JP2013079927A - Radiation image photographing device and radiation image photographic method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the deviation of the pixel position (centroid position of a pixel group) after addition in the horizontal, vertical, and oblique directions when using the pixel value of each pixel in each pixel group by adding them for each pixel group prepared by combining a plurality of neighboring pixels and to secure resolution in each direction.SOLUTION: For each pixel group prepared by combining a plurality of neighboring pixels of a radiation detector in which a plurality of hexagonal pixels are disposed in a honeycomb pattern, the pixel value of each pixel in each pixel group is added, and interpolation processing is performed on image data the pixel value of which is the total value of each pixel of the pixel group so that the plurality of pixels mean image data representing an image in which a plurality of pixels are disposed in a rectangular grid pattern. The combination of each pixel of a pixel group is determined in such a manner that when a plurality of hexagonal areas, each of which includes one centroid and is formed by connecting six centroids around the centroid, are formed adjacently using the centroid of each area surrounded by the borders of pixel groups, the plurality of hexagonal areas thus formed are disposed in a honeycomb pattern.

Description

本発明は、放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法に関する。   The present invention relates to a radiation image capturing apparatus and a radiation image capturing method for capturing a radiation image.

近年、TFT(Thin film transistor)アクティブマトリックス基板上にX線感応層を配置し、X線情報を直接デジタルデータに変換できるFPD(flat panel detector)等の放射線検出器を用いた放射線画像撮影装置が実用化されている。このFPDは、従来のフィルムスクリーンなどに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。この放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、放射線を一度CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)などのシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。   2. Description of the Related Art In recent years, a radiographic imaging apparatus using a radiation detector such as an FPD (flat panel detector) that can arrange an X-ray sensitive layer on a TFT (Thin film transistor) active matrix substrate and convert X-ray information directly into digital data. It has been put into practical use. Compared with a conventional film screen or the like, this FPD has an advantage that an image can be confirmed immediately and a moving image can also be confirmed, and is rapidly spreading. Various types of radiation detectors have been proposed. For example, a direct conversion method in which radiation is directly converted into charges in a semiconductor layer and stored, or radiation is once converted into CsI: Tl, GOS (Gd2O2S: Tb). ) And the like, and an indirect conversion method in which the converted light is converted into charges in a semiconductor layer and accumulated.

放射線検出器は、例えば、複数の走査配線と複数の信号配線とが互いに交差して配設され、当該走査配線及び信号配線の各交差部に対応して画素がマトリクス状に設けられている。この複数の走査配線及び複数の信号配線は、放射線検出器の周辺部において外部回路(例えば、アンプIC(Integrated Circuit)やゲートIC)に接続される。   In the radiation detector, for example, a plurality of scanning wirings and a plurality of signal wirings are arranged so as to intersect with each other, and pixels are provided in a matrix corresponding to each intersection of the scanning wirings and the signal wirings. The plurality of scanning lines and the plurality of signal lines are connected to an external circuit (for example, an amplifier IC (Integrated Circuit) or a gate IC) in the peripheral portion of the radiation detector.

FPDの分解能を向上させるには、放射線検出器の画素のサイズを小さくすることが有効である。特にSe等を使用した直接変換方式の放射線検出器では、画素サイズがほぼダイレクトに分解能の向上に寄与するため、高精細化によって画質向上させる放射線検出器が種々提案されている。例えば、解像度を重視するマンモグラフィー用のFPDでは、画素サイズの小さい製品が提案されている。   In order to improve the resolution of the FPD, it is effective to reduce the pixel size of the radiation detector. In particular, in a direct conversion type radiation detector using Se or the like, since the pixel size contributes to the improvement of the resolution almost directly, various types of radiation detectors for improving the image quality by high definition have been proposed. For example, a product with a small pixel size has been proposed for an FPD for mammography that places importance on resolution.

しかしながら、単にサイズを小さくするだけでは感度が低下することから、分解能及び感度向上の両立を実現するため、六角形状の画素を放射線検出装置に用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。四角形状の画素では、水平方向、及び垂直方向に比べて、斜め方向の解像度が低くなるが、六角形状の画素を用いることにより、水平、垂直、斜めの各方向で高い解像度を確保することができる。   However, since the sensitivity is reduced simply by reducing the size, it has been proposed to use hexagonal pixels in the radiation detection apparatus in order to achieve both resolution and sensitivity improvement (see, for example, Patent Document 1). ). With rectangular pixels, the resolution in the diagonal direction is lower than in the horizontal and vertical directions, but by using hexagonal pixels, it is possible to ensure high resolution in each of the horizontal, vertical, and diagonal directions. it can.

特開2003−255049号公報JP 2003-255049 A

ただし、六角形状の画素を用いても、放射線量が少ない場合には、十分な感度が得られないこともあり、また、動画などの高フレームレートにおいては、感度の問題だけでなく、検出された放射線画像の画像処理を早く行って遅滞なく出力したい要求もあることから、複数画素から検出された画素値を加算して用いる手法(ビニング)が求められている。   However, even if hexagonal pixels are used, sufficient sensitivity may not be obtained if the radiation dose is small, and at high frame rates such as moving images, detection is not only a problem of sensitivity. In addition, there is a demand to perform image processing of a radiographic image early and output without delay, and therefore, a method (binning) in which pixel values detected from a plurality of pixels are added and used is required.

しかし、複数の画素の画素値を加算する際の加算方法によっては、加算後の画素位置(複数の画素を1かたまりの画素としたときの重心位置)に偏りが生じ、形の対称性が悪くなり、水平・垂直・斜め方向の各々の方向で均等な解像度を確保することができなくなるおそれがある。画素値を加算する場合であっても、上記重心位置が、各方向で偏りなく配置されるように工夫する必要がある。   However, depending on the addition method at the time of adding pixel values of a plurality of pixels, the pixel position after the addition (the center of gravity position when the plurality of pixels are a single pixel) is biased, and the shape symmetry is poor. Therefore, there is a possibility that a uniform resolution cannot be ensured in each of the horizontal, vertical, and diagonal directions. Even in the case of adding pixel values, it is necessary to devise so that the centroid positions are arranged without deviation in each direction.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ハニカム状に配列された六角形状の画素を備えた放射線画像の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算して用いる場合に、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置(画素群の重心位置)の偏りを抑制し、それぞれの方向について解像度を確保することができる放射線画像撮影装置、及び放射線画像撮影方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described fact, and for each pixel group in which a plurality of adjacent pixels of a radiation image having hexagonal pixels arranged in a honeycomb shape are combined, each pixel in each pixel group When the pixel values are added and used, the bias of the pixel position after the addition (the center of gravity position of the pixel group) is suppressed in each of the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction, and the resolution is secured in each direction. It is an object of the present invention to provide a radiographic image capturing apparatus and a radiographic image capturing method capable of performing the same.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明の放射線画像撮影装置は、放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器と、前記放射線検出器の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算手段と、前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第1の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第2の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換手段と、を備え、前記加算手段は、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a radiographic imaging apparatus according to claim 1 includes a radiation detector in which a plurality of hexagonal pixels of the same size for detecting radiation are arranged in a honeycomb shape, and the radiation detector For each pixel group in which a plurality of adjacent pixels are combined, an adding means for adding pixel values of each pixel in each pixel group, and a first value having a total value of pixel values of each pixel in the pixel group as a pixel value Pixel density conversion means for performing interpolation processing so that the image data becomes second image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern, and the addition means includes: Using the center of gravity of each region surrounded by the contour, adjacent hexagonal regions formed by connecting one center of gravity and connecting six centers of gravity existing around the center of gravity with lines. When a plurality is formed, the formed plurality As hexagonal areas of are arranged in a honeycomb shape, it is characterized in that defining the combination of the pixels of the pixel group.

このように、画素群毎に画素群内の各画素の画素値を加算する加算手段と、画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第1の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第2の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換とを備え、画素群の各画素の組み合わせを、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように定めたため、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置(画素群の重心位置)の偏りを抑制し、加算前の六角形状の画素で検出された画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。   Thus, for each pixel group, adding means for adding the pixel values of each pixel in the pixel group, and the first image data having the total pixel value of each pixel in the pixel group as a pixel value, a plurality of pixels Each having a pixel density conversion for performing an interpolation process so as to be second image data representing an image arranged in a square lattice, and each pixel group is surrounded by a pixel group outline. When a plurality of hexagonal regions formed by connecting six centroids existing around the one centroid with lines are formed adjacent to each other using the centroid, Since the plurality of hexagonal regions formed are determined so as to be arranged in a honeycomb shape, the pixel position after addition (the barycentric position of the pixel group) in each of the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction is offset. Suppressed image detected with hexagonal pixels before addition Similarly, it is possible for each direction to secure the resolution and.

なお、請求項2に記載の発明のように、前記画素密度変換手段は、前記第1の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。   As in the second aspect of the invention, the pixel density conversion unit first performs an interpolation process in the first image data in a direction in which the arrangement pitch of the center of gravity is short in the horizontal direction and the vertical direction, The interpolation process in the other direction may be performed later.

距離が短い方から補間処理を行った方が、逆方向から行うより精度が高くなるし、変換スピードも上がる。これにより、六角形状の画素で検出された画素値を十分に活かすことができる。   If the interpolation process is performed from the shorter distance, the accuracy is higher than that from the opposite direction, and the conversion speed is also increased. Thereby, the pixel value detected by the hexagonal pixel can be fully utilized.

更に、請求項3に記載の発明のように、前記六角形状の画素を、正六角形状となるように形成してもよい。   Further, as in the invention described in claim 3, the hexagonal pixels may be formed to have a regular hexagonal shape.

このような形状により、正六角形の画素20の重心の位置、及び加算手段が加算するときの画素群の重心位置の各々が、ともに水平方向、垂直方向、及び斜め方向で等間隔となり、それぞれの方向について偏りなく解像度を確保できる。   With such a shape, the position of the center of gravity of the regular hexagonal pixel 20 and the position of the center of gravity of the pixel group when the adding means adds together are equally spaced in the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction. The resolution can be ensured without bias in the direction.

また、請求項4に記載の発明のように、前記六角形状の画素を、扁平した六角形状となるように形成してもよい。   Further, as in the invention described in claim 4, the hexagonal pixels may be formed to have a flat hexagonal shape.

また、請求項5に記載の発明のように、前記放射線画像撮影装置を、被検者の乳房を撮影するマンモグラフィー装置として用いる場合において、前記六角形状の画素を、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の長さが、該方向と交差する方向の幅より短くなるように扁平させて形成してもよい。   Further, in the case of using the radiographic imaging apparatus as a mammography apparatus for imaging a breast of a subject as in the invention described in claim 5, the hexagonal pixel is defined as a depth from the chest wall side to the breast tip. You may make it flat so that the length of a direction may become shorter than the width | variety of the direction which cross | intersects this direction.

また、請求項6に記載の発明のように、前記六角形状の画素を、該画素の中心を通る3本の対角線のうち、1本の対角線を他の2本の対角線より短くし、該他の2本の対角線が等しい長さとなるように扁平させて形成してもよい。   According to a sixth aspect of the invention, in the hexagonal pixel, one of the three diagonal lines passing through the center of the pixel is made shorter than the other two diagonal lines, and the other These two diagonals may be flattened so as to have the same length.

また、請求項7に記載の発明のように、前記放射線検出器の各画素の画素値からなる第3の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第4の画像データとなるように補間処理を行う第2の画素密度変換手段と、静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記加算手段での画素値の加算が行われ前記画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第1の制御、及び前記加算手段での画素値の加算は行われずに前記第2の画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第2の制御のいずれか一方の制御を行う制御手段と、を更に備えていてもよい。   According to a seventh aspect of the present invention, the third image data composed of pixel values of the respective pixels of the radiation detector is used as a fourth image representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern. In accordance with the second pixel density converting means for performing interpolation processing so as to become data, the photographing mode for photographing a still image or a moving image, or the radiation dose, addition of the pixel value by the adding means is performed, and First control for controlling the pixel density conversion means to perform interpolation processing, and control for performing interpolation processing by the second pixel density conversion means without adding pixel values in the adding means. And a control means for performing any one of the second controls.

これにより、場合に応じた適切な補間処理行うことができる。   Thereby, an appropriate interpolation process according to the case can be performed.

請求項8に記載の発明のように、静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせを設定する設定手段を更に備えていてもよい。   As in the invention described in claim 8, further comprising setting means for setting a combination of a plurality of pixels constituting each of the pixel groups in accordance with a photographing mode for photographing a still image or a moving image or a radiation dose. It may be.

これにより、場合に応じた適切な画素群を設定して加算することができる。   Thereby, it is possible to set and add an appropriate pixel group according to the case.

