JP2005087738A - ディジタルｘ線検出器によって撮影されたｘ線画像の補正方法、ｘ線検出器の較正方法およびｘ線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディジタルＸ線検出器（３）によって撮影されたＸ線画像（ＲＢ）の補正を比較的簡単に、精密にかつ比較的僅かな較正費用でもって実行可能にする。
【解決手段】ディジタルＸ線検出器（３）によって撮影されたＸ線画像（ＲＢ）の補正のために、Ｘ線画像（ＲＢ）の撮影条件を特徴づける少なくとも１つのパラメータ（Ｐ_i）に基づいて、複数の保管されたゲイン画像（Ｇ）から、Ｘ線画像（ＲＢ）との結合のための少なくとも１つのゲイン画像（Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²）が選定される。ゲイン画像（Ｇ）は、選定のために利用される１つのパラメータ（Ｐ_i）に関して少なくとも相違するように保管されている。少なくとも１つのゲイン画像（Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²）の選定は、パラメータ（Ｐ_i）によって設定されるパラメータ空間（３５）におけるＸ線画像（ＲＢ）のパラメータ構成（ｐ）とゲイン画像（Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²）のパラメータ構成（ｇ０，ｇ１，ｇ２）との間隔（ｄ）の尺度に基づいて実行される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ディジタルＸ線検出器によって撮影されたＸ線画像の補正方法に関する。更に、本発明はＸ線検出器の較正方法並びにＸ線装置に関する。

医療技術において使用される大抵の画像形成検査方法は何年も前からＸ線撮像である。最近においては、写真フィルムに基づく従来のラジオグラフィの代わりにディジタル撮影技術がますます定着してきた。これはフィルム現像を必要としない著しい利点を有する。画像処理はむしろ電子画像処理により行なわれる。従って、画像が撮影直後に使用可能である。更に、ディジタルＸ線撮像技術は、改善された画質、電子画像後処理の可能性、並びに動的検査すなわち移動Ｘ線画像撮影の可能性の利点を提供する。

使用されるディジタルＸ線撮像技術には、テレビジョンカメラまたはＣＣＤカメラに基づく所謂イメージインテンシファイア・カメラシステム、組込みまたは外部の読取ユニットを備えたメモリフィルムシステム、ＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳチップへの変換器膜の結合を有するシステム、静電気読取を有するセレンを基にした検出器、直接または間接のＸ線変換をともなう能動的な読取マトリックスを有する固体検出器が属する。

特に、数年前からディジタルＸ線画像形成のための固体検出器が開発されている。このような検出器は、例えばアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる能動的な読取マトリックスを基礎とし、アモルファスシリコンには、例えばヨウ化セシウム（ＣｓＩ）からなるＸ線変換層またはシンチレータ層が上に重ねられている。当たってくるＸ線が先ずシンチレータ層において可視光に変換される。読取マトリックスは、この光をさらに電荷に変換して位置分解して記憶するホトダイオードの形で多数のセンサ面に区分されている。いわゆる直接変換型固体検出器の場合、同様に能動的なシリコンからなる能動的な読取マトリックスが使用される。しかしながら、これの上には、当たってくるＸ線を直接に電荷に変換する例えばセレンからなる変換層がある。電荷はここでも読取マトリックスのセンサ表面に蓄えられる。平面型画像検出器とも呼ばれる固体検出器の技術的な背景は公知文献に開示されている（非特許文献１参照）

センサ面に蓄積された電荷の量はＸ線画像のピクセル（すなわち画素）の輝度を決定する。従って、読取マトリックスの各センサ面はＸ線画像のピクセルに一致する。

画質を決定するＸ線検出器の特性は、個々のセンサ面の検出器効率が多かれ少なかれ大きく相違することにある。これは、２つのセンサ面が等しい光強度で照射されても異なる輝度を持つピクセルをもたらす形で現われる。結果として生じる未加工のＸ線画像は、この輝度不安定（以下において「基礎コントラスト」と呼ぶ。）により、比較的良好ではない画質を有する。基礎コントラストの増幅には、シンチレータ層の位置に依存する強度変動、シンチレータ層のＸ線品質への依存性および入射Ｘ線範囲の不均一性も寄与する。

