JP2005000666A - デジタルｘ線撮影において非機能画素をリアルタイムで修正する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 非機能画素をリアルタイムで修正するデジタルＸ線撮影方法を提供する。
【解決手段】 デジタルＸ線撮影において非機能画素をリアルタイムで修正する方法及びプログラム製品であって、方法は、非機能画素のリストを受信すること(100)と、非機能画素を修正するために、どの隣接する機能中の画素が必要とされるかを判定すること(110)と、それらの隣接する機能中の画素及び対応する非機能画素を修正を実行するために使用される画素の数により複数のグループに編成すること(120)と、複数のグループのうちの１つのグループの中の非機能画素からのデータの修正を実行し、続いて、複数のグループの中の別の１つのグループの中の非機能画素からのデータの修正を実行すること(130)とを含む。
【選択図】 図１

Description

デジタルＸ線撮影に適用される場合、デジタル検出器の非機能画素、特に、複数の非機能画素群は、表示される画像上で周囲を取り巻く画素より明るく又は暗く見える異常なグレイ値の領域を形成し、ユーザの識別を妨げる可能性がある。従って、非機能画素を識別し、表示される画像における対応するグレイ値を修正することを可能にすることが重要である。

リアルタイムデジタルＸ線撮影に適用される場合に、そのような識別及び修正を実行するのは特に困難である。毎秒３，０００万画素の速度でリアルタイムで画像を生成するために大きいフォーマットのデジタル検出器データを処理することは集中的な計算を必要とする。従って、非機能画素の識別と、それらの画素が生成する異常なデジタルデータのその後の修正は限られたプロセッサ資源及びメモリ資源を効率良く利用して実行されなければならない。非機能画素の修正を実行するための現在の方法では、システムの速度が制限されてしまうほど処理時間が著しく長く、且つ／又は識別アルゴリズム及び修正アルゴリズムが不十分であるために画質の低下が見られる結果となっている。そのような識別及び修正を既存のシステムより迅速に実行する必要がある。更に、画素を非機能画素であると、より正確に識別することを可能にする必要がある。

本発明は指摘された問題点に対処し、プロセッサのキャッシュを効率良く利用し且つ分岐予測ミスを減少させるように、非機能画素を修正するために使用される非機能画素及び機能中の画素を編成する。また、本発明は、非機能画素を正確に識別する方法も提供する。

特に、本発明は、デジタルＸ線撮影において機能していない検出器画素からの異常データをリアルタイムで修正する方法及びプログラム製品を提供し、方法は、非機能画素のリストを受信することと、非機能画素を修正するために、どの隣接する機能中の画素が必要とされるかを判定することと、隣接する機能中の画素及び対応する非機能画素を修正を実行するために使用される画素の数により複数のグループに編成することと、複数のグループのうちの１つのグループの中の非機能画素の修正を実行し、続いて、複数のグループのうちの別の１つのグループの中の非機能画素の修正を実行することとを含む。

本発明は、デジタルＸ線撮影用の検出器パネルにおいて非機能画素の正確なリアルタイムマップを生成する方法及びプログラム製品を更に提供し、方法は、検出器の長時間露光モードを使用して発見された非機能画素の第１のリストを判定することと、検出器のリアルタイム露光モードを使用して発見された非機能画素の第２のリストを判定することと、第１及び第２のリストを、リアルタイムモードで動作されるときの検出器の非機能画素の併合リストとして併合することとを含む。

本発明のその他の特徴及び利点は以下の詳細な説明から当業者には明白になるであろう。しかし、詳細な説明及び特定の例は本発明の好ましい実施例を示すが、単なる例として与えられており、限定ではないということを理解すべきである。本発明の趣旨から逸脱せずに、本発明の範囲内で数多くの変更及び変形を実施でき、本発明はそのような変形の全てを含む。

本発明の上述の利点及び特徴は以下の詳細な説明及び添付の図面を参照することにより明白になるであろう。

以下、添付の図面を参照して本発明を説明する。図面は、本発明の方法を実現する特定の一実施例のいくつかの詳細を示す。しかし、図面によって本発明を説明することは、図面に存在すると思われる制限を本発明に加えることとして解釈されるべきではない。本発明は、その動作を実現するためのあらゆるコンピュータ読み取り可能な媒体における方法及びプログラム製品をも意図している。本発明の実施例は既存のコンピュータプロセッサを使用して実現されても良いし、あるいはこの目的のため又は別の目的のために組み込まれた専用コンピュータプロセッサ又はハードワイヤードシステムにより実現されても良い。