請求項9に記載の発明のように、前記加算手段は、前記画素群内に欠陥画素が含まれている場合には、該画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値の平均値を、該欠陥画素の画素値として用いて加算するようにしてもよい。   According to a ninth aspect of the present invention, in the case where a defective pixel is included in the pixel group, the adding unit calculates an average value of pixel values of normal pixels excluding the defective pixel in the pixel group. May be added as the pixel value of the defective pixel.

これにより、欠陥画素が画素群内に含まれていても、画質的に異常と認識される領域が少ない画像を得ることができる。   As a result, even if a defective pixel is included in the pixel group, an image with a small area that is recognized as abnormal in image quality can be obtained.

請求項10に記載の発明のように、前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせは、各々の画素の隣接する2辺が他の2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された3つの画素の組み合わせ、前記3つの画素と、隣接する2辺の各々が前記3つの画素のうちの2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された1つの画素とからなる4つの画素の組み合わせ、及び1つの中心の画素と該1つの中心の画素の周辺に位置する6つの画素からなる7つの画素の組み合わせであって、前記周辺の画素の各々の1辺が前記中心の画素のいずれかの1辺と隣り合うように配置された7つの画素の組み合わせのいずれかとしてもよい。   A combination of a plurality of pixels constituting each pixel group is arranged such that two adjacent sides of each pixel are adjacent to one side of each of the other two pixels. A combination of the three pixels, the three pixels, and one pixel arranged such that each of the two adjacent sides is adjacent to one side of each of the two pixels of the three pixels A combination of four pixels, and a combination of seven pixels including one central pixel and six pixels located around the central pixel, each side of the peripheral pixel being the center Any of the combinations of seven pixels arranged so as to be adjacent to any one side of these pixels may be used.

請求項11に記載の発明のように、更に、放射線を照射する放射線源と、前記第2の画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置と、を備えて構成してもよい。   As in the invention described in claim 11, it may further comprise a radiation source for irradiating radiation and an image output device for outputting an image based on the second image data.

請求項12の発明の放射線画像撮影方法は、放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算工程と、前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第1の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第2の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換工程と、を備え、前記加算工程では、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とするものである。   The radiographic imaging method of the invention of claim 12 is provided for each pixel group in which a plurality of adjacent pixels of a radiation detector in which a plurality of hexagonal pixels of the same size for detecting radiation are arranged in a honeycomb shape are combined. An addition step of adding pixel values of each pixel in the pixel group, and first image data having a pixel value that is a sum of pixel values of each pixel of the pixel group, a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern A pixel density conversion step of performing an interpolation process so as to be second image data representing the obtained image, and in the addition step, one centroid of each region surrounded by the outline of the pixel group is used. A plurality of hexagonal shapes formed when a plurality of hexagonal regions are formed adjacent to each other and formed by connecting six centroids existing around the center of gravity with lines. Area is arranged in a honeycomb , It is characterized in that defining the combination of the pixels of the pixel group.

請求項12に記載の発明も、請求項1に記載の発明と同様に作用するため、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置(画素群の重心位置)の偏りを抑制し、加算前の六角形状の画素で検出された画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。   Since the invention according to claim 12 also operates in the same manner as the invention according to claim 1, the bias of the pixel position after addition (the barycentric position of the pixel group) in each of the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction As in the case of the image detected by the hexagonal pixels before the addition, the resolution can be ensured for each direction.

なお、請求項13に記載の発明のように、前記画素密度変換工程では、前記第1の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記各領域の重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。   As in the invention described in claim 13, in the pixel density conversion step, interpolation processing in the direction in which the array pitch of the center of gravity of each region is short in the horizontal direction and the vertical direction in the first image data is first performed. The interpolation processing in the other direction may be performed later.

このように、本発明によれば、ハニカム状に配列された六角形状の画素を備えた放射線画像の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算して用いる場合に、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置(画素群の重心位置)の偏りを抑制し、それぞれの方向について解像度を確保することができる、という優れた効果を有する。   As described above, according to the present invention, the pixel value of each pixel in each pixel group is calculated for each pixel group obtained by combining a plurality of adjacent pixels of a radiation image having hexagonal pixels arranged in a honeycomb shape. When added and used, it is possible to suppress the bias in the pixel position after addition (the barycentric position of the pixel group) in each of the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction, and to ensure the resolution in each direction. It has an excellent effect.

実施の形態に係る放射線撮影システムの構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the radiography system which concerns on embodiment. 実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the radiation detector which concerns on embodiment. 実施の形態に係る放射線検出器の画素の配列状態を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement state of the pixel of the radiation detector which concerns on embodiment. 実施の形態に係る放射線検出器の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the radiation detector which concerns on embodiment. 本実施の形態に係るビニングを行わない場合の画素密度変換処理の内容を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the content of the pixel density conversion process in case the binning which concerns on this Embodiment is not performed. ビニングしてから画素密度変換を行う場合のフローチャートである。It is a flowchart in the case of performing pixel density conversion after binning. ビニングする画素群の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the pixel group to bin. 図7に対応する画素群の重心位置を示す図である。It is a figure which shows the gravity center position of the pixel group corresponding to FIG. ビニング後に行われる画素密度変換処理の内容を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the content of the pixel density conversion process performed after a binning. ビニングする画素群の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the pixel group to bin. 図10に対応する画素群の重心位置を示す図である。It is a figure which shows the gravity center position of the pixel group corresponding to FIG. ビニングする画素群の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the pixel group to bin. 図12に対応する画素群の重心位置を示す図である。It is a figure which shows the gravity center position of the pixel group corresponding to FIG. 放射線量に応じて画素群を設定する設定処理のフローチャートである。It is a flowchart of the setting process which sets a pixel group according to a radiation dose. 他の形態に係る放射線検出器の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the radiation detector which concerns on another form. 他の形態に係る放射線検出器の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the radiation detector which concerns on another form. ビニングする画素群の他の配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of the pixel group to bin. 図17に対応する画素群の重心位置を示す図である。It is a figure which shows the gravity center position of the pixel group corresponding to FIG.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では、放射線を直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器に本発明を適用した場合について説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, a case where the present invention is applied to a direct-conversion radiation detector that directly converts radiation into electric charge will be described.

図1は、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム100の構成を示すブロック図である。この放射線画像撮影システム100は、放射線画像を撮影する撮影装置41と、撮影した放射線画像を表わす画像データに対して画像処理を施す画像処理装置50と、画像処理された画像データが表す被写体画像の表示を行う表示装置80と、を備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radiographic image capturing system 100 according to the present embodiment. The radiographic image capturing system 100 includes an image capturing device 41 that captures a radiographic image, an image processing device 50 that performs image processing on image data representing the captured radiographic image, and a subject image represented by the image data that has undergone image processing. And a display device 80 that performs display.

撮影装置41は、放射線照射部24と、放射線画像を検出する放射線検出器42(図2も参照)と、管電圧、管電流、照射時間等の情報等の曝射条件、撮影条件、各種の操作情報や各種の操作指示が入力される操作パネル44と、装置全体の動作を制御する撮影装置制御部46と、操作メニューや各種情報等を表示するディスプレイ47と、LAN等のネットワーク56に接続され、当該ネットワーク56に接続された他の機器との間で各種情報を送受信する通信I/F部48と、を備えている。本実施の形態に係る撮影装置41は、連続的に放射線画像の撮影(動画撮影)を行う動画撮影モードと静止画撮影を行う静止画撮影モードとが切替え可能に構成され、撮影モードは撮影条件の1つとして操作パネル44から入力することが可能である。撮影装置41では、操作パネル44から入力された撮影モードに応じて動画撮影又は静止画撮影が行われる。   The imaging apparatus 41 includes a radiation irradiation unit 24, a radiation detector 42 that detects a radiation image (see also FIG. 2), exposure conditions such as tube voltage, tube current, irradiation time, and other information, imaging conditions, and various types. Connected to an operation panel 44 through which operation information and various operation instructions are input, a photographing apparatus control unit 46 that controls the operation of the entire apparatus, a display 47 that displays operation menus and various information, and a network 56 such as a LAN. And a communication I / F unit 48 that transmits and receives various types of information to and from other devices connected to the network 56. The imaging device 41 according to the present embodiment is configured to be switchable between a moving image shooting mode for continuously capturing radiographic images (moving image shooting) and a still image shooting mode for performing still image shooting. It is possible to input from the operation panel 44 as one of the above. In the photographing apparatus 41, moving image photographing or still image photographing is performed according to the photographing mode input from the operation panel 44.

撮影装置制御部46は、CPU46A、ROM46B、RAM46C、HDDやフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部46Dを備えており、放射線照射部24、放射線検出器42、操作パネル44、ディスプレイ47、及び通信I/F部48と接続されている。記憶部46Dには、CPU46Aが実行するプログラム等が記憶されている。記憶部46Dには、放射線画像を表わす画像データ(デジタルデータ)等が記憶される。例えば、本実施の形態に係る撮影装置41が、マンモグラフィーに用いられる場合には、被験者の乳房を撮影して得られた放射線画像データが記憶部46Dに記憶される。   The imaging device control unit 46 includes a CPU 46A, ROM 46B, RAM 46C, a nonvolatile storage unit 46D including an HDD, a flash memory, and the like, and includes a radiation irradiation unit 24, a radiation detector 42, an operation panel 44, a display 47, and a communication. It is connected to the I / F unit 48. The storage unit 46D stores a program executed by the CPU 46A. The storage unit 46D stores image data (digital data) representing a radiation image. For example, when the imaging device 41 according to the present embodiment is used for mammography, the radiation image data obtained by imaging the subject's breast is stored in the storage unit 46D.

放射線検出器42は、曝射条件に応じて放射線照射部24の放射線源30から放射線が照射されると、放射線を検出して、放射線画像を示す画像データを撮影装置制御部46へ出力する。放射線検出器42の詳細な構成は、後述する。   When radiation is irradiated from the radiation source 30 of the radiation irradiation unit 24 according to the exposure conditions, the radiation detector 42 detects the radiation and outputs image data indicating the radiation image to the imaging device control unit 46. The detailed configuration of the radiation detector 42 will be described later.

撮影装置制御部46は、通信I/F部48及びネットワーク56を介して画像処理装置50と通信が可能とされており、画像処理装置50との間で各種情報の送受信を行う。   The imaging device control unit 46 can communicate with the image processing device 50 via the communication I / F unit 48 and the network 56, and transmits / receives various information to / from the image processing device 50.

このネットワーク56には、管理サーバ57が更に接続されている。管理サーバ57は、記憶部57Aを含んで構成されている。撮像装置制御部46は、通信I/F部48及びネットワーク56を介して管理サーバ57と通信が可能とされている。   A management server 57 is further connected to the network 56. The management server 57 includes a storage unit 57A. The imaging device control unit 46 can communicate with the management server 57 via the communication I / F unit 48 and the network 56.

一方、画像処理装置50は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや各種情報等を表示するディスプレイ52と、複数のキーを含んで構成され、各種情報や操作指示が入力される操作入力部54と、を備えている。   On the other hand, the image processing apparatus 50 is configured as a server computer, and includes a display 52 that displays an operation menu, various information, and the like, and a plurality of keys, and an operation input for inputting various information and operation instructions. Part 54.

また、画像処理装置50は、装置全体の動作を司るCPU60と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたROM62と、各種データを一時的に記憶するRAM64と、各種データを記憶して保持するHDD66と、ディスプレイ52への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ68と、操作入力部54に対する操作状態を検出する操作入力検出部70と、ネットワーク56を介して撮影装置41に接続され、撮影装置41との間で各種情報の送受信を行う通信I/F部72と、ディスプレイケーブル58を介して表示装置80に対して画像データを出力する画像信号出力部74と、を備えている。画像処理装置50は、通信IF部72を介して、記憶部46Dに記憶された放射線画像を表わす画像データ(デジタルデータ)を撮影装置41から取得する。   The image processing apparatus 50 also stores and holds a CPU 60 that controls the operation of the entire apparatus, a ROM 62 that stores various programs including a control program in advance, a RAM 64 that temporarily stores various data, and various data. Connected to the photographing apparatus 41 via the network 56, a display driver 68 that controls the display of various information on the display 52, an operation input detection unit 70 that detects an operation state of the operation input unit 54, and a network 56. A communication I / F unit 72 that transmits and receives various types of information to and from the device 41 and an image signal output unit 74 that outputs image data to the display device 80 via the display cable 58 are provided. The image processing device 50 acquires image data (digital data) representing the radiation image stored in the storage unit 46D from the imaging device 41 via the communication IF unit 72.

