JP2008236491A - 撮像素子画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間で画像の欠陥を補正でき、かつ、高画質な画像を高速に作成することができる撮像素子画像処理方法を提供することにある。
【解決手段】撮像素子の欠陥画素位置情報から連続欠陥画素位置情報を取得する位置情報取得ステップと、欠陥画素位置情報に基づき欠陥画素の周囲の１つ以上の正常画素で該欠陥画素を補正する第一補正ステップと、連続欠陥位置画素情報に基づき連続欠陥画素の周囲の複数の正常画素で該連続欠陥画素を補正する第二補正ステップとを有し、第二補正ステップは、第一補正ステップよりも多くの正常画素に基づいて、第一補正ステップよりも高い精度で欠陥画素の補正を行うことで、上記課題を解決する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像素子により形成される画像の処理方法に関し、詳しくは、撮像素子の欠陥画素を補正する撮像素子により形成された画像の処理方法に関するものである。

画像を取得する方法として、光を電気的な信号に変換する撮像素子を用いる方法がある。
例えば、イメージスキャナー・ファクシミリ・デジタルカメラ・ビデオカメラなどでは、光を電気信号に変換する半導体製の受光素子（いわゆる「charge-coupled device」、以下「ＣＣＤ」ともいう。）を用い、画像を撮影する方法がある。
また、医療用の診断画像の撮影や工業用の非破壊検査などでは、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を蓄積性蛍光体シート（いわゆるイメージングプレート）に蓄積記録させ、蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽性発光光を読み取ることで放射線画像を撮影する方法がある。
さらに、医療用の診断画像の撮影や工業用の非破壊検査などでは、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を電気的な信号として取り出すことにより放射線画像を撮影する、放射線画像検出器を用いる方法がある。
この放射線画像検出器としては、放射線を電気的な画像信号として取り出す放射線固体検出器（いわゆる「Flat Panel Detector」、以下「ＦＤＰ」ともいう。）を用いる装置がある。

ＦＰＤとしては、放射線の入射によってアモルファスセレンなどの光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集して電化信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。

このようなＣＣＤを利用する画像撮影装置や、ＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置において、画像の画質低下の一因として、ＣＣＤ，ＦＰＤの欠陥画素が挙げられる。
すなわち、ＣＣＤ、ＦＰＤの画素（検出素子）は、全ての検出素子が必ずしも入射した光、放射線（放射線量）に対して適正な強度の信号を出力する訳ではなく、光、放射線に対して異常に低い値の信号や異常に高い信号を出力する画素が存在する。

ここで、このように欠陥画素を生じている部分（画素）は、適正な画像を得ることができない。欠陥画素のために適正な画像を得ることができないと、医療用画像として用いる場合に、誤診等の重大な問題の原因となるため特に問題となる。
そのため、放射線画像撮影装置では、所定のタイミングで欠陥画素の位置を検出しておき、放射線画像を撮影する際には、欠陥画素の検出結果に応じて、周辺の画素（その画像データ）を利用して欠陥画素を補正する欠陥画素補正を行い、欠陥画素補正済の放射線画像を診断画像等として表示やプリントとして再生する。
このような撮像素子の欠陥に起因する画像欠陥を補正する方法としては、以下の方法が提案されている（特許文献１および特許文献２参照）。

特許文献１には、放射線画像が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートに励起光を照射することにより該蓄積性蛍光体シートから発せられた輝尽発光光を読み取って得た画像信号に基づく可視画像を表示するに際し、前記蓄積性蛍光体シートの表面もしくは内部の欠陥に起因する、前記画像信号が担持する放射線画像に現れた特異点の位置を表わす特異点位置信号を入力して、前記特異点位置信号を入力して、前記特異点の周囲の画素に対応する画像信号に基づいて補間演算を行うことにより該特異点に対応する補間画像信号を求め、該特異点に対応する前記画像信号を前記補間信号に置き換え、この置き換えられた画像信号に基づいて可視画像を表示することを特徴とする放射線画像表示方法が記載されている。
また、引用文献１には、欠陥画素の補正方法として、一次元補間を行うことが記載されている。

また、特許文献２には、主にデジタルカメラの画像処理であるが、静止画像の画像データを得る静止画像撮影モードに比べて画質より速度を優先した高速な画像データの処理が要求される連射撮影モードまたは動画撮影モードが設定されたときには、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された、連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａに格納された欠陥画素の位置情報に基づいて、撮影画像の画像データの内の、連続した位置に発生した欠陥画素各々に対応する画像データに欠陥画素補正処理を行い、また、連射撮影モード及び動画撮影モードに比べて高画質な画像データの取得が要求される静止画撮影モードが設定されたときには、ＳＲＡＭ６６より低速メモリであるＳＤＲＡＭ７８に記憶された単欠陥補正用ＬＵＴ７８Ａに格納された欠陥画素の位置情報と、高速メモリであるＳＲＡＭ６６に記憶された連欠陥補正用ＬＵＴ６６Ａに格納された欠陥画素位置情報と、の双方の位置情報に基づいて、撮影画像の撮影データの内の全ての欠陥画素の位置情報に応じた画像データを補正する撮像装置が記載されている。

