JP4640136B2

JP4640136B2 - Ｘ線診断装置

Info

Publication number: JP4640136B2
Application number: JP2005338450A
Authority: JP
Inventors: 幸一柴田; 伸也平澤
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2025-11-24
Also published as: JP2007143594A

Description

この発明は、イメージインテンシファイアやフラットパネル型Ｘ線検出器などのＸ線検出手段で検出されたＸ線をデジタル処理してＸ線画像を作成するＸ線診断装置に係り、特に、欠損画素を校正する技術に関する。

Ｘ線診断装置では、高圧をかけるために発生する静電気や、外部からの誘導などにより電気処理上のトランジェントなノイズが発生したり、画像データの欠損（欠損画素）が発生したりするなどの不都合があり、それらに起因して画素値が異常な値となって画像が劣化する問題があった。

従来、上述のような画像の劣化を防止するために、次のようなものが提案されている。
順次入力されてくるデジタル画像を時間方向に積分し、積分されたデジタル画像と順次入力されてくるデジタル画像との差分を設定された複数の小領域ごとに求め、かつ、順次入力されてくるデジタル画像の輝度を設定された複数の小領域ごとに求め、求められた差分および輝度に応じてフィルタリング手段の周波数特性を各領域ごとに定め、各領域ごとに最適なエッジ強調処理を行う（例えば、特許文献１参照）。

また、Ｘ線診断を行う前に、欠損画素を検出して、この欠損画素を登録（欠損登録）し、この欠損登録に基づいた欠損画素を正常な値の画素データとする校正が行われている。また、欠損画素には生涯欠損画素として残るもの以外に、Ｘ線診断前の欠損登録時には、画素値が正常（欠損画素ではない）であったのが、Ｘ線診断中に画素値が異常（欠損画素である）となるような経時的に不安定な欠損画素がある。
特開平７−１０５３５４号公報

しかしながら、従来のＸ線診断装置では、次のような問題がある。すなわち、Ｘ線診断中に欠損画素を発生させるような経時的に不安定な欠損画素について欠損登録し、この欠損登録に基づいた欠損画素を正常な値の画素データとする校正する手段は無く、この不安定な欠損画素に対して、Ｘ線診断前に行われた欠損登録では校正を行うことができないという問題がある。また、単に欠損画素を補間するために全画素についてフィルタリングを行うと、実際の画素値とはかけ離れた値に置換されることもあり、そのような画素値によって作成される画像がボケるという欠点がある。

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、Ｘ線診断中に欠損画素を発生させるような経時的に不安定な欠損画素に対しても、欠損登録に基づいた校正を行うことにより欠損画素なくし、かつ、画像がボケることを低減させることができるＸ線診断装置を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載のＸ線診断装置の発明は、（Ａ）被検体を透過したＸ線を検出し、所定のフレーム周期でＸ線検出信号として出力するＸ線検出手段と、（Ｂ）Ｘ線診断中に前記Ｘ線検出手段から出力されるＸ線検出信号に基づいて当該Ｘ線検出手段の各画素について欠損を検出し、所定の複数フレームにおいて各画素について検出された欠損を１フレーム分の各画素の欠損として欠損画素信号を出力する欠損画素検出手段と、（Ｃ）前記欠損画素検出手段で出力された欠損画素信号を、各画素における欠損の頻度として所定期間計数する欠損画素計数手段と、（Ｄ）前記欠損画素計数手段で計数された各画素における欠損の頻度と欠損設定値とをそれぞれ比較して、前記欠損の頻度が欠損設定値よりも大きいときには、欠損画素と判定し、欠損登録信号を出力する欠損登録判定手段と、（Ｅ）前記欠損登録判定手段から出力された欠損登録信号に基づいて、欠損画素と判定された画素を欠損登録する欠損登録手段と、（Ｆ）前記欠損登録手段で登録された画素位置に対応する前記Ｘ線検出手段から出力されるＸ線検出信号の校正を行う欠損画素校正手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１の発明の作用は次のとおりである。
まず、Ｘ線診断中において、照射されたＸ線が被検体を透過しＸ線検出手段の複数の検出領域で検出され、これら複数の検出領域ごとのＸ線検出信号として出力される。このＸ線検出手段から出力された各Ｘ線検出信号に基づいて、欠損画素検出手段は、当該Ｘ線検出手段の複数の検出領域に対応した全画素それぞれに対する対象画素についての欠損を検出する。検出された対象画素についての欠損は、欠損画素計数手段で各対象画素における欠損として、頻度が計数される。さらに、欠損画素計数手段で計数された欠損の頻度は、欠損登録判定手段により欠損設定値と比較される。この比較された結果、欠損画素計数手段で計数された欠損の頻度が欠損設定値よりも大きいときには、欠損登録判定手段は対象画素を欠損登録する判定を行い、欠損登録信号を欠損登録手段に出力する。欠損登録手段は、欠損登録判定手段から出力された欠損登録信号に基づいて、対象画素が欠損であることを登録、つまり欠損登録がされる。欠損画素校正手段は、この欠損登録された対象画素に対応するＸ線検出手段から出力されるＸ線検出信号の校正を行う。このようにして、Ｘ線診断中において対象画素が欠損となる欠損画素に対しても欠損登録が行われ、この欠損登録に基づく校正が行われる。

