JP2011229797A - 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.
一般に、可逆圧縮により圧縮処理を行う場合、各放射線検出素子が出力する画像データの示す値(画素値)が広範囲に分散している場合よりも、画像データの示す値が一部の数値に集中しているような場合の方がより効率的な圧縮処理を行うことが可能である。
しかしながら、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する場合には、画像の各部の濃淡に応じて各放射線検出素子が出力する画像データの示す値は広範囲に分散することが多く、放射線画像に基づく画像データの圧縮処理を効率良く行うことが難しいという問題があった。
このため、上記の問題に伴い、放射線画像撮影装置から画像データを外部に転送する場合にその転送時間を十分に短くできず、省電力化も不十分となり、バッテリの消耗を十分に低減することができなかった。
Generally, when compression processing is performed by reversible compression, the values indicated by the image data are concentrated on some numerical values as compared with the case where the values (pixel values) indicated by the image data output from each radiation detection element are distributed over a wide range. In such a case, more efficient compression processing can be performed.
However, when a part of the body such as a patient's head, chest, or limb is photographed as a subject, the values indicated by the image data output by each radiation detection element are widely dispersed according to the shade of each part of the image. In many cases, it is difficult to efficiently perform compression processing of image data based on a radiation image.
For this reason, when the image data is transferred from the radiation imaging apparatus to the outside due to the above problem, the transfer time cannot be shortened sufficiently, the power saving becomes insufficient, and the battery consumption is sufficiently reduced. I could not.
また、放射線画像の分野では、その撮像画像が実画像をより忠実に再現するために、画像データの輝度値の階調数もより多くする必要があるが、階調数を多くすれば圧縮処理に要するコードの数もより多く必要となり、これにより圧縮処理に要する時間が増加し、また、画像データとコードとを対応づけるテーブルを記憶するための記憶容量が増大化するという問題も生じていた。
さらに、画像データの階調数が多くなると、圧縮時に限らず、復元の際にも処理時間が増加するという問題を生じていた。
Also, in the field of radiographic images, in order for the captured image to reproduce the actual image more faithfully, it is necessary to increase the number of gradations of the luminance value of the image data. The number of codes required for the process is also increased, which increases the time required for the compression process and increases the storage capacity for storing the table for associating the image data with the codes. .
Furthermore, when the number of gradations of the image data increases, there is a problem that the processing time increases not only at the time of compression but also at the time of restoration.
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、効率的なデータの可逆圧縮処理を行い、また、処理の迅速化を図りうる放射線画像撮影装置およ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。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a radiographic imaging apparatus and a radiographic imaging system capable of performing lossless compression processing of efficient data and speeding up the processing. Objective.
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、前記画像データ又は当該画像データを間引いて作成した間引きデータにおいて一定の配列方向について互いに隣接するデータの差分を算出して差分データを作成する算出手段と、静的辞書を用いて前記差分データの圧縮処理を行う圧縮手段と、データの転送を行う転送手段と、を備え、
前記静的辞書は、全範囲の前記差分データについて前記圧縮手段による処理後の変換コードを記憶すると共に、一部の差分データについては変換コードとして圧縮処理後の符号化コードを記憶し、それ以外の差分データについては変換コードとして圧縮処理を行っていないことを表す特殊コードを記憶し、
前記圧縮手段は、前記静的辞書により、前記一部の差分データについては前記符号化コードに変換して圧縮し、前記それ以外の差分データについては圧縮処理を行わずに当該差分データ若しくは元の画像データ又は間引きデータに対して特殊コードを付加し、
前記転送手段は、前記圧縮手段が圧縮した差分データ、及び前記特殊コードを付加した差分データ若しくは元の画像データ又は間引きデータを転送することを特徴とする。
In order to solve the above problem, a radiographic imaging apparatus according to the present invention is divided by a plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to cross each other, and the plurality of scanning lines and a plurality of signal lines. A plurality of radiation detection elements arranged two-dimensionally in each region, and a charge is read from the radiation detection element through the signal line, and the charge is converted into an electrical signal for each radiation detection element. A readout circuit that outputs the data as image data, a calculation unit that calculates difference between adjacent data in a certain arrangement direction in the image data or thinned data created by thinning out the image data, and creates difference data; A compression means for compressing the difference data using a static dictionary; and a transfer means for transferring data,
The static dictionary stores conversion codes after processing by the compression means for the difference data in the entire range, and stores encoded codes after compression processing as conversion codes for some difference data, and others For the difference data, a special code indicating that compression processing is not performed is stored as a conversion code,
The compression means converts the partial difference data into the encoded code by the static dictionary and compresses the difference data without performing compression processing on the other difference data. Add a special code to the image data or thinned data,
The transfer means transfers the difference data compressed by the compression means and the difference data to which the special code is added or the original image data or thinned data.
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3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データが前記圧縮手段による圧縮処理が施された差分データである場合に前記放射線画像撮影装置と同じ静的辞書に基づいて当該データを元の差分データに復元すると共に当該差分データから画像データを算出する復元手段を備えることを特徴とする。
Moreover, the radiographic imaging system which is another side surface of this invention receives the data transferred from the radiographic imaging apparatus as described in any one of Claims 1-3, and the said radiographic imaging apparatus. And a console to
When the data transferred from the radiographic imaging device is differential data subjected to compression processing by the compression unit, the console stores the data based on the same static dictionary as the radiographic imaging device. The image processing apparatus includes a restoration unit that restores the difference data and calculates image data from the difference data.
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、画像データ又は当該画像データを間引いて作成した間引きデータにおいて一定の配列方向について互いに隣接するデータの差分から差分データを求め、静的辞書を用いて差分データの圧縮処理を行っているので、画像データよりも圧縮処理に好適な出現頻度の分布傾向を示す差分データによる高い効率での圧縮を行うことができ、データ伝送の高速化、放射線画像撮影装置の省電力化を図ることが可能となる。 According to the radiographic image capturing apparatus and the radiographic image capturing system of the present invention, difference data is obtained from a difference between adjacent data in a certain arrangement direction in thinned data created by thinning out image data or the image data, and statically Since differential data is compressed using a dictionary, it is possible to perform compression with high efficiency using differential data that shows a distribution tendency of appearance frequency that is more suitable for compression than image data, and to increase data transmission speed Thus, it is possible to save power in the radiation image capturing apparatus.
