JP2020065727A - 放射線撮影装置、放射線撮影方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】遮光画素があっても放射線画像の均一性を保つこと。【解決手段】放射線に基づいた画像を取得するための画素と遮光された遮光画素とがアレイ状に配置された放射線撮影装置は、放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、領域における複数の画素に基づく画素値を出力させる設定部と、領域に遮光画素が含まれているか否かを判定し、領域に遮光画素が含まれている場合、領域における複数の画素に基づく画素値を補正する補正部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、放射線撮影装置、放射線撮影方法及びプログラムに関するものである。

近年、放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線撮影装置として、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチと光電変換素子等の変換素子とを組み合わせた画素アレイを有するマトリクス基板を用いた放射線撮影装置が実用化されている。放射線撮影装置では、薄型軽量化が要求されており、撮影装置の筐体にバッテリや高密度に実装された電子部品等の発熱部品の量が増える傾向にある。また、動画/静止画兼用の撮影装置においては、高速動画で撮影可能とする機能が求められ、動画像を少ない容量で保存するために、複数画素の情報をまとめ読みするビニング読み出し機能の搭載が求められている。このような種々の要求の下、放射線撮影装置が使用される温度などの環境や撮影条件の違いによって、各画素から出力されるオフセット信号が変動する場合が生じ得る。

特許文献１には、放射線に応じた電気信号を生成する画素を配置した有効画素領域の内部に、オフセット信号を取得する為に、遮光画素を点在して配置し、遮光画素の出力を利用してオフセット信号のシェーディングを抑制する構成が開示されている。

特開２００７−１９８２０号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、ビニング読み出し時にはビニングのサイズに対応した遮光画素を設ける必要があり、遮光画素が並ぶことで光感度を有さない欠損画素領域が大きくなり放射線画像の均一性が低減し得る。

本発明では、上記の課題に鑑み、遮光画素があっても放射線画像の均一性を保つことが可能な放射線撮影技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る放射線撮影装置は、放射線に基づいた画像を取得するための画素と遮光された遮光画素とがアレイ状に配置された放射線撮影装置であって、
放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、前記領域における複数の画素に基づく画素値を出力させる設定手段と、
前記領域に前記遮光画素が含まれているか否かを判定し、前記領域に前記遮光画素が含まれている場合、前記領域における複数の画素に基づく画素値を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、遮光画素があっても放射線画像の均一性を保つことが可能になる。

実施形態に係る放射線撮影装置の全体構成を示す図。 第１の実施形態の撮影開始から終了までの処理の流れを説明する図。 ビニング読出し時における遮光画素算出部の処理を説明する図。 放射線検出部を有する撮影部の構成を説明する図。 前処理部における補正処理を説明する図。 第１の実施形態における補正処理の流れを説明する図。 第１の実施形態に係るアレイ基板４１０の例を示す図。 第２の実施形態の撮影開始から終了までの処理の流れを説明する図。 放射線画像撮影装置を適用可能な撮影システムの具体例を示す図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を適用した実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の各実施形態の説明において放射線とは、一般的に用いられるＸ線に限らず、放射性崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、及びγ線などの他、同程度以上のエネルギーを有するビームも含まれ、本発明を他の放射線（例えば、α線、β線、γ線等）を用いて被写体の放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置に適用することも可能である。

（放射線撮影装置１０００の全体構成）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る放射線撮影装置１０００の全体構成を示す図である。放射線撮影装置１０００は、医療用として使用され、医療従事者（以下、「操作者」という）は操作部１０１１を通して撮影条件を設定する。設定された撮影条件は、記憶部１０１３に記憶されるとともに、放射線撮影装置１０００の制御部として機能するＣＰＵ１０１０により、ＣＰＵバス１０１４を通して、放射線発生部１００１および放射線検出部を備えた撮影部１００４に設定される。

放射線発生部１００１は被写体１００３に放射線１００２を照射する。ここで、被写体１００３は例えば人体である。放射線発生部１００１は、放射線を発生する発生部（管球、または放射線管）と、発生部において発生した放射線のビーム広がり角を規定するコリメータとを有する。発生制御部１００５は、ＣＰＵ１０１０の全体的な制御の下、操作者からの撮影指示に基づいて、放射線発生部１００１による放射線発生に係る制御を行う。発生制御部１００５は、放射線照射スイッチが押されると、放射線発生に係る制御を開始する。

放射線撮影装置は、放射線に基づいた画像（放射線画像）を取得するための画素（非遮光画素１０５１）と、放射線に基づいた画像に含まれるオフセット信号を取得するための遮光画素１０５０とがアレイ状に配置された検出部（放射線検出部４５０（図４））を有する。撮影部１００４は、例えば、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）であり、放射線を検出して電荷を蓄積する画素が２次元的に複数配置された放射線検出部４５０（図４）を有し、撮影部１００４は、放射線画像データ及びオフセット信号を生成する。撮影部１００４の放射線検出部には、遮光画素１０５０および非遮光画素１０５１が有効画素領域に設けられている。ここで、遮光画素１０５０は、オフセット信号を取得する為に遮光されており、放射線に対して感度を有さない画素である。遮光画素１０５０は、暗電流に対応した電気信号をオフセット信号として生成する。また、非遮光画素１０５１は、入射した放射線に応じた電気信号を生成する画素であり、入射した放射線に応じた電気信号を放射線画像データとして生成する。

（撮影部１００４の構成）
次に、図４を用いて、撮影部１００４の構成を説明する。撮影部１００４は、アレイ基板４１０を含む放射線検出部４５０、ゲート駆動回路４０２、及び電源回路４０３、読出し回路４０４、信号変換回路４０５を有する。

放射線検出部４５０のアレイ基板４１０上には、複数の画素が二次元的な配置構造を有するアレイ状に形成されている。また、アレイ基板４１０の上部には蛍光体が形成されている。撮影部１００４に入射した放射線１００２は蛍光体により可視光に変換される。

アレイ基板４１０の有効画素領域４０１には、放射線を電気信号に変換する画素（非遮光画素１０５１）の構成として、二次元に分布した光電変換素子が配置されている。可視光は通常画素である非遮光画素１０５１の光電変換素子によって光電変換され電気信号となる。非遮光画素１０５１の光電変換素子は放射線発生部１００１から照射された放射線１００２の二次元分布を検出し、読出し回路４０４は、非遮光画素１０５１から電気信号を読出して、信号変換回路４０５に出力する。信号変換回路４０５は各非遮光画素１０５１で生成された電気信号に基づいて放射線画像データを生成する。

また、アレイ基板４１０の有効画素領域４０１には、放射線１００２に対して感度を有さない画素（遮光画素１０５０）の構成として、遮光部材１０５３が配置されている。遮光画素１０５０は蛍光体と光電変換素子の間、および隣接画素の一部までメタル等の遮光部材１０５３により遮光されており、放射線１００２や可視光が遮光画素１０５０に当たっても、光電変換がされないように光が遮光されている。遮光画素１０５０は、放射線画像データに含まれるオフセット信号（暗電流信号）を検出し、読出し回路４０４は、遮光画素１０５０から信号を読出して、信号変換回路４０５に出力する。信号変換回路４０５は遮光画素１０５０で生成された信号に基づいてオフセット補正用のオフセット信号を生成する。

