JP2018114174A - Radiographic apparatus, radiographic system, radiographic method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影方法、及びプログラムに関するものである。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus, a radiation imaging system, a radiation imaging method, and a program.
近年、アモルファスシリコンや単結晶シリコンからなる固体撮像素子を2次元状に配列して構成し、放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置が広く実用化されている。 2. Description of the Related Art In recent years, radiation imaging apparatuses that take a radiographic image by arranging solid-state imaging elements made of amorphous silicon or single crystal silicon in a two-dimensional manner have been widely put into practical use.
このような放射線撮影装置は、放射線が入射すると、残像が発生する場合がある。この場合、放射線撮影装置により撮影された画像データに残像成分が加算されて出力されるため、放射線撮影条件に対して不適切な画像情報が取得されることになる。 In such a radiographic apparatus, an afterimage may occur when radiation enters. In this case, since an afterimage component is added to the image data captured by the radiation imaging apparatus and output, image information inappropriate for the radiation imaging conditions is acquired.
そこで、発生した残像を除去するために、オフセット信号を基にした画像情報(オフセットデータ)を用いて画像補正処理が行われている。オフセットデータは、放射線が入射していないときに放射線撮影装置から出力される画像データであり、ダーク画像と呼称される。 Therefore, in order to remove the generated afterimage, image correction processing is performed using image information (offset data) based on the offset signal. The offset data is image data output from the radiation imaging apparatus when no radiation is incident, and is referred to as a dark image.
しかしながら、残像は、時間経過に伴って残像量が減衰する性質がある。そのため、時間経過に伴い変化する残像量を推定して、画像の補正を行う技術が提案されている。 However, the afterimage has the property that the amount of afterimage attenuates with time. For this reason, a technique for correcting an image by estimating an afterimage amount that changes with time has been proposed.
特許文献1や特許文献2では、放射線検出信号に含まれる残像を、残像成分が複数の指数関数で構成されるインパルス応答に起因しているとして、放射線検出信号から再帰的演算処理によって残像を除去する技術を提案している。
In
しかしながら、残像は、放射線撮影の撮影条件が変化すると(特に、放射線の連続照射回数が変化すると)、その減衰特性が大きく変化してしまい、残像補正が難しくなるという課題があった。 However, the afterimage has a problem that when imaging conditions of radiography change (especially, when the number of times of continuous irradiation of radiation changes), the attenuation characteristic changes greatly and it becomes difficult to correct the afterimage.
本発明に係る放射線撮影装置は、放射線撮影の撮影条件に基づいて、前記放射線撮影を行う放射線撮影装置であって、照射された放射線を検出し、放射線画像データを出力する検出手段と、前記撮影条件に関する閾値を設定し、前記閾値に基づいて、前記放射線画像データにおける残像の特性を表す残像特性を算出する算出手段と、前記残像特性により算出された前記残像に基づいて、前記放射線画像データを補正する補正手段と、を備える。 A radiographic apparatus according to the present invention is a radiographic apparatus that performs the radiographic imaging based on radiographic imaging conditions, the detecting means for detecting irradiated radiation and outputting radiographic image data, and the imaging A threshold value for a condition is set, a calculation means for calculating an afterimage characteristic representing the afterimage characteristic in the radiation image data based on the threshold value, and the radiographic image data based on the afterimage calculated by the afterimage characteristic. Correction means for correcting.
本発明によれば、放射線撮影の撮影条件の変化に応じた適切な残像補正を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the suitable afterimage correction according to the change of the imaging conditions of radiography can be performed.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下では、本発明の実施形態として、変化する放射線撮影条件が放射線の連続照射回数である場合の実施形態について説明する。なお、他の放射線撮影条件(例えば、放射線照射線量やセンサ温度など)が変化する場合にも、本発明は適用可能である。本実施例における放射線は、例えば、X線である。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following, as an embodiment of the present invention, an embodiment in which the changing radiation imaging condition is the number of continuous irradiations of radiation will be described. Note that the present invention is also applicable when other radiographic conditions (for example, radiation exposure dose, sensor temperature, etc.) change. The radiation in this embodiment is, for example, X-rays.
