JP2021078693A - Radiographic apparatus, radiographic system, control method of radiographic apparatus, 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、放射線撮影装置の制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a radiographic apparatus, a radiological imaging system, a control method and a program of the radiological imaging apparatus.
X線等の放射線による医療画像診断等に用いる放射撮影装置として、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放射線撮影装置が知られている。放射線撮影装置で取得した画像データは、光モジュールを使用した光ファイバ通信や、Ethernet(登録商標)等の有線通信や、無線通信の通信部により放射線撮影装置の制御装置や画像処理装置等の外部装置に転送される。 As a radiographic apparatus used for medical image diagnosis using radiation such as X-rays, a radiographic apparatus having a pixel array in which a switch such as a TFT (thin film) and a conversion element such as a photoelectric conversion element are combined is known. The image data acquired by the radiography device can be used for optical fiber communication using an optical module, wired communication such as Ethernet (registered trademark), or external communication such as a control device or image processing device for the radiography device by the communication unit of wireless communication. Transferred to the device.
特許文献1には、放射線画像の読み取りを行い、放射線画像データを無線で転送先に転送する場合に、その無線に起因するノイズが読み取り中の画像に影響を与えずに画質の劣化を防止する放射線撮影装置の制御方法が記載されている。 According to Patent Document 1, when a radiation image is read and the radiation image data is wirelessly transferred to a transfer destination, noise caused by the radio does not affect the image being read and deterioration of image quality is prevented. The control method of the radiography apparatus is described.
また、特許文献2には、動画撮影中に読み出し回路や信号伝送部での発熱を抑え、アーティファクトのない動画撮影のための放射線撮影装置の制御方法が記載されている。 Further, Patent Document 2 describes a control method of a radiation photographing apparatus for suppressing moving heat in a reading circuit and a signal transmission unit during moving image shooting and for moving image shooting without artifacts.
特許文献1に記載の方法では、動画撮影においては放射線撮影装置から外部装置への画像データの転送が遅くなり、フレームレートが制限される。一方、特許文献2に記載の方法では、放射線撮影装置内のデータ処理や通信状況により、読出し回路の動作期間と外部装置への画像データの転送期間がずれた場合に、画質が低下してしまう問題があった。 In the method described in Patent Document 1, in moving image photography, the transfer of image data from the radiography apparatus to the external apparatus is slowed down, and the frame rate is limited. On the other hand, in the method described in Patent Document 2, the image quality deteriorates when the operation period of the readout circuit and the transfer period of the image data to the external device deviate from each other due to the data processing and the communication status in the radiography apparatus. There was a problem.
上述の課題に鑑みて、本発明は、動画撮影のフレームレートの高速化と、画像転送における画質低下の抑制と、を両立させることを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to achieve both high speed of the frame rate of moving image shooting and suppression of deterioration of image quality in image transfer.
上記の目的を達成するための本発明の一態様による放射線撮影装置は、以下の構成を備える。すなわち、複数の画素を有する放射線検出部と、前記複数の画素の出力に基づく画像データと、前記画像データを補正するための画像補正用データと、を前記放射線検出部から読み出す読出し部と、外部装置と通信する通信部と、前記画像データの取得期間と、前記画像補正用データの取得期間と、における前記通信部の消費電力が実質的に同じになるように前記通信部のダミー転送動作を実行させる転送制御部と、を備える。 The radiography apparatus according to one aspect of the present invention for achieving the above object has the following configuration. That is, a reading unit that reads out a radiation detection unit having a plurality of pixels, image data based on the output of the plurality of pixels, and image correction data for correcting the image data from the radiation detection unit, and an external unit. The dummy transfer operation of the communication unit is performed so that the power consumption of the communication unit in the communication unit communicating with the device, the acquisition period of the image data, and the acquisition period of the image correction data is substantially the same. It includes a transfer control unit to be executed.
本発明によれば、動画撮影のフレームレートの高速化と、画像転送における画質低下の抑制と、を両立させることができる。 According to the present invention, it is possible to achieve both high speed of the frame rate of moving image shooting and suppression of deterioration of image quality in image transfer.