従って、画質改善のためにディジタルＸ線検出器を較正することは通例のことである。このために従来においては一定のＸ線照射のもとで「ゲイン画像」と呼ばれる較正画像が撮影される。このゲイン画像は、Ｘ線検出器の後の正規作動時に撮影されたＸ線画像に数学的に結合されるので、両画像においてほぼ同じに存在する基礎コントラストは少なくとも部分的に補償される。

Ｘ線画像の撮影条件は多数のパラメータの固有の設定によって特徴付けられる。これらのパラメータは、例えば高電圧発生器の電圧、放射強度、入射するＸ線線量、場合によってはＸ線のスペクトル事前フィルタリングなどである。

これらのパラメータはここでも基礎コントラストに影響を及ぼすので、Ｘ線画像とゲイン画像とが異なるパラメータ構成においてすなわち異なる撮影条件において撮影された場合には、Ｘ線画像とゲイン画像との結合によって得られた補償は事情によっては期待はずれの結果にしかならない。

通常、Ｘ線検出器を有するＸ線装置は、例えば種々の露出強度と種々の露出時間での撮影投射における種々の身体器官の検査を含み得る多くの用途のために用意されている。
Ｍ．Ｓｐａｈｎ ｅｔ ａｌ．，"Ｆｌａｃｈｂｉｌｄｄｅｔｅｋｔｏｒｅｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｒｏｅｎｔｇｅｎｄｉａｇｎｏｓｔｉｋ"，Ｄｅｒ Ｒａｄｉｏｌｏｇｅ ４３（２００３），第３４０〜３５０頁

本発明の課題は、ディジタルＸ線検出器によって撮影されたＸ線画像の簡単な柔軟性のある精密な補正方法を提供することにある。更に、この補正方法に合わせられかつ比較的僅かの時間費用にて実施可能であるＸ線検出器の精密な較正方法を提供しようとするものである。更に、本発明の課題はこのような補正方法および較正方法を実施するのに適したＸ線装置を提供することにある。

補正方法に関する課題は、本発明によれば、ディジタルＸ線検出器によって撮影されたＸ線画像の補正方法において、
Ｘ線画像の撮影条件を特徴づける少なくとも１つのパラメータに基づいて、複数の保管されたゲイン画像から、Ｘ線画像との結合のための少なくとも１つのゲイン画像が選定され、
ゲイン画像は選定のために利用された１つのパラメータに関して少なくとも相違するように保管され、
少なくとも１つのゲイン画像の選定は、パラメータによって設定されたパラメータ空間内におけるＸ線画像のパラメータ構成とゲイン画像のパラメータ構成との間隔の尺度に基づいて実行されることによって解決される。

本発明によれば、ディジタルＸ線検出器によって撮影されたＸ線画像の補正のために、Ｘ線画像の撮影条件を特徴づける少なくとも１つのパラメータを含みＸ線画像に割付けられたパラメータ構成に基づいて、複数の保管されたゲイン画像から、少なくとも１つのゲイン画像が選定されＸ線画像に結合される。選定に供されるゲイン画像セットは、全ての保管されたゲイン画像が異なるパラメータ構成で撮影されたものであるように作成されている。これは、言い換えると、２つの任意の保管されたゲイン画像が少なくとも１つのパラメータの値において相違しているという意味である。少なくとも１つのゲイン画像の選定は、選定に利用された１つ又は複数のパラメータによって設定されたパラメータ空間内におけるＸ線画像のパラメータ構成とゲイン画像のパラメータ構成との適切に定められた間隔の尺度に基づいて行なわれる。

本発明は、補正すべきＸ線画像の基礎をなしているパラメータ構成とほぼ同じであるパラメータ構成においてゲイン画像が撮影されたときにのみ画像補正の結果が保証されているという考えから出発している。従って、最適な画像補正のためには、ゲイン画像がＸ線画像と同じ条件のもとで撮影されなければならないであろう。個々のパラメータ構成がＸ線装置の各用途の基礎をなしているときはとりわけ、Ｘ線装置の各用途のためにゲイン画像が作成されなければならないであろう。しかしながら、これは、通常の用途が数多くあることにより、必要な時間的費用を極端に高めるであろう。Ｘ線検出器の較正につながるＸ線装置の有効寿命が実際上著しい欠点を示し、（Ｘ線検出器のゲイン較正が大抵使用者によって自立的ではなくて技術的専門家によって実行されなければならないので）著しいコスト増にもつながる。従って、それぞれの任意のパラメータ構成にとって適切なゲイン画像を用意することが要望され、用意すべきゲイン画像の総数をできるだけ少なくしようとするであろう。