図４（ｂ）に示すように、撮影部１００４は、有効画素領域４０１内において、放射線を検出して電荷を蓄積する画素４５１が二次元に複数配置された放射線検出部４５０を有する。画素４５１は、放射線を電気信号に変換する変換素子４５２（光電変換素子）と、信号線４５５と変換素子４５２との間に配置されたスイッチ素子４５３とを含む。ここで、スイッチ素子４５３は、例えば、非晶質シリコンまたは多結晶シリコン（好ましくは多結晶シリコン）などの半導体で活性領域が構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含む。放射線検出部４５０に配置されている画素には、入射した放射線に応じた電気信号を出力する非遮光画素１０５１の他、放射線１００２や可視光が当たっても、光電変換がされないように遮光部材１０５３によって光が遮光され、放射線に対して感度を有さない遮光画素１０５０が配置されている。

放射線検出部４５０において、バイアス線４５６は、列方向に延びていて、列方向に配列された複数の変換素子４５２の電極に接続されている。バイアス線４５６は、図４（ａ）の電源回路４０３からバイアス電圧を受ける。各ゲート線４５４（駆動線）は、放射線検出部４５０における複数の行のうちの１つに対応し、各ゲート線４５４はゲート駆動回路４０２によって駆動される。また、各信号線４５５は、放射線検出部４５０における複数の列のうちの１つに対応し、各信号線４５５は読出し回路４０４によって駆動される。

ゲート駆動回路４０２は有効画素領域４０１の各ゲート線４５４を選択し、各ゲート線４５４に接続している非遮光画素１０５１、遮光画素１０５０から出力された電気信号を読出し回路４０４に送信する。また、読出し回路４０４は、有効画素領域４０１の各信号線４５５を選択し、各信号線４５５に接続している非遮光画素１０５１、遮光画素１０５０から電気信号を読み出す。非遮光画素１０５１、遮光画素１０５０から出力される電気信号はアナログ信号であり、読出し回路４０４は、入力された電気信号を信号変換回路４０５に出力し、信号変換回路４０５は、読出し回路４０４の出力に基づいて信号を処理する。信号変換回路４０５は内部にアナログデジタル変換器を有しており、信号変換回路４０５は読出し回路４０４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。

すなわち、信号変換回路４０５は、各非遮光画素１０５１で生成されたアナログの電気信号に基づいてデジタル信号の放射線画像データを生成し、各遮光画素１０５０で生成されたアナログの電気信号に基づいてデジタル信号のオフセット信号を生成する。信号変換回路４０５は、変換したデジタル信号（放射線画像データ、オフセット信号）を前処理部１００８に送信する。

前処理部１００８では、暗電流補正部１０８１、面内分布補正部１０８２、ゲイン補正部１０８３、欠損補正部１０８４により、放射線画像データ、オフセット信号に対する補正処理が行われる。

（放射線撮影装置１０００の処理の流れ）
次に図２を用いて、放射線撮影装置１０００による被写体１００３の撮影開始から終了までの処理の流れを説明する。本処理は放射線撮影装置１０００のＣＰＵ１０１０の全体的な制御の下に実行される。

まず、ステップ２０１において、放射線撮影装置１０００の撮影部１００４は、オフセット画像（オフセット信号）の取得を行う。オフセット画像の取得はＣＰＵ１０１０から撮影部１００４へ指示を送ることで実行される。オフセット画像の取得は所定の枚数の撮影が終了するまで続けられる。ステップＳ２０１で取得されたオフセット画像は記憶部１０１３に保存される。

ステップＳ２０２において、所定の枚数のオフセット画像の取得が完了したか否か判定する。取得されたオフセット画像は画像処理部１００９にて画像処理（例えば、平均化処理）が行われる。画像処理部１００９は、平均化処理等の画像処理を、対象画像の撮影（ステップＳ２０３）開始前までに完了するよう処理を行う。オフセット画像データの画像処理が終わるまでの間、ＣＰＵ１０１０は、表示部１０１２の表示を制御する。例えば、ＣＰＵ１０１０は、「起動中」などのメッセージを表示部１０１２に表示させて、操作者の操作を許可しないような表示制御を行う。

また、ＣＰＵ１０１０は、「起動中」の間に、ゲイン補正に用いるゲイン補正データ、ビニング撮影時における遮光画素の画素値の算出に用いる欠損補正マップ（１×１欠損マップ〜Ｍ×Ｎ欠損マップ等（１０７２〜１０７６））、放射線検出部４５０における遮光画素１０５０の位置を示す遮光画素マップをロードするよう記憶部１０１３や座標メモリ部１０７０に指示を出す。

ここで、ゲイン補正データは、ゲイン補正の対象となる放射線画像データと同じ撮影条件により、被写体１００３がない状態で放射線を照射して撮影した画像データであり、取得されたゲイン補正データは記憶部１０１３に記憶されている。また、欠損マップ（１０７２〜１０７５）は、１×１、２×２、・・・４×４等、設定されたビニングサイズのビニング画像において、遮光画素１０５０の位置を示す情報である。

ＣＰＵ１０１０の指示に基づいて、記憶部１０１３および座標メモリ部１０７０から放射線撮影装置１０００の前処理部１００８や遮光画素算出部１０６０に、ゲイン補正データと欠損マップと遮光画素マップとがロードされる。

ゲイン補正データ、欠損マップ、遮光画素マップがロードされると、ゲイン補正部１０８３及び欠損補正部１０８４は、ゲイン補正データおよび欠損マップに基づいて、ゲイン補正および欠損補正を行うことができる。ビニング撮影をした場合に、各ビニング画像における遮光画素の位置を特定し、ビニング画像における遮光画素の画素値を算出することができる。

所定の枚数のオフセット画像の取得が終了するまで、オフセット画像の取得が実行され（Ｓ２０２−Ｎｏ、Ｓ２０１）、所定の枚数のオフセット画像の取得が終了した場合（Ｓ２０２−Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に進められる。

ステップＳ２０３において、対象画像（被写体１００３の存在する放射線画像）の撮影が可能となり、操作者の操作によって対象画像の撮影が開始される。

ステップＳ２０４において、暗電流補正部１０８１は、撮影された対象画像の補正処理として、オフセット補正を行う。オフセット補正の方法として、暗電流補正部１０８１は、被写体の放射線画像の撮影前に、放射線を照射しない状態で取得したオフセット画像を補正用画像として、被写体の放射線画像（放射線画像データ）からオフセット画像を減算することで、オフセット補正処理を行う。

ステップＳ２０５において、ＣＰＵ１０１０は、ビニング撮影をしているか判定し、ビニング撮影をしていない場合（Ｓ２０５−Ｎｏ）、処理をステップＳ２０７に進める。一方、ビニング撮影を実施している際には（Ｓ２０５−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１０は、処理をステップＳ２０６に進める。

ステップＳ２０６において、遮光画素算出部１０６０は、ビニング画像のサイズを示すビニング設定と、遮光画素マップメモリ部１０７７に記憶されている遮光画素の位置情報に基づいて、ビニング画像に遮光画素が含まれているか判定し、遮光画素が含まれている場合、遮光画素算出部１０６０は、ビニング画像における遮光画素１０５０の値を算出する。

