JP2007050052A - Radiation imaging apparatus and its control method - Google Patents

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Tadao Endo
忠夫 遠藤
Toshio Kameshima
登志男 亀島
Tomoyuki Yagi
朋之 八木
Katsuro Takenaka
克郎 竹中
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation imaging apparatus capable of correcting the change of an image density caused by a sensor in a moving image photographing, thereby outputting an excellent moving image. <P>SOLUTION: With respect to image data obtained when imaging the radiation images of continuous n frames for a subject 507, at least two or more image regions of different image densities are selected (step S101), an average output value in the respective selected image regions of the respective image data is calculated (step S102), the change amount of the average output value of the respective image regions in the image data of the second to n-th frames is calculated with the average output value of the respective image regions in the image data of the first frame as a reference (step S103), and the image density in the other image data is corrected on the basis of the calculated result. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、医療用の診断や工業用の非破壊検査に用いて好適な放射線撮像装置、その制御方法及び当該制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。   The present invention relates to a radiation imaging apparatus suitable for use in medical diagnosis and industrial nondestructive inspection, a control method thereof, and a program for causing a computer to execute the control method.

従来、病院内などに設置されているX線撮影システムとしては、患者にX線を照射し、患者を透過したX線をフィルムに露光するフィルム撮影方式と、患者を透過したX線を電気信号に変換し、その電気信号を、ADコンバータを用いてディジタル値として検出し、メモリに取り込むディジタル撮影方式とがある。   Conventionally, as an X-ray imaging system installed in a hospital or the like, a film imaging system that irradiates a patient with X-rays and exposes X-rays transmitted through the patient onto a film, and an X-ray transmitted through the patient as an electrical signal. There is a digital photographing system in which the electric signal is converted into a digital value using an AD converter and is taken into a memory.

現在、後者のディジタル撮影方式の主流は、例えば、下記の特許文献1に示されるように、BaBr:Euを代表材料としたイメージングプレート(IP)と呼ばれる輝尽性蛍光体に、X線像を一旦蓄像する。その後、レーザー光でIPをスキャンすることによりIPからの可視光を光電子増倍管などで電気信号に変換してディジタル化する方式である。   At present, the mainstream of the latter digital imaging system is, for example, as shown in Patent Document 1 below, in which an X-ray image is formed on a stimulable phosphor called an imaging plate (IP) using BaBr: Eu as a representative material. Once the image is stored. Thereafter, by scanning the IP with a laser beam, the visible light from the IP is converted into an electric signal by a photomultiplier tube or the like and digitized.

また、下記の特許文献2には、X線を可視光に変換する蛍光体などの波長変換体と、X線を照射した波長変換体からX線量に比例して発光する可視光を電気信号に変換するアモルファスシリコンなどからなる光センサとにより構成される変換素子でX線を電気信号に変換して、ディジタル化する方式が示されている。この波長変換体としては、Gd22S:TbやCsI:Tlが代表的材料である。この装置は、FPD(フラットパネルディテクタ)と呼ばれる。また、FPDの中には、波長変換体を用いずに、X線を直接吸収して電気信号に変換するSeやPbI2などを材料に用いた変換素子により構成されるものもある。 In Patent Document 2 below, a wavelength converter such as a phosphor that converts X-rays into visible light, and visible light that is emitted in proportion to the X-ray dose from the wavelength converter irradiated with X-rays are converted into electrical signals. A method of converting an X-ray into an electric signal by a conversion element constituted by an optical sensor made of amorphous silicon or the like to be converted is shown. Typical examples of the wavelength converter include Gd 2 O 2 S: Tb and CsI: Tl. This apparatus is called an FPD (Flat Panel Detector). Further, some FPDs are configured by a conversion element using Se, PbI 2, or the like that directly absorbs X-rays and converts them into electric signals without using a wavelength converter.

一般に、IPを用いた方式は、X線で潜像化された画像を一旦レーザーでスキャンさせるといった複雑化された工程が必要であるために、フィルム同様に動画撮影には不向きな点がある。   In general, a method using IP requires a complicated process in which an image formed into a latent image with X-rays is once scanned with a laser, and thus is not suitable for moving image shooting like a film.

その他、X線を一次蛍光体に照射させ、その蛍光面からの光電子を電子レンズで加速、集束させ、二次蛍光面での蛍光像(X線像)を撮像管やCCDで電気信号に変換する装置がある。これは、イメージインテンシファイア(I.I.)と呼ばれる動画撮影には適した方式であり、胃の透視撮影としてよく知られた一般的な方式である。このI.I.も、電気信号をディジタル値として検出可能であり、ディジタル撮影方式のひとつである。   In addition, X-rays are irradiated to the primary phosphor, photoelectrons from the phosphor screen are accelerated and focused by an electron lens, and the fluorescence image (X-ray image) on the secondary phosphor screen is converted into an electrical signal by an imaging tube or CCD. There is a device to do. This is a method suitable for moving image photographing called image intensifier (II), and is a general method well known as fluoroscopic photographing of the stomach. This I.I. I. In addition, an electric signal can be detected as a digital value, which is one of digital photographing methods.

このように、X線画像をディジタル化する装置は、多種多様に存在してきており、近年、その要求がますます高まってきている。画像データをディジタル化できれば、撮影データの記録、表示、印刷、保管が容易にできるという利点があるため、医療現場におけるディジタル化の要求が高まってきている。   As described above, there are a wide variety of apparatuses for digitizing X-ray images, and in recent years, the demand has been increasing. If the image data can be digitized, there is an advantage that photographing data can be easily recorded, displayed, printed, and stored. Therefore, there is an increasing demand for digitization in the medical field.

フィルム撮影方式、いわばアナログ撮影方式から、上述のディジタル撮影方式に移り変わろうとしている昨今の医療現場において、X線撮影の第1のステップとしては、単純X線撮影が行われる。これは、例えば胸部の場合、胸部単純X線撮影と呼ばれ、人体の胸部正面(または側面)のX線撮影を行うものである。人体の胸部全域(上半身)を覆うためには、撮影領域として一般的には半切サイズ(35cm×43cm)以上、できれば43cm×43cm以上が必要といわれている。胸部単純X線撮影においては、周辺の画像の歪曲が問題視されるI.I.よりもFPDの方が、今後有望視されるディジタル撮影方式である。   In the recent medical field where the film imaging method, that is, the analog imaging method is changing to the digital imaging method described above, simple X-ray imaging is performed as the first step of X-ray imaging. For example, in the case of the chest, this is called chest simple X-ray imaging, and X-ray imaging of the front (or side) of the chest of a human body is performed. In order to cover the entire chest (upper body) of the human body, it is generally said that a photographing area is required to be a half-cut size (35 cm × 43 cm) or more, preferably 43 cm × 43 cm or more. In chest X-ray photography, distortion of surrounding images is regarded as a problem. I. FPD is a more promising digital imaging method in the future.

下記の特許文献3では、変換素子として波長変換体とアモルファスシリコン薄膜半導体を材料にしたMIS型光電変換素子とを用いて動画撮影ができるFPDの1つの例が開示されている。アモルファスシリコンを用いれば、大面積で歩留まりがよく、かつ安価な放射線撮像装置が提供される。   Patent Document 3 below discloses an example of an FPD capable of capturing a moving image using a wavelength converter and an MIS photoelectric conversion element made of an amorphous silicon thin film semiconductor as a conversion element. If amorphous silicon is used, a radiation imaging apparatus having a large area, good yield, and low cost can be provided.

また、単純撮影画像を医師が読影をした結果、何らかの陰影が確認された場合、X線撮影の第2ステップとして一般的にCT撮影が行われる。CT撮影は、単純撮影で確認された部位に対して断層画像を得るものである。CT撮影では、患者へ照射するX線の入射角度を変えながら多数の画像を取得し、後にコンピュターなどで再構成処理を行い、患者の断層画像を得る。このCT撮影も、画像を時系列的に連続的に撮影するという意味では、動画撮影と考えてよい。   Further, when a shadow is confirmed as a result of a doctor interpreting a simple captured image, CT imaging is generally performed as the second step of X-ray imaging. In CT imaging, a tomographic image is obtained for a part confirmed by simple imaging. In CT imaging, a large number of images are acquired while changing the incident angle of the X-rays irradiated to the patient, and then a reconstruction process is performed by a computer or the like to obtain a tomographic image of the patient. This CT imaging may also be considered as video imaging in the sense that images are taken continuously in time series.

下記の特許文献4では、X線検出をするための変換素子を2次元アレー状に並べた大面積のX線検出素子を用い、コーンビームX線を患者に照射し、ヘリカルスキャンを行いながらCT画像を得る方法も提案されている。   In Patent Document 4 below, a large-area X-ray detection element in which conversion elements for X-ray detection are arranged in a two-dimensional array is used, and a cone beam X-ray is irradiated to a patient and a CT is performed while performing a helical scan. A method for obtaining an image has also been proposed.

特開平5−224322号公報JP-A-5-224322 特開平8−116044号公報JP-A-8-116044 特開2003−78124号公報JP 2003-78124 A 特開平4−343836号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-343836

I.I.は動画撮影には適しており、広く胃の透視などに用いられているが、電子レンズの影響による周辺での画像の歪が大きく、等倍で正確な画像が得られないという問題がある。この問題を解決し、1対1の歪のない画像が得られるものとして、水素化アモルファスシリコンなどの非結晶半導体材料をセンサとして用いたFPDが挙げられる。   I. I. Is suitable for moving image shooting and is widely used for gastroscopy, etc., but there is a problem in that the image distortion at the periphery due to the influence of the electronic lens is large and an accurate image cannot be obtained at the same magnification. An FPD using an amorphous semiconductor material such as hydrogenated amorphous silicon as a sensor can solve this problem and obtain an image having no one-to-one distortion.

しかしながら、この非結晶半導体材料をセンサとして用いたFPDでは、成膜過程で膜中へ混入する不純物や膜中の粒子の結合の乱れ(未結合手)により欠陥準位密度が増大し、これが光電変換過程におけるダーク電流の変化や感度の変化をもたらして、動画として撮影する場合に出力信号が変動するという問題がある。これは、特に動画として画像を観察すると、時間を経るに従って画像濃度が変化していく現象であり、画像として好ましいものではない。CT撮影を行う場合においても、出力信号が変化する、すなわち時間を経るに従って画像濃度が変化していくと、正しい断層画像が得られないという問題が生じる。   However, in the FPD using this amorphous semiconductor material as a sensor, the defect level density increases due to the impurities mixed into the film during the film formation process and the disorder of bonding of the particles in the film (unbonded hands). There is a problem that the output signal fluctuates when shooting as a moving image by causing a change in dark current and a change in sensitivity in the conversion process. This is a phenomenon in which the image density changes with time, particularly when an image is observed as a moving image, and is not preferable as an image. Even in the case of CT imaging, if the output signal changes, that is, if the image density changes with time, there arises a problem that a correct tomographic image cannot be obtained.

本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、動画撮影時において、センサに起因する画像濃度の変化を補正できるようにして、良好な動画画像を出力可能とする放射線撮像装置、その制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and at the time of moving image shooting, a radiation imaging apparatus capable of correcting a change in image density caused by a sensor and capable of outputting a good moving image image, An object is to provide a control method and a program therefor.

