JP2013223554A - 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム - Google Patents
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Abstract
【課題】装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、コンソールへのプレビュー画像用データの送信を所定の時間内に的確に終了させ、コンソール上にプレビュー画像を確実に表示させることが可能な放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線画像撮影装置1の抽出圧縮手段22は、画像データDの読み出し処理の際に、読み出された画像データDから仮抽出したプレビュー画像用データDpを圧縮した場合のビット数Bの合計値ΣBを、抽出する際の割合λを変えて複数種類算出し、算出した複数種類の合計値ΣBに基づいて、設定された所定時間τ内に圧縮されたプレビュー画像用データDpを送信することが可能な割合λを選択し、プレビュー画像用データDpの圧縮、送信の際には、画像データDの中から、選択した割合λで間引いてプレビュー画像用データDpを抽出し、圧縮して外部装置58に送信する。
【選択図】図16
【解決手段】放射線画像撮影装置1の抽出圧縮手段22は、画像データDの読み出し処理の際に、読み出された画像データDから仮抽出したプレビュー画像用データDpを圧縮した場合のビット数Bの合計値ΣBを、抽出する際の割合λを変えて複数種類算出し、算出した複数種類の合計値ΣBに基づいて、設定された所定時間τ内に圧縮されたプレビュー画像用データDpを送信することが可能な割合λを選択し、プレビュー画像用データDpの圧縮、送信の際には、画像データDの中から、選択した割合λで間引いてプレビュー画像用データDpを抽出し、圧縮して外部装置58に送信する。
【選択図】図16
Description
本発明は、放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに係り、特に、コンソールに画像データを圧縮して送信する放射線画像撮影装置およびそれに用いた放射線画像撮影システムに関する。
照射されたX線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレーター等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換され照射された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号(すなわち画像データ)に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
このタイプの放射線画像撮影装置はFPD(Flat Panel Detector)として知られており、従来は支持台と一体的に形成された、いわゆる専用機型として構成されていたが(例えば特許文献1参照)、近年、放射線検出素子等を筐体内に収納し、持ち運び可能とした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている(例えば特許文献2、3参照)。
このような放射線画像撮影装置では、例えば後述する図7等に示すように、通常、複数の放射線検出素子7が、検出部P上に二次元状(マトリクス状)に配列され、各放射線検出素子7にそれぞれ薄膜トランジスター(Thin Film Transistor。以下、TFTという。)8で形成されたスイッチ手段が接続されて構成される。
そして、通常、放射線画像撮影は、放射線発生装置の放射線源から放射線画像撮影装置に対して、被験者の身体等の所定の撮影部位(すなわち胸部正面や腰椎側面等)を介した状態で放射線が照射されて行われる。
その際、放射線画像撮影装置の走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して全てのTFT8をオフ状態とした状態で放射線を照射することで、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が、各放射線検出素子7内に的確に蓄積される。
そして、放射線画像撮影の後、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各TFT8を順次オン状態として、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生して蓄積された電荷を各信号線6に順次放出させて、各読み出し回路17で画像データDとしてそれぞれ読み出すように構成される。
ところで、上記のように、放射線画像撮影が的確に行われるためには、放射線画像撮影装置に放射線が照射される際に、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxに適切にオフ電圧が印加され、スイッチ手段である各TFT8がオフ状態になることが必要となる。
そこで、例えば従来の専用機型の放射線画像撮影装置等では、放射線発生装置との間でインターフェースを構築し、互いに信号等をやり取りして、放射線画像撮影装置が走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態になったことを確認したうえで、放射線画像撮影装置が放射線源から放射線を照射させるように構成される場合が多い。
しかし、例えば、放射線画像撮影装置と放射線発生装置の製造元が異なっているような場合には、両者の間でインターフェースを構築することが必ずしも容易でない場合があり、或いは、インターフェースを構築できない場合もある。
このように放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースが構築されない場合、放射線画像撮影装置側から見ると、放射線源からどのようなタイミングで放射線が照射されるかが分からない。そのため、放射線源から放射線が照射されたことを、放射線画像撮影装置が自ら検出しなければならなくなる。
そこで、近年、このような放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間のインターフェースによらずに、放射線が照射されたことを自ら検出するように構成された放射線画像撮影装置が種々開発されている。
例えば、特許文献4や特許文献5に記載の発明では、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されて各放射線検出素子7内に電荷が発生すると、各放射線検出素子7から、各放射線検出素子7に接続されているバイアス線9(後述する図7等参照)に電荷が流れ出してバイアス線9を流れる電流が増加することを利用して、バイアス線9に電流検出手段を設けてバイアス線9内を流れる電流の電流値を検出し、その電流値に基づいて放射線の照射の開始等を検出することが提案されている。
しかし、本発明者らの研究で、上記の手法は、バイアス線9が各放射線検出素子7の電極に接続されているため、電流検出手段で発生したノイズがバイアス線9を介して各放射線検出素子7に伝わり、放射線検出素子7から読み出される画像データDにノイズとして重畳される場合があるなど、必ずしも解決が容易でない問題があることが分かってきた。
そして、本発明者らは、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを検出する別の手法について種々研究を重ねた結果、放射線画像撮影装置自体で放射線が照射されたことを的確に検出することが可能ないくつかの手法を見出すことができた。
特許文献6に記載されているように、本発明者らが見出した新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから全ての走査線5にオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で読み出し回路17に読み出し動作を行わせ、TFT8を介して放射線検出素子7からリークした電荷q(後述する図9参照)をリークデータdleakに変換するリークデータdleakの読み出し処理を行うように構成される。
本発明者らは、このように構成した場合、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出されるリークデータdleakの値が上昇することを見出した。そこで、それを利用して、読み出されたリークデータdleakの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することが可能である。
本発明者らが見出した別の新たな放射線の照射開始の検出方法では、放射線画像撮影前に、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して画像データdの読み出し処理を行う。なお、以下では、撮影直後に行われる本画像としての画像データDと区別して、この放射線画像撮影前に放射線の照射開始の検出のために読み出される画像データを、照射開始検出用の画像データdという。
そして、放射線画像撮影装置に放射線が照射されると、読み出される照射開始検出用の画像データdの値が上昇することを利用して、読み出された照射開始検出用の画像データdの値に基づいて放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成することが可能である。
上記の場合、上記のリークデータdleakや照射開始検出用の画像データdに予め閾値dleak_thや閾値dthを設けておき、読み出したリークデータdleakや画像データdが閾値dleak_th、dthを越えた時点で、放射線画像撮影装置に対する放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。なお、上記の各検出方法については後で改めて説明する。
本発明者らの研究では、上記のように構成することで、放射線画像撮影装置と放射線発生装置との間でインターフェースを構築しない場合でも、読み出されるリークデータdleak等に基づいて、放射線発生装置の放射線源から放射線の照射が開始されたことを放射線画像撮影装置自体で的確に検出することができることが分かった。
一方、放射線の照射開始が検出されると、上記のようにして、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧が印加されて電荷蓄積状態に移行した後、ゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して各放射線検出素子7から画像データDがそれぞれ読み出される。
また、電荷蓄積状態において各TFT8がオフ状態とされている間に、各放射線検出素子7自体の熱(温度)による熱励起等により常時発生するいわゆる暗電荷(暗電流ともいう。)も各放射線検出素子7内に蓄積される。そして、この暗電荷に起因するオフセット分が、読み出される画像データDにそれぞれ重畳される状態になる。
そこで、読み出された画像データDから、画像データDに重畳されている暗電荷に起因するオフセット分を除去するために、暗電荷に起因するオフセット分に相当するオフセットデータOを取得するためのオフセットデータOの読み出し処理を行うように構成される場合がある。
また、後述するコンソール58(後述する図8参照)で、放射線画像撮影装置で読み出された画像データDやオフセットデータO等に基づいて精密な画像処理を行って、最終的な放射線画像が生成される。
しかし、例えば画像中に被写体が適切に撮影されていないような場合には、放射線画像を生成しても、生成された放射線画像は使い物にならない。そこで、放射線画像撮影装置で、例えば画像データDの読み出し処理を終えた後で、読み出した全画像データD中から所定の割合で間引いて画像データDを抽出し、プレビュー画像用データDpとしてコンソール58に送信する。
そして、コンソール58で、プレビュー画像用データDpに基づいてプレビュー画像を生成して表示するように構成される場合がある。そして、放射線技師は、コンソール58の表示部上に表示されたプレビュー画像を見て放射線画像撮影が適切に行われたか否か、すなわち画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を判断して、再撮影の要否を判断する。
ところで、本発明者らの研究では、上記のように放射線画像撮影装置自体でリークデータdleakや照射開始検出用の画像データdに基づいて放射線の照射開始を検出するように構成する場合に、上記の画像データDの読み出し処理後のオフセットデータOの読み出し処理において、上記の検出方法に適した処理の仕方でオフセットデータOの読み出し処理を行うことで、好適なオフセットデータOを読み出すことが可能となることが分かってきた。
しかしながら、上記の検出方法に適した特有の処理の仕方でオフセットデータOの読み出し処理を行うと、画像データDの読み出し処理後に、放射線画像撮影装置からプレビュー画像用データDpを送信している最中にオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまう虞れがある。
そして、プレビュー画像用データDpの送信中にオフセットデータOが読み出されると、読み出されるオフセットデータOにノイズが重畳されたり、読み出し動作そのものを行うことができなくなる等の問題が生じる虞れがある。そのため、通常、このような場合には、放射線画像撮影装置からコンソール58に対するプレビュー画像用データDpの送信が途中で停止される。
