JP2004077709A - 画像入力装置及び画像入力方法 - Google Patents
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- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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Abstract
【課題】感度補正を簡単にかつ精度よく行うことができるようにした放射線画像情報を検出し入力する画像入力装置及び画像入力方法を提供する。
【解決手段】この画像入力方法は、放射線画像を検出器により検出し、検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力する。検出器の感度補正のためにある一定の線量で放射線照射をし（Ｓ０１）、そのときの信号値の理想値を予め求め（Ｓ０２）、感度補正値をオフセット値として変動させたときの信号値が理想値と同じになるようなオフセット値を求め感度補正値とする（Ｓ０３〜Ｓ０５）。
【選択図】 図２
【解決手段】この画像入力方法は、放射線画像を検出器により検出し、検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力する。検出器の感度補正のためにある一定の線量で放射線照射をし（Ｓ０１）、そのときの信号値の理想値を予め求め（Ｓ０２）、感度補正値をオフセット値として変動させたときの信号値が理想値と同じになるようなオフセット値を求め感度補正値とする（Ｓ０３〜Ｓ０５）。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に医療分野で使用される放射線画像情報を入力するための画像入力装置及び画像入力方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
病気診断等のために放射線発生装置から被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線による放射線画像を読み取り画像情報を入力するようにした画像入力装置が公知である。かかる画像入力装置には、放射線画像情報を蓄積した輝尽性蛍光体プレートにレーザ光を走査して発生した輝尽光を集光しフォトマルチプライヤ（以下、「ＰＭＴ」という場合がある。）で光電変換して電気信号に変えるシステム（ＣＲタイプ）、及び、被写体を通過して照射されるＸ線エネルギをＸ線透過画像として再構成するための電気信号に変換する機能を有し画像診断のために必要な人体の部分を十分に覆う面積の平面を持つ平板状のＸ線画像平面検出器（Ｘ線フラットパネルディテクタ）から構成したシステム（ＦＰＤタイプ）がある。
【０００３】
例えば、ＣＲタイプの画像入力装置において感度補正を行う場合、ＰＭＴの電圧と光量に関する特性データと、感度補正のためにＸ線撮影をしたときのＰＭＴの信号値とから理想信号値を出力するためのオフセット値（ＰＭＴの電圧設定値）を計算で求めていた。
【０００４】
このような従来のＣＲタイプでは、感度補正を行うときに、ＰＭＴの電圧と光量の特性データと、理想信号値と、Ｘ線撮影とが必要であり、特性データを求め、その特性データを入力する不便さがあり、更に、特性データを数式化し計算を行う際に誤差の入り込む要因が多くなるため感度補正の精度も低いものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、感度補正を簡単にかつ精度よく行うことができるようにした放射線画像情報を検出し入力する画像入力装置及び画像入力方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による画像入力装置は、放射線画像を検出する検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、ある一定の線量を与えたときの前記検出手段により検出された放射線画像の信号値が所定値となるようにして前記検出手段の感度補正値を自動的に求める感度補正手段を具備することを特徴とする。
【０００７】
この画像入力装置によれば、一定の線量を与えたときの信号値が所定値となるようにして感度補正値を自動的に求めるので、感度補正のための放射線照射が１回で済み、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【０００８】
上記画像入力装置において、前記一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段を更に具備し、前記感度補正手段が、前記感度補正値をオフセット値として変動させたときの前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を求め前記感度補正値とするように構成できる。このように、オフセット値を上下に変動させて得られた信号値を理想値と比較し一致したときのオフセット値を感度補正値とすることで、感度補正値を自動的に求めることができる。
【０００９】
例えば、前記検出手段が光電変換機能を有するフォトマルチプライヤと、前記フォトマルチプライヤに電圧を供給する電源とを有する場合には、前記電源の電圧をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を補正電圧値とすることができる。
【００１０】
また、前記電源の電圧を増加させる方向で前記補正電圧値を求めることが好ましく、また、前記電源の電圧を減少させるときの安定時間を前記電圧の増加時よりも多くすることが好ましい。電源の電圧変動時の応答性を考慮したものである。
【００１１】
また、前記検出手段がフラットパネルディテクタと、前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを備える場合には、前記増幅手段の増幅率をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を前記感度補正値とすることができる。
【００１２】
また、本発明による他の画像入力装置は、放射線画像を検出し信号値を得る検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段と、前記検出手段の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値と、前記各オフセット値に対応して得られた前記信号値とに基づいて作成された前記オフセット値と前記信号値との近似式から前記理想値に該当するオフセット値を求めて前記検出手段の感度補正値とする感度補正手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
この画像入力装置によれば、複数のオフセット値と信号値とから近似式と理想値とから感度補正値を求めることができるから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００１４】
また、本発明による別の画像入力装置は、放射線画像を検出し信号値を得る検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段と、前記検出手段の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値に対応して得られた複数の前記信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別する感度補正手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
この画像入力装置によれば、複数の信号値から理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を感度補正値と自動的に判別するから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００１６】
上述の画像入力装置は、前記検出手段が光電変換機能を有するフォトマルチプライヤと、前記フォトマルチプライヤに電圧を供給する電源と、を有する場合には、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値が前記電源の補正電圧値である。
【００１７】
また、前記検出手段がフラットパネルディテクタと、前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段と、を備える場合には、前記オフセット値が前記増幅手段の増幅率であり、前記感度補正値が前記増幅手段の補正増幅率である。
【００１８】
本発明による画像入力方法は、放射線画像を検出器により検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、前記検出器の感度補正のためにある一定の線量で放射線照射をしたときの放射線画像を前記検出器で検出するステップと、前記検出された放射線画像の信号値が所定値となるようにして前記検出器の感度補正値を自動的に求めるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この画像入力方法によれば、一定の線量を与えたときの信号値が所定値となるようにして感度補正値を自動的に求めるので、感度補正のための放射線照射が１回で済み、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００２０】
上記画像入力方法において、前記一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を予め求め、前記感度補正ステップでは、前記感度補正値をオフセット値として変動させたときの前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を求め前記感度補正値とすることができる。このように、オフセット値を上下に変動させて得られた信号値を理想値と比較し一致したときのオフセット値を感度補正値とすることで、感度補正値を自動的に求めることができる。
【００２１】
例えば、前記検出器として電源から電圧が供給されるフォトマルチプライヤを用い、前記電源の電圧をオフセット値として変動させ、前記理想値と同じになるような前記オフセット値を補正電圧値とすることができる。
【００２２】
この場合、前記電源の前記電圧変動時の応答性に基づいて前記補正電圧値を求める際の前記電圧を変動させる方向を決定することが好ましい。例えば、フォトマルチプライヤのための高圧電源は、一般的に電圧増加時の方が立ち上がり時間が短く、電圧減少時はコンデンサ成分の放電などで時間を取られるので、前記電圧を増加させる方向で前記補正電圧値を求めることで、より迅速に感度補正を行うことができる。
【００２３】
また、前記電源の前記電圧変動時の応答性に基づいて前記電圧の変動時における安定時間を決定することが好ましい。例えば、フォトマルチプライヤのための高圧電源は、一般的に電圧減少時の方が安定に時間がかかるので、前記電圧を減少させるときの安定時間を前記電圧の増加時よりも多くすることで、安定した電圧で感度補正を行うことができる。なお、高圧電源の特性に合わせて待機時間を設定することが好ましい。
【００２４】
また、前記検出器としてフラットパネルディテクタと前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを用い、前記増幅手段の増幅率をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を前記感度補正値とすることができる。
【００２５】