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、以下の実施形態において、放射線という用語は、X線の他、例えば、α線、β線、γ線粒子線、宇宙線等を含み得る。また、以下の実施形態は適宜組み合わせることが可能であり、実施形態を適宜組み合わせた形態も、本発明の実施形態に含まれる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the term radiation may include, for example, α-rays, β-rays, γ-ray particle beams, cosmic rays, etc., in addition to X-rays. In addition, the following embodiments can be combined as appropriate, and embodiments in which the embodiments are appropriately combined are also included in the embodiments of the present invention.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮影システム100の概略構成の一例を示す図である。図1に示すように、放射線撮影システム100は、放射線撮影装置101、放射線源112、放射線制御装置114、アクセスポイント(AP)117、照射制御装置120、システム制御装置130を有して構成されている。AP117は照射制御装置120と一体型として構成可能である。また、不図示であるが、RIS(放射線科情報システム)、PACS(医療用画像管理システム)、プリンタ等への接続が可能となっている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a radiography system 100 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the radiography system 100 includes a
放射線撮影装置101は、外部装置である照射制御装置120と通信可能に構成されている。具体的には、放射線撮影装置101は、外部装置である照射制御装置120との間で、有線による有線通信を可能に構成されている。また、放射線撮影装置101は、外部装置である照射制御装置120との間で、AP117を介した無線による無線通信を可能に構成されている。この放射線撮影装置101は、図1に示すように、放射線検出部200、撮影制御部102、記憶部103、無線通信部104、有線通信部105、電源制御部106、及び、バッテリ107を有して構成されている。
The
放射線検出部200は、放射線源112から照射された放射線(被写体116を透過した放射線を含む)115を検出して、被写体116の画像データを取得する。この際、放射線検出部200は、画像データとして、静止画及び動画の画像データを取得し得る。また、放射線検出部200としては、例えば、フラットパネルディテクタを用いることが好適である。
The
撮影制御部102は、放射線撮影装置101の放射線撮影に係る各種の制御を行う。この撮影制御部102は、放射線検出部200の駆動制御や放射線検出部200から放射線画像データを取得する制御を行う画像読出し制御部108、取得した画像データに対して各種の画像処理を行う画像処理部110を有して構成されている。また、撮影制御部102は、記憶部103に対する画像データの記憶制御や、無線通信部104や有線通信部105を介した照射制御装置120への画像データの転送制御等も行う。画像読出し制御部108は、放射線検出部200の駆動制御として、放射線検出部200の駆動タイミングや駆動条件の設定等を行う。画像処理部110は、取得した画像データを補正(欠陥、オフセット、ゲイン)するための補正処理や、様々なノイズを低減するための処理、階調処理等を含む画像処理の機能を含むことができる。また、放射線撮影装置101の画像処理部110の機能の一部または全ては、必要なシステム構成に応じて、後述の照射制御装置120、システム制御装置130が有することができる。転送制御部109は、取得した画像データの保存や転送を制御する。タイミング調整部111は、画像データの読み出しと転送の実施タイミングを調整する。
The
記憶部103は、放射線撮影装置101の動作を制御するためのプログラムや、当該制御に必要な各種の情報や各種のデータを記憶している。また、記憶部103は、例えば撮影制御部102の処理によって得られた各種の情報や各種のデータを記憶する。例えば、記憶部103は、撮影制御部102の制御に基づいて、撮影制御部102によって得られた画像データや、補正等の各種の処理を行った画像データ(補正後画像データ)を記憶する。さらに、画像データ、画像補正用データの取得時に使用した通信部(無線通信部104、有線通信部105)の消費電力を記憶する。
The
無線通信部104は、AP117を介して、照射制御装置120との間で、例えば無線LANによる無線通信を行う。また、有線通信部105は、照射制御装置120との間で有線(ケーブル)による有線通信を行う。撮影制御部102は、この無線通信部104及び有線通信部105のいずれか一方または両方を用いて、照射制御装置120との間で、例えば、コマンド通信やX線同期制御通信、画像データ通信等を行う。また、撮影制御部102は、有線ケーブルが接続されているかの状態を把握し、照射制御装置120との間で有線通信が接続されているか切断されているかを判断する。なお、図1では、AP117を介した無線通信を示したが、放射線撮影装置101または照射制御装置120がアクセスポイントとなって直接無線通信を行ってもよく、また、Bluetooth(登録商標)等の別の無線通信手段を介して無線通信を行ってもよい。また、放射線撮影装置101と照射制御装置120との有線通信では、例えば、Ethernet(登録商標)等による有線通信を行うこともできる。
The
