JP2010167117A - 放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取り出しに伴う物理量の変化を把握することができる放射線撮像装置を提供する。
【解決手段】共通電極を介してバイアス電圧を印加またはＸ線管１から放射線を放射し、タイマＴにて時間計測を開始した後、取り出し部による取り出しに伴う物理量として欠損画素の数量を制御部２０が周期的にチェックして数量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で数量の変化が安定化したことを判定する。よって、従来のように、安定化するまでの時間を一律に設定したとき、この設定時間よりも早く安定状態となった場合、その時間差だけ装置の使用開始が遅れることによる時間ロスの問題や、設定時間よりも遅く安定化する場合に生じる数量の不適正な処理に伴う画像表示の不具合を解消できる。その結果、数量の変化を把握することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、放射線の照射に基づいて放射線撮像を行う放射線撮像装置に関する。

放射線撮像装置の一例として、放射線検出用のＦＰＤ（フラットパネル型検出器）を備えたＸ線透視撮影装置が普及している。このＦＰＤの一例として、イメージインテンシファイアと比べて軽量かつ薄型に構成されたタイプが知られている。このＦＰＤは、Ｘ線に有感な半導体膜と、バイアス電圧印加用の共通電極と、多数の収集電極と、各収集電極で収集される電荷の蓄積・読み出し用電気回路と、この電気回路が配設されたアクティブマトリックス基板等を備えている。また、被検体からの透過Ｘ線が投影されるＸ線検出面側に、多数のＸ線検出素子が縦と横の配列ラインに沿って２次元状マトリックス配置されている。このようなＦＰＤを備えたＸ線透視撮影装置は、Ｘ線撮影中にＦＰＤから出力されるＸ線検出信号にしたがって、Ｘ線検出面に投影される透過Ｘ線像に対応するＸ線透視画像を作成してモニタに表示するようになっている。

ところで、この種のＦＰＤ２においては、多数のＸ線検出素子の中で、製造中あるいは製造後に生じた半導体膜の微視的損傷等に起因する欠損をもつ素子が不可避的に存在している。このような欠損素子があると、Ｘ線透視画像には、欠損画素があちこちに生じるので、透過Ｘ線像に対応しない画像表示となる不具合がある。
そこで、欠損画素を予め検出して登録しておき、Ｘ線撮影中は登録されている欠損画素の画素信号を適当な信号に置き換えて修復し、Ｘ線透視画像中の欠損画素を取り除くようにしている。この欠損画素の検出は、装置据えつけ時にＦＰＤのＸ線検出面に一様のＸ線を放射し、撮影されたＸ線透視画像の画素信号の信号強度が適性範囲を外れているか否かをチェックすることで行われる。

この欠損画素の検出および判定については、本出願人が先に出願した放射線撮像装置において明確な基準を示している（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この放射線撮像装置は、Ｘ線透視撮影装置に適用されたものであり、被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管およびＸ線検出用のＦＰＤに加え、欠損検出部として欠損有無仮判定部、仮判定結果登録部、欠損有無本判定部を備えている。欠損有無仮判定部は、欠損検出対象画素の画素信号強度と欠損検出周辺画素の画素信号強度との比較処理結果に基づいて、欠損検出対象画素の欠損の有無を仮判定する。

仮判定結果登録部は、欠損有無仮判定部で得た欠損有無仮判定結果を画素毎に区別して登録するもので、欠損検出対象画素についての欠損有無仮判定結果を欠損検出対象画素のメモリセルの番地と対応付けて登録する。欠損有無本判定部は、現時点の欠損有無仮判定結果と過去の欠損有無仮判定結果の過半数以上が欠損有りの時は欠損有りの本判定をくだし、それ以外の時は欠損無しの本判定をくだす。したがって、欠損有無本判定手段による欠損有無の本判定を的確にくだすことができる。

このように、複数個の欠損画素が存在する場合、Ｘ線透視画像では、ＦＰＤのＸ線検出面側に設けたＸ線検出素子の配列ラインに沿って塊のように表示される。この欠損画素の塊は、ＦＰＤのＸ線検出面にＸ線を放射した当初、欠損画素の生成個数が多いので、大きいサイズを呈している。
しかし、この欠損画素は、若干の増減変化はあるものの時間の経過とともに漸減した後、ある時間からは殆ど変化のない安定状態となる特性がある。この変化が止まって安定化すると、画素信号補正部により欠損画素の画素信号を適当な信号に置き換えて修復し、Ｘ線透視画像中の欠損画素を取り除いてＸ線透視撮影装置の使用を開始することができる。

したがって、操作者はＸ線透視撮影装置の使用に際し、欠損画素の安定状態をＸ線透視画像上で判断する必要があるが、欠損画素の安定化はＦＰＤの機器個別により、また環境条件によっても異なるので、Ｘ線透視撮影装置の使用の度にＸ線透視画像を視認し続けなければならず、時間の浪費になる問題がある。そこで、最近は幾つかのサンプルによって測定された経験値から、欠損画素が安定状態に至る時間を予測し、この時間を安定化判定の標準にしている。この安定化時間は、例えば一律に３０分〜４０分としておき、この時間経過後に画素信号修復部により欠損画素の修復を行って、Ｘ線透視撮影装置の使用を開始する。