CPU60、ROM62、RAM64、HDD66、ディスプレイドライバ68、操作入力検出部70、通信I/F部72、及び画像信号出力部74は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU60は、ROM62、RAM64、HDD66へのアクセスを行うことができる。また、CPU60は、ディスプレイドライバ68を介したディスプレイ52への各種情報の表示の制御、通信I/F部72を介した撮影装置41との各種情報の送受信の制御、及び画像信号出力部74を介した表示装置80の表示部80Aに表示される画像の制御、を行うことができる。更に、CPU60は、操作入力検出部70を介して操作入力部54に対するユーザの操作状態を把握することができる。   The CPU 60, ROM 62, RAM 64, HDD 66, display driver 68, operation input detection unit 70, communication I / F unit 72, and image signal output unit 74 are connected to each other via a system bus BUS. Therefore, the CPU 60 can access the ROM 62, RAM 64, and HDD 66. Further, the CPU 60 controls the display of various information on the display 52 via the display driver 68, controls the transmission / reception of various information with the imaging device 41 via the communication I / F unit 72, and the image signal output unit 74. The image displayed on the display unit 80A of the display device 80 can be controlled. Furthermore, the CPU 60 can grasp the operation state of the user with respect to the operation input unit 54 via the operation input detection unit 70.

なお、画像処理装置50では、放射線検出器42で検出された放射線画像を表わす画像データに対して、後述するビニング及び画素密度変換が行われる。ビニング及び画素密度変換を行うためのプログラムは、ROM62やHDD66に記憶されている。表示装置80に対して出力する画像データは、画素密度変換後の画像データとなる。   In the image processing device 50, binning and pixel density conversion, which will be described later, are performed on the image data representing the radiation image detected by the radiation detector 42. Programs for performing binning and pixel density conversion are stored in the ROM 62 and the HDD 66. The image data output to the display device 80 is image data after pixel density conversion.

図2には、本実施の形態に係る放射線検出器42の電気的な構成が示されている。   FIG. 2 shows an electrical configuration of the radiation detector 42 according to the present exemplary embodiment.

放射線検出器42には、矩形状の検出領域40が設けられており、当該検出領域40に照射された放射線の検出を行う。この検出領域40内には、同じ大きさの六角形状の画素20が複数配置されている。この六角形状の画素は、正六角形状であってもよいし、扁平した六角形状であってもよい。なお、この六角形状の画素には、六角形の角部の各々を面取りした略六角形状の画素も含まれる。   The radiation detector 42 is provided with a rectangular detection region 40 and detects the radiation applied to the detection region 40. In this detection area 40, a plurality of hexagonal pixels 20 of the same size are arranged. This hexagonal pixel may be a regular hexagon or a flat hexagon. The hexagonal pixel includes a substantially hexagonal pixel in which each hexagonal corner is chamfered.

なお、本実施の形態では、図2に示すように、各画素20を、ハニカム状に配置している。これにより、本実施の形態に係る放射線検出器42では、同じ大きさの六角形状の画素20を所定方向に複数配列した第1の画素列と、該第1の画素列の画素20と同じ大きさの六角形状の画素20を上記所定方向に複数配列した第2の画素列とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列すると共に、前記第2の画素列の画素20が、前記第1の画素列の隣り合う画素間に対応して配置されるので、前記第1の画素列の各画素20の配列ピッチの1/2だけずれるように配置される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the pixels 20 are arranged in a honeycomb shape. Thereby, in the radiation detector 42 according to the present exemplary embodiment, the first pixel column in which a plurality of hexagonal pixels 20 having the same size are arranged in a predetermined direction, and the same size as the pixels 20 in the first pixel column. A plurality of hexagonal pixels 20 arranged in the predetermined direction are alternately arranged in a direction intersecting the predetermined direction, and the pixels 20 in the second pixel row are arranged in the first direction. Are arranged so as to correspond to each other between adjacent pixels in the first pixel column, so that they are arranged so as to be shifted by a half of the arrangement pitch of the respective pixels 20 in the first pixel column.

また、ハニカム状の配置は、行方向で見た場合、次のようにも説明できる。同じ大きさの六角形状の画素20を所定方向に複数配列した第1の画素行と、該第1の画素行の画素20と同じ大きさの六角形状の画素20を上記所定方向に複数配列した第2の画素行とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列すると共に、前記第2の画素行の画素20が、前記第1の画素行の隣接する画素間に対応して配置されるので、前記第1の画素行の各画素20の配列ピッチの1/2だけずれるように配置される。   Further, the honeycomb arrangement can be explained as follows when viewed in the row direction. A first pixel row in which a plurality of hexagonal pixels 20 having the same size are arranged in a predetermined direction, and a plurality of hexagonal pixels 20 having the same size as the pixels 20 in the first pixel row are arranged in the predetermined direction. The second pixel rows are alternately arranged in a direction crossing the predetermined direction, and the pixels 20 of the second pixel row are arranged correspondingly between adjacent pixels of the first pixel row. Therefore, they are arranged so as to be shifted by a half of the arrangement pitch of the pixels 20 in the first pixel row.

なお、被検者の乳房を撮影する場合において、六角形状の画素を扁平させて形成し、画素の幅の短い方が、胸壁側から乳房先へ向かう方向に沿うように乳房を配置して撮影するようにしてもよい。   When imaging the subject's breast, the hexagonal pixel is flattened and the breast is placed so that the shorter pixel width is along the direction from the chest wall toward the breast tip. You may make it do.

ここで、具体例を挙げて説明する。扁平した六角形状の画素とする場合には、図2において紙面上下方向(図3、及び図5(A)においても同じ)に画素を潰して扁平させる。これにより、図2の紙面上部に胸壁を対応させて撮影するマンモグラフィー装置に好適な形態となる。これは、マンモグラフィー装置の場合、胸壁側から乳房先までの奥行き方向を高精細に取りたいニーズがあるためである。従って、この方向に画素を潰して(すなわち、六角形状の画素において、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の長さが、該方向と交差する方向の幅より短くなるように)扁平させ、胸壁側には、ゲートIC及びアンプIC等の外部回路を配置しない構成とすれば、胸壁側から乳房先までの奥行き方向を、解像度を余すことなく撮影できるのである。   Here, a specific example will be described. In the case of a flat hexagonal pixel, the pixel is crushed and flattened in the vertical direction of the drawing in FIG. 2 (the same applies to FIGS. 3 and 5A). Thereby, it becomes a suitable form for the mammography apparatus which image | photographs a chest wall corresponding to the upper part of the paper surface of FIG. This is because, in the case of a mammography apparatus, there is a need to obtain a high-definition depth direction from the chest wall side to the breast tip. Accordingly, the pixel is crushed in this direction (that is, in the hexagonal pixel, the length in the depth direction from the chest wall side to the tip of the breast is shorter than the width in the direction intersecting the direction), and the chest wall is flattened. If the external circuit such as the gate IC and the amplifier IC is not disposed on the side, the depth direction from the chest wall side to the tip of the breast can be photographed without leaving any resolution.

また、六角形状の画素を扁平させる場合には、画素の中心を通る3本の対角線のうち、1本の対角線を他の2本の対角線より長くし、該他の2本の対角線が等しい長さとなるように扁平(第1の扁平方法と呼称する)させるより、1本の対角線を他の2本の対角線より短くし、該他の2本の対角線が等しい長さとなるように扁平(第2の扁平方法と呼称する)させることが好ましい。具体的には、例えば、図3において、紙面の上下方向の対角長d(y)が他の2本の対角長d(x)より短くなるように(すなわち、紙面の上下方向に潰して)扁平させることが好ましい。   In addition, when flattening a hexagonal pixel, one of the three diagonal lines passing through the center of the pixel is made longer than the other two diagonal lines, and the other two diagonal lines are equal in length. Are flattened (referred to as the first flattening method) so that one diagonal is shorter than the other two diagonals, and the other two diagonals are flat (first (Referred to as the flattening method 2). Specifically, for example, in FIG. 3, the diagonal length d (y) in the vertical direction of the paper is shorter than the other two diagonal lengths d (x) (that is, the vertical length of the paper is crushed in the vertical direction). It is preferable to flatten.

まず、何も扁平させない正六角形の状態において、図5(A)では、水平方向の画素の配列ピッチPP1(x)は、垂直方向の画素の配列ピッチPP1(y)より短い。従って、水平方向に高い解像度が確保される。この解像度を確保したまま、第2の扁平方法で、垂直方向の対角長d(y)が短くなるように扁平させることにより、水平方向の解像度だけでなく、垂直方向の解像度も確保することができるのである。   First, in a regular hexagonal state where nothing is flattened, in FIG. 5A, the horizontal pixel arrangement pitch PP1 (x) is shorter than the vertical pixel arrangement pitch PP1 (y). Therefore, high resolution is ensured in the horizontal direction. While ensuring this resolution, by using the second flattening method to flatten the diagonal length d (y) in the vertical direction, not only the horizontal resolution but also the vertical resolution should be secured. Can do it.

各画素20は、図2に示すように、照射された放射線を受けて電荷を発生するセンサ部103と、センサ部103で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量108と、電荷蓄積容量108に蓄積された電荷を読み出すためのTFTスイッチ109と、を含んで構成されている。   As shown in FIG. 2, each pixel 20 receives the irradiated radiation to generate a sensor unit 103 that generates charges, a charge storage capacitor 108 that stores charges generated by the sensor unit 103, and a charge storage capacitor 108 that stores the charges. And a TFT switch 109 for reading out the generated charges.

また、画素20の水平方向(以下、走査配線方向ともいう)に対する各画素列に1本ずつそれぞれ走査配線101が配設されている。走査配線101は、それぞれ走査配線方向の画素列の各画素20に備えられたTFTスイッチ109に接続され、各TFTスイッチ109をスイッチングする制御信号が流れる。   One scanning line 101 is provided for each pixel column in the horizontal direction of the pixel 20 (hereinafter also referred to as a scanning wiring direction). The scanning wiring 101 is connected to the TFT switch 109 provided in each pixel 20 of the pixel column in the scanning wiring direction, and a control signal for switching each TFT switch 109 flows.

また、画素20の垂直方向(以下、信号配線方向ともいう。)に対する各画素列に1本ずつ各画素20を迂回するように蛇行して信号配線107が配設されている。信号配線107は、それぞれ各画素20のTFTスイッチ109に接続され、TFTスイッチ109のスイッチング状態に応じて電荷蓄積容量108に蓄積された電荷が流れる。   Further, the signal wiring 107 is disposed so as to meander around the pixel 20 one by one in each pixel column with respect to the vertical direction of the pixel 20 (hereinafter also referred to as a signal wiring direction). The signal wiring 107 is connected to the TFT switch 109 of each pixel 20, and the charge stored in the charge storage capacitor 108 flows according to the switching state of the TFT switch 109.

本実施の形態に係る放射線検出器42は、信号配線方向の一端側に各信号配線3に流れ出した電気信号を検出する複数のアンプIC105が設けられている。各信号配線3は、予め定められた第1本数(例えば256本)毎にアンプIC105に接続されている。   The radiation detector 42 according to the present embodiment is provided with a plurality of amplifier ICs 105 that detect an electrical signal flowing out to each signal wiring 3 on one end side in the signal wiring direction. Each signal wiring 3 is connected to the amplifier IC 105 for each predetermined first number (for example, 256).

また、本実施の形態に係る放射線検出器42は、検出領域40を挟んで信号配線方向の両側に各走査配線101にTFTスイッチ109をON/OFFするための制御信号を出力する複数のゲートIC104A、104Bが設けられている。各走査配線101は、一方及び他方の端部が1本ずつ交互にゲートIC104A、104Bに接続されており、また、予め定められた第2本数(例えば256本)毎に別のゲートIC104A、104Bに接続されている。なお、図2では、アンプIC105、ゲートIC104A、104Bをそれぞれ1つずつに省略して図示している。   Further, the radiation detector 42 according to the present embodiment includes a plurality of gate ICs 104A that output control signals for turning on / off the TFT switch 109 to each scanning wiring 101 on both sides in the signal wiring direction across the detection region 40. , 104B are provided. Each scanning wiring 101 is alternately connected to the gate ICs 104A and 104B one by one at the other end, and another gate IC 104A and 104B for each predetermined second number (for example, 256). It is connected to the. In FIG. 2, the amplifier IC 105 and the gate ICs 104A and 104B are not shown one by one.

アンプIC105は、各信号配線107毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。アンプIC105では、各信号配線107より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することにより、画像を構成する各画素の情報として、各電荷蓄積容量108に蓄積された電荷量を検出する。   The amplifier IC 105 includes an amplifier circuit that amplifies an input electric signal for each signal wiring 107. The amplifier IC 105 detects the amount of charge accumulated in each charge storage capacitor 108 as information of each pixel constituting the image by amplifying and detecting an electric signal input from each signal wiring 107 by an amplifier circuit. .

