JP2013128698A - 二次元アレイｘ線検出器におけるゲイン補正方法およびｘ線撮影装置 - Google Patents

二次元アレイｘ線検出器におけるゲイン補正方法およびｘ線撮影装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 Ｘ線照射を実行することなく、高精度にゲイン補正を実行することが可能な二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法およびＸ線撮影装置を提供する。
【解決手段】 フラットパネルディテクタ４に第１の電圧を第１の時間だけ印加して各画素の画素値を取得する第１画素値取得部６１と、フラットパネルディテクタ４に第１の電圧より高い第２の電圧を第１の時間より短い第２の時間だけ印加して各画素の画素値を取得する第２画素値取得部６２と、第２画素値取得部６２により得られた画素値から第１画素値取得部６１により得られた画素値を減して画素値の差を演算する演算部６３と、演算部６３により得られた各画像における画素値の差から各画素のゲイン補正式を求める補正式特定部６６と、この補正式特定部６６で得たゲイン補正式により各画素における画素値を補正する補正部６７と、を有する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、Ｘ線に感応する変換膜と、この変換膜に対して画素を区画する二次元アレイ状に配置され、各々がスイッチング素子を有する複数の検出素子とを備えた二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法およびこの二次元アレイＸ線検出器を使用するＸ線撮影装置に関する。
Ｘ線撮影装置に使用される二次元アレイＸ線検出器としては、例えば、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）が知られている。このフラットパネルディテクタは、ＴＦＴ等のスイッチング素子が二次元アレイ（行列）状に配置された基板上に、ａ−Ｓｅ（アモルファス・セレン）等の変換膜を蒸着した構成を有する。このフラットパネルディテクタにおいては、被検体を通過したＸ線像が変換膜上に投影されると、像の濃淡に比例した電荷信号が変換膜内に発生する。この電荷信号は、二次元アレイ状に配置された画素電極により収集され、静電容量（キャパシタ）に蓄積される。静電容量に蓄積された電荷は、スイッチング素子の動作に伴って読み出され、電気信号として画像処理部に送信されて画像処理が行われる。
このような二次元アレイＸ線検出器においては、同一のＸ線が照射されたときの各画素の画素値が一定となるように、ゲイン補正を行う必要がある。このゲイン補正を行うためには、従来、二次元アレイＸ線検出器の変換膜に対して一定の強度のＸ線を照射する一様照射を行ったときの画素値を検出し、この画素値が一定となるような補正式を求め、この補正式に基づいてゲイン補正を実行するようにしている（特許文献１参照）。
特開平０７−７２２５６号公報
上述した従来のゲイン補正方法においては、二次元アレイＸ線検出器に対してＸ線を照射する必要がある。このため、ゲイン補正を実行するときに、オペレータ等がＸ線を被曝することを防止するための措置をとる必要があることから、作業効率が悪化する。また、Ｘ線管等のＸ線発生源が設置されていない場所では、ゲイン補正を実行できないことから、Ｘ線発生源の準備に手間がかかるという問題が生ずるケースもある。
さらに、上述した従来のゲイン補正方法においては、二次元アレイＸ線検出器の全域に対してＸ線を一様に照射する必要があるが、放射線物理の性質上、二次元アレイＸ線検出器により測定した各画素の画素値は、同条件下で取得したものであったとしても、量子ノイズ等によるＸ線のゆらぎの影響を受けることになる。このため、ゲイン補正を行うための補正式も、量子ノイズ等によるＸ線のゆらぎの影響により精度が劣化するという問題が生ずることになる。
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、Ｘ線照射を実行することなく、高精度にゲイン補正を実行することが可能な二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法およびＸ線撮影装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記変換膜の裏面に配置された共通電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号を画素値としてデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を有する二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法において、前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に第１の電圧を第１の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第１画素値取得工程と、前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