JP4744831B2 - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Description

本発明はＸ線診断装置に係り、特に平面検出器を備えたＸ線診断装置に関する。

Ｘ線診断装置やＭＲＩ装置あるいはＸ線ＣＴ装置などを用いた医用画像診断技術は、１９７０年代のコンピュータ技術の発展に伴い急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。

Ｘ線診断装置に用いられる検出器として、従来は、Ｘ線フィルムやＩ．Ｉ．（イメージ・インテンシファイア）が使用されてきた。このＩ．Ｉ．を用いた撮影方法ではＸ線管から発生したＸ線によって被検体を照射し、被検体を透過して得られたＸ線の画像情報はＩ．Ｉ．において光学画像に変換される。更に、この光学画像は、Ｘ線ＴＶカメラによって撮影されて電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換後ＴＶモニタに表示される。このため、Ｉ．Ｉ．を用いた撮影方法は、フィルム方式では出来なかったリアルタイム撮影を可能とし、又、デジタル信号で画像データの収集ができるため、種々の画像処理を可能とした。

ところで、従来のＸ線撮影において使用されるＸ線ＴＶカメラには、Ｘ線照射に依存しない暗時信号が常時発生しており、従って、Ｘ線ＴＶカメラから出力される電気信号にはＸ線照射に起因した画像信号と前記暗時信号が混在していた。そして、この暗時信号は、Ｘ線画像データを劣化させる１つの要因となっていた。

このようなＸ線ＴＶカメラの問題点を解決するために、光学画像が入力される前の暗時信号を継続的に収集し、次いで、光学画像を入力して得られる電気信号から最新の暗時信号をサブトラクションする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、上述のＩ．Ｉ．に替わるものとして近年、２次元配列の平面検出器が注目を集め、既に実用化の段階に入っている。この平面検出器には、Ｘ線を直接電荷に変換する方式と、一旦光に変換した後電荷に変換する方式とがあるが、例えば前者の方式における平面検出器は、入射したＸ線エネルギーを電荷量に変換する光電膜と、この電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサと、蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）によって構成され、光電膜においてＸ線照射量に比例して発生し電荷蓄積コンデンサに一旦蓄積された電荷は、スイッチング機能を有するＴＦＴを介して順次信号出力線に読み出される。そして、信号出力線に出力された電荷は、電荷・電圧変換器を介してＡ／Ｄ変換器にてデジタル信号に変換され、Ｘ線画像データ（以下、画像データと呼ぶ。）として画像記憶回路に保存された後、表示部にて表示される（例えば、特許文献２参照。）。
特開平２−１６４１８４号公報 特開２００１−３４０３２４号公報

上述の電荷・電圧変換器から出力された画像データには、照射されたＸ線量に比例した本来の信号成分に対して後述のオフセット成分がアーチファクト成分として混在している。このオフセット成分には、Ｘ線非照射時において光電膜にて発生する電荷、ＴＦＴのスイッチング特性に起因した他画素からの漏れ電荷、ＴＦＴ端子間の浮遊容量に蓄積されＴＦＴのＯＮ／ＯＦＦ時に注入された電荷、更には電荷・電圧変換器の直流成分などがあり、通常、これらのオフセット成分は画素毎に異なって信号成分に含まれている。

従来、画像データからオフセット成分を除去して信号成分のみを抽出するために、当該被検体に対するＸ線撮影を開始する前の非撮影期間において得られた画像データ（以下では、暗時画像データと呼び、Ｘ線照射によって得られた画像データと区別する。）を用いてオフセット補正データを予め生成し、Ｘ線撮影期間において得られた画像データから前記オフセット補正データを減算する、所謂、オフセット補正が行なわれてきた。

しかしながら、画像データに含まれるオフセット成分は、平面検出器の温度，光電膜に対するバイアス電圧の印加時間，ＴＦＴの駆動状況により絶えず時間的に変化している。従って、Ｘ線撮影前に生成されたオフセット補正データを用いたオフセット補正では、オフセット成分を十分低減することは不可能であった。

本発明は、このような従来の平面検出器を用いた撮影における問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、非撮影期間において順次生成される暗時画像データを用いてオフセット補正データの生成と更新を行ない、撮影期間において生成される画像データに対し最新のオフセット補正データを用いたオフセット補正を行なうことによって画像データの高画質化を可能とするＸ線診断装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、実施の形態によれば、被検体に対しＸ線照射を行って画像データを生成する撮影期間とＸ線照射を停止する非撮影期間を組み合わせてＸ線撮影を行なうＸ線診断装置において、前記撮影期間における前記被検体の透過Ｘ線量に基づいて蓄積された第１の電荷と前記非撮影期間において蓄積された第２の電荷を検出する複数の検出素子を有した平面検出器と、前記第１の電荷に基づいた画像データと前記第２の電荷に基づいた暗時画像データを生成する画像データ生成手段と、前記暗時画像データに含まれる残像量を計測する残像量計測手段と、前記暗時画像データに基づいてオフセット補正データを生成し、生成されたオフセット補正データを更新するオフセット補正データ生成手段と、前記オフセット補正データの生成または更新のタイミング制御を行なうオフセット補正制御手段と、前記オフセット補正データ生成手段が生成した複数の前記オフセット補正データのうち最新のオフセット補正データを用いて前記画像データをオフセット補正するための画像間演算を行なう画像演算手段とを備え、前記オフセット補正制御手段は、前記残像量計測手段が計測する所定非撮影期間における暗時画像データの残像量が予め設定された許容残像量以下に減少した場合に、前記オフセット補正データ生成手段に対してオフセット補正データの更新を開始するための制御を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、Ｘ線撮影の非撮影期間において順次生成される暗時画像データを用いてオフセット補正データの生成と更新を行ない、撮影期間において生成された画像データに対し更新された最新のオフセット補正データを用いてオフセット補正を行なうことによって良質な画像データの生成が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

以下に述べる本発明の第１の実施例の特徴は、間欠的に行なわれるＸ線撮影の非撮影期間において得られる暗時画像データを継続的に収集し、この暗時画像データに基づいて生成された最新のオフセット補正データを用いて撮影期間の画像データに対するオフセット補正を行なうことにある。

（装置の構成）
本発明の第１の実施例におけるＸ線診断装置の構成につき図１乃至図７を用いて説明する。尚、図１は、Ｘ線診断装置の全体構成を示すブロック図であり、図２は、このＸ線診断装置に用いられる平面検出器の構成を示す図である。

Ｘ線診断装置１００は、被検体１５０に対してＸ線を照射するＸ線発生部１と、Ｘ線照射に必要な高電圧を発生しＸ線発生部１に供給する高電圧発生部２と、被検体１５０を透過したＸ線を２次元的に検出して画像データを生成するとともに非撮影時における暗時画像データを生成するＸ線検出部３と、Ｘ線検出部３において得られた暗時画像データを用い撮影時に得られる画像データに対するオフセット補正を行なうオフセット補正部４を備えている。

又、Ｘ線診断装置１００は、オフセット補正後の画像データに対してゲイン補正を行なうゲイン補正部５と、ゲイン補正された画像データを保存する画像データ記憶部６と、この画像データを表示する表示部７を備え、更に、Ｘ線発生部１とＸ線検出部３を保持する保持部８と、被検体１５０を載置する天板９と、保持部８及び天板９の回動／移動とその制御を行なう機構部１０と、操作者によってＸ線撮影に必要な種々の入力や設定等が行なわれる入力部１１と、Ｘ線診断装置１００の上記各ユニットを統括して制御するシステム制御部１２を備えている。