また、本発明による他の画像入力方法は、放射線画像を検出器により信号値を得て検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を求めるステップと、前記検出器の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値と、前記各オフセット値に対応して得られた前記信号値とに基づいて前記オフセット値と前記信号値との近似式を作成するステップと、前記近似式から前記理想値に該当するオフセット値を求めて前記検出器の感度補正値とするステップと、を含むことを特徴とする。
【００２６】
この画像入力方法によれば、複数のオフセット値と信号値とから近似式と理想値とから感度補正値を求めることができるから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。なお、理想値は例えば、次の式で求めることができる。
信号値（ｓｔｅｐ）＝αｌｏｇ（Ｘ）＋βｌｏｇ（ｋａｎｄｏ）
但し、Ｘ：放射線量（ｍＲ）
ｋａｎｄｏ：感度に関する値（例えば、後述のＱＲ値）
α、β：定数
【００２７】
また、本発明による別の画像入力方法は、放射線画像を検出器により信号値を得て検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を求めるステップと、前記検出器の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値に対応して得られた前記信号値を複数得るステップと、前記複数の信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２８】
この画像入力方法によれば、複数の信号値から理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を感度補正値と自動的に判別するから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００２９】
上述の画像入力方法において、前記検出器として電源から電圧が供給されるフォトマルチプライヤを用いる場合、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値が前記電源の補正電圧値である。
【００３０】
また、前記検出器としてフラットパネルディテクタと前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを用いる場合、前記オフセット値が前記増幅手段の増幅率であり、前記感度補正値が前記増幅手段の補正増幅率である。
【００３１】
なお、上述の画像入力装置及び画像入力方法において、信号値と理想値とが同じになるとは、両者が一致する場合のみならず、両者が異なっていても所定の範囲内にある場合も同じと判断する。
【００３２】
上述の別の画像入力方法の前記複数のオフセット値に対応して得られた前記信号値を複数得るステップにおいて、電圧変動時の応答性を考慮し電圧の低いオフセット値より、前記複数の信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値の時のオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別することが好ましい。
【００３３】
また、上述の画像入力方法において感度補正値をオフセット値として変動させたときの信号値が理想値と同じになるようなオフセット値を求め感度補正値とするときに、前記一定の線量及び前記理想値の少なくとも一方を所定の倍率で変えてから前記感度補正値を求めることで、例えば、記録媒体から放射線画像を検出するときにその記録媒体に感度差のある場合でも、感度補正値を求めることが可能である。
【００３４】
即ち、上述の感度補正値をオフセット値として変動させたときの信号値が理想値と同じになるようなオフセット値を求め感度補正値とする画像入力装置において、前記検出手段として電源から電圧が供給され前記放射線画像の記録された記録媒体からの発光光を検出するフォトマルチプライヤを用い、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値として補正電圧値を求め、前記記録媒体の感度差に基づいて前記一定の線量及び前記理想値の少なくとも一方を所定の倍率で変えてから前記補正電圧値を求めるように構成できる。かかる構成により、記録媒体に感度差のある場合でも、感度補正値を求めることが可能である。
【００３５】
また、前記検出手段として、電源から電圧が供給され前記放射線画像の記録された記録媒体に所定のサンプリングピッチで副走査しながら照射光を照射したときに発光した光を検出するフォトマルチプライヤを用い、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値として補正電圧値を求め、前記サンプリングピッチの違いによる輝度信号値差を修正し前記補正電圧値を求めるように構成できる。かかる構成により、サンプリングピッチの違いに起因して記録媒体からの発光量が変化しても、発光量差を自動的に修正することが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による放射線画像入力装置の概略図である。図１の放射線画像入力装置５０は、記録媒体としての輝尽性蛍光体プレート４に記録された放射線画像を読み取ることで放射線画像の情報を入力するＣＲタイプの放射線画像入力装置であり、図１に示すように、入力装置３とコントローラ１８とを備える。
【００３７】
図１の入力装置３は、放射線を照射するとこの放射線エネルギの一部が蓄積され、その後、可視光やレーザ光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギに応じて輝尽発光を示す輝尽性蛍光体を利用して、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の輝尽性蛍光体プレート４に、放射線発生装置３０から照射された放射線による人体等の被写体Ｍの放射線画像情報を一旦蓄積し記録したものに、レーザ光を走査して順次輝尽発光させ、この輝尽発光光を光電読取部２０により光電的に順次読み取って画像信号を得るものである。そして、入力装置３では、この画像信号読取り後の蓄積性蛍光体プレートに消去光を照射して、このプレートに残留する放射線エネルギを放出させ、次の撮影に備える。放射線発生装置３０は、被写体Ｍに管球から放射線を照射する放射線照射部３１と放射線照射部３１を制御する制御部３２とを備える。
【００３８】
入力装置３は、被検体の放射線画像情報を記録する輝尽性蛍光体プレート４と、輝尽性蛍光体プレート４に対する励起光としてのレーザ光を発生するレーザダイオード等からなるレーザ光源部６と、レーザ光源部６を駆動するためのレーザ駆動回路５と、レーザ光源部６からのレーザ光を輝尽性蛍光体プレート４上に走査させるための光学系７と、励起レーザ光により励起された輝尽発光を集光し、光電変換し、画像信号を得る光電読取部２０とを有する。
【００３９】
光電読取部２０は、励起レーザ光により励起された輝尽発光を集光する集光体８と、集光体８により集光された光を光電変換し検出器として機能するフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）１０と、フォトマルチプライヤ１０に電圧を加える高圧電源１０ａと、フォトマルチプライヤ１０からの電流信号を対数電圧変換をする電流電圧変換部１１と、この電流電圧変換部１１からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１２と、この変換されたデジタル信号について各種の補正を行う補正部１３とを有し、読み取った放射線画像データのデジタル信号をコントローラ１８に送信する。補正部１３は補正データ等を格納するメモリを有し、各種補正の１つとして補正データを用いて、光学系や集光系に起因する濃度むらを補正できるようになっている。
【００４０】
入力装置３は、更に、画像信号読取後の輝尽性蛍光体プレートに残留する放射線エネルギを放出させるために、消去光を照射するハロゲンランプ１４と、このハロゲンランプ１４を駆動するドライバ１５とを有する。また、入力装置３は、レーザ駆動回路５、高圧電源１０ａ、電流電圧変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、補正部１３、ドライバ１５、をそれぞれ制御する制御部１７を有する。また、入力装置３のレーザ光源部６、光学系７、集光体８、フォトマルチプライヤ１０及びハロゲンランプ１４は、図示しない副走査ユニットとして一体的に、ボールねじ機構により、レーザ走査方向と垂直な副走査方向に移動する。この副走査ユニットは、画像読取時に、移動することにより副走査し、復動する間にハロゲンランプ１４が発光することで輝尽性蛍光体プレート４に残留する放射線画像情報を消去する。このようにして輝尽性蛍光体プレート４に記録された放射線画像が自動的に読み取られ情報入力が行われるとともに、読取後の残像が消去され、次の放射線撮影を行うことができる。
【００４１】
コントローラ１８は、パソコン本体部２５と、キーボード２６と、モニタ表示部２７とを有し、入力装置３から受信した放射線画像データのデジタル信号を一旦、メモリ上に記憶し、画像処理し、キーボード２６からの操作入力に応じて、モニタ表示部２７への表示と画像処理を制御し、画像処理された放射線画像データを外部に出力する。
【００４２】
次に、図１の入力装置３におけるフォトマルチプライヤ１０の感度調整について説明する。図２はフォトマルチプライヤ１０の感度補正のために高圧電源１０ａにおける電圧設定値を求めるステップを示すフローチャートである。
【００４３】
ＦＰＤシステムやＣＲシステムにおいて、フラットパネルディテクタやフォトマルチプライヤの検出器が有する限界のある検出能（ダイナミックレンジ）を効率良く使用するために、ある放射線量に対する信号値を割り振っており、その割り振り方は数パターン持っている場合もあり、放射線量が多い・普通・少ないなどのパターンで各オフセット値を設定しているが、本実施の形態では以下のようなステップでオフセット値を求めている。
【００４４】
即ち、図１のようなＣＲタイプの放射線画像入力装置において、所定サイズの輝尽性蛍光体プレート４に対し、ある一定の線量（例：ＡｍＲ）で放射線を照射する（Ｓ０１）。このＡｍＲの線量で放射線を照射したときの信号値の理想値を求め「Ｂ」とする（Ｓ０２）。この理想信号値は後述のように所定のアルゴリズムから求めることができる。
【００４５】
次に、輝尽性蛍光体プレート４から輝尽性発光させた光をフォトマルチプライヤ１０で検出するときに、高圧電源１０ａからフォトマルチプライヤ１０に加える電圧をオフセット値として上下に変動させ、各電圧値において補正部１３から出力する信号値Ｃを読み取る（Ｓ０３）。
【００４６】
そして、その信号値Ｃが理想信号値Ｂとなるように高圧電源１０ａの電圧を変化させ電圧値を調整し（Ｓ０４）、信号値Ｃが理想信号値Ｂと同じになった電圧を高圧電源１０ａに補正電圧値として設定する（Ｓ０５）。
【００４７】
上述のようにして、フォトマルチプライヤ１０に加える適切な電圧を自動的に求め、この電圧値を高圧電源１０ａに設定することで、フォトマルチプライヤ１０の感度調整を行うことができる。かかるフォトマルチプライヤ１０の感度補正は、図１のような放射線画像入力装置で同一機種が同じ感度になるように例えば出荷時に行うことができ、またフォトマルチプライヤ等が劣化した場合にメンテナンス時に行うことができる。また、上述のような各ステップは図１の制御部１７で制御し実行できる。
【００４８】
