JP2018153447A - 放射線撮影装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射線撮影に係る放射線が照射されたことを自動的に検出する複数のFPDを用いて被写体の放射線撮影を行う際に、被写体の合成画像における画質の低下を抑制できる仕組みを提供する。【解決手段】放射線を検出して電荷を蓄積する複数のFPD120−1及び120−2と、複数のFPD120−1及び120−2のうちの1つのFPD120を駆動させて、当該1つのFPD120に蓄積された電荷の電荷量に応じて放射線撮影に係る放射線が照射されたか否かを判定する照射判定部141と、照射判定部141において放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、全てのFPD120−1及び120−2を駆動させて放射線撮影に係る放射線の検出による電荷の蓄積を行わせる撮影制御部142を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、被写体を放射線撮影する放射線撮影装置及びその制御方法に関するものである。
近年、放射線(例えば、X線)を用いて被写体を放射線撮影する放射線撮影装置が実用化されている。また、この放射線撮影装置においては、複数の画素を形成した基板上に蛍光体を配置し、蛍光体側から入射した放射線を各画素において電荷信号として蓄積し、蓄積した電荷信号をデジタル信号に変換して放射線画像を提供するFPD(flat panel detector)を備えるものも実用化されている。
このFPDを搭載した放射線撮影装置では、被写体に対して放射線を発生させる放射線発生部とFPDとの間のインターフェースの構築が困難な場合が生じ得る。これに関する技術として、特許文献1では、放射線発生部とFPDとの間にインターフェースを設けずに、FPD側で自動的に放射線照射を検出し、放射線撮影に係る電荷信号(以下、単に「電荷」と記載する)の蓄積動作を開始するFPDが提案されている。
特許文献1に記載の技術のように、放射線検出手段であるFPD側で自動的に放射線照射を検出する場合、ある程度の放射線照射が必要である。そのため、FPD側で放射線照射を検出したと判定するまでの間に画素に蓄積された電荷は、その間のリセット動作により排出され、この排出された電荷は画素の出力値として寄与しないものとなる。
また、被写体を広範囲に亘って放射線撮影するという要請から、複数のFPDを隣接またはその端部同士を重ねて配置して被写体を撮影する、いわゆる長尺撮影と呼ばれる撮影手法がある。この長尺撮影では、例えば、複数のFPDにおけるそれぞれのFPDから電荷に基づく画像信号を取得してFPDごとに放射線画像を生成し、それぞれの放射線画像を合成して被写体の合成画像を生成することになる。
この長尺撮影において、複数のFPDのそれぞれに対して特許文献1に記載のFPDを適用した場合、それぞれのFPDの放射線画像に、上述したリセット動作による電荷の排出に基づく欠損データが含まれることになる。この場合、欠損データが含まれるそれぞれの放射線画像を合成して生成される被写体の合成画像の画質が著しく低下することになる。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、放射線撮影に係る放射線が照射されたことを自動的に検出する複数の放射線検出手段を用いて被写体の放射線撮影を行う際に、被写体の合成画像における画質の低下を抑制できる仕組みを提供することを目的とする。
本発明の放射線撮影装置は、被写体を放射線撮影する放射線撮影装置であって、放射線を検出して電荷を蓄積する複数の放射線検出手段と、前記複数の放射線検出手段のうちの1つの放射線検出手段を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定する照射判定手段と、前記照射判定手段において前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、前記複数の放射線検出手段を駆動させて前記放射線撮影に係る放射線の検出による前記電荷の蓄積を行わせる撮影制御手段と、を有する。
本発明の放射線撮影装置における他の態様は、被写体を放射線撮影する放射線撮影装置であって、放射線を検出して電荷を蓄積する複数の放射線検出手段と、前記複数の放射線検出手段のうちの一部の複数の放射線検出手段である所定の放射線検出手段を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定する照射判定手段と、前記照射判定手段において前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、前記複数の放射線検出手段を駆動させて前記放射線撮影に係る放射線の検出による前記電荷の蓄積を行わせる撮影制御手段と、を有する。
また、本発明は、上述した放射線撮影装置の制御方法を含む。
本発明の放射線撮影装置における他の態様は、被写体を放射線撮影する放射線撮影装置であって、放射線を検出して電荷を蓄積する複数の放射線検出手段と、前記複数の放射線検出手段のうちの一部の複数の放射線検出手段である所定の放射線検出手段を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定する照射判定手段と、前記照射判定手段において前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、前記複数の放射線検出手段を駆動させて前記放射線撮影に係る放射線の検出による前記電荷の蓄積を行わせる撮影制御手段と、を有する。
また、本発明は、上述した放射線撮影装置の制御方法を含む。
本発明によれば、放射線撮影に係る放射線が照射されたことを自動的に検出する複数の放射線検出手段を用いて被写体の放射線撮影を行う際に、被写体の合成画像における画質の低下を抑制することができる。