また、放射線画像撮影装置が有する静的辞書は、差分データが採り得る全範囲の値について圧縮処理後の変換コードを記憶すると共に、その一部の差分データについては変換コードとして符号化コードを記憶し、それ以外の差分データについては変換コードとして圧縮処理を行っていないことを表す特殊コードを記憶している。
このため、静的辞書のデータ容量の低減のために、一部の差分データに対応する符号化コードのみを記憶する静的辞書を用いる場合のように、圧縮処理の際に処理対象となる差分データに対応する符号化コードが静的辞書内に存在するか否かを確認する処理が必要となる場合と異なり、当該確認の処理が不要となるため、本願発明は、圧縮処理の高速化を図ることが可能となる。
In addition, the static dictionary of the radiographic imaging apparatus stores the conversion codes after compression processing for all the values that can be taken by the difference data, and also stores the encoded codes as conversion codes for some of the difference data. For other differential data, a special code indicating that compression processing is not performed is stored as a conversion code.
For this reason, in order to reduce the data capacity of the static dictionary, the difference to be processed at the time of compression processing is used as in the case of using a static dictionary that stores only encoded codes corresponding to some difference data. Unlike the case where a process for confirming whether or not the encoded code corresponding to the data exists in the static dictionary is required, the confirmation process is not required, so the present invention speeds up the compression process. It becomes possible to plan.
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 switch 18c of the
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、後述する差分データΔDを算出した後、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差分データΔD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等に対して差分算出及び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
[制御手段]
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。
[Control means]
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
また、制御手段22を構成するFPGA24には、バッファメモリ45、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、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
[圧縮処理部]
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。
[Compression processing section]
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、バッファレジスタ491a(図13参照)を一つ備えており、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1つのバッファレジスタ491a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、2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11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. 11, 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13に示すように、バッファレジスタ491aが一つ設けられている。差分値の算出、差分データΔDの生成を行う際には、図14(A)に示すように、差分算出部491は、データメモリ46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。
そして、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)、…をデータメモリ46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14(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。
Specifically, in the present embodiment, the
Then, the control means 22 stores the image data D (n + 1, 1), D (n + 1, 2), D (n + 1, 3),... Arranged in the scanning line direction of the line Ln + 1 of 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、続いてデータメモリ46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、データメモリ46から走査線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)、…を順次読み出して、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には、複数のバッファレジスタを設けた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。
即ち、図16に示すように、差分算出部491に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に説明すると、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、データメモリ46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、データメモリ46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。
The
That is, as shown in FIG. 16, a case where two
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。
そのため、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。
At that time, if the image data D arranged in the scanning line direction for two adjacent lines is read from the
Therefore, 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
このように構成すれば、バッファレジスタ491a,491bが複数の場合でも、図13や図14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 are a plurality of
[符号化処理部]
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。
[Encoding processing section]
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.
圧縮の際には、各値を示す差分データΔDについてその出現頻度が多いものほどビット数の小さいコードに変換を行う。これにより、より多くの差分データΔDが元のデータよりも小さいビット数に変換されて全体のデータの容量を圧縮する。従って、一部の差分データΔDに出現頻度が集中する傾向を示す方がより効率の良い圧縮を実現することができる。
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17に示すような分布となり、その出願頻度Fは広範囲に分散する傾向を示す。一方、図18(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18(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。いずれの差分データΔDも差分値0の周辺に出現頻度が集中しており、画像データDを直接圧縮する場合よりも差分データΔDを圧縮する方が効率的な圧縮を実現することが可能となっている。
画像データDをハフマン符号化による圧縮を行ったとしても圧縮することは可能であるが、上記のように一部の値に出現頻度Fが集中する傾向を示す差分データΔDに対してハフマン符号化による圧縮を行った方がより効率的な圧縮を実現できる。従って、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に対して圧縮処理を行う。
At the time of compression, the difference data ΔD indicating each value is converted into a code having a smaller number of bits as the appearance frequency increases. As a result, more differential data ΔD is converted into a smaller number of bits than the original data, and the entire data capacity is compressed. Therefore, more efficient compression can be realized by showing a tendency that the appearance frequency concentrates on a part of the difference data ΔD.
The distribution of the appearance frequency F of the image data D read from each
Even if the image data D is compressed by Huffman coding, it is possible to compress the image data D. However, as described above, Huffman coding is applied to the difference data ΔD indicating the tendency that the appearance frequency F is concentrated on some values as described above. The more efficient compression can be realized by performing the compression according to. Accordingly, the
また、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。
それに対し、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。
As shown in FIG. 18A, the appearance frequency F of the difference data ΔD between the image data D output from the adjacent
On the other hand, as shown in FIG. 18B, the distribution of 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 inventors of the present application, the main cause of the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD as shown in FIG. 18B is as described above, as shown in FIG. In this case, the image data D is read from each
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
従って、本体制御部23では、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を差分算出部491が算出し、符号化処理部492は当該差分データΔDについて圧縮処理を行う。
但し、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を差分算出部491で算出して符号化処理部492が圧縮する場合も、画像データを直接圧縮する場合に比して十分に高効率で圧縮可能である。従って、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を圧縮の対象としても良い。
Accordingly, in the main
However, even when the
また、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。
Further, as described above, a table of the Huffman code Hc as a static dictionary is stored in the memory such as the
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、差分データΔDの採り得る値の範囲はその倍となり、全ての差分データΔDについてハフマンコード(符号化コード)を用意すると、そのコード数が膨大となり、同時に、ビット数の大きな符号化コードまで用意しなければならなくなる。例えば、通常のハフマン符号化の手法では、その輝度階調の二倍の217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も非常に大きなものとなる。
When the luminance gradation of the image data D read from each
そこで、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、差分データΔDの一部についてのみハフマン符号化(圧縮処理)を行うようになっている。
即ち、上記ハフマンコードHcのテーブルは、画像データDの差分により採り得る全ての差分データΔDについて変換コードを用意しているが、全ての変換コードがハフマンコードHcであるわけではない。つまり、ハフマンコードHcのテーブルは、圧縮の対象となる一部の差分データΔDについては、個々にハフマンコードHcを対応付けるように記憶しているが、圧縮の対象外となる差分データΔDについてはハフマンコードHcは用意せず、いずれも同一の特殊コードを対応付けるよう記憶している。
Therefore, in the
That is, the table of the Huffman code Hc prepares conversion codes for all the difference data ΔD that can be taken by the difference of the image data D, but not all the conversion codes are Huffman codes Hc. That is, the Huffman code Hc table stores a part of the difference data ΔD to be compressed so as to be associated with the Huffman code Hc individually, but the difference data ΔD to be excluded from the compression is Huffman. The code Hc is not prepared, and all of them are stored so as to be associated with the same special code.
