JP4854769B2 - 撮像装置、撮像システム及びそれらの制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係る撮像装置の概念的ブロック図である。図1の撮像装置100は、放射線又は光をアナログ電気信号に変換するための画素を行列状に複数備えた検出部101と、検出部101からアナログ電気信号を出力するために検出部101を駆動する駆動回路102と、を有する。本実施形態では、説明の簡便化のために検出部101は、8行8列の画素を有する形態とし、4画素列分を一組とする第1の画素群101a、第2の画素群101bに分割されている。第1の画素群101aの画素から出力されたアナログ電気信号である画素信号は、対応する第1の読出回路103aによって読み出される。第1の読出回路103aの画素から出力されたアナログ電気信号である画素信号113は、対応する第1のA/D変換器104aによってデジタルデータ114に変換される。同様に、第2の画素群101bからのアナログ電気信号は、対応する第2の読出回路103b及び第2のA/D変換器104bによって読み出されてデジタルデータに変換される。第1及び第2のA/D変換器104a,bからのデジタルデータは、デジタルデータ処理手段105によって、後述する信号処理やデジタルマルチプレックス処理、オフセット補正等が行われ、デジタル画像信号として出力される。信号処理部106は、第1及び第2の読出回路103a,bを含む読出回路部103と、第1及び第2のA/D変換器104a,bを含むA/D変換部104と、デジタルデータ処理手段105とを有する。そして、撮像装置100は、信号処理部106に対して夫々に対応するバイアスを与える電源部107を有する。電源部107は、読出回路部103に対して基準電圧Vref1,Vref2,Vref3を与える。撮像装置100は更に、信号処理部106及び電源部107の少なくとも一方を制御するための制御部108を有する。この制御部108は電源部107に対して制御信号118を供給している。また、制御回路108は、読出回路部103に対して制御信号116、117、120を供給している。そして、制御回路108は、駆動回路102に駆動制御信号119を供給し、駆動回路102はそれに基づいて検出部101に駆動信号111を供給している。
次に、図6及び図7を用いて第2の実施形態を説明する。本実施形態は、補正処理部を除いて第1の実施形態と同一の装置を用いている。また、本実施形態は、第1の実施形態と動作が異なっている。第1の実施形態と同様の装置構成及び動作については詳細な説明は割愛する。
次に、図8を用いて第3の実施形態を説明する。本実施形態は、第1及び第2の実施形態と動作が異なっている。第1及び第2の実施形態と同様の装置構成及び動作については詳細な説明は割愛する。
次に、図9を用いて第4の実施形態を説明する。本実施形態は、第1の実施形態と比べて、読出回路の構成及び使用方法が異なる。その相違を第1の読出回路103aを例に説明する。
次に、図10に本発明を用いた移動可能な放射線撮像システムへの応用例を示す。図10(a)は、透視撮影と静止画撮影が可能な可搬型の放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの概念図である。図10(a)において、撮像装置100をC型アーム601から取り外し、C型アーム601に備えられた放射線発生装置206を用いて撮影を行う例を示している。ここで、C型アーム601は放射線発生装置206及び撮像装置100を保持するものである。602は撮像装置100で得られた画像データの表示が可能な表示部、603は被検体604を載せるための寝台である。また、605は放射線発生装置206、撮像装置100、及びC型アーム601を移動可能にする台車、606はそれらを制御可能な構成を有する移動型の制御装置である。制御装置606は、撮像装置100で得られた画像信号を画像処理して表示装置602等に伝送することも可能である。また、制御装置606による画像処理により生成された画像データは、電話回線等の伝送手段により遠隔地へ転送することができる。それにより、ドクタールームなどの別の場所でディスプレイに表示もしくは光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、伝送された画像データをフィルムプロセッサによりフィルムとして記録することもできる。なお、本発明の制御部109は、その構成の一部又は全部が撮像装置100内に備えられていてもよく、また制御装置606内に備えられていてもよい。
101 検出部
102 駆動回路
103 読出回路
104 A/D変換器
105 デジタルデータ処理手段
106 信号処理部
107 電源部
108 制御部
201 画素
202 増幅回路部
203 サンプルホールド回路部
204 マルチプレクサ
205 可変増幅器
400 補正処理部
Claims (11)
- 放射線又は光を電荷に変換し当該電荷に基づくアナログ電気信号を出力するための画素を行列状に複数備えた検出部と、
リセット信号を出力するリセット手段を有し、複数の前記画素から出力されたアナログ電気信号に基づく複数の画素信号を出力する合間に、複数の前記リセット信号を出力する信号処理動作を行う読出回路と、前記読出回路から出力された複数の画素信号及び複数の前記リセット信号を、順次デジタルデータである複数の画素データ及び複数のリセットデータにそれぞれ変換して出力するA/D変換器と、
前記複数の画素データの補正処理を行う補正処理部と、を有する撮像装置であって、
前記補正処理部は、前記複数の画素データの夫々を、前記複数のリセットデータの少なくとも一部を加算平均処理した値で減算処理するものであり、且つ、前記加算平均処理されるリセットデータは、前記A/D変換器からの各画素データの出力に対し、時間的に前に前記A/D変換器から出力されたリセットデータと、時間的に後に前記A/D変換器から出力されたリセットデータと、を含むことを特徴とする撮像装置。 - 前記補正処理部は、前記加算平均処理されるリセットデータとして、前記複数のリセットデータのうち前記A/D変換器からの各画素データの出力に対して時間的に近傍である複数のリセットデータを、加算平均処理することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記補正処理部は、前記加算平均処理されるリセットデータとして、前記複数のリセットデータのうち前記A/D変換器からの各画素データの出力に対して時間的に近傍で且つ前後同数である前記複数のリセットデータを、加算平均処理することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記複数の画素データのうちの所定の画素データよりも前に前記A/D変換器から出力された前記複数のリセットデータのうちの第1リセットデータと、前記所定の画素データと、前記所定の画素データよりも後に前記A/D変換器から出力された前記複数のリセットデータのうちの第2リセットデータと、が順次に前記補正処理部に出力され、
