JP2005003578A

JP2005003578A - Noise removing method in flat panel type detector

Info

Publication number: JP2005003578A
Application number: JP2003168922A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Miura; 嘉章三浦
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP4082284B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily eliminate time fluctuation noise from a radiation detection signal read out of a flat panel type detector. <P>SOLUTION: In this noise removing method of the present invention, the reading-out of the X-ray detection signal from an X-ray detecting element Du is in a nonarrayed order and is read out while skipping an array, because a Y-line in the reading-out is changed to the Y-line 2M side alternatingly one line by one line between the Y-line 0 side and the Y-line M side, in an FPD 2, and a frequency of a time fluctuation noise gets apparently high compared with the case where the array is not skipped. As a result, disturbance caused by the time fluctuation noise in a fluoroscopic image gets inconspicuous to remove practically the time fluctuation noise form the X-ray detection signal. Any difficulty is not accompanied because processing required for removing the time fluctuation noise is executed only by a simple level of reading out the X-ray detection signal in the nonarrayed order. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フラットパネルにおける放射線検出面に多数の放射線検出素子が縦と横の配列ラインに沿って２次元マトリックス配置されている放射線検出用のフラットパネル型検出器（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）におけるノイズ除去方法に係り、特にフラットパネル型検出器の放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを除くための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、病院などで使われているＸ線透視撮影装置において、従来、Ｘ線検出器として、従来のイメージインテンシファイア（Ｉ・Ｉ管）の代わりにフラットパネル型検出器（ＦＰＤ）を用いることが検討されている。ＦＰＤ５１は、図５に示すように、Ｘ線検出面５１Ａに多数のＸ線検出素子５２が縦と横の配列ラインに沿って２次元マトリックス配置されている。周辺に配置された読み出し回路（図示省略）により各Ｘ線検出素子５２からＸ線検出信号が次々読み出される。
ＦＰＤ５１を用いたＸ線透視撮影装置では、Ｘ線照射に伴って被検体（患者）の透過Ｘ線像がＦＰＤ５１のＸ線検出面５１Ａに投影されると共に、読み出し回路（図示省略）によりＸ線検出素子５２から読み出されたＸ線検出信号に基づいて後段でＸ線透視画像が作成されて画像表示モニタ（図示省略）の画面に表示される。
ＦＰＤ５１は、Ｉ・Ｉ管に比べると遥かに軽量であるので、取り付け構造を簡素化できるうえ、Ｉ・Ｉ管のような複雑な画像歪みがないので、歪みの少ないＸ線透視画像が表示できるなどの利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＦＰＤ５１の場合、Ｘ線検出信号に時間的ゆらぎノイズが重畳するという問題がある。時間的ゆらぎノイズは、図６に示すように、画像表示モニタ５３の画面に透過Ｘ線像には無関係の筋状の濃淡が現れる。したがって、Ｘ線検出信号に時間的ゆらぎノイズが重畳していると、Ｘ線透視画像に本来ないはずの濃淡が付いて画像の乱れが生じ、医師などがＸ線透視画像を観察する時の妨げとなる。
【０００４】
時間的ゆらぎノイズは、商用電源の周波数のゆらぎや内部クロックの周波数のゆらぎなど複数の要因が重なって生じるものであり、濃淡の幅や濃淡の程度はその都度変ったりして一定しておらず、簡単な信号処理で除ける性質のものではない。
また、時間的ゆらぎノイズは、非常に低周波であるので、低周波遮断フィルタで除くことが考えられるが、Ｘ線検出信号には低周波成分や直流分が信号成分として含まれているので、Ｘ線検出信号を単純に低周波遮断フィルタに通すと、信号成分としての低周波成分や直流分が除去されて失われてしまうので、低周波遮断フィルタを用いることで時間的ゆらぎノイズを除去することはできない。
【０００５】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放射線検出用のフラットパネル型検出器の放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを容易に除去することができるフラットパネル型検出器におけるノイズ除去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】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
即ち、請求項１に記載のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法は、放射線検出面に多数の放射線検出素子が縦と横の配列ラインに沿って２次元マトリックス配置されていると共に各放射線検出素子から放射線検出信号が次々読み出される放射線検出用のフラットパネル型検出器の放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを除去する方法であって、各放射線検出素子からの放射線検出信号の読み出しを時間的ゆらぎノイズが実質的に高周波化される非配列順で行うことを特徴とするものである。
【０００７】
（作用・効果）請求項１の発明のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法（以下、適宜「ノイズ除去方法」と略記）においては、放射線検出素子からの放射線検出信号の読み出しが非配列順で配列が飛ばされながら放射線検出信号の読み出しが行われる。その結果、配列が飛ばされる時の距離に応じて時間的ゆらぎノイズが時間的に寸断される形となり、見掛け上、配列が飛ばされない時に比べて時間的ゆらぎノイズの周波数が高まる（高周波化する）。そして、時間的ゆらぎノイズの周波数が高くなると、放射線検出信号に基づいて作成表示された放射線画像における時間的ゆらぎノイズに起因する画像の乱れが目立たなくなり、事実上、放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズが除かれることになる。
【０００８】
また、請求項１の発明のノイズ除去方法において、時間的ゆらぎノイズを除くのに必要とされる処理が、放射線検出信号の読み出しを非配列順で行う程度のことで足りるので、特に困難も伴わずに放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを除去できる。
