JP2009273630A

JP2009273630A - 放射線画像処理方法および装置

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Publication number: JP2009273630A
Application number: JP2008127096A
Authority: JP
Inventors: Keita Watanabe; 敬太渡邊
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2028-05-14
Also published as: JP5179946B2

Abstract

【課題】放射線検出器で撮影された画像中の欠陥画素について補正を行う放射線画像処理方法および装置において、画像中に変形欠陥画素と非変形欠陥画素の２種類がある場合、補正処理時間の短縮を図る。
【解決手段】放射線検出器における蓄積時間毎および放射線検出器に対する放射線照射量毎に取得した複数の一様照射画像に基づいた複数の欠陥画素情報をデータベースＤＢに記憶し、通常画像中の各変形欠陥画素群については、欠陥画素情報中の変形欠陥画素群の中心位置に対応する位置における放射線照射量を特定して上記データベースＤＢから抽出した該当の欠陥画素情報に基づいて、通常画像中の各変形欠陥画素群に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の非変形欠陥画素群については、データベースＤＢを参照することなく所定の画像処理にて各非変形欠陥画素群に対応する画像データの補正を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、放射線検出器で撮影された画像中の欠陥画素について補正を行う放射線画像処理方法および装置に関するものである。

従来、医療分野などにおいて、被写体を透過した放射線の照射により被写体に関する放射線画像を記録する放射線検出器が各種提案、実用化されている。

上記放射線検出器としては、例えば特許文献１に記載されているように、放射線の照射により電荷を発生するアモルファスセレンなどの半導体を利用した放射線検出器があり、そのような放射線検出器として、いわゆる光読取方式のものやＴＦＴ読取方式のものが提案されている。

このような放射線検出器を用いれば、撮影により得られた画像情報をデジタルデータとして取得できるため、コンピューターを用いた診断支援装置等との親和性を高くすることができる。

上記のような放射線検出器には欠陥画素が含まれている場合があるため、例えば特許文献２に記載されているように、欠陥画素による画質の劣化を防止するために、予め欠陥画素の位置を測定により取得し、その欠陥画素により検出された画素値を補正することが行われている。このとき、一様な放射線を放射線検出器に照射したときの欠陥画素情報を取得し、この欠陥画素情報を用いて欠陥画素位置の取得および補正条件の算出が行われる。
特開２０００−１０５２９７号公報特開２００７−１２９３３９号公報

ところで、上記のような放射線検出器により撮影された画像中に発生する欠陥画素には、放射線検出器における蓄積時間が長くなったり、放射線検出器に対する放射線照射量が多くなることにより、欠陥画素として認識される領域が周囲に拡大する変形欠陥画素と、放射線検出器における蓄積時間や放射線検出器に対する放射線照射量に関わらず欠陥画素として認識される領域が一定な非変形欠陥画素がある。

変形欠陥画素については、特にアモルファスセレンを主成分とする光導電層を有する放射線検出器において発生することが多い。これは光導電層中のアモルファスセレンの一部が結晶化し、放射線検出器における蓄積時間が長くなったり、放射線検出器に対する放射線照射量が多くなると、結晶化の部分を起点として欠陥画素として認識される欠陥画素群の領域が周囲に拡大する等の理由によるものである。

非変形欠陥画素については、例えばＴＦＴ読取方式の放射線検出器において、各画素を構成するＴＦＴの一部が断線等により機能しなくなると、その部分は不感画素となって全く放射線を検出することができなくなってしまう。この不感画素の領域は、放射線検出器における蓄積時間や放射線検出器に対する放射線照射量に関わらず常に一定であり、上記の変形欠陥画素のように放射線検出器における蓄積時間が長くなったり、放射線検出器に対する放射線照射量が多くなることにより欠陥画素として認識される領域が周囲に拡大するといったことは起こらない。

このように、放射線検出器により撮影された画像中の欠陥画素には、変形欠陥画素と非変形欠陥画素の２種類があり、このうちの変形欠陥画素については、予め欠陥画素情報を取得して放射線検出器で撮影された画像中の欠陥画素について補正を行なおうとしても、実際に撮影を行なったときの放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量が、欠陥画素情報を取得したときの放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量と異なる場合には、正しく欠陥画素の補正を行うことができないという問題がある。

そのため、放射線検出器における蓄積時間毎および／または放射線検出器に対する放射線照射量毎に複数の欠陥画素情報を取得してデータベースに記憶しておき、通常画像中の各欠陥画素毎に、データベースを検索して実際に撮影を行なったときの放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に基づいて補正を行うことが考えられるが、このような態様とすると各欠陥画素毎にデータベースを検索する必要があるため、画像補正に多大な時間を要することになるという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、放射線検出器で撮影された画像中の欠陥画素について補正を行う放射線画像処理方法および装置において、画像中に変形欠陥画素と非変形欠陥画素の２種類がある場合、補正処理時間の短縮を図ることが可能な放射線画像処理方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の放射線画像処理方法は、放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を、放射線検出器における蓄積時間毎および／または放射線検出器に対する放射線照射量毎にデータベースに記憶し、放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中において、欠陥画素情報中の放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置に対応する放射線検出器の位置における放射線照射量を特定し、通常画像中の各変形欠陥画素について、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に基づいて、データベースから該当する欠陥画素情報を抽出し、抽出した欠陥画素情報に基づいて通常画像中の各変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の各々について、所定の画像処理により通常画像中の各非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行うことを特徴とする方法である。