遮光画素算出部１０６０は、操作部１０１１を通して設定されたビニング設定と、座標メモリ部１０７０の遮光画素マップメモリ部１０７７とから放射線検出部４５０の有効画素領域４０１内に配置されている遮光画素１０５０の位置情報とを取得する。そして、遮光画素算出部１０６０は、ビニング設定と遮光画素１０５０の位置情報に基づいて、ビニング画像に遮光画素が含まれているか判定し、遮光画素が含まれている場合、遮光画素算出部１０６０は、ビニング画像における遮光画素の画素値を算出する処理を行い、算出処理の後、処理をステップＳ２０７に進める。

遮光画素算出部１０６０は、ビニング画像のサイズに対応した算出処理を行う複数の遮光画素算出部（１０６１〜１０６５）を有し、遮光画素算出部１０６０は、ビニング設定に基づいて、ビニング画像のサイズに対応した算出処理を行う遮光画素算出部を特定する。

遮光画素算出部１０６０による算出処理において、遮光画素算出部１０６０は、ビニング設定に基づいて、対応する演算部を特定する。ビニング設定におけるビニングサイズがＭ画素×Ｎ画素（Ｍ、Ｎは整数）に設定されている場合、遮光画素算出部１０６０は、遮光画素の画素値の算出処理部としてＭ×Ｎ遮光画素算出部を設定することが可能である。例えば、ビニングサイズの設定が３画素×３画素に設定されている場合、遮光画素算出部１０６０は、遮光画素の画素値の算出処理部として３×３遮光画素算出部１０６３を設定する。

遮光画素算出部１０６０は、設定されたビニングサイズにおいて、遮光画素１０５０が含まれていない、周辺のビニング画像の画素の画素値と、遮光画素１０５０を含むビニング画像の画素値とに基づいて、ビニング撮影後における遮光画素１０５０のオフセット信号を取得する。

尚、遮光画素算出部１０６０は、１画素×１画素のビニング設定に対応した算出処理を行う１×１遮光画素算出部１０６１の算出処理の結果を所定の行数または列数方向に対して、加算または平均化することで、所定のビニングサイズの設定に対応した算出処理の結果を取得することも可能である。遮光画素算出部１０６０による算出処理の詳細は図３を参照して後述する。

ステップＳ２０７において、面内分布補正部１０８２は、対象画像（ビニング撮影をしている場合はビニング設定された領域）における遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を補正する。ビニング設定された領域に、例えば、Ｎ個（Ｎは整数）の遮光画素１０５０が含まれている場合、面内分布補正部１０８２は、Ｎ画素分の遮光画素１０５０の画素値が面内で均一になるように遮光画素１０５０の画素値を補正する（ＯＢ補正）。そして、面内分布補正部１０８２は、遮光画素１０５０の画素値の補正の結果に基づいて非遮光画素１０５１の画素値を補正する。面内分布補正部１０８２は、非遮光画素１０５１の画素値を、ＯＢ補正後の遮光画素１０５０の画素値に基づいて補正した後、処理をステップＳ２０８に進める。

ステップＳ２０８において、ゲイン補正部１０８３は、対象画像のゲイン補正を行い、そして、ゲイン補正部１０８３によりゲイン補正がされた後、ステップＳ２０９において、欠損補正部１０８４は、対象画像の欠損補正を行う。ここで、ステップＳ２０４のオフセット補正、Ｓ２０８のゲイン補正、Ｓ２０９の欠損補正は既知の補正方法を用いることが可能である。

次に、ステップＳ２１０において、ＣＰＵ１０１０は、対象画像の撮影が全て完了したか判定し、対象画像の撮影が全て完了していなければ（Ｓ２１０−Ｎｏ）、ＣＰＵ１０１０は、処理をステップＳ２０３に戻し、対象画像の撮影が全て完了するまで（Ｓ２１０−Ｙｅｓ）、同様の処理を繰り返し実行するように放射線撮影装置１０００の動作を制御する。ＣＰＵ１０１０は、操作部１０１１の状態を確認し、放射線照射の継続有無を判定する。撮影を終了する場合に、ＣＰＵ１０１０は、放射線発生部１００１の照射も同時に終了するように制御する。ＣＰＵ１０１０は、操作部１０１１の確認の代わりに予め記憶部１０１３に保存された撮影指示に基づきＣＰＵ１０１０が撮影の継続を判定することも可能である。

（ビニング撮影を行う場合の処理）
遮光画素算出部１０６０は、ビニングサイズ毎に異なる計算方法を実行する演算部として、１×１遮光画素算出部１０６１、２×２遮光画素算出部１０６２、３×３遮光画素算出部１０６３、４×４遮光画素算出部１０６４・・・・を有しており、各遮光画素算出部により、各ビニング撮影における遮光画素の画素値を演算する。遮光画素算出部１０６０は、欠損マップメモリ部１０７１または遮光画素マップメモリ部１０７７を用いて、図３にて後述する方法にて、ビニング撮影時の各遮光画素の画素値を演算する。

操作部１０１１を通して設定されたビニング設定は、撮影設定部１０４０を通して撮影部１００４に伝達される。撮影設定部１０４０は、ビニング設定に基づいて、放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、領域における複数の画素に基づく画素値を出力させる。また、ビニング設定は遮光画素算出部１０６０に伝達される。このビニング設定には、放射線検出部４５０のアレイ基板４１０における行方向と列方向の画素数の情報が含まれる。行方向と列方向の画素数の情報に基づいて、ビニング画像のサイズを特定することができる。

遮光画素算出部１０６０は、１×１遮光画素算出部１０６１、２×２遮光画素算出部１０６２、３×３遮光画素算出部１０６３、４×４遮光画素算出部１０６４・・・・Ｍ×Ｎ遮光画素算出部（Ｍ、Ｎは整数）を有しており、遮光画素算出部１０６０は、ビニング設定に基づいて、対応する算出部を特定する。尚、対応する算出部が無い場合、例えば、遮光画素算出部１０６０は、１×１遮光画素算出部１０６１の算出処理の結果を所定の行数または列数方向に対して、加算または平均化することで、任意のビニングサイズの設定に対応した算出結果を取得することも可能である。

撮影部１００４内の信号処理部１０５２は、画素（非遮光画素１０５１）または遮光画素１０５０から出力される信号の処理を、設定された撮影条件に基づいて制御する。信号処理部１０５２は、対象画像の撮影において、画素値の加算、または画素値の平均化を行うよう、ゲート駆動回路４０２及び読出し回路４０４及び信号変換回路４０５を制御する。ビニング撮影を行う場合、信号処理部１０５２は、ビニング設定に基づいて、ビニング読出しの対象となる画素値の加算、または画素値の平均化を行うよう、ゲート駆動回路４０２及び読出し回路４０４及び信号変換回路４０５を制御することが可能である。

信号処理部１０５２の制御により、ゲート駆動回路４０２が駆動され、読出し回路４０４にて、各画素から信号が読み出され、読出し回路４０４により読み出された電気信号は、信号変換回路４０５に入力される。信号変換回路４０５において電気信号は増幅され、アナログ信号からデジタル信号に変換された画像信号となる。変換された画像信号はデータ収集処理部１０６に送られる。

