JP2022017632A - 放射線画像処理装置、放射線撮影システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本撮影の撮影条件を決定するためのプレ画像のオフセット補正を正確に行うことができるようにする。【解決手段】放射線画像処理装置３，４，２Ａは、予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影よりも低い放射線量にてプレ撮影を行うことにより画像生成手段２が生成した明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する（複数の暗画像の中から選択する、複数の前記暗画像に基づいて信号値を補間することにより前記補正用画像を生成する、三枚以上の前記暗画像に基づいてリセット回数依存特性を算出し、リセット回数依存特性に基づいて信号値を算出することにより前記補正用画像を生成する）補正用画像準備手段を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、放射線画像処理装置、放射線撮影システム及びプログラムに関する。

放射線撮影において、実際に放射線を照射して明画像を生成する直前、直後のうちの少なくとも一方のタイミングで複数の暗画像を取得し、取得した複数の暗画像に基づいて明画像をオフセット補正するための補正用画像を生成し、生成した補正用画像を用いて明画像をオフセット補正することが従来行われている（例えば、特許文献１～４参照）。

特開２０１３－２５５６０６号公報 特開２０１４－０３０１５１号公報 特開２０１１－１４３１３８号公報 特開２００３－２０４４８４号公報

ところで、診断に使用する本画像を得る際に、当該本画像を得るための本撮影のときよりも低い線量で予めプレ撮影を行っておき、得られたプレ画像の信号値に基づいて、本撮影を行う際の撮影条件（本画像の撮影時間、管電流等）を算出することがある。
本撮影の撮影条件を正確に算出するには、プレ撮影においても、明画像のオフセット補正を正確に行う必要がある。
しかしながら、上記特許文献１～４に記載されたような従来の装置を用いた放射線撮影においては、プレ撮影の時間が長くなってしまうのを防ぐため、プレ画像のオフセット補正の精度についてはあまり考慮されてこなかった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、本撮影の撮影条件を決定するためのプレ画像のオフセット補正を正確に行うことができるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る放射線画像処理装置は、
予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影よりも低い放射線量にてプレ撮影を行うことにより画像生成手段が生成した明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する補正用画像準備手段を備える。

また、本発明に係る放射線撮影システムは、
明画像を生成する画像生成手段と、
放射線発生手段に放射線を発生させるとともに、前記画像生成手段に第一明画像を生成させるプレ撮影制御手段と、
予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、前記第一明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する補正用画像準備手段と、
前記補正用画像準備手段が準備した補正用画像を用いて前記第一明画像をオフセット補正する補正手段と、
前記オフセット補正後の前記第一明画像に基づいて撮影条件を決定する決定手段と、
前記決定手段が決定した前記撮影条件にて、前記放射線発生手段に放射線を発生させるとともに、前記画像生成手段に第二明画像を生成させる本撮影制御手段と、を備える。

また、本発明に係るプログラムは、
放射線画像処理装置の制御部に、
予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影のときよりも低い線量にてプレ撮影を行うことにより画像生成手段が生成した明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する補正用画像準備処理を実行させる。

本発明によれば、本撮影の撮影条件を決定するためのプレ画像のオフセット補正を正確に行うことができる。

本発明の第一実施形態（第三実施形態）に係る放射線撮影システムの構成を示すブロック図である。 図１の放射線撮影システムが備える放射線撮影装置の具体的構成を表すブロック図である。 第一実施形態に係る放射線撮影システムが備えるコンソール（第二実施形態に係る放射線撮影システムが備える放射線画像処理装置）の具体的構成を表すブロック図である。 図３のコンソールが実行する撮影制御処理の一例を示すフローチャートである。 図４の撮影制御処理における補正用画像準備処理の流れを示すフローチャートである。 補正用画像の準備方法を説明する概念図である。 補正用画像の準備方法を説明する概念図である。 補正用画像の準備方法を説明する概念図である。 図３のコンソールが実行する撮影制御処理の他の例を示すフローチャートである。 第一実施形態に係る放射線撮影システムの動作を表すシーケンス図である。 本発明の第二実施形態に係る放射線撮影システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第三実施形態に係る放射線撮影システムの動作を表すシーケンス図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
ただし、本発明の技術的範囲は、以下の実施形態及び図示例に限定されるものではない。

＜１．第一実施形態＞
まず、本発明の第一実施形態について、図１～５を参照しながら説明する。

〔１－１．放射線撮影システム〕
まず、本実施形態に係る放射線撮影システムの構成について説明する。
図１は放射線撮影システム１００の構成を表すブロック図である。
なお、図１における括弧書きで示された符号は、後述する第三実施形態のものである。

本実施形態に係る放射線撮影システム１００は、図１に示すように、放射線照射装置１と、放射線撮影装置２と、コンソール３と、を備えている。
各装置１～３は、通信ネットワークを介して、有線又は無線で互いに通信可能に接続されている。

なお、放射線撮影システム１００は、図示しない放射線科情報システム（Radiology Information System：ＲＩＳ）や、画像保存通信システム（Picture Archiving and Communication System：ＰＡＣＳ）等と接続されていてもよい。
また、放射線撮影システム１００は、撮影室内に据え付けられていてもよいし、回診車等に組み込まれた移動可能なものとなっていてもよい。

（放射線照射装置）
放射線照射装置１は、放射線発生手段をなすものである。
放射線照射装置１は、ジェネレーター１１と、曝射スイッチ１２と、放射線源１３と、を備えている。

