【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、被検体の放射線画像を2次元フラットパネル型センサで得るデジタル放射線撮影装置に係り、特に前記センサの走査モードの切り換えの際の安定時間を短縮できる技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタル放射線撮影装置は、[特許文献1]に記載されているように、ベッドの移動を監視する監視装置を有するテーブル位置記憶装置によりX線面検出器の暗電流成分の測定の可否を決定し、画像処理装置によりX線照射による画像から暗電流成分による画像を減算するように構成することで、暗電流の測定および中断を容易に行うことができるものであった。
ここでいう暗電流成分等の雑音成分を測定し、その測定値によってX線の計測データを補正することをオフセット補正といっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開2002-159481号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、X線検出器の走査モードが変わる場合、走査モード毎にオフセット量が変わるため、オフセット値を走査モード毎に補正するためのデータ収集が欠かせない。[特許文献1]の記述には走査モードごとにオフセット補正を行う必要性についても述べてあるが、モード切換前後の過渡的な状況については検討がされていなかった。
【０００５】
例えば、7.5FPSで撮影を行っていた走査モードから、30FPS透視の走査モードに切り換えると、透視はゲインや電荷の積分時間が直前の走査モードと異なるため、切り換え直後の30FPS透視用のデータを採用できない。この原因は、事前に行われたオフセット読み取りが、実際の走査モード切り換え時のオフセットを正しく反映されていないことが分かった。
そこで、切り換えてから安定に作動するまでの間、切り換え後の走査モードでの計測を待機しなければならないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、走査モード切り換え後の画像のオフセット変動を低減し、安定までの時間を短縮すると共に、画像アーチファクトを低減可能なデジタル放射線撮影装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、被検体に放射線を照射する放射線源と、この放射線源と対向配置され前記被検体の透過放射線を複数の走査モードにて切り換えて検出可能な検出器と、この検出器に検出された透過放射線を放射線画像として表示する表示部とを備えたデジタル放射線撮影装置において、前記複数の走査モードのうちの所定の走査モードからその所定走査モードと異なる走査モードへ切り換えた切換走査モードにて放射線画像を得る際に、前記所定走査モードのオフセットデータから前記切換走査モードの移行期間にオフセットデータを段階的に制御する手段を備えたことで達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、デジタルX線撮影装置を例に説明するが、放射線源がガンマ線等の他の放射線であって、その透過放射線画像を2次元フラットパネル型センサで得る場合も本発明に含まれるものとする。
【０００９】
図1は本発明のX線診断装置の全体構成例を示すブロック図である。
X線診断装置は、図1に示すように、被検体Mを乗せる天板1と、天板1の上に乗せた被検体MにX線を照射するX線管2と、天板1を挟んでX線管2に対向配置された2次元アレイ方式のフラットパネル型Ｘ線センサ（X線透視像検出器）3と、X線センサ3から出力されるX線検出信号に従って、原X線画像を記録する原X線画像メモリ6と、原X線画像を画像処理して得られるX線透視画像を表示するモニタ（画像表示手段）7を備えている。X線照射に伴って被検体MのX線透視像がX線センサ3で検出されると、X線センサ3からX線検出信号が読み出された後、画像処理などを経て、最終的にもモニタ7の画面にX線透視画像としてリアルタイムに映し出される構成となっている。
【００１０】
X線管2は、高電圧発生器12が撮影制御部11のコントロールにより、設定された照射条件にしたがってX線を照射10からの操作入力により、撮影制御部11から送出される指令信号に従って、照射制御部12の動作をコントロールする。また、照射制御部11の照射条件（X線管2の管電圧や管電流、撮影タイミング等の条件）を出力する。CPU9はキーボードやマウス等を含む制御卓10からの操作入力に基づき撮影制御部11を含め装置全体を統括制御する。
【００１１】
X線センサ3はX線管2によるX線照射によって生じる被検体MのX線透視信号を検出しX線検出信号として電気信号に変更して出力する構成のセンサであって、多数のX線検出素子XDが縦横に配列された2次元アレイ方式のセンサである。この2次元アレイ方式のセンサの詳細については特許第3277866号公報に記述があるとおりであるから、ここでの説明は省略する。
【００１２】
こうしてX線センサから取り出されてデジタル化されたX線検出信号は、2次元X線検出素子のXYマトリクスに対応するフレームメモリ6へ画像として記憶される。
【００１３】
X線診断装置はオフセット補正用画素データを記憶する補正データメモリ27と画素データの補正処理を行う補正部28を備えており、画像を同一アドレス対応で記憶する構成になっている。補正データメモリ27は、X線画像メモリ6と同じXYマトリクス構成のフレームメモリ方式の記憶メモリであり、X線画像メモリ6に記憶された画像を同じアドレス対応で記憶できる構成になっている。