そこで図１を参照すると、ステップ１００は、本発明の好ましい一実施例に従ってデジタルＸ線撮影において非機能画素をリアルタイムで修正する方法の初期ステップを示す。この方法の好ましい実施例では、このステップは機能中の画素及び非機能画素の２進マップを受信し、この２進マップを非機能画素の場所（行、列）のリストに変換する。本発明のこの実施例においては、そのようなマップを生成するための厳密な方法は重要ではない。ステップ１００で受信されるリストを生成するためにどのような方法を使用することも可能であるが、好ましい方法については後述する。

次に、ステップ１１０では、画像中の非機能画素のリストを受信したプロセッサは、それらの非機能画素を修正するために必要とされる隣接する機能中の画素を判定する。この判定においては、非機能画素の場所に隣接する画素のうちのどの画素が非機能画素を修正するために使用されるかを判定するために、その非機能画素の場所によって、隣接するどの画素が検討されるかを判定する。非機能画素の左側及び右側に隣接している画素が優先され、続いて、非機能画素の上下に位置する画素、次に非機能画素の左上、右上、左下、右下に位置する画素、更に、非機能画素から２画素以上離れた位置にある画素が検討されることになる。この優先順位の物理的基礎はデジタルＸ線センサの構造によって決まる。従って、左、右、上、下は特定の検出器の向きを想定している。本発明の好ましい実施例では、修正戦略を一連のテーブルとして指定する。修正戦略を選択するルーチンは、各々の非機能画素を修正する戦略を見出すまでこのテーブルを繰り返す。機能中であって、それ自体は修正されていない隣接画素のみが考慮される。

非機能画素を修正し、本質的には補間するために、選択された隣接画素は重み付けされ、組み合わされる。重み付けは、選択された隣接画素が修正されるべき非機能画素からどれほど離れているか、その距離に関連している。非機能画素を修正するに際しては、２つ以上の隣接画素が有用であることがわかるであろう。例えば、非機能画素の左側の画素と右側の画素の双方が可変隣接画素である場合、それらは共に現在のＸ線検出器の構造及び修正戦略に基づいて非機能画素を修正するために使用される。その結果、ステップ１００で提供されるリストの中の非機能画素の全て又はほぼ全てに対して、それらの非機能画素を修正するために使用できる対応する隣接画素が判定される。

次に、ステップ１２０では、非機能画素及び対応する機能中の隣接画素のリストが１つの非機能画素を修正するために使用される隣接画素の数に従って１つ以上のグループに編成される。例えば、修正に使用されるべき隣接画素を１つしか要求しない非機能画素の全てが１つのグループにまとめられる。同様に、修正に２つの機能中の隣接画素を要求する非機能画素の全てが１つのグループにまとめられる。ここで説明するように、このグループ分けは修正中の分岐予測を改善できる。更に、メモリ帯域幅要件を緩和するために、ある状況の下で複数のグループを組み合わせることが可能である。例えば、結果を変えずに各非機能画素の修正のために２つの隣接画素が提供されるように、１つの画素を複製することにより、隣接画素を１つしか要求しないグループを２つの隣接画素を要求するグループと組み合わせることができる。それら２つのグループを組み合わせた結果、修正中のメモリアクセス動作の回数が減り、更に、キャッシュミスの数を減少させることもできるであろう。

グループが編成されたならば、ステップ１３０で、それらのグループの各々の非機能画素の修正が実行される。すなわち、第１のグループの中の各々の非機能画素の修正が実行され、次に、続くグループの非機能画素に対して同様の修正が実行される。このプロセスは、全てのグループの非機能画素が修正され終わるまで繰り返される。これにより、類似する種類の動作が一体にまとめられるため、分岐予測の確率が向上する。修正自体は、当業者に知られている任意の数の方法により実行できる。好ましい実施例では、非機能画素の修正は、ステップ１１０で判定された機能中の隣接画素の線形組み合わせを使用して実行される。

