JP2010263961A - X線画像撮影装置およびx線画像撮影装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 X線を照射するX線照射部と、X線照射部により照射された被検体のX線画像を検出するX線検出部と、を有するX線画像撮影装置は、X線画像のうち画素値が常に異常となる画素を、位置に依存した欠陥として検出し、X線画像における欠陥の位置情報を取得する第一の欠陥検出部と、X線画像のうち画素値が時間の経過に依存して一時的に異常となる画素を欠陥として検出する第二の欠陥検出部と、第二の欠陥検出部により異常が検出された画素の画素値を補正するための補正方法を、撮影条件を示す情報に基づき決定する決定部を備える。
【選択図】 図1
Description
前記X線検出手段により検出された複数のX線画像のうち画素値が常に異常となる画素を、位置に依存した欠陥として検出し、前記X線画像における前記欠陥の位置情報を取得する第一の欠陥検出手段と、
前記位置情報と、前記画素値の異常が検出された前記画素の近傍の画素の画素値とに基づいて、異常が検出された前記画素の前記画素値を補正する第一の欠陥補正手段と、
前記X線検出手段により前記X線画像が検出された際の前記被検体の撮影条件を示す情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮影条件を示す情報に基づいて、前記第一の欠陥補正手段により補正されたX線画像を更に補正するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記X線画像を更に補正すると判定された場合に、前記X線検出手段により検出された複数のX線画像のうち画素値が時間の経過に依存して一時的に異常となる画素を欠陥として検出する第二の欠陥検出手段と、
前記第二の欠陥検出手段により異常が検出された前記画素の前記画素値を補正するための補正方法を、前記撮影条件を示す情報に基づき決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記補正方法に従って、前記第二の欠陥検出手段により検出された前記画素の前記画素値を補正する第二の欠陥補正手段と、
を備えることを特徴とする。
図1を用いてX線撮影撮影装置の構成を説明する。X線ビームXを照射するX線照射部1001と、X線ビーム1002を検出するX線検出部1004とは、被検体1003を挟んで対向して配置されている。X線照射部1001に接続されているX線照射制御部1005は、X線照射部1001から照射されるX線の照射を制御する。X線検出部1004はデータ収集部1006と接続されている。データ収集部1006は、X線検出部1004から出力されたX線画像データ(以下、単に「画像」ともいう)のA/D変換、アンプ増幅、X線画像データの画像並べ替え等を行う。得られた画像は前処理部1007を通してメインメモリ1015に格納される。X線検出部1004によって検出される常時欠陥の状態である画素(常時欠陥画素)の位置情報(第一の欠陥画素位置)は工場出荷時の検査工程で第一の欠陥画素位置の検出部1008によって検出される(第一の欠陥検出)。常時欠陥画素の位置情報(第一の欠陥画素位置(欠陥画素位置マップ))は、第一の欠陥画素位置保存部1018に記憶されている。第一の欠陥補正部1009は、第一の欠陥画素位置保存部1018の欠陥画素位置マップと、X線画像データを構成する2次元的に配列された画素のうち欠陥画素の近くに配置された空間的な近隣画素と、を用いて欠陥補正を行う(第一の欠陥補正)。撮影情報取得部1024は、被検体1003を撮影する際の線量情報や撮影部位等の撮影条件を示す情報を、例えば、X線照射制御部1005とX線検出部1004とを介して取得して、格納する。
本実施形態では、撮影時に取得された情報として、X線の線量を用いて、第二の欠陥補正の方法を変更する構成を説明する。図6(a)(b)を用いて、X線の線量に応じたX線ショットノイズの画質への影響を例示的に説明する。図6(a)ではランダムノイズ量が大きいため、X線ショットノイズのピークが立った画素を入力しても、ランダムノイズの中に埋もれてしまい、一時的な欠陥画素とは認識されにくくなる。一方、図6(b)ではランダムノイズ量が小さいため、X線ショットノイズのピークが立った画素を入力すると、ランダムノイズに埋もれず、あたかも一時的な欠陥画素と認識されやすくなる。本発明では、このような、ランダムノイズ量の大小によって、X線ショットノイズの画素を、一時的な欠陥補正を行う方が良いか、行わない方が良いかを制御することで、適切な欠陥補正を行う。
