JP2009253668A - 画像撮影装置および画像欠陥補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】誤診等を引き起こすことがないように、放射線画像の画像欠陥を、適切に補正することができる画像撮影装置及び画像欠陥補正方法を提供することにある。
【解決手段】画像撮影装置であって、前記被写体が無い状態で第１の画像が撮影された後、画像検出部から読み出された第１の画像データから、前記第１の画像における画像欠陥を検出する画像欠陥検出部と、前記検出された画像欠陥に対応する前記画像検出部の画素に、前記検出された画像欠陥に接する画素を加えることによって、前記検出された画像欠陥のサイズを拡大するサイズ拡大部と、前記被写体がある状態で第２の画像が撮影された後、前記画像検出部から読み出された第２の画像データから、前記拡大された画像欠陥に基づいて、前記第２の画像の画像欠陥を補正する画像欠陥補正部と、を備えていることにより、上記課題を解決する。
【選択図】図２

Description

本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置に関するものであり、より詳しくは、フラットパネル型の放射線検出器を用いる放射線画像撮影装置放射線画像撮影装置が生成する放射線画像上の画像欠陥を補正する画像撮影装置および画像欠陥補正方法に関するものである。

従来、医療用の診断画像の撮影や工業用の非破壊検査などに、被写体（被検体）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検出する放射線画像検出器が利用されている。
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フラットパネル型の放射線検出器（いわゆる「Flat Panel Detector」以下、「FPD」ともいう。）や、放射線像を可視像として取り出すＸ線イメージ管などがある。

放射線画像検出器にＦＰＤを用いる方式としては、例えば、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）を収集して電荷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がある。

このＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置において、放射線画像の画質低下の一因として、ＦＰＤの欠陥画素が挙げられる。
すなわち、ＦＰＤの画素（放射線検出素子）は、全てが常に入射した放射線の照射量に対して適正な強度（濃度）の信号を出力する場合ばかりではなく、例えば、製造時の欠陥などにより、放射線の照射量に対して、適正な強度よりも低い値の信号や高い値の信号を出力する欠陥画素が存在する場合がある。

当然のことであるが、欠陥画素は、適正な放射線画像信号を得ることができない。このような欠陥画素に対応する画像（画像欠陥）は、誤診等の重大な問題の原因となる。
また、ＦＰＤの欠陥画素は、放射線画像の撮影回数が増えるに従って、増加する傾向がある。
そのため、ＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置では、所定のタイミングでＦＰＤの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）を利用して画像欠陥を補正する、画像欠陥補正を行い、画像欠陥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とが行われている。

ところで、ＦＰＤの欠陥画素を検出する方法には、例えば、放射線画像を用いて、放射線画像上の画像欠陥を検出し、この画像欠陥に対応するＦＰＤの欠陥画素を検出する方法がある。
このような方法で、ＦＰＤの欠陥画素を検出する場合、ランダムノイズ等のノイズの影響で、放射線画像（放射線画像データ）上の画像欠陥を、最適なサイズで検出できないことがある。
このように、放射線画像上の画像欠陥を、最適なサイズで検出することができないと、放射線画像上の画像欠陥の補正を正しく行うことができない。

さらに、上記のような方法で、ＦＰＤの欠陥画素を検出する場合、画像欠陥を検出するために用いる放射線画像を撮影した時よりも、画像欠陥補正が行われる必要がある放射線画像、すなわち、被写体の放射線画像を撮影した時の方が、ＦＰＤの欠陥画素の範囲が大きくなっていることがある。
このような場合には、予め、画像欠陥が発生する範囲を適切なサイズで検出していたとしても、被写体が撮影された放射線画像における画像欠陥のサイズは、画像欠陥検出用の放射線画像における画像欠陥のサイズより大きいので、画像欠陥補正を行う範囲が、実際の画像欠陥の大きさに対して、不十分になり、画像欠陥の補正を正しく行うことができないことがある。

上述のように、被写体を撮影した放射線画像の画像欠陥の補正を適切に行うことができないと、診断画像に画像欠陥が残ってしまう。当然のことながら、画像欠陥の部分は、適正な放射線画像を得ることができないので、誤診等の重大な問題を引き起こす可能性がある。

本発明の目的は、誤診等を引き起こすことがないように、放射線画像の画像欠陥を、適切に補正することができる画像撮影装置及び画像欠陥補正方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置であって、前記被写体が無い状態で第１の画像が撮影された後、画像検出部から読み出された第１の画像データから、前記第１の画像における画像欠陥を検出する画像欠陥検出部と、前記検出された画像欠陥に対応する前記画像検出部の画素に、前記検出された画像欠陥に接する画素を加えることによって、前記検出された画像欠陥のサイズを拡大するサイズ拡大部と、前記被写体がある状態で第２の画像が撮影された後、前記画像検出部から読み出された第２の画像データから、前記拡大された画像欠陥に基づいて、前記第２の画像の画像欠陥を補正する画像欠陥補正部と、を備えていることを特徴とする画像撮影装置を提供するものである。