しかし、プレビュー画像用データDpの送信が途中で停止されると、コンソール58上にプレビュー画像が表示されたとしても、プレビュー画像が十分に表示されなくなり、放射線技師が見ても上記の判断を適切に行うことができないといった問題が生じる虞れがあることが分かってきた。
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、放射線画像撮影装置自体で放射線の照射開始を検出する場合に、放射線画像撮影装置からコンソールへのプレビュー画像用データDpの送信を所定の時間内に的確に終了させ、コンソール上にプレビュー画像を確実に表示させることが可能な放射線画像撮影装置およびそれを用いた放射線画像撮影システムを提供することを目的とする。
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
複数の走査線および複数の信号線と、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段と前記読み出し回路とを制御して前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
読み出された前記画像データの中から所定の割合で間引いてプレビュー画像用データを抽出し、抽出した前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信する抽出圧縮手段と、
を備え、
前記抽出圧縮手段は、
前記画像データの読み出し処理の際に、読み出された前記画像データの中から前記プレビュー画像用データを仮抽出し、仮抽出した前記プレビュー画像用データを圧縮した場合のビット数の全ての前記プレビュー画像用データについての合計値を、抽出する際の前記割合を変えて複数種類算出し、算出した複数種類の前記合計値に基づいて、設定された所定時間内に前記圧縮されたプレビュー画像用データを送信することが可能な前記割合を選択し、
前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信する際には、前記画像データの中から、選択した前記割合で間引いて前記プレビュー画像用データを抽出し、前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信することを特徴とする。
複数の走査線および複数の信号線と、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段と前記読み出し回路とを制御して前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
読み出された前記画像データの中から所定の割合で間引いてプレビュー画像用データを抽出し、抽出した前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信する抽出圧縮手段と、
を備え、
前記抽出圧縮手段は、
前記画像データの読み出し処理の際に、読み出された前記画像データの中から前記プレビュー画像用データを仮抽出し、仮抽出した前記プレビュー画像用データを圧縮した場合のビット数の全ての前記プレビュー画像用データについての合計値を、抽出する際の前記割合を変えて複数種類算出し、算出した複数種類の前記合計値に基づいて、設定された所定時間内に前記圧縮されたプレビュー画像用データを送信することが可能な前記割合を選択し、
前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信する際には、前記画像データの中から、選択した前記割合で間引いて前記プレビュー画像用データを抽出し、前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信することを特徴とする。
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
通信手段を備えた上記の本発明の放射線画像撮影装置と、
表示部を備えるコンソールと、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記抽出圧縮手段は、前記圧縮されたプレビュー画像用データまたは前記圧縮された差分とともに、選択した前記割合の情報を前記コンソールに送信し、
前記コンソールは、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記圧縮されたプレビュー画像用データを元の前記プレビュー画像用データに復元し、または前記圧縮された差分から復元した元の前記差分に基づいて元の前記プレビュー画像用データを復元し、復元した元の前記プレビュー画像用データに基づいてプレビュー画像を生成し、
生成した前記プレビュー画像を、前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記割合の情報に基づいて所定の方向に伸縮させて前記表示部上に表示することを特徴とする。
通信手段を備えた上記の本発明の放射線画像撮影装置と、
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前記放射線画像撮影装置の前記抽出圧縮手段は、前記圧縮されたプレビュー画像用データまたは前記圧縮された差分とともに、選択した前記割合の情報を前記コンソールに送信し、
前記コンソールは、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記圧縮されたプレビュー画像用データを元の前記プレビュー画像用データに復元し、または前記圧縮された差分から復元した元の前記差分に基づいて元の前記プレビュー画像用データを復元し、復元した元の前記プレビュー画像用データに基づいてプレビュー画像を生成し、
生成した前記プレビュー画像を、前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記割合の情報に基づいて所定の方向に伸縮させて前記表示部上に表示することを特徴とする。
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、画像データDの読み出し処理が完了した時点で、割合λの選択処理を完了させることが可能となり、画像データDの読み出し処理の直後から、画像データDからの選択した割合λに基づくプレビュー画像用データDpの抽出や差分ΔDpの算出、圧縮、送信処理を即座に開始することが可能となる。
そして、選択された割合λで画像データD中からプレビュー画像用データDpを抽出すれば、可逆圧縮されたプレビュー画像用データDpやプレビュー画像用データDp同士の可逆圧縮された差分ΔDpを、設定された所定時間τ内に確実にコンソール58等の外部装置に送信することが可能となる。
そのため、放射線画像撮影装置から可逆圧縮したプレビュー画像用データDpを送信している最中にオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまい、読み出されるオフセットデータOにノイズが重畳されたり、読み出し動作そのものを行うことができなくなったり、或いはコンソール58上にプレビュー画像p_preが十分に表示されなくなる等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
そして、放射線技師等の操作者が、コンソール58の表示部58a上に的確に表示されたプレビュー画像p_preを見て、画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を判断して、再撮影の要否を的確に判断することが可能となる。
また、本発明のような方式の放射線画像撮影システムによれば、放射線画像撮影装置で選択された割合λが変化する場合であっても、例えば後述する図28(B)に示すように、プレビュー画像p_preをコンソール58の表示部58a上に正常に、すなわち上下左右の倍率が自然な状態で表示することが可能となる。
そのため、放射線技師等の操作者が、コンソール58の表示部58a上に表示されたプレビュー画像p_preを違和感なく視認することが可能となり、プレビュー画像p_preを見て、画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を的確に判断して、再撮影の要否を的確に判断することが可能となる。
以下、本発明に係る放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレーター等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレーター等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
また、本発明は、本実施形態で説明する、いわゆる可搬型の放射線画像撮影装置のみならず、例えば支持台等と一体的に形成された専用機型の放射線画像撮影装置に対しても適用することが可能である。
[放射線画像撮影装置]
以下、まず、本実施形態に係る放射線画像撮影システムに用いられる放射線画像撮影装置について説明する。図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。
以下、まず、本実施形態に係る放射線画像撮影システムに用いられる放射線画像撮影装置について説明する。図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。
本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体状のハウジング2内にシンチレーター3や基板4等で構成されるセンサーパネルSPが収納されている。本実施形態では、筐体2のうち、放射線入射面Rを有する中空の角筒状のハウジング本体部2Aは、放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されており、ハウジング本体部2Aの両側の開口部を蓋部材2B、2Cで閉塞することで筐体2が形成されている。
また、筐体2の一方側の蓋部材2Bには、電源スイッチ37や切替スイッチ38、コネクター39、バッテリー状態や放射線画像撮影装置1の稼働状態等を表示するLED等で構成されたインジケーター40等が配置されている。
図3に示すように、本実施形態では、コネクター39には、ケーブルCaの先端に設けられたコネクターCが接続できるようになっている。そして、ケーブルCaと接続されることにより、例えば後述するコンソール58(後述する図8参照)との間で信号等を送受信したり、コンソール58に画像データD等を送信することができるようになっている。
なお、図示を省略するが、例えば筐体2の反対側の蓋部材2C等に、アンテナ装置41(後述する図7参照)が設けられており、アンテナ装置41を介して無線方式でもコンソール58等との間でデータや信号の送受信を行うことができるようになっている。このように、本実施形態では、放射線画像撮影装置1のコネクター39が有線方式で通信を行う場合の通信手段として機能し、アンテナ装置41が無線方式で通信を行う場合の通信手段として機能するようになっている。
図2に示すように、筐体2の内部には、基台31の上面側に図示しない鉛の薄板等を介して基板4が配置され、また、基台31の下面側には、電子部品32等が配設されたPCB基板33やバッテリー24等が取り付けられている。また、基板4やシンチレーター3の放射線入射面Rには、それらを保護するためのガラス基板34が配設されている。また、本実施形態では、基台31や基板4等と筐体2の側面との間に、それらがぶつかり合うことを防止するための緩衝材35が設けられている。
シンチレーター3は、基板4の後述する検出部Pに対向する位置に設けられるようになっている。本実施形態では、シンチレーター3は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると300〜800nmの波長の光、すなわち可視光を中心とした光に変換して出力するものが用いられる。
本実施形態では、基板4はガラス基板で構成されており、図4に示すように、基板4の上面(すなわちシンチレーター3に対向する面)4a上には、複数の走査線5と複数の信号線6とが互いに交差するように配設されている。また、基板4の面4a上の複数の走査線5と複数の信号線6により区画された各小領域rには、放射線検出素子7がそれぞれ設けられている。
このように、走査線5と信号線6で区画された各小領域rに二次元状(マトリクス状)に配列された複数の放射線検出素子7が設けられた小領域rの全体、すなわち図4に一点鎖線で示される領域が検出部Pとされている。本実施形態では、放射線検出素子7はフォトダイオードが用いられているが、例えばフォトトランジスター等を用いることも可能である。
ここで、放射線画像撮影装置1の回路構成について説明する。図5は本実施形態に係る放射線画像撮影装置1の等価回路を表すブロック図であり、図6は検出部Pを構成する1画素分についての等価回路を表すブロック図である。
各放射線検出素子7の第1電極7aには、スイッチ手段であるTFT8のソース電極8s(図5や図6の「S」参照)が接続されている。また、TFT8のドレイン電極8dおよびゲート電極8g(図5や図6の「D」および「G」参照)は信号線6および走査線5にそれぞれ接続されている。