【００１４】
オフセットの量は切換わる以前の走査状態で変わるので、走査モードが切換わった場合はオフセット量が補正できない。そこで、本装置の場合、オフセット補正用画素データの画像をオフセット補正データメモリ27へ記録する際、付随データとして、走査レート、ゲイン、マトリクスとを一緒に記憶させる。またオフセット補正データメモリ27へ記録するオフセット補正用画素データの画像の枚数は1枚ではなく、実際に用いる走査レート、ゲイン、マトリクスの可能性の範囲で変化させ、異なる組み合わせの補正データの画像を複数枚記録して保持する。
【００１５】
一方、オフセット補正部28は、被検体MのX線画像撮影時にX線センサ3の走査モードとゲインを走査信号発生部25から入力して、補正対象であるX線画像と、入力した条件に一致する補正用データの間で、同一アドレスの画素データを差し引く画像処理を実行してから、得られた画像を送出する構成になっている。
【００１６】
検出器の読み取りを行うという操作自体が、これらの読み取り値に影響を与える可能性があるので、曝射読み取りおよびオフセット読み取りをする前に、検出器に対し同一条件での読み取りを行うことによって、より適正なオフセット読み取り値が得られる。このオフセット値をX線曝射読み取り値から差し引いたときにアーチファクトが減少する。
例として、7.5FPS、2000マトリクス撮影と30FPS、1000マトリクス透視を交互に繰り返して検査を行う場合を考える。
【００１７】
透視のみを行う場合、走査フレームが一定なので、検出器の各画素について同じ露光時間、同じサンプルタイミングでデータが収集される。環境が同じ場合は、電流漏洩量は各フレームで常に一定と考えられる。そのため30FPS、1000マトリクス透視の連続状態でX線入力を遮断したオフセットデータF0を収集し、読み取った値を格納しておき、画像演算器6によって毎フレーム引き算を行い良好な画像を得ることができる。
【００１８】
次に、具体例について図2、図3を用いて説明する。図2は走査モード切り換え時のオフセット補正法の概念を説明する図、図3は撮影から透視に走査モードを切り換える一例を示すタイムチャートである。7.5FPSから30FPSへ変わると、検出器の各画素について電流漏洩量が変化する。この場合、同一走査モードのオフセットとは異なるので、事前に走査モードの変化したオフセットデータを収集し、読み取った値F1をメモリに格納する。ノイズを低減するためには同じシーケンスで複数回、画像収集を行い、それら画像について加算平均処理を行う。
【００１９】
オフセットデータは最終的に、同一走査モード（撮影）のオフセット値F0に収束するが、適正オフセット量は過渡的に変化するので、切り換え時の読み取った複数フレームの値F1〜Fnを格納しておき、オフセットデータとして用意する。走査モード切り換え後、順次、オフセットデータを更新して、同じ位相のフレーム間で引き算を行い、オフセット補正画像を得る。
【００２０】
実際のオフセットデータには暗電流などの電流漏洩量の他にも、残像、ゲイン等さまざまな要因を含んでいるので、実際に連続したオフセットデータを収集して使うことが望ましいが、走査モード切換後の初めのフレームF1と代表点Fiを使って間のフレームを計算で補完してオフセット値を与えても良い。最終的にアーチファクトとして認識されない程度の変動量になったら同一走査モードのオフセット値F0に切り換える。
このように、走査モードが切り替わる時に専用のオフセット値を作動させるためモード切り換え時のアーチファクトを低減できる。
【００２１】
上記は撮影から透視に切り換える場合について述べたが、逆に透視から撮影に切り換える場合でも同様である。そして同じ撮影モードの中で収集レートを変える場合でも、電流漏洩量が変化する場合には、同様の操作手順によりオフセットデータまたはオフセット計算値を用意することにより、画像の変動を大幅に低減できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、走査モード切り換え後の画像のオフセット変動を低減し、安定までの時間を短縮すると共に、画像アーチファクトを低減可能なデジタル放射線撮影装置を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のX線診断装置の全体構成例を示すブロック図。
【図２】走査モード切り換え時のオフセット補正法の概念を説明する図。
【図３】撮影から透視に走査モードを切り換える一例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…天板、２…X線管、３…X線センサ、６…原X線画像メモリ、７…モニタ、８…記憶装置、１０…制御卓、１１…撮影制御部、１２…X線発生器、２５….走査信号発生器、２７…オフセットデータメモリ、27ｂ…オフセットデータメモリ（複数枚）、２８…オフセット補正部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital radiation imaging apparatus that obtains a radiation image of a subject using a two-dimensional flat panel sensor, and more particularly to a technique that can reduce the stabilization time when switching the scanning mode of the sensor.
