JP4304465B2 - Radiation imaging device - Google Patents
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Description
この発明は、医療分野や、非破壊検査,RI(Radio isotope)検査,および光学検査などの工業分野や、原子力分野などに用いられる放射線撮像装置に係り、特に、検出された放射線に基づいて画像処理を行う技術に関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus used in the medical field, industrial fields such as nondestructive inspection, RI (Radio isotope) inspection, and optical inspection, and in the nuclear power field, and in particular, an image based on detected radiation. The present invention relates to processing technology.
X線を例に採ると、放射線撮像装置において画像処理は、フラットパネル型放射線検出器(FPD)などに代表される放射線検出手段で検出された放射線に基づいて行われる。上述したFPDは、感応膜が基板上に積層されて構成されており、その感応膜に入射した放射線を検出して、検出された放射線を電荷に変換して、2次元アレイ状に配置されたキャパシタに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はスイッチング素子をONすることで読み出されて、電気信号として画像処理部に送り込まれて画像処理が行われる。したがって、キャパシタやスイッチング素子を構成する検出素子ごとに蓄積される電荷の量にバラツキがあり、それによって検出素子ごとの電気信号に基づく画素の画素値についてもバラツキがある。 Taking X-rays as an example, image processing in a radiation imaging apparatus is performed based on radiation detected by radiation detection means typified by a flat panel radiation detector (FPD). The FPD described above is configured by stacking a sensitive film on a substrate, detecting radiation incident on the sensitive film, converting the detected radiation into electric charges, and arranging the two-dimensional array. Charge is stored in the capacitor. The accumulated charge is read by turning on the switching element and sent to the image processing unit as an electrical signal for image processing. Therefore, there is a variation in the amount of charge accumulated for each detection element constituting the capacitor or the switching element, and accordingly, there is also a variation in the pixel value of the pixel based on the electrical signal for each detection element.
特に、検出素子として機能しない場合には、画素の値(画素値)が極端に大きくなって画像上で白く浮き出る、あるいは画素の値(画素値)が極端に小さくなって画像上で黒くなる。検出素子の感度が高い場合には、放射線が入射していない状態でも暗電流が発生して画素の値(画素値)が大きくなる。逆に、検出素子の感度が低い、あるいは検出素子にゴミなどが付着した場合には、画素の値(画素値)が小さくなる。このような画素は『欠損画素』と呼ばれている。 In particular, when it does not function as a detection element, the pixel value (pixel value) becomes extremely large and appears white on the image, or the pixel value (pixel value) becomes extremely small and becomes black on the image. When the sensitivity of the detection element is high, dark current is generated even when no radiation is incident, and the pixel value (pixel value) increases. On the contrary, when the sensitivity of the detection element is low or when dust or the like adheres to the detection element, the pixel value (pixel value) decreases. Such a pixel is called a “defective pixel”.
欠損画素を補間する手法として、欠損画素に隣接する複数個の画素の画素値から中央値の画素の画素値で欠損画素の画素値を置換するメディアンフィルタ処理や、隣接する画素の画素値に基づいて画素を補間する補間処理などがある。これらの処理では欠損画素に隣接する画素の画素値のパターンに関係なく、画素の画素値の情報のみに基づいて行われる。例えば、隣接する画素にも欠損画素があるパターンの場合には、その欠損画素の画素値の情報に基づいて補間あるいは置換される恐れがある。そこで、画素の画素値のパターンを考慮するために、欠損画素の画素値のパターンを分類して、その分類結果に応じて欠損画素の補間を行う補間処理の手法がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上述した特許文献1も含めてこれらの手法の場合には、値(画素値)が極端に異なる画素を欠損画素としてみなしている。したがって、正常な画素にも関わらず値(画素値)が極端に異なるだけで欠損画素として補間あるいは置換される恐れがある。その結果、画像処理を適切に行うことができなくなる恐れがある。 However, in the case of these methods including Patent Document 1 described above, pixels having extremely different values (pixel values) are regarded as defective pixels. Therefore, there is a possibility that interpolation or replacement may be performed as a defective pixel if the value (pixel value) is extremely different in spite of normal pixels. As a result, there is a risk that image processing cannot be performed properly.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、画像処理を適切に行うことができる放射線撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a radiation imaging apparatus that can appropriately perform image processing.