(第1の実施形態) (First embodiment)
本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本実施形態に係る放射線撮影装置100の構成を示す図である。本実施形態に係る放射線撮影装置100は、主に、医療用に使用され、放射線撮影の撮影条件に基づいて、放射線撮影を行う。
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
図1において、放射線照射部101は、被写体に放射線を照射する。放射線検出部102は、被写体を透過して入射する放射線を検出し、放射線画像データを生成する。管球制御部103は、放射線照射部101から照射される放射線照射線量を制御する。撮影条件設定部104は、被写体に照射される放射線の連続照射回数、放射線照射線量、及びフレームレートなどの放射線撮影条件を、操作者の操作に応じて設定する。検出器制御部105は、撮影条件設定部104から出力される信号に基づいて、放射線検出部102及び管球制御部103を制御する。
In FIG. 1, a
データ収集部106は、放射線検出部102で取得された放射線画像データを保持する。放射線検出部102で取得された放射線画像データには、残像が含まれる。残像補正部(補正部)107は、データ収集部106に保持されている放射線画像データ(放射線検出部102で取得された残像を含む放射線画像データ)から残像を除去する。残像補正部(補正部)107は、残像特性により算出された残像に基づいて、放射線画像データを補正する。画像表示部108は、残像補正部107で残像補正された放射線画像データをモニタなどに出力する。
The
次に、本実施形態に係る残像補正部107について詳細に説明する。図2は、残像補正部107の構成の一例を詳細に示す図である。
Next, the
メモリ部201は、放射線を照射しない状態で放射線検出部102において撮影された画像データに基づいて生成された、残像補正に用いるデータ(以下、「残像特性データ」と呼称する)を保持する。残像特性データは、式(1)におけるanとbnの組み合わせbn(k)×exp(−an)で表される。anは、残像の時定数又は減衰率である。bnは、残像の割合又は強度である。式(1)では、残像特性データは、残像の割合又は強度bnがkに依存して放射線撮影ごとに変化する特性を有する。
The
A(x,k)=bn(k)×exp(−an)×S(x,k) ・・・・・(1) A (x, k) = bn (k) × exp (−an) × S (x, k) (1)
ここで、kは、放射線撮影がk回目(すなわち、撮影フレーム数がkフレーム目又は放射線の照射回数がk回目)の放射線画像データであり、xは、所定の画素(例えば、画素番号x)である。また、A(x,k)は、k回目の放射線画像データの画素xにおける残像量である。an及びbnは、例えば、放射線が照射された場合に放射線検出部102が出力する信号における下降ステップ応答関数(FSRF:Falling Step−Respoinse Function)に、以下の式(2)をフィッティングさせることで求めることができる。
Here, k is the radiation image data of the kth radiation imaging (that is, the number of imaging frames is the kth frame or the number of radiation irradiations is the kth), and x is a predetermined pixel (for example, pixel number x). It is. A (x, k) is an afterimage amount at the pixel x of the k-th radiation image data. An and bn are obtained, for example, by fitting the following equation (2) to a falling step response function (FSRF: Falling Step-Response Function) in a signal output from the
FSRF(k)=Σ{bn}×exp(−an・k)×(1−exp(−an・Nf))×u(k)/(1−exp(−an)) ・・・・・(2) FSRF (k) = Σ {bn} × exp (−an · k) × (1-exp (−an · Nf)) × u (k) / (1-exp (−an)) ( 2)
ここで、Nfは、放射線の照射回数である。u(k)は、不連続の単位ステップ関数(discrete unit step function)である。 Here, Nf is the number of times of radiation irradiation. u (k) is a discrete unit step function.
S(x,k)は、先に取得された放射線画像データから導かれる画像情報であり、残像補正が施された先の放射線画像データを含む画像情報である。S(x,k)は、式(3)により算出される。以下、S(x,k)は、「S値」又は「S」と呼称する。例えば、S値は、1つ前のフレームの情報が格納された値であり、式(3)によって撮影ごとに更新される。なお、S値の初期値S(x,1)は、0又は所定の値に設定される。 S (x, k) is image information derived from previously acquired radiation image data, and is image information including the previous radiation image data subjected to afterimage correction. S (x, k) is calculated by equation (3). Hereinafter, S (x, k) is referred to as “S value” or “S”. For example, the S value is a value in which the information of the previous frame is stored, and is updated for each shooting by Expression (3). The initial value S (x, 1) of the S value is set to 0 or a predetermined value.
S(x,k)=IC(x,k−1)+exp(−an)×S(x,k−1) ・・・・・(3) S (x, k) = IC (x, k-1) + exp (-an) * S (x, k-1) (3)
ここで、IC(x,k−1)は、k−1フレーム目(k回目の放射線画像データ)の画素番号xにおける残像補正後の放射線画像データであり、以下の式(4)により表される。I(x,k−1)は、k−1フレーム目(k−1回目の放射線画像データ)の画素番号xにおける残像補正前の放射線画像データである。 Here, IC (x, k-1) is the radiographic image data after the afterimage correction at the pixel number x of the (k-1) th frame (kth radiographic image data), and is represented by the following equation (4). The I (x, k-1) is radiation image data before afterimage correction at pixel number x in the (k-1) th frame (k-1th radiation image data).