に前記第１の電圧より高い第２の電圧を前記第１の時間より短い第２の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第２画素値取得工程と、前記第２画素値取得工程により得られた画素値から前記第１画素値取得工程により得られた画素値を減算することにより各画素における画素値の差を演算する演算工程と、前記演算工程により得られた各画素における画素値の差から、各画素のゲイン補正式を求める補正式特定工程と、前記補正式特定工程で得たゲイン補正式により、各画素における画素値を補正する補正工程とを備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の電圧は２乃至５キロボルトであり、前記第２の電圧は１０乃至１５キロボルトである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第１の時間は２０乃至３０秒であり、前記第２の時間は４００ミリ秒乃至３秒である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記補正式特定工程においては、前記演算工程により得られた各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との比を利用して前記ゲイン補正式を求める。
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、ｎを２以上の整数としたときに、前記第２画素値取得工程と前記演算工程を、前記第２の電圧を変化させてｎ＋１回繰り返すとともに、前記補正式特定工程においては、前記演算工程により得られた各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との関係を示すｎ次の多項式として前記ゲイン補正式を求める。
請求項６に記載の発明は、Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記変換膜の裏面に配置された共通電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号を画素値としてデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を有する二次元アレイＸ線検出器と、前記二次元アレイＸ線検出器に向けてＸ線を照射するＸ線管と、前記Ｘ線管からＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に第１の電圧を第１の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第１画素値取得手段と、前記Ｘ線管からＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に前記第１の電圧より高い第２の電圧を前記第１の時間より短い第２の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第２画素値取得手段と、前記第２画素値取得手段により得られた画素値から前記第１画素値取得手段により得られた画素値を減算することにより各画素における画素値の差を演算する演算手段と、前記演算手段により得られた各画素における画素値の差から、各画素のゲイン補正式を求める補正式特定手段と、前記補正式特定手段で得たゲイン補正式により、各画素における画素値を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
請求項１から請求項６に記載の発明によれば、ゲイン補正を行うためにＸ線照射を実行する必要がないことから、被曝の危険を防止することができるとともに、Ｘ線発生源がない場合においてもゲイン補正を実行することが可能となる。そして、量子ノイズ等によるＸ線のゆらぎの影響を受けることなく、高精度にゲイン補正を実行することが可能となる。
請求項４に記載の発明によれば、各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との比を利用して、ゲイン補正式を容易に求めることが可能となる。
請求項５に記載の発明によれば、各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との関係を示すｎ次の多項式を利用して、ゲイン補正式をより高精度に求めることが可能となる。
この発明を適用するＸ線撮影装置の概要図である。 フラットパネルディテクタ４を側面視した等価回路である。 フラットパネルディテクタ４を平面視した等価回路である。 この発明の第１実施形態に係るゲイン補正方法を示すフローチャートである。 フラットパネルディテクタ４に印加する電圧を経時的に示す説明図である。 この発明の第２実施形態に係るゲイン補正方法を示すフローチャートである。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、この発明に係る二次元アレイＸ線検出器としてのフラットパネルディテクタ４を適用したＸ線撮影装置の構成について説明する。図１は、この発明に係る二次元アレイＸ線検出器としてのフラットパネルディテクタ４を適用したＸ線撮影装置の概要図である。
