JP2011147683A - Radiographic imaging apparatus and radiographic imaging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムに係り、特に、画像データを圧縮して転送する放射線画像撮影装置及びそれを受信して元の画像データに復元する放射線画像撮影システムに関する。 The present invention relates to a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing system, and more particularly to a radiographic image capturing apparatus that compresses and transfers image data and a radiographic image capturing system that receives the image data and restores the original image data.
照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。 A so-called direct type radiographic imaging device that generates electric charges by a detection element in accordance with the dose of irradiated radiation such as X-rays and converts it into an electrical signal, or other radiation such as visible light with a scintillator or the like. Various so-called indirect radiographic imaging devices have been developed that convert charges to electromagnetic waves after being converted into electrical signals by generating electric charges with photoelectric conversion elements such as photodiodes in accordance with the energy of the converted and irradiated electromagnetic waves. Yes. In the present invention, the detection element in the direct type radiographic imaging apparatus and the photoelectric conversion element in the indirect type radiographic imaging apparatus are collectively referred to as a radiation detection element.
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来は支持台(或いはブッキー装置)と一体的に形成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納した可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。
This type of radiographic imaging apparatus is known as an FPD (Flat Panel Detector), and conventionally formed integrally with a support base (or a bucky apparatus) (see, for example, Patent Document 1). A portable radiographic imaging device in which an element or the like is housed in a housing has been developed and put into practical use (see, for example,
ところで、このような放射線画像撮影装置では、複数の放射線検出素子が二次元状(マトリクス状)に配列されて検出部が形成されるが、その際、放射線検出素子の数(すなわち画素数)は、通常、数百万〜数千万画素或いはそれ以上の画素数にのぼる。そのため、各放射線検出素子から読み出された画像データを外部装置に圧縮せずに転送すると、転送時間が長くなる。また、バッテリが内蔵された可搬型の放射線画像撮影装置では、画像データの転送時間が長くなると、転送の際に消費される電力が大きくなり、バッテリの消耗につながる。 By the way, in such a radiographic imaging apparatus, a plurality of radiation detection elements are arranged in a two-dimensional shape (matrix shape) to form a detection unit. At this time, the number of radiation detection elements (that is, the number of pixels) is Usually, the number of pixels is several million to several tens of millions or more. Therefore, if the image data read from each radiation detection element is transferred to the external device without being compressed, the transfer time becomes longer. Further, in a portable radiographic imaging apparatus with a built-in battery, when the transfer time of image data becomes long, the power consumed at the time of transfer increases, leading to battery consumption.
そこで、例えば特許文献4や特許文献5に記載されているように、読み出された画像データは、通常、可逆圧縮(ロスレス圧縮ともいう。)や非可逆圧縮(不可逆圧縮ともいう。)等のデータ圧縮方法で圧縮されて、コンソールやサーバ等の外部装置に転送される。
Therefore, as described in, for example,
そして、例えば、放射線画像撮影装置を、被写体として患者の頭部や胸部、手足等の身体の一部を撮影し、取得された放射線画像を医用画像として診断等に用いる医用画像の撮影装置として用いる場合には、画像データを圧縮するデータ圧縮方法としては、一般的には、圧縮により画像データが有する情報の一部が失われてしまう非可逆圧縮の方法よりも圧縮前の画像データと復元後の画像データとが完全に一致するように圧縮を行う可逆圧縮の方法が採用されることが好ましいと考えられている。 Then, for example, the radiographic imaging device is used as a medical image imaging device that images a part of a body such as a patient's head, chest, and limbs as a subject and uses the acquired radiographic image as a medical image for diagnosis or the like. In this case, as a data compression method for compressing image data, in general, image data before compression and after restoration are compared with a lossy compression method in which a part of information included in the image data is lost by the compression. It is considered preferable to employ a lossless compression method in which compression is performed so that the image data completely matches.
しかしながら、放射線画像撮影後に各放射線検出素子から読み出された画像データを静的辞書を用いて、例えばハフマン符号化の手法により可逆圧縮を行うとすると、例えば画像データが216(=65536)階調で生成される場合、すなわち画像データの輝度値が0〜65535の各値を取り得る場合には、ハフマンコードを216種類用意せねばならず、画像データとハフマンコードとを対応付けるテーブル(コード化辞書ともいう。)が非常に大きなものとなるといった問題があった。
However, assuming that image data read from each radiation detection element after radiographic imaging is subjected to lossless compression using a static dictionary, for example, by a Huffman coding technique, the image data is 2 16 (= 65536) floors, for example. when produced by the tone, that is, when the luminance value of the image data can take the values of 0 and 65535 does not have to take into Huffman
また、ハフマン符号化処理において処理後の画像データに付与されるコードはそれぞれユニークなものでなければならないため、コードによってはデータ量が大きく、これを画像データに付加すると、処理前の画像データよりも大きくなってしまうことがありうる。
このような場合に、圧縮処理を行うと、かえって画像データ量が増えてしまい、転送するのに時間を要するという問題もあり、特に静的辞書を用いて圧縮処理を行う場合に顕著となる。
In addition, since the codes given to the processed image data in the Huffman encoding process must be unique, depending on the code, the amount of data is large, and if this is added to the image data, it will be more than the image data before processing. Can also become large.
In such a case, if the compression process is performed, the amount of image data increases, and there is a problem that it takes time to transfer, and this is particularly noticeable when the compression process is performed using a static dictionary.
すなわち、画像データを圧縮する手法としては、データを符号化する間、辞書の内容を更新しない静的辞書による圧縮処理と、辞書を予め作成せず、元データを読み込みながら辞書を作成・更新していくと同時にデータを符号化していく動的辞書による圧縮処理とがあるが、静的辞書による圧縮処理は、画像ごとに辞書を作成する必要がなく、速やかに処理が可能である点で優れている。
しかし他方で、静的辞書による場合、圧縮処理を行った際に必ずしも画像に対して最適なコード化とはならないという問題がある。
例えば、ノイズ成分が多い画像について圧縮処理を施すと、圧縮後の画像データのサイズが元の画像データのサイズを超える場合があり得る等、圧縮処理を行った結果、かえって転送時間が長くなったり、無駄な圧縮処理のために時間を費やしてしまうこととなるおそれがある。
That is, as a method for compressing image data, a compression process using a static dictionary that does not update the contents of the dictionary while the data is encoded, and a dictionary is created / updated while reading the original data without creating the dictionary in advance. There is a dynamic dictionary compression process that encodes data at the same time, but the static dictionary compression process is excellent in that it can be processed quickly without the need to create a dictionary for each image. ing.
On the other hand, in the case of using a static dictionary, however, there is a problem in that the image is not necessarily optimally encoded when compression processing is performed.
For example, if compression processing is performed on an image with a lot of noise components, the size of the image data after compression may exceed the size of the original image data. There is a possibility that time is wasted for useless compression processing.
そこで、本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、静的辞書による圧縮処理を行う場合に、無駄な転送時間や圧縮処理にかかる時間を削減して、効率のよいデータ圧縮、データ転送を行うことのできる放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and when performing compression processing using a static dictionary, efficient data compression is achieved by reducing unnecessary transfer time and time required for compression processing. An object of the present invention is to provide a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing system capable of performing data transfer.
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子から前記信号線を通じて電荷を読み出し、前記放射線検出素子ごとに前記電荷を電気信号に変換して画像データとして出力する読み出し回路と、
静的辞書を用いて画像データの圧縮処理を行う圧縮手段と、
画像データを転送する転送手段と、
前記放射線検出素子から出力される前記画像データについて前記圧縮手段による圧縮処理を行った場合に、前記転送手段によって転送される1つの画像全体としての画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体としてのデータサイズを超えるか否かを予測・判定する処理後データサイズ判定手段と、
を備え、
前記圧縮手段は、前記処理後データサイズ判定手段により圧縮処理後の1つの画像全体としての画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体としてのデータサイズを超えないと判定された場合にのみ圧縮処理を行い、
前記転送手段は、前記圧縮手段により圧縮処理が行われた場合には圧縮処理後の画像データを、圧縮処理が行われなかった場合には元の画像データを、転送するものであることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the radiographic imaging device of the present invention includes
A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; A detector comprising:
A readout circuit that reads out charges from the radiation detection elements through the signal lines, converts the charges into electrical signals for each of the radiation detection elements, and outputs them as image data;
Compression means for compressing image data using a static dictionary;
Transfer means for transferring image data;
When the image data output from the radiation detection element is compressed by the compression means, the data size of the entire image data transferred by the transfer means is the original image data before compression. A post-processing data size determination means for predicting / determining whether or not the data size of the entire image is exceeded,
With
The compression means determines that the data size of the entire image data after compression processing by the post-processing data size determination means does not exceed the data size of the entire original image data before compression. Compression process only when
The transfer means transfers the image data after the compression processing when the compression processing is performed by the compression means, and the original image data when the compression processing is not performed. And
また、本発明の別の側面である放射線画像撮影システムは、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から転送されてきた画像データを受信するコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から転送されてきた画像データに前記圧縮手段による圧縮処理が施されている場合に前記画像データを元の画像データに解凍して復元する復元手段を備えていることを特徴とする。
Moreover, the radiographic imaging system which is another aspect of this invention is the following.
The radiographic imaging device according to any one of
A console for receiving image data transferred from the radiation image capturing apparatus;
With
The console includes a restoration unit that decompresses and restores the image data to the original image data when the compression processing by the compression unit is performed on the image data transferred from the radiation image capturing apparatus. It is characterized by that.
本発明にかかる放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、圧縮後のデータのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体のデータサイズを超えないかどうかについて圧縮処理を行う前に予測・判定し、圧縮前の元の画像データのデータサイズと同じかこれを超えると判定された場合には、圧縮処理を行わずに元の画像のままデータ転送を行う。
これにより、圧縮処理を行うことによりかえってデータサイズが大きくなるような場合には、無駄な圧縮処理が行われることを防止し、また、圧縮前の元の画像データのデータサイズ以上のデータが外部装置に転送されることを回避することができるため、無駄な圧縮処理やデータ転送にかかる時間を削減し、その分の電力消費量を低減することができるとの効果を奏する。
According to the radiographic image capturing apparatus and the radiographic image capturing system of the present invention, the compression processing is performed as to whether the data size of the compressed data does not exceed the data size of one whole image of the original image data before compression. If it is predicted and determined in advance and it is determined that the data size is equal to or exceeds the data size of the original image data before compression, the data is transferred as it is without performing the compression process.
As a result, when the data size is increased by performing compression processing, useless compression processing is prevented, and data larger than the data size of the original image data before compression is externally stored. Since transfer to the apparatus can be avoided, it is possible to reduce the time required for useless compression processing and data transfer, and to reduce power consumption accordingly.
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[放射線画像撮影装置]
まず、図1から図22を参照しつつ、本実施形態における放射線画像撮影装置の構成について説明する。なお、以下では、放射線画像撮影装置が、シンチレータ等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置である場合について説明するが、本発明は、直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。また、放射線画像撮影装置が可搬型である場合について説明するが、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用される。
[Radiation imaging equipment]
First, the configuration of the radiographic image capturing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 22. In the following description, the radiographic imaging device is a so-called indirect radiographic imaging device that includes a scintillator or the like and converts the irradiated radiation into electromagnetic waves of other wavelengths such as visible light to obtain an electrical signal. As will be described, the present invention can also be applied to a direct radiographic imaging apparatus. Although the case where the radiographic image capturing apparatus is portable will be described, the present invention is also applicable to a radiographic image capturing apparatus formed integrally with a support base or the like.