このアンプIC105及びゲートIC104A、104Bには、信号処理装置106が接続されている。信号処理装置106は、アンプIC105において検出された電気信号をデジタルデータに変換して記憶部46Dに記憶すると共に、アンプIC105に対して信号検出のタイミングを示す制御信号を出力し、ゲートIC104に対してスキャン信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する。   A signal processing device 106 is connected to the amplifier IC 105 and the gate ICs 104A and 104B. The signal processing device 106 converts the electrical signal detected by the amplifier IC 105 into digital data and stores it in the storage unit 46D, and outputs a control signal indicating the timing of signal detection to the amplifier IC 105, and outputs to the gate IC 104 Then, a control signal indicating the output timing of the scan signal is output.

図4は、放射線検出器42の構造を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of the radiation detector 42.

図4に示すように、放射線検出器42は、絶縁性の基板1上に、走査配線101、蓄積容量下部電極14、及びゲート電極2が形成されている。走査配線101は、画素20の走査配線方向に対する各画素列に1本ずつ、画素列の間を画素20を迂回するように蛇行して配設されており、上側の画素列の各画素20に形成されたゲート電極2に接続されると共に、下側の画素列の各画素20に形成された蓄積容量下部電極14に接続されている。この走査配線101、蓄積容量下部電極14、及びゲート電極2が形成された配線層(以下、この配線層を「第1信号配線層」ともいう。)は、Al若しくはCu、又はAl若しくはCuを主体とした積層膜を用いて形成されているが、これらに限定されるものではない。   As shown in FIG. 4, in the radiation detector 42, the scanning wiring 101, the storage capacitor lower electrode 14, and the gate electrode 2 are formed on the insulating substrate 1. One scanning wiring 101 is arranged in a meandering manner so as to bypass the pixel 20 between the pixel columns, one for each pixel column with respect to the scanning wiring direction of the pixel 20. In addition to being connected to the formed gate electrode 2, it is connected to a storage capacitor lower electrode 14 formed in each pixel 20 of the lower pixel column. The wiring layer in which the scanning wiring 101, the storage capacitor lower electrode 14, and the gate electrode 2 are formed (hereinafter, this wiring layer is also referred to as “first signal wiring layer”) is made of Al or Cu, or Al or Cu. Although it is formed by using a main laminated film, it is not limited to these.

この第1信号配線層上には、一面に絶縁膜15Aが形成されており、ゲート電極2上に位置する部位がTFTスイッチ109におけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜15Aは、例えば、SiN等からなっており、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)成膜により形成される。 On the first signal wiring layer, an insulating film 15A is formed on one surface, and a portion located on the gate electrode 2 functions as a gate insulating film in the TFT switch 109. The insulating film 15A is made of, for example, SiN X or the like, and is formed by, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition) film formation.

絶縁膜15A上のゲート電極2上には、半導体活性層8が島状に形成されている。この半導体活性層8は、TFTスイッチ109のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。   On the gate electrode 2 on the insulating film 15A, the semiconductor active layer 8 is formed in an island shape. The semiconductor active layer 8 is a channel portion of the TFT switch 109 and is made of, for example, an amorphous silicon film.

これらの上層には、ソース電極9、及びドレイン電極13が形成されている。このソース電極9及びドレイン電極13が形成された配線層には、ソース電極9、ドレイン電極13とともに、信号配線107が形成され、また、絶縁膜15A上の蓄積容量下部電極14に対応する位置に蓄積容量上部電極16が形成されている。ドレイン電極13は蓄積容量上部電極16に接続されている。信号配線107は、各画素20に形成されたソース電極9に接続されている。ソース電極9、ドレイン電極13、信号配線107、及び蓄積容量上部電極16が形成された配線層(以下、この配線層を「第2信号配線層」ともいう。)は、Al若しくはCu、又はAl若しくはCuを主体とした積層膜が用いて形成されるが、これらに限定されるものではない。このソース電極9及びドレイン電極13と半導体活性層8との間には不純物添加アモルファスシリコン等による不純物添加半導体層(不図示)が形成されている。これらによりスイッチング用のTFTスイッチ109が構成される。なお、TFTスイッチ109は後述する下部電極11により収集、蓄積される電荷の極性によってソース電極9とドレイン電極13が逆となる。   A source electrode 9 and a drain electrode 13 are formed on these upper layers. In the wiring layer in which the source electrode 9 and the drain electrode 13 are formed, the signal wiring 107 is formed together with the source electrode 9 and the drain electrode 13, and at a position corresponding to the storage capacitor lower electrode 14 on the insulating film 15A. A storage capacitor upper electrode 16 is formed. The drain electrode 13 is connected to the storage capacitor upper electrode 16. The signal wiring 107 is connected to the source electrode 9 formed in each pixel 20. The wiring layer in which the source electrode 9, the drain electrode 13, the signal wiring 107, and the storage capacitor upper electrode 16 are formed (hereinafter, this wiring layer is also referred to as “second signal wiring layer”) is made of Al, Cu, or Al. Alternatively, it is formed using a laminated film mainly composed of Cu, but is not limited thereto. An impurity doped semiconductor layer (not shown) made of doped amorphous silicon or the like is formed between the source electrode 9 and drain electrode 13 and the semiconductor active layer 8. These constitute a switching TFT switch 109. In the TFT switch 109, the source electrode 9 and the drain electrode 13 are reversed depending on the polarity of charges collected and accumulated by the lower electrode 11 described later.

これら第2信号配線層を覆い、基板1上の画素が設けられた領域のほぼ全面(ほぼ全領域)には、TFT保護膜層15Bが形成されている。このTFT保護膜層15Bは、例えば、SiN等からなっており、例えば、CVD成膜により形成される。 A TFT protective film layer 15B is formed on almost the entire area (substantially the entire area) of the area where the pixels on the substrate 1 are provided so as to cover these second signal wiring layers. The TFT protective film layer 15B is made of, for example, SiN X or the like, and is formed by, for example, CVD film formation.

このTFT保護膜層15B上には、塗布型の層間絶縁膜12が形成されている。この層間絶縁膜12は、低誘電率(比誘電率ε=2〜4)の感光性の有機材料(例えば、ポジ型感光性アクリル系樹脂:メタクリル酸とグリシジルメタクリレートとの共重合体からなるベースポリマーに、ナフトキノンジアジド系ポジ型感光剤を混合した材料など)により1〜4μmの膜厚で形成されている。 A coating type interlayer insulating film 12 is formed on the TFT protective film layer 15B. This interlayer insulating film 12 is made of a photosensitive organic material having a low dielectric constant (relative dielectric constant ε r = 2 to 4) (for example, a positive photosensitive acrylic resin: a copolymer of methacrylic acid and glycidyl methacrylate). And a base polymer mixed with a naphthoquinonediazide-based positive photosensitive agent).

本実施の形態に係る放射線検出器42では、この層間絶縁膜12によって層間絶縁膜12上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、一般的にこのような材料は平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。本実施の形態に係る放射線検出器42では、この層間絶縁膜12及びTFT保護膜層15Bの蓄積容量上部電極16と対向する位置にコンタクトホール17が形成されている。   In the radiation detector 42 according to the present exemplary embodiment, the interlayer insulating film 12 suppresses the capacitance between metals disposed in the upper layer and the lower layer of the interlayer insulating film 12 to be low. In general, such a material also has a function as a flattening film, and has an effect of flattening a lower step. In the radiation detector 42 according to the present embodiment, the contact hole 17 is formed at a position facing the storage capacitor upper electrode 16 of the interlayer insulating film 12 and the TFT protective film layer 15B.

層間絶縁膜12上には、各画素20毎に、各々コンタクトホール17を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部103の下部電極11が形成されおり、この下部電極11は、非晶質透明導電酸化膜(ITO)からなり、コンタクトホール17を介して蓄積容量上部電極16と接続されている。よって、下部電極11とTFTスイッチ109とは蓄積容量上部電極16を介して電気的に接続されている。   On the interlayer insulating film 12, the lower electrode 11 of the sensor unit 103 is formed so as to cover the pixel region while filling the contact hole 17 for each pixel 20. It is made of a conductive oxide film (ITO) and is connected to the storage capacitor upper electrode 16 through a contact hole 17. Therefore, the lower electrode 11 and the TFT switch 109 are electrically connected via the storage capacitor upper electrode 16.

下部電極11上の基板1上の画素20が設けられた画素領域のほぼ全面には、半導体層6が一様に形成されている。この半導体層6は、X線などの放射線が照射されることにより、内部に電荷(電子−正孔)を発生するものである。つまり、半導体層6は導電性を有し、X線による画像情報を電荷情報に変換するためのものである。また、半導体層6は、例えば、セレンを主成分とする非晶質のa−Se(アモルファスセレン)からなる。ここで、主成分とは、50%以上の含有率を有するということである。   The semiconductor layer 6 is uniformly formed on almost the entire surface of the pixel region where the pixels 20 on the substrate 1 on the lower electrode 11 are provided. The semiconductor layer 6 generates charges (electrons-holes) inside when irradiated with radiation such as X-rays. That is, the semiconductor layer 6 has conductivity and is for converting image information by X-rays into charge information. The semiconductor layer 6 is made of, for example, amorphous a-Se (amorphous selenium) containing selenium as a main component. Here, the main component means having a content of 50% or more.

この半導体層6上には、上部電極7が形成されている。この上部電極7は、図示しないバイアス電源に接続されており、バイアス電源からバイアス電圧が供給されている。   An upper electrode 7 is formed on the semiconductor layer 6. The upper electrode 7 is connected to a bias power source (not shown), and a bias voltage is supplied from the bias power source.

次に、本実施の形態に係る放射線検出器42の動作原理について説明する。   Next, the operation principle of the radiation detector 42 according to the present embodiment will be described.

上部電極7と蓄積容量下部電極14との間にバイアス電圧を印加した状態で、半導体層6にX線が照射されると、半導体層6内に電荷(電子−正孔対)が発生する。   When the semiconductor layer 6 is irradiated with X-rays while a bias voltage is applied between the upper electrode 7 and the storage capacitor lower electrode 14, charges (electron-hole pairs) are generated in the semiconductor layer 6.

半導体層6と電荷蓄積容量108とは電気的に直列に接続された構造となっている。このため、半導体層6内に発生した電子は+(プラス)電極側に、正孔は−(マイナス)電極側に移動する。画像検出時には、ゲートIC104A、104Bから全ての走査配線101に対してOFF信号(0V)が出力されて、TFTスイッチ109のゲート電極2に負バイアスが印加される。これにより、各TFTスイッチ109がOFF状態に保持されている。この結果、半導体層6内に発生した電子は下部電極11により収集されて電荷蓄積容量108に蓄積される。   The semiconductor layer 6 and the charge storage capacitor 108 are electrically connected in series. For this reason, electrons generated in the semiconductor layer 6 move to the + (plus) electrode side, and holes move to the-(minus) electrode side. At the time of image detection, an OFF signal (0 V) is output from the gate ICs 104 </ b> A and 104 </ b> B to all the scanning wirings 101, and a negative bias is applied to the gate electrode 2 of the TFT switch 109. As a result, each TFT switch 109 is held in the OFF state. As a result, electrons generated in the semiconductor layer 6 are collected by the lower electrode 11 and accumulated in the charge storage capacitor 108.

画像読出時には、ゲートIC104、104Bから各走査配線101に対して1本ずつ順にON信号が出力されて、TFTスイッチ109のゲート電極に走査配線101を介して順次ON信号(+10〜20V)が印加される。これにより、走査配線方向の各画素列の各画素20のTFTスイッチ109が1列ずつ順次ONされ、1列ずつ各画素20の電荷蓄積容量108に蓄積された電荷量に応じた電気信号が信号配線107に流れ出す。   At the time of image reading, one ON signal is sequentially output from the gate ICs 104 and 104B to each scanning wiring 101, and the ON signal (+10 to 20V) is sequentially applied to the gate electrode of the TFT switch 109 via the scanning wiring 101. Is done. As a result, the TFT switch 109 of each pixel 20 in each pixel column in the scanning wiring direction is sequentially turned on one by one, and an electric signal corresponding to the amount of charge accumulated in the charge storage capacitor 108 of each pixel 20 is signaled one by one. It flows out to the wiring 107.

アンプIC105は、各信号配線107に流れた電気信号に基づいて各センサ部103の電荷蓄積容量108に蓄積された電荷量を、画像を構成する画素の情報(以下、画素情報)として検出する。これにより、放射線検出器42に照射されたX線により示される画像を示す画像データを得ることができる。   The amplifier IC 105 detects the amount of charge stored in the charge storage capacitor 108 of each sensor unit 103 based on the electrical signal flowing through each signal wiring 107 as information on the pixels constituting the image (hereinafter referred to as pixel information). Thereby, the image data which shows the image shown with the X-ray irradiated to the radiation detector 42 can be obtained.