電源制御部106は、撮影制御部102の制御に基づいて、放射線検出部200や撮影制御部102等の放射線撮影装置101の各構成部に対して給電する電源を制御する。バッテリ107は、放射線撮影装置101の内部に設けられている電源である。例えば、電源制御部106は、有線通信が切断されていない場合(有線通信が確立(接続)されている場合)には、外部装置である照射制御装置120の電源122を用いて放射線撮影装置101の各構成部に給電を行い、当該各構成部を動作させる制御を行う。また、電源制御部106は、有線通信が切断されている場合には、放射線撮影装置101の内部に設けられているバッテリ107を用いて放射線撮影装置101の各構成部に給電を行い、当該各構成部を動作させる制御を行う。なお、本実施形態では、バッテリ107は、放射線撮影装置101の内部に設けられているとしたが、例えば、放射線撮影装置101から着脱可能なバッテリとして構成されてもよい。また、本実施形態のバッテリ107は、外部からの電源供給を受けることにより充電可能なものであり、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層コンデンサ等の蓄電装置を用いることも可能である。
The power
放射線源112は、例えばX線等の放射線115を発生させる装置である。この放射線源112は、例えば電子銃とローター等によって構成されている。この場合、電子は、放射線制御装置114で発生させた高電圧によって加速されながらローターに衝突することによって放射線115が発生する。
The
システム制御装置130は、放射線撮影システム100の動作を統括的に制御する装置である。このシステム制御装置130は、例えば、放射線撮影システム100の動作、撮影プロトコルの取得や設定等の制御や、放射線撮影装置101で撮影された放射線画像のデータ処理等の各種制御を行う。システム制御装置130は、制御部131、表示部132、操作部133を有している。制御部131は、コンピュータ上で動作するアプリケーション機能を有している。すなわち、制御部131は、1つ以上のプロセッサーとメモリを有し、該プロセッサーがメモリに格納されたプログラムを実行することにより、以下で説明される各機能部を実現する。但し、各機能部の一部あるいはすべてが、専用のハードウエアにより実現されてもよい。この制御部131は、例えば、各種のコンピュータやワークステーション等を好適に用いることができる。この制御部131には、制御用のメニューの情報や撮影後の放射線画像等を表示するためのディスプレイ等の表示装置132や、各種の入力を行うためのマウスやキーボード等の入力装置133が接続されている。制御部131は、放射線撮影装置101の動作を制御しつつ、表示部132へ画像を出力したり、表示部132を用いたグラフィカルユーザインターフェースを提供したりする。制御部131、表示部132、操作部133は、これらが一体で示したが、別々に分かれていてもよい。
The
照射制御装置120は、放射線撮影装置101、システム制御装置130及び放射線制御装置114に接続されるインターフェース装置として機能する。この照射制御装置120は、放射線撮影装置101の画像取得タイミングと、放射線制御装置114のX線照射タイミングとの同期をとる制御等を行う。また、照射制御装置120は、システム制御装置130とEthernet(登録商標)等により接続され、放射線撮影装置101により取得された画像データをシステム制御装置130に転送する際の中継装置としても機能する。照射制御装置120は、放射線撮影装置101と有線通信を行う有線通信部121、放射線撮影装置101への給電を可能とする電源122、及び、放射線制御装置114へ照射要求を出す照射パルス発生部123を有して構成されている。
The
放射線制御装置114は、放射線源112から発生させる放射線115の制御を行う。この放射線制御装置114には、例えば、曝射ボタンや透視ペダルといった放射線撮影を要求するスイッチや、放射線の照射条件等の設定を行う操作部が接続される場合もある。
The
次に、図1に示す放射線検出部200の内部構成について説明する。
Next, the internal configuration of the
図2は、図1に示す放射線検出部200の内部構成の一例を示す図である。図2に示すように、放射線検出部200は、ドライブ回路201、センサアレイ202、サンプルホールド回路203、マルチプレクサ204、アンプ205、及び、A/D変換器206を有して構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the
ドライブ回路201は、撮影制御部102の制御に基づいて、センサアレイ202に設けられている複数の画素207を駆動させる。
The drive circuit 201 drives a plurality of pixels 207 provided in the
センサアレイ202は、複数の画素207を含み構成されている。具体的に、センサアレイ202は、複数の画素207が、複数の行及び複数の列を構成するように2次元アレイ状に配置されている。
The
1つの画素207は、入射した放射線115を信号電荷(電気信号)に変換する変換素子209と、当該電気信号を外部に転送するTFT等のスイッチ素子208を含み構成されている。
One pixel 207 includes a conversion element 209 that converts the
本実施形態では、変換素子209は、入射した放射線115を可視光等の光に変換するシンチレータ(蛍光体)と、シンチレータで変換された光を信号電荷に変換する光電変換素子とを有して構成されている。なお、本発明においては、この形態に限定されるものではなく、変換素子209として、シンチレータを設けずに、入射した放射線115を直接信号に変換する、いわゆる直接変換型の変換素子を用いることも可能である。
In the present embodiment, the conversion element 209 includes a scintillator (phosphor) that converts the
ドライブ回路201によって、駆動線211を介してスイッチ素子208のONとOFFを切り替えることにより、変換素子209の電荷蓄積と電荷読み出しを実施し、その結果、放射線画像を取得することができる。具体的には、ドライブ回路201によって所定の駆動線211にスイッチ素子208のON電圧が印加されることで、当該所定の駆動線211に接続されている行の各画素207のスイッチ素子208がONになる。ONされたスイッチ素子208に対応する変換素子209の電荷がそれぞれの信号線210を介してサンプルホールド回路203に保持される。その後、サンプルホールド回路203に保持された信号電荷は、マルチプレクサ204を介して順次読み出され、アンプ205により増幅された後、A/D変換器206によりデジタルの放射線画像データに変換される。また、電荷の読み出しが終了した行の各画素207は、ドライブ回路201によって所定の駆動線211にスイッチ素子208のOFF電圧が印加されることで、電荷の蓄積の状態に戻る。