図1は、本実施形態における放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置1は、図1、図2に示すように、筐体2の内部にシンチレータ3や基板4等が収納されて構成されている。
FIG. 1 is an external perspective view of the radiographic image capturing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the radiographic
筐体2は、少なくとも放射線入射面Rが放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図1や図2では、筐体2がフレーム板2Aとバック板2Bとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体2の形状はこれに限定されない。筐体2を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
The
また、図1に示すように、筐体2の側面部分には、電源スイッチ36や、LED等で構成されたインジケータ37、図示しないバッテリ41(後述する図7参照)の交換等のために開閉可能とされた蓋部材38等が配置されている。また、本実施形態では、蓋部材38の側面部には、画像データ等を、後述するコンソール58(図23参照)等の外部装置に無線で転送するための転送手段であるアンテナ装置39が埋め込まれている。なお、画像データ等を外部装置に有線方式で転送するように構成することも可能であり、その場合は、例えば、転送手段として、ケーブル等を差し込むなどして接続するための接続端子等が放射線画像撮影装置1の側面部等に設けられる。
As shown in FIG. 1, the side surface of the
また、図2に示すように、筐体2の内部には、基板4の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台31が配置され、基台31には、電子部品32等が配設されたPCB基板33や緩衝部材34等が取り付けられている。なお、本実施形態では、基板4やシンチレータ3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板35が配設されている。
As shown in FIG. 2, a
シンチレータ3は、基板4の後述する検出部Pに貼り合わされるようになっている。シンチレータ3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
The
基板4は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図3に示すように、基板4のシンチレータ3に対向する側の面4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。
In the present embodiment, the
このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた領域r全体、すなわち図3に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。
Thus, the entire region r in which a plurality of
本実施形態では、放射線検出素子7としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子7は、図3や図4の拡大図に示すように、スイッチ素子であるTFT8のソース電極8sに接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dは信号線6に接続されている。
In the present embodiment, a photodiode is used as the
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15(図7参照)により、接続された走査線5にオン電圧が印加され、ゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、放射線検出素子7内で発生し蓄積されている電荷を信号線6に放出させるようになっている。また、TFT8は、接続された走査線5にオフ電圧が印加され、ゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、放射線検出素子7内で発生した電荷を放射線検出素子7内に保持して蓄積させるようになっている。
The
ここで、本実施形態における放射線検出素子7やTFT8の構造について、図5に示す断面図を用いて簡単に説明する。図5は、図4におけるB−B線に沿う断面図である。
Here, the structure of the
図5に示すように、基板4の面4a上には、AlやCr等からなるTFT8のゲート電極8gが走査線5と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極8g上および面4a上に積層された窒化シリコン(SiNx)等からなるゲート絶縁層81上のゲート電極8gの上方部分に、水素化アモルファスシリコン(a−Si)等からなる半導体層82を介して、放射線検出素子7の第1電極74と接続されたソース電極8sと、信号線6と一体的に形成されるドレイン電極8dとが積層されて形成されている。
As shown in FIG. 5, a
ソース電極8sとドレイン電極8dとは、窒化シリコン(SiNx)等からなる第1パッシベーション層83によって分割されており、さらに第1パッシベーション層83は両電極8s、8dを上側から被覆している。また、半導体層82とソース電極8sやドレイン電極8dとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたオーミックコンタクト層84a、84bがそれぞれ積層されている。以上のようにしてTFT8が形成されている。
The
また、放射線検出素子7の部分では、基板4の面4a上に前記ゲート絶縁層81と一体的に形成される絶縁層71の上にAlやCr等が積層されて補助電極72が形成されており、補助電極72上に前記第1パッシベーション層83と一体的に形成される絶縁層73を挟んでAlやCr、Mo等からなる第1電極74が積層されている。第1電極74は、第1パッシベーション層83に形成されたホールHを介してTFT8のソース電極8sに接続されている。
In the
第1電極74の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてn型に形成されたn層75、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるi層76、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてp型に形成されたp層77が下方から順に積層されて形成されている。
On the
放射線画像撮影装置1の筐体2の放射線入射面Rから放射線が入射し、シンチレータ3で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が図中上方から照射されると、電磁波は放射線検出素子7のi層76に到達して、i層76内で電子正孔対が発生する。放射線検出素子7は、このようにして、シンチレータ3から照射された電磁波を電荷に変換するようになっている。
When radiation enters from the radiation incident surface R of the
また、p層77の上には、ITO等の透明電極とされた第2電極78が積層されて形成されており、照射された電磁波がi層76等に到達するように構成されている。本実施形態では、以上のようにして放射線検出素子7が形成されている。なお、p層77、i層76、n層75の積層の順番は上下逆であってもよい。また、本実施形態では、放射線検出素子7として、上記のようにp層77、i層76、n層75の順に積層されて形成されたいわゆるpin型の放射線検出素子を用いる場合が説明されているが、これに限定されない。
On the
放射線検出素子7の第2電極78の上面には、第2電極78を介して放射線検出素子7にバイアス電圧を印加するバイアス線9が接続されている。なお、放射線検出素子7の第2電極78やバイアス線9、TFT8側に延出された第1電極74、TFT8の第1パッシベーション層83等、すなわち放射線検出素子7とTFT8の上面部分は、その上方側から窒化シリコン(SiNx)等からなる第2パッシベーション層79で被覆されている。
A
図3や図4に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子7に1本のバイアス線9が接続されており、各バイアス線9はそれぞれ信号線6に平行に配設されている。また、各バイアス線9は、基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, one
本実施形態では、図3に示すように、各走査線5や各信号線6、バイアス線9の結線10は、それぞれ基板4の端縁部付近に設けられた入出力端子(パッドともいう)11に接続されている。各入出力端子11には、図6に示すように、IC12a等のチップが組み込まれたCOF(Chip On Film)12が異方性導電接着フィルム(Anisotropic Conductive Film)や異方性導電ペースト(Anisotropic Conductive Paste)等の異方性導電性接着材料13を介して接続されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, each
また、COF12は、基板4の裏面4b側に引き回され、裏面4b側で前述したPCB基板33に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置1の基板4部分が形成されている。なお、図6では、電子部品32等の図示が省略されている。
The
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。
図7は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図8は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
Here, the circuit configuration of the radiation
FIG. 7 is a block diagram showing an equivalent circuit of the
前述したように、基板4の検出部Pの各放射線検出素子7は、その第2電極78にそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9は結線10に結束されてバイアス電源14に接続されている。バイアス電源14は、結線10および各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極78にそれぞれバイアス電圧を印加するようになっている。また、バイアス電源14は、後述する制御手段22に接続されており、制御手段22は、バイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧を制御するようになっている。
As described above, each
本実施形態では、バイアス線9の結線10に、結線10(バイアス線9)を流れる電流の電流量を検出する電流検出手段43が設けられている。そして、前述したように、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると各放射線検出素子7のi層76(図5参照)内で電子正孔対が発生し、それがバイアス線9や結線10に流れ出して結線10等に電流が流れるが、電流検出手段43は、その結線10を流れる電流の増減を検出して放射線の照射の開始や終了を検出できるようになっている。なお、本発明においては、電流検出手段43は必ずしも設けられなくてもよい。
In the present embodiment, the current detection means 43 for detecting the amount of current flowing through the connection 10 (bias line 9) is provided in the
図7や図8に示すように、本実施形態では、放射線検出素子7のp層77側(図5参照)に第2電極78を介してバイアス線9が接続されていることからも分かるように、バイアス電源14からは、放射線検出素子7の第2電極78にバイアス線9を介してバイアス電圧として放射線検出素子7の第1電極74側にかかる電圧以下の電圧(すなわちいわゆる逆バイアス電圧)が印加されるようになっている。
As shown in FIGS. 7 and 8, in this embodiment, it can be seen that the
各放射線検出素子7の第1電極74はTFT8のソース電極8s(図7、図8中ではSと表記されている。)に接続されており、各TFT8のゲート電極8g(図7、図8中ではGと表記されている。)は、後述する走査駆動手段15のゲートドライバ15bから延びる走査線5の各ラインL1〜Lxにそれぞれ接続されている。また、各TFT8のドレイン電極8d(図7、図8中ではDと表記されている。)は各信号線6にそれぞれ接続されている。
The
走査駆動手段15は、本実施形態では、ゲートドライバ15bにオン電圧とオフ電圧を供給する電源回路15aと、走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各TFT8のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ15bとを備えている。
In the present embodiment, the
各信号線6は、読み出しIC16内に形成された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。なお、読み出しIC16には1本の信号線6に1個ずつ読み出し回路17が設けられている。
Each
読み出し回路17は、増幅回路18と、相関二重サンプリング(Correlated Double Sampling)回路19と、アナログマルチプレクサ21と、A/D変換器20とで構成されている。なお、図7や図8中では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。また、図8中では、アナログマルチプレクサ21は省略されている。
The
本実施形態では、増幅回路18はチャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサ18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続されて構成されている。また、増幅回路18には、増幅回路18に電力を供給するための電源供給部18dが接続されている。
In the present embodiment, the
また、増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位V0が印加されるようになっている。なお、基準電位V0は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば0[V]が印加されるようになっている。
The
また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、後述する制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。各放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理時に、電荷リセット用スイッチ18cがオフの状態で放射線検出素子7のTFT8がオン状態とされると(すなわち、TFT8のゲート電極8gに走査線5を介して信号読み出し用のオン電圧が印加されると)、当該放射線検出素子7から放出された電荷がコンデンサ18bに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっている。
The charge reset
増幅回路18は、このようにして、各放射線検出素子7から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換するようになっている。また、電荷リセット用スイッチ18cがオン状態とされると、増幅回路18の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ18bに蓄積された電荷が放電されて増幅回路18がリセットされるようになっている。なお、増幅回路18を、放射線検出素子7から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。
In this way, the
各放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理時に、各放射線検出素子7から電荷が読み出され、増幅回路18で電荷電圧変換されて出力された電圧値は、相関二重サンプリング回路19でサンプリング処理されて画像データとして下流側に出力される。そして、相関二重サンプリング回路19から出力された各放射線検出素子7の画像データは、アナログマルチプレクサ21(図7参照)に送信され、アナログマルチプレクサ21から順次A/D変換器20に送信される。そして、A/D変換器20で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段40に出力されて順次保存されるようになっている。
At the time of reading the image data from each
なお、本実施形態では、各放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理の際には、オン電圧が印加される走査線5の各ラインL1〜Lxが順次切り替えられながら、上記のような各放射線検出素子7からの画像データの読み出し処理が行われるようになっている。
In the present embodiment, when the image data is read from each
本実施形態では、例えば128本の信号線6を1つの読み出しIC16で処理するように構成されている。すなわち、1つの読み出しIC16は、各信号線6に対応して128個の読み出し回路17(すなわち増幅回路18や相関二重サンプリング回路19等)と、1つのアナログマルチプレクサ21と、1つのA/D変換器20等で形成されるようになっている。
In the present embodiment, for example, 128
そして、信号線6の本数が例えば2048本であるとすると、2048÷128=16個の読み出しIC16が並設されて読み出し部が形成されるようになっている。なお、以下、1つの読み出しIC16内に形成された読み出し回路17の数、すなわち1つの読み出しIC16に接続される信号線6の本数が128であり、信号線6の総本数が2048本であることを前提に説明するが、本発明はこの場合に限定されない。
If the number of
図9に示すように、画像データの読み出し処理の際に、例えば走査線5のラインL1にオン電圧が印加されると、走査線5のラインL1に接続された各放射線検出素子(1,1)〜(1,2048)から一斉に画像データが読み出されてパラレルに各読み出しIC16に送られる。
As shown in FIG. 9, when an on-voltage is applied to the line L <b> 1 of the
そして、各読み出しIC16の各読み出し回路17(図9では図示省略)で電荷電圧変換等が行われ、パラレルに送信されてきた各128個の画像データを、各読み出しIC16中の各アナログマルチプレクサ21(図示省略)でA/D変換器20(図示省略)に順次シリアル転送し、デジタル化された画像データがA/D変換器20から一旦バッファメモリ45に蓄積されるようになっている。
Then, each read circuit 17 (not shown in FIG. 9) of each read
すなわち、各放射線検出素子(x,y)に対応する画像データをD(x,y)と表すと、各読み出しIC16から、まず、D(1,1)、D(1,129)、D(1,257)、…、D(1,1921)の各画像データが送信されてバッファメモリ45に蓄積され、続いて、D(1,2)、D(1,130)、D(1,258)、…、D(1,1922)の各画像データDが送信されてバッファメモリ45に蓄積される。
That is, when image data corresponding to each radiation detection element (x, y) is represented as D (x, y), first, from each
そして、バッファメモリ45に、走査線5のラインL1に接続された各放射線検出素子(1,1)〜(1,2048)からの各画像データD(1,1)〜D(1,2048)が蓄積されると、各画像データDが画像データD(1,1)、D(1,2)、D(1,3)、D(1,4)、…の順に並べ替えられる。そして画像データD(画像データDに基づく差分データΔD)はこの順番でデータメモリ46に順次送信されて保存されるようになっている。
Then, the image data D (1, 1) to D (1, 2048) from the radiation detection elements (1, 1) to (1, 2048) connected to the line L1 of the
また、走査線5のラインL1に接続された各放射線検出素子(1,1)〜(1,2048)からの各画像データD(1,1)〜D(1,2048)の読み出し処理が終了すると、続いて、オン電圧が印加される走査線5のラインがL2に切り替えられる。そして、同様にして各画像データD(2,1)〜D(2,2048)が各読み出しIC16ごとにバッファメモリ45に送信されて並べ替えられた後、データメモリ46に順次送信されて保存される。
In addition, the reading process of each image data D (1,1) to D (1,2048) from each radiation detection element (1,1) to (1,2048) connected to the line L1 of the
そして、この読み出し処理とデータメモリ46への保存処理とが走査線5の各ラインL1〜Lxごとに順次繰り返されて、全ての放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理が行われるようになっている。
The reading process and the storing process in the
なお、この画像データDの並べ替えの処理は、画像データDを転送する図示しない外部装置がどのような装置であっても、通常、画像データDをD(1,1)、D(1,2)、D(1,3)、D(1,4)、…の順番で転送すれば対応することができるため、画像データDのデータメモリ46への保存の段階で、汎用的に画像データDを上記の順番に並べ替えて保存するための処理である。
The rearrangement process of the image data D is normally performed by converting the image data D into D (1,1), D (1,1) regardless of the external device (not shown) that transfers the image data D. 2), D (1,3), D (1,4),... Can be handled by transferring them in this order. Therefore, the image data D is generally used at the stage of storing the image data D in the
従って、予め放射線画像撮影装置1から外部装置に各画像データDを転送する順番等を取り決めておくことができる場合には、その取り決めに従って画像データDを並べ替えるように構成することが可能である。
Accordingly, when the order of transferring the image data D from the radiation
また、予め放射線画像撮影装置1から外部装置に各画像データDを、例えば各読み出しIC16から出力される順にD(1,1)、D(1,129)、…、D(1,1921)、D(1,2)、D(1,130)、…、D(1,1922)、…の順番で転送するように取り決めておけば、各読み出しIC16から出力された画像データDを、バッファメモリ45を介さずに直接データメモリ46に順次送信して保存することも可能となる。
In addition, each image data D is preliminarily output from the
さらに、上記のような画像データDの並べ替えを行う場合、各画像データDのデータメモリ46への保存の際ではなく、各画像データDをデータメモリ46から読み出す際に画像データDの並べ替えを行うように構成することも可能である。
Further, when the image data D is rearranged as described above, the image data D is rearranged when the image data D is read from the
なお、本実施形態では、上記のように各放射線検出素子7から読み出した各画像データDを一旦データメモリ46に保存した後、放射線画像撮影装置1から図示しない外部装置に転送する際に画像データD等に対する圧縮処理を行う場合について説明するが、各放射線検出素子7から読み出された各画像データDを、データメモリ46に保存せずに、或いはデータメモリ46への保存と並行して別処理として各画像データD等に対して圧縮処理を施して直接転送するように構成することも可能である。
In the present embodiment, the image data D read from each
ここで、本実施形態における制御手段22の構成について、図7及び図10を参照しつつ説明する。なお、図10においては、読み出し回路17から読み出された画像データの処理の流れの概略を破線で示している。
図10に示すように、本実施形態において制御手段22は、本体制御部23、FPGA(Field Programmable Gate Array)24、データメモリ46等を備えて構成されている。
なお、制御手段22は専用の制御回路で構成されていてもよい。
Here, the structure of the control means 22 in this embodiment is demonstrated, referring FIG.7 and FIG.10. In FIG. 10, the outline of the processing flow of the image data read from the
As shown in FIG. 10, in this embodiment, the control means 22 includes a main
The control means 22 may be constituted by a dedicated control circuit.
