JP3817954B2

JP3817954B2 - 放射線画像撮像装置の制御方法および放射線画像撮像装置

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Publication number: JP3817954B2
Application number: JP04404299A
Authority: JP
Inventors: 亜紀子柳田
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Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2006-09-06
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射線画像撮像装置の制御方法および放射線画像撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、疾病診断用の人体Ｘ線画像当の放射線画像を得る方法として増感紙と放射線写真フィルムとを組み合わせた、いわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によれば、被写体を透過したＸ線等の放射線が増感紙に入射されると、増感紙に含まれる蛍光体が放射線のエネルギーを吸収して蛍光を発する。この発光により、増感紙に密着されるように重ね合わされた放射線写真フィルムが感光し、放射線写真フィルム上に放射線画像が形成される。
【０００３】
しかし、このような放射線写真法により放射線画像を得るためには、撮影に用いる放射線写真フィルムと増感紙との感度領域を一致させて撮影を行う必要がある。また、撮影後に放射線写真フィルムに対して化学的現像および定着等の処理をしなければならず、放射線画像が得られるまでに時間を要してしまう。
【０００４】
このため、放射線エネルギーの一部を蓄積して、その後可視光等の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽発光を示す輝尽性蛍光体を利用し、この輝尽性蛍光体をシート状とした輝尽性蛍光体シートに被写体の放射線画像情報を記録したのちレーザ光等を照射し、輝尽発光を光電的に読み取って画像信号を得る方法が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような輝尽性蛍光体を用いる方法は、輝尽性蛍光体の層のなかで光の散乱を生じるため放射線画像の解像度が低下してしまう。また、励起光を照射して輝尽発光を生じさせなければならないことから、励起光を照射する照射手段が必要とされて構成が複雑である。さらに、撮影条件等の変動による影響を防止するためには、輝尽発光を光電的に読み取って画像信号を得る場合に、輝尽性蛍光体シートに蓄積記録された放射線画像の記録状態、被写体の部位、撮影方法などの情報に基づいて、読み取りゲイン等を設定しなければならない。
【０００６】
そこで、この発明では、容易に撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を得ることができる放射線画像撮像装置の制御方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放射線画像撮像装置の制御方法として、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）の具体例が特開平６−３４２０９８に開示されている。つまり、被写体を透過したＸ線をａ−Ｓｅ層等の光導電層で吸収してＸ線強度に応じた電荷を発生させ、その電荷量を画素毎に検知するものである。他の方式のＦＰＤの例としては、特開平９−９００４８に開示されているように、Ｘ線を増感紙等の蛍光体層に吸収させて蛍光を発生させ、その蛍光の強度を画素毎に設けたフォトダイオード等の光検出器で検知するものがある。蛍光の検知手段としては他に、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサを用いる方法もある。
【０００８】
特に上記の特開平６−３４２０９８に開示された方式のＦＰＤでは、Ｘ線量を画素毎の電荷量に直接変換するため、ＦＰＤでの鮮鋭性の劣化が少なく、鮮鋭性の優れた画像が得られるので、本発明のＸ線画像記録システム及びＸ線画像記録方法による効果が大きく好適である。
【０００９】
この発明に係る放射線画像撮像装置の制御方法は、照射された放射線の強度に応じた電荷を生成し、生成された電荷を２次元状に配列された複数の電荷蓄積コンデンサで蓄積する撮像パネルを有する放射線画像撮像装置の制御方法であって、照射された放射線の強度に応じて前記電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷の一部を第１の電荷読出時間で読み出して先読み画像データを生成し、前記先読み画像データに基づいて画像データ生成条件を設定し、前記画像データ生成条件で、前記電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を前記第１の電荷読出時間よりも長い第２の電荷読出時間で読み出して本読み画像データを生成するものである。
【００１０】
また、放射線画像撮像装置は、照射された放射線の強度に応じた電荷を生成し、生成された電荷を２次元状に配列された複数の電荷蓄積コンデンサで蓄積する撮像パネルを有する放射線画像撮像装置であって、前記複数の電荷蓄積コンデンサに蓄積されたそれぞれの電荷を第１の電荷読出時間で読み出して先読み画像データを生成し、前記先読み画像データに基づいて設定された画像データ生成条件の下で、前記複数の電荷蓄積コンデンサに蓄積されたそれぞれの電荷を、前記第１の電荷読出時間よりも長い第２の電荷読出時間で読み出して本読み画像データを生成する読取制御回路を有するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の一形態について図を用いて詳細に説明する。図１は、放射線画像処理装置の構成を示す図である。図１において、放射線発生器３０はコントロール部１０によって制御されて、放射線発生器３０から放射された放射線は、被写体５を通して放射線画像読取装置４０の前面に装着されている撮像パネル４１に照射される。
【００１４】
図２は撮像パネル４１の構成を示しており、撮像パネル４１は所定の剛性を得られるだけの厚みを有する誘電基板４１１を有している。この誘電基板は例えばガラスを用いて構成される。誘電基板４１１上には金属の薄膜を用いた複数のマイクロプレート４１２-(1,1)〜４１２-(m,n)が２次元配置されている。マイクロプレート４１２間には走査線４１５-1〜４１５-mと信号線４１６-1〜４１６-nが例えば直交するように配設される。マイクロプレート４１２-(1,1)には、１つのトランジスタ４２０-(1,1)が接続されている。このトランジスタ４２０-(1,1)は、例えば電界効果トランジスタが用いられており、ドレイン電極あるいはソース電極がマイクロプレート４１２-(1,1)に接続されると共に、ゲート電極は走査線４１５-1と接続される。ドレイン電極がマイクロプレート４１２-(1,1)に接続されるときにはソース電極が信号線４１６-1と接続され、ソース電極がマイクロプレート４１２-(1,1)に接続されるときにはドレイン電極が信号線４１６-1と接続される。またマイクロプレート４１２-(1,1)は電荷蓄積コンデンサ４２２-1の一方の電極とされる。このようにして１つの画素が形成される。他のマイクロプレート４１２にも同様にトランジスタ４２０が接続されており、トランジスタ４２０のゲート電極には走査線４１５が接続されると共に、ソース電極あるいはドレイン電極には信号線４１６が接続される。
【００１５】