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。
すなわち、欠損画素を補間することで画像処理を適切に行うという発想を変えて、欠損画素をそのまま残す、あるいは必要に応じたときのみ補間して画像処理を行うことに着目してみた。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have obtained the following knowledge.
In other words, the idea of appropriately performing image processing by interpolating the missing pixels was changed, and attention was paid to leaving the missing pixels as they are, or performing image processing by interpolation only when necessary.
ただ、欠損画素あるいは欠損画素の恐れがある画素をそのまま残しても、欠損画素のある画像を得るだけである。そこで、別の手法を組み合わせることで画像処理を適切に行うことに想到した。ところで、テレビジョンやパーソナルコンピュータのモニタなどに代表される映像の分野では、『ウィンドウ・コントロール(Window Control)』という手法が行われている。この手法では、例えば図6(a)に示すように、モニタの一部に値(画素値)が極端に大きい画素があれば、図6(b)に示すように、値(画素値)が大きな画素(すなわち最大値の画素)の画素値に一致するように、残りの全ての画素の画素値について最大値から最小値までの範囲を確定するスケーリングを行うものである。なお、ウィンドウ・コントロールを自動で行うことを、本明細書では『AWC(Auto Window Control)』と定義づける。発明者は、最大値の画素を欠損画素あるいは欠損画素の恐れがある画素に置き換えることを考えた。してみれば、欠損画素をそのまま残しても、スケーリングを行えば、画像処理を適切に行うことが可能になる。なお、最小値の画素についても同じことが言えると考えられる。 However, even if a missing pixel or a pixel that may be a missing pixel is left as it is, an image with a missing pixel is only obtained. Therefore, the inventors came up with the idea of appropriately performing image processing by combining different methods. By the way, in the field of video typified by television and personal computer monitors, a method called “Window Control” is used. In this approach, for example, as shown in FIG. 6 (a), if there is some to a value (pixel value) is extremely large pixel of the monitor, as shown in FIG. 6 (b), the value (pixel value) Scaling is performed to determine the range from the maximum value to the minimum value for the pixel values of all the remaining pixels so as to match the pixel value of the large pixel (that is, the pixel having the maximum value). The automatic window control is defined as “AWC (Auto Window Control)” in this specification. The inventor has considered replacing the pixel having the maximum value with a pixel that is a defective pixel or a pixel that may be a defective pixel. Come to, and even leaving the defective pixel as it is, by performing the scaling, it is possible to perform image processing properly. The same can be said for the minimum value pixel.
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
請求項1に記載の発明は、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段を備え、検出された放射線に基づいて画像処理を行うことで、被検体の撮像を行う放射線撮像装置であって、検出された放射線に基づく画素の画素値のうち最大値または最小値の画素の画素値に残りの画素の画素値のうちの所定の画素の画素値が一致するように、スケーリングファクタを決定してスケーリングを行うとともに、残りの全ての画素の画素値について前記同じスケーリングファクタを用いてスケーリングを行う画素スケーリング手段を備え、画素スケーリング手段のスケーリングにより画像処理を行うことを特徴とするものである。
The present invention based on such knowledge has the following configuration.
The invention according to claim 1 is a radiation imaging apparatus that includes radiation detection means for detecting radiation that has passed through a subject, and that performs image processing based on the detected radiation, thereby imaging the subject. as the pixel value of a predetermined pixel among the pixel values of the remaining pixels to the pixel value of the pixel of the maximum value or a minimum value among the pixel values of the pixels based on the detected radiation are matched, to determine the scaling factor And pixel scaling means for scaling the pixel values of all the remaining pixels using the same scaling factor, and performing image processing by scaling of the pixel scaling means.