また、本実施形態では、制御手段22には、DRAM(Dynamic RAM)等で構成される記憶手段40、前述したアンテナ装置39が接続されている。
さらに、図7に示すように、制御手段22には、検出部Pや走査駆動手段15、読み出し回路17、記憶手段40、バイアス電源14等の各部材に電力を供給するためのバッテリ41が接続されている。また、バッテリ41には、クレードル等の図示しない充電装置からバッテリ41に電力を供給してバッテリ41を充電する際の接続端子42が取り付けられている。
In the present embodiment, the control means 22 is connected to a storage means 40 constituted by a DRAM (Dynamic RAM) or the like and the
Further, as shown in FIG. 7, a
前述したように、制御手段22(本体制御部23)は、バイアス電源14を制御してバイアス電源14から各放射線検出素子7に印加するバイアス電圧を設定したり、読み出し回路17の増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cのオン/オフを制御したり、相関二重サンプリング回路19にパルス信号を送信して、そのサンプルホールド機能のオン/オフを制御する等の各種の処理を実行するようになっている。
As described above, the control unit 22 (main body control unit 23) controls the
また、制御手段22(本体制御部23)は、各放射線検出素子7のリセット処理時や放射線画像撮影後の各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し時に、走査駆動手段15に対して、走査駆動手段15から各走査線5を介して各TFT8のゲート電極8gに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えさせるためのパルス信号を送信するようになっている。
In addition, the control means 22 (main body control unit 23) applies to the scanning drive means 15 at the time of reset processing of each
本体制御部23は、CPU(Central Processing Unit)23a、ROM(Read OnlyMemory)23b、RAM(Random Access Memory)23c等により構成されるコンピュータであり、放射線画像撮影装置1の各機能部の動作等を制御するようになっている。
ROM23bには、例えばデータ圧縮処理を行うためのプログラムや、データ圧縮処理に関する情報、すなわち本実施形態ではハフマン符号化に用いるハフマンコードHcのテーブル、圧縮処理を行うか否かを判断する際の閾値(詳細については後述する)等が記憶されている。
なお、各種プログラムや情報等は本体制御部23のROM23bに格納されている場合に限定されず、別途プログラムメモリ等を設けて、これに格納してもよい。
The main
In the
Various programs, information, and the like are not limited to being stored in the
ここで、ハフマンコードHcのテーブルについて説明する。
ハフマンコードHcのテーブルは、本実施形態において画像データの圧縮処理に用いられる静的辞書である。なお、静的辞書は、ハフマンコードHcのテーブルに限定されず、圧縮処理の手法として他の手法を用いる場合にはこれに応じた静的辞書が用意される。
本実施形態では、予めハフマンコードHcのテーブルが作成され、ROM23b等のメモリに記憶されている。
Here, a table of the Huffman code Hc will be described.
The Huffman code Hc table is a static dictionary used for image data compression processing in this embodiment. The static dictionary is not limited to the Huffman code Hc table, and a static dictionary corresponding to this is prepared when another method is used as the compression processing method.
In this embodiment, a Huffman code Hc table is created in advance and stored in a memory such as the
具体的には、まず、被写体である患者の身体の胸部や腹部等の撮影部位や放射線の線量等の撮影条件を種々変化させて各放射線検出素子7から画像データDを読み出し、同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7の画像データD同士の差分を差分データΔDとして算出して、図11に示すように各差分データΔDの出現頻度Fをプロットする。そして、例えば、閾値以上の出現頻度Fで出現する図中のX〜Yの範囲内の差分データΔDを対象として差分データΔDとハフマンコードHcとを対応付けて、予めテーブルが作成される。
なお、本実施形態では、ハフマンコードHcのテーブルを1つ備える場合について説明する。ハフマンコードHcのテーブルは比較的データ量の大きいものであることから、このように1つのテーブルで対応するとした場合にはその分テーブルを記憶するのに必要なメモリ容量が小さくて済む点で便宜である。なお、撮影部位等に応じて複数種類のテーブルを用意し、適宜最適なテーブルを選択して圧縮処理を行うように構成してもよい。
Specifically, first, image data D is read from each
In the present embodiment, a case where one table of Huffman codes Hc is provided will be described. Since the table of the Huffman code Hc has a relatively large amount of data, when one table is used as described above, the memory capacity necessary for storing the table can be reduced accordingly. It is. Note that a plurality of types of tables may be prepared according to the imaging region and the like, and an optimum table may be selected as appropriate to perform compression processing.
なお、いかなる範囲でテーブルを作成するか(すなわち、上記閾値をいくつに設定するか)は、予めデフォルトで設定されていてもよいし、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
広い範囲の差分データΔDを対象としてテーブルを作成すれば、その分圧縮処理によりコード化できるデータは多くなるが、出現頻度Fの低いものまで取り込んでテーブルを作成すると、ハフマンコードHcのコード長が長くなり、圧縮処理を行って差分データΔDをハフマンコードHcに置き換えたとしてもあまり圧縮の効果が上がらない、又は逆に元の画像データよりもデータ量が大きくなることが起こり得る。このため、上記閾値の設定は、圧縮効率との兼ね合いにより決定されることが好ましい。そして、この閾値を下回り、ハフマンコードHcが割り当てられていない部分については、後述するように、圧縮処理を行わず、元の画像データに圧縮処理を行わない旨の特殊コードを付す特殊コード処理を行うことにより対応する。
Note that in what range the table is created (that is, how many threshold values are set) may be set in advance by default, or may be arbitrarily set by the user.
If a table is created for a wide range of difference data ΔD, the amount of data that can be encoded by compression processing increases accordingly. However, if a table is created by importing data with a low appearance frequency F, the code length of the Huffman code Hc is increased. Even if the compression process is performed and the difference data ΔD is replaced with the Huffman code Hc, the compression effect is not so much improved, or conversely, the data amount may be larger than the original image data. For this reason, it is preferable that the setting of the threshold value is determined in consideration of the compression efficiency. Then, as will be described later, a special code process for attaching a special code indicating that the original image data is not subjected to the compression process is not performed on the portion below the threshold value and the Huffman code Hc is not assigned. Respond by doing.
また、制御手段22を構成するFPGA24には、バッファメモリ45、処理後データサイズ判定部47、圧縮ON/OFF切替スイッチ48、転送用データ生成部49、レジスタ部49d等が設けられている。
The
本実施形態において、バッファメモリ45は、読み出し回路17から読み出された元の画像データ(すなわち、生信号値、画素値)を一時的に記憶して、処理後データサイズ判定部47の差分算出部44に送ったり、元の画像データ(すなわち、生信号値、画素値)のままデータメモリ46に送るようになっており、元の画像データはデータメモリ46に順次蓄積される。
In the present embodiment, the
また、転送用データ生成部49は、外部装置に転送する転送用データを差分データΔDに基づいて生成する機能部である。
転送用データ生成部49は、差分データΔDに対して圧縮処理を行う本発明における圧縮手段としての圧縮処理部49a、圧縮された1ライン分ごとのデータに当該データの区切り位置の情報を付加する情報付加部49b、及び1ライン分ごとの転送用データを生成するデータ生成部49cを備えている。
The transfer
The transfer
圧縮処理部49aは、静的辞書を用いて画像データの圧縮処理を行う圧縮手段である。
本実施形態では、圧縮処理部49aは、画像データDについて差分データΔDを算出する差分算出部491と、差分算出部491において生成された差分データΔDに対して後述するハフマン符号化による圧縮処理を行う符号化処理部492とを備えている。
The
In the present embodiment, the
差分算出部491は、少なくとも2つのバッファレジスタ491a,491b(図14参照)を備えており、データメモリ46に記憶されている元の画像データDを読み出して、この画像データDについて差分データΔDを算出するための算出手段である。
The
なお、本実施形態では、差分算出部491がFPGA24に設けられている場合を例として説明するが、コンピュータである本体制御部23に既設のレジスタを差分算出部491として用いるように構成することも可能である。さらに、本実施形態では、差分算出部491には2つのバッファレジスタ491a,491bが設けられている場合を例示するが、差分算出部491に設けられるバッファレジスタの数は特に限定されない。例えば1つのバッファレジスタを設けるように構成することも可能であり、3つ以上のバッファレジスタを設けるように構成してもよい。
In the present embodiment, a case where the
ここで、差分算出部491により画像データDについて差分値を算出し差分データΔDを生成する手法について説明する。
なお、本実施形態では、以下に述べるように、差分算出部491により生成された差分データΔDが符号化処理部492に出力され、符号化処理部492においてこの差分データΔDに圧縮処理が施された後、本体制御部23に送られ、圧縮された差分データΔDを放射線画像撮影装置7の記憶手段40に保存する場合について説明するが(図10において示す破線参照)、圧縮処理が施された差分データΔDを、記憶手段40に保存せずにそのままアンテナ装置39から無線方式で外部装置に転送するように構成することも可能である。
Here, a method for calculating the difference value for the image data D by the
In the present embodiment, as described below, the difference data ΔD generated by the
なお、差分データΔDを作成する際に、各画像データDについてどのような順番で処理を行うかは特に限定されないが、図9に示したように、最終的に各画像データDを走査線5の各ラインLnごとにD(n,1)、D(n,2)、D(n,3)、D(n,4)、…の順番でデータメモリ46等に保存するとした場合、データメモリ46等への保存と読み出しとを同じ順番となるように構成すれば各画像データを容易に読み出すことができる。
Note that the order in which the image data D is processed when creating the difference data ΔD is not particularly limited. However, as shown in FIG. When each line Ln is stored in the
そこで、本実施形態では、図12に示すように、各画像データDを上記の順番で読み出しながら、同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分を差分データΔDとして算出するようになっている。すなわち、図中の縦方向の矢印で表される信号線の延在方向(以下、信号線方向という。)に隣接する各放射線検出素子7からの画像データD同士の差分を差分データΔDとして算出するようになっている。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 12, the difference between the image data D output from the adjacent
なお、例えば、同じ走査線5に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分を差分データΔDとして算出する場合には、図13に示すように、各画像データDを上記の順番で読み出しながら走査線5の方向(図中の横方向の矢印方向)に隣接する各放射線検出素子7からの画像データDの差分を算出して、差分データΔDの算出処理を行うことができる。
For example, when the difference between the image data D output from the adjacent
本実施形態では、具体的には、差分算出部491には、図14に示すように、少なくとも2つのバッファレジスタ491a、491bが設けられている。
そして、差分値の算出、差分データΔDの生成を行う際には、差分算出部491は、バッファメモリ45から、走査線5のラインLnに接続された各放射線検出素子7から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データD(n,1)、D(n,2)、D(n,3)、…、を読み出してバッファレジスタ491aに一時的に蓄積させる。また、バッファメモリ45から、上記の走査線5のラインLnに隣接するラインLn+1に接続された各放射線検出素子7から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データD(n+1,1)、D(n+1,2)、D(n+1,3)、を読み出してバッファレジスタ491bに一時的に蓄積させる。
Specifically, in the present embodiment, the
When the difference value is calculated and the difference data ΔD is generated, the
そして、バッファレジスタの491a,491bの同じ番地の画像データD同士の差分ΔD(すなわちΔD(n+1,1)、ΔD(n+1,2)、ΔD(n+1,3)、…)を算出することで、同じ信号線6に接続された信号線方向に隣接する放射線検出素子7の画像データD同士の差分データΔDを算出するようになっている。
Then, by calculating the difference ΔD (ie, ΔD (n + 1,1), ΔD (n + 1,2), ΔD (n + 1,3),...) Between the image data D at the same address in the buffer registers 491a and 491b, The difference data ΔD between the image data D of the
その際、差分データΔDを算出するために、データメモリ46から毎回隣接する2ライン分の走査線方向に並ぶ各画像データDを読み出すように構成すると読み出し制御が面倒なものとなる。
At that time, if the image data D arranged in the scanning line direction for two adjacent lines is read from the
そのため、本実施形態では、差分算出部491は、隣接する走査線5の各ラインLn、Ln+1に接続された各放射線検出素子7から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データD同士の差分データΔDを算出すると、各画像データD(n+1,1)、D(n+1,2)、D(n+1,3)、…をバッファレジスタ491bからバッファレジスタ491aに移し、空になったバッファレジスタ491bに次に隣接する走査線5のラインLn+2の走査線方向に並ぶ各画像データD(n+2,1)、D(n+2,2)、D(n+2,3)、…を蓄積させる。