選定に利用されたパラメータにより設定されたパラメータ空間の定義と、このパラメータ空間内における２つのパラメータ構成の間隔の定義とによって、任意のパラメータ構成において撮影されたＸ線画像に対して、その都度適切なゲイン画像もしくはその都度適切なゲイン画像群を選定する比較的簡単なかつ極めて柔軟な手がかりが与えられている。

保管すべきゲイン画像の比較的少ない個数はここでも較正費用に好都合に作用する。更に、Ｘ線装置の新しい較正が必要となることがなければ、撮影すべきＸ線画像のためのパラメータ構成を任意に変更することができ、あるいは普通に使用されるパラメータ構成を新たに付け加えることもできる。

パラメータ構成がパラメータ空間を予め与えられた定量化規則に従って点状にかつ完全に走査するように、保管されたゲイン画像が選別されていることは、特に柔軟な画像補正にとって好ましいことである。量子化規則は、例えば固有のＸ線装置における経験に基づく試験によって、パラメータ空間の各パラメータ構成の周囲に、十分に良好な画像補正を利用できるゲイン画像が存在するように定められるべきである。量子化規則はパラメータ変化が基礎コントラストに作用するように合わせられている。基礎コントラストに強く影響する変化を有するパラメータの座標方向においては、パラメータ空間がゲイン画像によって例えば比較的微細に走査される。逆に、基礎コントラストに僅かしか影響しないパラメータの座標方向においては、ゲイン画像は比較的広げられて段付けされている。

固有のパラメータに関しては、ゲイン画像がゲイン画像のパラメータ構成に関してパラメータ空間内に規則正しく分布しているならば有意義である。これの代替としては、１つのパラメータの座標方向における保管されたゲイン画像のパラメータ構成の間隔が予め与えられた数学的関数に従って変化する、とりわけ二乗または対数的に段付けされている。更に、少なくとも１つのパラメータにおいて規則的でない定量化規則も使用することもできる。

パラメータ空間を設定するパラメータは、任意の組合せで、Ｘ線スペクトル（ここでも選択自由に高電圧発生器の電圧およびスペクトル事前フィルタリングに区分される。）、Ｘ線線量、Ｘ線検出器とＸ線源との間の幾何学的距離などのパラメータの少なくとも１つを含んでいると望ましい。

補正方法の簡単な変形例では、各補正すべきＸ線画像に対して、Ｘ線画像との結合に利用される個別ゲイン画像が選定される。結合のためには、常に、補正すべきＸ線画像のパラメータ構成に対して最少間隔を有するパラメータ構成を持つゲイン画像が選定される。

これに対して、本発明による方法の発展形態では、補正すべきＸ線画像のパラメータ構成に隣接する複数のゲイン画像が選定される。次に、これらの選定されたゲイン画像から、補間法によってパラメータ構成に関してＸ線画像に整合した新たなゲイン画像が作成される。最後に新たなゲイン画像がＸ線画像と結合される。

較正方法に関する課題は、本発明によれば、Ｘ線画像の撮影条件にとって特徴的である少なくとも１つのパラメータによって設定されるパラメータ空間が求められ、パラメータのための定量化規則が予め与えられ、定量化規則からパラメータ空間を点状にかつ完全に覆うパラメータ構成の格子が導き出され、これらの各パラメータ構成のためにゲイン画像が撮影されることによって解決される。

本発明によれば、ディジタルＸ線検出器の較正のために、Ｘ線画像の撮影条件を特徴づける少なくとも１つのパラメータによって設定されたパラメータ空間が定められる。更に、このパラメータ空間のための定量化規則が予め与えられる。言い換えると、パラメータ空間がセルに分割される。定量化規則からパラメータ構成の格子、すなわちパラメータ空間の点が導き出され、これらの各パラメータ構成についてゲイン画像が撮影される。