ステップ１００、１１０及び１２０は画像シーケンスの第１の画像、すなわち、１つの画像に対してのみ実行されれば良いということに注意する。画像検出器装置が再度校正されるまで、後続する各画像に対して、既に判定されている非機能画素のリストを対応する機能中の隣接画素のリストと共に使用することができる。それらの画素の場所は変化せず、画素に含まれるデータのみが変化する。しかし、ステップ１３０はシーケンス中のそのような画像の各々に対して実行されるであろう。

非機能画素をリアルタイムで修正する上述の方法は、分岐予測を更に正確にし、分岐予測ミスを減少させる。プロセッサは、そのパイプラインを効率良く利用し且つ処理速度を増すために分岐予測技法を使用する。命令からパターンを識別できる場合、プロセッサは分岐の方向を予測でき、先行する動作又は現在の動作がまだ進行中であったとしても、次の動作をパイプラインに乗せるために次の動作を実行し始めることが可能である。しかし、予測が不正確である場合には、１００個までの「飛行中の」命令をキャンセルしなければならないため、処理時間の著しい損失が起こる。従って、本発明によれば、全体的な処理速度を改善し、それにより、デジタルＸ線撮影における非機能画素のリアルタイム修正を容易にするために、そのような分岐予測ミスを防止することは重要である。

更に、先に述べた通り、非機能画素と、要求される機能中の隣接画素の双方について場所のリストを事前に計算することにより、リアルタイムで起こらなければならない動作の数が減少される。加えて、非機能画素を修正するために異なる数の機能中の隣接画素を要求する複数のグループを併合することにより、メモリにおいて画像データを通過するパスの数が減少される。

本発明によれば、非機能画素のリストを走査し、他の非機能画素の修正中に、隣接画素に関する必要なデータをプロセッサキャッシュへ検索し始めることにより、事前フェッチングの機会を識別できる。また、メモリアドレスによって非機能画素を順序付けし、その後、後続する各画素を修正するために必要とされる情報が既にキャッシュ内へ検索されているように、無作為の順序ではなくほぼ同じ順序で修正することも可能である。本発明の別の実施例では、非機能画素のリアルタイム修正を更に容易にするために、非機能画素のリストが複数のプロセッサにより分割され、処理される。本発明の更に別の実施例においては、所定の画像シーケンスに対してステップ１００、１１０及び１２０は一度実行されるだけで良いので、画像修正結果をオフラインでシミュレートすることができる。シミュレーションは、２つ以上の画素のグループを組み合わせることで処理時間が短縮されるか否かを予測できる。更に、シミュレーションは、複数のプロセッサの間で画素修正タスクを分割するのに最良の戦略を予測することもでき、データを事前フェッチングすることの利点を評価する。

本発明の更に別の実施例では、デジタルＸ線撮影用の検出器パネルにおいて非機能画素の正確なリアルタイムマップを生成する方法が提供され、ここでその方法を説明する。この方法は、画像検出器から非機能画素のリストを生成するために使用され、図１のステップ１００で先に説明した方法に対して提供されることが可能である。この方法によれば、検出器パネルの長時間又は延長露光モードを使用して、非機能画素の第１のリストが判定される。次に、同じ検出器パネルのリアルタイムモードを使用して、非機能画素の第２のリストが判定される。

延長露光モード及びリアルタイムモードは共に当業者には知られており、デジタルＸ線撮影の静的モードと動的モードをそれぞれ表している。発明者は、延長露光モードを単独で又はリアルタイムモードを単独で使用して生成される非機能画素のリストは動的画像撮影における全ての異常を正確に識別するわけではないと判定した。更に、発明者は、本発明に従って、それぞれのモードを使用して生成される非機能画素のマップを組み合わせることで、リアルタイムモードにおける修正に使用するためにより正確である非機能画素の併合リストがもたらされることを確認した。

従って、本発明においては、延長露光モードを使用して発見された非機能画素の第１のリストが判定され且つリアルタイムモードを使用して発見された非機能画素の第２のリストが判定されたならば、それら２つのリストは併合されて、リアルタイムモードで使用するための検出器パネルの非機能画素の併合リストが作成される。この併合は、１つの画素が２つのモードのいずれか一方または双方で機能していないと識別された場合、その画素は非機能画素の併合リストにおいて機能していないと識別されるような論理ＯＲ演算からなるのが好ましい。