By switching ON and OFF of the switch element 208 via the drive line 211 by the drive circuit 201, the charge of the conversion element 209 is accumulated and the charge is read out, and as a result, a radiation image can be acquired. Specifically, when the ON voltage of the switch element 208 is applied to the predetermined drive line 211 by the drive circuit 201, the switch element 208 of each pixel 207 in the row connected to the predetermined drive line 211 is turned ON. become. The electric charge of the conversion element 209 corresponding to the turned on switch element 208 is held in the sample hold circuit 203 via the respective signal lines 210. After that, the signal charges held in the sample hold circuit 203 are sequentially read out via the
このように、ドライブ回路201がセンサアレイ202の各行の画素207を順次ドライブして走査を行い、最終的に全ての画素207の信号電荷がデジタル値に変換される。これにより、画像データを読み出すことができる。そして、これらの放射線検出部200の駆動や読出し動作等の制御は、図1に示す撮影制御部102内の画像読出し制御部108により行われる。
In this way, the drive circuit 201 sequentially drives and scans the pixels 207 in each row of the
また、撮影制御部102は、システム制御装置130から設定された撮影オーダや撮影モード情報及び有線ケーブルの接続状態から、放射線検出部200の動作状態を設定し、放射線検出部200を駆動させる制御を行う。また、撮影制御部102は、照射制御装置120から撮影要求信号を受け取った場合、照射制御装置120と同期をとりながら動画像及び静止画像の撮影動作を実施可能である。そして、撮影制御部102は、撮影動作により取得された画像データに対して画像処理部110において必要な画像処理を実施した後、記憶部103への保存制御や、外部装置への転送制御が転送制御部109によって行われる。具体的には、画像データは、放射線撮影装置101から照射制御装置120を介してシステム制御装置130に転送される。
Further, the
センサアレイ202の各画素207は、それぞれに異なる特性を有する。主な特性ばらつきとして、オフセット(暗電流)とゲイン(変換効率)のばらつきがあげられる。画像処理部110で行われるオフセット補正とゲイン補正の概要を以下に説明する。
Each pixel 207 of the
画像処理部110は、放射線の照射によらず生じる変換素子209の暗電流成分を除去するために、画像データに対してオフセット補正を実施する。オフセット補正で使用する暗電流成分は、例えば、被写体116の画像情報を含む画像データの取得直後に、被写体116の画像情報を取得した際の電荷蓄積時間と同じ時間だけ放射線を照射せずに電荷を蓄積することにより取得することができる。このとき取得した画像データを以下、オフセットデータとする。オフセット補正は、補正前の画像データ(生データ)からオフセットデータを減算することにより実施される。
The
次に、画像処理部110は、オフセット補正後の画像データに対して、画素間の変換効率のばらつきを補正するためゲイン補正を行う。ゲイン補正で使用する画像データは、被写体116を配置せずに放射線を照射することにより取得できる。このとき取得した画像データを以下、ゲインデータとする。オフセットデータ、ゲインデータは、画像補正用データとして用いられるが、それぞれ画像やマップとして表示や各種処理に用いることができる。
Next, the
ゲイン補正は、オフセット補正後の画像データをゲインデータで除算した上で、ゲインデータ全体の平均値等の適当な係数を乗算することにより実施される。 The gain correction is performed by dividing the image data after the offset correction by the gain data and then multiplying by an appropriate coefficient such as the average value of the entire gain data.
ゲインデータの取得については、放射線照射を伴うものであるため、被写体116の放射線画像取得時にデータを取得するのは困難である。このため、ゲインデータは、例えば一日に一度、或いは一週間に一度取得する等の方法をとる。 Since the acquisition of gain data involves irradiation, it is difficult to acquire the data at the time of acquiring the radiation image of the subject 116. Therefore, the gain data is acquired, for example, once a day or once a week.
