JP2007215760A - 画像処理装置及びその制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 照射野領域に係る画素の読出動作を効率的にかつ精度良く実行するとともに、トータルスループットを向上することができる画像処理装置及びその制御方法、プログラムを提供する。
【解決手段】 検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出す全領域読出モードと、検出領域の部分領域の画素データを読み出す部分領域読出モードの切替を、指定された周期に基づいて制御する。指定される読出モードに基づいて、検出器の検出領域上の画素データを読み出す。全領域読出モードで読み出した画素データで構成される画像に基づいて、放射線の検出器に対する照射野領域を認識する。認識した照射野領域に対応する表示用画像を生成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、放射線源から照射された放射線を検出する検出器から、画素データを読み出して画像処理を実行する画像処理装置及びその制御方法、プログラムに関するものである。

Ｘ線画像診断の分野において、従来の銀塩フィルムによる撮影に代えて、Ｉ．Ｉ．（イメージインテンシファイア）−ＴＶシステムが広く用いられるようになってきた。しかし、Ｉ．Ｉ．−ＴＶシステムの撮影領域の大きさは、Ｉ．Ｉ．の口径によって定まり、撮影領域の拡大化の要求に応えて、１６インチ程度のものまで製作されるようになっている。しかしながら、Ｉ．Ｉ．を大口径化すると、撮影領域のみならず検出系の奥行きも増加する。従って、その重量も必然的に増し、Ｘ線診断装置が使いにくいものとなる。

また、チューブ構成であるため、その寿命も短い。このような、Ｉ．Ｉ．−ＴＶシステムの欠点を補うために、薄型のＸ線平面検出器を用いたＸ線診断装置が有望視されている。Ｘ線平面検出器は、平面上に投影されるＸ線強度分布を画素毎のデータとして読出可能な検出器である。

このＸ線平面検出器には、２つのタイプがあり、蛍光体を利用してＸ線を光電変換素子が検出可能な光の波長に変換して検出する間接型と、セレン等の半導体を用いて直接Ｘ線を検出する直接型に分類される。

このＸ線平面検出器において、小児の心臓等の動きが速い被検体については、その動きの速い領域のみをより高速に読み出すという技術が、特許文献１に示されている。

さらに、動きの速い領域のみを抽出する方法として、特許文献２に示されている手法がある。その内容は、まず、テスト爆射を行い、照射野領域を認識する。そして、その照射野を毎フレームトラッキングし、Ｘ線管球の絞り情報とＸ線管球と平面検出器との距離から照射野領域がずれたかどうかを判断する。そして、判断の結果、ずれていたら、もう一度全画素を読み出して照射野認識処理をするというものである。
特開平０７−０６７８６３号公報 特開平１１−３１８８７７号公報

薄型のＸ線平面検出器を利用した撮影の利点は、その配置の自由度が向上することにある。具体的には、従来のフィルムカセッテと同様の撮影技法がＸ線平面検出器（以下、カセッテタイプ）による透視にも適用できることにある。ここで、カセッテタイプの場合は、その配置の自由度が高い代わりに、照射野領域がずれたかどうかを判断する方法は困難である。つまり、カセッテタイプを、Ｃアーム等の取付部に固定して利用する場合、Ｘ線管球の絞り情報をコントロールすることはできるが、カセッテタイプとの距離は正確に検出することはできない。

しかし、カセッテタイプが一番力を発揮するのは、その可搬性である。従って、カセッテタイプがＸ線管球に対して自由に配置され、Ｘ線入射角度が様々変化する使われ方が最も多く想定される。例えば、図１１のように、腰をかがめたような状態で撮影が行われるような場合、Ｘ線爆射装置１１１１に取付けられているＸ線管球の絞り情報は、平面検出器１１１２に対してどの位置に照射されているかわからないため利用することができない。また、Ｘ線管球と平面検出器１１１２との距離も検出できない。

本発明は上記の課題を解決するためになされてものであり、照射野領域に係る画素の読出動作を効率的にかつ精度良く実行するとともに、トータルスループットを向上することができる画像処理装置及びその制御方法、プログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、
放射線源から照射された放射線を検出する検出器から、画素データを読み出して画像処理を実行する画像処理装置であって、
前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出す全領域読出モードと、前記検出領域の部分領域の画素データを読み出す部分領域読出モードの切替を、指定された周期に基づいて制御する制御手段と、
前記制御手段によって指定される読出モードに基づいて、前記検出器の検出領域上の画素データを読み出す読出手段と、
前記全領域読出モードで前記読出手段で読み出した画素データで構成される画像に基づいて、前記放射線の前記検出器に対する照射野領域を認識する認識手段と、
前記認識手段で認識した照射野領域に対応する表示用画像を生成する生成手段と
を備える。

また、好ましくは、前記認識手段で認識した照射野領域に関する照射野領域情報を記憶する記憶手段を更に備える。

また、好ましくは、前記全領域読出モードが指定されている場合、前記読出手段は、前記検出器からの読出対象の画素データ群の一部を間引いて読み出す。

また、好ましくは、前記全領域読出モードが指定されている場合、前記読出手段は、前記検出器からの読出対象の画素データ群の一部を加算して読み出す。

また、好ましくは、前記部分領域読出モードが指定されている場合、前記読出手段は、前記記憶手段に記憶されている照射野領域情報に基づいて、前記検出器の部分検出領域上の画素データを読み出す。

また、好ましくは、前記部分領域読出モードで、前記記憶手段に記憶されている照射野領域情報に基づく前記読出手段の読出によって特定した第１照射野領域と、その後に、前記認識手段による認識を実行して認識される第２照射野領域とに基づいて、前記記憶手段に記憶されている照射野領域情報を補正する補正手段を更に備える。

また、好ましくは、前記認識手段で認識した照射野領域の中心を含むフィードバック領域を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定したフィードバック領域に対応する前記検出器の検出領域で検出される画素データに基づいて、前記放射線源の放射に係る設定値を調整する調整手段と
を更に備える。

上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置は以下の構成を備える。即ち、
放射線強度分布を画像化する画素がマトリックス状に配置され、副走査方向のラインを選択し、主走査方向の画素位置を順次選択して、対応する画素位置の画素を読み出す検出器からの画素の読出を制御する画像処理装置であって、
前記副走査方向のライン毎に、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスを記憶するメモリ手段と、
前記メモリ手段で記憶されるアドレスに基づいて、前記主走査方向の各画素位置での画素の読取動作を制御する制御手段と
を備える。

また、好ましくは、読取対象の画素位置を示す値をカウントするカウンタ手段と、
第１クロック信号を発生する第１クロック発生手段と、
前記第１クロック信号よりも高速である第２クロックを発生する第２クロック発生手段と、
前記メモリ手段で記憶されるアドレスと前記カウンタ手段のカウント値に基づいて、前記第１クロック発生手段あるいは第２クロック発生手段を選択する選択手段と
を更に備える。

また、好ましくは、前記制御手段は、
前記カウンタ手段のカウント値が、前記メモリ手段で記憶される前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置のアドレス範囲内にある場合は、前記選択手段によって前記第１クロック発生手段を選択して、その第１クロック発生手段によって入力される第１クロック信号に従って、対応する画素位置での画素の読取動作を実行し、
前記カウンタ手段のカウント値が、前記メモリ手段で記憶される前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置のアドレス範囲外にある場合は、前記選択手段によって前記第２クロック発生手段を選択して、その第２クロック発生手段によって入力される第２クロック信号に従って、対応する画素位置での画素の読取動作を実行する。

また、好ましくは、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスを指定する指定手段を更に備え、
前記制御手段は、前記メモリ手段で記憶される指定された主走査方向のアドレス範囲に属する画素位置のみについて、画素の読取動作を実行する。

また、好ましくは、前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出して得られる画像データから、前記検出器に照射される放射線の照射野領域を解析する解析手段と、
前記解析手段の解析結果に基づいて、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスを前記メモリ手段に設定する設定手段と
を更に備える。