図３は、撮像パネル４１の一部断面図を示しており、誘電基板４１１上には走査線４１５と接続されるゲート電極４２０ｇが形成される。このゲート電極４２０ｇ上にゲート絶縁膜４２０ｐが形成されると共に、ゲート絶縁膜４２０ｐ上にはアモルファスシリコン等を用いた半導体層４２０ｃが形成される。この半導体層４２０ｃにソース電極４２０ｓとドレイン電極４２０ｄが形成されて電界効果トランジスタが構成される。このソース電極４２０ｓあるいはドレイン電極４２０ｄの一方が信号線４１６と接続されると共に他方の電極がマイクロプレート４１２に接続される。
【００１６】
また、誘電基板４１１上には外部側のマイクロプレートとしての電極４２２ａが形成されると共に、この電極上に二酸化シリコンあるいは窒化シリコン等の誘電体４２２ｂが形成される。さらに誘電体４２２ｂ上にマイクロプレート４１２が電極として形成されて、マイクロプレート４１２と電極４２２ａと誘電体４２２ｂで電荷蓄積コンデンサ４２２が形成される。電荷蓄積コンデンサ４２２の誘電体４２２ｂ上に形成されたマイクロプレート４１２は、トランジスタ４２０の電極と接続されると共に、誘電基板４１１上に形成された電極４２２ａは接地される。
【００１７】
トランジスタ４２０はパッシベーション層４２５で被覆されると共に、電荷蓄積コンデンサ４２２の電極上およびマイクロプレート４１２（図示せず）上には電荷阻止層４２６が形成される。
【００１８】
さらに、パッシベーション層４２５や電荷阻止層４２６、走査線４１５（図示せず）および信号線４１６（図示せず）上には、放射線が照射されることにより電子−正孔対が生成されて抵抗値が変化する光導電層４２７が形成される。この光導電層４２７としては暗抵抗値が高いものが望ましく、アモルファスセレン、酸化鉛、硫化カドミウム、ヨウ化第２水銀、または光導電性を示す有機材料（Ｘ線吸収コンパウンドが添加された光伝導性ポリマを含む）などが用いられ、特にアモルファスセレンが望ましい。光導電層４２７上には誘電層４２８が形成されることが好ましく、誘電層４２８上にはバイアス電極４２９が形成される。
【００１９】
ここで、バイアス電極４２９に高電圧（例えばプラス数ｋＶ）が印加された状態で放射線が光導電層４２７に入射されると、放射線の強度に応じた量の電子−正孔対が生成されると共に、バイアス電極４２９にプラスの高電圧が印加されていることから、生成された電荷は誘電層４２８側に移動されると共に、前記とは逆極性の電荷は電荷阻止層４２６側に移動される。また、誘電層４２８によってバイアス電極４２９から光導電層４２７への電荷の注入が阻止されると共に、電荷阻止層４２６によって電荷蓄積コンデンサ４２２の電極から光導電層４２７への電荷の注入が阻止される。このため、光導電層４２７を介して漏洩電流が流れることを阻止することができ、放射線の強度に応じた量の電荷を電荷蓄積コンデンサ４２２に蓄えることができる。
【００２０】
このようにして、図２に示す各マイクロプレート４１２-(1,1)〜４１２-(m,n)を一方の電極とする電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に放射線像を示す電荷を蓄積することができると共に、電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に蓄積された電荷量を判別して画像データを生成することができる。
【００２１】
また撮像パネル４１では、信号線４１６-1〜４１６-nに、例えばドレイン電極が接続されたリセット動作用のトランジスタ４３２-1〜４３２-nが設けられている。このトランジスタ４３２-1〜４３２-nのソース電極は接地されている。また、ゲート電極はリセット線４３１と接続される。
【００２２】
撮像パネル４１の走査線４１５-1〜４１５-mとリセット線４３１は、図２に示すように走査駆動回路４４と接続されている。走査駆動回路４４から走査線４１５-1〜４１５-mのうちの１つ走査線４１５-p（pは1〜mのいずれかの値）に電荷読出信号ＲＳが供給されると、この走査線４１５-pに接続されたトランジスタ４２０-(p,1)〜４２０-(p,n)がオン状態とされて、電荷蓄積コンデンサ４２２-(p,1)〜４２２-(p,n)に蓄積された電荷が信号線４１６-1〜４１６-nにそれぞれ読み出される。信号線４１６-1〜４１６-nは、電荷検出器４３３-1〜４３３-nに接続されており、電荷検出器４３３-1〜４３３-nでは信号線４１６-1〜４１６-n上に読み出された電荷量に比例する電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nが生成される。この電荷検出器４３３-1〜４３３-nから出力された電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nが信号選択回路４６に供給される。
【００２３】
信号選択回路４６には、電荷検出器４３３-1〜４３３-nから電圧信号が供給される。信号選択回路４６では、供給された電圧信号が順次選択されて、例えば、１２ビットないし１４ビットのディジタルのデータとされる。このデータは画像データＤＴとして読取制御回路４８に供給される。なお、バイアス電極４２９にプラスの高電圧を印加した状態で、走査駆動回路４４からリセット信号ＲＴをリセット線４３１に供給してトランジスタ４３２-1〜４３２-nをオン状態とすると共に、走査線４１５-1〜４１５-mに電荷読出信号ＲＳを供給してトランジスタ４２０-(1,1)〜４２０-(m,n)がオン状態とすると、電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に蓄えられた電荷がトランジスタ４３２-1〜４３２-nを介して放出して、撮像パネル４１の初期化、すなわち残留電荷の除去を行うことができる。
【００２４】
読取制御回路４８はコントロール部１０と接続されており、コントロール部１０から供給された制御信号ＣＴＤに基づいて走査制御信号ＲＣや出力制御信号ＳＣが生成される。この走査制御信号ＲＣが走査駆動回路４４に供給されて、走査制御信号ＲＣに基づき走査線４１５-1〜４１５-mに対しての電荷読出信号ＲＳの供給やリセット線４３１に対してのリセット信号ＲＴの供給が行われる。また、出力制御信号ＳＣが信号選択回路４６に供給されて、電荷検出器４３３-1〜４３３-nからの電圧信号の選択動作が制御される。この読取制御回路４８からの走査制御信号ＲＣや出力制御信号ＳＣによって、例えば撮像パネル４１が上述のように（ｍ×ｎ）個のマイクロプレートで構成されている場合には、電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に蓄積された電荷に基づくデータをデータＤＰ(1,1)〜ＤＰ(m,n)とすると、データＤＰ(1,1)、ＤＰ(1,2)、……ＤＰ（1,n)、ＤＰ(2,1)、……、ＤＰ(m,n)の順とし、画像データＤＴが生成されて信号選択回路４６から読取制御回路４８に供給される。また読取制御回路４８では、この画像データＤＴをコントロール部１０に送出する処理も行われる。
【００２５】
放射線画像読取装置４０で得られた画像データは、読取制御回路４８を介して図４に示すコントロール部１０に供給される。なお、放射線画像読取装置４０で得られた画像データをコントロール部１０に供給する際に画像データの対数変換処理を行うものとすれば、コントロール部１０における画像データの処理を簡単とすることができる。また、上記の対数変換を読み出された電荷量を電荷検出器４３３で電圧信号ＳＶに変換するときに同時に行っても良い。こうして対数変換後にディジタルデータとすることにより、電圧信号ＳＶが小さい領域での放射線情報の分解能を高くすることができる。
【００２６】
図５に示すように、コントロール部１０の動作を制御するためのＣＰＵ(Central Processing Unit)１１には、システムバス１２と画像バス１３が接続される。なお、コントロール部１０の動作を制御するためのＣＰＵ１１は、メモリ１４に記憶された制御プログラムに基づいて動作が制御される。
【００２７】
システムバス１２と画像バス１３には、表示制御回路１５、フレームメモリ制御回路１６、入力インタフェース１７、出力インタフェース１８、撮影制御回路１９、ディスク制御回路２０等が接続されており、システムバス１２を利用しＣＰＵ１１によって各回路の動作が制御されると共に、画像バス１３を介して各回路間での画像データの転送等が行われる。