本実施形態では、撮影時に取得された情報(撮影時取得情報)のX線撮影装置時に入力または検出される撮影部位情報を用いて、第二の欠陥補正の内容を制御する構成を説明する。図7B(a)はX線撮影撮影装置の操作画面例を表し、(b)は撮影部位として骨領域、軟部組織領域における強調周波数と強調度との関係を例示する図であり、(c)は撮影部位毎における強調周波数と強調度の関係を例示する図である。X線画像撮影装置は、撮影時に操作画面で指定された撮影部位(例えば、胸部正面等)に応じて、適切な画像処理を行う。ここでいう画像処理とは、大きく諧調処理と周波数処理が含まれる。本実施形態ではこのうち、周波数処理における設定パラメータを用いる。周波数処理の設定パラメータには、例えば、図7B(c)に示したように強調周波数と強調度が挙げられる。X線画像撮影装置には、撮影部位毎に強調すべき周波数を示す強調周波数と、強調度が保存されている。強調周波数と強調度のパラメータは任意に変更することが可能である。
本実施形態では、撮影時に取得された情報(撮影時取得情報)のうち、撮影のフレームレートを用いて、第二の欠陥補正の内容を制御する構成を説明する。図12を用いて最大フレームレートと全画素数(画素ビニング)との関係を例示的に説明する。一般に、撮影駆動のフレームレートが高フレームレートになるに従って、全画素数は少なくなる。全画素数を少なくする方法としては、画像中の一部を切り取るか、画素ビニングをすることが挙げられる。画素ビニングをすることにより、空間的周辺画素までの距離が遠くなる。つまり、高フレームレートで撮影する時は一般に画素ビニング等を同時に実施しながら撮影をすることが多い。画素ビニングを行った場合、一まとまりとされた画素領域間の距離は大きくなる(空間的周辺画素が遠くなる)ため、空間的欠陥補正の重み付けを小さくするように、第二の欠陥補正の内容を制御することが好ましい。また、撮影フレームレートが高くなると、周辺の画素の時間的な変化が小さくなる(時間的周辺画素が近くなる)ため、時間的欠陥補正の重み付けを大きくするように第二の欠陥補正の内容を制御することが好ましい。
本実施形態では、撮影時に取得された情報(撮影時取得情報)のうち、画像中の画素位置の動き量を検出し、第二の欠陥補正の内容を制御する構成を説明する。図13は、画像中の動きの大小がある時の画像を例示する。(a)は動き量の大きい被写体のn-1〜n+1枚目の画像例を示し、(b)は動き量の小さい被写体のn-1〜n+1枚目の画像例を示す。動き量の大きい被写体として、例えば生体の心臓等が挙げられる。また生体の肺等も周期的に動いており、動き量のある被写体の一つである。またマーゲン撮影等に用いられる胃の造影剤等も同様である。一方、動き量の小さい被写体としては、例えば四肢等の心臓や肺から遠く、骨等がX線画像中において多い部位である。時間的な異常画素値が、(a)の動き量の大きい被写体の領域内の画素で発生したのか、(b)の動き量の小さい被写体の領域内の画素で発生したのかで、第二の欠陥補正方法または、その重み付けを変える。
図16を用いて第6実施形態のX線撮影撮影装置の構成を説明する。図1と共通する部分に関しては同一の参照番号を付し、説明を省略する。
本実施形態では、撮影時に取得された情報として、X線の線量を用いて、空間的/時間的欠陥補正の重みづけを制御する構成を説明する。図18を用いて第7実施形態にかかるX線画像撮影装置の処理の流れを説明する。図7Aの処理と共通の処理は説明を省略する。
Claims (10)
- X線を照射するX線照射手段と、前記X線照射手段により照射された被検体のX線画像を検出するX線検出手段と、を有するX線画像撮影装置であって、
前記X線検出手段により検出された複数のX線画像のうち画素値が常に異常となる画素を、位置に依存した欠陥として検出し、前記X線画像における前記欠陥の位置情報を取得する第一の欠陥検出手段と、
前記位置情報と、前記画素値の異常が検出された前記画素の近傍の画素の画素値とに基づいて、異常が検出された前記画素の前記画素値を補正する第一の欠陥補正手段と、
前記X線検出手段により前記X線画像が検出された際の前記被検体の撮影条件を示す情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮影条件を示す情報に基づいて、前記第一の欠陥補正手段により補正されたX線画像を更に補正するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記X線画像を更に補正すると判定された場合に、前記X線検出手段により検出された複数のX線画像のうち画素値が時間の経過に依存して一時的に異常となる画素を欠陥として検出する第二の欠陥検出手段と、
前記第二の欠陥検出手段により異常が検出された前記画素の前記画素値を補正するための補正方法を、前記撮影条件を示す情報に基づき決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記補正方法に従って、前記第二の欠陥検出手段により検出された前記画素の前記画素値を補正する第二の欠陥補正手段と、
を備えることを特徴とするX線画像撮影装置。 - 前記補正方法には、
前記第二の欠陥検出手段により前記画素値の異常が検出された前記画素の近傍の画素の画素値に基づいて、異常が検出された前記画素の前記画素値を補正する空間的欠陥補正と、