[0002]
[Prior art]
As described in [Patent Document 1], a conventional digital radiation imaging apparatus uses a table position storage device having a monitoring device that monitors the movement of a bed to determine whether a dark current component of an X-ray surface detector can be measured. After the determination and the image processing apparatus are configured to subtract the image based on the dark current component from the image obtained by the X-ray irradiation, the measurement and interruption of the dark current can be easily performed.
Offset correction refers to measuring noise components such as dark current components and correcting the X-ray measurement data based on the measured values.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-159481
[Problems to be solved by the invention]
However, when the scan mode of the X-ray detector changes, the amount of offset changes for each scan mode, so that data collection for correcting the offset value for each scan mode is indispensable. Although the description in [Patent Document 1] also describes the necessity of performing offset correction for each scanning mode, no consideration has been given to a transient situation before and after mode switching.
[0005]
For example, if you switch from the scan mode that was shooting at 7.5 FPS to the scan mode for 30 FPS fluoroscopy, the fluoroscopy uses data for 30 FPS fluoroscopy right after the switch because the gain and charge integration time are different from the previous scan mode. Can not. It has been found that the cause is that the offset reading performed in advance does not correctly reflect the offset at the time of switching the actual scanning mode.
Therefore, there is a problem that the measurement in the scanning mode after the switching must be waited until the operation is stabilized after the switching.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital radiation imaging apparatus capable of reducing offset fluctuation of an image after switching a scanning mode, shortening time until stabilization, and reducing image artifacts.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide a radiation source that irradiates a subject with radiation, a detector that is disposed to face the radiation source and that can detect transmitted radiation of the subject by switching in a plurality of scanning modes, and a detector that is detected by the detector. A display unit for displaying the transmitted radiation as a radiation image in a switching scanning mode in which a predetermined scanning mode of the plurality of scanning modes is switched to a scanning mode different from the predetermined scanning mode. This is achieved by providing a means for stepwise controlling the offset data from the offset data of the predetermined scanning mode during the transition period of the switching scanning mode when obtaining a radiation image.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a digital X-ray imaging apparatus will be described as an example.However, the present invention includes a case where the radiation source is another radiation such as a gamma ray and a transmitted radiation image is obtained by a two-dimensional flat panel sensor. Shall be.
[0009]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration example of the X-ray diagnostic apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus includes a top 1 on which the subject M is placed, an X-ray tube 2 for irradiating the subject M placed on the top 1 with X-rays, and a top 1. According to the two-dimensional array type flat panel X-ray sensor (X-ray fluoroscopic image detector) 3 disposed opposite the X-ray tube 2 and the X-ray detection signal output from the X-ray sensor 3, An original X-ray image memory 6 for recording an image and a monitor (image display means) 7 for displaying an X-ray fluoroscopic image obtained by performing image processing on the original X-ray image are provided. When an X-ray fluoroscopic image of the subject M is detected by the X-ray sensor 3 along with the X-ray irradiation, an X-ray detection signal is read from the X-ray sensor 3, and after image processing and the like, finally Is also displayed on the screen of the monitor 7 as an X-ray fluoroscopic image in real time.
[0010]
The X-ray tube 2 is controlled by the high-voltage generator 12 under the control of the imaging control unit 11 and, according to a command signal transmitted from the imaging control unit 11, by operating input from the X-ray irradiation 10 according to the set irradiation conditions. The operation of the irradiation control unit 12 is controlled. Further, it outputs irradiation conditions (conditions such as a tube voltage and a tube current of the X-ray tube 2 and an imaging timing) of the irradiation control unit 11. The CPU 9 controls the entire apparatus including the photographing control unit 11 based on an operation input from a control console 10 including a keyboard and a mouse.
[0011]
The X-ray sensor 3 is a sensor configured to detect an X-ray fluoroscopic signal of the subject M generated by X-ray irradiation by the X-ray tube 2 and convert it into an electric signal as an X-ray detection signal and output it, and a large number of X-rays This is a two-dimensional array type sensor in which detection elements XD are arranged vertically and horizontally. The details of the two-dimensional array type sensor are as described in Japanese Patent No. 3277866, and a description thereof will be omitted.
[0012]
The digitized X-ray detection signal extracted from the X-ray sensor in this manner is stored as an image in the frame memory 6 corresponding to the XY matrix of the two-dimensional X-ray detection element.