上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
放射線源から照射された放射線を検出する検出器から、画素データを読み出して画像処理を実行する画像処理装置の制御方法であって、
前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出す全領域読出モードと、前記検出領域の部分領域の画素データを読み出す部分領域読出モードの切替を、指定された周期に基づいて制御する制御工程と、
前記制御工程によって指定される読出モードに基づいて、前記検出器の検出領域上の画素データを読み出す読出工程と、
前記全領域読出モードで前記読出工程で読み出した画素データで構成される画像に基づいて、前記放射線の前記検出器に対する照射野領域を認識する認識工程と、
前記認識工程で認識した照射野領域に対応する表示用画像を生成する生成工程と
を備える。

上記の目的を達成するための本発明による画像処理装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
放射線強度分布を画像化する画素がマトリックス状に配置され、副走査方向のラインを選択し、主走査方向の画素位置を順次選択して、対応する画素位置の画素を読み出す検出器からの画素の読出を制御する画像処理装置の制御方法であって、
前記副走査方向のライン毎に、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスをメモリに設定する設定工程と、
前記メモリで記憶されるアドレスに基づいて、前記主走査方向の各画素位置での画素の読取動作を制御する制御工程と
を備える。

上記の目的を達成するための本発明によるプログラムは以下の構成を備える。即ち、

放射線源から照射された放射線を検出する検出器から、画素データを読み出して画像処理を実行する画像処理装置の制御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、
前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出す全領域読出モードと、前記検出領域の部分領域の画素データを読み出す部分領域読出モードの切替を、指定された周期に基づいて制御する制御工程と、
前記制御工程によって指定される読出モードに基づいて、前記検出器の検出領域上の画素データを読み出す読出工程と、
前記全領域読出モードで前記読出工程で読み出した画素データで構成される画像に基づいて、前記放射線の前記検出器に対する照射野領域を認識する認識工程と、
前記認識工程で認識した照射野領域に対応する表示用画像を生成する生成工程と
をコンピュータに実行させることを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明によるプログラムは以下の構成を備える。即ち、
放射線強度分布を画像化する画素がマトリックス状に配置され、副走査方向のラインを選択し、主走査方向の画素位置を順次選択して、対応する画素位置の画素を読み出す検出器からの画素の読出を制御する画像処理装置の制御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、
前記副走査方向のライン毎に、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスをメモリに設定する設定工程と、
前記メモリで記憶されるアドレスに基づいて、前記主走査方向の各画素位置での画素の読取動作を制御する制御工程と
をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明によれば、照射野領域に係る画素の読出動作を効率的にかつ精度良く実行するとともに、トータルスループットを向上することができる画像処理装置及びその制御方法、プログラムを提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

本発明では、上記課題に対し、Ｘ線管球の絞り情報とＸ線管球と平面検出器との距離から照射野領域を認識する方法ではなく、Ｘ線平面検出器から得られる撮影画像で、照射野を認識する方法を提案する。

尚、本実施形態では、放射線画像として、Ｘ線源から放射されるＸ線を用いて撮影された画像を例に挙げて説明しているが、これに限定されず、他の放射線源を用いて撮影された画像についても、本発明を適用することができる。

この場合、撮影画像だけを利用することで、カセッテタイプを利用したケースであっても、Ｘ線管球との位置関係を考える必要がないため有効である。

具体的には、定期的に、平面検出器の全領域読出を行う。例えば、１フレーム目に全領域読出を実行し、照射野認識処理を実行する。２フレーム目以降は、１フレーム目で認識した照射野をそのまま利用して、その照射野だけの部分領域読出を実行する。

そして、Ｔ＋１フレーム目に再度全領域読出を実行し、照射野認識処理を実行する。Ｔ＋２フレーム目以降は、Ｔ＋１フレーム目で認識した照射野を利用して部分領域読出を実行する。更に、２Ｔ＋１フレーム目で再度全領域読出を実行する。

このように、周期Ｔ毎に全領域読出を実行することで、平面検出器が移動して照射野領域がずれたケースでもそれを再度確認し、補正することができる。さらに、今までは、照射野をトラッキングしているだけでは、Ｘ線管球の絞りが変化して照射野サイズや形状の変化には対応することはできなかった。これに対し、本発明によれば、照射野サイズや形状が変化したケースでもそれを再度確認し、補正することができる。

また、部分領域読出は、平面検出器からのデータの読出時間を短縮し、高速なフレームレートを達成することを可能とする。従って、その効果も活かすために、全領域読出を実行する際にも読出時間の低減を図る構成を提案している。具体的には、フレーム全体の粗読みを行う。ここでいう粗読みとは、画素を間引いて読むことや、ライン加算読みを指している。従って、全領域読出を実行したとしても、読出時間を抑えることができ、高速なフレームレートを達成することが可能である。

まず、本発明によるＸ線透視撮影装置の構成図について、図１を用いて説明する。

図１は本発明のＸ線透視撮影装置の構成図を示す図である。

Ｘ線透視撮影装置は、読出モード制御部１０１、画像読出部１０２、照射野認識処理部１０３、表示用画像処理部１０４、画像表示部１０５の５つから構成される。

読出モード制御部１０１では、何フレーム毎または何秒毎にモードを切り替えることを示す切替情報と、現在の撮影フレーム数または撮影時間を入力とする。また、検出器の検出領域に対して画素データの全領域読出／部分領域読出のいずれかの実行を指示する読出方式信号を出力とする。

画像読出部１０２では、読出方式信号を入力とし、その読出方式による読出画像を出力とする。読出方式が全領域読出である場合、読出画像を照射野認識処理部１０３の入力とし、照射野認識処理を行い、認識した照射野を出力とする。

表示用画像処理部１０４では、読出画像と照射野を入力とする。入力画像から照射野だけを切り出し、切り出した照射野画像に対して、階調補正等の表示用画像処理を加え、拡大した画像を出力する。

画像表示部１０５では、照射野画像に画像処理を施した画像を入力とし、表示部２０９（リアルタイムモニタ：図２参照）上に表示する。ここで、読出方式が部分領域読出である場合、前フレームの照射野領域情報も入力とし、指定された照射野領域だけを読み出して出力する。

次に、Ｘ線透視撮影装置を実現するためのハードウェア構成について、図２を用いて説明する。

図２は本発明のＸ線透視撮影装置を実現するためのハードウェア構成を示す図である。

図２において、コントロールＰＣ２０１と平面検出器２０２が光ファイバ２２２を介して接続されている。光ファイバ２２２には、他にも画像処理部２１０、表示部２０９、記憶部２１１、ネットワークインタフェース（ＮＩＣ）部２１２が接続されている。

ここで、記憶部２１１は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の大容量記憶装置で実現される。

コントロールＰＣ２０１には、例えば、バス２２１に対して、ＣＰＵ（中央演算装置）２０３、ＲＡＭ２０４、ＲＯＭ２０５、入力部２０６、表示部２０７（操作モニタ）、記憶部２０８が接続される構成である。このコントロールＰＣ２０１を介して、平面検出器２０２や画像処理部２１０等の機器にコマンドを送信することが可能である。

図１の読出モード制御部１０１は、ソフトウェアモジュールとして記憶部２０８に格納され、ＣＰＵ２０３の制御によってＲＡＭ２０５に読み込まれ、実行される。画像読出部１０２は、平面検出器２０２の中にハードウェアとして実装されている。照射野認識処理部１０３や表示用画像処理部１０４は、画像処理部２１０に画像処理ボードとして実装されている。画像表示部１０５は表示部２０９で実現される。

尚、本発明は、上述の構成ではなく、全て専用のハードウェアで実現することも可能である。この場合は、図１における各構成要素を、全て専用のハードウェアとして実現しても良く、１台の装置として構成しても良い。目的に応じて最適な実装を行うようにすればよい。

次に、画像撮影装置の動作の説明をいくつかの実施形態に従って説明する。

＜実施形態１＞
実施形態１の画像撮影装置の動作について、図３を用いて説明する。

図３は本発明の実施形態１の画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。

まず、読出モード制御部１０１に、何フレーム毎に全領域読出モードと部分領域読出モードとを切り替えるかを示す切替情報を入力する。つまり、照射野認識処理を何フレーム毎に行うかを示す周期Ｔの設定を実行する（ステップＳ３０１）。例えば、１０フレーム毎に１度照射野認識処理を行うとするときは、周期Ｔ＝１０と設定する。