したがって、Ｘ線診断中に欠損画素を発生させるような経時的に不安定な欠損画素に対しても、欠損登録に基づいた校正を行うことにより欠損画素なくし、全画素についてフィルタリングを行うことがなく、画像がボケることを低減させることができる。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のＸ線診断装置において、前記欠損画素検出手段は、前記Ｘ線検出手段で検出されたＸ線検出信号に基づく、１フレーム分の画像データの全画素それぞれに対して対象画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域を設定し、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる中間値を抽出する中間値抽出手段と、前記中間値抽出手段で抽出された中間値と対象画素の値との差分を、画素比較設定値と比較して、前記差分が画素比較設定値よりも大きいときには対象画素における欠損として検出する画素値比較手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２の発明によれば、欠損画素検出手段の中間値抽出手段は、Ｘ線検出手段で検出されたＸ線検出信号を入力し、このＸ線検出信号に基づく、１フレーム分の画像データの全画素それぞれに対して対象画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域を設定する。さらに、このサブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる中間値を抽出する。この中間値抽出手段で抽出された中間値を画素値比較手段は、画素比較設定値と比較して、前記差分が画素比較設定値よりも大きいときには対象画素における欠損として検出する。

したがって、例えば、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの平均値を算出して中間的な値を求め、それを中間値とするような場合では、一つの画素の値が大きく異なる場合に求める中間値への影響が大きくなるが、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる値を中間値とするので、中間値の値をより隣接する画素に近い値とすることができ、また中間値を抽出するための処理を容易迅速に行うことができる。さらに、中間値の値がより隣接する画素に近い値となることから、中間値抽出手段で抽出された中間値と対象画素の値との差分はより正確なものとなる。その結果、画素値比較手段での欠損画素の検出を精度の高いものとすることができる。

また、請求項３の発明は、請求項２に記載のＸ線診断装置において、前記画素値比較手段は、算出された差分と設定値とを比較して、前記差分が設定値よりも大きいときには中間値信号を、前記差分が設定値よりも小さいときにはオリジナル値信号をそれぞれ出力し、前記画素値比較手段から出力される中間値信号に応答して前記中間値抽出手段で抽出された中間値を、オリジナル値信号に応答して対象画素の値をそれぞれ画素値として選択して出力させる画素値選択手段と、前記画素値選択手段から出力される画素値に基づいてＸ線画像を作成する画像作成手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項３の発明によれば、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けている場合には、その画素値が異常値となり、対象となる画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域内における各画素に基づく中間値との差分が大きくなり、一方、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けていない場合には、その画素値と中間値との差分が小さくなることに着目し、対象となる画素の画素値と設定サブ領域の中間値との差分が設定値よりも大きいときには、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けているとして、それらの影響を抑えた中間値を画素値とし、一方、対象となる画素の画素値と設定サブ領域の中間値との差分が設定値よりも小さいときには、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けていないとして、対象となる画素の値自体を画素値とし、それらの画素値によってＸ線画像を作成する。