図3は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮影装置101の画像データの読出し動作と、外部装置への画像データの転送動作を示すタイミングチャートである。放射線撮影装置101は、放射線115を照射した画像データを取得した直後に、放射線115を照射しないオフセットデータを取得する撮影を繰り返して動作している。
FIG. 3 is a timing chart showing an operation of reading image data of the
図3において、放射線照射は、放射線源112から発生する放射線の被写体116への照射を示している。読出し動作は、放射線検出部200の読み出しタイミングを示している。転送動作は、放射線撮影装置101から照射制御装置120、システム制御装置130への、画像データを含むデータの転送タイミングを示している。
In FIG. 3, the radiation irradiation shows the irradiation of the radiation generated from the
図3を用いて撮影シーケンスを説明する。放射線撮影装置101は、画像データ取得とオフセットデータ取得とを交互に行う。画像データ取得期間中に、まず、センサアレイ202のスイッチ素子208を全てオフ状態にして変換素子209を蓄積駆動に移行させ、放射線検出部200に放射線115が照射される。放射線115の照射に応じて変換素子209に電荷が蓄積される。次に、読出し駆動に移行し、画像読出し制御部108の動作によってスイッチ素子208を順次オン状態にして変換素子209から画像データを読み出す。次に、オフセットデータ取得中(放射線照射が無い状態で画像データの蓄積期間と同じ長さの時間)に、センサアレイ202のスイッチ素子208を全てオフ状態にして変換素子209を蓄積駆動に移行させ、変換素子209に電荷が蓄積される。次に、読出し駆動に移行し、画像読出し制御部108の動作によってスイッチ素子208を順次オン状態にして変換素子209からオフセットデータを読み出す。そして、次の撮影のため、放射線照射と読出し動作が繰り返される。なお、オフセットデータ取得中には、オフセットデータ読出しと並行して、画像処理部110にて画像データの画素値から読み出されたオフセットデータの画素値を画素毎に減算し、オフセット補正後の画像データを生成する。オフセット補正後の画像データは、転送制御部109によって、放射線撮影装置101から外部装置へ転送される。
The shooting sequence will be described with reference to FIG. The
転送動作においては、無線通信部104、有線通信部105の通信モジュールの速度制限、通信品質の低下、また、放射線撮影装置101での画像処理の時間の増加等、様々な要因により、転送動作期間が長くなる場合がある。この時、読出し動作の期間と外部装置への画像データの転送の期間のずれにより、読出し期間中に転送動作が停止する期間が生じる。この読出し期間中の転送動作の変化による消費電力の変動に対応するように、1フレーム内に領域毎の段差状のアーティファクトが発生してしまう。これは、通信モジュールへの電源供給の変動が、共通の電源から電源供給を受ける他のデバイス(例えば、サンプルホールド回路203、マルチプレクサ204、アンプ205、A/D変換器206)の動作に影響を与えていると考えられる。また、変換期間だけで転送動作を実行した場合や、読出し期間だけで転送動作を実行した場合は、画像データの転送残りの発生により、画質の低下又はフレームレートの低下が発生する。
In the transfer operation, the transfer operation period is due to various factors such as the speed limit of the communication module of the
そこで、図3に示すように、放射線撮影装置101の読出し期間において、転送動作を並行して行う。その際、放射線撮影装置101が外部装置へ転送する転送動作は、外部装置へ転送する画像データが有る場合は画像データを転送する画像転送動作となり、無い場合は非画像データを転送するダミー転送動作となる。図3の転送動作において、ハッチングを付した部分が、ダミー転送動作中を示している。非画像データは、データのヘッダ部分に非画像データを示す識別子を付与してもよいし、非画像データであることを通知するための情報を送信して非画像データを転送してもよい。非画像データは、通信モジュールの消費電力を調整するためのダミー転送動作用のデータであり、所定のパターンのパディングデータ等、撮影で取得した画像データ以外のデータとしてのダミーデータを意味する。ダミーデータは、例えば各ビットが「0」のデータが用いられる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the transfer operation is performed in parallel during the reading period of the
また、ダミー転送動作における非画像データは、照射制御装置120、システム制御装置130が受信することは必要としない。照射制御装置120、システム制御装置130が受信した非画像データは、データ自体、又はデータのヘッダ部分の非画像データを示す識別子を判断して廃棄される。また、非画像データのデータ送信先として、外部装置の通信モジュールのアドレスとは全く違う別のアドレスを設定することにより、外部装置が非画像データを受信しないようにすることも可能である。
Further, the non-image data in the dummy transfer operation does not need to be received by the
図4は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮影装置101の画像データの読出し動作と、外部装置への画像データの転送動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation of reading image data of the
図4が図3のタイミングチャートと異なる点は、ダミー転送動作が時間で区分けされているだけでなく、データ量で制御している構成である。このようなデータ量を制御した転送動作によっても、読出し動作中の転送動作を並行して行うことが可能である。 The difference between FIG. 4 and the timing chart of FIG. 3 is that the dummy transfer operation is not only divided by time but also controlled by the amount of data. Even by the transfer operation in which the amount of data is controlled, it is possible to perform the transfer operation during the read operation in parallel.