遮光画素算出部１０６０及び面内分布補正部１０８２は、ビニング設定された領域における複数の画素の画素値を補正する補正部として機能し、係る補正部は、ビニング設定された領域に遮光画素１０５０が含まれているか否かを判定し、ビニング設定された領域に遮光画素１０５０が含まれている場合、ビニング設定された領域における複数の画素に基づく画素値を補正する。遮光画素算出部１０６０は、放射線画像における遮光画素１０５０の画素値を、信号処理部１０５２により処理された信号に基づいて算出する。そして、面内分布補正部１０８２は、遮光画素１０５０を含むビニング設定された領域の画素値が放射線検出部４５０の面内で均一になるように遮光画素１０５０のオフセット信号を補正する。すなわち、面内分布補正部１０８２は、ビニング設定された領域における遮光画素の数に応じて、遮光画素の画素値が面内で均一になるように遮光画素１０５０の画素値を補正する。面内分布補正部１０８２は、補正後の遮光画素１０５０の画素値に基づいて非遮光画素１０５１の値を補正する。すなわち、面内分布補正部１０８２は、放射線検出部４５０（図４）の面内において、補正された遮光画素１０５０のオフセット信号の値に基づいて、ビニング設定された領域における複数の画素（非遮光画素１０５１）に基づく画素値を補正する。

撮影条件として、複数の画素を一つのまとまりとし、一つのまとまりの画素の信号を出力するビニング撮影が設定されている場合、撮影設定部１０４０は、放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、前記領域における複数の画素に基づく画素値を撮影部１００４から出力させ、ビニング画像を生成させる。遮光画素算出部１０６０は、ビニング撮影で取得されたビニング画像における遮光画素１０５０の値を、信号処理部１０５２により処理された信号に基づいて算出する。

操作部１０１１を通してビニング設定されている場合、信号変換回路４０５により変換された画像信号はビニング画像として、データ収集部１００６に送られる。ここで、ビニング画像は、ビニング設定に基づいて生成された画像であり、画素アレイにおいて設定された行方向と列方向とに配列された複数の画素からなる画像である。

データ収集部１００６は、信号変換回路４０５から収集したビニング画像（並び変えると放射線画像）を前処理部１００８に入力する。前処理部１００８は、放射線画像データからオフセット信号（暗電流信号）を除去する暗電流補正部１０８１、遮光画素からの出力に基づいて、有効画素領域４０１の面内において暗電流信号を補正する面内分布補正部１０８２、照射された放射線の線量に対する画素値を補正するゲイン補正部１０８３、欠損が生じていると判定した画素に対して欠損補正を行う欠損補正部１０８４を有する。

前処理部１００８に入力されたビニング画像は、暗電流補正部１０８１、面内分布補正部１０８２、ゲイン補正部１０８３、欠損補正部１０８４で、各種の補正処理が施された後、画像処理部１００９に入力される。

画像処理部１００９は表示用の画像処理（ＱＡ処理）を実行する。表示用の画像処理としては、例えば、ノイズ抑制処理、強調処理などの周波数処理、診断に適した階調をつくる階調処理などが含まれる。画像処理部１００９による画像処理後の画像は最終的に診断用画像となり、ＣＰＵ１０１０は、画像処理後の画像を表示部１０１２に表示させる表示制御を行う。

尚、放射線撮影装置１０００において、遮光画素算出部１０６０の構成は、撮影部１００４外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理部に実装されていなくても、撮影部１００４内にＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）として実装されていても良い。また、本実施形態においては、ビニング読みだしの際、設定されたビニング設定の全画素（例えば、ビニング設定で３画素×３画素が設定されている場合は９画素）を用いた各画素から出力される電気信号の値（画素値）の加算読み出し、または平均読み出しを実施形態として説明するが、ビニング設定に基づいたビニング画像の全画素を用いない、間引き読み出しでも良い。例えば、ビニング画像の一部の画素、例えば、Ｎ×Ｎ画素(Ｎ：整数)の中央の１画素またはＮ×Ｎ画素のうち任意の１画素を用いた間引き読み出しに関しても本発明の実施形態を適用することは可能である。

図３は実施形態で適用可能なビニング読出し時における遮光画素算出部の処理を説明する図である。図３（ａ）は、遮光画素算出部１０６０の演算方法を説明する図である。図３（ａ）は、３画素×３画素のビニング読出しを行う場合の遮光画素演算方法を例として説明する図である。図３（ｂ）、図３（ｃ）は、遮光画素演算方法の説明を補足するために、各画素および、ビニングの際の出力値の概念を例示する図である。本実施形態において、撮影設定部１０４０は、放射線を検出する放射線検出部４５０の面内において複数の領域を設定し、複数の領域ごとに複数の画素に基づく画素値を出力させる。ここで、図３（ｂ）は３画素×３画素のビニング読出しの例を示しており、図３（ｃ）は３画素×１画素のビニング読出しの例を示している。面内分布補正部１０８２は、ビニング設定された領域に遮光画素１０５０が含まれている場合、領域における複数の画素及び遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を増幅する。

まず、図３（ｂ）、（ｃ）を用いて撮影部１００４の出力に関して説明する。撮影部１００４において、画像信号を生成する光電変換素子は、非遮光画素１０５１および遮光画素１０５０内に設けられている。複数の画素が二次元のマトリクス状（アレイ状）に配置されている。遮光画素１０５０は、メタル等で光電変換素子に光が入らないようにマスクされている。静止画を撮影する場合、放射線撮影装置においては、撮影部１００４内の信号処理部１０５２の指示により、ゲート駆動回路４０２が駆動され、読出し回路４０４にて、各画素から信号が読み出され、読出し回路４０４により読み出された電気信号は、信号変換回路４０５に入力される。信号変換回路４０５において電気信号は増幅され、アナログ信号からデジタル信号に変換された画像信号となる。変換された画像信号は、放射線の照射分布をマトリクス状に画像化した放射線画像データとして生成される。

一方、遮光画素１０５０では、出力値は、放射線照射に伴う光電変換による放射線成分はないため、オフセット信号（暗電流信号）のみの出力となる。撮影部１００４は、薄型軽量化に伴い、電気ボードやバッテリ等の電源系部材により、発熱する部品が密集した状態で配置されており、各画素が配置されているアレイ基板４１０の面内で温度分布に差違が生じ得る。撮影部１００４の暗電流信号に基づく出力画像（暗電流画像）は、アレイ基板４１０の面内で暗電流信号の分布に差違を有する画像となり得る。アレイ基板４１０の面内で均一性のある良い画像を出力するためには、本実施形態では、アレイ基板４１０の面内におけるオフセット信号（暗電流信号）の分布が均一となるように補正を行う。

静止画だけでなく動画も撮影できる動画/静止画兼用の放射線撮影装置においては、長時間の動画撮影や高速動画で撮影可能とする機能に対応するため、ビニング読み出し機能が搭載されるようになっている。例えば、図３（ｂ）に示す３画素×３画素のビニング（３×３ビニング）では、縦３画素×横３画素の合計９画素の加算値または平均値が１画素の出力として処理される。