特開２００５−１１０９８１号公報

しかしながら、上記従来のＸ線透視撮影装置は、欠損画素の塊のサイズ変化が安定化するまでの時間を一律に設定しているので、サイズ変化が設定時間より早く安定状態に入った場合、その分だけ使用開始が遅れることから、やはり時間を浪費する問題が残る。逆に、欠損画素の塊のサイズが安定しない状態で設定時間が到来した場合、画素信号修復部により欠損画素の画素信号を修復するとき、本来であれば安定状態に入ったときには正常な画素までが修復すべき欠損画素の対象となってしまうので、これら正常な画素までが修復されてしまい、適正な修復が行われずにＸ線透視画像が正しく表示されないという不具合も生じる。このように、画素の基となる電気信号を取り出す際に、その取り出しに伴う物理量の変化を把握することができない。

この発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、取り出しに伴う物理量の変化を把握することができる放射線撮像装置を提供することを目的としている。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線に有感で、検出対象の放射線入射に伴って電荷に変換して生成する変換層と、この変換層の放射線入射面に形成されたバイアス電圧印加用の共通電極と、前記変換層によって変換された電荷を電気信号として取り出す取り出し手段とを備え、その取り出された電気信号に基づいて放射線撮像を行う放射線撮像装置であって、時間を計測する時間計測手段と、前記変換層に対し前記共通電極を介してバイアス電圧を印加または前記放射線照射手段から放射線を放射し、前記時間計測手段にて時間計測を開始した後、前記取り出し手段による取り出しに伴う物理量を周期的にチェックして前記物理量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記物理量の変化が安定化したことを判定する安定化判定手段とを備えることを特徴としている。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、前記変換層に対し前記共通電極を介してバイアス電圧を印加または前記放射線照射手段から放射線を放射し、前記時間計測手段にて時間計測を開始した後、前記取り出し手段による取り出しに伴う物理量を安定化判定手段が周期的にチェックして前記物理量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記物理量の変化が安定化したことを判定する。
よって、従来のように、前記物理量の変化が安定化するまでの時間を一律に設定したときに、この設定時間よりも早く安定状態となった場合、その時間差だけ装置の使用開始が遅れることによって生じていた時間ロスの問題がなくなる。逆に、前記物理量の変化が安定しない状態で設定時間が到来した場合、本来であれば安定状態に入ったときには正常な物理量までが処理の対象となってしまい、これら正常な物理量が処理されることで適正な処理が行なわれず、放射線画像が正しく表示されない、といった不具合も回避することができる。その結果、取り出しに伴う物理量の変化を把握することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記電気信号に基づく画素信号のレベルを所定範囲と比較してその所定範囲外の画素信号を画像上の欠損画素としてその数量を判定する数量判定手段を備え、前記物理量は、前記欠損画素の数量であって、前記安定化判定手段は、前記欠損画素の数量を周期的にチェックして数量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記数量の変化が安定化したことを判定することを特徴としている。

［作用・効果］請求項２の発明によれば、前記安定化判定手段が前記欠損画素の数量を周期的にチェックして数量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記数量の変化が安定化したことを判定する。よって、従来のように、欠損画素の数量変化が安定しない状態で設定時間が到来した場合に生じる問題、すなわち、欠損画素を補正するときに本来であれば安定状態に入ったときには正常な画素までが補正すべき対象となってしまい、これら正常な画素が補正されることで適正な補正が行なわれず、放射線画像が正しく表示されない、といった不具合を回避することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の放射線撮像装置において、前記数量判定手段が判定した欠損画素を画素ごとに並べて欠損画素マップとして記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記欠損画素マップに基づいて欠損画素の補正処理を行う欠損画素補正手段とを備えることを特徴としている。

［作用・効果］請求項３の発明によれば、前記数量判定手段が判定した欠損画素を画素ごとに並べて欠損画素マップとして記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記欠損画素マップに基づいて欠損画素の補正処理を行う欠損画素補正手段とを備えているので、前記数量判定手段によって判定された欠損画素の数量を反映した欠損画素マップが作成されることにより、欠損画素の補正処理を的確に行うことができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記取り出し手段は、前記電気信号をオフセットデータに応じて信号処理し、このオフセットデータは、前記放射線の非放射状態で取り出す電気信号であって、前記安定化判定手段は、前記オフセットデータを周期的にチェックしてその変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記オフセットデータが安定化したことを判定することを特徴としている。

［作用・効果］請求項４の発明によれば、前記放射線の非放射状態でバイアス電圧を印加したとき、前記取り出し手段から取り出されるオフセットデータを前記安定化判定手段が周期的にチェックしてその変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記オフセットデータが安定化したことを判定する。よって、前記変換層に対し前記放射線を放射することなく、バイアス電圧の印加のみで、変換層にて変換される電荷をオフセットデータとして取り出せるので、このオフセットデータから前記物理量の変化を把握し、その安定化を適正に判定することができる。