本発明の放射線撮像装置は、放射線源から被写体に対して出射され、前記被写体を透過した透過放射線を含む放射線を電気信号に変換する変換素子が2次元アレー状に配置された放射線検出回路部において、前記被写体に対して連続したnフレーム(nは2以上の自然数)の放射線像の撮像を行った際に、前記放射線検出回路部で検出された電気信号を連続したn枚の画像データとして記憶するメモリと、各前記画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する画像領域選択手段と、各前記画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を算出する平均出力値算出手段と、任意の1枚の画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける前記平均出力値の変化量を算出する変化量算出手段と、前記変化量算出手段による算出結果に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正する補正手段とを有することを特徴とするものである。   The radiation imaging apparatus of the present invention is a radiation detection circuit unit in which conversion elements that convert radiation including radiation transmitted from a radiation source and transmitted through the subject into electrical signals are arranged in a two-dimensional array. When the radiographic image of continuous n frames (n is a natural number of 2 or more) is taken for the subject, the electrical signal detected by the radiation detection circuit unit is stored as continuous n image data. An image area selection means for selecting at least two or more image areas having different image densities for each of the image data, and an average output value calculation for calculating an average output value of each of the image areas in each of the image data And a change amount of the average output value in other image data on the basis of the average output value of each image area in any one piece of image data A change amount calculating unit that, based on the calculation result of the variation calculation means, is characterized in that it has a correction means for correcting the image density in the other image data.

本発明の放射線撮像装置の制御方法は、放射線源から被写体に対して出射され、前記被写体を透過した透過放射線を含む放射線を電気信号に変換する変換素子が2次元アレー状に配置された放射線検出回路部において、前記被写体に対して連続したnフレーム(nは2以上の自然数)の放射線像の撮像を行った際に、前記放射線検出回路部で検出された電気信号を連続したn枚の画像データとして記憶するメモリを備えた放射線撮像装置の制御方法であって、各前記画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する画像領域選択ステップと、各前記画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を算出する平均出力値算出ステップと、任意の1枚の画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける前記平均出力値の変化量を算出する変化量算出ステップと、前記変化量算出ステップによる算出結果に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正する補正ステップとを有することを特徴とするものである。   In the method for controlling a radiation imaging apparatus according to the present invention, radiation detection is performed in which conversion elements that convert radiation including radiation transmitted from a radiation source and transmitted through the subject into electrical signals are arranged in a two-dimensional array. In the circuit unit, when the radiographic image of the continuous n frames (n is a natural number of 2 or more) is taken with respect to the subject, the n images in which the electrical signals detected by the radiation detection circuit unit are continuously acquired. A method for controlling a radiation imaging apparatus including a memory for storing data, wherein for each of the image data, an image region selection step of selecting at least two or more image regions having different image densities, and each of the image data An average output value calculating step for calculating an average output value of the image area, and an average output value of each image area in any one piece of image data as a reference A change amount calculating step for calculating the change amount of the average output value in the other image data, and a correction step for correcting the image density in the other image data based on the calculation result of the change amount calculating step. It is characterized by having.

本発明のプログラムは、放射線源から被写体に対して出射され、前記被写体を透過した透過放射線を含む放射線を電気信号に変換する変換素子が2次元アレー状に配置された放射線検出回路部において、前記被写体に対して連続したnフレーム(nは2以上の自然数)の放射線像の撮像を行った際に、前記放射線検出回路部で検出された電気信号を連続したn枚の画像データとして記憶するメモリを備えた放射線撮像装置における処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、各前記画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する処理と、各前記画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を算出する処理と、任意の1枚の画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける前記平均出力値の変化量を算出する処理と、前記算出された変化量に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正する処理とをコンピュータに実行させるためのものである。   The program of the present invention is a radiation detection circuit unit in which conversion elements that convert radiation including radiation transmitted from a radiation source and transmitted through the subject into electrical signals are arranged in a two-dimensional array. A memory that stores electrical signals detected by the radiation detection circuit unit as continuous n image data when radiographic images of continuous n frames (n is a natural number of 2 or more) are captured on a subject. A program for causing a computer to execute processing in a radiation imaging apparatus comprising: processing for selecting at least two or more image regions having different image densities for each of the image data; and each of the image data in the image data The process of calculating the average output value of the image area and the average output value of each image area in any one piece of image data as a reference A process for causing a computer to execute a process of calculating a change amount of the average output value in other image data and a process of correcting an image density in the other image data based on the calculated change amount. is there.

本発明によれば、被写体に対して連続したnフレームの放射線像の撮像を行った際に得られた各画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択し、選択した各画像データの各画像領域における平均出力値を算出し、任意の1枚の画像データにおける各画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける各画像領域の平均出力値の変化量を算出して、当該算出結果に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正するようにしたので、動画撮影時において、センサに起因する画像濃度の変化を補正することができ、良好な動画画像を出力することが可能となる。これにより、診断効率の高い放射線撮像装置を提供することが可能となり、将来へ向けて更に質の高い医療環境の実現を推進できる。   According to the present invention, at least two or more image regions having different image densities are selected for each image data obtained when a continuous n-frame radiation image is captured on a subject, and each selected image data is selected. Calculate the average output value in each image area of the image data, and calculate the amount of change in the average output value of each image area in the other image data based on the average output value of each image area in any one piece of image data Since the image density in the other image data is corrected based on the calculation result, a change in image density caused by the sensor can be corrected during moving image shooting, and a good moving image can be obtained. Can be output. This makes it possible to provide a radiation imaging apparatus with high diagnostic efficiency and promote the realization of a higher quality medical environment for the future.

以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施形態において、放射線としてX線を用いた実施例を示すが、本発明の放射線とは、X線に限られるわけではなく、α線、β線、γ線等の電磁波も含んでいる。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiment of the present invention, an example using X-rays as radiation is shown. However, the radiation of the present invention is not limited to X-rays, and electromagnetic waves such as α-rays, β-rays, γ-rays, etc. Contains.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置の概略構成図である。
X線源であるX線管球501からパルス状に出射したX線は、被写体507に照射される。ここで、被写体507は主に人間(患者)である。この被写体507を透過したX線は、蛍光体などの波長変換体502でX線から可視光に変換され、波長変換体502からの可視光が光電変換素子508で電気信号に変換される。結果として、被写体507(患者)のX線透視像が電気信号として得られる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
X-rays emitted in a pulse form from an X-ray tube 501 serving as an X-ray source are applied to a subject 507. Here, the subject 507 is mainly a human (patient). The X-rays transmitted through the subject 507 are converted from X-rays to visible light by a wavelength converter 502 such as a phosphor, and the visible light from the wavelength converter 502 is converted into an electric signal by the photoelectric conversion element 508. As a result, an X-ray fluoroscopic image of the subject 507 (patient) is obtained as an electrical signal.

光電変換素子508の材料には、例えばアモルファスシリコンなどの非単結晶半導体が用いられ、ガラス基板506上に画素として形成されている。波長変換体502と光電変換素子508とは接着などにより、実質的に密着した構造となっており、両者を含んだ変換素子が複数マトリクスに配置されたX線検出回路部503が構成されている。波長変換体502は、例えば、Gd22S、Gd23及びCsIのうち、少なくともいずれか1つを主成分とするものから構成されている。X線電源504は、X線管球501に電圧を供給する電源であり、X線管球501内で電子を加速させるための高い電圧を供給する。 As a material of the photoelectric conversion element 508, for example, a non-single crystal semiconductor such as amorphous silicon is used and formed as a pixel on the glass substrate 506. The wavelength converter 502 and the photoelectric conversion element 508 have a structure that is substantially adhered by bonding or the like, and an X-ray detection circuit unit 503 is configured in which conversion elements including both are arranged in a plurality of matrices. . The wavelength converter 502 is made of, for example, a material containing at least one of Gd 2 O 2 S, Gd 2 O 3, and CsI as a main component. The X-ray power source 504 is a power source that supplies a voltage to the X-ray tube 501 and supplies a high voltage for accelerating electrons in the X-ray tube 501.

なお、本実施形態では、波長変換体502で入射したX線を可視光に変換するようにしているが、波長変換体502を用いずに、光電変換素子508で入射したX線を吸収し、当該X線を直接、電気信号に変換するようにする形態でもよい。この場合の光電変換素子508の材料には、例えばヨウ化鉛、ヨウ化水銀、セレン、テルル化カドミウム、ガリウムヒ素、ガリウム燐、硫化亜鉛及びシリコンのうち、少なくともいずれか1つを主成分とするものが挙げられる。このように、本発明における変換素子は、波長変換体502と光電変換素子508により構成するものでも、X線を直接電気信号に変換する材料を用いた光電変換素子508により変換素子を構成するものでもよい。   In this embodiment, X-rays incident on the wavelength converter 502 are converted into visible light. However, the X-rays incident on the photoelectric conversion element 508 are absorbed without using the wavelength converter 502, and The X-ray may be directly converted into an electric signal. In this case, the material of the photoelectric conversion element 508 includes, for example, at least one of lead iodide, mercury iodide, selenium, cadmium telluride, gallium arsenide, gallium phosphorus, zinc sulfide, and silicon as a main component. Things. Thus, even if the conversion element in this invention is comprised by the wavelength converter 502 and the photoelectric conversion element 508, it comprises the conversion element by the photoelectric conversion element 508 using the material which converts an X-ray directly into an electrical signal. But you can.

メモリ505は、被写体507に対して連続したnフレーム(nは2以上の自然数)のX線透過像の撮像を行った際に、X線検出回路部503で検出された画像信号を連続したn枚のディジタル画像データとして記憶するメモリであり、各画像データを格納する領域を持っている。メモリ505に格納された画像データは、画像処理部520において、適切に画像処理される。画像処理部520は、例えば汎用のパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータ、あるいは専用の画像プロセッサのような特別なハードウェアであり、メモリ505に格納されている大量の画像データを高速に演算処理することができる。表示部530は、画像処理部520で画像処理された画像データに基づく画像を表示するための表示手段であり、CRTや液晶モニターなどである。   The memory 505 continuously captures the image signal detected by the X-ray detection circuit unit 503 when the subject 507 is captured with an X-ray transmission image of consecutive n frames (n is a natural number of 2 or more). A memory for storing digital image data, and has an area for storing each image data. Image data stored in the memory 505 is appropriately subjected to image processing in the image processing unit 520. The image processing unit 520 is special hardware such as a general-purpose personal computer or microcomputer, or a dedicated image processor, and can process a large amount of image data stored in the memory 505 at high speed. . The display unit 530 is a display unit for displaying an image based on the image data processed by the image processing unit 520, and is a CRT, a liquid crystal monitor, or the like.

画像処理部520は、メモリ505に格納されている各画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する画像領域選択手段521と、各画像データにおける各画像領域の平均出力値を算出する平均出力値算出手段522とを有している。更に、任意の1枚の画像データにおける各画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける各画像領域の平均出力値の変化量を算出する変化量算出手段523を有している。また更に、変化量算出手段523による算出結果に基づいて、他の画像データにおける画像濃度を補正する補正手段524と、画像濃度の補正処理を施した画像データに基づく画像を表示部530に表示する際の制御を行う表示制御手段525を備えて構成されている。   The image processing unit 520 includes, for each image data stored in the memory 505, an image area selection unit 521 that selects at least two image areas having different image densities, and an average output value of each image area in each image data. And an average output value calculating means 522 for calculating. Furthermore, it has a change amount calculation means 523 for calculating a change amount of the average output value of each image area in other image data with reference to the average output value of each image area in any one piece of image data. Furthermore, based on the calculation result by the change amount calculation unit 523, a correction unit 524 that corrects image density in other image data, and an image based on the image data that has undergone image density correction processing are displayed on the display unit 530. The display control means 525 for performing the control at the time is provided.

本実施形態のX線撮像装置では、メモリ505に格納されている被写体507のX線透過像の画像データを画像処理部520で画像処理することにより、元の画像データ(被処理画像データ)に含まれる画像濃度の変化量を補正することを1つの目的としている。この説明のために、メモリ505は、nフレーム分の画像データが格納が可能であり、nフレーム分の画像データが格納されているとする。   In the X-ray imaging apparatus of the present embodiment, image data of an X-ray transmission image of the subject 507 stored in the memory 505 is subjected to image processing by the image processing unit 520, so that original image data (processed image data) is obtained. One object is to correct the amount of change in image density included. For this description, it is assumed that the memory 505 can store image data for n frames and stores image data for n frames.