また、本発明の第２の放射線画像処理方法は、放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を、データベースに記憶し、放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中の、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素について、データベースに記憶された欠陥画素情報中の各変形欠陥画素の領域を一律に拡大させた改正欠陥画素情報に基づいて通常画像中の各変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の各々について、所定の画像処理により通常画像中の各非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行うことを特徴とする方法である。

なお、一律に拡大させるとは、基準となる欠陥画素の周囲を１画素もしくは複数画素拡大させる処理を意味する。

上述の通り、変形欠陥画素については、特にアモルファスセレンを主成分とする光導電層を有する放射線検出器において発生することが多い。これは光導電層中のアモルファスセレンの一部が結晶化し、放射線検出器における蓄積時間が長くなったり、放射線検出器に対する放射線照射量が多くなると、結晶化の部分を起点として欠陥画素として認識される領域が周囲に拡大する等の理由によるものである。そして、この場合には、放射線検出器に一様な放射線を照射した際に、他の正常な画素と比較して変形欠陥画素部分については多くの信号を出力してしまうものが多い。

逆に、非変形欠陥画素については、不感画素となって全く放射線を検出することができなくなってしまったものが多く、この場合には、放射線検出器に放射線を照射しても全く信号を出力することがなくなる。

そのため、本発明の放射線画像処理方法においては、欠陥画素情報中の一般的な画素データと比較して、画素値が大きい部分を変形欠陥画素と識別し、画素値が小さい部分を非変形欠陥画素と識別することが好ましい。

なお、放射線検出器によって検出された信号を画像化する場合、検出信号値が高い程低輝度に、検出信号値が低い程高輝度に表示する場合と、検出信号値が高い程高輝度に、検出信号値が低い程低輝度に表示する場合の２種類が考えられるが、ここでいう「画素値が大きい部分」とは、欠陥画素情報中において放射線検出器における検出信号値が高い部分に対応する部分を意味し、「画素値が小さい部分」とは、欠陥画素情報中において放射線検出器における検出信号値が低い部分に対応する部分を意味する。

また、本発明の第１の放射線画像処理装置は、放射線検出器と、放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を、放射線検出器における蓄積時間毎および／または放射線検出器に対する放射線照射量毎に記憶するデータベースと、放射線検出器により取得された画像中において、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置、および放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の位置を特定する欠陥画素特定手段と、放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中の変形欠陥画素の位置に対応する放射線検出器の位置における放射線照射量を特定する放射線量特定手段と、通常画像中の各変形欠陥画素について、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に基づいて、データベースから該当する欠陥画素情報を抽出し、抽出した欠陥画素情報に基づいて変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の各非変形欠陥画素について、所定の画像処理により非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行う補正手段とを備えていることを特徴とするものである。

また、本発明の第２の放射線画像処理装置は、放射線検出器と、放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を記憶するデータベースと、放射線検出器により取得された画像中において、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置、および放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の位置を特定する欠陥画素特定手段と、通常画像中の各変形欠陥画素について、データベースに記憶された欠陥画素情報中の各変形欠陥画素の領域を一律に拡大させた改正欠陥画素情報に基づいて変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の各非変形欠陥画素について、所定の画像処理により非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行う補正手段とを備えていることを特徴とするものである。

本発明の放射線画像処理装置において、欠陥画素特定手段は、欠陥画素情報中の一般的な画素データと比較して、画素値が大きい部分を変形欠陥画素と識別し、画素値が小さい部分を非変形欠陥画素と識別するものとすることが好ましい。

また、上記第１の放射線画像処理装置におけるデータベースは、放射線検出器における蓄積時間毎および／または放射線検出器に対する放射線照射量毎に代表的な変形欠陥画素の情報のみを記憶するものとすることが好ましい。

上記の放射線画像処理方法および装置の放射線検出器としては、入射した放射線を直接または一旦光に変換した後に電荷に変換し、この電荷を外部に出力させることにより、被写体に関する放射線画像を表す画像信号を得ることが可能な固体検出器を用いることができる。

この固体検出器には種々の方式のものがあり、例えば、放射線を電荷に変換する電荷生成プロセスの面からは、放射線が照射されることにより蛍光体から発せられた蛍光を光導電層で検出して得た信号電荷を蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を画像信号（電気信号）に変換して出力する光変換方式の固体検出器、あるいは、放射線が照射されることにより光導電層内で発生した信号電荷を電荷収集電極で集めて蓄電部に一旦蓄積し、蓄積電荷を電気信号に変換して出力する直接変換方式の固体検出器等、あるいは、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面からは、蓄電部と接続されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を走査駆動して読み出すＴＦＴ読出方式のものや、読取光（読取用の電磁波）を検出器に照射して読み出す光読出方式のもの等、さらには、前記直接変換方式と光読出方式を組み合わせた本願出願人による上記特許文献１において提案している改良型直接変換方式のもの等がある。