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(実施形態)について説明する。なお、以下に説明する本発明の実施形態では、本発明に係る放射線として、X線を想定した例について説明を行うが、本発明においてはこのX線に限定されるものではなく、他の放射線(例えば、γ線やα線、β線)も適用可能である。
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮影装置100の概略構成の一例を示す図である。放射線撮影装置(例えば、X線撮影装置)100は、図1に示すように、放射線発生部(例えば、X線発生部)110、複数のFPD(放射線検出手段)120−1及び120−2、複数のFPD制御部130−1及び130−2、放射線検出制御部(例えば、X線検出制御部)140、画像処理部150、記憶部160、操作部170、表示部180、並びに、バス190を有して構成されている。
放射線発生部110は、被写体Hに対して放射線を発生させるものであり、図1に示すように、放射線発生制御部111、放射線源112、及び、曝射スイッチ113を有して構成されている。放射線発生制御部111は、曝射スイッチ113が押下されると、放射線源112に対して高電圧パルスを与えて、放射線源112から被写体Hに放射線を照射させる。
FPD120は、FPD制御部130に制御され、被写体Hを通過した放射線を検出して電荷として蓄積する複数の画素を有して構成されている。本実施形態に係る放射線撮影装置100では、2つのFPD120−1及び120−2を備えて、被写体Hの長尺撮影を行う装置となっている。
FPD制御部130は、放射線検出制御部140の制御等に基づいて、FPD120の動作を制御する。本実施形態に係る放射線撮影装置100では、2つのFPD120−1及び120−2を設けているため、FPD120−1及び120−2をそれぞれ制御するために、2つのFPD制御部130−1及び130−2が設けられている。
放射線検出制御部140は、それぞれのFPD制御部130−1及び130−2を介して、それぞれのFPD120−1及び120−2における放射線の検出制御を行う。この放射線検出制御部140は、図1に示すように、照射判定部141、及び、撮影制御部142を有して構成されている。
照射判定部141は、2つのFPD120−1及び120−2のうちの1つのFPD120を駆動(放射線照射判定駆動)させて、当該1つのFPD120に蓄積された電荷の電荷量に応じて放射線撮影に係る放射線が照射されたか否かを判定する。この際、照射判定部141は、2つのFPD120−1及び120−2のそれぞれに対して、放射線照射判定駆動の開始または停止の制御を行う。
撮影制御部142は、照射判定部141において放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、全てのFPD120−1及び120−2を駆動(放射線撮影駆動)させて放射線撮影に係る放射線の検出による電荷の蓄積を行わせる制御を行う。
画像処理部150は、2つのFPD120−1及び120−2のそれぞれの放射線画像(例えば、X線画像)を生成するとともに、生成した放射線画像に対して各種の処理を行う。この画像処理部150は、図1に示すように、画像生成部151、画像補正部152、画像合成部153、及び、表示用画像処理部154を有して構成されている。
画像生成部151は、撮影制御部142によって放射線撮影駆動した2つのFPD120−1及び120−2のそれぞれから蓄積された電荷に基づく画像信号を取得して、それぞれのFPD120ごとに画像信号に基づく放射線画像を生成する。
画像補正部152は、画像生成部151でそれぞれのFPD120ごとに生成された放射線画像のうち、照射判定部141において放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された際に放射線照射判定駆動を行っていた1つのFPD120の放射線画像に対して、放射線照射判定駆動に伴い生じる欠損データの補正処理を行う。この欠損データの補正処理は、上述したリセット動作による電荷の排出に基づく欠損データを補正するための処理である。さらに、画像補正部152は、必要に応じて、画像生成部151でそれぞれのFPD120ごとに生成された放射線画像に対して、FPD120の画素(具体的には、後述する図3のフォトダイオード1221)の特性ばらつきを補正するためのオフセット補正や、感度補正などの前処理も行う。
画像合成部153は、2つのFPD120−1及び120−2のそれぞれから得られた放射線画像を合成して、被写体Hの合成画像を生成する。具体的に、画像合成部153は、画像補正部152で欠損データの補正処理を行った1つのFPD120における放射線画像と、画像補正部152で欠損データの補正処理を行っていない他のFPD120における放射線画像を合成して、被写体Hの合成画像を生成する。
表示用画像処理部154は、画像合成部153で生成された被写体Hの合成画像に対して、必要に応じて、階調処理や、ダイナミックレンジ処理、空間周波数処理などの画像処理を行う。
記憶部160は、FPD120やFPD制御部130、放射線検出制御部140、画像処理部150が、それぞれの処理を行う際に必要な各種の情報や各種のデータ、プログラム等を記憶している。また、記憶部160は、FPD120やFPD制御部130、放射線検出制御部140、画像処理部150が、それぞれの処理を行うことによって得られた各種の情報や各種のデータ等を記憶する。例えば、記憶部160は、画像処理部150による画像処理により得られた放射線画像の画像データや被写体Hの合成画像の画像データを記憶する。
操作部170は、例えばユーザの操作入力に応じて、FPD制御部130や放射線検出制御部140、画像処理部150に対して指示を入力する。
表示部180は、各種の情報や各種の画像等を表示する。例えば、表示部180は、画像処理部150による画像処理により得られた放射線画像や被写体Hの合成画像を表示する。