IC(x,k−1)=I(x,k−1)−A(x,k−1) ・・・・・(4) IC (x, k-1) = I (x, k-1) -A (x, k-1) (4)
フレーム情報取得部202は、1つ前のフレームにおける残像補正後の放射線画像データ及び1つ前のフレームにおけるS値から現在のフレームにおけるS値を取得し、保持する。
The frame
残像推定部(算出部)203は、放射線撮影条件などに基づいて、メモリ部201から選択した残像特性データと、フレーム情報取得部202で保持される現在のフレームにおけるS値とを用いて、残像量を推定する。残像推定部(算出部)203は、撮影条件に関する閾値を設定し、閾値に基づいて、放射線画像データにおける残像の特性を表す残像特性を算出する。演算部204は、残像推定部203で推定された残像量を、放射線検出部102で取得された残像を含む放射線画像データから減算する。演算部204は、残像特性により算出された残像に基づいて、放射線画像データを補正する。
An afterimage estimation unit (calculation unit) 203 uses an afterimage characteristic data selected from the
次に、図3を参照しながら、被写体の撮影から放射線画像データを表示するまでの処理について説明する。ここでは、撮影中に変化させる放射線撮影条件は、所定の時間内における放射線の照射回数(連続照射回数)である。連続照射回数は、所定の時間内における放射線画像データの撮影回数、及び所定の時間内における放射線画像データの撮影フレーム数に対応する。この場合、撮影条件のパラメータは、放射線の照射回数(連続照射回数)kである。放射線の照射回数kは、撮影回数及び撮影フレーム数に対応する。 Next, with reference to FIG. 3, a process from photographing of a subject to displaying of radiation image data will be described. Here, the radiographic condition to be changed during radiographing is the number of times of radiation irradiation (the number of continuous irradiations) within a predetermined time. The number of continuous irradiations corresponds to the number of radiographic image data imaging within a predetermined time and the number of radiographic image data imaging frames within a predetermined time. In this case, the parameter of the imaging condition is the number of times of radiation irradiation (number of continuous irradiations) k. The number of irradiation times k corresponds to the number of imaging and the number of imaging frames.
図3では、連続照射回数kに閾値k’を設け、閾値の前後で補正方法が変化する実施形態について説明する。 FIG. 3 illustrates an embodiment in which a threshold k ′ is provided for the continuous irradiation frequency k, and the correction method changes before and after the threshold.
閾値k’は、放射線検出部102における残像アーチファクトの減衰特性によって決定される。放射線の連続照射回数に閾値k’を設ける場合、例えば、放射線を1回照射した後のダーク画像の出力から決めることができる。ダーク画像とは、放射線が入射していないときに放射線撮影装置100から出力された画像データのことである。
The threshold value k ′ is determined by the afterimage artifact attenuation characteristics in the
図4は、放射線を1回照射した後のダーク画像の出力の時間変化を示す図である。図4に示すように、残像量が、連続照射回数が10回目付近で十分に減衰していることが分かる。つまり、n−10回目の放射線の照射による残像量は、n回目の放射線の照射時には十分減衰しており、実質的に0と考えることができる。同様に、n回目の放射線の照射時には、n−10回目以前の放射線の照射による残像量も十分減衰しており、実質的に0と考えることができる。 FIG. 4 is a diagram illustrating a change over time in the output of the dark image after one irradiation with radiation. As shown in FIG. 4, it can be seen that the afterimage amount is sufficiently attenuated when the number of continuous irradiations is around the 10th time. That is, the afterimage amount due to the n-10th irradiation is sufficiently attenuated when the nth irradiation is performed, and can be considered to be substantially zero. Similarly, at the time of the n-th irradiation, the afterimage amount due to the irradiation before the n-10th irradiation is sufficiently attenuated and can be considered to be substantially zero.
したがって、n回目の放射線の照射による残像量は、1回目からの残像量の累積であると仮定すると、1回目からn−10回目までの残像量は実質的に0であることから、n回目の残像量は、n−9回目からn−1回目までの残像量の累積であると推定される。 Therefore, assuming that the afterimage amount due to the n-th irradiation is the accumulation of the afterimage amount from the first time, the afterimage amount from the first time to the n-10th time is substantially 0, so the nth time Is estimated to be an accumulation of the afterimage amount from the n-9th time to the (n-1) th time.
つまり、1回目から9回目までの放射線の照射による残像量の累積値は変化するが、10回目以降の残像量(具体的には、残像の割合又は強度)は略一定となると推定される。 That is, the cumulative value of the afterimage amount due to the first to ninth irradiation of radiation changes, but the afterimage amount after 10th time (specifically, the ratio or intensity of the afterimage) is estimated to be substantially constant.
この場合、放射線の連続照射回数の閾値k’が10回であると決定し、閾値k’以降の放射線撮影では、残像の割合又は強度が略一定となると推定することができる。つまり、残像特性データは、残像の割合又は強度が照射回数にかかわらず略一定である特性を有する。 In this case, it is determined that the threshold value k ′ of the number of continuous irradiations of radiation is 10, and it can be estimated that the ratio or intensity of the afterimage is substantially constant in radiation imaging after the threshold value k ′. That is, the afterimage characteristic data has a characteristic that the ratio or intensity of the afterimage is substantially constant regardless of the number of irradiations.