また、上記第１の放射線画像処理方法および装置において、データベースに記憶する欠陥画素情報については、放射線検出器における蓄積時間毎および／または放射線検出器に対する放射線照射量毎に、実際に撮影を行なうことにより取得する態様に限らず、ある欠陥画素情報を基準とし、蓄積時間や放射線照射量を考慮して基準となる変形欠陥画素の周囲を欠陥画素として拡大する処理や、上記のような変形欠陥画素領域の拡大を想定して蓄積時間や放射線照射量の変化毎に一律に変形欠陥画素領域を拡大する処理を行って、複数の欠陥画素情報を生成してもよい。

特に無曝射画像に基づいて欠陥画素情報を取得する場合には、蓄積時間に着目して、例えば蓄積時間１秒までは基準となる変形欠陥画素の周囲を１周拡大、以後１秒毎に１周ずつ拡大する処理等によって複数の欠陥画素情報を生成してもよい。(なお、１周拡大とは、基準となる変形欠陥画素の上下左右に１画素拡大、もしくは８方向に1画素拡大等、変形欠陥画素群の周囲を１画素拡大する処理を意味する。)
また、上記第１の放射線画像処理方法および装置では、通常画像中において、欠陥画素情報中の変形欠陥画素位置に対応する位置における放射線照射量を特定し、通常画像中の各変形欠陥画素について、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に基づいて、データベースから該当する欠陥画素情報を抽出し、抽出した欠陥画素情報に基づいて通常画像中の各変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行うが、蓄積時間や特定した放射線照射量に完全に一致した欠陥画素情報をデータベースから抽出する態様に限らず、ある欠陥画素情報（例えば蓄積時間や特定した放射線照射量が近い欠陥画素情報）を抽出し、画像データの補正の段階で抽出した欠陥画素情報に基づいてさらに上記のように蓄積時間や放射線照射量を考慮して基準となる変形欠陥画素の周囲を欠陥画素として拡大する処理や、上記のような変形欠陥画素領域の拡大を想定して蓄積時間や放射線照射量の変化毎に一律に変形欠陥画素領域を拡大する処理を施して、補正領域を調整するようにしてもよい。

また、欠陥画素情報中の変形欠陥画素位置に対応する位置における放射線照射量の特定については、例えば通常画像中の変形欠陥画素の周辺の画素の放射線検出量等に基づいて推定により特定してもよいし、放射線強度や蓄積時間等の撮影条件から一律に特定してもよい。

本発明の第１の放射線画像処理方法および装置によれば、放射線検出器で撮影された画像中の欠陥画素について補正を行う放射線画像処理方法および装置において、放射線検出器に対して一様に照射された放射線を検出することにより取得された欠陥画素情報を、放射線検出器における蓄積時間毎および／または放射線検出器に対する放射線照射量毎にデータベースに記憶し、放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中において、欠陥画素情報中の放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置に対応する放射線検出器の位置における放射線照射量を特定し、通常画像中の各変形欠陥画素について、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に基づいて、データベースから該当する欠陥画素情報を抽出し、抽出した欠陥画素情報に基づいて通常画像中の各変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の各々について、所定の画像処理により通常画像中の各非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行うようにして、通常画像中の非変形欠陥画素の補正を行う場合にはデータベースを参照することなく所定の画像処理により補正を行うようにしたので、画像中に変形欠陥画素と非変形欠陥画素の２種類がある場合、補正処理時間の短縮を図ることが可能となる。

また、本発明の第２の放射線画像処理方法および装置によれば、放射線検出器で撮影された画像中の欠陥画素について補正を行う放射線画像処理方法および装置において、放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を、データベースに記憶し、放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中の、放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素について、データベースに記憶された欠陥画素情報中の各変形欠陥画素の領域を一律に拡大させた改正欠陥画素情報に基づいて通常画像中の各変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の放射線検出器における蓄積時間および／または放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の各々について、所定の画像処理により通常画像中の各非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行うようにして、通常画像中の非変形欠陥画素の補正を行う場合には欠陥画素情報中の各欠陥画素の領域を一律に拡大させる処理を行うことなく所定の画像処理により補正を行うようにしたので、画像中に変形欠陥画素と非変形欠陥画素の２種類がある場合、補正処理時間の短縮を図ることが可能となる。

上記放射線画像処理方法および装置において、欠陥画素情報中の一般的な画素データと比較して、画素値が大きい部分を変形欠陥画素と識別し、画素値が小さい部分を非変形欠陥画素と識別することにより、適切に変形欠陥画素と非変形欠陥画素とを識別することができる。

さらに、上記第１の放射線画像処理装置において、データベースを、放射線検出器における蓄積時間毎および／または放射線検出器に対する放射線照射量毎に代表的な変形欠陥画素の情報のみを記憶するものとすることにより、データベースに記憶させるデータ量を少なくすることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の放射線画像処理方法を適用した第１の実施の形態の放射線画像撮像システムを示す概略側面図、図２は上記システムの放射線撮影装置に用いている固体検出器の概略図である。

