JP3832109B2 - 放射線画像処理装置 - Google Patents
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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処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、疾病の診断等のため、放射線画像を得ることができる放射線画像処理装置が知られている。この放射線画像処理装置では、例えば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シート状とした輝尽性蛍光体シートが用いられる。この輝尽性蛍光体シートを用いる装置では、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体シートに照射することで被写体の放射線画像情報を記録し、この情報が記録された輝尽性蛍光体シートにレーザ光等を照射して得られる輝尽発光を集光して光電素子で電気信号に変換することにより、この電気信号に基づいて放射線画像の画像データが生成される。さらに、Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ(ＦＰＤ)と呼ばれる、２次元的に配列された複数の検出素子で照射された放射線の線量に応じた電気信号を生成し、この電気信号に基づいて画像データが生成される装置も使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数の検出素子が２次元的に配列されているＦＰＤでは、照射された放射線の線量に対する電気信号の信号レベル（信号値）が全ての検出素子で均一ではなく、破損した素子や不良な素子など信号レベルが他の検出素子とは異なったレベル、すなわち異常なレベルとなってしまう検出素子（以下「欠陥画素」という）を含む場合がある。このような欠陥画素を含む場合には、ＦＰＤから読み出された信号に基づく画像データにおいて画像欠陥が生じてしまうことから、撮影画像から病変等の読影をする際に、その妨げとなってしまう場合が生じてしまう。そのため、これらの画像欠陥を周囲の正常な画素の画像データで補正する必要が生じてくる。
【０００４】
また、画像欠陥は増加することがある。このため、画像欠陥の増加や画像欠陥の位置を正しく把握しておかなければ補正を正確に行うことができない。
【０００５】
そこで、この発明では、画像欠陥が生じたことを正しく検出して容易に画像欠陥を判別することができる放射線画像処理装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放射線画像処理装置は、２次元的に配列された複数の放射線検出素子からの出力信号に基づいて画像データを作成する画像データ作成手段と、画像データ作成手段で作成された第１の画像データから画像欠陥を検出すると共に、検出された画像欠陥の位置を含む欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、欠陥検出手段で生成された欠陥情報を記憶する欠陥情報記憶手段と、欠陥情報記憶手段に記憶されている画像欠陥の位置を含む第１の欠陥比較情報と、新たに欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の位置を含む第２の欠陥比較情報を比較する欠陥比較手段と、欠陥比較手段によって第２の欠陥比較情報に、第１の欠陥比較情報に基づく画像欠陥の位置と異なる画像欠陥の位置が含まれることが判別されたときに警告を発する報知手段を有するものである。また、新たに欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の位置を表示する表示手段を有し、報知手段は、表示手段を制御して、第１の欠陥比較情報に基づく画像欠陥の位置と異なる新たな画像欠陥の位置をマーキングして表示するものである。
【００１０】
また、欠陥情報記憶手段の更新された欠陥情報に基づき、欠陥補正手段によって画像データの画像欠陥の補正が行われる。
【００１１】
【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。放射線発生装置１０はコントローラ４０によって制御される。この放射線発生装置１０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２０の撮像パネルに照射される。放射線画像読取装置２０では、照射された放射線の強度に基づく画像データを生成する。コントローラ４０では、放射線画像読取装置２０で生成された画像データを用いて、放射線画像の処理や表示あるいは記録等を行う。
【００１２】
図２は、放射線画像読取装置２０の構成を示している。この放射線画像読取装置２０では、照射された放射線の線量に応じて電気信号を出力する検出素子ＤＴ-(1,1)〜ＤＴ-(m,n)が２次元配置されて撮像パネル２２が構成される。
【００１３】
ここで、検出素子ＤＴは、照射された放射線の線量に応じた電気信号を出力するものであれば良い。例えば放射線が照射されたときに電子−正孔対が生成されて抵抗値が変化する光導電層を用いて検出素子が形成されている場合、この光導電層で生成された放射線量に応じた量の電荷が電荷蓄積コンデンサに蓄えられて、この電荷蓄積コンデンサに蓄えられた電荷を電気信号として出力する。なお、光導電層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。
【００１４】
また、検出素子ＤＴが、例えば放射線が照射されることにより蛍光を生ずるシンチレータ等を用いて形成されている場合、フォトダイオードにおいて、このシンチレータで生じた蛍光強度に基づく電気信号を生成して信号選択部２５に供給するものとしてもよい。なお、シンチレータとしては、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、ＭＸ：Ｔｌ（Ｍ＝Ｒｂ、Ｃｓ：Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ＬａＯＢｒ：Ａ（Ａ＝Ｔｂ、Ｔｍ）、ＹＴａＯ4、〔Ｙ,Ｓｒ〕ＴａＯ4：Ｎｂ、ＣａＷＯ4などが用いられ、特にＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＢａＦＣｌ：Ｅｕが望ましい。
【００１５】
撮像パネル２２の検出素子ＤＴ間には、走査線２２２-1〜２２２-mと信号線２２４-1〜２２４-nが例えば直交するように配設される。この走査線２２２-1〜２２２-mは走査駆動部２４と接続されており、走査駆動部２４では後述する読取制御部２７から供給された制御信号ＣＴＡに基づき読出信号ＲＳを生成して走査線２２２-1〜２２２-mのうちの１つ走査線２２２-p（pは1〜mのいずれかの値）に出力する。また信号線２２４-1〜２２４-nには電荷検出部２２６-1〜２２６-nが接続されており、電荷検出部２２６-1〜２２６-nでは、検出素子ＤＴから読み出した電荷の電荷量に応じた電圧信号ＳＶを生成する。
【００１６】
ここで、読出信号ＲＳによって、走査線２２２-pに接続された検出素子ＤＴ-(p,1)〜ＤＴ-(p,n)から、照射された放射線の線量に応じて電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷が読み出されると、電荷検出部２２６-1〜２２６-nでは、読み出した電荷の電荷量に応じた電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nを生成する。この電荷検出部２２６-1〜２２６-nで生成された電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nは信号選択部２５に供給される。
【００１７】
信号選択部２５は、複数のレジスタ２５ａを用いて構成されており、電荷検出部２２６-1〜２２６-nがレジスタ２５ａの数に応じて区分されて、１つのレジスタには隣接する所定の数の電荷検出部から電圧信号が供給される。各レジスタ２５ａにはＡ／Ｄ変換器２５ｂが接続されており、レジスタ２５ａでは、後述する読取制御部２７からの制御信号ＣＴＢに基づき、供給された電圧信号ＳＶを順次選択してＡ／Ｄ変換器２５ｂに供給することにより、例えば１２ビットないし１４ビットのディジタルの画像データＳＤを生成する。この信号選択部２５で生成された１画像分の画像データＳＤ-(1,1)〜ＳＤ-(m,n)は、読取制御部２７を介してコントローラ４０に供給される。
【００１８】
なお、撮像パネル２２の検出素子ＤＴを複数のブロックに分割して、各ブロックで並列して画像データを生成するものとすれば、１画像分の画像データＳＤ-(1,1)〜ＳＤ-(m,n)を速やかに得ることができる。
【００１９】
