JP2013201649A - X線画像検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板上の複数の画素20を配置し入射X線に対応した電荷蓄積量に変換するX線画像検出器と、各画素の蓄積電荷を電位情報の画像信号に変換する積分増幅器33と、X線入射時の画像信号とX線非入射時の画像信号を情報として画素のオフセット補正および感度補正の処理を順次行う画像信号処理装置16とを具備し、画像信号処理装置16はオフセット補正処理および感度補正処理の間に、画素のうちの飽和値の最低値の画像信号を上限値として他の画素の画像信号を上限処理する上限値補正装置を有する。
【選択図】図4
Description
被写体をX線撮影時におけるX線画像検出装置の積分増幅器を通したx行、y列における画素からの出力値をR[x,y]とする。この出力値R[x,y]から上記D[x,y]を減算(R[x,y]−D[x,y])すると、暗電流ノイズ成分が除去されたオフセット補正がなされる。
被写体を用いない撮影時におけるX線画像検出装置の積分増幅器を通したx行y列における画素からの出力値M[x,y]を得る。
P[x,y]=C・(R[x,y]−D[x,y])/(M[x,y]−D[x,y])
になる。
X線画像検出器の個々の画素には上記した暗電流ばらつきと感度ばらつきのほかに飽和特性ばらつきが存在する。強いX線が入射する条件では画素がX線条件に対応できずに飽和する。これは画素を構成するフォトダイオードと容量に蓄えることのできる電荷量に上限が存在し、その飽和特性が画素ごとに異なるためである。そのためX線画像検出器に対して個々の画素が飽和するX線量を入射した場合、個々の画素における飽和値のばらつきが画像信号に現われてくる。飽和値の低い画素は画像中に斑点状のノイズとして発現する。これはX線画像診断において不要なノイズであるため、以下の数式によるクリップ補正によりノイズを除去した画像S[x,y]を得ることができる。
S[x,y] = min(L,P[x,y])
以下、図5を参照しX線画像検出器固有の画像補正値その補正処理手順(ステップ)を説明する。
X線を入射することなくX線画像検出器の撮影動作(X線非入射時撮影)を行い、出力された画像信号D[x,y]とする。
X線画像検出器の各画素が飽和することのない線形領域で、なおかつX線画像検出器の有効領域における強度が均一なX線を入射して撮影を行い、出力された画像信号をN[x,y]、入射したX線量をKとする。
出力された画像信号N[x,y]を画像信号D[x,y]によりオフセット補正処理をする。
N[x,y] − D[x,y]
N[x,y] − D[x,y]の演算により算出される画像の輝度平均値をFとする。
X線画像検出器の全ての画素が飽和する飽和領域で、なおかつX線画像検出器の有効領域における強度が均一なX線を入射して撮影を行い、出力された画像信号をE[x,y]とする。
出力された画像信号をE[x,y]をD[x,y]でオフセット補正する。
E[x,y]−D[x,y]
以下の計算により各画素ごとにおける飽和するX線の強度H[x,y]を算出する。
H[x,y]=K・(E[x,y]−D[x,y])/(N[x,y]−D[x,y])
上記計算により算出されたH[x,y]の画素(欠陥画素を除く)における最も低い値を持つ画素すなわち画素信号の飽和値が最も低い画素を検索し、その画素の線量値をGとする。この場合、最も低い値を持つ画素が表示上画像領域の隅にあるなど画素位置によってはほとんど視認にほとんど支障がないものであるときは、他の領域の実質的に低いH[x,y]値を持つ画素の線量値をGに選択することができる。
下記計算式より各画素における上限値の集合体L[x,y]を算出する。
L[x,y]=G・(N[x,y]−D[x,y])/K
図6を参照し、被写体撮影により得られる画像補正の手順(ステップ)を説明する。補正においてメモリ41に記憶させたパラメータを用いる。
目的の被写体を用いX線を照射した状態にてX線画像検出器の撮影動作を行い画像信号R[x,y]を出力する。この出力は上記A/D変換器37によりデジタル値化された出力である。
R[x,y]
下記計算式によりオフセット補正を行った画像信号をA[x,y]とする。
A[x,y]=R[x,y]−D[x,y]
上限値の集合体L[x,y]を用い、下記計算式により各画素を上限補正する上限値補正を行った画像B[x,y]を算出する。
B[x,y]=min(L[x,y],A[x,y])
下記計算式により各画素ごとの感度補正行った画像Q[x,y]を算出する。
Q[x,y]=F・B[x,y]/(N[x,y]−D[x,y])
また図7に示すように下記ステップによる補正を追加することで、X線照射分布のムラを補正した画像P[x,y]を算出することが可能となり、より高品質な画像情報を用いたX線診断が可能となる。