次に、撮影の準備として、ここで、撮影フレームカウンタＩを１に設定する（ステップＳ３０２）。そして、撮影を開始する（ステップＳ３０３）。撮影が開始されると、読出モード制御部１０１に、現在何フレーム目の撮影であるかを示すフレーム情報が入力される。このフレーム情報を用いて、ｎを負以外の整数とし、判定式ｎＴ＋１＝Ｉが成立するか否かをチェックする（ステップＳ３０４）。

この判定式が成立する場合（ステップＳ３０４でＹＥＳ）、読出モード制御部１０１のモード判定結果として、「全領域読出モード」を出力する。この判定式が成立しない場合（ステップＳ３０４でＮＯ）、読出モード制御部１０１のモード判定結果として、「部分領域読出モード」を出力する。１フレーム目は照射野に関する情報が全くないので、必ず全領域読出を行う。また、判定式においても、ｎ＝０のときに成立するため、「全領域読出モード」が出力となる。

読出モード制御部１０１の出力であるモード判定結果を、画像読出部１０２へと入力する。１フレーム目では、入力のモード判定結果が「全領域読出モード」であるので、画像読出部１０２では、全領域読出処理を実行する（ステップＳ３０５）。ここで、全領域読出処理を普通に実行すると、部分領域読出処理に比べてフレームレートが落ちてしまう。そこで、全領域読出は粗読みをする。粗読みをすることで、全領域読出モードになってもフレームレートが落ちないようにすることが目的である。

ここで、粗読みの実行方法の例について、図４を用いて説明する。

図４は本発明の実施形態１の粗読みの実行方法の例を示す図である。

図４では、２種類の粗読みの例を示している。

図４（ａ）では、平面検出器の全領域からの間引き読みを示している。これは、画像４１１のように、処理対象の画像について、１ラインずつ読み飛ばしながら画素を読み出す（画像４１１で、○で示される画素のみを読み出す）。この場合、読出ライン数は半分になるので、読出時間は、全領域を読み出した場合のおよそ半分になる。このようにして読み出した読出画像４１２が画像読出部１０２の出力となる。

図４（ｂ）では、平面検出器の全領域からの加算読みを示している。これは、画像４２１のように、処理対象の画像について、ライン方向に複数の隣接画素を加算して読み出すようにする。この場合、読出クロック数は半分になるので、読出時間は、全領域を読み出した場合のおよそ半分になる。このようにして読み出した読出画像４２２が画像読出部１０２の出力となる。

画像読出部１０２の出力である読出画像を、照射野認識処理部１０３の入力とする。照射野認識処理部１０３では、まず、粗読みした画像をもとの画像サイズに変換する画像サイズ変換処理を実行する（ステップＳ３０６）。

この画像サイズ変換処理の例について、図５を用いて説明する。

図５は本発明の実施形態１の画像サイズ変換処理の例を示す図である。

図５（ａ）は、図４（ａ）の間引き読みによって得られる画像５１２に対して、画像サイズ変換処理を実行する場合を示している。この場合、画像５１２を拡大して、元画像サイズの画像５１３に変換する。この拡大方法には、単純に、○で示される画素を元の位置に配置して、空欄画素には上隣（左に画素がない場合は下隣）の画素をコピーする方法がある。また、膨張処理や内挿補間等の他の方法でも構わないが、処理時間がかかるようなものは避けるほうがよい。

図５（ｂ）は、図４（ｂ）の加算読みによって得られる画像５２２に対して、画像サイズ変換処理を実行する場合を示している。この場合、画像５２２を拡大して、元画像サイズの画像５２３に変換する。この拡大方法は、間引き読みの場合と同様な方法で実現できる。

図３の説明に戻る。

次に、画像サイズ変換処理後の画像から、照射野認識処理を実行する（ステップＳ３０７）。ここでは、その方法については、特に限定しないが、例えば、特開平７−３２７５９６号公報等の方法を利用することが可能である。また、単純に１次微分や２次微分だけを用いただけでも照射野を認識することは可能である。

これらの手法を用いて照射野を認識したら、その照射野領域情報（位置及び形状等）をメモリ３１３に保存する。このメモリ３１３は、例えば、ＲＡＭ２０４や記憶部２０８で実現される。また、このメモリ３１３上の照射野領域情報が、次のフレームから利用される。この照射野認識処理は、平面検出器２０２から得られる撮影画像のみの情報で照射野を認識しているのが特徴である。そうすることで、カセッテタイプでの利用が可能となる。

次に、照射野領域情報を用いて、画像サイズ変換処理後の画像から照射野を切り出す照射野切出処理を実行する（ステップＳ３０８）。そして、切り出した照射野画像を照射野認識処理部１０３の出力とする。

照射野認識処理部１０３の出力である照射野画像を、表示用画像処理部１０４の入力とする。表示用画像処理部１０４では、照射野認識処理部１０３の出力である照射野画像を、表示画面上全体に映し出すために、表示サイズを決定するための表示サイズ設定処理を実行する（ステップＳ３１０）。

表示サイズは、表示部２０９の解像度と、照射野画像の解像度を比較し、最大に表示されるように変更する。例えば、表示部２０９の解像度がＡ×Ｂ画素で、照射野画像の解像度がＣ×Ｄのとき、照射野画像をＡ／ＣとＢ／Ｄを比較して小さいほうの倍率に直す。必要であれば、回転や反転も加える。さらに階調補正処理も行い、視認性を高める。

例えば、Ａ／Ｃ＜Ｂ／Ｄである場合、照射野画像を（Ａ／Ｃ−α）倍にした表示用画像（但し、Ａ／Ｃ＞α）を、表示用画像処理部１０４の出力とする。このとき、撮影フレームカウンタＩをインクリメントし、新たな撮影に待機する（ステップＳ３１１）。また、表示サイズ倍率（Ａ／Ｃ−α）、回転角度、反転ＯＮ／ＯＦＦをメモリ３１３に保存しておく。

表示用画像処理部１０４の出力である表示用画像を、画像表示部１０５に入力し、表示用画像を表示部２０９に表示する（ステップＳ３１２）。

次に、２フレーム目の処理を行う。２フレーム目も同じように、読出モード制御部１０１において、現在何フレーム目の撮影であるかを示すフレーム情報が入力される。そして、このフレーム情報を用いて、判定式ｎＴ＋１＝Ｉが成立するか否かをチェックする（ステップＳ３０４）。２フレーム目は判定式が成立しないため、「部分領域読出モード」が読出モード制御部１０１の出力となる。

読出モード制御部１０１の出力であるモード判定結果を、画像読出部１０２へと入力する。２フレーム目では、入力のモード判定結果が「部分領域読出モード」であるので、画像読出部１０２では、部分領域読出を実行する（ステップＳ３０９）。

ここで、部分領域読出処理では、まず、メモリ３１３から照射野領域情報を入力する。そして、この照射野領域情報で規定される照射野部分（範囲）のみについて、平面検出器２０２では部分領域読出を行う。部分領域読出を実行することで、必要のない画素は空読みをしたり、必要なラインだけの読出を実行することができるので、読出スピードが向上する。

部分領域読出の方法は、ここでは、特に限定しないが、例えば、特開平７−０６７８６３号公報等の方法を利用することが可能である。また、この部分領域読出においても、平面検出器２０２から得られる撮影画像のみの情報で照射野を認識しているのが特徴である。そうすることで、カセッテタイプでの利用が可能となる。このようにして、部分領域読出による読出画像が画像読出部１０２の出力となる。

画像読出部１０２の出力である読出画像を、表示用画像処理部１０４の入力とする。表示用画像処理部１０４では、画像読出部１０２の出力である読出画像を、表示画面上全体に映し出すために、表示サイズを決定するための表示サイズ設定処理を実行する（ステップＳ３１０）。