Ｘ線装置に関する課題は、本発明によれば、ディジタルＸ線検出器および画像処理ユニットを備え、画像処理ユニットにおいてＸ線検出器によって撮影されたＸ線画像がゲイン画像と結合されるＸ線装置において、
画像処理ユニットは複数のゲイン画像を保管するメモリモジュールを含み、
画像処理ユニットは、撮影条件にとって特徴的である少なくとも１つのパラメータによって設定されたパラメータ空間内におけるＸ線画像に割当てられたパラメータ構成と保管されたゲイン画像に割当てられたパラメータ構成との間隔を求め、この間隔の尺度に基づいて少なくとも１つの保管されたゲイン画像をＸ線画像との結合のために選定するように構成されている選定モジュールを含むことによって解決される。

本発明によれば、Ｘ線装置の画像処理ユニットは、複数のゲイン画像を保管するメモリモジュールを含む。更に、画像処理ユニットは、補正すべきＸ線のパラメータ構成と保管されたゲイン画像のパラメータ構成との間隔を求め、この間隔の尺度に基づいて、Ｘ線画像との結合のための少なくとも１つのゲイン画像を選定するように構成されている選定モジュールを含む。

以下において本発明の実施例を図面に基づいて更に詳細に説明する。
図１はディジタルＸ線検出器および画像処理ユニットを備えたＸ線装置の概略図、
図２は図１によるＸ線検出器の部分的に破断された概略斜視図、
図３は画像処理ユニットの動作を示す概略ブロック図、
図４は２つのパラメータから設定されたパラメータ空間の概略図に基づいたゲイン画像の選定方法、
図５は図４によるパラメータ空間の切抜きＶに基づいて代替方法の実施例を示す。
これらの図において、互いに対応する部分および量は同じ参照符号を付されている。

図１に概略的に示されているＸ線装置１は、Ｘ線源２、ディジタルＸ線検出器３および制御・評価システム４を有する。Ｘ線源２およびＸ線検出器３には、放射方向５に、多分割絞り６および（オプションとして）散乱Ｘ線除去グリッド７が間挿されている。多分割絞り６はＸ線源２から発生されたＸ線Ｒの所望量の部分Ｘ線束を切抜くのに役立ち、この切抜いた部分Ｘ線ビームが被検者８または検査対象物および散乱Ｘ線除去グリッド７を通過してＸ線検出器３に入射する。散乱Ｘ線除去グリッドは、Ｘ線検出器３によって撮影されたＸ線画像に悪影響をもたらすであろう側方からの散乱Ｘ線を除去するのに役立つ。

Ｘ線源２およびＸ線検出器３は架台９または検査台の上部および下部に位置調節可能に固定されている。

制御・評価システム４はＸ線源２および／またはＸ線検出器３を駆動するためおよびＸ線源２用の給電電圧を発生させるための制御ユニット１０を有する。制御ユニット１０はデータ・給電線１１を介してＸ線源２に接続されている。更に、制御・評価システム４は画像処理ユニット１２を有する。この画像処理ユニット１２はデータ処理装置１３のソフトウェア構成部分であると好ましい。データ処理装置１３は更にＸ線装置１のための操作ソフトウェアを有する。データ処理装置１３はデータ・システムバスライン１４を介して制御ユニット１０およびＸ線検出器３に接続されている。更に、データ処理装置１３はデータの入出力のために周辺装置、とりわけディスプレイ１５、キーボード１６およびマウス１７に接続されている。

図２に詳細に示されたＸ線検出器３はいわゆる固体検出器である。この固体検出器は、平らな基板１９上に取付けられたアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる平面形の能動的な読取マトリックス１８を含む。読取マトリックス１８の面は、以下において検出器面Ａと呼ぶことにする。読取マトリックス１８上には、例えばヨウ化セシウム（ＣｓＩ）からなるシンチレータ層２０（または変換器層）が形成されている。このシンチレータ層２０において、放射方向５に当たるＸ線Ｒが可視光に変換され、可視光が読取マトリックス１８のホトダイオードとして形成されたセンサ面２１において電荷に変換される。この電荷は位置分解されて読取マトリックス１８に蓄えられる。蓄えられた電荷は、図２に拡大されて示された切抜き２２において示されているように、各センサ面２１に付設されたスイッチ素子２４の電子能動化２３によって矢印２５の方向に概略的に示された電子回路２６に読取られる。電子回路２６は、読取られた電荷の増幅およびアナログディジタル変換によってディジタル画像データを発生する。画像データＢはデータ・システムバスライン１４を介して画像処理ユニット１２に伝送される。