そして、TFT8は、後述する走査駆動手段15から走査線5を介してゲート電極8gにオン電圧が印加されるとオン状態となり、ソース電極8sやドレイン電極8dを介して放射線検出素子7内に蓄積されている電荷を信号線6に放出させる。また、走査線5を介してゲート電極8gにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子7から信号線6への電荷の放出を停止して、放射線検出素子7内に電荷を蓄積させるようになっている。
また、本実施形態では、図4や図5に示すように、基板4上で1列の各放射線検出素子7ごとに1本の割合で各放射線検出素子7の第2電極7bにそれぞれバイアス線9が接続されており、各バイアス線9は基板4の検出部Pの外側の位置で結線10に結束されている。そして、結線10は入出力端子11(パッドともいう。図4参照)を介してバイアス電源14(図5や図6参照)に接続されており、バイアス電源14から結線10や各バイアス線9を介して各放射線検出素子7の第2電極7bに逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
一方、各走査線5は、それぞれ入出力端子11を介して走査駆動手段15のゲートドライバー15bにそれぞれ接続されている。走査駆動手段15では、配線15cを介して電源回路15aからゲートドライバー15bにオン電圧とオフ電圧が供給されるようになっており、ゲートドライバー15bで走査線5の各ラインL1〜Lxに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間でそれぞれ切り替えるようになっている。
また、各信号線6は、各入出力端子11を介して読み出しIC16内に内蔵された各読み出し回路17にそれぞれ接続されている。本実施形態では、読み出し回路17は、主に増幅回路18と相関二重サンプリング回路19等で構成されている。読み出しIC16内には、さらに、アナログマルチプレクサー21と、A/D変換器20とが設けられている。なお、図5や図6では、相関二重サンプリング回路19はCDSと表記されている。
本実施形態では、増幅回路18は、オペアンプ18aと、オペアンプ18aにそれぞれ並列にコンデンサー18bおよび電荷リセット用スイッチ18cが接続され、オペアンプ18a等に電力を供給する電源供給部18dを備えたチャージアンプ回路で構成されている。そして、増幅回路18のオペアンプ18aの入力側の反転入力端子には信号線6が接続されており、増幅回路18の入力側の非反転入力端子には基準電位V0が印加されるようになっている。
また、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cは、制御手段22に接続されており、制御手段22によりオン/オフが制御されるようになっている。また、オペアンプ18aと相関二重サンプリング回路19との間には、電荷リセット用スイッチ18cと連動して開閉するスイッチ18eが設けられており、スイッチ18eは、電荷リセット用スイッチ18cがオン/オフ動作と連動してオフ/オン動作するようになっている。
各放射線検出素子7からの画像データDの読み出し処理の際には、図7に示すように、増幅回路18の電荷リセット用スイッチ18cがオフ状態とされた状態で、各放射線検出素子7のTFT8にオン電圧が印加されてオン状態とされると、各放射線検出素子7内から信号線6に電荷がそれぞれ放出されて、各読み出し回路17の増幅回路18のコンデンサー18bに流れ込んで蓄積される。そして、増幅回路18では、コンデンサー18bに蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ18aの出力側から出力されるようになっている。
相関二重サンプリング回路19は、各放射線検出素子7から電荷が流れ込む前後の増幅回路18からの出力値の増加分をアナログ値の画像データDとして下流側に出力する。そして、出力された各画像データDがアナログマルチプレクサー21を介してA/D変換器20に順次送信され、A/D変換器20でデジタル値の画像データDに順次変換されて記憶手段23に出力されて順次保存される。このようにして画像データDの読み出し処理が行われるようになっている。
制御手段22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、FPGA(Field Programmable Gate Array)等により構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。
そして、制御手段22は、走査駆動手段15や読み出し回路17を制御して上記のように画像データDの読み出し処理を行わせるなど、放射線画像撮影装置1の各機能部の動作等を制御するようになっている。また、図5や図6に示すように、制御手段22には、SRAM(Static RAM)やSDRAM(Synchronous DRAM)等で構成される記憶手段23が接続されている。
また、本実施形態では、制御手段22には、前述したアンテナ装置41が接続されており、さらに、走査駆動手段15や読み出し回路17、記憶手段23、バイアス電源14等の各機能部に必要な電力を供給するバッテリー24が接続されている。
なお、本実施形態では、制御手段22は、画像データD等を圧縮して送信する圧縮手段として機能するようになっているが、そのための構成や動作等については、以下の本実施形態に係る放射線画像撮影システムを説明した後で説明する。
[放射線画像撮影システム]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50について説明する。図8は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の構成例を示す図である。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50について説明する。図8は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の構成例を示す図である。
撮影室Raには、ブッキー装置51が設置されており、ブッキー装置51は、そのカセッテ保持部(カセッテホルダーともいう。)51aに上記の放射線画像撮影装置1を装填して用いることができるようになっている。なお、図8では、ブッキー装置51として、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bが設置されている場合が示されているが、例えば、立位撮影用のブッキー装置51Aのみ、或いは、臥位撮影用のブッキー装置51Bのみが設けられていてもよい。
本実施形態では、図3に示したように、放射線画像撮影装置1のコネクター39と、ケーブルCaの先端に設けられたコネクターCとが接続された状態で、放射線画像撮影装置1をブッキー装置51に装填することができるようになっている。なお、ブッキー装置51のカセッテ保持部51a内にコネクターCを設けておき、放射線画像撮影装置1が装填されると自動的にコネクター39とコネクターCとが接続されるように構成することも可能であり、適宜に構成される。
図8に示すように、撮影室Raには、被写体を介してブッキー装置51に装填された放射線画像撮影装置1に放射線を照射する放射線源52Aが少なくとも1つ設けられている。本実施形態では、放射線源52Aの位置を移動させたり、放射線の照射方向を変えることで、立位撮影用のブッキー装置51Aと臥位撮影用のブッキー装置51Bのいずれにも放射線を照射することができるようになっている。
撮影室Raには、撮影室Ra内の各装置等や撮影室Ra外の各装置等の間の通信等を中継するための中継器(基地局等ともいう。)54が設けられている。なお、本実施形態では、中継器54には、放射線画像撮影装置1が無線方式で画像データDや信号等の送受信を行うことができるように、無線アンテナ(アクセスポイントともいう。)53が設けられている。
また、中継器54は、放射線発生装置55やコンソール58と接続されており、中継器54には、放射線画像撮影装置1やコンソール58等から放射線発生装置55に送信するLAN(Local Area Network)通信用の信号等を放射線発生装置55用の信号等に変換し、また、その逆の変換も行う図示しない変換器が内蔵されている。
前室(操作室ともいう。)Rbには、本実施形態では、放射線発生装置55の操作卓57が設けられており、操作卓57には、放射線技師等の操作者が操作して放射線発生装置55に対して放射線の照射開始等を指示するための曝射スイッチ56が設けられている。
放射線発生装置55は、放射線源52を所定の位置に移動させたり、その放射方向を調整したり、放射線画像撮影装置1の所定の領域内に放射線が照射されるように図示しない絞りやコリメーター等を調整したり、或いは、適切な線量の放射線が照射されるように放射線源52を調整する等の種々の制御を行うようになっている。
図8に示すように、本実施形態では、コンピューター等で構成されたコンソール58が前室Rbに設けられている。なお、コンソール58を撮影室Raや前室Rbの外側や別室等に設けるように構成することも可能であり、コンソール58の設置場所は適宜決められる。
また、コンソール58には、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等を備えて構成される表示部58aが設けられており、また、HDD(Hard Disk Drive)等で構成された記憶手段59が接続、或いは内蔵されている。
本実施形態では、コンソール58は、画像処理装置として機能するようになっており、放射線画像撮影装置1から画像データD等が送信されてくると、それに基づいて放射線画像を生成するようになっている。
また、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から後述するプレビュー画像用データDpが送信されてくると、それに基づいてプレビュー画像p_preを生成して表示部58a上にプレビュー画像p_preを表示するようになっている。なお、この点については後で説明する。
なお、図8の臥位撮影用のブッキー装置51Bの箇所に示すように、放射線画像撮影装置1は、ブッキー装置51のカセッテ保持部51aには装填せずに、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。そして、例えば、臥位撮影用のブッキー装置51B等の上に横臥した患者の身体とブッキー装置51Bの天板との間に差し込んだり、或いは患者の身体にあてがったりして用いることができるようになっている。
また、図示を省略するが、放射線画像撮影装置1やポータブルの放射線発生装置等を病室に持ち込み、放射線画像撮影装置1を、病室のベッド等の上に横臥した患者の身体とベッドとの間に差し込んだり、患者の身体にあてがったりして放射線画像撮影を行うことも可能である。
[放射線の照射開始の検出方法について]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出方法について説明する。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出方法について説明する。
本実施形態では、前述したように、放射線画像撮影装置1と放射線発生装置55(図8参照)との間でインターフェースを構築せず、放射線画像撮影装置1自体で放射線発生装置の放射線源から放射線が照射されたことを検出するように構成されている。そして、放射線の照射開始の検出方法としては、例えば、前述した特許文献6や特許文献7に記載された検出方法を採用することが可能である。以下、これらの検出方法について簡単に説明する。
[検出方法1]
検出方法1は、前述した特許文献6に記載されている検出方法である。この検出方法1については詳しくは同文献を参照されたい。
検出方法1は、前述した特許文献6に記載されている検出方法である。この検出方法1については詳しくは同文献を参照されたい。
この検出方法1では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行わせるように構成される。リークデータdleakとは、図9に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値に相当するデータである。
そして、リークデータdleakの読み出し処理では、図10に示すように、走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して各TFT8をオフ状態とした状態で、制御手段22から各読み出し回路17の相関二重サンプリング回路19(図5や図6のCDS参照)にパルス信号Sp1、Sp2を送信してリークデータdleakが読み出される。
この場合、照射開始検出用の画像データdの読み出し処理(図7参照)の場合と異なり、ゲートドライバー15bから各走査線5へのオン電圧の印加は行われない。制御手段22から相関二重サンプリング回路19にパルス信号Sp1が送信された時点からパルス信号Sp2が送信されるまでの間に増幅回路18のコンデンサー18bに蓄積された、各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値が、リークデータdleakとして読み出される。