以上のような図１の放射線画像入力装置における感度補正によれば、感度補正のために１回の放射線照射で感度補正ができ、ＰＭＴ等の検出器の特性グラフ情報を入力する必要もなく、放射線の線量値と、撮影後の信号値とで感度補正を行うことができるので、簡単に感度補正を実行できる。また、余計な計算がないので、感度補正の精度が向上する。
【００４９】
次に、上述の高圧電源１０ａの電圧変動時の応答性を考慮した図２のステップＳ０３における電圧の適切な変動方法について図３を参照して説明する。図３は、高圧電源１０ａに加える制御信号の入力電圧波形（ａ）の例、及び高圧電源１０ａからの出力電圧波形（ｂ）の例を示す図である。
【００５０】
図１の高圧電源１０ａは、図３（ａ）のような制御信号の入力電圧が入力しオンになると、図３（ｂ）のように出力電圧が上昇し、目標出力電圧Ｖの９０％の到達する立ち上がり時間ｔｒは、入力電圧がオフしゼロになると図３（ｂ）のように出力電圧が減少し目標出力電圧Ｖの１０％まで減少する立ち下がり時間ｔｆと比べて、短くなる傾向にある。
【００５１】
図３のような高圧電源１０ａの応答性を考慮すると、図２のステップＳ０３で高圧電源１０ａの電圧を増加させる方向で補正電圧値を求めることで、より迅速に感度調整を実行できる。
【００５２】
一方、図２のステップＳ０３で高圧電源１０ａの電圧を下げるときに、電圧を上げるときよりも安定時間を多く取ることが好ましい。このように、電圧の立ち下げのときに制御信号がオフしてからの安定時間を長くすることで、安定した電圧で感度補正を行うことができる。
【００５３】
以上のように、高圧電源の電圧変動時の応答性を考慮して、補正電圧値を求めるときの電圧変動方向を決定することが好ましく、また、電圧変動時における安定時間を決定することが好ましい
【００５４】
次に、図２のステップＳ０３で高圧電源１０ａの電圧値を変動させてフォトマルチプライヤ１０に設定する適切な補正電圧値を求める具体例について図４，図図５，図６を参照して説明する。図４は感度補正のときに図１の輝尽性蛍光体プレート４に放射線照射する領域を示す平面図であり、図５は電圧値を変動させて補正電圧値を求めるステップを示すフローチャートであり、図６は図５のステップに続いて行われる補正電圧値を最終的に求めるステップを示すフローチャートである。
【００５５】
図１の輝尽性蛍光体プレート４に感度補正のために放射線を照射するときには、図４のように、輝尽性蛍光体プレート４の縦方向の中央領域４ａを使用し、横方向両端で一定幅４ｂで数画素の切り取りを行い、図４のハッチングで示す照射領域４ｃを使用する。このとき、放射線の線量の測定は、感度補正の実際の撮影距離で行う。
【００５６】
そして、感度補正のための放射線照射後に、図１のレーザ光源部６からのレーザ光が照射領域４ｃを図４の横方向に主走査し縦方向に副走査し、これにより生じた輝尽性発光光をフォトマルチプライヤ１０で検出し、図１の補正部１３から信号値（実測ｓｔｅｐ値）を読み取る。
【００５７】
感度補正を行う際には、フォトマルチプライヤ１０に加える電圧に比例する感度設定値をＱＲとして、ＱＲ＝５０、２５０、５００の各々について高圧電源１０ａの電圧値を変動させる。このとき、例えば１０．００ｍＲなど、ある所定の放射線量を入力する。放射線量の範囲は、例えばＣＲシステムの場合、システムの誤差を考慮し、信号が上下にサチュレートしない程度の範囲（放射線の安定を考えて、例えば、下は８ｍＲ程度から、上はサチュレートしない２０ｍＲ程度の範囲等）で自由に選択させる。
【００５８】
また、図２のステップＳ０２における理想信号値は次のようにして得る。即ち、得たいＱＲ値と入射線量Ｘ（ｍＲ）の値から理想の信号値（Ｓｔｅｐ）が、例えば以下の式で得られる。
【００５９】
Ｓｔｅｐ＝４４４．７２×ｌｎ（Ｘ）＋１０２４×ｌｏｇ（ＱＲ）−８２１．２６
但し、精度は、ｌｎ（Ｘ）：小数第三位、ｌｏｇ（ＱＲ）：小数第四位、とする。
Ｓｔｅｐ値は、１２ｂｉｔデータである。この式は、例えば、図１の制御部１７が記憶しておくことができ、ＱＲ値と入射線量Ｘの値は、図１のコントローラ１８のキーボード２６から入力することができる。
【００６０】
上記理想Ｓｔｅｐ値に対して、下記のような高圧電源の電圧設定方法のアルゴリズムに従い計算し実測ｓｔｅｐ値を測定する。
【００６１】
高圧電源１０ａにおける電圧設定は具体的に次のようにして行う。例えば、０〜１０００Ｖを出力できる高圧電源で、高圧出力の制御電圧の範囲が例えば０〜６Ｖ、高圧制御の設定値が１２ｂｉｔ（１２ｂｉｔ設定値で０〜６Ｖの高圧制御電圧を設定し、０〜６Ｖの制御電圧と０〜１０００Ｖの出力電圧は比例の関係とする。）とした場合で、図３のように立ち上がり特性がよく（例えば、１００ｍｓ）、立下り出力が比較的ゆっくりと低下する（例えば、４００ｍｓ）電源を使用した場合、仮に以下の構成で制御を行う。
【００６２】
即ち、入力電圧（最大振れ幅６Ｖ）において、１回での最大下げ幅を０．２Ｖ以内（１２ｂｉｔ設定値で１３５以下。８ｂｉｔ以内）とし、入力電圧の最大上げ幅についても同様の０．２Ｖ以内（８ｂｉｔ以内）とする。高圧電源１０ａに対する電圧設定値を変更した後の電圧立ち上げでは、１００ｍｓ（例えば１ラインの走査時間５ｍｓとすると２０ライン分）の安定化時間を取ってから信号値の読取りを開始する。電圧立ち下げでは、４００ｍｓ（８０ライン）の安定化時間を取る。７ｂｉｔ以下の狭い範囲で電圧を変動させる場合は、立ち上がり、立下り特性ともに差がなく、１００ｍｓ（２０ライン）の安定化時間を取ることで対応が可能である。
【００６３】
上記式で得られた理想Ｓｔｅｐ値に対し、次のようにして高圧電源１０ａの設定電圧を変えて実測Ｓｔｅｐ値を合わせ込んでいく。
【００６４】
（１）最初に低感度（＝高圧電源の電圧値が低い値）、ここでは、ＱＲ＝５０より行い、次に、ＱＲ＝２５０、ＱＲ＝５００と進む。実測Ｓｔｅｐ値は、安定をみるため、数ライン分の信号値の平均、例えば５面ポリゴンミラー等を用いるレーザ走査系を使用する場合は、６ラインなどの平均値で求める。その後、高圧電源の電圧設定値を変える。
【００６５】
（２）例えば、０〜１０００Ｖの出力電源の電圧設定値（ｌ２ｂｉｔ設定）の初期値を０×５００ｈ（１６進数法による、以下同様である。例えばこの高圧電源の出力電圧としては、約３ｌ２Ｖに相当する）とし、このときの理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも大きければ、＋０ｘｌ００ｈ、小さければ、−０ｘ８０ｈを電圧設定値の初期値に加える。このように、ある電圧設定値で理想Ｓｔｅｐ値が、実測Ｓｔｅｐ値よりも大きかった場合、図５に示すように、図の右方向のＵＰ方向Ｕに進み、その電圧設定値に＋０ｘｌ００ｈを加える。また、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも小さければ、図５の左方向のＤＯＷＮ方向Ｄに進み、その電圧設定値に−０ｘ８０ｈを加える。また、理想Ｓｔｅｐ値と実測Ｓｔｅｐ値とが等しければ、そのときの電圧設定値がＱＲ＝５０のときの電圧補正値となる。
【００６６】
（３）初期値０ｘ５００ｈで、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも大きいと、図５のＵＰ方向Ｕに進み、初期値に＋０ｘｌ００ｈを加えた０ｘ６００ｈで、理想Ｓｔｅｐ値と比較し、理想Ｓｔｅｐ値が大きければ、更に＋０ｘ１００ｈを加える。また、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも小さいと、図５のＤＯＷＮ方向Ｄに進み、−０ｘ８０ｈを加え、次の（４）へ進む。
【００６７】
（４）−０ｘ８０ｈした値α（α：例えば、図５のＳ１１のように、０ｘ５８０ｈ）のときの実測Ｓｔｅｐ値と理想Ｓｔｅｐ値を比較し、理想Ｓｔｅｐ値が大きければ、「α〜α＋０ｘ８０ｈ」の範囲で電圧設定値を調査し、（７）へ進む。また、小さければ、「α−０ｘ８０ｈ〜α」の値で電圧設定値を調査し、（７）へ進む。両者が等しかった場合は、αが電圧補正値となる。
【００６８】
（５）初期値０ｘ５００ｈで、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも小さいと、０ｘ４８０ｈ（−０ｘ８０ｈ減算）で理想Ｓｔｅｐ値と比較し、理想Ｓｔｅｐ値が小さければ−０ｘ８０ｈし、大きければ、次の（６）ヘ進む。
【００６９】
（６）現在の電圧設定値β（β：例えば、図５のＳ１２のように０ｘ４８０ｈ）より、「β〜β＋０ｘ８０ｈ」の範囲で電圧設定値を調査し、次の（７）に進む。
【００７０】
（７）上述の（４）や（６）で調査範囲（７ｂｉｔ幅）が決定すると、図６のようにして電圧設定値を確定する。なお、ここでの高圧電源の安定化時間は１００ｍｓ（ここでは２０ライン）固定とする。
【００７１】
（８）電圧設定値の調査範囲が、図６のように、「γ〜γ＋０ｘ８０ｈ」となった場合、まず「γ（１）＝γ＋０ｘ４０ｈ」のときの実測Ｓｔｅｐ値と、理想Ｓｔｅｐ値との比較を行い（Ｓ２１）、同じなら、そのときのγ（１）が電圧設定値と決まる。また、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも大きければ、図６の右方向ＵＵに進み、γ（１）に＋０ｘ２０ｈを加え、次の（９）へ進む。小さければ、図６の左方向ＤＤに進み、γ（１）に−０ｘ２０ｈを加える（図６のステップＳ２３で同様の比較をする。）。
【００７２】
（９）図６のステップＳ２２のように、γ（１）に＋０ｘ２０ｈを加えた「γ（２）＝γ（１）＋０ｘ２０ｈ」で、（８）と同様の比較を行い、同じときは、γ（２）が電圧設定値と決まり、また、異なるときは、同様に加減算し、その加減算する値は、０ｘ１０ｈとし、図６のステップＳ２４，Ｓ２５へと進む。以降、図６のように、同様に比較し、加減算して電圧設定値を変えるが、そのときの加減算する値は、０ｘ８ｈ、０ｘ４ｈ、０ｘ２ｈ、０ｘ１ｈと減衰させていく。
【００７３】
（１０）上述のようにしてＱＲ＝５０についての操作が終わると、次に、ＱＲ＝２５０について上述と同様の操作を行う。この場合、ＱＲ＝５０の時に進んだ分のところから操作を開始し、例えば、０ｘ７００ｈまでＱＲ＝５０で調べた場合、ＱＲ＝２５０では、０ｘ７００ｈから操作を開始する。次に、同様にしてＱＲ＝５００についても行う。このような順で操作を行うのは、低感度から高感度に移るに従い電圧が上がっていき、電源検索時に電圧を上げる方向で制御が可能であるため低感度から始めるのがよいからである。また、低感度、標準、高感度の順にした場合、必ず低感度のときの電圧より、標準の電圧の方が電圧が高いため、既に低感度で決まった電圧より低い値で検索する必要性がないためである。
【００７４】
以上のようにして、図１の高圧電源１０ａに対する電圧設定値を求めることができるが、図５及び図６の各ステップは、図１の制御部１７で実行でき、自動的に感度補正値としての電圧設定値を得ることができる。なお、実測Ｓｔｅｐ値と理想Ｓｔｅｐ値とを比較するルーチンにおいて、最終的に信号値がずれていても所定の範囲内（例えば、±２０ｓｔｅｐ以内）であれば、両者を等しいと判断し、そのときの値を電圧設定値とする。
【００７５】
次に、フォトマルチプライヤ１０の感度補正のために高圧電源１０ａにおける電圧設定値を求める別の方法を図７及び図８を参照して２例それぞれ説明する。
【００７６】
図７の例は、ある２つのオフセット値から近似式を作成し、理想値からオフセット値を求めて感度補正値とするものである。即ち、図１のフォトマルチプライヤ１０を使用した場合には、例えばフォトマルチプライヤ１０で３００Ｖと７００Ｖの電圧値に設定し、各電圧値のときの信号値を得る（Ｓ３１）。この場合、例えば、図４の領域４ｃで縦方向の画像半分で３００Ｖから７００Ｖに電圧設定値を変更する。
【００７７】
次に、３００Ｖと７００Ｖのそれぞれ平均信号値より、電圧と信号値との近似式を作成し（Ｓ３２）、その近似式に理想信号値を入力し、そのときの電圧値を求め（Ｓ３３）、その電圧値をオフセット値として補正された電圧設定値とする（Ｓ３４）。以上のようにして、簡単に補正電圧値を求めることができる。なお、近似式の作成は、２点に限らずに、３点でも４点でもよく、それ以上でも構わない。