この発明に係る放射線撮像装置によれば、変換層に対し共通電極を介してバイアス電圧を印加または放射線照射手段から放射線を放射し、時間計測手段にて時間計測を開始した後、取り出し手段による取り出しに伴う物理量を安定化判定手段が周期的にチェックして物理量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で物理量の変化が安定化したことを判定する。よって、従来のように、安定化するまでの時間を一律に設定したときに、この設定時間よりも早く安定状態となった場合、その時間差だけ装置の使用開始が遅れることによって生じる時間ロスの問題がなくなるうえ、逆に、前記物理量の変化が安定しない状態で設定時間が到来した場合、本来であれば安定状態に入ったときには正常な物理量までが処理の対象となってしまい、これら正常な物理量が処理されることで適正な処理が行なわれず、放射線画像が正しく表示されない、といった不具合も回避することができる。その結果、取り出しに伴う物理量の変化を把握することができる。

実施例１のＸ線透視撮影装置の構成を示すブロック図である。 ＦＰＤのＸ線検出面におけるＸ線検出素子の配置状況を示す模式的平面図である。 ＦＰＤを構成するＸ線の検出部を中心に示す模式的な断面図である。 ＦＰＤを構成するＸ線検出信号の読み出し部を中心に示すブロック図である。 Ｘ線透視画像中の欠損画素が変化する過程を示す模式な説明図である。 実施例１の装置による欠損画素の安定化判定プロセスを示すフローチャートである。 実施例２のＸ線透視撮影装置の構成を示すブロック図である。 実施例２の装置によるオフセットデータの安定化判定プロセスを示すフローチャートである。

以下、この発明に係る放射線撮像装置の実施例１について、図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の放射線撮像装置として実施例に係るＸ線透視撮影装置の構成を示すブロック図であり、図２はＦＰＤのＸ線検出面におけるＸ線検出素子の配置状況を示す模式的平面図であり、図３はＦＰＤを構成するＸ線の検出部を中心に示す模式的な断面図であり、図４はＦＰＤを構成するＸ線検出信号の読み出し部を中心に示すブロック図である。なお、各実施例では、放射線撮像装置として、Ｘ線透視撮影装置を例に採って説明するとともに、放射線画像としてＸ線透視画像を例に採って説明する。

本実施例のＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、主要部として被検体ＭにＸ線を照射するＸ線管１およびＸ線検出用のＦＰＤ２を備えている。このＸ線管１やＦＰＤ２は、後述の制御部２０により照射制御部１４を介して制御される。ＦＰＤ２は、図２に示す如く、被検体Ｍを透過したＸ線が投影されるＸ線検出面２Ａに、多数のＸ線検出素子２ａが縦と横の配列ラインに沿って２次元状マトリックス配置されている。そして、ＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがって、Ｘ線検出面２Ａに投影される被検体Ｍの透過Ｘ線像に対応するＸ線透視画像が作成されるようになっている。Ｘ線管１は、この発明における放射線照射手段に相当する。

Ｘ線管１とＦＰＤ２は、撮影対象の被検体Ｍを挟んで対向配置されていて、Ｘ線撮影中は、Ｘ線管１が照射制御部１４の制御を受けながら被検体ＭにＸ線を照射するとともに、Ｘ線管１からのＸ線照射に伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像がＦＰＤ２のＸ線検出面２Ａに投影される配置関係となっている。このＦＰＤ２は、直接変換タイプのＸ線検出器であり、例えば縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ程の広さのＸ線検出面２ＡにＸ線検出素子２ａが、例えば縦１０２４×横１０２４のマトリックスで縦横にＸ方向とＹ方向に沿って番地付けされて配列されている。

本実施例のＦＰＤ２の場合、図３に示すように、例えばａ−Ｓｅ系半導体膜等のＸ線に有感な半導体膜３と、この半導体膜３の表面へ面状に積層形成されているバイアス電圧印加用の共通電極４と、図４に示す多数の収集電極５とがＸ線検出素子２ａの２次元状マトリックス配置でもって表面に形成されている。また、各収集電極５で収集される電荷の蓄積・読み出し用電気回路６と、この収集電荷を電圧に変換する電荷電圧変換回路９とからなり、半導体膜３によって変換される電荷を電気信号として取り出す取り出し部８が設けられている。さらに、蓄積・読み出し用電気回路６が配設されたアクティブマトリックス基板７を備えており、半導体膜３がアクティブマトリックス基板７の収集電極５を形成した側に積層されている。半導体膜３は、この発明における変換層、取り出し部８は、取り出し手段に相当する。

蓄積・読み出し用電気回路６は、コンデンサ６ａやスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜電界効果トランジスタ）６ｂと、ゲート線６ｃおよびデータ線６ｄ等からなり、各収集電極５毎に１個のコンデンサ６ａと１個のＴＦＴ６ｂが割り当てられている。また、この蓄積・読み出し用電気回路６の周りには、ゲートドライバ６Ａと複数個の電荷電圧変換型増幅器９ａからなる電荷電圧変換回路９およびマルチプレクサ１０に加えて、Ａ／Ｄ変換器１１が別デバイスのかたちで配備接続されている。

前記ＦＰＤ２によりＸ線を検出する場合、数キロボルト〜数十キロボルト程度のバイアス電圧が、図３に示す共通電極４に印加される。バイアス電圧が印加された状態で、検出対象のＸ線の入射に伴って半導体膜３で電荷が生成されるとともに、半導体膜３で生じた電荷が収集電極５毎に収集される。つまり、図４に示す各収集電極５へ移動することで収集電極５に電荷が誘起生成する。一方、各収集電極５で収集される電荷は、アクティブマトリックス基板７の蓄積・読み出し用電気回路６等により収集電極５毎のＸ線検出信号として取り出される。

