JP2006116064A - 放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 時間遅れを低減させることができて、リアルタイムで放射線画像の拡大処理を行うことができる放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）を構成する２次元状に配列された複数のスイッチング素子について、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行／列を抽出し（Ｓ１）、その行／列に対応した画素行／列に信号レベルを出力する（Ｓ２，Ｓ５）。そして、抽出された行／列に隣接したダミーの行／列に同じ信号レベルを出力する（Ｓ３，Ｓ６）。このダミーの行／列の出力による、ダミーの行／列の一定の割合ごとにおける挿入によって、画素の信号レベル、ひいては放射線撮像画像の拡大処理が行われる。
【選択図】 図４

Description

この発明は、被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法に係り、特に、放射線検出信号に基づく画素の信号レベルを出力する技術に関する。

複数の検出素子を２次元状に配列して構成された放射線検出手段の例として、フラットパネル型Ｘ線検出器（以下、『ＦＰＤ』と略記する）がある。ＦＰＤからの出力は、視野サイズにより数種のマトリックスサイズをもつ（例えば、512×512、640×640、768×768など）。一方、画素の信号レベルを出力する場合、例えばモニタに表示出力する、あるいは印刷出力する場合には、出力先のモニタや印刷では常に一定サイズである（例えば1024×1024など）。

そこで、ＦＰＤからの出力をモニタのサイズに合わせるために拡大処理あるいは縮小処理を行う。縮小処理の場合には、ＦＰＤから出力された信号をまとめる、あるいは間引きして行っている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１２８２１４号公報（第３−８頁、図５，７〜９，１１）

しかしながら、拡大処理を行う場合には、以下のような問題がある。
すなわち、連続して放射線画像を取得する場合には、拡大処理が間に合わないという問題がある。従来では、放射線画像（画素の信号レベル）を記憶する画像メモリを２個分備えて、一方のメモリが書き込んでいるときに、他方のメモリから読み出し、その読み出し時に拡大処理を行っている。この場合には、各メモリでは書き込みと読み出しとを両方行う関係で、時間遅れが１フレーム分生じる。例えば、１／３０〔秒／フレーム〕の間隔で放射線画像をリアルタイムで取得する場合には、１フレーム分の１／３０秒遅れることになる。リアルタイムで被検体にカテーテルを挿入しながら放射線画像を透視する場合には、時間遅れが１フレーム分生じることでカテーテル操作が行い難くなるという問題がある。

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、時間遅れを低減させることができて、リアルタイムで放射線画像の拡大処理を行うことができる放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法を提供することを目的とする。

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。
すなわち、請求項１に記載の発明は、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段とを備え、放射線検出手段から検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、検出された放射線検出信号に基づく画素の信号レベルを出力する出力手段を備え、複数の検出素子を２次元状に配列して放射線検出手段を構成しており、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとの前記検出素子から検出された放射線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力するとともに、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力するように前記出力手段を構成することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、放射線検出手段から検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る際に、出力手段は、以下のような出力を行う。すなわち、放射線検出手段を構成する２次元状に配列された複数の検出素子について、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとの検出素子から検出された放射線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力する。そして、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力する。このダミーの行あるいは列の出力により、ダミーの行あるいは列が一定の割合ごとに挿入されるので、この挿入によって画素の信号レベル、ひいては放射線撮像画像の拡大処理が行われる。ダミーの行あるいは列に同じ信号レベルを出力することで時間遅れが生じたとしても、行あるいは列レベルの時間遅れであるので、従来のフレームレベルの時間遅れと比較すると、その時間遅れを低減させることができて、リアルタイムで放射線画像の拡大処理を行うことができる。

また、請求項３に記載の発明は、被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、２次元状に検出された放射線検出信号に基づく画素の信号レベルを出力するときに、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとの検出素子から検出された放射線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力するとともに、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力することを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、２次元状に検出された放射線検出信号に基づく画素の信号レベルを出力するときに、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとの検出素子から検出された放射線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力する。そして、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力する。このダミーの行あるいは列の出力により、ダミーの行あるいは列が一定の割合ごとに挿入されるので、この挿入によって画素の信号レベル、ひいては放射線撮像画像の拡大処理が行われる。ダミーの行あるいは列に同じ信号レベルを出力することで時間遅れが生じたとしても、行あるいは列レベルの時間遅れであるので、従来のフレームレベルの時間遅れと比較すると、その時間遅れを低減させることができて、リアルタイムで放射線画像の拡大処理を行うことができる。