そして、符号化処理部492は、ハフマンコードHcのテーブルによって、圧縮の対象となる一部の差分データΔDの処理の際にはこれに対応するハフマンコードHcを読み出すことができ、当該ハフマンコードHcに変換すると共に本体制御部23に送る。
また、圧縮の対象外となる差分データΔDの処理の際には、ハフマンコードHcのテーブルから、特殊コードが読み出されることとなり、その際には、符号化処理部492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)を読み出すと共にこれに特殊コードを付加して本体制御部23に送る。
また、本体制御部23に送られた圧縮後の差分データΔD(ハフマンコードHc)又は特殊コードが付加された画像データDは、いずれも本体制御部23から外部装置に転送するようになっている。
Then, the
In addition, when the differential data ΔD that is not subject to compression is processed, a special code is read from the table of the Huffman code Hc, and in this case, the
Further, the compressed difference data ΔD (Huffman code Hc) or the image data D to which the special code is added sent to the main
また、ハフマンコードHcのテーブルにおいて、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振り分け、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、それ以外のどの差分データΔDに特殊コードを対応付けるかの選別は、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の分布に基づいて予め定められている。
Further, in the Huffman code Hc table, the range of the difference data ΔD is subjected to compression processing, and the range of which is not compressed, that is, the difference data ΔD is assigned the Huffman code Hc. The selection of the correlation data and the difference data ΔD to be associated with the special code is the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD calculated from the image data D read from each
ハフマンコード化処理では、出現頻度が高いデータほどビット数の少ないハフマンコードHcを対応付けることで圧縮の効率化を図っているため、圧縮を行うか否かの選別は、出現頻度に所定の閾値を定め、当該閾値に満たない出現頻度となる差分データΔDについては圧縮対象から除外する。 In the Huffman coding process, since data having a higher appearance frequency is associated with a Huffman code Hc having a smaller number of bits, the compression efficiency is improved. Therefore, the selection of whether to perform compression is performed by setting a predetermined threshold value for the appearance frequency. The difference data ΔD having an appearance frequency that is less than the threshold value is excluded from the compression target.
例えば、差分データΔDの出現頻度Fの分布が前述した図18(A)、(B)に示すような分布となる場合には、例えば、出現頻度Fが閾値α以上となる範囲h内の差分データΔDについて個別にハフマンコードHcが対応付けられ、範囲hに含まれない(出現頻度Fが閾値αに満たない)差分データΔDについてはいずれも特殊コードが対応付けられたテーブルが作成される。 For example, when the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD is as shown in FIGS. 18A and 18B described above, for example, the difference in the range h in which the appearance frequency F is equal to or greater than the threshold value α. A table in which a special code is associated with each difference data ΔD that is individually associated with the data ΔD and is not included in the range h (the appearance frequency F is less than the threshold value α) is created.
また、前述したように、差分データΔDは、通常は、差分値0の周辺に出現頻度Fの分布が集中する傾向を示す。
ところが、各種の要因、例えば、各放射線検出素子7の中に素子そのものの不良により異常な出力を行うもの又は外部のノイズの影響により異常な出力を行うものが含まれる場合には、これらの異常な出力は0又は最大出力となる場合が多く、このような異常な出力がある程度生じると、差分値0から大きく外れる差分データΔDについて出現頻度Fが前述の閾値αを超える場合がある。このような場合には、図19に示すように、出現頻度Fが閾値αを超える領域が複数発生することとなるが、ハフマンコードHcのテーブルは、これらの各領域h1〜h3のそれぞれに含まれる差分データΔDについては全てその出現頻度Fに応じたハフマンコードHcを対応付け、出現頻度Fが閾値αに満たない各領域hoに含まれる差分データΔDについては全て同一の特殊コードが対応付けられることとなる。
Further, as described above, the difference data ΔD usually shows a tendency that the distribution of the appearance frequency F is concentrated around the
However, when there are various factors, for example, those in which each
なお、上記の例では、差分データΔDの出現頻度Fが閾値α以上となる領域が複数生じる要因として個々の放射線検出素子7の出力異常である場合を例示したが、その他の要因により、差分データΔDの出現頻度の分布の集中する領域が複数生じ得ることがある場合にも、各領域に属する差分データΔDに対してハフマンコードHcを対応付けるようにテーブルは作成される。
In the above example, the case where there is an abnormality in the output of each
また、出現頻度Fが閾値αに満たない差分データΔDに対して対応付けられている特殊コードは、差分データΔDの元となる画像データDの先頭に付与して画像データDと共に外部装置に送信が行われ、送信先に対して当該特殊コード以下の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る。従って、送信先で、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に、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データ(特殊コード+画像データD)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。 Also, the special code associated with the difference data ΔD whose appearance frequency F is less than the threshold value α is added to the head of the image data D that is the source of the difference data ΔD and transmitted to the external device together with the image data D. This is a code indicating that 16-bit data below the special code is the raw image data D that has not been subjected to compression processing. Therefore, in order to prevent 16-bit data from being erroneously interpreted as the Huffman code Hc at the transmission destination, the special code has a longer code length than the normal Huffman code Hc. In this case, the code has a data amount of 24 bits. Therefore, the data subjected to the special code process (special code + image data D) is 40-bit data in which the 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。
なお、圧縮処理を行わない場合において、画像データDではなく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。
The
In the case where the compression processing is not performed, a special code is added to the difference data ΔD that is not compressed (that is, uncompressed difference data ΔD, so-called raw difference data ΔD) instead of the image data D, and this is added to the main body. You may make it transfer to the
なお、放射線画像撮影時に撮影条件を変えると、差分データΔDの出現頻度Fの分布の特性も変化を生じる。
例えば、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20(A)、(B)に示すように変化し、図18(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。
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のテーブルについては、各種の撮影条件、例えば、照射する放射線の複数の線量における差分データΔDの出現頻度Fの分布の特性に対応して出現頻度Fの閾値α又は圧縮非圧縮とすべき差分データΔDの範囲を定めた複数のハフマンコードHcのテーブルや、被写体である患者の身体の各種の撮影部位における差分データΔDの出現頻度Fの分布の特性に対応して出現頻度Fの閾値α又は圧縮非圧縮とすべき差分データΔDの範囲を定めた複数のハフマンコード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用意しても良い。その場合、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しても良い。
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。
Note that if the imaging conditions are changed during radiographic imaging, the distribution characteristics of the appearance frequency F of the difference data ΔD also change.