３画素×３画素のビニング画像内に遮光画素１０５０が配置されている場合、ビニング画像の画素値は、非遮光画素８画素に到達した放射線に基づく電気信号の出力と、９画素のオフセット信号（暗電流信号）とに基づき、画素値の加算または平均がなされた演算値となる。遮光画素を含むビニング画像の周辺に配置された周辺のビニング画像であって、遮光画素１０５０が含まれていない、周辺のビニング画像の画素値は、非遮光画素９画素に到達した放射線に基づく電気信号の出力と、９画素のオフセット信号（暗電流信号）とに基づき、画素値の加算または平均がなされた演算値となる。

撮影部１００４の出力画素値は、画素毎のゲインのばらつきを補正するため、ゲイン補正部１０８３にてゲイン補正が行われる。ゲイン補正用のゲイン補正データには、各画素に到達する放射線の量に応じたゲインマップが保存されているため、ゲイン補正後の画像としては、粒状性等に微妙な違いは残るものの視覚的に目立たない程度に補正することが可能である。しかし、画素毎に配置された温度などの環境の違いによる暗電流信号の面内分布は、ビニング（２×２、３×３、４×４等）撮影では取得できない。

本実施形態では、遮光画素の画素値を取得し、取得した遮光画素の画素値に基づいて、非遮光画素の画素値を補正する。以下、遮光画素の画素値を算出する遮光画素算出部１０６０の演算処理を説明する。

図３（ａ）は、遮光画素算出部１０６０の演算方法を説明する図である。本実施形態では、放射線が照射された画素の出力値（放射線に基づく電気信号の出力値）から、暗電流の出力成分を推定する必要がある。そこでゲイン補正前の出力値に着目して、オフセット信号（暗電流信号）を推定する。図３（ａ）において、（Ｉ）遮光画素が含まれない周辺のビニング画像の画素値αは、９＊Ｘ＋９＊Ｄにより取得することができる。ここで、「Ｘ」は１画素ｘ１画素のビニング画像の画素値において、放射線寄与成分（放射線に基づいた電気信号成分）であり、「Ｄ」は１画素ｘ１画素のビニング画像の画素値において、放射線の影響が含まれない非放射線寄与成分（暗電流信号に基づいた電気信号成分）である。

遮光画素を含むビニング画像（３画素×３画素）の周辺に配置された周辺のビニング画像であって、遮光画素１０５０が含まれていない、周辺のビニング画像の画素値は、３画素×３画素の９画素分のＸの値とＤの値とが加算された値として取得される。

一方、（ＩＩ）設定されたビニングサイズにおいて、遮光画素１０５０を含むビニング画像の画素値βは、８＊Ｘ＋９＊Ｄにより取得することができる。遮光画素１０５０を有するビニング画素のうち遮光画素１０５０が含まれる場合は、放射線が到達した８画素分のＸ（放射線に基づいた電気信号成分）と、９画素のＤ（暗電流信号に基づいた電気信号成分）に基づき、画素値が出力されるため、周辺のビニング画像の画素値に比べて画素値が低くなる。

ゲイン補正を実施すると、各画素の画像における出力値におけるゲイン成分は補正され、（Ｉ）で取得した画素値αと（ＩＩ）で取得した画素値βとはほぼ同等の値となる。しかし、ゲイン補正では、画素毎に置かれた温度などの環境の違いによる成分は補正できないため、発熱部材の近隣に暗電流信号の分布に差違が生じ得る。第１の実施形態ではゲイン補正前のビニング画像の画素値を用いる。ビニング画像の画素値は以下のようになる。

周辺のビニング画像の画素値 α＝９＊Ｘ＋９＊Ｄ・・・（１）
遮光画素を含むビニング画像の画素値β＝８＊Ｘ＋９＊Ｄ・・・（２）
各ビニング画像の画素値を（１）、（２）式により取得すると、求めるビニング撮影後における画素値Ｚは、αとβの値を用いて以下の（３）式のように示すことができる。

Ｚ＝ ９＊Ｄ ＝ β − ８＊Ｘ
＝ β − ８＊（α−β）
＝ −８＊α ＋ ９＊β・・・・ （３）
遮光画素算出部１０６０は、ビニング設定に基づいて、設定されているビニングサイズに対応する遮光画素算出部を特定し、特定された遮光画素算出部（１０６０〜１０６５）が上記の画素値Ｚを求める演算処理を行う。画素値Ｚより、遮光画素１０５０の画素値を取得することができる。

そして、面内分布補正部１０８２は、撮影された対象画像（ビニング撮影をしている場合はビニング画像）の補正処理として、対象画像における遮光画素の数に応じて、ビニング設定された領域における複数の画素に基づく画素値を補正する。ビニング設定された領域に、遮光画素１０５０が含まれている場合、面内分布補正部１０８２は、遮光画素１０５０の画素値が面内で均一になるように遮光画素１０５０の画素値を補正する。そして、面内分布補正部１０８２は、遮光画素の画素値の補正の結果に基づいて非遮光画素の画素値を補正する。面内分布補正部１０８２は、非遮光画素の画素値を、ＯＢ補正後の遮光画素の画素値に基づいて補正する。

欠損補正では、複数の画素（例えば、縦横２画素×２画素）を１つにまとめてビニングする場合には、ビニング処理後の画素であるビニング画素について欠損画素を検出して、ビニングのサイズごとに欠損画素の情報を有した欠損マップを保持する。

本実施形態では、欠損マップメモリ部１０７１は、ビニングサイズごとに欠損画素の情報を有した欠損マップとして、１×１欠損マップ１０７２、２×２欠損マップ１０７３、３×３欠損マップ１０７４、４×４欠損マップ１０７５・・・Ｍ×Ｎ欠損マップ１０７６（Ｍ、Ｎは整数）を有する。

そして、欠損補正をする場合には、ビニング読出しをした画像のサイズと同じビニングのサイズの欠損マップを用いて、補正対象となる画像を欠損マップに基づいて補正を行う。例えば、縦横２×２の画素を、ビニング読出しをする場合には、縦横２×２画素の欠損マップに基づいて補正をする。同様に縦横４×４の画素をビニングする場合には、縦横４×４画素の欠損マップに基づいて補正をする。

本実施形態においては、図３において縦横３ｘ３画素のビニングの例を説明したが、縦横２×２画素のビニングや縦横４×４画素のビニングの場合も同様であり、さらには２画素×１画素のビニングや３画素×１画素のビニング、４画素×１画素のビニングといったビニングサイズに対しても同様である。

また、信号処理部１０５２は、内部のアナログ回路の信号をハイレベル、またはローレベルに切り替えることで、画素加算を行うビニングサイズを制御することが可能である。この機能は、アナログ的にビニングを実施しているので、アナログビニング機能と呼ばれる。また、撮影部１００４内のＦＰＧＡ内にて、読み出し画像をデジタル的に加算平均することも可能である。例えば、加算平均の領域としては、例えば、２×２画素の加算平均や、４×４画素等の加算平均を行うことが可能である。この機能は、デジタルビニング機能と呼ばれる。信号処理部１０５２はアナログビニング機能とデジタルビニング機能を組み合わせることも可能である。