したがって、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けているときにのみ、それらの影響を抑えた中間値を画素値とするから、各画素それぞれに、ノイズやデータ欠損の影響を極力抑えた画素値を置換することができ、画像の劣化を最小限に抑えることができる。

また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか一つに記載のＸ線診断装置において、所定の時間を計時する計時手段と、前記計時手段で計時された所定の時間ごとに前記欠損画素計数手段で計数された欠損画素の頻度を記憶する欠損頻度記憶手段と、前記欠損頻度記憶手段で記憶された欠損画素の頻度と欠損設定値とを比較する前記欠損登録判定手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項４の発明によれば、欠損画素計数手段は、計時手段で計時される所定の時間ごとの欠損画素を計数する。この所定の時間ごとの欠損画素は、欠損頻度記憶手段で記憶される。さらに、欠損登録判定手段は、欠損頻度記憶手段で記憶された欠損画素の頻度を読み出し、この欠損画素の頻度と欠損設定値とを比較し、この比較結果に基づいて、欠損登録信号が出力される。

したがって、所定時間ごとの欠損画素の頻度が必ず欠損頻度記憶手段で記憶されており、この所定時間ごとの欠損画素の頻度を用いて、欠損登録判定手段で欠損設定値とを比較することができる。したがって、所定時間ごとに画素が正常と異常（欠損画素）とに変化するような場合においても、所定時間ごとの適切な欠損登録信号を出力することができる。つまり、経時的に変化する欠損画素について、有効に校正を行うことができる。

本発明によれば、Ｘ線診断中に欠損画素を発生させるような経時的に不安定な欠損画素に対しても、欠損登録に基づいた校正を行うことにより欠損画素なくし、かつ、画像がボケることを低減させることができる。

Ｘ線診断装置を図面に基づいて詳細に説明する。図１はＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。図２は画像処理部の構成を示すブロック図である。図３は側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の構成を示すブロック図である。図４は平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の構成を示すブロック図である。

Ｘ線診断装置の全体の構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、Ｘ線診断装置は、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管１と、被検体Ｍを載置する天板２と、被検体Ｍを透過したＸ線を複数の検出領域で検出し各Ｘ線検出信号として出力するＸ線検出器３とを備えている。さらに、Ｘ線診断中にＸ線検出器３から出力されるＸ線検出信号に基づいて、種々の画像処理を行う画像処理部４と、画像処理部４で処理された画像情報などを記憶する記憶部５と、記憶部５に記憶された画像情報などに基づいて、Ｘ線検出器３から出力されるＸ線検出信号の校正（キャリブレーション）を行うキャリブレーション部６とを備えている。

画像処理部４は、図２に示すように、欠損画素検出部７、欠損画素計数部８、タイマ９、欠損登録判定部１０、画素値選択部１１、画像作成部１２とを備えている。これら構成について詳細に説明する。

欠損画素検出部７は、Ｘ線診断中にＸ線検出器３から出力されるＸ線検出信号に基づいて、当該Ｘ線検出器３の複数の検出領域に対応した全画素それぞれに対する対象画素について異常（ノイズやデータ欠損）を検出する構成となっており、具体的には欠損画素検出部７は、Ｘ線検出器３で検出されたＸ線検出信号に基づく、１フレーム分の画像データの全画素それぞれに対して対象画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域を設定し、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる中間値を抽出するメディアンフィルタ１３と、メディアンフィルタ１３で抽出された中間値と対象画素の値との差分（絶対値）を、画素比較設定値と比較して、前記差分が画素比較設定値よりも大きいときには対象画素における異常（欠損）として検出する画素値比較部１４とを備えている。さらに、画素値比較部１４は、欠損画素計数部８に対象画素が欠損であることを示す欠損画素信号を欠損画素計数部８に出力する構成となっている。

タイマ９は、欠損画素計数部８に対して所定の時間ごとにリセット信号を出力し、欠損画素計数部８は、このリセット信号に基づいて、欠損画素検出部７で検出された各対象画素における欠損の頻度を所定の時間ごとに計数する構成となっている。

欠損登録判定部１０は、所定の時間ごとに欠損画素計数部８で計数された各対象画素における欠損の頻度と欠損設定値とをそれぞれ比較して、欠損画素計数部８で計数された欠損画素の頻度が欠損設定値よりも大きいときには、対象画素を欠損登録する判定を行い、欠損登録信号を出力する構成となっている。