よって、請求項１の発明のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法によれば、放射線検出用のフラットパネル型検出器の放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを容易に除去することができる。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法において、時間的ゆらぎノイズが実質的に高周波化された放射線検出信号をロウパスフィルタ（高周波除去フィルタ）に通すものである。
【００１０】
（作用・効果）請求項２の発明の場合、時間的ゆらぎノイズが実質的に高周波化された放射線検出信号がロウパスフィルタ（高周波除去フィルタ）を通るので、高周波化された時間的ゆらぎノイズがロウパスフィルタによって除かれるので、放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを見掛け上だけでなく、実際にも除去できる。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法において、放射線検出信号の読み出しの際、縦と横の配列ラインの任意の一方のラインの内の片端位置ラインの各放射線検出素子に対し他方のラインの配列順通り連続的に読み出しを行った後、次に一方のラインの内の他端位置ラインの各放射線検出素子に対し他方のラインの配列順通り連続的に読み出してから、以後、読み出しにかかる一方のラインを片端位置ライン側と他端位置ライン側の間で交互に１ラインずつ内側へ変更しながら同様にして放射線検出素子に対する読み出しを繰り返すことで放射線検出信号の読み出しを非配列順で行うものである。
【００１２】
（作用・効果）請求項３の発明の場合、放射線検出素子の読み出しの際、読み出し対象である縦と横の配列ラインの任意の一方のラインを片端位置ライン側と他端位置ライン側の間で交互に１ラインずつ内側へ変更しながら、各一方のラインの内の各放射線検出素子に対し他方のラインの配列順通り連続的に読み出す処理が繰り返されることで全放射線検出素子からの放射線検出信号の読み出しが非配列で行われる。縦と横の配列ラインの内の任意の一方のラインが片端位置ライン側と他端位置ライン側の間で交互に１ラインずつ内側へ変更されることで配列が飛ばされるが、配列が飛ばされる距離は読み出し開始時点が最も大きく、以後、漸減してゆくので、時間的ゆらぎノイズの高周波化は読み出し時間が経過するに伴って周波数が徐々に下がるようにして行われることになる。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１または２に記載のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法において、放射線検出信号の読み出しの際、縦と横の配列ラインの任意の一方のラインの内の片端位置ラインの各放射線検出素子に対し他方のラインの配列順通り連続的に読み出しを行った後、次に一方のラインの中央位置ラインの各放射線検出素子に対し他方のラインの配列順通り連続的に読み出しを行ってから、以後、読み出しにかかる一方のラインを片端位置ライン側と中央位置ライン側の間で交互に１ラインずつ一方のラインの他端位置ライン側へ変更しながら同様にして放射線検出素子に対する読み出しを繰り返すことで放射線検出信号の読み出しを非配列順で行うものである。
【００１４】
（作用・効果）請求項４の発明の場合、放射線検出素子の読み出しの際、縦と横の配列ラインの任意の一方のラインを片端位置ライン側と中央位置ライン側の間で交互に１ラインずつ一方のラインの他端位置ライン側へ変更しながら、各一方のラインの内の各放射線検出素子に対し他方のラインの配列順通り連続的に読み出す処理が繰り返されることで全放射線検出素子からの放射線検出信号の読み出しが非配列順で行われる。縦と横の配列ラインの任意の一方のラインが片端位置ライン側と中央位置ライン側の間で交互に１ラインずつ内側へ変更される分だけ配列が飛ばされるが、読み出し期間中、飛ばされる距離は変わらないので、時間的ゆらぎノイズの高周波化は読み出し時間の経過に関係なく常に周波数が一定となるようにして行われることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
〔第１実施例〕
図１は第１実施例のフラットパネル型検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」と略記）におけるノイズ除去方法が適用されているＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図、図２はＦＰＤにおけるＸ線検出素子の２次元マトリックス配置状況を示す模式的平面図である。
図１のＸ線透視撮影装置では、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管１と、被検体（患者）Ｍを透過したＸ線を検出するＸ線検出用のＦＰＤ２とが起倒動や平行移動が可能な天板３を挟んで対向配置されており、天板３が起倒動するとＸ線管１やＦＰＤ２も必要に応じて一緒に移動したりする。図２に示すように、ＦＰＤ２のＸ線検出面（放射線検出面）２Ａには多数のＸ線検出素子（放射線検出素子）Ｄｕが縦と横の配列ラインに沿って２次元マトリックス配置されている。
【００１６】
Ｘ線透視撮影装置で透視撮影が実行される場合、Ｘ線管１によるＸ線照射で被検体Ｍの透過Ｘ線像がＦＰＤ２のＸ線検出面２Ａに投影されるのに伴って、各Ｘ線検出素子ＤｕにはＸ線の入射強度に応じてＸ線検出信号が発生する。一方、ＦＰＤ２の各Ｘ線検出素子Ｄｕから一定時間毎にＸ線検出信号（放射線検出信号）が信号読み出し部４により次々読み出された後、ＡＤ変換部（図示省略）でディジタル化されてから、画像信号処理部５で感度補正やフィルタリング処理などの必要な信号処理が行われてＸ線透視画像が作成されて画像メモリ部６へ送られる。画像メモリ部６は送り込まれてくるＸ線透視画像を記憶する一方でＸ線透視画像を画像表示モニタ７へ送り出すので、画像表示モニタ７の画面には最新のＸ線透視画像が次々映し出される。
【００１７】
なお、Ｘ線管１はＸ線照射制御部８の制御を受けながらＸ線を照射する。天板３は天板制御部９の制御を受けながら天板３を起倒動させたり、平行移動させたりする。主演算制御部１０は、操作部１１による入力操作や撮影の進行に応じて各部に適当な指令信号やデータなどを適時に送出し、Ｘ線透視撮影を円滑に進行させる役割を担っている。
【００１８】
続いて、第１実施例のノイズ除去方法が適用されるＦＰＤ２の構成について説明する。ＦＰＤ２は、Ｘ線管１によるＸ線照射に伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線をＸ線検出信号としての電気信号に変換する検出器であり、図２に示すように、Ｘ線検出面２Ａに多数のＸ線検出素子Ｄｕが縦横の配列ラインに沿って２次元マトリックス２次元アレイタイプのＸ線検出器である。即ち、２Ｎ本の縦の配列ライン（Ｘライン（０）〜Ｘライン（２Ｎ））と２Ｍ本の横の配列ライン（Ｙライン（０）〜Ｙライン（２Ｍ））に沿って多数のＸ線検出素子Ｄｕが方形マトリックスで等間隔に配置されている。縦の配列ラインと横の配列ラインが同じ本数（Ｎ＝Ｍ）の時は正方形マトリックスとなる。第１実施例のＦＰＤ２における縦の配列ライン（Ｘライン）と横の配列ライン（Ｙライン）の本数例としては、例えば、各１０００本程度が挙げられるが、これに限らない。またＦＰＤ２のＸ線検出面２Ａの平面寸法としては、例えば縦横各３０ｃｍ程度が挙げられる。
【００１９】
ＦＰＤ２は、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すように、入射Ｘ線を電荷あるいは光に変換するＸ線変換層１２と、このＸ線変換層１２で生じた電荷あるいは光を検出する素子が縦横にマトリックス配置されている検出アレイ層１３との積層構造となっている。そして、ＦＰＤ２には、図３（ａ）に示す直接変換タイプと、図３（ｂ）に示す間接変換タイプとがある。前者の直接変換タイプの場合、Ｘ線変換層１２が入射Ｘ線を直に電荷に変換するセレン層やＣｄＺｎＴｅ層などからなり、検出アレイ層１３の表面に電荷検出素子１４として表面電極１５に対向形成された電荷収集電極群でもって電荷の検出を行いコンデンサＣｓに蓄電する構成となっていて、各電荷検出素子１４とその上のＸ線変換層１２の一部分とで１個のＸ線検出素子Ｄｕが形成される。後者の間接変換タイプの場合、Ｘ線変換層１２が入射Ｘ線を光に変換するシンチレータ層からなり、検出アレイ層１３の表面に光検出素子１６として形成されたフォトダイオード群でもって光の検出を行いコンデンサＣｓに蓄電する構成となっていて、各光検出素子１６とその上のＸ線変換層１２の一部分とで１個のＸ線検出素子Ｄｕが形成される。
【００２０】