画像処理ユニット１２の動作態様は図３に概略ブロック図にて再現されている。まず、較正相と補正相との間を区別すべきである。Ｘ線装置１の連続作動に先行するか、または連続作動のバックグランドにおいて進行する較正相においては、まず較正データが作成され、画像処理ユニット１２内に保管される。この較正データは、Ｘ線装置１の連続作動中に撮影されるＸ線画像ＲＢを補正するための補正相において利用される。

較正の過程において、Ｘ線検出器３により多数のゲイン画像Ｇが撮影され、（詳しくは図示されていないオフセット補正後に）メモリモジュール３０内に保管される。各ゲイン画像Ｇは、被検者８または検査対象の不在のもとで、Ｘ線検出器３の一様なＸ線Ｒの照射により作成される。従って、ゲイン画像Ｇは、とりわけ異なるセンサ面２１の変化する検出器効率によって生じさせられた基礎コントラストを再現する。

ゲイン較正に関係なく、付加的にオフセット較正が行なわれる。オフセット較正は、Ｘ線検出器３により撮影された処理前のＸ線画像が一般にＸ線光不在で撮影されたときにも不規則な「オフセット輝度」を有するという事実を利用するものである。この原因は先ず第一に常にある程度存在するＸ線検出器３の暗電流にある。これに、検出器基板の低いエネルギーレベル（いわゆるトラップ）に引きとめられた先行のＸ線撮影における残留電荷が付加される。更に、オフセット輝度は、例えばリセット光による検出器面Ａの照射によって、またはバイアス電圧の印加によって影響を受ける。

オフセット輝度の補償のために、いわゆるオフセット画像Ｏが撮影される。ゲイン画像Ｇと違って、オフセット画像Ｏは照射のないＸ線検出器３において、すなわちＸ線Ｒの不在のもとで撮影される。オフセット画像Ｏはメモリモジュール３１内に保管される。オフセット輝度は、時間的にゆっくりとしか変化しない基礎コントラストと違って、分または僅かの秒の範囲で比較的高速の時間依存性を有するので、オフセット較正は、Ｘ線装置１の連続作動のバックグランドにおける短い時間間隔内で、とりわけ２つのＸ線撮影の間における停止相内で実施される。

オフセット補正のために、Ｘ線装置１の連続作動時に撮影された各Ｘ線画像ＲＢは結合モジュール３２に導かれる。結合モジュール３２は、オフセット画像Ｏの輝度値をピクセル毎にＸ線画像ＲＢの輝度値から差し引くことによって、Ｘ線画像ＲＢをメモリモジュール３１内に保管されているオフセット画像Ｏと結合する。オフセット補正後のＸ線画像ＲＢ’は、次にゲイン補正の実施のために第２の結合モジュール３３に導かれる。

主として、例えば温度の如き強い影響を及ぼし得る量のみに依存したオフセット輝度とは違って、基礎コントラストはＸ線装置１の作動時に調整可能である多数のパラメータに再現可能に依存する。これらのパラメータは、とりわけここでも高電圧発生器の電圧および場合によるＸ線のスペクトル事前フィルタリングによって影響を受けるＸ線スペクトル、Ｘ線線量およびＸ線源２とＸ線検出器３との間の幾何学的間隔を含む。

従って、各Ｘ線画像ＲＢおよび各ゲイン画像Ｇは、Ｘ線画像ＲＢもしくはゲイン画像Ｇの撮影時点で存在していたパラメータ調整の特定セットによって特徴づけられている。基礎コントラストをはっきり示すことを前提とするパラメータ調整のこのセットは、Ｘ線画像ＲＢのパラメータ構成ｐもしくはゲイン画像Ｇのパラメータ構成ｇと呼ぶこととする。メモリモジュール３０内に保管されているゲイン画像Ｇのセットはゲイン画像Ｇに割付けられたパラメータ構成ｇが体系的に互いに相違するように作成されている。