本実施の形態に係る放射線検出器42によりにより得られる画像データは、各画素がハニカム状に配列された画像を表わす画像データとなる。一方、多くのプリンタやモニタ等の出力機器(本実施の形態では、表示装置80)は、各画素が正方格子状に配列された画像を取り扱うことを前提として構成されているため、画像処理装置50で、該検出された放射線画像を表わす画像データに対する補間処理を行って画素密度変換される。   Image data obtained by the radiation detector 42 according to the present embodiment is image data representing an image in which each pixel is arranged in a honeycomb shape. On the other hand, many output devices such as printers and monitors (display device 80 in the present embodiment) are configured on the premise that they handle images in which each pixel is arranged in a square lattice. In 50, pixel density conversion is performed by performing interpolation processing on the image data representing the detected radiation image.

ただし、放射線量が少ない場合には、十分な感度が得られないこともあり、また、動画などの高フレームレートにおいては、感度の問題だけでなく、検出された放射線画像の画像処理を早く行って出力を早くしたい要求もあることから、本実施の形態に係る画像処理装置50は、隣り合う複数の画素20を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素20から検出され記憶部46Dに記憶された各デジタルデータ(画素値)を加算し(ビニングともいう)、画素群内の各画素20の画素値の加算値(すなわち各画素値の合計値)を画素値とする画像データに対して補間処理を行って画素密度変換することができるように構成されている。   However, when the radiation dose is small, sufficient sensitivity may not be obtained. At high frame rates such as moving images, not only the sensitivity problem but also the image processing of the detected radiation image is performed quickly. Therefore, the image processing apparatus 50 according to the present embodiment is detected from each pixel 20 in each pixel group for each pixel group in which a plurality of adjacent pixels 20 are combined. Image data in which each digital data (pixel value) stored in 46D is added (also referred to as binning), and an added value of each pixel 20 in the pixel group (that is, a total value of each pixel value) is used as a pixel value. The pixel density can be converted by performing an interpolation process on the image.

ここで、まず、ビニングを行わずに、画素密度変換を行う場合の処理内容を説明する。図5(A)、(B)は、ビニングを行わない場合の画素密度変換処理の内容を模式的に示した図である。   Here, first, the processing contents when performing pixel density conversion without performing binning will be described. FIGS. 5A and 5B are diagrams schematically showing the contents of pixel density conversion processing when binning is not performed.

図2,図3を用いて説明したように、六角形状の各画素は、ハニカム状に配置されているため、放射線検出器42により検出された放射線画像は、図5(A)に示すように、各画素がハニカム状に配列された画像となる。なお、画素内に描かれた黒点は、画素重心である。   As described with reference to FIGS. 2 and 3, since the hexagonal pixels are arranged in a honeycomb shape, the radiation image detected by the radiation detector 42 is as shown in FIG. Thus, an image in which each pixel is arranged in a honeycomb shape is obtained. Note that the black point drawn in the pixel is the pixel center of gravity.

この放射線画像を表わす画像データを、図5(B)に示すように、複数の画素が正方格子状に配置された画像を表わす画像データに変換する。なお、このとき、変換後の画像の正方格子の面積S2が、変換前の六角形状の領域の面積S1以下となるように変換される。画素密度変換で行われる補間処理は、最近傍法、線形補間法、バイキュービック補間法など周知の補間処理を採用することができる。また、例えば、特開2000−244733号公報に記載の画素密度変換方法を行うようにしてもよい。   As shown in FIG. 5B, the image data representing the radiographic image is converted into image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern. At this time, the square lattice area S2 of the image after conversion is converted to be equal to or less than the area S1 of the hexagonal region before conversion. As the interpolation process performed by the pixel density conversion, a known interpolation process such as a nearest neighbor method, a linear interpolation method, or a bicubic interpolation method can be employed. Further, for example, the pixel density conversion method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-244733 may be performed.

なお、画素密度変換する際の補間処理を、画素密度変換前の画像データにおいて、水平方向及び垂直方向のうち画素の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。距離が短い方から補間処理を行った方が、逆方向から行うより精度が高くなるし、変換スピードも上がる。   In addition, the interpolation processing at the time of pixel density conversion is performed on the image data before the pixel density conversion by first performing the interpolation processing in the direction in which the pixel arrangement pitch is short in the horizontal direction and the vertical direction, and performing the interpolation processing in the other direction. It may be performed later. If the interpolation process is performed from the shorter distance, the accuracy is higher than that from the opposite direction, and the conversion speed is also increased.

例えば、図5(A)に示すように、水平方向の画素の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の画素の配列ピッチPP1(y)より短い場合には、水平方向の補間処理から先に行い、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う。また、逆に、垂直方向の画素の配列ピッチPP1(y)が、水平方向の画素の配列ピッチPP1(x)より短い場合には、垂直方向の補間処理から先に行い、水平方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う。   For example, as shown in FIG. 5A, when the horizontal pixel arrangement pitch PP1 (x) is shorter than the vertical pixel arrangement pitch PP1 (y), the horizontal interpolation processing is performed first. The vertical interpolation process is performed after the horizontal interpolation process. Conversely, when the vertical pixel arrangement pitch PP1 (y) is shorter than the horizontal pixel arrangement pitch PP1 (x), the vertical interpolation processing is performed first, and the horizontal interpolation processing is performed. Is performed after the horizontal interpolation process.

これにより、本実施の形態の放射線検出器42により検出された情報を十分に生かすことができる。   Thereby, the information detected by the radiation detector 42 of the present embodiment can be fully utilized.

次に、ビニングを行ってから画素密度変換を行う場合の処理内容について説明する。ここでは、図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、本フローチャートに示す処理は、画像処理装置50のCPU60が、ROM62或いはHDD66に記憶されているプログラムを実行することにより行われる。   Next, the processing content when performing pixel density conversion after binning will be described. Here, description will be made with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the processing shown in this flowchart is performed by the CPU 60 of the image processing apparatus 50 executing a program stored in the ROM 62 or the HDD 66.

ステップ200では、撮影装置41の放射線検出器42により撮影され記憶部46Dに記憶された放射線画像の画像データを取得する。この取得は、撮影装置41で撮影された放射線画像の画像データが記憶部46Dに記憶されたときに、自動的に画像処理装置50に転送されるように構成されていてもよいし、画像処理装置50から所定のタイミングで撮影装置41に画像データの要求を出して、該要求に応じて撮影装置41から送信された画像データを受信することにより取得するようにしてもよい。   In step 200, image data of a radiographic image captured by the radiation detector 42 of the imaging apparatus 41 and stored in the storage unit 46D is acquired. This acquisition may be configured to be automatically transferred to the image processing device 50 when the image data of the radiographic image captured by the imaging device 41 is stored in the storage unit 46D. A request for image data may be issued from the apparatus 50 to the photographing apparatus 41 at a predetermined timing, and the image data transmitted from the photographing apparatus 41 may be received in response to the request.

ステップ202では、取得した画像データに基づいて、予め定められた画素群毎にビニングを行う。ここでは、一例として、4つの画素を組み合わせた画素群毎にビニングを行う。図7に、各画素群の配置例を示す。なお、図7では、画素群の各々が区別しやすいように、隣り合う画素群の各画素に対する塗りつぶしパターンを異ならせた(図8〜図14についても同様)。   In step 202, binning is performed for each predetermined pixel group based on the acquired image data. Here, as an example, binning is performed for each pixel group in which four pixels are combined. FIG. 7 shows an arrangement example of each pixel group. In FIG. 7, the fill pattern for each pixel of the adjacent pixel group is made different so that each pixel group can be easily distinguished (the same applies to FIGS. 8 to 14).

図7に示す例では、各画素群は、各々の画素の隣接する2辺が他の2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された3つの画素と、隣接する2辺の各々が該3つの画素のうちの2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された1つの画素とからなる4つの画素の組み合わせとして定められている。また、この4つの画素の組み合わせは、隣り合う一対の画素の組が2組並んで配置され、且つ一方の組の1つの画素の隣接する2辺が、他方の組の2つの画素の各々の1辺に隣り合うように配置された4つの画素の組み合わせであるとも言える。   In the example illustrated in FIG. 7, each pixel group includes three pixels arranged so that two adjacent sides of each pixel are adjacent to one side of each of the other two pixels, and each of the two adjacent sides. Is defined as a combination of four pixels composed of one pixel arranged so as to be adjacent to one side of each of the two pixels of the three pixels. In addition, in the combination of the four pixels, two sets of a pair of adjacent pixels are arranged side by side, and two adjacent sides of one pixel of one set are each of two pixels of the other set. It can be said that this is a combination of four pixels arranged adjacent to one side.

ビニングでは、この4つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を1画素の画素値とする第1の画像データを作成する。後述する画素密度変換において、第1の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭(図7の破線で示した形状)で囲まれた領域を1つの画素(以下、実際の画素20と区別するためにビニング画素と呼称する)として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。   In binning, the pixel values of the four pixels are added to obtain a total value, and first image data having each total value as a pixel value of one pixel is created. In pixel density conversion to be described later, the pixel value of the first image data is set to one pixel (hereinafter referred to as an actual pixel) in a region surrounded by the outline of the pixel group corresponding to the pixel value (the shape indicated by the broken line in FIG. 7). (Referred to as a binning pixel in order to distinguish it from the pixel 20).

図8に、画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、各重心は、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域(図8の領域Aも参照。)を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。   In FIG. 8, the barycentric position of the pixel group is indicated by a black dot. As shown in the figure, each center of gravity includes a hexagonal region (including region A in FIG. 8) formed by connecting one center of gravity inside and connecting six centers of gravity existing around the center of gravity. When a plurality of (see.) Are formed, the hexagonal regions are arranged adjacent to each other in a honeycomb shape.

言い換えれば、画素群の重心を所定方向に複数配列した第1の列と、第1の列と同じ配列ピッチで画素群の重心を上記所定方向に複数配列した第2の列とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列されると共に、第2の列の重心が、第1の列の隣り合う重心間に対応して配置された状態となっている。これにより、ここでは第1の列と第2の列とが配列ピッチの1/2ずれた状態となっている。   In other words, a first column in which a plurality of centroids of pixel groups are arranged in a predetermined direction and a second column in which a plurality of centroids of pixel groups are arranged in the predetermined direction at the same arrangement pitch as the first column are in the predetermined direction. Are alternately arranged in a direction intersecting with each other, and the centroids of the second column are arranged correspondingly between adjacent centroids of the first column. Thereby, the 1st row | line and the 2nd row | line | column are in the state which shifted | deviated 1/2 of arrangement pitch here.

また、行方向で見た場合、次のようにも説明できる。画素群の重心を所定方向に複数配列した第1の行と、第1の行と同じ配列ピッチで画素群の重心を上記所定方向に複数配列した第2の行とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列されると共に、第2の行の画素群の重心が、第1の行の隣り合う重心間に対応して配置された状態となっている。これにより、ここでは第1の行と第2の行とが配列ピッチの1/2ずれた状態となっている。   When viewed in the row direction, it can also be explained as follows. A first row in which a plurality of centroids of the pixel group are arranged in a predetermined direction and a second row in which a plurality of centroids of the pixel group are arranged in the predetermined direction at the same arrangement pitch as the first row intersect with the predetermined direction. The pixels are alternately arranged in the direction, and the centroids of the pixel groups in the second row are arranged correspondingly between adjacent centroids in the first row. Thereby, here, the first row and the second row are in a state shifted by ½ of the arrangement pitch.

このように、本実施の形態では、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定めている。なお、本例では、この配置により、六角形状の領域Aにおいて、中心に位置する重心から、周囲に配置された6個の重心までの距離の各々が等しくなっている。   As described above, in the present embodiment, using the centroid of each region surrounded by the outline of the pixel group, the six centroids that include one centroid inside and that exist around the one centroid are represented by lines. The combination of pixels in each pixel group is determined so that when a plurality of hexagonal regions formed by connecting are formed adjacent to each other, the plurality of hexagonal regions formed are arranged in a honeycomb shape. ing. In this example, with this arrangement, in the hexagonal region A, the distances from the center of gravity located at the center to the six center of gravity arranged around are equal.

ステップ204では、上記第1の画像データを、複数の画素が正方格子状に配置された画像を表わす第2の画像データに変換する画素密度変換を行う。ビニングした後に行われる画素密度変換では、第1の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち、各画素群の重心の配列ピッチ(ビニング画素の配列ピッチといっても良い)が短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。   In step 204, pixel density conversion is performed to convert the first image data into second image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern. In pixel density conversion performed after binning, interpolation processing is performed in the first image data in a direction where the arrangement pitch of the center of gravity of each pixel group (also referred to as binning pixel arrangement pitch) is short in the horizontal direction and the vertical direction. May be performed first, and interpolation processing in the other direction may be performed later.