[0013]
The X-ray diagnostic apparatus includes a correction data memory 27 that stores pixel data for offset correction and a correction unit that performs a correction process on the pixel data, and is configured to store images in correspondence with the same address. The correction data memory 27 is a frame memory type storage memory having the same XY matrix configuration as the X-ray image memory 6, and has a configuration in which images stored in the X-ray image memory 6 can be stored at the same address.
[0014]
Since the offset amount changes in the scanning state before the switching, the offset amount cannot be corrected when the scanning mode is switched. Therefore, in the case of the present apparatus, when an image of the pixel data for offset correction is recorded in the offset correction data memory 27, the scanning rate, the gain, and the matrix are stored together as accompanying data. Also, the number of images of the pixel data for offset correction to be recorded in the offset correction data memory 27 is not one, but is changed within the range of the scanning rate, gain, and matrix that are actually used, and the images of the correction data of different combinations are changed. Record and hold multiple sheets.
[0015]
On the other hand, the offset correction unit 28 inputs the scanning mode and the gain of the X-ray sensor 3 from the scanning signal generation unit 25 when the X-ray image of the subject M is captured, and sets the X-ray image to be corrected and the input condition. An image processing is performed in which image processing for subtracting pixel data at the same address is performed between matching correction data, and the obtained image is transmitted.
[0016]
Since the operation of reading the detector itself may affect these readings, by performing the reading on the detector under the same conditions before performing the exposure reading and the offset reading, A more appropriate offset reading is obtained. Artifacts are reduced when this offset value is subtracted from the X-ray exposure reading.
As an example, let us consider a case in which an inspection is performed by alternately repeating 7.5 FPS and 2000 matrix imaging and 30 FPS and 1000 matrix fluoroscopy.
[0017]
When performing only fluoroscopy, since the scanning frame is constant, data is collected for each pixel of the detector at the same exposure time and at the same sample timing. When the environment is the same, the amount of current leakage is considered to be always constant in each frame. Therefore, the offset data F0 in which the X-ray input is interrupted in a continuous state of 30 FPS and 1000 matrix fluoroscopy is collected, the read value is stored, and a subtraction is performed for each frame by the image calculator 6 to obtain a good image. .
[0018]
Next, a specific example will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of the offset correction method at the time of switching the scanning mode, and FIG. 3 is a time chart showing an example of switching the scanning mode from photographing to fluoroscopy. When changing from 7.5 FPS to 30 FPS, the amount of current leakage changes for each pixel of the detector. In this case, since the offset is different from the offset in the same scanning mode, offset data in which the scanning mode is changed is collected in advance, and the read value F1 is stored in the memory. To reduce noise, image acquisition is performed a plurality of times in the same sequence, and averaging is performed on those images.
[0019]
The offset data finally converges to the offset value F0 of the same scanning mode (shooting), but since the appropriate offset amount changes transiently, the values F1 to Fn of a plurality of frames read at the time of switching are stored. Prepared as offset data. After switching the scanning mode, the offset data is sequentially updated, and subtraction is performed between frames having the same phase to obtain an offset-corrected image.
[0020]
Since the actual offset data includes various factors such as afterimages and gains in addition to the amount of current leakage such as dark current, it is desirable to collect and use continuous offset data actually. An offset value may be given by complementing a frame between the first frame F1 and the representative point Fi later by calculation. When the variation finally reaches a level that is not recognized as an artifact, the offset value is switched to the offset value F0 in the same scanning mode.
As described above, since the dedicated offset value is operated when the scanning mode is switched, artifacts at the time of mode switching can be reduced.
[0021]
Although the above description has been made of the case where the mode is switched from imaging to fluoroscopy, the same applies to the case of switching from fluoroscopy to imaging. Even when the acquisition rate is changed in the same photographing mode, if the amount of current leakage changes, by preparing offset data or an offset calculation value by the same operation procedure, image fluctuation can be significantly reduced.
[0022]
【The invention's effect】
The present invention has an effect of providing a digital radiation imaging apparatus capable of reducing the offset fluctuation of an image after switching the scanning mode, shortening the time until stabilization, and reducing image artifacts.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration example of an X-ray diagnostic apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the concept of an offset correction method when a scanning mode is switched.
FIG. 3 is a time chart showing an example of switching a scanning mode from photographing to fluoroscopy.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Top board, 2 ... X-ray tube, 3 ... X-ray sensor, 6 ... Original X-ray image memory, 7 ... Monitor, 8 ... Storage device, 10 ... Control console, 11 ... Imaging control unit, 12 ... X-ray generation , Scanning signal generator, 27 offset data memory, 27b offset data memory (plural), 28 offset correction unit