前記補正処理部は、前記加算平均処理されるリセットデータとして、前記第1リセットデータと前記第2リセットデータとを含む複数のリセットデータを、加算平均処理することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記補正処理部は、前記A/D変換器から出力された前記複数のリセットデータを全て使用して加算平均処理することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記信号処理動作は、前記読出回路及び前記A/D変換器が前記補正処理部に前記リセットデータを出力するリセットデータ出力動作と、前記読出回路及び前記A/D変換器が前記補正処理部に前記画素データを出力する画素データ出力動作と、前記読出回路及び前記A/D変換器が前記検出部の所定行の複数の画素に応じた前記信号処理動作の期間内に最初に行われる前記画素データ出力動作よりも前に、若しくは、前記期間内に最後に行われる前記画素データ出力動作よりも後に、前記期間内で前記リセットデータを出力する擬似リセットデータ出力動作と、を含むことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記信号処理動作は、前記読出回路及び前記A/D変換器が前記補正処理部に前記リセットデータを出力するリセットデータ出力動作と、前記読出回路及び前記A/D変換器が前記補正処理部に前記画素データを出力する画素データ出力動作と、を含み、且つ、複数の前記画素データ出力動作の間に前記リセットデータ出力動作を有さず、
前記リセットデータ出力動作は、前記読出回路及び前記A/D変換器が、前記検出部の所定行の複数の画素に応じた前記信号処理動作の期間内に最初に行われる前記画素データ出力動作よりも前に前記期間内で前記リセットデータを出力する第1の擬似リセットデータ出力動作と、前記期間内に最後に行われる前記画素データ出力動作よりも後に前記期間内で前記リセットデータを出力する第2の擬似リセットデータ出力動作と、を含み、
前記補正処理部は、前記第1の擬似リセットデータ出力動作で出力されたリセットデータと前記第2の擬似リセットデータ出力動作で出力されたリセットデータとを加算平均処理することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記検出部は、複数の前記画素が複数の画素群に分割されており、
前記読出回路及び前記A/D変換器は、複数の画素群に応じて複数備えられており、
複数の前記読出回路の夫々は、前記リセット手段を有し、前記検出部の所定行の複数の画素に応じた前記信号処理動作の期間内で複数の前記読出回路の夫々に応じた各画素群内の前記所定行の複数の画素に応じた複数の画素信号を出力する合間に、複数の前記リセット信号を出力し、
複数の前記A/D変換器の夫々は、前記期間内に複数の前記読出回路の夫々から出力された複数の画素信号及び複数の前記リセット信号を、順次デジタルデータである複数の画素データ及び複数のリセットデータに変換して出力し、
前記補正処理部は、複数の前記A/D変換器の夫々から出力される前記複数の画素データの夫々を、前記のA/D変換器からの各画素データの出力に対して時間的に前に前記のA/D変換器から出力されたリセットデータと、記のA/D変換器からの各画素データの出力に対して時間的に後に前記のA/D変換器から出力されたリセットデータと、を加算平均処理した値で減算処理することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 複数の撮影モードに応じて、前記読出回路、前記A/D変換器、及び前記補正処理部の制御を行う制御部を更に有し、
前記制御部は、前記複数の撮影モードのうち、前記補正処理を行わずに得られた画像データにおいて横筋状のノイズがランダムノイズの1/10以下となる撮影モードでは、前記補正処理を行わず、前記横筋状のノイズがランダムノイズの1/10以上となる撮影モードでは前記補正処理を行うように、前記読出回路、前記A/D変換器、及び前記補正処理部の制御を行うことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像装置で得られた画像データの表示が可能な表示部と、
を有する撮像システム。 - 放射線又は光を電荷に変換し当該電荷に基づくアナログ電気信号を出力するための画素を行列状に複数備えた検出部と、リセット信号を出力するリセット手段を有して複数の前記画素から出力されたアナログ電気信号に基づく複数の画素信号を出力する合間に複数の前記リセット信号を出力する信号処理動作を行う読出回路と、前記読出回路から出力された複数の画素信号及び複数の前記リセット信号を、順次デジタルデータである複数の画素データ及び複数のリセットデータにそれぞれ変換して出力するA/D変換器と、前記複数の画素データの補正処理を行う補正処理部と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記補正処理部が前記複数のリセットデータの少なくとも一部を加算平均処理した値で前記複数の画素データの夫々を減算処理するように、前記補正処理部を制御し、
前記加算平均処理されるリセットデータは、前記A/D変換器からの各画素データの出力に対し、時間的に前に前記A/D変換器から出力されたリセットデータと、時間的に後に前記A/D変換器から出力されたリセットデータと、を含むことを特徴とする制御方法。
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