図2は、本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置の処理を示し、メモリ505に格納されているn枚の画像データに対して、それぞれ5箇所の画像領域を選択した例を示した概略図である。
ここで、本発明では、画像領域選択手段521で選択する画像領域は少なくとも2つ以上としており、図2の例では画像領域A、画像領域B、画像領域C、画像領域D及び画像領域Eの5つの画像領域を選択している。この5つの画像領域は、nフレーム全ての画像データに対して選択されるが、各フレーム間において、選択される画像領域の形、面積及び座標は変わらない。この5つの画像領域は、まったくランダムに選択されるわけではなく、ある選択指針に従うものである。
FIG. 2 shows processing of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention, and an example in which five image areas are selected for each of n pieces of image data stored in the memory 505. It is the shown schematic.
Here, in the present invention, at least two image areas are selected by the image area selection unit 521. In the example of FIG. 2, the image area A, the image area B, the image area C, the image area D, and the image area E are selected. Five image areas are selected. These five image areas are selected for the image data of all n frames, but the shape, area, and coordinates of the selected image areas do not change between the frames. These five image areas are not selected at random, but follow a certain selection guideline.

画像領域選択手段521による各画像領域の選択における1つの選択指針としては、各画像領域間では画像濃度が同じものではなく、多少の濃度差があるほうが望ましい。なぜならば、後に述べる補正用データの精度が向上するからである。また、画像領域選択手段521による各画像領域の選択における他の選択指針としては、被写体507の動きがない領域が望ましい。なぜならば、本発明の目的が、光電変換素子508の特性に起因する出力変化を補正するためであり、被写体507の動き(被写体507の変化)のある画像領域による出力変化を用いると、本発明の濃度変化の補正に対する補正エラーを誘発する可能性があるからである。しかし、被写体507の動きの量が小さければ問題とならない。   As one selection guideline in selection of each image area by the image area selection means 521, it is desirable that the image density is not the same between the image areas, but there is a slight density difference. This is because the accuracy of correction data described later is improved. In addition, as another selection guideline in selecting each image area by the image area selection unit 521, an area where the subject 507 does not move is desirable. This is because an object of the present invention is to correct an output change due to the characteristics of the photoelectric conversion element 508. If an output change due to an image region in which the subject 507 moves (a change in the subject 507) is used, the present invention is used. This is because there is a possibility of inducing a correction error for the correction of the density change. However, there is no problem if the amount of movement of the subject 507 is small.

また、画像領域選択手段521による各画像領域の選択におけるその他の選択指針としては、X線撮像装置の撮影領域に対してできるだけ広範囲な画像領域を選択する。なぜならば、面内の出力変動(濃度変動)のばらつきを補正するためだからである。また、画像領域選択手段521による各画像領域の選択におけるその他の選択指針としては、1つの画像領域の中では、できるだけ同一濃度(同一出力)であるほうがよい。なぜならば、1つの画像領域の中で極端に濃さが異なるものが混じると補正精度が低下する可能性があるからである。   Further, as another selection guideline in selecting each image area by the image area selection unit 521, an image area as wide as possible with respect to the imaging area of the X-ray imaging apparatus is selected. This is because the variation in the output fluctuation (density fluctuation) in the surface is corrected. Further, as another selection guideline in selecting each image area by the image area selection unit 521, it is better that the same density (the same output) is as much as possible in one image area. This is because there is a possibility that the correction accuracy may be lowered if a mixture of extremely different densities in one image area.

また、図2においては、画像領域A〜画像領域Eの形状が四角形のものを示しているが、特に四角形である必要はなく、例えば丸形でも三角形でもよい。また、画像領域選択手段521で選択する画像領域は1画素でもよいが、補正精度を向上させるためには、複数画素が望ましい。ただし、その画像領域があまり大きくなると、1つの画像領域に種々の濃度のものが混じる可能性があるので注意が必要である。選択領域の選択は、観察者が画像を見ながら適時、選択するようにしてもよいが、時間がかかり効率的ではないため、本実施形態では、前述した選択指針に基づき、画像処理部520の画像領域選択手段521で自動的に選択される。   In FIG. 2, the shape of the image area A to the image area E is a square shape. However, the shape is not necessarily a square shape, and may be, for example, a round shape or a triangular shape. The image area selected by the image area selection unit 521 may be one pixel, but a plurality of pixels are desirable in order to improve correction accuracy. However, it should be noted that if the image area becomes too large, one image area may have various densities. The selection area may be selected at an appropriate time while the observer sees the image. However, since it takes time and is not efficient, in the present embodiment, the image processing unit 520 performs the selection based on the selection guideline described above. The image area selection means 521 automatically selects it.

図3は、各フレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値を示した特性図である。図3は、図2に示した各画像領域の平均出力値を各フレーム毎に算出したものであり、横軸をそのフレームナンバーとし、縦軸を各画像領域の平均出力値としたものである。   FIG. 3 is a characteristic diagram showing an average output value of each image area in the image data of each frame. FIG. 3 shows the average output value of each image area shown in FIG. 2 calculated for each frame. The horizontal axis represents the frame number and the vertical axis represents the average output value of each image area. .

図3において、各画像領域の平均出力値の変化がみてとれる。すなわち、動画画像として表示した場合、経時的に画像濃度が変化していくことがわかる。図3の例では、各画像領域の平均出力値は、画像領域C>画像領域E>画像領域B>画像領域D>画像領域Aとなっている。画像領域選択手段521により選択された各画像領域は、前述した選択指針に基づき、各画像領域間の濃度が異なるよう広範囲の画像領域が選択されている。また、フレーム数を示すnの値は、X線撮像装置の用途にもよるが、例えば、胃の透視撮影を行うような場合は、秒間30フレームのスピード(30fps)で、10秒間撮影する場合、n=300である。   In FIG. 3, the change of the average output value of each image area can be seen. That is, when displayed as a moving image, the image density changes with time. In the example of FIG. 3, the average output value of each image area is image area C> image area E> image area B> image area D> image area A. Each image region selected by the image region selection means 521 is selected from a wide range of image regions based on the selection guide described above so that the density between the image regions is different. The value of n indicating the number of frames depends on the use of the X-ray imaging apparatus. For example, in the case of performing fluoroscopic imaging of the stomach, imaging is performed for 10 seconds at a speed of 30 frames per second (30 fps). , N = 300.

図4は、第1フレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値を基準として、他のフレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値の変化量を示した特性図である。図4は、横軸を各画像領域の平均出力値とし、第1フレームの出力平均値をX軸上にプロットしており、縦軸を第1フレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値を基準として、他のフレーム(第2〜第nのフレーム)の画像データにおける各画像領域の平均出力値の変化量としている。   FIG. 4 is a characteristic diagram showing the amount of change in the average output value of each image region in the image data of other frames with reference to the average output value of each image region in the image data of the first frame. In FIG. 4, the horizontal axis is the average output value of each image region, the output average value of the first frame is plotted on the X axis, and the vertical axis is the average output value of each image region in the image data of the first frame. As a reference, the amount of change in the average output value of each image region in the image data of other frames (second to nth frames) is used.

この変化量は、他のフレーム(第2〜第nのフレーム)の画像データにおける画像濃度の補正量を意味している。すなわち、第2フレームにおける画像領域Aと同一の出力値を有する画素は、第1フレームの画像領域Aと同一の出力値に補正される。また、第2フレームにおける画像領域Bと同一の出力値を有する画素は、第1フレームの画像領域Bと同一の出力値に補正される。その他、画像領域C〜Eの他の画像領域についても同様である。また、第3フレーム、第4フレーム、・・・、第nフレームの各画像領域についても同様である。ただし、各画像領域間の中間の出力値を有する画素の補正量については、画像領域A〜Eの変化量に基づいて近似して算出すればよい。この際の近似は、最小2乗法など関数近似を施して求めればよい。図4において、図中に示される矢印(↓)は、第5フレームの画像データにおいて、画像領域Eの平均出力値と画像領域Cの平均出力値との中間の出力値を有する画素の補正量を示した例である。   This amount of change means the correction amount of the image density in the image data of other frames (second to nth frames). That is, the pixel having the same output value as that of the image area A in the second frame is corrected to the same output value as that of the image area A of the first frame. Also, pixels having the same output value as the image area B in the second frame are corrected to the same output value as the image area B in the first frame. The same applies to the other image areas C to E. The same applies to the image areas of the third frame, the fourth frame,..., The nth frame. However, the correction amount of the pixel having an intermediate output value between the image regions may be calculated by approximation based on the change amounts of the image regions A to E. The approximation at this time may be obtained by performing function approximation such as the least square method. In FIG. 4, an arrow (↓) shown in the drawing indicates a correction amount of a pixel having an intermediate output value between the average output value of the image region E and the average output value of the image region C in the image data of the fifth frame. This is an example.

図4においては、第1フレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値を基準として変化量(補正量)を算出しているが、基準とするフレームは第1フレームに限られるものではなく、任意の1枚のフレームでよい。すなわち、本発明の実施形態では、基準として選択したフレームに対して他のフレームの画像濃度を補正するものである。   In FIG. 4, the change amount (correction amount) is calculated based on the average output value of each image area in the image data of the first frame, but the reference frame is not limited to the first frame. Any one frame may be sufficient. That is, in the embodiment of the present invention, the image density of another frame is corrected with respect to the frame selected as the reference.

図5は、本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置の制御処理を示したフローチャートである。図5に示した一連の処理は、図1の画像処理部520で行われる。   FIG. 5 is a flowchart showing a control process of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. The series of processing shown in FIG. 5 is performed by the image processing unit 520 in FIG.

まず、ステップS101では、画像領域選択手段521において、上述した選択指針に基づき、メモリ505に格納されている第1〜第nフレームの各画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する。   First, in step S101, at least two or more image regions having different image densities for each of the image data of the first to nth frames stored in the memory 505 in the image region selection unit 521 based on the selection guide described above. Select.

続いて、ステップS102では、平均出力値算出手段522において、ステップS101で選択された各画像データの各画像領域における平均出力値を算出する。   Subsequently, in step S102, the average output value calculation unit 522 calculates an average output value in each image region of each image data selected in step S101.

続いて、ステップS103では、変化量算出手段523において、第1フレームの画像データの選択された各画像領域における平均出力値を基準として、第2〜第nフレームの各画像データの選択された各画像領域における平均出力値の変化量を算出する。   Subsequently, in step S103, the change amount calculation unit 523 selects each of the image data of the second to nth frames based on the average output value in each of the selected image regions of the image data of the first frame. A change amount of the average output value in the image area is calculated.

続いて、ステップS104では、補正手段524において、ステップS103の算出結果に基づいて、第2〜第nフレームの各画像データの各画素値における補正用データを生成する。   Subsequently, in step S104, the correction unit 524 generates correction data for each pixel value of each image data in the second to nth frames based on the calculation result in step S103.

続いて、ステップS105では、補正手段524において、生成した補正用データに基づいて、第2〜第nフレームの各画像データにおける画像濃度を補正する。その後、表示制御手段525による制御により、画像濃度の補正処理が施された第1〜第nフレームの画像データに基づく画像が表示部530に表示される。   Subsequently, in step S105, the correction means 524 corrects the image density in each image data of the second to nth frames based on the generated correction data. Thereafter, an image based on the image data of the first to nth frames subjected to the image density correction processing is displayed on the display unit 530 under the control of the display control unit 525.

図6は、本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置のX線検出回路部503の2次元的回路図である。
X線検出回路部503は、少なくとも光電変換回路部701と、読み出し用回路部707とを有している。図6の光電変換回路部701には、説明を簡単化するために3×3=9画素分を記載している。
FIG. 6 is a two-dimensional circuit diagram of the X-ray detection circuit unit 503 of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
The X-ray detection circuit unit 503 includes at least a photoelectric conversion circuit unit 701 and a reading circuit unit 707. In the photoelectric conversion circuit portion 701 in FIG. 6, 3 × 3 = 9 pixels are described for simplification of description.