読取制御部２７には、コントローラ４０が接続されており、読取制御部２７ではコントローラ４０からの制御信号ＭＣＡに基づき、放射線発生装置１０での動作と同期して各種の制御信号、例えば放射線照射前に撮像パネル２２の電荷蓄積コンデンサに蓄えられている電荷を排出させるための初期化動作や、撮像パネル２２に照射された放射線に基づき電荷蓄積コンデンサに蓄えられた電荷を読み出して画像データＳＤを生成する処理等を行うための制御信号ＣＴＡ，ＣＴＢを生成する。
【００２０】
図３はコントローラ４０の構成を示しており、コントローラ４０の動作を制御するためのＣＰＵ(Central Processing Unit)４１には、システムバス４２と画像バス４３が接続される。なお、コントローラ４０の動作を制御するためのＣＰＵ４１は、メモリ４４に記憶された制御プログラムに基づいて動作制御を行う。
【００２１】
システムバス４２と画像バス４３には、メモリ４４、撮影制御部４６、画像メモリ制御部４８、表示制御部５５、ディスク制御部６１、出力インタフェース６０が接続されると共に、システムバス４２には欠陥検出部５０と警告出力部５１、欠陥補正部５２が接続されており、システムバス４２を利用してＣＰＵ４１によって各部の動作が制御されると共に、画像バス４３を介して各部間での画像データの転送等が行われる。また、撮影制御部４６を介して放射線発生装置１０での放射線の照射や放射線画像読取装置２０での放射線画像の読み取りの制御が行われる。
【００２２】
放射線画像読取装置２０から供給された１画像分の画像データＳＤは、撮影制御部４６や画像メモリ制御部４８を介して画像メモリ４９に記憶される。この画像メモリ制御部４８には、欠陥検出部５０と欠陥補正部５２が接続されており、欠陥検出部５０では、画像メモリ４９に書き込まれている画像データＳＤを用いて、検出信号からの電気信号の信号レベルが他の検出素子とは異なるレベルとなる検出素子の検出、すなわち画像欠陥の検出を行う。ここで、欠陥検出部５０で画像欠陥を検出したときには、画像欠陥の位置を示す情報ＦＤを生成してメモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶する。
【００２３】
ここで、ＣＰＵ４１では、新たに欠陥検出部５０で欠陥検出処理が行われて検出された欠陥数と予め設定された許容可能な画像欠陥の最大欠陥数（以下「最大許容欠陥数」という）を比較して、新たな欠陥検出処理によって検出された欠陥数が最大許容欠陥数よりも大きくなった場合に、警告信号ＡＲＭを生成して警告出力部５１に供給する。また、新たな欠陥検出処理によって検出された欠陥数とメモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数を比較して、新たな欠陥検出処理によって検出された欠陥数が大きくなった場合、あるいは欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数よりも所定量以上大きくなった場合にも、警告信号ＡＲＭを生成して警告出力部５１に供給する。また、新たな欠陥検出処理によって検出された画像欠陥の欠陥位置と欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥位置を比較して、新たな欠陥検出処理によって検出された画像欠陥の欠陥位置に、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥位置と異なる新たな欠陥位置を有する場合にも警告信号ＡＲＭを生成して警告出力部５１に供給する。
【００２４】
なお、ＣＰＵ４１では、新たに検出された欠陥数と最大許容欠陥数の比較処理や新たに検出された欠陥数と欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数の比較処理、および新たな欠陥検出処理によって検出された画像欠陥の欠陥位置と欠陥情報ＦＤに基づく欠陥位置との比較処理を行うものとしたが、これらの比較処理の何れか１つの比較処理あるいは複数の比較処理を組み合わせてＣＰＵ４１で行うこともできる。
【００２５】
警告出力部５１では、警告信号ＡＲＭに基づき撮像パネル２２の欠陥数が最大許容欠陥数よりも大きくなったことや欠陥数が増加あるいは所定量以上増加したことおよび新たな画像欠陥が生じたことを示す警告が音声で報知される。なお、警告は音声に限られるものではなく、後述する画像表示装置５６を利用して警告表示を行うものとしても良いことは勿論である。
【００２６】
欠陥補正部５２では、放射線を被写体に照射して作成された画像データＳＤが画像メモリ４９に書き込まれたときには、メモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の位置を示す情報ＦＤを用いて、画像メモリ４９の画像欠陥の画像データを補正を行い、新たな１画像分の画像データを生成して画像メモリ４９に記憶する。
【００２７】
画像メモリ４９に記憶された画像データは、読み出されて表示制御部５５やディスク制御部６１に供給される。
【００２８】
表示制御部５５には画像表示装置５６が接続されており、この画像表示装置５６の画面上には表示制御部５５に供給された画像データやメモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶された情報に基づき、例えば画像欠陥の補正前後の放射線画像や画像欠陥の位置が表示される。
【００２９】
また、放射線画像読取装置２０の画素数よりも画像表示装置５６の表示画素数が少ない場合には、ＣＰＵ４１によって画像データの間引きを行うことにより、画像表示装置５６の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５６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】
画像メモリ４９からディスク制御部６１に画像データを供給する際には、例えば連続して画像データを読み出してディスク制御部６１内のＦＩＦＯメモリに書き込み、その後順次ディスク装置６２に記録する。さらに、画像メモリ４９から読み出された画像データやディスク装置６２から読み出された画像データを出力インタフェース６０を介して外部機器１００に供給することもできる。
【００３１】
また、ＣＰＵ４１には入力インタフェース６３を介してキーボード等の入力装置６４が接続されており、入力装置６４を操作することで放射線画像の撮影や処理等が行われる。
【００３２】
なお、上述の実施の形態では、コントローラ４０で放射線発生装置１０と放射線画像読取装置２０の動作を制御するものとしたが、放射線画像読取装置２０の動作を放射線発生装置１０に同期させるものとし、放射線画像読取装置２０で画像データが得られたときに、この画像データをコントローラ４０に供給するものとしても良いことは勿論である。
【００３３】
次に動作について説明する。放射線画像の撮影を行う場合、放射線未照射画像データＳＤＡや放射線一様照射画像データＳＤＢあるいは放射線被写体照射画像データＳＤＣを放射線画像読取装置２０からコントローラ４０に供給するものとして、コントローラ４０の欠陥検出部５０で画像欠陥の検出を行う。
【００３４】
ここで、放射線未照射画像データＳＤＡは、撮像パネル２２の初期化動作、すなわち検出素子ＤＴの電荷蓄積コンデンサに蓄えられている電荷を排出させる動作を実施した後に、放射線未照射状態で生成された画像データである。また、放射線一様照射画像データＳＤＢは、初期化動作を実施し放射線を一様に照射してから生成された画像データであり、放射線被写体照射画像データＳＤＣは、初期化動作を実施した後に被写体を透過させて放射線を照射してから生成された画像データである。
【００３５】
この画像欠陥の検出では、放射線未照射画像データＳＤＡや放射線一様照射画像データＳＤＢあるいは放射線被写体照射画像データＳＤＣのいずれか１種類の画像データを用いて画像欠陥の検出を行っても良く、また複数種類の画像データを用いて画像欠陥の検出を行っても良い。さらに、画像データとして放射線未照射画像データＳＤＡ、放射線一様照射画像データＳＤＢのいずれか１つあるいは両方の画像データを用いることが望ましい。
【００３６】
図４は第１の画像欠陥の検出方法を説明するための図である。図４Ａは、画像メモリ４９に書き込まれている１画像分の画像データを示しており、この画像メモリ４９から例えば横方向に画像データを順次読み出し、図４Ｂに示すようにしきい値ＴＡＨ，ＴＡＬと比較されて画像欠陥の検出が行われる。
【００３７】
しきい値ＴＡＨ，ＴＡＬは例えば図５に示すように画像データのヒストグラムに基づいて設定される。正常な画像データの分布が図５の斜線部で示すような分布となる場合、低レベル側しきい値ＴＡＬは正常な画像データの分布よりも低レベル側に設定されると共に、高レベル側しきい値ＴＡＨは正常な画像データの分布よりも高レベル側に設定される。ここで、画像データのレベルが高レベル側しきい値ＴＡＨよりも大きくなる画素Ｐ(a,ba)や低レベル側しきい値ＴＡＬよりも小さくなる画素Ｐ(a,bb)は、画像欠陥を生ずる欠陥画素と判別されて、画素Ｐ(a,ba)，Ｐ(a,bb)の位置情報が画像欠陥の位置を示す情報として欠陥情報記憶領域４４ａに記憶される。
【００３８】