例えば、図8に示すように、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)より短い場合には、水平方向の補間処理から先に行い(図9(A)も参照。)、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う(図9(B)も参照。)。また、逆に、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)が、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)より短い場合には、垂直方向の補間処理から先に行い、水平方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う。   For example, as shown in FIG. 8, when the horizontal center of gravity arrangement pitch PP1 (x) is shorter than the vertical center of gravity arrangement pitch PP1 (y), the horizontal interpolation processing is performed first (see FIG. 8). 9 (A)), and the vertical interpolation processing is performed after the horizontal interpolation processing (see also FIG. 9B). Conversely, if the vertical center-of-gravity array pitch PP1 (y) is shorter than the horizontal center-of-gravity array pitch PP1 (x), the vertical interpolation processing is performed first, and the horizontal interpolation processing is performed. Is performed after the horizontal interpolation process.

前述したように、距離が短い方から補間処理を行った方が、逆方向から行うより精度が高くなるし、変換スピードも上がる。これにより、本実施の形態の放射線検出器42により検出された情報を十分に生かすことができる。   As described above, when the interpolation process is performed from the shorter distance, the accuracy is higher than when the interpolation process is performed from the opposite direction, and the conversion speed is also increased. Thereby, the information detected by the radiation detector 42 of the present embodiment can be fully utilized.

なお、ビニング後の補間処理の方法は、ビニングしない場合の補間処理と同様に、最近傍法、線形補間法、バイキュービック補間法など周知の方法を用いるようにしてもよい。   Note that the interpolation processing method after binning may use a known method such as a nearest neighbor method, a linear interpolation method, or a bicubic interpolation method, similarly to the interpolation processing when binning is not performed.

画像処理装置50は、表示装置80で放射線画像を表示する場合には、このようにして求めた画素密度変換後の画像データを該表示装置80に対して出力する。表示装置80は、該画素密度変換後の画像データに基づいて放射線画像を表示する。   When displaying a radiation image on the display device 80, the image processing device 50 outputs the image data after the pixel density conversion thus obtained to the display device 80. The display device 80 displays a radiation image based on the image data after the pixel density conversion.

以上説明したように、六角形状の画素がハニカム配列された放射線検出器42により得られた画像データを、画素群毎にビニングして画素密度変換し、このとき、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定めるようにしたため、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置(画素群の重心位置)の偏りを抑制し、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。   As described above, the image data obtained by the radiation detector 42 in which hexagonal pixels are arranged in a honeycomb are binned for each pixel group to convert the pixel density. At this time, the pixel data is surrounded by the outline of the pixel group. When the center of gravity of each region is used and a plurality of hexagonal regions are formed adjacent to each other and formed by connecting the six centers of gravity existing around the center of gravity with a line. In addition, since the combination of each pixel of each pixel group is determined so that the plurality of formed hexagonal regions are arranged in a honeycomb shape, binning is performed in each of the horizontal direction, the vertical direction, and the diagonal direction. The bias of the subsequent pixel position (the barycentric position of the pixel group) can be suppressed, and the resolution can be ensured in each direction as in the image before binning.

また、ビニング前の重心の配列(図5(A)も参照)と、ビニング後の重心の配列(図8も参照)とが共に、重心により形成される六角形状の領域がハニカム状に配列された状態となっていることから、ビニング後に画素密度変換を行う場合であっても、ビニングなしで画素密度変換を行うときと同様のアルゴリズムで処理することができ、ビニング処理後の画素密度変換処理のアルゴリズムを別途製造しなくても、画素密度変換処理のアルゴリズムを共有することができる。   In addition, both the arrangement of the center of gravity before binning (see also FIG. 5A) and the arrangement of the center of gravity after binning (see also FIG. 8) are arranged in hexagonal regions formed by the center of gravity in a honeycomb shape. Therefore, even if pixel density conversion is performed after binning, it can be processed with the same algorithm as when performing pixel density conversion without binning, and pixel density conversion processing after binning processing Even if this algorithm is not manufactured separately, the pixel density conversion processing algorithm can be shared.

なお、上記実施の形態では4つの画素を含む画素群毎にビニングを行う例について説明したが、これに限定されない。例えば、図10に示すように、各々の画素の隣接する2辺が他の2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された3つの画素の組み合わせを、ビニングするときの画素群として定め、ビニングしてもよい。   In the above embodiment, an example in which binning is performed for each pixel group including four pixels has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10, as a pixel group when binning a combination of three pixels arranged so that two adjacent sides of each pixel are adjacent to one side of each of the other two pixels. It may be determined and binned.

ビニングでは、この3つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を1画素の画素値とする第1の画像データを作成する。画素密度変換では、第1の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭(図10の破線で示した形状)で囲まれた領域を1つの画素(ビニング画素)として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。   In binning, the pixel values of these three pixels are added to obtain a total value, and first image data is created with each total value as the pixel value of one pixel. In the pixel density conversion, the pixel value of the first image data is regarded as a single pixel (binning pixel) in an area surrounded by the outline of the pixel group corresponding to the pixel value (the shape indicated by the broken line in FIG. 10). Is treated as the pixel value of each binning pixel.

図11に、図10に対応する画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、本例においても、各重心は、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。   FIG. 11 shows the barycentric position of the pixel group corresponding to FIG. As shown in the figure, also in this example, each centroid includes a plurality of hexagonal regions formed by connecting six centroids existing around one centroid with lines. When the individual pieces are formed, the hexagonal regions are arranged so as to be adjacent and arranged in a honeycomb shape.

画素密度変換処理においては、図11に示すように、ここでは、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)が、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)より短いため、垂直方向の補間処理から先に行い、水平方向の補間処理は垂直方向の補間処理の後に行うようにしてもよい。   In the pixel density conversion process, as shown in FIG. 11, the vertical center-of-gravity array pitch PP1 (y) is shorter than the horizontal center-of-gravity array pitch PP1 (x). The horizontal interpolation process may be performed after the vertical interpolation process.

また、例えば、図12に示すように、1つの中心の画素と該1つの中心の画素の周辺に位置する6つの画素からなる7つの画素の組み合わせであって、前記周辺の画素の各々の1辺が前記中心の画素のいずれかの1辺と隣り合うように配置された7つの画素の組み合わせを、ビニングするときの画素群として定め、ビニングしてもよい。   Further, for example, as shown in FIG. 12, a combination of seven pixels including one central pixel and six pixels located around the central pixel, each of the peripheral pixels being 1 A combination of seven pixels arranged so that the side is adjacent to any one of the central pixels may be defined as a pixel group for binning and binned.

ビニングでは、この7つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を1画素の画素値とする第1の画像データを作成する。画素密度変換では、第1の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭(図12の破線で示した形状)で囲まれた領域を1つの画素(ビニング画素)として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。   In binning, the pixel values of the seven pixels are added to obtain a total value, and first image data having each total value as a pixel value of one pixel is created. In the pixel density conversion, the pixel value of the first image data is regarded as a single pixel (binning pixel) in an area surrounded by the outline of the pixel group corresponding to the pixel value (the shape indicated by the broken line in FIG. 12). Is treated as the pixel value of each binning pixel.

図13に、図12に対応する画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、本例においても、各重心は、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。なお、本例では、重心により形成される六角形状の領域の角度が、上記3つの画素群や4つの画素群の例に比べて若干傾斜しているが、ハニカム状の配列であることに変わりない。   FIG. 13 shows the barycentric position of the pixel group corresponding to FIG. As shown in the figure, also in this example, each centroid includes a plurality of hexagonal regions formed by connecting six centroids existing around one centroid with lines. When the individual pieces are formed, the hexagonal regions are arranged so as to be adjacent and arranged in a honeycomb shape. In this example, the angle of the hexagonal region formed by the center of gravity is slightly inclined as compared with the three pixel groups and the four pixel groups described above, but it changes to a honeycomb-like arrangement. Absent.

画素密度変換処理においては、図13に示すように、ここでは、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)より短いため、水平方向の補間処理から先に行い、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行うようにしてもよい。   In the pixel density conversion process, as shown in FIG. 13, the horizontal center-of-gravity array pitch PP1 (x) is shorter than the vertical center-of-gravity array pitch PP1 (y). First, the vertical interpolation process may be performed after the horizontal interpolation process.

このように、3つの画素の組み合わせからなる画素群、7つの画素の組み合わせからなる画素群を用いても、上記4つの画素の組み合わせからなる画素群を用いた場合と同様の効果が得られる。   As described above, even when a pixel group composed of a combination of three pixels and a pixel group composed of a combination of seven pixels are used, the same effect as in the case of using a pixel group composed of a combination of the four pixels can be obtained.

なお、上記実施の形態では、放射線検出器42に配置される画素20が正六角形である場合について説明したが、このように正六角形とすることで、ビニング前後で、水平方向、垂直方向、斜め方向の各方向において、重心の各々の位置を等間隔とすることができるため、特に効果が高い。すなわち、正六角形の画素20の重心の位置、及びビニングしたときの画素群の重心位置の各々が、ともに水平方向、垂直方向、及び斜め方向で等間隔となり、それぞれの方向について偏りなく解像度を確保できる。   In the above-described embodiment, the case where the pixels 20 arranged in the radiation detector 42 are regular hexagons has been described. However, by adopting regular hexagons in this way, horizontal, vertical, and diagonal before and after binning. Since each position of the center of gravity can be equally spaced in each direction, the effect is particularly high. That is, the position of the center of gravity of the regular hexagonal pixel 20 and the position of the center of gravity of the pixel group when binning are equally spaced in the horizontal direction, vertical direction, and diagonal direction, and the resolution is ensured without deviation in each direction. it can.

また、放射線検出器42に配置される画素20を正六角形ではなく、前述したように、各画素20を、扁平させた六角形状となるように形成してもよい。各画素20を扁平して形成した場合であっても、上記と同様にビニングを行って画素密度変換を行うようにすればよい。扁平させた場合であっても、画素群の重心は六角形状を保ち前述したようにハニカム状に配置されるため、各方向で重心の各々の位置が完全な等間隔とはならないまでも極端な偏りは抑制される。   Further, the pixels 20 arranged in the radiation detector 42 may be formed to have a flat hexagonal shape as described above instead of the regular hexagonal shape. Even when each pixel 20 is formed flat, binning may be performed in the same manner as described above to perform pixel density conversion. Even when flattened, the center of gravity of the pixel group maintains a hexagonal shape and is arranged in a honeycomb shape as described above, so that the positions of the center of gravity in each direction are not evenly spaced evenly. The bias is suppressed.

なお、扁平率は(ビニングしても)各方向について所望の解像度が得られる範囲内の値とすることができる。また、例えば、画素密度変換した後の画像データの画素の配列ピッチと、各画素群の重心の配列ピッチとの比が、一桁程度の簡単な整数の比(例えば、2:3、3:5等)となるように扁平してもよい。これにより、補間処理が容易になる。例えば、図3においてd(y)がd(x)より短くなるように扁平させる場合、画素密度変換した後の画像データの画素の配列ピッチと、各画素群の重心の垂直方向の配列ピッチとが簡単な整数の比となるようにすることで、垂直方向の補間処理を容易にすることができる。   The flatness ratio can be a value within a range in which a desired resolution can be obtained in each direction (even if binning is performed). Further, for example, the ratio between the pixel arrangement pitch of the image data after the pixel density conversion and the arrangement pitch of the center of gravity of each pixel group is a simple integer ratio (for example, 2: 3, 3: 5) and so on. This facilitates the interpolation process. For example, in FIG. 3, when flattening so that d (y) is shorter than d (x), the pixel arrangement pitch of the image data after pixel density conversion and the vertical arrangement pitch of the center of gravity of each pixel group By making a simple integer ratio, interpolation processing in the vertical direction can be facilitated.

また、画素群内を構成する複数の画素に欠陥画素が含まれている場合には、該画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値の平均値を該欠陥画素の画素値として用いて、該画素群内の各画素の画素値を加算し、画素群の画素値の合計値を求めるようにしてもよい。   In addition, when a defective pixel is included in a plurality of pixels constituting the pixel group, an average value of pixel values of normal pixels excluding the defective pixel in the pixel group is used as the pixel value of the defective pixel. Then, the pixel values of the respective pixels in the pixel group may be added to obtain a total value of the pixel values of the pixel group.

この場合には、例えば、放射線画像を撮影する前に、全画素が一定の電荷となるよう、一定の期間電荷蓄積を行い、全画素の画素値を、ビニングを行わずに読み出し、出力異常値を示した画素を特定する。特定した画素を欠陥画素として、その画素位置を示す情報を予め記憶部46Dに記憶しておくか、画像処理装置50のHDD66等に記憶しておく。画像処理装置50でビニングする際には、該欠陥画素の画素位置を示す情報を読み出して、画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値を用いて上記の如くビニングする。   In this case, for example, before capturing a radiographic image, charge accumulation is performed for a certain period so that all pixels have a constant charge, and pixel values of all pixels are read without binning, and output abnormal values The pixel which showed is specified. Information indicating the pixel position is stored in advance in the storage unit 46D as the defective pixel, or stored in the HDD 66 of the image processing apparatus 50 or the like. When binning is performed by the image processing apparatus 50, information indicating the pixel position of the defective pixel is read out, and binning is performed as described above using pixel values of normal pixels excluding defective pixels in the pixel group.