また、欠損画素検出部７の画素値比較部１４では、メディアンフィルタ１３で抽出された中間値と対象画素の値との差分と、画素比較設定値とを比較して、差分が画素比較設定値よりも大きいときには中間値信号を、差分が画素比較設定値よりも小さいときにはオリジナル値信号を画素値選択部１１にそれぞれ出力するようになっている。

画素値選択部１１では、画素値比較部１４から出力される中間値信号に応答してメディアンフィルタ１３で抽出された中間値を、オリジナル値信号に応答して対象画素の値をそれぞれ画素値として選択して出力させるようになっている。画像作成部１２では、画素値選択部１１から出力される画素値に基づいてＸ線画像を作成するようになっている。

次に、記憶部５は、ＲＯＭやＲＡＭなどに代表される記憶媒体などで構成され、画素値比較部１４において、画素比較設定値を記憶する画素比較設定値メモリ３７、欠損設定値を記憶する欠損設定値メモリ３８、また、タイマ９で計時された所定の時間ごとに欠損画素計数部８で計数された欠損画素の頻度を記憶する欠損頻度メモリ１５と、欠損登録判定部１０から出力された欠損登録信号に基づいて、対象画素を欠損登録する欠損登録メモリ１６とを備えている。また、画素比較設定値は、例えば、対象画素の値自体の１０〜５０％の値などが採用される。

欠損登録メモリ１６は、Ｘ線診断前、つまり被検体Ｍを天板２に載置しない状態で、Ｘ線管１からＸ線を照射し、Ｘ線検出器３から出力されるＸ線検出信号に基づいて、検出された全画素それぞれに対する対象画素が欠損であることを登録する第１欠損登録部１７と、Ｘ線診断中に、欠損登録判定部１０から出力された欠損登録信号に基づいて、対象画素を欠損登録する第２欠損登録部１８とを備えている。

キャリブレーション部６は、欠損登録メモリ１６の第1欠損登録部１７および第２欠損登録部１８に登録されている対象画素を読み出し、この対象画素に対応するＸ線検出器３からのＸ線検出信号出力を調整する制御を行うことで校正を行う。具体的には、キャリブレーション部６は、図３に示すように、Ｘ線検出器３の複数の検出領域のそれぞれから出力された電荷信号、すなわち画素について校正を行うものであって、スイッチング素子１９ごとの増幅器２０のゲインをそれぞれ調節して出力を校正する。さらに、Ａ／Ｄ変換器２１は、キャリブレーションされたアナログの信号である電荷信号をデジタル信号に変換して、このデジタル化したＸ線検出信号として出力する。

Ｘ線検出器３は、図３に示すように、ガラス基板２２と、ガラス基板２２上に形成された薄膜トランジスタ２３とから構成されている。薄膜トランジスタ２３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１９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２４ごとにスイッチング素子１９が互いに分離形成されている。なお、一つのキャリア収集電極２４によりキャリアを収集する領域が、Ｘ線検出器３の複数の検出領域うちの一つの検出領域に対応するものである。

さらに、図３に示すようにキャリア収集電極２４の上にはＸ線感応型半導体２５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２４は、スイッチング素子１９のソースＳに接続されている。ゲートドライバ２６からは複数本のゲートバスライン２７が接続されているとともに、各ゲートバスライン２７はスイッチング素子１９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２８には増幅器２０を介して複数本のデータバスライン２９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２９はスイッチング素子１９のドレインＤに接続されている。

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２７の電圧を印加（または０Ｖに）することでスイッチング素子１９のゲートがＯＮされて、キャリア収集電極２４は、検出面側で入射したＸ線からＸ線感応型半導体２５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１９のソースＳとドレインＤとを介してデータバスライン２９に読み出す。なお、スイッチング素子１９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２９に読み出された電荷信号を増幅器２０で増幅される。

ここで、増幅器２０は、キャリブレーション部６からの制御に基づいた増幅量に調整されて出力される構成となっており、この増幅器２０からの出力は、マルチプレクサ２８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２１でディジタル化してＸ線検出信号として出力する。