図６は画像欠陥の第２の検出方法を説明するための図である。図６Ａは、画像メモリ４９に書き込まれている１画像分の画像データを示しており、欠陥画素が生ずるか否かの判別が行われる画素Ｐ(c,d)に対して、例えば図６Ｂの斜線で示す周辺の８画素の画像データの平均レベルＭＤ(c,d)を求め、画素Ｐ(c,d)の画像データＳＤ(c,d）が平均レベルＭＤ(c,d)に対して所定範囲内（ＭＤ(c,d)−Ｗ〜ＭＤ(c,d)＋Ｗ）であるか否かの判別が行われる。ここで、画像データＳＤ(c,d）が所定範囲内（ＭＤ(c,d)−Ｗ〜ＭＤ(c,d)＋Ｗ）で無いときには画素Ｐ(c,d)が画像欠陥を生ずる欠陥画素と判別されて、画像欠陥の位置すなわち、画素Ｐ(c,d)の位置を示す情報が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶される。なお、平均レベルを算出するために用いられる画素の画像データは、図６Ｂの斜線で示す部分の８画素に限られるものでなく、例えばハッチングで示す部分を含めた２４画素の画像データ等を用いても良い。また、「Ｗ」はもともとの画像データがもつレベル変動（ノイズなどに依存する）を検出せずに画像欠陥を検出する範囲で、任意に決めることができる。
【００３９】
ところで、上述の第１および第２の画像欠陥の検出方法では、１画素毎に画像欠陥であるか否かを判別するものであるが、欠陥画素と正常画素の画像データのレベル差が大きくない場合には、レベル差が正常画素の画像データのレベル変動であるか画像欠陥であるか判別することが困難である。そこで、画像欠陥がライン状であるときには、欠陥画素と正常画素の画像データのレベル差が大きくない場合であっても画像欠陥を検出できる方法を第３の画像欠陥の検出方法として説明する。
【００４０】
図７は第３の画像欠陥の検出方法を説明するための図である。図７Ａは、画像メモリ４９に書き込まれている１画像分の画像データを示しており、この１画像分の画像データから、縦方向あるいは横方向に隣接する複数ライン分の画像データを読み出すことにより、読み出し方向と直交する方向での平均レベルが求められる。この求められた平均レベルが上述の第１の画像欠陥の検出方法と同様にしきい値と比較されて画像欠陥の検出が行われる。
【００４１】
例えば、図７Ａに示すように横方向のｅラインから（ｅ＋ｆ）ラインまでの（ｆ＋１）ライン分の画像データが画像メモリ４９から読み出されて、縦方向の画素列毎の平均レベルが算出されて、図７Ｂに示すように（ｆ＋１）ライン分の画像データを平均した１ラインの画像データが算出される。ここで、画像欠陥が縦方向のライン状である場合、欠陥画素と正常画素の画像データのレベル差が大きくない場合であっても、平均レベルを算出することによって正常画素の画像データのレベル信号の変動分を小さくすることができる。このため、図７Ｃに示すように１ライン分の画像データでは検出しにくい画素Ｐ(e+h,g)の画像欠陥も、（ｆ＋１）ライン分の画像データの平均レベルを算出することで、図７Ｂに示すように画素Ｐ(e〜e+f,g)に相当する画像データを正常画素の画像データとは異なるレベルとすることができるので、複数ライン分の画像データの平均レベルに応じて設定された低レベル側しきい値ＴＢＬおよび高レベル側しきい値ＴＢＨと求められた平均レベルを比較し、求められた平均レベルが設定された低レベル側しきい値ＴＢＬから高レベル側しきい値ＴＢＨまでの範囲内であるか否かを判別することによって容易にライン状の画像欠陥を検出することができる。また、求められた平均レベルがｅラインや（ｅ＋ｆ）ラインの周囲の画像データの平均レベルに対して所定範囲内であるか否かによってもライン状の画像欠陥を検出することができる。ここで、画像欠陥と判別されたときには、縦方向に（ｆ＋１）行分の画素すなわち画素Ｐ(e〜e+f,g)が欠陥画素と判別されて、画素Ｐ(e〜e+f,g)の位置を示す情報が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶される。
【００４２】
画像メモリ４９から読み出される画像データのヒストグラムが広い幅をもち、例えば図８Ａに示すように１ラインの放射線被写体照射画像データＳＤＣの信号レベルが広い範囲にある場合、画像メモリ４９から読み出された画像データとしきい値ＴＣＬおよびしきい値ＴＣＨを比較しただけでは画素Ｐ(q,r)の画像欠陥を検出することができない。そこで、被写体に応じた画像データから一様な勾配や低周波成分を除去するトレンド除去を行い、上述の第１〜第３の画像欠陥の検出方法を用いることにより、正しく画像欠陥の検出を行うことができる。
【００４３】
このトレンド除去の一例としては、１ライン分の画像データからスムージングを行って高周波成分を除くものとし、元の画像データからスムージングによって得られた画像データを減算あるいは除算することよって、図８Ｂに示すように低周波成分を除いた高周波成分だけの画像データＨＳＤＣが生成される。
【００４４】
また、トレンド除去を行った場合には、図５と比較して図９の斜線で示すように正常な画像データのヒストグラムの幅が狭いものとされる。このため、低レベル側しきい値ＴＤＬから高レベル側しきい値ＴＤＨまでの幅も、トレンド除去を行う前よりも狭く設定することができるので、画像欠陥の検出を精度良く行うことができる。また、画像データＨＳＤＣを用いて上述の第２および第３の画像欠陥の検出方法を行うことにより、画像欠陥を検出することができることは勿論である。
【００４５】
このようにして、欠陥検出部５０で画像欠陥を検出したときには、画像欠陥の位置や数を示す欠陥情報ＦＤを欠陥情報記憶領域４４ａに記憶する。なお、画像欠陥の検出では、上述の第１〜第３の画像欠陥の検出方法のいずれか１つの方法あるいは複数の検出方法を用いて画像欠陥の検出を行っても良く、更に他の方法を用いるものとしても良いことは勿論である。
【００４６】
ここで、欠陥情報記憶領域４４ａには、例えば画像欠陥を生ずる画素のアドレスを欠陥情報ＦＤとして記憶する。また欠陥情報記憶領域４４ａに、マップ形式で画像欠陥の欠陥情報ＦＤを記憶するものとしてもよい。すなわち、欠陥情報記憶領域４４ａに１画像分の画素と対応するメモリ領域を設けるものとし、画像欠陥が検出されたときには、この画像欠陥を生ずる画素の位置と対応するメモリ領域内の位置に所定のデータ値を書き込むものとしてもよい。例えば、正常画素の信号レベルを「１」、欠陥画素の信号レベルを「０」などとすることができる。
【００４７】
この欠陥検出部５０での画像欠陥の検出は、所定のタイミング例えば一定時間経過後、あるいは放射線画像の撮影が所定回数行われたときに実施する。また、ＣＰＵ４１では、画像欠陥の検出を行う毎に欠陥数が最大許容欠陥数よりも多いか否かを判別し、欠陥数が最大許容欠陥数よりも多い場合には警告信号ＡＲＭを生成する。この警告信号ＡＲＭを警告出力部５１に供給することにより、欠陥数が最大許容値を超えたことが警告されるので、撮像パネル２２で欠陥画素が増加して良好な放射線画像を得ることができなくなってしまうことを防止することができる。
【００４８】
また、ＣＰＵ４１では、画像欠陥の検出を行う毎に欠陥数が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥数よりも増加したか否かの判別も行う。ここで、欠陥数が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥数より多い、あるいは所定量以上増加したときにも警告信号ＡＲＭが生成されて、欠陥数が増加していることが報知される。このため、撮像パネル２２の放射線検出素子の欠陥数が増加するような場合を容易に判別することができる。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ４１では、画像欠陥の検出を行う毎に検出された欠陥位置に、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥位置と異なる新たな欠陥位置を有するか否かの判別も行う。ここで、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥位置とは異なる新たな欠陥位置が検出されたときにも警告信号ＡＲＭが生成されて、新たな画像欠陥が生じたことが報知される。このため、新たに画像欠陥の検出処理を行ったときに画像欠陥の欠陥数が増加していない場合であっても、新たな画像欠陥が発生したことを容易に判別することができる。
【００５０】
ここで、欠陥数が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数より多い場合や所定量以上増加した場合、あるいは新たな画像欠陥が生じたことが検出された場合には、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報を欠陥検出部５０で新たに生成された欠陥情報に置き換えて欠陥情報の更新を行うことにより、欠陥数が増加しているか否かや新たな画像欠陥が生じたか否かを正しく検出することができる。さらに、欠陥情報記憶領域４４ａに新たに生成された欠陥情報を追加して欠陥情報の更新を行うと共に、欠陥情報の追加の際には欠陥検出の実施のタイミング例えば実施の日時を合わせて記憶することにより、画像データがいつ撮影されたかに応じて画像欠陥の補正を行うことができる。このため、正常画素が欠陥画素となったときであっても、正常画素の状態であるときの画像データが欠陥画素の画像データとして判別されて補正が行われてしまうことを防止できる。