Ｘ線発生部１は、被検体１５０に対しＸ線を照射するＸ線管１０１と、このＸ線管１０１から照射されたＸ線に対してＸ線錘（コーンビーム）を形成するＸ線絞り器１０２を備えている。Ｘ線管１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、陰極（フィラメント）より放出された電子を高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させＸ線を発生させる。一方、Ｘ線絞り器１０２は、Ｘ線管１０１と被検体１５０の間に位置し、Ｘ線管１０１から照射されたＸ線ビームを所定の照射視野サイズに絞り込む機能を有している。

高電圧発生部２は、Ｘ線管１０１の陰極から発生する熱電子を加速するために、陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生させる高電圧発生器２１と、システム制御部１２からの指示信号に従い、高電圧発生器２１における管電流、管電圧、照射時間等のＸ線照射条件の設定を行なうＸ線制御回路２２を備えている。

一方、Ｘ線検出部３の検出方法には、Ｘ線を直接電荷に変換する方法と、一旦光に変換した後電荷に変換する方法とがあり、本実施例では前者を例に説明するが後者であっても構わない。即ち、Ｘ線検出部３は、撮影期間に被検体１５０を透過したＸ線に基づいて発生する電荷や、非撮影期間に発生する電荷を蓄積する平面検出器３１と、この平面検出器３１に蓄積された電荷を読み出すためのゲートドライバ３２と、読み出された電荷から撮影期間における画像データ及び非撮影期間における暗時画像データを生成する画像データ生成部３３を備えている。

平面検出器３１は、図２に示すように列方向及びライン方向に２次元配列された微小な検出素子５１によって構成されており、各々の検出素子５１は、Ｘ線を感知しＸ線照射量に応じて電荷を生成する光電膜５２と、光電膜５２に発生した電荷を蓄積する電荷蓄積コンデンサ５３と、電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積された電荷を所定のタイミングで読み出すＴＦＴ（薄膜トランジスタ）５４を備えている。以下では説明を簡単にするために、検出素子５１が列方向（図２の上下方向）、及びライン方向（図２の左右方向）に２素子ずつ配列されている場合の平面検出器３１の構成について説明する。

図２の光電膜５２−１１、５２−１２、５２−２１、５２−２２の第１の端子と、電荷蓄積コンデンサ５３−１１、５３−１２、５３−２１、５３−２２の第１の端子とが接続され、更に、その接続点はＴＦＴ５４−１１、５４−１２、５４−２１、５４−２２のソース端子へ接続される。一方、光電膜５２−１１、５２−１２、５２−２１、５２−２２の第２の端子は、図示しないバイアス電源に接続され、電荷蓄積コンデンサ５３−１１、５３−１２、５３−２１、５３−２２の第２の端子は接地される。更に、ライン方向のＴＦＴ５４−１１及びＴＦＴ５４−２１のゲート端子はゲートドライバ３２の出力端子５５−１に共通接続され、又、ＴＦＴ５４−１２、及びＴＦＴ５４−２２のゲート端子はゲートドライバ３２の出力端子５５−２に共通接続される。

一方、列方向のＴＦＴ５４−１１及び５４−１２のドレイン端子は信号出力線５９−１に共通接続され、又、ＴＦＴ５４−２１及び５４−２２のドレイン端子は信号出力線５９−２にそれぞれ共通接続される。そして、信号出力線５９−１及び５９−２は画像データ生成部３３に接続されている。

次いで、ゲートドライバ３２は、撮影時あるいは非撮影時において検出素子５１の光電膜５２に発生し電荷蓄積コンデンサ５３にて蓄積された電荷を読み出すために、ＴＦＴ５４のゲート端子に対して駆動パルスを供給する。

図１に戻って、Ｘ線検出部３の画像データ生成部３３は、平面検出器３１から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器３３１と、平面検出器３１からライン単位でパラレルに読み出された電荷データを時系列信号に変換するマルチプレクサ３３２と、Ａ／Ｄ変換器３３３を備えている。

次に、Ｘ線検出部３につき更に詳細な構成を示した図３と、平面検出器３１における電荷読み出しのタイムチャートを示した図４を用いて、画像データの生成方法について説明する。

図３において、平面検出器３１はライン方向にＭ個、列方向にＮ個、２次元配列された検出素子５１から構成されている。この平面検出器３１において、ライン方向に配列されたＭ個の検出素子５１の各駆動端子（即ち、図２に示すＴＦＴ５４のゲート端子）は共通接続され、ゲートドライバ３２の出力端子に接続される。例えば、ゲートドライバ３２の出力端子５５−１は、検出素子５１−１１、５１−２１、５１−３１、・・・５１−Ｍ１の各駆動端子に接続され、ゲートドライバ３２の出力端子５５−Ｎは、検出素子５１−１Ｎ、５１−２Ｎ、５１−３Ｎ、・・・５１−ＭＮの各駆動端子に接続される。

一方、列方向に配列されたＮ個の検出素子５１のそれぞれの出力端子（即ち、図２に示すＴＦＴ５４のドレイン端子）は信号出力線５９に共通接続され、この信号出力線５９は、画像データ生成部３３における電荷・電圧変換器３３１の入力端子に接続される。例えば、検出素子５１−１１、５１−１２、５１−１３、・・・５１−１Ｎの出力端子は信号出力線５９−１に共通接続され、この信号出力線５９−１は電荷・電圧変換器３３１−１に接続される。同様にして、検出素子５１−Ｍ１、５１−Ｍ２、５１−Ｍ３、・・・５１−ＭＮの出力端子は信号出力線５９−Ｍに共通接続され、信号出力線５９−Ｍは電荷・電圧変換器３３１−Ｍに接続される。

図４は、撮影期間におけるＸ線の照射タイミング、ゲートドライバ３２の出力信号及び検出素子５１の出力信号を示したものであり、入力部１１からのＸ線照射要求に基づいて、Ｘ線発生部１は、図４（ａ）の時刻ｔ０ａ乃至ｔ０ｂの期間に被検体１５０に対してＸ線を照射しする。一方、検出素子５１は、被検体１５０を透過したＸ線を受信してＸ線照射量に比例した電荷を電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積する。

このＸ線照射が終了すると、検出素子５１の電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積された電荷を読み出すために、システム制御部１２は、ゲートドライバ３２に制御信号を供給し、ゲートドライバ３２は、その出力端子５５−１乃至５５−Ｎから図４（ｂ）乃至図４（ｄ）に示すような駆動パルスを順次出力する。そして、ＴＦＴ５４のゲート端子に読み出し用の駆動パルス（ＯＮ電圧）が供給されると、ＴＦＴ５４が導通（ＯＮ）状態となり、電荷蓄積コンデンサ５３に蓄えられた電荷が信号出力線５９に出力される。

図４（ａ）の時刻ｔ０ａ乃至ｔ０ｂの期間においてＸ線照射が行われた後、ゲートドライバ３２の出力端子５５−１は時刻ｔ１ａ乃至ｔ１ｂの期間においてＯＮ電圧になり（図４（ｂ））、第１ラインの検出素子５１−１１、５１−２１，・・・，５１−Ｍ１を駆動する。そして、この駆動信号により第１ラインの検出素子５１−１１、・・・５１−Ｍ１の電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積された電荷が信号出力線５９−１乃至５９−Ｍに出力される。

信号出力線５９−１乃至５９−Ｍに出力された電荷は、画像データ生成部３３の電荷・電圧変換器３３１−１乃至３３１−Ｍにて電荷から電圧に変換され、マルチプレクサ３３２によりパラレル−シリアル変換される。そして、マルチプレクサ３３２の出力は、Ａ／Ｄ変換器３３３においてデジタル信号に変換されて第1ラインにおける画像データが生成され、図１のオフセット補正部４に供給される。