本発明においては、さらに、画像欠陥の情報を記録するための欠陥記録データベースに、前記拡大された画像欠陥の情報を記録する画像欠陥記録部を有するのが好ましい。

また、本発明においては、画像検出部として固体撮像素子を用いた画像撮影装置において、前記画像欠陥記録部は、前記データベースに記録された画像欠陥の情報に基づいて、予め規定された割合を超える画像欠陥を含む前記固体撮像素子の読み出しラインに対応する画像のラインを、線欠陥と識別するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、さらに、前記画像検出部の交換時期を通知する警告を発生する警報発生部を有し、前記画像欠陥記録部は、前記データベースに記録された画像欠陥の増加履歴を記憶し、この履歴から、前記画像検出部の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当りの密集度の増加率を予測し、前記画像検出部の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当り密集度のうち、少なくとも１つの予測値が、予め規定された閾値を超えた場合には、前記警報発生部に警告を発生するように指示するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、前記第１の画像データから、この第１の画像データにメディアンフィルタ処理または移動平均化処理を行って得られた画像データを減算することによって、前記第１の画像における画像欠陥を検出するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、前記サイズ拡大部は、前記画像欠陥の上下左右のいずれか一方向、又は、これら全ての可能な組み合わせによって前記検出された画像欠陥のサイズを拡大するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、前記固体撮像素子が、フラットパネル型の放射線検出器であり、当該画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であるのが好ましい。

また、本発明においては、前記画像欠陥検出部は、前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで放射線画像が撮影された後、前記放射線検出器から読み出された放射線画像データから、前記放射線画像の画像欠陥を検出するものであることが好ましい。

また、本発明においては、前記画像欠陥のサイズの拡大は、前記画像欠陥の補正時に行うことが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置に適用される画像欠陥補正方法であって、前記被写体が無い状態で第１の画像を撮影した後、画像検出部から読み出した第１の画像データから、前記第１の画像における画像欠陥を検出し、前記検出した画像欠陥に対応する前記画像検出部の画素に、前記検出された画像欠陥に接する画素を加えることによって、前記検出された画像欠陥のサイズを拡大し、前記被写体がある状態で第２の画像を撮影した後、前記画像検出部から読み出した第２の画像データから、前記拡大した画像欠陥に基づいて、前記第２の画像の画像欠陥を補正することを特徴とする画像欠陥補正方法を提供するものである。

本発明においては、前記第２の画像を撮影する前に前記画像欠陥のサイズの拡大を行うのではなく、前記第２の画像を撮影した後、前記画像欠陥の補正時に、前記画像欠陥のサイズの拡大を行うことが好ましい。

また、本発明においては、画像検出部として固体撮像素子を用いた画像撮影装置において、前記固体撮像素子が、フラットパネル型の放射線検出器であり、前記画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であることが好ましい。

また、本発明においては、前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで放射線画像を撮影した後、前記放射線検出器から読み出した放射線画像データから、前記放射線画像の画像欠陥を検出することが好ましい。

また、本発明においては、前記画像欠陥のサイズの拡大は、前記画像欠陥の補正時に行うことが好ましい。

本発明によれば、放射線画像の画像欠陥を最適なサイズで検出できなかった場合や、検出した画像欠陥のサイズが、画像欠陥補正を行う画像欠陥のサイズよりも小さかった場合でも、放射線画像上に画像欠陥を残すことなく、画像欠陥の補正を行うことができ、これにより、誤診を引き起こす可能性の極めて低い、高品質な診断画像を提供することができる。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の画像撮影装置の一実施形態である放射線画像撮影装置を詳細に説明する。

図１は、放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示す放射線画像撮影装置（以下、撮影装置ともいう）１０は、放射線を被検体（被写体）Ｈに照射し、被検体Ｈを透過した放射線を検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被検体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。
撮影装置１０は、撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、警報発生部２０と、制御部２２とによって構成されている。

撮影部１２は、放射線を被写体Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を検出することで被写体Ｈの撮影を行う部位である。撮影部１２からは、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータ）が出力される。
撮影部１２の詳細は後述する。

撮影データ処理部１４は、撮影部１２から供給された放射線画像データに対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等のデータ処理を行う部位である。撮影データ処理部１４からは、データ処理後の放射線画像のデータ（デジタルデータ）が出力される。
撮影データ処理部１４の詳細は後述する。

画像処理部１６は、撮影データ処理部１４から供給されたデータ処理後の放射線画像のデータに、本発明の画像欠陥補正方法に係る画像欠陥補正を含む、画像処理を行う部位である。
画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両者を組み合わせて構成される。
画像処理部１６からは、画像処理後の放射線画像データＰ１、及び、警報発生部２０を作動させる信号（以下、警報発生指示信号という）が出力される。
画像処理部１６の詳細は後述する。