【００２８】
フレームメモリ制御回路１６には、フレームメモリ２１が接続されており、放射線画像読取装置４０で得られた画像データが撮影制御回路１９やフレームメモリ制御回路１６を介して記憶される。フレームメモリ２１に記憶された画像データは読み出されて表示制御回路１５やディスク制御回路２０に供給される。また、フレームメモリ２１には、放射線画像読取装置４０から供給された画像データをＣＰＵ１１で処理してから記憶するものとしてもよい。
【００２９】
表示制御回路１５には、画像表示装置２２が接続されており画像表示装置２２の画面上に表示制御回路１５に供給された画像データに基づく放射線撮影画像が表示される。ここで、放射線画像読取装置４０の画素数よりも画像表示装置２２の表示画素数が少ない場合には、画像データを間引きして読み出すことにより、画面上に撮影画像全体を表示させることができる。また、画像表示装置２２の表示画素数分に相当する領域の画像データを読み出すものとすれば、所望の位置の撮影画像を詳細に表示させることができる。
【００３０】
フレームメモリ２１からディスク制御回路２０に画像データが供給される際には、例えば連続して画像データが読み出されてディスク制御回路２０内のＦＩＦＯメモリに書き込まれ、その後順次ディスク装置２３に記録される。
【００３１】
さらに、フレームメモリ２１から読み出された画像データやディスク装置２３から読み出された画像データを出力インタフェース１８を介して外部機器１００に供給することもできる。
【００３２】
画像処理条件設定回路２５では、放射線画像読取装置４０から撮影制御回路１９を介して供給された画像データを用いて、画像を診断に適した濃度およびコントラストで表現するための階調処理、画像の鮮鋭度をコントロールするための周波数処理、画像全体を見やすい範囲に収めるためのダイナミックレンジ圧縮処理を行うための処理条件の設定や、放射線が照射された領域を識別する照射野認識が行われる。
【００３３】
この画像処理条件設定回路２５で設定された条件で、画像処理回路２６によって放射線画像読取装置４０から撮影制御回路１９を介して供給された画像データの階調処理や周波数処理、ダイナミックレンジ圧縮処理等が行われる。また、画像処理条件設定回路２５で認識された照射野に対して同様に各種の処理が行われる。
【００３４】
なお、画像処理条件設定回路２５や画像処理回路２６をＣＰＵ１１が兼ねる構成として、種々の条件設定や認識処理および画像処理を行うものとしてもよい。
外部機器１００としては、レーザーイメージャとも呼ばれる走査型レーザ露光装置が用いられる。この走査型レーザ露光装置では、画像データによりレーザビーム強度を変調し、従来のハロゲン化銀写真感光材料や熱現象ハロゲン化銀写真感光材に露光したあと適切な現像処理を行うことによって放射線画像のハードコピーが得られるものである。
【００３５】
この走査型レーザー露光装置は、レーザー光源としてルビーレーザー、ＹＡＧレーザー、ガラスレーザーなど固体レーザー；Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ａｒイオンレーザー、Ｋｒイオンレーザー、Ｃ０₂レーザー、Ｃ０レーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、Ｎ₂レーザー、エキシマーレーザーなどの気体レーザー；ＩｎＧａＰレーザー、ＡｌＧａＡｓレ‐ザー、ＧａＡｓレーザー、ＩｎＧａＡｓレ‐ザー、ＩｎＡｓＰレーザー、ＣｄＳｎＰ₂レーザー、ＧａＳｂレーザー，ＧａＮレーザーなど半導体レーザー；化学レーザー、色素レーザーがあげられる。
【００３６】
ハロゲン化銀写真感光材料はポリエステル、３酢酸アセート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートそしてポリノルボルネン系樹脂等の着色あるいは無着色の透明な高分子材料を支持体に、接着性を付与する下引き層を塗布し、更にその上に支持体の片面もしくは両面にハロゲン化銀粒子を分散したゼラチンなどの高分子層が塗設される。片面のみにハロゲン化銀粒子などを含む感光層が塗設される場合は、該層の別の面にハレーション防止染料、帯電防止剤、マット剤等を必要に応じて含むゼラチン層を塗設することができる。この層のゼラチンなどの高分子膜は該感光材料が環境の湿度変化や水中での処理中に強いカールを起こさないように、その膜厚を調整することができる。
【００３７】
この感光材料で用いられ感光層はハロゲン化銀粒子を分散する。このハロゲン化銀粒子は沃臭化銀、臭化銀、塩化銀、塩臭化銀などの組成であって、形状はサイコロ状、８面体、ジャガイモ状、球状、棒状、平板状などで、その粒径分布は狭いものから広いものまで目的によって選択できる。平均粒径は球状のハロゲン化銀粒子として換算して０．１〜１μｍが好ましい。平板状の場合は平均アスぺクト比が１００：１〜２：１のものを用いることができる。該ハロゲン化銀粒子の内部と表面のハロゲン組成の異なる多重層構造のコア／シェル型粒子を用いることが好ましい。該ハロゲン化銀粒子の製造方法は特開昭５９−１７７５３５号、同５９−１７８４４号、同６０−３５７２６、同６０−１４７７２７号等を参考にすることができる。これらのハロゲン化銀粒子はハイポやセレン化合物、テルル化合物そして金化合物を用いて化学増感することが好ましく、ハロゲン化銀粒子生成時にイリジウム化合物やその他金属イオン、そして増感色素を添加することができる。該感材に用いられる増感色素の分光極大波長は５００〜１５００ｎｍであり、シアニン色素やメロシアニン色素が―般に用いられ、その構造等については、例えばＣ．Ｅ．Ｋ．Ｍｅｅｓ，Ｔ．Ｈ．Ｊａｍｅｓ著、The Theory of the Photographic Process，第３版１９８〜２０１ぺージ（マクミラン、ニューヨーク、１９８６）に記載されている。また該感光層に保存中や現像処理中のカプリ上昇を抑制する種々の含窒素有機化合物や硫黄原子を含有するメルカプト化合物を含有することが好ましい。さらに該感光層中にイラジエイションを防止する染料を含有することができる。また現像処理後の膜面に凹凸を与えて外光の反射を抑えるための非感光性のハロゲン化銀粒子を含有することができる。該感光層の上層には感光層を保護するゼラチン保護層を塗設することができ、該層には目的に応じて帯電防止剤、マット剤、スべリ剤などを含有せしめることができる。そして感光層ならびにその保護層中にゼラチン鎖を架橋して膜面を強化する硬膜剤を含有することが好ましい。
【００３８】
ハロゲン化銀感光材料は自動現像機を用いて現像処理することが好ましく、処理時間（Dry to Dry）は１０秒〜２１０秒で処理することができる。該自動現像機で用いる現像液には現像主薬として特開平４−１５４６４１号、特開平４−１６８４１号記載のジヒドロキシべンゼン類や３−ピラゾリドン類、またアスコルビン酸類を用いることが好ましい。保恒剤として亜硫酸塩、アルカリ剤として水酸化塩や炭酸塩が特開昭６１−２８７０８号や特開昭６０−９３４３９号記載の緩衝剤とともに用いられる。溶解助剤としてグリコール類、銀スラッジ防止剤としてスルフィド、ジスルフィルド化合物やトリアジンが用いられる。有機抑制剤はアゾール系有機防止剤、無機抑制剤は臭化カリウムなどＬ．Ｆ．Ａ．メイソン著「フォトグラフィック・プロセッンング・ケミストリー」フォーカルプレス社刊（１９６６年）の２２６〜２２９ぺージ記載の化合物を用いることができる。また有機キレート剤、ジアルデヒド系現像硬膜剤を含むことができる。現像処理をするときの現像液の補充量は５−１５ｍｌ／４つ切り１枚が好ましい。定着液としては当業界で一般に用いられている定着素材を含むことができ、キレート剤や定着硬膜剤、そして定着促進剤を含むことができる。
【００３９】