具体的には、図４に示すゲートドライバ６Ａからゲート線６ｃ経由で読み出し信号が各ＴＦＴ６ｂのゲートに順番に与えられる。これと同時に、読み出し信号が与えられている各ＴＦＴ６ｂのソースに接続されているデータ線６ｄが、電荷電圧変換回路９の各電荷電圧変換型増幅器９ａを介してマルチプレクサ１０に順に切り換え接続される。これに伴い、コンデンサ６ａに蓄積された電荷が、ＴＦＴ６ｂからデータ線６ｄを経て電荷電圧変換型増幅器９ａでそれぞれ増幅されたうえ、マルチプレクサ１０により各収集電極５毎のＸ線検出信号としてＡ／Ｄ変換器１１に送出されてディジタル化される。

つまり、ＦＰＤ２では、１つの収集電極５と収集電極５の広さ相当の半導体膜３および共通電極４に加え、１個のコンデンサ６ａと１個のＴＦＴ６ｂとで１つのＸ線検出素子２ａが構成されており、２次元状マトリックス配置の各収集電極５がそれぞれＸ線透視画像の各画素に対応する電極（画素電極）となっている。

実施例装置では、図１に示したＦＰＤ２の後段に、このＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号をＸ線透視画像の画像信号に変換する信号処理部１２と、この信号処理部１２からの画像信号を記憶する画像メモリＦＭと、この画像信号に基づいてＸ線透視画像を表示する画像モニタ１３とが配設されている。これにより、Ｘ線管１による被検体ＭへのＸ線照射に伴いＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがって信号処理部１２でＸ線透視画像の画像信号に変換される。そして、この画像信号が画像メモリＦＭに記憶されるとともに、画像モニタ１３の画面にＸ線透視画像が映し出される。

画像メモリＦＭは、フレームメモリであり、Ｘ線検出素子２ａのマトリックス配置に対応したマトリックスでＸ方向とＹ方向に沿って番地付けされてメモリセル（図示省略）が、例えば縦１０２４×横１０２４の２次元マトリックス配置されている。メモリセルの番地は、Ｘ線透視画像の画素の番地であり、各メモリセルにはＸ線透視画像の画素信号の信号強度（ピクセル値）が記憶される。

ところで、このＦＰＤ２においては、多数のＸ線検出素子２ａの中には製造中あるいは製造後に生じる、例えば半導体膜３の微視的損傷等に起因する欠損をもつ素子が不可避的に存在しており、Ｘ線透視画像Ｐでは、図５（ａ）に示すように、Ｘ線検出素子の欠陥に起因する欠損画素ＰＡが発生する。これら欠損画素ＰＡは、通常、ＦＰＤ２のＸ線検出面２Ａ側に設けたＸ線検出素子２ａの配列ラインに沿って複数個が発生し、Ｘ線透視画像では塊ＰＢのように表示される。

この実施例装置においては、Ｘ線透視画像ＰＡにおけるＸ線検出素子２ａの欠陥に起因する欠損画素ＰＡを検出して増減変化をチェックし、この変化が安定化した後に欠損検出対象画素の補正が可能な構成となっている。
すなわち、実施例装置は、図１に示す如く欠損有無判定部１５、判定結果登録部１６、欠損画素登録部１７および画素信号補正部１８を備えている。欠損有無判定部１５は、欠損の有無を判定しようとする画素（欠損検出対象画素）の画素信号強度と欠損検出対象画素の周辺の画素（欠損検出周辺画素）の画素信号強度とを用いて欠損検出対象画素の信号強度の適否をチェックする信号強度比較処理の処理結果に基づいて、欠損検出対象画素の欠損の有無を判定する。欠損有無判定部１５は、この発明における数量判定手段に相当する。

この欠損有無判定部１５は、Ｘ線透視画像Ｐ上に関心領域（ROI：Region Of Interest）を設定し、その関心領域内の平均値を求めて欠損画素ＰＡの有無を判定するようにしている。図示省略しているが、欠損検出対象画素を含んでＸ方向に隣接して４個の画素が続くかたちで３個の欠損検出周辺画素をピックアップし、欠損検出対象画素および３個の欠損検出周辺画素の画素信号の信号強度の平均値（所定値）を算出するのに続いて、算出した平均値と欠損検出対象画素のＸ線検出信号の信号強度とを比較する。そして、欠損検出対象画素のＸ線検出信号の信号強度が、算出された平均値の０．８倍以上〜１．２倍以下の範囲にあれば、欠損無しの仮判定結果をくだし、それ以外であれば、欠損有りの判定結果をくだす。

判定結果登録部１６は、欠損有無判定部１５で得た欠損有無判定結果を画素毎に区別して登録する。つまり、この判定結果登録部１５は、欠損検出対象画素についての欠損有無判定結果を欠損検出対象画素のメモリセルの番地と対応付けて登録する。
欠損画素登録部１７は、Ｘ線透視画像中の欠損画素ＰＡの画像信号が記憶されていた画像メモリＦＭのメモリセルの番地で登録する。したがって、欠損画素ＰＡが複数有るとき、画像モニタ１３の画面におけるＸ線透視画像上では塊のように表示されるが、この画像の座標Ｘ，Ｙとメモリセルの番地とが対応しているので、この塊の位置とサイズとは番地で登録される。これにより、欠損画素の塊ＰＢの位置およびサイズは、図５（ａ）に示す座標Ｘ，Ｙ上の各値に基づいて求めることができる。