For example, when the dose of radiation irradiated to the
Therefore, for the Huffman code Hc table, which is information related to data compression processing, the appearance frequency F corresponds to the characteristics of the distribution of the appearance frequency F of the difference data ΔD under various imaging conditions, for example, a plurality of doses of irradiated radiation. Characteristics of a plurality of Huffman codes Hc that define a threshold value α or a range of difference data ΔD to be compressed and uncompressed, and distribution of appearance frequency F of difference data ΔD in various imaging regions of a patient's body as a subject A plurality of Huffman code Hc tables that define the threshold value α of the appearance frequency F or the range of the difference data ΔD to be compressed and uncompressed corresponding to the above may be prepared in advance in the memory of the control means 22 for each shooting condition. . In that case, when the difference data ΔD is subjected to data compression processing by the control means 22, a table corresponding to the set photographing condition is selected, and data compression processing is performed on the difference data ΔD with reference to the selected table. It may be configured.
It is also possible to transmit the information of the table to be used from the external device to the radiographic
但し、本願発明者らの研究によれば、図18(A)、(B)や図20(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. 18A and 18B and FIGS. 20A and 20B, 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。
そこで、上述した各種の撮影条件の変化による差分データΔDの出現頻度Fの分布の特性の差異を許容する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、上記単一のハフマンコードHcのテーブルを有する場合を例示している。
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, 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).
Therefore, it is possible to use only one table that allows the difference in the distribution characteristics of the appearance frequency F of the difference data ΔD due to the above-described changes in various shooting conditions. The case where it has the table of one Huffman code Hc is illustrated.
[情報付加処理]
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。
[Information addition processing]
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。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、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ためである。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。
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
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
[ヘッダ部分付加処理]
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データが送られると、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。
[Header part addition processing]
When the data with the delimiter code added thereto is sent from the
図21は転送用データの構成例である。転送用データは、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22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Hcによる符号化の対象外である差分データΔDについては、元の画像データDに非圧縮である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放射線検出素子7は出現頻度が少なく、他のハフマンコード化された放射線検出素子7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。
FIG. 21 shows a configuration example of transfer data. In the transfer data, header data is added to the head (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. 22). It is simply replaced with “Hc”. Also, for the difference data ΔD that is not subject to encoding with the Huffman code Hc, a special code indicating that the original image data D is uncompressed is added.
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 the special code processing has a data size that exceeds the original image data D, such as 40 bits. However, the
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
In this embodiment, since data for each line is stored in the
[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22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22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. 22 is a diagram showing an overall configuration of a radiographic image capturing system in the present embodiment. As shown in FIG. 22, 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22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22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。
22 shows the case where the portable
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22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。
また、ROMには、放射線画像撮影装置1と同じハフマンコードHcのテーブルと、当該ハフマンコードHcのテーブルに記憶された全ての変換コードのコード長の一覧データが記憶されている。即ち、コンソール58のROMは、変換コードのコード長の一覧データを記憶する記憶部として機能するものである。
そして、コンソール58のCPUは、圧縮後の差分データΔD及び特殊コードが付加された画像データDが転送されると、前述したヘッダデータ、デリミタコードを除去し、ROM等に格納されているハフマンコードのテーブルと変換コードのコード長の一覧データとに基づいて、元の画像データに復元する処理を行う。即ち、コンソール58のCPUは、復元手段として機能する。
なお、上述の変換コードのコード長の一覧データの詳細については後述する。
The
Further, the ROM stores the same Huffman code Hc table as that of the radiation
Then, when the compressed difference data ΔD and the image data D to which the special code is added are transferred, the CPU of the
The details of the list data of the code length of the conversion code described above will be described later.