【００７８】
次に、図８の例は、オフセット値を所定範囲内で変化させて（グラデーション）、理想信号値に該当する信号値を検索し、その信号値に対応するオフセット値を感度補正値とするものである。即ち、例えば、αｍＲの線量を与えたときの、理想的な信号値をβｓｔｅｐとしたときに、理想的な信号値βを出力するオフセット値を感度補正値とする。
【００７９】
まず、図１のフォトマルチプライヤ１０を使用した場合には、例えばフォトマルチプライヤ１０の電圧設定値を上限から下限まで時系列で変化させる。具体的に、例えば１００画素単位で電圧値を１Ｖづつ増加させて、０Ｖ〜１０００Ｖの範囲に対応した信号を持つ画像（１画像）を得る（Ｓ４１）。そして、画像上の信号値を検索し（Ｓ４２）、理想信号値βと同じ信号値を探し出す（Ｓ４３）。その同じ信号値に対応する電圧値を求め、補正電圧値とする（Ｓ４４）。
【００８０】
次に、上述の放射線画像入力装置５０において、輝尽性蛍光体プレート４が感度差を有する場合の感度補正について説明する。例えば、マンモグラフィなどの専用の輝尽性蛍光体プレートがレギュラーの輝尽性蛍光体プレートの例えば２倍の感度を持つとき、高圧電源１０ａの電圧変動範囲が大きくないと、電圧設定ができない可能性が生じてしまう。そこで、例えば、上述の図２のような感度補正のステップＳ０２において理想信号値を例えば１／２の所定の倍率で小さく設定してから、感度補正を行うことで高圧電源の電圧変動範囲を大きくしなくても感度補正を行うことができ、補正電圧値を求めることができる。かかる理想信号値に対する所定の倍率は図１の制御部１７で制御することができる。なお、輝尽性蛍光体プレートが感度差を有する場合の感度補正では、輝尽性蛍光体プレートに対する放射線量を所定の倍率で変化させることで同様の効果を得ることができる。
【００８１】
次に、上述の感度補正動作において、図１のレーザ光源部６がフォトマルチプライヤ１０等とともにレーザ走査方向と垂直な副走査方向に所定のサンプリングピッチで移動しながら輝尽性蛍光体プレート４からの発光光をフォトマルチプライヤ１０が検出するが、このとき、ライン間のサンプリングピッチが違うと、発光量差（輝度信号値差）が生じてしまう。例えば、サンプリングピッチが１００μｍと２００μｍでそれぞれ検出する場合、１００μｍのときは細かく読み取り、かつ走査ムラが無いように若干前と後のラインと交錯しながら読み取るため、読取り前（次のライン）の画像データ部分にもレーザ走査してしまい、輝尽性蛍光体プレートの情報（励起された電子）を一部放出してしまい、次のラインを読み取るときに、若干情報が少なくなる現象が生じる。ラインとの交錯幅はレーザのスポット幅によってきまるため、サンプリングピッチには依存せず、２００μｍのような粗い読取り時の交錯部の影響と、１００μｍのような細かく読み取った時の交錯部の影響とを比べると、細かく読み取った方が影響を受け、感度が落ちる現象がある。この場合、例えばその輝度比が０．９の場合、
２００μｍ検出時の電圧値＝１００μｍ検出時の電圧値×０．９ （１）
の式が成立する。従って、サンプリングピッチに違いがあり、細かく読み取り、感度が低下する場合、上記式（１）に基づいて発光量差を自動的に修正できる。
【００８２】
また、レーザースポットが小さく、前後のラインと交錯しない場合は、１００μｍ時の方が副走査方向に対してゆっくり時間をかけて読み取るため、単位時間あたりのレーザ照射時間が長くなり、発光量が増える為、感度が増大する。この場合、単位面積あたりのレーザ照射時間が多くなり、発光量が増えるので、２００μｍの場合に比べて感度が増大する。この感度増大量は一定のため、例えば輝度比０．９の場合、
１００μｍ検出時の電圧値＝２００μｍ検出時の電圧値×０．９ （２）
の式が成立する。従って、サンプリングピッチに違いがあり、細かく読み取り、感度が増大する場合、上記式（２）に基づいて発光量差を自動的に修正できる。
【００８３】
上述のように、サンプリングピッチの違いがあっても、一方のサンプリングピッチでの感度補正を１回行うことで、両サンプリングピッチのキャリブレーションを終わらすことができる。なお、サンプリングピッチは、２つに限らず、３つ以上であっても可能であることは勿論である。また、上述のような発光量差の修正は図１の制御部１７で制御することができる。
【００８４】
以上のように本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本発明を適用できる放射線画像入力装置は、ＣＲタイプに限定されずに、ＦＰＤタイプであってもよい。
【００８５】
即ち、ＦＰＤ（フラットパネルデティクタ）は、一般に間接方式と直接方式に分類され、間接方式では入射するＸ線を蛍光体で可視光に変換し、その可視光を画素ごとにａ−Ｓｉ：Ｈ光ダイオード等の光センサで受けて電荷を発生させ、アクティブマトリクスアレイで読み取る。また、直接方式では入射するＸ線を光導電体に照射して電荷を発生させ、画素単位でその発生した電荷を蓄積してアクティブマトリクスアレイで読み取る。これらのアクティブマトリクスアレイは、ダイオードあるいはＴＦＴ等のスイッチング素子で校正される。
【００８６】
上述のように照射した放射線エネルギを電気信号に変換したあと、間接方式及び直接方式ともに、ＦＰＤ中で更にプリアンプで信号を増幅し、増幅されたアナログ信号に対して、デジタル信号に変換する。ここで、各素子の感度のばらつき誤差を、プリアンプの増幅率をオフセット値として変更することで一定化させていわゆる「感度補正」を行うことができる。
【００８７】
ＦＰＤの場合も、ＣＲと同様に、間接方式及び直接方式ともにプリアンプの増幅率を調整することにより、該当する範囲（例えば、ある放射線量範囲（０．０１ｍＲ〜１００ｍＲ等）の４桁の輝度信号範囲）にアナログ信号値を調整する。従って、上述したようなＰＭＴの電圧値調整を、プリアンプの増幅率の調整機能に置き換えることで、同様のアルゴリズムで感度補正を自動的に行うことができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、感度補正を簡単にかつ精度よく行うことができるようにした放射線画像情報を検出し入力する画像入力装置及び画像入力方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による放射線画像入力装置の概略図である。
【図２】図１のフォトマルチプライヤの感度補正のために高圧電源に対する電圧設定値を求めるステップを示すフローチャートである。
【図３】図１の高圧電源に加える制御信号の入力電圧波形（ａ）の例、及び高圧電源からの出力電圧波形（ｂ）の例を示す図である。
【図４】感度補正のときに図１の輝尽性蛍光体プレートに放射線照射する領域を示す平面図である。
【図５】図２において電圧値を変動させて補正電圧値を求めるステップを示すフローチャートである。
【図６】図５のステップに続いて行われる補正電圧値を最終的に求めるステップを示すフローチャートである。
【図７】図１のフォトマルチプライヤの感度補正のために高圧電源に対する電圧設定値を求める別の方法を示すフローチャートである。
【図８】図１のフォトマルチプライヤの感度補正のために高圧電源に対する電圧設定値を求める更に別の方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５０ 放射線画像入力装置
４ 輝尽性蛍光体プレート（記録媒体）
１０ フォトマルチプライヤ（検出手段、検出器）
１０ａ 高圧電源（電源）
１７ 制御部（感度補正手段、記憶手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に医療分野で使用される放射線画像情報を入力するための画像入力装置及び画像入力方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
病気診断等のために放射線発生装置から被写体に放射線を照射し、被写体を透過した放射線による放射線画像を読み取り画像情報を入力するようにした画像入力装置が公知である。かかる画像入力装置には、放射線画像情報を蓄積した輝尽性蛍光体プレートにレーザ光を走査して発生した輝尽光を集光しフォトマルチプライヤ（以下、「ＰＭＴ」という場合がある。）で光電変換して電気信号に変えるシステム（ＣＲタイプ）、及び、被写体を通過して照射されるＸ線エネルギをＸ線透過画像として再構成するための電気信号に変換する機能を有し画像診断のために必要な人体の部分を十分に覆う面積の平面を持つ平板状のＸ線画像平面検出器（Ｘ線フラットパネルディテクタ）から構成したシステム（ＦＰＤタイプ）がある。
【０００３】
例えば、ＣＲタイプの画像入力装置において感度補正を行う場合、ＰＭＴの電圧と光量に関する特性データと、感度補正のためにＸ線撮影をしたときのＰＭＴの信号値とから理想信号値を出力するためのオフセット値（ＰＭＴの電圧設定値）を計算で求めていた。
【０００４】
このような従来のＣＲタイプでは、感度補正を行うときに、ＰＭＴの電圧と光量の特性データと、理想信号値と、Ｘ線撮影とが必要であり、特性データを求め、その特性データを入力する不便さがあり、更に、特性データを数式化し計算を行う際に誤差の入り込む要因が多くなるため感度補正の精度も低いものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、感度補正を簡単にかつ精度よく行うことができるようにした放射線画像情報を検出し入力する画像入力装置及び画像入力方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による画像入力装置は、放射線画像を検出する検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、ある一定の線量を与えたときの前記検出手段により検出された放射線画像の信号値が所定値となるようにして前記検出手段の感度補正値を自動的に求める感度補正手段を具備することを特徴とする。
【０００７】
この画像入力装置によれば、一定の線量を与えたときの信号値が所定値となるようにして感度補正値を自動的に求めるので、感度補正のための放射線照射が１回で済み、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【０００８】
上記画像入力装置において、前記一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段を更に具備し、前記感度補正手段が、前記感度補正値をオフセット値として変動させたときの前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を求め前記感度補正値とするように構成できる。このように、オフセット値を上下に変動させて得られた信号値を理想値と比較し一致したときのオフセット値を感度補正値とすることで、感度補正値を自動的に求めることができる。
【０００９】
例えば、前記検出手段が光電変換機能を有するフォトマルチプライヤと、前記フォトマルチプライヤに電圧を供給する電源とを有する場合には、前記電源の電圧をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を補正電圧値とすることができる。
【００１０】
また、前記電源の電圧を増加させる方向で前記補正電圧値を求めることが好ましく、また、前記電源の電圧を減少させるときの安定時間を前記電圧の増加時よりも多くすることが好ましい。電源の電圧変動時の応答性を考慮したものである。
【００１１】