画像処理ユニット１２の枠内において、ここでは、評価モジュール３４が設けられている。評価モジュール３４は任意のＸ線画像ＲＢのために１つ又は複数の適切なゲイン画像Ｇを選定し、Ｘ線画像ＲＢの補正のために使用する。選定のために結合モジュール３４には現在のＸ線画像ＲＢのパラメータ構成ｐが導かれる。

選定モジュール４は常にパラメータ構成ｇもしくはｐに関してＸ線画像ＲＢに特に近くにくる１つ又は複数のゲイン画像Ｇを選定する。補正すべきＸ線画像ＲＢに対するゲイン画像Ｇのこの「近く」についての尺度として、選定モジュール３４は、パラメータＰ_i（ｉ＝１，２，３，．．．，Ｎ）の選定によって設定されたパラメータ空間３５内でゲイン画像Ｇのパラメータ構成ｇに対してＸ線画像ＲＢのパラメータ構成ｐが取る間隔ｄを求める。

図５に概略的に示されているパラメータ空間３５は、各パラメータＰ_iに１つの座標軸が割当てられているＮ次元の有限の数学的空間である。パラメータ空間３５の限界はＸ線装置１の技術的設計によって予め与えられている。

図４に示されているパラメータ空間３５は２次元であり、パラメータＰ₁，Ｐ₂によって設定される。パラメータＰ₁は例えばＸ線源電圧であり、これは５０ｋＶ〜１５０ｋＶのＸ線装置１の仮定された技術的設計に応じて変化する。２番目のパラメータＰ₂として、例えばＸ線源２とＸ線検出器３との間の距離が利用され、この距離は構造に制約されて１ｍ〜２ｍの範囲で変化し得る。

従って、各パラメータ構成ｐ，ｇはパラメータ空間３５内の１つの点に相当する。この空間３５内の２つのパラメータ構成の間隔は、数学的空間についての関連する計算規則の枠内で自由に定めることができる。パラメータ構成ｐとパラメータ構成ｇとの間の間隔の望ましい定義は、一般化表記法において、

によって与えられる。但し、ｐ_i，ｇ_iはパラメータ構成ｐ，ｇのｉ番目の成分、つまり例えばパラメータＰ_iに対応する成分を表わし、ｆ_i（ｐ_i−ｇ_i）は差ｐ_i−ｇ_iの適当な選定すべき数学的関数を表わしている。パラメータＰ_iの変化が基礎コントラストの変化に対して近似的に線形に作用する場合、ｆ_i（ｐ_i−ｇ_i）＝ｐ_i−ｇ_iが設定されると望ましい。それによって式（１）は線形空間の公知の間隔式

に縮小する。

任意のパラメータ構成について常に十分に良好な画像補正を保証するために、保管されているゲイン画像Ｇは適切にパラメータ構成ｇに関して全パラメータ空間３５にわたって分布させられている。

較正の過程においてゲイン画像Ｇのかかるセットを作成できるようにするために、パラメータ空間３５について適切な定量化規則３６が予め与えられ、この規則によってパラメータ空間３５がセル３７に区分される。各セル３７について、セル３７の中心点にほぼ相当するパラメータ構成ｇにおいて、ゲイン画像Ｇが撮影される。

それによって、ゲイン画像Ｇのパラメータ構成ｇは、パラメータ空間３５を定量化規則３６に従って完全にかつ点状に埋める格子を形成する。パラメータＰ_iの変化が基礎コントラストを強く変化させるほど、ゲイン画像Ｇの格子もますます目のつんだ状態に作成されると望ましい。ゲイン画像Ｇは、図４におけるパラメータＰ₁の方向に、一様に配分されているとよい。代替として、隣り合うゲイン画像Ｇの間隔が、図４におけるパラメータＰ₂の方向に、数学的関数の尺度に従って又は不規則に変化してもよい。

選定モジュール３４によって実施された方法の図４に示された簡単な変形例においては、Ｘ線画像ＲＢのパラメータ構成ｐに対して最少間隔ｄを有するパラメータ構成ｇ０を持つ個別ゲイン画像Ｇ⁰が選定される。このゲイン画像Ｇ⁰は結合モジュール３３に導かれる。