Therefore, in the present embodiment, the
そして、差分データΔD(n+2,1)、ΔD(n+2,2)、…を算出すると、各画像データD(n+2,1)、D(n+2,2)、…をバッファレジスタ491bからバッファレジスタ491aに移し、バッファレジスタ491bに各画像データD(n+3,1)、D(n+3,2)、…を蓄積させる。このようにして、各画像データDをバッファレジスタ491bからバッファレジスタ491aに移し替えながらバッファレジスタ491a、491bの同じ番地の画像データD同士の差分ΔDを算出する処理を繰り返して差分データΔDを順次算出していくようになっている。
When the difference data ΔD (n + 2, 1), ΔD (n + 2, 2),... Is calculated, the image data D (n + 2, 1), D (n + 2, 2),... Are transferred from the
このように構成する場合、走査線5のラインL1に接続された各放射線検出素子7から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データD(1,1)、D(1,2)、D(1,3)、…の差分データΔD(1,1)、ΔD(1,2)、ΔD(1,3)、…を算出するための基準となるデータが必要となる。そのため、本実施形態では、予め設定された基準データDc(1)、Dc(2)、Dc(3)、…がROM等のメモリに予め保存されている。
When configured in this way, the image data D (1,1), D (1,2), D arranged in the scanning line direction read from the
そして、差分算出部491は、各差分データΔD(1,1)、ΔD(1,2)、ΔD(1,3)、…を算出する際には、図15に示すように、メモリから読み出した基準データDc(1)、Dc(2)、Dc(3)、…をバッファレジスタ491aに蓄積させ、バッファメモリ45から読み出した走査線5のラインL1に接続された各放射線検出素子7から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データD(1,1)、D(1,2)、…をバッファレジスタ491bに蓄積させて、その差分ΔDを差分データΔD(1,1)、ΔD(1,2)、…として算出するようになっている。
Then, when calculating the difference data ΔD (1,1), ΔD (1,2), ΔD (1,3),..., The
その際、基準データDc(1)、Dc(2)、…の各値は、同一の値に設定されてもよく、また、互いに異なる値に設定することも可能であり、予め適宜設定される。 At this time, the respective values of the reference data Dc (1), Dc (2),... May be set to the same value, or may be set to different values from each other, and are set appropriately in advance. .
なお、差分算出部491にバッファレジスタ491aが1つしか設けられていない場合でも上記と同様の信号線方向に隣接する画像データD同士の差分を算出して差分データΔDを算出するように構成することが可能である。
Even when only one
すなわち、図16(A)に示すように、隣接する走査線5の各ラインLn、Ln+1に接続された各放射線検出素子7から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データDのうち、走査線5のラインLnの走査線方向に並ぶ各画像データD(n,1)、D(n,2)、D(n,3)、…がバッファレジスタ491aに蓄積されている場合、制御手段22は、隣接する走査線5のラインLn+1の走査線方向に並ぶ各画像データD(n+1,1)、D(n+1,2)、D(n+1,3)、…をバッファメモリ45から順次読み出してきて、それぞれ対応する各画像データD(n,1)、D(n,2)、D(n,3)、…と順次置換しながらバッファレジスタ491aに蓄積する。その際、図16(B)、(C)に示すように、対応する画像データD同士の差分データΔDを算出してから置換するように構成する。
That is, as shown in FIG. 16A, scanning is performed among the image data D arranged in the scanning line direction read from the
また、このようにして差分データΔDが算出され置換されながらバッファレジスタ491aに蓄積された各画像データD(n+1,1)、D(n+1,2)、D(n+1,3)、…が、今度は、続いてバッファメモリ45から順次読み出された各画像データD(n+2,1)、D(n+2,2)、D(n+2,3)、…に順次差分データΔDが算出されながら置換される。
Further, the image data D (n + 1, 1), D (n + 1, 2), D (n + 1, 3),... Stored in the
このように構成すれば、バッファレジスタ491aが1つしかない場合でも、図14や図15に示した場合と同様にして、同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分データΔDを算出することが可能となり、また、各差分データΔDの算出処理を連続して容易に行うことが可能となる。
With this configuration, even when there is only one
また、符号化処理部492は、差分算出部491によって算出された差分データΔDについて圧縮処理を行う機能部である。
前述したように、放射線画像撮影装置1を、被写体として患者の身体の一部を撮影し、取得された放射線画像を医用画像として診断等に用いる医用画像の撮影装置として用いる場合等には、圧縮方法としては、圧縮前の差分データΔDと復元後の差分データΔDとが完全に一致するように圧縮を行う可逆圧縮の方法が採用されることが好ましい。
The
As described above, when the radiographic
本実施形態では、可逆圧縮の方法として、ハフマン符号化の方法が採用されている。なお、以下では、ハフマン符号化の方法により差分データΔDの圧縮処理を行う場合について説明するが、圧縮方法は必ずしもハフマン符号化による必要はなく、他の可逆圧縮の方法を用いて差分データΔDの圧縮処理を行うように構成することも可能である。 In the present embodiment, a Huffman coding method is employed as a lossless compression method. In the following, a case where the differential data ΔD is compressed by the Huffman coding method will be described. However, the compression method is not necessarily required by the Huffman coding, and the loss data of the differential data ΔD can be obtained using another lossless compression method. It is also possible to perform a compression process.
そして、前述したように、ROM23b等のメモリには静的辞書としてのハフマンコードHcのテーブルが記憶されており、符号化処理部492はこのハフマンコードHcのテーブルを参照して差分データΔDにハフマンコードHcを割り当ててコード化することにより圧縮処理を行うようになっている。ハフマン符号化によるデータ圧縮では、よく知られているように、出現頻度F(図11等参照)が高いデータほど短いハフマンコードHcが割り当てられるようになっている。
As described above, a table of the Huffman code Hc as a static dictionary is stored in the memory such as the
ここで、図17から図19を参照しつつ、ハフマンコード化(ハフマン符号化)処理について詳細に説明する。
各放射線検出素子7から読み出された画像データDの輝度階調が例えば216(=65536)階調である場合、例えば、通常のハフマン符号化の手法では、その輝度階調ごとに216種類のハフマンコードHcを用意せねばならず、画像データD(これに基づく差分データΔD)とハフマンコードHcとを対応付けるテーブルが非常に大きなものとなる。
Here, the Huffman coding (Huffman coding) process will be described in detail with reference to FIGS.
When the luminance gradation of the image data D read from each
そこで、前述のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1では、全ての差分データΔDに対してハフマン符号化を行うのではなく、隣接する放射線検出素子7から出力される画像データD同士の差分として算出される差分データΔDの一部についてのみ圧縮処理を行うようになっている。
Therefore, as described above, in the
前述したように、本体制御部23のROM23bには、圧縮処理を行うためのデータ圧縮処理に関する情報である差分データΔDの一部とハフマンコードHcとを対応付けるテーブルが記憶されている。
As described above, the
そして、符号化処理部492は、差分データΔDが上記の一部の差分データΔDに属さない場合にはそれらのデータについては圧縮処理を行わず、差分データΔDが上記の一部の差分データΔDに属する場合にのみテーブルを参照して圧縮処理を行う。そして、符号化処理部492は、圧縮を行った場合には圧縮した差分データΔD、圧縮しなかった場合には当該差分データΔDの元の画像データ(すなわち、生信号値)をあわせて本体制御部23に送り、本体制御部23から外部装置に転送するようになっている。
Then, when the difference data ΔD does not belong to the part of the difference data ΔD, the
差分データΔDのうち、どの範囲のものについて圧縮処理を行いどの範囲のものについては非圧縮とするかの切り分け、すなわち、どの差分データΔDにハフマンコードHcを対応付けてテーブル化し、どの差分データΔDは非圧縮とするかの選別は、放射線画像撮影装置1の各放射線検出素子7から読み出される画像データDから算出される差分データΔDの出現頻度F(図11等参照)の分布に基づいて予め決定される。
Of the difference data ΔD, which range is compressed and which range is uncompressed, that is, which difference data ΔD is associated with the Huffman code Hc and tabulated, and which difference data ΔD Is selected based on the distribution of the appearance frequency F (see FIG. 11 and the like) of the difference data ΔD calculated from the image data D read from each
すなわち、例えば、差分データΔDの出現頻度Fの分布のうち、出現頻度Fが高い差分データΔD、すなわち出現頻度Fが設定された閾値以上に高い差分データΔDについてのみ差分データΔDにハフマンコードHcを対応付けてテーブルを作成する。それらの差分データΔD以外の差分データΔDについては、テーブルは作成されない。 That is, for example, in the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD, the Huffman code Hc is applied to the difference data ΔD only for the difference data ΔD having a high appearance frequency F, that is, for the difference data ΔD that is higher than the threshold value for which the appearance frequency F is set. Create a table in association. No table is created for the difference data ΔD other than the difference data ΔD.
具体的には、圧縮や非圧縮の対象が差分データΔDである場合、隣接する放射線検出素子7から読み出される画像データDの差分である差分データΔDの出現頻度Fの分布は、例えば図17(A)、(B)に示すような分布となる。この場合、例えば、閾値以上の出現頻度Fで出現する差分データΔDについてのみテーブルが作成される。
Specifically, when the compression or non-compression target is the difference data ΔD, the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD that is the difference between the image data D read from the adjacent
なお、図17(A)は、放射線画像撮影装置1に一様に放射線を照射した場合に同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データDの差分データΔDの出現頻度Fの分布を示すグラフであり、図17(B)は、放射線画像撮影装置1に一様に放射線を照射した場合に同じ走査線5に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データDの差分データΔDの出現頻度Fの分布を示すグラフである。なお、放射線画像撮影装置1に被写体を介して放射線を照射した場合でも、各差分データΔDの出現頻度Fの分布は図17(A)、(B)と同様にΔD=0を中心として略対称になることが分かっている。
FIG. 17A shows the difference data ΔD of the image data D output from the adjacent
また、圧縮や非圧縮の対象が差分データΔDである場合には、放射線画像撮影装置1に対して照射する放射線の線量を大きくすると、差分データΔDの出現頻度Fの分布は図18(A)、(B)に示すように変化し、図17(A)、(B)と比較して分かるように分布の幅がやや広がる。また、図示を省略するが、被写体である患者の身体の撮影部位等を含む撮影条件が異なる場合にも、分布の幅が広くなったり狭くなったりする。
When the object to be compressed or uncompressed is the difference data ΔD, the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD is shown in FIG. 18A when the radiation dose irradiated to the
そのため、圧縮や非圧縮の対象が差分データΔDである場合においても、データ圧縮処理に関する情報であるハフマンコードHcのテーブルを、制御手段22のメモリに撮影条件ごとに予め複数記憶しておき、制御手段22で差分データΔDをデータ圧縮処理する際には、設定された撮影条件に応じたテーブルを選択し、選択したテーブルを参照して差分データΔDに対するデータ圧縮処理を行うように構成することが可能である。
Therefore, even when the target of compression or non-compression is the difference data ΔD, a plurality of tables of Huffman codes Hc, which are information related to data compression processing, are stored in advance in the memory of the control means 22 for each shooting condition, and control is performed. When the data compression processing is performed on the difference data ΔD by the
しかし、本願発明者らの研究によれば、図17(A)、(B)や図18(A)、(B)に示したように、同じ信号線6や同じ走査線5に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分である差分データΔDを算出すると、それらの差分データΔDは、比較的狭い範囲に分布することが分かっている。
However, according to the study by the inventors of the present application, as shown in FIGS. 17A and 17B and FIGS. 18A and 18B, the
また、本願発明者らの研究では、撮影部位を含む撮影条件を種々変化させて差分データΔDの出現頻度Fの分布の幅が広がったとしても、例えば閾値以上の出現頻度Fで出現する差分データΔDの範囲は、差分データΔDが取り得る値の全範囲(本実施形態では−65535〜65535)の一部に収まることが分かっている。 Further, in the study by the inventors of the present application, even if the imaging condition including the imaging region is variously changed and the width of the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD is widened, for example, the difference data that appears at the appearance frequency F equal to or higher than the threshold value. It has been found that the range of ΔD falls within a part of the entire range of values that can be taken by the difference data ΔD (−65535 to 65535 in this embodiment).