また、前記検出手段がフラットパネルディテクタと、前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを備える場合には、前記増幅手段の増幅率をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を前記感度補正値とすることができる。
【００１２】
また、本発明による他の画像入力装置は、放射線画像を検出し信号値を得る検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段と、前記検出手段の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値と、前記各オフセット値に対応して得られた前記信号値とに基づいて作成された前記オフセット値と前記信号値との近似式から前記理想値に該当するオフセット値を求めて前記検出手段の感度補正値とする感度補正手段と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
この画像入力装置によれば、複数のオフセット値と信号値とから近似式と理想値とから感度補正値を求めることができるから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００１４】
また、本発明による別の画像入力装置は、放射線画像を検出し信号値を得る検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段と、前記検出手段の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値に対応して得られた複数の前記信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別する感度補正手段と、を具備することを特徴とする。
【００１５】
この画像入力装置によれば、複数の信号値から理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を感度補正値と自動的に判別するから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００１６】
上述の画像入力装置は、前記検出手段が光電変換機能を有するフォトマルチプライヤと、前記フォトマルチプライヤに電圧を供給する電源と、を有する場合には、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値が前記電源の補正電圧値である。
【００１７】
また、前記検出手段がフラットパネルディテクタと、前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段と、を備える場合には、前記オフセット値が前記増幅手段の増幅率であり、前記感度補正値が前記増幅手段の補正増幅率である。
【００１８】
本発明による画像入力方法は、放射線画像を検出器により検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、前記検出器の感度補正のためにある一定の線量で放射線照射をしたときの放射線画像を前記検出器で検出するステップと、前記検出された放射線画像の信号値が所定値となるようにして前記検出器の感度補正値を自動的に求めるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この画像入力方法によれば、一定の線量を与えたときの信号値が所定値となるようにして感度補正値を自動的に求めるので、感度補正のための放射線照射が１回で済み、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００２０】
上記画像入力方法において、前記一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を予め求め、前記感度補正ステップでは、前記感度補正値をオフセット値として変動させたときの前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を求め前記感度補正値とすることができる。このように、オフセット値を上下に変動させて得られた信号値を理想値と比較し一致したときのオフセット値を感度補正値とすることで、感度補正値を自動的に求めることができる。
【００２１】
例えば、前記検出器として電源から電圧が供給されるフォトマルチプライヤを用い、前記電源の電圧をオフセット値として変動させ、前記理想値と同じになるような前記オフセット値を補正電圧値とすることができる。
【００２２】
この場合、前記電源の前記電圧変動時の応答性に基づいて前記補正電圧値を求める際の前記電圧を変動させる方向を決定することが好ましい。例えば、フォトマルチプライヤのための高圧電源は、一般的に電圧増加時の方が立ち上がり時間が短く、電圧減少時はコンデンサ成分の放電などで時間を取られるので、前記電圧を増加させる方向で前記補正電圧値を求めることで、より迅速に感度補正を行うことができる。
【００２３】
また、前記電源の前記電圧変動時の応答性に基づいて前記電圧の変動時における安定時間を決定することが好ましい。例えば、フォトマルチプライヤのための高圧電源は、一般的に電圧減少時の方が安定に時間がかかるので、前記電圧を減少させるときの安定時間を前記電圧の増加時よりも多くすることで、安定した電圧で感度補正を行うことができる。なお、高圧電源の特性に合わせて待機時間を設定することが好ましい。
【００２４】
また、前記検出器としてフラットパネルディテクタと前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを用い、前記増幅手段の増幅率をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を前記感度補正値とすることができる。
【００２５】
また、本発明による他の画像入力方法は、放射線画像を検出器により信号値を得て検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を求めるステップと、前記検出器の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値と、前記各オフセット値に対応して得られた前記信号値とに基づいて前記オフセット値と前記信号値との近似式を作成するステップと、前記近似式から前記理想値に該当するオフセット値を求めて前記検出器の感度補正値とするステップと、を含むことを特徴とする。
【００２６】
この画像入力方法によれば、複数のオフセット値と信号値とから近似式と理想値とから感度補正値を求めることができるから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。なお、理想値は例えば、次の式で求めることができる。
信号値（ｓｔｅｐ）＝αｌｏｇ（Ｘ）＋βｌｏｇ（ｋａｎｄｏ）
但し、Ｘ：放射線量（ｍＲ）
ｋａｎｄｏ：感度に関する値（例えば、後述のＱＲ値）
α、β：定数
【００２７】
また、本発明による別の画像入力方法は、放射線画像を検出器により信号値を得て検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を求めるステップと、前記検出器の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値に対応して得られた前記信号値を複数得るステップと、前記複数の信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２８】
この画像入力方法によれば、複数の信号値から理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を感度補正値と自動的に判別するから、検出手段の特性データが不要であり入力する必要がなく、感度補正を簡単に行うことができる。また、特性データに基づく計算が必要ないので、感度補正の精度が向上する。
【００２９】
上述の画像入力方法において、前記検出器として電源から電圧が供給されるフォトマルチプライヤを用いる場合、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値が前記電源の補正電圧値である。
【００３０】
また、前記検出器としてフラットパネルディテクタと前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを用いる場合、前記オフセット値が前記増幅手段の増幅率であり、前記感度補正値が前記増幅手段の補正増幅率である。
【００３１】
なお、上述の画像入力装置及び画像入力方法において、信号値と理想値とが同じになるとは、両者が一致する場合のみならず、両者が異なっていても所定の範囲内にある場合も同じと判断する。
【００３２】
上述の別の画像入力方法の前記複数のオフセット値に対応して得られた前記信号値を複数得るステップにおいて、電圧変動時の応答性を考慮し電圧の低いオフセット値より、前記複数の信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値の時のオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別することが好ましい。
【００３３】
また、上述の画像入力方法において感度補正値をオフセット値として変動させたときの信号値が理想値と同じになるようなオフセット値を求め感度補正値とするときに、前記一定の線量及び前記理想値の少なくとも一方を所定の倍率で変えてから前記感度補正値を求めることで、例えば、記録媒体から放射線画像を検出するときにその記録媒体に感度差のある場合でも、感度補正値を求めることが可能である。
【００３４】
即ち、上述の感度補正値をオフセット値として変動させたときの信号値が理想値と同じになるようなオフセット値を求め感度補正値とする画像入力装置において、前記検出手段として電源から電圧が供給され前記放射線画像の記録された記録媒体からの発光光を検出するフォトマルチプライヤを用い、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値として補正電圧値を求め、前記記録媒体の感度差に基づいて前記一定の線量及び前記理想値の少なくとも一方を所定の倍率で変えてから前記補正電圧値を求めるように構成できる。かかる構成により、記録媒体に感度差のある場合でも、感度補正値を求めることが可能である。
【００３５】
また、前記検出手段として、電源から電圧が供給され前記放射線画像の記録された記録媒体に所定のサンプリングピッチで副走査しながら照射光を照射したときに発光した光を検出するフォトマルチプライヤを用い、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値として補正電圧値を求め、前記サンプリングピッチの違いによる輝度信号値差を修正し前記補正電圧値を求めるように構成できる。かかる構成により、サンプリングピッチの違いに起因して記録媒体からの発光量が変化しても、発光量差を自動的に修正することが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による放射線画像入力装置の概略図である。図１の放射線画像入力装置５０は、記録媒体としての輝尽性蛍光体プレート４に記録された放射線画像を読み取ることで放射線画像の情報を入力するＣＲタイプの放射線画像入力装置であり、図１に示すように、入力装置３とコントローラ１８とを備える。
【００３７】