バス190は、FPD120−1及び120−2、FPD制御部130−1及び130−2、放射線検出制御部140、画像処理部150、記憶部160、操作部170、並びに、表示部180を、相互に通信可能に接続する。
なお、例えば、FPD制御部130、放射線検出制御部140及び画像処理部150は、コンピュータの機能構成として形成することが可能である。この場合、コンピュータのCPU(中央演算装置)が、例えばROM(Read Only Memory)に記憶されているプログラムをRAM(Random Access Memory)に読み出して実行することにより、図1に示すFPD制御部130、放射線検出制御部140及び画像処理部150の各機能構成が実現され得る。
次に、本実施形態に係る放射線撮影装置100の制御方法における処理手順について説明する。
図2は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮影装置100の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、ステップS201において、照射判定部141は、FPD制御部130−1を介して、第1のFPD120−1に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を開始させる。この際、第2のFPD120−2は、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を停止している状態である。
ここで、放射線照射を自動で検出するための放射線照射判定駆動について、図3及び図4を用いて具体的に説明する。
図3は、図1に示すFPD120の内部構成の一例を示す図である。ここで、図1に示すそれぞれのFPD120−1及び120−2は、図3に示す内部構成で形成されているものとする。FPD120は、図3に示すように、ガラス基板121に行列状に形成された複数の画素122と、電源123と、走査線制御回路124と、信号検出回路125を有して構成されている。なお、本実施形態では、図1では不図示であるが、複数の画素122上に、放射線を可視光に変換する蛍光体が設けられているものとする。
それぞれの画素122は、撮像素子であるフォトダイオード1221と、フォトダイオード1221に蓄積された電荷を転送するためのスイッチ素子であるTFT1222を含み構成されている。本実施形態では、FPD120に入射した放射線が蛍光体(不図示)で可視光に変換され、当該可視光がフォトダイオード1221に入射する。そして、フォトダイオード1221は、入射した可視光を検出して電荷を蓄積する。なお、図3に示す例では、紙面の関係上、行列状に4画素×4画素のみを図示しているが、実際のFPD120では、例えば、行列状に数千画素×数千画素が形成されている。
電源123は、それぞれの画素122のフォトダイオード1221に対して、例えば、動作電圧を供給するものである。
走査線制御回路124は、走査線G1〜G4に順次オン信号を印加してTFT1222をオンにする。各走査線G1〜G4に順次オン信号が印加されると、走査線ごとに当該走査線に接続されているTFT1222がオンになり、走査線に係る1ラインずつフォトダイオード1221に蓄積されている電荷が読み出される。
信号検出回路125は、信号線S1〜S4を介して、フォトダイオード1221から読み出された電荷に基づく信号を検出し、検出した信号を保持、増幅、AD変換等の処理を経てデジタルの画像信号としてFPD制御部130に出力する。
なお、本実施形態におけるFPD120では、撮像素子としてフォトダイオード1221を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮像素子として、放射線を直接電気信号に変換する直接型の撮像素子を用いたFPD120も本発明に適用可能であり、この場合には上述した蛍光体は不要となる。
図4は、図1に示すFPD120−1及び120−2の駆動の一例を示すタイミングチャートである。
図4において、縦方向には、上から、放射線発生部110による放射線の発生状態410、第1のFPD120−1の走査線(G1,G2,G3,G4,…)の入力状態420、第1のFPD120−1の信号線(S1,S2,S3,S4,…)の出力状態430、第2のFPD120−2の走査線(G1,G2,G3,G4,…)の入力状態440、第2のFPD120−2の信号線(S1,S2,S3,S4,…)の出力状態450を示している。
この図4に示す例では、照射判定部141は、まず、第1のFPD120−1を駆動(放射線照射判定駆動)させて、第1のFPD120−1に蓄積された電荷の電荷量に応じた放射線照射判定を行うようにしている。この際、照射判定部141は、第2のFPD120−2については、放射線照射判定駆動を停止させている。具体的に、照射判定部141は、第1のFPD120−1を放射線照射判定駆動させる際に、第1のFPD120−1に設けられている複数の画素122を複数のグループに分けて駆動させている。より具体的に、照射判定部141は、第1のFPD120−1に設けられている複数の画素122を、第1フレームに係る第1グループと第2フレームに係る第2グループとの2つのグループに分けて駆動させている。
より詳細に、照射判定部141は、走査線制御回路124に対して、まず、第1フレームに係る第1グループとして、第1のFPD120−1における奇数番号の走査線(G1,G3,…)に接続されている画素122を順次駆動させる制御を行う。そして、照射判定部141は、信号検出回路125に対して、この第1フレームに係る第1グループに属する、奇数番号の走査線に接続されている画素122から暗電荷を読み出させる制御を行って、リセットする。