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、画素スケーリング手段は、検出された放射線に基づく画素の画素値のうち最大値または最小値の画素の画素値に残りの画素の画素値のうちの所定の画素の画素値が一致するように、スケーリングファクタを決定してスケーリングを行うとともに、残りの全ての画素の画素値について前記同じスケーリングファクタを用いてスケーリングを行う。その結果、スケーリングを行うことで画像処理を適切に行うことができる。また、最大値または最小値の画素が欠損画素でなく正常な画素であっても、その画素をそのまま残すので、その画素が補間されることなく画像処理を適切に行うことができる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 1, the pixel scaling means includes the pixel value of the remaining pixel in the pixel value of the pixel having the maximum value or the minimum value among the pixel values of the pixel based on the detected radiation. The scaling factor is determined and scaling is performed so that the pixel values of the predetermined pixels of the pixels coincide with each other, and the pixel values of all the remaining pixels are scaled using the same scaling factor . As a result, it is possible to appropriately perform image processing by performing scaling. Even if the pixel having the maximum value or the minimum value is not a defective pixel but a normal pixel, the pixel is left as it is, so that image processing can be appropriately performed without the pixel being interpolated.
最大値または最小値の画素が欠損画素と確定できる場合には、上述した発明において、欠損画素を検出する欠損画素検出手段と、欠損画素検出手段で検出された欠損画素の補間を行う欠損画素補間手段とを備え、画素スケーリング手段のスケーリングおよび欠損画素補間手段の補間により画像処理を行うのが好ましい(請求項2に記載の発明)。この場合には、画素を補間した状態での画像を得ることができ、画像処理をより一層適切に行うことができる。 In a case where the pixel having the maximum value or the minimum value can be determined as a defective pixel, in the above-described invention, the defective pixel detection unit that detects the defective pixel and the defective pixel interpolation that performs interpolation of the defective pixel detected by the defective pixel detection unit And image processing is performed by scaling of the pixel scaling means and interpolation of the missing pixel interpolation means (the invention according to claim 2). In this case, an image with pixels interpolated can be obtained, and image processing can be performed more appropriately.
また、上述した請求項2に記載の発明の一例は、上述した欠損画素検出手段は、画素スケーリング手段のスケーリングで用いられる最大値または最小値の画素を欠損画素として検出すること(請求項3に記載の発明)である。スケーリングで用いられる最大値または最小値の画素を欠損画素として検出することで、欠損画素の検出の手間を省くことができる。
According to an example of the invention described in
また、上述した請求項2に記載の発明の他の一例は、上述した欠損画素補間手段は、欠損画素の周辺の複数個の画素の画素値から中央値の画素の画素値を用いて欠損画素を補間すること(請求項4に記載の発明)である。つまり、メディアンフィルタ処理で中央値の画素の画素値で欠損画素を置換することで補間を行う。
Further, another example of the invention described in
この発明に係る放射線撮像装置によれば、画素スケーリング手段は、検出された放射線に基づく画素の画素値のうち最大値または最小値の画素の画素値に残りの画素の画素値のうちの所定の画素の画素値が一致するように、スケーリングファクタを決定してスケーリングを行うとともに、残りの全ての画素の画素値について前記同じスケーリングファクタを用いてスケーリングを行うので、最大値または最小値の画素をそのまま残した状態でスケーリングを行って画像処理を適切に行うことができる。 According to the radiation imaging apparatus according to the present invention, the pixel scaling unit is configured such that the pixel value of the pixel based on the detected radiation is the predetermined pixel value of the remaining pixels in the pixel value of the maximum or minimum pixel value. Scaling is performed by determining the scaling factor so that the pixel values of the pixels match , and the pixel values of all the remaining pixels are scaled using the same scaling factor. Image processing can be appropriately performed by performing scaling in a state in which it is left as it is.
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図1は、実施例に係るフラットパネル型X線検出器およびX線診断装置のブロック図であり、図2は、X線診断装置に用いられている画像処理部の具体的構成を示したブロック図であり、図3は、側面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路であり、図4は、平面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路である。本実施例では、放射線検出手段としてフラットパネル型X線検出器(以下、適宜「FPD」という)を例に採るとともに、放射線撮像装置としてX線診断装置を例に採って説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a flat panel X-ray detector and an X-ray diagnostic apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of an image processing unit used in the X-ray diagnostic apparatus. FIG. 3 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector viewed from the side, and FIG. 4 is an equivalent circuit of the flat panel X-ray detector viewed from above. In this embodiment, a flat panel X-ray detector (hereinafter referred to as “FPD” as appropriate) is taken as an example of radiation detection means, and an X-ray diagnostic apparatus is taken as an example of a radiation imaging apparatus.