【００５１】
さらに、画像欠陥の位置を画像表示装置５６に表示する場合、図１０に示すように、欠陥検出部５０で新たに検出された画像欠陥の位置を他の欠陥位置と区別できるようにマーキング、例えば矢印表示や囲み表示とすれば、画像欠陥がどの様な位置で増加したかを容易に判別できる。
【００５２】
次に、画像メモリ４９に放射線被写体照射画像データＳＤＣが書き込まれると、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の欠陥情報ＦＤに基づき画像メモリ４９に書き込まれている放射線被写体照射画像データＳＤＣを用いて欠陥補正部５２で画像欠陥の位置の画像データの補正を行う。
【００５３】
欠陥補正部５２では、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の欠陥情報ＦＤを読み出して欠陥の位置を判別し、この判別された画像欠陥の画像データの補正を行う。この欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の欠陥情報ＦＤは、上述したように更新されるものである。ここで、画像欠陥の位置を示す情報として画像欠陥を生ずる画素のアドレスが記憶されているときには、記憶されたアドレスを順次読み出すことで画像欠陥の位置が判別される。またマップ形式で画像欠陥の欠陥情報が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されているときには、メモリ領域内のデータ値が所定のデータ値であるか否かを順次検出することにより画像欠陥であるか否かを判別することができる。さらに、更新された欠陥情報ＦＤを用いることで画像欠陥を確実に判別することができる。
【００５４】
欠陥補正部５２で画像欠陥の位置が判別されると、画像欠陥を生ずる画素の周囲の正常画素の画像データを画像メモリ４９から読み出し、この読み出した画像データを用いて補正を行う。補正方法の一例として、周囲の正常画素の画像データの平均レベルを欠陥画素の画像データとする、というものがある。図１１Ａに示すように、画像欠陥を生ずる画素Ｐ(s,t)の周囲が正常画素であるときには、画素Ｐ(s,t)の上下方向と左右方向に隣接する４画素、あるいは斜線で示す斜め方向に隣接する画素を含めた８画素、またはハッチングで示す部分を含めた２４画素の画像データの平均レベルが算出されて、この平均レベルが補正後の画素Ｐ(s,t)の画像データとされる。なお、欠陥画素が周囲にある場合には、この欠陥画素を除いた正常画素の画像データのみを用いて補正を行う。
【００５５】
また、画像欠陥を補正する場合には、画素Ｐ(s,t)からの距離によって画像データの重み付けを行うものとし、重み付けがなされた画像データの平均レベルを補正後の画像データとすることもできる。例えば図１１Ｂに示すように、画素Ｐ(s,t)の中心から上下左右の画素の中心までの距離を「１」としたとき斜めの画素の中心までの距離が「√２」であることから、斜めの画素の画像データを（１／√２）倍して重み付けを行い、重み付けがなされた画像データの平均レベルが補正後の画像データとされる。
【００５６】
なお、欠陥補正部５２での補正方法は、上述の方法に限られるものではなく、例えば『「Restoring Spline Interpolation of CT Images」IEEE TRANSACTION ON MEDICAL IMAGING VOL.MI-2,NO3 SEPTEMBER 1983 、「Cubic Convolution for Digital Image Processing IEEE TRANSACTION ON ACOUSTICS AND SIGNAL PROCESSING VOL.ASSP-29」』に記載されているニアレスト・ネイバー補間、ベルースプライン補間、リニア補間、キュービック・コンボリュージョン補間等によって得られた画像データを補正後の画像データとして用いるものとしてもよい。
【００５７】
このように、欠陥補正部５２では、メモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている更新された欠陥情報を用いることにより、画像欠陥を確実に補正することが可能となり、良好な放射線画像を得ることができる。
【００５８】
また、欠陥検出部５０では自動的に画像欠陥の検出を行い、検出された画像欠陥の欠陥情報ＦＤを欠陥情報記憶領域４４ａに記憶するものとしたが、図示しない画像表示装置の画面上に撮影画像を表示させて、表示された撮影画像からユーザが画像欠陥を検出したときには、この検出された画像欠陥の位置を情報ＦＤとして欠陥情報記憶領域４４ａに書き込むことができるようにしてもよい。この場合、欠陥検出部５０で検出することができない画像欠陥が生じていても画像欠陥の補正を行うことができるので、更に良好な放射線画像を得ることができる。また、画像欠陥の自動検出とユーザが画像欠陥を検出する方法を合わせて行うものとすれば更に有効である。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では、画像メモリ、欠陥検出部、欠陥補正部および画像表示装置がコントローラ４０に設けられている場合について説明したが、これらを放射線画像読取装置２０に設けるものとして、放射線画像読取装置側で良好な放射線画像を表示したり、画像欠陥の位置を容易に判別可能としてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、予め設定された第１の欠陥と新たに欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の第２の欠陥が比較されて、比較結果に基づき報知手段によって警告がなされる。このため、画像欠陥の欠陥数の増加や新たな画像欠陥の発生を容易に知ることができるので、良好な放射線画像を得ることができなくなってしまうことを防止することができる。
【００６１】
また、第２の画像欠陥の欠陥数が第１の画像欠陥の欠陥数よりも多くあるいは所定量以上多くなったとき、あるいは第１の画像欠陥の欠陥位置とは異なる新たな画像欠陥が検出されたときには、欠陥情報記憶手段に記憶されている欠陥情報が更新されるので、画像欠陥の発生や増加の状況を正しく検出することができる。
【００６２】
さらに、欠陥検出手段によって新たに検出された画像欠陥の位置が表示手段にマーキングして表示されるので、いずれの位置で欠陥が増加しているか容易に判別できる。
【００６３】
また、更新された欠陥情報を用いることで画像欠陥を確実に補正して良好な放射線画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】放射線画像読取装置の構成を示す図である。
【図３】コントローラの構成を示す図である。
【図４】第１の欠陥画素検出方法を説明するための図である。
【図５】しきい値の設定方法を説明するための図である。
【図６】第２の欠陥画素検出方法を説明するための図である。
【図７】第３の欠陥画素検出方法を説明するための図である。
【図８】トレンド除去を説明するための図である。
【図９】トレンド除去を行ったときのしきい値の設定方法を説明するための図である。
【図１０】画像欠陥表示を示す図である。
【図１１】欠陥画素の画像データの補正方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 放射線発生装置
２０ 放射線画像読取装置
２２ 撮像パネル
２４ 走査駆動部
２５ 信号選択部
２７ 読取制御部
２９ パネル駆動部
４０ コントローラ
４１ ＣＰＵ(Central Processing Unit)
４４ メモリ
４４ａ 欠陥情報記憶領域
４８ 画像メモリ制御部
４９ 画像メモリ
５０ 欠陥検出部
５１ 警告出力部
５２ 欠陥補正部
５５ 表示制御部
５６ 画像表示装置
【発明の属する技術分野】
