JP2001245877A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線診断装置において、平板状検出部の個々
の半導体素子による欠陥画素の出力信号をより正しく補
正する。 【解決手段】 被検体の透過Ｘ線を複数の半導体素子を
利用して検出し電気信号に変換する平板状検出部と、該
変換された検出信号を読み出す信号読出部と、該読み出
された画像信号を入力し上記平板状検出部の個々の半導
体素子による欠陥画素の出力信号を補正するディフェク
ト処理部４と、該補正された画像信号を表示する画像表
示部とを有するＸ線診断装置において、上記ディフェク
ト処理部４は、上記平板状検出部の欠陥画素の出力信号
をその隣接画素の入出力特性のバラツキを検出して補正
する手段（１２，１３）を備えたものである。これによ
り、表示画像のディフェクト補正において、補正に使用
する各画素の入出力特性のバラツキに影響されることな
く、安定した補正処理を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体にＸ線を照
射しその透過Ｘ線を半導体素子を利用した平板状検出部
で検出し画像化して診断に供するＸ線診断装置に関し、
特に、上記平板状検出部の個々の半導体素子による欠陥
画素の出力信号をより正しく補正するＸ線診断装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のＸ線診断装置は、被検体
の透過Ｘ線を複数の半導体素子を利用して検出し電気信
号に変換する平板状検出部と、該変換された検出信号を
読み出す信号読出部と、該読み出された画像信号を入力
し上記平板状検出部の個々の半導体素子による欠陥画素
の出力信号を補正するディフェクト処理部と、該補正さ
れた画像信号を表示する画像表示部とを有して成ってい
た。

【０００３】上記平板状検出部は、例えば１０cm×３０
cmの大きさの平面に、フォトダイオード等の半導体素子
を例えば2000×3000＝600万画素となるように２次元に
配列して成り、一般に平面Ｘ線センサと呼ばれているも
のである。そして、この平板状検出部は、その受光側の
面にＸ線が照射されて蛍光面で光が発生し、その後方に
配置された半導体素子が上記蛍光面の光を検出し、電気
信号に変換して検出信号を出力していた。

【０００４】ここで、上記の平板状検出部は半導体素子
を例えば600万画素ぐらい２次元に配列して成るので、
該平板状検出部の製造において、その中には適正な出力
が出ない、或いは感度が低いなどの欠陥画素が存在する
ことがある。この場合は、その欠陥画素が存在する部分
は適正な画像出力が得られず、いわゆるディフェクト
（画像の欠損）が発生するものであった。

【０００５】これに対し、上記平板状検出部の欠陥画素
に由来するディフェクトを補正するために、図４に示す
処理を行っていた。図４は、ディフェクト画素Ｐｄを中
心として、３×３画素のカーネルＫを設定して処理する
例を示している。すなわち、図４（ａ）は、ディフェク
ト画素Ｐｄを中心としてこれに隣接する８画素の中から
複数の画素を選択して補正処理を行うことを示してい
る。図４（ｂ）はディフェクト画素Ｐｄの上下左右の４
画素から補正を行う場合を示し、図４（ｃ）はディフェ
クト画素Ｐｄの斜め方向の４画素から補正を行う場合を
示し、図４（ｄ）はディフェクト補正を図４（ｃ）に示
す処理を行う場合の各画素に対する重み付けの状態を示
している。

【０００６】図４（ｄ）に示す補正処理では、ディフェ
クト画素Ｐｄに隣接する各画素の入出力特性が一定であ
るとして、各画素の画素値の２５％の値を用いてディフ
ェクト画素Ｐｄの画素値として補正していた。この場
合、上記隣接する各画素に対する重み付けは一定とされ
ていた。なお、このようなディフェクト補正の技術は、
米国特許第5,657,400号の明細書に記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のＸ線診断装置においては、ディフェクト処理部は、
平板状検出部の欠陥画素に由来するディフェクトを補正
する際に、ディフェクト画素Ｐｄに隣接する各画素の入
出力特性が一定であるとしていたので、各画素の入出力
特性にバラツキがあると、ディフェクト画素Ｐｄの画素
値の補正に誤差が生じ、正しく補正できないことがあっ
た。例えば、均一な領域の一部にディフェクトがあった
場合、低輝度領域となった場合と高輝度領域となった場
合とで、結果が異なる場合がある。実際の平板状検出部
では、半導体素子による画素が100万画素を超える場合
が多く、総ての画素で入出力特性を完全に揃えることは
困難であり、ディフェクトの補正が正しく行えないこと
が多かった。