本実施例に係るX線診断装置は、図1に示すように、被検体Mを載置する天板1と、その被検体Mに向けてX線を照射するX線管2と、被検体Mを透過したX線を検出するFPD3とを備えている。FPD3は、放射線検出手段に相当する。
As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment includes a top plate 1 on which a subject M is placed, an
X線診断装置は、他に、天板1の昇降および水平移動を制御する天板制御部4や、FPD3の走査を制御するFPD制御部5や、X線管2の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部6を有するX線管制御部7や、FPD3から電荷信号であるX線検出信号をディジタル化して取り出すA/D変換器8や、A/D変換器8から出力されたX線検出信号に基づいて種々の処理を行う他に後述するスケーリングや補間処理を行う画像処理部9や、これらの各構成部を統括するコントローラ10や、処理された画像などを記憶するメモリ部11や、オペレータが入力設定を行う入力部12や、処理された画像などを表示するモニタ13などを備えている。
In addition, the X-ray diagnostic apparatus further includes the top panel control unit 4 that controls the elevation and horizontal movement of the top panel 1, the FPD control unit 5 that controls the scanning of the
天板制御部4は、天板1を水平移動させて被検体Mを撮像位置にまで収容したり、昇降および水平移動させて被検体Mを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。FPD制御部5は、FPD3を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部6は、X線を照射させるための管電圧や管電流を発生してX線管2に与え、X線管制御部7は、X線管2を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させるによる走査に関する制御や、X線管3側のコリメータ(図示省略)の照視野の設定の制御などを行う。なお、X線管2やFPD3の走査の際には、X線管2から照射されたX線をFPD3が検出できるようにX線管2およびFPD3が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。
The top board control unit 4 horizontally moves the top board 1 to accommodate the subject M up to the imaging position, moves the top and bottom up and horizontally to set the subject M to a desired position, or performs imaging while horizontally moving the subject M. Or performing horizontal control after the completion of imaging and retreating from the imaging position. The FPD control unit 5 performs control related to scanning by moving the
コントローラ10は、中央演算処理装置(CPU)などで構成されており、メモリ部11は、ROM(Read-only Memory)やRAM(Random-Access Memory)などに代表される記憶媒体などで構成されている。また、入力部12は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。X線診断装置では、被検体Mを透過したX線をFPD3が検出して、検出されたX線に基づいて画像処理部9で画像処理を行うことで被検体Mの撮像を行う。
The
図2に示すように、画像処理部9は、最大値の画素を検出する最大値画素検出部21と、ウィンドウ・コントロール(Window Control)を自動で行うAWC(Auto Window Control)部22と、最大値画素検出部21で検出された最大値の画素が欠損画素であるか否かを判断する欠損画素判断部23と、欠損画素の補間を行う欠損画素補間部24とを備えて構成されている。これらの構成を備えることで画像処理部9は、スケーリングや補間処理を行う。
As shown in FIG. 2, the
最大値画素検出部21は、分離回路や比較器などで構成されており、分離回路で電荷信号に基づく画素の画素値をキャパシタやスイッチング素子32を構成する検出素子ごとに空間的に展開して、展開された画素の画素値を比較することで、最大値の画素を検出する。最大値画素検出部21で検出された最大値の画素が欠損画素判断部23で欠損画素として判断された場合には、最大値画素検出部21は、欠損画素を検出する機能を有することになり、この発明における欠損画素検出手段に相当する。なお、最大値画素検出部21は、上述の構成に限定されず、上述した特許文献1のように、ローパスフィルタ(LPF)と減算器とで最大値画素検出部21を構成し、空間的に展開された画素の画素値の信号のうち、高周波成分である急峻な画素の信号以外の低周波成分のみをローバスフィルタで通過させ、低周波成分と全体の信号とを減算器で減算して急峻な画素を検出することで、急峻な画素、すなわち最大値の画素を検出してもよい。
The maximum value
AWC部22は、乗算器あるいは加算器などで構成されており、乗算器あるいは加算器によって最大値の画素の画素値に残りの画素の画素値のうちの所定の画素の画素値が一致するように、スケーリングファクタ(この場合、図6、図7の50倍)を決定してスケーリングを行うとともに、残りの全ての画素の画素値について同じスケーリングファクタを用いてスケーリングを行う。AWC部22は、この発明における画素スケーリング手段に相当する。
The
欠損画素判断部23は、RAMなどに代表される記憶媒体や比較器などで構成されており、同じ検出素子において過去に行われた画素をRAMなどの記憶媒体から読み出して比較器で比較することで欠損画素であるか否かを判断する。 The missing pixel determination unit 23 is configured by a storage medium represented by a RAM or the like, a comparator, etc., and reads out the pixels performed in the past in the same detection element from the storage medium such as the RAM and compares them with a comparator. Whether or not the pixel is a defective pixel is determined.