この発明は放射線画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、疾病の診断等のため、放射線画像を得ることができる放射線画像処理装置が知られている。この放射線画像処理装置では、例えば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シート状とした輝尽性蛍光体シートが用いられる。この輝尽性蛍光体シートを用いる装置では、被写体を透過した放射線を輝尽性蛍光体シートに照射することで被写体の放射線画像情報を記録し、この情報が記録された輝尽性蛍光体シートにレーザ光等を照射して得られる輝尽発光を集光して光電素子で電気信号に変換することにより、この電気信号に基づいて放射線画像の画像データが生成される。さらに、Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ(ＦＰＤ)と呼ばれる、２次元的に配列された複数の検出素子で照射された放射線の線量に応じた電気信号を生成し、この電気信号に基づいて画像データが生成される装置も使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複数の検出素子が２次元的に配列されているＦＰＤでは、照射された放射線の線量に対する電気信号の信号レベル（信号値）が全ての検出素子で均一ではなく、破損した素子や不良な素子など信号レベルが他の検出素子とは異なったレベル、すなわち異常なレベルとなってしまう検出素子（以下「欠陥画素」という）を含む場合がある。このような欠陥画素を含む場合には、ＦＰＤから読み出された信号に基づく画像データにおいて画像欠陥が生じてしまうことから、撮影画像から病変等の読影をする際に、その妨げとなってしまう場合が生じてしまう。そのため、これらの画像欠陥を周囲の正常な画素の画像データで補正する必要が生じてくる。
【０００４】
また、画像欠陥は増加することがある。このため、画像欠陥の増加や画像欠陥の位置を正しく把握しておかなければ補正を正確に行うことができない。
【０００５】
そこで、この発明では、画像欠陥が生じたことを正しく検出して容易に画像欠陥を判別することができる放射線画像処理装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放射線画像処理装置は、２次元的に配列された複数の放射線検出素子からの出力信号に基づいて画像データを作成する画像データ作成手段と、画像データ作成手段で作成された第１の画像データから画像欠陥を検出すると共に、検出された画像欠陥の位置を含む欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、欠陥検出手段で生成された欠陥情報を記憶する欠陥情報記憶手段と、欠陥情報記憶手段に記憶されている画像欠陥の位置を含む第１の欠陥比較情報と、新たに欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の位置を含む第２の欠陥比較情報を比較する欠陥比較手段と、欠陥比較手段によって第２の欠陥比較情報に、第１の欠陥比較情報に基づく画像欠陥の位置と異なる画像欠陥の位置が含まれることが判別されたときに警告を発する報知手段を有するものである。また、新たに欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の位置を表示する表示手段を有し、報知手段は、表示手段を制御して、第１の欠陥比較情報に基づく画像欠陥の位置と異なる新たな画像欠陥の位置をマーキングして表示するものである。
【００１０】
また、欠陥情報記憶手段の更新された欠陥情報に基づき、欠陥補正手段によって画像データの画像欠陥の補正が行われる。
【００１１】
【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。放射線発生装置１０はコントローラ４０によって制御される。この放射線発生装置１０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２０の撮像パネルに照射される。放射線画像読取装置２０では、照射された放射線の強度に基づく画像データを生成する。コントローラ４０では、放射線画像読取装置２０で生成された画像データを用いて、放射線画像の処理や表示あるいは記録等を行う。
【００１２】
図２は、放射線画像読取装置２０の構成を示している。この放射線画像読取装置２０では、照射された放射線の線量に応じて電気信号を出力する検出素子ＤＴ-(1,1)〜ＤＴ-(m,n)が２次元配置されて撮像パネル２２が構成される。
【００１３】
ここで、検出素子ＤＴは、照射された放射線の線量に応じた電気信号を出力するものであれば良い。例えば放射線が照射されたときに電子−正孔対が生成されて抵抗値が変化する光導電層を用いて検出素子が形成されている場合、この光導電層で生成された放射線量に応じた量の電荷が電荷蓄積コンデンサに蓄えられて、この電荷蓄積コンデンサに蓄えられた電荷を電気信号として出力する。なお、光導電層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。
【００１４】
また、検出素子ＤＴが、例えば放射線が照射されることにより蛍光を生ずるシンチレータ等を用いて形成されている場合、フォトダイオードにおいて、このシンチレータで生じた蛍光強度に基づく電気信号を生成して信号選択部２５に供給するものとしてもよい。なお、シンチレータとしては、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、ＭＸ：Ｔｌ（Ｍ＝Ｒｂ、Ｃｓ：Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ＢａＦＸ：Ｅｕ（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ＬａＯＢｒ：Ａ（Ａ＝Ｔｂ、Ｔｍ）、ＹＴａＯ4、〔Ｙ,Ｓｒ〕ＴａＯ4：Ｎｂ、ＣａＷＯ4などが用いられ、特にＧｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ、ＣｓＩ：Ｔｌ、ＢａＦＣｌ：Ｅｕが望ましい。
【００１５】
撮像パネル２２の検出素子ＤＴ間には、走査線２２２-1〜２２２-mと信号線２２４-1〜２２４-nが例えば直交するように配設される。この走査線２２２-1〜２２２-mは走査駆動部２４と接続されており、走査駆動部２４では後述する読取制御部２７から供給された制御信号ＣＴＡに基づき読出信号ＲＳを生成して走査線２２２-1〜２２２-mのうちの１つ走査線２２２-p（pは1〜mのいずれかの値）に出力する。また信号線２２４-1〜２２４-nには電荷検出部２２６-1〜２２６-nが接続されており、電荷検出部２２６-1〜２２６-nでは、検出素子ＤＴから読み出した電荷の電荷量に応じた電圧信号ＳＶを生成する。
【００１６】
ここで、読出信号ＲＳによって、走査線２２２-pに接続された検出素子ＤＴ-(p,1)〜ＤＴ-(p,n)から、照射された放射線の線量に応じて電荷蓄積コンデンサに蓄積された電荷が読み出されると、電荷検出部２２６-1〜２２６-nでは、読み出した電荷の電荷量に応じた電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nを生成する。この電荷検出部２２６-1〜２２６-nで生成された電圧信号ＳＶ-1〜ＳＶ-nは信号選択部２５に供給される。
【００１７】
信号選択部２５は、複数のレジスタ２５ａを用いて構成されており、電荷検出部２２６-1〜２２６-nがレジスタ２５ａの数に応じて区分されて、１つのレジスタには隣接する所定の数の電荷検出部から電圧信号が供給される。各レジスタ２５ａにはＡ／Ｄ変換器２５ｂが接続されており、レジスタ２５ａでは、後述する読取制御部２７からの制御信号ＣＴＢに基づき、供給された電圧信号ＳＶを順次選択してＡ／Ｄ変換器２５ｂに供給することにより、例えば１２ビットないし１４ビットのディジタルの画像データＳＤを生成する。この信号選択部２５で生成された１画像分の画像データＳＤ-(1,1)〜ＳＤ-(m,n)は、読取制御部２７を介してコントローラ４０に供給される。
【００１８】
なお、撮像パネル２２の検出素子ＤＴを複数のブロックに分割して、各ブロックで並列して画像データを生成するものとすれば、１画像分の画像データＳＤ-(1,1)〜ＳＤ-(m,n)を速やかに得ることができる。
【００１９】
読取制御部２７には、コントローラ４０が接続されており、読取制御部２７ではコントローラ４０からの制御信号ＭＣＡに基づき、放射線発生装置１０での動作と同期して各種の制御信号、例えば放射線照射前に撮像パネル２２の電荷蓄積コンデンサに蓄えられている電荷を排出させるための初期化動作や、撮像パネル２２に照射された放射線に基づき電荷蓄積コンデンサに蓄えられた電荷を読み出して画像データＳＤを生成する処理等を行うための制御信号ＣＴＡ，ＣＴＢを生成する。
【００２０】
図３はコントローラ４０の構成を示しており、コントローラ４０の動作を制御するためのＣＰＵ(Central Processing Unit)４１には、システムバス４２と画像バス４３が接続される。なお、コントローラ４０の動作を制御するためのＣＰＵ４１は、メモリ４４に記憶された制御プログラムに基づいて動作制御を行う。
【００２１】
システムバス４２と画像バス４３には、メモリ４４、撮影制御部４６、画像メモリ制御部４８、表示制御部５５、ディスク制御部６１、出力インタフェース６０が接続されると共に、システムバス４２には欠陥検出部５０と警告出力部５１、欠陥補正部５２が接続されており、システムバス４２を利用してＣＰＵ４１によって各部の動作が制御されると共に、画像バス４３を介して各部間での画像データの転送等が行われる。また、撮影制御部４６を介して放射線発生装置１０での放射線の照射や放射線画像読取装置２０での放射線画像の読み取りの制御が行われる。