光電変換回路部701において、S1−1〜S3−3はMIS型の光電変換素子、T1−1〜T3−3はスイッチ素子(TFT)、G1〜G3はTFTをオン/オフさせるためのゲート配線、M1〜M3は信号配線、Vs線は光電変換素子S1−1〜S3−3に蓄積バイアスを与えるための配線である。光電変換素子S1−1〜S3−3の黒く塗りつぶされた側の電極はG電極であり、その対向側はD電極である。D電極は、Vs線の一部と共有しているが、光を入射させる都合上、薄いN+層などの不純物半導体層をD電極として利用している。Vs線は、電源Vsによりバイアスされる。SR1はゲート配線G1〜G3に駆動用のパルス電圧を与える第1のシフトレジスタであり、スイッチ素子(T1−1〜T3−3)をオンさせる電圧Vg(on)と、スイッチ素子(T1−1〜T3−3)をオフさせる電圧Vg(off)とは、外部から第1のシフトレジスタSR1に供給される。 In the photoelectric conversion circuit unit 701, S1-1 to S3-3 are MIS type photoelectric conversion elements, T1-1 to T3-3 are switch elements (TFTs), and G1 to G3 are gate wirings for turning on / off the TFTs. , M1 to M3 are signal wirings, and the Vs line is a wiring for applying an accumulation bias to the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3. The electrodes on the sides of the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3 that are painted black are G electrodes, and the opposite sides are D electrodes. Although the D electrode is shared with a part of the Vs line, an impurity semiconductor layer such as a thin N + layer is used as the D electrode for convenience of light incidence. The Vs line is biased by the power supply Vs. SR1 is a first shift register that applies a driving pulse voltage to the gate wirings G1 to G3. The voltage Vg (on) that turns on the switch elements (T1-1 to T3-3) and the switch element (T1-1). The voltage Vg (off) for turning off (˜T3-3) is supplied from the outside to the first shift register SR1.

読み出し用回路部707は、光電変換回路部701からの並列の出力信号を読み取り、直列変換して出力する。A1〜A3は、信号配線M1〜M3と反転端子(−)とをそれぞれ接続させたオペアンプであり、反転端子(−)と出力端子の間には、それぞれ容量素子Cf1〜Cf3が接続されている。容量素子Cf1〜Cf3は、スイッチ素子(T1−1〜T3−3)をオンした時に、光電変換素子S1−1〜S3−3から当該容量素子側に流れる電流を積分し、電圧量に変換する。RES1〜RES3は、容量素子Cf1〜Cf3をリセットバイアスV(reset)にリセットするスイッチであり、容量素子Cf1〜Cf3と並列に接続されている。図6では、リセットバイアスV(reset)を0V、すなわちGNDで表記している。   The reading circuit unit 707 reads the parallel output signals from the photoelectric conversion circuit unit 701, converts them in series, and outputs them. A1 to A3 are operational amplifiers in which signal wirings M1 to M3 and an inverting terminal (−) are respectively connected, and capacitive elements Cf1 to Cf3 are connected between the inverting terminal (−) and the output terminal, respectively. . When the switching elements (T1-1 to T3-3) are turned on, the capacitive elements Cf1 to Cf3 integrate currents flowing from the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3 to the capacitive elements and convert them into voltage amounts. . RES1 to RES3 are switches that reset the capacitive elements Cf1 to Cf3 to a reset bias V (reset), and are connected in parallel with the capacitive elements Cf1 to Cf3. In FIG. 6, the reset bias V (reset) is represented by 0 V, that is, GND.

CL1〜CL3はオペアンプA1〜A3や容量素子Cf1〜Cf3で蓄積された信号を一時的に記憶するサンプルホールド容量、Sn1〜Sn3はサンプルホールドするためのスイッチ、B1〜B3はバッファアンプ、Sr1〜Sr3は並列信号を直列変換するためのスイッチ、SR2はスイッチSr1〜Sr3に直列変換するためのパルスを与える第2のシフトレジスタ、Abは直列変換された信号を出力するバッファアンプである。また、SW−resはオペアンプA1〜A3の非反転端子をリセットバイアスV(reset)にリセット(図4では0Vにリセット)するためのスイッチ、SW−refはオペアンプA1〜A3の非反転端子をリフレッシュバイアスV(refresh)にリフレッシュするためのスイッチであり、それらは「REFRESH」信号により制御される。具体的に、「REFRESH」信号が「Hi」の時にスイッチSW−refがオンし、一方、「Lo」の時にスイッチSW−resがオンするようになっており、それらのスイッチが同時にオンしない構成となっている。   CL1 to CL3 are sample and hold capacitors for temporarily storing signals accumulated by the operational amplifiers A1 to A3 and the capacitive elements Cf1 to Cf3, Sn1 to Sn3 are switches for sample and hold, B1 to B3 are buffer amplifiers, Sr1 to Sr3 Is a switch for serially converting parallel signals, SR2 is a second shift register that provides pulses for serial conversion to the switches Sr1 to Sr3, and Ab is a buffer amplifier that outputs the serially converted signal. SW-res is a switch for resetting the non-inverting terminals of the operational amplifiers A1 to A3 to the reset bias V (reset) (reset to 0 V in FIG. 4), and SW-ref is for refreshing the non-inverting terminals of the operational amplifiers A1 to A3. These are switches for refreshing to a bias V (refresh), and they are controlled by a “REFRESH” signal. Specifically, the switch SW-ref is turned on when the “REFRESH” signal is “Hi”, while the switch SW-res is turned on when the signal is “Lo”, and the switches are not turned on at the same time. It has become.

図7は、図6に示したX線検出回路部の動作を示すタイムチャートである。
図7には、2フレーム分のX線検出回路部503の動作を示している。図6に示したX線検出回路部の動作について、図7のタイムチャートを用いて説明する。
FIG. 7 is a time chart showing the operation of the X-ray detection circuit unit shown in FIG.
FIG. 7 shows the operation of the X-ray detection circuit unit 503 for two frames. The operation of the X-ray detection circuit unit shown in FIG. 6 will be described using the time chart of FIG.

まず、光電変換期間について説明する。
この光電変換期間では、全ての光電変換素子S1−1〜S3−3のD電極が読み取り用の電源Vs(正電位)にバイアスされた状態にある。この際、第1のシフトレジスタSR1の信号はすべて“Lo”であり、全スイッチ素子(T1−1〜T3−3)がオフしている。この状態でX線管球501からX線パルスが出射されると、波長変換体502を介して各光電変換素子のD電極(N+電極)に可視光が照射され、光電変換素子のi層内で電子とホールのキャリアが生成される。このとき生成された電子は電源VsによりD電極に移動するが、ホールは光電変換素子S1−1〜S3−3内のi層と絶縁層の界面に蓄えられ、X線管球501からのX線がオフ後も保持される。
First, the photoelectric conversion period will be described.
In this photoelectric conversion period, the D electrodes of all the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3 are in a state of being biased to the reading power source Vs (positive potential). At this time, all the signals of the first shift register SR1 are “Lo”, and all the switch elements (T1-1 to T3-3) are turned off. When an X-ray pulse is emitted from the X-ray tube 501 in this state, visible light is irradiated to the D electrode (N + electrode) of each photoelectric conversion element through the wavelength converter 502, and the i layer of the photoelectric conversion element Inside, electron and hole carriers are generated. The electrons generated at this time move to the D electrode by the power source Vs, but holes are stored at the interface between the i layer and the insulating layer in the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3, and the X-ray from the X-ray tube 501 is stored. Retained after line is off.

次に、読み出し期間について説明する。
この読み出し期間での動作は、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3、2行目の光電変換素子S2−1〜S2−3、3行目の光電変換素子S3−1〜S3−3の順序で行われる。
Next, the reading period will be described.
The operation in this readout period is the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row, the photoelectric conversion elements S2-1 to S2-3 in the second row, and the photoelectric conversion elements S3-1 to S3 in the third row. -3.

まず、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3の電荷(画像信号)を読み出すために、1行目のスイッチ素子(T1−1〜T1−3)のゲート配線G1に第1のシフトレジスタSR1からゲートパルスを与える。この際、ゲートパルスのハイレベルは、外部から供給されているVg(on)の電圧である。これにより、1行目のスイッチ素子(T1−1〜T1−3)がオン状態になり、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3に蓄積されていた電荷が、1行目のスイッチ素子(T1−1〜T1−3)を介して電流として流れ、オペアンプA1〜A3に接続されている容量素子Cf1〜Cf3に流入して積分されることになる。   First, in order to read out the charges (image signals) of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row, the first wiring is connected to the gate wiring G1 of the switch elements (T1-1 to T1-3) in the first row. A gate pulse is applied from the shift register SR1. At this time, the high level of the gate pulse is a voltage of Vg (on) supplied from the outside. As a result, the switch elements (T1-1 to T1-3) in the first row are turned on, and the charges accumulated in the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row are changed to the first row. The current flows through the switch elements (T1-1 to T1-3), and flows into the capacitive elements Cf1 to Cf3 connected to the operational amplifiers A1 to A3 to be integrated.

信号配線M1〜M3には、図6には特に記載していないが読み出し容量が付加されており、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3の電荷は1行目のスイッチ素子(T1−1〜T1−3)を介して当該読み出し容量側に転送されることになる。しかし、信号配線M1〜M3は、オペアンプA1〜A3の非反転端子(+)のリセットバイアス(GND)で仮想接地されているために、転送動作による電位の変動はなくGNDに保持された状態にある。すなわち、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3の電荷は、容量素子Cf1〜Cf3に転送されることになる。   Although not particularly shown in FIG. 6, a read capacitor is added to the signal wirings M1 to M3, and the charges of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row are switched to the switching elements ( The data is transferred to the read capacity side via T1-1 to T1-3). However, since the signal wirings M1 to M3 are virtually grounded by the reset bias (GND) of the non-inverting terminals (+) of the operational amplifiers A1 to A3, there is no potential variation due to the transfer operation and the signal wirings M1 to M3 are held in GND. is there. That is, the electric charges of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row are transferred to the capacitive elements Cf1 to Cf3.

オペアンプA1〜A3の出力端子は、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3の電荷量に応じて、図7に示されるように変化する。1行目のスイッチ素子(T1−1〜T1−3)が同時にオンするため、オペアンプA1〜A3の出力は同時に変化する。すなわち、並列出力される。その状態で、「SMPL」信号をオンさせることにより、オペアンプA1〜A3からの出力信号はサンプルホールド容量CL1〜CL3に転送され、SMPL信号をオフするとともに一旦ホールドされる。   The output terminals of the operational amplifiers A1 to A3 change as shown in FIG. 7 according to the charge amount of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row. Since the switch elements (T1-1 to T1-3) in the first row are turned on simultaneously, the outputs of the operational amplifiers A1 to A3 change simultaneously. That is, they are output in parallel. In this state, by turning on the “SMPL” signal, the output signals from the operational amplifiers A1 to A3 are transferred to the sample hold capacitors CL1 to CL3, and the SMPL signal is turned off and temporarily held.

次に、第2のシフトレジスタSR2からスイッチSr1、Sr2、Sr3の順番でパルスを印加することにより、サンプルホールド容量CL1〜CL3にホールドされていた電荷が、CL1、CL2、CL3の順でアンプAbから出力される。結果として1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3の電荷(画像信号)が順次、直列変換されて出力される。2行目の光電変換素子S2−1〜S2−3の電荷(画像信号)の読み出し動作、3行目の光電変換素子S3−1〜S3−3の電荷(画像信号)の読み出し動作も同様に行われる。   Next, by applying pulses from the second shift register SR2 in the order of the switches Sr1, Sr2, and Sr3, the charges held in the sample-and-hold capacitors CL1 to CL3 are changed to the amplifier Ab in the order of CL1, CL2, and CL3. Is output from. As a result, the charges (image signals) of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row are serially converted and output. The charge (image signal) read operation of the photoelectric conversion elements S2-1 to S2-3 in the second row is the same as the charge (image signal) read operation of the photoelectric conversion elements S3-1 to S3-3 in the third row. Done.