結合モジュール３３においてはＸ線画像ＲＢ’の輝度値がピクセル毎に選定されたゲイン画像Ｇ⁰の輝度値によって割算され、それによってＸ線画像ＲＢ’およびゲイン画像Ｇ⁰において同じように存在する基礎コントラストが少なくとも部分的に補償される。

結合モジュール３３は、その結果として生じるゲイン補正されたＸ線画像ＲＢ”をディスプレイ１５への表示のためにあるいは他の画像処理のために出力する。

選定モジュール３４によって実施された方法の図５によって示された発展形態によれば、Ｘ線画像ＲＢのパラメータ構成ｐに対して最少もしくは２番目に少ない間隔ｄを有するパラメータ構成ｇ１，ｇ２を持つ２つのゲイン画像Ｇ¹，Ｇ²が選定される。

これらの選定されたゲイン画像Ｇ¹，Ｇ²から選定モジュール３４は第１ステップにおいて補間法によって一般的な新たなゲイン画像Ｉ（一般的な新たなパラメータ構成ｉに対応したゲイン画像）が求められ、このゲイン画像Ｉによってパラメータ構成ｐにおいて存在する基礎コントラストが最大限に近似される。

新たなゲイン画像Ｉの作成のための適切な計算規則は、
Ｉ＝η・Ｇ¹＋（１−η）・Ｇ² （３）
によって与えられる。但し、ηは０と１の間における実数であり、ｉ＝（ｇ₂−ｇ₁）・η＋ｇ₂による間隔ｄ（ｐ，ｉ）を最小限に減らすことによって求めることができ、式（３）はゲイン画像Ｉ，Ｇ¹，Ｇ²における輝度値のピクセル毎の結合を記述する。

新たなゲイン画像Ｉは結合モジュール３３に導かれ、上述のようにしてＸ線画像ＲＢ'と結合される。

本発明による方法の明示的に示されていない他の変形例では、３つ以上のゲイン画像が選定され、これらのゲイン画像から新たなゲイン画像が多次元の補間法によって作成される。

ディジタルＸ線検出器および画像処理ユニットを備えたＸ線装置を示す概略図 図１によるＸ線検出器を概略的に示す部分破断斜視図 画像処理ユニットの動作を説明するためのブロック図 ゲイン画像選定のための方法を説明するための２つのパラメータから設定されたパラメータ空間の概略図 図４によるパラメータ空間の切抜きＶに基づいて代替方法の実施例を説明するための概略図

符号の説明

１ Ｘ線装置
２ Ｘ線源
３ Ｘ線検出器
４ 評価システム
５ 放射方向
６ 多分割絞り
７ 散乱Ｘ線除去グリッド
８ 被検者
９ 架台
１０ 制御ユニット
１１ データ・給電線
１２ 画像処理ユニット
１３ データ処理装置
１４ システムバスライン
１５ ディスプレイ
１６ キーボード
１７ マウス
１８ 読取マトリックス
１９ 基板
２０ シンチレータ層
２１ センサ面
２２ 切抜き
２３ 能動化
２４ スイッチ素子
２５ 矢印
２６ 電子回路
３０ メモリモジュール
３１ メモリモジュール
３２ 結合モジュール
３３ 結合モジュール
３４ 選定モジュール
３５ パラメータ空間
３６ 定量化規則
３７ セル
Ｒ Ｘ線
Ａ 検出器面
Ｂ 画像データ
ＲＢ Ｘ線画像
ＲＢ’ Ｘ線画像
ＲＢ” Ｘ線画像
Ｇ ゲイン画像
Ｏ オフセット画像
Ｐ_i パラメータ（ｉ＝１，２，３，．．．,Ｎ）
ｄ 間隔
ｐ パラメータ構成
ｇ パラメータ構成
Ｇ⁰ ゲイン画像
Ｇ¹ ゲイン画像
Ｇ² ゲイン画像
ｇ０ パラメータ構成
ｇ１ パラメータ構成
ｇ２ パラメータ構成

Claims (9)