続いて、照射判定部141は、走査線制御回路124に対して、第2フレームに係る第2グループとして、第1のFPD120−1における偶数番号の走査線(G2,G4,…)に接続されている画素122を順次駆動させる制御を行う。そして、照射判定部141は、信号検出回路125に対して、この第2フレームに係る第2グループに属する、偶数番号の走査線に接続されている画素122から暗電荷を読み出させる制御を行って、リセットする。図4の例では、奇数フレームに係る奇数グループについては奇数番号の走査線に接続されている画素122を順次駆動させ、偶数フレームに係る偶数グループについては偶数番号の走査線に接続されている画素122を順次駆動させて、交互にリセットする。
上述した第1のFPD120−1の放射線照射判定駆動の際に、照射判定部141は、信号検出回路125を介して、リセットされた電荷の電荷量をモニタリングしている。放射線が照射されると、フォトダイオード1221で電荷が生成されるため、信号線の出力が上昇する。そして、図4に示すように、この信号線の出力(例えば、電流値)が予め定められた所定の閾値460を超えた場合、照射判定部141は、放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定する放射線照射検出461をする。照射判定部141によって放射線照射検出461がなされると、撮影制御部142は、走査線制御回路124を介して、全てのFPD120−1及び120−2の全てのTFT1222をオフにして、全てのFPD120−1及び120−2を放射線撮影駆動させ、放射線撮影に係る放射線の検出による電荷の蓄積を行わせる制御を行う。
なお、上述した第1のFPD120−1の放射線照射判定駆動の際に、放射線照射検出461が無かった場合には、照射判定部141は、第1のFPD120−1の放射線照射判定駆動を停止し、第2のFPD120−2の放射線照射判定駆動を開始する制御を行う。この第2のFPD120−2の放射線照射判定駆動も、図4に示すように、上述した第1のFPD120−1の放射線照射判定駆動と同様の駆動を行う。
ここで、再び、図2の説明に戻る。
上述したように、ステップS201では、照射判定部141は、FPD制御部130−1を介して、第1のFPD120−1に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を開始させる。この際、図4に示すように、照射判定部141は、第2のFPD120−2については、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を停止させている。
上述したように、ステップS201では、照射判定部141は、FPD制御部130−1を介して、第1のFPD120−1に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を開始させる。この際、図4に示すように、照射判定部141は、第2のFPD120−2については、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を停止させている。
続いて、ステップS202において、照射判定部141は、ステップS201による第1のFPD120−1の放射線照射判定駆動における1サイクル中に放射線照射検出(図4の放射線照射検出461)があったか否かを判断する。ここで、本実施形態においては、放射線照射判定駆動における1サイクルとは、図4に示す第1フレームの駆動と第2フレームの駆動をそれぞれ1回ずつ行う(即ち、走査線の奇数ラインと偶数ラインをそれぞれ1回ずつリセットする)期間である。
ステップS202の判断の結果、ステップS201による第1のFPD120−1の放射線照射判定駆動における1サイクル中に放射線照射検出がなかった場合には(S202/NO)、ステップS203に進む。
ステップS203に進むと、照射判定部141は、FPD制御部130−1を介して、第1のFPD120−1に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を停止させる。
ステップS203に進むと、照射判定部141は、FPD制御部130−1を介して、第1のFPD120−1に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を停止させる。
続いて、ステップS204において、照射判定部141は、FPD制御部130−2を介して、第2のFPD120−2に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を開始させる。
続いて、ステップS205において、照射判定部141は、ステップS204による第2のFPD120−2の放射線照射判定駆動における1サイクル中に放射線照射検出(図4の放射線照射検出461)があったか否かを判断する。
ステップS205の判断の結果、ステップS204による第2のFPD120−2の放射線照射判定駆動における1サイクル中に放射線照射検出がなかった場合には(S205/NO)、ステップS206に進む。
ステップS206に進むと、照射判定部141は、FPD制御部130−2を介して、第2のFPD120−2に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を停止させる。そして、ステップS206の処理が終了すると、ステップS201に戻り、ステップS201以降の処理を行う。このように、本実施形態では、放射線照射検出(図4の放射線照射検出461)がなされない限り、ステップS201〜S206を繰り返し実行し、この場合、第1のFPD120−1及び第2のFPD120−2は交互に放射線照射判定駆動を行うことになる。
ステップS206に進むと、照射判定部141は、FPD制御部130−2を介して、第2のFPD120−2に対して、放射線照射判定駆動に係る放射線検出を停止させる。そして、ステップS206の処理が終了すると、ステップS201に戻り、ステップS201以降の処理を行う。このように、本実施形態では、放射線照射検出(図4の放射線照射検出461)がなされない限り、ステップS201〜S206を繰り返し実行し、この場合、第1のFPD120−1及び第2のFPD120−2は交互に放射線照射判定駆動を行うことになる。