このようにしてリークデータdleakを読み出すように構成する場合、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射が開始されると、シンチレーター3(図1参照)で放射線から変換された電磁波が、各TFT8に照射される。そして、それにより、各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷q(図9参照)がそれぞれ増加することが本発明者らの研究で分かった。
そのため、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qが増加するため、図11に示すように、読み出されるリークデータdleakの値が、それ以前に読み出されていたリークデータdleakの値よりも大きくなる(図8の時刻t1参照)。このように、検出方法1では、放射線が照射されたことにより、読み出されるリークデータdleakの値が変化する。
そこで、これを利用して、例えば図11に示すように、リークデータdleakに対して閾値dleak_thを設定しておき、読み出されたリークデータdleakが閾値dleak_thを越えた時点で、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射開始を検出するように構成することが可能である。
なお、この検出方法1では、リークデータdleakの読み出し処理は、上記のように各TFT8がオフ状態とされた状態で行われる。そして、各TFT8をこのオフ状態のままとすると、各放射線検出素子7内で発生した暗電荷(暗電流等ともいう。)が各放射線検出素子7内に蓄積され続ける状態になってしまう。
そのため、検出方法1を採用する場合、すなわち放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成する場合には、通常、リークデータdleakの読み出し処理と次のリークデータdleakの読み出し処理との間で各放射線検出素子7のリセット処理を行うように構成される。すなわち、検出方法1では、図12や図13に示すように、通常、リークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理とが交互に行われるように構成される。
なお、図13や後述する図15において、「R」は各放射線検出素子7のリセット処理が行われることを表し、「L」はリークデータdleakの読み出し処理が行われることを表す。
[検出方法2]
検出方法2は、前述した特許文献7に記載されている検出方法である。この検出方法2については詳しくは同文献を参照されたい。
検出方法2は、前述した特許文献7に記載されている検出方法である。この検出方法2については詳しくは同文献を参照されたい。
この検出方法2では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、放射線画像撮影前に、図7に示した画像データDの読み出し処理の場合と同様に各読み出し回路17等を制御し、図14に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7から前述した照射開始検出用の画像データ(以下、本画像としての画像データDと区別するために、照射開始検出用の画像データdと表す。)の読み出し処理を繰り返し行わせるようになっている。
そして、放射線画像撮影装置1に放射線が照射されると、各放射線検出素子7内で電荷が新たに発生するため、図11に示したリークデータdleakの場合と同様に、読み出される照射開始検出用の画像データdの値が、それ以前に読み出されていた照射開始検出用の画像データdの値よりも大きくなる。このように、検出方法2では、放射線が照射されたことにより、読み出される照射開始検出用の画像データdの値が変化する。
そこで、これを利用して、図示を省略するが、照射開始検出用の画像データdに対して閾値dthを設定しておき、読み出された照射開始検出用の画像データdが閾値dthを越えた時点で、放射線画像撮影装置1に対する放射線の照射開始を検出するように構成することが可能である。
なお、特許文献6、7にも記載されているように、上記の検出方法1、2等をさらに改良して、放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射が開始されたことを的確に検出するように構成することも可能である。
[放射線の照射開始の検出後の各処理について]
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして放射線の照射が開始されたことを検出すると、例えば検出方法1を採用した場合の図15に示すように、ゲートドライバー15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が各放射線検出素子7内に蓄積されるようにする電荷蓄積状態に移行させる。
また、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして放射線の照射が開始されたことを検出すると、例えば検出方法1を採用した場合の図15に示すように、ゲートドライバー15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にして、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷が各放射線検出素子7内に蓄積されるようにする電荷蓄積状態に移行させる。
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間だけ電荷蓄積状態を継続した後、制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を行わせるようになっている。
その際、本実施形態では、制御手段22は、図15に示すように、放射線の照射開始を検出した時点またはその直前にオン電圧が印加された走査線5(図15の場合は走査線5のラインL4)の次にオン電圧を印加すべき走査線5(図15の場合は走査線5のラインL5)からオン電圧の印加を開始し、ゲートドライバー15bから各走査線5にオン電圧を順次印加させて、画像データDの読み出し処理を行うようになっている。
そして、制御手段22は、読み出した画像データDの中から所定の割合で間引いて画像データDを抽出してプレビュー画像用データDpとし、プレビュー画像用データDp等を圧縮してコンソール58に送信するようになっているが、この点については後で説明する。
なお、図15に示したように構成する場合、図中の時間Tacは、画像データDの読み出し処理を行う前に各TFT8をオフ状態としておく時間であり、以下、実効蓄積時間Tacという。
一方、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして、本画像としての画像データDの読み出し処理を終了すると、続いて、各放射線検出素子7内に残存する電荷を除去するために各放射線検出素子7のリセット処理を所定回数行う等した後、オフセットデータOの読み出し処理を行うようになっている。
そして、本実施形態では、図示を省略するが、制御手段22は、オフセットデータOの読み出し処理では、図15に示した本画像としての画像データDの読み出し処理までの処理シーケンスと同じ処理シーケンスを繰り返してオフセットデータOの読み出し処理を行うようになっている。
すなわち、制御手段22は、画像データDの読み出し処理を終了すると、所定回数だけ各放射線検出素子7のリセット処理を行った後、検出方法1の場合にはリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理、検出方法2の場合には照射開始検出用の画像データdの読み出し処理を所定回数行わせる。
そして、その後、上記と同様にして電荷蓄積状態に移行させた後、オフセットデータOの読み出し処理が行われる。このように構成すると、画像データDの読み出し処理前の実効蓄積時間Tac(図15参照)とオフセットデータOの読み出し処理前の実効蓄積時間が走査線5ごとに同じ時間になるといったメリットがある。
なお、オフセットデータOの読み出し処理の際には放射線は照射されない。そのため、上記のように、本画像としての画像データDの読み出し処理後、リークデータdleakの読み出し処理を行わずに各放射線検出素子7のリセット処理のみを行わせたり、照射開始検出用の画像データdの読み出し処理の代わりに各放射線検出素子7のリセット処理を行わせるように構成することも可能である。
[プレビュー画像用データの送信を所定時間内に終了させるための構成等について]
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50において、プレビュー画像用データDpの送信を所定の時間τ内に終了させるための構成等について説明する。また、以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50の作用についてもあわせて説明する。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50において、プレビュー画像用データDpの送信を所定の時間τ内に終了させるための構成等について説明する。また、以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1や放射線画像撮影システム50の作用についてもあわせて説明する。
本実施形態では、前述したように、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、例えば上記の検出方法1や検出方法2を用いて放射線の照射開始の検出処理を行い、放射線の照射開始を検出すると、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオフ電圧を印加して電荷蓄積状態に移行させる(図16参照)。そして、画像データDの読み出し処理を行う(図16の「D読み出し」参照)。
そして、画像データDの読み出し処理を終了すると、各放射線検出素子7内に残存する電荷を除去するための各放射線検出素子7のリセット処理や、検出方法1の場合にはリークデータdleakの読み出し処理と各放射線検出素子7のリセット処理、検出方法2の場合には照射開始検出用の画像データdの読み出し処理を所定回数行わせた後、電荷蓄積状態に移行させる。
また、それと同時に、読み出した画像データDの中から所定の割合で間引いてプレビュー画像用データDpを抽出し、抽出したプレビュー画像用データDp(或いは後述するようにプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDp。以下同じ。)を可逆圧縮して外部装置であるコンソール58に送信するようになっている。
その際、前述したように、本発明者らの研究では、放射線画像撮影装置1から可逆圧縮したプレビュー画像用データDpを送信している最中に電荷蓄積状態が終了し、オフセットデータOの読み出し処理(図16の「O読み出し」参照)が開始されてしまうと、読み出されるオフセットデータOにノイズが重畳されたり、読み出し動作そのものを行うことができなくなったり、或いはコンソール58上にプレビュー画像p_preが十分に表示されなくなる等の問題が生じ得ることが分かってきた。
そのため、本実施形態では、上記の所定時間τを、図16に示すように、画像データDの読み出し処理が終了してからオフセットデータOの読み出し処理が開始されるまでの時間、或いはそれより若干短い時間に設定し、その所定時間τ内に可逆圧縮したプレビュー画像用データDpの送信を終了させるようになっている。
本発明では、このように構成することで、放射線画像撮影装置1からコンソール58への可逆圧縮したプレビュー画像用データDpの送信を所定時間τ内に終了させる。このようにして、可逆圧縮したプレビュー画像用データDpを送信している最中にオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまう事態が生じることを的確に防止するようになっている。そして、上記のような問題が生じることを的確に防止するようになっている。
なお、本発明者らの研究では、放射線画像撮影装置1を上記のように構成した場合、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態の継続中にプレビュー画像用データDpの送信を行っても、その後読み出されるオフセットデータOには何らの問題も生じないことが分かっている。
しかし、例えば、放射線画像撮影装置の構成上、オフセットデータOの読み出し処理前の電荷蓄積状態において可逆圧縮したプレビュー画像用データDpの送信を行うと、読み出されるオフセットデータOに重畳させるノイズが大きくなる等の問題がある場合には、上記の所定時間τは、図17に示すように、画像データDの読み出し処理が終了してから電荷蓄積状態に移行するまでの時間、或いはそれより若干短い時間として設定される。
そして、この場合、図17に示すように、このような放射線画像撮影装置を用いた放射線画像撮影システムにおいては、放射線画像撮影装置は、電荷蓄積状態に移行する前に可逆圧縮したプレビュー画像用データDpの送信を終了させるように構成される。
一方、可逆圧縮したプレビュー画像用データDp(或いは後述するように可逆圧縮したプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDp。以下同じ。)のデータ長、すなわちプレビュー画像用データDpを可逆圧縮した場合のビット数の、全てのプレビュー画像用データDpについての合計値は、一般的に、撮影した被写体の撮影部位(すなわち頭部、胸部、腰部、脚部、腕部や手等)等によって長くなったり短くなったりする。