また、図４に、説明の便宜上、ＦＰＤ２を仮想的に縦３ライン×横３ラインのマトリックス構成のものとして詳細に示す。ＦＰＤ２は、図４に示すように、Ｘ線変換層１２と検出アレイ層１３が積層されたフラット基板４１と、フラット基板４１のキャリア収集電極（電荷収集電極）を介して収集キャリア（収集電荷）を溜めるコンデンサＣｓと、コンデンサＣｓに蓄積された電荷を取り出すための通常時オフ（遮断）の電荷取り出し用スイッチ素子４２である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを備えているのに加え、ＦＰＤ２の各Ｘ線検出素子ＤｕからＸ線検出信号を読み出す信号読み出し部４を構成している電荷−電圧変換器群４４とマルチプレクサ４５とゲートドライバ４７と走査信号発生部４８とをそれぞれ備えている。
そして、図４に示すように、Ｘ線検出素子Ｄｕのスイッチ素子４２用の薄膜トランジスタのソースがＸライン用の読み出し配線４３に接続され、ゲートがＹライン用の読み出し配線４６に接続されている。読み出し配線４３は電荷−電圧変換器群（プリアンプ群）４４を介してマルチプレクサ４５に接続されていると共に、読み出し配線４６はゲートドライバ４７に接続されている。なお、電荷−電圧変換器群４４では、１本の読み出し配線４３に対し、図示しないが、電荷−電圧変換器４４が１個それぞれ接続されている。
【００２１】
そして、ＦＰＤ２の場合、マルチプレクサ４５およびゲートドライバ４７へ信号読み出し用の走査信号が送り込まれることになる。ＦＰＤ２における各Ｘ線検出素子Ｄｕの特定は、Ｘライン・Ｙラインに沿って各Ｘ線検出素子Ｄｕへ順番に割り付けられているアドレスに基づいて行われるので、読み出し用の走査信号は、それぞれＸラインの番号とＹラインの番号を指定する信号であり、走査信号は走査信号発生部４８から出力される。
Ｙライン用の走査信号に従ってゲートドライバ４７からＹライン用の読み出し配線４６に対し読み出し用の電圧が印加されるのに伴い、各Ｘ線検出素子ＤｕがＹライン単位で選択される。そして、Ｘライン用の走査信号に従ってマルチプレクサ４５が切り換えられることにより、選択されたＸラインのＸ線検出素子ＤｕのコンデンサＣｓに蓄積された電荷が、電荷−電圧変換器群４４およびマルチプレクサ４５の順に経て外部に送り出される。このようにして、ＦＰＤ２から読み出されたＸ線検出信号は、逐次リアルタイムに出力されて後段の画像信号処理部５で処理される。勿論、各Ｘ線検出素子ＤｕはＸ線透視画像の各画素に対応するものとなっており、ＦＰＤ２のＸラインが画像表示モニタ７の画面の水平ライン（Ｈライン）に対応し、ＦＰＤ２のＹラインが画像表示モニタ７の画面の垂直ライン（Ｖライン）に対応している。
【００２２】
さらに、第１実施例の場合、Ｘ線検出信号の読み出しの際、Ｙライン（一方のライン）の内の上端位置ライン（片端位置ライン）であるＹライン（０）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子Ｄｕに対しＸライン（他方のライン）の配列順通りで連続的に読み出しを行った後、次にＹラインの内の下端位置ライン（他端位置ライン）であるＹライン（２Ｍ）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子Ｄｕに対しＸラインの配列順通り連続的に読み出してから、以後、読み出しにかかるＹラインをＹライン（０）側とＹライン（２Ｍ）側の間で交互に１ラインずつ内側へ変更しながら同様にしてＸ線検出素子Ｄｕに対する読み出しを中央位置ラインであるＹライン（Ｍ）まで繰り返すことでＸ線信号の読み出しを非配列順で行う。したがって、走査信号発生部４８から出力されるＹライン用の走査信号は、ＹラインがＹライン（０）側とＹライン（２Ｍ）の間で交互に１ラインずつ内側へ変更されるように予め設定されている。
【００２３】
続いて、以上に述べた第１実施例のＸ線透視撮影装置におけるＦＰＤ２からの１画面分のＸ線検出信号の読み出し動作を具体的に説明する。既にＸ線透視撮影は開始されているものとする。
【００２４】
Ｙライン用の走査信号の番号がＹラインの内の上端位置ラインであるＹライン（０）となり、ゲートドライバ４７からＹライン（０）用の読み出し配線４６に対し読み出し用の電圧が印加される。
一方、Ｘライン用の走査信号の番号は最初、Ｘラインの内の左端位置ラインであるＸライン（０）となり、マルチプレクサ４５はＸライン（０）用の読み出し配線４３を選択接続する結果、Ｘライン（０）とＹライン（０）の交差位置のＸ線検出素子ＤｕのコンデンサＣｓに蓄積された電荷がＸ線検出信号として、電荷−電圧変換器群４４およびマルチプレクサ４５の順に経て外部に送り出される。
以後、Ｘライン用の走査信号の番号がＸラインの内の右端位置ラインであるＸライン（２Ｎ）まで配列順で一つずつ変化するのに伴って、マルチプレクサ４５に接続されるＸラインがＸライン（２Ｎ）まで配列順通り変化し、Ｙライン（０）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子ＤｕのＸ線検出信号が配列順通りで全て読み出される。
【００２５】
次に、Ｙライン用の走査信号の番号がＹラインの内の下端位置ラインであるＹライン（２Ｍ）となり、ゲートドライバ４７からＹライン（２Ｍ）用の読み出し配線４６に対し読み出し用の電圧が印加される。そして、Ｙライン（０）の場合と同様にして、Ｙライン（２Ｍ）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子ＤｕのＸ線検出信号が配列順通りで全て読み出される。
【００２６】
以降、Ｙライン用の走査信号の番号が変る都度、ゲートドライバ４７から読み出し用の電圧が印加されるＹライン用の読み出し配線４６が変ると共に、ＹラインがＹライン（０）側とＹライン（２Ｍ）側の間で交互に１ラインずつ内側へ中央位置ラインであるＹライン（Ｍ）まで変更される。そして、Ｙラインが変更される毎に、各Ｙラインの２Ｎ個のＸ線検出素子Ｄｕに対する読み出しが、Ｙライン（０）の場合と同様に行われる。
Ｙライン（Ｍ）の２Ｎ個のＸ線検出素子Ｄｕに対する読み出しが終わると、ＦＰＤ２から１画面分のＸ線検出信号の読み出しが完了することとなる。読み出されたＸ線検出信号は、画像信号処理部５においてロウパスフィルタ５Ａによるフィルタリング処理を含む必要な信号処理が行われて、一枚のＸ線透視画像が作成される。
【００２７】
以上のように、第１実施例の場合、ＦＰＤ２におけるＸ線検出素子配列のうちＹラインがＹライン（０）側とＹライン（２Ｍ）側の間で交互に１ラインずつ内側へ変更されるので、Ｘ線検出素子ＤｕからのＸ線検出信号の読み出しが非配列順で行われ、配列が飛ばされながらＸ線検出信号の読み出しが行われる。その結果、商用電源の周波数のゆらぎや内部クロックの周波数のゆらぎなど複数の要因が重なって生じる時間的ゆらぎノイズが、読み出すＸ線検出素子Ｄｕの配列が飛ばされる時の距離に応じて、時間的に寸断される形となり、見掛け上、配列が飛ばされない時に比べて時間的ゆらぎノイズの周波数が高くなる（高周波化する）。そして、時間的ゆらぎノイズの周波数が高くなると、Ｘ線検出信号に基づいて作成表示されたＸ線透視画像においては、時間的ゆらぎノイズに起因する画像の乱れが目立たなくなり、事実上、Ｘ線検出信号から時間的ゆらぎノイズは除かれたことになる。
【００２８】
なお、Ｙラインの配列が飛ばされる距離は読み出し始めが最も大きく、以後、漸減してゆくので、時間的ゆらぎノイズの高周波化は読み出し時間が経過するに伴って周波数が徐々に下がるようにして行われる。結局、画像１枚分のＸ線検出信号の周波数分布を考えると、時間的ゆらぎノイズは、低周波領域から高周波領域へ概ね移ることになる。
また、時間的ゆらぎノイズを除くのに必要とされる処理が、Ｘ線検出信号の読み出しを非配列順で行う程度のことで足りるので、特に困難も伴わずにＸ線検出信号から時間的ゆらぎノイズを除去できることになる。
【００２９】
さらに、第１実施例の場合、画像信号処理部５においてロウパスフィルタ５Ａによるフィルタリング処理が行われて高周波成分がカットされるので、高周波化された時間的ゆらぎノイズがロウパスフィルタ５Ａによって除かれる結果、Ｘ線検出信号から時間的ゆらぎノイズを見掛け上だけでなく、実際にも除去される。
【００３０】
〔第２実施例〕
続いて、第２実施例においては、読み出し対象のＹラインの変更の仕方が、以下のようである他は、第１実施例と同一であるので、共通点の説明は省略し、相違点のみを説明する。
即ち、第２実施例においては、Ｘ線検出信号の読み出しの際、Ｙライン（一方のライン）の内の上端位置ライン（片端位置ライン）であるＹライン（０）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子Ｄｕに対しＸライン（他方のライン）の配列順序通り連続的に読み出しを行った後、次にＹラインの内の中央位置ラインであるＹライン（Ｍ）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子Ｄｕに対しＸラインの配列順通り連続的に読み出しを行ってから、以後、読み出しにかかるＹラインをＹライン（０）側とＹライン（Ｍ）側の間で交互に１ラインずつＹラインの内の下端位置ライン（他端位置ライン）であるＹライン（２Ｍ）側へ変更しながら同様にしてＸ線検出素子Ｄｕに対する読み出しを繰り返すことでＸ線検出信号の読み出しを非配列順で行う。