上述した各発明（請求項１、３に記載の発明）において、上述した所定の行あるいは列に対応した画素行／列の信号レベルおよびその画素行／列の周辺における信号レベルに基づいて、上述したダミーの行あるいは列の信号レベルを補間するが好ましい（請求項２、４に記載の発明）。このような補間を行うことで、周辺の信号レベルが滑らかな放射線画像を得ることができる。

この発明に係る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法によれば、２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとの検出素子から検出された放射線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力する。そして、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力する。このダミーの行あるいは列の出力による、ダミーの行あるいは列の一定の割合ごとにおける挿入によって、画素の信号レベル、ひいては放射線撮像画像の拡大処理が行われる。ダミーの行あるいは列に同じ信号レベルを出力することで時間遅れが生じたとしても、行あるいは列レベルの時間遅れであるので、従来のフレームレベルの時間遅れと比較すると、その時間遅れを低減させることができて、リアルタイムで放射線画像の拡大処理を行うことができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係るＸ線透視撮影装置のブロック図であり、図２は、Ｘ線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路であり、図３は、平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。本実施例では、放射線検出手段としてフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）を例に採るとともに、放射線撮像装置としてＸ線透視撮影装置を例に採って説明する。

本実施例に係るＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍを載置する天板１と、その被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＦＰＤ３とを備えている。Ｘ線管２は、この発明における放射線照射手段に相当し、ＦＰＤ３はこの発明における放射線検出手段に相当する。

Ｘ線透視撮影装置は、他に、天板１の昇降および水平移動を制御する天板制御部４や、ＦＰＤ３の走査を制御するＦＰＤ制御部５や、Ｘ線管２の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部６を有するＸ線管制御部７や、ＦＰＤ３から電荷信号であるＸ線検出信号をディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器８や、Ａ／Ｄ変換器８から出力されたＸ線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部９や、これらの各構成部を統括するコントローラ１０や、処理された画像などを記憶するメモリ部１１や、オペレータが入力設定を行う入力部１２や、処理された画像などを表示するモニタ１３などを備えている。

天板制御部４は、天板１を水平移動させて被検体Ｍを撮像位置にまで収容したり、昇降、回転および水平移動させて被検体Ｍを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。ＦＰＤ制御部５は、ＦＰＤ３を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部６は、Ｘ線を照射させるための管電圧や管電流を発生してＸ線管２に与え、Ｘ線管制御部７は、Ｘ線管２を水平移動させたり、被検体Ｍの体軸の軸心周りに回転移動させるによる走査に関する制御や、Ｘ線管３側のコリメータ（図示省略）の照視野の設定の制御などを行う。なお、Ｘ線管２やＦＰＤ３の走査の際には、Ｘ線管２から照射されたＸ線をＦＰＤ３が検出できるようにＸ線管２およびＦＰＤ３が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。

コントローラ１０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されており、メモリ部１１は、ＲＯＭ（Read-only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）などに代表される記憶媒体などで構成されている。また、入力部１２は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。Ｘ線透視撮影装置では、被検体Ｍを透過したＸ線をＦＰＤ３が検出して、検出されたＸ線に基づいて画像処理部９で画像処理を行うことで被検体Ｍの撮像を行う。

なお、画像処理部９は、ＦＰＤ３から検出されたＸ線検出信号に基づく画素の信号レベルを出力する出力部９ａと、後述するダミーの行あるいは列の信号レベルを補間する補間部９ｂとを備えている。出力部９ａや補間部９ｂも、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。出力部９ａや補間部９ｂの具体的な機能については図４のフローチャートや図５〜図８の説明図で後述する。出力部９ａは、この発明における出力手段に相当し、補間部９ｂは、この発明における補間手段に相当する。

ＦＰＤ３は、図２に示すように、ガラス基板３１と、ガラス基板３１上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴとから構成されている。薄膜トランジスタＴＦＴについては、図２、図３に示すように、縦・横式２次元マトリクス状配列でスイッチング素子３２が多数個（例えば、512個×512個）形成されており、キャリア収集電極３３ごとにスイッチング素子３２が互いに分離形成されている。すなわち、ＦＰＤ３は、２次元アレイ放射線検出器でもある。

また、ＦＰＤ３は、多数個のスイッチング素子３２を２次元状に配列して構成されていると言い換えることもできる。スイッチング素子３２は、この発明における検出素子に相当する。