そこで、差分データΔDの出現頻度Fの分布のうち、ハフマンコードHcを対応付ける差分データΔDの範囲すなわちテーブル(データ圧縮処理に関する情報)を作成する差分データΔDの範囲を予め設定して作成した1つのテーブルのみを用いるように構成することも可能であり、本実施形態ではこの例について説明する。 Therefore, one of the distributions of the appearance frequency F of the difference data ΔD that is created by setting in advance the range of the difference data ΔD that associates the Huffman code Hc, that is, the range of the difference data ΔD that creates a table (information on data compression processing). It is possible to use only a table, and this embodiment will be described in this embodiment.
なお、図17(A)や図18(A)に示したように、同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分データΔDの出現頻度Fは、ΔD=0を中心とする正規分布状の分布になる。これは、各放射線検出素子7が図5に示したように各層が積層されて形成される際に生じる各放射線検出素子7の製造ばらつきによるものと考えられる。
As shown in FIGS. 17A and 18A, the appearance frequency F of the difference data ΔD between the image data D output from the adjacent
それに対し、図17(B)や図18(B)に示したように、同じ走査線5に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分データΔDの出現頻度Fの分布は正規分布状とは言えず、台形状とも言い得る分布になっている。
On the other hand, as shown in FIG. 17B and FIG. 18B, the appearance frequency F of the difference data ΔD between the image data D output from the adjacent
本願発明者らの研究によると、このように差分データΔDの出現頻度Fの分布が図17(B)や図18(B)に示したような分布になる主な原因は、図7に示したように、上記の場合、各放射線検出素子7からそれぞれ異なる読み出し回路17で画像データDが読み出されるが、各読み出し回路17の出力特性が各読み出し回路17ごとに異なり、各読み出し回路17の出力特性にばらつきがあるためであると考えられている。
According to the study by the present inventors, the main cause of the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD as shown in FIGS. 17B and 18B is shown in FIG. As described above, in the above case, the image data D is read from the
そして、各読み出し回路17の出力特性の分布と差分データΔD自体の正規分布状の分布とが重畳されて、差分データΔDの出現頻度Fの分布が略台形状となり、しかも、図17(A)や図18(A)に示した同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分データΔDの場合に比べて、分布の幅が広くなっていると考えられる。
Then, the distribution of the output characteristics of each
なお、各放射線検出素子7から読み出される画像データDの出現頻度Fの分布は、例えば図19に示すような分布となり、出現頻度Fの分布の幅が差分データΔDよりも広くなる。圧縮処理を行う場合には、出現頻度Fの分布の幅が狭い方がより圧縮効率がよくなることが知られている。
そこで、本実施形態では、出現頻度Fの分布の幅が画像データDの場合よりも狭くなる差分データΔDを用い、さらに、上記のように分布の幅がより狭くなる同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分データΔDを用いることを前提に説明する。しかし、画像データDを用いる場合や、同じ走査線5に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分データΔDを用いる場合も出現頻度Fの分布の幅が異なることの他は本実施形態で説明するものと同じであり、ほぼ同様の説明が妥当する。
The distribution of the appearance frequency F of the image data D read from each
Therefore, in the present embodiment, the difference data ΔD in which the distribution width of the appearance frequency F is narrower than that in the case of the image data D is used, and further connected to the
なお、本実施形態では、ハフマンコードHcのテーブルがROM23bとのメモリに1つだけ用意され、撮影の種類等に関わらず圧縮処理部49aはこのテーブルを参照して圧縮処理を行う場合を例として説明するが、ハフマンコードHcのテーブルとして被写体である患者の身体の撮影部位を含む撮影条件ごとに複数のテーブルが備えられていてもよい。この場合には、例えば放射線技師等の操作者により放射線画像撮影装置1に撮影条件等の情報が入力される等すると、圧縮処理部49aは、メモリに記憶されているテーブルの中から入力された撮影条件に基づいて使用するテーブルを選択し、選択したテーブルを参照して差分データΔDの圧縮処理を行うように構成される。
また、使用するテーブルの情報を外部装置から放射線画像撮影装置1に送信し、それに従って圧縮処理部49aがテーブルを選択するように構成することも可能である。さらに、放射線画像撮影ごとに外部装置から当該放射線画像撮影の撮影条件に適したハフマンコードHcのテーブルを放射線画像撮影装置1に送信して保存させ、或いは書き換えさせ、圧縮処理部49aは、送信されてきた当該ハフマンコードHcのテーブルを参照して差分データΔDの圧縮処理を行うように構成することも可能である。
In this embodiment, only one Huffman code Hc table is prepared in the memory of the
It is also possible to transmit the information of the table to be used from the external device to the radiographic
一方、出現頻度Fが所定の閾値を下回るものについては、前述のようにハフマンコードHcが用意されていないため、圧縮処理部49aは、算出した差分データΔDがハフマンコードHcが対応付けられた差分データΔDの範囲内、すなわち下限値X以上上限値Y以下の対象範囲内(図11参照)でなければ、圧縮処理を行わず(すなわち非圧縮)、本実施形態では当該差分データΔDの元の画像データ(すなわち、生信号値、画素値)に対して特殊コードを付加する特殊コード処理をするようになっている。
On the other hand, since the Huffman code Hc is not prepared for the appearance frequency F below the predetermined threshold as described above, the
なお、圧縮処理を行わない場合にも、圧縮しなかった差分データΔD(すなわち、非圧縮の差分データΔD、いわゆる生の差分データΔD)に特殊コードを付加して、これを本体制御部23等に転送するようにしてもよい。
Even when the compression process is not performed, a special code is added to the uncompressed difference data ΔD (that is, uncompressed difference data ΔD, so-called raw difference data ΔD), and this is added to the main
この特殊コードは、特殊コード以下の16ビットのデータが圧縮処理を行っていないいわば生の画像データDであることを表すコードであり、16ビットのデータが誤ってハフマンコードHcであるとして解釈されることを防止するためのコードである。特殊コードは通常のハフマンコードHcよりもコード長が長くなっており、本実施形態では、24ビットのデータ量のコードとなっている。このため、特殊コード処理が施された画素は、本体である16ビットの元の画像データDに24ビットの特殊コードが付加された40ビットのデータとなる。 This special code is a code indicating that 16-bit data below the special code is raw image data D that has not been subjected to compression processing, and the 16-bit data is erroneously interpreted as Huffman code Hc. This is a code to prevent this. The special code has a longer code length than the normal Huffman code Hc, and in this embodiment, the special code is a code having a data amount of 24 bits. For this reason, the pixel subjected to the special code processing is 40-bit data in which a 24-bit special code is added to the 16-bit original image data D which is the main body.
圧縮処理部49aは、圧縮処理を行った場合には各差分データΔDに割り当てた各ハフマンコードHc、特殊コード処理を行った場合には特殊コードを付加した当該非圧縮の画像データD(すなわち、上記40ビットのデータ)を順次情報付加部49bに送るようになっている。
The
情報付加部49bは、1ライン分ごとのデータの先頭にヘッダ部分となる領域を確保するとともに、圧縮処理部49aから送られてくるデータ(すなわち、ハフマンコードHc又は特殊コードを付加した非圧縮の元の画像データD)を順次配列し、1ライン分のデータの終端に当該データの区切り位置の情報を付加する区切り情報付加手段として機能するものである。
The
本実施形態において、情報付加部49bは、区切り情報として、当該1ライン分のデータの終端にデリミタコードを付加するようになっている。なお、情報付加部49bによってデータに付加される区切り情報は、1ライン分のデータの区切り位置が判別できるものであればよく、その種類、態様等は限定されない。
In the present embodiment, the
なお、情報付加部49bによって付加される情報は区切り情報のみに限定されない。
例えば、本実施形態では、後述するように、データの先頭のヘッダ部分に付加されるヘッダデータについては、本体制御部23のCPU23aによって付加されるものとして説明するが、情報付加部49bにおいてヘッダデータも付加する構成としてもよい。ヘッダデータとしては、例えば1ライン分のデータのデータサイズ情報等があるがこれに限定されない。
さらに、本実施形態では、後述するように、圧縮処理を行わない場合には、本体制御部23のCPU23aが圧縮なしを示す短い情報(1ビット程度のコード)を1ライン分のデータの先頭に付加する場合を例として説明するが、この圧縮なしコードについても情報付加部49bが付加するように構成してもよい。
The information added by the
For example, in the present embodiment, as will be described later, the header data added to the head header portion of the data is described as being added by the CPU 23a of the main
Furthermore, in this embodiment, as will be described later, when compression processing is not performed, the CPU 23a of the main
情報付加部49bによってデリミタコード等の情報が付加されたデータは、データ生成部49cに送られて、1ライン分ごとに転送用データとして形式を整えられた上で、本体制御部23に送られる。
また、1ライン分ごとの各転送用データのデータサイズ情報は、レジスタ部49dにも送られ、レジスタ部49dにおいて保持される。
Data to which information such as a delimiter code is added by the
The data size information of each transfer data for one line is also sent to the
なお、本実施形態では、各差分データΔDについて圧縮処理を行うか否かを切り替える圧縮ON/OFF切替スイッチ48がFPGA24に設けられている。
圧縮ON/OFF切替スイッチ48がONとなり当該1つの画像全体のデータについて圧縮処理を行うとされた場合には、圧縮処理部49aにおいて差分データΔDの圧縮処理が行われ、情報付加部49bにおいて区切り位置情報としてデリミタコードが付加される。その後、データ生成部49cにて転送用データが生成され、本体制御部23に送られるようになっている。
一方、圧縮ON/OFF切替スイッチ48がOFFとなり当該1つの画像全体のデータについて圧縮処理を行わないとされた場合には、データ生成部49cから、データメモリ46に記憶されている元の画像データD(すなわち、生信号値、生の画素値)がそのまま転送用データとして本体制御部23に送られるようになっている。
In the present embodiment, the
When the compression ON /
On the other hand, when the compression ON /
本体制御部23のCPU23aは、データ生成部49cからデリミタコードの付加されたハフマンコードHcが送られると、FPGA24のレジスタ部49dを参照して、当該1ライン分のデータのデータサイズを取得し、これを当該データのヘッダ部分に書き込む(付加する)処理を行う。また、1ライン分のデータがすべて16ビットである場合には、圧縮なしのデータであると判断して、当該1ライン分のデータの先頭に圧縮なしを示す短い情報(1ビット程度)のみを付加するようになっている。
When the Huffman code Hc to which the delimiter code is added is sent from the
図20は、圧縮処理をしない場合の転送用データの構成例であり、図21は、圧縮処理をした場合の転送用データの構成例である。
前述のように、圧縮処理をしない場合(図20参照)には、すべて1画素あたり16ビットの画像データからなる1ライン分のデータの先頭(ヘッダ部分)に圧縮なしを示すコードが付される。
これに対して、圧縮処理をした場合には、図21に示すように、1ライン分のデータの先頭(ヘッダ部分)にヘッダデータが付加され、データの終端にデリミタコードが付加される。また、ハフマンコードHcによる符号化を行った結果、元の画像データ(圧縮処理前の差分データΔD)では1画素16ビットであったデータが、6ビット、7ビット等のハフマンコードHc(図21中において単に「Hc」と表す。)に置き換えられる。また、ハフマンコード化できなかった画素のデータについては、その旨を示す特殊コードが付加される。
なお、図21では、前述のように、1画素あたりの元の画像データD(すなわち、生信号値、生の画素値)のデータサイズが16ビットで、特殊コードが24ビットである場合を例示しているが、元の画像データDのサイズ、特殊コードのサイズはここに例示したものに限定されない。
このように特殊コード処理されたデータは40ビット等、元の画像データDを超えるデータサイズとなるが、特殊コード処理の対象となる画素は出現頻度が少なく、他のハフマンコード化された画素と相殺することにより1ライン分のデータ全体、ひいては1つの画像全体としては元の画像データDよりもデータサイズが小さくなるのが一般である(図20及び図21参照)。
FIG. 20 is a configuration example of transfer data when compression processing is not performed, and FIG. 21 is a configuration example of transfer data when compression processing is performed.