【００３１】
続いて、以上に述べた第２実施例のＸ線透視撮影装置におけるＦＰＤ２からの１画面分のＸ線検出信号の読み出し動作を具体的に説明する。既にＸ線透視撮影は開始されているものとする。
【００３２】
Ｙライン用の走査信号の番号がＹラインの内の上端位置ラインであるＹライン（０）となり、ゲートドライバ４７からＹライン（０）用の読み出し配線４６に対し読み出し用の電圧が印加される。
一方、Ｘライン用の走査信号の番号は最初、Ｘラインの内の左端位置ラインであるＸライン（０）となり、マルチプレクサ４５はＸライン（０）用の読み出し配線４３を選択接続する結果、Ｘライン（０）とＹライン（０）の交差位置のＸ線検出素子ＤｕのコンデンサＣｓに蓄積された電荷がＸ線検出信号として、電荷−電圧変換器群４４およびマルチプレクサ４５の順に経て外部に送り出される。
以後、Ｘライン用の走査信号の番号がＸラインの内の右端位置ラインであるＸライン（２Ｎ）まで配列順通り一つずつ変化するのに伴って、マルチプレクサ４５に接続されるＸラインがＸライン（２Ｎ）まで配列順通り変化し、Ｙライン（０）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子ＤｕのＸ線検出信号が配列順通りで全て読み出される。
【００３３】
次に、Ｙライン用の走査信号の番号がＹラインの内の中央位置ラインであるＹライン（Ｍ）となり、ゲートドライバ４７からＹライン（Ｍ）用の読み出し配線４６に対し読み出し用の電圧が印加される。そして、Ｙライン（０）の場合と同様にして、Ｙライン（Ｍ）の２Ｎ個の各Ｘ線検出素子ＤｕのＸ線検出信号が配列順で全て読み出される。
【００３４】
以降、Ｙライン用の走査信号の番号が変る都度、ゲートドライバ４７から読み出し用の電圧が印加されるＹライン用の読み出し配線４６が変ると共に、読み出しにかかるＹラインがＹライン（０）側とＹライン（Ｍ）側の間で交互に１ラインずつＹライン（２Ｍ）側へ変更される。そして、Ｙラインが変更される毎に、各Ｙラインの２Ｎ個のＸ線検出素子Ｄｕに対する読み出しが、Ｙライン（０）の場合と同様に行われる。
Ｙライン（２Ｍ）の２Ｎ個のＸ線検出素子Ｄｕに対する読み出しが終わると、ＦＰＤ２から１画面分のＸ線検出信号の読み出しが完了することとなる。読み出されたＸ線検出信号は、画像信号処理部５においてロウパスフィルタ５Ａによるフィルタリング処理を含む必要な信号処理が行われて、１枚のＸ線透視画像が作成される。
【００３５】
以上のように、第２実施例の場合、ＦＰＤ２において読み出しにかかるＹラインがＹライン（０）側とＹライン（Ｍ）側の間で交互に１ラインずつＹライン（２Ｍ）側へ変更されるので、Ｘ線検出素子ＤｕからのＸ線検出信号の読み出しが非配列順で行われ、Ｙラインについては配列が飛ばされながらＸ線検出信号の読み出しが行われる。その結果、やはり第１実施例の場合と同様、時間的ゆらぎノイズの周波数が、見掛け上、配列が飛ばされない時に比べて高くなる。そして、時間的ゆらぎノイズの周波数が高くなると、Ｘ線検出信号に基づいて作成表示されたＸ線透視画像においては、時間的ゆらぎノイズに起因する画像の乱れが目立たなくなり、事実上、Ｘ線検出信号から時間的ゆらぎノイズは除かれたことになる。
【００３６】
なお、Ｙラインの配列が飛ばされる距離は常にＹライン（０）とＹライン（Ｍ）の間の間隔であるので、時間的ゆらぎノイズの高周波化は読み出し時間の経過に関係なく常に周波数が一定となるようにして行われる。結局、１画面分のＸ線検出信号の周波数分布を考えると、時間的ゆらぎノイズは、低周波領域から高周波領域へ移ることになる。
また、時間的ゆらぎノイズを除くのに必要とされる処理が、Ｘ線検出信号の読み出しを非配列順で行う程度のことで足りるので、特に困難も伴わずにＸ線検出信号から時間的ゆらぎノイズを除去できることになる。
【００３７】
さらに、第２実施例の場合も、やはり画像信号処理部５においてロウパスフィルタ５Ａによるフィルタリング処理が行われて高周波成分がカットされるので、高周波化された時間的ゆらぎノイズがロウパスフィルタ５Ａによって除かれる結果、Ｘ線検出信号から時間的ゆらぎノイズを見掛け上だけでなく、実際にも除去される。
【００３８】
この発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００３９】
（１）上記の両実施例では、各Ｙラインの２Ｎ個のＸ線検出素子Ｄｕに対してはＸラインの配列順通り連続的に読み出される構成であったが、Ｘライン用の走査速度が遅いような場合、Ｙラインの２Ｎ個の各Ｘ線検出素子Ｄｕに対しても、例えばＹラインと同様の方式で、非配列順でＸ線検出信号を読み出す構成としてもよい。
【００４０】
（２）上記の両実施例では、実施例に係るノイズ除去方法がＸ線透視撮影装置に適用されていたが、この発明のノイズ除去方法は、Ｘ線透視撮影装置以外の装置にも適用することができる。
【００４１】
（３）上記の両実施例では、ＦＰＤ２がＸ線検出用であったが、ＦＰＤ２がγ線検出用など他の放射線検出用であってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１の発明のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法（以下、適宜「ノイズ除去方法」と略記）の場合、放射線検出素子からの放射線検出信号の読み出しが非配列順で配列を飛ばしながら放射線検出信号を読み出すので、読み出す放射線検出素子の配列が飛ばされる時の距離に応じて時間的ゆらぎノイズが時間的に寸断される形となり、見掛け上、配列が飛ばされない時に比べて時間的ゆらぎノイズの周波数が高まる（高周波化する）。そして、時間的ゆらぎノイズの周波数が高くなると、放射線検出信号に基づいて作成表示された放射線画像における時間的ゆらぎノイズに起因する画像の乱れが目立たなくなり、事実上、放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズは除かれることになる。
また、時間的ゆらぎノイズを除くのに必要とされる処理が、放射線検出信号の読み出しを非配列順で行う程度のことで足りるので、特に困難も伴わずに放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを除去できる。
よって、請求項１の発明のフラットパネル型検出器におけるノイズ除去方法によれば、放射線検出用のフラットパネル型検出器の放射線検出信号から時間的ゆらぎノイズを容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】ＦＰＤにおけるＸ線検出素子の２次元マトリックス配置状況を示す模式的平面図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、ＦＰＤの層構成を示す断面図である。
【図４】ＦＰＤと信号読み出し部の詳細構成を示すブロック図である。
【図５】ＦＰＤにおけるＸ線検出素子の２次元マトリックス配置状況を示す説明図である。
【図６】時間的ゆらぎノイズによる濃淡が生じた画像表示モニタの画面を示す模式図である。
【符号の説明】
２ … ＦＰＤ（放射線検出用のフラットパネル型検出器）
２Ａ … Ｘ線検出面（放射線検出面）
５Ａ … ロウパスフィルタ
４ … 信号読み出し部
Ｄｕ … Ｘ線検出素子（放射線検出素子）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention eliminates noise in a flat panel detector for radiation detection in which a large number of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional matrix along vertical and horizontal array lines on the radiation detection surface of the flat panel. More particularly, the present invention relates to a technique for removing temporal fluctuation noise from a radiation detection signal of a flat panel detector.