そのため、可逆圧縮したプレビュー画像用データDpのコンソール58への送信に要する時間も、撮影した被写体の撮影部位等によって長くなったり短くなったりするため、撮影部位によっては、同じように可逆圧縮を施しても、可逆圧縮したプレビュー画像用データDpの送信を所定時間内に終了させることができなくなる可能性がある。
そこで、本発明では、このような事態が生じることを確実に防止するために、以下のように構成されるようになっている。以下、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1において、上記のように圧縮されたプレビュー画像用データDp(或いは後述するようにプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDp。以下同じ。)の送信を所定時間τ内に終了させるための構成の特徴について説明する。
なお、本実施形態では、制御手段22が、読み出された画像データDの中から所定の割合λで間引いてプレビュー画像用データDpを抽出し、抽出したプレビュー画像用データDpを可逆圧縮して外部装置であるコンソール58に送信する抽出圧縮手段として機能するように構成されている。しかし、抽出圧縮手段を、制御手段22とは別体の装置等として構成することも可能である。また、以下、制御手段22が抽出圧縮手段として機能する場合には、抽出圧縮手段22として説明する。
[特徴1]
本実施形態では、上記のように、抽出圧縮手段22は、読み出した画像データDの中から所定の割合λで間引いてプレビュー画像用データDpを抽出するが、その際、所定の割合λは固定された値の割合λではなく、複数種類の異なる割合λ1、λ2、…で画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出することができるように構成されている。
本実施形態では、上記のように、抽出圧縮手段22は、読み出した画像データDの中から所定の割合λで間引いてプレビュー画像用データDpを抽出するが、その際、所定の割合λは固定された値の割合λではなく、複数種類の異なる割合λ1、λ2、…で画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出することができるように構成されている。
[特徴2]
そして、抽出圧縮手段22は、事前に、上記の複数種類の異なる割合λ1、λ2、…の中から、特定の割合λを選択する。そして、実際にプレビュー画像用データDpを可逆圧縮してコンソール58等の外部装置に送信する際には、この選択した特定の割合λで画像データDの中からプレビュー画像用データを抽出し、プレビュー画像用データDpを可逆圧縮して外部装置に送信する。
そして、抽出圧縮手段22は、事前に、上記の複数種類の異なる割合λ1、λ2、…の中から、特定の割合λを選択する。そして、実際にプレビュー画像用データDpを可逆圧縮してコンソール58等の外部装置に送信する際には、この選択した特定の割合λで画像データDの中からプレビュー画像用データを抽出し、プレビュー画像用データDpを可逆圧縮して外部装置に送信する。
[特徴3]
事前に上記の特定の割合λを選択する方法として、本実施形態では、抽出圧縮手段22は、各放射線検出素子7から画像データDをそれぞれ読み出す画像データDの読み出し処理の時点で、選択し得る複数種類の各割合λ1、λ2、…でそれぞれ画像データDからプレビュー画像用データDpを抽出する。なお、この時点での抽出はプレビュー画像用データDpを可逆圧縮して外部装置に送信する際のいわゆる本抽出とは異なる抽出処理であるため、両者を区別するために、この時点で行われる抽出を、以下、仮抽出という。
事前に上記の特定の割合λを選択する方法として、本実施形態では、抽出圧縮手段22は、各放射線検出素子7から画像データDをそれぞれ読み出す画像データDの読み出し処理の時点で、選択し得る複数種類の各割合λ1、λ2、…でそれぞれ画像データDからプレビュー画像用データDpを抽出する。なお、この時点での抽出はプレビュー画像用データDpを可逆圧縮して外部装置に送信する際のいわゆる本抽出とは異なる抽出処理であるため、両者を区別するために、この時点で行われる抽出を、以下、仮抽出という。
そして、仮抽出したプレビュー画像用データDpを可逆圧縮した場合のビット数Bの全てのプレビュー画像用データDpについての合計値ΣBを、抽出する際の割合λ1、λ2、…を変えて複数種類算出する。そして、算出した複数種類の合計値ΣBに基づいて、設定された所定時間τ内に可逆圧縮されたプレビュー画像用データDpを送信することが可能な割合λを選択するようになっている。
以下、これらの3つの特徴についてそれぞれ具体的に説明する。
なお、画像データDから抽出したプレビュー画像用データDpそのものを、例えば後述するハフマン符号化等の可逆圧縮の手法を用いて可逆圧縮してコンソール58に送信するように構成することも可能であり、その場合も本発明を適用することで十分に有用な効果を得ることが可能である。
しかし、本出願人により先に提出された国際公開第2011/010480号に詳しく記載されているように、画像データDやプレビュー画像用Dp等については、それらをそのまま可逆圧縮するよりも、例えば隣接する画像データD(すなわち放射線画像撮影装置1の検出部P(図5等参照)上で隣接する放射線検出素子7から読み出された画像データD)同士の差分ΔDpを算出し、算出した差分ΔDpを可逆圧縮する方が、圧縮率が向上する等の効果があることが分かっている。
そこで、本実施形態では、プレビュー画像用データDpそのものではなく、以下、プレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpを可逆圧縮する場合について説明する。しかし、これは、プレビュー画像用データDpそのものを可逆圧縮する場合を排除し、本発明を、差分ΔDpを可逆圧縮する場合に限定することを意味するものではない。
[プレビュー画像用データを抽出する際の割合λを変えることについて]
まず、上記の[特徴1]の構成等について説明する。本実施形態では、抽出圧縮手段22は、画像データDからプレビュー画像用データDpを抽出する場合(仮抽出の場合も含む。以下同じ。)、例えば図18に示すようにして抽出するようになっている。
まず、上記の[特徴1]の構成等について説明する。本実施形態では、抽出圧縮手段22は、画像データDからプレビュー画像用データDpを抽出する場合(仮抽出の場合も含む。以下同じ。)、例えば図18に示すようにして抽出するようになっている。
すなわち、放射線画像撮影装置1の検出部Pのn行、m列目の放射線検出素子7(n,m)から読み出された画像データDをD(n,m)で表すとすると、読み出した画像データD(n,m)の中から、例えば図18中に斜線を付して示すように予め所定本数(図18の場合は4本)の走査線5ごとに1本ずつ決められた走査線5に接続されている各放射線検出素子7から読み出された画像データD(n,m)をプレビュー画像用データDpとして抽出するようになっている。
そして、上記のように画像データDの中から抽出するプレビュー画像用データDpの割合λを変える場合には、本実施形態では、抽出圧縮手段22は、例えば図19や図20に示すように、上記のようにして予め決められた走査線5(図18の場合は4本の走査線5ごとに1本ずつ決められた走査線5)のそれぞれについて、当該走査線5に接続されている複数の放射線検出素子7(n,m)の中から抽出する放射線検出素子7(n,m)の割合を複数種類変化させ、抽出した放射線検出素子7(n,m)から読み出された画像データDをプレビュー画像用データDpとすることにより、画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出する際の割合λ1、λ2、…を変えるようになっている。
すなわち、図18〜図20の場合の割合λをそれぞれλ1、λ2、λ3とすると、画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出する際の割合λ1〜λ3はそれぞれ1/4(図18の場合)、1/8(図19の場合)、1/16(図20の場合)になる。
なお、以下では、選択し得る割合λとして、上記の割合λ1〜λ3が設けられており、しかも、割合λ1〜λ3の可変のさせ方として図18〜図20に示した方法を用いる場合について説明するが、本発明は、この場合に限定されない。すなわち、さらに多くの割合λの選択肢、すなわち同様にして1/32や1/64等の割合λを選択することができるように構成することも可能である。
また、画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出する仕方として、例えば、k2個の画像データDの中から1個ずつプレビュー画像用データDpを抽出するように構成することも可能である。この場合、画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出する際の割合λは、k=2の場合には1/4、k=3の場合には1/9、k=4の場合には1/16等になる。
さらに、図18〜図20のようにして割合λを変えるように構成する場合のメリットについては後で説明する。
[画像データDの読み出し処理時に割合λを選択するための構成等について]
次に、時系列的に説明するために、上記の[特徴2]の構成等について説明する前に、上記の[特徴3]の構成等について説明する。
次に、時系列的に説明するために、上記の[特徴2]の構成等について説明する前に、上記の[特徴3]の構成等について説明する。
本実施形態では、抽出圧縮手段22は、[特徴3]を実現するために、図21に示すように、λ1カウンター22a、λ2カウンター22b、λ3カウンター22cを備えている。また、抽出圧縮手段22は、プレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpとビット数Bとを対応付けるテーブルTを予め保持している。
本実施形態では、可逆圧縮の手法として、ハフマン符号化の手法が用いられるようになっているが、これに限定されない。そして、テーブルTは、図22に示すように、差分ΔDpとハフマンコードHcとを対応付けるようになっており、その際、各ハフマンコードHcに、そのビット数Bが対応付けられている。本実施形態では、このようにして、テーブルT上で、各差分ΔDpとビット数Bとが対応付けられるようになっている。
そして、抽出圧縮手段22は、画像データDの読み出し処理が始まり、センサーパネルSPの各読み出しIC16(図5や図6参照)内の各読み出し回路17から画像データDが読み出され始めると、図18に示した各画像データD(n,m)の中からプレビュー画像用データDpを仮抽出する。
そして、例えば図23に示すように、レジスター22dに仮抽出したプレビュー画像用データDpを格納するとともに、プレビュー画像用データDpを記憶手段23に保存する。プレビュー画像用データDp以外の画像データDは、レジスター22dに格納することなくそのまま記憶手段23に保存する。
すなわち、簡単に言えば、抽出圧縮手段22は、読み出しIC16から送信されてくる各画像データD(プレビュー画像用データDpを含む。)を記憶手段23に保存する動作中に、プレビュー画像用データDpをピックアップしコピーして(すなわち仮抽出して)、例えば図23に示すようにレジスター22dに格納する。
ここで、プレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpを算出する方法として、例えば図18〜図20における横方向(放射線画像撮影装置1における走査線5の延在方向に対応する。)に隣接するプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpを算出するように構成することが可能である。
そして、この場合、抽出圧縮手段22のλ1カウンター22a、λ2カウンター22b、λ3カウンター22cは、それぞれ各割合λ1、λ2、λ3に適合するように差分ΔDpを算出し、図22に示したテーブルTに基づいて、算出した差分ΔDpから、対応するビット数B1、B2、B3を割り出し、割り出したビット数B1、B2、B3を各カウンターごとにそれぞれ加算してビット数B1、B2、B3の合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3をそれぞれ算出するように構成される。
すなわち、λ1カウンター22aは、図18に示したように横方向に連続するプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpに対応するビット数B1を割り出すため、プレビュー画像用データDpが図23に示すようにレジスター22dに格納されると、隣接するプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDp(1)を算出し、テーブルTから対応するビット数B1を割り出し、割り出したビット数B1を加算していく。
λ2カウンター22bは、図19に示したように横方向に1個おきに並ぶプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpに対応するビット数B2を割り出すため、プレビュー画像用データDpが図23に示すようにレジスター22dに格納されると、1個おきのプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDp(2)を算出し、テーブルTから対応するビット数B2を割り出し、割り出したビット数B2を加算していく。