表示サイズは、メモリ３１３に保存されている表示サイズ倍率、回転角度、反転ＯＮ／ＯＦＦを読み込み、この倍率に読出画像を変換し、階調補正処理を実行し、表示用画像を作成する。この表示用画像を、表示用画像処理部１０４の出力とする。このとき、撮影フレームカウンタＩをインクリメントし、新たな撮影に待機する（ステップＳ３１１）。

表示用画像処理部１０４の出力である表示用画像を、画像表示部１０５に入力し、表示用画像を表示部２０９に表示する（ステップＳ３１２）。

３フレーム以降も同様の処理を繰り返す。そして、ステップＳ３０４の判別式が成立するときには全領域読出を実行して、更に、照射野認識処理を実行して照射野を再認識する。一方、ステップＳ３０４の判別式が成立しないときには照射野認識処理は行わず、メモリ３１３に保存されている照射野領域情報を用いて部分領域読出を実行する。

従って、次に全領域読出を実行するのは、周期Ｔ後のＴ＋１フレーム目となる。Ｔ＋１フレーム目で、１フレーム目と同様の処理を行い、照射野を再認識し、照射野の移動とサイズと形状の変化に対応する。

以上説明したように、実施形態１によれば、周期Ｔ毎に全領域読出を実行することで、高速な読出を実現しつつ正確な照射野を切り出し続けることができる。また、平面検出器から得られる撮影画像のみの情報で照射野を認識するので、カセッテタイプのような独立型の平面検出器で本発明を利用することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２の画像撮影装置の動作について、図６を用いて説明する。

図６は本発明の実施形態２の画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。

まず、読出モード制御部１０１に、何フレーム毎に全領域読出モードと部分領域読出モードとを切り替えるかを示す切替情報を入力する。つまり、照射野認識処理を何秒毎に行うかを示す周期Ｔの設定を実行する（ステップＳ６０１）。例えば、１０００ミリ秒毎に１度照射野認識処理を実行するときは、周期Ｔ＝１０００と設定する。

次に、撮影の準備として、ここで、撮影フレームカウンタＩを１、オフセット時間Ｉ₀＝１に設定する（ステップＳ６０２）。そして、撮影を開始する（ステップＳ６０３）。撮影が開始されると、読出モード制御部１０１に、現在何フレーム目の撮影であるかを示すフレーム情報が入力される。このフレーム情報を用いて、ｔを撮影開始からの時間とし、判定式ｔ（Ｉ−Ｉ₀）＞Ｔが成立するか否かをチェックする（ステップＳ６０４）。

この判定式が成立する場合（ステップＳ６０４でＹＥＳ）、読出モード制御部１０１のモード判定結果として、「全領域読出モード」を出力する。この判定式が成立しない場合（ステップＳ６０４でＮＯ）、読出モード制御部１０１のモード判定結果として、「部分領域読出モード」を出力する。１フレーム目は照射野に関する情報が全くないので、必ず全領域読出を行う。従って、「全領域読出モード」が出力となる。

読出モード制御部１０１の出力であるモード判定結果を画像読出部１０２へと入力する。１フレーム目では、入力のモード判定結果が「全領域読出モード」であるので、画像読出部１０２では、全領域読出処理を実行する（ステップＳ６０５）。ここで、全領域読出処理を普通に実行すると、設定してあるフレームレートを達成することができない。そこで、全領域読出を実行するときは、複数フレームにまたがって処理を実行する。つまり、全領域読出の次のフレームの撮影を禁止する処理を実行する。

ここでの処理について、図７を用いて説明する。

図７は本発明の実施形態２のフレーム処理を説明するための図である。

図７では、全領域読出が１フレーム目と５フレーム目で行われている。１フレーム目は全領域読出であるので、読出時間が部分領域読出よりも時間がかかる。そこで、本来ならば、２フレーム目の撮影が行われるタイミングで撮影を行わず（禁止し）、その１フレーム分の撮影時間を１フレーム目の読出時間にあてる。

従って、表示部２０９に表示されるフレームは、１フレーム分遅れてスタートする。次に、２フレーム目（本来ならば３フレーム目の撮影タイミング）の撮影が行われる。２フレーム目は部分読みなので、読出時間は速く、すぐに表示部２０９にも表示される。３フレーム目、４フレーム目も同様である。

次に、５フレーム目になると、また、ここで全領域読出になるので、読出時間に２フレーム分をあてて、撮影も１フレーム分スキップすることにする。表示部２０９上では、１フレーム分の間が空いてしまうので、その間は４フレーム目の画像をそのまま表示する。そして、５フレーム目の画像の読出が完了したら、表示部２０９に表示を行う。あとは、この繰り返しである。このようにすることで、実際は設定したフレームレートを完全に再現はしていないが、見かけ上、達成しているように見せることができる。このようにして全領域読出による読出画像が画像読出部１０２の出力となる。

画像読出部１０２の出力である読出画像を、照射野認識処理部１０３の入力とする。照射野認識処理部１０３での画像サイズ変換処理（ステップＳ６０６）、照射野認識処理（ステップＳ６０７）及び照射野切出処理（ステップＳ６０８）は、それぞれ実施形態１のステップＳ３０６、ステップＳ３０７及びステップＳ３０８に対応する。そのため、これらの各処理の説明は省略する。

ステップＳ６０８の処理後、切り出した照射野画像を照射野認識処理部１０３の出力とする。ここで、読出時間に１フレーム分を多くあてたので、撮影フレームカウンタＩをインクリメントする（ステップＳ６０９）。

照射野認識処理部１０３の出力である照射野画像を、表示用画像処理部１０４の入力とする。表示用画像処理部１０４での表示サイズ設定処理（ステップＳ６１１）は、実施形態１のステップＳ３１０に対応するので、その説明は省略する。そして、照射野画像を表示用画像に変換したものを、表示用画像処理部１０４の出力とする。このとき、撮影フレームカウンタＩをインクリメントし、新たな撮影に待機する（ステップＳ６１２）。また、表示サイズ倍率（Ａ／Ｃ−α）、回転角度、反転ＯＮ／ＯＦＦをメモリ６１３に保存しておく。

表示用画像処理部１０４の出力である表示用画像を、画像表示部１０５に入力し、表示用画像を表示部２０９に表示する（ステップＳ６１３）。

次に、２フレーム目の処理を行う。２フレーム目も同じように、読出モード制御部１０１において、現在何フレーム目の撮影であるかを示すフレーム情報が入力される。そして、このフレーム情報を用いて、ｔを撮影開始からの時間とし、判定式ｔ（Ｉ−Ｉ₀）＞Ｔが成立するか否かをチェックする（ステップＳ６０４）。２フレーム目は判定式が成立しないため、「部分領域読出モード」が読出モード制御部１０１の出力となる。

読出モード制御部１０１の出力であるモード判定結果を、画像読出部１０２へと入力する。２フレーム目では、入力のモード判定結果が「部分領域読出モード」であるので、画像読出部１０２では、部分領域読出処理を実行する（ステップＳ６１０）。

ここで、部分領域読出処理は、実施形態１と変わらないため、その説明は省略する。部分領域読出による読出画像を画像読出部１０２の出力となる。

画像読出部１０２の出力である読出画像を、表示用画像処理部１０４の入力とする。表示用画像処理部１０４での表示サイズ設定処理（ステップＳ６１１）は、実施形態１と変わらないため、その説明は省略する。照射野画像を表示用画像に変換したものを、表示用画像処理部１０４の出力とする。このとき、撮影フレームカウンタＩをインクリメントし、新たな撮影に待機する（ステップＳ６１２）。

表示用画像処理部１０４の出力である表示用画像を、画像表示部１０５に入力し、表示用画像を表示部２０９に表示する（ステップＳ６１３）。

３フレーム以降も同様の処理を繰り返す。そして、ステップＳ６０４の判別式が成立するときには全領域読出を実行して、更に、照射野認識処理を実行して照射野を再認識する。一方、ステップＳ６０４の判別式が成立しないときには照射野認識処理は行わず、メモリ６１３に保存されている照射野領域情報を用いて部分領域読出を実行する。

従って、次に全領域読出を実行するのは、周期Ｔ後のＴ＋１フレーム目となる。Ｔ＋１フレーム目で、１フレーム目と同様の処理を行い、照射野を再認識し、照射野の移動とサイズと形状の変化に対応する。