この放射線画像撮像システム１は、放射線源等を備えた放射線照射装置２と、放射線を検出するための固体検出器２０（放射線検出器）等を備えた放射線撮影装置３と、放射線照射装置２および放射線撮影装置３に接続されたコンピューター４と、コンピューター４に接続されたモニター５とから構成されている。

放射線照射装置２は、基台１０と、この基台１０に固定された支柱１１と、内部に放射線源を収容した放射線照射部１２とから構成されており、放射線照射部１２は支柱１１の長手方向（図１中上下方向）に移動可能に取り付けられている。

この放射線照射装置２において、上記の放射線源の動作と、放射線照射部１２の移動動作等は、いずれも不図示の制御手段により統合制御されるものである。

放射線撮影装置３は、基台１３と、この基台１３に固定された支柱１４と、内部に固体検出器２０を収容した放射線画像撮影部１５と、この放射線画像撮影部１５と被験者との間に配される衝立１６と、基台１３に固定された手すり１７から構成されており、放射線画像撮影部１５は支柱１４の長手方向（図１中上下方向）に移動可能に取り付けられている。

本実施の形態のシステムは、通常撮影（一回の撮影のみ）と長尺撮影（複数回の撮影を行なったのち画像合成）の２種類の撮影を行なうことができるものであり、衝立１６は基台１３に対して着脱可能に構成され、長尺撮影を行なう場合は衝立１６を取り付けて撮影を行い、長尺撮影を行なわない場合は衝立１６を取り外して撮影を行う。また、基台１３には、衝立１６の着脱状態を検出するセンサが取り付けられている。

固体検出器２０は、その放射線検出面が、放射線画像撮影部１５の放射線入射面と平行になるように放射線画像撮影部１５の内部に配されている。

図２に示すように、固体検出器２０は、ガラス基板２５上に、ａ−ＳｉＴＦＴからなる第１の導電層２４、放射線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層２３、第２の導電層２２、絶縁層２１がこの順に積層されたものである。

第１の導電層２４は、各画素毎に対応してＴＦＴが形成されており、各ＴＦＴの出力はＩＣチップ２６に接続され、ＩＣチップ２６はプリント基板２７上の不図示の画像信号処理部に接続されている。

固体検出器２０は、第１の導電層２４と第２の導電層２２との間に電界を形成している際に、光導電層２３に放射線が照射されると、光導電層２３内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層２４内に蓄積されるものである。蓄積された潜像電荷を読み取る際には、第１の導電層２４のＴＦＴを順次駆動して、各画素に対応した潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、このアナログ信号を画像信号処理部において各画素毎に検出し、各画素毎に検出したアナログ信号を画素の配列順に複合する。そして、この複合したアナログ信号を不図示のＡＤ変換部によりＡＤ変換してデジタル画像信号を生成する。生成されたデジタル画像信号は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター４に送信される。

放射線撮影装置３において、上記の固体検出器２０の動作や、放射線画像撮影部１５の移動動作等は、いずれも不図示の制御手段により統合制御されるものである。また、この制御手段は、基台１３における衝立１６の着脱状態をコンピューター４に通知する機能も有する。

コンピューター４は、固体検出器２０に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像に基づいた欠陥画素情報を、固体検出器２０における蓄積時間毎および固体検出器２０に対する放射線照射量毎に記憶するデータベースＤＢを備え、さらに、固体検出器２０により取得された画像中において、固体検出器２０における蓄積時間および／または固体検出器２０に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置、および固体検出器２０における蓄積時間および／または固体検出器２０に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の位置を特定する欠陥画素特定手段としての機能や、通常画像中の変形欠陥画素の位置に対応する固体検出器２０の位置における放射線照射量を特定する放射線量特定手段としての機能や、通常画像中の各変形欠陥画素について、固体検出器２０における蓄積時間および固体検出器２０に対する放射線照射量に基づいて、データベースＤＢから該当する欠陥画素情報を抽出し、抽出した欠陥画素情報に基づいて変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、通常画像中の各非変形欠陥画素について、所定の画像処理により非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行う補正手段としての機能を備える。

ここで、上記データベースＤＢについて図面を用いて詳細に説明する。図３は固体検出器により撮影された画像中の変形欠陥画素群のサイズが固体検出器における蓄積時間および固体検出器に対する放射線照射量により変化する様子を示す図、図４は上記データベースの管理構造を示す図、図５は上記データベースに記憶される欠陥画素情報の一例を示す図である。

固体検出器２０で撮影された画像中の欠陥画素について補正を行う際に必要な欠陥画素情報は、固体検出器２０に一様な放射線を照射して撮影を行なうことにより取得し、このようにして得られた欠陥画素情報中の各画素値を画像中の平均画素値や周辺画像領域中の画素の中間値・平均値と比較して、画素値が大きい部分（画像中でより黒く表示される部分）を変形欠陥画素として識別し、画素値が小さい部分（画像中でより白く表示される部分）を非変形欠陥画素として識別する。

なお、上記データベースに記憶する欠陥画素情報は、放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像に基づいたものに限らず、無曝射画像に基づいたものとしてもよい。