このＸ線撮影装置は、被検体である被検者１を載置するテーブル２と、Ｘ線管３と、フラットパネルディテクタ４と、Ａ／Ｄ変換器５と、制御部６と、キーボード等の入力部１１と、ＣＲＴ等の表示部１２と、Ｘ線管３に印加する管電圧等を制御するＸ線管制御部８とを備える。
また、制御部６は、Ｘ線管３からＸ線を照射していない状態で、フラットパネルディテクタ４に第１の電圧を第１の時間だけ印加して各画素の画素値を取得する第１画素値取得部６１と、同じくＸ線管３からＸ線を照射していない状態で、フラットパネルディテクタ４に第１の電圧より高い第２の電圧を第１の時間より短い第２の時間だけ印加して各画素の画素値を取得する第２画素値取得部６２と、第２画素値取得部６２により得られた画素値から第１画素値取得部６１により得られた画素値を減して画素値の差を演算する演算部６３と、画素値の差の平均値を演算する平均画素演算部６４と、その平均値と既定値とを比較する比較部６５と、演算部６３により得られた各画像における画素値の差から各画素のゲイン補正式を求める補正式特定部６６と、この補正式特定部６６で得たゲイン補正式により各画素における画素値を補正する補正部６７とを有している。
このＸ線撮影装置によりＸ線撮影を行う場合においては、Ｘ線管３からテーブル２上の被検者１に向けてＸ線を照射し、被検者１を通過したＸ線をフラットパネルディテクタ４により検出し、制御部６において検出されたＸ線を画像処理し、画像処理されたＸ線による映像信号を利用して表示部１２にＸ線像を表示する。このＸ線撮影の前には、フラットパネルディテクタ４における各画素のゲインを補正するためのゲイン補正式が求められ、Ｘ線像を表示するときには、このゲイン補正式を利用して画素値が補正される。
次に、フラットパネルディテクタ４の構成について説明する。図２は、フラットパネルディテクタ４を側面視した等価回路である。また、図３は、フラットパネルディテクタ４を平面視した等価回路である。
これらの図に示すように、このフラットパネルディテクタ４は、ガラス基板４１と、このガラス基板４１上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４２と、このＴＦＴ４２上に蒸着されたａ−Ｓｅ等の変換膜４３と、この変換膜４３上に配置された共通電極４４とを備える。
ＴＦＴ４２には、縦横のマトリックス状、すなわち、二次元アレイ状の配置で、電荷収集電極である画素電極４５が配設されている。この画素電極４５は、例えば、行列方向に１０２４個×１０２４個配置されている。図２および図３においては、行列方向に３個×３個配置した場合を模式的に示している。各画素電極４５には、スイッチング素子４６と、静電容量（キャパシタ）４７とが接続されている。
また、共通電極４４には、各画素電極４５と共通電極４４との間に電圧を印加するための電圧印加部５０が配設されている。この電圧印加部５０は、上述した制御部６の制御により、各画素電極４５と共通電極４４との間に所定の時間だけ、所定の大きさの電圧を印加するように構成されている。
各画素電極４５は、各スイッチング素子４６のソースＳに接続されている。図３に示すゲートドライバ５１には、複数本のゲートバスライン５２が接続されており、これらのゲートバスライン５２はスイッチング素子４６のゲートＧに接続されている。一方、図３に示すように、電荷信号を収集して１つに出力するマルチプレクサ５３には、増幅器５４を介して複数本のデータバスライン５５が接続されており、これらのデータバスライン５５は、各スイッチング素子４６のドレインＤに接続されている。
このフラットパネルディテクタ４においては、被検者１を通過したＸ線像が変換膜４３上に投影されると、像の濃淡に比例した電荷信号（キャリア）が変換膜４３内に発生する。この電荷信号は、二次元アレイ状に配置された画素電極４５により収集され、静電容量４７に蓄積される。そして、共通電極４４にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートドライバ５１によりゲートバスライン５２に電圧を印加することにより、各スイッチング素子４６のゲートＧがオン状態となる。これにより、静電容量４７に蓄積された電荷信号は、スイッチング素子４６におけるソースＳとドレインＤとを介して、データバスライン５５に読み出される。各データバスライン５５に読み出された電荷信号は、増幅器５４で増幅され、マルチプレクサ５３で１つの電荷信号にまとめられて出力される。この電荷信号は、Ａ／Ｄ変換器５でディジタル化され、Ｘ線検出信号として図１に示す制御部６に出力される。
このようなフラットパネルディテクタ４においては、同一のＸ線が照射されたときの各画素の画素値が一定となるように、ゲイン補正を行う必要がある。以下、この発明に係るフラットパネルディテクタ４におけるゲイン補正方法について説明する。
図４は、この発明の第１実施形態に係るゲイン補正方法を示すフローチャートである。また、図５は、フラットパネルディテクタ４に印加する電圧を経時的に示す説明図である。