以上説明したように、実施形態２によれば、周期Ｔ毎に全領域読出を実行することで、高速な読出を実現しつつ正確な照射野を切り出し続けることができる。また、平面検出器から得られる撮影画像のみの情報で照射野を認識するので、カセッテタイプのような独立型の平面検出器で本発明を利用することができる。

＜実施形態３＞
実施形態３の画像撮影装置の動作について、図８を用いて説明する。

図８は本発明の実施形態３の画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。

まず、読出モード制御部１０１に、何フレーム毎に全領域読出モードと部分領域読出モードとを切り替えるかを示す切替情報を入力する。つまり、照射野認識処理を何フレーム毎に行うかを示す周期Ｔの設定を実行する（ステップＳ８０１）。例えば、１０フレーム毎に１度照射野認識処理を実行するときは、周期Ｔ＝１０と設定する。

次に、撮影の準備として、ここで、撮影フレームカウンタＩを１に設定する（ステップＳ８０２）。そして、撮影を開始する（ステップＳ８０３）。撮影が開始されると、読出モード制御部１０１に、現在何フレーム目の撮影であるかを示すフレーム情報が入力される。このフレーム情報を用いて、ｎを負以外の整数とし、判定式ｎＴ＋１＝Ｉが成立するか否かをチェックする（ステップＳ８０４）。

この判定式が成立する場合（ステップＳ８０４でＹＥＳ）、読出モード制御部１０１のモード判定結果として、「全領域読出モード」を出力する。この判定式が成立しない場合（ステップＳ８０４でＮＯ）、読出モード制御部１０１のモード判定結果として、「部分領域読出モード」を出力する。１フレーム目は照射野に関する情報が全くないので、必ず全領域読出を行う。判定式においても、ｎ＝０のときに成立するため、「全領域読出モード」が出力となる。

ここで、全領域読出処理は、実施形態１と変わらないため、その説明を省略する。

次に、２フレーム目の処理を行う。２フレーム目も同じように、読出モード制御部１０１において、現在何フレーム目の撮影であるかを示すフレーム情報が入力される。そして、このフレーム情報を用いて、判定式ｎＴ＋１＝Ｉが成立するか否かをチェックする（ステップＳ８０４）。２フレーム目は判定式が成立しないため、「部分領域読出モード」が読出モード制御部１０１の出力となる。

読出モード制御部１０１の出力であるモード判定結果を、画像読出部１０２へと入力する。２フレーム目では、入力のモード判定結果が「部分領域読出モード」であるので、画像読出部１０２では、部分領域読出を実行する（ステップＳ８０９）。

ここで、部分領域読出処理では、まず、メモリ８１４から照射野領域情報を入力する。この照射野部分のみ、平面検出器２０２では部分領域読出を行う。部分領域読出を実行することで、必要のない画素は空読みをしたり、必要なラインだけを読出を実行することができるので、読出スピードが向上する。

部分領域読出の方法は、ここでは、特に限定しないが、例えば、特開平７−０６７８６３号公報等の方法を利用することが可能である。また、この部分領域読出においても、平面検出器２０２から得られる撮影画像のみの情報で照射野を認識しているのが特徴である。そうすることで、カセッテタイプでの利用が可能となる。このようにして、部分領域読出による読出画像が画像読出部１０２の出力となる。

画像読出部１０２の出力である、読出画像を照射野認識処理部１０３へと入力する。照射野認識処理部１０３で照射野のずれがないかどうかの照射野確認処理を実行する（ステップＳ８１０）。

例えば、図９の照射野領域９０１は、画像読出部１０２の出力である読出画像の例である。白い部分が照射野で黒い部分が照射野外である。このとき、照射野は１フレーム目に比べて右下のほうへずれてしまっていることがわかる。

そこで、照射野領域９０１に対して、照射野をもう一度検出する。検出方法は、ステップＳ８０７の照射野認識処理と同じでよい。照射野９０１内に新たな照射野９０２が検出されると、照射野領域９０１から照射野領域９０２への移動量Ｐを計算する。

これをメモリ８１４に保存されている照射野領域情報に加算して更新（補正）することで、次フレームでの照射野がより正確なものとなる。次フレームから更新された照射野領域情報を使用して部分領域読出を実行することで、照射野領域９０３のように、部分領域読出を実行することができる。ここでも、平面検出器から得られる撮影画像のみの情報で照射野を認識することが特徴である。画像読出部１０２では、入力された読出画像をそのまま出力する。

画像読出部１０２の出力である読出画像を、表示用画像処理部１０４の入力とする。表示用画像処理部１０４での表示サイズ設定処理（ステップＳ８１１）は、実施形態１と変わらないため、その説明は省略する。照射野画像を表示用画像に変換したものを、表示用画像処理部１０４の出力とする。このとき、撮影フレームカウンタＩをインクリメントし、新たな撮影に待機する（ステップＳ８１２）。

表示用画像処理部１０４の出力である表示用画像を、画像表示部１０５に入力し、表示用画像を表示部２０９に表示する（ステップＳ８１３）。

３フレーム以降も同様の処理を繰り返す。そして、ステップＳ８０４の判別式が成立するときには全領域読出を実行して、更に、照射野領域処理を実行して照射野を再認識する。一方、ステップＳ８０４の判定式が成立しないときには照射野認識処理は行わず、メモリ８１４に保存されている照射野領域情報を用いて部分領域読出を実行する。

以上説明したように、実施形態３によれば、実施形態１で説明した効果に加えて、照射野領域の照射野のずれの有無を確認して、その有無に応じて、照射野領域を補正することで、より正確な照射野領域を用いて処理を実行することができる。

＜実施形態４＞
実施形態１〜３で説明したような方法で、照射野を切り出すことで、次のような応用例が考えられる。図１０には、自動Ｘ線制御又は自動輝度制御で利用する例を示している。ここで、照射野領域１００１の中心座標（Ｓｘ，Ｓｙ）とする。撮影前にフィードバック領域１００２を（Ｓｘ，Ｓｙ）を中心として、２Ｍ×２Ｎの領域と設定し、照射野領域１００１とフィードバック領域１００２の関連付けを行う。

撮影中は、フィードバック領域１００２の画素値をＸ線透視撮影装置にフィードバックし、フィードバック領域１００２のノイズ量が一定になるようにＸ線管球の電流、電圧等の設定値を調整する。照射野領域１００１とフィードバック領域１００２を関連付けることで、照射野が移動したとしても、その照射野をフィードバック領域１００２を基準に位置決めすることが可能となり、常に表示部上に表示される画像は最適なものとなる。

＜実施形態５＞
人体内部を非侵襲に観察し、医療診断に用いる最も一般的な手法は、人体を透過した放射線（Ｘ線）の透過率分布を直接画像化するものである。

その方法としては、様々のものが存在する。例えば、蛍光体へ到達したＸ線に起因する蛍光分布を銀塩フィルムで画像化する旧来の方法がある。また、蛍光による光電子を光電子増倍管により増幅し、ＴＶカメラで映像化する方法がある。また、Ｘ線強度分布が輝尽性蛍光体上につくる潜像情報をレーザ光線にて励起して読み取り顕像化する方法がある。更に、最近では、半導体技術の進歩により、人体全体を包含できるような大規模な固体撮像素子で構成された平面検出器を用いて、蛍光もしくはＸ線照射により半導体層もしくは重金属中に発生した自由電子の空間分布を画像化する方法がある。

平面検出器においては、上記蛍光を光電変換した電荷もしくは上記自由電子を高電位下において収集した電荷を、受像面にマトリックス状に分布した画素に対応するキャパシタ内に一旦蓄積する。その後、薄膜上に形成されたスイッチング用トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を順次通電状態にする（走査する）ことにより、１次元データの集まりとして画像情報を取り出す。

図１２は平面検出器の上記走査による読取動作をより具体的に示したものである。

平面検出器において、符号１１０１で示すＮ×Ｍ個のマトリックス状に分布する機能要素は、画素要素を表している。より具体的には、図１３（Ａ）で表されるように蓄積用のＣxの容量を持つキャパシタ１２０１とＴＦＴ１２０２で構成される要素である。