特許平９−３１１４０７号記載の、上記のようなウエット処理を行わずに熱現像を行うハロゲン化銀感材を用いることができる。この感材は支持体上に少なくとも１層の感光層を有し、有機銀塩、感光性ハロゲン化銀粒子、銀イオンのための還元剤及びバインダイーを含有する熱現像感光材料である。該感光材料のハロゲン化銀粒子の組成は沃臭化銀、臭化銀、塩臭化銀もしくは臭化銀であり、立方体、８面体、球形、ジャガイモ状で平均粒径は球形粒子として換算して０．２〜０．０１０μｍが好ましい。更に該ハロゲン化銀粒子にハイポやセレンそして金化合物で化学増感を施し、４００〜１５００ｎｍに感色性を付与する分光増感色素を用いることが好ましい。本感材では感材の保存中のカプリの上昇を抑制するために有機カルボン酸塩やイソシアネート化合物を含有することが好ましい。該感材に用いる有機銀塩は炭素数が１０〜３０の長鎖カルボン酸銀塩が好ましい。その例としてベへン酸銀、ステアリン酸銀、オレイン酸銀、ラウリン酸銀、カプロン酸銀、ミリスチン酸銀、パルミチン酸銀、マレイン酸銀、フマル酸銀、酒石酸銀、リノール酸銀、酪酸銀及び樟脳酸銀及びこの混合物である。有機銀塩のための還元剤はフェニドンやハイドロキノンなどのジヒドロキシべンゼン類が用いられる。その外に広範囲の還元剤を用いることができ、例えばアミドオキシム類、アジン類、脂肪族カルボン酸アリールヒドロアジドとアスコルビン酸との組合せなどである。また、該感材の感光層の上に保護膜を塗設することが好ましく、この保護膜には帯電防止剤やマット剤、スべリ剤などを目的に応じて添加することができる。これら感光層及ぴ保護層は、接着性を付与する下引き層を塗布したポリエステル、３酢酸アセート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネートそしてポリノルポルネン系樹脂等の着色あるいは無着色の透明な高分子材料を支持体に上に塗設する。感光層の塗布をしていない支持体上にハレーション防止染料やマット剤、帯電防止剤を含有したバッキング層を塗布することが好ましい。該感光材料は走査型レーザ露光装置を用いて画像信号が露光され、そして８０℃以上２００℃以下で熱現像が行われる。
【００４０】
また、この放射線画像処理装置で得られた画像情報は、例えば特開平８−２８２０９９号に記載されているように、走査型レーザ露光装置を用いて画像信号により高密度レーザービームで露光することによって顕色成分を有する転写層から受容層に転写することにより、ハードコピーを得ることができる。
【００４１】
この走査型レーザー露光装置は、レーザー光源としてルビーレーザー、ＹＡＧレーザー、ガラスレーザーなど固体レーザー；ＨｅーＮｅレーザー、Ａｒイオンレーザー、Ｋｒイオンレーザー、Ｃ０₂レーザー、Ｃ０レーザー、ＨｅーＣｄレーザー、Ｎ₂レーザー、エキシマーレーザーなどの気体レーザー；ＩｎＧａＰレーザー、ＡｌＧａＡｓレーザー、ＧａＡｓレーザー、ＩｎＧａＡｓレーザー、ＩｎＡｓＰレーザー、ＣｄＳｎＰ₂レーザー、ＧａＳｂレーザー，ＧａＮレーザーなど半導体レーザー；化学レーザー、色素レーザーがあげられる。レーザー光は４００〜１２００ｎｍである。
【００４２】
該感材は３つの支持体から構成される。第１の支持体上に顕色成分を設けた転写材料と、第３の支持体を有した剥離材料を転写層と対面するように設け、第１の支持体側から高密度エネルギー光を像様に露光することによって、露光部分の支持体と転写層の結合力をアプレーションによって低下させ、単車材料と剥離材料を引き離して、転写層の露光部を剥離材料上に転写した後、剥離材料の露光部の転写層と、第２の支持体上に発色成分を含有する受容層を有した受容材料の受容層がわと重ね合わせ画像を形成することを特徴とする。ここでいうアプレーションとは、画像露光部分の転写層の破壊は起こらず、支持体と転写層間の結合力のみが低下するあるいはなくなる、あるいは画像露光部分の転写層の一部が熱破壊して飛散する等のほかに、画像露光部分の転写層に亀裂が生じるまでの現象まで含む。画像形成は、潜像形成時または潜像形成後に発色成分と顕色成分を混合させることにより行われ、更に加熱または加圧することが好ましい。加熱する手段はオープン、サーマルへッド、ヒートロール、ホットスタンプ、熱ぺン等温度のみをかけるものでも、温度をかけると同時に圧力をかけるものでもよい。第１層の顕色成分は例えば有機還元剤で第２の支持体の発色成分は有機還元剤により発色する銀源である。有機還元剤は例えばスクシンイミド、フタルイミド、２−メチルスクシンイミド、ジチオウラシル、５−メチル−５−ｎ−ぺンチルヒダトイン、フタルイミド等があげられる。銀源としては脂肪族カルボン酸との銀塩（例えばべへン酸銀、ステアリン酸銀、オレイン酸銀、ラウリン酸銀などである。
また特開平９−１８８０７３号記載の熱転感熱記録方法を用いることができる。熱転写シートの染料層面と熱転写受像シートの受容層面とが接するように向かい合わせ、染料層と受容層の界面にサーマルへッド等の加熱印加手段により、画像情報に応じた熱エネルギーを与えることにより、染料層中の染料を受容層に移行させる。さらに移行した後に熱転写シートの背面側からサーマルへッド等の加熱印加手段により所定の熱エネルギーを与えることにより、未反応染料の定着を行う。染料層の熱移行性の染料の具体例は例えば特開昭５９−７８８９３号、同５９−１０９０９３９４号、同６０−２３９８号の公開公報に記戴されているものをあげることができる。染料層に用いられるバインダー樹脂の代表例はセルロース系、ポリアクリル酸系、ポリビニルアルコール系などから選ぶことができる。受容層は昇華染料が染着しやすい樹脂が選ばれ、例えばポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂などから選ぶことができる。
【００４３】
さらにピエゾ効果などにより、入力する画像信号に基づいてインク微粒子を像様に射出して画像を形成する、いわゆるインクジェットによって画像を出力することが可能であり、さらに画像信号を光信号に置き換えて、トナーによる画像を形成するゼログラフィのひとつである、いわゆるデジタルコピアーにより画像を出力することができる。
【００４４】
入力インタフェース１７には、キーボード等の入力装置２４が接続されており、入力装置２４を操作することで、得られた画像データを識別するための識別情報の入力などが行われる。
【００４５】
なお、フレームメモリ２１には、放射線画像読取装置４０から供給された画像データを記憶するものとしたが、供給された画像データをＣＰＵ１１で処理してから記憶するものとしてもよい。
【００４６】
また、ディスク装置２３には、フレームメモリ２１に記憶されている、放射線画像読取装置４０から供給された画像データやその画像データをＣＰＵ１１で処理した画像データを、識別情報などと共に保存することができる。
【００４７】
次に、動作について説明する。被写体５の放射線画像を得る際には、放射線発生器３０と放射線画像読取装置４０の撮像パネル４１の間に被写体５が位置するものとされて、放射線発生器３０から放射された放射線が被写体５に照射されると共に、被写体５を通り抜けた放射線が撮像パネル４１に入射するものとされる。
【００４８】
コントロール部１０には、撮影が行われる被写体５を識別するための識別情報が入力装置２４を用いて入力される。この入力装置２４を用いた識別情報の入力は、キーボードを操作したり、磁気カード、バーコード、ＨＩＳ（病院内情報システム：ネットワークによる情報管理）を利用して行われる。また、識別情報は、ＩＤ番号、氏名、生年月日、性別、撮影部位、撮影日時等の情報から構成される。また撮影日時は、ＣＰＵ１１に内蔵されている時計機能を利用して、ＣＰＵ１１からカレンダーや時刻の情報を自動的に得ることもできる。なお、入力される識別情報は、その時点で撮影される被写体に関するものだけでも良く、一連の識別情報を予め入力しておいて、入力順に被写体を撮影したり、必要に応じて入力された識別情報を読み出して用いるものとしてもよい。
【００４９】
放射線画像読取装置４０の電源スイッチがオン状態とされると、コントロール部１０からの制御信号ＣＴＤに基づき、放射線画像読取装置４０の読取制御回路４８や走査駆動回路４４によって撮像パネル４１の初期化が行われる。
【００５０】