出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像データＰ１を出力する部位である。
出力部１８は、例えば、放射線画像を画面上に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等である。

警報発生部２０は、画像処理部１６から供給された警報発生指示信号に基づいて、後に詳述するフラットパネル型の放射線検出器の交換時期を通知する部位であり、一例としては、警報を、フラットパネル型の放射線検出器の交換時期を知らせる表示パネル等が用いられる。

制御部２２は、撮影装置１０の動作を制御する部位である。
例えば、制御部２２は、撮影データ処理部１４の画像データの取得を制御し、さらに、画像処理部１６の画像処理および画像処理後の放射線画像データＰ１の作成が行われるように制御する。

続いて、撮影部１２について説明する。

撮影部１２は、放射線源２６と、撮影台２８と、撮影手段３２とによって構成されている。

撮影手段３２は、フラットパネル型の放射線検出器３０（以下、「ＦＰＤ３０」ともいう。）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と同様に、放射線源２６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。

ＦＰＤ３０は、放射線画像撮影装置に利用される通常のＦＰＤである。
また、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が例として挙げられる。

また、撮影手段３２は、ＦＰＤ３０以外にも、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。
撮影手段３２（ＦＰＤ３０）が撮影した放射線画像の出力信号（画像データ）は、撮影データ処理部１４に供給される。

図示を省略しているが、放射線源２６と撮影手段３２は、例えば、長尺撮影などの場合のために、撮影台２８の長手方向（図１中、左右方向）に沿って往復移動が可能なように構成されている。これに対し、撮影台２８を移動可能に構成してもよい。

続いて、撮影データ処理部１４について説明する。

撮影データ処理部１４は、画像データ取得手段３４と画像データ処理手段３６とを有する。

画像データ取得手段３４は、ＦＰＤ３０から読み出された、画像データを取得し、この画像データを、画像データ処理手段３６に供給するものである。
本実施形態において、画像データ取得手段３４は、放射線源２６が、被検体Ｈを通さずに放射線をＦＰＤ３０に一様に照射（爆射）した後に、ＦＰＤ３０から読み出された画像のデータ（以下、爆射画像データＧ２ともいう）、および、放射線源２６が被検体Ｈに照射した後に、ＦＰＤ３０から読み出された画像のデータ（以下、被検者画像データＧ３ともいう）を取得し、これらの画像データＧ２およびＧ３を、画像データ処理手段３６に供給するものである。

画像データ処理手段３６は、画像データ取得手段３４から供給された画像データＧ２およびＧ３に対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等のデータ処理を行い、データ処理後の画像データ（デジタルデータ）を画像処理部１６に供給するものである。
なお、本実施形態においては、データ処理後の爆射画像データＧ２を、処理済爆射データＪ２、データ処理後の被検者画像データＧ３を、処理済被検者データＪ３とも呼ぶ。

画像処理部１６について、詳述する。

図２は、図１に示す画像処理部１６の構成を表すブロック図である。
画像処理部１６は、図２に示すように、データ取得手段３８と、データ生成手段３９と、画像欠陥検出手段５６と、サイズ拡大手段５８と、画像欠陥記録手段６０と、画像欠陥補正手段４１とで構成される。

データ取得手段３８は、撮影データ処理部１４から供給された処理済爆射データＪ２、および、処理済被検者データＪ３を取得し、処理済爆射データＪ２を、データ生成手段３９に供給し、処理済被検者データＪ３を、画像欠陥補正手段４１に供給するものである。

データ生成手段３９は、処理済爆射データＪ２を用いて、放射線画像上の画像欠陥検出用の画像のデータ（以下、画像欠陥検出用画像データＱ１ともいう。）を作成し、画像欠陥検出手段５６に供給するものである。
データ生成手段３９については、後述する。

画像欠陥検出手段５６は、本発明に係る画像欠陥検出部に相当し、画像欠陥検出用画像データＱ１から、画像欠陥を検出するものである。
画像欠陥の検出方法については、特に限定はなく、各種の放射線画撮影装置で行われる画像欠陥の検出方法が、全て利用可能であり、一例としては、放射線を照射した際に、設定した閾値よりも低い値の信号や高い値の信号を出力する画素を検出する方法が挙げられる。

サイズ拡大手段５８は、本発明に係るサイズ拡大部に相当し、画像欠陥検出手段５６において検出された画像欠陥に対応するＦＰＤ３０の画素に、検出された画像欠陥を囲むＦＰＤ３０の画素のうち、少なくとも、検出された画像欠陥に接する画素を１つ加えることによって、検出された画像欠陥のサイズを拡大するものである。

図３に示す模式図を用いて、サイズ拡大手段５８において行う、画像欠陥サイズの拡大について、具体的に説明する。
例えば、放射線画像データから検出した画像欠陥が、ＦＰＤ３０において、２画素×２画素のサイズ（図３の斜線部分）の画像欠陥であった場合には、サイズ拡大手段５８は、少なくとも、この欠陥画像に接する画素（図３の灰色部分）のうちの１つを、欠陥画素とし、検出した画像欠陥に対応するＦＰＤの欠陥画素（図３の斜線部分）に加えることにより、拡大する。