欠損画素補間部24は、メディアンフィルタなどで構成されており、複数個の画素の画素値からメディアンフィルタで中央値の画素を検出して、その検出された中央値の画素の画素値で欠損画素の画素値を置換することで欠損画素を補間する。欠損画素補間部24はこの発明における欠損画素補間手段に相当する。
The missing
FPD3は、図3に示すように、ガラス基板31と、ガラス基板31上に形成された薄膜トランジスタTFTとから構成されている。薄膜トランジスタTFTについては、図3、図4に示すように、縦・横式2次元マトリクス状配列でスイッチング素子32が多数個(例えば、1024個×1024個)形成されており、キャリア収集電極33ごとにスイッチング素子32が互いに分離形成されている。すなわち、FPD3は、2次元アレイ放射線検出器でもある。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すようにキャリア収集電極33の上にはX線感応型半導体34が積層形成されており、図3、図4に示すようにキャリア収集電極33は、スイッチング素子32のソースSに接続されている。ゲートドライバ35からは複数本のゲートバスライン36が接続されているとともに、各ゲートバスライン36はスイッチング素子32のゲートGに接続されている。一方、図4に示すように、電荷信号を収集して1つに出力するマルチプレクサ37には増幅器38を介して複数本のデータバスライン39が接続されているとともに、図3、図4に示すように各データバスライン39はスイッチング素子32のドレインDに接続されている。
As shown in FIG. 3, an X-ray
図示を省略する共通電極にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートバスライン36の電圧を印加(または0Vに)することでスイッチング素子32のゲートがONされて、キャリア収集電極33は、検出面側で入射したX線からX線感応型半導体34を介して変換された電荷信号(キャリア)を、スイッチング素子32のソースSとドレインDとを介してデータバスライン39に読み出す。なお、スイッチング素子がONされるまでは、電荷信号はキャパシタ(図示省略)で暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン39に読み出された電荷信号を増幅器38で増幅して、マルチプレクサ37で1つの電荷信号にまとめて出力する。出力された電荷信号をA/D変換器8でディジタル化してX線検出信号として出力する。
With the bias voltage applied to the common electrode (not shown), the gate of the switching
次に、本実施例装置における一連の画像処理について、図5のフローチャートおよび図6、図7を参照して説明する。 Next, a series of image processing in the apparatus of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 and FIGS. 6 and 7.