図３に示すように、本実施の形態で用いているような固体検出器２０において発生する変形欠陥画素については、固体検出器２０における蓄積時間が長くなったり、固体検出器２０に対する放射線照射量が多くなることにより、欠陥画素として認識される領域が周囲に拡大する。なお、図３では横方向に放射線検出器における蓄積時間の変化、縦方向に固体検出器２０に対する放射線照射量変化を示している。

そのため、予め欠陥画素情報を取得して固体検出器２０で撮影された画像中の変形欠陥画素について補正を行なおうとしても、実際に撮影を行なったときの固体検出器２０における蓄積時間および／または固体検出器２０に対する放射線照射量が、欠陥画素情報を取得したときの固体検出器２０における蓄積時間および／または固体検出器２０に対する放射線照射量と異なる場合には、正しく変形欠陥画素の補正を行うことができないという問題がある。

このような問題を解消するために、本実施の形態では、図４に示すように、固体検出器２０における蓄積時間と固体検出器２０に対する放射線照射量とを各々変化させて撮影した複数の欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）を取得し、コンピューター４内のデータベースＤＢに記憶しておく。

この欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）の一例を示すと、固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、固体検出器２０に対する放射線照射量を０．１ｍＲとして撮影した欠陥画素情報ＲＤ（１，１）は、図５（Ａ）に示すようになる。欠陥画素情報ＲＤ（１，１）中には３つの変形欠陥画素群ＢＤＰａ（１，１）、ＢＤＰｂ（１，１）、ＢＤＰｃ（１，１）と、２つの非変形欠陥画素群ＷＤＰａ（１，１）、ＷＤＰｂ（１，１）がある。

固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、固体検出器２０に対する放射線照射量を０．５ｍＲとして撮影した欠陥画素情報ＲＤ（１，２）は、図５（Ｂ）に示すようになる。欠陥画素情報ＲＤ（１，２）中には欠陥画素情報ＲＤ（１，１）と同じ位置に３つの変形欠陥画素群ＢＤＰａ（１，２）、ＢＤＰｂ（１，２）、ＢＤＰｃ（１，２）があるが、これらの欠陥画素群は欠陥画素情報ＲＤ（１，１）中の変形欠陥画素群と比較して欠陥画素として認識される領域が周囲に拡大している。同様に、欠陥画素情報ＲＤ（１，２）中には欠陥画素情報ＲＤ（１，１）と同じ位置に２つの非変形欠陥画素群ＷＤＰａ（１，２）、ＷＤＰｂ（１，２）があるが、これらの非変形欠陥画素群は欠陥画素情報ＲＤ（１，１）中の非変形欠陥画素群と比較して欠陥画素として認識される領域は変わらない。

固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、固体検出器２０に対する放射線照射量を１．０ｍＲとして撮影した欠陥画素情報ＲＤ（１，３）は、図５（Ｃ）に示すようになる。欠陥画素情報ＲＤ（１，３）中にはやはり欠陥画素情報ＲＤ（１，１）と同じ位置に３つの変形欠陥画素群ＢＤＰａ（１，３）、ＢＤＰｂ（１，３）、ＢＤＰｃ（１，３）があるが、これらの欠陥画素群は欠陥画素情報ＲＤ（１，２）中の変形欠陥画素群と比較して欠陥画素として認識される領域がさらに周囲に拡大している。同様に、欠陥画素情報ＲＤ（１，３）中には欠陥画素情報ＲＤ（１，１）と同じ位置に２つの非変形欠陥画素群ＷＤＰａ（１，３）、ＷＤＰｂ（１，３）があるが、これらの非変形欠陥画素群は欠陥画素情報ＲＤ（１，２）中の非変形欠陥画素群と比較して欠陥画素として認識される領域は変わらない。

本実施の形態のデータベースＤＢでは、固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、５００ｍｓ、１０００ｍｓ、１５００ｍｓと変化させ、各蓄積時間毎にさらに固体検出器２０に対する放射線照射量を０．１ｍＲ、０．５ｍＲ、１．０ｍＲ、５．０ｍＲ、１０ｍＲと変化させて、合計２０枚の欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）を取得している。

次いで、このように構成される放射線画像撮像システム１の動作について説明する。図６は本システムにより撮影された画像の一例を示す図、図７は本システムにより撮影された画像の補正後の一例を示す図である。

まず、欠陥画素情報を取得する際は、撮影者は、所定の照射放射線強度や時間等を指定し、不図示の放射線曝射スイッチを押下すると撮影が開始される。

撮影が開始されると、放射線照射部１２から放射線画像撮影部１５へ向けて放射線が照射され撮影が行なわれる。

放射線が照射されると固体検出器２０内においては、放射線画像情報を担持する潜像電荷が蓄積される。この蓄積された潜像電荷の量は被験者を透過した放射線量に略比例するので、この潜像電荷が静電潜像を担持することとなる。

所定時間経過後に固体検出器２０に対する記録を停止させて撮影を終了した後、固体検出器２０から潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、画像信号処理部においてＡＤ変換して得られた画像をもとに検出した欠陥画素情報信号ＲＤ（ｍ，ｎ）を生成させる。生成された欠陥画素情報信号ＲＤ（ｍ，ｎ）は画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター４に送信される。