1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3の電荷は、当該光電変換素子に対するSMPL信号によりオペアンプA1〜A3からの出力信号をサンプルホールド容量CL1〜CL3にサンプルホールドすれば、光電変換回路部701から出力されたことになる。したがって、読み出し用回路部707内でスイッチSr1〜Sr3により直列変換され出力されている最中に、光電変換回路部701における1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3のリフレッシュ動作と、容量素子Cf1〜Cf3のリセット動作とを行うことができる。   The charges of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row can be obtained by sampling and holding the output signals from the operational amplifiers A1 to A3 in the sample hold capacitors CL1 to CL3 by the SMPL signal for the photoelectric conversion elements. This is output from the unit 701. Therefore, during the serial conversion and output by the switches Sr1 to Sr3 in the readout circuit unit 707, the refresh operation of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row in the photoelectric conversion circuit unit 701; Capacitance elements Cf1 to Cf3 can be reset.

1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3のリフレッシュ動作は、「REFRESH」信号を「Hi」にすることによりスイッチSW−refがオンし、かつ「RC」信号によりスイッチRES1〜RES3を導通状態にし、更に1行目のTFT(T1−1〜T1−3)のゲート配線G1に電圧Vg(on)を印加することにより達成される。すなわち、リフレッシュ動作により1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3のG電極がリフレッシュバイアスV(refresh)にリフレッシュされる。その後、光電変換素子をリフレッシュ動作の状態から光電変換が可能な状態にするためのリセット動作に遷移する。   In the refresh operation of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row, the switch SW-ref is turned on by setting the “REFRESH” signal to “Hi”, and the switches RES1 to RES3 are turned on by the “RC” signal. This is achieved by applying a voltage Vg (on) to the gate wiring G1 of the TFTs (T1-1 to T1-3) in the first row. That is, the G electrodes of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row are refreshed to the refresh bias V (refresh) by the refresh operation. Thereafter, the photoelectric conversion element transitions from a refresh operation state to a reset operation for bringing the photoelectric conversion state into a state where photoelectric conversion is possible.

リセット動作は、1行目のスイッチ素子(T1−1〜T1−3)のゲート配線G1に電圧Vg(on)を印加した状態で、かつスイッチRES1〜RES3を導通状態のまま、「REFRESH」信号を「Lo」にする。この動作により、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3のG電極は、リセットバイアスV(reset)=GNDにリセットされ、同時に容量素子Cf1〜Cf3に蓄積されていた電荷をリセットする。当該リセット動作が終了した後、続いて、ゲート配線G2のゲートパルスを印加することができる。すなわち、1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3の電荷に対して第2のシフトレジスタSR2による直列変換動作をする間に、同時に1行目の光電変換素子S1−1〜S1−3をリフレッシュし、容量素子Cf1〜Cf3をリセットし、そして、2行目の光電変換素子S2−1〜S2−3の電荷を第1のシフトレジスタSR1により信号配線M1〜M3に転送することが可能となる。   The reset operation is performed in a state where the voltage Vg (on) is applied to the gate wiring G1 of the switch elements (T1-1 to T1-3) in the first row and the switches RES1 to RES3 are in the conductive state, and the “REFRESH” signal To “Lo”. By this operation, the G electrodes of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row are reset to the reset bias V (reset) = GND, and simultaneously reset the charges accumulated in the capacitive elements Cf1 to Cf3. . After the reset operation is completed, a gate pulse of the gate line G2 can be applied subsequently. That is, during the serial conversion operation by the second shift register SR2 with respect to the charges of the photoelectric conversion elements S1-1 to S1-3 in the first row, the photoelectric conversion elements S1-1 to S1- in the first row are simultaneously performed. 3 is reset, the capacitive elements Cf1 to Cf3 are reset, and the charges of the photoelectric conversion elements S2-1 to S2-3 in the second row are transferred to the signal wirings M1 to M3 by the first shift register SR1. It becomes possible.

以上の動作により、第1行目から第3行目までの全ての光電変換素子S1−1〜S3−3の電荷(画像信号)を出力することができる。そして、この1フレーム分の動作を複数回繰り返すことにより、連続した画像が取得できる。   With the above operation, charges (image signals) of all the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3 from the first row to the third row can be output. A continuous image can be acquired by repeating the operation for one frame a plurality of times.

図8は、本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置において、図6の読み出し用回路部707から出力されたアナログ信号を処理する各構成部のブロック図である。
図8には、各構成部として、AD変換器(ADC)61と、CPU62と、シフトレジスタ63と、メモリ部64(1)〜64(n)が構成されている。そして、例えば、本実施形態では、AD変換器(ADC)61がX線検出回路部503に構成され、メモリ部64(1)〜64(n)がメモリ505に構成され、CPU62及びシフトレジスタ63が画像処理部520に構成されている。
FIG. 8 is a block diagram of each component that processes an analog signal output from the readout circuit unit 707 of FIG. 6 in the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 8, an AD converter (ADC) 61, a CPU 62, a shift register 63, and memory units 64 (1) to 64 (n) are configured as the respective components. For example, in this embodiment, the AD converter (ADC) 61 is configured in the X-ray detection circuit unit 503, the memory units 64 (1) to 64 (n) are configured in the memory 505, and the CPU 62 and the shift register 63. Is configured in the image processing unit 520.

AD変換器(ADC)61は、読み出し用回路部707から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するものである。メモリ部64(1)〜64(n)は、1フレーム目(F1)からnフレーム目(Fn)までの画像信号を画像データとしてそれぞれ記憶するためのものである。   The AD converter (ADC) 61 converts the analog signal output from the reading circuit unit 707 into a digital signal. The memory units 64 (1) to 64 (n) are for storing image signals from the first frame (F1) to the nth frame (Fn) as image data.

読み出し用回路部707から出力されたアナログ信号は、AD変換器(ADC)61に入力される。AD変換器(ADC)61の分解能は、診断目的に応じて異なるが、胸部X線撮影の場合、12ビット〜14ビットかそれ以上が妥当である。AD変換器(ADC)61からのディジタル信号は、各フレーム毎にメモリ部64(1)〜64(n)に画像データとして格納される。図8には、メモリ部がn個配置されており、それぞれ、1フレーム目(F1)からnフレーム目(Fn)までの撮影に対応した画像データが格納される。各メモリ部からの信号は、CPU(中央演算処理装置)62において演算処理される。   The analog signal output from the reading circuit unit 707 is input to the AD converter (ADC) 61. The resolution of the AD converter (ADC) 61 varies depending on the purpose of diagnosis, but in the case of chest radiography, 12 to 14 bits or more is appropriate. The digital signal from the AD converter (ADC) 61 is stored as image data in the memory units 64 (1) to 64 (n) for each frame. In FIG. 8, n memory units are arranged, and image data corresponding to shooting from the first frame (F1) to the nth frame (Fn) is stored. Signals from the respective memory units are arithmetically processed in a CPU (Central Processing Unit) 62.

図9は、図8に示したCPU62の動作を示すタイミングチャートであり、各フレーム(F1、・・・、Fn-1、Fn)毎にX線発生のタイミングを含めて記載したものである。   FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the CPU 62 shown in FIG. 8, and includes the X-ray generation timing for each frame (F1,..., Fn-1, Fn).

図10は、図6に示した光電変換回路部701の概略構成を示した上面図である。
ここで、MIS型光電変換素子101は、図6の光電変換素子S1−1〜S3−3に相当するものであり、スイッチ素子102は、図6のTFTであるスイッチ素子(T1−1〜T3−3)に相当するものである。また、光電変換素子101及びスイッチ素子102は、アモルファスシリコン半導体薄膜などの非単結晶半導体薄膜を用いて構成されており、図10には、それらを結線する配線を含めて示している。また、図11は、図10に示した光電変換回路部701において、A−Bにおける概略断面図である。以後の説明では、簡単化のために、MIS型光電変換素子を単に光電変換素子として説明する。
FIG. 10 is a top view illustrating a schematic configuration of the photoelectric conversion circuit unit 701 illustrated in FIG. 6.
Here, the MIS type photoelectric conversion element 101 corresponds to the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3 in FIG. 6, and the switch element 102 is a switch element (T1-1 to T3) which is a TFT in FIG. -3). In addition, the photoelectric conversion element 101 and the switch element 102 are configured using a non-single-crystal semiconductor thin film such as an amorphous silicon semiconductor thin film, and FIG. 11 is a schematic cross-sectional view taken along the line AB in the photoelectric conversion circuit portion 701 illustrated in FIG. In the following description, for the sake of simplicity, the MIS photoelectric conversion element will be described simply as a photoelectric conversion element.

光電変換素子101及びスイッチ素子102(ここでは、アモルファスシリコンTFT、以下、これを単にTFTとする)は、同一の絶縁基板103上に形成されている。光電変換素子101の下部電極は、TFT102の下部電極(ゲート電極)と同一の第1の金属薄膜層104で共有されており、光電変換素子101の上部電極は、TFT102の上部電極(ソース電極、ドレイン電極)と同一の第2の金属薄膜層105で共有されている。   The photoelectric conversion element 101 and the switch element 102 (here, an amorphous silicon TFT, which will be simply referred to as a TFT hereinafter) are formed on the same insulating substrate 103. The lower electrode of the photoelectric conversion element 101 is shared by the same first metal thin film layer 104 as the lower electrode (gate electrode) of the TFT 102, and the upper electrode of the photoelectric conversion element 101 is the upper electrode (source electrode, The second metal thin film layer 105 that is the same as the drain electrode) is shared.

また、第1の金属薄膜層104及び第2の金属薄膜層105は、図10に示す光電変換回路部701内のゲート駆動用配線106、マトリクス信号配線107も共有している。図10においては、画素数として2×2の計4画素分が記載されている。図10のハッチング部は、光電変換素子101の受光面である。109は光電変換素子にバイアスを与える電源ラインである。また、110は光電変換素子とTFTを接続するためのコンタクトホールである。   The first metal thin film layer 104 and the second metal thin film layer 105 also share the gate drive wiring 106 and the matrix signal wiring 107 in the photoelectric conversion circuit portion 701 shown in FIG. In FIG. 10, a total of 4 pixels of 2 × 2 is described as the number of pixels. The hatched portion in FIG. 10 is a light receiving surface of the photoelectric conversion element 101. Reference numeral 109 denotes a power supply line for applying a bias to the photoelectric conversion element. Reference numeral 110 denotes a contact hole for connecting the photoelectric conversion element and the TFT.

図10及び図11に示すように、アモルファスシリコン半導体を主たる材料とした構成を用いれば、光電変換素子101、スイッチ素子102、ゲート駆動用配線106、マトリクス信号配線107を同一の絶縁基板103上に同時に作製することができ、大面積の光電変換回路部701を容易に、しかも安価に提供することができる。   As shown in FIGS. 10 and 11, when a configuration using an amorphous silicon semiconductor as a main material is used, the photoelectric conversion element 101, the switch element 102, the gate driving wiring 106, and the matrix signal wiring 107 are placed on the same insulating substrate 103. The photoelectric conversion circuit portion 701 having a large area can be easily manufactured at a low cost.

次に、光電変換素子101の単体のデバイス動作について説明する。
図12は、光電変換素子101のデバイス動作を説明するためのエネルギーバンド図である。
Next, a single device operation of the photoelectric conversion element 101 will be described.
FIG. 12 is an energy band diagram for explaining the device operation of the photoelectric conversion element 101.