ゲイン補正を実行するときには、最初に、Ｘ線管３を消灯状態としてフラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、各画素電極４５と共通電極４４との間に第１の電圧ａを印加する（ステップＳ１１）。この第１の電圧ａの印加時間は、第１の時間であるｔ１とする。そして、図１に示す第１画素値取得部６１により、フラットパネルディテクタ４におけるスイッチング素子４６を順次オンとして、各画素の画素値を取得することにより、フラットパネルディテクタ４により検出されたダーク画像Ａを得る(ステップＳ１２）。
次に、Ｘ線管３を消灯状態としてフラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、各画素電極４５と共通電極４４との間に第１の電圧ａより高い第２の電圧ｂを印加する（ステップＳ１３）。この第２の電圧ｂの印加時間は、第１の時間ｔ１より短い第２の時間ｔ２とする。そして、図１に示す第２画素値取得部６２により、フラットパネルディテクタ４におけるスイッチング素子４６を順次オンとして、各画素の画素値を取得することにより、フラットパネルディテクタ４により検出されたダーク画像Ｂを得る(ステップＳ１４）。
ここで、上述した第１の電圧ａは、２乃至５キロボルト程度の電圧であり、第１の時間ｔ１は２０乃至３０秒程度の時間である。画素値が安定するためには、少なくとも２０秒程度の時間が必要となる。また、３０秒程度の時間が経過すれば画素値は安定することから、第１の時間をこれ以上長い時間とする必要はない。また、上述した第２の電圧ｂは、１０乃至１５キロ程度の電圧であり、第２の時間ｔ２は４００ミリ秒乃至３秒程度の時間である。第１の電圧ａから第２の電圧ｂへの急激な印加電圧の変化により動き出す電荷を測定するためには４００ミリ秒乃至３秒程度の時間が必要となるためである。
次に、図１に示す演算部６３により、ダーク画像Ｂからダーク画像Ａを減算することにより、画像Ｃを得る（ステップＳ１５）。この時には、第２画素値取得部６２により得られた各画素の画素値から第１画素値取得部６１により得られた各画素の画素値を各々減算して、各画素における画素値の差を演算することにより、画像Ｃを得ることができる。
次に、図１に示す平均画素演算部６４により、画像Ｃにおける平均画素値を演算する（ステップＳ１６）。そして、図１に示す比較部６５により、画像Ｃにおける平均画素値が予め設定した既定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。画像Ｃにおける平均画素値が予め設定した既定値以上となっていない場合には、後述する補正式を正確に特定することができないことから、再度、ステップＳ１１に戻って、電圧ｂをより大きな値として処理を繰り返す。
一方、画像Ｃにおける平均画素値が既定値以上となっていた場合には、図１に示す補正式特定部６６により、演算部６３により得られた各画素における画素値の差を利用して、各画素のゲイン補正式を求める(ステップＳ１８)。この補正式は、「ｘｇｉ」を画像Ｃにおけるｉ番目の画素の画素値とし、「ｘｇａｖｅ」を画像Ｃにおける平均画素値とし、「ｙｉ」をゲイン補正後のフラットパネルディテクタ４におけるｉ番目の画素の画素値とし、「ｘｉ」をフラットパネルディテクタ４におけるｉ番目の画素の画素値としたときに、下記の式により表される。
ｙｉ＝（ｘｇａｖｅ／ｘｇｉ）＊ｘｉ
以上の工程により、フラットパネルディテクタ４を構成する各画素におけるゲインを補正するためのゲイン補正式が得られたことになる。そして、Ｘ線撮影時においては、図１に示す補正部６７により、予め得られたゲイン補正式を利用して画素値を補正する(ステップＳ１９）。これにより、撮影画像に対応した正しい画素値を得ることが可能となる。
次に、この発明に係るフラットパネルディテクタ４におけるゲイン補正方法の他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第２実施形態に係るゲイン補正方法を示すフローチャートである。
なお、上述した実施形態においては、各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との比を利用して前記ゲイン補正式を求めている。これに対して、この第２実施形態においては、各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との関係を示すｎ次（以下の実施形態では５次）の多項式としてゲイン補正式を求めている。
この第２実施形態に係るゲイン補正方法によりゲイン補正を実行するときには、最初に、ｎに１をセットする（ステップＳ２１）。しかる後、第１実施形態と同様、Ｘ線管３を消灯状態としてフラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、各画素電極４５と共通電極４４との間に第１の電圧ａを印加する（ステップＳ２２）。この第１の電圧ａの印加時間は、第１の時間であるｔ１とする。そして、図１に示す第１画素値取得部６１により、フラットパネルディテクタ４におけるスイッチング素子４６を順次オンとして、各画素の画素値を取得することにより、フラットパネルディテクタ４により検出されたダーク画像Ａを得る(ステップＳ２３）。