図２に示すようにキャリア収集電極３３の上にはＸ線感応型半導体３４が積層形成されており、図２、図３に示すようにキャリア収集電極３３は、スイッチング素子３２のソースＳに接続されている。ゲートドライバ３５からは複数本のゲートバスライン３６が接続されているとともに、各ゲートバスライン３６はスイッチング素子３２のゲートＧに接続されている。一方、図３に示すように、電荷信号を収集して１つに出力するマルチプレクサ３７には増幅器３８を介して複数本のデータバスライン３９が接続されているとともに、図２、図３に示すように各データバスライン３９はスイッチング素子３２のドレインＤに接続されている。

図示を省略する共通電極にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートバスライン３６の電圧を印加（または０Ｖに）することでスイッチング素子３２のゲートがＯＮされて、キャリア収集電極３３は、検出面側で入射したＸ線からＸ線感応型半導体３４を介して変換された電荷信号（キャリア）を、スイッチング素子３２のソースＳとドレインＤとを介してデータバスライン３９に読み出す。なお、スイッチング素子３２がＯＮされるまでは、電荷信号はキャパシタ（図示省略）で暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン３９に読み出された電荷信号を増幅器３８で増幅して、マルチプレクサ３７で１つの電荷信号にまとめて出力する。出力された電荷信号をＡ／Ｄ変換器８でディジタル化してＸ線検出信号として出力する。

次に、本実施例装置における出力部９ａや補間部９ｂによる一連の信号処理について、図４のフローチャートおよび図５〜図８の説明図を参照して説明する。なお、この処理では、図５に示す512個×512個のマトリックスサイズを、図６に示すように行方向に２倍に拡大するとともに、図７に示すように列方向にも２倍に拡大し、拡大された1024×1024の画素をモニタ１３に表示出力する場合を例に採って説明する。

（ステップＳ１）行および列の抽出
512個×512個２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出する。本実施例では、行および列方向に２倍に拡大するので、512個×512個の２次元状配列から毎行および毎列をそれぞれ抽出する。

（ステップＳ２）画素行の信号レベルの出力
その抽出された行ごとのスイッチング素子３２から検出されたＸ線検出信号に基づいて、その抽出された行に対応した画素行の信号レベルを出力する。

（ステップＳ３）ダミーの行の信号レベルの出力
ステップＳ１で抽出された行に隣接したダミーの行に、図６に示すように、ステップＳ１で抽出された行に対応した画素行の信号レベルと同じ信号レベルを出力する。例えば、図５の各スイッチング素子の座標を（ｍ，ｎ）とし、ｍを行、ｎを列とそれぞれすると、ステップＳ１で抽出された行が０行の場合には、０行に対応した画素行[（０，０）、（０，１）、（０，２）、…、（０，ｎ）、…、（０，５０９）、（０，５１０）、（０，５１１）]の信号レベルと同じ信号レベルを０行に隣接したダミーの行に出力する。この場合、ダミーの行は、図５に示す０行と１行との間に挿入される（図６の右斜線を参照）。

（ステップＳ４）全ての画素行の信号レベルを出力？
抽出された全ての画素行の信号レベルを出力したか否かを判定する。もし、全ての画素行の信号レベルを出力していなければ、図５に示す行を１ずつ繰り上げて、ステップＳ２に戻る。そして、ステップＳ２〜Ｓ４を繰り返す。もし、全ての画素行の信号レベルを出力し、各行にそれぞれ隣接したダミーの行の信号レベルを全て出力した場合には、次のステップＳ５に進む。

（ステップＳ５）画素列の信号レベルの出力
ステップＳ１で抽出された列ごとのスイッチング素子３２から検出されたＸ線検出信号に基づいて、その抽出された列に対応した画素列の信号レベルを出力する。

（ステップＳ６）ダミーの列の信号レベルの出力
ステップＳ１で抽出された列に対応したダミーの列に、図７に示すように、ステップＳ１で抽出された列に対応した画素列の信号レベルと同じ信号レベルを出力する。例えば、ステップＳ１で抽出された列が０列の場合には、０列に対応した画素列[（０，０）、（１，０）、（２，０）、…、（ｍ，０）、…、（５０９，０）、（５１０，０）、（５１１，０）]の信号レベルと同じ信号レベルを０列に隣接したダミーの列に出力する。この場合、ダミーの列は、図５、図６に示す０列と１列との間に挿入される（図７の左斜線を参照）。