なお、サイズ拡大手段５８は、欠陥画像に接する正常画素に加え、さらに外側の正常画素（図３中灰色部分よりも外側の画素）も欠陥画素として、検出した画像欠陥に対応するＦＰＤ３０の欠陥画素に加えて、画像欠陥のサイズを、画像欠陥の検出時のサイズより拡大することもある。

上記のようにして、画像欠陥のサイズを、検出時の画像欠陥のサイズより拡大することにより、ノイズの影響等で放射線画像の画像欠陥を最適なサイズで検出できなかった場合や、検出した画像欠陥のサイズが、画像欠陥補正を行う画像欠陥のサイズよりも小さかった場合でも、補正を行う範囲が、画像欠陥の大きさに対して不十分であるということがなくなり、放射線画像上に画像欠陥を残すことなく、適切な画像欠陥の補正を行うことができる。
さらに、これにより、誤診を引き起こす可能性の極めて低い、高品質な診断画像を提供することができ、正確な診断を行うことができるようになる。

さらに、サイズ拡大手段５８は、本実施形態においては、画像欠陥検出手段５６において検出した画像欠陥を識別したり、検出した画像欠陥に対応するＦＰＤ３０の欠陥画素以外の欠陥画素の可能性の高いＦＰＤ３０の画素を知見したりするものでもある。

画像欠陥記録手段６０は、放射線画像の画像欠陥の情報（個数、位置、密集度など）を記録する欠陥記録データＭ１に、サイズ拡大手段５８でサイズを拡大した画像欠陥の情報を記録するものである。
また、画像欠陥記録手段６０は、本実施形態においては、欠陥記録データＭ１に、サイズ拡大手段５８で識別した画像欠陥や、欠陥画素と知見した画素の情報を記録するものでもある。
さらに、画像欠陥記録手段６０は、欠陥記録データＭ１を、画像欠陥補正手段４１に供給するものでもある。

また、画像欠陥記録手段６０は、画像欠陥記録データＭ１に記録した画像欠陥（欠陥画素）の履歴を記録した欠陥履歴データを作成し、この欠陥履歴データに基いて、ＦＰＤ３０の欠陥画素の増加を予測し、予め決められた期間内に、ＦＰＤ３０の欠陥画素の数が、診断への影響が懸念される規定値を超えることが予測された場合には、警報発生部２０に、警報発生指示信号を送るものでもある。

従来、ＦＰＤ３０の欠陥画素の数が、診断への影響が懸念される規定値を超えた時点で、警報を発していたため、診断等の状況に関係なく、すぐにＦＰＤ３０の交換を行わなければならかった。
しかしながら、上記のようにして、ＦＰＤ３０の画像欠陥（欠陥画素）の増加を予測することにより、ＦＰＤ３０の交換を行うまでに時間的な余裕が生じ、撮影装置１０を使用していないときに、ＦＰＤ３０の修理や交換を行うことができる。
なお、画像欠陥（欠陥画素）の増加の予測方法には、特に限定は無いが、直線近似や指数近似等、適当な関数を用いて、また、必要に応じて、ＦＰＤ３０の特性を加味して行うのが好ましい。

画像欠陥補正手段４１は、補正データ作成手段４２と、画像補正手段４４とで構成される、本発明に係る画像欠陥補正部に相当する部位であり、サイズ拡大手段５８においてサイズの拡大された画像欠陥に基いて、被写体が撮影された放射線画像、すなわち、処理済被検者データＪ３の表す放射線画像の画像欠陥を補正するものである。
画像欠陥補正手段４１については、後に述べる。

データ生成手段３９は、図２に示すように、平均化処理手段５２と、検出用画像データ作成手段５４とを有する。

平均化処理手段５２は、取得した処理済爆射データＪ２に対して、平均化処理を行って、平均化処理済みの処理済爆射データＪ２（以下、平均化処理済みデータＲ１という）を生成し、検出用画像データ作成手段５４に供給するものである。
平均化処理の方法については、特に限定は無いが、例えば、処理済爆射データＪ２に対して、主走査方向、副走査方向の順に、メディアンフィルタ処理を施す方法が挙げられる。

検出用画像データ作成手段５４は、取得した処理済爆射データＪ２と、平均化処理済みデータＲ１とを用いて、画像欠陥検出用画像データＱ１を生成し、画像欠陥検出手段５６に供給するものである。
画像欠陥検出用画像データＱ１の生成方法については、特に限定は無いが、例えば、処理済爆射データＪ２から、平均化処理済みデータＲ１を減算することによって生成する方法が挙げられる。