次に、Ｘ線管３を消灯状態としてフラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、各画素電極４５と共通電極４４との間に第１の電圧ａより高い第２の電圧をｂｎを印加する（ステップＳ２４）。この第２の電圧ｂの印加時間は、第１の時間ｔ１より短い第２の時間ｔ２とする。そして、図１に示す第２画素値取得部６２により、フラットパネルディテクタ４におけるスイッチング素子４６を順次オンとして、各画素の画素値を取得することにより、フラットパネルディテクタ４により検出されたダーク画像Ｂｎを得る(ステップＳ２５）。
ここで、上述した第１実施形態と同様、上述した第１の電圧ａは、２乃至５キロボルト程度の電圧であり、第１の時間ｔ１は２０乃至３０秒程度の時間である。また、上述した第２の電圧ｂｎは、１０乃至１５キロ程度の電圧であり、第２の時間ｔ２は４００ミリ秒乃至３秒程度の時間である。なお、後述するように、この第２実施形態においては、第２の電圧ｂｎを順次異ならせてフラットパネルディテクタ４に印加している。
次に、図１に示す演算部６３により、ダーク画像Ｂｎからダーク画像Ａを減算することにより、画像Ｃｎを得る（ステップＳ２６）。この時には、第２画素値取得部６２により得られた各画素の画素値から第１画素値取得部６１により得られた各画素の画素値を各々減算して、各画素における画素値の差を演算することにより、画像Ｃｎを得ることができる。
次に、図１に示す演算部６３により、画像Ｃｎにおける平均画素値を演算する（ステップＳ２７）。そして、図１に示す比較部６５により、画像Ｃｎにおける平均画素値が予め設定した既定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２８）。画像Ｃｎにおける平均画素値が予め設定した既定値以上となっていない場合には、後述する補正式を正確に特定することができないことから、再度、ステップＳ２２に戻って、電圧ｂｎをより大きな値として処理を繰り返す。
一方、画像Ｃｎにおける平均画素値が既定値以上となっていた場合には、ｎに１を加算する(ステップＳ２９）。そして、ｎが６以上か否かを判断する(ステップＳ３０）。ｎが６より小さいときには、再度、ステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２からステップＳ２９を繰り返す。この時には、第２の電圧ｂｎを順次変化させることにより、互いに異なる電圧の下で得られたダーク画像Ｂｎを取得する。なお、ステップＳ２２およびステップＳ２３を再度繰り返すかわりに、先に得られたダーク画像Ａをそのまま使用するようにしてもよい。
以上の工程が終了し、６個(ｎ＋１個）の画像Ｃｎが得られたら、図１に示す補正式特定部６７により、演算部６３により得られた各画素における画素値の差を利用して、各画素のゲイン補正式を求める(ステップＳ３１)。このときには、「ｘｇｉ」を画像Ｃｎにおけるｉ番目の画素の画素値とし、「ｘｇａｖｅ」を画像Ｃｎにおける平均画素値とし、「ｙｉ」をゲイン補正後のフラットパネルディテクタ４におけるｉ番目の画素の画素値とし、「ｘｉ」をフラットパネルディテクタ４におけるｉ番目の画素の画素値としたときに、下記の関係式で表されるような係数Ａｉ、Ｂｉ、Ｃｉ、Ｄｉ、Ｅｉを求める。
ｘｇａｖｅ＝Ａｉ＊ｘｇｉ５＋Ｂｉ＊ｘｇｉ４＋Ｃｉ＊ｘｇｉ３＋Ｄｉ＊ｘｇｉ２＋Ｅｉ＊ｘｇｉ
この時には、画像Ｃｎが６個(ｎ＋１個）存在することから、上記の式に最小二乗法を適用することにより、係数Ａｉ、Ｂｉ、Ｃｉ、Ｄｉ、Ｅｉを求める。この場合における補正式は、下記の通りとなる。
ｙｉ＝Ａｉ＊ｘｉ５＋Ｂｉ＊ｘｉ４＋Ｃｉ＊ｘｉ３＋Ｄｉ＊ｘｉ２＋Ｅｉ＊ｘｉ
以上の工程により、フラットパネルディテクタ４を構成する各画素におけるゲインを補正するためのゲイン補正式が得られたことになる。そして、Ｘ線撮影時においては、図１に示す補正部６７により、予め得られたゲイン補正式を利用して画素値を補正する(ステップＳ３２）。これにより、撮影画像に対応した正しい画素値を得ることが可能となる。
１ 被検者
２ テーブル
３ Ｘ線管
４ フラットパネルディテクタ
６ 制御部
８ Ｘ線管制御部
１１ 入力部
１２ 表示部
４１ ガラス基板
４２ ＴＦＴ
４３ 変換膜
４４ 共通電極
４５ 画素電極
４６ スイッチング素子
４７ 静電容量
５０ 電圧印加部
５１ ゲートドライバ
５２ ゲートバスライン
５３ マルチプレクサ
５４ 増幅器
５５ データバスライン
６１ 第１画素値取得部
６２ 第２画素値取得部
６３ 演算部
６４ 平均画素演算部
６５ 比較部
６６ 補正式特定部
６７ 補正部

Claims (6)

  1. Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記変換膜の裏面に配置された共通電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号を画素値としてデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を有する二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法において、
    前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に第１の電圧を第１の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第１画素値取得工程と、