次いで、時刻ｔ２ａ乃至ｔ２ｂの期間においてゲートドライバ３２は、その出力端子５５−２のみをＯＮ電圧にして（図４（ｃ））、第２ラインの検出素子５１−１２、５１−２２、５１−３２，・・・，５１−Ｍ２に蓄積された電荷を信号出力線５９−１乃至５９−Ｍに読み出す。そして、読み出された電荷は、電荷・電圧変換器３３１−１乃至３３１−Ｍやマルチプレクサ３３２、更にはＡ／Ｄ変換器３３３によって第２ラインの画像データに変換され、オフセット補正部４に供給される。

以下同様にして、ゲートドライバ３２の出力端子５５−３乃至５５−Ｎが順次ＯＮ電圧になると、第３ライン乃至第Ｎラインに配置された検出素子５１の電荷蓄積コンデンサ５３に蓄積していた電荷は信号出力線５９−１乃至５９−Ｍに順次出力される。この電荷は、電荷・電圧変換器３３１−１乃至３３１−Ｍ、マルチプレクサ３３２、Ａ／Ｄ変換器３３３によって第３ライン乃至第Ｎラインの画像データに変換されてオフセット補正部４に供給される。

尚、上述の説明では、撮影期間における画像データの生成方法について述べたが、Ｘ線検出部３は、非撮影期間においても撮影期間と同様の動作を行なうことによって暗時画像データの生成を行なう。

次に、本実施例において最も重要なユニットであるオフセット補正部４の構成と動作につき、図５のブロック図と図６及び図７に示したタイムチャートを用いて説明する。

図５では、オフセット補正部４と既に述べたＸ線検出部３が示されており、オフセット補正部４は、非撮影期間において得られた複数枚の暗時画像データを加算平均処理してオフセット補正データを生成するオフセット補正データ生成部４２と、このオフセット補正データ生成部４２において順次生成されるオフセット補正データの中の最新のオフセット補正データを保存するオフセット補正データ記憶部４３と、撮影期間において得られた各々の画像データとオフセット補正データ記憶部４３に保存されている最新のオフセット補正データとの減算処理によりオフセット補正を行なう画像演算部４４を備えている。

更に、オフセット補正部４は、Ｘ線検出部３において撮影期間に生成される画像データと非撮影期間に生成される暗時画像データの供給先を選択する切り換えスイッチ４１と、オフセット補正部４における上述の各ユニットを制御するオフセット補正制御部４５を備えている。

図６は、Ｘ線検出部３において生成される画像データと暗時画像データの生成順序を示すタイムチャートであり、ここでは、図を分かり易くするために撮影期間Ｔ１及びＴ３において夫々３枚の画像データが生成され、非撮影期間Ｔ２において４枚の暗時画像データが生成される場合について示しているが、通常は、上述の撮影期間及び非撮影期間において更に多くの画像データと暗時画像データが生成される。

以下の説明では、非撮影期間Ｔ２の暗時画像データに基づいて生成されたオフセット補正データを用いて撮影期間Ｔ３の画像データに対するオフセット補正を行なう場合について述べる。

図６（ａ）は、撮影期間Ｔ１及びＴ３においてＸ線が被検体１５０を介しＸ線検出部３の平面検出器３１に照射される照射期間Ｔ１１乃至Ｔ１３と照射期間Ｔ３１乃至Ｔ３３を示しており、図６（ｂ）は、撮影期間Ｔ１及びＴ３と非撮影期間Ｔ２における平面検出器３１の電荷蓄積期間Ｃ３乃至Ｃ１２と電荷読み出し期間Ｒ３乃至Ｒ１２を示している。

又、図６（ｃ）乃至図６（ｅ）は、撮影期間Ｔ１の拡大図であり、図６（ｃ）は、照射期間Ｔ１１乃至Ｔ１３を、図６（ｄ）は、Ｘ線検出部３の第１ライン乃至第Ｎラインから出力される画像データの出力タイミングを示している。又、図６（ｅ）に示すように、平面検出器３１における電荷蓄積期間Ｃ３乃至Ｃ５は、照射期間Ｔ１１乃至Ｔ１３に対応し、電荷読み出し期間Ｒ３乃至Ｒ５は、画像データが生成される期間に対応している。そして、電荷読み出し期間Ｒ３乃至Ｒ５の各々において平面検出器３１の第１ライン乃至第Ｎラインの電荷が読み出されて１枚の画像データが生成される。

一方、非撮影期間Ｔ２においても、平面検出器３１は撮影期間Ｔ１及びＴ３と同様な動作を繰り返し、電荷の蓄積を電荷蓄積期間Ｃ６乃至Ｃ９において、又、電荷の読み出しを電荷読み出し期間Ｒ６乃至Ｒ９において行なう。そして、電荷読み出し期間Ｒ６乃至Ｒ９の各々において平面検出器３１の第１ライン乃至第Ｎラインに蓄積された電荷が読み出されて１枚の暗時画像データが生成される。

尚、上述のＸ線検出部３における平面検出器３１において、撮影期間Ｔ１及びＴ３の電荷蓄積期間Ｃ３乃至Ｃ５、Ｃ１０乃至Ｃ１２では、Ｘ線発生部１から放射され被検体１５０を介して平面検出器３１に照射されたＸ線の照射量に略比例した電荷が蓄積され、非撮影期間Ｔ２の電荷蓄積期間Ｒ６乃至Ｒ９では、既に述べたように、Ｘ線の照射に関係無く光電膜５２に発生する電荷やＴＦＴ５４のスイッチング特性に起因した他画素からの漏れ電荷等が蓄積される。

次に、図７は、オフセット補正部４において行なわれるオフセット補正の順序を示すタイムチャートであり、図７（ａ）は、電荷蓄積／読み出し期間、図７（ｂ）は、Ｘ線検出部４から出力される画像データ／暗時画像データの出力期間、図７（ｃ）は、オフセット補正データ生成期間、そして、図７（ｄ）は、オフセット補正後の画像データ生成期間を示している。但し図７では、図６と同様にして非撮影期間Ｔ２において得られた４枚の暗時画像データに基づいて生成されたオフセット補正データを用い、撮影期間Ｔ３の画像データに対するオフセット補正を行なう場合について述べる。

この場合、撮影期間Ｔ３の直前、即ち、非撮影期間Ｔ２の電荷読み出し期間Ｒ９において得られた暗時画像データをそのままオフセット補正データとして用いてもよいが、暗時画像データに重畳する装置ノイズ等の影響を低減するために複数枚の暗時画像データを加算平均処理してオフセット補正データを生成する方法が望ましい。以下では、２枚の暗時画像データを加算平均処理してオフセット補正データを生成する場合について説明する。

即ち、図７の非撮影期間Ｔ２において、Ｘ線検出器３の電荷読み出し期間Ｒ６及びＲ７で生成された暗時画像データＡ２１と暗時画像データＡ２２は、図５に示したオフセット補正部４の切り換えスイッチ４１を介してオフセット補正データ生成部４２に供給される。そして、オフセット補正データ生成部４２は、供給された暗時画像データＡ２１と暗時画像データＡ２２を加算平均処理してオフセット補正データＤ２２を生成し、オフセット補正データ記憶部４３に保存する。

次いで、非撮影期間Ｔ２の電荷読み出し期間Ｒ８において生成された暗時画像データＡ２３がオフセット補正データ生成部４２に供給され、オフセット補正データ生成部４２は、新たに供給された暗時画像データＡ２３と既に供給されている暗時画像データＡ２２を加算平均処理してオフセット補正データＤ２３を生成する。そして、オフセット補正データＤ２３をオフセット補正データ記憶部４３に供給して既に保存されているオフセット補正データＤ２２を更新する。

更に、電荷読み出し期間Ｒ９において生成された暗時画像データＡ２４と前記暗時画像データＡ２３の加算平均処理によって得られたオフセット補正データＤ２４をオフセット補正データ記憶部４３に供給することによって、オフセット補正データＤ２３を更新する。