遮光画素算出部（１０６０〜１０６５）は、設定されたビニングサイズにおいて、遮光画素１０５０が含まれていない、周辺のビニング画像の画素値（α）と、遮光画素１０５０を含むビニング画像の画素値（β）とに基づいて、ビニング撮影後における遮光画素の画素値を取得することができる。この遮光画素の画素値は、遮光画素１０５０から出力されるオフセット信号（暗電流信号）である。面内分布補正部１０８２は、設定された領域のビニングサイズにおいて、遮光画素１０５０が含まれていない、周辺のビニング画像の画素値（α）と、遮光画素１０５０を含むビニング画像の画素値（β）とに基づいて、ビニング撮影後における遮光画素のオフセット信号を補正する。すなわち、画素値（β）および画素値（α）が均一になるように補正する。

図５は第１の実施形態の前処理部１００８における補正処理を説明する図である。図５において、撮影部１００４から出力された信号は前処理部１００８に入力される。被写体の放射線画像（放射線画像データＦｒｘｏ）は、マルチプレクサ５０１を経由して画像用のフレームメモリ５０２に記憶される。

また、オフセット画像Ｆｒｎｏ（オフセット信号）は、同様にマルチプレクサ５０１を経由して補正画像用のフレームメモリ５０３に記憶される。オフセット画像を用いるのは、遮光画素１０５０および非遮光画素１０５１などで構成される放射線検出部４５０の有効画素領域４０１に配置されている各画素の固体パターンノイズであるオフセット信号を補正するためである。

オフセット画像の記憶完了後、暗電流補正部１０８１（暗電流補正回路）によりオフセット補正を行う。オフセット補正は、例えば、被写体の放射線画像（放射線画像データＦｒｘｏ）からオフセット画像Ｆｒｎｏを減算することで、オフセット補正処理を行う。

ビニング撮影を実施している場合、遮光画素算出部１０６０（遮光画素算出回路）は、ビニング画像における遮光画素の画素値を算出する処理を行う。そして、面内分布補正部１０８２（面内分布補正回路）は、撮影された対象画像の補正処理として、対象画像における遮光画素の画素値に基づいて、有効画素領域４０１の面内における非遮光画素の画素値を補正する。

ゲイン補正部１０８３（ゲイン補正回路）は、ゲイン補正用フレームメモリ５０６に記憶してあるゲイン補正用データＦｇを用いて、ゲイン補正を行う。ゲイン補正部１０８３は、例えば、ゲイン補正の処理として、(Ｆｒｘｏ−Ｆｒｎｏ)／Ｆｇを行う。ゲイン補正を行う目的は、アレイ基板４１０の画素毎の感度差を補正することである。そして、欠損補正部１０８４（欠損補正回路）は、対象画像の欠損補正を行う。前処理部１００８に入力されたビニング画像は、暗電流補正部１０８１、面内分布補正部１０８２、ゲイン補正部１０８３、欠損補正部１０８４で、各種の補正処理が施された後、画像処理部１００９に入力される。

本実施形態では、前処理部１００８による補正処理は撮影部１００４外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理部で行われる例を示したが、アレイ基板４１０の構成に依存した補正処理機能は撮影部１００４内の電気基板に実装されたＦＰＧＡとして実装されていても良い。

次に、図６は第１の実施形態における補正処理の流れを説明する図である。

まず、ステップＳ６０１において、ＣＰＵ１０１０の制御に基づいて、撮影設定部１０４０は、操作部１０１１を通して設定されたビニング設定を撮影部１００４に伝達する。

ステップＳ６０２において、撮影部１００４は、信号処理部１０５２の制御に基づいて、放射線画像データ及びオフセット信号を生成する。撮影部１００４内の信号処理部１０５２はゲート駆動回路４０２及び読出し回路４０４及び信号変換回路４０５を制御して、画素値の加算、または画素値の平均化を行う。撮影部１００４は生成した放射線画像データ及びオフセット信号を暗電流補正部１０８１に出力する。

ステップＳ６０３において、ＣＰＵ１０１０は、座標メモリ部１０７０に記憶されている、欠損補正マップと遮光画素マップをロードするよう指示する。ＣＰＵ１０１０の指示に基づいて、欠損補正マップと遮光画素マップは、遮光画素算出部１０６０にロードされる。

ステップＳ６０４において、暗電流補正部１０８１は、撮影された対象画像の補正処理として、オフセット補正を行う。

ＣＰＵ１０１０は、ビニング撮影をしているか判定し、ビニング撮影をしていない場合、処理をステップＳ６０６に進める。一方、ビニング撮影を実施している際には、ＣＰＵ１０１０は、処理をステップＳ６０５に進める。

ステップＳ６０５において、遮光画素算出部１０６０はビニング画像における遮光画素の画素値を算出する処理を行い、処理をステップＳ６０６に進める。

ステップＳ６０６において、面内分布補正部１０８２は、対象画像における遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を補正する。ビニング設定された領域に遮光画素１０５０が含まれている場合、面内分布補正部１０８２は、遮光画素１０５０の画素値が面内で均一になるように遮光画素１０５０の画素値を補正する（ＯＢ補正）。そして、面内分布補正部１０８２は、遮光画素１０５０の画素値の補正の結果に基づいて非遮光画素１０５１の画素値を補正する。面内分布補正部１０８２は、非遮光画素１０５１の画素値を、ＯＢ補正後の遮光画素１０５０の画素値に基づいて補正した後、処理をステップＳ６０７に進める。

ステップＳ６０７において、ゲイン補正部１０８３は、対象画像のゲイン補正を行い、そして、ゲイン補正部１０８３によりゲイン補正がされた後、ステップＳ６０８において、欠損補正部１０８４は、座標メモリ部１０７０からロードされた欠損マップに基づいて対象画像の欠損補正を行う。

ステップＳ６０９において、画像処理部１００９は、前処理部１００８により各種の補正処理が施された画像に対して、表示用の画像処理を実行する。画像処理部１００９による画像処理後の画像は最終的に診断用画像となる。

ステップＳ６１０において、ＣＰＵ１０１０は、画像処理後の画像を表示部１０１２に表示させる表示制御を行う。

図７は第１の実施形態に係るアレイ基板４１０の例を示す図である。図７（ａ）１×１ビニングの例を示す図であり、図７（ｂ）は、３×３ビニングの例を示す図である。図７において、Ｐ１は画素の大きさを示しており、３×３ビニングでは３×Ｐ１ピッチの画素を１画素として処理される。遮光画素の配置は面内全体の環境温度等による暗電流の面内分布を補正するためである。放射線検出部４５０において、遮光画素１０５０は隣接しないように配置されている。

信号処理部１０５２は、ビニング画像において、欠損画素が含まれている場合、欠損画素の画素値を、遮光画素のオフセット信号を取得する算出処理で使用しない。例えば、信号処理部１０５２による画素の信号加算処理の際に、遮光画素１０５０に隣接して欠損画素がある場合、信号処理部１０５２は欠損画素の出力信号を使用しないように信号加算処理を制御する。遮光画素を隣接させる場合は、例えば、斜め方向に隣接する等で情報を補間しやすいよう所定の距離を設けて配置すればよい。信号処理部１０５２の信号処理に基づいて、面内分布補正部１０８２は、ビニング画像において、欠損画素が含まれている場合、欠損画素の画素値を、遮光画素１０５０のオフセット信号の補正で使用しない。