【００２２】
放射線画像読取装置２０から供給された１画像分の画像データＳＤは、撮影制御部４６や画像メモリ制御部４８を介して画像メモリ４９に記憶される。この画像メモリ制御部４８には、欠陥検出部５０と欠陥補正部５２が接続されており、欠陥検出部５０では、画像メモリ４９に書き込まれている画像データＳＤを用いて、検出信号からの電気信号の信号レベルが他の検出素子とは異なるレベルとなる検出素子の検出、すなわち画像欠陥の検出を行う。ここで、欠陥検出部５０で画像欠陥を検出したときには、画像欠陥の位置を示す情報ＦＤを生成してメモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶する。
【００２３】
ここで、ＣＰＵ４１では、新たに欠陥検出部５０で欠陥検出処理が行われて検出された欠陥数と予め設定された許容可能な画像欠陥の最大欠陥数（以下「最大許容欠陥数」という）を比較して、新たな欠陥検出処理によって検出された欠陥数が最大許容欠陥数よりも大きくなった場合に、警告信号ＡＲＭを生成して警告出力部５１に供給する。また、新たな欠陥検出処理によって検出された欠陥数とメモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数を比較して、新たな欠陥検出処理によって検出された欠陥数が大きくなった場合、あるいは欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数よりも所定量以上大きくなった場合にも、警告信号ＡＲＭを生成して警告出力部５１に供給する。また、新たな欠陥検出処理によって検出された画像欠陥の欠陥位置と欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥位置を比較して、新たな欠陥検出処理によって検出された画像欠陥の欠陥位置に、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥位置と異なる新たな欠陥位置を有する場合にも警告信号ＡＲＭを生成して警告出力部５１に供給する。
【００２４】
なお、ＣＰＵ４１では、新たに検出された欠陥数と最大許容欠陥数の比較処理や新たに検出された欠陥数と欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数の比較処理、および新たな欠陥検出処理によって検出された画像欠陥の欠陥位置と欠陥情報ＦＤに基づく欠陥位置との比較処理を行うものとしたが、これらの比較処理の何れか１つの比較処理あるいは複数の比較処理を組み合わせてＣＰＵ４１で行うこともできる。
【００２５】
警告出力部５１では、警告信号ＡＲＭに基づき撮像パネル２２の欠陥数が最大許容欠陥数よりも大きくなったことや欠陥数が増加あるいは所定量以上増加したことおよび新たな画像欠陥が生じたことを示す警告が音声で報知される。なお、警告は音声に限られるものではなく、後述する画像表示装置５６を利用して警告表示を行うものとしても良いことは勿論である。
【００２６】
欠陥補正部５２では、放射線を被写体に照射して作成された画像データＳＤが画像メモリ４９に書き込まれたときには、メモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の位置を示す情報ＦＤを用いて、画像メモリ４９の画像欠陥の画像データを補正を行い、新たな１画像分の画像データを生成して画像メモリ４９に記憶する。
【００２７】
画像メモリ４９に記憶された画像データは、読み出されて表示制御部５５やディスク制御部６１に供給される。
【００２８】
表示制御部５５には画像表示装置５６が接続されており、この画像表示装置５６の画面上には表示制御部５５に供給された画像データやメモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶された情報に基づき、例えば画像欠陥の補正前後の放射線画像や画像欠陥の位置が表示される。
【００２９】
また、放射線画像読取装置２０の画素数よりも画像表示装置５６の表示画素数が少ない場合には、ＣＰＵ４１によって画像データの間引きを行うことにより、画像表示装置５６の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５６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】
画像メモリ４９からディスク制御部６１に画像データを供給する際には、例えば連続して画像データを読み出してディスク制御部６１内のＦＩＦＯメモリに書き込み、その後順次ディスク装置６２に記録する。さらに、画像メモリ４９から読み出された画像データやディスク装置６２から読み出された画像データを出力インタフェース６０を介して外部機器１００に供給することもできる。
【００３１】
また、ＣＰＵ４１には入力インタフェース６３を介してキーボード等の入力装置６４が接続されており、入力装置６４を操作することで放射線画像の撮影や処理等が行われる。
【００３２】
なお、上述の実施の形態では、コントローラ４０で放射線発生装置１０と放射線画像読取装置２０の動作を制御するものとしたが、放射線画像読取装置２０の動作を放射線発生装置１０に同期させるものとし、放射線画像読取装置２０で画像データが得られたときに、この画像データをコントローラ４０に供給するものとしても良いことは勿論である。
【００３３】
次に動作について説明する。放射線画像の撮影を行う場合、放射線未照射画像データＳＤＡや放射線一様照射画像データＳＤＢあるいは放射線被写体照射画像データＳＤＣを放射線画像読取装置２０からコントローラ４０に供給するものとして、コントローラ４０の欠陥検出部５０で画像欠陥の検出を行う。
【００３４】
ここで、放射線未照射画像データＳＤＡは、撮像パネル２２の初期化動作、すなわち検出素子ＤＴの電荷蓄積コンデンサに蓄えられている電荷を排出させる動作を実施した後に、放射線未照射状態で生成された画像データである。また、放射線一様照射画像データＳＤＢは、初期化動作を実施し放射線を一様に照射してから生成された画像データであり、放射線被写体照射画像データＳＤＣは、初期化動作を実施した後に被写体を透過させて放射線を照射してから生成された画像データである。
【００３５】
この画像欠陥の検出では、放射線未照射画像データＳＤＡや放射線一様照射画像データＳＤＢあるいは放射線被写体照射画像データＳＤＣのいずれか１種類の画像データを用いて画像欠陥の検出を行っても良く、また複数種類の画像データを用いて画像欠陥の検出を行っても良い。さらに、画像データとして放射線未照射画像データＳＤＡ、放射線一様照射画像データＳＤＢのいずれか１つあるいは両方の画像データを用いることが望ましい。
【００３６】
図４は第１の画像欠陥の検出方法を説明するための図である。図４Ａは、画像メモリ４９に書き込まれている１画像分の画像データを示しており、この画像メモリ４９から例えば横方向に画像データを順次読み出し、図４Ｂに示すようにしきい値ＴＡＨ，ＴＡＬと比較されて画像欠陥の検出が行われる。
【００３７】
しきい値ＴＡＨ，ＴＡＬは例えば図５に示すように画像データのヒストグラムに基づいて設定される。正常な画像データの分布が図５の斜線部で示すような分布となる場合、低レベル側しきい値ＴＡＬは正常な画像データの分布よりも低レベル側に設定されると共に、高レベル側しきい値ＴＡＨは正常な画像データの分布よりも高レベル側に設定される。ここで、画像データのレベルが高レベル側しきい値ＴＡＨよりも大きくなる画素Ｐ(a,ba)や低レベル側しきい値ＴＡＬよりも小さくなる画素Ｐ(a,bb)は、画像欠陥を生ずる欠陥画素と判別されて、画素Ｐ(a,ba)，Ｐ(a,bb)の位置情報が画像欠陥の位置を示す情報として欠陥情報記憶領域４４ａに記憶される。
【００３８】
図６は画像欠陥の第２の検出方法を説明するための図である。図６Ａは、画像メモリ４９に書き込まれている１画像分の画像データを示しており、欠陥画素が生ずるか否かの判別が行われる画素Ｐ(c,d)に対して、例えば図６Ｂの斜線で示す周辺の８画素の画像データの平均レベルＭＤ(c,d)を求め、画素Ｐ(c,d)の画像データＳＤ(c,d）が平均レベルＭＤ(c,d)に対して所定範囲内（ＭＤ(c,d)−Ｗ〜ＭＤ(c,d)＋Ｗ）であるか否かの判別が行われる。ここで、画像データＳＤ(c,d）が所定範囲内（ＭＤ(c,d)−Ｗ〜ＭＤ(c,d)＋Ｗ）で無いときには画素Ｐ(c,d)が画像欠陥を生ずる欠陥画素と判別されて、画像欠陥の位置すなわち、画素Ｐ(c,d)の位置を示す情報が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶される。なお、平均レベルを算出するために用いられる画素の画像データは、図６Ｂの斜線で示す部分の８画素に限られるものでなく、例えばハッチングで示す部分を含めた２４画素の画像データ等を用いても良い。また、「Ｗ」はもともとの画像データがもつレベル変動（ノイズなどに依存する）を検出せずに画像欠陥を検出する範囲で、任意に決めることができる。
【００３９】