尚、暗時画像データの加算平均処理は、上述のような移動加算方法に限定されるものではなく、例えば、暗時画像データＡ２１とＡ２２の加算平均処理に後続して暗時画像データＡ２３とＡ２４の加算平均処理のような方法であってもよい。

暗時画像データＡ２４及びオフセット補正データＤ２４の生成が行なわれた直後に、入力部１１よりシステム制御部１２を介してオフセット補正制御部４５にＸ線撮影開始コマンドが供給されたならば、オフセット補正制御部４５は、切り換えスイッチ４１を制御して撮影期間Ｔ３の電荷読み出し期間Ｒ１０、Ｒ１１，・・・・において生成される画像データＢ３１、Ｒ３２，・・・を画像演算部４４に供給する。

一方、画像演算部４４は、オフセット補正データ記憶部４３に保存されている最新のオフセット補正データＤ２４を読み出し、更に、切り換えスイッチ４１を介してＸ線検出部３から供給された画像データＢ３１、Ｂ３２、・・・からオフセット補正データＤ２４を減算することによってオフセット補正を行なう。

尚、切り換えスイッチ４１は、オフセット補正制御部４５から供給される制御信号によって切り換え動作を行ない、Ｘ線検出部３から撮影期間において供給される画像データを画像演算部４４に供給し、非撮影期間において供給される暗時画像データをオフセット補正データ生成部４２に供給する機能を有している。

次に図１に戻って、Ｘ線診断装置１００のゲイン補正部５は、画像演算部４４においてオフセット補正された画像データの画素値に対し、画素毎に存在する感度バラツキを補正するためのゲイン補正を行なう。

又、画像データ記憶部６は図示しない記憶回路と画像処理回路を備え、ゲイン補正された画像データは前記記憶回路において一旦保存される。又、前記画像処理回路は、記憶回路に保存されたゲイン補正後の画像データに対して所望の画像処理を行なう。又、前記画像処理回路は、必要に応じて造影剤注入前後の画像データ間サブトラクションによるＤＳＡ画像データや、長尺画像データあるいは３次元画像データなどを生成するための画像演算を行なうことも可能である。

一方、表示部７は、オフセット補正とゲイン補正が施され画像データ記憶部６の記憶回路に保存された画像データの表示を行なうためのものであり、図示しない表示用データ生成回路と変換回路とモニタを備えている。そして、表示用データ生成回路は、画像データ記憶部６に記憶されている画像データを読み出し、その付帯情報と合成して表示用データを生成する。次いで、変換回路は、生成された表示用データに対してＤ／Ａ変換とＴＶフォーマット変換を行なって映像信号を生成し液晶あるいはＣＲＴのモニタに表示する。

次に、機構部１０は、図示しない機構制御回路と天板移動機構と保持部移動機構を備えている。天板移動機構は、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部３を被検体１５０の体軸方向に相対移動させるために天板９を前記体軸方向に移動させる機能を有し、保持部移動機構は、Ｘ線発生部１とＸ線検出部３を保持する保持部８を被検体１５０の周囲で回動／移動させる機能を有している。そして、機構制御回路は、入力部１１あるいはシステム制御部１２から供給される指示信号に従って上述の天板移動機構と保持部移動機構を制御し、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部３を被検体１５０に対して所望の位置に設定する。

入力部１１は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスや表示パネル、あるいは各種スイッチ等を備えており、被検体情報の入力、撮影対象臓器あるいは撮影対象部位の選択、撮影方法の選択、撮影開始コマンドの入力、更には、撮影方法あるいは撮影対象臓器に対する最適なＸ線照射条件の設定及び更新、機構部１０の回動／移動に関する設定などを行なう。尚、上記Ｘ線照射条件としてＸ線管１０１に印加する管電圧、管電流、Ｘ線照射期間などがあり、被検体情報として年齢、性別、体格、検査部位、検査方法、過去の診断履歴等がある。

次に、システム制御部１２は、図示しないＣＰＵと記憶回路を備え、入力部１１から供給される上述の設定条件や選択情報等を前記記憶回路に一旦保存した後、これらの情報に基づいて画像データの生成、オフセット補正、画像データの表示、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部３の回動／移動等に対する制御を行なう。又、前記記憶回路には、Ｘ線撮影における各種撮影方法とこれら撮影方法における撮影条件やＸ線照射条件等の標準設定値が予め保管されている。

（画像データに対するオフセット補正の手順）
次に、図１乃至図１０を用い、本実施例の画像データに対するオフセット補正の手順について説明する。尚、図８及び図９は、本実施例における画像データの生成とこの画像データに対するオフセット補正の手順を示すフローチャートとタイムチャートである。但し、以下の説明では、上述と同様にして撮影期間において３枚の画像データが、又、非撮影期間において３枚あるいは４枚の暗時画像データが生成され、これらの暗時画像データの中から最新の２枚の暗時画像データを加算平均処理して生成したオフセット補正データを用い、撮影期間の画像データに対するオフセット補正を行なう場合について述べるが、撮影期間における画像データの枚数や、非撮影期間における暗時画像データの枚数、更には、加算平均処理に用いる暗時画像データの枚数は上述の値に限定されない。

Ｘ線撮影に先立って、操作者は、Ｘ線診断装置１００の入力部１１において、被検体情報及び撮影対象部位の入力、撮影方法の選択等を行なう。このとき、選択された撮影方法に関する情報を受信したシステム制御部１２は、自己の記憶回路に予め保管されている前記撮影方法に対する撮影条件やＸ線照射条件の標準設定値を読み出し、入力部１１の表示パネルに表示する。そして、表示された上述の標準設定値に対し、操作者は必要に応じて更新を行なった後最終設定を行なう（図８のステップＳ１）。

更に、操作者は、入力部１１の入力デバイスを用いて、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部３と天板９の回動／移動を行ない、被検体１５０に対して所望の位置に設定する。

一方、システム制御部１２は、入力部１１にて設定された撮影方法に基づいて制御信号をＸ線検出部３のゲートドライバ３２に供給し、ゲートドライバ３２は、この制御信号に基づいて平面検出器３１に駆動パルスを供給して内部に蓄積された電荷の読み出しを開始する。このとき、Ｘ線検出部３及びオフセット補正部４に対しても制御信号が供給されて暗時画像データ生成のための動作が時刻ｔ０において開始される。

即ち、図５に示したＸ線検出部３は、非撮影期間Ｔ０において、Ｘ線発生部１によるＸ線照射を行なわない状態で暗時画像データＡ０１とＡ０２を順次生成し（図８のステップＳ２乃至Ｓ３）、図５に示したオフセット補正部４の切り換えスイッチ４１を介してオフセット補正データ生成部４２に供給する。一方、オフセット補正データ生成部４２は、供給された暗時画像データＡ０１とＡ０２の加算平均処理からオフセット補正データＤ０２を生成し、オフセット補正データ記憶部４３に保存する（図８のステップＳ４）。

次いで、Ｘ線検出部３によって生成された暗時画像データＡ０３と前記暗時画像データＡ０２の加算平均処理からオフセット補正データＤ０３を生成し、オフセット補正データ記憶部４３に保存されているオフセット補正データＤ０２を更新する。同様にして、Ｘ線検出部３によって生成された暗時画像データＡ０４と前記暗時画像データＡ０３の加算平均処理からオフセット補正データＤ０４を生成してオフセット補正データ記憶部４３に供給し、オフセット補正データＤ０３を更新する（図８のステップＳ３乃至Ｓ４）。

このような手順を繰り返すことによって、オフセット補正データ記憶部４３には、非撮影期間Ｔ０における最新の連続した２枚の暗時画像データによって生成されたオフセット補正データＤ０４が保存される。