欠損マップメモリ部１０７１には、ビニング毎の欠損マップが保存されている。欠損マップは画像補正用に用いていたが、遮光画素を用いた環境温度の面内分布補正に用いることも可能である。

以上に説明した処理により放射線撮影において、ビニング読み出し/間引き読み出し時でも、温度や環境変化による暗電流の面内変化を補正が可能となる。このため薄型で高密度実装の放射線撮影装置において、長時間撮影を行う場合や充電中撮影等で発熱が起きても、撮影部内の温度の面内分布に基づく画像違和感を抑制可能な放射線撮影装置を実現できる。

（比較例）
ここで、撮影部１００４の放射線検出部が複数画素の信号をまとめ読みするビニング読み出し機能を有する場合に２つの課題が生じ得る。１つ目の課題は、遮光画素１０５０が大画素化する課題である。例えば、３×３の計９画素の光遮蔽素子４２０を隣り合わせで有効画素領域４０１内に配置させることで、３×３ビニング読み出しの際にも光遮蔽素子４２０のオフセット信号（暗電流出力）を用いることができる。３×３ビニング読み出しにおいては１画素分の処理となるが、３×３の計９画素を遮光画素１０５０として欠損扱いすると、９画素の連欠損となり得る。このようにビニング読み出しに対応して遮光画素１０５０を配置させると、医療用途において、腫瘍や、腫瘍の辺縁の形状（例えばスピキュラスの形状）を放射線画像において把握する際に、連欠損となり得る画素サイズと同等サイズの病変を撮影できない場合が生じ得る。このため、ビニング読み出しを行う放射線検出部においても、遮光画素が大画素化することは避けることが望ましい。

２つ目の課題は、ビニング読み出しと両立するように遮光画素用の専用配線が必要となる課題である。遮光画素専用の信号線および駆動線を設けることで、ビニング読み出しの際にも光遮光素子のオフセット信号（暗電流出力）を用いることができる。しかし、遮光画素用の専用配線を設けると、構造が複雑になり、駆動/蓄積時間の変更、また画素内ノイズ源となり得る。このため、ビニング読み出しを行う放射線検出部においても、遮光画素用の専用配線を設けることは避けることが望ましい。

本発明の第１の実施形態によれば、遮光画素があっても放射線画像の均一性を保つことが可能になる。ビニング読み出しする撮影において、遮光画素を大画素化することも、専用配線を設けることも必要ではなく、ビニング読み出し時にも、単独の遮光画素の信号出力を用いて、暗電流の面内分布を補正する演算処理を行うことが可能である。

（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。第２の実施形態の処理と第１の実施形態の処理との違いは、遮光画素算出部１０６０の演算処理において、遮光画素１０５０が含まれていない、周辺のビニング画像の画素値（α）と、遮光画素１０５０を含むビニング画像の画素値（β）とに基づいて取得したビニング撮影後における遮光画素の画素値を用いるのではなく、事前に取得された遮光画素の出力信号オフセット信号を用いて演算する点である。

以下では、第１の実施形態と相違する部分について説明する。図８は第２の実施形態を適用可能な放射線撮影装置１０００による被写体１００３の撮影開始から終了までの処理の流れを説明する図である。本処理は放射線撮影装置１０００のＣＰＵ１０１０の全体的な制御の下に実行される。まず、ステップＳ８０１にて、操作部１０１１において撮影準備ボタンが押下される。

ステップＳ８０２にて、撮影部１００４は準備駆動を始め、放射線撮影装置１０００の撮影部１００４は、直前オフセット画像（オフセット信号）の取得を行う。この直前オフセット画像は、環境温度等による暗電流の面内分布を補正するための暗電流画像であるため、通常の画像補正用の暗電流画像と異なり、撮影枚数を増やすことにより、暗電流補正用の画像にあるノイズを低減する必要はない。むしろ操作者は早く放射線を照射することを要求している可能性があるため、信号処理部１０５２は、例えば、数秒の間に取得可能な枚数の画像取得を行い（Ｓ８０３−Ｎｏ）、または、照射開始信号が入力された際には、速やかに画像取得を終えるように撮影部１００４を制御する。

ステップＳ８０３において、直前オフセット画像の取得が完了したか否か判定し、直前オフセット画像の取得が終わると（Ｓ８０３−Ｙｅｓ）、次のステップに処理は進められる。尚、オフセット画像の取得と放射線撮影画像の取得は、撮影部１００４から見ると同一の駆動で実施されることが望ましいため、信号処理部１０５２は、撮影部１００４による撮影動作をし続けるように撮影部１００４を制御することも可能である。

ステップＳ８０４において、被写体１００３の存在する放射線画像（対象画像）の撮影が可能となり、操作者の操作によって対象画像の撮影が開始される。

ステップＳ８０５にて、暗電流補正部１０８１は、撮影された対象画像の補正処理として、オフセット補正を行う。事前に取得されていたオフセット画像でオフセット補正を行うことで、画素毎の暗電流出力値を補正する。

ステップＳ８０６にて、ＣＰＵ１０１０は、ビニング撮影をしているか判定し、ビニング撮影をしていない場合（Ｓ８０６−Ｎｏ）、処理をステップＳ８０８に進める。一方、ビニング撮影を実施している際には（Ｓ８０８−Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０１０は、処理をステップＳ８０７に進める。

ステップＳ８０７において、遮光画素算出部１０６０は、放射線画像の取得前に取得したオフセット画像に基づいてオフセット信号の面内分布を取得して、ビニング画像における遮光画素の画素値を算出する。すなわち、遮光画素算出部１０６０は、ステップＳ８０２にて取得された直前オフセット画像に基づいて暗電流の面内分布を取得して、対象となるビニング画像における遮光画素の画素値（暗電流信号の値）を算出する。遮光画素算出部１０６０および面内分布補正部１０８２は、遮光画素の位置情報に基づいて、ビニング設定された領域に遮光画素１０５０が含まれているか否かを判定する。すなわち、遮光画素算出部１０６０および面内分布補正部１０８２は、ビニング設定と遮光画素マップメモリ部１０７７に記憶されている遮光画素１０５０の位置情報に基づいて、ビニング画像に遮光画素が含まれているか判定し、遮光画素が含まれている画像を対象となるビニング画像として特定する。

ステップＳ８０８において、面内分布補正部１０８２は、ステップＳ８０２にて取得された直前オフセット画像に基づいて、対象画像の環境温度等による暗電流の面内分布を加減算処理により補正する。すなわち、面内分布補正部１０８２は、対象画像（ビニング撮影をしている場合はビニング設定された領域）における遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を補正する。ビニング設定された領域に、遮光画素１０５０が含まれている場合、面内分布補正部１０８２は、遮光画素１０５０の画素値が面内で均一になるように遮光画素１０５０の画素値を補正する（ＯＢ補正）。そして、面内分布補正部１０８２は、遮光画素１０５０の画素値の補正の結果に基づいて非遮光画素１０５１の画素値を補正する。面内分布補正部１０８２は、非遮光画素の画素値１０５１を、ＯＢ補正後の遮光画素１０５０の画素値に基づいて補正した後、処理をステップＳ８０９に進める。