ジェネレーター１１は、曝射スイッチ１２が操作されたことに基づいて、予め設定された撮影条件（管電圧や管電流、照射時間（ｍＡｓ値）等）に応じた電圧を放射線源１３に印加することが可能に構成されている。
放射線源１３（管球）は、図示しない回転陽極やフィラメント等を有している。そして、ジェネレーター１１から電圧が印加されると、フィラメントが印加された電圧に応じた電子ビームを回転陽極に向けて照射し、回転陽極が電子ビームの強度に応じた線量の放射線Ｒ（Ｘ線等）を発生させるようになっている。

なお、図１には、各部１１～１３が別々に分かれたものを例示したが、これらは一体となっていてもよい。
また、図１には、曝射スイッチ１２がジェネレーター１１に接続されたものを例示したが、曝射スイッチ１２は他の装置（例えば図示しない操作卓）に備えられていてもよい。

（放射線撮影装置）
放射線撮影装置２は、放射線照射装置１から被写体を介して放射線Ｒの照射を受けることで当該被写体の画像データを生成することが可能に構成されている。
なお、被写体は、人体であってもよいし、動物等の人体以外のものであってもよい。
この放射線撮影装置２の詳細については後述する。

（コンソール）
コンソール３は、ＰＣや携帯端末、あるいは専用の装置によって構成されている。
また、コンソール３は、外部装置（ＲＩＳ等）からの撮影オーダーやユーザーによる操作に基づいて、放射線照射装置１や放射線撮影装置２の撮影条件や撮影対象部位等を設定することが可能となっている。
また、コンソール３は、撮影制御処理を実行することにより、放射線照射装置１及び放射線撮影装置２を制御するようになっている。
撮影制御処理を含むコンソール３の詳細については後述する。

（放射線撮影システムの概略動作）
このように構成された放射線撮影システム１００は、以下のように動作する。
まず、間を空けて対向配置された放射線照射装置１３の放射線源１３と放射線撮影装置２との間に位置する被写体に、放射線照射装置１が本撮影のときよりも低い線量の放射線Ｒを照射する（プレ撮影する）。
被写体を介して放射線Ｒを受けた放射線撮影装置２は、被写体が写ったプレ画像（第一明画像）を生成し、その画像データ（以下、プレ画像データ）をコンソール３へ送信する。
プレ画像データを受信したコンソール３は、撮影制御処理（詳細後述）を実行する。
そして、放射線照射装置１が、被写体に、プレ撮影よりも高い線量の放射線Ｒを照射する（本撮影する）。
被写体を介して放射線Ｒを受けた放射線撮影装置２は、被写体が写った本画像（第二明画像）を生成し、その画像データ（以下、本画像データ）をコンソール３へ送信する。
本画像データを受信したコンソール３は、引き続き撮影制御処理を実行し、最終的な診断用画像を生成する。

〔１－２．放射線撮影装置の詳細〕
次に、上記放射線撮影システム１００が備える放射線撮影装置２の詳細について説明する。
図２は放射線撮影装置２の具体的構成を表すブロック図である。
なお、図２における括弧書きで示された符号は、後述する第三実施形態のものである。

（放射線撮影装置の構成）
放射線撮影装置２は、図２に示すように、制御部２１と、放射線検出部２２と、読み出し部２３と、通信部２４と、記憶部２５と、各部２１～２５を接続するバス２６と、を備えている。

放射線検出部２２は、電磁波（可視光、放射線Ｒ等）を受けることで線量に応じた電荷を発生させる撮像素子やスイッチ素子を備えた画素が二次元状（マトリクス状）に配列された基板によって構成されている。
すなわち、放射線撮影装置２は、シンチレーター等を内蔵し、照射された放射線Ｒをシンチレーターで可視光等の他の波長の光に変換し、変換した光に応じた電荷を発生させるもの（いわゆる間接型）であってもよいし、シンチレーター等を介さずに放射線Ｒから直接電荷を発生させるもの（いわゆる直接型）であってもよい。

読み出し部２３は、各画素から放出された電荷の量を信号値として読み出すことが可能に構成されている。

通信部２４は、他の装置（放射線照射装置１、コンソール３等）から各種制御信号や各種データ等を受信したり、各種制御信号や生成した画像データ等を他の装置へ送信したりすることが可能に構成されている。

記憶部２５は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成され、制御部２１が実行する各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター等を記憶している。
また、記憶部２５は、読み出し部２３が生成した画像データや、制御部２１が処理した各種データを記憶することが可能となっている。
なお、放射線撮影装置２は、第二記憶部を備え、第二記憶部に画像データを記憶するようになっていてもよい。

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、他の装置からの制御信号等を受信したことに基づいて、記憶部２５に記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、放射線撮影装置２各部の動作を集中制御するようになっている。
また、制御部２１は、読み出し部２３が読み出した複数の信号値から画像データを生成するようになっている。

このように構成された放射線撮影装置２の制御部２１は、電源がオンにされると、放射線検出部２２に、各スイッチ素子を所定時間オフにした後オンにするリセット動作を繰り返し行わせる。
放射線検出部２２がリセット動作を繰り返している間にユーザーによって曝射スイッチ１２が操作されると、制御部２１は、放射線検出部２２の全スイッチ素子をオフにする。すると、各画素に電荷が蓄積される。
所定の蓄積期間の経過後、制御部２１は、各スイッチ素子を順次オンにする。すると、各画素から電荷が放出され、読み出し部２３が各電荷量を信号値として読み出す。