すなわち、塊ＰＢのサイズは、座標上に占める面積として、Ｘ方向の長さ（Ｘ２−Ｘ１）とＹ方向の長さ（Ｙ２−Ｙ１）とを演算し、このＸとＹとを乗算することで得ることができる。例えば、Ｘ＝４，Ｙ＝２であれば塊ＰＢのサイズは“８”となる。この塊ＰＢのサイズは、制御部２０が欠損画素登録部１７のデータを定期的にチェックして、直前のデータと最新のデータとを比較することにより、塊ＰＢのサイズの変化を判別することができる。

画素信号補正部１８は、画像メモリＦＭに記憶されているＸ線透視画像の画素信号のうち、欠損画素登録部１７に登録されている欠損画素の番地のメモリセルに記憶されている画素信号を信号処理で補正する。画素信号補正部１８は、この発明における欠損画素補正手段に相当する。つまり、この画素信号補正部１８は、例えば３個の欠損検出周辺画素を欠損検出至近画素としてピックアップするのに続いて、補正対象の欠損画素の画素信号を、欠損検出対象画素および３個の欠損検出周辺画素の画素信号の信号強度の平均値を算出し、算出した平均値を信号強度とする代替信号に置き換えることにより補正を行う。

欠損検出至近画素である欠損検出周辺画素の画素信号および欠損検出対象画素の画素信号は画素欠損のない場合、互いに近い信号強度を有しており、複数個の欠損検出至近画素の画素信号の信号強度が平均化されたかたちで含まれる代替信号の信号強度は、欠損検出対象画素の画素信号の適正な信号強度と殆ど変わりない値となり、代替信号は補正用の信号として適切である。具体的には、欠損有無判定部１５が判定した欠損画素の画素信号を画素ごとに並べて欠損画素マップ（図示省略）を作成し、メモリに一時記憶することにより、この画素信号を代替信号と置き換える。

実施例１のＸ線透視撮影装置では、制御部２０は中央演算処理装置であるＣＰＵにより構成され、上述した画像メモリＦＭを含めメモリ部はＲＯＭやＲＡＭに代表される記憶媒体等により構成されている。また、その他に、時間計測用の内蔵タイマＴを備えている。制御部２０は、この発明における安定化判定手段、ＲＡＭは記憶手段、タイマＴは時間計測手段にそれぞれ相当する。
この制御部２０は、前記Ｘ線管１、ＦＰＤ２、画像メモリＦＭ、信号処理部１２、照射制御部１４、欠損有無判定部１５、判定結果登録部１６、欠損画素登録部１７および操作部１９等とその機能に応じて一方向あるいは双方向性に接続されている。このように構成された制御部２０は、操作部１９から入力する指令やデータあるいはＸ線撮影の進行にしたがって、回路各部の動作制御および演算処理を実行する。

次に、上記実施例１の装置において、Ｘ線撮影前にＸ線透視画像の欠損画素の安定化を判定する場合の装置動作について図面を参照しながら説明する。図６は実施例１の装置によるＸ線透視画像の欠損画素の安定化を判定するプロセスを示すフローチャートである。なお、実施例装置の使用開始にあたっては、ＦＰＤ２に被検体Ｍを載せない状態で欠損画素の安定化判定および欠損画素の補正を行う。

〔ステップＳ１〕操作者が、操作部１９により欠損画素の安定化判定に必要な入力操作を行うと、制御部２０が安定化判定モードに移行する。
〔ステップＳ２〕この安定化判定モードでは、制御部２０がＸ線管１からＸ線を照射させる。また、図示省略した電源回路にバイアス電圧を出力させる。これに伴い、ＦＰＤ２のＸ線検出面２Ａに向けてＸ線が照射される。〔ステップＳ３〕そして、共通電極４にバイアス電圧が印加される。

〔ステップＳ４〕次に、制御部２０は内蔵タイマＴに時間カウントを開始させる。
〔ステップＳ５〕また、制御部２０は欠損有無判定部１５に対し欠損の有無を判定させるとともに、その判定結果を定期的にチェックする。このＦＰＤ２において、半導体膜３の微視的損傷等に起因する欠損をもつＸ線検出素子２ａが存在すると、図５（ａ）に示すように、Ｘ線透視画像Ｐでは欠損画素ＰＡとして現れる。この際、欠損有無判定部１５は、欠損画素ＰＡが１個でもあれば、欠損有りとする一方、１個未満であれば欠損無しと判定する。

〔ステップＳ６〕ここで、制御部２０は、欠損有無判定部１５の判定結果から、欠損画素ＰＡが有ると判定されたときに、その数量（サイズ）をメモリに記憶させる。この欠損画素ＰＡは、複数個が塊（以下、欠損塊と称する）ＰＢとなって存在する場合、前述の如くＸ線透視画像P上における座標位置とこの位置に占める面積を求めて、欠損塊ＰＢのサイズを判別する。欠損画素ＰＡの数量が、例えば７個であると、この欠損塊ＰＢの位置およびサイズを示すＸ，Ｙ座標上の数値データがメモリに記憶される。