キャパシタ１２０１へは、不図示ではあるが、Ｘ線に起因する蛍光体からの蛍光を電気信号に変換するフォトダイオードに代表される光電変換装置から電荷が蓄積される。もしくは、キャパシタ１２０１へは、半導体層等が飛来するＸ線エネルギー粒子を捕捉した場合に発生する自由電子を高電位下において収集した電荷が蓄積される。

図１２の符号１１０３で示すＭ個並んだ機能要素は、出力保持用のユニットである。具体的には、図１３（Ｂ）で表されるように、Ｃoの容量を持つ出力保持用キャパシタ１２０４と信号リセット用のトランジスタ１２０３を持つユニットである。

図１２の符号１１０２で示すブロックは、マトリックス状の並ぶ画素要素の１ライン分を同時に選択する選択制御信号１〜Ｎを順次選択するように構成された副走査選択制御回路である。

これの動作について、図１４を用いて具体的に説明する。

図１４は副走査選択制御回路１１０２の各選択制御信号１〜Ｎの信号状態を各タイミングに従って示したものである。符号１１１０で示す番号１〜Ｎは、各タイミングにおける信号状態を示すものである。

タイミング１では、選択制御信号１のみがＯＮ状態であり、１行目のデータのみが転送され、タイミング２では２のみがＯＮ状態になり、２行目のデータのみが転送される。このような制御を、Ｎ回繰り返す。

１１１０の制御信号がＯＮ状態で保持される時間は、図１３（Ａ）のキャパシタＣx及び図１３（Ｂ）のキャパシタＣoが、ＴＦＴ１２０２の導通抵抗及び信号線抵抗を通して、実質的に並列接続され、十分に平衡状態になる時間である。

ある画素に蓄積された電荷をＱ₁とすると、出力される電圧Ｖ₁は、
Ｖ₁＝Ｑ₁／（Ｃx＋Ｃo） （式１）
となる。また、別の画素の蓄積電荷をＱ₂とすると、出力される電圧Ｖ₂は、
Ｖ₂＝Ｑ₂／（Ｃx＋Ｃo） （式２）
となる。ここで、一般に画素上のキャパシタの容量は微小であり、Ｃx＜＜Ｃoである条件があるすると、
Ｖ₁＝Ｑ₁／Ｃo （式３）
Ｖ₂＝Ｑ₂／Ｃo （式４）
となる。

図１２の説明に戻る。

符号１１０４で示すブロックは、１ライン分が同時に出力され、出力保持用のユニット１１０３で保持され、Ｍ個の電位信号を画像出力信号１１０５として順次出力するための主走査選択制御回路である。この主走査選択制御回路１１０５によって、各入力値が順次選択され画像出力信号１１０５として出力される。この画像出力信号１１０５は、１次元のアナログ信号（ビデオ信号）とする画像情報である。

次に、Ｘ線撮影動作について説明する。

図１５は実際のＸ線撮影の様子を示したものであり、平面検出器２２０１は、図１２で説明した平面検出器を内蔵している。平面検出器２２０１は、制御装置２２０４と接続され、平面検出器２２０１の画素データは、Ａ／Ｄ変換後に制御装置２２０１へ転送され、表示・保存に供される。

放射線源であるＸ線管２２０３は、高電圧の電子ビームを陽極へ照射することで一点からＸ線を拡散発生する。絞り装置２２０２は、拡散発生するＸ線の照射範囲を規定する。絞り装置２２０２は、鉛等のＸ線を透過しない物質で構成され、移動することで照射範囲を規定できる。これにより、範囲２２０５（破線範囲）にＸ線が絞られる。以下、この範囲２２０５を照射野絞りと称する。

次に、平面検出器２２０１及びその周辺構成の詳細について、図１６を用いて説明する。

図１６において、平面検出器２２１０（図１５の平面検出器２２０１）に対し、ドライバ２１１１とシフトレジスタ２２１２で、図１２の副走査選択制御回路１１０２を構成している。同様に、マルチプレクサ２２１３とシフトレジスタ２２１４で、図１２の主走査方向選択回路１１０４を構成している。

範囲２２１５（照射野範囲（領域））にＸ線が絞られている場合は、平面検出器２２１０すべての領域を読み出す必要は無いため、副走査範囲２２１７及び主走査範囲２２１８のみを読み出す制御を行えば良い。そして、読み出した情報は、Ａ／Ｄ変換器２２１９及びインタフェース（Ｉ／Ｆ）２２１６を通じて、外部装置へ画像データとして転送されることになる。

ここで、照射野絞りの形状（照射野領域）は、図１７（Ａ）で示されるように、常に、平面検出器２２１０に正対しておらず、撮影手段、部位等によっては、図１７（Ｂ）で示されるような円形であったりもする。

この場合も、走査による読出動作によって画素データを読み出す。そのため、照射野絞りの傾き、形状に関わらず、図１７（Ａ）の照射野絞り２２２２もしくは図１７（Ｂ）の照射野絞り２２２３で示す照射野絞り全体を含む外接矩形を規定する副走査範囲２２１７及び主走査範囲２２１８で読み出す必要がある。

この場合、照射されていない部分、即ち、有用な画像データを含まない部分も無駄に読み出して、外部へ転送することになる。そのため、必要な画像情報量に比較して転送時間が多くなり、高速読出が困難になるという課題がある。

この影響は、特に、被写体の動きを観察するために連続して平面検出器を動作させて複数画像を読み出す動画像において顕著である。

そこで、実施形態５では、走査によって読出を行うＸ線平面検出器装置において、副走査方向は照射野全体を包含する範囲に限定して走査し、主走査方向の読出範囲を照射野範囲に合わせて行ごとに変化させて読み出し転送する。これにより、無駄な領域の画素データの転送を防止する。

図１８は本発明の実施形態５のＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。

Ｘ線撮影装置は、Ｘ線管１、Ｘ線平面検出器３、被写体２に対するＸ線平面検出器３から出力されるデジタルデータを受け取る入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）４、書込制御装置５、画像メモリ６、アドレスメモリ７、コントローラ８を備える。

結線３１は、画像データをＸ線平面検出器３から入力Ｉ／Ｆ４へ転送する結線である。結線３２は、コントローラ８から読取アドレスデータをＸ線平面検出器３へ転送する結線である。さらに、結線３２は、Ｘ線平面検出器３の動作を制御するコマンドを伝えるもしくは、Ｘ線平面検出器３の状態をコントローラ８へ伝達するためにも用いられる。

コントラーラ８は、Ｘ線撮影装置全体を制御し、画像解析を行うコンピュータで構成される。このコントローラ８は、例えば、実施形態１の図２のハードウェアによって構成されても良い。アドレスメモリ７は、Ｘ線平面検出器３に対する読出行内のアドレスを管理するものであり、開始アドレスメモリと終了アドレスメモリを包含している。

書込制御装置５は、アドレスメモリ７の各アドレスメモリの値に対応した位置の画像メモリ６内へデータの書込を制御する。画像メモリ６は、画像データを記憶する。

図１８において、破線で示すＸ線１ａは照射野絞りが施されている。

次に、Ｘ線平面検出器３の詳細構成について、図１９を用いて説明する。

図１９は本発明の実施形態５のＸ線平面検出器の詳細構成を示す図である。

図１９に示すＸ線平面検出器９は、図１８のＸ線平面検出器３に対応する。Ｘ線平面検出器９は、破線で示すＮラインの読出ラインを有する。また、Ｘ線平面検出器９に対しては、その正対方向に対して傾けられた照射野領域１０が構成されている。