【０００８】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、平板状検出部の個々の半導体素子による欠陥画素
の出力信号をより正しく補正することができるＸ線診断
装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるＸ線診断装置は、被検体の透過Ｘ線を
複数の半導体素子を利用して検出し電気信号に変換する
平板状検出部と、該変換された検出信号を読み出す信号
読出部と、該読み出された画像信号を入力し上記平板状
検出部の個々の半導体素子による欠陥画素の出力信号を
補正するディフェクト処理部と、該補正された画像信号
を表示する画像表示部とを有するＸ線診断装置におい
て、上記ディフェクト処理部は、上記平板状検出部の欠
陥画素の出力信号をその隣接画素の入出力特性のバラツ
キを検出して補正する手段を備えたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるＸ
線診断装置の実施の形態を示すブロック図である。この
Ｘ線診断装置は、被検体にＸ線を照射しその透過Ｘ線を
半導体素子を利用した平板状検出部で検出し画像化して
診断に供するもので、図１に示すように、平板状検出部
１と、信号読出部２と、ゲイン／オフセット補正部３
と、ディフェクト処理部４と、画像表示部５と、システ
ム制御部６とを有して成る。

【００１１】上記平板状検出部１は、被検体の透過Ｘ線
を複数の半導体素子を利用して検出し電気信号に変換す
るもので、例えば１０cm×３０cmの大きさの平面に、フ
ォトダイオード等の半導体素子を例えば2000×3000＝60
0万画素となるように２次元に配列して成り、一般に平
面Ｘ線センサと呼ばれている。そして、この平板状検出
部１は、その受光側の面にＸ線が照射されて蛍光面で光
が発生し、その後方に配置された半導体素子が上記蛍光
面の光を検出し、電気信号に変換して検出信号を出力す
るようになっている。

【００１２】信号読出部２は、上記平板状検出部１で電
気信号に変換された検出信号を読み出すものである。ま
た、ゲイン／オフセット補正部３は、上記信号読出部２
で読み出した画像信号を入力して、画素毎の感度とオフ
セットの補正を行うものである。

【００１３】ディフェクト処理部４は、上記信号読出部
２で読み出されゲイン／オフセット補正部３で所要の補
正をされた画像信号を入力し上記平板状検出部１の個々
の半導体素子による欠陥画素の出力信号を補正するもの
で、図２に示すように、画像信号を書き込み、読み出す
画像記憶部７と、この画像記憶部７から画像信号を取り
込んで各画素値を予め想定した値と比較してディフェク
トの有無を検出しディフェクト画素のアドレスを出力す
るディフェクト検出部８と、このディフェクト検出部８
から出力されたディフェクト画素のアドレスを入力して
記録しディフェクトマップを作成するディフェクトマッ
プ作成部９と、このディフェクトマップ作成部９からの
ディフェクトの有無の信号と上記画像記憶部７からの画
像信号とを入力して補正処理を行う演算部１０と、上記
各構成要素を制御する制御部１１とを有している。

【００１４】また、画像表示部５は、上記ディフェクト
処理部４で補正された画像信号を表示するもので、例え
ばテレビモニタから成る。さらに、システム制御部６
は、以上の装置を構成する全体の動作を制御するもので
ある。

【００１５】ここで、本発明においては、上記ディフェ
クト処理部４は、上記平板状検出部１の欠陥画素の出力
信号をその隣接画素の入出力特性のバラツキを検出して
補正する手段を備えている。すなわち、図２において、
補正定数検出部１２と、補正テーブル１３とが追加され
ている。上記補正定数検出部１２は、前記画像記憶部７
から画像信号を読み出し、欠陥画素の出力信号を補正
（ディフェクト補正）するのに使用する画素の平均輝度
を計算してその画素の平均輝度を補正テーブル１３に送
るものである。また、補正テーブル１３は、前記ディフ
ェクト検出部８からのディフェクト画素の画素値に基づ
く重み付けテーブルと、前記ディフェクトマップ作成部
９からのディフェクト情報と、上記補正定数検出部１２
からの画素の平均輝度とを入力し、該画素の平均輝度に
応じた重み付け定数を求めて前記演算部１０へ送出する
ものである。