図12(a)及び(b)は、それぞれリフレッシュモード及び光電変換モードの動作を示しており、また、図12(c)は、飽和状態での動作を示している。また、図12(a)〜(c)の横方向に示されているM1〜M2は、図11で示される各層の膜厚方向の状態を表している。   12A and 12B show the operation in the refresh mode and the photoelectric conversion mode, respectively, and FIG. 12C shows the operation in the saturated state. Further, M1 to M2 shown in the horizontal direction of FIGS. 12A to 12C represent the state of the thickness direction of each layer shown in FIG.

具体的に、M1は、図11の第1の金属薄膜層104(ここでは、例えばCr)で形成された下部電極(G電極)である。アモルファス窒化シリコン(a−SiNx)層は、図11のa−SiN絶縁薄膜層111に相当するものであり、電子、ホール共にその通過を阻止する層である。このa−SiNx層は、トンネル効果をもたらさない程度の厚さが必要であり、通常500オングストローム以上に設定される。水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)層は、図11のa−Si半導体薄膜層112に相当するものであり、意図的にドーパントをドープしていない真性半導体層(i層)で形成された光電変換半導体層である。N+層は、図11のN+層119に相当するものであり、a−Si:H層へのホールの注入を阻止するために形成されたN型a−Si:H層などの非単結晶半導体からなる単一導電型キャリアの注入阻止層である。また、M2は、図11の第2金属薄膜層105(ここでは、例えばAl)で形成される上部電極(D電極)である。 Specifically, M1 is a lower electrode (G electrode) formed of the first metal thin film layer 104 (here, for example, Cr) in FIG. The amorphous silicon nitride (a-SiNx) layer corresponds to the a-SiN insulating thin film layer 111 in FIG. 11, and is a layer that blocks passage of both electrons and holes. The a-SiNx layer needs to have a thickness that does not cause a tunnel effect, and is usually set to 500 angstroms or more. The hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) layer corresponds to the a-Si semiconductor thin film layer 112 in FIG. 11, and is formed of an intrinsic semiconductor layer (i layer) that is not intentionally doped with a dopant. A photoelectric conversion semiconductor layer. The N + layer corresponds to the N + layer 119 in FIG. 11, and is a non-single layer such as an N-type a-Si: H layer formed to prevent hole injection into the a-Si: H layer. It is a single conductivity type carrier injection blocking layer made of a crystalline semiconductor. M2 is an upper electrode (D electrode) formed of the second metal thin film layer 105 (here, Al, for example) in FIG.

図11では、第2金属薄膜層105(D電極)がN+層113を完全には覆っていないが、D電極とN+層113との間は電子の移動が自由に行われるため、D電極とN+層113は常に同電位であり、以下の説明では、そのことを前提としている。 In Figure 11, since the second metal thin film layer 105 (D electrode) but does not completely cover the N + layer 113, between the D electrode and the N + layer 113 in which electrons move is freely performed, D The electrode and the N + layer 113 are always at the same potential, and this is assumed in the following description.

光電変換素子101には、D電極やG電極への電圧の印可の仕方により、リフレッシュモードと光電変換モードという2種類の動作モードがある。   The photoelectric conversion element 101 has two types of operation modes, a refresh mode and a photoelectric conversion mode, depending on how the voltage is applied to the D electrode and the G electrode.

リフレッシュモードを示す図12(a)において、D電極は、G電極に対して負の電位が与えられており、i層中の黒丸で示されたホールは電界によりD電極に導かれる。同時に白丸で示された電子はi層に注入される。この時、一部のホールと電子はN+層、i層において再結合して消滅する。十分に長い時間この状態が続けば、i層内のホールはi層から掃き出される。 In FIG. 12A showing the refresh mode, the D electrode is given a negative potential with respect to the G electrode, and holes indicated by black circles in the i layer are guided to the D electrode by an electric field. At the same time, electrons indicated by white circles are injected into the i layer. At this time, some holes and electrons recombine and disappear in the N + layer and the i layer. If this state continues for a sufficiently long time, the holes in the i layer are swept out of the i layer.

このリフレッシュモードの状態から光電変換モードを示す図12(b)にするためには、D電極にG電極に対して正の電位を与える。これにより、i層中の電子は、瞬時にD電極に導かれる。しかし、ホールはN+層が注入阻止層として働くため、i層に導かれることはない。この状態でi層に光が入射すると、光は吸収され電子・ホール対が発生する。ここで発生した電子は電界によりD電極に導かれ、ホールはi層内を移動してi層とa−SiNx層との界面に達するがa−SiNx層内には移動できないため、i層内に留まることになる。この時、電子はD電極に移動し、ホールはi層内のa−SiNx層との界面に移動するため、光電変換素子101内の電気的中性を保つために電流がG電極から流れる。この電流は、光により発生した電子・ホール対に対応するため入射した光に比例する。 In order to change the refresh mode to the photoelectric conversion mode shown in FIG. 12B, a positive potential is applied to the D electrode with respect to the G electrode. Thereby, electrons in the i layer are instantaneously guided to the D electrode. However, since the N + layer functions as an injection blocking layer, holes are not introduced into the i layer. When light enters the i layer in this state, the light is absorbed and an electron / hole pair is generated. The electrons generated here are guided to the D electrode by the electric field, and the holes move in the i layer and reach the interface between the i layer and the a-SiNx layer, but cannot move in the a-SiNx layer. Will stay. At this time, electrons move to the D electrode, and holes move to the interface with the a-SiNx layer in the i layer, so that a current flows from the G electrode in order to maintain electrical neutrality in the photoelectric conversion element 101. This current is proportional to the incident light because it corresponds to the electron-hole pair generated by the light.

図12(b)の光電変換モードの状態をある期間保った後、再び、図12(a)のリフレッシュモードの状態になると、i層に留まっていたホールは、前述のようにD電極に導かれ、同時にこのホールに対応した電流が流れる。このホールの量は、光電変換モード期間に入射した光の総量に対応する。この時、i層内に注入される電子の量に対応した電流も流れるが、この量はおよそ一定なため差し引いて検出すればよい。すなわち、光電変換素子101は、リアルタイムに入射する光の量を出力すると同時に、ある期間に入射した光の総量も検出することができる。   After maintaining the state of the photoelectric conversion mode in FIG. 12B for a certain period and then entering the state of the refresh mode in FIG. 12A again, the holes remaining in the i layer are introduced to the D electrode as described above. At the same time, a current corresponding to this hole flows. The amount of holes corresponds to the total amount of light incident during the photoelectric conversion mode period. At this time, a current corresponding to the amount of electrons injected into the i layer also flows, but since this amount is approximately constant, it may be detected by subtracting. That is, the photoelectric conversion element 101 outputs the amount of light incident in real time, and at the same time can detect the total amount of light incident during a certain period.

しかしながら、光電変換素子101において、何らかの理由により光電変換モードの期間が長くなった場合や入射する光の照度が強い場合、光の入射があるにもかかわらず電流が流れないことがある。これは、図12(c)に示した飽和状態のように、i層内にホールが多数留まり、このホールによりi層内の電界が小さくなり、発生した電子が導かれなくなってi層内でホールと再結合してしまうからである。この飽和状態で光の入射の状態が変化すると、電流が不安定に流れることもあるが、再び、図12(a)のリフレッシュモードにすれば、i層内のホールは、掃き出されて次の光電変換モードでは再び光に比例した電流が流れる。   However, in the photoelectric conversion element 101, when the period of the photoelectric conversion mode is increased for some reason or when the illuminance of incident light is strong, current may not flow even though light is incident. This is because, as in the saturated state shown in FIG. 12 (c), a large number of holes remain in the i layer, and the electric field in the i layer is reduced by the holes, and the generated electrons are not guided. This is because they recombine with holes. If the incident state of light changes in this saturation state, the current may flow in an unstable manner. However, if the refresh mode of FIG. 12A is set again, the holes in the i layer are swept out to the next. In this photoelectric conversion mode, a current proportional to light flows again.

また、前述の説明において、図12(a)のリフレッシュモードでi層内のホールを掃き出す場合、すべてのホールを掃き出すのが理想であるが、一部のホールを掃き出すだけでも効果はあり、前述した説明と等しい電流が得られて問題はない。すなわち、次の光電変換モードでの検出機会において、図12(c)の飽和状態になっていなければよく、リフレッシュモードでのD電極のG電極に対する電位、リフレッシュモードの期間及びN+層の注入阻止層の特性を決めればよい。また、更に、図12(a)のリフレッシュモードにおいて、i層への電子の注入は必要条件でなく、D電極のG電極に対する電位は負に限定されるものでもない。ホールが多数i層に留まっている場合には、例えD電極のG電極に対する電位が正の電位であっても、i層内の電界はホールをD電極に導く方向に加わるからである。また、注入阻止層であるN+層の特性も同様に、電子をi層に注入できることが必要条件ではない。 In the above description, when holes in the i layer are swept out in the refresh mode of FIG. 12A, it is ideal to sweep out all the holes. However, sweeping out some holes is also effective. There is no problem in obtaining the same current as described above. That is, at the detection opportunity in the next photoelectric conversion mode, it does not have to be in the saturation state of FIG. 12C, the potential of the D electrode with respect to the G electrode in the refresh mode, the period of the refresh mode, and the implantation of the N + layer The characteristics of the blocking layer can be determined. Furthermore, in the refresh mode of FIG. 12A, the injection of electrons into the i layer is not a necessary condition, and the potential of the D electrode with respect to the G electrode is not limited to negative. This is because when many holes remain in the i layer, even if the potential of the D electrode with respect to the G electrode is a positive potential, the electric field in the i layer is applied in the direction in which the holes are guided to the D electrode. Similarly, the characteristics of the N + layer that is the injection blocking layer are not necessarily required to be able to inject electrons into the i layer.

(第2の実施形態)
図13は、本発明の第2の実施形態に係るX線撮像装置の処理を示し、メモリ505に格納されているn枚の胸部撮影画像データに対して、それぞれ5箇所の画像領域を選択した例を示した概略図である。
(Second Embodiment)
FIG. 13 shows the processing of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention, and five image areas are selected for each of n chest image data stored in the memory 505. It is the schematic which showed the example.

第2の実施形態では、例えば、被写体(患者)507の呼吸の動態を観察する診断する場合、画像領域選択手段521により、被写体507の動きがある肺野部以外の画像領域を選択する。ここで、画像領域B及び画像領域Eは、被写体507の存在しない領域(素抜け領域)である。画像領域Cの肩や画像領域Dの首は、呼吸においては比較的動きがない領域である。画像領域Aの縦隔部は、呼吸により若干動く可能性があるが、肺野に比べて動きが少ないため、その画像領域を選択している。選択する画像領域としては、被写体(患者)507の動きがない(動きが少ない)という指標はあるが、絶対的なものではない。選択する画像領域が適正であれば、選択数が多いほど補正の精度は向上するが、画像処理部520による演算処理で計算する時間も長くなるため、ケースバイケースである。   In the second embodiment, for example, when diagnosing by observing the respiratory dynamics of the subject (patient) 507, the image region selection unit 521 selects an image region other than the lung field where the subject 507 moves. Here, the image area B and the image area E are areas where the subject 507 does not exist (elementary areas). The shoulder of the image area C and the neck of the image area D are areas where there is relatively no movement in breathing. The mediastinal portion of the image area A may move slightly due to respiration, but the image area is selected because it moves less than the lung field. As an image area to be selected, there is an index that the subject (patient) 507 does not move (the movement is small), but it is not absolute. If the image area to be selected is appropriate, the correction accuracy increases as the number of selections increases. However, the time required for calculation by the image processing unit 520 is longer, which is case by case.