延長露光モードにおける非機能画素のマップは、様々なＸ線強さで収集された検出器データを解析することにより判定される。このマップは、先に説明した延長露光モードを使用して発見された非機能画素の第１のリストを作成するために使用される。延長露光モードでは、画素レベルが検出器のダイナミックレンジ全体にわたるように、Ｘ線条件は低レベルの強さから高レベルの強さまで変化される。

非機能画素の第２のリスト、すなわち、リアルタイムモードを使用して生成されるリストは、低レベル、中レベル及び高レベルの強さ設定で画像を生成するＸ線条件を使用して作成されるが、これらの設定の各々は延長露光モードで使用されたレンジより低いレンジに入る。使用される強さ設定の数は任意であるが、好ましい実施例においては３つのレベルが使用される。それら２つのリストの併合は２つのリストのいずれかを単独で使用する場合より多くの数の非機能画素を識別することになり、動的撮影中に未修正動作でこの多数の画素が観測される。

先に述べた通り、本発明の範囲内にある実施例は、格納されているコンピュータ実行可能な命令又はデータ構造を搬送する又は有するコンピュータ読み取り可能な媒体を具備するプログラム製品を含む。そのようなコンピュータ読み取り可能な媒体は、汎用コンピュータ又は専用コンピュータによりアクセスできるどのような利用可能媒体であっても良い。例を挙げると、そのようなコンピュータ読み取り可能な媒体はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置、あるいはコンピュータ実行可能な命令又はデータ構造の形態で所望のプログラムコードを搬送又は記憶するために使用されることができ且つ汎用コンピュータ又は専用コンピュータによりアクセスされることが可能である他の何らかの媒体であって良い。情報がネットワーク又は別の通信接続（ハードワイヤード又は無線、あるいはハードワイヤードと無線の組み合わせ）を介してコンピュータへ転送又は提供されるとき、コンピュータはその接続をコンピュータ読み取り可能な媒体としてみなすのが適切である。従って、そのようなあらゆる接続はコンピュータ読み取り可能な媒体と呼ばれるのが適切である。上記の組み合わせもコンピュータ読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。コンピュータ実行可能な命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又は専用処理装置にある１つの機能又は機能群を実行させる命令及びデータを含む。

一般的に方法ステップに関連して本発明を説明したが、それらの方法ステップは、一実施例においては、ネットワーク化環境においてコンピュータにより実行される、プログラムコードなどのコンピュータ実行可能な命令を含むプログラム製品により実現されても良い。一般に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行する又は特定の抽象データタイプを実現するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含む。コンピュータ実行可能な命令、関連データ構造及びプログラムモジュールは、ここで開示する方法のステップを実行するためのプログラムコードの例を表している。そのような実行可能命令又は関連データ構造の特定のシーケンスは、そのようなステップにおいて説明された機能を実現するための対応する行動の例を表している。

本発明のシステムの全体又はその複数の部分を実現するためのシステムの一例は、処理装置と、システムメモリと、システムメモリを含む様々なシステムコンポーネントを処理装置に結合するシステムバスとを含む従来のコンピュータの形態をとる汎用計算装置を含んでいても良いであろう。システムメモリは読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでいても良い。コンピュータは、磁気ハードディスクに対して読み取り及び書き込みを実行するための磁気ハードディスクドライブ、取り出し自在の磁気ディスクに対して読み取り又は書き込みを実行するための磁気ディスクドライブ、及びＣＤ−ＲＯＭ又は他の光媒体などの取り出し自在の光ディスクに対して読み取り又は書き込みを実行するための光ディスクドライブを更に含んでいても良い。これらのドライブ及び関連するコンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ実行可能な命令、データ構造、プログラムモジュール及びコンピュータに関わる他のデータの不揮発性記憶装置を構成する。

