JP2012029920A - X線撮影装置及び測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 X線を曝射してX線画像を取得するX線撮影装置は、X線を出力する出力手段と、出力手段に制御信号を供給してX線出力に係る動作を制御する制御手段と、出力されたX線を検出して電荷を蓄積する複数の検出素子を備えた検出手段と、複数の検出素子を一定の速度で順に走査して、各検出素子に蓄積された電荷を読み出す読出手段と、各検出素子の電荷を画素値に変換して画像を生成する生成手段と、生成した画像を解析して、制御信号の出力に対する、出力手段のX線出力に係る動作の遅延を測定する測定手段とを備える。出力手段は検出手段が備える各検出素子に対して一定強度のX線を出力し、測定手段は、画像において画素値の変化が存在する領域と存在しない領域との境界の位置と、走査の速度とに基づいて遅延を測定する。
【選択図】 図1
Description
静止画像の撮影を高速に繰り返す動画撮影においては、
・X線発生装置にX線曝射を示す信号が入力されるタイミングと、それに応じてX線発生装置からX線曝射が開始されるタイミングとのずれ(X線曝射開始遅延時間)。
・X線発生装置にX線曝射の停止を示す信号が入力されるタイミングと、それに応じてX線発生装置からのX線曝射が停止されるタイミングとのずれ(X線曝射停止遅延時間)。
が動画像品質に影響を及ぼしうる。この点について、図7〜9を参照して説明する。図7は、動画撮影モードのX線曝射信号、X線強度及び読出しの関係を示すタイミングチャートである。
X線を曝射してX線画像を取得するX線撮影装置であって、
X線を出力する出力手段と、
前記出力手段に制御信号を供給して当該出力手段のX線出力に係る動作を制御する制御手段と、
前記出力手段により出力されたX線を検出して電荷を蓄積する複数の検出素子を備えた検出手段と、
前記複数の検出素子を一定の速度で順に走査して、各検出素子に蓄積された電荷を読み出す読出手段と、
読み出した各検出素子の電荷を画素値に変換して、画像を生成する生成手段と、
生成した前記画像を解析して、前記制御信号の出力に対する、前記出力手段のX線出力に係る動作の遅延を測定する測定手段と
を備え、
前記出力手段は前記検出手段が備える各検出素子に対して一定強度のX線を出力し、
前記測定手段は、前記画像において画素値の変化が存在する領域と存在しない領域との境界の位置と、前記走査の速度とに基づいて前記遅延を測定する。
(X線撮影装置の構成)
図1に、本実施形態に係るX線撮影装置の概略ブロック図を示す。101はX線曝射を制御するX線発生器、102はX線を曝射するX線管球である。100は被験者(被写体)、103は被験者100を透過したX線を検知するための平面検出器、104は平面検出器103から読み出したX線画像を表示するための表示部、105はX線撮影装置全体を制御する制御部である。
図2は平面検出器103の概略平面図を示している。図2の平面検出器103は、受光したX線信号を電荷に変換する検出素子が格子状に設けられた構成を有する。検出素子の数は、実際には、例えば2000×2000程度の数になる。検出素子においてX線信号から変換された電荷は、それぞれ対応するコンデンサに蓄えられる。
図3は、動画撮影モードで1回のX線曝射を行った際の、X線曝射信号、X線強度、読出し開始信号、電荷の読出し、及び読出した画素値の時間的推移を示すタイミングチャートである。時刻T1〜T6は、図2に示した平面検出器103のX座標X1〜X6を読み出した時刻に対応する。
次に、開始遅延測定部108と停止遅延測定部109によるX線曝射に係る遅延時間の測定手順について説明する。開始遅延測定部108と停止遅延測定部109は、電荷の読出し中にX線曝射した画像を解析することにより、X線曝射開始遅延時間とX線曝射開始遅延時間を測定する。
従って、開始遅延測定部108は、式(1)で計算した座標X2と、画素値が増加した増加した時の座標X3を用いて、次の式でX線曝射開始遅延時間Taを計算する。
同様に、停止遅延測定部109は、式(2)で計算した座標X4と、画素値が増加した後に一定の画素値になった座標X5を用いて、次の式でX線曝射開始遅延時間Tbを計算する。
・X線曝射信号がX線出力停止を示す信号からX線出力を示す信号へ切り替わってから、X線発生器が実際にX線出力を開始するまでの遅延(X線曝射開始遅延時間)。
・X線曝射信号がX線出力を示す信号からX線出力停止を示す信号へ切り替わってから、X線発生器が実際にX線出力を停止するまでの遅延(X線曝射停止遅延時間)。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態に係るX線撮影装置は、実施形態1のX線撮影装置と同様の構成を有し、タイミング制御部106は同様に電荷の読出し中にX線を曝射するように制御する。実施形態1と異なるのは、本実施形態では、X線曝射を複数回曝射し、オフセット補正するための読出し、X線曝射中の読出し、及び検出素子をリセットする読出しを行う点である。