なお、閾値k’は、残像の減衰量、もしくは減衰率に基づいて決定されてもよい。例えば、図4において、減衰量が所定の値(好ましくは、0.03%)となる場合に残像が十分減衰されると仮定し、減衰量の所定の値に対応する放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)を閾値k’とすればよい。 Note that the threshold value k ′ may be determined based on an afterimage attenuation amount or an attenuation rate. For example, in FIG. 4, it is assumed that the afterimage is sufficiently attenuated when the attenuation amount becomes a predetermined value (preferably 0.03%), and the number of continuous irradiations of radiation corresponding to the predetermined value of the attenuation amount ( Alternatively, the number of frames taken) may be set as the threshold value k ′.
本実施形態では、ダーク画像の情報から閾値k’を決定する例を挙げたが、残像量の減衰特性が分かる他の情報からも、閾値k’を決定することができる。また、本実施形態では、閾値k’は、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kの閾値であるが、放射線の照射による残像量も十分減衰するまでの時間の閾値であってもよい。この場合、kは、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)の代わりに、放射線の連続照射時間を用いる。 In the present embodiment, an example in which the threshold value k ′ is determined from dark image information has been described. However, the threshold value k ′ can also be determined from other information in which the afterimage amount attenuation characteristics are known. In the present embodiment, the threshold value k ′ is a threshold value of the number of continuous irradiations of radiation (or the number of imaging frames) k, but may be a threshold value of time until the afterimage amount due to irradiation of radiation is sufficiently attenuated. Good. In this case, the continuous irradiation time of radiation is used for k instead of the number of continuous irradiations of radiation (or the number of imaging frames).
ステップS101において、撮影条件設定部104は、操作者の操作に応じて、撮影モード、放射線照射線量、及び放射線照射部101の管電圧などの被写体の撮影時における放射線撮影条件を設定する。設定された放射線撮影条件は、検出器制御部105に出力される。
In step S <b> 101, the imaging
ステップS102において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kを0にセットする。ステップS103において、検出器制御部105は、ステップS101で設定された放射線撮影条件に基づいて、線量制御信号を管球制御部103に対して出力する。管球制御部103は、線量制御信号に基づいて、放射線信号を放射線照射部101に対して出力する。放射線照射部101は、放射線照射信号を受けて、被写体に放射線を照射する。
In step S102, the number of continuous irradiations of radiation (or the number of imaging frames) k is set to zero. In step S103, the
ステップS104において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kに1加算(インクリメント)する。ステップS105において、検出器制御部105は、ステップS101で設定された放射線撮影条件に基づいて、画像データ取得信号を放射線検出部102に対して出力する。放射線検出部102は、ステップS101で設定された放射線撮影条件に基づいて撮影された放射線画像データy(k)を取得する。
In step S104, 1 is added (incremented) to the number of times of continuous irradiation of radiation (or the number of imaging frames) k. In step S105, the
ステップS106において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kが、事前に設定された閾値k’以上であるか否かを判定する。 In step S106, it is determined whether or not the number of continuous irradiations of radiation (or the number of imaging frames) k is equal to or greater than a preset threshold value k '.
ステップS106において、閾値k’以上である場合には、残像特性データがLagCcontに決定される(ステップS107−2)。閾値k’以下である場合には、残像特性データLagC(k)がメモリ部201から選択される(ステップS107−1)。ただし、LagC(k’)とLagCcontは同値である。ここで、LagCは、上記の式(1)のanとbnの組み合わせbn×exp(−an)である。 In step S106, if it is equal to or greater than the threshold value k ', the afterimage characteristic data is determined to be LagCcont (step S107-2). If it is equal to or less than the threshold value k ′, the afterimage characteristic data LagC (k) is selected from the memory unit 201 (step S107-1). However, LagC (k ′) and LagCcont are the same value. Here, LagC is a combination bn × exp (−an) of an and bn in the above formula (1).
ステップS108において、ステップS107で選択又は決定された残像特性データを残像推定部203に出力し、フレーム時間経過によって変化する残像量の推定を行う。
In step S108, the afterimage characteristic data selected or determined in step S107 is output to the
残像量の推定は、閾値k’であるフレーム数に応じて、以下の場合分けをして行われる。 The afterimage amount is estimated in the following cases according to the number of frames that is the threshold value k ′.