特開平０３−２７９９３６号公報 特開２００６−０６０６７８号公報

引用文献１に記載されているように欠陥画素を一次元補間し、欠陥画素を周りの正常画素を用いて補間することにより欠陥画素を補間することができる。
また、引用文献２に記載されているように、必要に応じてモードを切り換え、補正を行う欠陥画素を選択することにより高速処理を行うことが可能となる。

しかしながら、引用文献２にも記載されているように目立ちやすい連続欠陥画素のみを補正した場合は、補正をしない欠陥画素があるため高画質な画像を形成することはできない。特に、医療診断用静止画像は、上述したように誤診の原因となることを防止するために、より高画質な画像を形成する必要がある。
一方、高画質な画像を得るために、各欠陥画素を高精度に補正すると画像処理に時間がかかるという問題もある。

本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、短時間で画像の欠陥を補正でき、かつ、高画質な画像を高速に作成することができる撮像素子画像処理方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、撮像素子を用いて取得した画像の欠陥画素を補正する撮像素子画像処理方法であって、撮像素子の欠陥画素位置情報から連続欠陥画素位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記欠陥画素位置情報に基づき欠陥画素の周囲の１つ以上の正常画素で該欠陥画素を補正する第一補正ステップと、前記連続欠陥位置画素情報に基づき連続欠陥画素の周囲の複数の正常画素で該連続欠陥画素を補正する第二補正ステップとを有し、前記第二補正ステップは、前記第一補正ステップよりも多くの正常画素に基づいて、前記第一補正ステップよりも高い精度で欠陥画素の補正を行う撮像素子画像処理方法を提供する。

ここで、第１の形態の撮像素子画像処理方法において、前記位置情報取得ステップは、前記欠陥画素位置情報から、前記連続欠陥位置画素情報の前記連続欠陥画素マップを作成するマップ作成ステップと、前記連続欠陥画素マップを読み出し、前記連続欠陥画素マップから前記連続欠陥位置画素情報を取得する連続欠陥位置画素情報取得ステップを有することが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の形態は、撮像素子を用いて取得した画像の欠陥画素を補正する撮像素子画像処理方法であって、撮像素子の欠陥画素位置情報から連続欠陥画素位置情報及び孤立欠陥画素位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記孤立欠陥画素位置情報に基づき孤立欠陥画素の周囲の１つ以上の正常画素で該孤立欠陥画素を補正する第一補正ステップと、前記連続欠陥位置画素情報に基づき連続欠陥画素の周囲の複数の正常画素で該連続欠陥画素を補正する第二補正ステップとを有し、前記第二補正ステップは、前記第一補正ステップよりも多くの正常画素に基づいて、前記第一補正ステップよりも高い精度で欠陥画素の補正を行う撮像素子画像処理方法を提供する。

ここで、第２の形態の撮像素子画像処理方法において、前記位置情報取得ステップは、前記欠陥画素位置情報と前記連続欠陥画素位置情報との差分から孤立欠陥画素位置情報を取得することが好ましい。
また、前記位置情報取得ステップは、前記欠陥画素位置情報から前記連続欠陥画素位置情報の前記連続欠陥画素マップを作成する連続欠陥マップ作成ステップと、前記欠陥画素位置情報から前記孤立欠陥位置画素情報の孤立欠陥画素マップを作成する孤立欠陥マップ作成ステップと、前記連続欠陥画素マップを読み出し、前記連続欠陥画素マップから前記連続欠陥画素位置情報を取得する連続欠陥画像位置情報取得ステップと、前記孤立欠陥画素マップを読み出し、前記孤立欠陥画素マップから前記孤立欠陥画素位置情報を取得する孤立欠陥画素位置情報取得ステップとを有することが好ましい。
また、前記孤立欠陥画素は、正常画素のみと隣接している欠陥画素、及び、３画素以下の連続した欠陥画素であることが好ましい。
また、前記孤立欠陥画素は、正常画素のみと隣接している欠陥画素であることも好ましい。

また、第１の形態及び第２の形態の撮像素子画像処理方法において、前記欠陥画素位置情報は、前記撮像素子の全ての欠陥画素の位置情報であることが好ましい。
また、前記位置情報取得ステップは、欠陥画素位置情報の欠陥画素の連続性を判断し、連続欠陥画素位置情報を取得することが好ましい。
また、前記第一補正ステップは、前記欠陥画素の周囲のＮ個の正常画素を用いた平均値補間処理で欠陥画素を補正し、前記第二補正ステップは、前記欠陥画素の周囲のＮ＋１個以上の正常画素を用いた重み付け平均値補間処理で欠陥画素を補正することが好ましい。
また、前記撮像素子は、放射線固体検出器であることが好ましい。
さらに、撮像素子の欠陥画素位置情報を取得するステップを有することが好ましい。

本発明によれば、第二補正ステップにより連続欠陥画素を高い精度で補正することで、視認され易い連続欠陥画素を高精度に補正することができ、さらに、第一補正ステップにより視認されにくい欠陥画素も補正することで高画質な画像を作成することができる。また、欠陥画素に応じて補正を切り換えることで、高画質な画像を作成でき、かつ、画像処理にかかる時間を短くすることができる。