ところで、上述の第１および第２の画像欠陥の検出方法では、１画素毎に画像欠陥であるか否かを判別するものであるが、欠陥画素と正常画素の画像データのレベル差が大きくない場合には、レベル差が正常画素の画像データのレベル変動であるか画像欠陥であるか判別することが困難である。そこで、画像欠陥がライン状であるときには、欠陥画素と正常画素の画像データのレベル差が大きくない場合であっても画像欠陥を検出できる方法を第３の画像欠陥の検出方法として説明する。
【００４０】
図７は第３の画像欠陥の検出方法を説明するための図である。図７Ａは、画像メモリ４９に書き込まれている１画像分の画像データを示しており、この１画像分の画像データから、縦方向あるいは横方向に隣接する複数ライン分の画像データを読み出すことにより、読み出し方向と直交する方向での平均レベルが求められる。この求められた平均レベルが上述の第１の画像欠陥の検出方法と同様にしきい値と比較されて画像欠陥の検出が行われる。
【００４１】
例えば、図７Ａに示すように横方向のｅラインから（ｅ＋ｆ）ラインまでの（ｆ＋１）ライン分の画像データが画像メモリ４９から読み出されて、縦方向の画素列毎の平均レベルが算出されて、図７Ｂに示すように（ｆ＋１）ライン分の画像データを平均した１ラインの画像データが算出される。ここで、画像欠陥が縦方向のライン状である場合、欠陥画素と正常画素の画像データのレベル差が大きくない場合であっても、平均レベルを算出することによって正常画素の画像データのレベル信号の変動分を小さくすることができる。このため、図７Ｃに示すように１ライン分の画像データでは検出しにくい画素Ｐ(e+h,g)の画像欠陥も、（ｆ＋１）ライン分の画像データの平均レベルを算出することで、図７Ｂに示すように画素Ｐ(e〜e+f,g)に相当する画像データを正常画素の画像データとは異なるレベルとすることができるので、複数ライン分の画像データの平均レベルに応じて設定された低レベル側しきい値ＴＢＬおよび高レベル側しきい値ＴＢＨと求められた平均レベルを比較し、求められた平均レベルが設定された低レベル側しきい値ＴＢＬから高レベル側しきい値ＴＢＨまでの範囲内であるか否かを判別することによって容易にライン状の画像欠陥を検出することができる。また、求められた平均レベルがｅラインや（ｅ＋ｆ）ラインの周囲の画像データの平均レベルに対して所定範囲内であるか否かによってもライン状の画像欠陥を検出することができる。ここで、画像欠陥と判別されたときには、縦方向に（ｆ＋１）行分の画素すなわち画素Ｐ(e〜e+f,g)が欠陥画素と判別されて、画素Ｐ(e〜e+f,g)の位置を示す情報が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶される。
【００４２】
画像メモリ４９から読み出される画像データのヒストグラムが広い幅をもち、例えば図８Ａに示すように１ラインの放射線被写体照射画像データＳＤＣの信号レベルが広い範囲にある場合、画像メモリ４９から読み出された画像データとしきい値ＴＣＬおよびしきい値ＴＣＨを比較しただけでは画素Ｐ(q,r)の画像欠陥を検出することができない。そこで、被写体に応じた画像データから一様な勾配や低周波成分を除去するトレンド除去を行い、上述の第１〜第３の画像欠陥の検出方法を用いることにより、正しく画像欠陥の検出を行うことができる。
【００４３】
このトレンド除去の一例としては、１ライン分の画像データからスムージングを行って高周波成分を除くものとし、元の画像データからスムージングによって得られた画像データを減算あるいは除算することよって、図８Ｂに示すように低周波成分を除いた高周波成分だけの画像データＨＳＤＣが生成される。
【００４４】
また、トレンド除去を行った場合には、図５と比較して図９の斜線で示すように正常な画像データのヒストグラムの幅が狭いものとされる。このため、低レベル側しきい値ＴＤＬから高レベル側しきい値ＴＤＨまでの幅も、トレンド除去を行う前よりも狭く設定することができるので、画像欠陥の検出を精度良く行うことができる。また、画像データＨＳＤＣを用いて上述の第２および第３の画像欠陥の検出方法を行うことにより、画像欠陥を検出することができることは勿論である。
【００４５】
このようにして、欠陥検出部５０で画像欠陥を検出したときには、画像欠陥の位置や数を示す欠陥情報ＦＤを欠陥情報記憶領域４４ａに記憶する。なお、画像欠陥の検出では、上述の第１〜第３の画像欠陥の検出方法のいずれか１つの方法あるいは複数の検出方法を用いて画像欠陥の検出を行っても良く、更に他の方法を用いるものとしても良いことは勿論である。
【００４６】
ここで、欠陥情報記憶領域４４ａには、例えば画像欠陥を生ずる画素のアドレスを欠陥情報ＦＤとして記憶する。また欠陥情報記憶領域４４ａに、マップ形式で画像欠陥の欠陥情報ＦＤを記憶するものとしてもよい。すなわち、欠陥情報記憶領域４４ａに１画像分の画素と対応するメモリ領域を設けるものとし、画像欠陥が検出されたときには、この画像欠陥を生ずる画素の位置と対応するメモリ領域内の位置に所定のデータ値を書き込むものとしてもよい。例えば、正常画素の信号レベルを「１」、欠陥画素の信号レベルを「０」などとすることができる。
【００４７】
この欠陥検出部５０での画像欠陥の検出は、所定のタイミング例えば一定時間経過後、あるいは放射線画像の撮影が所定回数行われたときに実施する。また、ＣＰＵ４１では、画像欠陥の検出を行う毎に欠陥数が最大許容欠陥数よりも多いか否かを判別し、欠陥数が最大許容欠陥数よりも多い場合には警告信号ＡＲＭを生成する。この警告信号ＡＲＭを警告出力部５１に供給することにより、欠陥数が最大許容値を超えたことが警告されるので、撮像パネル２２で欠陥画素が増加して良好な放射線画像を得ることができなくなってしまうことを防止することができる。
【００４８】
また、ＣＰＵ４１では、画像欠陥の検出を行う毎に欠陥数が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥数よりも増加したか否かの判別も行う。ここで、欠陥数が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥数より多い、あるいは所定量以上増加したときにも警告信号ＡＲＭが生成されて、欠陥数が増加していることが報知される。このため、撮像パネル２２の放射線検出素子の欠陥数が増加するような場合を容易に判別することができる。
【００４９】
さらに、ＣＰＵ４１では、画像欠陥の検出を行う毎に検出された欠陥位置に、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥位置と異なる新たな欠陥位置を有するか否かの判別も行う。ここで、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報に基づく欠陥位置とは異なる新たな欠陥位置が検出されたときにも警告信号ＡＲＭが生成されて、新たな画像欠陥が生じたことが報知される。このため、新たに画像欠陥の検出処理を行ったときに画像欠陥の欠陥数が増加していない場合であっても、新たな画像欠陥が発生したことを容易に判別することができる。
【００５０】
ここで、欠陥数が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報ＦＤに基づく欠陥数より多い場合や所定量以上増加した場合、あるいは新たな画像欠陥が生じたことが検出された場合には、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている欠陥情報を欠陥検出部５０で新たに生成された欠陥情報に置き換えて欠陥情報の更新を行うことにより、欠陥数が増加しているか否かや新たな画像欠陥が生じたか否かを正しく検出することができる。さらに、欠陥情報記憶領域４４ａに新たに生成された欠陥情報を追加して欠陥情報の更新を行うと共に、欠陥情報の追加の際には欠陥検出の実施のタイミング例えば実施の日時を合わせて記憶することにより、画像データがいつ撮影されたかに応じて画像欠陥の補正を行うことができる。このため、正常画素が欠陥画素となったときであっても、正常画素の状態であるときの画像データが欠陥画素の画像データとして判別されて補正が行われてしまうことを防止できる。
【００５１】
さらに、画像欠陥の位置を画像表示装置５６に表示する場合、図１０に示すように、欠陥検出部５０で新たに検出された画像欠陥の位置を他の欠陥位置と区別できるようにマーキング、例えば矢印表示や囲み表示とすれば、画像欠陥がどの様な位置で増加したかを容易に判別できる。
【００５２】
次に、画像メモリ４９に放射線被写体照射画像データＳＤＣが書き込まれると、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の欠陥情報ＦＤに基づき画像メモリ４９に書き込まれている放射線被写体照射画像データＳＤＣを用いて欠陥補正部５２で画像欠陥の位置の画像データの補正を行う。
【００５３】