1. ディジタルＸ線検出器（３）によって撮影されたＸ線画像（ＲＢ）の補正方法において、
   Ｘ線画像（ＲＢ）の撮影条件を特徴づける少なくとも１つのパラメータ（Ｐ_i）に基づいて、複数の保管されたゲイン画像（Ｇ）から、Ｘ線画像（ＲＢ）との結合のための少なくとも１つのゲイン画像（Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²）が選定され、
   ゲイン画像（Ｇ）は選定のために利用された１つのパラメータ（Ｐ_i）に関して少なくとも相違するように保管され、
   少なくとも１つのゲイン画像（Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²）の選定は、パラメータ（Ｐ_i）によって設定されたパラメータ空間（３５）内におけるＸ線画像（ＲＢ）のパラメータ構成（ｐ）とゲイン画像（Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²）のパラメータ構成（ｇ０，ｇ１，ｇ２）との間隔（ｄ）の尺度に基づいて実行される
   ことを特徴とするディジタルＸ線検出器によって撮影されたＸ線画像の補正方法。
2. ゲイン画像（Ｇ）は、それぞれのパラメータ構成（ｇ）に関して、ゲイン画像（Ｇ）がパラメータ空間（３５）を予め与えられた定量化規則（３６）に基づいて点状にかつ完全に覆うように保管されていることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ゲイン画像（Ｇ）は、ゲイン画像（Ｇ）が少なくとも１つのパラメータ（Ｐ_i）におけるパラメータ空間（３５）を規則的な間隔で覆うように保管されていることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. ゲイン画像（Ｇ）は、それらが少なくとも１つのパラメータ（Ｐ_i）におけるパラメータ空間（３５）を対数的に変化する間隔で覆うように保管されていることを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
5. パラメータ（Ｐ_i）は、Ｘ線スペクトル、高電圧発生器の電圧、スペクトル事前フィルタリング、Ｘ線検出器（３）とＸ線源（２）との間の幾何学的距離、Ｘ線線量の内のいずれか１つ又は複数を含むことを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
6. Ｘ線画像（ＲＢ）のパラメータ構成（ｐ）に対して最小間隔を有するパラメータ構成（ｇ０）を持つゲイン画像（Ｇ⁰）が選定されることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
7. それぞれのパラメータ構成（ｐ，ｇ１，ｇ２）に関してパラメータ空間（３５）内においてＸ線画像（ＲＢ）に直接に隣接している予め与えられた個数のゲイン画像（Ｇ¹，Ｇ²）が選定され、
   選定されたゲイン画像（Ｇ¹，Ｇ²）間の補間によって、Ｘ線画像（ＲＢ）のパラメータ構成（ｐ）に整合したゲイン画像（Ｉ）がＸ線画像（ＲＢ）との結合のために作成されることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
8. Ｘ線画像（ＲＢ）の撮影条件にとって特徴的である少なくとも１つのパラメータ（Ｐ_i）によって設定されるパラメータ空間（３５）が求められ、
   パラメータ空間（３５）のための定量化規則（３６）が予め与えられ、定量化規則（３６）からパラメータ空間（３５）を点状にかつ完全に覆うパラメータ構成（ｇ）の格子が導き出され、
   これらの各パラメータ構成（ｇ）のためにゲイン画像（Ｇ）が撮影される
   ことを特徴とするディジタルＸ線検出器の較正方法。
9. ディジタルＸ線検出器（３）および画像処理ユニット（１２）を備え、画像処理ユニット（１２）においてＸ線検出器（３）によって撮影されたＸ線画像（ＲＢ）がゲイン画像（Ｇ，Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²，Ｉ）と結合されるＸ線装置（１）において、
   画像処理ユニット（１２）は複数のゲイン画像（Ｇ）を保管するメモリモジュール（３０）を含み、
   画像処理ユニット（１２）は、撮影条件にとって特徴的である少なくとも１つのパラメータ（Ｐ_i）によって設定されたパラメータ空間（３５）内におけるＸ線画像（ＲＢ）に割当てられたパラメータ構成（ｐ）と保管されたゲイン画像（Ｇ）に割当てられたパラメータ構成（ｇ）との間隔（ｄ）を求め、この間隔（ｄ）の尺度に基づいて少なくとも１つの保管されたゲイン画像（Ｇ⁰，Ｇ¹，Ｇ²）をＸ線画像（ＲＢ）との結合のために選定するように構成されている選定モジュール（３４）を含む
   ことを特徴とするＸ線装置。

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