また、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。そして、記憶手段59には、放射線画像撮影装置1からアンテナ装置39やケーブルを介し、基地局54等を経由して転送された、圧縮後の差分データΔD及び特殊コードが付加された画像データDが記憶される。以下の説明では、これらの差分データΔD及び画像データDを総称して転送データというものとする。
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
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
[放射線画像撮影装置の画像データ圧縮処理]
次に、放射線画像撮影装置1の制御手段22による画像データの圧縮処理を図23に示すフローチャートに従って説明する。なお、ここでは同じ走査線5に接続された1ライン分の放射線検出素子7の画像データに対する処理を例示するものとする。
まず、バッファレジスタ491aにラインLnの各放射線検出素子7の画像データを蓄積させると共にラインLnに走査線5の並びが隣接するラインLn+1の各放射線検出素子7の画像データを順次読み出して、アドレスが一致するもの同士を順番にその差分ΔDを差分データΔD(n+1,1)、ΔD(n+1,2)、ΔD(n+1,3)…として算出する(ステップS1)。なお、最初のラインL1から画像データの圧縮処理を開始する場合には、差分算出部491は、ROM等のメモリから基準データDc(1)、Dc(2)、Dc(3)、…を読み出してバッファレジスタ491aに蓄積し、ラインL1の各画像データD(1,1)、D(1,2)、D(1,3)…を順番に読み出して差分データΔDを算出する。
[Image data compression processing of radiation imaging equipment]
Next, image data compression processing by the control means 22 of the radiation
First, the image data of each
次に、符号化処理部492は、ハフマンコードHcのテーブルを参照して差分データΔDに対応付けられた変換コードの読み出しを行う(ステップS2)。
そして、読み出された変換コードにより差分算出部491において生成された差分データΔDが圧縮の対象か否かの判定を行う(ステップS3)。
具体的には、符号化処理部492は、当該差分データΔDに対応付けられた変換コードがハフマンコードHcか否かを判定し、ハフマンコードHcであれば、当該ハフマンコードHcを情報付加部49bに出力する(ステップS4)。
一方、ハフマンコードHcのテーブルから読み出された変換コードが特殊コードであれば、差分データΔD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特殊コードを付加して情報付加部49bに出力する特殊コード処理を行う(ステップS5)。
Next, the
Then, it is determined whether or not the difference data ΔD generated in the
Specifically, the
On the other hand, if the conversion code read from the Huffman code Hc table is a special code, the information addition unit adds the special code to the original image data of the difference data ΔD without compressing the difference data ΔD. Special code processing to be output to 49b is performed (step S5).
各差分データΔDに基づいて符号化処理部492が圧縮処理又は特殊コード処理を行った場合には、情報付加部49bが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(ステップS6)。
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S7)、本体制御部23に転送用データが転送される(ステップS8)。
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S9)。
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S6)、転送用データを生成する処理(ステップS7)、データの先頭にヘッダデータを付加する処理(ステップS8)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 S6), the process of generating transfer data (step S7), and the process of adding header data to the beginning of the data (step S8) is not limited to that described here. . For example, a delimiter code and header data may be added to the data by the
[コンソールの画像データ復元処理]
次に、上記放射線画像撮影装置1から転送された転送用データを取得したコンソール58で行われるデータ復元処理について詳細に説明する。
コンソール58は、復元処理を行う際には、記憶手段59から放射線画像撮影装置1から受信した転送データの読み込みを行い、それらがハフマンコードHcのテーブルのいずれの変換コードであるかを照合する。そして、照合の結果に基づいて差分データΔD又は画像データの復元が行われる。
[Console image data restoration processing]
Next, the data restoration process performed by the
When performing the restoration process, the
図24は、参考例として例示する従前の放射線画像撮影システムにおいて行われた復元処理における転送データの読み込みを実行順に示した説明図である。図示のように、従前は、記憶手段59からの放射線画像撮影装置1から転送データの読み込みが1ビット単位で実行されており、1ビット分の転送データを読み込むたびに、当該データがハフマンコードHcのテーブルに用意されたいずれかの変換コードに一致するか照合を行っていた。
しかしながら、ハフマン符号化におけるハフマンコードHcは、全てのビット数について用意されているとは限らず、むしろ、復元時の照合の効率或いは確実性の観点から各ハフマンコードHcは段階的、つまり飛び飛びとなるビット数で用意されることが一般的であった。
その結果、従前のように、復元処理において、転送データの読み込み及び照合が1ビット単位で実行されると、変換コードが存在しないビット数についても照合が行われることとなり、処理の効率低下により復元処理の遅速化を生じさせていた。
FIG. 24 is an explanatory diagram showing the reading of the transfer data in the restoration process performed in the conventional radiographic imaging system exemplified as a reference example in the order of execution. As shown in the figure, conventionally, reading of transfer data from the
However, the Huffman codes Hc in Huffman coding are not necessarily prepared for all the numbers of bits. Rather, each Huffman code Hc is stepwise, that is, skipped from the viewpoint of the efficiency or certainty of collation at the time of restoration. It was common to prepare with the number of bits.
As a result, as before, when the transfer data is read and verified in 1-bit units in the restoration process, the number of bits for which no conversion code exists is also collated, which is restored due to a reduction in processing efficiency. The processing was slowed down.
従って、放射線画像撮影システム50では、記憶手段59に変換コードのコード長の一覧データを用意することで、上記の問題の解決を図っている。
図25は変換コードのコード長の一覧データの概念図、図26はコンソール58で行う復元処理の転送データの読み込みを実行順に示した説明図である。
図25に示すように、一覧データは、変換コードとそのコード長を示すビット数とが対応付けられて記憶されており、また、この一覧データでは、変換コードのビット数が短い方向から順番に記憶されている。なお、この一覧データの変換コードは、ハフマンコードHcだけでなく、特殊データも含まれている。
そして、復元処理の際には、変換コードのコード長の一覧データに示された段階的なビット数で転送データの読み込みを行うと共に、当該読み込まれた転送データと読み込まれたビット数に対応する変換コードとの一致が判定される。
例えば図25に示すように、変換コードのコード長の一覧データにビット数が4,7,7,9,9,11の順番で記録されている場合には、図26に示すように、記憶手段59に記憶された転送データも、まず4ビット分読み込まれ、対応する変換コードとの一致が判定されて、一致しなければ、7ビット、9ビット、11ビットというようにビット数が段階的に増加するように読み込まれる。これにより、転送データを効率的に読み込むことができ、復元処理を高速で行うことが可能となる。
Therefore, in the radiographic
FIG. 25 is a conceptual diagram of the list data of the code lengths of the conversion codes, and FIG.