[0002]
[Prior art]
In recent years, X-ray fluoroscopes used in hospitals, etc., use a flat panel detector (FPD) instead of a conventional image intensifier (I / I tube) as an X-ray detector. Is being considered. As shown in FIG. 5, in the FPD 51, a large number of X-ray detection elements 52 are arranged on a X-ray detection surface 51A in a two-dimensional matrix along vertical and horizontal array lines. X-ray detection signals are successively read out from the respective X-ray detection elements 52 by reading circuits (not shown) arranged around the periphery.
In the X-ray fluoroscopic apparatus using the FPD 51, a transmission X-ray image of a subject (patient) is projected onto the X-ray detection surface 51A of the FPD 51 along with X-ray irradiation, and X-rays are read by a readout circuit (not shown). Based on the X-ray detection signal read from the detection element 52, an X-ray fluoroscopic image is created at a later stage and displayed on the screen of an image display monitor (not shown).
Since the FPD 51 is much lighter than the I / I tube, the mounting structure can be simplified, and since there is no complicated image distortion like the I / I tube, an X-ray fluoroscopic image with less distortion can be displayed. There are advantages such as.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional FPD 51 has a problem that temporal fluctuation noise is superimposed on the X-ray detection signal. As shown in FIG. 6, the temporal fluctuation noise has streak-like shading that is irrelevant to the transmitted X-ray image on the screen of the image display monitor 53. Therefore, if temporal fluctuation noise is superimposed on the X-ray detection signal, the X-ray fluoroscopic image has a shade that is not supposed to exist and the image is disturbed, which hinders a doctor or the like from observing the X-ray fluoroscopic image. It becomes.
[0004]
Temporal fluctuation noise is caused by multiple factors such as fluctuations in the frequency of the commercial power supply and fluctuations in the frequency of the internal clock, and the width of the shade and the degree of the shade vary with each other and are not constant. It is not something that can be removed by simple signal processing.
Moreover, since temporal fluctuation noise is very low frequency, it can be considered to be removed by a low frequency cutoff filter, but the X-ray detection signal contains a low frequency component and a direct current component as signal components. If the X-ray detection signal is simply passed through a low-frequency cutoff filter, the low-frequency component and DC component as signal components are removed and lost, so the temporal fluctuation noise is removed by using the low-frequency cutoff filter. It is not possible.
[0005]
This invention is made in view of such a situation, Comprising: In the flat panel type detector which can remove temporal fluctuation noise easily from the radiation detection signal of the flat panel type detector for a radiation detection An object is to provide a noise removal method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, in the noise removal method in the flat panel detector according to claim 1, a plurality of radiation detection elements are arranged on the radiation detection surface in a two-dimensional matrix along vertical and horizontal array lines, and each radiation detection element. This is a method of removing temporal fluctuation noise from the radiation detection signal of a flat panel detector for radiation detection in which radiation detection signals are read one after another, and reading out the radiation detection signal from each radiation detection element Are performed in a non-arranged order in which the frequency is substantially increased.
[0007]
(Operation / Effect) In the noise removal method (hereinafter abbreviated as “noise removal method” where appropriate) in the flat panel detector according to the invention of claim 1, reading of radiation detection signals from radiation detection elements is performed in a non-arranged order. The radiation detection signal is read while the array is skipped. As a result, the temporal fluctuation noise is temporally interrupted according to the distance when the arrangement is skipped, and the frequency of the temporal fluctuation noise is increased (higher frequency) than when the arrangement is not skipped. . When the frequency of the temporal fluctuation noise increases, the disturbance of the image due to the temporal fluctuation noise in the radiographic image created and displayed based on the radiation detection signal becomes inconspicuous, and the temporal fluctuation noise is effectively generated from the radiation detection signal. Will be removed.
[0008]
In addition, in the noise removal method of the first aspect of the present invention, the processing required for removing temporal fluctuation noise is only required to read out the radiation detection signals in a non-arranged order, and this is particularly difficult. Therefore, temporal fluctuation noise can be removed from the radiation detection signal.
Therefore, according to the noise removal method in the flat panel detector of the first aspect of the present invention, temporal fluctuation noise can be easily removed from the radiation detection signal of the radiation detection flat panel detector.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the noise removal method for the flat panel detector according to the first aspect, the radiation detection signal in which the temporal fluctuation noise is substantially increased in frequency is converted to a low-pass filter (high frequency removal filter). It is something that is passed through.
[0010]
(Operation / Effect) In the case of the invention of claim 2, since the radiation detection signal in which the temporal fluctuation noise is substantially increased in frequency passes through the low-pass filter (high frequency elimination filter), the temporal fluctuation noise increased in frequency is generated. Since it is removed by the low-pass filter, it can be removed from the radiation detection signal in addition to the apparent temporal fluctuation noise.
[0011]
Further, the invention of claim 3 is the method of removing noise in the flat panel detector according to claim 1 or 2, wherein the radiation detection signal is read out from any one of the vertical and horizontal array lines. After sequentially reading out each radiation detection element at one end position line of the other line in the order of arrangement of the other line, the other line of each radiation detection element at the other end position line of one line is then read. After continuously reading out in the order of arrangement, reading from the radiation detection element is performed in the same manner while changing one line for reading out alternately one line at a time between the one end position line side and the other end position line side. Is repeated to read out radiation detection signals in a non-arranged order.