そして、制御部２１は、読み出し部２３が読み出した複数の信号値から画像データを生成する。
放射線検出部２２の各スイッチ素子をオフにしている間に放射線照射装置１から放射線Ｒの照射を受けた場合、制御部２１が生成する画像データは明画像の画像データとなる。
一方、放射線検出部２２の各スイッチ素子をオフにしている間に放射線照射装置１から放射線Ｒの照射を受けなかった場合、制御部２１が生成する画像データは暗画像の画像データとなる。
すなわち、放射線撮影装置２の制御部２１は、画像生成手段をなす。

〔１－３．コンソールの詳細〕
次に、上記放射線撮影システム１００が備えるコンソール３の詳細について説明する。
図３はコンソール３の具体的構成を表すブロック図、図４はコンソール３の制御部３１が実行する撮影制御処理の流れを示すフローチャートである。
なお、図３における括弧書きで示された符号は、後述する第二実施形態のものである。

（コンソールの構成）
コンソール３は、図３に示すように、制御部３１と、通信部３２と、記憶部３３と、表示部３４と、操作部３５と、各部３１～３５を接続するバス３６と、を備えている。

制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３５の操作に応じて、記憶部３３に記憶されている各種プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、コンソール３各部の動作を集中制御する。

通信部３２は、他の装置（放射線照射装置１、放射線撮影装置２等）から各種制御信号や各種データ等を受信したり、各種制御信号や生成した画像データ等を他の装置へ送信したりすることが可能に構成されている。

記憶部３３は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成され、制御部３１が実行する各種プログラム（後述する撮影制御処理を行うためのプログラムを含む）やプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター等を記憶している。
また、記憶部３３は、放射線撮影装置２から受信した画像データや制御部３１が処理した画像データを、付帯情報と紐づけて記憶することが可能となっている。
なお、コンソール３は、第二記憶部を備え、第二記憶部に画像データを記憶するようになっていてもよい。

表示部３４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electronic Luminescent Display）、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等で構成されている。
そして、表示部３４は、制御部３１から受信した画像信号に応じた放射線画像等を表示するようになっている。

操作部３５には、キーボード（カーソルキー、数字入力キー、各種機能キー等）、ポインティングデバイス（マウス等）、表示部３４の表面に積層されたタッチパネル等が含まれる。
そして、操作部３５は、ユーザーによってなされた操作に応じた制御信号を制御部３１へ出力するようになっている。

（コンソールの動作）
このように構成されたコンソール３の制御部３１は、所定の開始条件が成立したことを契機として、例えば図４に示すような撮影制御処理を実行するようになっている。
所定条件の成立には、例えば、操作部３５に開始操作がなされたこと、曝射スイッチ１２が押下されたこと、放射線照射装置１や放射線撮影装置２が撮影動作を行ったこと、放射線撮影装置２から画像データを受信したこと等が含まれる。

この撮影制御処理において、制御部３１は、まず、画像取得処理を実行する（ステップＳ１）。
この画像取得処理において、制御部３１は、被写体に対し、後から行われる本撮影よりも低いプレ撮影線量にてプレ撮影を行うことにより放射線撮影装置２が生成したプレ画像データを取得する。
また、この画像取得処理において、制御部３１は、画像データに紐づけられた付帯情報も取得する。
付帯情報には、プレ撮影におけるプレ撮影線量（管電圧、管電流、照射時間等）や、撮影対象部位等が含まれる。

なお、プレ画像データ及び付帯情報の取得方法としては、通信部３２を介して有線又は無線で受信するのが好ましいが、ＵＳＢメモリー等のメディアを介して取得するようにしてもよい。
また、取得する際には、放射線撮影装置２へデータ送信を要求する信号を送信する等して、コンソール３がデータ送信を要求するようにしても良いし、放射線撮影装置２がデータを送信してくるまで待機する（このステップＳ１の処理を繰り返す）ようにしても良い。

ところで、放射線検出部２２がリセット動作を繰り返すと、読み出し部２３の温度が上昇してくる。
また、読み出し部２３の温度上昇に伴い、同じ量の電荷に対して読み出す信号値の値が高くなっていく。
すなわち、リセット動作を開始してからの時間が長いほど（リセット動作を繰り返した回数が多いほど）、生成される放射線画像（明画像、暗画像）の信号値が高くなる。

そこで、本実施形態に係る撮影制御処理において、制御部３１は、プレ画像データを取得した後、補正用画像準備処理を実行する（ステップＳ２）。
この補正用画像準備処理において、制御部３１は、予め用意された複数の暗画像に基づいて、ステップＳ１の処理において取得した明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する。
「複数の暗画像」は、撮像素子のリセット動作の回数がそれぞれ異なる状態で放射線撮影装置２が生成した、信号値がそれぞれ異なるものである。
また、「予め用意された」には、他の装置（放射線撮影装置２等）から取得すること、記憶部３３に記憶されていること等が含まれる。

本実施形態に係る補正用画像準備処理において、制御部３１は、図５に示すように、まず、第一判断処理を実行する（ステップＳ２１）。
この第一判断処理において、制御部３１は、複数の暗画像の中から、生成されるまでに行われたリセット動作の回数が、明画像が生成されたときのリセット動作の回数と近い近接暗画像が存在するか否かを判断する。
リセット動作の回数が近いか否かは、例えば、明画像が生成されたときのリセット動作の回数±αの範囲内となるリセット回数で生成された暗画像が存在するか否か、各暗画像が生成されたときのリセット動作の回数±αの範囲内に明画像が生成されたときのリセット動作の回数が含まれるか否か等で判断する。

例えば、図６に示すように、取得した明画像が生成されるまでに行われたリセット動作の回数がＡ₁で、用意されている複数の暗画像が生成されるまでに行われたリセット動作の回数がそれぞれＢ₁₁～Ｂ₁₆である場合、リセット動作の回数がＢ₁₅のときに生成された暗画像が近接暗画像となる。