X線画像検出器12とX線管11の距離を実際に撮影動作を行う状態にし、被写体13を用いずにX線を入射して撮影動作を行った場合のX線画像検出器からの画像信号をM[x,y]とする。
M[x,y]−D[x,y]の演算により算出される画像の輝度平均値をCとする。
上記補正操作により得られた画像情報Q[x,y]に対して、下記計算式による感度補正を行った画像P[x,y]を算出する。
P[x,y]=C・Q[x,y]/(M[x,y]−D[x,y])
11:X線管
12:X線画像検出器
13:被写体
14:X線制御装置
15:読み出し制御装置
16:画像信号処理装置
17:X線画像表示器
20:画素
21:保持基板
22:X線
23:X線光変換層
24:フォトダイオード
25:画素容量
26:薄膜トランジスタ
30(301,302,303…):行選択線
31:ゲートドライバ
32(321,322,323…):信号線
33(331,332,…):積分増幅器
36:マルチプレクサ
37:A/D変換器
40:画像補正値算出装置
41:メモリ
42:撮影画像処理装置
Claims (4)
- 平板状の基板と、この基板上に交差するように配置された複数本の行選択線および複数本の信号線と、交差する位置に設けられ前記行選択線の一つと前記信号線の一つに接続された複数のスイッチング素子と、画素を形成し、スイッチング素子のそれぞれに接続され光を電荷に変換して蓄積し蓄積量に飽和値を有する光検出器と、前記光検出器上に積層され外部から入射したX線を光に変換するX線光変換層とを有するX線画像検出器と、
前記信号線のそれぞれに接続され前記スイッチング素子を介して取り出された前記各画素の蓄積電荷を電位情報の画像信号に変換する積分増幅器と、
X線入射時の前記画像信号とX線非入射時の前記画像信号を情報として画素のオフセット補正および感度補正の処理を順次行う画像信号処理装置と、を具備するX線画像検出装置において、
前記画像信号処理装置は前記オフセット補正処理および前記感度補正処理の間に、前記画素のうちの飽和値が最低値の画像信号の飽和値を上限値として他の前記画素の画像信号を上限補正する上限値補正装置を有するものであることを特徴とするX線画像検出装置。 - 平板状の基板と、この基板上に交差するように配置された複数本の行選択線および複数本の信号線と、交差する位置に設けられ前記行選択線の一つと前記信号線の一つに接続された複数のスイッチング素子と、X線を電気信号に変換するX線電気変換層と、前記スイッチング素子のそれぞれに接続され前記X線電気変換層の電気信号を蓄積電荷とし蓄積量に飽和値を有する検出器と、を有するX線画像検出器と、
前記信号線のそれぞれに接続され前記スイッチング素子を介して取り出された前記各画素の蓄積電荷を電位情報の画像信号に変換する積分増幅器と、
X線入射時の前記画像信号とX線非入射時の前記画像信号を情報として画素のオフセット補正および感度補正の処理を順次行う画像信号処理装置と、を具備するX線画像検出装置において、
前記画像信号処理装置は前記オフセット補正処理および前記感度補正処理の間に、前記画素のうちの飽和値の最低値の画像信号の飽和値を上限値として他の前記画素の画像信号を上限補正する上限値補正装置を有するものであることを特徴とするX線画像検出装置。 - 請求項1もしくは請求項2のX線画像検出装置において、上限値処理に用いる数値が、前記画素ごとに固有の値を持つことを特徴とするX線画像検出装置。
- 請求項1ないし請求項3に記載のいずれかのX線画像検出装置において、X線画像検出から出力される前記画像信号に対し、個々の画素に対する感度補正処理を行う前に上限値処理を行うことを特徴とするX線画像検出装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019074423A (ja) * | 2017-10-17 | 2019-05-16 | 株式会社リガク | 処理装置、方法およびプログラム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001094884A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 検出信号補正方法および装置 |
JP2001292377A (ja) * | 2000-02-04 | 2001-10-19 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
JP2002107456A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Toshiba Medical System Co Ltd | X線平面検出器及び該x線平面検出器を備えたx線診断システム |
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2012
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