画像欠陥補正手段４１は、上述の通り、補正データ作成手段４２と、画像補正手段４４とで構成される。

補正データ作成手段４２は、欠陥記録データＭ１を用いて、放射線画像データ（処理済被検者画像データＪ３）の画像欠陥の補正に用いる画像欠陥補正データＮ１を作成し、画像補正手段４４に供給する部位である。

画像補正手段４４は、補正データ作成手段４２から供給された画像欠陥補正データＮ１に基づいて、データ取得手段３８から供給された処理済被検者画像データＪ３の画像欠陥を補正する部位である。
画像補正手段４４は、例えば、取得した画像欠陥補正データＮ１に基づいて、補正処理の必要な欠陥画素の位置を特定し、特定した欠陥画素の周囲の２つの正常画素の平均値を求めて、これを欠陥画像の画像データとすることで画像欠陥補正を行う。

ここで、欠陥画素の補正の方法に特に限定はなく、両隣や周辺の複数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われている画像欠陥補正方法が利用可能である。
例えば、欠陥画素を、当該欠陥画素の周囲の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してもよい。

上記構成を有する放射線画像撮影装置１０は、上述のようにして、画像欠陥のサイズを、検出時の画像欠陥のサイズより拡大することにより、ノイズの影響等で放射線画像の画像欠陥を最適なサイズで検出できなかった場合や、検出した画像欠陥のサイズが、画像欠陥補正を行う画像欠陥のサイズよりも小さかった場合でも、補正を行う範囲が、画像欠陥の大きさに対して不十分であるということがなくなり、放射線画像上に画像欠陥を残すことなく、適切な画像欠陥の補正を行うことができる。
さらに、これにより、誤診を引き起こす可能性の極めて低い、高品質な診断画像を提供することができ、正確な診断を行うことができるようになる。

上記構成を有する本発明の一実施形態である撮影装置１０の作用を説明することにより、本発明の画像欠陥補正方法も説明する。

撮影装置１０では、撮影部１２のＦＰＤ３０において、爆射画像データＧ２、および、被検者画像データＧ３を生成する。
次いで、撮影データ処理部１４において、画像データＧ２およびＧ３を取得して、それぞれ、デジタルデータ（処理済爆射画像データＪ２、および、処理済被検者画像データＪ３）に変換し、画像処理部１６に供給する。
さらに、画像処理部１６におけるデータ取得手段３８において、デジタルデータＪ２およびＪ３を取得し、処理済爆射画像データＪ２を、データ生成手段３９の平均化処理手段５２および検出用画像データ作成手段５４に供給し、処理済被検者画像データＪ３を画像欠陥補正手段４１に供給する。

次いで、データ生成手段３９における平均処理手段５２において、処理済爆射データＪ２に対して、平均化処理を行って、平均化処理済みデータＲ１を生成し、検出用画像データ作成手段５４に供給する。
検出用画像データ作成手段５４において、平均化処理済みデータＲ１と処理済爆射画像データＪ２とを用いて、画像欠陥検出用画像データＱ１を生成し、画像欠陥検出手段５６に供給する。

画像欠陥検出手段５６において、画像欠陥検出用画像データＱ１から画像欠陥を検出する。
次いで、サイズ拡大手段５８において、検出した画像欠陥のサイズを拡大する。
画像欠陥記録手段６０においては、サイズ拡大手段５８においてサイズを拡大した画像欠陥の情報（個数、位置、密集度など）を欠陥記録データＭ１に記録し、画像欠陥補正手段４１における補正データ作成手段４２に供給する。
さらに、画像欠陥記録手段６０においては、欠陥記録データＭ１に記録した画像欠陥（欠陥画素）の履歴を、欠陥履歴データに記録する。

補正データ作成手段４２において、画像欠陥記録手段６０で作成した欠陥記録データＭ１を用いて、画像欠陥補正データＮ１を作成し、画像補正手段４４に供給する。
次いで、画像補正手段４４において、画像欠陥補正データＮ１に基づいて、処理済被検者画像データＪ３の画像欠陥を補正し、画像処理後（画像欠陥補正後）の放射線画像データＰ１を作成し、出力部１８に供給する。
最後に、出力部１８において、画像補正手段４４（画像処理部１６）から供給された画像処理後の放射線画像データを出力する。

続いて、図４および図５を用いて、画像欠陥検出手段５６、サイズ拡大手段５８、および、画像欠陥記録手段６０の一連の処理の一例を説明する。
図４および図５は、画像欠陥検出手段５６、サイズ拡大手段５８、および、画像欠陥記録手段６０一連の処理の一例を示すフロー図である。

まず、データ生成手段３９から画像欠陥検出用画像データＱ１を取得する（Ｓ８４）。

次いで、画像欠陥検出手段５６において、画像欠陥抽出画像データＱ１から黒欠陥または白欠陥を検出する（Ｓ８６）。

白欠陥または黒欠陥の検出方法は、特に限定は無いが、例えば、画像欠陥の大きさ（画素欠陥を有する画素の範囲）に応じた黒欠陥検出用の閾値テーブルおよび白欠陥検出用の閾値テーブルを用意し、白欠陥および黒欠陥を検出する方法が挙げられる。