この第一判断処理において、近接暗画像があると判断した場合、制御部３１は、図５に示したように、近接暗画像を、補正用画像として選択する（ステップＳ２２）。

一方、第一判断処理において、複数の暗画像の中に補正用画像として選択すべき近接暗画像がないと判断した場合、制御部３１は、補間処理を実行する（ステップＳ２３）。
補間処理において、制御部３１は、複数の暗画像に基づいて、明画像が生成されるまでに行われたのと同じ回数の前記リセット動作が行われたときに暗画像が生成された場合の信号値を補間することにより補正用画像を生成する。
補間の方法は、線形補間であってもよいし、非線形補間であってもよい。

線形補間の場合、制御部３１は、生成されるまでに行われたリセット動作の回数が、明画像が生成されたときのリセット動作の回数と比較的近い暗画像を二つ選択し、選択した二つの暗画像に基づいて信号値を補間する。

例えば、図７に示すように、取得した明画像が生成されるまでに行われたリセット動作の回数がＡ₂で、用意されている複数の暗画像が生成されるまでに行われたリセット動作の回数がそれぞれＢ₂₁～Ｂ₂₄であり、リセット動作の回数がＡ₂に比較的近いＢ₂₃，Ｂ₂₄のときに生成された暗画像を近接暗画像とすることができない場合、リセット動作の回数がＢ₂₃，Ｂ₂₄のときに生成された二枚の暗画像の各信号値を用いて、リセット動作の回数がＡ₂のときに暗画像が生成された場合の信号値Ｖ₂を補間する。

一方、非線形補間の場合、制御部３１は、三枚以上の暗画像に基づいて、リセット動作の回数と信号値との関係を示すリセット回数依存特性を算出し、算出したリセット回数依存特性に基づいて信号値を補間する。

例えば、図８に示すように、取得した明画像が生成されるまでに行われたリセット動作の回数がＡ₃で、用意されている複数の暗画像が生成されるまでに行われたリセット動作の回数がそれぞれ０，Ｂ₃₁，Ｂ₃₂であり、リセット動作の回数がＡ₃に比較的近いＢ₃₂のときに生成された暗画像を近接暗画像とすることができない場合、リセット動作の回数が０，Ｂ₃₁，Ｂ₃₂のときに生成された三枚の暗画像の各信号値を、例えば下記式（１）に代入して、ａ，ｂの値を算出する。
Ｙ＝ａｌｏｇＸ＋ｂ・・（１）
そして、ａ，ｂの値が定まった上記式（１）（非線形近似式）に、明画像が生成されるまでに行われたリセット動作の回数Ａ₃を代入することで、リセット動作の回数がＡ₃のときに暗画像が生成された場合の信号値Ｖ₃を補間する。

制御部３１は、以上説明してきた補正用画像準備処理を実行することにより補正用画像準備手段をなす。

補正用画像を準備した後、制御部３１は、図４に示したように、補正処理を行う（ステップＳ３）。
この補正処理において、制御部３１は、ステップＳ２で準備した補正用画像を用いてステップＳ１で取得したプレ画像データをオフセット補正する。
なお、この補正処理において、他の補正（例えば、ＬＯＧ変換等）を施すようにしてもよい。
制御部３１は、以上説明してきた補正処理を実行することにより補正手段をなす。

プレ画像をオフセット補正した後、制御部３１は、画像解析処理を行う（ステップＳ４）。
この画像解析処理において、制御部３１は、オフセット補正後のプレ画像データ及び当該画像データに紐づけられた付帯情報に基づいて、プレ画像における異常（撮影対象部位（肺野やＫＵＢ）の欠けや、異物（グリッドのミスアライメントによる縞模様等）の写り込み等）の有無等を解析する。
撮影対象部位の欠けを解析する場合には、例えば特開２０１１－２５５０６１に記載されているような技術を用いることができる。すなわち、特定された照射野を複数の小領域に分割し、照射野境界における各小領域の特徴量を抽出し、その特徴量の配列に基づいて撮影対象部位が照射野の境界をはみ出していないかどうかを判断する。
なお、被写体が過去に同じ部位の撮影を行っている場合には、過去の画像との対比に基づいて解析するようにしてもよい。その場合、過去撮影における放射線入射角度の相違に起因する比較読影が困難になる程の写り方の相違の有無等も解析対象の異常となる。

プレ画像を解析した後、制御部３１は、第二判断処理を実行する（ステップＳ５）。
この第二判断処理において、制御部３１は、プレ撮影を適切に行うことができたか否かを判断する。
具体的には、ステップＳ４で画像解析処理を行った結果、オフセット補正後のプレ画像に上記のような異常があったか否かを判断する。

この第二判断処理において、異常がなかった、すなわちプレ撮影を適切に行うことができたと判断した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御部３１は、引き続き本撮影を行うための各種処理を実行する（ステップＳ６～Ｓ１０）。これらの処理については後述する。

一方、第二判断処理において、異常があった、すなわちプレ撮影を適切に行うことができなかったと判断した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、制御部３１は、撮影中止処理を実行して（ステップＳ１１）、撮影制御処理を終了する。
ステップＳ１１の撮影中止処理では、放射線照射装置１や放射線撮影装置２の動作を停止させる処理や、ユーザーに本撮影を中止すべき旨の警告（表示部３４への表示、音声出力等）を行う処理等を行う。