コンピューター４は、放射線撮影装置３からデジタル欠陥画素情報信号ＲＤ（ｍ，ｎ）を受信すると、固体検出器２０における蓄積時間毎および固体検出器２０に対する放射線照射量毎に上記のデータベースＤＢに記憶し、撮影を終了する。

なお、本実施の形態では２０枚の欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）を取得する必要があるが、この動作は自動で行なうようにすることが好ましい。

データベースＤＢに必要な欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）が記憶された状態で、撮影者は、被験者を所定の撮影位置に立たせた後、照射放射線強度や時間等を指定し、不図示の放射線曝射スイッチを押下すると撮影が開始される。

撮影は上記と同様に行なわれ、所定時間経過後に固体検出器２０に対する記録を停止させて撮影を終了した後、固体検出器２０から潜像電荷に対応するアナログ信号を出力させ、画像信号処理部においてＡＤ変換して通常画像信号ＮＤを生成させる。生成された通常画像信号ＮＤは画像信号処理部からメモリを経由してコンピューター４に送信される。

コンピューター４は、放射線撮影装置３から通常画像信号ＮＤを受信すると、この通常画像信号ＮＤ中の欠陥画素について補正を行う。

ここで、この補正処理について詳細に説明する。

データベースＤＢ中では、固体検出器２０における蓄積時間と固体検出器２０に対する放射線照射量が最も小さい欠陥画素情報ＲＤ（１，１）が最も欠陥画素群が小さく写り、変形欠陥画素群および非変形欠陥画素群ともに中心位置を特定しやすいため、まずこの欠陥画素情報ＲＤ（１，１）に基づいて画像中の変形欠陥画素群および非変形欠陥画素群の中心の座標位置を特定する。

図６に示すように、上記で特定した座標では、通常画像ＮＤ中においても欠陥画素となるため、この欠陥画素部分について補正を行う。

通常画像ＮＤ中では、欠陥画素情報ＲＤ（１，１）と同じく３つの変形欠陥画素群ＢＤＰａＮ、ＢＤＰｂＮ、ＢＤＰｃＮと、２つの非変形欠陥画素群ＷＤＰａＮ、ＷＤＰｂＮが存在するため、これらの欠陥画素群の各々について個別に補正を行う。

先ず、変形欠陥画素群の補正について説明する。

上述の通り、変形欠陥画素群については、固体検出器２０における蓄積時間および／または固体検出器２０に対する放射線照射量が異なると欠陥画素の領域も変化するため、これらに対応する欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）を用いて補正を行う必要があるが、このうち固体検出器２０における蓄積時間は、コンピューター４により認識されており、さらに同一画面中の欠陥画素群は当然全て同じ蓄積時間で撮影されていることになる。

ところが、固体検出器２０において、通常画像ＮＤ中の欠陥画素群ＢＤＰａＮ、ＢＤＰｂＮ、ＢＤＰｃＮ部分に対応する部分への放射線照射量は被写体の状態によって変化するため、各欠陥画素群ＢＤＰａＮ、ＢＤＰｂＮ、ＢＤＰｃＮ部分に対応する部分について、撮影時にどの程度の放射線照射量であったかを特定する必要がある。

この放射線照射量の特定については、通常画像ＮＤ中の各変形欠陥画素群の中心から、想定される最大サイズの欠陥画素領域を除いた近傍の画素値に基づいて、変形欠陥画素群の中心部がどの程度の放射線照射量であったかを推定すればよい。ここで、想定される最大サイズの欠陥画素領域は、データベースＤＢ中で各蓄積時間毎に最も放射線照射量が大きい部分を参照すればよい。例えば、固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓとした場合には、その中で最も固体検出器２０に対する放射線照射量が大きい欠陥画素情報ＲＤ（１，５）に基づいて判断すればよい。

なお、放射線照射量の特定については、上記の方法に限定されるものではなく、例えば、各変形欠陥画素群の中心から外側に向けて各画素の画素値を判定していき、中心から最も近くて飽和していない画素（最大値でない画素）に基づいて放射線照射量の推定を行なったり、周囲画素領域の中間値や平均値に基づいて推定を行ったりする他、照射放射線強度や蓄積時間等の撮影条件から一律に特定する等、どのような方法を用いてもよい。

このようにして、通常画像ＮＤ中の３つの変形欠陥画素群ＢＤＰａＮ、ＢＤＰｂＮ、ＢＤＰｃＮについて各々放射線照射量を特定し、対応する欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）中の各変形欠陥画素群を参照する。そして各変形欠陥画素群について、補正する領域を特定した後、所定の画像処理方法にて欠陥画素部分に対して画像補正を行う。なお、変形欠陥画素部分を補正するための画像処理方法については特に限定するものではなく、例えば周囲の正常画素に基づいて補完処理を行う等、どのような方法でもよい。