通常、欠陥の大きさが小さい場合（欠陥を有する画素の範囲が小さい場合）には、画像欠陥の濃度が非常に濃くないと、その画像欠陥を、放射線画像上において、画像欠陥として視認しにくいのに対して、画像欠陥の大きさが大きい場合（欠陥を有する画素の範囲が広い場合）には、画像欠陥の濃度が薄くても、その画像欠陥を放射線画像上において、画像欠陥として視認しやすくなる。そのため、本実施形態においては、画像欠陥の大きさ（欠陥を有する画素の範囲）によって、異なる閾値テーブルを用いている。

また、黒欠陥か白欠陥によって、画像欠陥の視認し易さが異なる。
そこで、本実施形態においては、白欠陥および黒欠陥を正確に検出するために、黒欠陥と白欠陥で異なる閾値テーブルを用いている。

すなわち、本実施形態においては、後の画像欠陥補正を正確かつ効果的に行うために、様々な大きさの白欠陥および黒欠陥を、画像欠陥の大きさに応じた黒欠陥検出用の閾値テーブルおよび白欠陥検出用の閾値テーブルを用意し、これらによって、検出する方法が用いられている。

検出した画像欠陥を、画像欠陥記録手段６０において、ＦＰＤ３０の欠陥画素に起因する画像欠陥として識別し、記録する欠陥記録データＭ１を生成する（Ｓ８８）。

次いで、欠陥記録データＭ１から、幅が、予め規定した閾値（所定値）以下で、かつ、長さが、予め規定した閾値（所定値）以上の画像欠陥を検出する（Ｓ９０）。

ここで、線欠陥とは、欠陥画素が、線状（例えば、幅が３画素以下で、かつ、長さが２１画素以上）に連続した欠陥であり、点欠陥とは、線欠陥以外の欠陥で、複数の欠陥画素が一塊になって集合している欠陥である。

幅が、予め規定した閾値以下で、かつ、長さが、予め規定した閾値以上の画像欠陥を検出した場合は、該当部分の画像欠陥を線欠陥として識別し、検出画像欠陥記録手段６０において、予め用意されている線欠陥データに記録し、また、線欠陥であると識別したことを、欠陥記録データＭ１記録する（Ｓ９２）。

上述のように、上記条件を満たす画像欠陥を線欠陥として識別することによって、点線状に認識されていた不安定な点欠陥を、線欠陥と認識することができる。これにより、後の工程で、適切な画像欠陥補正を行うことができる。

線欠陥を検出した場合もしなかった場合も、画像欠陥検出手段５６において、予め用意した線欠陥データを用いて、欠陥記録データＭ１において、線欠陥の両側に位置する画素を全て調べ、線欠陥を挟む両方共の画素が、欠陥画素の画素あるかどうかを調べる（Ｓ９４）。

該当する画素があった場合には、その画素を、ＦＰＤ３０の欠陥画素と認識し、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ９６）。

上記該等する画素があった場合もなかった場合も、予め用意した線欠陥データの中に、途中断線した線欠陥がある場合は、ＦＰＤ３０の途中断線した線欠陥の先端の位置に、予め設定された大きさの点欠陥があるとして、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ９８）。

次いで、画像欠陥検出手段５６において、欠陥記録データＭ１において、上下左右の画素の内３画素以上が欠陥画素である画素を検出する（Ｓ１００）。

上下左右の画素の内、３画素以上が欠陥画素である画素を検出した場合には、画像欠陥検出手段５６において、その画素は、ランダムノイズ等のノイズによって検出されなかった欠陥画素である可能性が非常に高いので、ＦＰＤ３０の点欠陥と識別し、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ１０２）。

上記欠陥画素を検出した場合もしなかった場合も、画像欠陥検出手段５６において、欠陥記録データＭ１から、上記処理で検出した点欠陥に接する正常画素を検出し、画像欠陥記録手段６０において、その画素を欠陥画素とし、上記点欠陥に加えて、この拡大した点欠陥を、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ１０６）。
ここで、画像欠陥に接する画素を検出する方向には、特に限定はなく、画像欠陥の上下左右のいずれか一方向、あるいは、これらのあらゆる組み合わせでできる方向でもよく、このような方向で検出された正常画素を、欠陥画素とすることもできる。
これにより、画像欠陥の拡大方向を、左右方向のみ、上下方向のみ、又は、下方向のみなど、ＦＰＤ３０の特性に合わせて画像欠陥を拡大する方向を限定することができ、必要十分なだけ画像欠陥を拡大することができる。
また、本発明においては、点欠陥の種類によって、拡大の仕方が異なる場合がある。例えば、濃度の濃い点欠陥は、検出時の大きさと比べて大きく拡大するが、濃度の薄い点欠陥は、拡大しない場合があり、他にも、所定の大きさよりも大きな点欠陥は、拡大するが、所定の大きさよりも小さな点欠陥は拡大しない場合がある。このような拡大の仕方は、ＦＰＤの特性によって異なるため、予めＦＰＤの特性を調べておき、点欠陥の濃度と拡大画素数、点欠陥の大きさと拡大画素数を決定して拡大するようにすることでその点欠陥に最適な拡大を実施することができる。