ケース1(フレーム数kが閾値k’未満の場合):k<k’ Case 1 (when the number of frames k is less than the threshold k ′): k <k ′
ケース2(フレーム数kが閾値k’以上の場合):k≧k’ Case 2 (when the number of frames k is greater than or equal to the threshold k ′): k ≧ k ′
フレーム数が閾値未満であるケース1の場合には、上記の式(1)を用いて残像量の推定を行う。フレーム数kが閾値k’以上であるケース2の場合には、式(5)を用いて残像量の推定を行う。
In
A(x,k)=bn(k’)×exp(−an)×S(x,k) ・・・・・(5) A (x, k) = bn (k ′) × exp (−an) × S (x, k) (5)
ここで、S(x,k)は、フレーム情報取得部202において、上記式(3)を用いて更新される。残像特性データは、式(5)におけるanとbnの組み合わせbn(k’)×exp(−an)で表される。式(5)では、残像特性データは、残像の割合又は強度がパラメータにかかわらず略一定である特性を有する。
Here, S (x, k) is updated by the frame
ステップS109において、ステップS108で推定された残像量を演算部204に出力し、その情報を用いて残像補正を行う。演算部204では、データ収集部106で保持されている残像補正前の画像データから、残像推定部203で推定された残像量を減算する演算が行われている。また、演算には式(6)が用いられる。
In step S109, the afterimage amount estimated in step S108 is output to the
IC(x,k)=I(x,k)−A(x,k) ・・・・・(6) IC (x, k) = I (x, k) −A (x, k) (6)
ここで、I(x,k)は、kフレーム目(k回目の放射線画像データ)の画素番号xにおける、データ収集部106で保持されている残像補正前の放射線画像データである。
Here, I (x, k) is the radiation image data before afterimage correction held in the
ステップS110において、画像表示部108はステップS109で残像補正された放射線画像データx(k)を表示する。ステップS111において、放射線が連続で曝射されるか否かを判定する。放射線が連続で曝射される場合には、ステップS104に戻る。放射線の曝射がない場合には、撮影が終了し、フローが完了する。
In step S110, the
次に、放射線の連続照射回数が100回である場合について、より具体的に説明する。 Next, the case where the frequency | count of continuous irradiation of a radiation is 100 times is demonstrated more concretely.
放射線の連続照射回数kに対して、残像の減衰特性を表す残像特性データは変化していく。その変化の閾値k’が放射線の連続照射10回付近である場合について説明する。 The afterimage characteristic data representing the afterimage attenuation characteristic changes with respect to the number of continuous irradiations k of radiation. A case where the threshold value k ′ of the change is around 10 continuous irradiations of radiation will be described.
ステップS101において、撮影条件設定部104は、操作者の操作に応じて、撮影モード、放射線照射線量、及び放射線照射部101の管電圧などの被写体撮影時の放射線撮影条件を設定する。設定された放射線撮影条件は、検出器制御部105に出力される。ステップS102において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kを0にセットする。
In step S <b> 101, the imaging
ステップS103において、検出器制御部105は、ステップS101で設定された放射線撮影条件に基づいて、線量制御信号を管球制御部103に対して出力する。管球制御部103は、線量制御信号に基づいて、放射線信号を放射線照射部101に対して出力する。放射線照射部101は、放射線照射信号を受けて、被写体に放射線を照射する。
In step S103, the
ステップS104において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kを1加算する。ステップS105において、検出器制御部105は、ステップS101で設定された放射線撮影条件に基づいて、画像データ取得信号を放射線検出部102に対して出力する。放射線検出部102は、ステップS101で設定された放射線撮影条件に基づいて撮影された放射線画像データy(k)を取得する。
In step S104, 1 is added to the number of continuous irradiations of radiation (or the number of imaging frames) k. In step S105, the
ステップS106において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kが、事前に設定された閾値10回以上であるか否かを判定する。
In step S106, it is determined whether or not the number of continuous irradiations (or the number of imaging frames) k is equal to or more than a
ステップS107において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kが1回から10回の間であった場合には、残像特性データを放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kに応じてメモリ部201から選択する。つまり、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kに応じて、残像特性データが変化する。このために、メモリ部201には、k’=10パターンの残像特性データを保持しておく必要がある。
In step S107, when the number of continuous irradiations of radiation (or the number of imaging frames) k is between 1 and 10, the afterimage characteristic data is set to the number of continuous irradiations of radiation (or the number of imaging frames) k. Accordingly, the
ステップS107において、放射線の連続照射回数(又は、撮影フレーム数)kが10回以上であった場合には、残像特性データを放射線連続照射10回の値に固定する。つまり、放射線連続照射10回以降は、同一の残像特性データを用いて残像補正を行う。
In step S107, when the number of continuous irradiations (or the number of imaging frames) k is 10 or more, the afterimage characteristic data is fixed to a value of 10 continuous irradiations. That is, after
ステップS108において、ステップS107で選択又は決定された残像特性データを残像推定部203に出力し、フレーム時間経過によって変化する残像量の推定を行う。ステップS109において、ステップS108で推定された残像量を演算部204に出力し、その情報を用いて残像補正を行う。ステップS110において、画像表示部108はステップS109で残像補正された放射線画像データx(k)を表示する。
In step S108, the afterimage characteristic data selected or determined in step S107 is output to the
ステップS111において、放射線が連続で曝射されるか否かを判定する。放射線が連続で曝射される場合には、ステップS104に戻る。放射線の曝射が100回に到達した場合には、撮影が終了し、フローが完了する。 In step S111, it is determined whether radiation is continuously exposed. When radiation is continuously exposed, the process returns to step S104. When the radiation exposure reaches 100 times, the imaging is finished and the flow is completed.