放射線画像読取装置４０での撮像パネル４１の初期化が完了すると、放射線発生器３０からの放射線の照射が可能とされる。ここで、放射線を照射するためのスイッチが放射線発生器３０に設けられている場合、このスイッチが操作されると、放射線発生器３０から被写体５に向けて放射線が所定時間だけ照射されると共に、放射線の照射開始を示す信号ＤＦＳや照射終了を示す信号ＤＦＥがコントロール部１０に供給される。
【００５１】
このとき、放射線画像読取装置４０の撮像パネル４１に入射される放射線の強度は、被写体５による放射線吸収の度合いが異なるため、被写体５によって変調される。撮像パネル４１の電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)には、被写体５によって変調された放射線の強度に基づく電荷が蓄えられる。
【００５２】
次に、コントロール部１０では、信号ＤＦＳが供給されてから所定時間後、例えば放射線の照射時間が０．１秒程度であるときには、この照射時間よりも長い時間（例えば約１秒）経過後、または、信号ＤＦＥが供給されてから直ちに、放射線画像読取装置４０での電荷読出動作を開始するために制御信号ＣＴＤが放射線画像読取装置４０の読取制御回路４８に供給される。
【００５３】
一方、放射線を照射するためのスイッチがコントロール部１０に設けられている場合、このスイッチが操作されると、放射線の照射を開始させるための照射開始信号ＣＳＴが撮影制御回路１９を介して放射線発生器３０に供給されて、放射線発生器３０から被写体５に向けて放射線が所定時間だけ照射される。
【００５４】
次に、コントロール部１０では、照射開始信号ＣＳＴを出力してから所定時間後、放射線画像読取装置４０での電荷読出動作を開始するために制御信号ＣＴＤが放射線画像読取装置４０の読取制御回路４８に供給される。なお、コントロール部１０では、放射線発生器３０での放射線の照射終了を検出してから、放射線画像読取装置４０での電荷読出動作を開始するための制御信号ＣＴＤを放射線画像読取装置４０に供給するものとしてもよい。このため、放射線の照射中に電荷読出動作が行われて画像データが生成されてしまうことを防止できる。
【００５５】
放射線画像読取装置４０の読取制御回路４８では、コントロール部１０から供給された電荷読出動作を開始するための制御信号ＣＴＤに基づいて走査制御信号ＲＣや出力制御信号ＳＣが生成される。この走査制御信号ＲＣが走査駆動回路４４に供給されて、走査制御信号ＲＣに基づき走査線４１５-1〜４１５-mに対して順次電荷読出信号ＲＳが供給されて、電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に蓄えられた電荷が順次読み出される。また、出力制御信号ＳＣが信号選択回路４６に供給されて、電荷検出器４３２-1〜４３２-nからの電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nの選択動作が行われて、選択された電圧信号に基づいた画像データＤＴが生成されて読取制御回路４８に供給される。
【００５６】
また、電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に蓄えられた電荷の読み出しが終了されたときには、次の撮影を行うことが出来るように、電荷読出信号ＲＳとリセット信号ＲＴによってトランジスタ４２０-(1,1)〜４２０-(m,n)、４３２-1〜４３２-nをオン状態として、撮像パネル４１の初期化が行われる。
【００５７】
読取制御回路４８では、信号選択回路４６から供給されたデータを画像データＤＴとしてコントロール部１０に送出する処理が行われる。この画像データＤＴはコントロール部１０の撮影制御回路１９やフレームメモリ制御回路１６等を介してフレームメモリ２１に記憶される。放射線画像読取装置４０からコントロール部１０に対しての画像データの供給が終了すると、フレームメモリ２１には１画面分の画像データが記憶される。このため、このフレームメモリ２１に記憶された画像データを用いて、画像表示装置２２に放射線画像を表示させることができる。また、フレームメモリ２１に記憶された画像データを処理して表示制御回路１５に供給したり、画像データを処理してからフレームメモリ２１に記憶させて、このフレームメモリ２１に記憶された画像データを表示制御回路１５に供することにより、輝度やコントラストあるいは鮮鋭度等が調整された放射線画像を表示することもできる。
【００５８】
ここで、蓄えられた電荷を読み出して、撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を速やかに、例えば画像表示装置２２に表示させるためには、コントロール部１０によって放射線画像読取装置４０を制御して、図５に示す放射線画像生成処理が行われる。
【００５９】
ステップＳＴ１では、放射線画像の生成に先だって、撮像パネル４１に記録されている情報を把握するための電荷読取動作（以下「先読み動作」という）が行われる。この先読み動作では、電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)から蓄えられた電荷を読み出すための電荷読出時間を、放射線画像を生成するための電荷読取動作（以下「本読み動作」という）よりも短い時間に設定することにより、本読み動作時に電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)から読み出される電荷量よりも少ない電荷を読み出す。この先読み動作によって読み出す電荷量は、本読み動作時に読み出す電荷量の２０パーセント以下であることが、本読み画像データのＳ／Ｎ比向上の点から好ましい。
【００６０】
一般に、電荷蓄積コンデンサに蓄えられた電荷の単位時間当たりの読出量は、読出開始直後が最も大きく、時間の経過に従って徐々に減少する。従って、先読み動作時の電荷読出時間を例えば本読み動作時の電荷読出時間の数パーセント〜１０パーセント程度の時間とすることにより、先読み動作に読み出す電荷量を、本読み動作時のそれの２０パーセント以下に抑えることができる。
【００６１】
ステップＳＴ２では、先読み動作によって得られた画像データ（以下「先読み画像データ」という）の最大値と最小値が求められて、求められた最大値と最小値に基づき、本読み動作で得られる画像データ（以下「本読み画像データ」という）が所定の深さ方向分解能を有するように、電荷検出部４３３-1〜４３３-nのゲインの設定や信号選択回路４６での画像データのレベル変換の設定が行われる。例えば、先読み画像データの最大値が「Ｓmax」で最小値が「Ｓmin」であるとき、電荷検出部４３３-1〜４３３-nのゲインを変えることなく、また信号選択回路４６でのレベル変換等を行うことなく本読み動作を行った場合に、本読み画像データの最大値が「Ｍmax」で最小値が「Ｍmin」となるものとする。ここで、本読み画像データは「Ｍa」〜「Ｍd」（Ｍa＞Ｍmax＞Ｍmin＞Ｍd）の分解能を有するものとする場合、本読み画像データの最大値が「Ｍmax」＝「Ｍa」、最小値が「Ｍmin」＝「Ｍd」となるように電荷検出部４３３-1〜４３３-nのゲインの設定や信号選択回路４６での画像データのレベル変換の設定が行われる。なお、最大値「Ｍmax」が「Ｍa」よりも大きくなる場合等においても、最大値「Ｍmax」＝「Ｍa」となるように電荷検出部４３３-1〜４３３-nのゲインの設定や信号選択回路４６での画像データのレベル変換の設定が行われる。
【００６２】
ステップＳＴ２で電荷検出部４３３-1〜４３３-nのゲインの設定や信号選択回路４６での画像データのレベル変換の設定が行われると、ステップＳＴ３に進み本読み動作が行われる。
【００６３】
ステップＳＴ３では、先読み動作後に電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に蓄えられている電荷が読みだされて本読み画像データが生成されてステップＳＴ４に進む。
【００６４】