本発明に係る撮像素子画像処理方法について、添付の図面に示す実施形態を基に詳細に説明する。

図１は、本発明の撮像素子画像処理方法を用いる放射線撮影装置の概略構成を示すブロック図である。
図１に示す放射線画像撮影装置１０（以下「撮影装置１０」という。）は、被検者Ｈ（つまり、被写体）の診断画像となる放射線画像を撮影する放射線画像診断装置であり、放射線画像を撮影する撮影部１２と、撮影部１２が撮影した放射線画像を処理する画像処理部１４と、モニタ１６と、プリンタ１８とを有する。

撮影部１２は、放射線源２２と、撮影台２４と、撮影手段２６とを有し、被検体Ｈの放射線画像を撮影する。
放射線源２２は、各種の放射線画像撮影装置に設置される通常の放射線源である。
撮影台２４も、各種の放射線画像撮影装置で利用される通常の撮影台である。
なお、撮影装置１０は、必要に応じて、さらに放射線源２２の移動手段、撮影台２４の昇降手段や水平方向への移動手段、撮影台２４を傾ける傾斜手段等を有してもよい。

撮影手段２６は、放射線固定検出器３０（以下「ＦＰＤ３０」という。）を有し、ＦＰＤ３０に放射線画像を撮影するものである。
撮影装置１０は、通常の放射線画像撮影装置１０と同様に、放射線源２２が照射し、被検者Ｈを透過した放射線をＦＰＤ３０の受光面で受光し、放射線を光電変換することにより、被検者Ｈの放射線画像を撮影する。

本発明において、ＦＰＤ３０は、放射線画像撮影装置に利用される通常のＦＰＤ（Flat Panel Detector(フラットパネル検出器)）である。
本発明において、ＦＰＤ３０は、アモルファスセレン等の光導電膜とＴＦＴ(Thin Film Transistor)等を用い、放射線の入射によって光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集してＴＦＴによって電化信号として読み出す、いわゆる直接方式のＦＰＤ、および、「ＣｓＩ：Ｔｌ」などの放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成されたシンチレータ層とフォトダイオードとＴＦＴ等を用い、放射線の入射によるシンチレータ層の発光をフォトダイオードで光電変換して、ＴＦＴによって電気信号として読み出す、いわゆる間接方式のＦＰＤの、いずれでもよい。

また、撮影手段２６は、ＦＰＤ３０以外にも、散乱放射線がＦＰＤ３０に入射する散乱放射線を遮蔽するためのグリッド、グリッドの移動手段等、公知の放射線画像撮影装置が有する各種の部材を有してもよいのは、もちろんである。
撮影手段２６（ＦＰＤ３０）が撮影した放射線画像の出力信号は、画像処理部１４に出力される。

画像処理部１４は、データ処理手段３２と、画像補正手段３４と、欠陥検出手段３６と、欠陥解析手段３８とを有し、ＦＰＤ３０から出力された出力信号から、モニタ１６による表示に対応する画像データや、プリンタ１８でのプリント出力、さらには、ネットワークや記録媒体を用いた放射線画像（データ）の出力に対応する画像データを作成する。
画像処理部１４は、一例として、１台もしくは複数台のコンピュータやワークステーションで構成されるものであり、図示した部位以外にも、各種の操作や指示の入力等をするためのキーボードやマウス等を有する。

データ処理手段３２は、ＦＰＤ３０から出力された出力信号に、Ａ／Ｄ変換やｌｏｇ変換等の処理を施して、放射線画像の画像データに変換するものである。

欠陥検出手段３６（以下「検出手段３６」という。）は、ＦＰＤ３０の欠陥画素を検出するものである。
ここで、欠陥画素とは、入射した放射線の線量に対して、不適正に高い出力信号や不適正に低い出力信号を出力する画素（または、検出素子）である。
検出手段３６は、ＦＰＤ３０の欠陥画素を検出し、図２（Ａ）に示すようなＦＰＤ３０上におけるすべての欠陥画素の位置（つまり、欠陥を有する画素の位置）を示す欠陥マップを作成する。したがって、図２（Ａ）に示すように欠陥マップには、後述する孤立欠陥画素６０及び連続欠陥画素６２の両方の位置が示されている。
検出手段３６は、作成した欠陥マップを、画像補正手段３４および欠陥解析手段３８に送る。

なお、検出手段３６による欠陥画素の検出方法は、特に限定はなく、例えば、暗画像（暗電流）を用いる検出方法、被検者Ｈがいない状態で放射線源２２からの所定量の放射線をＦＰＤ３０に一様に照射（暴露）して得られた放射線画像を用いる検出方法等、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている欠陥画素の検出方法が、全て利用可能である。