（ステップＳ７）全ての画素列の信号レベルを出力？
週出された全ての画素列の信号レベルを出力したか否かを判定する。もし、全ての画素列の信号レベルを出力していなければ、図５、図６の示す列を１ずつ繰り上げて、ステップＳ５に戻る。そして、ステップＳ５〜Ｓ７を繰り返す。もし、全ての画素列の信号レベルを出力し、各列にそれぞれ隣接したダミーの列の列の信号レベルを全て出力した場合には、次のステップＳ８に進む。なお、ステップＳ１〜Ｓ７の処理については、出力部９ａが行う。

（ステップＳ８）ダミーの行および列の信号レベルの補間
図５から図６を経て図７のように行および列方向に２倍に拡大したときには、４つの画素において信号レベルが同じ値である。例えば、図５の０行０列（０，０）の信号レベルに着目すると、０行０列のダミー行およびダミーの列の挿入により、図７、図８のダミー行０列、０行ダミー列、ダミー行ダミー列がともに同じ信号レベルになる。この段落でのダミー行あるいはダミー列は、０行あるいは０列に隣接したものである。

４つの画素において信号レベルが同じ値で出力すると、モザイクになってしまう。そこで、周辺の信号レベルが滑らかなＸ線画像を得るために、ステップＳ１で抽出された所定の行および列に対応した画素行／列の信号レベル、およびその画素行／列の周辺における信号レベルに基づいて、ダミーの行および列の信号レベルを補間する補間処理を行う。

具体的には、例えば本実施例のように、行および列方向に２倍に拡大して４つの画素において信号レベルが同じ値となる場合には、４点平均を行う。図７、図８の拡大処理された座標を（ｘ，ｙ）とする。このとき、ダミーでない行については、ｘ＝２ｍが成立するとともに、ダミー行については、ｘ＝２ｍ＋１が成立する。同様に、ダミーでない列については、ｙ＝２ｎが成立するとともに、ダミー列についてはｙ＝２ｎ＋１が成立する。そして、ある信号レベルをＤ（ｘ，ｙ）として、補間後の信号レベルをＥ（ｘ，ｙ）とすると、Ｅ（ｘ，ｙ）は周辺の画素Ｄ（ｘ，ｙ）を用いて下記（１）式のように表される。

Ｅ（ｘ，ｙ）＝Ｄ（ｘ，ｙ）／４＋Ｄ（ｘ＋１，ｙ）／４
＋Ｄ（ｘ，ｙ＋１）／４＋Ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）／４ …（１）
もし、ダミーでない行かつダミーでない列の信号レベルＤ（ｘ，ｙ）を補間する場合、すなわち補間する必要がない場合には、ダミーでないｘ行については、ｘ＝２ｍが成立するとともに、ダミー（ｘ＋１）行については、ｘ＋１＝２ｍ＋１が成立する。同様に、ダミーでないｙ列については、ｙ＝２ｎが成立するとともに、ダミー（ｙ＋１）列については、ｙ＋１＝２ｎ＋１が成立する。つまり、上記（１）式中の右辺における各項Ｄ（ｘ，ｙ）／４，Ｄ（ｘ＋１，ｙ）／４，Ｄ（ｘ，ｙ＋１）／４，Ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）／４は、Ｄ（ｘ，ｙ）／４の値に属し、右辺における各項は、Ｄ（ｘ，ｙ）／４＝Ｄ（ｘ＋１，ｙ）／４＝Ｄ（ｘ，ｙ＋１）／４＝Ｄ（ｘ＋１，ｙ＋１）／４と互いに等しくなる。したがって、Ｅ（ｘ，ｙ）＝Ｄ（ｘ，ｙ）となり、ダミーでない行かつダミーでない列の信号レベルＤ（ｘ，ｙ）については補間する必要がない。

逆に、ダミー行またはダミー列の信号レベルＤ（ｘ，ｙ）を補間する場合には、Ｅ（ｘ，ｙ）≠Ｄ（ｘ，ｙ）となる。つまり、Ｄ（ｘ，ｙ）をＥ（ｘ，ｙ）に補間する。例えば、図８の太線で囲った部分に示す周辺の画素を用いて、太線で囲った部分の左上の信号レベルＤ（０，０）を補間する場合には、太線で囲った部分の左上の信号レベルＤ（０，０）≠太線で囲った部分の左下の信号レベルＤ（１，０）≠太線で囲った部分の右上の信号レベルＤ（０，１）≠太線で囲った部分の右下の信号レベルＤ（１，１）であって、これらの各値を上記（１）式中に代入することによりＥ（ｘ，ｙ）を求めて、Ｄ（ｘ，ｙ）をＥ（ｘ，ｙ）に補間する。