次に、欠陥記録データＭ１に記録した画像欠陥（欠陥画素）の履歴を、画像欠陥（欠陥画素）の履歴を記録する総合欠陥履歴データに反映する（Ｓ１０７）。

画像欠陥記録手段６０において、欠陥履歴データＭ１に基づいて、画像欠陥（欠陥画素）のサイズ、単位面積当りの密集度、および、個数が、ＦＰＤ３０の仕様（診断に使用可能な規定値）を満たしているかどうかを確認する（Ｓ１０８）。
仕様を満たしてなかった場合には、まず、警報発生部２０に、警報発生指示信号を送る（Ｓ１１０）。

ＦＰＤ３０の仕様を満たしていた場合もいなかった場合も、画像欠陥記録手段６０から、欠陥記録データＭ１を、補正データ作成手段４２に供給する（Ｓ１１２）。

なお、上記実施形態においては、画像欠陥検出手段５６は、画像欠陥検出用画像データＱ１から、画像欠陥を検出しているが、本発明においては、これに限定されず、処理済爆射画像データＪ２から、画像欠陥を検出してもよい。

また、上記実施形態においては、画像欠陥を拡大（Ｓ１０６）した後に、ＦＰＤ３０の仕様を確認している（Ｓ１０８）が、これに限定されず、ＦＰＤ３０の仕様を確認した後に、画像欠陥を拡大（Ｓ１０６）してもよい。

また、上記実施形態においては、画像処理手段４４においては、画像欠陥補正処理のみを行ったが、本発明においては、これに限定されず、画像処理手段４４が実施する画像処理は、画像欠陥補正には限定されず、例えば、画像欠陥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われている画像処理を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、画像欠陥記録手段６０において、幅が、予め規定した閾値以下で、かつ、長さが、予め規定した閾値上の画像欠陥を、線欠陥として識別していたが、本発明においては、線欠陥を識別する方法は、これに限定されず、欠陥記録データＭ１において、予め規定した割合以上、例えば、約１０％以上の欠陥画素を有するＦＰＤ３０の読み出しラインを線欠陥と識別してもよい。

上述のように、上記条件を満たす画像欠陥（ライン）を線欠陥として識別することによって、点線状に認識されていた不安定な線欠陥を、線欠陥と認識することができる。これにより、後の工程で、適切な画像欠陥補正を行うことができる。

なお、ＦＰＤに対する照射線量が大きくなればなるほど、点欠陥が大きくなる場合と、逆に小さくなる場合があることや、光導電膜に電圧印加する時間が長くなると点欠陥がより拡大することから分るように、点欠陥の大きさ（拡大）は、照射線量や電圧印加時間等の読み取り制御条件によって変化するので、上記実施形態においては、点欠陥の検出時に、点欠陥の拡大を行っているが、本発明においては、これに限定されず、点欠陥の検出時には、点欠陥の拡大を行わず、画像欠陥の補正時に、点欠陥の周辺の正常画素の平均値から拡大画素数を決定して補正してもよいし、ＦＰＤに対する照射線量や電圧印加時間等の読み取り制御手段によって拡大画素数を決定してもよい。

また、上記実施形態においては、サイズを拡大した画像欠陥（点欠陥）やその他の検出した画像欠陥（点欠陥）の情報（個数、位置、密集度など）を欠陥記録データＭ１に記録し、記憶させているが、本発明においては、これに限定されず、欠陥記録データＭ１の代わりに、欠陥を記録するデータベースを用いて、記憶させてもよい。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。また、デジタルカメラ等の可視画像を撮影する装置における点欠陥に対しても、本発明を適用できることは、勿論である。

本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。 図１に示す画像処理部の構成を表すブロック図である。 本発明の画像欠陥サイズ拡大方法を説明するための図である。 画像欠陥検出手段、サイズ拡大手段、および、画像欠陥記録手段の一連の処理の一例を示すフロー図である。 図４に示すフロー図の続きを示すフロー図である。