(ステップS1)X線照射
X線管2から被検体MにX線を照射する。被検体Mを透過したX線をFPD3が検出してA/D変換器8でディジタル化した後に、画素として画像処理部9の最大値画素検出部21に送り込む。
(Step S1) X-ray irradiation The subject M is irradiated with X-rays from the
(ステップS2)最大値画素を検出
最大値画素検出部21は、図6(a)に示すように、画素の画素値をキャパシタやスイッチング素子32を構成する検出素子ごとに空間的に展開する。図示の都合上、図6では1次元で表したが、スイッチング素子32の配列に対応させて2次元に展開する。本実施例では、マルチプレクサ37で1つの信号にまとめてから空間的に再度に展開したが、マルチプレクサ37を設けずに空間的に展開した状態で、画像処理部9の最大値画素検出部21に送ってもよい。この場合、同じデータバスライン39で送られるデータは、各スイッチング素子32のON/OFFの切換時間ごとにゲートバスライン36に接続された電荷信号が重畳されるので、切換時間ごとにも各ゲートバスライン36の画素ごとになるように分離回路などで時分割して展開する。
(Step S <b> 2) Maximum Value Pixel Detection The maximum value
検出素子ごとに各画素の画素値を展開したら、各々の画素の画素値を比較器で比較して、最大値の画素を検出する。例えば、図7(a)に示すように、最大値の画素の画素値が『500』で、残りの画素の画素値が『10』前後で分布している場合には、『500』である最大となりうる画素の画素値も含めて比較して、最大値の画素の画素値の『500』を検出する。そして、ステップS3とS4を並行に行う。 After extracting the pixel value of each pixel for each detector element, by comparing the pixel value of each pixel in the comparator, detects a pixel having the maximum value. For example, as shown in FIG. 7A, when the pixel value of the maximum pixel is “500” and the pixel values of the remaining pixels are distributed around “10”, it is “500”. The pixel value “500” of the maximum value pixel is detected by comparison including the pixel value of the pixel that can be maximized. Then, steps S3 and S4 are performed in parallel.
(ステップS3)スケーリング
AWC部22は、最大値の画素の画素値の『500』に残りの画素の画素値のうちの所定の画素の画素値が一致するように、スケーリングファクタを決定してスケーリングを行うとともに、残りの全ての画素の画素値について同じスケーリングファクタを用いてスケーリングを行う。このスケーリングで最大値から最小値までの範囲を確定する。例えば、残りの画素のうち、値が『10』である所定の画素の画素値を『500』にする場合には、図7(b)に示すように、500/10の50倍のスケーリングファクタでスケーリングを行う(図6、図7では『×50』で50倍のスケーリングファクタを表す)。残りの画素についても50倍のスケーリングファクタでスケーリングを行う。このスケーリングについては乗算器で行う。スケーリング後の結果は、図6(b)に示すとおりである。
(Step S3) scaling
なお、値が『10』以外の画素(例えば値が『12』の画素)の画素値nを『500』にして、500/n倍(値が『12』の画素の場合には500/12倍)のスケーリングファクタでスケーリングを行ってもよい。また、加算器でスケーリングを行ってもよい。その場合には値が『10』である画素の画素値を『500』にする際に、500−10=490を残りの画素の画素値に加算することでスケーリングを行う。そして、ステップS6に跳ぶ。 Note that the pixel value n of a pixel other than the value “10” (for example, a pixel whose value is “12”) is set to “500” and is multiplied by 500 / n (in the case of a pixel whose value is “12”, 500/12). Scaling may be performed with a scaling factor of (times). Further, scaling may be performed by an adder. In that case, when the pixel value of the pixel having the value “10” is set to “500”, scaling is performed by adding 500−10 = 490 to the pixel values of the remaining pixels. And it jumps to step S6.
(ステップS4)欠損画素か?
欠損画素判断部23は、最大値の画素が欠損画素であるか否かを判断する。欠損画素を判断する手法の一例として、同じ検出素子において過去に行われた画素を欠損画素ごとRAMなどの記憶媒体に予め記憶しておいて、欠損画素のある検出素子と今回で検出された最大値の画素の検出素子とを比較器で比較して両者が一致したら、その最大値の画素は欠損画素として判断する。
(Step S4) Is it a defective pixel?
The missing pixel determination unit 23 determines whether or not the maximum value pixel is a defective pixel. As an example of a technique for determining a defective pixel, previously performed pixels in the same detection element are stored in advance in a storage medium such as a RAM, and a detection element having a defective pixel and the maximum detected this time are detected. When the value pixel detection element is compared with a comparator and the two values match, the maximum value pixel is determined as a defective pixel.
他の一例として、X線を照射しない非照射で流れる暗電流を欠損画素として記憶媒体に予め記憶しておいて、暗電流が流れた検出素子と今回で検出された最大値の画素の検出素子とを比較器で比較して両者が一致したら、その最大値の画素を欠損画素として判断する。欠損画素判断部23で最大値の画素が欠損画素と判断した場合には、次のステップS5に移行し、最大値の画素が欠損画素でないと判断した場合には、ENDに跳ぶ。 As another example, a dark current that flows without irradiation without X-ray irradiation is stored in advance in a storage medium as a defective pixel, and a detection element in which the dark current flows and a detection element of the maximum value pixel detected this time Are compared with each other by a comparator, and the pixel having the maximum value is determined as a defective pixel. If the missing pixel determining unit 23 determines that the maximum value pixel is a missing pixel, the process proceeds to the next step S5, and if it is determined that the maximum value pixel is not a missing pixel, the process jumps to END .