(第3の実施形態)
図14は、本発明の第3の実施形態に係るX線撮像装置のX線検出回路部の2次元的回路図である。
図6と異なる点は、光電変換素子S1−1〜S3−3がMIS型センサではなく、PIN型センサであることである。このPIN型センサは、MIS型センサと異なりリフレッシュ動作を行わずに連続した撮影をすることができるので、一般的にMIS型センサよりもフレームレートを高くすることが可能である。また、光電変換素子S1−1〜S3−3をPIN型センサで構成しているため、図6の読み出し用回路部707とは異なる構成の読み出し用回路部702となっている。
(Third embodiment)
FIG. 14 is a two-dimensional circuit diagram of the X-ray detection circuit unit of the X-ray imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention.
The difference from FIG. 6 is that the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3 are not MIS type sensors but PIN type sensors. Unlike the MIS type sensor, this PIN type sensor can continuously shoot without performing a refresh operation, and therefore, it can generally have a higher frame rate than the MIS type sensor. Further, since the photoelectric conversion elements S1-1 to S3-3 are configured by PIN sensors, the readout circuit unit 702 has a configuration different from that of the readout circuit unit 707 in FIG.

(第4の実施形態)
図15は、本発明の第4の実施形態を示し、X線撮像装置をX線診断システムへ適用した例を示した概略図である。
X線源であるX線チューブ6050で発生したX線6060は、被写体(患者)507の胸部5071を透過し、イメージセンサ6040に入射する。イメージセンサ6040に入射したX線には、被写体507の体内部の情報が含まれている。イメージセンサ6040では、X線の入射に対応して蛍光体で可視光に変換し、さらに、これを光電変換して電気信号を得る。この電気信号は、ディジタル変換されてイメージプロセッサ6070により画像処理され、制御室(コントロールルーム)のディスプレイ6080に画像として表示されて観察される。
(Fourth embodiment)
FIG. 15 is a schematic diagram showing an example in which the X-ray imaging apparatus is applied to an X-ray diagnostic system according to the fourth embodiment of the present invention.
X-rays 6060 generated by an X-ray tube 6050 serving as an X-ray source pass through a chest 5071 of a subject (patient) 507 and enter an image sensor 6040. X-rays incident on the image sensor 6040 include information inside the body of the subject 507. In the image sensor 6040, in response to the incidence of X-rays, the phosphor converts the light into visible light, which is further photoelectrically converted to obtain an electrical signal. This electric signal is digitally converted and subjected to image processing by an image processor 6070, and is displayed as an image on a display 6080 in a control room (control room) and observed.

本実施形態のX線チューブ6050は、例えば、図1のX線管球501に相当するものであり、イメージセンサ6040は、例えば、図1のX線検出回路部503に相当し、イメージプロセッサ6070は、例えば、図1のX線電源504、メモリ505及び画像処理部520に相当し、ディスプレイ6080は、例えば、表示部530に相当するものである。   The X-ray tube 6050 of the present embodiment corresponds to, for example, the X-ray tube 501 in FIG. 1, and the image sensor 6040 corresponds to, for example, the X-ray detection circuit unit 503 in FIG. 1 corresponds to, for example, the X-ray power source 504, the memory 505, and the image processing unit 520 in FIG. 1, and the display 6080 corresponds to, for example, the display unit 530.

また、イメージプロセッサ6070による画像処理により生成された画像データは、電話回線6090等の伝送手段により遠隔地へ転送することができ、ドクタールームなどの別の場所でディスプレイ6081に表示もしくは光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、この画像データをフィルムプロセッサ6100によりフィルム6110として記録することもできる。   In addition, image data generated by image processing by the image processor 6070 can be transferred to a remote place by transmission means such as a telephone line 6090 and displayed on a display 6081 in another place such as a doctor room or stored on an optical disk or the like. It can be stored in the means and can be diagnosed by a remote doctor. The image data can also be recorded as a film 6110 by the film processor 6100.

本発明の実施形態によれば、被写体507に対して連続したnフレームの放射線像の撮像を行った際に得られた各画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択し(ステップS101)、選択した各画像データの各画像領域における平均出力値を算出し(ステップS102)、第1フレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値を基準として、第2〜第nフレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値の変化量を算出して(ステップS103)、当該算出結果に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正するようにしたので(ステップS104及びステップS105)、動画撮影時において、センサに起因する画像濃度の変化を補正することができ、良好な動画画像を出力することが可能となる。これにより、診断効率の高い放射線撮像装置を提供することが可能となり、将来へ向けて更に質の高い医療環境の実現を推進できる。   According to the embodiment of the present invention, at least two or more image regions having different image densities are selected for each image data obtained when a continuous n-frame radiation image is captured on the subject 507. (Step S101), an average output value in each image area of each selected image data is calculated (Step S102), and the second to nth frames are based on the average output value of each image area in the image data of the first frame. The amount of change in the average output value of each image area in the image data of the image is calculated (step S103), and the image density in the other image data is corrected based on the calculation result (step S104 and step S104). S105) At the time of moving image shooting, the change in image density caused by the sensor can be corrected, and a good moving image can be output. It is possible. This makes it possible to provide a radiation imaging apparatus with high diagnostic efficiency and promote the realization of a higher quality medical environment for the future.

また、本発明の実施形態によれば、水素化アモルファスシリコンをセンサ(光電変換素子508)として用いているため、大面積でしかも安価なFPDを提供することが可能となる。すなわち、胃の透視などの用いられるI.I.に変わって、周辺の画像の歪みが全くなく、等倍の正確な画像を得ることができる。また、画像を高速で連続的に撮影するX線CT装置への応用も現実的となってくる。   Further, according to the embodiment of the present invention, since hydrogenated amorphous silicon is used as a sensor (photoelectric conversion element 508), it is possible to provide an FPD that is large in area and inexpensive. That is, I.I. I. Instead, the surrounding image is not distorted at all, and an accurate image with the same magnification can be obtained. In addition, application to an X-ray CT apparatus that continuously captures images at high speed becomes realistic.

本実施形態のX線撮像装置では、静止画及び動画の双方の撮影ができ、また、図15に示すようなX線撮像装置を有するX線診断システムを構築することにより、得られた撮影データの記録、表示、印刷、保管が容易にでき、従来のフィルム撮影方式に変わる近年のディジタル化の要求に応える全く新しいX線診断システムを提供することができる。   In the X-ray imaging apparatus of the present embodiment, both still images and moving images can be captured, and the imaging data obtained by constructing an X-ray diagnostic system having the X-ray imaging apparatus as shown in FIG. Can be recorded, displayed, printed, and stored easily, and a completely new X-ray diagnostic system can be provided that meets the recent demands for digitization in place of the conventional film imaging system.

前述した本発明の実施形態に係るX線撮像装置を構成する図1の各手段、並びにX線撮像装置の制御方法を示した図5の各ステップは、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。   Each unit of FIG. 1 constituting the X-ray imaging apparatus according to the embodiment of the present invention described above and each step of FIG. 5 showing a control method of the X-ray imaging apparatus are stored in a RAM or a ROM of a computer. This can be realized by operating the program. This program and a computer-readable storage medium storing the program are included in the present invention.

具体的に、前記プログラムは、例えばCD−ROMのような記憶媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記憶媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワーク(LAN、インターネットの等のWAN、無線通信ネットワーク等)システムにおける通信媒体(光ファイバ等の有線回線や無線回線等)を用いることができる。   Specifically, the program is recorded in a storage medium such as a CD-ROM, or provided to a computer via various transmission media. As a storage medium for recording the program, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, a nonvolatile memory card, and the like can be used in addition to the CD-ROM. On the other hand, as the transmission medium of the program, a communication medium (wired line such as an optical fiber, etc.) in a computer network (LAN, WAN such as the Internet, wireless communication network, etc.) system for propagating and supplying program information as a carrier wave A wireless line or the like.

また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより本発明の実施形態に係るX線撮像装置の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)或いは他のアプリケーションソフト等と共同して本発明の実施形態に係るX線撮像装置の機能が実現される場合や、供給されたプログラムの処理の全て、或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて本発明の実施形態に係るX線撮像装置の機能が実現される場合も、かかるプログラムは本発明に含まれる。   In addition, the functions of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment of the present invention are realized by executing a program supplied by the computer, and an OS (operating system) or other program running on the computer. When the functions of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment of the present invention are realized in cooperation with the application software or the like, all or part of the processing of the supplied program is a function expansion board or function expansion unit of a computer Such a program is also included in the present invention even when the functions of the X-ray imaging apparatus according to the embodiment of the present invention are realized.

本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an X-ray imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置の処理を示し、メモリに格納されているn枚の画像データに対して、それぞれ5箇所の画像領域を選択した例を示した概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing processing of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention, and showing an example in which five image areas are selected for n pieces of image data stored in a memory. is there. 各フレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値を示した特性図である。It is the characteristic view which showed the average output value of each image area | region in the image data of each frame. 第1フレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値を基準として、他のフレームの画像データにおける各画像領域の平均出力値の変化量を示した特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the amount of change in the average output value of each image region in the image data of other frames, with the average output value of each image region in the image data of the first frame as a reference. 本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置の制御処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control processing of the X-ray imaging device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置のX線検出回路部の2次元的回路図である。FIG. 2 is a two-dimensional circuit diagram of an X-ray detection circuit unit of the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図6に示したX線検出回路部の動作を示すタイムチャートである。7 is a time chart showing the operation of the X-ray detection circuit unit shown in FIG. 6. 本発明の第1の実施形態に係るX線撮像装置において、図6の読み出し用回路部から出力されたアナログ信号を処理する各構成部のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of each component that processes an analog signal output from the readout circuit unit in FIG. 6 in the X-ray imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図8に示したCPUの動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of CPU shown in FIG. 図6に示した光電変換回路部の概略構成を示した上面図である。FIG. 7 is a top view illustrating a schematic configuration of the photoelectric conversion circuit unit illustrated in FIG. 6. 図10に示した光電変換回路部において、A−Bにおける概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view taken along line AB in the photoelectric conversion circuit unit illustrated in FIG. 10. 光電変換素子のデバイス動作を説明するためのエネルギーバンド図である。It is an energy band figure for demonstrating the device operation | movement of a photoelectric conversion element. 本発明の第2の実施形態に係るX線撮像装置の処理を示し、メモリに格納されているn枚の胸部撮影画像データに対して、それぞれ5箇所の画像領域を選択した例を示した概略図である。FIG. 7 is a diagram illustrating processing of the X-ray imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention, showing an example in which five image regions are selected for n chest radiographed image data stored in a memory. FIG. 本発明の第3の実施形態に係るX線撮像装置のX線検出回路部の2次元的回路図である。It is a two-dimensional circuit diagram of the X-ray detection circuit part of the X-ray imaging device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態を示し、X線撮像装置をX線診断システムへ適用した例を示した概略図である。It is the schematic which showed the 4th Embodiment of this invention and showed the example which applied the X-ray imaging device to the X-ray diagnostic system.