[0012]
(Operation / Effect) In the case of the invention of claim 3, when reading out the radiation detection element, any one of the vertical and horizontal array lines to be read is placed between the one end position line side and the other end position line side. Detecting radiation from all radiation detection elements by repeating the process of successively reading out each radiation detection element in each one line in the order of arrangement of the other line, while changing inward one line at a time. Reading of signals is performed in a non-arrayed manner. Arbitrary one of the vertical and horizontal array lines is alternately changed inward by one line between the one end position line side and the other end position line side, but the array is skipped, but the array is skipped. Since the distance is the largest at the start of reading and gradually decreases thereafter, the frequency of the temporal fluctuation noise is increased so that the frequency gradually decreases as the reading time elapses.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the noise removal method for the flat panel detector according to the first or second aspect, when the radiation detection signal is read out, any one of the vertical and horizontal array lines is selected. After sequentially reading out each radiation detection element in one end position line of the other line according to the arrangement order of the other line, next, according to the arrangement order of the other line for each radiation detection element of the center position line of one line After continuously reading, the same operation is performed while changing one line for reading to the other end position line side of one line alternately between the one end position line side and the center position line side. Thus, the readout of the radiation detection signals is performed in a non-arranged order by repeating readout of the radiation detection elements.
[0014]
(Operation / Effect) In the case of the invention of claim 4, when reading out the radiation detection element, any one of the vertical and horizontal array lines is alternately arranged one line between the one end position line side and the center position line side. While changing to the other end position line side of one line at a time, the process of continuously reading out each radiation detecting element in each one line in the order of arrangement of the other line is repeated, so that all the radiation detecting elements are The radiation detection signals are read out in non-arranged order. The array is skipped as long as any one of the vertical and horizontal array lines is changed inward alternately by one line between the one end position line side and the center position line side. Therefore, the frequency of the temporal fluctuation noise is increased so that the frequency is always constant regardless of the reading time.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an X-ray fluoroscopic apparatus to which a noise removing method is applied in a flat panel detector (hereinafter abbreviated as “FPD” where appropriate) of the first embodiment, and FIG. It is a typical top view which shows the two-dimensional matrix arrangement | positioning state of a X-ray detection element.
1, the X-ray tube 1 that irradiates the subject M with X-rays and the X-ray detection FPD 2 that detects the X-rays transmitted through the subject (patient) M are tilted up and down. Further, the X-ray tube 1 and the FPD 2 are moved together as necessary when the top plate 3 is tilted up and down. As shown in FIG. 2, on the X-ray detection surface (radiation detection surface) 2A of the FPD 2, a large number of X-ray detection elements (radiation detection elements) Du are arranged in a two-dimensional matrix along vertical and horizontal array lines. .
[0016]
When fluoroscopic imaging is executed by the X-ray fluoroscopic imaging apparatus, each X-ray image of the subject M is projected onto the X-ray detection surface 2A of the FPD 2 by X-ray irradiation by the X-ray tube 1. An X-ray detection signal is generated in the line detection element Du in accordance with the X-ray incident intensity. On the other hand, after X-ray detection signals (radiation detection signals) are successively read from the X-ray detection elements Du of the FPD 2 at regular intervals by the signal reading unit 4 and digitized by an AD conversion unit (not shown). The necessary signal processing such as sensitivity correction and filtering processing is performed in the image signal processing unit 5, and an X-ray fluoroscopic image is created and sent to the image memory unit 6. Since the image memory unit 6 stores the X-ray fluoroscopic image that is sent in and sends the X-ray fluoroscopic image to the image display monitor 7, the latest X-ray fluoroscopic image is successively displayed on the screen of the image display monitor 7.
[0017]
The X-ray tube 1 emits X-rays while being controlled by the X-ray irradiation control unit 8. The top plate 3 moves the top plate 3 up and down or translates it while being controlled by the top plate control unit 9. The main arithmetic control unit 10 plays a role of smoothly transmitting X-ray fluoroscopic imaging by sending appropriate command signals and data to each unit in a timely manner according to the input operation by the operating unit 11 and the progress of imaging.
[0018]
Next, the configuration of the FPD 2 to which the noise removal method of the first embodiment is applied will be described. The FPD 2 is a detector that converts transmitted X-rays of the subject M generated by X-ray irradiation by the X-ray tube 1 into an electric signal as an X-ray detection signal. As shown in FIG. A number of X-ray detection elements Du in 2A is a two-dimensional matrix two-dimensional array type X-ray detector along vertical and horizontal array lines. That is, a large number of X-rays along 2N vertical array lines (X line (0) to X line (2N)) and 2M horizontal array lines (Y line (0) to Y line (2M)). The detection elements Du are arranged at regular intervals in a square matrix. When the vertical array lines and the horizontal array lines are the same number (N = M), a square matrix is formed. Examples of the number of vertical array lines (X lines) and horizontal array lines (Y lines) in the FPD 2 of the first embodiment include, for example, about 1000 lines, but are not limited thereto. Further, as a planar dimension of the X-ray detection surface 2A of the FPD 2, for example, about 30 cm in length and width can be mentioned.
[0019]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the FPD 2 detects an X-ray conversion layer 12 that converts incident X-rays into charges or light, and detects charges or light generated in the X-ray conversion layer 12. It has a laminated structure with the detection array layer 13 in which the elements to be arranged are arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions. The FPD 2 includes a direct conversion type shown in FIG. 3A and an indirect conversion type shown in FIG. In the case of the former direct conversion type, the X-ray conversion layer 12 is composed of a selenium layer, a CdZnTe layer, or the like that converts incident X-rays directly into charges, and is opposed to the surface electrode 15 as the charge detection element 14 on the surface of the detection array layer 13. The charge collecting electrode group thus formed is configured to detect charges and store in the capacitor Cs, and each charge detecting element 14 and a part of the X-ray conversion layer 12 thereon have one X-ray detecting element. Du is formed. In the case of the latter indirect conversion type, the X-ray conversion layer 12 is composed of a scintillator layer that converts incident X-rays into light, and light is detected by a photodiode group formed as a light detection element 16 on the surface of the detection array layer 13. Is stored in the capacitor Cs, and one X-ray detection element Du is formed by each light detection element 16 and a part of the X-ray conversion layer 12 thereon.
[0020]
For convenience of explanation, FIG. 4 shows the FPD 2 in detail as a virtual three-line × three-line matrix configuration. As shown in FIG. 4, the FPD 2 collects collected carriers (collected charges) via a flat substrate 41 on which the X-ray conversion layer 12 and the detection array layer 13 are laminated, and a carrier collecting electrode (charge collecting electrode) of the flat substrate 41. And a thin film transistor (TFT) which is a normally-off (cut-off) charge take-off switch element 42 for taking out the charge accumulated in the capacitor Cs, and each X-ray of the FPD 2 A charge-voltage converter group 44, a multiplexer 45, a gate driver 47, and a scanning signal generator 48 that constitute a signal reading unit 4 that reads an X-ray detection signal from the detection element Du are provided.
As shown in FIG. 4, the source of the thin film transistor for the switch element 42 of the X-ray detection element Du is connected to the X-line readout wiring 43, and the gate is connected to the Y-line readout wiring 46. The readout wiring 43 is connected to the multiplexer 45 through the charge-voltage converter group (preamplifier group) 44, and the readout wiring 46 is connected to the gate driver 47. In the charge-voltage converter group 44, one charge-voltage converter 44 is connected to one readout wiring 43, although not shown.
[0021]
In the case of the FPD 2, a scanning signal for signal readout is sent to the multiplexer 45 and the gate driver 47. The identification of each X-ray detection element Du in the FPD 2 is performed based on addresses sequentially assigned to the respective X-ray detection elements Du along the X line and the Y line. The scanning signal is output from the scanning signal generator 48. The scanning signal is a signal for designating the line number and the Y line number.