As shown in FIG. 25, the list data stores the conversion code and the number of bits indicating the code length in association with each other. In this list data, the number of bits of the conversion code is in order from the shortest. It is remembered. The list data conversion code includes not only the Huffman code Hc but also special data.
In the restoration process, the transfer data is read with the stepwise bit number indicated in the code length list data of the conversion code, and the read transfer data and the read bit number are supported. A match with the conversion code is determined.
For example, as shown in FIG. 25, when the number of bits is recorded in the list data of the code length of the conversion code in the order of 4, 7, 7, 9, 9, and 11, as shown in FIG. The transfer data stored in the
図27にコンソール58における復元処理を示すフローチャートである。図27に従って復元処理を詳細に説明する。
まず、コンソール58は、変換コードのコード長の一覧データを参照して、その先頭に記録されたビット数を読み取り(ステップS21)、記憶手段59から読み取りビット数分の転送データの読み込みを行う(ステップS22)。
FIG. 27 is a flowchart showing the restoration process in the
First, the
そして、読み込みを行った転送データが、読み取りビット数に対応付けられた変換コードと一致するか否かを判定し(ステップS23)、一致しなければ、ステップS21に戻って変換コードのコード長の一覧データから次のビット数の読み取りを行うと共にステップS22,S23と同じ処理を再度実行する。
一方、読み込みを行った転送データが変換コードと一致する場合には、当該転送データがハフマンコードHcか特殊コードかを判定する(ステップS24)。
Then, it is determined whether or not the transfer data that has been read matches the conversion code associated with the number of read bits (step S23), and if not, the process returns to step S21 to return the code length of the conversion code. The next number of bits is read from the list data and the same processing as steps S22 and S23 is executed again.
On the other hand, if the read transfer data matches the conversion code, it is determined whether the transfer data is a Huffman code Hc or a special code (step S24).
上記判定において、転送データが特殊コードであれば、当該転送データの後ろに連なる画像データDをさらに読み込むことで復元が完了する(ステップS25)。
一方、転送データがハフマンコードHcである場合には、ハフマンコードHcのテーブルを参照して、当該ハフマンコードHcに対応付けられた差分データΔDを特定する(ステップS26)。
In the above determination, if the transfer data is a special code, the restoration is completed by further reading the image data D following the transfer data (step S25).
On the other hand, when the transfer data is the Huffman code Hc, the difference data ΔD associated with the Huffman code Hc is specified with reference to the Huffman code Hc table (step S26).
そして、差分データΔDが求められた場合には、同じ前記信号線6に接続され且つ隣接する放射線検出素子7について既に求められている画像データDとの加算処理を行い、当該差分データΔDの元となる画像データDを算出する。なお、コンソール58のROMには、放射線画像撮影装置1と同一の基準データDc(1)、Dc(2)、Dc(3)、…が記憶されている。従って、差分データΔDが走査線5のラインL1に接続された各放射線検出素子7から出力された画像データDである場合には、アドレスが一致する基準データを読み出して差分データΔDと加算することで画像データDを算出する(ステップS27)。そして、これにより、復元が完了する。
When the difference data ΔD is obtained, an addition process with the image data D already obtained for the adjacent
コンソール58は、これ以降、同様の処理を全ての走査線5に沿ったラインごとについて実行することにより、一つのバッファレジスタ581により一画面分の画像データを記憶手段59の展開領域に展開することを可能とする。
From then on, the
上記処理を走査線5のラインL1に接続された放射線検出素子7から順番に全てのラインに接続された放射線検出素子7について行うことで、一画面分の画像データDが全て復元される。
By performing the above process on the
[発明の実施形態の効果]
以上のように、本実施形態で示した放射線画像撮影装置1では、互いに隣接する放射線検出素子7の画像データDから差分データΔDを求め、静的辞書であるハフマンコードHcのテーブルを用いて差分データΔDの圧縮処理を行っている。マトリクス状に配列された複数の放射線検出素子7にあっては、隣接する二つの放射線検出素子7は互いに近接しているので、これらに入射する線量や入射状態が大きく異なることは生じがたく、従って、隣接する二つの放射線検出素子7の差分データは0かそれに近い値を示すものが多くを占めることとなる(図18参照)。一方、ハフマン圧縮処理を行う場合、データのバラつきが小さく、値の共通する差分データΔDの出現頻度Fが多くなる場合の方がより効率的に圧縮することが可能である。つまり、隣接する放射線検出素子7同士の差分データΔDに対してハフマン圧縮処理を行うことにより、圧縮を高い効率で行うことができ、データ伝送もより迅速に行うことができ、放射線画像撮影装置1の省電力化を図ることが可能となる。
[Effect of the embodiment of the invention]
As described above, in the radiographic
また、放射線画像撮影装置1では、差分算出部491が信号線6の延在方向に沿って隣接する放射線検出素子7同士で差分データΔDを算出するので、より狭い差分値の範囲内により多くの出現頻度Fを集中させることができ、圧縮効率をより高めることが可能となる。
Moreover, in the
また、符号化処理部492は、ハフマンコードHcのテーブルにより、一部の差分データΔDについては圧縮の対象とし、残る一部の差分データΔDについては圧縮処理を行わず、当該差分データΔDに対応する放射線検出素子7の画像データに非圧縮であることを示す特殊コードを付加する処理を行っている。このため、差分データΔDが集中する差分値0付近の値から外れた差分データΔDについては圧縮処理の対象から除外することができる。このため、ハフマンコードで用いられるコード数を低減することが可能となり、高効率な圧縮を行うことが可能となる。
また、ハフマンコードで用いられるコード数を低減することにより、ハフマンコードHcのテーブルのデータ容量も低減することが可能となる。
Also, the
Further, by reducing the number of codes used in the Huffman code, it is possible to reduce the data capacity of the Huffman code Hc table.