本実施形態を適用した結果を図5に示す。図5に示すように、補正前の残像の減衰に対して、特許文献1を適用した場合にも残像補正の効果が表れているが、初期のフレームにおける残像に対して、補正が十分に行われていないことが分かる。
The result of applying this embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the effect of afterimage correction is also exhibited when
一方、本実施形態を適用した場合には、初期のフレームにおける残像に対して、十分に補正ができており、特許文献1と比べて、十分な補正結果が表れている。
On the other hand, when this embodiment is applied, the afterimage in the initial frame can be sufficiently corrected, and a sufficient correction result appears compared to
なお、撮影条件は、放射線画像データの撮影フレームレート、放射線画像データの撮影時間、及び放射線の照射時間であってもよい。 The imaging conditions may be an imaging frame rate of radiation image data, an imaging time of radiation image data, and an irradiation time of radiation.
本実施形態では、撮影条件が、放射線画像データの撮影回数、放射線画像データの撮影フレーム数、撮影時間、及び放射線の照射回数の少なくとも1つである場合に、本発明の適用が可能であることを説明した。この場合、撮影条件のパラメータkが閾値未満又は閾値以下の領域では、残像の割合又は強度が放射線撮影ごとに変化する残像特性により残像が算出される。また、撮影条件のパラメータkが閾値以上又は閾値超の領域では、残像の割合又は強度が撮影条件にかかわらず略一定である残像特性により残像が算出される。 In the present embodiment, the present invention is applicable when the imaging condition is at least one of the number of radiographic image data imaging, the number of radiographic image data imaging frames, the imaging time, and the number of times of radiation irradiation. Explained. In this case, in an area where the imaging condition parameter k is less than or less than the threshold, an afterimage is calculated based on an afterimage characteristic in which the ratio or intensity of the afterimage changes with each radiography. Further, in an area where the parameter k of the shooting condition is greater than or equal to the threshold value or greater than the threshold value, the afterimage is calculated by the afterimage characteristic in which the ratio or intensity of the afterimage is substantially constant regardless of the shooting condition.
(第2の実施形態) (Second Embodiment)
第2の実施形態では、撮影中に変化する放射線撮影条件が、放射線照射線量である場合に、放射線照射線量に閾値を設け、閾値の前後で補正方法を変化させる方法について説明する。 In the second embodiment, a description will be given of a method of setting a threshold for the radiation exposure dose and changing the correction method before and after the threshold when the radiation imaging condition that changes during imaging is a radiation exposure dose.
センサ出力と放射線照射線量が比例関係である場合は、センサ出力と残像量が比例関係であると仮定すると、センサ出力に対する残像の割合又は強度は放射線照射線量に依らず略一定であると推定される。この場合、残像特性データは、残像の割合又は強度が放射線照射線量にかかわらず略一定である特性を有する。 If the sensor output and the radiation exposure dose are proportional, assuming that the sensor output and the afterimage amount are proportional, the ratio or intensity of the afterimage relative to the sensor output is estimated to be approximately constant regardless of the radiation exposure dose. The In this case, the afterimage characteristic data has a characteristic that the ratio or intensity of the afterimage is substantially constant regardless of the radiation irradiation dose.
しかし、センサ出力と放射線照射線量の関係が比例でなくなる高線量を照射した場合は、センサ出力に対する残像量の割合が変化する。この場合、残像特性データは、残像の割合又は強度が放射線照射線量に依存して放射線撮影ごとに変化する特性を有する。つまり、以下のように場合分けをして、残像量の推定を行う必要がある。 However, when a high dose is applied where the relationship between the sensor output and the radiation exposure dose is not proportional, the ratio of the afterimage amount to the sensor output changes. In this case, the afterimage characteristic data has a characteristic that the ratio or intensity of the afterimage changes for each radiographing depending on the radiation exposure dose. That is, it is necessary to estimate the afterimage amount by dividing into cases as follows.
ケース1(センサ出力と放射線照射線量が比例関係である場合) Case 1 (When sensor output and radiation dose are proportional)
ケース2(センサ出力と放射線照射線量が比例関係ではない場合) Case 2 (When sensor output and radiation dose are not proportional)
残像補正の手順に関しては、第1の実施形態に準ずる。例えば、ケース1の場合は、1次関数を用いて、ケース1とケース2を区別する放射線照射線量の閾値k’に基づいて、式(5)により残像量が推定される。また、ケース2の場合は、上記の式(1)に基づいて、残像量が推定される。
The afterimage correction procedure is the same as in the first embodiment. For example, in the
(第3の実施形態) (Third embodiment)
第3の実施形態では、撮影中に変化する放射線撮影条件がセンサ温度(放射線検出部102の温度)である場合に、センサ温度に閾値を設け、閾値の前後で補正方法を変化させる方法について説明する。 In the third embodiment, when the radiation imaging condition that changes during imaging is the sensor temperature (the temperature of the radiation detection unit 102), a method is described in which a threshold value is provided for the sensor temperature and the correction method is changed before and after the threshold value. To do.