更に又、画素群内の画素が全て欠陥画素であった場合には、周辺画素を用いて補間処理する等により欠陥画素の画素値の各々を求めてから、ビニングするようにしてもよい。   Furthermore, when all the pixels in the pixel group are defective pixels, binning may be performed after each pixel value of the defective pixel is obtained by interpolation processing using peripheral pixels.

更に又、放射線量に応じて、ビニングするときの各画素群を構成する複数の画素の組み合わせを設定する(以下、単に画素群を設定する、という)ようにしてもよい。   Furthermore, a combination of a plurality of pixels constituting each pixel group for binning may be set according to the radiation dose (hereinafter simply referred to as pixel group setting).

放射線量に応じて画素群を設定する場合には、放射線検出器42に、放射線量を検出するための機能を設ける。例えば、放射線検出器42の、画素20の一部を、放射線の照射状態を検出するために用いる画素として用い、残りの画素20によって放射線画像の撮影を行うように構成してもよい。放射線検出用の画素は、検出領域40に分散して設けても良い。また、放射線検出用の画素を、画素20とは別層として放射線検出器42に積層する形態としてもよい。   When the pixel group is set according to the radiation dose, the radiation detector 42 is provided with a function for detecting the radiation dose. For example, a part of the pixel 20 of the radiation detector 42 may be used as a pixel used for detecting the irradiation state of radiation, and a radiation image may be captured by the remaining pixel 20. The radiation detection pixels may be provided dispersed in the detection region 40. Further, the radiation detection pixels may be stacked on the radiation detector 42 as a separate layer from the pixels 20.

ここでは、放射線検出用の画素により検出されたデジタル変換される前の電荷を取得して合成し、合成後の電気信号をデジタル変換し、該デジタル変換した値を、放射線量を示す放射線量情報として、記憶部46Dに記憶しておくものとする。なお、放射線検出用の画素により検出されデジタル変換された後の画素値を合計した合計値を放射線量情報としてもよい。   Here, the pre-digital-converted charges detected by the radiation detection pixels are acquired and combined, the combined electrical signal is digitally converted, and the digitally converted value is used as the radiation dose information indicating the radiation dose. Is stored in the storage unit 46D. A total value obtained by summing pixel values after being detected and digitally converted by the radiation detection pixels may be used as radiation dose information.

図14は、画像処理装置50で行われる、放射線量に応じて画素群を設定する設定処理のフローチャートである。本設定処理は、放射線画像の撮影後、ビニングを行う前に実行される。   FIG. 14 is a flowchart of a setting process that is performed by the image processing apparatus 50 and sets a pixel group according to the radiation dose. This setting process is executed after the radiographic image is taken and before binning is performed.

ステップ300では、撮影装置41から放射線量情報を取得する。
ステップ302では、放射線量情報が示す放射線量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。ここで肯定判断した場合には、ステップ304に進み、ビニングするときの画素群として、画素数が少ない画素群を設定する。一方、否定判断した場合には、ステップ306に進み、ビニングするときの画素群として、ステップ304で設定される画素群よりも画素数が多い画素群に設定する。例えば、ステップ304では、上記3つの画素を含む画素群を設定し、ステップ306では、上記4つの画素を含む画素群、或いは上記7つの画素を含む画素群を設定する。また、例えば、ステップ304では、上記3つの画素を含む画素群或いは上記4つの画素を含む画素群を設定し、ステップ306では、上記7つの画素を含む画素群を設定する。
In step 300, radiation dose information is acquired from the imaging device 41.
In step 302, it is determined whether or not the radiation dose indicated by the radiation dose information exceeds a predetermined threshold. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 304, and a pixel group having a small number of pixels is set as a pixel group for binning. On the other hand, if a negative determination is made, the process proceeds to step 306, where a pixel group having a larger number of pixels than the pixel group set in step 304 is set as a pixel group for binning. For example, in step 304, a pixel group including the three pixels is set, and in step 306, a pixel group including the four pixels or a pixel group including the seven pixels is set. For example, in step 304, a pixel group including the three pixels or a pixel group including the four pixels is set, and in step 306, a pixel group including the seven pixels is set.

放射線量が閾値より大きければ、十分な感度が得られるため、ビニングする画素数を多くする必要はない。一方、放射線量が閾値以下であれば、感度が十分でないと考えられるため、ビニングする画素数を多くする。このように放射線量に応じて画素群を設定することで、良好に撮影された放射線画像が得られる。また、閾値を第1の閾値と第2の閾値の2つ設け、その大小関係を、第1の閾値<第2の閾値とし、放射線量が第1の閾値以下であれば、7つの画素を含む画素群を設定し、放射線量が第1の閾値より大きく第2の閾値以下であれば、4つの画素を含む画素群を設定し、放射線量が第2の閾値より大きければ、3つの画素を含む画素群を設定するようにしてもよい。すなわち、放射線量が少ないほど、ビニングする画素数を多くする。   If the radiation dose is larger than the threshold value, sufficient sensitivity can be obtained, and it is not necessary to increase the number of pixels to be binned. On the other hand, if the radiation dose is less than or equal to the threshold, it is considered that the sensitivity is not sufficient, and therefore the number of pixels to be binned is increased. By setting the pixel group in accordance with the radiation dose in this way, a radiographed image can be obtained. In addition, two threshold values, a first threshold value and a second threshold value, are provided, and the magnitude relationship is set as follows: first threshold value <second threshold value, and if the radiation dose is equal to or less than the first threshold value, If a pixel group is set, and if the radiation dose is greater than the first threshold and less than or equal to the second threshold, a pixel group including four pixels is set, and if the radiation dose is greater than the second threshold, three pixels A pixel group including “” may be set. That is, the smaller the radiation dose, the greater the number of pixels to be binned.

更に又、放射線量に応じて、ビニングして画素密度変換を行う第1の制御と、ビニングせずに画素密度変換を行う第2の制御のいずれかを行うように画像処理装置50を構成してもよい。具体的には、上記のように検出された放射線量が予め定められた閾値以下であれば、上記実施の形態で説明したように、複数の画素の組み合わせ(例えば4つの画素の組み合わせ)からなる画素群毎にビニングを行い、画素密度変換するように制御する(第1の制御)。また、上記のように検出された放射線量が予め定められた閾値より大きければ、図5を用いて説明したように、放射線検出器42の各画素20から得られた画素値を加算せずに(すなわち、ビニングを行わずに)、該画素値が表わす第3の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第4の画像データとなるように、補間処理して画素密度変換するように制御する(第2の制御)。これによっても、良好に撮影された放射線画像が得られる。   Furthermore, the image processing apparatus 50 is configured to perform either the first control for performing pixel density conversion by binning or the second control for performing pixel density conversion without binning according to the radiation dose. May be. Specifically, if the radiation amount detected as described above is equal to or less than a predetermined threshold value, as described in the above embodiment, a combination of a plurality of pixels (for example, a combination of four pixels) is included. Binning is performed for each pixel group, and control is performed so as to convert the pixel density (first control). If the detected radiation dose is larger than a predetermined threshold value, the pixel values obtained from the respective pixels 20 of the radiation detector 42 are not added as described with reference to FIG. (I.e., without binning) the third image data represented by the pixel value is interpolated so as to be the fourth image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice. Control is performed so as to convert the pixel density (second control). Also by this, the radiographic image imaged favorably is obtained.

また、上述したように、第1の閾値及び第1の閾値より大きな第2の閾値を設けると共に、該第2の閾値より大きな第3の閾値を設け、上述したように、第1の閾値と第2の閾値とを用いてビニングする画素数を設定すると共に、放射線量が第3の閾値より大きい場合には、ビニングしないように設定し、ビニングせずに画素密度変換を行う(第2の制御を行う)ようにしてもよい。   In addition, as described above, the first threshold and the second threshold larger than the first threshold are provided, and the third threshold larger than the second threshold is provided. As described above, the first threshold and The number of pixels to be binned is set using the second threshold value, and when the radiation dose is larger than the third threshold value, the binning is set not to be performed, and the pixel density conversion is performed without binning (the second value). Control).

また、静止画又は動画を撮影するための撮影モードに応じて、ビニングするときの画素群を設定するようにしてもよい。例えば、静止画を撮影する静止画撮影モードに切替えられている場合には、ビニングするときの画素群として、画素数が少ない画素群を設定する。また、動画を撮影する動画撮影モードに切替えられている場合には、ビニングするときの画素群として、静止画撮影モードよりも画素数が多い画素群を設定する。これにより、動画撮影では、感度を確保しつつ高フレームレートで撮影でき、画素密度変換を行う際に用いられる画素値の数が静止画よりも少なくなり、画素密度変換を含む様々な画像処理を迅速に行って遅滞なく動画画像を出力することができる。   Further, a pixel group for binning may be set according to a shooting mode for shooting a still image or a moving image. For example, when the mode is switched to a still image shooting mode for shooting a still image, a pixel group having a small number of pixels is set as a pixel group for binning. In addition, when the mode is switched to the moving image shooting mode for shooting a moving image, a pixel group having a larger number of pixels than the still image shooting mode is set as a pixel group for binning. As a result, in moving image shooting, it is possible to shoot at a high frame rate while ensuring sensitivity, the number of pixel values used when performing pixel density conversion is smaller than that of still images, and various image processing including pixel density conversion can be performed. It is possible to go quickly and output a moving image without delay.

更に又、静止画又は動画を撮影するための撮影モードに応じて、ビニングして画素密度変換を行う第1の制御と、ビニングせずに画素密度変換を行う第2の制御のいずれかを行うように画像処理装置50を構成してもよい。具体的には、動画撮影モードに切替えられている場合には、上記実施の形態で説明したように、複数の画素の組み合わせ(例えば4つの画素の組み合わせ)からなる画素群毎にビニングを行い、画素密度変換するように制御する(第1の制御)。また、静止画撮影モードに切替えられている場合には、図5を用いて説明したように、放射線検出器42の各画素20から得られた画素値を加算せずに(すなわち、ビニングを行わずに)、該画素値が表わす第3の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第4の画像データとなるように、補間処理して画素密度変換するように制御する(第2の制御)。   Furthermore, according to the shooting mode for shooting a still image or a moving image, either the first control for performing pixel density conversion by binning or the second control for performing pixel density conversion without binning is performed. The image processing apparatus 50 may be configured as described above. Specifically, when the mode is switched to the moving image shooting mode, as described in the above embodiment, binning is performed for each pixel group including a combination of a plurality of pixels (for example, a combination of four pixels). Control is performed so as to convert the pixel density (first control). Further, when the mode is switched to the still image capturing mode, as described with reference to FIG. 5, the pixel values obtained from the respective pixels 20 of the radiation detector 42 are not added (that is, binning is performed). The third image data represented by the pixel value is subjected to interpolation processing and pixel density conversion is performed so that the fourth image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern is obtained. Control (second control).

なお、上記実施の形態のゲートIC104A、104B、アンプIC105の配置状態、信号配線107の接続状態、及び走査配線101の接続状態は一例であって、上記実施の形態に限定されるものではない。   Note that the arrangement state of the gate ICs 104A and 104B and the amplifier IC 105, the connection state of the signal wiring 107, and the connection state of the scanning wiring 101 in the above embodiment are examples, and are not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施の形態では、検出領域40を挟んで左右両側にゲートIC104A、104Bを配置した放射線検出器42について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図15に示すように、検出領域40を挟んで上下両側にゲートIC104A、104Bを配置した構成としてもよい。アンプIC105は、検出領域40の左右いずれか一方の側に配置する。また、図16に示すように、検出領域40の左右いずれか一方にゲートIC104を設け、アンプIC105は、図2と同様の配置とする構成としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the radiation detector 42 in which the gate ICs 104A and 104B are arranged on the left and right sides with the detection region 40 interposed therebetween is described, but the present invention is not limited to this configuration. For example, as illustrated in FIG. 15, the gate ICs 104 </ b> A and 104 </ b> B may be arranged on both upper and lower sides with the detection region 40 interposed therebetween. The amplifier IC 105 is arranged on either the left or right side of the detection area 40. Also, as shown in FIG. 16, a gate IC 104 may be provided on either the left or right side of the detection region 40, and the amplifier IC 105 may be arranged in the same manner as in FIG.