また、放射線画像撮影装置1が有するハフマンコードHcのテーブルは、差分データΔDが採り得る全範囲の値について圧縮処理後の変換コードを記憶すると共に、その一部の差分データΔDについては変換コードとしてハフマンコードHcを記憶し、それ以外の差分データΔDについては変換コードとして圧縮処理を行っていないことを表す特殊コードを記憶している。
例えば、テーブルのデータ容量の低減のために、差分データΔDの採り得る全ての数値範囲についてハフマンコードHcを用意せず、圧縮対象とする一部の差分データΔDのみに対応するハフマンコードのみを有するテーブルを用いることも可能だが、その場合には、一画面分の差分データΔDの圧縮処理を行う際に、各差分データΔDに対応するハフマンコードHcがテーブル内に存在するか否かを圧縮処理の際に確認する処理が必要となり、圧縮処理の遅速化を生じるという欠点がある。
しかしながら、本実施形態の放射線画像撮影システム50におけるハフマンコードHcのテーブルのように、圧縮対象とならない全ての差分データΔDについても変換コードが用意されている場合には、上記確認の処理が不要となるため、圧縮処理の高速化を図ることが可能となる。
In addition, the Huffman code Hc table of the radiographic
For example, in order to reduce the data capacity of the table, Huffman codes Hc are not prepared for all numerical ranges that can be taken by the difference data ΔD, and only Huffman codes corresponding to only a part of the difference data ΔD to be compressed are provided. Although it is possible to use a table, in this case, when compressing the difference data ΔD for one screen, whether or not the Huffman code Hc corresponding to each difference data ΔD exists in the table is compressed. In this case, a confirmation process is required, and there is a disadvantage that the compression process is slowed down.
However, in the case where conversion codes are prepared for all the difference data ΔD that are not to be compressed as in the Huffman code Hc table in the
さらに、上述のように、全ての差分データΔDに対して変換コードを有するテーブルを用いる場合には、撮影条件や撮影対象等の違いにより、差分データΔDとその出現頻度Fとの分布の傾向が異なる場合でも、一部の変換コードを修正することでテーブルの最適化を図ることが可能となるため、種々の撮影条件等に対して容易且つ柔軟に対応可能な圧縮処理を実現することが可能となる。 Furthermore, as described above, when a table having conversion codes is used for all the difference data ΔD, the distribution tendency between the difference data ΔD and its appearance frequency F tends to vary depending on the shooting conditions, shooting targets, and the like. Even if they are different, it is possible to optimize the table by correcting some conversion codes, so it is possible to realize compression processing that can easily and flexibly cope with various shooting conditions, etc. It becomes.
また、コンソール58において、ハフマンコードHcのテーブルが保有する全ての変換コードのコード長の一覧データを記憶すると共に、復元処理における転送データの読み込みを変換コードのコード長の一覧データに記憶されたビット数ごとに段階的に行っている。
このため、転送データを1ビットずつ読み込んでその都度、ハフマンコードHcのテーブルの変換コードとの照合を行う場合に比べて、転送データの読み込み及び照合の処理時間を飛躍的に短縮することが可能となり、復元処理の高速化を図ることが可能となる。
In addition, the
For this reason, compared to the case where the transfer data is read bit by bit and compared with the conversion code of the Huffman code Hc table each time, it is possible to drastically shorten the transfer data reading and verification processing time. Thus, the restoration process can be speeded up.
また、静的辞書であるハフマンコードHcのテーブルは、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用意すると共に、指定された撮像部位又は撮影条件に応じてテーブルを選択可能とすることにより、より効果的にデータ圧縮を実現することが可能となる。 A table of Huffman codes Hc, which is a static dictionary, is prepared in advance by storing a plurality of tables for each imaging condition including an imaging region of a patient's body, which is a subject, and according to a specified imaging region or imaging condition. By making this selectable, data compression can be realized more effectively.
なお、解決すべき課題を、復元処理の迅速化のみとする場合には、ハフマンコードHcのテーブルが、全ての差分データΔDについて変換コードを付与することに限定しなくとも良い。
即ち、
「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、
前記検出部において一定の配列方向について隣接する放射線検出素子から出力された前記各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算出手段と、
静的辞書を用いて前記差分データの圧縮処理を行う圧縮手段と、
データの転送を行う転送手段と、
を備える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データが前記圧縮手段による圧縮処理が施された差分データである場合に前記放射線画像撮影装置と同じ静的辞書に基づいて当該データを元の差分データに復元すると共に当該差分データから画像データを算出する復元手段と、
前記静的辞書が保有する全ての変換コードのコード長の一覧データを記憶する記憶部とを有し、
前記復元手段は、前記一覧データに定められた変換コードのコード長に基づいて、前記放射線画像撮影装置から転送されてきたデータの読み込みを行うと共に、前記静的辞書に基づく復元処理を行うことを特徴とする放射線画像撮影システム」
とする場合であっても、復元処理の迅速化の課題を解決することは可能である。
When the problem to be solved is to speed up the restoration process, the Huffman code Hc table need not be limited to assigning conversion codes to all the difference data ΔD.
That is,
“A plurality of scanning lines and a plurality of signal lines arranged so as to cross each other, and a plurality of radiation detection elements arranged in a two-dimensional manner in each region partitioned by the plurality of scanning lines and the plurality of signal lines” A detection unit 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;
Calculating means for calculating difference between the image data output from the radiation detection elements adjacent to each other in a certain arrangement direction in the detection unit, and creating difference data;
Compression means for compressing the difference data using a static dictionary;
A transfer means for transferring data;
A radiographic imaging device comprising:
A console for receiving data transferred from the radiation imaging apparatus;
With
When the data transferred from the radiographic imaging device is differential data subjected to compression processing by the compression unit, the console stores the data based on the same static dictionary as the radiographic imaging device. A restoring means for restoring the difference data and calculating image data from the difference data;
A storage unit for storing a list of code lengths of all conversion codes held by the static dictionary;
The restoration means reads the data transferred from the radiographic imaging apparatus based on the code length of the conversion code defined in the list data, and performs a restoration process based on the static dictionary. Characteristic radiographic imaging system "
Even in this case, it is possible to solve the problem of speeding up the restoration process.