なお、ステップＳ８の処理については、補間部９ｂが行う。

以上のように構成された本実施例装置によれば、出力部９ａは、以下のような出力を行う。すなわち、ＦＰＤ３を構成する２次元状に配列された複数のスイッチング素子３２について、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとのスイッチング素子３２から検出されたＸ線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力する。そして、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力する。このダミーの行あるいは列の出力により、ダミーの行あるいは列が一定の割合ごとに挿入されるので、この挿入によって画素の信号レベル、ひいては放射線撮像画像の拡大処理が行われる。ダミーの行あるいは列に同じ信号レベルを出力することで時間遅れが生じたとしても、行あるいは列レベルの時間遅れであるので、従来のフレームレベルの時間遅れと比較すると、その時間遅れを低減させることができて、リアルタイムで放射線画像の拡大処理を行うことができる。

本実施例では、行および列方向に２倍に拡大するので、512個×512個の２次元状配列から毎行および毎列をそれぞれ抽出して、拡大された1024×1024の画素をモニタ１３に表示出力する。また、補間部９ｂによって補間を行うことで、周辺の信号レベルが滑らかなＸ線画像を得ることができる。

この発明は、上記実施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。

（１）上述した実施例では、図１に示すようなＸ線透視撮影装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばＣ型アームに配設されたＸ線透視撮影装置にも適用してもよい。また、この発明は、Ｘ線ＣＴ装置にも適用してもよい。

（２）上述した実施例では、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）３を例に採って説明したが、複数の検出素子を２次元状に配列して構成されたマトリックス状のＸ線検出手段であれば、この発明は適用することができる。

（３）上述した実施例では、Ｘ線を検出するＸ線検出器を例に採って説明したが、この発明は、ＥＣＴ（Emission Computed Tomography）装置のように放射性同位元素（ＲＩ）を投与された被検体から放射されるγ線を検出するγ線検出器に例示されるように、放射線を検出する放射線検出器であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したＥＣＴ装置に例示されるように、放射線を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。

（４）上述した各実施例では、放射線（実施例ではＸ線）感応型の半導体を備え、入射した放射線を放射線感応型の半導体で直接的に電荷信号に変換する直接変換型の検出器であったが、放射線感応型の替わりに光感応型の半導体を備えるとともにシンチレータを備え、入射した放射線をシンチレータで光に変換し、変換された光を光感応型の半導体で電荷信号に変換する間接変換型の検出器であってもよい。

（５）上述した実施例では、行および列を抽出してから（ステップＳ１）、その抽出された行に対応した画素行の信号レベルを出力するとともに（ステップＳ２）、その行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し（ステップＳ３）、その後に、その抽出された列に対応した画素列の信号レベルを出力するとともに（ステップＳ５）、その列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力したが（ステップＳ６）、抽出や出力の各順番については特に限定されない。例えば、行を抽出して、その抽出された行に対応した画素行の信号レベルを出力するとともに、その行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、その後に列を抽出して、その抽出された列に対応した画素列の信号レベルを出力するとともに、その列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力してもよいし、行および列を抽出してから、その抽出された行に対応した画素行の信号レベルを出力するとともに、その抽出された列に対応した画素行の信号レベルを出力し、その後に、その行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力するとともに、その列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力してもよい。

（６）上述した実施例では、行および列をともに抽出して、その抽出された行／列に対応した画素行の信号レベルをともに出力するとともに、その行／列に隣接したダミーの行／列に同じ信号レベルをともに出力することで、行および列方向の拡大処理を行ったが、行または列のいずれか一方を抽出して、行または列のいずれか一方の拡大処理を行ってもよい。例えば、行のみを抽出して、その抽出された行に対応した画素行の信号レベルを出力するとともに、その行に隣接したダミーの行に同じ信号を出力して行方向の拡大処理を行って、列方向についてはそのまま出力してもよいし、逆に、列のみを抽出して、その抽出された列に対応した画素列の信号レベルを出力するとともに、その列に隣接したダミーの列に同じ信号を出力して列方向の拡大処理を行って、行方向についてはそのまま出力してもよい。