図5は、本発明の第1の実施形態に係る放射線撮影装置101の画像データの読出し動作と、外部装置への画像データの転送動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing an operation of reading image data of the
図5が図4のタイミングチャートと異なる点は、読出し駆動の間、一定の転送動作ではなく、転送動作が時間によって変化している構成である。このような転送動作の時間による変化は、通信モジュールの消費電力を制御することが可能となるが、画像データ取得とオフセットデータ取得の各読出し動作中に類似の転送動作とする。 The difference between FIG. 5 and the timing chart of FIG. 4 is that the transfer operation is not a constant transfer operation but changes with time during the read drive. Such a change with time of the transfer operation makes it possible to control the power consumption of the communication module, but the transfer operation is similar during each of the image data acquisition and offset data acquisition read operations.
上述のように、画像データの取得期間と、画像補正用データの取得期間と、における通信部の消費電力が実質的に同じになるように転送制御部は通信部のダミー転送動作を実行させることで、通信部(通信モジュール)の消費電力の変動を抑制する。その結果、画像転送における画質低下が抑制できる。ダミー転送動作は、読出し動作中に、画像データを使用した転送動作と、非画像データを使用したダミー転送動作と、を組み合わせて転送動作で実現できる。また、ダミー転送動作は、無線モジュールから外部装置へのデータ発信が無い通信部の動作で実現できる。また、画像データの取得期間と、画像補正用データの取得期間と、における通信部の消費電力を実質的に同じにするには、先に取得したデータの取得期間の消費電力を目標値として、転送制御部が、後に取得するデータの取得期間の消費電力を制御して実現できる。制御対象として、消費電力の他に通信部の回路の動作等も用いることが出来る。 As described above, the transfer control unit executes the dummy transfer operation of the communication unit so that the power consumption of the communication unit in the image data acquisition period and the image correction data acquisition period is substantially the same. Therefore, the fluctuation of the power consumption of the communication unit (communication module) is suppressed. As a result, deterioration of image quality in image transfer can be suppressed. The dummy transfer operation can be realized by a transfer operation by combining a transfer operation using image data and a dummy transfer operation using non-image data during the read operation. Further, the dummy transfer operation can be realized by the operation of the communication unit without transmitting data from the wireless module to the external device. Further, in order to make the power consumption of the communication unit substantially the same in the image data acquisition period and the image correction data acquisition period, the power consumption in the previously acquired data acquisition period is set as a target value. The transfer control unit can control and realize the power consumption during the acquisition period of the data to be acquired later. In addition to power consumption, the operation of the circuit of the communication unit can also be used as the control target.
また、先に取得したデータの取得期間に対する後に取得するデータの取得期間の消費電力の変動幅を所定の範囲に制御することでも良好な画質の画像を得ることが出来る。そして、良好な画質を得るには、画像データの読出し時における通信部の消費電力に対し、画像データに対応する画像補正用データの読出し時における通信部の消費電力が実質的に同じになるように通信部を動作させる。通信部の消費電力の変動幅の範囲は、50%以下であることが好ましい。より好ましくは、通信部の消費電力の変動幅は、20%以下である。この消費電力の制御は、読出し動作時における通信部の消費電力を記憶部103が保存しているため実行可能となっている。
Further, it is also possible to obtain an image with good image quality by controlling the fluctuation range of the power consumption in the acquisition period of the data acquired later with respect to the acquisition period of the data acquired earlier within a predetermined range. Then, in order to obtain good image quality, the power consumption of the communication unit at the time of reading the image correction data corresponding to the image data is substantially the same as the power consumption of the communication unit at the time of reading the image data. Operate the communication unit. The range of fluctuation range of the power consumption of the communication unit is preferably 50% or less. More preferably, the fluctuation range of the power consumption of the communication unit is 20% or less. This power consumption control can be executed because the
また、無線通信部104と外部装置との通信の際、画像データの送信が遅延した場合は、ダミー転送動作より画像データ又は画像補正用データの転送動作を優先するように転送制御部が通信部に実行させる。
Further, when the transmission of image data is delayed during communication between the
このように、転送動作を長くすることにより、動画撮影のフレームレートの高速化と、画像転送における画質低下の抑制と、を両立することができる。 By lengthening the transfer operation in this way, it is possible to achieve both high speed of the frame rate of moving image shooting and suppression of deterioration of image quality in image transfer.
(第2の実施形態)
次に、本発明に係る第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、放射線撮影装置の画像データと画像補正用データの読出しを交互に繰り返す構成を説明したが、本実施形態では、画像データの取得前に画像補正用データを取得する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. In the first embodiment, the configuration in which the image data of the radiography apparatus and the image correction data are read out alternately is described, but in the present embodiment, the image correction data is acquired before the image data is acquired.