また、図１に示すようにＸ線診断装置は、天板２の昇降および水平移動を制御する天板制御部３０、Ｘ線検出器３の走査を制御するＸ線検出器制御部３１や、Ｘ線管１の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部３２を有するＸ線管制御部３３、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成され各構成部を統括するコントローラ３４、マウスやキーボード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、オペレータが入力設定を行う入力部３５や、処理された画像などを表示するモニタ３６などを備えている構成となっている。

次に、このＸ線診断装置を用いた、Ｘ線診断中における経時的に不安定な欠損画素に対して欠損登録に基づいた校正を行う動作について、図５〜図６を用いて詳細に説明する。Ｘ線診断時に欠損画素に対して校正を行う動作の流れを示すフローチャートである。図６は欠損画素検出部での欠損画素の検出を説明するための図である。

〔ステップＳ１〕図５を用いて、Ｘ線診断中における、経時的に不安定な欠損画素に対して欠損登録に基づいた校正を行う動作について説明する。まず、Ｘ線診断前には被検体Ｍを天板２に載置しない状態で、Ｘ線管１からＸ線を照射し、Ｘ線検出器３から出力されるＸ線検出信号に基づいて、検出された全画素それぞれに対する対象画素が欠損であることを検出された場合には、対象画素が欠損であることが欠損登録メモリ１６の第１欠損登録部１７に登録され、対象画素が正常な値の画像データがＸ線検出器３から出力されるように校正されている状態である。

次に、Ｘ線診断中において、Ｘ線検出器３はＸ線管１から照射され、被検体Ｍを透過したＸ線を複数の検出領域で検出し各Ｘ線検出信号として出力する。例えば、Ｘ線検出器３のＸ線検出領域が縦１０２４×横１０２４である場合は、１０２４×１０２４＝１０４８５７６個のＸ線検出領域があり、この１０４８５７６個のＸ線検出領域（対象画素）ごとのＸ線検出信号として出力する。

〔ステップＳ２〕Ｘ線検出器３から出力された各Ｘ線検出信号は、欠損画素検出部７にて全対象画素について異常（ノイズやデータ欠損）を検出する。つまり、ここで検出される対象画素の欠損は、Ｘ線診断前には発生せず、このＸ線診断中に発生した経時的に不安定な欠損画素である。欠損画素検出部７は、具体的にメディアンフィルタ１３により、Ｘ線検出器３で検出されたＸ線検出信号に基づく、１フレーム分の画像データの全画素それぞれに対して対象画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域を設定し、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる中間値を抽出する。さらに、画素値比較部１４で、メディアンフィルタ１３で抽出された中間値と対象画素の値との差分を、画素比較設定値メモリ３７に記憶されている画素比較設定値と比較して、前記差分が画素比較設定値よりも大きいときには対象画素における欠損として検出する。

具体的に、３×３の９個の画素Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８から成るサブ領域を設定した場合における画像処理の動作について説明する。例えば、図６（ａ）に示すように、対象画素Ｐ０と隣接する２個の画素Ｐ２、Ｐ７の値がノイズに起因して異常値（その他の画素の値に比べて著しく大きな値）になってるものとし、かつ、他の画素Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ８の値は正常値で、便宜的に画素の値としてＰ１＜Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ５＜Ｐ６＜Ｐ８とする。

この結果、メディアンフィルタ１３では、中間値として正常値である画素Ｐ６の画素値が抽出され、画素値比較部１４で差分（画素Ｐ０の値−画素Ｐ６の値）が算出され、その差分と画素比較設定値とが比較される。画素Ｐ０の値が異常値であることから差分が大きな値となって画素比較設定値よりも大きくなるために、対象画素における欠損として検出され、対象画素が欠損であることを示す欠損画素信号が欠損画素計数部８に出力される。

一方、図６（ｂ）に示すように、画素Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ７の値が正常値で、Ｐ０＜Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ４＜Ｐ６＜Ｐ７の関係があり、画素Ｐ３、Ｐ５、Ｐ８の値がノイズに起因して異常値である場合、中間値として正常値である画素Ｐ６の値が抽出され、画素値比較部１４で差分（画素Ｐ０の値−画素Ｐ６の値、絶対値である）が算出され、その差分と画素比較設定値とが比較される。画素Ｐ０およびＰ６の値はいずれも正常値であることから、差分が小さな値となって画素比較設定値よりも小さくなるため対象画素における欠損として検出されず、欠損画素信号は、欠損画素計数部８に出力されない。