【００１６】次に、このように構成されたＸ線診断装置
の動作について説明する。図１において、図示外のＸ線
源から被検体にＸ線を照射し、該被検体を透過したＸ線
は平板状検出部１で検出して電気信号に変換される。こ
の変換された検出信号は、信号読出部２により上記平板
状検出部１から読み出され、次のゲイン／オフセット補
正部３により画素毎に感度とオフセットの補正が行われ
る。その後、この感度とオフセットの補正が行われた画
像信号は、ディフェクト処理部４により前記平板状検出
部１の個々の半導体素子による欠陥画素の出力信号を補
正するディフェクト補正が行われる。そして、上記ディ
フェクト処理部４で補正して出力された画像信号は、画
像表示部５へ入力して画像として表示される。

【００１７】次に、本発明におけるディフェクト処理部
４の動作について、図２及び図３を参照して説明する。
最初に、図１に示す平板状検出部１に、被検体を介在さ
せずに図示外のＸ線源から均一なＸ線を照射して、図２
に示すディフェクトマップ作成部９によりディフェクト
マップを作成する。このとき、上記平板状検出部１の検
出信号を信号読出部２で読み出し、この読み出された画
像信号はゲイン／オフセット補正部３を介して図２に示
すディフェクト処理部４内の画像記憶部７に記録され
る。

【００１８】次に，ディフェクト検出部８は、画像記憶
部７から画像信号を取り込んで各画素値を予め想定した
値と比較してディフェクトの有無を検出し、ディフェク
ト画素のアドレスをディフェクトマップ作成部９に出力
する。すると、ディフェクトマップ作成部９は、入力し
たディフェクト画素のアドレスを記録してディフェクト
マップを作成する。

【００１９】これと同時に、上記ディフェクト検出部８
は、上記ディフェクトが検出された画素に対して予め補
正に使用する画素値をチェックし、重み付けテーブルを
作成して補正テーブル１３に記録する。このとき、総て
の画素が均一でその入出力特性が揃っていれば、図３
（ａ）に示すような重み付けテーブルを作成して記録す
る。この重み付けテーブルは、図４に示すと同様に、デ
ィフェクト画素Ｐｄを中心として３×３画素のカーネル
Ｋを設定し、上記ディフェクト画素Ｐｄに隣接する斜め
方向の４画素について例えば“0.25”という一定の重み
付けとしたものである。

【００２０】次に、上記平板状検出部１に照射するＸ線
量を前回と変更して、再度上述と同様の処理を行いディ
フェクトマップを作成してディフェクトマップ作成部９
に記録すると共に、重み付けテーブルを作成して補正テ
ーブル１３に記録する。このとき、各画素の入出力特性
にバラツキがある場合は、図３（ｂ）に示すような異な
る重み付け値となる。この重み付け値の計算は、図３
（ｂ）において、ディフェクト画素Ｐｄに隣接する８画
素全体の画素値の平均値をＡとし、各画素の実際の画素
値をそれぞれＢとし、補正に使用する画素はディフェク
ト画素Ｐｄを中心として隣接する４画素とすると、個々
の画素について次の式で求められる。 重み付け値＝（Ａ／Ｂ）÷４ 図３（ｂ）の例は、斜め方向の４画素について総て重み
付けが異なる場合である。

【００２１】そして、上述の処理を低輝度から高輝度ま
で複数回繰り返して、重み付けテーブルを作成して補正
テーブル１３に記録する。このようにして、ディフェク
トマップ作成部９のディフェクトマップの一つのディフ
ェクトに対して、複数の補正テーブルが準備される。例
えば、図３（ａ），（ｂ）の他に、図３（ｃ）のように
一方の斜め方向の２画素の重み付け値は等しく、他方の
斜め方向の重み付け値が異なるもの、図３（ｄ）のよう
に上下方向の２画素の重み付け値は等しく、左右方向の
重み付け値が異なるもの、さらに図３（ｅ）のように左
右方向の２画素の重み付け値は等しく、上下方向の重み
付け値が異なるもの等がある。