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。本実施形態に係るX撮影装置は、実施形態1に係るX線撮影装置と同様の構成を有し、タイミング制御部106は同様に電荷の読出し中にX線を曝射するように制御する。本実施形態では、特に、X線曝射時間が大きく、一回のX線曝射の開始から終了までの一連の期間が動画の読出し期間内に入らない場合を説明する。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。本実施形態に係るX線撮影装置は、実施形態1に係るX線撮影装置と同様の構成を有し、タイミング制御部106は同様に電荷の読出し中にX線を曝射するように制御する。本実施形態では、特に、X線曝射時間が大きく、一回のX線曝射の開始から終了までの一連の期間が複数の動画の読出し期間をまたがる場合について説明する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読出して実行する処理である。
Claims (7)
- X線を曝射してX線画像を取得するX線撮影装置であって、
X線を出力する出力手段と、
前記出力手段に制御信号を供給して当該出力手段のX線出力に係る動作を制御する制御手段と、
前記出力手段により出力されたX線を検出して電荷を蓄積する複数の検出素子を備えた検出手段と、
前記複数の検出素子を一定の速度で順に走査して、各検出素子に蓄積された電荷を読み出す読出手段と、
読み出した各検出素子の電荷を画素値に変換して、画像を生成する生成手段と、
生成した前記画像を解析して、前記制御信号の出力に対する、前記出力手段のX線出力に係る動作の遅延を測定する測定手段と
を備え、
前記出力手段は前記検出手段が備える各検出素子に対して一定強度のX線を出力し、
前記測定手段は、前記画像において画素値の変化が存在する領域と存在しない領域との境界の位置と、前記走査の速度とに基づいて前記遅延を測定する
ことを特徴とするX線撮影装置。 - 前記測定手段は、
前記制御手段から供給される前記制御信号が切り替わるタイミングに前記読出手段が走査している前記検出素子と前記境界との間の距離を、前記走査の速度で走査するのに要する時間を前記遅延として測定することを特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置。 - 前記測定手段は、
前記制御信号がX線出力停止を示す信号からX線出力を示す信号へ切り替わってから、前記出力手段が実際にX線出力を開始するまでの遅延と、前記制御信号がX線出力を示す信号からX線出力停止を示す信号へ切り替わってから、前記出力手段が実際にX線出力を停止するまでの遅延と、の少なくともいずれかの遅延を測定することを特徴とする請求項2に記載のX線撮影装置。 - 前記測定手段は、前記生成手段が生成した画像と、前記X線が出力されていないときに撮影された画像との差分画像を解析して前記遅延を測定することを特徴とする請求項2又は3に記載のX線撮影装置。
- 前記読出手段は、
一定時間おきに所定の読出し期間に前記電荷を読み出し、
一回のX線曝射の開始から終了までの一連の期間が前記読出し期間に収まらない場合、前記読出し期間を拡大して前記電荷を読み出す
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のX線撮影装置。 - 前記読出手段は、
一定時間おきに所定の読出し期間に前記電荷を読み出し、
前記制御信号が切り替わるタイミングと、前記境界に存在する前記検出素子を走査したタイミングとは、それぞれ異なる前記読出し期間に存在する
ことを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載のX線撮影装置。 - X線を曝射してX線画像を取得するX線撮影装置による、X線曝射に係る遅延の測定方法であって、
出力手段が、X線を出力する出力工程と、
制御手段が、前記出力手段に制御信号を供給して当該出力手段のX線出力に係る動作を制御する制御工程と、
検出手段が備える複数の検出素子がそれぞれ、前記出力工程により出力されたX線を検出して電荷を蓄積する検出工程と、
読出手段が、前記複数の検出素子を一定の速度で順に走査して、各検出素子に蓄積された電荷を読み出す読出工程と、
生成手段が、読み出した各検出素子の電荷を画素値に変換して、画像を生成する生成工程と、
測定手段が、生成した前記画像を解析して、前記制御信号の出力に対する、前記出力手段のX線出力に係る動作の遅延を測定する測定工程と
を有し、
前記出力工程においては、前記検出手段が備える各検出素子に対して一定強度のX線を出力し、
前記測定工程においては、前記画像において画素値の変化が存在する領域と存在しない領域との境界の位置と、前記走査の速度とに基づいて前記遅延を測定する
ことを特徴とする測定方法。
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