〔ステップＳ７〕続いて、制御部２０はタイマＴの時間カウントに基づき、予め設定した時間、例えば２０分が経過した時点で欠損有無判定部１５から入力する最新データとメモリに記憶されたデータとを一定の時間間隔で比較する。この比較においては、Ｘ，Ｙ座標上の同一位置における欠損塊ＰＢのサイズのデータが最新のデータとされる。
なお、比較開始を２０分に設定するのは、バイアス電圧の印加後、暫くの間は欠損画素ＰＡの数量変化が著しく、この安定化の判定に適さないという経験則に基づくものである。 すなわち、このＦＰＤ２においては、バイアス電圧印加直後にリーク電流の発生等に起因して欠損画素ＰＡの数量が増え、欠損塊ＰＢのサイズが一時的に大きく表示されることがある。

〔ステップＳ８〕次に、制御部２０はメモリの記憶データと最新のデータとの比較結果から、欠損塊ＰＢが変化したか否かを判別する。ここで、メモリに記憶された欠損画素ＰＡの数量が７個であるのに対し、新たに入力するデータが例えば、９個を示すときは、２個増えているので変化有りとする。このように欠損画素ＰＡが増加した場合は、ステップＳ７に戻って比較を続ける。
ここで、次の入力データが、図５（ｂ）に示す如く４個となった場合、ステップＳ７でメモリの記憶データと比較したとき、７個に対して３個減少しているので、その差の４個をメモリに更新記憶する。そして、ステップＳ８では、前回のデータ７個から４個への変化を判別し、欠損塊ＰＢのサイズに変化有りとして、ステップＳ７に戻り比較を続ける。
この後、最新の入力データが４個の場合、ステップＳ７で記憶データの４個と比較したとき、差異が無いので、ステップＳ８では変化無しと判断してステップＳ９に進む。

〔ステップＳ９〕ここでは、メモリに記憶されている４個のデータと、新たに入力するデータとを一定の時間間隔で比較する。
〔ステップＳ１０〕次に、制御部２０はこの比較結果に基づいて欠損塊ＰＢの変化を判別する。前回の記憶データ４個に対して、入力データに増減がある場合は再びステップＳ７へ戻る。この判別時、最新の入力データが４個であるときは、記憶データとの間に差異が無いので、欠損塊ＰＢのサイズに変化が無いと判断し、その時点の時間データをメモリに記憶してステップＳ１１へ進む。

〔ステップＳ１１〕このように、欠損塊ＰＢに変化が無いとき、制御部２０は内蔵タイマＴの時間カウントおよびメモリに記憶した時間に基づき、予め設定した時間に達したか否かを判別する。この設定時間を、例えば５分にしてある場合、この５分間はステップＳ９に戻り、欠損塊ＰＢのサイズに変化が生じたか否かを判別し続ける。

この間に変化が有り、前回の記憶データ４個に対して、入力データが図５（ｃ）に示す如く２個減少した場合、この減少変化は、設定時間の５分内に生じているので、制御部２０はメモリの時間データをクリアし、ステップＳ７に戻って比較動作を続行する。そして、ステップＳ８により欠損塊ＰＢのサイズ変化を判別し、何ら変化が無いときにステップＳ９へ進む。
このステップＳ９における比較時、最新の入力データが２個の場合、前回の記憶データの２個とは差異が生じないので、次のステップＳ１０では変化が無いと判断し、その時点の時間データをメモリに記憶する。

このように、欠損塊ＰＢのサイズに変化が無くなったときは、ステップＳ１０からステップＳ１１へ進み、設定時間か否かを判別する。この時点で、５分が経過していると、制御部２０は設定時間の到来により、欠損塊ＰＢのサイズに変化が無いことを認識する。

〔ステップＳ１２〕これにより、制御部２０は欠損画素ＰＡが安定化したと判定し、一連の動作を終了する。以上のように、電荷の数量が増減してから減少し続け、複数個の欠損画素ＰＡからなる欠損塊ＰＢにサイズの変化がなくなって、安定状態にあることが認識される。

この結果、本実施例装置は、欠損塊ＰＢのサイズの安定化を判定する際、予め設定した当初の２０分間と、安定化判定の５分間と、ステップＳ７、ステップＳ８における比較・判定時間を加えるだけで済むので、従来のように安定状態の判定を一律に約３０分〜４０分と定めていたのに対し、大幅に短縮することができる。

続いて、実施例装置は、画素信号補正部１８の信号処理により欠損画素ＰＡの補正を実行する。
実施例装置の場合、欠損有無判定部１５で欠損有りとの判定がくだされた欠損画素ＰＡを欠損画素登録部１７が登録するとともに、欠損画素登録部１７に登録されている欠損画素ＰＡに対応する画素信号を画素信号補正部１８が信号処理により補正する。この補正においては、制御部２０がメモリ上に補正マップを作成し、この補正マップに基づいて欠損画素ＰＡの箇所に応じた修正を行う。

したがって、装置据えつけ時に欠損画素ＰＡが見落とされたり、Ｘ線撮影中に新たに欠損画素ＰＡが生じたりした場合でも、遅滞なく欠損画素ＰＡを取り除くことができる。特に、欠損画素ＰＡの数量に変化がなくなって安定状態に入ったときに欠損画素ＰＡを補正するので、従来のように、欠損画素ＰＡの周りの不要な画素まで比較対象とすることはなくなる。