(ステップS5)メディアンフィルタ処理
欠損画素補間部24は、複数個の画素の画素値からメディアンフィルタで中央値の画素の画素値を検出して、その検出された中央値の画素の画素値で欠損画素の画素値を置換することで欠損画素を補間する。例えば、図7(a)に示すように分布している場合には、図7(c)に示すように最大値の画素を除いて残りの画素の画素値から中央値である『11』の値の画素の画素値を検出し、図7(d)に示すように、その『11』の画素の画素値で、『500』である最大値の画素の画素値、すなわち欠損画素の画素値を置換する。図7(c),図7(d)では置換の対象となる画素を『○』で囲んで区別している。
(Step S5) median filtering process defective
(ステップS6)合成
ステップS3でスケーリングが行われた各画素と、最大値の画素が欠損画素の場合にはステップS5でメディアンフィルタ処理された欠損画素とを合成する。図7に示す場合では、メディアンフィルタ処理された欠損画素は値(画素値)が『500』から『11』に置換されたので、『11』に置換された画素の画素値についても50倍のスケーリングファクタでスケーリングを行って、スケーリングが既に行われた残りの画素と併せると、図7(e)に示すようになる。
(Step S6) Compositing Each pixel scaled in step S3 is combined with the defective pixel subjected to the median filter processing in step S5 when the maximum value pixel is a defective pixel. In the case shown in FIG. 7, since the value (pixel value) of the missing pixel subjected to the median filter processing is replaced from “500” to “11”, the pixel value of the pixel replaced with “11” is also 50 times larger . When scaling is performed with the scaling factor and the remaining pixels are already scaled, the result is as shown in FIG.
以上のように構成された本実施例装置によれば、AWC部22は、検出されたX線に基づく画素の画素値のうち最大値の画素の画素値に残りの画素の画素値のうちの所定の画素の画素値が一致するように、スケーリングファクタを決定してスケーリングを行うとともに、残りの全ての画素の画素値について同じスケーリングファクタを用いてスケーリングを行う。その結果、スケーリングを行うことで画像処理を適切に行うことができる。また、最大値の画素が欠損画素でなく正常な画素であっても、その画素をそのまま残すので、その画素が補間されることなく画像処理を適切に行うことができる。
According to the apparatus of the present embodiment configured as described above, the
本実施例では、欠損画素を検出する最大値画素検出部21と、最大値画素検出部21で検出された欠損画素の補間を行う欠損画素補間部24とを備え、AWC部22のスケーリングおよび欠損画素補間部24の補間により画像処理を行っている。この場合には、画素を補間した状態での画像を得ることができ、画像処理をより一層適切に行うことができる。
In the present embodiment, a maximum value
なお、本実施例では、メディアンフィルタ処理のように、欠損画素の画素値を置換することで欠損画素の補間を行ったが、隣接する画素に基づいて画素を補間する補間処理などに例示されるように、特に限定されない。また、隣接する画素に基づいて画素を補間する場合には、X線を照射しない非照射で画素の画素値を予め測定して、その補正データに基づいて画素の画素値の重み付けを行ったりすればよい。 In this embodiment, the defective pixel is interpolated by replacing the pixel value of the defective pixel as in the median filter processing. However, the interpolation processing for interpolating the pixel based on the adjacent pixel is exemplified. As such, it is not particularly limited. In addition, when interpolating pixels based on adjacent pixels, the pixel value of the pixel is measured in advance without irradiation with X-rays, and the pixel value of the pixel is weighted based on the correction data. That's fine.