次いで、オフセット補正データＤ０４の保存が終了した直後の時刻ｔ１において、操作者による撮影開始コマンドの入力が入力部１１にて行なわれ、この撮影開始コマンドがシステム制御部１２に供給されることによって当該被検体１５０に対するＸ線撮影が開始される（図８のステップＳ５）。

Ｘ線撮影の開始に際して、高電圧発生部２のＸ線制御回路２２は、撮影期間Ｔ１の時刻ｔ１においてシステム制御部１２より撮影開始コマンドを受け、既に設定されているＸ線照射条件に基づいて高電圧発生器２１を制御して高電圧をＸ線発生部１のＸ線管１０１に印加する。次いで、高電圧が印可されたＸ線管１０１は、Ｘ線絞り器１０２を介し被検体１５０に対してＸ線を照射する。そして、被検体１５０を透過したＸ線は、被検体１５０の後方に設けられたＸ線検出部３の平面検出器３１によって検出される。

次に、Ｘ線の照射によって平面検出器３１に蓄積された電荷は、ゲートドライバ３２の駆動パルスによって順次読み出され、画像データ生成部３３において図９に示した画像データＢ１１が生成される（図８のステップＳ６）。

このとき、オフセット補正部４のオフセット補正制御部４５は、システム制御部１２を介して入力部１１より供給された撮影開始コマンド信号に基づいて切り換えスイッチ４１を制御し、Ｘ線検出部３から供給される画像データＢ１１を画像演算部４４に供給する。

一方、画像演算部４４は、オフセット補正データ記憶部４３に保存されている最新のオフセット補正データＤ０４を読み出し、更に、切り換えスイッチ４１を介してＸ線検出部３から供給された上記画像データＢ１１からオフセット補正データＤ０４を減算することによってオフセット補正後の画像データＥ１１を生成（図８のステップＳ７）。

図１０にオフセット補正前後の画像データを模式的に示す。図１０（ａ）は、Ｘ線検出部３において生成されたオフセット補正前の画像データＢ１１、図１０（ｂ）は、オフセット補正データ生成部４２において暗時画像データから生成されたオフセット補正データＤ０４、又、図１０（ｃ）は、画像演算部４４によるオフセット補正後の画像データＥ１１であり、何れの場合も各画素（横軸）に対する画素値（縦軸）を示している。そして、信号成分にオフセット成分が重畳された補正前の画像データＢ１１（図１０（ａ））からオフセット補正データＤ０４（図１０（ｂ））を減算することによって信号成分のみから構成されるオフセット補正後の画像データＥ１１（図１０（ｃ））が生成される。

このオフセット補正後の画像データＥ１１は、ゲイン補正部５においてゲイン調整が行なわれた後、画像データ記憶部６を介して表示部７に供給され、表示部７のモニタに表示される（図８のステップＳ８）。

同様にして、撮影期間Ｔ１において画像データＢ１２及びＢ１３が順次生成され、画像演算部４４は、Ｘ線検出部３の画像データ生成部３３から供給される画像データＢ１２及びＢ１３から前記オフセット補正データＤ４を減算することによってオフセット補正後の画像データＥ１２及びＥ１３を生成する。そして、得られたこれらの画像データは、ゲイン補正部５及び画像データ記憶部６を介して表示部７に表示される（図８のステップＳ６乃至Ｓ８）。

次に、時刻ｔ２においてシステム制御部１２あるいは入力部１１より撮影終了の指示信号が出力されたならば、高電圧発生部２のＸ線制御回路２２は高電圧発生器２１を制御してＸ線の照射を停止する（図８のステップＳ９）。そして、オフセット補正部４のオフセット補正制御部４５は、前記指示信号に基づいて切り換えスイッチ４１を制御し、Ｘ線検出部３におけるＡ／Ｄ変換器３３３の出力端子をオフセット補正データ生成部４２に接続する。尚、上述の撮影終了の指示信号は、操作者が入力部１１にて入力してもよいが、予め設定されたＸ線撮影計画に基づいてシステム制御部１２が出力してもよい。

以下は、非撮影期間Ｔ０と同様の手順によって、Ｘ線検出部３は暗時画像データＡ２１乃至Ａ２４を生成し、オフセット補正データ生成部４２は上述の画像データに基づいてオフセット補正データＤ２２乃至Ｄ２４を生成する。そして、オフセット補正データ記憶部４３には、最新のオフセット補正データＤ２４が保存される（図８のステップＳ２乃至Ｓ４）。

次いで、時刻ｔ３において再びＸ線撮影開始のコマンド信号が入力部１１より入力されたならば（図８のステップＳ５）、同様の装置動作により撮影期間Ｔ３において画像データＢ３１乃至Ｂ３３が順次生成され、画像演算部４４は、これらの画像データから前記オフセット補正データＤ２４を減算して補正後画像データＥ３１乃至Ｅ３３を生成する。そして、補正されたこれらの画像データはゲイン補正部５、画像データ記憶部６を介して表示部７に表示される（図８のステップＳ６乃至Ｓ８）。以下、同様の手順によって非撮影期間の暗時画像データによるオフセット補正データの生成と撮影期間における画像データのオフセット補正を繰り返し、オフセット補正された画像データは表示部７において表示される（図８のステップＳ２乃至Ｓ９）。

尚、上述のＸ線撮影の開始コマンドは、通常、操作者によって任意のタイミングで入力部１１より入力されるため、非撮影期間の長さは定まらない。例えば、図９の非撮影期間Ｔ４において３枚の暗時画像データＡ４１乃至Ａ４３の生成が行なわれた時刻ｔ５において撮影開始コマンドが入力された場合には、オフセット補正データ記憶部４３には、時刻ｔ５に最も近い暗時画像データＡ４２及びＡ４３の加算平均処理によって生成されたオフセット補正データＤ４３が保存されており、画像演算部４４は、撮影期間Ｔ５において得られる画像データＢ５１乃至Ｂ５３から前記オフセット補正データＤ４３を減算することによって補正後の画像データＥ５１乃至Ｅ５３を得ることができる。

以上述べた本発明の第１の実施例によれば、非撮影期間において得られた暗時画像データを用いてオフセット補正データを予め生成し、前記非撮影期間に後続する撮影期間において得られた画像データから前記オフセット補正データを減算することによって画像データにおけるオフセット成分が排除されるため、アーチファクトが低減された良質な画像データを得ることが可能となる。

又、前記オフセット補正データは、非撮影期間において連続的に得られる暗時画像データによって逐次更新され、最新のオフセット補正データを用いたオフセット補正が常時行なわれるため、オフセット成分あるいは暗時画像データが時間的に変動する場合においても最適な補正が可能である。

更に、操作者によって撮影開始コマンドが任意の時刻に入力された場合であっても、非撮影期間において更新された最新のオフセット補正データによるオフセット補正が常に可能であるため、操作者のＸ線撮影要求を制限することなく最適なオフセット補正ができる。

しかも、前記オフセット補正データの各々は、複数枚の暗時画像データの加算平均処理によって生成されているため装置ノイズ等の影響を受け難く、従って、十分なＳ／Ｎを有しない画像データに対しても有効なオフセット補正を行なうことができる。

次に、本発明における第２の実施例について述べる。この第２の実施例では、平面検出器における残像成分が十分低減された暗時画像データを用いてオフセット補正データの生成を行なう方法について説明する。

従来、Ｘ線が照射された際に、そのＸ線の線量履歴による光電膜の残像特性や蓄積された電荷に対するＴＦＴの読み残しにより、撮影期間の最後に生成された画像データに後続する数十枚の暗時画像データには前記画像データの残像成分が含まれている。

このような残像成分を含んだ暗時画像データを用いてオフセット補正データの生成を行なった場合、残像成分の時間的変化（減少）は上述のオフセット成分の変化と比較して著しいため、精度のよいオフセット補正が不可能となる。