同様に、λ3カウンター22cは、図20に示したように横方向に3個おきに並ぶプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpに対応するビット数B3を割り出すため、プレビュー画像用データDpが図23に示すようにレジスター22dに格納されると、3個おきのプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDp(3)を算出し、テーブルTから対応するビット数B3を割り出し、割り出したビット数B3を加算していく。
このように、抽出圧縮手段22の各カウンター22a〜22cはそれぞれ、プレビュー画像用データDpが図23に示すようにレジスター22dに格納されるごとに、ビット数B1〜B3をそれぞれ割り出して加算していく。そして、最後のプレビュー画像用データDpに対する処理が終了した時点で、各割合λ1、λ2、λ3ごとのビット数B1、B2、B3の合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3がそれぞれ算出されるように構成される。
一方、プレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpを算出する方法として、例えば図18〜図20における縦方向(放射線画像撮影装置1における信号線6の延在方向に対応する。)に隣接するプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpを算出するように構成することも可能である。
前述した国際公開第2011/010480号にも詳しく記載されているように、この方向で差分ΔDpを算出する方が、圧縮率が向上することが分かっており、本実施形態でも、この方向の差分ΔDpを算出するように構成されている。
この場合、抽出圧縮手段22は、図24に示すように、先に格納した一行分のプレビュー画像用データDp(n,1)、Dp(n,2)、…をレジスター22eに移す。そして、次の一行分のプレビュー画像用データDp(n+4,1)、Dp(n+4,2)、…を仮抽出すると、それらを空になったレジスター22dに格納する。
そして、抽出圧縮手段22は、下記(1)式に従って、対応するアドレスのDp(n,m)とDp(n+4,m)との差分ΔDp(n+4,m)を算出し、図22に示したテーブルTに基づいて、算出した差分ΔDpから、対応するビット数Bを割り出す。
ΔDp(n+4,m)=Dp(n+4,m)−Dp(n,m) …(1)
ΔDp(n+4,m)=Dp(n+4,m)−Dp(n,m) …(1)
そして、λ1カウンター22aは、割り出されたΔDp(n+4,m)(m=1、2、3、…)に対応するビット数Bをそれぞれビット数B1として、ビット数B1を加算していく。λ2カウンター22bは、割り出されたΔDp(n+4,m)のうち、1個おきのΔDp(n+4,m)(m=1、3、5、…)に対応するビット数Bをそれぞれビット数B2として、ビット数B2を加算していく。
同様に、λ3カウンター22cは、割り出されたΔDp(n+4,m)のうち、3個おきのΔDp(n+4,m)(m=1、5、9、…)に対応するビット数Bをそれぞれビット数B3として、ビット数B3を加算していく。
そして、今回仮抽出された一行分のプレビュー画像用データDp(n+4,1)、Dp(n+4,2)、…について、先の一行分のプレビュー画像用データDp(n,1)、Dp(n,2)、…との各差分ΔDpおよびビット数B1、B2、B3の加算が終了すると、図示を省略するが、今回仮抽出された一行分のプレビュー画像用データDp(n+4,1)、Dp(n+4,2)、…をレジスター22dからレジスター22eに移す。
そして、次の一行分のプレビュー画像用データDp(n+8,1)、Dp(n+8,2)、…を仮抽出して、それらを空になったレジスター22dに格納する。そして、上記と同様にして各差分ΔDp(n+8,m)をそれぞれ算出し、図22に示したテーブルTに基づいて各差分ΔDp(n+8,m)から対応するビット数Bをそれぞれ割り出して、各カウンター22a〜22cでそれぞれビット数B1、B2、B3を加算していく。
このように、抽出圧縮手段22の各カウンター22a〜22cはそれぞれ、一行分のプレビュー画像用データDpが仮抽出されて図24に示すようにレジスター22eに格納されるごとに、ビット数B1〜B3をそれぞれ割り出して加算していくように構成される。
なお、この場合、図18等に示した最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…については、差分ΔDp(1,1)、ΔDp(1,2)、…を算出する相手、すなわちDp(0,1)、Dp(0,2)、…が存在しない。
そこで、本実施形態では、プレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…についての差分ΔDp(1,1)、ΔDp(1,2)、…を算出するために、予め基準データDc(1)、Dc(2)、…が予め設定されている。基準データDc(1)等は、例えばプログラム中に予め設定される。
そして、最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…を仮抽出して各差分ΔDp(1,1)、ΔDp(1,2)、…を算出する際には、図25に示すように、抽出圧縮手段22は、基準データDc(1)、Dc(2)、…を予めレジスター22eに格納しておく。
そして、仮抽出した最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…をレジスター22dに格納して、上記と同様にして、最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…については下記(2)式に従って各差分ΔD(1,1)、Dp(1,2)、…を算出し、図22に示したテーブルTに基づいて、算出した差分ΔDpから、対応するビット数Bを割り出すように構成される。それ以降の手順は、上記の通りである。
ΔDp(1,m)=Dp(1,m)−Dc(m) …(2)
ΔDp(1,m)=Dp(1,m)−Dc(m) …(2)
なお、基準データDc(1)、Dc(2)、…の各値は、同一の値に設定されてもよく、また、互いに異なる値に設定することも可能であり、予め適宜設定される。また、本実施形態では、基準データDc(1)等は、コンソール58にも同じ値の各基準データDc(1)等が予め備えられているが、この基準データDc(1)等を放射線画像撮影装置1からコンソール58に送信するように構成してもよい。
また、前述したように、例えば、k2個の画像データDの中から1個ずつプレビュー画像用データDpを抽出するように構成し、整数kを例えば2、3、4と変更することで画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出する際の割合λを1/22、1/32、1/42に変え得るように構成する場合、上記のように、画像データDの読み出し処理の際に読み出される画像データDから、1行おき(k=2、4の場合に対応。)と2行おき(k=3の場合に対応。)にそれぞれプレビュー画像用データDpを仮抽出しなければならなくなる。
しかも、差分ΔDpを算出する相手となるプレビュー画像用データDpが、k=2の場合には2行前、k=3の場合には3行前、k=4の場合には4行前のプレビュー画像用データDpとなり、差分ΔDpを算出する相手となるプレビュー画像用データDpが、λ1カウンター22a、λ2カウンター22b、λ3カウンター22cでそれぞれ別々のプレビュー画像用データDpになる。
そのため、プレビュー画像用データDpを仮抽出して差分ΔDpを算出する処理が煩雑になり、各カウンター22a〜22cで、対応するビット数B1、B2、B3を加算していく処理の構築が煩瑣なものとなる。
それに対し、図18〜図20に示した本実施形態の場合のように構成すれば、画像データDの中から仮抽出するプレビュー画像用データDpは、予め決められた走査線5(図18〜図20の場合は4本の走査線5ごとに1本ずつ決められた走査線5)に接続されている各放射線検出素子7から読み出された画像データDになる。
すなわち、図18〜図20に示した場合には、画像データDを3行おきにプレビュー画像用データDpとして仮抽出すればよいため、プレビュー画像用データDpを仮抽出し、差分ΔDpを算出してビット数Bを割り出す処理を非常に容易に行うことが可能となる。
そして、λ1カウンター22a、λ2カウンター22b、λ3カウンター22cは、割り出されたビット数Bの中から自らの処理に必要なビット数Bをピックアップし、ビット数B1、B2、B3として加算処理すればよいため、ビット数B1、B2、B3の合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3をそれぞれ算出する処理を非常に容易に構築することが可能となるといったメリットがある。
本実施形態では、上記のように、画像データDの読み出し処理と同時に、プレビュー画像用データDpの仮抽出や差分ΔDpの算出、ビット数Bの割り出し、ビット数B1、B2、B3の加算および合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3の算出が行われる。そのため、読み出された画像データDの記憶手段23(図5等参照)への保存処理が完了するのと同時に各カウンター22a、22b、22cでのビット数B1、B2、B3の合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3の算出が完了する。
そして、抽出圧縮手段22は、各カウンター22a、22b、22cが算出したビット数B1、B2、B3の合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3に基づいて、設定された上記の所定時間τ内に可逆圧縮された差分ΔDp(本実施形態の場合はハフマンコードHc(図22参照))を送信することが可能となる割合λを選択するようになっている。
具体的には、抽出圧縮手段22は、算出されたビット数B1、B2、B3の合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3すなわち各データ長の可逆圧縮された差分ΔDpをそれぞれ送信すると仮定した場合に、設定された所定時間τ内に送信を完了することが可能なデータ長に相当するビット数Bの合計値ΣBを与える割合λを、上記の割合λとして選択するようになっている。
本実施形態の場合、図18〜図20から分かるように、ビット数B1、B2、B3の合計値ΣB1、ΣB2、ΣB3の大小関係は、
ΣB1>ΣB2>ΣB3 …(3)
という関係になる。
ΣB1>ΣB2>ΣB3 …(3)
という関係になる。
そのため、算出されたビット数B3の合計値ΣB3のデータ長を有する可逆圧縮された差分ΔDpを送信する場合には、設定された所定時間τ内に送信を完了することが可能となる。なお、上記のように割合λ3=1/16で画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出しても所定時間τ内に送信できない場合があり得るのであれば、割合λを、さらに割合λ4=1/32や割合λ5=1/64等にも変えることができるように抽出圧縮手段22を構成すべきである。
抽出圧縮手段22は、λ3カウンター22cにより算出されたビット数B3の合計値ΣB3のデータ長の可逆圧縮された差分ΔDpを送信する場合に、設定された所定時間τ内に送信を完了することが可能であり、λ1カウンター22aやλ2カウンター22bにより算出されたビット数B1、B2の合計値ΣB1、ΣB2の各データ長の可逆圧縮された差分ΔDpを送信する場合には、設定された所定時間τ内に送信を完了することができない場合には、上記の割合λとして、割合λ3を選択する。
また、ビット数B3の合計値ΣB3のほかに、ビット数B1やB2の合計値ΣB1やΣB2の各データ長の可逆圧縮された差分ΔDpを送信する場合にも、設定された所定時間τ内に送信を完了することが可能である場合、すなわち、設定された所定時間τ内に可逆圧縮された差分ΔDpを送信することが可能な割合λが複数種類存在する場合には、本実施形態では、抽出圧縮手段22は、そのような割合λの中で、プレビュー画像p_preの解像度が最も高くなる割合λを選択するようになっている。
すなわち、ビット数B2やB3の合計値ΣB2やΣB3の各データ長の可逆圧縮された差分ΔDpを送信する場合に、設定された所定時間τ内に送信を完了することが可能である場合には、割合λ3ではなく割合λ2を選択し、ビット数B1の合計値ΣB1のデータ長の可逆圧縮された差分ΔDpを送信する場合にも、設定された所定時間τ内に送信を完了することが可能である場合には、割合λ2やλ3ではなく割合λ1を選択する。
なお、本実施形態の場合、プレビュー画像p_preの解像度は、図18〜図20を見れば分かるように、図18の場合すなわち割合がλ1(=1/4)の場合が最も解像度が高く、図20の場合すなわち割合がλ3(=1/16)の場合が最も解像度が低い。
このように構成すれば、選択された割合λで画像データDからプレビュー画像用データDpを抽出することにより、可逆圧縮された差分ΔDpを設定された所定時間τ内に送信することが可能となると同時に、送信されたプレビュー画像用データDpに基づいてコンソール58の表示部58a上に表示されるプレビュー画像p_preを、より解像度が高い状態で表示させることが可能となる。