As the readout voltage is applied from the gate driver 47 to the readout wiring 46 for the Y line in accordance with the scanning signal for the Y line, each X-ray detection element Du is selected in units of Y lines. Then, the multiplexer 45 is switched in accordance with the scanning signal for the X line, so that the charges accumulated in the capacitor Cs of the X-ray detection element Du of the selected X line are in the order of the charge-voltage converter group 44 and the multiplexer 45. Then it is sent out. In this way, the X-ray detection signals read from the FPD 2 are sequentially output in real time and processed by the subsequent image signal processing unit 5. Of course, each X-ray detection element Du corresponds to each pixel of the X-ray fluoroscopic image, the X line of the FPD 2 corresponds to the horizontal line (H line) of the screen of the image display monitor 7, and the Y of the FPD 2 The line corresponds to a vertical line (V line) on the screen of the image display monitor 7.
[0022]
Further, in the case of the first embodiment, when reading out the X-ray detection signal, 2N X-rays of the Y line (0) which is the upper end position line (one end position line) of the Y lines (one line). After continuously reading out the detection element Du in the arrangement order of the X line (the other line), the Y line (2M) which is the lower end position line (the other end position line) of the Y lines is next. After sequentially reading out the 2N X-ray detection elements Du in the order of the arrangement of the X lines, the Y lines for reading are alternately switched between the Y line (0) side and the Y line (2M) side. The X-ray signal is read out in the non-arranged order by repeating the readout from the X-ray detection element Du to the Y line (M) which is the center position line while changing inward one line at a time. Therefore, the Y-line scanning signal output from the scanning signal generator 48 is previously changed so that the Y line is alternately changed inward between the Y line (0) side and the Y line (2M). Is set.
[0023]
Subsequently, the reading operation of the X-ray detection signal for one screen from the FPD 2 in the X-ray fluoroscopic apparatus of the first embodiment described above will be specifically described. It is assumed that fluoroscopic imaging has already started.
[0024]
The number of the scanning signal for the Y line becomes Y line (0) which is the upper end position line of the Y lines, and a read voltage is applied from the gate driver 47 to the read wiring 46 for the Y line (0). .
On the other hand, the scanning signal number for the X line is initially X line (0) which is the leftmost position line in the X line, and the multiplexer 45 selectively connects the readout wiring 43 for the X line (0). The electric charge accumulated in the capacitor Cs of the X-ray detection element Du at the intersection of the line (0) and the Y line (0) is sent to the outside as an X-ray detection signal through the charge-voltage converter group 44 and the multiplexer 45 in this order. It is.
Thereafter, as the number of scanning signals for the X line changes one by one in the arrangement order up to the X line (2N) which is the right end position line in the X line, the X line connected to the multiplexer 45 becomes X The line changes to the line (2N) in the order of arrangement, and all X-ray detection signals of the 2N X-ray detection elements Du of the Y line (0) are read in the order of arrangement.
[0025]
Next, the number of the scanning signal for the Y line becomes the Y line (2M) which is the lower end position line in the Y line, and the read voltage is applied from the gate driver 47 to the read wiring 46 for the Y line (2M). Applied. Similarly to the case of the Y line (0), all X-ray detection signals of the 2N X-ray detection elements Du of the Y line (2M) are read in the arrangement order.
[0026]
Thereafter, every time the number of the scanning signal for the Y line changes, the Y line readout wiring 46 to which the readout voltage is applied from the gate driver 47 changes, and the Y line changes to the Y line (0) side and the Y line ( 2M) is alternately changed inward to the Y-line (M), which is the center position line, one line at a time. Each time the Y line is changed, the reading of 2N X-ray detection elements Du of each Y line is performed in the same manner as in the case of the Y line (0).
When the reading of 2N X-ray detection elements Du on the Y line (M) is completed, the reading of the X-ray detection signals for one screen from the FPD 2 is completed. The read X-ray detection signal is subjected to necessary signal processing including filtering processing by the low-pass filter 5A in the image signal processing unit 5 to create one X-ray fluoroscopic image.
[0027]
As described above, in the case of the first embodiment, the Y line in the X-ray detection element array in the FPD 2 is alternately changed inward one line at a time between the Y line (0) side and the Y line (2M) side. Therefore, the readout of the X-ray detection signal from the X-ray detection element Du is performed in the non-arrangement order, and the readout of the X-ray detection signal is performed while the array is skipped. As a result, temporal fluctuation noise caused by overlapping of a plurality of factors such as fluctuations in the frequency of the commercial power supply and fluctuations in the frequency of the internal clock is temporally dependent on the distance when the array of the X-ray detection elements Du to be read is skipped. As a result, the frequency of the temporal fluctuation noise becomes higher (higher frequency) than when the arrangement is not skipped. When the frequency of the temporal fluctuation noise increases, in the X-ray fluoroscopic image created and displayed based on the X-ray detection signal, the disturbance of the image due to the temporal fluctuation noise becomes inconspicuous. The temporal fluctuation noise is removed from the signal.
[0028]
Note that the distance at which the Y-line array is skipped is the largest at the beginning of reading, and then gradually decreases. Therefore, the frequency fluctuation noise is increased so that the frequency gradually decreases as the reading time elapses. Is called. After all, considering the frequency distribution of the X-ray detection signal for one image, the temporal fluctuation noise generally shifts from the low frequency region to the high frequency region.
In addition, since the processing required to eliminate temporal fluctuation noise is sufficient to read out the X-ray detection signal in the non-arranged order, the temporal fluctuation is not particularly difficult and is not particularly difficult. Noise can be removed.
[0029]
Further, in the case of the first embodiment, since the high-frequency component is cut by performing the filtering process by the low-pass filter 5A in the image signal processing unit 5, the temporal fluctuation noise that has been increased in frequency is removed by the low-pass filter 5A. As a result, the temporal fluctuation noise is not only apparently removed from the X-ray detection signal but also actually removed.
[0030]
[Second Embodiment]
Subsequently, in the second embodiment, since the method of changing the Y line to be read is the same as in the first embodiment except for the following, description of common points is omitted, and only the differences are described. Will be explained.
That is, in the second embodiment, when the X-ray detection signal is read, each of the 2N X-rays of the Y line (0) which is the upper end position line (one end position line) of the Y lines (one line). After sequentially reading out the detection element Du in the arrangement order of the X lines (the other line), each of the 2N X-ray detections of the Y line (M), which is the center position line of the Y lines, is performed next. After reading sequentially from the element Du according to the arrangement order of the X lines, the Y lines related to the reading are alternately switched between the Y line (0) side and the Y line (M) side one line at a time. The X-ray detection signals are read in a non-arranged order by repeating the readout to the X-ray detection element Du in the same manner while changing to the Y line (2M) side which is the lower end position line (the other end position line) of .
[0031]
Subsequently, the reading operation of the X-ray detection signal for one screen from the FPD 2 in the X-ray fluoroscopic apparatus of the second embodiment described above will be specifically described. It is assumed that fluoroscopic imaging has already started.
[0032]
The number of the scanning signal for the Y line becomes Y line (0) which is the upper end position line of the Y lines, and a read voltage is applied from the gate driver 47 to the read wiring 46 for the Y line (0). .
On the other hand, the scanning signal number for the X line is initially X line (0) which is the leftmost position line in the X line, and the multiplexer 45 selectively connects the readout wiring 43 for the X line (0). The electric charge accumulated in the capacitor Cs of the X-ray detection element Du at the intersection of the line (0) and the Y line (0) is sent to the outside as an X-ray detection signal through the charge-voltage converter group 44 and the multiplexer 45 in this order. It is.