以上、例示及び説明を目的として本発明の実施例の説明を提示した。これは本発明を余すところなく説明する又は本発明を開示された厳密な形態に限定することを意図されておらず、上記の教示に照らして変形は可能であるか、又は本発明の実施から変形を習得できるであろう。実施例は、当業者が本発明を様々な実施例で、意図されている特定の用途に適合するような様々な変形を伴って利用できるように本発明の原理及びその実用的な適用形態を説明するために選択され且つ説明された。

本発明の好ましい一実施例に従って非機能画素をリアルタイムで修正する方法を示す図。

Claims (10)

1. デジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法において、
   非機能画素のリストを受信することと、
   前記非機能画素を修正するために、どの隣接する機能中の画素が必要とされるかを判定することと、
   前記隣接する機能中の画素及び対応する非機能画素を修正を実行するために使用される画素の数により複数のグループに編成することと、
   前記複数のグループのうちの１つのグループの中の前記非機能画素からのデータの修正を実行し、続いて、前記複数のグループの中の別の１つのグループの中の前記非機能画素からのデータの修正を実行することとから成る方法。
2. 前記グループは、非機能画素の修正を実行するときに前記隣接する機能中の画素の各々に与えられるべき相対的重みを含む請求項１記載のデジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法。
3. 修正は、前記複数のグループの各々にある非機能画素に対してグループごとに順次実行される請求項１記載のデジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法。
4. 前記非機能画素を修正するために、どの隣接する機能中の画素が必要とされるかを判定する過程は、対応する非機能画素に隣接する位置に機能中の、修正されない画素が存在することを判定することを更に含み、前記機能中の、修正されない画素は前記非機能画素の修正を実行するために使用され、対応する非機能画素に隣接する位置に複数の機能中の、修正されない画素がある場合には、前記非機能画素の修正を実行するために、複数の前記機能中の、修正されない画素が使用される請求項１記載のデジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法。
5. 前記方法は、複数のプロセッサにより並行して実行され、各プロセッサは非機能画素の部分リストを受信し、前記修正は画像ごとにリアルタイム画像シーケンスで実行される請求項１記載のデジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法。
6. 修正を実行することは、前記複数のグループのうちの１つのグループの中の隣接する機能中の画素及び対応する非機能画素のデータを事前にフェッチすることと、修正前に前記事前にフェッチされた情報をキャッシュメモリに格納することとを更に含み、前記修正は画像ごとにリアルタイム画像シーケンスで実行される請求項１記載のデジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法。
7. 前記方法は、前記非機能画素のメモリアドレスを増加させることにより前記非機能画素のリストを順序付けることを更に含み、前記修正は画像ごとにリアルタイム画像シーケンスで実行される請求項１記載のデジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法。
8. デジタルＸ線撮影で非機能画素をリアルタイムで修正する方法において、
   非機能画素のリストを受信することと、
   前記非機能画素を修正するために、どの隣接する機能中の画素が必要とされるかを判定することと、
   前記隣接する機能中の画素及び対応する非機能画素を修正を実行するために使用される画素の数により複数のグループに編成することと、
   修正を実行するために使用される第１の数の画素を有する前記グループのうちの少なくとも１つのグループを修正を実行するために使用される、前記第１の数より大きい第２の数の画素を有するグループと組み合わせて、組み合わせグループを形成することと、
   前記組み合わせグループの非機能画素からのデータの修正を実行することとから成る方法。
9. デジタルＸ線撮影用の検出器パネルで非機能画素の正確なリアルタイムマップを生成する方法において、
   前記検出器パネルの延長露光モードを使用して発見された非機能画素の第１のリストを判定することと、
   前記検出器パネルのリアルタイムモードを使用して発見された非機能画素の第２のリストを判定することと、
   前記第１及び第２のリストを前記検出器パネルの非機能画素の併合リストとして併合させることとから成る方法。
10. 前記第１のリストを判定する過程は、様々なＸ線強さレベルにおいて延長露光モードで撮影された複数の画像の解析を更に含み、前記第２のリストを判定する過程は、様々なＸ線強さレベルにおいてリアルタイムモードで撮影された複数の画像の解析を更に含み、前記様々なＸ線強さレベルは３つのレベルから成る請求項９記載のデジタルＸ線撮影用の検出器パネルで非機能画素の正確なリアルタイムマップを生成する方法。

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