そのため、プレビュー画像p_preが見易くなるため、前述したように、放射線技師等の操作者が、コンソール58の表示部58a上に表示されたプレビュー画像p_preを見て放射線画像撮影が適切に行われたか否か、すなわち画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を適切に判断することが可能となり、再撮影の要否を適切に判断することが可能となる。
[プレビュー画像用データの抽出、圧縮および送信について]
次に、上記の[特徴2]の構成等について説明する。この[特徴2]は、実際に記憶手段23に保存された画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出し、差分ΔDpを算出し、それを可逆圧縮してコンソール58に送信する段階での特徴である。
次に、上記の[特徴2]の構成等について説明する。この[特徴2]は、実際に記憶手段23に保存された画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出し、差分ΔDpを算出し、それを可逆圧縮してコンソール58に送信する段階での特徴である。
この[特徴2]において重要な点は、上記のようにして選択した割合λで画像データD中からプレビュー画像用データDpを抽出する点である。本実施形態では、その他、プレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpの算出や可逆圧縮、コンソール58への送信等については、基本的に前述した国際公開第2011/010480号に記載されている方法が用いられている。
本実施形態では、前述したように、抽出圧縮手段22は、画像データDの読み出し処理と同時並行で割合λの選択処理を行う。そして、割合λの選択処理は、実際上、画像データDの読み出し処理と同時に完了する。
そのため、本実施形態では、図16等に示したように、抽出圧縮手段22は、画像データDの読み出し処理が完了すると、選択した割合λに基づいて即座に記憶手段23に保存された画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出し、可逆圧縮して送信することが可能となる。
なお、図16や図17に示したように、抽出したプレビュー画像用データDpそのものを可逆圧縮して送信する場合が記載されており、そのように構成することも可能であるが、本実施形態では、上記のように、抽出したプレビュー画像用データDpの差分ΔDpを算出し、差分ΔDpを可逆圧縮してコンソール58に送信するようになっている。
以下、具体的に説明する。なお、以下では、図24等に示したように、図18〜図20における縦方向(放射線画像撮影装置1における信号線6の延在方向に対応する。)のプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpを算出する場合について説明するが、図23に示したように、図18〜図20における横方向(放射線画像撮影装置1における走査線5の延在方向に対応する。)のプレビュー画像用データDp同士の差分ΔDpを算出する場合も同様にして処理が行われる。
抽出圧縮手段22は、図24に示した仮抽出の場合と同様に、図26に示すように、先に格納した一行分のプレビュー画像用データDp(n,1)、Dp(n,2)、…をレジスター22eに移し、次の一行分のプレビュー画像用データDp(n+4,1)、Dp(n+4,2)、…を記憶手段23から抽出して、空になったレジスター22dに格納する。
そして、抽出圧縮手段22は、上記(1)式に従って、対応するアドレスのDp(n,m)とDp(n+4,m)との差分ΔDp(n+4,m)を算出し、図22に示したテーブルTに基づいて、算出した差分ΔDpに対応するハフマンコードHcを割り出す。そして、割り出したハフマンコードHc(すなわち可逆圧縮された差分ΔDp。以下同じ。)を一旦バッファーメモリー22fに格納する。
そして、抽出圧縮手段22は、バッファーメモリー22fに一定量のハフマンコードHcが蓄積された段階で、外部装置であるコンソール58に対して各ハフマンコードHcを送信する。その際、後述するように、コンソール58での処理で、放射線画像撮影装置1の抽出圧縮手段22が上記のようにして選択した割合λの情報が必要になるため、本実施形態では、割合λの情報等の必要な情報を、送信する一連のハフマンコードHcのヘッダーに書き込んで送信するようになっている。
なお、図25に示した仮抽出の場合と同様に、図27に示すように、抽出圧縮手段22は、最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…を抽出して各差分ΔDp(1,1)、ΔDp(1,2)、…を算出する際には、予め基準データDc(1)、Dc(2)、…を予めレジスター22eに格納しておく。
そして、抽出した最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…をレジスター22dに格納して、上記と同様にして、最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…については上記(2)式に従って各差分ΔD(1,1)、Dp(1,2)、…を算出するように構成される。
また、上記の仮抽出の場合も同様であるが、差分ΔDpの値次第では、差分ΔDp自体のビット数よりもそれに対応するハフマンコードHcのビット数の方が大きくなる場合もあり得る。そこで、そのような場合には、差分ΔDpを圧縮せずに、元の値のまま送信するように構成することも可能である。
このように構成する場合、上記の画像データDの読み出し処理と同時並行で行われるビット数Bの合計値ΣBの算出においては、圧縮せずに元の値のままとする差分ΔDpについては、元の値に対応するビット数(例えば16ビット)が割り当てられてビット数Bの合計値ΣBを算出するように構成される。
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1によれば、画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出する割合λ1、λ2、…を複数種類設け、それらの中から、設定された所定時間τ内に可逆圧縮されたプレビュー画像用データDpやプレビュー画像用データDp同士の可逆圧縮された差分ΔDpを送信することが可能な割合λを選択する。そして、割合λの選択処理のためのプレビュー画像用データDpの仮抽出処理を、画像データDの読み出し処理と同時並行で行うように構成した。
そのため、画像データDの読み出し処理が完了した時点で、割合λの選択処理を完了させることが可能となり、画像データDの読み出し処理の直後から、記憶手段23に保存された画像データDからの選択した割合λに基づくプレビュー画像用データDpの抽出や差分ΔDpの算出、可逆圧縮、送信処理を即座に開始することが可能となる。
そして、選択された割合λで画像データD中からプレビュー画像用データDpを抽出すれば、可逆圧縮されたプレビュー画像用データDpやプレビュー画像用データDp同士の可逆圧縮された差分ΔDpを、設定された所定時間τ内に確実にコンソール58等の外部装置に送信することが可能となる。
そのため、放射線画像撮影装置1から可逆圧縮したプレビュー画像用データDpを送信している最中にオフセットデータOの読み出し処理が開始されてしまい、読み出されるオフセットデータOにノイズが重畳されたり、読み出し動作そのものを行うことができなくなったり、或いはコンソール58上にプレビュー画像p_preが十分に表示されなくなる等の問題が生じることを的確に防止することが可能となる。
このように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1によれば、放射線画像撮影装置1からコンソール58へのプレビュー画像用データDpの送信を所定時間τ内に的確に終了させ、コンソール58の表示部58a上にプレビュー画像p_preを確実に表示させることが可能となる。
そして、放射線技師等の操作者が、コンソール58の表示部58a上に的確に表示されたプレビュー画像p_preを見て、画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を判断して、再撮影の要否を的確に判断することが可能となる。
[コンソールでのプレビュー画像の表示処理について]
一方、コンソール58では、放射線画像撮影装置1から送信されてきたプレビュー画像用データDpの可逆圧縮された差分ΔDpか元のプレビュー画像用データDpを復元し、復元したプレビュー画像用データDpに基づいてプレビュー画像p_preを生成するようになっている。以下、具体的に説明する。
一方、コンソール58では、放射線画像撮影装置1から送信されてきたプレビュー画像用データDpの可逆圧縮された差分ΔDpか元のプレビュー画像用データDpを復元し、復元したプレビュー画像用データDpに基づいてプレビュー画像p_preを生成するようになっている。以下、具体的に説明する。
コンソール58は、放射線画像撮影装置1を備えるテーブルT(図22参照)と同じハフマンコードHcのテーブルT(ハフマン辞書等ともいう。)を備えている。また、放射線画像撮影装置1の抽出圧縮手段22が用いた基準データDc(1)、Dc(2)、…と同じ基準データDc(1)等を備えている。
そして、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から可逆圧縮された差分ΔDp(すなわち本実施形態ではハフマンコードHc)が送信されてくるごとに、テーブルTを参照して、可逆圧縮された差分ΔDpを解凍して元の差分ΔDpを復元する。
そして、復元した元の最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…に関する差分ΔDp(1,m)を、上記(2)式の逆演算である下記(4)式に代入して、元の最初の一行分のプレビュー画像用データDp(1,1)、Dp(1,2)、…を復元する。
Dp(1,m)=Dc(m)+ΔDp(1,m) …(4)
Dp(1,m)=Dc(m)+ΔDp(1,m) …(4)
また、それ以降の各行のプレビュー画像用データDp(n,1)、Dp(n,2)、…については、既に復元させた元のプレビュー画像用データDp(n-4,1)、Dp(n-4,2)、…と、復元させた差分ΔDp(n,1)、ΔDp(n,2)、…を、上記(1)式の逆演算である下記(5)式に代入して復元していくようになっている。
Dp(n,m)=Dp(n-4,m)+ΔDp(n,m) …(5)
Dp(n,m)=Dp(n-4,m)+ΔDp(n,m) …(5)
そして、コンソール58は、上記のようにして元のプレビュー画像用データDpを復元するごとに、プレビュー画像p_preを生成していき、図28(A)、(B)に示すように、生成し終わった部分から順にプレビュー画像p_preを表示部58a上にワイプ表示するようになっている。
そして、例えば図28(B)に示すように、コンソール58の表示部58aに表示されたプレビュー画像p_preの近傍に、「OK」ボタンアイコン60aや「NG」ボタンアイコン60bを表示し、放射線技師等の操作者が「OK」ボタンアイコン60aをクリックした場合には、プレビュー画像p_preが承認される。
また、画像中に被写体が適切に撮影されていない等と判断して操作者が「NG」ボタンアイコン60bをクリックした場合には、プレビュー画像p_preが否認される。そして、この場合は、例えばコンソール58から放射線画像撮影装置1に信号を送信してオフセットデータOの読み出し処理やそれに向けた処理(例えば各放射線検出素子7のリセット処理や電荷蓄積状態への移行(図16や図17参照))を停止させ、再撮影を行うための処理を開始させるように構成される。
ここで、コンソール58が表示部58a上にプレビュー画像p_preを表示させる際の処理について説明する。
プレビュー画像用データDpが、例えば図18に示したように、図の縦方向については4個の画像データDのうち1個を抽出し、図の横方向については画像データDを間引かず連続して抽出するようにしてプレビュー画像用データDpを抽出したものである場合(すなわち上記の割合λが1/4の場合)には、コンソール58は、復元した元のプレビュー画像用データDpを縦方向には4倍し、横方向には倍率を変えずに表示する。
このように表示することで、プレビュー画像p_preを、例えば図28(A)、(B)に示すように正常に、すなわち上下左右の倍率が自然な状態で表示することが可能となる。
一方で、このような表示の仕方をそのまま図19や図20のようにプレビュー画像用データDpを抽出した場合に適用すると、本実施形態の場合には、表示されるプレビュー画像p_preは、図29(A)(図19の場合に対応。)や図29(B)(図20の場合に対応。)に示すように、表示部58a上に横幅が狭く表示されてしまう。
すなわち、プレビュー画像p_preは、図29(A)の場合には図28(B)の場合に比べて横幅が1/2に狭まって表示され、図29(B)の場合には図28(B)の場合に比べて横幅が1/4に狭まって表示される。しかし、このように表示されたプレビュー画像p_preは非常に見づらく、放射線技師等の操作者がそれを見ても、画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を適切に判断し難くなる。