また、上述した放射線画像撮影装置1と外部装置(例えば、コンソール58)とはデータの送受をアンテナ装置を用いた無線で行う場合を例示したが、例えばこれらを有線の通信手段(LAN等)で接続してデータの送受信を行ってもよい。
Moreover, although the case where the
また、放射線画像撮影装置1では、その検出部Pにおいて実際に隣接する放射線検出素子の出力する画像データD同士の差分により差分データΔDを求めているが、これに限定するものではない。
例えば、放射線画像撮影装置1からコンソール58等の外部装置にデータ転送を行う場合に、通常の画像データよりも先に、一定の間隔で離れた放射線検出素子7の画像データのみからなる解像度を落とした間引きデータをコンソール58がいち早く取得できるようにする場合があるが、そのような場合には、実際に隣接する放射線検出素子7同士で差分データΔDを求めるのではなく、間引きの間隔で並んだ放射線検出素子7同士での差分データΔD(3ライン飛ばしの場合は、1ライン目と5ライン目、5ライン目と9ライン目、…のそれぞれの差分データ)を求め、圧縮処理を施して外部装置に送信する。
即ち、送信時のデータについて、所定の方向(行方向又は列方向)に沿って互いに隣接するデータの差分データΔDを求めるものであればよい。
In the
For example, when data is transferred from the radiation
In other words, as long as the data at the time of transmission is obtained, the difference data ΔD of data adjacent to each other along a predetermined direction (row direction or column direction) may be obtained.
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.
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
45 バッファメモリ
46 データメモリ
491 差分算出部(算出手段)
492 符号化処理部
49a 圧縮処理部(圧縮手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール(復元手段、記憶部)
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 差分データ
DESCRIPTION OF
17
39 Antenna device (transfer means)
40 storage means 45
492
50
59 Storage means D Image data Hc Huffman code P Detection unit r Region D Image data ΔD Difference data
Claims (5)
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、
前記画像データ又は当該画像データを間引いて作成した間引きデータにおいて一定の配列方向について互いに隣接するデータの差分を算出して差分データを作成する算出手段と、
静的辞書を用いて前記差分データの圧縮処理を行う圧縮手段と、
データの転送を行う転送手段と、
を備え、
前記静的辞書は、全範囲の前記差分データについて前記圧縮手段による処理後の変換コードを記憶すると共に、一部の差分データについては変換コードとして圧縮処理後の符号化コードを記憶し、それ以外の差分データについては変換コードとして圧縮処理を行っていないことを表す特殊コードを記憶し、
前記圧縮手段は、前記静的辞書により、前記一部の差分データについては前記符号化コードに変換して圧縮し、前記それ以外の差分データについては圧縮処理を行わずに当該差分データ若しくは元の画像データ又は間引きデータに対して特殊コードを付加し、
前記転送手段は、前記圧縮手段が圧縮した差分データ、及び前記特殊コードを付加した差分データ若しくは元の画像データ又は間引きデータを転送す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;
Calculating means for calculating difference between data adjacent to each other in a certain arrangement direction in the image data or thinned data created by thinning out the image data; and
Compression means for compressing the difference data using a static dictionary;
A transfer means for transferring data;
With
The static dictionary stores conversion codes after processing by the compression means for the difference data in the entire range, and stores encoded codes after compression processing as conversion codes for some difference data, and others For the difference data, a special code indicating that compression processing is not performed is stored as a conversion code,
The compression means converts the partial difference data into the encoded code by the static dictionary and compresses the difference data without performing compression processing on the other difference data. Add a special code to the image data or thinned data,
The radiographic imaging apparatus, wherein the transfer unit transfers the differential data compressed by the compression unit and the differential data to which the special code is added or the original image data or thinned data.
前記一部の差分データの変換コードはハフマンコードであることを特徴とする請求項1又は2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 radiographic image capturing apparatus according to claim 1, wherein the conversion code of the partial difference data is a Huffman code.
前記放射線画像撮影装置から転送されてきた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データが前記圧縮手段による圧縮処理が施された差分データである場合に前記放射線画像撮影装置と同じ静的辞書に基づいて当該データを元の差分データに復元すると共に当該差分データから画像データを算出する復元手段を備え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 3,
A console for receiving data transferred from the radiation imaging apparatus;
With
When the data transferred from the radiographic imaging device is differential data subjected to compression processing by the compression unit, the console stores the data based on the same static dictionary as the radiographic imaging device. A radiographic imaging system comprising: a restoration unit that restores to difference data and calculates image data from the difference data.
前記静的辞書が保有する全ての変換コードのコード長の一覧データを記憶する記憶部を有し、
前記復元手段は、前記一覧データに定められた変換コードのコード長に基づいて、前記放射線画像撮影装置から転送されてきたデータの読み込みを行うと共に、前記静的辞書に基づく復元処理を行うことを特徴とする請求項4記載の放射線画像撮影システム。 The console is
A storage unit for storing a list of code lengths of all conversion codes held by the static dictionary;
The restoration means reads the data transferred from the radiographic imaging apparatus based on the code length of the conversion code defined in the list data, and performs a restoration process based on the static dictionary. The radiographic imaging system according to claim 4, wherein
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JP2003290216A (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-14 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | X-ray ct apparatus, system and projection data compressing/restoring method |
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---|---|---|---|---|
JPS63219083A (en) * | 1987-03-09 | 1988-09-12 | Toshiba Corp | Image compressing/expanding method |
JP2003290216A (en) * | 2002-03-27 | 2003-10-14 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | X-ray ct apparatus, system and projection data compressing/restoring method |
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