図6は、放射線撮影装置101の画像データの読出し動作と、外部装置への画像データの転送動作を示すタイミングチャートであり、画像補正用データとして、オフセットデータを事前に取得する構成である。オフセットデータを取得する期間がキャリブレーション期間であり、補正前の画像データを取得する期間が撮影期間である。
FIG. 6 is a timing chart showing an operation of reading image data of the
図6を用いて撮影シーケンスを説明する。キャリブレーション期間において、放射線撮影装置101は、オフセットデータ取得を繰り返し行う。オフセットデータ取得期間中に、まず、センサアレイ202のスイッチ素子208を全てオフ状態にして変換素子209を蓄積駆動に移行させ、変換素子209に電荷が蓄積される。読出し駆動に移行し、画像読出し制御部108の動作によってスイッチ素子208を順次オン状態にして変換素子209からオフセットデータを読み出すそして、次の撮影のため、放射線照射と読出し動作が繰り返される。再度、オフセット蓄積駆動と読出し駆動とを繰り返し、オフセットデータを読み出す。2回のオフセットデータの読出し期間と並行して通信モジュールの転送動作を行う。具体的には、放射線撮影装置101は、ダミー転送動作を行う。放射線撮影装置101でオフセット補正する場合は、取得した2枚のオフセットデータを平均化したオフセットデータを記憶部103に保存する。なお、本実施形態におけるオフセットデータの取得は2枚としたが、所定のn枚(n:1以上の自然数)を取得できる。その後、撮影期間において、センサアレイ202のスイッチ素子208を全てオフ状態にして変換素子209を蓄積駆動に移行させ、放射線検出部200に放射線115が照射される。放射線115の照射に応じて変換素子209に電荷が蓄積される。次に、読出し駆動に移行し、画像読出し制御部108の動作によってスイッチ素子208を順次オン状態にして変換素子209から画像データを読み出す。読み出された画像データは、記憶部103に保存されたオフセットデータによりオフセット補正され、外部装置へ転送される。
The shooting sequence will be described with reference to FIG. During the calibration period, the
図7は、放射線撮影装置101の画像データの読出し動作と、外部装置への画像データの転送動作を示すタイミングチャートであり、画像補正用データとして、ゲインデータを事前に取得する構成である。ゲインデータを取得する期間がキャリブレーション期間であり、補正前の画像データを取得する期間が撮影期間である。ゲインデータは、被写体116を配置せずに放射線を照射することにより取得できる。
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of reading the image data of the
図7を用いて撮影シーケンスを説明する。キャリブレーション期間において、放射線撮影装置101は、ゲインデータ取得を繰り返し行う。キャリブレーション期間において、まず、センサアレイ202のスイッチ素子208を全てオフ状態にして変換素子209を蓄積駆動に移行させ、放射線検出部200に放射線115が照射される。放射線115の照射に応じて変換素子209に電荷が蓄積される。次に、読出し駆動に移行し、画像読出し制御部108の動作によってスイッチ素子208を順次オン状態にして変換素子209からゲインデータを読み出す。再度、ゲイン蓄積駆動と読出し駆動とを繰り返し、ゲインデータを読み出す。2回のゲインデータの読出し期間と並行して通信モジュールの転送動作を行う。放射線撮影装置101でゲイン補正する場合は、取得した2枚のゲインデータを平均化したゲインデータを記憶部103に保存する。なお、本実施形態におけるオフセットデータの取得は2枚としたが、所定のn枚(n:1以上の自然数)を取得できる。なお、キャリブレーション期間において、オフセットデータを取得して、ゲインデータにオフセット補正を実行するようにする。このため、ゲインデータからは、温度等の環境により影響される変動成分が低減され、変換素子の入出力ゲイン特性のみが記録されたものとなる。その後、撮影期間において、センサアレイ202のスイッチ素子208を全てオフ状態にして変換素子209を蓄積駆動に移行させ、放射線検出部200に放射線115が照射される。放射線115の照射に応じて変換素子209に電荷が蓄積される。次に、読出し駆動に移行し、画像読出し制御部108の動作によってスイッチ素子208を順次オン状態にして変換素子209から画像データを読み出す。読み出された画像データは、記憶部103に保存されたオフセットデータと、ゲインデータと、を用いて画像補正され、外部装置へ転送される。
The shooting sequence will be described with reference to FIG. 7. During the calibration period, the
オフセット補正とゲイン補正とを放射線撮影装置101内で処理する場合は、オフセットデータとゲインデータとを放射線撮影装置101内に保存するが、外部装置で処理する場合は、画像補正用データを放射線撮影装置101から外部装置に送信する。この場合、放射線撮影装置101は、補正前の画像データを外部装置へ転送する。また、放射線撮影装置101内でオフセット補正を行い、外部装置でゲイン補正を行う構成も可能である。
When the offset correction and the gain correction are processed in the
上述のように、キャリブレーション期間における画像補正用データの取得時に、非画像データを使用したダミー転送動作を並行して行うことにより、通信モジュールの消費電力の変動を抑制し、画像転送における画質低下を抑制することができる。 As described above, when the image correction data is acquired during the calibration period, the dummy transfer operation using the non-image data is performed in parallel to suppress the fluctuation of the power consumption of the communication module and reduce the image quality in the image transfer. Can be suppressed.