そこで、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50では、コンソール58は、復元したプレビュー画像用データDpに基づいて生成して表示するプレビュー画像p_preを、放射線画像撮影装置1から送信されてくる可逆圧縮された差分ΔDp(すなわちハフマンコードHc)のヘッダーに書き込まれている割合λの情報に基づいて、所定の方向に、上記の割合λに対応する倍率で伸縮させて表示部58a上に表示するようになっている。
本実施形態では、上記のように、図18〜図20に示した縦方向の割合1/4は変えずに、横方向の割合を変えることで、画像データDの中からプレビュー画像用データDpを抽出する割合λを変えた。そのため、本実施形態の場合は、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から送信されてきた割合λの情報に基づいて、プレビュー画像p_preを、横方向に、当該割合λに対応する倍率)で伸縮させて表示部58a上に表示する。
すなわち、具体的には、図18に示したように割合λが1/4の場合は横方向の倍率を1とし(すなわちこの場合は横方向には伸縮させず)、図19に示したように割合λが1/8の場合は横方向に2倍に伸長し、図20に示したように割合λが1/16の場合は横方向に4倍に伸長して、プレビュー画像p_preを表示するようになっている。
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50によれば、放射線画像撮影装置1で選択された割合λが変化する場合であっても、例えば図28(B)に示したように、プレビュー画像p_preをコンソール58の表示部58a上に正常に、すなわち上下左右の倍率が自然な状態で表示することが可能となる。
そのため、放射線技師等の操作者が、コンソール58の表示部58a上に表示されたプレビュー画像p_preを違和感なく視認することが可能となり、プレビュー画像p_preを見て、画像中に被写体が適切に撮影されているか否か等を的確に判断して、再撮影の要否を的確に判断することが可能となる。
なお、本実施形態では、放射線画像撮影装置1は、図16や図17に示したように、オフセットデータOの読み出し処理(図中の「O読み出し」参照)が終了すると、既に送信済みのプレビュー画像用データDp以外の残りの画像データDとオフセットデータOとを可逆圧縮して(或いは上記と同様にそれぞれ差分を算出し、算出した差分を可逆圧縮して)コンソール58に送信するようになっている。
そして、コンソール58は、放射線画像撮影装置1から送信されてきた画像データDやオフセットデータO(或いはそれらの差分)を解凍して、元の画像データDやオフセットデータOを復元し、それらに基づいて、ゲイン補正や欠陥画素補正、撮影部位に応じた階調処理等の精緻な画像処理を行って、最終的な放射線画像を生成するようになっている。
また、本実施形態では、放射線画像撮影装置1の抽出圧縮手段22が、プレビュー画像用データDpやその差分ΔDpを、例えばハフマン符号化等の手法を用いて可逆圧縮する場合について説明した。可逆圧縮の手法としては、この他にも、LZ78や算術符号化等の手法を用いることも可能である。
また、放射線画像撮影装置1からコンソール58等の外部装置にプレビュー画像用データDpやその差分ΔDpを送信する場合には、それらを可逆圧縮する代わりに、非可逆圧縮して送信するように構成することも可能である。そして、このように構成する場合も、本実施形態で説明した方法と全く同様にして画像データDの読み出し処理と同時並行でプレビュー画像用データDpを仮抽出してビット数Bの合計値ΣBを算出して割合λを選択する等して、本発明を適用することが可能である。
すなわち、放射線画像撮影装置1からコンソール58等の外部装置にプレビュー画像用データDpやその差分ΔDpを非可逆圧縮して送信するように構成されている場合にも、本発明が適用される。なお、この場合、オフセットデータOの読み出し処理後等に、既に抽出したプレビュー画像用データDpを含む全ての画像データDを改めて可逆圧縮してコンソール58に送信することが必要となる。
また、本発明が上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能であることは言うまでもない。
1 放射線画像撮影装置
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段(抽出選択手段)
39 コネクター(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール(外部装置)
58a 表示部
B ビット数
D 画像データ
Dp プレビュー画像用データ
p_pre プレビュー画像
q 電荷
T テーブル
ΔDp 差分
λ 割合
ΣB ビット数の合計値
τ 所定時間
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段(抽出選択手段)
39 コネクター(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール(外部装置)
58a 表示部
B ビット数
D 画像データ
Dp プレビュー画像用データ
p_pre プレビュー画像
q 電荷
T テーブル
ΔDp 差分
λ 割合
ΣB ビット数の合計値
τ 所定時間
Claims (6)
- 複数の走査線および複数の信号線と、
二次元状に配列された複数の放射線検出素子と、
前記各走査線にオン電圧またはオフ電圧を印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段と前記読み出し回路とを制御して前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
読み出された前記画像データの中から所定の割合で間引いてプレビュー画像用データを抽出し、抽出した前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信する抽出圧縮手段と、
を備え、
前記抽出圧縮手段は、
前記画像データの読み出し処理の際に、読み出された前記画像データの中から前記プレビュー画像用データを仮抽出し、仮抽出した前記プレビュー画像用データを圧縮した場合のビット数の全ての前記プレビュー画像用データについての合計値を、抽出する際の前記割合を変えて複数種類算出し、算出した複数種類の前記合計値に基づいて、設定された所定時間内に前記圧縮されたプレビュー画像用データを送信することが可能な前記割合を選択し、
前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信する際には、前記画像データの中から、選択した前記割合で間引いて前記プレビュー画像用データを抽出し、前記プレビュー画像用データを圧縮して外部装置に送信することを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 前記抽出圧縮手段は、
読み出された前記画像データの中から所定の割合で間引いて抽出した前記プレビュー画像用データを圧縮する代わりに、抽出した前記プレビュー画像用データ同士の差分を算出し、算出した前記差分を圧縮して外部装置に送信するように構成されており、
前記画像データの読み出し処理の際には、読み出された前記画像データの中から前記プレビュー画像用データを仮抽出し、仮抽出した前記プレビュー画像用データ同士の前記差分を算出し、算出した前記差分を圧縮した場合のビット数の全ての前記差分についての合計値を、前記プレビュー画像用データを抽出する際の前記割合を変えて複数種類算出し、算出した複数種類の前記合計値に基づいて、設定された所定時間内に前記圧縮された差分を送信することが可能な前記割合を選択し、
前記プレビュー画像用データ同士の前記差分を圧縮して外部装置に送信する際には、前記画像データの中から、選択した前記割合で間引いて前記プレビュー画像用データを抽出し、前記プレビュー画像用データ同士の前記差分を算出し、算出した前記差分を圧縮して外部装置に送信することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影装置。 - 前記抽出圧縮手段は、前記割合を選択する際、設定された所定時間内に前記圧縮されたプレビュー画像用データまたは前記圧縮された差分を送信することが可能な前記割合が複数種類存在する場合には、前記割合の中で最も解像度が高くなる前記割合を選択することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線画像撮影装置。
- 前記抽出圧縮手段は、前記プレビュー画像用データまたは前記差分と前記ビット数とを対応付けるテーブルを予め保持しており、前記画像データの読み出し処理の際の前記合計値の算出の際には、前記テーブルに基づいて、読み出された前記画像データの中から仮抽出した前記プレビュー画像用データ、または仮抽出した前記プレビュー画像用データ同士から算出した前記差分から、対応する前記ビット数を割り出し、割り出した前記ビット数を加算することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
- 前記抽出圧縮手段は、前記画像データの中から前記プレビュー画像用データを仮抽出および抽出する際、予め決められた前記走査線のそれぞれについて、当該走査線に接続されている複数の前記放射線検出素子の中から、前記プレビュー画像用データを仮抽出および抽出する前記放射線検出素子の割合を複数種類変化させて、前記画像データの中から前記プレビュー画像用データを仮抽出および抽出する際の前記割合を変えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置。
- 通信手段を備えた請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の放射線画像撮影装置と、
表示部を備えるコンソールと、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記抽出圧縮手段は、前記圧縮されたプレビュー画像用データまたは前記圧縮された差分とともに、選択した前記割合の情報を前記コンソールに送信し、
前記コンソールは、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記圧縮されたプレビュー画像用データを元の前記プレビュー画像用データに復元し、または前記圧縮された差分から復元した元の前記差分に基づいて元の前記プレビュー画像用データを復元し、復元した元の前記プレビュー画像用データに基づいてプレビュー画像を生成し、
生成した前記プレビュー画像を、前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記割合の情報に基づいて所定の方向に伸縮させて前記表示部上に表示することを特徴とする放射線画像撮影システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012096265A JP2013223554A (ja) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012096265A JP2013223554A (ja) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013223554A true JP2013223554A (ja) | 2013-10-31 |
Family
ID=49594100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012096265A Pending JP2013223554A (ja) | 2012-04-20 | 2012-04-20 | 放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013223554A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015137062A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 株式会社 日立メディコ | X線ct装置および医用画像表示方法 |
-
2012
- 2012-04-20 JP JP2012096265A patent/JP2013223554A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015137062A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 株式会社 日立メディコ | X線ct装置および医用画像表示方法 |
CN106028937A (zh) * | 2014-03-11 | 2016-10-12 | 株式会社日立制作所 | X射线ct装置以及医用图像显示方法 |
JPWO2015137062A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2017-04-06 | 株式会社日立製作所 | X線ct装置および医用画像表示方法 |
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