本実施例は、残像成分が排除されたオフセット補正データの生成を目的としており、その特徴は、間欠的に行なわれるＸ線撮影の非撮影期間において得られる暗時画像データに基づいてオフセット補正データの生成と更新を行なう際に、撮影期間において生成された画像データの残像量を後続する非撮影期間の暗時画像データから計測し、この残像量が予め設定した許容残像量以下になった時点で前記暗時画像データによるオフセット補正データの更新を開始することにある。

（装置の構成）
本発明の第２の実施例におけるＸ線診断装置の構成につき図１１乃至図１３を用いて説明する。但し、本実施例におけるＸ線診断装置は、図１に示したＸ線診断装置１００のオフセット補正部４を除いて同様であるため、以下では、本実施例におけるオフセット補正部の構成と動作についてのみ説明する。

即ち、本実施例におけるＸ線診断装置２００のオフセット補正部１４は、図１１のブロック図に示すように、非撮影期間において得られた複数枚の暗時画像データを加算平均処理してオフセット補正データを生成するオフセット補正データ生成部１４２と、このオフセット補正データ生成部１４２において順次生成されるオフセット補正データの中の最新のオフセット補正データを保存するオフセット補正データ記憶部１４３と、撮影期間において得られた画像データとオフセット補正データ記憶部１４３に保存されている最新のオフセット補正データとの減算処理によってオフセット補正を行ない、更に、撮影期間直後の非撮影期間にて生成される暗時画像データから既にオフセット補正データ記憶部１４３に保存されているオフセット補正データを減算して補正後の暗時画像データ（以下では、残像データと呼ぶ。）を生成する画像演算部１４４と、Ｘ線検出部３において撮影期間に生成される画像データと非撮影期間に生成される暗時画像データの供給先を選択するための切り換えスイッチ１４１を備えている。

更に、オフセット補正部１４は、画像演算部１４４によって生成された残像データに対して残像量を計測する残像量計測部１４６と、残像量計測の経過時間を計測する経過時間計測部１４７と、残像量計測部１４６から供給される指示信号あるいは経過時間計測部１４７から供給される指示信号に基づいてオフセット補正データの生成開始タイミングを制御すると共に切り換えスイッチ１４１の切り換え動作を制御するオフセット補正制御部１４５を備えている。

上記残像量計測部１４６は、図示しない演算回路と記憶回路を備え、画像演算部１４４が行なう所定撮影期間の直後に生成される暗示画像データと前記所定撮影期間以前に生成あるいは更新されたオフセット補正データとの減算処理によって得られた残像データに対して残像量の計測を行なう。

図１２は、Ｘ線照射によってＸ線検出器３１に蓄積された電荷が読み出される場合の残像成分の減衰特性を示したものであり、蓄積された電荷は、Ｘ線照射が停止した直後の１回目の読み出しにおいてその大部分が読み出され、残った電荷（残像成分）は１秒乃至２秒の間に読み出される。

又、残像量計測部１４６は、画像演算部１４４から供給される残像データにおいて上述の残像量の変化を計測する。例えば、残像量計測部１４６の演算回路は、図１３に示すように、残像データを複数の領域に分割し、夫々の領域における残像量の平均値（以下では、平均残像量と呼ぶ。）を算出する。次いで、前記演算回路は、算出されたこれらの平均残像量と前記記憶回路に予め保管されている許容残像量を比較し、全ての領域における平均残像量が許容残像量より小さくなったならばオフセット補正データの生成あるいは更新を許可する指示信号をオフセット補正制御部１４５に供給する。尚、図１３では、残像データを１６分割する場合について示したが、これに限定されるものではなく、更に多くの領域に分割してもよい。

ところで、残像データの残像量は、被検体１５０のＸ線吸収分布に依存して分布しており、Ｘ線吸収の最も少ない組織に対応した画素における局所的な残像量が前記許容残像量以下になる必要がある。このため、上述のように残像データを複数領域に分割し、その各々における平均残像量を算出する方法が有効となる。

次に、経過時間計測部１４７は、図示しないタイマーと記憶回路を備え、前記記憶回路には、残像データにおける平均残像量が許容残像量以下に減衰するまでの最大待ち時間が予め保管されている。この最大待ち時間は、例えば、図１２に示した平面検出器３１における残像成分の減衰特性に基づいて経験的に設定される。

そして、前記タイマーは、システム制御部１２から供給される撮影／非撮影の期間情報に基づいて暗時画像データの生成における経過時間を継続的に計測し、この経過時間が前記最大待ち時間を越えた時点でオフセット補正データの生成あるいは更新を許可する指示信号をオフセット補正制御部１４５に供給する。

一方、オフセット補正制御部１４５は、残像量計測部１４６あるいは経過時間計測部１４７から供給される前記指示信号に基づいて、オフセット補正データの生成あるいは更新を行なうための制御信号をオフセット補正データ生成部１４２に供給する。

（画像データに対するオフセット補正の手順）
次に、図１１乃至図１５を用いて本実施例における画像データのオフセット補正手順について説明する。尚、図１４及び図１５は、オフセット補正手順を示すフローチャートとタイムチャートであり、説明をわかり易くするために、撮影期間において３枚の画像データを、又、非撮影期間において８枚の暗時画像データを生成し、この８枚の暗時画像データの中から最新の２枚の暗時画像データを加算平均処理して生成したオフセット補正データを用いてオフセット補正を行なう場合について述べる。但し、撮影期間における画像データの枚数や、非撮影期間における暗時画像データの枚数、更には、加算平均処理に用いる暗時画像データの枚数等は上述の値に限定されない。

尚、図１５において、図１５（ａ）は、Ｘ線検出部３から出力される画像データ／暗時画像データの出力期間、図１５（ｂ）は、平面検出器３１における残像量、図１５（ｃ）は、オフセット補正データ生成期間、そして、図１５（ｄ）は、オフセット補正後の画像データ及び残像データの生成期間を示している。

Ｘ線撮影に先立って、操作者は、Ｘ線診断装置１００の入力部１１において、被検体情報の入力、撮影方法の選択、撮影条件の設定等を行ない（図１５のステップＳ１１）、次いで。入力部１１の入力デバイスを用いてＸ線発生部１及びＸ線検出部３や天板９を回動／移動して所望の位置に設定する。

一方、システム制御部１２は、入力部１１にて設定された撮影方法に基づいて所定周期のレートパルスをＸ線検出部３のゲートドライバ３２に供給し、ゲートドライバ３２は、このレートパルスに同期して平面検出器３１に駆動パルスを供給し内部に蓄積された電荷の読み出しを開始する。このとき、Ｘ線検出部３及びオフセット補正部１４に対しても制御信号が供給されて暗時画像データを生成するための動作が時刻ｔ０において開始される。

即ち、図１１のＸ線検出部３は、非撮影期間Ｔ０において、Ｘ線発生部１によるＸ線照射を行なわない状態で暗時画像データＡ０１とＡ０２を順次生成し、オフセット補正部１４の切り換えスイッチ１４１を介してオフセット補正データ生成部１４２に供給する（図１４のステップＳ１２）。一方、オフセット補正データ生成部１４２は、供給された暗時画像データＡ０１とＡ０２の加算平均処理からオフセット補正データＤ０２を生成し、オフセット補正データ記憶部１４３に保存する（図１４のステップＳ１３）。

次いで、Ｘ線検出部３によって生成された暗時画像データＡ０３と前記暗時画像データＡ０２の加算平均処理からオフセット補正データＤ０３を生成し、オフセット補正データ記憶部１４３に保存されているオフセット補正データＤ０２を更新する。同様にして、Ｘ線検出部３によって生成された暗時画像データＡ０４と前記暗時画像データＡ０３の加算平均処理からオフセット補正データＤ０４を生成し、オフセット補正データ記憶部１４３に保存されているオフセット補正データＤ０３を更新する（図１４のステップＳ１２乃至Ｓ１３）。このような手順を繰り返すことによって、オフセット補正データ記憶部１４２には最新のオフセット補正データＤ０４が保存される。