Thereafter, as the scanning signal number for the X line changes one by one in the order of arrangement up to the X line (2N) which is the rightmost position line in the X line, the X line connected to the multiplexer 45 becomes X The line changes to the line (2N) in the order of arrangement, and all X-ray detection signals of the 2N X-ray detection elements Du of the Y line (0) are read in the order of arrangement.
[0033]
Next, the scanning signal number for the Y line becomes Y line (M), which is the center position line of the Y lines, and the read voltage is applied from the gate driver 47 to the read wiring 46 for the Y line (M). Applied. As in the case of the Y line (0), all X-ray detection signals of the 2N X-ray detection elements Du of the Y line (M) are read in the arrangement order.
[0034]
Thereafter, each time the number of the scanning signal for the Y line changes, the Y line readout wiring 46 to which the readout voltage is applied from the gate driver 47 changes, and the Y line for readout is changed to the Y line (0) side. The line is alternately changed to the Y line (2M) side by line between the Y line (M) side. Each time the Y line is changed, the reading of 2N X-ray detection elements Du of each Y line is performed in the same manner as in the case of the Y line (0).
When reading of the 2N X-ray detection elements Du on the Y line (2M) is completed, reading of the X-ray detection signals for one screen from the FPD 2 is completed. The read X-ray detection signal is subjected to necessary signal processing including filtering processing by the low-pass filter 5A in the image signal processing unit 5 to create one X-ray fluoroscopic image.
[0035]
As described above, in the case of the second embodiment, the Y line for reading in the FPD 2 is alternately changed to the Y line (2M) side one line at a time between the Y line (0) side and the Y line (M) side. Therefore, the readout of the X-ray detection signals from the X-ray detection element Du is performed in the non-arranged order, and the readout of the X-ray detection signals is performed while the arrangement of the Y lines is skipped. As a result, as in the case of the first embodiment, the frequency of the temporal fluctuation noise is apparently higher than when the arrangement is not skipped. When the frequency of the temporal fluctuation noise increases, in the X-ray fluoroscopic image created and displayed based on the X-ray detection signal, the disturbance of the image due to the temporal fluctuation noise becomes inconspicuous. The temporal fluctuation noise is removed from the signal.
[0036]
Since the distance over which the Y-line arrangement is skipped is always the interval between the Y-line (0) and the Y-line (M), the frequency of the temporal fluctuation noise is always constant regardless of the reading time. It is done as follows. After all, considering the frequency distribution of the X-ray detection signal for one screen, the temporal fluctuation noise moves from the low frequency region to the high frequency region.
In addition, since the processing required to eliminate temporal fluctuation noise is sufficient to read out the X-ray detection signal in the non-arranged order, the temporal fluctuation is not particularly difficult and is not particularly difficult. Noise can be removed.
[0037]
Further, also in the case of the second embodiment, since the high-frequency component is cut by performing the filtering process by the low-pass filter 5A in the image signal processing unit 5, the temporal fluctuation noise that has been increased in frequency is generated by the low-pass filter 5A. As a result of the removal, not only the temporal fluctuation noise is apparently removed from the X-ray detection signal but also in practice.
[0038]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
[0039]
(1) In both of the above embodiments, the 2N X-ray detection elements Du of each Y line are configured to be read continuously in the order of arrangement of the X lines. In the case of being late, the X-ray detection signals may be read out in the non-arranged order for each of the 2N X-ray detection elements Du on the Y line, for example, in the same manner as the Y line.
[0040]
(2) In both the above embodiments, the noise removal method according to the embodiment is applied to the X-ray fluoroscopic apparatus, but the noise removal method of the present invention is also applied to apparatuses other than the X-ray fluoroscopic apparatus. be able to.
[0041]
(3) In both the above embodiments, the FPD 2 is for X-ray detection, but the FPD 2 may be for other radiation detection such as γ-ray detection.
[0042]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, in the case of the noise removal method (hereinafter, abbreviated as “noise removal method” where appropriate) in the flat panel detector according to the first aspect of the invention, the radiation detection signal is read out from the radiation detection element. Since the radiation detection signals are read out while skipping the array in non-arranged order, the temporal fluctuation noise is temporally interrupted according to the distance when the array of the radiation detection elements to be read is skipped, and apparently the array skips. The frequency of temporal fluctuation noise is increased (increased) compared to when it is not performed. When the frequency of the temporal fluctuation noise increases, the disturbance of the image due to the temporal fluctuation noise in the radiographic image created and displayed based on the radiation detection signal becomes inconspicuous, and the temporal fluctuation noise is effectively generated from the radiation detection signal. Will be excluded.
In addition, since the processing required to remove temporal fluctuation noise is sufficient to read out the radiation detection signal in a non-arranged order, the temporal fluctuation noise can be detected from the radiation detection signal without any particular difficulty. Can be removed.
Therefore, according to the noise removal method in the flat panel detector of the first aspect of the present invention, temporal fluctuation noise can be easily removed from the radiation detection signal of the radiation detection flat panel detector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray fluoroscopic apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a two-dimensional matrix arrangement state of X-ray detection elements in an FPD.
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views showing the layer structure of an FPD.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an FPD and a signal reading unit.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a two-dimensional matrix arrangement state of X-ray detection elements in the FPD.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a screen of an image display monitor in which shading due to temporal fluctuation noise occurs.
[Explanation of symbols]
2 ... FPD (Flat panel detector for radiation detection)
2A X-ray detection surface (radiation detection surface)
5A Low pass filter
4 ... Signal readout section
Du ... X-ray detection element (radiation detection element)

Claims

Radiation of a flat panel detector for radiation detection in which a large number of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional matrix along the vertical and horizontal array lines on the radiation detection surface, and radiation detection signals are successively read from each radiation detection element. A method of removing temporal fluctuation noise from a detection signal, wherein the radiation detection signal is read from each radiation detection element in a non-arranged order in which the temporal fluctuation noise is substantially increased in frequency. Noise removal method for panel type detector.

2. The noise elimination method for a flat panel detector according to claim 1, wherein the radiation detection signal whose temporal fluctuation noise is substantially increased in frequency is passed through a low pass filter (high frequency elimination filter). Removal method.

3. The noise removal method for a flat panel detector according to claim 1, wherein each radiation detection element on one end position line of any one of the vertical and horizontal array lines is read when the radiation detection signal is read out. After reading sequentially in the order of arrangement of the other line, after sequentially reading out each radiation detecting element in the other end position line of one line in the order of arrangement of the other line Thereafter, readout of the radiation detection signal is performed by repeating readout for the radiation detection element in the same manner while changing one line for readout alternately one line at a time between the one end position line side and the other end position line side. A method for removing noise in a flat panel detector that performs non-array order.

3. The noise removal method for a flat panel detector according to claim 1, wherein each radiation detection element at one end position line of any one of the vertical and horizontal array lines is read out when the radiation detection signal is read out. After reading continuously in the order of arrangement of the other line, and then sequentially reading out in the order of arrangement of the other line for each radiation detection element of the central position line of one line, Thereafter, the readout for the radiation detection element is repeated in the same manner while changing one line for readout to the other end position line side of one line alternately one line between the one end position line side and the center position line side. A noise removal method in a flat panel detector that reads out radiation detection signals in a non-array order.