欠陥補正部５２では、欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の欠陥情報ＦＤを読み出して欠陥の位置を判別し、この判別された画像欠陥の画像データの補正を行う。この欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている画像欠陥の欠陥情報ＦＤは、上述したように更新されるものである。ここで、画像欠陥の位置を示す情報として画像欠陥を生ずる画素のアドレスが記憶されているときには、記憶されたアドレスを順次読み出すことで画像欠陥の位置が判別される。またマップ形式で画像欠陥の欠陥情報が欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されているときには、メモリ領域内のデータ値が所定のデータ値であるか否かを順次検出することにより画像欠陥であるか否かを判別することができる。さらに、更新された欠陥情報ＦＤを用いることで画像欠陥を確実に判別することができる。
【００５４】
欠陥補正部５２で画像欠陥の位置が判別されると、画像欠陥を生ずる画素の周囲の正常画素の画像データを画像メモリ４９から読み出し、この読み出した画像データを用いて補正を行う。補正方法の一例として、周囲の正常画素の画像データの平均レベルを欠陥画素の画像データとする、というものがある。図１１Ａに示すように、画像欠陥を生ずる画素Ｐ(s,t)の周囲が正常画素であるときには、画素Ｐ(s,t)の上下方向と左右方向に隣接する４画素、あるいは斜線で示す斜め方向に隣接する画素を含めた８画素、またはハッチングで示す部分を含めた２４画素の画像データの平均レベルが算出されて、この平均レベルが補正後の画素Ｐ(s,t)の画像データとされる。なお、欠陥画素が周囲にある場合には、この欠陥画素を除いた正常画素の画像データのみを用いて補正を行う。
【００５５】
また、画像欠陥を補正する場合には、画素Ｐ(s,t)からの距離によって画像データの重み付けを行うものとし、重み付けがなされた画像データの平均レベルを補正後の画像データとすることもできる。例えば図１１Ｂに示すように、画素Ｐ(s,t)の中心から上下左右の画素の中心までの距離を「１」としたとき斜めの画素の中心までの距離が「√２」であることから、斜めの画素の画像データを（１／√２）倍して重み付けを行い、重み付けがなされた画像データの平均レベルが補正後の画像データとされる。
【００５６】
なお、欠陥補正部５２での補正方法は、上述の方法に限られるものではなく、例えば『「Restoring Spline Interpolation of CT Images」IEEE TRANSACTION ON MEDICAL IMAGING VOL.MI-2,NO3 SEPTEMBER 1983 、「Cubic Convolution for Digital Image Processing IEEE TRANSACTION ON ACOUSTICS AND SIGNAL PROCESSING VOL.ASSP-29」』に記載されているニアレスト・ネイバー補間、ベルースプライン補間、リニア補間、キュービック・コンボリュージョン補間等によって得られた画像データを補正後の画像データとして用いるものとしてもよい。
【００５７】
このように、欠陥補正部５２では、メモリ４４の欠陥情報記憶領域４４ａに記憶されている更新された欠陥情報を用いることにより、画像欠陥を確実に補正することが可能となり、良好な放射線画像を得ることができる。
【００５８】
また、欠陥検出部５０では自動的に画像欠陥の検出を行い、検出された画像欠陥の欠陥情報ＦＤを欠陥情報記憶領域４４ａに記憶するものとしたが、図示しない画像表示装置の画面上に撮影画像を表示させて、表示された撮影画像からユーザが画像欠陥を検出したときには、この検出された画像欠陥の位置を情報ＦＤとして欠陥情報記憶領域４４ａに書き込むことができるようにしてもよい。この場合、欠陥検出部５０で検出することができない画像欠陥が生じていても画像欠陥の補正を行うことができるので、更に良好な放射線画像を得ることができる。また、画像欠陥の自動検出とユーザが画像欠陥を検出する方法を合わせて行うものとすれば更に有効である。
【００５９】
なお、上述の実施の形態では、画像メモリ、欠陥検出部、欠陥補正部および画像表示装置がコントローラ４０に設けられている場合について説明したが、これらを放射線画像読取装置２０に設けるものとして、放射線画像読取装置側で良好な放射線画像を表示したり、画像欠陥の位置を容易に判別可能としてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
この発明によれば、予め設定された第１の欠陥と新たに欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の第２の欠陥が比較されて、比較結果に基づき報知手段によって警告がなされる。このため、画像欠陥の欠陥数の増加や新たな画像欠陥の発生を容易に知ることができるので、良好な放射線画像を得ることができなくなってしまうことを防止することができる。
【００６１】
また、第２の画像欠陥の欠陥数が第１の画像欠陥の欠陥数よりも多くあるいは所定量以上多くなったとき、あるいは第１の画像欠陥の欠陥位置とは異なる新たな画像欠陥が検出されたときには、欠陥情報記憶手段に記憶されている欠陥情報が更新されるので、画像欠陥の発生や増加の状況を正しく検出することができる。
【００６２】
さらに、欠陥検出手段によって新たに検出された画像欠陥の位置が表示手段にマーキングして表示されるので、いずれの位置で欠陥が増加しているか容易に判別できる。
【００６３】
また、更新された欠陥情報を用いることで画像欠陥を確実に補正して良好な放射線画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放射線画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】放射線画像読取装置の構成を示す図である。
【図３】コントローラの構成を示す図である。
【図４】第１の欠陥画素検出方法を説明するための図である。
【図５】しきい値の設定方法を説明するための図である。
【図６】第２の欠陥画素検出方法を説明するための図である。
【図７】第３の欠陥画素検出方法を説明するための図である。
【図８】トレンド除去を説明するための図である。
【図９】トレンド除去を行ったときのしきい値の設定方法を説明するための図である。
【図１０】画像欠陥表示を示す図である。
【図１１】欠陥画素の画像データの補正方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０ 放射線発生装置
２０ 放射線画像読取装置
２２ 撮像パネル
２４ 走査駆動部
２５ 信号選択部
２７ 読取制御部
２９ パネル駆動部
４０ コントローラ
４１ ＣＰＵ(Central Processing Unit)
４４ メモリ
４４ａ 欠陥情報記憶領域
４８ 画像メモリ制御部
４９ 画像メモリ
５０ 欠陥検出部
５１ 警告出力部
５２ 欠陥補正部
５５ 表示制御部
５６ 画像表示装置
Claims (4)
- ２次元的に配列された複数の放射線検出素子からの出力信号に基づいて画像データを作成する画像データ作成手段と、
前記画像データ作成手段で作成された第１の画像データから画像欠陥を検出すると共に、検出された画像欠陥の位置を含む欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、
前記欠陥検出手段で生成された欠陥情報を記憶する欠陥情報記憶手段と、
前記欠陥情報記憶手段に記憶されている画像欠陥の位置を含む第１の欠陥比較情報と、新たに前記欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の位置を含む第２の欠陥比較情報を比較する欠陥比較手段と、
前記欠陥比較手段によって前記第２の欠陥比較情報に、前記第１の欠陥比較情報に基づく画像欠陥の位置と異なる画像欠陥の位置が含まれることが判別されたときに警告を発する報知手段を有する
ことを特徴とする放射線画像処理装置。 - 前記新たに欠陥検出手段で生成された欠陥情報に基づく画像欠陥の位置を表示する表示手段を有し、
前記報知手段は、前記表示手段を制御して、前記第１の欠陥比較情報に基づく画像欠陥の位置と異なる新たな画像欠陥の位置をマーキングして表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置。 - 前記報知手段では、音声で警告を発する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の放射線画像処理装置。 - 前記欠陥情報記憶手段に記憶した欠陥情報に基づき、被写体を透過した放射線を前記複数の放射線検出素子に照射して前記画像データ作成手段で作成した画像データの画像欠陥を補正を行う欠陥補正手段を有する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の放射線画像処理装置。
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