センサ出力とセンサ温度が比例関係である場合は、センサ出力と残像量が比例関係であると仮定すると、センサ出力に対する残像の割合又は強度はセンサ温度に依らず略一定であると推定される。この場合、残像特性データは、残像の割合又は強度がセンサ温度にかかわらず略一定である特性を有する。 When the sensor output and the sensor temperature are in a proportional relationship, assuming that the sensor output and the afterimage amount are in a proportional relationship, the ratio or intensity of the afterimage with respect to the sensor output is estimated to be substantially constant regardless of the sensor temperature. In this case, the afterimage characteristic data has a characteristic that the ratio or intensity of the afterimage is substantially constant regardless of the sensor temperature.
しかし、センサ出力とセンサ温度の関係が比例でなくなる場合は、センサ出力に対する残像量の割合が変化する。この場合、残像特性データは、残像の割合又は強度がセンサ温度に依存して放射線撮影ごとに変化する特性を有する。つまり、以下のように場合分けをして、残像量の推定を行う必要がある。 However, when the relationship between the sensor output and the sensor temperature is not proportional, the ratio of the afterimage amount to the sensor output changes. In this case, the afterimage characteristic data has a characteristic that the ratio or intensity of the afterimage changes for each radiographing depending on the sensor temperature. That is, it is necessary to estimate the afterimage amount by dividing into cases as follows.
ケース1(センサ出力と残像量が比例関係である第1の温度領域):T1≦T≦T2 Case 1 (first temperature region in which the sensor output and the afterimage amount are in a proportional relationship): T1 ≦ T ≦ T2
ケース2(センサ出力と残像量が比例関係ではない第2の温度領域):T<T1 Case 2 (second temperature region where the sensor output and the afterimage amount are not in a proportional relationship): T <T1
ケース3(センサ出力と残像量が比例関係ではない第3の温度領域):T>T2 Case 3 (third temperature region where the sensor output and the afterimage amount are not in a proportional relationship): T> T2
ここで、Tは、センサ温度[℃]である。T1は、センサ出力と残像量が比例関係である温度領域の下限値である。T2は、センサ出力と残像量が比例関係である温度領域の上限値である。 Here, T is the sensor temperature [° C.]. T1 is a lower limit value of a temperature region in which the sensor output and the afterimage amount are in a proportional relationship. T2 is an upper limit value of a temperature region in which the sensor output and the afterimage amount are in a proportional relationship.
残像補正の手順に関しては、第1の実施形態に準ずる。例えば、ケース1の場合は、1次関数を用いて、ケース1とケース2を区別するセンサ温度の閾値k’=T1に基づいて、式(5)により残像量が推定される。また、ケース2及びケース3の場合は、上記の式(1)に基づいて、残像量が推定される。
The afterimage correction procedure is the same as in the first embodiment. For example, in the
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is not limited to these, It can change and change within the range described in the claim.
本発明は、上記の実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、システム又は装置のコンピュータ(CPUやMPUなど)がプログラムを読み出すことにより実行されてもよい。また、本発明は、システム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能であり、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies software (programs) for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. May be executed. The present invention can also be realized by a process in which one or more processors in a computer of a system or apparatus read and execute a program, and can also be realized by a circuit (for example, an ASIC) that realizes one or more functions.
100 放射線撮影装置
101 放射線照射部
102 放射線検出部
103 管球制御部
104 撮影条件設定部
105 検出器制御部
106 データ収集部
107 残像補正部
108 画像表示部
201 メモリ部
202 フレーム情報取得部
203 残像推定部(算出部)
204 演算部
DESCRIPTION OF
204 Arithmetic unit
Claims (10)
照射された放射線を検出し、放射線画像データを出力する検出手段と、
前記撮影条件に関する閾値を設定し、前記閾値に基づいて、前記放射線画像データにおける残像の特性を表す残像特性を算出する算出手段と、
前記残像特性により算出された前記残像に基づいて、前記放射線画像データを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。 A radiographic apparatus that performs the radiography based on radiographic imaging conditions,
Detecting means for detecting irradiated radiation and outputting radiation image data;
A calculation unit that sets a threshold value related to the imaging condition and calculates an afterimage characteristic that represents a characteristic of the afterimage in the radiation image data based on the threshold value;
Correction means for correcting the radiation image data based on the afterimage calculated by the afterimage characteristics;
A radiation imaging apparatus comprising:
A(x,k)=bn(k)×exp(−an)×S(x,k)
S(x,k)=IC(x,k−1)+exp(−an)×S(x,k−1)
x:画素番号
k:放射線撮影の回数
A(x,k):k回目の放射線画像データの画素番号xにおける残像
an:残像の時定数又は減衰率
bn(k):残像の割合又は強度
S(x,k):残像補正が施された先の放射線画像データを含む画像情報
IC(x,k−1):k−1回目の放射線画像データの画素番号xにおける残像補正後の放射線画像データ 5. The radiographic apparatus according to claim 1, wherein the afterimage characteristic is expressed by the following expression in a region where the parameter of the imaging condition is less than the threshold or less than the threshold.