本実施例では、欠損画素判断部23で欠損画素と判断した場合には、最大値画素検出部21は、AWC部22のスケーリングで用いられる最大値の画素を欠損画素として検出したが、最大値の画素を欠損画素として検出することで、欠損画素の検出の手間を省くことができる。
In this embodiment, when the defective pixel determination unit 23 determines that the pixel is a defective pixel, the maximum value
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した実施例では、図1に示すようなX線診断装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばC型アームに配設されたX線診断装置にも適用してもよい。また、この発明は、X線CT装置にも適用してもよい。 (1) In the above-described embodiment, the X-ray diagnostic apparatus as shown in FIG. 1 has been described as an example. However, the present invention is also applied to an X-ray diagnostic apparatus disposed on a C-type arm, for example. Also good. The present invention may also be applied to an X-ray CT apparatus.
(2)上述した実施例では、フラットパネル型X線検出器(FPD)3を例に採って説明したが、画素を区画する2次元マトリクス状で配列された検出素子から構成されるX線検出器であれば、この発明は適用することができる。 (2) In the above-described embodiment, the flat panel X-ray detector (FPD) 3 has been described as an example. However, X-ray detection configured by detection elements arranged in a two-dimensional matrix that partitions pixels. The present invention can be applied to any container.
(3)上述した実施例では、X線を検出するX線検出器を例に採って説明したが、この発明は、ECT(Emission Computed Tomography)装置のように放射性同位元素(RI)を投与された被検体から放射されるγ線を検出するγ線検出器に例示されるように、放射線を検出する放射線検出器であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したECT装置に例示されるように、放射線を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。 (3) In the above-described embodiments, the X-ray detector for detecting X-rays has been described as an example. However, in the present invention, a radioisotope (RI) is administered like an ECT (Emission Computed Tomography) apparatus. The radiation detector is not particularly limited as long as it is a radiation detector that detects radiation, as exemplified by a γ-ray detector that detects γ-rays emitted from a subject. Similarly, the present invention is not particularly limited as long as it is an apparatus that detects an image by detecting radiation as exemplified by the above-described ECT apparatus.
(4)上述した実施例では、FPD3は、放射線(実施例ではX線)感応型の半導体を備え、入射した放射線を放射線感応型の半導体で直接的に電荷信号に変換する直接変換型の検出器であったが、放射線感応型の替わりに光感応型の半導体を備えるとともにシンチレータを備え、入射した放射線をシンチレータで光に変換し、変換された光を光感応型の半導体で電荷信号に変換する間接変換型の検出器であってもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)上述した実施例では、最大値の画素の画素値に一致するようにスケーリングを行ったが、最大値の画素の画素値に限定されず、最小値の画素の画素値に一致するように、最大値から最小値までの範囲を確定するスケーリングを行ってもよい。 (5) In the above-described embodiment, the scaling is performed so as to match the pixel value of the maximum value pixel. However, the scaling is not limited to the pixel value of the maximum value pixel , and matches the pixel value of the minimum value pixel. In addition, scaling for determining a range from the maximum value to the minimum value may be performed.
(6)上述した実施例では、欠損画素についてメディアンフィルタなどに代表される補間処理を行ったが、欠損画素について補間せずにスケーリングのみ行ってもよい。 (6) In the above-described embodiment, the interpolation process represented by the median filter or the like is performed on the defective pixel. However, only the scaling may be performed without interpolating the defective pixel.
(7)上述した実施例では、最大値画素検出部21は、AWC部22のスケーリングで用いられる最大値の画素を欠損画素として検出したが、スケーリングで用いられる最大値の画素以外にも欠損となりうる画素があれば、その画素を欠損画素として検出してもよい。つまり、最大値画素検出部21のように最大値の画素を検出する手段と欠損画素を検出する手段とを個別に分けてもよい。そして、スケーリングの場合には、最大値の画素を検出する手段で検出された画素の画素値に一致するように行い、補間の場合には、欠損画素を検出する手段で検出された画素を対象に行う。かかる変形例は最小値の画素の画素値についても適用することができる。
(7) In the above-described embodiment, the maximum value
3 … フラットパネル型X線検出器(FPD)
9 … 画像処理部
21 … 最大値画素検出部
22 … AWC(Auto Window Control)部
24 … 欠損画素補間部
M … 被検体
3 ... Flat panel X-ray detector (FPD)
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