上記ステップＳ４，Ｓ５を行うことで、被曝量の多い本撮影を行う前にプレ画像を用いてポジショニングの良否（再撮影の要否）を判断することができる。このため、ポジショニング不良の状態で本撮影が行われ、被写体が無駄に被曝してしまうのを防ぐことができる。
また、プレ撮影を適切に行うことができた場合には、ユーザーがプレ画像を確認することなく本撮影に移行できるため、撮影におけるユーザーの手間を低減することができる。
一方、プレ撮影を適切に行うことができなかった場合には、再度プレ撮影を行うことになるが、プレ撮影の際の線量は本撮影の際の線量に比べて低いため、従来のように本撮影をやり直す場合に比べて被曝量を抑えることができる。

なお、ステップＳ４において、プレ画像データを自動解析するのではなく、ユーザーに画像の解析を行ってもらうようにしてもよい。その場合、ステップＳ４の処理は不要となり、ステップＳ５は、ユーザーによる解析結果を受け付ける処理となる。
また、ステップＳ１１の処理の後に、所定条件が成立したか否か（例えば、ユーザーによる撮影再開を指示する操作があったか否か等）を判断する処理を入れ、所定条件が成立した場合には、ステップＳ６以降の処理に移行するようにしてもよい。

また、ステップＳ５の後に、プレ画像を表示部３４に表示させるようにしてもよい。
また、その際には、プレ画像として、解像度を下げた間引き画像を表示するようにしてもよい。
また、プレ画像を必ず表示するのではなく、表示するかどうかや表示するための条件を、ユーザーが選択できるようにしてもよい。このようにすれば、ユーザーによる確認が必要となった場合（例えば、ポジショニングが良好でないと判断した場合等）のみプレ画像を表示させるような設定が可能となり、ユーザーの利便性が向上する。

上記第二判断処理において、プレ撮影を適切に行うことができたと判断した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、制御部３１は、撮影条件決定処理を実行する（ステップＳ６）。
この撮影条件決定処理において、制御部３１は、オフセット補正後のプレ画像データ、及び当該画像データに紐づけられた付帯情報に基づいて、診断に供するための診断用画像データを得るのに必要となる本撮影条件を決定する。
本実施形態に係る撮影条件決定処理において、制御部３１は、診断用画像データを得るのに必要となる総線量を算出する。
総線量の算出には、例えば国際公開第２００６／６２０１３号に記載されたような技術を用いることができる。
なお、制御部３１は、本撮影条件として、撮影時間（放射線Ｒの照射時間、電荷を蓄積する時間等）であってもよい。
制御部３１は、以上説明してきた撮影条件決定処理を実行することにより決定手段をなす。

本撮影条件を決定した後、制御部３１は、本撮影条件を出力する（ステップＳ７）。
この本撮影処理において、制御部３１は、ステップＳ６で算出した総線量に基づく本撮影線量を、本撮影条件として放射線照射装置１及び放射線撮影装置２に出力する。
なお、ここでは、総線量をそのまま本撮影線量としてもよいし、総線量に所定の演算を行って得られた値を本撮影線量としてもよい。
また、本実施形態においては、本撮影線量の他にも、例えば撮影対象部位、体厚、撮影方向等を本撮影条件として出力する。

なお、この本撮影条件の出力処理（ステップＳ７）では、算出した総線量からプレ撮影線量を差し引いた値を本撮影線量として出力するようにしてもよい。
従来の自動露出制御機能を用いた撮影では、この機能を用いない撮影に比べ、プレ撮影の分だけ合計の被曝量が増えてしまっていた。しかし、このようにすれば、１回のプレ撮影における被曝量と１回の本撮影における被曝量とを合わせてようやく従来の本撮影１回分の被曝量となるため、従来の診断用画像の撮影よりも被曝量を増やすことなく診断用画像を得ることができる。
また、この本撮影条件の出力処理（ステップＳ７）では、本撮影線量の値を直接出力するのではなく、本撮影線量の放射線Ｒを発生させるために必要な管電圧、管電流、照射時間を出力するようにしてもよい。

本撮影条件を出力してから次のステップＳ８の処理までの間に、放射線照射装置１は被写体に対し本撮影線量にて本撮影を行い、放射線撮影装置２は本画像データを生成することになる。
放射線撮影装置２が本画像データを生成した後、制御部３１は、放射線撮影装置２が生成した本画像データを取得する。
本画像データの具体的な取得方法（本ステップＳ８における処理の内容）は、上述したプレ画像データの取得（ステップＳ１）と同様である。

本画像データを取得した後、制御部３１は、補正処理（ステップＳ９）を実行する。
この補正処理において、制御部３１は、本画像データにオフセット補正を施す。
本画像データにオフセット補正を施す際に用いるオフセットデータは、本撮影を行う直前又は直後に取得するのが好ましい。
なお、この処理において、他の補正（ＬＯＧ変換等）を施すようにしてもよい。

次に、制御部３１は、画像合成処理を行う（ステップＳ１０）。
この画像合成処理において、制御部３１は、本撮影線量にて本撮影を行うことにより放射線撮影装置２が生成した本画像データに、プレ画像データを合成して診断用画像データを生成する。
画像の合成には、例えば特開２０１５－０９２９１３号公報に記載されたような技術を用いることができる。
このステップＳ１０の処理を行うことにより、本画像データにプレ画像データを合成して診断用画像データを生成するため、線量を落として本撮影を行っても診断用画像の画質（Ｓ／Ｎ）が低下するのを防ぐことができる。