A (x, k) = bn (k) × exp (−an) × S (x, k)
S (x, k) = IC (x, k−1) + exp (−an) × S (x, k−1)
x: pixel number k: number of times of radiation imaging A (x, k): afterimage in pixel number x of the kth radiographic image data an: time constant or attenuation rate of afterimage bn (k): ratio or intensity S ( x, k): Image information IC (x, k−1) including the previous radiation image data subjected to afterimage correction: Radiation image data after afterimage correction at pixel number x of the k−1th radiation image data
A(x,k)=bn(k’)×exp(−an)×S(x,k)
S(x,k)=IC(x,k−1)+exp(−an)×S(x,k−1)
x:画素番号
k:放射線撮影の回数
k’:放射線撮影の回数の閾値
A(x,k):k回目の放射線画像データの画素番号xにおける残像
an:残像の時定数又は減衰率
bn(k):残像の割合又は強度
S(x,k):残像補正が施された先の放射線画像データを含む画像情報
IC(x,k−1):k−1回目の放射線画像データの画素番号xにおける残像補正後の放射線画像データ 6. The radiographic apparatus according to claim 1, wherein the afterimage characteristic is expressed by the following expression in an area where the parameter of the imaging condition is equal to or greater than the threshold value or greater than the threshold value.
A (x, k) = bn (k ′) × exp (−an) × S (x, k)
S (x, k) = IC (x, k−1) + exp (−an) × S (x, k−1)
x: pixel number k: number of times of radiography k ′: threshold value A (x, k) of the number of times of radiography: afterimage at pixel number x of the kth radiographic image data an: time constant or attenuation rate bn (k ): Ratio or intensity of afterimage S (x, k): Image information IC (x, k-1) including previous radiation image data subjected to afterimage correction: Pixel number x of the (k-1) th radiation image data Image data after afterimage correction in Japan
IC(x,k)=I(x,k)−A(x,k)
x:画素番号
k:放射線撮影の回数
IC(x,k):k回目の放射線画像データの画素番号xにおける残像補正後の放射線画像データ
I(x,k):k回目の放射線画像データの画素番号xにおける残像補正前の放射線画像データ
A(x,k):k回目の放射線画像データの画素番号xにおける残像 The radiographic apparatus according to claim 1, wherein the correction unit corrects the radiographic image data based on the following expression.
IC (x, k) = I (x, k) -A (x, k)
x: Pixel number k: Number of times of radiation imaging IC (x, k): Radiation image data I (x, k) after afterimage correction at pixel number x of the k-th radiation image data: Pixel of k-th radiation image data Radiation image data A (x, k) before afterimage correction at number x: Afterimage at pixel number x of the kth radiation image data
照射された前記放射線を検出し、放射線画像データを出力する検出手段と、
前記撮影条件に関する閾値を設定し、前記閾値に基づいて、前記放射線画像データにおける残像の特性を表す残像特性を算出する算出手段と、
前記残像特性により算出された前記残像に基づいて、前記放射線画像データを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。 Radiation irradiating means for irradiating radiation based on radiographic imaging conditions;
Detecting means for detecting the irradiated radiation and outputting radiation image data;
A calculation unit that sets a threshold value related to the imaging condition and calculates an afterimage characteristic that represents a characteristic of the afterimage in the radiation image data based on the threshold value;
Correction means for correcting the radiation image data based on the afterimage calculated by the afterimage characteristics;
A radiation imaging system comprising:
照射された放射線を検出し、放射線画像データを出力する工程と、
前記撮影条件に関する閾値を設定し、前記閾値に基づいて、前記放射線画像データにおける残像の特性を表す残像特性を算出する工程と、
前記残像特性により算出された前記残像に基づいて、前記放射線画像データを補正する工程と、
を備えることを特徴とする放射線撮影方法。 A radiographic method for performing radiography based on radiographic imaging conditions,
Detecting irradiated radiation and outputting radiation image data;
Setting a threshold relating to the imaging condition, and calculating an afterimage characteristic representing an afterimage characteristic in the radiation image data based on the threshold;
Correcting the radiation image data based on the afterimage calculated by the afterimage characteristics;
A radiation imaging method comprising:
The program for functioning a computer as each means of the radiography apparatus of any one of Claims 1 thru | or 7.
Priority Applications (1)
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JP2017007872A JP2018114174A (en) | 2017-01-19 | 2017-01-19 | Radiographic apparatus, radiographic system, radiographic method, and program |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020066353A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | キヤノン株式会社 | Radiation imaging device, radiation imaging method, and program |
-
2017
- 2017-01-19 JP JP2017007872A patent/JP2018114174A/en not_active Abandoned
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WO2020066353A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | キヤノン株式会社 | Radiation imaging device, radiation imaging method, and program |
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