As described above, when compression processing is not performed (see FIG. 20), a code indicating no compression is added to the head (header portion) of one line of data consisting of 16-bit image data per pixel. .
On the other hand, when compression processing is performed, as shown in FIG. 21, header data is added to the beginning (header portion) of data for one line, and a delimiter code is added to the end of the data. In addition, as a result of encoding with the Huffman code Hc, the original image data (difference data ΔD before the compression process) has a data of 16 bits per pixel converted to a Huffman code Hc of 6 bits, 7 bits, etc. (FIG. 21). It is simply replaced with “Hc”. In addition, a special code indicating that is added to pixel data that could not be Huffman coded.
21 exemplifies a case where the data size of the original image data D per pixel (that is, the raw signal value and the raw pixel value) is 16 bits and the special code is 24 bits as described above. However, the size of the original image data D and the size of the special code are not limited to those exemplified here.
The data subjected to special code processing in this way has a data size that exceeds the original image data D, such as 40 bits, but the pixels that are subject to special code processing appear less frequently, and other Huffman-coded pixels By canceling out, it is general that the data size of the entire data for one line, and hence the entire image, is smaller than the original image data D (see FIGS. 20 and 21).
なお、圧縮処理を行う場合には、画像の種類により圧縮率にばらつきがあるため、ヘッダデータ及びデリミタコードを付加しなければ1ライン分のデータの区切り位置を特定することができない。これに対して圧縮処理を行わず元の画像データDをそのまま転送する場合には、データの長さは、1画素あたり16ビット×1ラインを構成する画素数に固定されているため、本実施形態のようにデータ区切り位置を示すデータを付加しなくても転送先の装置(例えばコンソール58)において正しくデータの区切り位置を認識することができる。そこで、この場合にはヘッダデータ及びデリミタコードを付加しないことにより、その分だけ1ライン分のデータを少なくすることができ、データ転送時間を短縮できる。なお、圧縮処理を行わない場合にも一律にヘッダデータ及びデリミタコードを付加する構成としてもよい。 Note that when compression processing is performed, the compression ratio varies depending on the type of image, and therefore, it is not possible to specify the data separation position for one line without adding header data and a delimiter code. On the other hand, when the original image data D is transferred as it is without performing compression processing, the length of the data is fixed to the number of pixels constituting 16 bits × 1 line per pixel. The data delimiter position can be correctly recognized in the transfer destination apparatus (for example, the console 58) without adding data indicating the data delimiter position as in the embodiment. Therefore, in this case, by not adding the header data and the delimiter code, the data for one line can be reduced correspondingly, and the data transfer time can be shortened. Even when compression processing is not performed, the header data and the delimiter code may be added uniformly.
そして、CPU23aは、これらのデータをそれぞれどこのラインのデータであるかが識別できるような状態で1ラインごとに記憶手段40に一時的に格納・保存し、適宜アンテナ装置39を介して外部装置(例えばコンソール58)に順次転送する。
なお、本実施形態ではこのように記憶手段40に1ラインごとのデータを保存しておくため、データ転送処理に異常が生じた場合、転送先でデータにトラブル等が生じた場合等でも1ラインごとに再送要求に応えることが可能となる。
Then, the CPU 23a temporarily stores and saves these data in the storage means 40 for each line in a state where the data can be identified on which line, and appropriately stores the external device via the
In this embodiment, since data for each line is stored in the
また、FPGA24には、圧縮手段である圧縮処理部49aによりデータの圧縮処理を行った場合に、アンテナ装置39を介して転送される1つの画像全体の画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体のデータサイズを超えるか否かを予測・判定する処理後データサイズ判定手段として処理後データサイズ判定部47が設けられている。
Further, in the
処理後データサイズ判定部47は、差分算出部44及びカウンタ47aを備えており、圧縮処理を行ったとき、割り当てられるハフマンコードHcのコード長が所定の長さを超えると判断されるものについては順次カウンタ47aをカウントアップするようになっている。そして、カウンタ47aが予め定められている一定の閾値を超える場合には、処理後データサイズ判定部47は、圧縮処理後のデータが元の画像データのサイズと同じかこれを超えるものと予測・判定する。
なお、差分算出部44の構成、作用は圧縮処理部49aの差分算出部491と同様であるため、その説明を省略する。
The post-processing data
The configuration and operation of the
なお、本実施形態では、圧縮処理部49aの差分算出部491と、処理後データサイズ判定部47の差分算出部44という2つの差分算出部を備える構成としたが、差分算出部49又は差分算出部44のいずれか1つのみを設けて、そこで算出・生成された差分データΔDを、処理後データサイズ判定処理を行うための差分データΔD及び圧縮処理を行う際の差分データΔDとして兼用するように構成してもよい。
In this embodiment, the
そして、処理後データサイズ判定部47が圧縮処理後のデータが元の画像データのサイズよりも小さくなると予測・判定した場合には、前述の圧縮ON/OFF切替スイッチ48がONに切り替えられ、当該1つの画像全体のデータについて圧縮処理部49aによる圧縮処理を行い、圧縮後の画像データ(すなわち圧縮処理後の差分データΔD)をデータ転送するように処理がなされる。
他方、処理後データサイズ判定部47が圧縮処理後のデータが元画像データのサイズと同じかこれを超えるものと予測・判定した場合には、圧縮ON/OFF切替スイッチ48がOFFに切り替えられ、当該1つの画像全体のデータについては圧縮処理を行わずにデータメモリ46に記憶されている元の画像データD(すなわち、生信号値、生の画素値)のままデータ転送するように処理がなされる。
When the post-processing data
On the other hand, when the post-processing data
前述のように圧縮処理を行った場合、一般には圧縮後のデータのデータサイズは圧縮前の元の画像データのサイズよりも小さくなる。しかし、特殊コード処理の対象となる画像データや、長いコード長のハフマンコードHcが割り当てられる画像データが多い場合には、圧縮した場合の方が圧縮しない場合のデータサイズよりも大きくなることがある。そこで、圧縮後のデータのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体のデータサイズを超えないかどうかについて圧縮処理を行う前に予測・判定し、圧縮前の元の画像データのデータサイズと同じかこれを超えると予測される場合には、圧縮処理を行わずに元の画像データD(すなわち、生信号値、生の画素値)のままデータ転送を行うとすることにより、圧縮処理によるデータサイズの冗長を防止することによりデータ転送の負担を軽減することができるとともに、無駄な圧縮処理を行うことによる時間のロスを省くことができる。 When the compression process is performed as described above, the data size of the compressed data is generally smaller than the size of the original image data before the compression. However, if there is a large amount of image data to be subjected to special code processing or Huffman code Hc having a long code length, the compressed data size may be larger than the uncompressed data size. . Therefore, whether or not the data size of the compressed data exceeds the data size of one whole image of the original image data before compression is predicted and determined before performing the compression process, and the original image data before compression is determined. If the data size is predicted to be the same as or larger than the data size, the original image data D (that is, the raw signal value, the raw pixel value) is transferred without performing the compression process. By preventing redundancy in data size due to compression processing, it is possible to reduce the burden of data transfer, and it is possible to eliminate time loss due to unnecessary compression processing.
図22は、1つの画像全体分の差分データΔDの分布例を示すグラフである。
前述のように、ハフマンコードHcは、出現頻度Fの高い要素に短いコード長のコードが割り当てられ、出現頻度Fが下がるに従いコード長の長いコードが割り当てられる。なお、すべての要素についてコードを用意しテーブル化することも可能であるが、この場合にはハフマンコードHcのコード長が長くなり圧縮処理をしてもあまり圧縮効率が上がらない。このため、本実施形態では、図22に示すように、一定の範囲(例えば図22,図11に示すX〜Yの範囲)についてハフマンコードHcのテーブルを用意し、この範囲に入らないものについては特殊コードを付して圧縮処理を行わないように処理が行われる。
FIG. 22 is a graph showing a distribution example of difference data ΔD for one entire image.
As described above, in the Huffman code Hc, a code having a short code length is assigned to an element having a high appearance frequency F, and a code having a long code length is assigned as the appearance frequency F decreases. Although it is possible to prepare codes for all the elements and form a table, in this case, the code length of the Huffman code Hc becomes long, and the compression efficiency does not increase much even if compression processing is performed. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 22, a table of Huffman codes Hc is prepared for a certain range (for example, the range of X to Y shown in FIGS. 22 and 11), and the table does not fall within this range. Is processed with a special code attached so as not to perform compression processing.
本実施形態では、データに付与されるコードのコード長が所定の長さを超えるものについては、処理後データサイズ判定部47のカウンタ47aによってカウントアップされるようになっている。ここで、データに付与されるコードのコード長が所定の長さを超えるもの(図22において所定コード長を超えるデータと表す)とは、特殊コードを付与する特殊コード処理の対象となるデータ、及びハフマンコードHcのテーブルが用意されている範囲であってもコード長が所定の長さを超えるデータをいい、例えば、図22において下限値であるA以下又は上限値であるB以上のデータである。
なお、処理後データサイズ判定部47による予測・判定処理は、差分算出部44により差分データΔDが算出・生成されると、順次これに対して行われるようになっている。なお、差分算出部44による差分データΔDの算出・生成後、一旦データメモリ46等に保存された後に、差分データΔDをデータメモリ46等から読み出して処理を行うようにしてもよい。
In this embodiment, the code added to the data whose code length exceeds a predetermined length is counted up by the counter 47a of the post-processing data
Note that the prediction / determination processing by the post-processing data
なお、いかなる範囲のデータの場合にカウンタ47aをカウントアップするか(すなわち、下限値A、上限値Bをいくつに設定するか)、カウンタ47aがいくつ以上になったときを閾値として圧縮処理を行うか否かを判定するかは予めデフォルトで設定されていてもよいし、ユーザが任意に設定できるようにしてもよい。
本実施形態では、圧縮処理を行ったときに割り当てられるハフマンコードHcのコード長が所定の長さを超えると判断されるものについて順次カウンタ47aをカウントアップするが、ここにいう所定の長さは、例えば、元の画像データのデータサイズが16ビットである場合に、16ビットを超えるものをいう。そして、カウンタ47aがいくつ以上になったときを閾値とするかは、例えば1つの画像全体を構成する画素のうち3分の1以上のデータが16ビットを超える場合等に設定される。
このように、元の画像データのデータサイズである16ビットを基準とし、ハフマンコード化したときにこれを超えるデータ量となる差分データΔDの数が一定量を超えたかどうかで判定を行うことにより、カウンタ47aを用いた単純な判定手法により圧縮処理を行うべきか否かを判定することができ、判定に要する時間を短くして迅速な処理をすることが可能となる。
It should be noted that in the range of data, the compression processing is performed with the counter 47a counted up (that is, how many lower limit values A and B are set), and when the counter 47a becomes more than a threshold value. Whether or not to determine whether to determine whether or not may be set in advance by default, or may be arbitrarily set by the user.
In the present embodiment, the counter 47a is sequentially counted up for those for which it is determined that the code length of the Huffman code Hc assigned when the compression processing is performed exceeds the predetermined length. For example, when the data size of the original image data is 16 bits, the original image data exceeds 16 bits. The number of counters 47a or more is set as the threshold value when, for example, one-third or more of the data constituting the entire image exceeds 16 bits.
In this way, by determining whether or not the number of difference data ΔD, which has a data amount exceeding the Huffman code, exceeds a certain amount, based on the 16-bit data size of the original image data. Thus, it is possible to determine whether or not the compression process should be performed by a simple determination method using the counter 47a, and it is possible to shorten the time required for the determination and perform a quick process.
[放射線画像撮影システム]
次に、本実施形態における放射線画像撮影システムの構成について説明する。放射線画像撮影システムは、例えば、病院や医院内で行われる放射線画像撮影を想定したシステムであり、放射線画像として医療用の診断画像を撮影するシステムとして採用することができるが、必ずしもこれに限定されない。
[Radiation imaging system]
Next, the configuration of the radiographic image capturing system in the present embodiment will be described. The radiographic imaging system is a system that assumes radiographic imaging performed in, for example, a hospital or a clinic, and can be employed as a system that captures a medical diagnostic image as a radiographic image, but is not necessarily limited thereto. .