一方、ステップS202においてステップS201による第1のFPD120−1の放射線照射判定駆動における1サイクル中に放射線照射検出があったと判断された場合(S202/YES)、或いは、ステップS205においてステップS204による第2のFPD120−2の放射線照射判定駆動における1サイクル中に放射線照射検出があったと判断された場合には(S205/YES)、ステップS207に進む。
ステップS207に進むと、撮影制御部142は、FPD制御部130−1及び130−2を介して、全てのFPD120−1及び120−2を駆動(放射線撮影駆動)させて放射線撮影に係る放射線の検出による電荷の蓄積を行わせる。
ステップS207に進むと、撮影制御部142は、FPD制御部130−1及び130−2を介して、全てのFPD120−1及び120−2を駆動(放射線撮影駆動)させて放射線撮影に係る放射線の検出による電荷の蓄積を行わせる。
続いて、ステップS208において、画像生成部151は、FPD制御部130−1及び130−2を介して、ステップS207によって放射線撮影駆動した全てのFPD120−1及び120−2のそれぞれから蓄積された電荷に基づく画像信号を取得して、それぞれのFPD120ごとに画像信号に基づく放射線画像を生成する。そして、画像生成部151は、生成した放射線画像の画像データを記憶部160等に記憶する。
ここで、本実施形態では、ステップS208で放射線画像を生成して取得する場合、図4に示す放射線照射検出461がなされた際に放射線照射判定駆動を行っていたFPD120(図4に示す例では、第1のFPD120−1)の放射線画像には、当該放射線照射判定駆動に伴う図4のデータ欠損470が生じ、当該放射線照射判定駆動を行っていない他のFPD120(図4に示す例では、第2のFPD120−2)の放射線画像には、図4のデータ欠損470が生じない。
上述したように、照射判定部141は、信号検出回路125を介して、リセットされた電荷の電荷量をモニタリングしており、所定の閾値460を超えた場合に、放射線撮影に係る放射線が照射されたとみなして放射線照射検出461としている。この際、所定の閾値460は、その値が小さいほど放射線照射を素早く検出できるが、ノイズ等による誤動作を考慮してある程度大きな値に設定する必要がある。したがって、図4に示すように、実際に放射線の照射が開始されてから放射線照射検出461をするまでに、少なからずタイムラグが生じる。これにより、放射線撮影駆動に係る電荷の蓄積動作に入るまでに照射された放射線による電荷は、出力値に寄与することはできず、本来の出力値よりも値が小さくなる結果、図4のデータ欠損470が生じる。この図4のデータ欠損470について、図5を用いて具体的に説明する。
図5は、図4に示すデータ欠損470の具体例を説明する図である。
図5(a)は、図3に示す画素122が行列状に複数設けられた画素領域を示し、この図5(a)に示す例では、走査線G1〜G10に接続された画素122を示している。図5(b)は、図5(a)に示す走査線ごとに、当該走査線に接続されている画素122の出力値(電荷量)の和を棒グラフで表したものである。なお、図5(b)は、図5(a)に示す画素領域に均一の放射線が照射された場合を示しており、この場合、放射線照射検出461をするまでにタイムラグがなければ各走査線の出力値の和は略同じになる。また、図5(b)では、放射線照射判定駆動として偶数番号の走査線に接続されている画素122を順次駆動させる制御がなされている際に、偶数番号4の走査線G4で実際に放射線の照射が開始され、偶数番号8の走査線G8で放射線照射検出461されたとする。この場合、図5(b)の白色で示すように、リセット動作が行われた偶数番号の走査線G4、G6及びG8において、本来の出力値よりも値が小さくなる。なお、この出力値の低下は、実際に放射線の照射が開始されてからリセット動作が行われるまでのタイムラグに依存し、タイムラグが大きいほど出力値の低下も大きくなる。したがって、例えば、走査線G1から順次リセット動作を行う場合、図5(b)に示すように、放射線照射が開始された走査線G4から、走査線G6、走査線G8となるのに従って白色で示す出力値の低下が大きくなる。この図5(b)の白色で示す部分が、図4のデータ欠損470に相当する。
図5(a)は、図3に示す画素122が行列状に複数設けられた画素領域を示し、この図5(a)に示す例では、走査線G1〜G10に接続された画素122を示している。図5(b)は、図5(a)に示す走査線ごとに、当該走査線に接続されている画素122の出力値(電荷量)の和を棒グラフで表したものである。なお、図5(b)は、図5(a)に示す画素領域に均一の放射線が照射された場合を示しており、この場合、放射線照射検出461をするまでにタイムラグがなければ各走査線の出力値の和は略同じになる。また、図5(b)では、放射線照射判定駆動として偶数番号の走査線に接続されている画素122を順次駆動させる制御がなされている際に、偶数番号4の走査線G4で実際に放射線の照射が開始され、偶数番号8の走査線G8で放射線照射検出461されたとする。この場合、図5(b)の白色で示すように、リセット動作が行われた偶数番号の走査線G4、G6及びG8において、本来の出力値よりも値が小さくなる。なお、この出力値の低下は、実際に放射線の照射が開始されてからリセット動作が行われるまでのタイムラグに依存し、タイムラグが大きいほど出力値の低下も大きくなる。したがって、例えば、走査線G1から順次リセット動作を行う場合、図5(b)に示すように、放射線照射が開始された走査線G4から、走査線G6、走査線G8となるのに従って白色で示す出力値の低下が大きくなる。この図5(b)の白色で示す部分が、図4のデータ欠損470に相当する。
ここで、再び、図2の説明に戻る。
ステップS208の処理が終了すると、ステップS209に進む。