なお、この画像合成処理は、補正処理（ステップＳ９）の前に行うようにしてもよい。
また、この画像合成処理では、プレ画像データ及び本画像データに基づいて、プレ撮影から本撮影までの間における被写体の動作量を部分的に測定し、プレ画像データにおける動作量の少ない部分の信号値を相対的に大きくして加算したり、動作量が所定以上の部分の信号値を加算しないようにしたりするのが好ましい。
具体的には、画像を複数の小領域に分割し、小領域毎に動作量を測定する。
このようにすれば、プレ撮影と本撮影との間に被写体の体動があった場合でも、合成による画像のボケを抑制することができる。

以上が、撮影制御処理の流れである。
この撮影制御処理を実行することにより、本実施形態に係るコンソール３は、本発明における放射線画像処理装置をなす。

なお、上記撮影制御処理では、補正用画像準備処理を実行した後に補正処理を実行するようになっていたが、図９に示すように、予め用意された一の暗画像を用いてプレ画像の暫定的なオフセット補正を行う第一補正処理を実行し（ステップＳ３Ａ）、その後に補正用画像準備処理を実行して（ステップＳ２Ａ）、補正用画像を用いて最終的なオフセット補正を行う第二補正処理を実行する（ステップＳ３Ｂ）ようになっていてもよい。
この場合（明画像が、一の暗画像を用いて既にオフセット補正されている場合）、補正用画像準備処理において、制御部３１は、複数の暗画像に基づいて、明画像が生成されるまでに行われたのと同じ回数のリセット動作が行われたときに暗画像が生成された場合の信号値とオフセット補正に用いられた暗画像の信号値との差を算出することにより、オフセット補正後の明画像を更に補正するための補正用画像を生成する。

また、コンソール３に、放射線Ｒの照射を制御する機能を持たせるようにしてもよい。
具体的には、放射線照射の許可／不許可をオン（unlock）／オフ（lock）により指示する曝射指示信号を放射線照射装置１へ出力するよう構成するとともに、設定されたプレ撮影条件や本撮影条件に応じたタイミングで曝射指示信号のオン／オフに切り替える処理を実行するようにする。

このような処理を、上述した撮影制御処理におけるステップＳ１の処理の前に実行すれば、制御部３１は、放射線照射装置１に本撮影のときよりも低い線量の放射線Ｒを発生させるとともに、放射線撮影装置２にプレ画像（第一明画像）を生成させることになる。すなわち、制御部３１は、プレ撮影制御手段をなすことになる。
一方、上述した撮影制御処理におけるステップＳ７の処理とステップＳ８の処理の間に実行すれば、制御部３１は、決定した本撮影条件にて、放射線照射装置１に放射線Ｒを発生させるとともに、放射線撮影装置２に本画像（第二明画像）を生成させることになる。すなわち、制御部３１は、本撮影制御手段をなすことになる。

〔１－４．撮影の流れ〕
次に、上記放射線撮影システム１００の動作について説明する。
図１０は、検査の際の放射線撮影システム１００の動作を表すシーケンス図である。

本実施形態に係る放射線撮影システム１００を用いた被写体の撮影では、まず、ユーザーがコンソール３にプレ撮影条件を入力すると、図１０に示すように、コンソール３が、入力されたプレ撮影条件を放射線照射装置１及び放射線撮影装置２へ出力する（ステップＳ０）。
放射線照射装置１及び放射線撮影装置２は、プレ撮影条件が入力されると、そのプレ撮影条件をそれぞれ設定し、プレ撮影線量にてプレ撮影を行うための準備をそれぞれ行う（ステップＡ１，Ｂ１）。

その後、ユーザーが曝射スイッチ１２を押下すると、放射線照射装置１が被写体及びその背後の放射線撮影装置２へ放射線Ｒをプレ撮影線量にて照射する（ステップＡ２）。
放射線撮影装置２は、放射線Ｒを受けると、放射線Ｒの線量に基づいて各撮像素子が発生させた電荷を各画素に蓄積し（ステップＢ２）、各画素の電荷量を信号値に変換してプレ画像データとして読み出し、それをコンソール３へ送信する（ステップＢ３）。

コンソール３は、プレ画像データを取得すると（ステップＳ１）、補正用画像を準備しする（ステップＳ２）。そして、準備した補正用画像を用いて受信したプレ画像データをオフセット補正する（ステップＳ３）。
そして、補正後のプレ画像データに画像解析処理を行う（ステップＳ４）。ここで、解析結果に問題が無ければ、撮影条件決定処理を行い（ステップＳ６）、算出した総線量に基づく本撮影線量を含む本撮影条件を放射線照射装置１及び放射線撮影装置２へ出力する（ステップＳ７）。
放射線照射装置１及び放射線撮影装置２は、本撮影条件が入力されると、その本撮影条件をそれぞれ設定し、本撮影線量にて本撮影を行うための準備をそれぞれ行う（ステップＡ３，Ｂ４）。

その後、ユーザーが曝射スイッチ１２を押下すると、放射線照射装置１が被写体及びその背後の放射線撮影装置２へ放射線Ｒを本撮影線量にて照射する。
放射線撮影装置２は、放射線Ｒを受けると、放射線Ｒの線量に基づいて各撮像素子が発生させた電荷を各画素に蓄積し（ステップＢ５）、各画素の電荷量を信号値に変換して本画像データとして読み出し、それをコンソール３へ送信する（ステップＢ６）。
ステップＢ５，Ｂ６の直前又は直後（図１０には直後の場合を例示した）、放射線撮影装置２は、各画素に暗電荷を蓄積し（ステップＢ７）、各画素の暗電荷量を信号値に変換してオフセットデータとして読み出し、それをコンソール３へ送信する（ステップＢ８）。