次に、非変形欠陥画素群の補正について説明する。

通常画像ＮＤ中の２つの非変形欠陥画素群ＷＤＰａＮ、ＷＤＰｂＮは、固体検出器２０における蓄積時間および／または固体検出器２０に対する放射線照射量が変わっても欠陥画素となる領域が変化しないため、欠陥画素情報ＲＤ（１，１）を参照して、通常画像ＮＤ中の非変形欠陥画素群ＷＤＰａＮ、ＷＤＰｂＮの座標位置を特定したら、そのまま該当位置に対して所定の画像処理方法にて画像補正を行う。なお、欠陥画素部分を補正するための画像処理方法については特に限定するものではなく、例えば周囲の正常画素に基づいて補完処理を行う等、どのような方法でもよい。

このように非変形欠陥画素群の補正の際にはデータベースＤＢを参照する必要は無く、変形欠陥画素群の補正と比較して高速に補正処理を行うことができる。

このような態様とすることにより、画像中に変形欠陥画素群と非変形欠陥画素群の２種類がある場合、補正処理時間の短縮を図ることが可能となる。

上記の処理が終了した後、コンピューター４は、図７に示すような欠陥画素箇所を補正した通常画像ＮＤ´をモニター５上に表示させ、一連の処理を終了する。

次に、本発明の第２の実施の形態の放射線画像撮像システムについて説明する。本実施の形態は上記第１の実施の形態と比べ、データベースに記憶させる画像を変更したものである。図８は本実施の形態のデータベースの管理構造を示す図、図９は上記データベースに記憶される代表欠陥画素情報の一例を示す図である。

変形欠陥画素群の欠陥画素領域の変化は、異なる変形欠陥画素群であっても、固体検出器２０における蓄積時間毎および固体検出器２０に対する放射線照射量毎に大体同様の変化傾向を示す。

従って、図８に示すように、本実施の形態のデータベースＤＢ´では、固体検出器２０における蓄積時間と固体検出器２０に対する放射線照射量が最も小さい（固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、固体検出器２０に対する放射線照射量を０．１ｍＲ）欠陥画素情報ＲＤ（１，１）のみを、変形欠陥画素群および非変形欠陥画素群の中心位置を特定するために取得し、これ以外の残りの１９枚の部分については、固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、５００ｍｓ、１０００ｍｓ、１５００ｍｓと変化させ、各蓄積時間毎にさらに固体検出器２０に対する放射線照射量を０．１ｍＲ、０．５ｍＲ、１．０ｍＲ、５．０ｍＲ、１０ｍＲと変化させた場合の、変形欠陥画素群の代表的な代表欠陥画素情報ＰＤ（ｍ，ｎ）を取得している。

この代表欠陥画素情報ＰＤ（ｍ，ｎ）の一例を示すと、固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、固体検出器２０に対する放射線照射量を０．５ｍＲとして撮影した代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）は、図９（Ａ）に示すようになる。この代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）には、代表的な一つの変形欠陥画素群ＢＤＰ（１，２）のみが写っており、代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）の画像全体のサイズは、図５に示すような固体検出器２０の全領域の信号を写した欠陥画素情報ＲＤ（ｍ，ｎ）と比較して格段に小さくなっており、これにより画像データのサイズも小さくすることができる。

固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、固体検出器２０に対する放射線照射量を１．０ｍＲとして撮影した代表欠陥画素情報ＰＤ（１，３）は、図９（Ｂ）に示すようになる。代表欠陥画素情報ＰＤ（１，３）の画像サイズは代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）の画像サイズと同じであり、代表欠陥画素情報ＰＤ（１，３）中には代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）と同じ位置に変形欠陥画素群ＢＤＰ（１，３）があるが、この欠陥画素群は代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）中の変形欠陥画素群と比較して欠陥画素として認識される領域が周囲に拡大している。

固体検出器２０における蓄積時間を１００ｍｓ、固体検出器２０に対する放射線照射量を５．０ｍＲとして撮影した代表欠陥画素情報ＰＤ（１，４）は、図９（Ｃ）に示すようになる。代表欠陥画素情報ＰＤ（１，４）の画像サイズは代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）の画像サイズと同じであり、代表欠陥画素情報ＰＤ（１，４）中には代表欠陥画素情報ＰＤ（１，２）と同じ位置に変形欠陥画素群ＢＤＰ（１，４）があるが、この欠陥画素群は代表欠陥画素情報ＰＤ（１，３）中の変形欠陥画素群と比較して欠陥画素として認識される領域がさらに周囲に拡大している。

本実施の形態における通常画像中の変形欠陥画素群の補正は、通常画像中の各変形欠陥画素群毎に、各々放射線照射量を特定して対応する代表欠陥画素情報ＰＤ（ｍ，ｎ）を参照するが、各変形欠陥画素群毎に固有の代表欠陥画素情報ＰＤ（ｍ，ｎ）があるわけではなく、固体検出器２０における蓄積時間および固体検出器２０に対する放射線照射量が同じ変形欠陥画素群であれば、同一の代表欠陥画素情報ＰＤ（ｍ，ｎ）を用いて欠陥画素範囲を特定する。その後の処理は、上記第１の実施の形態と同じである。