ステップS209に進むと、画像補正部152は、ステップS208でそれぞれのFPD120ごとに生成された放射線画像のうち、図4に示す放射線照射検出461がなされた際に放射線照射判定駆動を行っていたFPD120の放射線画像に対して、放射線照射判定駆動に伴い生じる欠損データの補正処理を行う。ここでの欠損データの補正処理方法としては、特定の方法に限定されるものでは無いが、例えば、データ欠損470の生じたラインの部分のデータを破棄し、周囲の画素データの線形補間によって当該部分のデータを補正する方法を適用することができる。また、他の方法としては、例えば、データ欠損470の生じたラインの部分及びこれに隣接する正常ラインの部分からデータの欠損率を求め、求めた欠損率に応じてデジタル的にデータ欠損470の生じたラインの部分の出力値を増幅して補正することもできる。さらに、画像補正部152は、必要に応じて、ステップS208でそれぞれのFPD120ごとに生成された放射線画像に対して、FPD120の画素(具体的には、図3のフォトダイオード1221)の特性ばらつきを補正するためのオフセット補正や、感度補正なども行う。
ステップS208の処理が終了すると、ステップS209に進む。
ステップS209に進むと、画像補正部152は、ステップS208でそれぞれのFPD120ごとに生成された放射線画像のうち、図4に示す放射線照射検出461がなされた際に放射線照射判定駆動を行っていたFPD120の放射線画像に対して、放射線照射判定駆動に伴い生じる欠損データの補正処理を行う。ここでの欠損データの補正処理方法としては、特定の方法に限定されるものでは無いが、例えば、データ欠損470の生じたラインの部分のデータを破棄し、周囲の画素データの線形補間によって当該部分のデータを補正する方法を適用することができる。また、他の方法としては、例えば、データ欠損470の生じたラインの部分及びこれに隣接する正常ラインの部分からデータの欠損率を求め、求めた欠損率に応じてデジタル的にデータ欠損470の生じたラインの部分の出力値を増幅して補正することもできる。さらに、画像補正部152は、必要に応じて、ステップS208でそれぞれのFPD120ごとに生成された放射線画像に対して、FPD120の画素(具体的には、図3のフォトダイオード1221)の特性ばらつきを補正するためのオフセット補正や、感度補正なども行う。
続いて、ステップS210において、画像合成部153は、画像生成部151及び画像補正部152を介して、FPD120−1及び120−2のそれぞれから得られた放射線画像を合成して、被写体Hの合成画像を生成する。この際得られる被写体Hの合成画像は、上述した長尺撮影に係る画像となる。
続いて、ステップS211において、表示用画像処理部154は、ステップS210で生成された被写体Hの合成画像に対して、必要に応じて、階調処理や、ダイナミックレンジ処理、空間周波数処理などの画像処理を行う。
続いて、ステップS212において、例えば画像処理部150(表示用画像処理部154)は、ステップS211で処理された被写体Hの合成画像を表示部180に表示する処理を行う。ステップS212の処理が終了すると、図2のフローチャートの処理を終了する。
以上説明したように、第1の実施形態では、照射判定部141は、複数のFPD120−1及び120−2のうちの1つのFPD120を駆動(放射線照射判定駆動)させて放射線撮影に係る放射線が照射されたか否かを判定するようにしている。そして、撮影制御部142は、照射判定部141において放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、全てのFPD120−1及び120−2を駆動させて放射線撮影に係る放射線の検出による電荷の蓄積を行わせるようにしている。
かかる構成によれば、放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された際に放射線照射判定駆動していたFPD120を除く他のFPD120では、放射線照射判定駆動に伴うデータ欠損470の発生を防止することができる。これにより、複数のFPD120から得られたそれぞれの放射線画像を合成して被写体の合成画像を生成する際に、上述した他のFPD120の放射線画像にはデータ欠損470が生じていないため、被写体の合成画像における画質の低下を抑制することができる。
かかる構成によれば、放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された際に放射線照射判定駆動していたFPD120を除く他のFPD120では、放射線照射判定駆動に伴うデータ欠損470の発生を防止することができる。これにより、複数のFPD120から得られたそれぞれの放射線画像を合成して被写体の合成画像を生成する際に、上述した他のFPD120の放射線画像にはデータ欠損470が生じていないため、被写体の合成画像における画質の低下を抑制することができる。
また、第1の実施形態では、照射判定部141は、放射線照射判定駆動を行うFPD120を、複数のFPD120−1及び120−2の中から順次設定するようにしている。
かかる構成によれば、放射線照射判定駆動を行うFPD120を所定のFPD120に固定する場合と比較して、放射線照射判定を行う領域を広くすることができるとともに、当該所定のFPD120の電源123が早期に劣化してしまうことを回避することができる。
かかる構成によれば、放射線照射判定駆動を行うFPD120を所定のFPD120に固定する場合と比較して、放射線照射判定を行う領域を広くすることができるとともに、当該所定のFPD120の電源123が早期に劣化してしまうことを回避することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