ステップＳＴ４では、本読み画像データを用いて画像処理条件の設定が行われる。この画像処理条件の設定では、患者の体型や照射線量に係らず常に安定して診断に適した濃度およびコントラストで画像を表示するための階調処理の条件の設定が行われる。また、画像処理条件の設定では、画像の鮮鋭度をコントロールするための周波数処理、画像全体を細かい構造のコントラストを低下させることなく見やすい濃度範囲に収めるためのダイナミックレンジ圧縮処理等を行うための条件の設定を行うものとしてもよい。
【００６５】
階調処理では、原画像データＳorgに基づいて決定された基準値Ｓ1，Ｓ2が、図６に示すように、階調処理後の画像データＳoutとしての出力値Ｓ1’，Ｓ2’と対応するように階調変換曲線が決定される。この出力値Ｓ1’，Ｓ2’は、出力画像における所定の輝度または写真濃度Ｄ1，Ｄ2と対応するものである。
【００６６】
階調変換曲線は、原画像データＳorgの全信号領域にわたって連続な関数であることが好ましく、またその微分関数も連続であることが好ましい。また、全信号領域にわたって、その微分係数の符号が一定であることが好ましい。
【００６７】
基準値の決定は、本読み画像データの最小値および最大値をそれぞれ基準値Ｓ1，Ｓ2としたり、本読み画像データの累積ヒストグラムが、例えば５％となる値と９５％となる値をそれぞれ基準値Ｓ1，Ｓ2とすることで決定される。また、特開昭６３−２６２１４１号で示されているように、判別基準法などを用いた自動しきい値選別法により、本読み画像データのヒストグラムを複数の小領域に分割し、所望の画像部分に対応する領域の統計量から基準値Ｓ1，Ｓ2を決定したり、本読み画像データのヒストグラムを生成し、特開昭６１−２８７３８０号および特開平２−２７２５２９号に示されている方法を用いて、最もレベルの高い側のピークを除去してから上述の方法を用いることにより基準値Ｓ1，Ｓ2を決定することもできる。さらに、特開平３−２１８５７８号に示されているように、被写体の所望の部分に対応する画像領域を設定し、領域内の本読み画像データのヒストグラムから基準値Ｓ1，Ｓ2を決定するものとしてもよい。
【００６８】
階調変換曲線は、画像毎にその都度作成してもよく、特開昭５９−８３１４９号に示されているように、予め数種の基準曲線を作成し、いずれかの基準曲線を選択し、基準曲線の１点を中心として回転あるいは平行移動することにより階調変換曲線を得るものとしてもよい。
【００６９】
また、２つの基準値Ｓ1，Ｓ2を基準として階調変換曲線を決定するだけでなく、１つの基準値や３つ以上の基準値を基準として階調変換曲線を決定してもよい。
【００７０】
さらに、基準曲線の選択や基準曲線の回転あるいは平行移動は、放射線の線質や線量等の照射条件やどの部分をどのような方向から撮影したかを示す部位体位条件および単純撮影か造影撮影であるか等の撮影方法に関する情報に基づいて行うものとしてもよい。なお、必要とされる条件や撮影方法が入力装置２４を用いて識別情報として入力されている場合には、これらの情報を用いるものとすれば階調変換曲線の決定を容易とすることができる。
【００７１】
さらに、基準曲線の選択や基準曲線の回転あるいは平行移動は、画像表示装置の種類や画像出力のための外部機器の種類に関する情報に基づいて行うものとしてもよい。これは、画像の出力方式に依存して、好ましい階調が異なる場合があるためである。
【００７２】
階調変換曲線のデータは、原画像データＳorgと階調処理画像データＳoutとの対応を表すルックアップテーブルとして記憶しておくのが実用的である。
【００７３】
周波数処理では、例えば式（１）に示す非鮮鋭マスク処理によって鮮鋭度を制御するために、関数Ｆが特公昭６２−６２３７３号や特公昭６２−６２３７６号で示される方法によって定められる。
【００７４】
Ｓoua＝Ｓorg＋Ｆ（Ｓorg−Ｓus）・・・（１）
なお、Ｓouaは処理後の画像データ、Ｓorgは原画像データ、Ｓusは原画像データを平均化処理等によって求められた非鮮鋭データである。
【００７５】
この周波数処理では、例えばＦ（Ｓorg−Ｓus）がβ×（Ｓorg−Ｓus）とされて、β（強調係数）が図７に示すように基準値Ｓ1，Ｓ2間でほぼ線形に変化される。また図８の実線で示すように、低輝度を強調する場合には基準値Ｓ1〜値「Ａ」までのβが最大とされて、値「Ｂ」〜基準値Ｓ2まで最小とされる。また値「Ａ」〜値「Ｂ」までは、βがほぼ線形に変化される。高輝度を強調する場合には破線で示すように、基準値Ｓ1〜値「Ａ」までのβが最小とされて、値「Ｂ」〜基準値Ｓ2まで最大とされる。また値「Ａ」〜値「Ｂ」までは、βがほぼ線形に変化される。なお、図示せずも中輝度を強調する場合には値「Ａ」〜値「Ｂ」のβが最大とされる。このように周波数処理では、関数Ｆによって任意の輝度部分の鮮鋭度を制御することができる。
【００７６】
ここで、基準値Ｓ1，Ｓ2および値Ａ，Ｂは、前述した階調処理条件の設定における基準値Ｓ1，Ｓ2の決定方法と同様の方法により、本読み画像データから求められる。また、周波数処理の方法は、上記非鮮鋭マスク処理に限られるものではなく、特開平９−４４６４５号で示される多重解像度法などの手法を用いてもよい。
【００７７】
ダイナミックレンジ圧縮処理では、式（２）に示す圧縮処理によって見やすい濃度範囲に収める制御を行うため、関数Ｇが特許公報２６６３１８号で示される方法によって定められる。
【００７８】
Ｓtb＝Ｓorg＋Ｇ（Ｓus）・・・（２）
なお、Ｓtbは処理後の画像データ、Ｓorgは原画像データ、Ｓusは原画像データを平均化処理等によって求められた非鮮鋭データである。
【００７９】
ここで、Ｇ（Ｓus）が図９Ａに示すように、非鮮鋭データＳusがレベル「Ｌａ」よりも小さくなるとＧ（Ｓus）が増加するような特性を有する場合には、低濃度領域の濃度が高いものとされて、図９Ｂに示す原画像データＳorgは図９Ｃに示すように低濃度側のダイナミックレンジが圧縮された画像データＳtbとされる。また、Ｇ（Ｓus）が図９Ｄに示すように、非鮮鋭データＳusがレベル「Ｌｂ」よりも小さくなるとＧ（Ｓus）が減少するような特性を有する場合には、高濃度領域の濃度が高いものとされて、図９Ｂに示す原画像データＳorgは図９Ｅに示すように高濃度側のダイナミックレンジが圧縮される。
【００８０】
ここで、値Ｌａ，Ｌｂは前述の階調処理条件の設定における基準値Ｓ1，Ｓ2の決定方法と同様の方法により、本読み画像データから求められる。
【００８１】
周波数処理およびダイナミックレンジ圧縮処理における関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus）およびＧ（Ｓus）の形状や、非鮮鋭データＳusの非鮮鋭化の程度を定める非鮮鋭マスクサイズは、放射線の照射条件や部位体位条件および撮影方法に関する情報に基づいて行うものとしてもよい。
【００８２】
ステップＳＴ４において、以上のように階調処理、周波数処理およびダイナミックレンジ圧縮処理などの画像処理条件を定める際には、本読み画像データそのものを用いるかわりに、本読み画像データに対して間引き縮小処理を行った間引きデータに対して実行させて、演算時間の短縮を図ることが好ましい。
【００８３】
このように、階調処理で用いられる階調変換曲線や周波数処理での関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus）およびダイナミックレンジ圧縮処理での関数Ｇ（Ｓus）が、本読み画像データの解析結果に基づいて定められるとステップＳＴ５に進む。
【００８４】
ステップＳＴ５では、ステップＳＴ４で定められた階調変換曲線や関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus），関数Ｇ（Ｓus）を用いて階調処理や周波数処理およびダイナミックレンジ圧縮処理が行われてステップＳＴ６に進み、ステップＳＴ６では画像処理が行われた画像データが出力される。
【００８５】