コンソール３は、本画像データ及びオフセットデータを取得すると（ステップＳ８，Ｓ８Ａ）、受信した本画像データをオフセット補正する（ステップＳ９）。
そして、補正後の本画像データに補正後のプレ画像データを合成する（ステップＳ１０）。
こうして、診断用画像データが生成され、撮影が終了する。

〔１－５．効果〕
以上説明してきたように、上記第一実施形態に係るコンソール３は、予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影よりも低い放射線量にてプレ撮影を行うことにより放射線撮影装置２が生成したプレ画像（第一明画像）のオフセット補正に用いる補正用画像を準備するようになっている。
このため、上記第一実施形態に係るコンソール３、又はこのコンソール３を備える放射線撮影システム１００によれば、本撮影の撮影条件を決定するためのプレ画像のオフセット補正を正確に行うことができる。

＜２．第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１１，３を参照しながら説明する。
なお、ここでは、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。

〔２－１．放射線撮影システムの構成〕
第一実施形態に係る放射線撮影システム１００は、コンソール３が本発明における放射線画像処理装置をなすものであったが、本実施形態に係る放射線撮影システム１００Ａは、コンソール３Ａに上述した撮影制御処理を行う機能を持たせておらず、代わりに、図１１に示すような放射線画像処理装置４を備え、この放射線画像処理装置４に撮影制御処理を行う機能を持たせている。

放射線画像処理装置４は、コンソール３Ａを介して放射線照射装置１及び放射線撮影装置２と有線又は無線で通信可能に接続されている。
放射線画像処理装置４は、図３に示したように、制御部４１と、通信部４２と、記憶部４３と、表示部４４と、操作部４５と、各部を接続するバス４６と、を備えている。

記憶部４３には、上記撮影制御処理と同様の処理を行うためのプログラムが記憶されている。
記憶部４３以外の制御部４１、通信部４２、表示部４４、操作部４５は、第一実施形態に係るコンソール３と同様のものとすることができる。

〔２－２．放射線画像処理装置の動作〕
このように構成された本実施形態に係る放射線画像処理装置４の制御部４１は、第一実施形態と同様の開始条件が成立したことを契機として撮影制御処理を実行するようになっている。

なお、本実施形態では、放射線画像処理装置４をコンソール３Ａに接続する場合について説明したが、コンソール３を介さずに、放射線照射装置１及び放射線撮影装置２と直接接続するようにしてもよい。
また、本実施形態では、放射線画像処理装置４に表示部４４や操作部４５を備えた場合について説明したが、表示部４４や操作部４５を備えずに、コンソール３の表示部３４や操作部４５を利用するようにしてもよい。

〔２－３．効果〕
以上説明してきたように、上記第二実施形態に係る放射線画像処理装置４は、予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影よりも低い放射線量にてプレ撮影を行うことにより放射線撮影装置２が生成したプレ画像（第一明画像）のオフセット補正に用いる補正用画像を準備するようになっている。
このため、上記第二実施形態に係る放射線画像処理装置４、又はこの放射線画像処理装置４を備える放射線撮影システム１００Ａによれば、上記第一実施形態に係るコンソール３又は放射線撮影システム１００と同様に、本撮影の撮影条件を決定するためのプレ画像のオフセット補正を正確に行うことができる。

＜３．第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図１，２，１２を参照しながら説明する。
なお、ここでは、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。

〔３－１．放射線撮影システムの構成〕
第一実施形態に係る放射線撮影システム１００は、コンソール３が本発明における放射線画像処理装置をなすものであったが、本実施形態に係る放射線撮影システム１００Ｂ（図１参照）は、コンソール３Ａがこの放射線画像処理装置としての機能を有しておらず、代わりに放射線撮影装置２Ａがこの機能を有している。

放射線撮影装置２Ａは、図２に示したように、制御部２１と、放射線検出部２２と、読み出し部２３と、通信部２４と、記憶部２５Ａと、各部を接続するバス２６と、を備えている。

記憶部２５Ａは、第一実施形態に係る放射線撮影装置２が記憶しているプログラムに加え、上記撮影制御処理と同様の処理を行うためのプログラムを記憶している。

〔３－２．放射線撮影装置の動作〕
このように構成された本実施形態に係る放射線撮影装置２Ａの制御部２１は、所定の開始条件が成立したこと（曝射スイッチ１２が押下されたこと、放射線照射装置１から放射線の照射を受けたこと、自らが画像データを生成したこと等）を契機として撮影制御処理を実行するようになっている。

なお、本実施形態では、放射線撮影装置２が撮影制御処理を行うため、本発明における画像取得手段が不要である。すなわち、読み出し部２３がプレ画像データや本画像データを生成することが、ステップＳ１，Ｓ８の処理（画像データ取得）となる。
また、放射線撮影装置２Ａは、図２に示したように、表示部や音声出力手段を備えていないため、ステップＳ１１の処理（撮影中止処理）において、ユーザーへ警告を行うことを指示する信号をコンソール３等へ送信することとなる。
また、ステップＳ６の処理（本撮影条件の設定）では、本撮影条件を、放射線照射装置１に出力するとともに制御部２１に設定することになる。すなわち、本実施形態に係る放射線撮影装置２の制御部２１は、本発明における線量出力設定手段をなす。

〔３－３．撮影の流れ〕
本実施形態に係る放射線撮影システム１００Ｂを用いた被写体の撮影では、図１２に示すように、ステップＳ０～Ｂ２を、第一実施形態に係る放射線撮影システム１００を用いた撮影と同様に行う。
そして、放射線撮影装置２Ａは、各画素の電荷量を信号値に変換してプレ画像データとして読み出す（ステップＢ３Ａ）。その際、プレ画像データのコンソール３Ａへの送信は行わない。
その後、放射線撮影装置２は、第一実施形態に係る撮影制御処理と同様のステップＳ２～Ｓ６を行い、本撮影条件を自身に設定するとともに、放射線照射装置１へ出力する（ステップＳ７Ａ）。
その後の放射線照射装置１の動作は第一実施形態と同様である。