欠陥解析手段３８（以下「解析手段３８」という。）は、検出手段３６により作成された欠陥マップから、連続欠陥画素６２及び孤立欠陥画素６０を検出し、検出した連続欠陥画素６２から連続欠陥画素マップを作成し、検出した孤立欠陥画素６０から孤立欠陥画素マップを作成する。
具体的には、解析手段３８は、検出手段３６により作成された欠陥マップを解析して、欠陥画素から連続欠陥画素６２を検出する。より具体的には、解析手段３８は、欠陥マップの欠陥画素のうち、一定数以上の欠陥画素が連続している欠陥画素を、連続欠陥画素として検出する。
次に、解析手段３８は、このようにして検出した各連続欠陥画素６２の位置を示す連続欠陥画素マップ（以下単に「連続欠陥マップ」ともいう。）を作成する（図２（Ｂ）参照）。なお、連続欠陥画素は、一定数以上連続している欠陥画素であり、その連続している形状は特に限定されず、図２（Ｂ）に示すように直線上に一定数連続している欠陥画素も、密集して二次元状に一定数連続している欠陥画素も連続欠陥画素となる。

さらに、解析手段３８は、欠陥マップと連続欠陥マップとを比較し、全ての欠陥画素の位置と、連続欠陥画素６２の位置との差から、孤立欠陥画素６０の位置情報を検出する。つまり、全ての欠陥画素のうち連続欠陥画素６２として検出されていない欠陥画素を孤立欠陥画素６０として検出する。
解析手段３８は、検出した孤立欠陥画素６０の位置を示す孤立欠陥画素マップ（以下単に「孤立欠陥マップ」ともいう。）を作成する（図２（Ｃ）参照）。
解析手段３８は、上述のようにして作成した連続欠陥マップ及び孤立欠陥マップを画像補正手段３４に送信する。

画像補正手段３４は、画像データに画像処理を施す手段であり、解析手段３８で作成された孤立欠陥マップに応じて孤立欠陥画素６０の補正を行う第一欠陥補正手段４０、および、解析手段３８で作成された連続欠陥マップに応じて連続欠陥画素６２の補正を行う第二欠陥補正手段４２とを有する。画像補正手段３４は、データ処理部３２が処理した放射線画像（正確には、放射線画像の画像データ）に、所定の画像処理を施して、モニタ１６などによる画像表示、プリンタ１８によるプリント（ハードコピー）の出力、ネットワークや記憶媒体への出力に対応する放射線画像とする。

第一欠陥補正手段４０は、孤立欠陥マップに基づいて、データ処理手段３２で処理が施された画像データの孤立欠陥画素６０を補正する。具体的には、第一欠陥補正手段４０は、孤立欠陥マップから、各孤立欠陥画素の位置情報を取得する。さらに第一欠陥補正手段４０は、取得した孤立欠陥画素の位置情報に基づいて孤立欠陥画素の位置を特定し、特定した孤立欠陥画素６０を、当該孤立欠陥画素の周囲の２つの正常画素の平均値により補正する。
第一欠陥補正手段４０は、孤立欠陥マップに示された全ての孤立欠陥に対して同様の補正を行うことで、画像データ上の孤立欠陥画素を補正する。

第二欠陥補正手段４２は、連続欠陥マップに基づいて、孤立欠陥画素６０が補正された画像データの連続欠陥画素６２を補正する。具体的には、第二欠陥補正手段４２は、連続欠陥マップから各連続欠陥画素の位置情報を取得する。さらに、第二欠陥補正手段４２は、取得した連続欠陥画素の位置情報から連続欠陥画素を特定し、特定した連続欠陥画素６２を、当該連続欠陥画素の周囲の３つ以上の正常画素と各正常画素と欠陥画素との距離を用いて算出した重み付け平均値により補正する。
このように、第二欠陥補正手段４２は、第一欠陥補正手段４０よりも多くの画素に基づいて、より高い精度で欠陥画素の補正を行う。
第二欠陥補正手段４２は、連続欠陥マップに示された全ての連続欠陥に対して同様の補正を行うことで、画像データ上の連続欠陥画素を補正する。

なお、画像補正手段３４が実施する画像処理は、欠陥画素補正には限定されず、例えば、欠陥画素補正と共にキャリブレーションに応じて行われるオフセット補正（暗補正）やゲイン補正（シェーディング補正）、階調補正や濃度補正、さらには、モニタ表示用やプリント出力用のデータに画像データを変換するデータ変換など、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている画像処理を行うようにしてもよい。
本実施形態の放射線画像撮影装置１０は基本的に以上のような構成である。

以下、図３のフローチャート及び図４に基づいて、画像処理部１４による欠陥画素の補正についてさらに説明する。図４（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ図３に示す画像処理の工程における画像データを示す模式図である。
まず、撮影部１２で撮影された欠陥画素検出用の画像が画像処理部１４のデータ処理手段３２に送られる。
データ処理手段３２は、撮影部１２から送られた画像に処理を施し画像データに変換し、変換した画像データを欠陥検出部３６に送る。
欠陥検出手段３６は、データ処理部から送られてきた画像データから、欠陥画素の検出し、欠陥画素の位置を示す欠陥マップを作成する（Ｓ１０２）。欠陥検出手段３６は、作成した欠陥マップを欠陥解析手段３８に送る。
欠陥解析手段３８は、欠陥マップから、一定数以上の画素数が隣接して欠陥となっている連続欠陥画素６２を検出し、連続欠陥画素６２の位置を示す連続欠陥マップを作成する（Ｓ１０４）。
次に、全ての欠陥画素から連続欠陥画素６２を除いた欠陥画素を孤立欠陥画素６０とし、孤立欠陥画素６０の位置を示す孤立欠陥マップを作成する（Ｓ１０６）。
このようにして、連続欠陥マップ及び孤立欠陥マップは作成される。
欠陥解析手段３８は、作成した連続欠陥マップ及び孤立欠陥マップを画像補正手段３４に送る。