図23は、本実施形態における放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。放射線画像撮影システム50は、図23に示すように、例えば、放射線を照射して患者の一部である被写体(患者の撮影対象部位)の撮影を行う撮影室R1と、放射線技師等の操作者が被写体に照射する放射線の制御等の種々の操作を行う前室R2、及びそれらの外部に配置される。
FIG. 23 is a diagram showing an overall configuration of the radiographic image capturing system in the present embodiment. As shown in FIG. 23, the
撮影室R1には、前述した放射線画像撮影装置1を装填可能なブッキー装置51や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないX線管球を備える放射線発生装置52、放射線画像撮影装置1とコンソール58とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ53を備えた基地局54等が設けられている。
In the radiographing room R1, a
なお、図23では、可搬型の放射線画像撮影装置1をブッキー装置51のカセッテ保持部51aに装填して用いる場合が示されているが、放射線画像撮影装置1はブッキー装置51や支持台等と一体的に形成されたものであってもよい。また、図23に示したように、放射線画像撮影装置1と基地局54とをケーブルで接続し、ケーブルを介して有線通信でデータを送信することができるように構成することも可能である。
FIG. 23 shows a case where the portable radiographic
本実施形態では、撮影室R1には、放射線画像撮影装置1が持ち込まれた際に挿入されると放射線画像撮影装置1からカセッテIDを読み取って基地局54を介してコンソール58に通知するクレードル55が備えられている。クレードル55で放射線画像撮影装置1の充電等を行うように構成することも可能である。
In the present embodiment, the
また、前室R2には、放射線発生装置52に対して放射線の照射開始等を指示するためのスイッチ手段56等を備えた放射線の照射を制御する操作卓57等が設けられている。
The anterior room R2 is provided with an
放射線画像撮影装置1の構成については前述したとおりであり、放射線画像撮影装置1は、上記のようにブッキー装置51に装填されて用いられる場合もあるが、ブッキー装置51には装填されず、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。
The configuration of the radiographic
すなわち、放射線画像撮影装置1を単独の状態で例えば撮影室R1内に設けられたベッドや図23に示すように臥位撮影用のブッキー装置51B等に上面側に配置してその放射線入射面R(図1参照)上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線発生装置52B等から、被写体を介して放射線画像撮影装置1に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。
That is, the radiation
本実施形態では、放射線画像撮影システム50全体の制御を行うコンソール58が、撮影室R1や前室R2の外側に設けられているが、例えば、コンソール58を前室R2に設けるように構成することも可能である。
In this embodiment, the
コンソール58は、図示しないCPUやROM、RAM、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータ等で構成されている。ROMには所定のプログラムが格納されており、コンソール58は、必要なプログラムを読み出してRAMの作業領域に展開してプログラムに従って各種処理を実行し、前述したように放射線画像撮影システム50全体の制御を行うようになっている。
The
コンソール58には、前述した基地局54や操作卓57、ハードディスク等で構成された記憶手段59等が接続されており、また、基地局54を介してクレードル55等が接続され、操作卓57を介して放射線発生装置52等が接続されている。また、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等からなる表示画面58aが設けられており、その他、キーボードやマウス等の図示しない入力手段が接続されている。
The
コンソール58は、基地局54を介してクレードル55から放射線画像撮影装置1のカセッテIDが通知されてくると、それを記憶手段59に保存して、撮影室R1内に存在する放射線画像撮影装置1を管理するようになっている。また、コンソール58では、本実施形態で述べる手法でハフマンコードから各画像データDを復元し、復元した各画像データDに対してオフセット補正やゲイン補正等の画像処理が行われて、最終的な画像データが生成されるようになっている。
When the
また、コンソール58を構成するコンピュータのROM等のメモリや記憶手段59には、放射線画像撮影装置1の制御手段22のメモリに記憶されたハフマンコードのテーブル等のデータ圧縮処理に関する情報と同じ情報が記憶されている。
コンソール58のCPUは、圧縮処理が施された画像データが転送された場合に、ROM等に格納されているハフマンコードのテーブル等のデータ圧縮処理に関する情報に基づいて、この画像データを元の画像データに解凍して復元する復元手段として機能する。
Further, in the memory such as a ROM of the computer constituting the
When the image data subjected to the compression process is transferred, the CPU of the
図24及び図25を参照しつつ、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態において、差分算出部44は、図12に示すように、各画像データDをバッファメモリ45から順に読み出しながら、同じ信号線6に接続された隣接する放射線検出素子7から出力された画像データD同士の差分を差分データΔDとして算出するようになっている。すなわち、図中の縦方向の矢印で表される信号線の延在方向(信号線方向)に隣接する各放射線検出素子7からの画像データD同士の差分を差分データΔDとして算出するようになっている(図24のステップS1)。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the
次に、処理後データサイズ判定部47は、差分算出部44が差分データΔDを算出するごとに当該差分データΔDを圧縮処理した場合に付されるコードのコード長が所定の範囲を超えるものか否かを判定し(ステップS2)、超える場合(ステップS2;YES)には、処理後データサイズ判定部47のカウンタ47aを1つカウントアップする(ステップS3)。
Next, the post-processing data
なお、この場合、当該差分データΔDに対応するハフマンコードHcを、テーブルを参照して判定するのでは時間がかかるため、例えばデータメモリ46に、図22におけるA、Bの値、すなわち所定コード長を超えない範囲の下限値及び上限値を保存させておき、処理後データサイズ判定部47は差分算出部44により算出された差分データΔDが下限値以下上限値以上の値であれば差分データΔDを圧縮処理した場合に付されるコードのコード長が所定の範囲を超えるものと判定してカウンタ47aを1つカウントアップすることが好ましい。
In this case, since it takes time to determine the Huffman code Hc corresponding to the difference data ΔD with reference to the table, for example, the values A and B in FIG. The lower limit value and the upper limit value in a range not exceeding the upper limit value are stored, and the post-processing data
処理後データサイズ判定部47は、カウンタが一定の閾値に達したか否かを常に判断し(ステップS4)、閾値に達していない場合(ステップS4;NO)には、1つの画像全体のデータすべてについて判定が終了したかを判断する(ステップS5)。
そして、1つの画像全体のデータについて判定が終了していない場合(ステップS5;NO)には、ステップS2に戻って判断処理を繰り返し、1つの画像全体のデータについて判定が終了した場合(ステップS5;YES)には、処理後データサイズ判定部47は、圧縮処理後の1つの画像全体の画像データのデータサイズが圧縮前の元画像データの1つの画像全体のデータサイズを超えない(圧縮処理後のデータサイズ<圧縮前のデータサイズ)と判定する(ステップS6)。
The post-processing data
If the determination for the data for the entire image has not been completed (step S5; NO), the process returns to step S2 to repeat the determination process, and the determination for the data for the entire image has been completed (step S5). ; YES), the post-processing data
そして、この場合には、圧縮ON/OFF切替スイッチ48がONに切り替えられ(ステップS7)、転送用データ生成部49の圧縮処理部49aがデータメモリ46から当該1つの画像全体の画像データDを例えば1ライン分ずつ読み出して差分算出部491に送る。そして、この差分算出部491において生成された差分データΔDにつき、符号化処理部492において圧縮処理を行う(ステップS8)。
具体的には、圧縮処理部49aの符号化処理部492は、当該差分データΔDがハフマンコードHcのテーブル内にあるか否かを判定し、テーブル内にある場合には、当該画素のデータを対応するハフマンコードHcに置き換え、テーブル内にない場合には、当該画素のデータについては圧縮処理せずに当該差分データΔDの元の画像データについて特殊コードを付加する特殊コード処理を行う。なお、このとき、差分データΔDがハフマンコードHcのテーブル内にあるか否かについてハフマンコードHcのテーブルを参照して判定するのでは時間がかかるため、例えばデータメモリ46に、図22、図11におけるX、Yの値、すなわちハフマンコードHcのテーブルが用意されているデータの下限値及び上限値を保存させておき、圧縮処理部49aは、当該差分データΔDに圧縮処理を行うか否かを、当該差分データΔDが下限値以上上限値以下の値であるか否かによって判定することが好ましい。
In this case, the compression ON /
Specifically, the
差分データΔDについて符号化処理部492が圧縮処理を行った場合には、情報付加部49bが圧縮後のデータの終端にデリミタコードを付加する(図25のステップS9)。
そして、データ生成部49cにより圧縮データの転送用データが生成され(ステップS10)、本体制御部23に転送用データが転送される(ステップS11)。
転送用データのデータサイズ等の情報はレジスタ部49dに保存され、本体制御部23は、送られた転送用データのデータサイズ情報をレジスタ部49dから取得して当該転送用データのヘッダ部分にヘッダデータとして付加する(ステップS12)。
本体制御部23は、記憶手段40に転送用データを記憶させ、アンテナ装置39を介して適宜コンソール58等の外部装置にデータを転送する。
なお、デリミタコードを付加する処理(ステップS9)、転送用データを生成する処理(ステップS10)、データの先頭にヘッダデータを付加する処理(ステップS12)の順番はここに記載したものに限定されない。例えば、情報付加部49bによってデータにデリミタコードとヘッダデータを付加してから本体制御部23に転送してもよい。
When the
Then, the
Information such as the data size of the transfer data is stored in the
The main
Note that the order of the process of adding a delimiter code (step S9), the process of generating transfer data (step S10), and the process of adding header data to the head of data (step S12) is not limited to that described here. . For example, a delimiter code and header data may be added to the data by the
他方、カウンタ47aが一定の閾値に達した場合(図24のステップS4;YES)には、処理後データサイズ判定部47は、当該1つの画像全体のデータについては圧縮処理後の1つの画像全体の画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体のデータサイズ以上となる(圧縮処理後のデータサイズ≧圧縮前のデータサイズ)と判定する(ステップS13)。
そして、この場合には、圧縮ON/OFF切替スイッチ48がOFFに切り替えられ(ステップS14)、当該1つの画像全体のデータについては圧縮処理をせずに、転送用データ生成部49のデータ生成部49cがデータメモリ46から当該1つの画像全体の元の画像データDを読み出して、ヘッダ情報やデリミタコードの付されていない転送用データを生成する(図25のステップS15)。生成された転送用データは、本体制御部23に転送され(ステップS16)、本体制御部23は当該転送用データのヘッダ部分に圧縮なしコードをヘッダ情報として付加する(ステップS17)。
そして、本体制御部23は、記憶手段40に転送用データを記憶させ、アンテナ装置39を介して適宜コンソール58等の外部装置にデータを転送する。
なお、データの先頭に圧縮なしコードを付加する処理(ステップS17)は情報付加部49bによって行われてもよい。この場合には、圧縮なしコードを付加されたデータが本体制御部23に転送される。
On the other hand, when the counter 47a reaches a certain threshold (step S4 in FIG. 24; YES), the post-processing data
In this case, the compression ON /
Then, the main
Note that the process of adding the uncompressed code to the head of the data (step S17) may be performed by the
コンソール58は、転送用データが転送されると、このデータのヘッダ情報やデリミタコードに基づいて1ラインごとの転送用の画像データの区切りや圧縮処理の有無等を識別し、当該転送用の画像データが圧縮処理されている場合にはこれを復号化して元の画像データを復元する。
そして、適宜必要な画像処理を施して、診断用の画像データを生成する。
When the transfer data is transferred, the
Then, necessary image processing is performed as appropriate to generate diagnostic image data.
以上のように、本実施形態によれば、圧縮処理を行った場合に転送される1つの画像全体の画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体のデータサイズを超えるか否かを処理後データサイズ判定部47において予測・判定し、圧縮処理後のデータサイズが元の画像データ以上のサイズとなると判定された場合には、その画像については圧縮せずに元の画像データをそのまま転送することにより、無駄な圧縮処理やデータ転送にかかる時間を削減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the data size of the entire image data transferred when the compression process is performed exceeds the data size of the entire image of the original image data before compression. Whether or not the post-processing data
また、本実施形態では、圧縮処理部49aが、同じ信号線に接続された複数の放射線検出素子から出力された各画像データに対して、この信号線ごとに圧縮処理を行うため、圧縮効率のよい圧縮処理を行うことができる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態では、同じ信号線に接続された複数の放射線検出素子から出力された各画像データについて、隣接する放射線検出素子の画像データ同士の差分を算出して差分データを作成する差分算出部44を備え、圧縮処理部49aは、この差分算出部44によって作成された差分データΔDに対して圧縮処理を行うため、より圧縮効率のよい圧縮処理を行うことができる。
In the present embodiment, difference calculation is performed for calculating difference between image data of adjacent radiation detection elements for each image data output from a plurality of radiation detection elements connected to the same signal line. Since the
また、本実施形態では、静的辞書として圧縮処理のためのハフマンコードHcのテーブルを予め備え、圧縮処理部49aは、このテーブルを参照して差分データΔDのハフマンコード化(ハフマン符号化)を行って放射線検出素子ごとの差分データΔDに関して圧縮処理を行うため、圧縮処理を簡易・迅速に行うことができる。
Further, in the present embodiment, a table of Huffman codes Hc for compression processing is provided in advance as a static dictionary, and the
また、本実施形態では、圧縮処理部49aは、差分データΔDが、所定の値(図22、図11に示すX〜Yの範囲内の値)である場合にのみ圧縮処理を行い、圧縮処理を行わなかった場合には、当該差分データΔDに対して圧縮処理を行っていないことを表す特殊コードを付加する特殊コード処理を行うため、すべてのデータに対応するハフマンコードHcをテーブル化する場合と比べてテーブルのデータ量を少なくすることができる。
Further, in the present embodiment, the
また、圧縮処理を行わない場合にはデリミタコードを付さなくてもデータ区切り位置が明らかであるため、本実施形態では、圧縮処理部49aにより圧縮処理が施されたときにのみ情報付加部49bにより圧縮処理後の画像データにデータ区切り位置を示すデータ区切り情報であるデリミタコードを付加し、圧縮処理を行わない場合にはデリミタコードを付加しない。このため、圧縮処理を行わない場合にはデリミタコードを付さない分データ量を少なくすることができ、コンソール58等の外部装置に転送する際の転送時間が短くなる。
In addition, when the compression process is not performed, the data delimiter position is clear without adding a delimiter code. Therefore, in the present embodiment, the
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨から逸脱しない限り、適宜変更可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
例えば、本実施形態では、差分算出部44において画像データDにつき差分データΔDを算出・生成した上で、この差分データΔDに基づいて圧縮処理後のデータサイズの予測・判定を行ったり、差分算出部491において画像データDにつき差分データΔDを算出・生成した上で、この差分データΔDに対して圧縮処理を行ったりする場合を例として説明したが、差分データΔDを生成せずに、元の画像データDに基づいて圧縮処理後のデータサイズの予測・判定を行ったり、圧縮処理を行ったりしてもよい。
画像データDに対して圧縮処理を行う場合には、画像データDの一部とハフマンコードHcとを対応付けるテーブルを用意する。
具体的には、圧縮や非圧縮の対象が画像データDである場合、各放射線検出素子7から読み出される画像データDの出現頻度Fの分布は、前述したように、例えば図19に示すような分布となる。この場合、例えば、閾値以上の出現頻度Fで出現する図中のX〜Yの範囲内の画像データDについてのみテーブルが作成される。
For example, in the present embodiment, the
When compression processing is performed on the image data D, a table for associating a part of the image data D with the Huffman code Hc is prepared.