このように、第１の画像データである先読み画像データを用いて第２の画像データである本読み画像データの生成条件が設定されると共に、本読み画像データを用いて画像処理が行われるので、画像処理が行われて得られた第３の画像データに基づいて放射線画像を表示、あるいは外部機器を用いてハードコピー出力することにより、撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を得ることができる。
【００８６】
次に、放射線画像生成処理の他の方法について図１０のフローチャートを用いて説明する。ステップＳＴ１１では、ステップＳＴ１と同様にして先読み動作が行われてステップＳＴ１２に進む。
【００８７】
ステップＳＴ１２では、ステップＳＴ２と同様にして先読み画像データに基づき、本読み動作で得られる画像データが所定の深さ方向分解能を有するように、電荷検出部４３３-1〜４３３-nのゲインの設定や信号選択回路４６での画像データのレベル変換の設定が行われる。さらに、先読み画像データを用いてステップＳＴ４と同様に、階調処理で用いられる階調変換曲線や周波数処理での関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus）およびダイナミックレンジ圧縮処理での関数Ｇ（Ｓus）が定められる。
【００８８】
ステップＳＴ１３では、ステップＳＴ３と同様に電荷蓄積コンデンサ４２２-(1,1)〜４２２-(m,n)に蓄えられている電荷が読みだされて本読み画像データが生成されてステップＳＴ１４に進む。
【００８９】
ステップＳＴ１４では、ステップＳＴ１２で定められた階調変換曲線や関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus），関数Ｇ（Ｓus）を用いることにより、ステップＳＴ１３で得られた本読み画像データの階調処理や周波数処理およびダイナミックレンジ圧縮処理が行われて、ステップＳＴ１５で画像処理が行われた画像データが出力される。
【００９０】
この場合には、撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を得ることができると共に、先読み画像データを用いて本読み画像データの画像処理条件も設定されることから、本読み画像データを用いて本読み画像データの画像処理条件を設定する場合よりも放射線画像生成処理を高速に行うことができる。
【００９１】
ところで、放射線画像生成処理に際しては、例えば診断に必要とされない部分に放射線が照射されないようにするため、あるいは診断に必要とされない部分に放射線が照射されて、この部分で散乱された放射線が診断に必要とされる部分に入射されて分解能が低下することを防止するため、被写体５の一部や放射線発生器３０に鉛板等の放射線非透過物質を設置して、被写体５に対する放射線の照射野を制限する照射野絞りが行われる。
【００９２】
このように照射野絞りが行われた場合、照射野内領域と照射野外領域の画像データを用いて、種々の条件を設定して画像処理を行うものとすると、照射野外領域の画像データによって、照射野内の診断に必要とされる部分の画像処理が適正に行われなくなってしまう。このため、照射野認識を行うものとし、認識された照射野内領域の画像データを用いて種々の条件を設定することにより、診断に必要とされる部分の画像処理を適正に行うことができる。
【００９３】
図１１は、照射野絞りが行われたときの放射線画像生成処理を示すフローチャートである。図１１において、ステップＳＴ２１では、上述のステップＳＴ１と同様にして先読み動作が行われる。
【００９４】
ステップＳＴ２２では、先読み画像データに基づいて照射野認識が行われる。この照射野認識では、例えば特開昭６３−２５９５３８号で示される方法が用いられて、図１２Ａに示すように撮像面上の所定の位置Ｐから撮像面の端部側に向かう線分上の画像データを用いて例えば微分処理が行われる。この微分処理によって得られた微分信号Ｓdは、図１２Ｂに示すように照射野エッジ部で信号レベルが大きくなるため、微分信号Ｓdの信号レベルを判別して１つの照射野エッジ候補点ＥＰ1が求められる。この照射野エッジ候補点を求める処理を、撮像面上の所定の位置を中心として放射状に行うことにより複数の照射野エッジ候補点ＥＰ1〜ＥＰkが求められる。このようにして得られた複数の照射野エッジ候補点ＥＰ1〜ＥＰkの隣接するエッジ候補点を直線あるいは曲線で結ぶことにより照射野エッジ部が求められる。
【００９５】
また、特開平５−７５７９号で示される方法を用いることもできる。この方法では、撮像面を複数の小領域に分割したとき、照射野絞りによって放射線の照射が遮られた照射野外の小領域では、略一様に放射線の放射線量が小さくなり画像データの分散値が小さくなる。また、照射野内の小領域では、被写体によって放射線量が変調されることから照射野外に比べて分散値が高くなる。さらに、照射野エッジ部を含む小領域では最も放射線量が小さい部分と被写体によって変調された放射線量の部分が混在することから分散値は最も高くなる。このことから、分散値によって照射野エッジ部を含む小領域が判別される。
【００９６】
また、特開平７−１８１６０９号で示される方法を用いることもできる。この方法では、画像データを所定の回転中心に関して回転移動させて、平行状態検出手段によって照射野の境界線が画像上に設定された直交座標の座標軸と平行となるまで回転を行うものとし、平行状態が検出されると、直線方程式算出手段によって回転角度と回転中心から境界線までの距離によって回転前の境界の直線方程式が算出される。その後、複数の境界線に囲まれる領域を直線方程式から決定することで、照射野の領域を判別することができる。また照射野エッジ部が曲線である場合には、境界点抽出手段で画像データに基づき例えば１つの境界点を抽出し、この境界点の周辺の境界候補点群から次の境界点を抽出する。以下同様に、境界点の周辺の境界候補点群から境界点を順次抽出することにより、照射野エッジ部が曲線であっても判別することができる。
【００９７】
ステップＳＴ２２において、以上のように照射野認識を行う際には、先読み画像データそのものを用いるかわりに、先読み画像データに対して間引き縮小処理を行った間引き画像データに対して実行させて、演算時間の短縮を図ることが好ましい。
【００９８】
次に、検出された照射野エッジ部に基づいて、本読み動作時の読取領域を設定する。本読み動作時の読取領域は、照射野エッジで囲まれる図形と合同な領域としてもよいが、画像データの取り扱いを効率的にするために、照射野エッジで囲まれる図形に外接しかつ各辺が撮像面の辺縁に平行な矩形領域とすることが好ましい。また、予め設定した数種の異なるサイズの矩形領域の中から、照射野エッジで囲まれる図形を含む最小の矩形領域を選択するようにしてもよい。
【００９９】
このようにして照射野エッジ部が検出されて、本読み動作時の読取領域が照射野内領域となるように設定が行われると、次のステップＳＴ２３では、照射野内の先読み画像データを用いて、ステップＳＴ２と同様にして本読み画像データが所定の深さ方向分解能を有するように、電荷検出部４３３でのゲインの設定や信号選択回路４６でのレベル変換の設定が行われる。
【０１００】
ステップＳＴ２４では、ステップＳＴ２２で設定された読取領域に対して本読み動作が行われてステップＳＴ２５に進む。
【０１０１】
ステップＳＴ２５では、ステップＳＴ４と同様にして、照射野内の本読み画像データを用いて、階調処理で用いられる階調変換曲線や周波数処理での関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus）およびダイナミックレンジ圧縮処理での関数Ｇ（Ｓus）が定められてステップＳＴ２６に進む。
【０１０２】
ステップＳＴ２６では、ステップＳＴ２５で定められた階調変換曲線や関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus）、関数Ｇ（Ｓus）を用いて階調処理や周波数処理およびダイナミックレンジ圧縮処理が行われて、ステップＳＴ２７で画像処理が行われた画像データが出力される。
【０１０３】