また、欠損画素検出部７にて全対象画素について異常（欠損）を検出する処理は取得した画像データ（フレーム）ごとに行われる（例えば、１／３０秒ごとに１フレーム分の画像データを取得）が、この処理された結果に基づく、欠損画素計数部８への欠損画素信号の出力は、例えば、１秒に１回の割合で行われる。つまり、３０フレームの画像データを取得する毎に、１フレーム分の画像データの全画素それぞれに対して検出された対象画素における欠損を示す欠損画素信号の出力がされる。

〔ステップＳ３〕欠損画素計数部８は、画素値比較部１４からの欠損画素信号を入力し、タイマ９で計時された所定の時間ごとに出力されるリセット信号の入力に基づいて、このリセット信号の入力から次のリセット信号が入力されるまで期間ごと、各対象画素における欠損の頻度を計数し、欠損頻度メモリ１５に出力する。例えば、所定の時間を１時間とし、対象画素ごとに１時間に入力した欠損画素信号の数を示す欠損頻度信号を出力する。つまり、所定時間（１時間）経過するまで欠損頻度信号は出力されない。

〔ステップＳ４〕欠損登録判定部１０は、記憶部５に記憶されている欠損頻度メモリ１５で記憶された欠損画素の頻度と、欠損設定値メモリ３８に記憶されている欠損設定値とを読み出し、この欠損画素の頻度と欠損設定値とを比較し、欠損画素の頻度が欠損設定値よりも大きいときには、対象画素を欠損登録する判定を行う。例えば、欠損設定値が、所定時間にサンプリングされたデータの１０％として設定されているとすると、１時間で３６００回サンプリングされ、このうちの１０％の値である３６０が欠損設定値となる。ここで、ある対象画素の欠損画素の頻度が１時間の間に４００の欠損画素信号を入力したとすると、対象画素の欠損画素の頻度が欠損設定値よりも大きいことから、欠損登録メモリ１６に欠損登録信号を出力する。

〔ステップＳ５〕欠損登録判定部１０から出力された欠損登録信号に基づいて、対象画素を欠損登録メモリ１６の第２欠損登録部１８に欠損登録する。

〔ステップＳ６〕キャリブレーション部６は、欠損登録メモリ１６の第１欠損登録部１７および第２欠損登録部１８に登録された対象画素を読み出し、この第１欠損登録部１７および第２欠損登録部１８に登録された対象画素に対応するＸ線検出器３の増幅器２０の増幅量を調整することで、このＸ線検出器３から出力されるＸ線検出信号の校正が行われる。

上述したようにＸ線診断装置によれば、Ｘ線診断中において、照射されたＸ線が被検体を透過しＸ線検出器３の複数の検出領域で検出され、これら複数の検出領域ごとのＸ線検出信号として出力される。このＸ線検出器３から出力された各Ｘ線検出信号に基づいて、欠損画素検出部７は、当該Ｘ線検出器３の複数の検出領域に対応した全画素それぞれに対する対象画素についての異常（欠損）を検出する。検出された対象画素についての欠損は、欠損画素計数部８で各対象画素における欠損として、頻度が計数される。さらに、欠損画素計数部８で計数された欠損の頻度は、欠損登録判定部１０により欠損設定値と比較される。この比較された結果、欠損画素計数部８で計数された欠損の頻度が欠損設定値よりも大きいときには、欠損登録判定部１０は対象画素を欠損登録する判定を行い、欠損登録信号を欠損登録メモリ１６に出力する。欠損登録メモリ１６は、欠損登録判定部１０から出力された欠損登録信号に基づいて、対象画素が欠損であることを登録、つまり欠損登録がされる。キャリブレーション部６は、この欠損登録された対象画素に対応するＸ線検出器３から出力されるＸ線検出信号の校正を行う。このようにして、Ｘ線診断中において対象画素が異常（欠損）となる欠損画素に対しても欠損登録が行われ、この欠損登録に基づく校正が行われる。したがって、Ｘ線診断中に欠損画素を発生させるような経時的に不安定な欠損画素に対しても、欠損登録に基づいた校正を行うことにより欠損画素なくし、全画素についてフィルタリングを行うことがなく、画像がボケることを低減させることができる。