(第3の実施形態)
次に、本発明に係る第3の実施形態を説明する。上述の実施形態では、放射線撮影装置101の読出し期間において、画像データと非画像データの少なくとも一方を用いて転送動作を並行して行う構成を説明したが、本実施形態のダミー転送動作では、データ転送ではなく、通信モジュールの消費電流を調整する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment according to the present invention will be described. In the above-described embodiment, the configuration in which the transfer operation is performed in parallel using at least one of the image data and the non-image data during the reading period of the
図8は、本実施形態の放射線撮影装置を示すブロック図であり、図1の放射線撮影装置と異なる点は、通信モジュールの消費電流を調整するダミー回路部を有する構成である。 FIG. 8 is a block diagram showing the radiographic apparatus of the present embodiment, and is different from the radiographic apparatus of FIG. 1 in that it has a dummy circuit unit for adjusting the current consumption of the communication module.
無線通信部104、有線通信部105は、それぞれダミー回路部と接続されており、このダミー回路を動作させて、転送動作中の通信モジュールの消費電力の変動を抑制する。ダミー回路301は、トランジスタや増幅回路等を有しており、これらの回路素子を動作させることで電力を消費させて、通信モジュールとしての消費電力を制御する。ダミー回路301は、無線通信部104と有線通信部105とに接続される構成を示したが、それぞれの通信部の内部にダミー回路が構成されてもよい。
The
上述のように、ダミー回路の電力消費によって、通信モジュールの消費電力の変動を抑制し、画像転送における画質低下を抑制することができる。 As described above, the power consumption of the dummy circuit can suppress fluctuations in the power consumption of the communication module and suppress deterioration of image quality in image transfer.
(他の実施形態)
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。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
101 放射線撮影装置
102 撮影制御部
103 記憶部
104 無線通信部
105 有線通信部
106 電源制御部
107 バッテリ
200 放射線検出部
101
Claims (13)
前記複数の画素の出力に基づく画像データと、前記画像データを補正するための画像補正用データと、を前記放射線検出部から読み出す読出し部と、
外部装置と通信する通信部と、
前記画像データの取得期間と、前記画像補正用データの取得期間と、における前記通信部の消費電力が実質的に同じになるように前記通信部のダミー転送動作を実行させる転送制御部と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置。 A radiation detector with multiple pixels and
A reading unit that reads out image data based on the output of the plurality of pixels and image correction data for correcting the image data from the radiation detection unit.
Communication unit that communicates with external devices
A transfer control unit that executes a dummy transfer operation of the communication unit so that the power consumption of the communication unit in the image data acquisition period and the image correction data acquisition period is substantially the same.
A radiography apparatus characterized by having.
前記記憶部に保存された前記画像補正用データにより前記画像データを補正した補正後画像データの転送動作を前記転送制御部が前記通信部に実行させることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の放射線撮影装置。 It further has a storage unit for storing the image correction data, and has a storage unit.
Any of claims 1 to 8, wherein the transfer control unit causes the communication unit to execute a transfer operation of the corrected image data obtained by correcting the image data with the image correction data stored in the storage unit. The radiography apparatus according to item 1.
請求項1乃至10の何れか1項に記載の放射線撮影装置を備えることを特徴とする放射線撮影システム。 A system control device that communicates with the radiography device,
A radiological imaging system comprising the radiographic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 10.
前記複数の画素の出力に基づく画像データと、前記画像データを補正するための画像補正用データと、を前記放射線検出部から読み出す読出し部と、
外部装置と通信する通信部と、を備える放射線撮影装置の制御方法であって、
前記画像データの取得期間と前記画像補正用データの取得期間の少なくとも一方の前記通信部の消費電力を記憶する工程と、
前記画像データの取得期間と、前記画像補正用データの取得期間と、における前記通信部の消費電力が実質的に同じになるように前記通信部のダミー転送動作を実行する工程と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。 A radiation detector with multiple pixels and
A reading unit that reads out image data based on the output of the plurality of pixels and image correction data for correcting the image data from the radiation detection unit.
It is a control method of a radiography apparatus including a communication unit that communicates with an external device.
A step of storing the power consumption of at least one of the image data acquisition period and the image correction data acquisition period, and the step of storing the power consumption of the communication unit.
A step of executing a dummy transfer operation of the communication unit so that the power consumption of the communication unit in the image data acquisition period and the image correction data acquisition period is substantially the same.
A method for controlling a radiography apparatus, which comprises.
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