実施形態５では、被写体の動きを観察するため、連続して複数画像（フレーム）を読み出し、Ｘ線動画像を構成する。

特に、実施形態５では、以下の手順（ステップ）で、連続するフレームを読み出す。

１）全体読出
照射野領域の位置、形状、大きさを確認するために、最初のフレームは画像全体の読出を実行し、すべての画像データを画像メモリ６へ格納する。

２）画像解析
コントローラ８は、画像メモリ６中の最初のフレームを読み取り、照射野領域の形状を解析する。一般に、Ｘ線照射がなされた照射野領域の画素値が周辺に比較して大きなものになるため、規定の画素値レベルの閾値で２値化することで、照射野領域は判別可能である。あるいは、事前に照射野領域の形状が既知であれば（例：四角形、八角形、円形等）、２値化した照射野領域を既知の形状に最適にフィッティングし、照射野領域を安定に規定することも可能である。

３）行毎の照射野アドレス抽出
画像解析された照射野領域を読出ライン毎に解析する。開始アドレス（画素位置）と終了アドレスをライン毎にアドレスメモリ７へ記録する。

図１９では、図２０に示すように、Ｐライン目の開始アドレスはＸ1、終了アドレスはＸ2、Ｐ＋１ライン目の開始アドレスはＸ3、終了アドレスはＸ4で表現している。ライン内に照射野領域が存在しない場合は、開始アドレス＝０、終了アドレス＝０と記録する。

このアドレスの表現方法は、これに限定されず、開始点アドレスとデータ長という表現方法でも可能である。

４）Ｘ線平面検出器３へのアドレス転送
上記アドレスは、Ｘ線平面検出器３へも伝えられる。

ここで、Ｘ線平面検出器３の内部構成について、図２１を用いて説明する。

図２１は本発明の実施形態５のＸ線平面検出器の内部構成を示すブロック図である。

図２１おいて、結線３２で伝送されるアドレスは、Ｘ線平面検出器９内部にある終了アドレスメモリ２２と開始アドレスメモリ２３へ平面検出器ユニット９のコントローラ３３を通して書き込まれる。

５）撮影・読取動作
図２１において、画素クロック発生装置Ａ２５では、クロックＡとして１００ＭＨｚ程度の高速クロック信号を出力する。また、画素クロック発生装置Ｂ２６では、クロックＢとして、１０ＭＨｚ程度の通常のＡ／Ｄ変換を行うためのクロック信号を出力する。

マルチプレクサ（ＭＰＸ）１５は、画素クロック発生装置Ａ２５及び画素クロック発生装置Ｂ２６からのクロック信号を切り替える。出力線３０は、画素カウンタ１６、主走査選択制御回路の一部を構成するシフトレジスタ１４に接続されている。ここで、主走査選択制御回路は、マルチプレクサ１３とシフトレジスタ１４で構成される。

撮影開始の指示があると、コントローラ３３は、不図示の手段により、ラインカウンタ２１と画素カウンタ１６の値を０にクリアする。ラインカウンタ２１の出力は、対応するライン内の終了アドレスと開始アドレスを読み出すために、終了アドレスメモリ２２と開始アドレスメモリ２３の読出アドレスに接続されている。

終了アドレスメモリ２２の出力Ｋと画素カウンタ１６の出力Ｌは、比較器３４で比較され、終了アドレスの値と等しい時点で、比較器の出力パルスが得られ、ラインカウンタ２１に入力される。そして、ラインカウンタ２１の値が進行することで、次の終了アドレスと開始アドレスを、それぞれ終了アドレスメモリ２２と開始アドレスメモリ２３から得ることになる。

従って、終了アドレスが０である場合、つまり、ライン上に照射野が存在しない場合には、連続して比較器３４が作動し、ラインカウンタ２１がカウントアップされて行く。また、ラインカウンタ２１へ比較器３４からカウントパルスが出力される。また、同時に、画素カウンタ１６のクリア信号、フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）２４のリセット入力、及び副走査選択制御回路の一部を構成するシフトレジスタ２０へクロック信号が入力される。ここで、副走査選択制御回路は、ドライバ１９とシフトレジスタ２０で構成される。

一方、終了アドレスが０でない場合、つまり、ライン上に照射野が存在する場合は、画素カウンタ１６の出力Ｊは比較器３５によって開始アドレスメモリの出力Ｉと比較される。画素カウンタ１６の値が開始アドレスメモリの値と等しくなった時点で比較器３５が作動し、マルチプレクサ１５の出力を画素クロック発生装置Ａ２５から画素クロック発生装置Ｂ２６へ切り替える。

クロック信号がクロックＢになった時点で、シフトレジスタ１４は通常のＡ／Ｄ変換可能な速度で動作し、マルチプレクサ（ＭＰＸ）１３の出力切替速度は、Ａ／Ｄ変換器１２が動作できる速度になり、正常な画素データが出力される。同時に、フリップフロップ２４のセット信号に信号が入力され、フリップフロップ２４の出力信号であるＥｎａｂｌｅ信号が有効になる。これにより、出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１１の出力が有効になり、結線３１を通して、画素データが出力される。

図２２は、図２１の信号線２９上でのＥｎａｂｌｅ信号と出力線３０上の画素クロックのタイミングチャートである。開始アドレス前には、画素クロックは高速クロックである画素クロックＡ、開始アドレス後には、画素クロックは通常クロックである画素クロックＢが用いられ、これに併せて、Ｅｎａｂｌｅ信号が変化する。

従って、図２１において、例えば、矢印範囲２７においては、非常に早いクロック信号で動作し、画素データを読み取らずに論理回路系のみが動作する。一方、照射野内の区間２８においては、通常のクロック動作を行い画素データを読み出すとともに、外部へ出力し、区間２８が終了した時点（終了アドレスメモリの値）で、次のラインの読取に移る。

このように、無駄な部分の読出をラインごとに制御することにより、図２３に示すような画像データの転送時間が軽減される。

図２３（Ａ）は、横軸を時間、縦軸をラインを表し、総計で時間×ライン分の転送時間がかかり、塗りつぶした領域分の時間をかけて画像データが転送される。一方、図２３（Ｂ）は、実施形態５の構成による転送時間を示し、開始アドレスまでは非常に高速に推移し、無駄な部分の転送を行わないため、塗りつぶした領域面積である転送時間は大幅に軽減される。この場合は、図２３（Ａ）の構成に対して約半分の転送時間となる。

図２４は画像データを受信する図１８における、画像メモリ６の様子を示したものである。

図２４において、４０は一つの画像分のメモリ領域全体を示している。この画像メモリは、画像データを受信する場合に先立って、全体を均一の数値（例えば、０）を書き込んでおく。そして、画像データがラインごとに転送されてくると、図１８の書込制御装置５は、アドレスメモリ７の内容に従って、対応するメモリアドレスに画像データを書き込んで行き、正常な被写体画像データを、図２４の４１のように形成することになる。

以上説明したように、実施形態５によれば、副走査方向は照射野全体を包含する範囲に限定して走査し、主走査方向の読出範囲を照射野領域に合わせて行毎に変化させて読出転送することにより、無駄な領域の画素データの転送を防止することができる。これにより、装置全体のトータルスループットを向上することができる。

＜実施形態６＞
図２１において、主走査選択制御回路を構成するシフトレジスタ１４ではなく、外部から任意数値を入力し、対応する部分の信号を適宜選択できるデコーダで構成する場合は、主走査選択がランダムアクセス可能になる。

このような構成の場合、実施形態５のように、有効画像データの前段不要部分を高速に転送することなく、有効画像データのみを読み出すことが可能となる。

＜実施形態７＞
実施形態１では、照射野領域を検出して、照射野領域のみの画像データを読み出したが、これに限定されない。つまり、一般に、画像データを読み出す範囲は照射野領域には限定されない。そこで、図１８のコントローラ８上で不図示の読取範囲指定手段によって照射野領域に係わりなく任意の範囲（領域）の画像データを読み出すことも可能である。

この場合の読出範囲も、Ｘ線平面検出器３に正対する四角形の範囲に限らず、任意の形状のものを用いることができる。そして、コントローラ８で指定された読出範囲に応じたライン毎にアドレスデータを、アドレスメモリ７に記録し、実施形態６と同様の動作で画像データを読み出すことも可能である。

以上、実施形態例を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスクがある。また、更に、記録媒体としては、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、その接続先のホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。また、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