次いで、オフセット補正データＤ０４の保存が終了した直後の時刻ｔ１において、撮影開始コマンドが入力部１１にて入力され、この撮影開始コマンドがシステム制御部１２に供給されることによって当該被検体１５０に対するＸ線撮影が開始される（図１４のステップＳ１４）。

Ｘ線撮影の開始に際して、高電圧発生部２のＸ線制御回路２２は、撮影期間Ｔ１の時刻ｔ１においてシステム制御部１２より撮影開始コマンドを受け、既に設定されているＸ線照射条件に基づいて高電圧発生器２１を制御して高電圧をＸ線発生部１のＸ線管１０１に印加する。次いで、高電圧が印可されたＸ線管１０１は、Ｘ線絞り器１０２を介し被検体１５０に対してＸ線を照射する。そして、被検体１５０を透過したＸ線は、その後方に設けられたＸ線検出部３の平面検出器３１によって検出される。

次いで、Ｘ線の照射によって平面検出器３１に蓄積された電荷は、ゲートドライバ３２の駆動パルスによって順次読み出され、画像データ生成部３３において図９に示した画像データＢ１１が生成される（図１４のステップＳ１５）。

このとき、オフセット補正部１４のオフセット補正制御部１４５は、システム制御部１２を介して入力部１１より供給された撮影開始コマンド信号に基づいて切り換えスイッチ１４１を制御し、Ｘ線検出部３から供給される画像データＢ１１を画像演算部１４４に供給する。

一方、画像演算部１４４は、オフセット補正データ記憶部１４３に保存されているオフセット補正データＤ０４を読み出し、更に、切り換えスイッチ１４１を介してＸ線検出部３から供給された画像データＢ１１からオフセット補正データＤ０４を減算してオフセット補正を行ない、オフセット補正後の画像データＥ１１を生成する（図１４のステップＳ１６）。

このオフセット補正後の画像データＥ１１は、ゲイン補正部５においてゲイン調整された後、画像データ記憶部６を介して表示部７に供給され、表示部７のモニタに表示される（図１４のステップＳ１７）。

同様にして、撮影期間Ｔ１における画像データＢ１２及びＢ１３が順次生成され、画像演算部１４４は、Ｘ線検出部３から供給される画像データＢ１２及びＢ１３から前記オフセット補正データＤ０４を減算することによってオフセット補正後の画像データＥ１２及びＥ１３を生成する。そして、得られたこれらの画像データは、ゲイン補正部５及び画像データ記憶部６を介して表示部７に表示される（図１４のステップＳ１５乃至Ｓ１７）。

次に、時刻ｔ２においてシステム制御部１２あるいは入力部１１よりＸ線撮影終了の指示信号が出力されたならば、高電圧発生部２のＸ線制御回路２２は高電圧発生器２１を制御してＸ線の照射を停止し（図１４のステップＳ１８）、経過時間計測部１４７は、時刻ｔ２から開始される後述の残像量計測における経過時間を計測する（図１４のステップＳ１９）。

一方、Ｘ線検出部３は、Ｘ線照射が行なわれない状態で平面検出器３１に蓄積された電荷を読み出して暗時画像データを生成し、切り換えスイッチ１４１を介して画像演算部１４４に供給する（図１４のステップＳ２０）。そして、画像演算部１４４は、オフセット補正データ記憶回路１４３に保存されているオフセット補正データＤ０４を読み出し、Ｘ線検出部３から供給された暗時画像データから前記オフセット補正データＤ０４を減算することによって残像データＥ２１を生成して残像量計測部１４６に供給する（図１４のステップＳ２１）。

次に、残像量計測部１４６の演算回路は、画像演算部１４４から供給された残像データを所定の領域に分割し、各々の領域における平均残像量を計測する（図１４のステップＳ２２）。そして、残像データの少なくとも１つの領域における平均残像量が記憶回路に予め設定された許容残像量より大きく、しかも、経過時間計測部１４７において計測中の前記経過時間が予め設定された最大待ち時間を越えていない場合には、画像演算部１４４は、引き続きＸ線検出部３にて生成される暗時画像データＡ２２に対して残像データＥ２２を生成する。次いで、残像量計測部１４６は、画像演算部１４４から供給される残像データＥ２２に対して残像量の計測を行なう（図１４のステップＳ２０乃至Ｓ２２）。

そして、残像データＥ２２における平均残像量が許容残像量以下になった場合、あるいは経過時間計測部１４７において計測された経過時間が最大待ち時間を越えた場合には、残像量計測部１４６あるいは経過時間計測部１４７は、オフセット補正制御部１４５に対してオフセット補正データを更新するための指示信号を供給し、オフセット補正制御部１４５は、供給されたオフセット補正データの更新指示信号に基づいて、制御信号をオフセット補正データ生成部１４２に供給する（図１４のステップＳ２３及びＳ２４）。

以下は、非撮影期間Ｔ０と同様の手順によって、Ｘ線検出部３は暗時画像データＡ２３乃至Ａ２８を生成し、オフセット補正データ生成部１４２は、上述の暗時画像データに基づいてオフセット補正データＤ２３乃至Ｄ２８を生成する。そして、オフセット補正データ記憶部１４３には、最新のオフセット補正データＤ２８が保存される（図１４のステップＳ１２及びＳ１３）。

次に、時刻ｔ３においてＸ線撮影開始のコマンド信号が入力部１１より再度入力されたならば（図１４のステップＳ１４）、同様の装置動作により撮影期間Ｔ３において画像データＢ３１乃至Ｂ３３が順次生成され、画像演算部１４４は、これらの画像データから前記オフセット補正データＤ２８を減算して補正後の画像データＥ３１乃至Ｅ３３を生成する。そして、補正されたこれらの画像データは、ゲイン補正部５、画像データ記憶部６を介して表示部７に表示される（図１４のステップＳ１５乃至Ｓ１７）。以下、同様の手順によって非撮影期間の暗時画像データによるオフセット補正データの生成と撮影期間における画像データのオフセット補正を繰り返し、オフセット補正された画像データは表示部７において表示される（図１４のステップＳ１２乃至Ｓ２４）。

以上述べた本発明の第２の実施例によれば、既に述べた第１の実施例と同様の効果を得ることができ、更に、暗時画像データにおける残像量の時間的変化を計測し、この残像量が十分小さくなった期間で得られた暗時画像データを用いてオフセット補正データの生成を行なうため、残像の影響を排除した高精度のオフセット補正が可能となる。

又、暗時画像データに対する残像量の計測と平行して、残像量計測の経過時間を同時に測定しているために、例えば、時間的変化の少ないオフセット成分が残像データに残存しているような場合においても、所望の経過時間後にオフセット補正データの更新を開始することができ、従って、一連のＸ線撮影を中断させること無く確実に実施することができる。このため、診断効率が大幅に向上する。

以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施することが可能である。例えば、上述の第1の実施例及び第2の実施例では単一の撮影方法の場合について述べてきたが、複数の撮影方法の場合であってもよい。特に、カテーテル治療と組み合わされて行なうＸ線撮影では、撮影モードと透視モードが頻繁に繰り返され、その都度Ｘ線照射条件や画像データの収集レート等が変更される。そして、照射条件や撮影条件等の変更に伴ってＸ線検出部３のオフセット成分や暗時画像データも変化する。