図１の入力装置３は、放射線を照射するとこの放射線エネルギの一部が蓄積され、その後、可視光やレーザ光等の励起光を照射すると蓄積された放射線エネルギに応じて輝尽発光を示す輝尽性蛍光体を利用して、支持体上に蓄積性蛍光体を積層してなるシート状の輝尽性蛍光体プレート４に、放射線発生装置３０から照射された放射線による人体等の被写体Ｍの放射線画像情報を一旦蓄積し記録したものに、レーザ光を走査して順次輝尽発光させ、この輝尽発光光を光電読取部２０により光電的に順次読み取って画像信号を得るものである。そして、入力装置３では、この画像信号読取り後の蓄積性蛍光体プレートに消去光を照射して、このプレートに残留する放射線エネルギを放出させ、次の撮影に備える。放射線発生装置３０は、被写体Ｍに管球から放射線を照射する放射線照射部３１と放射線照射部３１を制御する制御部３２とを備える。
【００３８】
入力装置３は、被検体の放射線画像情報を記録する輝尽性蛍光体プレート４と、輝尽性蛍光体プレート４に対する励起光としてのレーザ光を発生するレーザダイオード等からなるレーザ光源部６と、レーザ光源部６を駆動するためのレーザ駆動回路５と、レーザ光源部６からのレーザ光を輝尽性蛍光体プレート４上に走査させるための光学系７と、励起レーザ光により励起された輝尽発光を集光し、光電変換し、画像信号を得る光電読取部２０とを有する。
【００３９】
光電読取部２０は、励起レーザ光により励起された輝尽発光を集光する集光体８と、集光体８により集光された光を光電変換し検出器として機能するフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）１０と、フォトマルチプライヤ１０に電圧を加える高圧電源１０ａと、フォトマルチプライヤ１０からの電流信号を対数電圧変換をする電流電圧変換部１１と、この電流電圧変換部１１からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１２と、この変換されたデジタル信号について各種の補正を行う補正部１３とを有し、読み取った放射線画像データのデジタル信号をコントローラ１８に送信する。補正部１３は補正データ等を格納するメモリを有し、各種補正の１つとして補正データを用いて、光学系や集光系に起因する濃度むらを補正できるようになっている。
【００４０】
入力装置３は、更に、画像信号読取後の輝尽性蛍光体プレートに残留する放射線エネルギを放出させるために、消去光を照射するハロゲンランプ１４と、このハロゲンランプ１４を駆動するドライバ１５とを有する。また、入力装置３は、レーザ駆動回路５、高圧電源１０ａ、電流電圧変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、補正部１３、ドライバ１５、をそれぞれ制御する制御部１７を有する。また、入力装置３のレーザ光源部６、光学系７、集光体８、フォトマルチプライヤ１０及びハロゲンランプ１４は、図示しない副走査ユニットとして一体的に、ボールねじ機構により、レーザ走査方向と垂直な副走査方向に移動する。この副走査ユニットは、画像読取時に、移動することにより副走査し、復動する間にハロゲンランプ１４が発光することで輝尽性蛍光体プレート４に残留する放射線画像情報を消去する。このようにして輝尽性蛍光体プレート４に記録された放射線画像が自動的に読み取られ情報入力が行われるとともに、読取後の残像が消去され、次の放射線撮影を行うことができる。
【００４１】
コントローラ１８は、パソコン本体部２５と、キーボード２６と、モニタ表示部２７とを有し、入力装置３から受信した放射線画像データのデジタル信号を一旦、メモリ上に記憶し、画像処理し、キーボード２６からの操作入力に応じて、モニタ表示部２７への表示と画像処理を制御し、画像処理された放射線画像データを外部に出力する。
【００４２】
次に、図１の入力装置３におけるフォトマルチプライヤ１０の感度調整について説明する。図２はフォトマルチプライヤ１０の感度補正のために高圧電源１０ａにおける電圧設定値を求めるステップを示すフローチャートである。
【００４３】
ＦＰＤシステムやＣＲシステムにおいて、フラットパネルディテクタやフォトマルチプライヤの検出器が有する限界のある検出能（ダイナミックレンジ）を効率良く使用するために、ある放射線量に対する信号値を割り振っており、その割り振り方は数パターン持っている場合もあり、放射線量が多い・普通・少ないなどのパターンで各オフセット値を設定しているが、本実施の形態では以下のようなステップでオフセット値を求めている。
【００４４】
即ち、図１のようなＣＲタイプの放射線画像入力装置において、所定サイズの輝尽性蛍光体プレート４に対し、ある一定の線量（例：ＡｍＲ）で放射線を照射する（Ｓ０１）。このＡｍＲの線量で放射線を照射したときの信号値の理想値を求め「Ｂ」とする（Ｓ０２）。この理想信号値は後述のように所定のアルゴリズムから求めることができる。
【００４５】
次に、輝尽性蛍光体プレート４から輝尽性発光させた光をフォトマルチプライヤ１０で検出するときに、高圧電源１０ａからフォトマルチプライヤ１０に加える電圧をオフセット値として上下に変動させ、各電圧値において補正部１３から出力する信号値Ｃを読み取る（Ｓ０３）。
【００４６】
そして、その信号値Ｃが理想信号値Ｂとなるように高圧電源１０ａの電圧を変化させ電圧値を調整し（Ｓ０４）、信号値Ｃが理想信号値Ｂと同じになった電圧を高圧電源１０ａに補正電圧値として設定する（Ｓ０５）。
【００４７】
上述のようにして、フォトマルチプライヤ１０に加える適切な電圧を自動的に求め、この電圧値を高圧電源１０ａに設定することで、フォトマルチプライヤ１０の感度調整を行うことができる。かかるフォトマルチプライヤ１０の感度補正は、図１のような放射線画像入力装置で同一機種が同じ感度になるように例えば出荷時に行うことができ、またフォトマルチプライヤ等が劣化した場合にメンテナンス時に行うことができる。また、上述のような各ステップは図１の制御部１７で制御し実行できる。
【００４８】
以上のような図１の放射線画像入力装置における感度補正によれば、感度補正のために１回の放射線照射で感度補正ができ、ＰＭＴ等の検出器の特性グラフ情報を入力する必要もなく、放射線の線量値と、撮影後の信号値とで感度補正を行うことができるので、簡単に感度補正を実行できる。また、余計な計算がないので、感度補正の精度が向上する。
【００４９】
次に、上述の高圧電源１０ａの電圧変動時の応答性を考慮した図２のステップＳ０３における電圧の適切な変動方法について図３を参照して説明する。図３は、高圧電源１０ａに加える制御信号の入力電圧波形（ａ）の例、及び高圧電源１０ａからの出力電圧波形（ｂ）の例を示す図である。
【００５０】
図１の高圧電源１０ａは、図３（ａ）のような制御信号の入力電圧が入力しオンになると、図３（ｂ）のように出力電圧が上昇し、目標出力電圧Ｖの９０％の到達する立ち上がり時間ｔｒは、入力電圧がオフしゼロになると図３（ｂ）のように出力電圧が減少し目標出力電圧Ｖの１０％まで減少する立ち下がり時間ｔｆと比べて、短くなる傾向にある。
【００５１】
図３のような高圧電源１０ａの応答性を考慮すると、図２のステップＳ０３で高圧電源１０ａの電圧を増加させる方向で補正電圧値を求めることで、より迅速に感度調整を実行できる。
【００５２】
一方、図２のステップＳ０３で高圧電源１０ａの電圧を下げるときに、電圧を上げるときよりも安定時間を多く取ることが好ましい。このように、電圧の立ち下げのときに制御信号がオフしてからの安定時間を長くすることで、安定した電圧で感度補正を行うことができる。
【００５３】
以上のように、高圧電源の電圧変動時の応答性を考慮して、補正電圧値を求めるときの電圧変動方向を決定することが好ましく、また、電圧変動時における安定時間を決定することが好ましい
【００５４】
次に、図２のステップＳ０３で高圧電源１０ａの電圧値を変動させてフォトマルチプライヤ１０に設定する適切な補正電圧値を求める具体例について図４，図図５，図６を参照して説明する。図４は感度補正のときに図１の輝尽性蛍光体プレート４に放射線照射する領域を示す平面図であり、図５は電圧値を変動させて補正電圧値を求めるステップを示すフローチャートであり、図６は図５のステップに続いて行われる補正電圧値を最終的に求めるステップを示すフローチャートである。
【００５５】
図１の輝尽性蛍光体プレート４に感度補正のために放射線を照射するときには、図４のように、輝尽性蛍光体プレート４の縦方向の中央領域４ａを使用し、横方向両端で一定幅４ｂで数画素の切り取りを行い、図４のハッチングで示す照射領域４ｃを使用する。このとき、放射線の線量の測定は、感度補正の実際の撮影距離で行う。
【００５６】
そして、感度補正のための放射線照射後に、図１のレーザ光源部６からのレーザ光が照射領域４ｃを図４の横方向に主走査し縦方向に副走査し、これにより生じた輝尽性発光光をフォトマルチプライヤ１０で検出し、図１の補正部１３から信号値（実測ｓｔｅｐ値）を読み取る。
【００５７】
感度補正を行う際には、フォトマルチプライヤ１０に加える電圧に比例する感度設定値をＱＲとして、ＱＲ＝５０、２５０、５００の各々について高圧電源１０ａの電圧値を変動させる。このとき、例えば１０．００ｍＲなど、ある所定の放射線量を入力する。放射線量の範囲は、例えばＣＲシステムの場合、システムの誤差を考慮し、信号が上下にサチュレートしない程度の範囲（放射線の安定を考えて、例えば、下は８ｍＲ程度から、上はサチュレートしない２０ｍＲ程度の範囲等）で自由に選択させる。
【００５８】
また、図２のステップＳ０２における理想信号値は次のようにして得る。即ち、得たいＱＲ値と入射線量Ｘ（ｍＲ）の値から理想の信号値（Ｓｔｅｐ）が、例えば以下の式で得られる。
【００５９】
Ｓｔｅｐ＝４４４．７２×ｌｎ（Ｘ）＋１０２４×ｌｏｇ（ＱＲ）−８２１．２６
但し、精度は、ｌｎ（Ｘ）：小数第三位、ｌｏｇ（ＱＲ）：小数第四位、とする。
Ｓｔｅｐ値は、１２ｂｉｔデータである。この式は、例えば、図１の制御部１７が記憶しておくことができ、ＱＲ値と入射線量Ｘの値は、図１のコントローラ１８のキーボード２６から入力することができる。
【００６０】
上記理想Ｓｔｅｐ値に対して、下記のような高圧電源の電圧設定方法のアルゴリズムに従い計算し実測ｓｔｅｐ値を測定する。
【００６１】
高圧電源１０ａにおける電圧設定は具体的に次のようにして行う。例えば、０〜１０００Ｖを出力できる高圧電源で、高圧出力の制御電圧の範囲が例えば０〜６Ｖ、高圧制御の設定値が１２ｂｉｔ（１２ｂｉｔ設定値で０〜６Ｖの高圧制御電圧を設定し、０〜６Ｖの制御電圧と０〜１０００Ｖの出力電圧は比例の関係とする。）とした場合で、図３のように立ち上がり特性がよく（例えば、１００ｍｓ）、立下り出力が比較的ゆっくりと低下する（例えば、４００ｍｓ）電源を使用した場合、仮に以下の構成で制御を行う。
【００６２】
即ち、入力電圧（最大振れ幅６Ｖ）において、１回での最大下げ幅を０．２Ｖ以内（１２ｂｉｔ設定値で１３５以下。８ｂｉｔ以内）とし、入力電圧の最大上げ幅についても同様の０．２Ｖ以内（８ｂｉｔ以内）とする。高圧電源１０ａに対する電圧設定値を変更した後の電圧立ち上げでは、１００ｍｓ（例えば１ラインの走査時間５ｍｓとすると２０ライン分）の安定化時間を取ってから信号値の読取りを開始する。電圧立ち下げでは、４００ｍｓ（８０ライン）の安定化時間を取る。７ｂｉｔ以下の狭い範囲で電圧を変動させる場合は、立ち上がり、立下り特性ともに差がなく、１００ｍｓ（２０ライン）の安定化時間を取ることで対応が可能である。
【００６３】
上記式で得られた理想Ｓｔｅｐ値に対し、次のようにして高圧電源１０ａの設定電圧を変えて実測Ｓｔｅｐ値を合わせ込んでいく。
【００６４】
（１）最初に低感度（＝高圧電源の電圧値が低い値）、ここでは、ＱＲ＝５０より行い、次に、ＱＲ＝２５０、ＱＲ＝５００と進む。実測Ｓｔｅｐ値は、安定をみるため、数ライン分の信号値の平均、例えば５面ポリゴンミラー等を用いるレーザ走査系を使用する場合は、６ラインなどの平均値で求める。その後、高圧電源の電圧設定値を変える。
【００６５】