次に、撮影部１２で被検者Ｈの放射線画像が撮影されると、撮影された放射線画像は、画像処理部１４に送られる。
画像処理部１４のデータ処理手段３２は、撮影された放射線画像を画像データに変換し、画像補正手段３４に送る。ここで、画像補正手段３４に送られる画像データは、図４（Ａ）に示すように欠陥画素（つまり、孤立欠陥画素６０及び連続欠陥画素６２）を有する画像データである。

次に、画像補正手段３４の第一欠陥補正手段４０は、孤立欠陥マップから孤立欠陥位置情報を取得し、取得した孤立欠陥位置情報を用いて画像補正手段３４から送られた画像データの孤立欠陥画素を補正する（Ｓ１０８）。孤立欠陥画素６０が補正された画像データは、図４（Ｂ）に示すように、他の欠陥画素とは分離しており視認されにくい孤立欠陥画素６０が補正され、欠陥画素として連続欠陥画素６２のみが残った画像データとなる。
次に、画像補正手段３４の第二欠陥補正手段４２は、連続欠陥マップから連続欠陥位置情報を取得し、取得した連続欠陥位置情報を用いて第一欠陥補正手段４０により孤立欠陥画素６０が補正された画像データの連続欠陥画素６２を補正する（Ｓ１１０）。連続欠陥画素６２が補正された画像データは、図４（Ｃ）に示すように、全ての欠陥画素が補正された画像データとなる。

画像補正手段３４は、さらに、オフセット補正、ゲイン補正、階調補正や濃度補正等の画像処理を施した後、モニタ１６及び／又はプリンタ１８に画像データを送り、画像を表示、または出力する。

このように、２種類のマップを用い、孤立欠陥画素と連続欠陥画素とを別々の画像条件、つまり、視認されやすい連続欠陥画素を孤立欠陥画素よりも多くの正常画素に基づいて、より高精度に補正することで、欠陥画素に応じた補正を行うことができる。
これにより、視認されにくい孤立欠陥画素の補正は、精度の粗い補正にすることで、画像処理にかかる時間を短くすることができる。また、視認されやすい連続欠陥画素は、高精度に補正することで、高画質な画像を作成することができる。
以上より、画像データの画質を維持しつつ、かつ、画像処理にかかる時間を短くすることができる。

なお、連続欠陥マップ及び孤立欠陥マップは、画像データの補正を行う毎に作成することなく、装置起動時、一定周期毎等の任意の期間毎、枚数毎に作成した連続欠陥マップ及び孤立欠陥マップを用いることが好ましい。
つまり、上述した欠陥マップの取得から孤立欠陥マップの作成までの工程（図３中のＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０６）を共通とし、第一欠陥補正手段４０及び第二欠陥補正手段４２による欠陥画素の補正（図３のＳ１０８、Ｓ１１０）を繰り返し行うことが好ましい。
このように、予め用意（つまり記憶）した連続欠陥マップ及び孤立欠陥マップを用い欠陥画素の補正を行うことで、画像処理の時間をより短くすることができる。
なお、欠陥マップ、連続欠陥マップ及び孤立欠陥マップの作成（更新）タイミングには、特に限定はなく、撮影装置１０を起動した後、所定の撮影回数毎、所定の時間経過毎、放射線源２２が所定線量の放射線を照射する毎、これらの併用等、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている作成タイミングと同様でよい。

また、本実施形態では、孤立欠陥画素を、全ての欠陥画素と連続欠陥画素との差、具体的には、欠陥マップと連続欠陥マップとの差から検出したが、本発明はこれに限定されず、連続欠陥画素とは別に、全ての欠陥画素から一定の条件の欠陥画素を孤立欠陥画素として検出してもよい。
また、画像処理に必要な時間は増加するが、一部の欠陥画素を、連続欠陥画素及び孤立欠陥画素の両方として検出してもよい。