本発明のＸ線透視撮影装置の構成を示す図である。 本発明のＸ線透視撮影装置を実現するためのハードウェア構成を示す図である。 本発明の実施形態１の画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１の粗読みの実行方法の例を示す図である。 本発明の実施形態１の画像サイズ変換処理の例を示す図である。 本発明の実施形態２の画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２のフレーム処理を説明するための図である。 本発明の実施形態３の画像撮影装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３の照射野確認処理を説明するための図である。 本発明の実施形態４を説明するための図である。 Ｘ線撮影例を説明するための図である。 本発明に係る平面検出器及びその読取動作を説明するための図である。 本発明に係る平面検出器の構成要素を説明するための図である。 本発明に係る副走査選択制御回路の各選択制御信号１〜Ｎの信号状態を各タイミングを説明するための図である。 本発明に係るＸ線撮影を説明するための図である。 本発明に係る平面検出器及びその周辺構成の詳細を示す図である。 本発明に係る照射野領域の形状の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態５のＸ線撮影装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態５のＸ線平面検出器の詳細構成を示す図である。 本発明の実施形態５のアドレスメモリのメモリ構成例を示す図である。 本発明の実施形態５のＸ線平面検出器の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態５のＸ線平面検出器の画素クロックのタイミングチャートを示す図である。 本発明の実施形態５の読出時間を説明するための図である。 本発明の実施形態５の画像メモリの構成を示す図である。

符号の説明

１０１ 読出モード制御部
１０２ 画像読出し部
１０３ 照射野認識処理部
１０４ 表示用画像処理部
１０５ 画像表示部
２０１ コントロールＰＣ
２０２ 平面検出器
２０３ ＣＰＵ
２０４ ＲＡＭ
２０５ ＲＯＭ
２０６ 入力部
２０７ 表示部（操作モニタ）
２０８ 記憶部
２０９ 表示部（リアルタイムモニタ）
２１０ 画像処理部
２１１ ＨＤＤ
２１２ ＮＩＣ
２２１ バス
２２２ 光ファイバ

Claims (16)

1. 放射線源から照射された放射線を検出する検出器から、画素データを読み出して画像処理を実行する画像処理装置であって、
   前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出す全領域読出モードと、前記検出領域の部分領域の画素データを読み出す部分領域読出モードの切替を、指定された周期に基づいて制御する制御手段と、
   前記制御手段によって指定される読出モードに基づいて、前記検出器の検出領域上の画素データを読み出す読出手段と、
   前記全領域読出モードで前記読出手段で読み出した画素データで構成される画像に基づいて、前記放射線の前記検出器に対する照射野領域を認識する認識手段と、
   前記認識手段で認識した照射野領域に対応する表示用画像を生成する生成手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記認識手段で認識した照射野領域に関する照射野領域情報を記憶する記憶手段を更に備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記全領域読出モードが指定されている場合、前記読出手段は、前記検出器からの読出対象の画素データ群の一部を間引いて読み出す
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記全領域読出モードが指定されている場合、前記読出手段は、前記検出器からの読出対象の画素データ群の一部を加算して読み出す
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記部分領域読出モードが指定されている場合、前記読出手段は、前記記憶手段に記憶されている照射野領域情報に基づいて、前記検出器の部分検出領域上の画素データを読み出す
   ことを請求項２に記載の画像処理装置。
6. 前記部分領域読出モードで、前記記憶手段に記憶されている照射野領域情報に基づく前記読出手段の読出によって特定した第１照射野領域と、その後に、前記認識手段による認識を実行して認識される第２照射野領域とに基づいて、前記記憶手段に記憶されている照射野領域情報を補正する補正手段を更に備える
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
7. 前記認識手段で認識した照射野領域の中心を含むフィードバック領域を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定したフィードバック領域に対応する前記検出器の検出領域で検出される画素データに基づいて、前記放射線源の放射に係る設定値を調整する調整手段と
   を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
8. 放射線強度分布を画像化する画素がマトリックス状に配置され、副走査方向のラインを選択し、主走査方向の画素位置を順次選択して、対応する画素位置の画素を読み出す検出器からの画素の読出を制御する画像処理装置であって、
   前記副走査方向のライン毎に、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスを記憶するメモリ手段と、
   前記メモリ手段で記憶されるアドレスに基づいて、前記主走査方向の各画素位置での画素の読取動作を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
9. 読取対象の画素位置を示す値をカウントするカウンタ手段と、
   第１クロック信号を発生する第１クロック発生手段と、
   前記第１クロック信号よりも高速である第２クロックを発生する第２クロック発生手段と、
   前記メモリ手段で記憶されるアドレスと前記カウンタ手段のカウント値に基づいて、前記第１クロック発生手段あるいは第２クロック発生手段を選択する選択手段と
   を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記制御手段は、
    前記カウンタ手段のカウント値が、前記メモリ手段で記憶される前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置のアドレス範囲内にある場合は、前記選択手段によって前記第１クロック発生手段を選択して、その第１クロック発生手段によって入力される第１クロック信号に従って、対応する画素位置での画素の読取動作を実行し、
    前記カウンタ手段のカウント値が、前記メモリ手段で記憶される前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置のアドレス範囲外にある場合は、前記選択手段によって前記第２クロック発生手段を選択して、その第２クロック発生手段によって入力される第２クロック信号に従って、対応する画素位置での画素の読取動作を実行する
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスを指定する指定手段を更に備え、
    前記制御手段は、前記メモリ手段で記憶される指定された主走査方向のアドレス範囲に属する画素位置のみについて、画素の読取動作を実行する
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
12. 前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出して得られる画像データから、前記検出器に照射される放射線の照射野領域を解析する解析手段と、
    前記解析手段の解析結果に基づいて、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスを前記メモリ手段に設定する設定手段と
    を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
13. 放射線源から照射された放射線を検出する検出器から、画素データを読み出して画像処理を実行する画像処理装置の制御方法であって、
    前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出す全領域読出モードと、前記検出領域の部分領域の画素データを読み出す部分領域読出モードの切替を、指定された周期に基づいて制御する制御工程と、
    前記制御工程によって指定される読出モードに基づいて、前記検出器の検出領域上の画素データを読み出す読出工程と、
    前記全領域読出モードで前記読出工程で読み出した画素データで構成される画像に基づいて、前記放射線の前記検出器に対する照射野領域を認識する認識工程と、
    前記認識工程で認識した照射野領域に対応する表示用画像を生成する生成工程と
    を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
14. 放射線強度分布を画像化する画素がマトリックス状に配置され、副走査方向のラインを選択し、主走査方向の画素位置を順次選択して、対応する画素位置の画素を読み出す検出器からの画素の読出を制御する画像処理装置の制御方法であって、
    前記副走査方向のライン毎に、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスをメモリに設定する設定工程と、
    前記メモリで記憶されるアドレスに基づいて、前記主走査方向の各画素位置での画素の読取動作を制御する制御工程と
    を備えることを特徴とする画像処理装置の制御方法。
15. 放射線源から照射された放射線を検出する検出器から、画素データを読み出して画像処理を実行する画像処理装置の制御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、
    前記検出器の検出領域の全領域の画素データを読み出す全領域読出モードと、前記検出領域の部分領域の画素データを読み出す部分領域読出モードの切替を、指定された周期に基づいて制御する制御工程と、
    前記制御工程によって指定される読出モードに基づいて、前記検出器の検出領域上の画素データを読み出す読出工程と、
    前記全領域読出モードで前記読出工程で読み出した画素データで構成される画像に基づいて、前記放射線の前記検出器に対する照射野領域を認識する認識工程と、
    前記認識工程で認識した照射野領域に対応する表示用画像を生成する生成工程と
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
16. 放射線強度分布を画像化する画素がマトリックス状に配置され、副走査方向のラインを選択し、主走査方向の画素位置を順次選択して、対応する画素位置の画素を読み出す検出器からの画素の読出を制御する画像処理装置の制御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、
    前記副走査方向のライン毎に、前記主走査方向の読出画素の開始位置及び終了位置を規定するアドレスをメモリに設定する設定工程と、
    前記メモリで記憶されるアドレスに基づいて、前記主走査方向の各画素位置での画素の読取動作を制御する制御工程と
    をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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