また、欠損画素検出部７のメディアンフィルタ１３は、Ｘ線検出器３で検出されたＸ線検出信号を入力し、このＸ線検出信号に基づく、１フレーム分の画像データの全画素それぞれに対して対象画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域を設定する。さらに、このサブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる中間値を抽出する。このメディアンフィルタ１３で抽出された中間値を画素値比較部１４は、画素比較設定値と比較して、前記差分が画素比較設定値よりも大きいときには対象画素における欠損として検出する。したがって、例えば、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの平均値を算出して中間的な値を求め、それを中間値とするような場合では、一つの画素の値が大きく異なる場合に求める中間値への影響が大きくなるが、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる値を中間値とするので、中間値の値をより隣接する画素に近い値とすることができ、また中間値を抽出するための処理を容易迅速に行うことができる。さらに、中間値の値がより隣接する画素に近い値となることから、メディアンフィルタ１３で抽出された中間値と対象画素の値との差分はより正確なものとなる。その結果、画素値比較部１４での欠損画素の検出を精度の高いものとすることができる。

また、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けている場合には、その画素値が異常値となり、対象となる画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域内における各画素に基づく中間値との差分が大きくなり、一方、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けていない場合には、その画素値と中間値との差分が小さくなることに着目し、対象となる画素の画素値と設定サブ領域の中間値との差分が設定値よりも大きいときには、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けているとして、それらの影響を抑えた中間値を画素値とし、一方、対象となる画素の画素値と設定サブ領域の中間値との差分が設定値よりも小さいときには、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けていないとして、対象となる画素の値自体を画素値とし、それらの画素値によってＸ線画像を作成する。したがって、対象となる画素がノイズやデータ欠損の影響を受けているときにのみ、それらの影響を抑えた中間値を画素値とするから、各画素それぞれに、ノイズやデータ欠損の影響を極力抑えた画素値を置換することができ、画像の劣化を最小限に抑えることができる。

また、欠損画素計数部８は、タイマ９で計時される所定の時間ごとの欠損画素を計数する。この所定の時間ごとの欠損画素は、欠損頻度メモリ１５で記憶される。さらに、欠損登録判定部１０は、欠損頻度メモリ１５で記憶された欠損画素の頻度を読み出し、この欠損画素の頻度と欠損設定値とを比較し、この比較結果に基づいて、欠損登録信号が出力される。したがって、所定時間ごとの欠損画素の頻度が必ず欠損頻度メモリ１５で記憶されており、この所定時間ごとの欠損画素の頻度を用いて、欠損登録判定部１０で欠損設定値とを比較することができる。したがって、所定時間ごとに画素が正常と異常（欠損画素）とに変化するような場合においても、所定時間ごとの適切な欠損登録信号を出力することができる。つまり、経時的に変化する欠損画素について、有効に校正を行うことができる。

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。

（１）上述した実施例において、中間値抽出手段として、メディアンフィルタを用いて説明したが、メディアンフィルタ以外の平滑化フィルタなどを用いてもよい。

（２）上述した実施例において、フィルタサイズ３×３の９個の画素から成るサブ領域を設定した場合における画像処理の動作について説明したが、フィルタサイズ３×３の以外の画素を用いてフィルタリングを行うようにしてもよく、例えばフィルタサイズ１×３，７×７などの画素を用いてフィルタリングを行うようにしてもよい。

（３）上述した実施例において、Ｘ線検出手段として、フラットパネル型Ｘ線検出器を用いて説明したが、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、この発明に適用することができる。

（４）上述した実施例において、タイマ９が欠損画素計数部８に対して所定の時間ごとにリセット信号を出力するようにしていてが、タイマ９はリセット信号を出力せず、欠損画素計数部８は、欠損画素検出部７で検出された各対象画素における欠損の頻度を継続して計数し、欠損登録判定部１０は、順次入力される欠損画素計数部８で計数された各対象画素における欠損の頻度と欠損設定値とをそれぞれ比較するようにしてもよい。