前記第二の欠陥検出手段により前記画素値の異常が検出された前記画素と同一の画素であり、異常が検出された前記画素を含むフレームに対して時間的に前後のフレームで得られた画素の画素値に基づいて、異常が検出された前記画素の前記画素値を補正する時間的欠陥補正と、
が含まれることを特徴とする請求項1に記載のX線画像撮影装置。 - 前記決定手段は、前記取得手段により取得された前記撮影条件を示す情報に含まれる動画フレームレートの値に基づいて、前記空間的欠陥補正または前記時間的欠陥補正を前記補正方法として決定することを特徴とする請求項2に記載のX線画像撮影装置。
- 前記決定手段は、前記取得手段により取得された前記撮影条件を示す情報に含まれる前記被検体の撮影部位の情報に基づいて、前記空間的欠陥補正または前記時間的欠陥補正を前記補正方法として決定することを特徴とする請求項2に記載のX線画像撮影装置。
- 前記第二の欠陥補正手段は、前記撮影条件を示す情報に含まれるX線画像のランダムノイズとX線線量とを比較して、前記ランダムノイズに対する前記X線線量の割合が閾値以下となるときに、前記決定手段により決定された前記補正方法を実行することを特徴とする請求項2に記載のX線画像撮影装置。
- 前記空間的欠陥補正のための重み付け情報と、前記時間的欠陥補正のための重み付け情報と、を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された重み付け情報の設定を、撮影時に取得された情報に基づいて制御する重み付け制御手段と、を更に備え、
前記判定手段は、前記重み付け制御手段により設定が制御された前記空間的欠陥補正のための重み付け情報と前記時間的欠陥補正のための重み付け情報とに基づいて、前記空間的欠陥補正と前記時間的欠陥補正とを組み合わせた前記補正方法を決定することを特徴とする請求項2に記載のX線画像撮影装置。 - 前記空間的欠陥補正により補正された画素の画素値と、前記補正された画素の近傍の画素の画素値とを比較して、前記空間的欠陥補正の偏差量を算出する第一の偏差量算出手段と、
前記時間的欠陥補正により補正された画素の画素値と、前記画素と同一の画素であり、前記画素を含むフレームに対して時間的に前後のフレームで得られた画素の画素値と、を比較して、前記時間的欠陥補正の偏差量を算出する第二の偏差量算出手段と、
前記空間的欠陥補正の偏差量と、前記時間的欠陥補正の偏差量と、が予め定められた誤差の範囲にあるか否かを判定する誤差判定手段と、を更に備えることを特徴とする請求項6に記載のX線画像撮影装置。 - 前記誤差判定手段により前記空間的欠陥補正の偏差量が前記誤差の範囲を超えると判定された場合に、前記重み付け制御手段は、前記空間的欠陥補正のための重み付け情報を再設定することを特徴とする請求項7に記載のX線画像撮影装置。
- 前記誤差判定手段により前記時間的欠陥補正の偏差量が前記誤差の範囲を超えると判定された場合に、前記重み付け制御手段は、前記時間的欠陥補正のための重み付け情報を再設定することを特徴とする請求項7に記載のX線画像撮影装置。
- X線を照射するX線照射手段と、前記X線照射手段により照射された被検体のX線画像を検出するX線検出手段と、を有するX線画像撮影装置の制御方法であって、
第一の欠陥検出手段が、前記X線検出手段により検出された複数のX線画像のうち画素値が常に異常となる画素を、位置に依存した欠陥として検出し、前記X線画像における前記欠陥の位置情報を取得する第一の欠陥検出工程と、
第一の欠陥補正手段が、前記位置情報と、前記画素値の異常が検出された前記画素の近傍の画素の画素値とに基づいて、異常が検出された前記画素の前記画素値を補正する第一の欠陥補正工程と、
取得手段が、前記X線検出手段により前記X線画像が検出された際の前記被検体の撮影条件を示す情報を取得する取得工程と、
判定手段が、前記取得工程で取得された前記撮影条件を示す情報に基づいて、前記第一の欠陥補正工程で補正されたX線画像を更に補正するか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程で前記X線画像を更に補正すると判定された場合に、第二の欠陥検出手段が、前記X線検出手段により検出された複数のX線画像のうち画素値が時間の経過に依存して一時的に異常となる画素を欠陥として検出する第二の欠陥検出工程と、
前記第二の欠陥検出工程において異常が検出された前記画素の前記画素値を補正するための補正方法を、決定手段が、前記撮影条件を示す情報に基づき決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記補正方法に従って、第二の欠陥補正手段が、前記第二の欠陥検出工程で検出された前記画素の前記画素値を補正する第二の欠陥補正工程と、
を有することを特徴とするX線画像撮影装置の制御方法。
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