また、連続欠陥画素の定義は、特に限定されず、例えば、２画素以上の連続した欠陥画素（つまり、２画素以上の欠陥画素が連続しているもの）を連続欠陥画素としても、一定数以上（例えば４画素以上）の連続した欠陥画素を連続欠陥画素としてもよい。
また、孤立欠陥画素の定義も特に限定されず、独立した１つの欠陥画素（つまり、正常画素のみと隣接している欠陥画素、言い換えると、隣接する全ての画素が正常画素である欠陥画素）のみを孤立欠陥画素としてもよく、独立した１つの欠陥画素に加え、所定数以下の連続した欠陥画素（つまり、所定数以下の欠陥画素が連続しているもの）を孤立欠陥画素としてもよい。
ここで、本発明では、正常画素のみと隣接している欠陥画素、及び、３画素以下の連続した欠陥画素を孤立欠陥画素とすることが好ましく、正常画素のみと隣接している欠陥画素のみを孤立欠陥画素することがより好ましい。
孤立欠陥画素を連続した３画素以下の欠陥画素とすることで、第一補正手段による補正で好適に欠陥画素を補正することができ、正常画素のみと隣接している欠陥画素とすることで、第一補正手段による補正でより好適に欠陥画素を補正することができる。

なお、全ての欠陥画素は、連続欠陥画素または孤立欠陥画素の少なくとも一方として検出するように定義する必要がある。連続欠陥画素または孤立欠陥画素の少なくとも一方として検出することで、全ての欠陥画素を補正することができる。

また、連続欠陥画素及び／または孤立欠陥画素の定義、つまり連続欠陥画素及び／または孤立欠陥画素として検出するか否かの閾値は、ユーザ等の使用者により設定できるようにすることが好ましい。
このように連続欠陥画素及び／または孤立欠陥画素の定義を変更できるようにすることで、所望の画質及び処理速度にあわせて画像データの欠陥画素を補正することができる。

また、本実施形態では、孤立欠陥マップ及び連続欠陥マップとして、欠陥画素の位置情報のみを示したマップを用い、第一欠陥補正手段４０及び第二欠陥補正手段４２が、欠陥画素の補正処理時に、欠陥画素の位置情報に基づいて、補正に使用する正常画素を算出し、欠陥画素の補正を行った。このように、孤立欠陥及び連続欠陥のそれぞれについて、欠陥画素の位置情報を示したマップを予め作成することで、欠陥画素の補正処理時に毎回欠陥画素の位置を検出する必要がなくなるため、短時間で欠陥画素の補正を行うことができる。
上記マップを用いることで欠陥画素を補正することはできるが、孤立欠陥マップ及び／または連続欠陥マップとしては、欠陥画素の位置情報に加え、欠陥画素の補正に使用する正常画素の位置情報も有するマップを用いることが好ましい。
孤立欠陥マップ及び／または連続欠陥マップとして補正に使用する正常画素を予め算出し記憶させたマップを用いることで、欠陥画素の補正処理時に、欠陥画素の位置情報の基づいて計算を行うことなく、マップの情報のみで補正に使用する正常画素（つまり正常画素の位置）を特定することができる。
これにより、画像データの欠陥画素を補正する毎に欠陥画素の位置情報に基づいて、欠陥画素の補正に使用する正常画素の位置を算出する必要がなくなるため、より短時間で欠陥画素を補正することができる。

ここで、第一欠陥補正手段４０は、欠陥画素の周囲のＮ個の正常画素の平均値を用いて補正する平均値補間処理により欠陥画素を補正することが好ましく、第二欠陥補正手段４２は、欠陥画素の周囲のＮ＋１個以上の正常画素とその距離に基づいて補正する重み付け平均値補間処理により欠陥画素を補正することが好ましい。
第一欠陥補正手段４０による補正処理にＮ個の正常画素の平均値補間処理を用い、第二欠陥補正手段４２による補正処理にＮ＋１個以上の重み付け平均値補間処理を用いることにより、より短時間でかつ確実に欠陥画素の補正を行うことができる。

なお、第二欠陥補正手段は、第一欠陥補正手段よりも高精度に欠陥画素を補正する手段であれば、欠陥画素補正の方法に特に限定はなく、本実施形態のような両隣や周辺の画素の平均値を欠陥画素（その画素）のデータとする方法以外にも、欠陥画素周辺の所定領域の画素の変化の傾向から欠陥画素のデータを生成する方法等、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている欠陥画素補正方法が利用可能である。
また、例えば、同じ補正方法を用いた場合でも、第二欠陥補正手段が、第一欠陥補正手段よりも多くの正常画素に基づいて欠陥画素を補正する構成とすることで、第一欠陥補正手段よりも高精度に欠陥画素を補正することができる。

また、上記実施形態では、第一欠陥補正手段４０で孤立欠陥マップを用いたが本発明はこれに限定されず、孤立欠陥マップに替えて欠陥マップを用いてもよい。
つまり、第一欠陥補正手段４０で欠陥マップを用いて全ての欠陥画素を補正し、さらに第二欠陥補正手段４２で連続欠陥マップを用いて連続欠陥を補正するようにしてもよい。

以下、図５のフローチャート及び図６に基づいて、画像処理部１４による欠陥画素の補正の他の一例、つまり、本発明の撮像素子画像処理方法の他の一例についてさらに説明する。図６（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ図５に示す画像処理の工程における画像データを示す模式図である。