Ｘ線診断装置の全体構成を示すブロック図である。画像処理部の構成を示すブロック図である。側面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の構成を示すブロック図である。平面視したフラットパネル型Ｘ線検出器の構成を示すブロック図である。Ｘ線診断時に欠損画素に対して校正を行う動作の流れを示すフローチャートである。欠損画素検出部での欠損画素の検出を説明するための図である。

符号の説明

３ …Ｘ線検出器（Ｘ線検出手段）
６ …キャリブレーション部（欠損画素校正手段）
７ …欠損画素検出部（欠損画素検出手段）
８ …欠損画素計数部（欠損画素計数手段）
９ …タイマ（計時手段）
１０ …欠損登録判定部（欠損登録判定手段）
１１ …画素値選択部（画素値選択手段）
１２ …画像作成部（画像作成手段）
１３ …メディアンフィルタ（中間値抽出手段）
１４ …画素値比較部（画素値比較手段）
１５ …欠損頻度メモリ（欠損頻度記憶手段）
１６ …欠損登録メモリ（欠損登録手段）
３７ …画素比較設定値メモリ
３８ …欠損設定値メモリ

Claims

（Ａ）被検体を透過したＸ線を検出し、所定のフレーム周期でＸ線検出信号として出力するＸ線検出手段と、
（Ｂ）Ｘ線診断中に前記Ｘ線検出手段から出力されるＸ線検出信号に基づいて当該Ｘ線検出手段の各画素について欠損を検出し、所定の複数フレームにおいて各画素について検出された欠損を１フレーム分の各画素の欠損として欠損画素信号を出力する欠損画素検出手段と、
（Ｃ）前記欠損画素検出手段で出力された欠損画素信号を、各画素における欠損の頻度として所定期間計数する欠損画素計数手段と、
（Ｄ）前記欠損画素計数手段で計数された各画素における欠損の頻度と欠損設定値とをそれぞれ比較して、前記欠損の頻度が欠損設定値よりも大きいときには、欠損画素と判定し、欠損登録信号を出力する欠損登録判定手段と、
（Ｅ）前記欠損登録判定手段から出力された欠損登録信号に基づいて、欠損画素と判定された画素を欠損登録する欠損登録手段と、
（Ｆ）前記欠損登録手段で登録された画素位置に対応する前記Ｘ線検出手段から出力されるＸ線検出信号の校正を行う欠損画素校正手段と、
を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。
請求項１に記載のＸ線診断装置において、前記欠損画素検出手段は、前記Ｘ線検出手段で検出されたＸ線検出信号に基づく、１フレーム分の画像データの全画素それぞれに対して対象画素とそれに隣接する画素とから成るサブ領域を設定し、サブ領域内の各画素の値を求めてそれらの中間となる中間値を抽出する中間値抽出手段と、前記中間値抽出手段で抽出された中間値と対象画素の値との差分を、画素比較設定値と比較して、前記差分が画素比較設定値よりも大きいときには対象画素における欠損として検出する画素値比較手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。
請求項２に記載のＸ線診断装置において、前記画素値比較手段は、算出された差分と設定値とを比較して、前記差分が設定値よりも大きいときには中間値信号を、前記差分が設定値よりも小さいときにはオリジナル値信号をそれぞれ出力し、前記画素値比較手段から出力される中間値信号に応答して前記中間値抽出手段で抽出された中間値を、オリジナル値信号に応答して対象画素の値をそれぞれ画素値として選択して出力させる画素値選択手段と、前記画素値選択手段から出力される画素値に基づいてＸ線画像を作成する画像作成手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。
請求項１から３のいずれか一つに記載のＸ線診断装置において、所定の時間を計時する計時手段と、前記計時手段で計時された所定の時間ごとに前記欠損画素計数手段で計数された欠損画素の頻度を記憶する欠損頻度記憶手段と、前記欠損頻度記憶手段で記憶された欠損画素の頻度と欠損設定値とを比較する前記欠損登録判定手段と、を備えていることを特徴とするＸ線診断装置。