以上のように、Ｘ線透視撮影装置によれば、Ｘ線管１からＸ線を照射し、タイマＴから時間計測を開始した後、取り出し部８による取り出しに伴う物理量として欠損画素ＰＡの数量を制御部２０が周期的にチェックして数量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で数量の変化が安定化したことを判定する。
よって、従来のように、数量の変化が安定化するまでの時間を一律に設定したときに、この設定時間よりも早く安定状態となった場合、その時間差だけ装置の使用開始が遅れることによって生じていた時間ロスの問題がなくなる。逆に、数量の変化が安定しない状態で設定時間が到来した場合に生じる問題、すなわち、欠損画素ＰＡを補正するときに本来であれば安定状態に入ったときには正常な画素までが補正すべき対象となってしまい、これら正常な画素までが補正されることで適正な補正が行なわれず、Ｘ線透視画像が正しく表示されなくなる問題が回避される。その結果、数量の変化を把握することができる。

図７は実施例２に係るＸ線透視撮影装置の構成を示すブロック図である。
本実施例の放射線撮像装置は、図１に示したＸ線透視撮影装置と基本的構成が略同一であり、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。

即ち、本実施例２のＸ線透視撮影装置は、図１に示す欠損有無判定部１５、判定結果登録部１６および欠損画素登録部１７に代えて、図７に示すように、オフセットデータ取得部２５とオフセットデータ比較部２６とを備えた構成となっている。

オフセットデータ取得部２５は、前記Ｘ線の非放射状態で共通電極４にバイアス電圧を印加したとき、半導体膜３によって変換される電荷を取り出し部８が電気信号として取り出すと、この電気信号をディジタルのオフセットデータとして出力する。このオフセットデータは、制御部２０によりメモリに記憶される。

オフセットデータ比較部２６は、前記取り出し部８からオフセットデータが送出されてきたとき、前記メモリに記憶されたオフセットデータと比較して、その比較結果を制御部２０に出力する。この制御部２０は、オフセットデータ安定化判定モードが選択されると、オフセットデータを周期的にチェックしてその変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点でオフセットデータが安定したことを判定する動作を実行する。

次に、上記実施例２の装置において、Ｘ線撮影前にオフセットデータの安定化を判定する場合の装置動作について図面を参照しながら説明する。図８は実施例２の装置によるＸ線透視画像のオフセットデータの安定化を判定するプロセスを示すフローチャートである。なお、実施例装置も使用開始に際しては、ＦＰＤ２に被検体Ｍを載せない状態でオフセットデータの安定化判定を行う。

〔ステップＳ２１〕操作者が、操作部１９によりオフセットデータの安定化判定に必要な入力操作を行うと、制御部２０がオフセットデータ安定化判定モードに移行する。
〔ステップＳ２２〕この安定化判定モードでは、制御部２０が電源回路にバイアス電圧を出力させる。これに伴い、ＦＰＤ２の共通電極４にバイアス電圧が印加される。
〔ステップＳ２３〕次に、制御部２０は内蔵タイマＴに時間カウントを開始させる。

〔ステップＳ２４〕また、制御部２０は、オフセットデータ取得部２５の出力をチェックし、オフセットデータの取得の有無を判別する。
このＦＰＤ２において、半導体膜３の微視的損傷等に起因する欠損をもつＸ線検出素子２ａが１個でも存在すると、オフセットデータ有りとする一方、１個未満であればオフセットデータ無しと判定する。
〔ステップＳ２５〕ここで、制御部２０は、オフセットデータ取得部２５からオフセットデータが出力されると、その数値データをメモリに記憶させる。

〔ステップＳ２６〕続いて、制御部２０はタイマＴの時間カウントに基づき、予め設定した時間、例えば２０分が経過した時点でオフセットデータ取得部２５から入力する最新データとメモリに記憶されたデータとを一定の時間間隔で比較する。
〔ステップＳ２７〕次に、制御部２０はメモリの記憶データと最新のデータとの比較結果から、オフセットデータが変化したか否かを判別する。ここで、オフセットデータが増減した場合は、ステップＳ２６に戻って比較を続ける。

このステップＳ２６において、次の入力データとメモリの記憶データとを比較したとき、増減している場合は、その差のデータをメモリに更新記憶する。そして、ステップＳ２７に進み、オフセットデータに変化有りとしてステップＳ２６に戻り比較を続ける。このステップＳ２６で両データを比較したとき、差異が無い場合は、ステップＳ２７が変化無しと判断してステップＳ２８に進む。

〔ステップＳ２８〕このステップにおいても、メモリに記憶されているデータと、新たに入力するデータとを一定の時間間隔で比較する。
〔ステップＳ２９〕次に、制御部２０はこの比較結果に基づいてオフセットデータの変化を判別する。前回の記憶データに対して、入力データに増減がある場合は再びステップＳ２６へ戻る。一方、最新の入力データと記憶データとの間に差異が無いときは、その時点の時間データをメモリに記憶してステップＳ３０へ進む。

〔ステップＳ３０〕このように、オフセットデータに変化が無いとき、制御部２０は内蔵タイマＴの時間カウントおよびメモリに記憶した時間に基づき、予め設定した時間に達したか否かを判別する。この設定時間を、例えば５分にしてある場合、この５分間はステップＳ２８に戻り、オフセットデータに変化が生じたか否かを判別し続ける。