また、上記実施の形態において、図7〜図9を参照して、4つの画素を組み合わせた画素群毎にビニングを行う例について説明したが、4つの画素からなる画素群の組み合わせ例は、これに限定されるものではない。例えば、図17に示すように組み合わせてもよい。本例においても、各画素群は、各々の画素の隣接する2辺が他の2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された3つの画素と、隣接する2辺の各々が該3つの画素のうちの2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された1つの画素とからなる4つの画素の組み合わせとして定められている。また、図17に示す4つの画素の組み合わせは、隣り合う一対の画素の組が2組並んで配置され、且つ一方の組の1つの画素の隣接する2辺が、他方の組の2つの画素の各々の1辺に隣り合うように配置された4つの画素の組み合わせであるとも言える。   In the above embodiment, an example in which binning is performed for each pixel group in which four pixels are combined has been described with reference to FIGS. 7 to 9. It is not limited to. For example, they may be combined as shown in FIG. Also in this example, each pixel group has three pixels arranged such that two adjacent sides of each pixel are adjacent to one side of each of the other two pixels, and each of the two adjacent sides is the same. It is defined as a combination of four pixels composed of one pixel arranged so as to be adjacent to one side of each of two pixels of the three pixels. Further, in the combination of four pixels shown in FIG. 17, two pairs of adjacent pixels are arranged side by side, and two adjacent sides of one pixel of one set are two pixels of the other set. It can be said that it is a combination of four pixels arranged so as to be adjacent to one side of each.

ビニングでは、この4つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を1画素の画素値とする第1の画像データを作成する。画素密度変換では、第1の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭(図17の破線で示した形状)で囲まれた領域を1つの画素(ビニング画素)として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。   In binning, the pixel values of the four pixels are added to obtain a total value, and first image data having each total value as a pixel value of one pixel is created. In the pixel density conversion, the pixel value of the first image data is regarded as a single pixel (binning pixel) in an area surrounded by the outline of the pixel group corresponding to the pixel value (the shape indicated by the broken line in FIG. 17). Is treated as the pixel value of each binning pixel.

図18に、図17に対応する画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、本例においても、各重心は、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。   In FIG. 18, the barycentric position of the pixel group corresponding to FIG. 17 is indicated by a black dot. As shown in the figure, also in this example, each centroid includes a plurality of hexagonal regions formed by connecting six centroids existing around one centroid with lines. When the individual pieces are formed, the hexagonal regions are arranged so as to be adjacent and arranged in a honeycomb shape.

画素密度変換処理においては、図18に示すように、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)より短いため、水平方向の補間処理から先に行い、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行うようにしてもよい。   In the pixel density conversion process, as shown in FIG. 18, the horizontal center-of-gravity array pitch PP1 (x) is shorter than the vertical center-of-gravity array pitch PP1 (y). The vertical interpolation process may be performed after the horizontal interpolation process.

また、上記実施の形態では、直接変換方式の放射線検出器42に適用した場合について説明したが、間接変換方式の放射線検出器42について適用してもよい。   Moreover, although the case where it applied to the radiation detector 42 of a direct conversion system was demonstrated in the said embodiment, you may apply to the radiation detector 42 of an indirect conversion system.

また、上記実施の形態では、ビニング(画素値の加算)を行う加算手段及び画素密度変換を行う画素密度変換手段の機能を画像処理装置50に設け、画像処理装置50を、放射線検出器42を含む撮影装置41とは独立した装置として構成した例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、加算手段及び画像密度変換手段、又は画像処理装置50のうちビニング及び画素密度変換を行う画像処理の機能を有する部分を放射線検出器42の中に設けた構成であっても良い。また、別の例としては、撮影装置41と、ビニング及び画素密度変換を行う画像処理装置50とがネットワークを介して接続されたシステムであっても良い。   In the above embodiment, the image processing apparatus 50 is provided with the functions of an adding means for performing binning (addition of pixel values) and a pixel density converting means for performing pixel density conversion. Although the example comprised as an apparatus independent of the imaging device 41 containing was demonstrated, it is not limited to this. For example, the addition unit and the image density conversion unit, or a part of the image processing apparatus 50 that has an image processing function for performing binning and pixel density conversion may be provided in the radiation detector 42. As another example, a system in which the photographing apparatus 41 and an image processing apparatus 50 that performs binning and pixel density conversion are connected via a network may be used.

また、上記実施の形態では、検出対象とする放射線としてX線を検出することにより画像を検出する放射線検出器42に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、検出対象とする放射線は可視光や紫外線、赤外線等いずれであってもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where this invention was applied to the radiation detector 42 which detects an image by detecting an X-ray as a radiation to be detected, this invention is limited to this. Instead, for example, the radiation to be detected may be visible light, ultraviolet light, infrared light, or the like.

また、上記実施の形態では、放射線検出器42は各画素20に電荷蓄積容量108を備えた場合について説明したが、例えば、下部電極11が電荷を十分に蓄積できる容量を有する場合、各画素20に電荷蓄積容量108が形成されない場合もある。   In the above embodiment, the radiation detector 42 has been described with respect to the case where each pixel 20 includes the charge storage capacitor 108. However, for example, when the lower electrode 11 has a capacity capable of sufficiently storing charges, each pixel 20 In some cases, the charge storage capacitor 108 is not formed.

その他、上記実施の形態で説明した放射線画像撮影システム100の構成、放射線検出器42の構成等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。   In addition, the configuration of the radiographic imaging system 100 described in the above embodiment, the configuration of the radiation detector 42, and the like are merely examples, and it goes without saying that they can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

41 撮影装置
42 放射線検出器
20 画素
50 画像処理装置
80 表示装置
100 放射線画像撮影システム
41 imaging device 42 radiation detector 20 pixel 50 image processing device 80 display device 100 radiation image imaging system

Claims (13)

放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器と、
前記放射線検出器の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算手段と、
前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第1の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第2の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換手段と、
を備え、
前記加算手段は、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とする
放射線画像撮影装置。
A radiation detector in which a plurality of hexagonal pixels of the same size for detecting radiation are arranged in a honeycomb shape; and
For each pixel group combining a plurality of adjacent pixels of the radiation detector, an adding means for adding the pixel values of each pixel in each pixel group;
Interpolation processing is performed so that the first image data having a pixel value that is the sum of pixel values of each pixel in the pixel group becomes second image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern. Pixel density conversion means to perform,
With
The adding means is formed by using the centroid of each region surrounded by the outline of the pixel group and connecting one centroid inside and connecting six centroids existing around the one centroid with lines. The combination of pixels in the pixel group is defined so that when a plurality of hexagonal regions are formed adjacent to each other, the plurality of hexagonal regions formed are arranged in a honeycomb shape. Radiation imaging device.
前記画素密度変換手段は、前記第1の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行う
請求項1記載の放射線画像撮影装置。
2. The pixel density conversion unit performs interpolation processing in the first image data in a direction in which the arrangement pitch of the center of gravity is short among the horizontal direction and the vertical direction first, and performs interpolation processing in the other direction later. Radiographic imaging device.
前記六角形状の画素を、正六角形状となるように形成した
請求項1又は請求項2に記載の放射線画像撮影装置。
The radiographic image capturing apparatus according to claim 1, wherein the hexagonal pixel is formed to have a regular hexagonal shape.
前記六角形状の画素を、扁平した六角形状となるように形成した
請求項1又は請求項2に記載の放射線画像撮影装置。
The radiographic imaging device according to claim 1, wherein the hexagonal pixels are formed to have a flat hexagonal shape.
前記放射線画像撮影装置を、被検者の乳房を撮影するマンモグラフィー装置として用いる場合において、前記六角形状の画素を、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の長さが、該方向と交差する方向の幅より短くなるように扁平させて形成した
請求項4に記載の放射線画像撮影装置。
In the case where the radiographic imaging device is used as a mammography device for imaging a breast of a subject, the hexagonal pixel has a length in the depth direction from the chest wall side to the breast tip in a direction intersecting the direction. The radiographic image capturing apparatus according to claim 4, wherein the radiographic image capturing apparatus is flattened so as to be shorter than a width.
前記六角形状の画素を、該画素の中心を通る3本の対角線のうち、1本の対角線を他の2本の対角線より短くし、該他の2本の対角線が等しい長さとなるように扁平させて形成した
請求項4又は請求項5に記載の放射線画像撮影装置。
The hexagonal pixel is flattened so that one of the three diagonal lines passing through the center of the pixel is shorter than the other two diagonal lines, and the other two diagonal lines have the same length. The radiographic imaging device according to claim 4 or 5, wherein the radiographic imaging device is formed.
前記放射線検出器の各画素の画素値からなる第3の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第4の画像データとなるように補間処理を行う第2の画素密度変換手段と、
静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記加算手段での画素値の加算が行われ前記画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第1の制御、及び前記加算手段での画素値の加算は行われずに前記第2の画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第2の制御のいずれか一方の制御を行う制御手段と、
を更に備えた請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の放射線画像撮影装置。
A second pixel that performs interpolation processing so that third image data composed of pixel values of each pixel of the radiation detector becomes fourth image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern. Density conversion means;
A first control for controlling the addition of pixel values by the adding means and the interpolation processing by the pixel density converting means in accordance with a photographing mode for photographing a still image or a moving image or a radiation dose. And a control means for performing control of either one of the second control for performing control so that the interpolation processing is performed by the second pixel density conversion means without adding the pixel values in the adding means,
The radiographic imaging apparatus according to claim 1, further comprising:
静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせを設定する設定手段
を更に備えた請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の放射線画像撮影装置。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising a setting unit configured to set a combination of a plurality of pixels constituting each of the pixel groups according to a shooting mode for shooting a still image or a moving image or a radiation dose. The radiographic imaging apparatus according to item 1.
前記加算手段は、前記画素群内に欠陥画素が含まれている場合には、該画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値の平均値を、該欠陥画素の画素値として用いて加算する
請求項1〜請求項8のいずれか1項記載の放射線撮影装置。
When the defective pixel is included in the pixel group, the adding means uses an average value of pixel values of normal pixels excluding the defective pixel in the pixel group as a pixel value of the defective pixel. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation imaging apparatus is added.
前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせは、
各々の画素の隣接する2辺が他の2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された3つの画素の組み合わせ、
前記3つの画素と、隣接する2辺の各々が前記3つの画素のうちの2つの画素の各々の1辺と隣り合うように配置された1つの画素とからなる4つの画素の組み合わせ、及び
1つの中心の画素と該1つの中心の画素の周辺に位置する6つの画素からなる7つの画素の組み合わせであって、前記周辺の画素の各々の1辺が前記中心の画素のいずれかの1辺と隣り合うように配置された7つの画素の組み合わせ
のいずれかである
請求項1〜請求項9のいずれか1項記載の放射線画像撮影装置。
A combination of a plurality of pixels constituting each of the pixel groups is
A combination of three pixels arranged so that two adjacent sides of each pixel are adjacent to one side of each of the other two pixels,
A combination of four pixels comprising the three pixels and one pixel arranged such that each of two adjacent sides is adjacent to one side of each of the two pixels of the three pixels; and A combination of seven pixels consisting of six central pixels and six pixels located around the one central pixel, each side of the peripheral pixels being one side of the central pixel The radiographic imaging device according to any one of claims 1 to 9, wherein the radiographic imaging device is a combination of seven pixels arranged adjacent to each other.
更に、放射線を照射する放射線源と、
前記第2の画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置と、
を備えた請求項1〜請求項10のいずれか1項記載の放射線画像撮影装置。
Furthermore, a radiation source for irradiating radiation,
An image output device that outputs an image based on the second image data;
The radiographic imaging apparatus of any one of Claims 1-10 provided with these.
放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算工程と、
前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第1の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第2の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換工程と、
を備え、
前記加算工程では、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、1つの重心を内部に含みかつ該1つの重心の周囲に存在する6個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とする
放射線画像撮影方法。
The pixel value of each pixel in each pixel group is added for each pixel group obtained by combining a plurality of adjacent pixels of a radiation detector in which a plurality of hexagonal pixels of the same size for detecting radiation are arranged in a honeycomb shape. Adding step;
Interpolation processing is performed so that the first image data having a pixel value that is the sum of pixel values of each pixel in the pixel group becomes second image data representing an image in which a plurality of pixels are arranged in a square lattice pattern. A pixel density conversion step to be performed;
With
In the adding step, the center of gravity of each region surrounded by the outline of the pixel group is used to form one centroid inside and connecting the six centroids existing around the one centroid with lines. The combination of pixels in the pixel group is defined so that when a plurality of hexagonal regions are formed adjacent to each other, the plurality of hexagonal regions formed are arranged in a honeycomb shape. Radiation imaging method.
前記画素密度変換工程では、前記第1の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記各領域の重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行う
請求項12に記載の放射線画像撮影方法。
In the pixel density conversion step, in the first image data, interpolation processing in a direction in which the arrangement pitch of the center of gravity of each region is short in the horizontal direction and the vertical direction is performed first, and interpolation processing in the other direction is performed later. Item 13. A radiographic imaging method according to Item 12.
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