ステップＳ８０９において、ゲイン補正部１０８３は、対象画像のゲイン補正を行い、そして、ゲイン補正部１０８３によりゲイン補正がされた後、ステップＳ８１０において、欠損補正部１０８４は、対象画像の欠損補正を行う。

次に、ステップＳ８１１において、ＣＰＵ１０１０は、対象画像の撮影が全て完了したか判定し、対象画像の撮影が全て完了していなければ（Ｓ８１１−Ｎｏ）、ＣＰＵ１０１０は、処理をステップＳ８０４に戻し、対象画像の撮影が全て完了するまで（Ｓ８１１−Ｙｅｓ）、同様の処理を繰り返し実行するように放射線撮影装置１０００の動作を制御する。

放射線撮影装置において静止画だけでなく動画撮影も求められる傾向にある。動画撮影に置いては、解像度を犠牲にして、高速動画で撮影可能することで、画像容量も削減可能であるため、画素をまとめ読みするビニング読み出し機能を用いることに利点がある。ビニング読み出しは、例えば、２×２の計４画素をまとめて、複数画素の出力を１画素の出力として処理することや、３×３の計９画素をまとめて、１画素の出力として処理することが挙げられる。

以上の処理によって、ビニング読み出し/間引き読み出し時にも、少なくとも遮光画素の画素値を用いて、温度や環境変化による暗電流の面内変化を補正し、撮影部内の温度の面内分布に基づく画像の違和感を抑制可能な放射線撮影装置を提供することができる。

尚、第２の実施形態においては、図８で説明したように対象画像の撮影より前にオフセット画像の撮影を完了させることに限定されない。例えば、放射線撮影画像ではなく、放射線撮影画像より前に撮影された放射線撮影画像を、ビニング後の周辺画素の補間とゲイン補正前の出力値に基づき演算し遮光画素の出力を演算する方法も当然含まれることは言うまでもない。

図９は放射線撮影装置１０００を取り付けることのできる多種多様の撮影システムの具体例を示しており、胸部撮影装置、ブッキー立位撮影台、天板昇降式のブッキーテーブル、ＤＵアラーム型ブッキー撮影装置等に取り付けることができる。

本発明の第２の実施形態によれば、遮光画素があっても放射線画像の均一性を保つことが可能になる。ビニング読み出しする撮影において、遮光画素を大画素化することも、専用配線を設けることも必要ではなく、ビニング読み出し時にも、単独の遮光画素の信号出力を用いて、暗電流の面内分布を補正する演算処理を行うことが可能である。

（プログラム）
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。

１０００：放射線撮影装置、１０４０：撮影設定部（設定部）、１０５０：遮光画素、１０５１：非遮光画素、１０５２：信号処理部、１０６０：遮光画素算出部（補正部）、１０７０：座標メモリ部、１０７１：欠損マップメモリ部、１０７７：遮光画素マップメモリ部、１０８１：暗電流補正部、１０８２：面内分布補正部（補正部）、１０８３：ゲイン補正部、１０８４：欠損補正部

Claims (19)

1. 放射線に基づいた画像を取得するための画素と遮光された遮光画素とがアレイ状に配置された放射線撮影装置であって、
   放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、前記領域における複数の画素に基づく画素値を出力させる設定手段と、
   前記領域に前記遮光画素が含まれているか否かを判定し、前記領域に前記遮光画素が含まれている場合、前記領域における複数の画素に基づく画素値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。
2. 前記遮光画素は、前記画像に含まれるオフセット信号を取得するための画素であることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記設定手段は、前記放射線を検出する検出手段の面内において複数の領域を設定し、前記複数の領域ごとに複数の画素に基づく画素値を出力させることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記補正手段は、前記領域に前記遮光画素が含まれている場合、前記領域における遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を補正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。
5. 前記補正手段は、前記領域に前記遮光画素が含まれている場合、前記領域における前記複数の画素及び前記遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を増幅することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
6. 前記補正手段は、前記遮光画素のオフセット信号に基づいて、前記複数の画素に基づく画素値を補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
7. 前記補正手段は、前記放射線を検出する検出手段の面内で均一になるように前記遮光画素のオフセット信号を補正することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。
8. 複数の画素を一つのまとまりとし、一つのまとまりの画素の信号を出力するビニング撮影が設定されている場合、前記設定手段は、放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、前記領域における複数の画素に基づく画素値を出力させ、ビニング画像を生成させ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。
9. 前記補正手段は、前記遮光画素の位置情報に基づいて、前記領域に前記遮光画素が含まれているか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
10. 前記補正手段は、設定された前記領域のビニングサイズにおいて、前記遮光画素が含まれていない、周辺のビニング画像の画素の値と、前記遮光画素を含むビニング画像の画素の値とに基づいて、ビニング撮影後における前記遮光画素のオフセット信号を補正することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
11. 前記補正手段は、前記ビニング画像において、欠損画素が含まれている場合、前記欠損画素の画素値を、前記遮光画素のオフセット信号の補正で使用しないことを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影装置。
12. 前記検出手段において、前記遮光画素は隣接しないように配置されていることを特徴とする請求項３または７に記載の放射線撮影装置。
13. 放射線に基づいた画像を取得するための画素と遮光された遮光画素とがアレイ状に配置された放射線撮影装置における放射線撮影方法であって、
    放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、前記領域における複数の画素に基づく画素値を出力させる設定工程と、
    前記領域に前記遮光画素が含まれているか否かを判定し、前記領域に前記遮光画素が含まれている場合、前記領域における複数の画素に基づく画素値を補正する補正工程と、
    を有することを特徴とする放射線撮影方法。
14. 前記設定工程では、前記放射線を検出する検出手段の面内において複数の領域を設定し、前記複数の領域ごとに複数の画素に基づく画素値を出力させることを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮影方法。
15. 前記補正工程は、前記領域に前記遮光画素が含まれている場合、前記領域における遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を補正することを特徴とする請求項１３または１４に記載の放射線撮影方法。
16. 前記補正工程は、前記領域に前記遮光画素が含まれている場合、前記領域における前記複数の画素及び前記遮光画素の数に応じて、複数の画素に基づく画素値を増幅することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の放射線撮影方法。
17. 前記補正工程では、前記放射線を検出する検出手段の面内で均一になるように前記遮光画素のオフセット信号を補正することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の放射線撮影方法。
18. 複数の画素を一つのまとまりとし、一つのまとまりの画素の信号を出力するビニング撮影が設定されている場合、前記設定工程では、放射線に基づいた画像を取得するための複数の画素を含む領域を設定し、前記領域における複数の画素に基づく画素値を出力させ、ビニング画像を生成させることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の放射線撮影方法。
19. コンピュータに、請求項１３乃至１８のいずれか１項に記載の放射線撮影方法の各工程を実行させるためのプログラム。

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