この間に変化が有り、前回の記憶データに対して、入力データが減少した場合、この減少変化は、設定時間の５分内に生じているので、制御部２０はメモリの時間データをクリアし、ステップＳ２６に戻って比較動作を続行する。そして、ステップＳ２７によりオフセットデータの変化を判別し、何ら変化が無いときにステップＳ２８へ進む。
このステップＳ２８における比較時、最新の入力データと前回の記憶データとの間に差異が無いときは、その時点の時間データをメモリに記憶する。

このように、オフセットデータに変化が無くなったときは、ステップＳ２９からステップＳ３０へ進み、設定時間か否かを判別する。この時点で、５分が経過していると、制御部２０は設定時間の到来により、オフセットデータに変化が無いことを認識する。
〔ステップＳ３１〕これにより、制御部２０はオフセットデータが安定化したと判定し、一連の動作を終了する。以上のように、電荷の数量が増減するに応じてオフセットデータが変化し続けた後、この変化がなくなったときに安定状態に入ったことが認識される。

この結果、本実施例装置も、オフセットデータの安定化を判定する際、予め設定した当初の２０分間と、安定化判定の５分間と、ステップＳ２６、ステップＳ２７における比較・判定時間を加えるだけで済むので、従来のように安定状態の判定を一律に約３０分〜４０分と定めていたのに対し、大幅に短縮することができる。

なお、このオフセットデータ安定化判定モードにおいて、オフセットデータの安定化判定に加え、ＦＰＤ２の故障判定および故障表示を実行することもできる。この場合は、予め制御部２０にオフセットデータの基準値を設定しておき、ステップＳ３１において、オフセットデータの安定化が判定された後、このオフセットデータを基準値と比較する。この比較結果、基準値と大きく異なっている場合、例えば、基準値よりも極端に少ないときは、ＦＰＤ２自体に故障が発生していると判断して故障表示させる。これにより、オフセットデータの判定ミスを回避し得るとともに、Ｘ線透視撮影装置側にトラブルが生じていることを操作者に知らせることができる。

以上のように、この実施例２のＸ線透視撮影装置によれば、制御部２０がＦＰＤ２の共通電極４を介して半導体膜３にバイアス電圧を印加させ、取り出し部８から取り出された電気信号であるオフセットデータを周期的にチェックしてその変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点でオフセットデータが安定したことを判定する。よって、前述の実施例１と同じく安定化までの時間を一律に設定したときに生じていた時間ロスの問題や、適正な補正が行なわれずにＸ線透視画像が正しく表示されなかった問題等を回避することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）実施例装置の場合、ＦＰＤ２が直接変換タイプの検出器であったが、この発明はＦＰＤ２が間接変換タイプの検出器装置の場合にも適用できる。

（２）実施例装置の場合、ＦＰＤ２を備えた装置であったが、ＦＰＤ以外の放射線検出手段、例えばイメージインテンシファイアを備えた装置の場合にも適用できる。

（３）実施例装置はＸ線透視撮影装置であったが、この発明はＸ線透視撮影装置以外のγ線放射線撮像装置等にも広く適用できる。

１ … Ｘ線管（放射線照射手段）
３ … 半導体膜（変換層）
６ … 蓄積・読み出し用電気回路（取り出し手段）
９ … 電荷電圧変換回路（取り出し手段）
２０… 制御部（安定化判定手段）
Ｔ … タイマ（時間計測手段）
ＰＡ… 物理量（欠損画素）

Claims (4)

1. 放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線に有感で、検出対象の放射線入射に伴って電荷に変換して生成する変換層と、この変換層の放射線入射面に形成されたバイアス電圧印加用の共通電極と、前記変換層によって変換された電荷を電気信号として取り出す取り出し手段とを備え、その取り出された電気信号に基づいて放射線撮像を行う放射線撮像装置であって、時間を計測する時間計測手段と、前記変換層に対し前記共通電極を介してバイアス電圧を印加または前記放射線照射手段から放射線を放射し、前記時間計測手段にて時間計測を開始した後、前記取り出し手段による取り出しに伴う物理量を周期的にチェックして前記物理量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記物理量の変化が安定化したことを判定する安定化判定手段とを備えることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記電気信号に基づく画素信号のレベルを所定範囲と比較してその所定範囲外の画素信号を画像上の欠損画素としてその数量を判定する数量判定手段を備え、前記物理量は、前記欠損画素の数量であって、前記安定化判定手段は、前記欠損画素の数量を周期的にチェックして数量の変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記数量の変化が安定化したことを判定することを特徴とする放射線撮像装置。
3. 請求項２に記載の放射線撮像装置において、前記数量判定手段が判定した欠損画素を画素ごとに並べて欠損画素マップとして記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された前記欠損画素マップに基づいて欠損画素の補正処理を行う欠損画素補正手段とを備えることを特徴とする放射線撮像装置。
4. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記取り出し手段は、前記電気信号をオフセットデータに応じて信号処理し、このオフセットデータは、前記放射線の非放射状態で取り出す電気信号であって、前記安定化判定手段は、前記オフセットデータを周期的にチェックしてその変化を判別し、この変化が無くなったときに予め設定した時間が経過した時点で前記オフセットデータが安定化したことを判定することを特徴とする放射線撮像装置。

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