まず、撮影部１２により欠陥画素検出用の画像が撮影され、画像処理部１４の画像処理手段３２に送られる。
データ処理手段３２は、撮影部１２から送られた画像に処理を施し画像データに変換し、変換した画像データを欠陥検出部３６に送る。
欠陥検出手段３６は、送られた画像データから、欠陥画素の検出し、欠陥画素の位置を示す欠陥マップを作成する（Ｓ１２０）。欠陥検出手段３６は、作成した欠陥マップを画像補正手段３４及び欠陥解析手段３８に送る。
欠陥解析手段３８は、欠陥マップから、一定数以上の画素数が隣接して欠陥となっている連続欠陥画素を検出し、連続欠陥画素の位置を示す連続欠陥マップを作成する（Ｓ１２２）。欠陥解析手段３８は、作成した連続欠陥マップを画像補正手段３４に送る。

次に、撮影部１２で被検者Ｈの放射線画像が撮影されると、撮影された放射線画像は、画像処理部１４に送られる。
画像処理部１４のデータ処理手段３２は、撮影された放射線画像を画像データに変換し、画像補正手段３４に送る。ここで、画像補正手段３４に送られる画像データは、図６（Ａ）に示すように欠陥画素（つまり、孤立欠陥画素６０及び連続欠陥画素６２）を有する画像データである。

次に、画像補正手段３４の第一欠陥補正手段４０は、欠陥マップから全ての欠陥画素位置情報を取得し、取得した欠陥画素位置情報を用いて、画像補正手段３４から送られた画像データの欠陥画素を隣接する正常画素の平均値で補正する（Ｓ１２４）。第一欠陥補正手段４０により、欠陥画素が補正された画像データは、図６（Ｂ）に示すように、連続欠陥画素６２’は視認されるが、孤立欠陥画素は正常画素との区別がつかない程度に補正される。
次に、画像補正手段３４の第二欠陥補正手段４２は、連続欠陥マップから連続欠陥位置情報を取得し、取得した連続欠陥画素位置情報を用いて、第一欠陥補正手段４０により欠陥画素が補正された画像データの連続欠陥画素を補正する（Ｓ１２６）。ここで、本実施形態の場合も第二欠陥補正手段４２は、第一欠陥補正手段よりも高い精度で欠陥画素を補正する。
連続欠陥画素が補正された画像データは、図６（Ｃ）に示すように、全ての欠陥画素が補正された画像データとなる。

画像補正手段３４は、さらに、オフセット補正、ゲイン補正、階調補正や濃度補正等の画像処理を施した後、モニタ１６及び／又はプリンタ１８に画像データを送り、画像を表示、または出力する。

本実施形態でも、連続欠陥画素の欠陥補正を２度行うが、全ての欠陥画素に高精度な補正を施すことなく、欠陥画素を補正することができ、高画質な画像を作成することができる。また、視認されやすい連続欠陥画素に高精度な補正をすることことにより、全欠陥画素の補正は、精度の粗い補正にすることができ、画像処理にかかる時間を短くすることができる。
これにより、短時間で、高画質な画像を作成することができる。

また、本実施形態の場合も、欠陥マップ及び連続欠陥マップとしては、欠陥画素の位置情報のみを示したマップも用いることができるが、欠陥画素の位置情報に加え、欠陥画素の補正に使用する正常画素の位置情報も有するマップを用いることが好ましい。

なお、上記実施形態では、本発明の効果をより好適に得ることができるため撮像素子画像処理方法を撮像素子としてＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置に用いた場合として説明したが、本発明はこれに限定されず、撮像素子としてＣＣＤを用いた画像撮影装置や、イメージングプレートを用いる画像撮影装置にも用いることができる。なお、イメージングプレートを用いる画像撮影装置の場合は、イメージングプレート毎に欠陥の検出を行う必要がある。

以上、本発明に係る撮像素子画像処理方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。

例えば、上述した実施形態では、いずれも第一欠陥補正手段により欠陥画素の補正を行った後に第二欠陥補正手段により欠陥画素の補正を行ったが、これに限定されず、第二欠陥補正手段により欠陥画素の補正を行った後に、第一欠陥補正手段により欠陥画素の補正を行ってもよい。
つまり、先に連続欠陥画素を高精度に補正した後に、全欠陥画素または孤立欠陥画素を補正してもよい。

また、モニタにプレビュー画像を表示させる場合は、第一欠陥補正手段または第二欠陥補正手段のいずれか一方のみによる欠陥画素の補正された画像を表示させてもよい。
これにより、より短時間でプレビュー表示をすることができる。

また、上記実施形態では、いずれも欠陥マップから連続欠陥マップ及び／または孤立欠陥マップを作成したが、本発明はこれに限定されず、画像処理にかかる時間は長くなるが、マップを作成せずに、第二欠陥補正手段で、連続欠陥画素を検出し、その結果に基づいて連続欠陥画素を補正してもよく、また、第一欠陥補正手段で孤立欠陥画素を検出し、その結果に基づいて孤立欠陥画素を補正してもよい。
つまり、第一欠陥補正手段及び／第二欠陥補正手段で、全欠陥画素からの処理対象の欠陥画素の検出と、検出した欠陥画素の補正を同時に行ってもよい。