Specifically, when the compression or non-compression target is the image data D, the distribution of the appearance frequency F of the image data D read from each
なお、図19に示した画像データDの出現頻度Fの分布は、通常、被写体である患者の身体の撮影部位が胸部(正面、側面。以下同じ。)、頭蓋骨、腹部(腰椎)、腕部、脚部、手等の各部位である場合によってそれぞれ異なる。また、撮影部位のみならず、放射線画像撮影装置1のサイズが異なったり、放射線発生装置52から放射線画像撮影装置1に照射する放射線の照射野を絞ったり絞らなかったりといった撮影条件によって分布が異なる。
The distribution of the appearance frequency F of the image data D shown in FIG. 19 is usually that the imaging part of the body of the patient as the subject is the chest (front, side, the same applies hereinafter), skull, abdomen (lumbar vertebra), arm , Leg portions, hands, and the like. In addition, the distribution differs depending not only on the imaging region but also on the imaging conditions such as the size of the
そのため、データ圧縮処理に関する情報であるハフマンコードHcのテーブルを、制御手段22のメモリに被写体である患者の身体の撮影部位を含む撮影条件ごとに予め複数記憶しておき、圧縮手段を構成する制御手段22で画像データDをデータ圧縮処理する際には、設定された撮影条件に応じたテーブルを選択し、選択したテーブルを参照して画像データDに対するデータ圧縮処理を行うように構成することが可能である。
For this reason, a plurality of tables of Huffman codes Hc, which are information relating to data compression processing, are stored in advance in the memory of the control means 22 for each imaging condition including the imaging part of the patient's body, which is the subject, and control that constitutes the compression means When the image data D is subjected to data compression processing by the
また、例えば、全ての撮影部位、或いは主たる撮影部位における画像データDの出現頻度Fの分布を包含する分布を算出して、ハフマンコードHcを対応付ける画像データDの範囲すなわちテーブル(データ圧縮処理に関する情報)を作成する画像データDの範囲を設定し、作成した1つのテーブルのみを用いるように構成することも可能である。 Further, for example, a distribution including the distribution of the appearance frequency F of the image data D in all the imaging regions or the main imaging region is calculated, and the range of the image data D to which the Huffman code Hc is associated, that is, a table (information on data compression processing) It is also possible to set the range of the image data D to create) and use only one created table.
なお、本実施形態では、処理後データサイズ判定部47による判定は、元の画像データのデータサイズである16ビットを基準とし、ハフマンコード化したときにこれを超えるデータ量となる差分データΔDの数が一定量(例えば1つの画像全体を構成する画素のうち3分の1)を超えたかどうかで判定を行う場合について説明したが、処理後データサイズ判定部47による判定の手法は、ここに例示したものに限定されない。
例えば、圧縮処理部49aが、差分データΔDが、所定の値(図22、図11に示すX〜Yの範囲内の値)である場合にのみデータをハフマンコード化する圧縮処理を行い、圧縮処理を行わなかった場合には、当該差分データΔDに対して圧縮処理を行っていないことを表す特殊コードを付加する特殊コード処理を行うようになっている場合に、ハフマンコード化できない特殊コード処理の必要な差分データΔDの数をカウンタ47aによりカウントアップし、この数が所定量(例えば1つの画像全体を構成する画素のうち20分の1)を超えたかどうかで判定を行うようにしてもよい。
このように、処理後データサイズ判定部47が、特殊コード処理の対象となる差分データΔDの数をカウントし、この数が所定の閾値を超える場合に、圧縮処理後の1つの画像全体の画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体のデータサイズを超えると判定することにより、判定処理をより簡易・迅速に行うことができる。
また、各差分データΔDをハフマンコード化したときにどの程度のコード長のハフマンコードHcが割り当てられるかをそれぞれ判断し、そのデータ量を算出、合算することにより、1つの画像全体のデータのデータ量が元の画像データの1つの画像全体のデータ量を超えるか否かを判定するようにしてもよい。
その他、これらの各手法を組み合わせて判定を行ってもよい。
In this embodiment, the determination by the post-processing data
For example, the
In this way, the post-processing data
Further, when each difference data ΔD is converted into a Huffman code, it is determined how much the code length of the Huffman code Hc is assigned, and by calculating and adding the data amount, data data of one whole image is obtained. It may be determined whether the amount exceeds the data amount of one whole image of the original image data.
In addition, the determination may be performed by combining these methods.
また、本実施形態では、圧縮処理後の1つの画像全体の画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体のデータサイズを超えるか否かによって圧縮処理を行うか否かを判定する構成としたが、圧縮処理を行うか否かの判定単位はこれに限定されない。例えば、1ライン分ずつ圧縮処理後の画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データのデータサイズを超えるか否かを判定し、超える場合には当該ラインについては圧縮処理を行わずに本体制御部23に送るように構成してもよい。
Also, in the present embodiment, whether or not to perform compression processing depending on whether or not the data size of image data of one entire image after compression processing exceeds the data size of one image of original image data before compression. However, the determination unit for determining whether or not to perform compression processing is not limited to this. For example, it is determined whether or not the data size of the image data after compression processing for each line exceeds the data size of the original image data before compression, and if so, the main body is not subjected to compression processing for that line. You may comprise so that it may send to the
また、本実施形態では、処理後データサイズ判定部47により圧縮処理をしないと判定され、圧縮ON/OFF切替スイッチ48がOFFとされた場合に、区切り位置情報としてのデリミタコードを付加しない転送用データを生成するようにしたが、当該1つの画像全体のデータ又は1ライン分のデータについて圧縮処理を行うか否かをコンソール58等の外部装置から送られる情報により決定し、圧縮処理を行わない場合には転送用データにデリミタコードを付加しないようにしてもよい。
In the present embodiment, when the post-processing data
1 放射線画像撮影装置
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子(画素)
17 読み出し回路
22 制御手段
23 本体制御部
24 FPGA
39 アンテナ装置(転送手段)
40記憶手段
44 差分算出部(算出手段)
45 バッファメモリ
46 データメモリ
47 処理後データサイズ判定部
47a カウンタ
48 圧縮ON/OFF切替スイッチ
49 転送用データ生成部
491 差分算出部
492 符号化処理部
49a 圧縮処理部(圧縮手段)
49b 情報付加部
49c データ生成部
49d レジスタ部
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール
59 記憶手段
D 画像データ
Hc ハフマンコード
P 検出部
r 領域
D 画像データ
ΔD 差分
ΔD 差分データ
DESCRIPTION OF
17
39 Antenna device (transfer means)
40 storage means 44 difference calculation unit (calculation means)
45
49b
Claims (7)
前記放射線検出素子から前記信号線を通じて電荷を読み出し、前記放射線検出素子ごとに前記電荷を電気信号に変換して画像データとして出力する読み出し回路と、
静的辞書を用いて画像データの圧縮処理を行う圧縮手段と、
画像データを転送する転送手段と、
前記放射線検出素子から出力される前記画像データについて前記圧縮手段による圧縮処理を行った場合に、前記転送手段によって転送される1つの画像全体としての画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体としてのデータサイズを超えるか否かを予測・判定する処理後データサイズ判定手段と、
を備え、
前記圧縮手段は、前記処理後データサイズ判定手段により圧縮処理後の1つの画像全体としての画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体としてのデータサイズを超えないと判定された場合にのみ圧縮処理を行い、
前記転送手段は、前記圧縮手段により圧縮処理が行われた場合には圧縮処理後の画像データを、圧縮処理が行われなかった場合には元の画像データを、転送するものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。 A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to intersect with each other; a plurality of radiation detecting elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines; A detector comprising:
A readout circuit that reads out charges from the radiation detection elements through the signal lines, converts the charges into electrical signals for each of the radiation detection elements, and outputs them as image data;
Compression means for compressing image data using a static dictionary;
Transfer means for transferring image data;
When the image data output from the radiation detection element is compressed by the compression means, the data size of the entire image data transferred by the transfer means is the original image data before compression. A post-processing data size determination means for predicting / determining whether or not the data size of the entire image is exceeded,
With
The compression means determines that the data size of the entire image data after compression processing by the post-processing data size determination means does not exceed the data size of the entire original image data before compression. Compression process only when
The transfer means transfers the image data after the compression processing when the compression processing is performed by the compression means, and the original image data when the compression processing is not performed. A radiographic imaging device.
前記圧縮手段は、前記算出手段によって作成された差分データに対して圧縮処理を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射線画像撮影装置。 For each of the image data output from the plurality of radiation detection elements connected to the same signal line, a calculation unit that calculates a difference between the image data of the adjacent radiation detection elements to create difference data is provided. ,
The radiographic image capturing apparatus according to claim 1, wherein the compression unit performs a compression process on the difference data created by the calculation unit.
前記処理後データサイズ判定手段は、前記特殊コード処理の対象となる前記画像データ又は前記差分データの数をカウントし、この数が所定の閾値を超える場合に、圧縮処理後の1つの画像全体としての画像データのデータサイズが圧縮前の元の画像データの1つの画像全体としてのデータサイズを超えると判定するものであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。 The compression means performs compression processing only when the image data or the difference data has a predetermined value, and does not perform compression processing on the image data when the compression processing is not performed. Special code processing for adding a special code representing the image data to the image data,
The post-processing data size determination means counts the number of the image data or the difference data that is the target of the special code processing, and when this number exceeds a predetermined threshold, The data size of the first image data is determined to exceed the data size of one whole image of the original image data before compression. 4. Radiographic imaging device.
前記圧縮手段は、前記テーブルを参照して前記画像データまたは前記差分データのハフマン符号化を行って前記放射線検出素子ごとの前記画像データ又は前記差分データに関して圧縮処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。 A table of Huffman codes for the compression process is provided in advance as the static dictionary,
The compression unit performs Huffman encoding of the image data or the difference data with reference to the table, and performs compression processing on the image data or the difference data for each of the radiation detection elements. The radiographic imaging apparatus as described in any one of Claims 1-4.
前記転送手段は、前記区切り情報付加手段により画像データに前記データ区切り情報が付加されているときは、当該データ区切り情報を画像データとともに転送することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。 Only when compression processing is performed by the compression means, it includes delimiter information adding means for adding data delimiter information indicating a data delimiter position to the image data after compression processing,
6. The transfer unit according to claim 1, wherein when the data delimiter information is added to the image data by the delimiter information adding unit, the transfer unit transfers the data delimiter information together with the image data. A radiographic imaging apparatus according to claim 1.
前記放射線画像撮影装置から転送されてきた画像データを受信するコンソールと、
を備え、
前記コンソールは、前記放射線画像撮影装置から転送されてきた画像データに前記圧縮手段による圧縮処理が施されている場合に前記画像データを元の画像データに解凍して復元する復元手段を備えていることを特徴とする放射線画像撮影システム。 The radiographic imaging device according to any one of claims 1 to 6,
A console for receiving image data transferred from the radiation image capturing apparatus;
With
The console includes a restoration unit that decompresses and restores the image data to the original image data when the compression processing by the compression unit is performed on the image data transferred from the radiation image capturing apparatus. A radiographic imaging system characterized by that.
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JP2021141909A (en) * | 2020-03-10 | 2021-09-24 | コニカミノルタ株式会社 | X-ray dynamic image capturing system and x-ray dynamic image capturing method |
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