このような場合には、複数の撮影モードに対するオフセット補正データの生成と更新を行なうことで上述の実施例と同様の効果を得ることができる。図１６は、透視モードと撮影モードを含んだＸ線撮影のタイムチャートを示したものであり、撮影条件等が初期設定された後の非撮影期間Ｔ０において生成した透視モードの暗時画像データＡａ０１及びＡａ０２に基づいてオフセット補正データＤａ０２を生成し、引き続いて生成した撮影モードの暗時画像データＡｂ０１及びＡｂ０２に基づいてオフセット補正データＤｂ０２を生成する。

そして、透視モードの開始コマンドによって設定された撮影期間Ｔ１において生成した透視画像データＢａ１１乃至Ｂａ１３に対し前記オフセット補正データＤａ０２によるオフセット補正を行ない補正後の透視画像データＥａ１１乃至Ｅａ１３を得る。次いで、撮影期間Ｔ１に後続する非撮影期間Ｔ２において生成した透視モードの暗時画像データＡａ２１乃至Ａａ２４によってオフセット補正データＤａ０２をＤａ２４に更新する。

次に、撮影モードの開始コマンドによって設定された撮影期間Ｔ３において生成した撮影画像データＢｂ１１乃至Ｂｂ１３に対しオフセット補正データＤｂ０２によるオフセット補正を行ない補正後の透視画像データＥｂ１１乃至Ｅｂ１３を生成する。次いで、非撮影期間Ｔ４において生成した撮影モードの暗時画像データＡｂ２１乃至Ａｂ２４によってオフセット補正データＤｂ０２をＤｂ２４に更新する。

以下、同様にして、入力された撮影モードあるいは透視モードの開始コマンドに応じて、夫々の画像データを生成し、これらの画像データに対し最新のオフセット補正データによるオフセット補正を行なう。但し、図１６では、透視モードと撮影モードを例に、２種類の撮影方法が組み合わされたＸ線撮影におけるオフセット補正について述べたが、他の撮影方法であってもよく、又、３種類以上の撮影方法を組み合わせたＸ線撮影であってもよく、例えば、透視モードと撮影モードの各々において複数の撮影が行なわれる場合にも上述のオフセット補正方法は有効である。但し、これら全ての撮影に対し順番にオフセット補正を行なった場合には補正頻度が低下し十分な効果が得られない場合があり、このような場合には、透視モードと撮影モードの各々における特定の撮影においてのみオフセット補正を行なうことによって補正頻度を維持することが望ましい。又、第２の実施例において述べたように残像の影響を排除したオフセット補正法においても上述の手順は適用可能である。

尚、上述の第１の実施例及び第２の実施例とその変形例においては、複数の暗時画像データを加算平均処理してオフセット補正データを生成する場合について述べたが、他の処理方法あるいは演算方法を用いてもよい。又、残像データの所定領域における残像量の計測は、各画素値の平均値による平均残像量に限定されるものではなく、例えば、各画素値の累積値等であってもよい。

本発明の第１の実施例におけるＸ線診断装置の全体構成を示すブロック図。 同実施例のＸ線診断装置に用いられる平面検出器の構成図。 同実施例におけるＸ線検出部の構成を示すブロック図。 同実施例の平面検出器における電荷読み出しのタイムチャート。 同実施例におけるオフセット補正部の構成を示すブロック図。 同実施例における画像データと暗時画像データの生成を示すタイムチャート。 同実施例におけるオフセット補正の順序を示すタイムチャート。 同実施例におけるオフセット補正の手順を示すフローチャート。 同実施例におけるオフセット補正を示すタイムチャート。 同実施例におけるオフセット補正前後の画像データを模式的に説明するための図。 本発明の第２の実施例におけるオフセット補正部の構成を示すブロック図。 本実施例のＸ線検出器における残像成分の減衰特性を示す図。 同実施例における残像データの分割方法を示す図。 同実施例におけるオフセット補正の手順を示すフローチャート。 同実施例におけるオフセット補正を示すタイムチャート。 本発明の第１の実施例及び第２の実施例の変形例におけるオフセット補正を示すタイムチャート。

符号の説明

１…Ｘ線発生部
２…高電圧発生部
３…Ｘ線検出部
４、１４…オフセット補正部
５…ゲイン補正部
６…画像データ記憶部
７…表示部
８…保持部
９…天板
１０…機構部
１１…入力部
１２…システム制御部
２１…高電圧発生器
２２…Ｘ線制御回路
３１…平面検出器
３２…ゲートドライバ
３３…画像データ生成部
４１、１４１…切り換えスイッチ
４２、１４２…オフセット補正データ生成部
４３、１４３…オフセット補正データ記憶部
４４、１４４…画像演算部
４５、１４５…オフセット補正制御部
５１…検出素子
５２…光電膜
５３…電荷蓄積コンデンサ
５４…ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
１００、２００…Ｘ線診断装置
１０１…Ｘ線管
１０２…Ｘ線絞り器
１４６…残像量計測部
１４７…経過時間計測部
３３１…電荷・電圧変換器
３３２…マルチプレクサ
３３３…Ａ／Ｄ変換器

Claims (8)

1. 被検体に対しＸ線照射を行って画像データを生成する撮影期間とＸ線照射を停止する非撮影期間を組み合わせてＸ線撮影を行なうＸ線診断装置において、
   前記撮影期間における前記被検体の透過Ｘ線量に基づいて蓄積された第１の電荷と前記非撮影期間において蓄積された第２の電荷を検出する複数の検出素子を有した平面検出器と、
   前記第１の電荷に基づいた画像データと前記第２の電荷に基づいた暗時画像データを生成する画像データ生成手段と、
   前記暗時画像データに含まれる残像量を計測する残像量計測手段と、
   前記暗時画像データに基づいてオフセット補正データを生成し、生成されたオフセット補正データを更新するオフセット補正データ生成手段と、
   前記オフセット補正データの生成または更新のタイミング制御を行なうオフセット補正制御手段と、
   前記オフセット補正データ生成手段が生成した複数の前記オフセット補正データのうち最新のオフセット補正データを用いて前記画像データをオフセット補正するための画像間演算を行なう画像演算手段とを備え、
   前記オフセット補正制御手段は、前記残像量計測手段が計測する所定非撮影期間における暗時画像データの残像量が予め設定された許容残像量以下に減少した場合に、前記オフセット補正データ生成手段に対してオフセット補正データの更新を開始するための制御を行なうことを特徴とするＸ線診断装置。
2. Ｘ線撮影の撮影開始コマンドを入力する入力手段を備え、前記オフセットデータ生成手段は、前記入力手段から前記撮影開始コマンドが入力された場合、前記オフセット補正データの生成を中断することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
3. 前記オフセット補正データ生成手段は、複数枚の暗時画像データを用いてオフセット補正データを生成することを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
4. 前記オフセット補正データ生成手段は、複数枚の暗示画像データを加算平均処理することによって前記オフセット補正データを生成することを特徴とする請求項３記載のＸ線診断装置。
5. 前記残像量計測手段は、所定撮影期間に後続した非撮影期間において生成された暗時画像データと前記撮影期間に先行した非撮影期間において生成あるいは更新された最新のオフセット補正データに基づいて生成された残像データに対して前記残像量の計測を行なうことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
6. 前記残像量の計測における経過時間を計測する経過時間計測手段を更に備え、前記オフセット補正制御手段は、前記経過時間計測手段による残像量計測の経過時間が予め設定された最大待ち時間を越えた場合に、前記オフセット補正データ生成手段に対してオフセット補正データの更新を開始するための制御を行なうことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
7. 前記残像量計測手段は、複数領域に分割された前記残像データの各々の領域における残像量と前記許容残像量との比較を行なうことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。
8. 撮影条件の異なる複数の撮影方式を記憶する記憶手段と前記撮影方式を選択する選択手段を備え、前記オフセット補正データ生成手段は、前記選択手段によって選択された撮影方式に基づいてオフセット補正データの更新を行なうことを特徴とする請求項１記載のＸ線診断装置。

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