上述した第1の実施形態では、図2のステップS201〜S206に示すように、放射線照射判定駆動を行うFPD120を、放射線撮影装置100に設けられた複数のFPD120−1及び120−2の中から順次設定するものであった。しかしながら、本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、第2の実施形態として、照射判定部141は、放射線照射判定駆動を行うFPD120を、放射線撮影装置100に設けられた複数のFPD120−1及び120−2の中から固定して設定する形態も、本発明に適用可能である。具体的に、この形態の場合、照射判定部141は、第1のFPD120−1または第2のFPD120−2のいずれか一方のFPD120に対して放射線照射判定駆動を行わせる形態と採る。
かかる構成によれば、放射線照射判定駆動を行うFPD120を複数のFPD120の中から順次設定する場合と比較して、データ欠損470が生じるFPD120を特定することができ、画像補正部152によるデータ欠損470の補正負荷を低減できる。
かかる構成によれば、放射線照射判定駆動を行うFPD120を複数のFPD120の中から順次設定する場合と比較して、データ欠損470が生じるFPD120を特定することができ、画像補正部152によるデータ欠損470の補正負荷を低減できる。
上述した第1の実施形態では、図4に示すように、放射線照射判定駆動を行うFPD120の画素122のグループを、第1フレームに係る第1グループと第2フレームに係る第2グループからなる複数のグループの中から順次設定するものであった。しかしながら、本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、第2の実施形態として、照射判定部141は、放射線照射判定駆動を行うFPD120の画素122のグループを、上述した複数のグループの中から固定して設定する形態も、本発明に適用可能である。具体的に、この形態の場合、照射判定部141は、第1フレームに係る第1グループまたは第2フレームに係る第2グループのいずれか一方のグループに対して放射線照射判定駆動を行わせる形態と採る。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
上述した第1及び第2の実施形態では、複数の放射線検出手段として2つのFPD120−1及び120−2を設け、放射線照射判定駆動を行うFPD120として、1つのFPD120を設定するものであった。しかしながら、本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、第3の実施形態として、3つ以上のFPD120を設け、照射判定部141は、この3つ以上のFPD120のうちの一部の複数(例えば2つ)の所定のFPD120を放射線照射判定駆動を行うFPD120として設定する形態も、本発明に適用可能である。なお、この第3の実施形態を採用する場合、放射線照射判定駆動を行うFPD120の設定以外の他の処理については、上述した第1の実施形態の処理または第2の実施形態の処理を適宜適用する形態を採る。
(その他の実施形態)
上述した第1の実施形態では、FPD120に対して放射線照射判定駆動の制御を行う照射判定部141及び放射線撮影駆動の制御を行う撮影制御部142を含む放射線検出制御部140を、FPD120から離れた位置に配置するものであった。しかしながら、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、FPD120に近接して放射線検出制御部140を設ける形態や、FPD120の内部に放射線検出制御部140の機能を設ける形態も、本発明に適用可能である。この形態を採ることにより、FPD120と放射線検出制御部140との間の通信に伴うタイムラグを減らすことが可能となる。
上述した第1の実施形態では、FPD120に対して放射線照射判定駆動の制御を行う照射判定部141及び放射線撮影駆動の制御を行う撮影制御部142を含む放射線検出制御部140を、FPD120から離れた位置に配置するものであった。しかしながら、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、FPD120に近接して放射線検出制御部140を設ける形態や、FPD120の内部に放射線検出制御部140の機能を設ける形態も、本発明に適用可能である。この形態を採ることにより、FPD120と放射線検出制御部140との間の通信に伴うタイムラグを減らすことが可能となる。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、その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る。また、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。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
100:放射線撮影装置、110:放射線発生部、111:放射線発生制御部、112:放射線源、113:曝射スイッチ、120:FPD(放射線検出手段)、130:FPD制御部、140:放射線検出制御部、141:照射判定部、142:撮影制御部、150:画像処理部、151:画像生成部、152:画像補正部、153:画像合成部、154:表示用画像処理部、160:記憶部、170:操作部、180:表示部、190:バス、H:被写体
Claims (11)
- 被写体を放射線撮影する放射線撮影装置であって、
放射線を検出して電荷を蓄積する複数の放射線検出手段と、
前記複数の放射線検出手段のうちの1つの放射線検出手段を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定する照射判定手段と、
前記照射判定手段において前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、前記複数の放射線検出手段を駆動させて前記放射線撮影に係る放射線の検出による前記電荷の蓄積を行わせる撮影制御手段と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置。 - 前記照射判定手段は、前記1つの放射線検出手段を、前記複数の放射線検出手段の中から順次設定することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮影装置。