符号の説明Explanation of symbols

501 X線管球
502 波長変換体
503 X線検出回路部
504 X線電源
505 メモリ
506 ガラス基板
507 被写体
508 光電変換素子
520 画像処理部
521 画像領域選択手段
522 平均出力値算出手段
523 変化量算出手段
524 補正手段
525 表示制御手段
530 表示部
701 光電変換回路部
702、707 読み出し用回路部
A1〜A3、B1〜B3、Ab オペアンプ
Cf1〜Cf3 積分容量
SW−res オペアンプの(+)端子にリセットバイアスを与えるスイッチ
SW−ref オペアンプの(+)端子にリフレッシュバイアスを与えるスイッチ
G1〜G3 ゲート駆動配線
M1〜M3 マトリクス信号配線
RES1〜RES3 Cf1〜Cf3に形成される負荷容量をリセットするスイッチ
S1−1〜S3−3 光電変換素子
T1−1〜T3−3 スイッチ素子
Sn1〜Sn3 読み出し容量に信号を転送するための転送スイッチ
Sr1〜Sr3 読み出し容量の信号を順次読み出すための読み出し用スイッチ
SR1 第1のシフトレジスタ
SR2 第2のシフトレジスタ
Vs バイアス電源
V(reset) リセット電源
V(refresh) リフレッシュ電源
Vg(on) TFTをオンするための電源
Vg(off) TFTをオフするための電源
61 AD変換器(ADC)
62 CPU
63 シフトレジスタ
64(1)〜64(n) メモリ部
101 光電変換素子
102 スイッチ素子(TFT)
103 絶縁基板
104 第1の金属薄膜層
105 第2の金属薄膜層
106 ゲート駆動用配線
107 マトリクス信号配線
110 コンタクトホール部
111 a−SiN絶縁薄膜層
112 a−Si半導体薄膜層
113 N+
114 配線クロス部
115 保護膜
501 X-ray tube 502 Wavelength converter 503 X-ray detection circuit unit 504 X-ray power source 505 Memory 506 Glass substrate 507 Subject 508 Photoelectric conversion element 520 Image processing unit 521 Image region selection unit 522 Average output value calculation unit 523 Change amount calculation unit 524 Correction unit 525 Display control unit 530 Display unit 701 Photoelectric conversion circuit units 702 and 707 Read circuit units A1 to A3, B1 to B3, Ab Operational amplifier Cf1 to Cf3 Integration capacitance SW-res A reset bias is applied to the (+) terminal of the operational amplifier. Switch SW-ref switches G1 to G3 that apply a refresh bias to the (+) terminal of the operational amplifier gate drive wirings M1 to M3 matrix signal wirings RES1 to RES3 switches S1-1 to S3 that reset load capacitances formed in Cf1 to Cf3 -3 Photoelectric conversion Elements T1-1 to T3-3 Switch elements Sn1 to Sn3 Transfer switches Sr1 to Sr3 for transferring signals to the read capacitors Read switches SR1 for sequentially reading the signals of the read capacitors First shift register SR2 Second shift Register Vs Bias power supply V (reset) Reset power supply V (refresh) Refresh power supply Vg (on) Power supply Vg (off) for turning on TFT Power supply 61 for turning off TFT AD converter (ADC)
62 CPU
63 Shift register 64 (1) to 64 (n) Memory unit 101 Photoelectric conversion element 102 Switch element (TFT)
103 Insulating substrate 104 First metal thin film layer 105 Second metal thin film layer 106 Gate drive wiring 107 Matrix signal wiring 110 Contact hole portion 111 a-SiN insulating thin film layer 112 a-Si semiconductor thin film layer 113 N + layer 114 Wiring Cross part 115 Protective film

Claims (12)

放射線源から被写体に対して出射され、前記被写体を透過した透過放射線を含む放射線を電気信号に変換する変換素子が2次元アレー状に配置された放射線検出回路部において、前記被写体に対して連続したnフレーム(nは2以上の自然数)の放射線像の撮像を行った際に、前記放射線検出回路部で検出された電気信号を連続したn枚の画像データとして記憶するメモリと、
各前記画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する画像領域選択手段と、
各前記画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を算出する平均出力値算出手段と、
任意の1枚の画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける前記平均出力値の変化量を算出する変化量算出手段と、
前記変化量算出手段による算出結果に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正する補正手段と
を有することを特徴とする放射線撮像装置。
In a radiation detection circuit unit in which a conversion element that converts radiation including radiation transmitted from a radiation source and transmitted through the subject into an electrical signal is arranged in a two-dimensional array, the radiation detection circuit unit is continuous with the subject. a memory that stores electrical signals detected by the radiation detection circuit unit as continuous n pieces of image data when capturing radiographic images of n frames (n is a natural number of 2 or more);
Image area selection means for selecting at least two or more image areas having different image densities for each of the image data;
Average output value calculating means for calculating an average output value of each of the image regions in each of the image data;
A change amount calculating means for calculating a change amount of the average output value in the other image data on the basis of an average output value of each of the image regions in any one piece of image data;
A radiation imaging apparatus comprising: a correcting unit that corrects an image density in the other image data based on a calculation result by the change amount calculating unit.
前記補正手段は、前記変化量算出手段による算出結果に基づいて前記他の画像データの各画素値における補正用データを生成し、当該補正用データに基づいて前記他の画像データにおける画像濃度を補正することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。   The correction unit generates correction data for each pixel value of the other image data based on a calculation result by the change amount calculation unit, and corrects an image density in the other image data based on the correction data. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein: 前記画像領域選択手段は、前記画像領域として、前記被写体の動きがない領域を選択することを特徴とする請求項1又は2に記載の放射線撮像装置。   The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the image area selection unit selects an area where the subject does not move as the image area. 前記画像領域のうちの1つは、前記被写体の存在しない領域であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。   The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein one of the image areas is an area where the subject does not exist. 前記変換素子は、放射線を可視光に変換する波長変換体と、前記可視光を電気信号に変換する光電変換素子と、により構成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。   The said conversion element is comprised by the wavelength converter which converts a radiation into visible light, and the photoelectric conversion element which converts the said visible light into an electrical signal, The any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. The radiation imaging apparatus described in 1. 前記波長変換体は、Gd22S、Gd23及びCsIのうち、少なくともいずれか1つを主成分とするものであることを特徴とする請求項5に記載の放射線撮像装置。 The radiation imaging apparatus according to claim 5, wherein the wavelength converter includes at least one of Gd 2 O 2 S, Gd 2 O 3, and CsI as a main component. 前記光電変換素子は、アモルファスシリコン半導体を用いたPIN型センサであることを特徴とする請求項5又は6に記載の放射線撮像装置。   The radiation imaging apparatus according to claim 5, wherein the photoelectric conversion element is a PIN sensor using an amorphous silicon semiconductor. 前記光電変換素子は、アモルファスシリコン半導体を用いたMIS型センサであることを特徴とする請求項5又は6に記載の放射線撮像装置。   The radiation imaging apparatus according to claim 5, wherein the photoelectric conversion element is a MIS type sensor using an amorphous silicon semiconductor. 前記MIS型センサは、
基板上に第1の金属薄膜層からなる下部電極と、
前記下部電極上に形成され、電子及びホールの通過を阻止するアモルファス窒化シリコンからなる絶縁層と、
前記絶縁層上に形成された水素化アモルファスシリコンからなる光電変換層と、
前記光電変換層上に形成され、ホールの注入を阻止するN型の注入阻止層と、
前記注入阻止層上の少なくとも一部の領域に形成され、透明導電層又は第2の金属薄膜層からなる上部電極とを含み構成され、
リフレッシュモードでは、
前記MIS型センサに対して、前記光電変換層からホールを前記上部電極に導く方向に電界を与え、
光電変換モードでは、
前記MIS型センサに対して、前記光電変換層に入射した放射線により発生した電子及びホールを当該光電変換層に留まらせて当該電子を前記上部電極に導く方向に電界を与えて、前記光電変換層に蓄積されるホールもしくは前記上部電極に導かれた電子を光信号として検出することを特徴とする請求項8に記載の放射線撮像装置。
The MIS type sensor is
A lower electrode comprising a first metal thin film layer on a substrate;
An insulating layer formed on the lower electrode and made of amorphous silicon nitride that blocks passage of electrons and holes;
A photoelectric conversion layer made of hydrogenated amorphous silicon formed on the insulating layer;
An N-type injection blocking layer formed on the photoelectric conversion layer and blocking hole injection;
An upper electrode formed of at least a part of the injection blocking layer and made of a transparent conductive layer or a second metal thin film layer;
In refresh mode,
An electric field is applied to the MIS type sensor in a direction that leads holes from the photoelectric conversion layer to the upper electrode,
In photoelectric conversion mode,
An electric field is applied to the MIS type sensor in such a direction that electrons and holes generated by radiation incident on the photoelectric conversion layer remain in the photoelectric conversion layer and guide the electrons to the upper electrode. The radiation imaging apparatus according to claim 8, wherein a hole accumulated in an electron or an electron guided to the upper electrode is detected as an optical signal.
前記変換素子は、前記放射線源から出射された放射線を吸収し、当該放射線を直接、電気信号に変換するものであり、ヨウ化鉛、ヨウ化水銀、セレン、テルル化カドミウム、ガリウムヒ素、ガリウム燐、硫化亜鉛及びシリコンのうち、少なくともいずれか1つを主成分とするものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。   The conversion element absorbs radiation emitted from the radiation source and converts the radiation directly into an electrical signal. Lead iodide, mercury iodide, selenium, cadmium telluride, gallium arsenide, gallium phosphide The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein at least one of zinc sulfide and silicon is a main component. 放射線源から被写体に対して出射され、前記被写体を透過した透過放射線を含む放射線を電気信号に変換する変換素子が2次元アレー状に配置された放射線検出回路部において、前記被写体に対して連続したnフレーム(nは2以上の自然数)の放射線像の撮像を行った際に、前記放射線検出回路部で検出された電気信号を連続したn枚の画像データとして記憶するメモリを備えた放射線撮像装置の制御方法であって、
各前記画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する画像領域選択ステップと、
各前記画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を算出する平均出力値算出ステップと、
任意の1枚の画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける前記平均出力値の変化量を算出する変化量算出ステップと、
前記変化量算出ステップによる算出結果に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正する補正ステップと
を有することを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
In a radiation detection circuit unit in which a conversion element that converts radiation including radiation transmitted from a radiation source and transmitted through the subject into an electrical signal is arranged in a two-dimensional array, the radiation detection circuit unit is continuous with the subject. Radiation imaging apparatus comprising a memory for storing electrical signals detected by the radiation detection circuit unit as continuous n pieces of image data when imaging of radiation images of n frames (n is a natural number of 2 or more) is performed. Control method,
An image area selecting step for selecting at least two or more image areas having different image densities for each of the image data;
An average output value calculating step for calculating an average output value of each of the image regions in each of the image data;
A change amount calculating step of calculating a change amount of the average output value in other image data with reference to an average output value of each of the image regions in any one piece of image data;
A control method for a radiation imaging apparatus, comprising: a correction step of correcting an image density in the other image data based on a calculation result in the change amount calculation step.
放射線源から被写体に対して出射され、前記被写体を透過した透過放射線を含む放射線を電気信号に変換する変換素子が2次元アレー状に配置された放射線検出回路部において、前記被写体に対して連続したnフレーム(nは2以上の自然数)の放射線像の撮像を行った際に、前記放射線検出回路部で検出された電気信号を連続したn枚の画像データとして記憶するメモリを備えた放射線撮像装置における処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
各前記画像データについて、画像濃度が異なる少なくとも2つ以上の画像領域を選択する処理と、
各前記画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を算出する処理と、
任意の1枚の画像データにおける各前記画像領域の平均出力値を基準として、他の画像データにおける前記平均出力値の変化量を算出する処理と、
前記算出された変化量に基づいて、前記他の画像データにおける画像濃度を補正する処理と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
In a radiation detection circuit unit in which a conversion element that converts radiation including radiation transmitted from a radiation source and transmitted through the subject into an electrical signal is arranged in a two-dimensional array, the radiation detection circuit unit is continuous with the subject. Radiation imaging apparatus provided with a memory for storing electrical signals detected by the radiation detection circuit unit as continuous n pieces of image data when imaging of radiation images of n frames (n is a natural number of 2 or more) is performed A program for causing a computer to execute the process in
For each of the image data, a process of selecting at least two or more image regions having different image densities;
A process of calculating an average output value of each of the image regions in each of the image data;
A process of calculating a change amount of the average output value in other image data on the basis of an average output value of each of the image regions in any one piece of image data;
A program for causing a computer to execute a process of correcting an image density in the other image data based on the calculated change amount.
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