（２）例えば、０〜１０００Ｖの出力電源の電圧設定値（ｌ２ｂｉｔ設定）の初期値を０×５００ｈ（１６進数法による、以下同様である。例えばこの高圧電源の出力電圧としては、約３ｌ２Ｖに相当する）とし、このときの理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも大きければ、＋０ｘｌ００ｈ、小さければ、−０ｘ８０ｈを電圧設定値の初期値に加える。このように、ある電圧設定値で理想Ｓｔｅｐ値が、実測Ｓｔｅｐ値よりも大きかった場合、図５に示すように、図の右方向のＵＰ方向Ｕに進み、その電圧設定値に＋０ｘｌ００ｈを加える。また、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも小さければ、図５の左方向のＤＯＷＮ方向Ｄに進み、その電圧設定値に−０ｘ８０ｈを加える。また、理想Ｓｔｅｐ値と実測Ｓｔｅｐ値とが等しければ、そのときの電圧設定値がＱＲ＝５０のときの電圧補正値となる。
【００６６】
（３）初期値０ｘ５００ｈで、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも大きいと、図５のＵＰ方向Ｕに進み、初期値に＋０ｘｌ００ｈを加えた０ｘ６００ｈで、理想Ｓｔｅｐ値と比較し、理想Ｓｔｅｐ値が大きければ、更に＋０ｘ１００ｈを加える。また、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも小さいと、図５のＤＯＷＮ方向Ｄに進み、−０ｘ８０ｈを加え、次の（４）へ進む。
【００６７】
（４）−０ｘ８０ｈした値α（α：例えば、図５のＳ１１のように、０ｘ５８０ｈ）のときの実測Ｓｔｅｐ値と理想Ｓｔｅｐ値を比較し、理想Ｓｔｅｐ値が大きければ、「α〜α＋０ｘ８０ｈ」の範囲で電圧設定値を調査し、（７）へ進む。また、小さければ、「α−０ｘ８０ｈ〜α」の値で電圧設定値を調査し、（７）へ進む。両者が等しかった場合は、αが電圧補正値となる。
【００６８】
（５）初期値０ｘ５００ｈで、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも小さいと、０ｘ４８０ｈ（−０ｘ８０ｈ減算）で理想Ｓｔｅｐ値と比較し、理想Ｓｔｅｐ値が小さければ−０ｘ８０ｈし、大きければ、次の（６）ヘ進む。
【００６９】
（６）現在の電圧設定値β（β：例えば、図５のＳ１２のように０ｘ４８０ｈ）より、「β〜β＋０ｘ８０ｈ」の範囲で電圧設定値を調査し、次の（７）に進む。
【００７０】
（７）上述の（４）や（６）で調査範囲（７ｂｉｔ幅）が決定すると、図６のようにして電圧設定値を確定する。なお、ここでの高圧電源の安定化時間は１００ｍｓ（ここでは２０ライン）固定とする。
【００７１】
（８）電圧設定値の調査範囲が、図６のように、「γ〜γ＋０ｘ８０ｈ」となった場合、まず「γ（１）＝γ＋０ｘ４０ｈ」のときの実測Ｓｔｅｐ値と、理想Ｓｔｅｐ値との比較を行い（Ｓ２１）、同じなら、そのときのγ（１）が電圧設定値と決まる。また、理想Ｓｔｅｐ値が実測Ｓｔｅｐ値よりも大きければ、図６の右方向ＵＵに進み、γ（１）に＋０ｘ２０ｈを加え、次の（９）へ進む。小さければ、図６の左方向ＤＤに進み、γ（１）に−０ｘ２０ｈを加える（図６のステップＳ２３で同様の比較をする。）。
【００７２】
（９）図６のステップＳ２２のように、γ（１）に＋０ｘ２０ｈを加えた「γ（２）＝γ（１）＋０ｘ２０ｈ」で、（８）と同様の比較を行い、同じときは、γ（２）が電圧設定値と決まり、また、異なるときは、同様に加減算し、その加減算する値は、０ｘ１０ｈとし、図６のステップＳ２４，Ｓ２５へと進む。以降、図６のように、同様に比較し、加減算して電圧設定値を変えるが、そのときの加減算する値は、０ｘ８ｈ、０ｘ４ｈ、０ｘ２ｈ、０ｘ１ｈと減衰させていく。
【００７３】
（１０）上述のようにしてＱＲ＝５０についての操作が終わると、次に、ＱＲ＝２５０について上述と同様の操作を行う。この場合、ＱＲ＝５０の時に進んだ分のところから操作を開始し、例えば、０ｘ７００ｈまでＱＲ＝５０で調べた場合、ＱＲ＝２５０では、０ｘ７００ｈから操作を開始する。次に、同様にしてＱＲ＝５００についても行う。このような順で操作を行うのは、低感度から高感度に移るに従い電圧が上がっていき、電源検索時に電圧を上げる方向で制御が可能であるため低感度から始めるのがよいからである。また、低感度、標準、高感度の順にした場合、必ず低感度のときの電圧より、標準の電圧の方が電圧が高いため、既に低感度で決まった電圧より低い値で検索する必要性がないためである。
【００７４】
以上のようにして、図１の高圧電源１０ａに対する電圧設定値を求めることができるが、図５及び図６の各ステップは、図１の制御部１７で実行でき、自動的に感度補正値としての電圧設定値を得ることができる。なお、実測Ｓｔｅｐ値と理想Ｓｔｅｐ値とを比較するルーチンにおいて、最終的に信号値がずれていても所定の範囲内（例えば、±２０ｓｔｅｐ以内）であれば、両者を等しいと判断し、そのときの値を電圧設定値とする。
【００７５】
次に、フォトマルチプライヤ１０の感度補正のために高圧電源１０ａにおける電圧設定値を求める別の方法を図７及び図８を参照して２例それぞれ説明する。
【００７６】
図７の例は、ある２つのオフセット値から近似式を作成し、理想値からオフセット値を求めて感度補正値とするものである。即ち、図１のフォトマルチプライヤ１０を使用した場合には、例えばフォトマルチプライヤ１０で３００Ｖと７００Ｖの電圧値に設定し、各電圧値のときの信号値を得る（Ｓ３１）。この場合、例えば、図４の領域４ｃで縦方向の画像半分で３００Ｖから７００Ｖに電圧設定値を変更する。
【００７７】
次に、３００Ｖと７００Ｖのそれぞれ平均信号値より、電圧と信号値との近似式を作成し（Ｓ３２）、その近似式に理想信号値を入力し、そのときの電圧値を求め（Ｓ３３）、その電圧値をオフセット値として補正された電圧設定値とする（Ｓ３４）。以上のようにして、簡単に補正電圧値を求めることができる。なお、近似式の作成は、２点に限らずに、３点でも４点でもよく、それ以上でも構わない。
【００７８】
次に、図８の例は、オフセット値を所定範囲内で変化させて（グラデーション）、理想信号値に該当する信号値を検索し、その信号値に対応するオフセット値を感度補正値とするものである。即ち、例えば、αｍＲの線量を与えたときの、理想的な信号値をβｓｔｅｐとしたときに、理想的な信号値βを出力するオフセット値を感度補正値とする。
【００７９】
まず、図１のフォトマルチプライヤ１０を使用した場合には、例えばフォトマルチプライヤ１０の電圧設定値を上限から下限まで時系列で変化させる。具体的に、例えば１００画素単位で電圧値を１Ｖづつ増加させて、０Ｖ〜１０００Ｖの範囲に対応した信号を持つ画像（１画像）を得る（Ｓ４１）。そして、画像上の信号値を検索し（Ｓ４２）、理想信号値βと同じ信号値を探し出す（Ｓ４３）。その同じ信号値に対応する電圧値を求め、補正電圧値とする（Ｓ４４）。
【００８０】
次に、上述の放射線画像入力装置５０において、輝尽性蛍光体プレート４が感度差を有する場合の感度補正について説明する。例えば、マンモグラフィなどの専用の輝尽性蛍光体プレートがレギュラーの輝尽性蛍光体プレートの例えば２倍の感度を持つとき、高圧電源１０ａの電圧変動範囲が大きくないと、電圧設定ができない可能性が生じてしまう。そこで、例えば、上述の図２のような感度補正のステップＳ０２において理想信号値を例えば１／２の所定の倍率で小さく設定してから、感度補正を行うことで高圧電源の電圧変動範囲を大きくしなくても感度補正を行うことができ、補正電圧値を求めることができる。かかる理想信号値に対する所定の倍率は図１の制御部１７で制御することができる。なお、輝尽性蛍光体プレートが感度差を有する場合の感度補正では、輝尽性蛍光体プレートに対する放射線量を所定の倍率で変化させることで同様の効果を得ることができる。
【００８１】
次に、上述の感度補正動作において、図１のレーザ光源部６がフォトマルチプライヤ１０等とともにレーザ走査方向と垂直な副走査方向に所定のサンプリングピッチで移動しながら輝尽性蛍光体プレート４からの発光光をフォトマルチプライヤ１０が検出するが、このとき、ライン間のサンプリングピッチが違うと、発光量差（輝度信号値差）が生じてしまう。例えば、サンプリングピッチが１００μｍと２００μｍでそれぞれ検出する場合、１００μｍのときは細かく読み取り、かつ走査ムラが無いように若干前と後のラインと交錯しながら読み取るため、読取り前（次のライン）の画像データ部分にもレーザ走査してしまい、輝尽性蛍光体プレートの情報（励起された電子）を一部放出してしまい、次のラインを読み取るときに、若干情報が少なくなる現象が生じる。ラインとの交錯幅はレーザのスポット幅によってきまるため、サンプリングピッチには依存せず、２００μｍのような粗い読取り時の交錯部の影響と、１００μｍのような細かく読み取った時の交錯部の影響とを比べると、細かく読み取った方が影響を受け、感度が落ちる現象がある。この場合、例えばその輝度比が０．９の場合、
２００μｍ検出時の電圧値＝１００μｍ検出時の電圧値×０．９ （１）
の式が成立する。従って、サンプリングピッチに違いがあり、細かく読み取り、感度が低下する場合、上記式（１）に基づいて発光量差を自動的に修正できる。
【００８２】
また、レーザースポットが小さく、前後のラインと交錯しない場合は、１００μｍ時の方が副走査方向に対してゆっくり時間をかけて読み取るため、単位時間あたりのレーザ照射時間が長くなり、発光量が増える為、感度が増大する。この場合、単位面積あたりのレーザ照射時間が多くなり、発光量が増えるので、２００μｍの場合に比べて感度が増大する。この感度増大量は一定のため、例えば輝度比０．９の場合、
１００μｍ検出時の電圧値＝２００μｍ検出時の電圧値×０．９ （２）
の式が成立する。従って、サンプリングピッチに違いがあり、細かく読み取り、感度が増大する場合、上記式（２）に基づいて発光量差を自動的に修正できる。
【００８３】
上述のように、サンプリングピッチの違いがあっても、一方のサンプリングピッチでの感度補正を１回行うことで、両サンプリングピッチのキャリブレーションを終わらすことができる。なお、サンプリングピッチは、２つに限らず、３つ以上であっても可能であることは勿論である。また、上述のような発光量差の修正は図１の制御部１７で制御することができる。
【００８４】
以上のように本発明を実施の形態により説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。例えば、本発明を適用できる放射線画像入力装置は、ＣＲタイプに限定されずに、ＦＰＤタイプであってもよい。
【００８５】
即ち、ＦＰＤ（フラットパネルデティクタ）は、一般に間接方式と直接方式に分類され、間接方式では入射するＸ線を蛍光体で可視光に変換し、その可視光を画素ごとにａ−Ｓｉ：Ｈ光ダイオード等の光センサで受けて電荷を発生させ、アクティブマトリクスアレイで読み取る。また、直接方式では入射するＸ線を光導電体に照射して電荷を発生させ、画素単位でその発生した電荷を蓄積してアクティブマトリクスアレイで読み取る。これらのアクティブマトリクスアレイは、ダイオードあるいはＴＦＴ等のスイッチング素子で校正される。
【００８６】
上述のように照射した放射線エネルギを電気信号に変換したあと、間接方式及び直接方式ともに、ＦＰＤ中で更にプリアンプで信号を増幅し、増幅されたアナログ信号に対して、デジタル信号に変換する。ここで、各素子の感度のばらつき誤差を、プリアンプの増幅率をオフセット値として変更することで一定化させていわゆる「感度補正」を行うことができる。
【００８７】