本実施の形態における通常画像中の非変形欠陥画素群の補正については、上記第１の実施の形態と同じである。

このような態様とすることにより、データベースＤＢ´に記憶させるデータ量を少なくすることができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明における通常画像中の変形欠陥画素の補正については、上記のように通常画像中の変形欠陥画素群毎にデータベースから適切に抽出した欠陥画素情報に基づいて補正を行う態様に限らず、一つの欠陥画素情報を用いて、補正の際に欠陥画素情報中の各変形欠陥画素の領域を一律に拡大させた改正欠陥画素情報に基づいて補正を行う態様としてもよい。

また、本発明は上記放射線画像撮像システムに限らず、例えば乳房用画像撮像システム等、どのような撮影システムに応用してもよい。

また、固体検出器には、ＴＦＴ読出方式のものを使用しているが、光読出方式等他の方式の固体検出器であっても同様の効果を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態の放射線画像撮像システムを示す概略図上記システムの放射線撮影装置に用いている固体検出器の概略図上記システムの固体検出器により撮影された画像中の欠陥画素群のサイズが固体検出器における蓄積時間および固体検出器に対する放射線照射量により変化する様子を示す図上記システムのデータベースの管理構造を示す図上記システムのデータベースに記憶される欠陥画素情報の一例を示す図上記システムにより撮影された画像の一例を示す図上記システムにより撮影された画像の補正後の一例を示す図本発明の第２の実施の形態の放射線画像撮像システムのデータベースの管理構造を示す図上記システムのデータベースに記憶される代表欠陥画素情報の一例を示す図

符号の説明

１放射線画像撮像システム
２放射線照射装置
３放射線撮影装置
４コンピューター
５モニター
１０基台
１１支柱
１２放射線照射部
１３基台
１４支柱
１５放射線画像撮影部
１６衝立
１７手すり
２０固体検出器

Claims

放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を、前記放射線検出器における蓄積時間毎および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量毎にデータベースに記憶し、
前記放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中において、前記欠陥画素情報中の前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置に対応する前記放射線検出器の位置における放射線照射量を特定し、
前記通常画像中の各変形欠陥画素について、前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に基づいて、前記データベースから該当する前記欠陥画素情報を抽出し、
抽出した前記欠陥画素情報に基づいて前記通常画像中の各変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、
前記通常画像中の前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の各々について、所定の画像処理により前記通常画像中の各非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行う
ことを特徴とする放射線画像処理方法。
放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を、データベースに記憶し、
前記放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中の、前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素について、前記データベースに記憶された前記欠陥画素情報中の各変形欠陥画素の領域を一律に拡大させた改正欠陥画素情報に基づいて前記通常画像中の各変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、
前記通常画像中の前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の各々について、所定の画像処理により前記通常画像中の各非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行う
ことを特徴とする放射線画像処理方法。
前記欠陥画素情報中の一般的な画素データと比較して、画素値が大きい部分を前記変形欠陥画素と識別し、画素値が小さい部分を前記非変形欠陥画素と識別することを特徴とする請求項１または２記載の放射線画像処理方法。
放射線検出器と、
該放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を、前記放射線検出器における蓄積時間毎および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量毎に記憶するデータベースと、
前記放射線検出器により取得された画像中において、前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置、および前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の位置を特定する欠陥画素特定手段と、
前記放射線検出器を用いて被写体を透過した放射線を検出することにより取得された通常画像中の前記変形欠陥画素の位置に対応する前記放射線検出器の位置における放射線照射量を特定する放射線量特定手段と、
前記通常画像中の各変形欠陥画素について、前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に基づいて、前記データベースから該当する前記欠陥画素情報を抽出し、抽出した前記欠陥画素情報に基づいて前記変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、前記通常画像中の各非変形欠陥画素について、所定の画像処理により前記非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行う補正手段と
を備えていることを特徴とする放射線画像処理装置。
放射線検出器と、
該放射線検出器に対して放射線を一様に照射することにより取得された一様照射画像、または無曝射画像に基づいた欠陥画素情報を記憶するデータベースと、
前記放射線検出器により取得された画像中において、前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化する変形欠陥画素の位置、および前記放射線検出器における蓄積時間および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量に応じてサイズが変化しない非変形欠陥画素の位置を特定する欠陥画素特定手段と、
前記通常画像中の各変形欠陥画素について、前記データベースに記憶された前記欠陥画素情報中の各変形欠陥画素の領域を一律に拡大させた改正欠陥画素情報に基づいて前記変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行い、前記通常画像中の各非変形欠陥画素について、所定の画像処理により前記非変形欠陥画素に対応する画像データの補正を行う補正手段と
を備えていることを特徴とする放射線画像処理装置。
前記欠陥画素特定手段が、前記欠陥画素情報中の一般的な画素データと比較して、画素値が大きい部分を前記変形欠陥画素と識別し、画素値が小さい部分を前記非変形欠陥画素と識別するものであることを特徴とする請求項４または５記載の放射線画像処理装置。
前記データベースが、前記放射線検出器における蓄積時間毎および／または前記放射線検出器に対する放射線照射量毎に代表的な前記変形欠陥画素の情報のみを記憶するものであることを特徴とする請求項４または６記載の放射線画像処理装置。