本発明の撮像素子画像処理方法を用いる放射線画像撮影装置の概略構成を示すブロック図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ欠陥マップの一例を示す模式図である。 本発明の撮像素子画像処理方法の一例を説明するフロー図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ図３に示す画像処理の工程における画像データを示す模式図である。 本発明の撮像素子画像処理方法の他の一例を説明するフロー図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ図５に示す画像処理の工程における画像データを示す模式図である。

符号の説明

１０ 放射線画像撮影装置
１２ 撮影部
１４ 画像処理部
１６ モニタ
１８ プリンタ
２２ 放射線源
２４ 撮影台
２６ 撮影手段
３０ 放射線固体検出器
３２ データ処理手段
３４ 画像補正手段
３６ 欠陥画素検出手段
３８ 欠陥画素解析手段
４０ 第一欠陥補正手段
４２ 第二欠陥補正手段

Claims (12)

1. 撮像素子を用いて取得した画像の欠陥画素を補正する撮像素子画像処理方法であって、
   撮像素子の欠陥画素位置情報から連続欠陥画素位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
   前記欠陥画素位置情報に基づき欠陥画素の周囲の１つ以上の正常画素で該欠陥画素を補正する第一補正ステップと、
   前記連続欠陥位置画素情報に基づき連続欠陥画素の周囲の複数の正常画素で該連続欠陥画素を補正する第二補正ステップとを有し、
   前記第二補正ステップは、前記第一補正ステップよりも多くの正常画素に基づいて、前記第一補正ステップよりも高い精度で欠陥画素の補正を行う撮像素子画像処理方法。
2. 前記位置情報取得ステップは、前記欠陥画素位置情報から、前記連続欠陥位置画素情報の前記連続欠陥画素マップを作成するマップ作成ステップと、
   前記連続欠陥画素マップを読み出し、前記連続欠陥画素マップから前記連続欠陥位置画素情報を取得する連続欠陥位置画素情報取得ステップを有する請求項１に記載の撮像素子画像処理方法。
3. 撮像素子を用いて取得した画像の欠陥画素を補正する撮像素子画像処理方法であって、
   撮像素子の欠陥画素位置情報から連続欠陥画素位置情報及び孤立欠陥画素位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
   前記孤立欠陥画素位置情報に基づき孤立欠陥画素の周囲の１つ以上の正常画素で該孤立欠陥画素を補正する第一補正ステップと、
   前記連続欠陥位置画素情報に基づき連続欠陥画素の周囲の複数の正常画素で該連続欠陥画素を補正する第二補正ステップとを有し、
   前記第二補正ステップは、前記第一補正ステップよりも多くの正常画素に基づいて、前記第一補正ステップよりも高い精度で欠陥画素の補正を行う撮像素子画像処理方法。
4. 前記位置情報取得ステップは、前記欠陥画素位置情報と前記連続欠陥画素位置情報との差分から孤立欠陥画素位置情報を取得する請求項３に記載の撮像素子画像処理方法。
5. 前記位置情報取得ステップは、前記欠陥画素位置情報から前記連続欠陥画素位置情報の前記連続欠陥画素マップを作成する連続欠陥マップ作成ステップと、
   前記欠陥画素位置情報から前記孤立欠陥位置画素情報の孤立欠陥画素マップを作成する孤立欠陥マップ作成ステップと、
   前記連続欠陥画素マップを読み出し、前記連続欠陥画素マップから前記連続欠陥画素位置情報を取得する連続欠陥画像位置情報取得ステップと、
   前記孤立欠陥画素マップを読み出し、前記孤立欠陥画素マップから前記孤立欠陥画素位置情報を取得する孤立欠陥画素位置情報取得ステップとを有する請求項３または４に記載の撮像素子画像処理方法。
6. 前記孤立欠陥画素は、正常画素のみと隣接している欠陥画素、及び、３画素以下の連続した欠陥画素である請求項３〜５のいずれかに記載の撮像素子画像処理方法。
7. 前記孤立欠陥画素は、正常画素のみと隣接している欠陥画素である請求項３〜５のいずれかに記載の撮像素子画像処理方法。
8. 前記欠陥画素位置情報は、前記撮像素子の全ての欠陥画素の位置情報である請求項１〜７のいずれかに記載の撮像素子画像処理方法。
9. 前記位置情報取得ステップは、前記欠陥画素位置情報の欠陥画素の連続性を判断し、連続欠陥画素位置情報を取得する請求項１〜８のいずれかに記載の撮像素子画像処理方法。
10. 前記第一補正ステップは、前記欠陥画素の周囲のＮ個の正常画素を用いた平均値補間処理で欠陥画素を補正し、
    前記第二補正ステップは、前記欠陥画素の周囲のＮ＋１個以上の正常画素を用いた重み付け平均値補間処理で欠陥画素を補正する請求項１〜９のいずれかに記載の撮像素子画像処理方法。
11. 前記撮像素子は、放射線固体検出器である請求項１〜１０いずれかに記載の撮像素子画像処理方法。
12. さらに、撮像素子の欠陥画素位置情報を取得するステップを有する請求項１〜１１のいずれかに記載の撮像素子画像処理方法。

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