【００２２】次に、図２に示す制御部１１により、ディ
フェクト処理部４内の各部の制御を切り換えて画像表示
を行う。このとき、ディフェクトマップ作成部９でディ
フェクトマップを作成する場合と同様に、図１に示す平
板状検出部１に照射されたＸ線を検出して、信号読出部
２によって読み出した画像信号をゲイン／オフセット補
正部３を介して画像記憶部７に記録する。そして、この
画像記憶部７から画像信号を演算部１０へ読み出すと共
に、上記ディフェクトマップ作成部９からはディフェク
トの有無の情報を上記演算部１０へ送る。

【００２３】一方、補正定数検出部１２では、画像記憶
部７から画像を読み出し、その画像のディフェクト補正
に使用する画素の平均輝度を計算し、補正テーブル１３
へ送出する。補正テーブル１３は、ディフェクト検出部
８からの重み付けテーブルと、ディフェクトマップ作成
部９からのディフェクト情報と、補正定数検出部１２か
らの画素の平均輝度を入力し、各画素の輝度に応じた重
み付け定数を演算部１０へ送出する。

【００２４】この状態で、演算部１０は、上記画像記憶
部７から読み出した画像について、ディフェクトマップ
作成部９のディフェクトマップによるディフェクト情報
と補正テーブル１３からの重み付け定数とを用いて、デ
ィフェクトが発生していない画素では画像記憶部７から
入力した画像データをそのまま出力し、ディフェクトが
発生している画素では画像記憶部７から入力した画像デ
ータについて補正テーブル１３からの重み付け定数を用
いて補正処理を行って出力する。

【００２５】これにより、ディフェクト処理部４でディ
フェクトの補正処理が行われた画像データが図１に示す
画像表示部５へ送られ、平板状検出部１の欠陥画素の出
力信号をその隣接画素の入出力特性のバラツキを検出し
て補正した画像が表示される。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
被検体の透過Ｘ線を複数の半導体素子を利用して検出し
電気信号に変換する平板状検出部の個々の半導体素子に
よる欠陥画素の出力信号を補正するディフェクト処理部
が、上記平板状検出部の欠陥画素の出力信号をその隣接
画素の入出力特性のバラツキを検出して補正する手段を
備えたことにより、平板状検出部の個々の半導体素子に
よる欠陥画素の出力信号をより正しく補正することがで
きる。したがって、表示画像のディフェクト補正におい
て、補正に使用する各画素の入出力特性のバラツキに影
響されることなく、安定した補正処理を行うことができ
る。特に、臓器等の均一な輝度の領域での表示において
有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線診断装置の実施の形態を示す
ブロック図である。

【図２】上記Ｘ線診断装置におけるディフェクト処理部
の内部構成を示すブロック図である。

【図３】上記ディフェクト処理部における補正テーブル
の内容例を示す説明図である。

【図４】従来のディフェクト処理部におけるディフェク
ト補正の状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…平板状検出部 ２…信号読出部 ３…ゲイン／オフセット補正部 ４…ディフェクト処理部 ５…画像表示部 ６…システム制御部 ７…画像記憶部 ８…ディフェクト検出部 ９…ディフェクトマップ作成部 １０…演算部 １１…制御部 １２…補正定数検出部 １３…補正テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ａ６１Ｂ 6/00 ３５０Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体の透過Ｘ線を複数の半導体素子を
   利用して検出し電気信号に変換する平板状検出部と、該
   変換された検出信号を読み出す信号読出部と、該読み出
   された画像信号を入力し上記平板状検出部の個々の半導
   体素子による欠陥画素の出力信号を補正するディフェク
   ト処理部と、該補正された画像信号を表示する画像表示
   部とを有するＸ線診断装置において、上記ディフェクト
   処理部は、上記平板状検出部の欠陥画素の出力信号をそ
   の隣接画素の入出力特性のバラツキを検出して補正する
   手段を備えたことを特徴とするＸ線診断装置。