符号の説明

１０ 放射線画像撮影装置
１２ 撮影部
１４ 撮影データ処理部
１６ 画像処理部
１８ 出力部
２０ 警報発生部
２２ 制御部
２６ 放射線源
２８ 撮影台
３０ ＦＰＤ
３２ 撮影手段
３４ 画像データ取得手段
３６ 画像データ処理手段
３８ データ取得手段
３９ データ生成手段
４１ 画像欠陥補正手段
４２ 補正データ作成手段
４４ 画像補正手段
５２ 平均化処理手段
５４ 検出用画像データ作成手段
５６ 画像欠陥検出手段
５８ サイズ拡大手段
６０ 画像欠陥記録手段
Ｇ２ 爆射画像データ
Ｇ３ 被検者画像データ
Ｊ２ 処理済爆射画像データ
Ｊ３ 処理済被検者画像データ
Ｍ１ 欠陥記録データ
Ｎ１ 画像補正データ
Ｐ１ 放射線画像データ
Ｑ１ 画像欠陥検出用画像データ
Ｒ１ 平均下処理済みデータ

Claims (14)

1. 被写体の画像を撮影する画像撮影装置であって、
   前記被写体が無い状態で第１の画像が撮影された後、画像検出部から読み出された第１の画像データから、前記第１の画像における画像欠陥を検出する画像欠陥検出部と、
   前記検出された画像欠陥に対応する前記画像検出部の画素に、前記検出された画像欠陥に接する画素を加えることによって、前記検出された画像欠陥のサイズを拡大するサイズ拡大部と、
   前記被写体がある状態で第２の画像が撮影された後、前記画像検出部から読み出された第２の画像データから、前記拡大された画像欠陥に基づいて、前記第２の画像の画像欠陥を補正する画像欠陥補正部と、
   を備えていることを特徴とする画像撮影装置。
2. さらに、画像欠陥の情報を記録するための欠陥記録データベースに、前記拡大された画像欠陥の情報を記録する画像欠陥記録部を有する請求項１に記載の画像撮影装置。
3. 画像検出部として固体撮像素子を用いた画像撮影装置において、前記画像欠陥記録部は、前記データベースに記録された画像欠陥の情報に基づいて、予め規定された割合を超える画像欠陥を含む前記固体撮像素子の読み出しラインに対応する画像のラインを、線欠陥と識別するものである請求項２に記載の画像撮影装置。
4. さらに、前記画像検出部の交換時期を通知する警告を発生する警報発生部を有し、
   前記画像欠陥記録部は、前記データベースに記録された画像欠陥の増加履歴を記憶し、この履歴から、前記画像検出部の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当りの密集度の増加率を予測し、前記画像検出部の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当り密集度のうち、少なくとも１つの予測値が、予め規定された閾値を超えた場合には、前記警報発生部に警告を発生するように指示するものである請求項２または３に記載の画像撮影装置。
5. 前記第１の画像データから、この第１の画像データにメディアンフィルタ処理または移動平均化処理を行って得られた画像データを減算することによって、前記第１の画像における画像欠陥を検出するものである請求項１〜４のいずれかに記載の画像撮影装置。
6. 前記サイズ拡大部は、前記画像欠陥の上下左右のいずれか一方向、又は、これら全ての可能な組み合わせによって前記検出された画像欠陥のサイズを拡大するものである請求項１〜５のいずれかに記載の画像撮影装置。
7. 前記固体撮像素子が、フラットパネル型の放射線検出器であり、当該画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の画像撮影装置。
8. 前記画像欠陥検出部は、前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで放射線画像が撮影された後、前記放射線検出器から読み出された放射線画像データから、前記放射線画像の画像欠陥を検出するものであることを特徴とする請求項７に記載の画像撮影装置。
9. 前記画像欠陥のサイズの拡大は、前記画像欠陥の補正時に行うことを特徴とする請求項１〜８に記載の画像撮影装置。
10. 被写体の画像を撮影する画像撮影装置に適用される画像欠陥補正方法であって、
    前記被写体が無い状態で第１の画像を撮影した後、画像検出部から読み出した第１の画像データから、前記第１の画像における画像欠陥を検出し、
    前記検出した画像欠陥に対応する前記画像検出部の画素に、前記検出された画像欠陥に接する画素を加えることによって、前記検出された画像欠陥のサイズを拡大し、
    前記被写体がある状態で第２の画像を撮影した後、前記画像検出部から読み出した第２の画像データから、前記拡大した画像欠陥に基づいて、前記第２の画像の画像欠陥を補正することを特徴とする画像欠陥補正方法。
11. 前記第２の画像を撮影する前に前記画像欠陥のサイズの拡大を行うのではなく、前記第２の画像を撮影した後、前記画像欠陥の補正時に、前記画像欠陥のサイズの拡大を行うことを特徴とする請求項１０に記載の画像欠陥補正方法。
12. 画像検出部として固体撮像素子を用いた画像撮影装置において、前記固体撮像素子が、フラットパネル型の放射線検出器であり、前記画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像欠陥補正方法。
13. 前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで放射線画像を撮影した後、前記放射線検出器から読み出した放射線画像データから、前記放射線画像の画像欠陥を検出することを特徴とする請求項１２に記載の画像欠陥補正方法。
14. 前記画像欠陥のサイズの拡大は、前記画像欠陥の補正時に行うことを特徴とする請求項１０〜１３に記載の画像欠陥補正方法。

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