- 前記照射判定手段は、前記1つの放射線検出手段を、前記複数の放射線検出手段の中から固定して設定することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮影装置。
- 前記複数の放射線検出手段におけるそれぞれの放射線検出手段は、前記電荷を蓄積する複数の画素を備えて構成されており、
前記照射判定手段は、前記1つの放射線検出手段に備えられている前記複数の画素を複数のグループに分けたうちの1つのグループに属する画素を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。 - 前記照射判定手段は、前記1つのグループを、前記複数のグループの中から順次設定することを特徴とする請求項4に記載の放射線撮影装置。
- 前記照射判定手段は、前記1つのグループを、前記複数のグループの中から固定して設定することを特徴とする請求項4に記載の放射線撮影装置。
- 前記照射判定手段は、前記1つの放射線検出手段に蓄積された電荷の電荷量が所定の閾値を超えた場合に、前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。
- 前記撮影制御手段によって駆動した前記複数の放射線検出手段におけるそれぞれの放射線検出手段から前記電荷に基づく画像信号を取得して、前記放射線検出手段ごとに前記画像信号に基づく放射線画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段で生成された放射線画像のうち、前記1つの放射線検出手段に蓄積された前記電荷に基づく放射線画像に対して、欠損データの補正を行う画像補正手段と、
前記画像生成手段で生成された放射線画像のうち、前記1つの放射線検出手段を除く他の放射線検出手段に蓄積された前記電荷に基づく放射線画像と、前記画像補正手段で補正された放射線画像とを合成して、前記被写体の合成画像を生成する画像合成手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の放射線撮影装置。 - 被写体を放射線撮影する放射線撮影装置であって、
放射線を検出して電荷を蓄積する複数の放射線検出手段と、
前記複数の放射線検出手段のうちの一部の複数の放射線検出手段である所定の放射線検出手段を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定する照射判定手段と、
前記照射判定手段において前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、前記複数の放射線検出手段を駆動させて前記放射線撮影に係る放射線の検出による前記電荷の蓄積を行わせる撮影制御手段と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置。 - 放射線を検出して電荷を蓄積する複数の放射線検出手段を備え、被写体を放射線撮影する放射線撮影装置の制御方法であって、
前記複数の放射線検出手段のうちの1つの放射線検出手段を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定する照射判定ステップと、
前記照射判定ステップにおいて前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、前記複数の放射線検出手段を駆動させて前記放射線撮影に係る放射線の検出による前記電荷の蓄積を行わせる撮影制御ステップと、
を有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。 - 放射線を検出して電荷を蓄積する複数の放射線検出手段を備え、被写体を放射線撮影する放射線撮影装置の制御方法であって、
前記複数の放射線検出手段のうちの一部の複数の放射線検出手段である所定の放射線検出手段を駆動させて、放射線が照射されたか否かを判定する照射判定ステップと、
前記照射判定ステップにおいて前記放射線撮影に係る放射線が照射されたと判定された場合に、前記複数の放射線検出手段を駆動させて前記放射線撮影に係る放射線の検出による前記電荷の蓄積を行わせる撮影制御ステップと、
を有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
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JP2017052915A JP2018153447A (ja) | 2017-03-17 | 2017-03-17 | 放射線撮影装置及びその制御方法 |
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Cited By (1)
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KR102181595B1 (ko) * | 2019-07-03 | 2020-11-23 | 주식회사 뷰웍스 | 방사선 검출기의 노출 시간 자동 재설정 방법 및 이를 수행하는 방사선 검출기 |
-
2017
- 2017-03-17 JP JP2017052915A patent/JP2018153447A/ja not_active Abandoned
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KR102181595B1 (ko) * | 2019-07-03 | 2020-11-23 | 주식회사 뷰웍스 | 방사선 검출기의 노출 시간 자동 재설정 방법 및 이를 수행하는 방사선 검출기 |
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