（７）上述した実施例では、２倍の拡大処理を行ったが、倍率については２倍に限定されない。例えば、256個×256個のマトリックスサイズを、行方向に４倍に拡大するとともに、列方向にも４倍に拡大し、拡大された1024×1024の画素をモニタ１３に表示出力する場合には、256個×256個の２次元状配列から毎行および毎列をそれぞれ抽出して、その抽出された行／列に対応した画素行／列の信号レベルをともに出力するとともに、その行／列に隣接した３行分のダミーの行／列に同じ信号レベルをともに出力することで、行および列方向の４倍の拡大処理を行ってもよい。また、例えば、640×640個のマトリックスサイズを、行方向に８／５倍に拡大するとともに、列方向にも８／５倍に拡大し、拡大された1024×1024の画素をモニタ１３に表示出力する場合には、640×640個の２次元状配列から一定の割合の５／３ごとに所定の行および列をそれぞれ抽出し、その所定の行および列に対応した画素行／列の信号レベルをともに出力するとともに、その行／列に隣接した１本分のダミーの行／列に同じ信号レベルをともに出力することで、行および列方向の８／５倍の拡大処理を行ってもよい。２次元状配列から一定の割合の５／３ごとに所定の行および列をそれぞれ抽出するごとに、１本分のダミーの行／列に同じ信号レベルをともに出力するので、２次元状配列から５本分の所定の行および列をそれぞれ抽出するごとに、３本分のダミーの行／列が挿入されることになる。つまり、３本分のダミーの行／列の挿入により、行／列の数は５本分から８本分にともに増えて、８／５倍の拡大処理を行うことが可能になる。

（８）上述した変形例（７）において４倍の拡大処理を行う場合には、補間するときに、上記（１）式中の右辺における各項の分母４（＝２²）を分母１６（＝４²）に変えて、各項の数を４個から１６個に増やせばよい。一般に、行および列についてｎ倍に拡大処理する場合には、補間するときに、上記（１）式中の右辺における各項の分母をｎ²にして、各項の数をｎ²にすればよい。

（９）上述した実施例では、行および列についてはともに２倍で拡大処理を行ったが、このように等倍に限定されない。行方向の倍率と列方向の倍率とが異なっていてもよい。

（１０）上述した実施例では、補間処理を上記（１）式で行ったが、通常用いられる補間式であれば、これに限定されない。

（１１）上述した実施例では、補間処理を行ったが、補間処理を行わなくても周辺の信号レベルが滑らかな放射線画像を得ることができるならば、あるいは周辺の信号レベルが滑らかな放射線画像を得る必要がなければ、必ずしも補間を行う必要はない。

実施例に係るＸ線透視撮影装置のブロック図である。 Ｘ線透視撮影装置に用いられている側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。 平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の等価回路である。 実施例装置における出力部や補間部による一連の信号処理を示すフローチャートである。 実施例に係る信号処理を説明するためにマトリックスサイズを模式的に表した説明図である。 実施例に係る信号処理を説明するためにダミーの行の挿入を模式的に表した説明図である。 実施例に係る信号処理を説明するためにダミーの列の挿入を模式的に表した説明図である。 実施例に係る信号処理を説明するために拡大処理が行われた画像を模式的に表した説明図である。

符号の説明

２ … Ｘ線管
３ … フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）
９ａ … 出力部
９ｂ … 補間部
３２ … スイッチング素子

Claims (4)

1. 被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段とを備え、放射線検出手段から検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、検出された放射線検出信号に基づく画素の信号レベルを出力する出力手段を備え、複数の検出素子を２次元状に配列して放射線検出手段を構成しており、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとの前記検出素子から検出された放射線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力するとともに、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力するように前記出力手段を構成することを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記所定の行あるいは列に対応した画素行／列の信号レベルおよびその画素行／列の周辺における信号レベルに基づいて、前記ダミーの行あるいは列の信号レベルを補間する補間手段を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
3. 被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、２次元状に検出された放射線検出信号に基づく画素の信号レベルを出力するときに、その２次元状配列から一定の割合ごとに所定の行あるいは列をそれぞれ抽出し、その所定の行あるいは列ごとの検出素子から検出された放射線検出信号に基づいて、所定の行あるいは列に対応した画素行／列に信号レベルを出力するとともに、所定の行に対応した画素行に信号レベルを出力する場合にはその行に隣接したダミーの行に同じ信号レベルを出力し、所定の列に対応した画素列に信号レベルを出力する場合にはその列に隣接したダミーの列に同じ信号レベルを出力することを特徴とする放射線検出信号処理方法。
4. 請求項３に記載の放射線検出信号処理方法において、前記所定の行あるいは列に対応した画素行／列の信号レベルおよびその画素行／列の周辺における信号レベルに基づいて、前記ダミーの行あるいは列の信号レベルを補間することを特徴とする放射線検出信号処理方法。
   

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