    前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に前記第１の電圧より高い第２の電圧を前記第１の時間より短い第２の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第２画素値取得工程と、
    前記第２画素値取得工程により得られた画素値から前記第１画素値取得工程により得られた画素値を減算することにより各画素における画素値の差を演算する演算工程と、
    前記演算工程により得られた各画素における画素値の差から、各画素のゲイン補正式を求める補正式特定工程と、
    前記補正式特定工程で得たゲイン補正式により、各画素における画素値を補正する補正工程と、
    を備えたことを特徴とする二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法。
  2. 請求項１に記載の二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法において、
    前記第１の電圧は２乃至５キロボルトであり、前記第２の電圧は１０乃至１５キロボルトである二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法。
  3. 請求項１または請求項２に記載の二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法において、
    前記第１の時間は２０乃至３０秒であり、前記第２の時間は４００ミリ秒乃至３秒である二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法。
  4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法において、
    前記補正式特定工程においては、前記演算工程により得られた各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との比を利用して前記ゲイン補正式を求める二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法。
  5. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法において、
    ｎを２以上の整数としたときに、
    前記第２画素値取得工程と前記演算工程を、前記第２の電圧を変化させてｎ＋１回繰り返すとともに、
    前記補正式特定工程においては、前記演算工程により得られた各画素における画素値の差と各画素における画素値の差の平均値との関係を示すｎ次の多項式として前記ゲイン補正式を求める二次元アレイＸ線検出器におけるゲイン補正方法。
  6. Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記変換膜の裏面に配置された共通電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号を画素値としてデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を有する二次元アレイＸ線検出器と、
    前記二次元アレイＸ線検出器に向けてＸ線を照射するＸ線管と、
    前記Ｘ線管からＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に第１の電圧を第１の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第１画素値取得手段と、
    前記Ｘ線管からＸ線を照射していない状態で、前記画素電極と前記共通電極との間に前記第１の電圧より高い第２の電圧を前記第１の時間より短い第２の時間だけ印加するとともに、前記スイッチング素子を順次オンとすることにより、前記各画素の画素値を取得する第２画素値取得手段と、
    前記第２画素値取得手段により得られた画素値から前記第１画素値取得手段により得られた画素値を減算することにより各画素における画素値の差を演算する演算手段と、
    前記演算手段により得られた各画素における画素値の差から、各画素のゲイン補正式を求める補正式特定手段と、
    前記補正式特定手段で得たゲイン補正式により、各画素における画素値を補正する補正手段と、
    を備えたことを特徴とするＸ線撮影装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105717534A (zh) * 2016-03-25 2016-06-29 四川中测辐射科技有限公司 一种直读式电子个人剂量仪的能量响应修正方法
JP2016540208A (ja) * 2013-11-27 2016-12-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 光子を検出する検出デバイス及びそのための方法

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