ＦＰＤの場合も、ＣＲと同様に、間接方式及び直接方式ともにプリアンプの増幅率を調整することにより、該当する範囲（例えば、ある放射線量範囲（０．０１ｍＲ〜１００ｍＲ等）の４桁の輝度信号範囲）にアナログ信号値を調整する。従って、上述したようなＰＭＴの電圧値調整を、プリアンプの増幅率の調整機能に置き換えることで、同様のアルゴリズムで感度補正を自動的に行うことができる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、感度補正を簡単にかつ精度よく行うことができるようにした放射線画像情報を検出し入力する画像入力装置及び画像入力方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による放射線画像入力装置の概略図である。
【図２】図１のフォトマルチプライヤの感度補正のために高圧電源に対する電圧設定値を求めるステップを示すフローチャートである。
【図３】図１の高圧電源に加える制御信号の入力電圧波形（ａ）の例、及び高圧電源からの出力電圧波形（ｂ）の例を示す図である。
【図４】感度補正のときに図１の輝尽性蛍光体プレートに放射線照射する領域を示す平面図である。
【図５】図２において電圧値を変動させて補正電圧値を求めるステップを示すフローチャートである。
【図６】図５のステップに続いて行われる補正電圧値を最終的に求めるステップを示すフローチャートである。
【図７】図１のフォトマルチプライヤの感度補正のために高圧電源に対する電圧設定値を求める別の方法を示すフローチャートである。
【図８】図１のフォトマルチプライヤの感度補正のために高圧電源に対する電圧設定値を求める更に別の方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５０ 放射線画像入力装置
４ 輝尽性蛍光体プレート（記録媒体）
１０ フォトマルチプライヤ（検出手段、検出器）
１０ａ 高圧電源（電源）
１７ 制御部（感度補正手段、記憶手段）
Claims (24)
- 放射線画像を検出する検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、
ある一定の線量を与えたときの前記検出手段により検出された放射線画像の信号値が所定値となるようにして前記検出手段の感度補正値を自動的に求める感度補正手段を具備することを特徴とする画像入力装置。 - 前記一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段を更に具備し、前記感度補正手段が、前記感度補正値をオフセット値として変動させたときの前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を求め前記感度補正値とすることを特徴とする請求項１に記載の画像入力装置。
- 前記検出手段は、光電変換機能を有するフォトマルチプライヤと、前記フォトマルチプライヤに電圧を供給する電源と、を有し、
前記電源の電圧をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を補正電圧値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像入力装置。 - 前記電源の電圧を増加させる方向で前記補正電圧値を求めることを特徴とする請求項３に記載の画像入力装置。
- 前記電源の電圧を減少させるときの安定時間を前記電圧の増加時よりも多くすることを特徴とする請求項３または４に記載の画像入力装置。
- 前記検出手段は、フラットパネルディテクタと、前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段と、を備え、
前記増幅手段の増幅率をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を前記感度補正値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の画像入力装置。 - 放射線画像を検出し信号値を得る検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、
ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段と、
前記検出手段の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値と、前記各オフセット値に対応して得られた前記信号値とに基づいて作成された前記オフセット値と前記信号値との近似式から前記理想値に該当するオフセット値を求めて前記検出手段の感度補正値とする感度補正手段と、を具備することを特徴とする画像入力装置。 - 放射線画像を検出し信号値を得る検出手段を備え、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力装置であって、
ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を記憶する記憶手段と、
前記検出手段の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値に対応して得られた複数の前記信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別する感度補正手段と、を具備することを特徴とする画像入力装置。 - 前記検出手段は、光電変換機能を有するフォトマルチプライヤと、前記フォトマルチプライヤに電圧を供給する電源と、を有し、
前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値が前記電源の補正電圧値であることを特徴とする請求項７または８に記載の画像入力装置。 - 前記検出手段は、フラットパネルディテクタと、前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段と、を備え、
前記オフセット値が前記増幅手段の増幅率であり、前記感度補正値が前記増幅手段の補正増幅率であることを特徴とする請求項７または８に記載の画像入力装置。 - 放射線画像を検出器により検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、
前記検出器の感度補正のためにある一定の線量で放射線照射をしたときの放射線画像を前記検出器で検出するステップと、
前記検出された放射線画像の信号値が所定値となるようにして前記検出器の感度補正値を自動的に求めるステップと、を含むことを特徴とする画像入力方法。 - 前記一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を予め求め、
前記感度補正ステップでは、前記感度補正値をオフセット値として変動させたときの前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を求め前記感度補正値とすることを特徴とする請求項１１に記載の画像入力方法。 - 前記検出器として電源から電圧が供給されるフォトマルチプライヤを用い、前記電源の電圧をオフセット値として変動させ、前記理想値と同じになるような前記オフセット値を補正電圧値とすることを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像入力方法。
- 前記電源の前記電圧変動時の応答性に基づいて前記補正電圧値を求める際の前記電圧を変動させる方向を決定することを特徴とする請求項１３に記載の画像入力方法。
- 前記電源の前記電圧変動時の応答性に基づいて前記電圧の変動時における安定時間を決定することを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像入力方法。
- 前記検出器としてフラットパネルディテクタと前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを用い、前記増幅手段の増幅率をオフセット値として変動させ、前記信号値が前記理想値と同じになるような前記オフセット値を前記感度補正値とすることを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像入力方法。
- 放射線画像を検出器により信号値を得て検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、
ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を求めるステップと、
前記検出器の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値と、前記各オフセット値に対応して得られた前記信号値とに基づいて前記オフセット値と前記信号値との近似式を作成するステップと、
前記近似式から前記理想値に該当するオフセット値を求めて前記検出器の感度補正値とするステップと、を含むことを特徴とする画像入力方法。 - 放射線画像を検出器により信号値を得て検出し、前記検出した放射線画像に基づいて画像情報を入力するようにした画像入力方法であって、
ある一定の線量を与えたときの前記信号値の理想値を求めるステップと、
前記検出器の感度補正値を変動させたときの複数のオフセット値に対応して得られた前記信号値を複数得るステップと、
前記複数の信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値のときのオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別するステップと、を含むことを特徴とする画像入力方法。 - 前記検出器として電源から電圧が供給されるフォトマルチプライヤを用い、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値が前記電源の補正電圧値であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の画像入力方法。
- 前記検出器としてフラットパネルディテクタと前記フラットパネルディテクタの検出信号の増幅手段とを用い、
前記オフセット値が前記増幅手段の増幅率であり、前記感度補正値が前記増幅手段の補正増幅率であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の画像入力方法。 - 前記複数のオフセット値に対応して得られた前記信号値を複数得るステップにおいて、電圧変動時の応答性を考慮し電圧の低いオフセット値より、前記複数の信号値から前記理想値に該当する信号値を検索し、その信号値の時のオフセット値を前記感度補正値と自動的に判別することを特徴とする請求項１８に記載の画像入力方法。
- 前記一定の線量及び前記理想値の少なくとも一方を所定の倍率で変えてから前記感度補正値を求めることを特徴とする請求項１２に記載の画像入力方法。
- 前記検出手段として電源から電圧が供給され前記放射線画像の記録された記録媒体からの発光光を検出するフォトマルチプライヤを用い、前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値として補正電圧値を求め、
前記記録媒体の感度差に基づいて前記一定の線量及び前記理想値の少なくとも一方を所定の倍率で変えてから前記補正電圧値を求めることを特徴とする請求項２に記載の画像入力装置。 - 前記検出手段として、電源から電圧が供給され前記放射線画像の記録された記録媒体に所定のサンプリングピッチで副走査しながら照射光を照射したときに発光した光を検出するフォトマルチプライヤを用い、
前記オフセット値が前記電源の電圧値であり、前記感度補正値として補正電圧値を求め、
前記サンプリングピッチの違いによる輝度信号値差の差を修正し前記補正電圧値を求めることを特徴とする請求項２に記載の画像入力装置。
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