このため、照射野認識が行われて、照射野内の先読み画像データを用いて本読み画像データの生成条件が設定されると共に、照射野内の本読み画像データを用いて画像処理条件が設定されて画像処理が行われるので、照射野絞りが行われた場合であっても撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を得ることができる。
【０１０４】
図１３は、照射野認識を行って放射線画像生成処理を行う場合の他の動作を示すフローチャートである。図１３において、ステップＳＴ３１では、上述のステップＳＴ１と同様にして先読み動作が行われる。
【０１０５】
ステップＳＴ３２では、ステップＳＴ２２と同様にして、先読み動作で得られた画像データに基づいて照射野認識が行われる。この照射野認識で照射野エッジ部が検出されると、ステップＳＴ３３では、照射野内の先読み画像データを用いて、ステップＳＴ２と同様にして本読み画像データが所定の深さ方向分解能を有するように、電荷検出部４３３でのゲインの設定や信号選択回路４６でのレベル変換の設定が行われる。さらに、照射野内の先読み画像データを用いて、ステップＳＴ４と同様にして、階調処理で用いられる階調変換曲線や周波数処理での関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus）およびダイナミックレンジ圧縮処理での関数Ｇ（Ｓus）が定められてステップＳＴ３４に進む。
【０１０６】
ステップＳＴ３４では、ステップＳＴ３２で設定された読取領域に対して本読み動作が行われてステップＳＴ３５に進む。
【０１０７】
ステップＳＴ３５では、ステップＳＴ３３で定められた階調変換曲線や関数Ｆ（Ｓorg−Ｓus）、関数Ｇ（Ｓus）を用いて階調処理や周波数処理およびダイナミックレンジ圧縮処理が行われて、ステップＳＴ３６で画像処理が行われた画像データが出力される。
【０１０８】
この場合には、照射野内に対して撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を得ることができると共に、照射野内の先読み画像データを用いて本読み画像データの画像処理条件も設定されることから、照射野内の本読み画像データを用いて照射野内の本読み画像データの画像処理条件を設定する場合よりも、放射線画像生成処理を高速に行うことができる。
【０１０９】
なお、上述の実施の形態では、第１の画像データから判別される読取領域を照射野内領域として説明したが、読取領域は照射野内領域に限られるものではなく、例えば所望の部位の位置を判別して読取領域とすることもできる。
【０１１０】
【発明の効果】
この発明によれば、照射された放射線の強度に応じて蓄積された電荷の一部が読み出されて第１の画像データが生成されると共に、この第１の画像データに基づいて画像データ生成条件が設定されて、再度電荷の読み出しが行われて第２の画像データが生成される。この第１あるいは第２の画像データのいずれかに基づいて階調処理等を行うための条件が設定されて、この条件に基づいて第２の画像データが画像処理されて第３の画像データとされて、第３の画像データに基づいて放射線画像が生成される。このため、撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を得ることができる。
【０１１１】
また、第１の画像データから読取領域、例えば照射野内領域が判別されて、この判別された照射野内の第１の画像データから画像データ生成条件の設定や、判別された照射野内の、第１の画像データあるいは第２の画像データのいずれかに基づいて画像処理条件の設定が行われるので、照射野絞りが行われた場合であっても撮影条件の変動による影響を受けることなく視覚的に見やすい放射線画像を得ることができる。
【０１１２】
また、画像処理条件の設定は第１の画像データに基づいても行われるので、第２の画像データに基づいて画像処理条件の設定を行う場合よりも速やかに放射線画像生成することができる。
【０１１３】
さらに、画像処理条件の設定では少なくとも階調処理の条件が設定されるので、常に安定して良好な濃度およびコントラストの放射線画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線画像撮像装置の構成を示す図である。
【図２】撮像パネルの構成を示す図である。
【図３】撮像パネルの一部断面図である。
【図４】放射線画像読取装置とコントロール部の構成を示す図である。
【図５】放射線画像生成処理を示すフローチャートである。
【図６】階調変換特性を示す図である。
【図７】強調係数と原画像データの関係を示す図である。
【図８】強調係数と原画像データの関係を示す図である。
【図９】ダイナミックレンジ圧縮処理を説明するための図である。
【図１０】放射線画像生成処理の他の方法を示すフローチャートである。
【図１１】照射野絞りが行われたときの放射線画像生成処理を示すフローチャートである。
【図１２】照射野認識処理を説明するための図である。
【図１３】照射野絞りが行われたときの放射線画像生成処理の他の方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０コントロール部
１１ＣＰＵ
２１フレームメモリ
３０放射線発生器
４０放射線画像読取装置
４１撮像パネル
４４走査駆動回路
４６信号選択回路
４８読取制御回路

Claims

照射された放射線の強度に応じた電荷を生成し、生成された電荷を２次元状に配列された複数の電荷蓄積コンデンサで蓄積する撮像パネルを有する放射線画像撮像装置の制御方法であって、
照射された放射線の強度に応じて前記電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷の一部を第１の電荷読出時間で読み出して先読み画像データを生成し、
前記先読み画像データに基づいて画像データ生成条件を設定し、
前記画像データ生成条件で、前記電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷を前記第１の電荷読出時間よりも長い第２の電荷読出時間で読み出して本読み画像データを生成することを特徴とする放射線画像撮像装置の制御方法。
前記先読み画像データ生成時に読み出す電荷量が、前記本読み画像データ生成時に読み出す電荷量の２０パーセント以下であることを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮像装置の制御方法。
前記画像データ生成条件は、前記電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷の読み出しゲインの設定又は読み出した電荷を画像データに変換するときのレベル変換の設定であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の放射線画像撮像装置の制御方法。
照射された放射線の強度に応じた電荷を生成し、生成された電荷を２次元状に配列された複数の電荷蓄積コンデンサで蓄積する撮像パネルを有する放射線画像撮像装置であって、
前記複数の電荷蓄積コンデンサに蓄積されたそれぞれの電荷を第１の電荷読出時間で読み出して先読み画像データを生成し、前記先読み画像データに基づいて設定された画像データ生成条件の下で、前記複数の電荷蓄積コンデンサに蓄積されたそれぞれの電荷を、前記第１の電荷読出時間よりも長い第２の電荷読出時間で読み出して本読み画像データを生成する読取制御回路を有することを特徴とする放射線画像撮像装置。
前記電荷蓄積コンデンサから読み出した電荷を画像データに変換する手段を有し、
画像データ生成条件は、読み出した電荷を画像データに変換するときのレベル変換の設定であることを特徴とする請求項４記載の放射線画像撮像装置。
前記電荷蓄積コンデンサから電荷を読み出す手段を有し、
前記画像データ生成条件は、前記電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷の読み出しゲインの設定であることを特徴とする請求項４又は請求項５記載の放射線画像撮像装置。