その後、放射線撮影装置２Ａは、各画素の電荷量を信号値に変換して本画像データとして読み出す（ステップＢ６Ａ）。その際、本画像データのコンソール３への送信は行わない。
ステップＢ５，Ｂ６Ａの直前又は直後（図１２には直後の場合を例示した）、放射線撮影装置２は、各画素の暗電荷量を信号値に変換してオフセットデータとして読み出す（ステップＢ８Ａ）。その際、オフセットデータのコンソール３への送信は行わない。

その後、放射線撮影装置２Ａは、第一実施形態に係る撮影制御処理と同様のステップＳ９，Ｓ１０を行い、生成された診断用画像データをコンソール３へ送信する（ステップＢ９）。

〔３－４．効果〕
以上説明してきたように、上記第三実施形態に係る放射線撮影装置２Ａは、予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影よりも低い放射線量にてプレ撮影を行うことにより自身が生成したプレ画像（第一明画像）のオフセット補正に用いる補正用画像を準備するようになっている。
このため、上記第三実施形態に係る放射線撮影装置２Ａ、又はこの放射線撮影装置２Ａを備える放射線撮影システム１００Ｂによれば、本撮影の撮影条件を決定するためのプレ画像のオフセット補正を正確に行うことができる。

＜４．その他＞
なお、本発明は上記の実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。

１００ 放射線撮影システム
１ 放射線照射装置
１１ ジェネレーター
１２ 曝射スイッチ
１３ 放射線源
２ 放射線撮影装置
２１ 制御部
２２ 放射線検出部
２３ 読み出し部
２４ 通信部
２５ 記憶部
２６ バス
３ コンソール（放射線画像処理装置）
３１ 制御部
３２ 通信部
３３ 記憶部
３４ 表示部
３５ 操作部
３６ バス
１００Ａ 放射線撮影システム
３Ａ コンソール
４ 放射線画像処理装置
４１ 制御部
４２ 通信部
４３ 記憶部
４４ 表示部
４５ 操作部
４６ バス
１００Ｂ 放射線撮影システム
２Ａ 放射線撮影装置
２５Ａ 記憶部
Ｒ 放射線

Claims (10)

1. 予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影よりも低い放射線量にてプレ撮影を行うことにより画像生成手段が生成した明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する補正用画像準備手段を備える放射線画像処理装置。
2. 複数の前記暗画像は、撮像素子のリセット動作の回数がそれぞれ異なる状態で前記画像生成手段が生成しておいたものである、請求項１に記載の放射線画像処理装置。
3. 前記補正用画像準備手段は、複数の前記暗画像の中から、生成されるまでに行われた前記リセット動作の回数が、前記明画像が生成されたときの前記リセット動作の回数と近い近接暗画像を、前記補正用画像として選択する、請求項２に記載の放射線画像処理装置。
4. 前記補正用画像準備手段は、複数の前記暗画像の中に前記補正用画像として選択すべき前記近接暗画像がない場合、複数の前記暗画像に基づいて、前記明画像が生成されるまでに行われたのと同じ回数の前記リセット動作が行われたときに暗画像が生成された場合の信号値を補間することにより前記補正用画像を生成する、請求項３に記載の放射線画像処理装置。
5. 前記補正用画像準備手段は、三枚以上の前記暗画像に基づいて算出された、前記リセット動作の回数と信号値との関係を示すリセット回数依存特性に基づいて、前記信号値を補間する、請求項４に記載の放射線画像処理装置。
6. 前記補正用画像準備手段は、前記リセット回数依存特性として、非線形近似式を算出する、請求項５に記載の放射線画像処理装置。
7. 前記明画像が、一の前記暗画像を用いて既にオフセット補正されている場合、前記補正用画像準備手段は、複数の前記暗画像に基づいて、前記明画像が生成されるまでに行われたのと同じ回数の前記リセット動作が行われたときに暗画像が生成された場合の信号値と前記オフセット補正に用いられた前記暗画像の信号値との差を算出することにより、前記オフセット補正後の前記明画像を更に補正するための補正用画像を生成する、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の放射線画像処理装置。
8. 前記補正用画像を用いて前記明画像を前記オフセット補正する補正手段を備える、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像処理装置。
9. 明画像を生成する画像生成手段と、
   放射線発生手段に放射線を発生させるとともに、前記画像生成手段に第一明画像を生成させるプレ撮影制御手段と、
   予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、前記第一明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する補正用画像準備手段と、
   前記補正用画像準備手段が準備した補正用画像を用いて前記第一明画像をオフセット補正する補正手段と、
   前記オフセット補正後の前記第一明画像に基づいて撮影条件を決定する決定手段と、
   前記決定手段が決定した前記撮影条件にて、前記放射線発生手段に放射線を発生させるとともに、前記画像生成手段に第二明画像を生成させる本撮影制御手段と、を備える放射線撮影システム。
10. 放射線画像処理装置の制御部に、
    予め用意された、信号値がそれぞれ異なる複数の暗画像に基づいて、後から行われる本撮影のときよりも低い線量にてプレ撮影を行うことにより画像生成手段が生成した明画像のオフセット補正に用いる補正用画像を準備する補正用画像準備処理を実行させるプログラム。

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