JP5147517B2 - 画像撮影装置および画像欠陥検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置に関するものであり、より詳しくは、フラットパネル型の放射線検出器を用いる放射線画像撮影装置が生成する放射線画像上の画像欠陥を検出する画像撮影装置および画像欠陥検出方法に関するものである。

従来、医療用の診断画像の撮影や工業用の非破壊検査などに、被写体（被検体）を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を電気的な信号として検出する放射線画像検出器が利用されている。
この放射線画像検出器としては、放射線を電気的な画像信号として取り出すフラットパネル型の放射線検出器（いわゆる「Flat Panel Detector」以下、「FPD」ともいう。）や、放射線像を可視像として取り出すＸ線イメージ管などがある。

放射線画像検出器にＦＰＤを用いる方式としては、例えば、放射線の入射によってアモルファスセレンなどの光導電膜が発した電子‐正孔対（ｅ‐ｈペア）を収集して電荷信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式がある。

このＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置において、放射線画像の画質低下の一因として、ＦＰＤの欠陥画素が挙げられる。
すなわち、ＦＰＤの画素（放射線検出素子）は、全てが常に入射した放射線の照射量に対して適正な強度（濃度）の信号を出力する場合ばかりではなく、例えば、製造時に混入したゴミの影響などにより、放射線の照射量に対して、適正な強度よりも低い値の信号や高い値の信号を出力する欠陥画素が存在する場合がある。

当然のことであるが、欠陥画素は、適正な放射線画像信号を得ることができない。従って、誤診等の重大な問題の原因となる可能性がある。
また、ＦＰＤの欠陥画素は、放射線画像の撮影回数が増えるに従って、増加する傾向がある。
そのため、ＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置では、所定のタイミングでＦＰＤの欠陥画素の位置を検出しておき、放射線画像を撮影する際には、欠陥画素の検出結果に応じて、周辺の画素（その画像データ）を利用して画像欠陥を補正する、画像欠陥補正を行い、画像欠陥補正済の放射線画像を診断画像等として表示やプリントとして再生することが行われている。

ところで、放射線画像上の画像欠陥の視認性は、画像欠陥の大きさによって異なる。
例えば、画像欠陥のサイズが大きければ大きいほど、画像欠陥の濃度が薄くても、放射線画像上において、画像欠陥として視認されるのに対して、画像欠陥のサイズが小さければ小さいほど、画像欠陥の濃度が濃くないと、放射線画像上では、画像欠陥として視認されない。

そのため、放射線画像のデータから、サイズの大きい画像欠陥を全て検出するためには、濃度が薄くサイズの大きい画像欠陥も検出しなければならないので、検出する画像欠陥の閾値を低く設定して、画像欠陥の検出を行っていた。
他方、放射線画像のデータから、濃度の低いランダムノイズ等のノイズを検出しない為には、検出する画像欠陥の閾値を高く設定して、画像欠陥の検出を行っていた。

しかしながら、上記のように、閾値を低くしてサイズの大きな画像欠陥を検出しようとすると、ノイズも、閾値を超えてしまい、画像欠陥として検出されてしまうので、画像欠陥を正しく検出することができない場合が多々あった。

他方、閾値を高く設定すると、ノイズを検出せずに画像欠陥を検出することができるものの、サイズが大きくて濃度の薄い画像欠陥を、検出することができないという問題があった。

上述のように、放射線画像の画像欠陥を検出する際に、ノイズを画像欠陥として検出してしまうと、後の工程で、不必要な部分の画像補正を行ってしまうという問題があった。
また、上述のように、放射線画像の画像欠陥を検出する際に、視認できるサイズの大きな画像欠陥を検出することができないと、画像欠陥補正を正しく行うことができなくなるので、高品質な放射線画像を提供することができなくなる虞がある。

さらに、前述のように、ＦＰＤは、放射線の照射量が増えるに従って生じる欠陥（欠陥画素）の増加を防ぐことができないため、欠陥画素の位置や数、密集度などを把握し、ＦＰＤの交換の時期を見極めている。しかし、上述のように、ノイズを、画像欠陥として検出してしまうと、ＦＰＤの正しい欠陥画素の正確な数の把握ができないため、ＦＰＤの交換時期を誤ってしまい、ＦＰＤの交換頻度が高くなるという問題がある。

本発明の目的は、検出する画像欠陥のサイズに関らず、放射線画像の画像欠陥を精度良く検出することのできる画放射線画像撮影装置及び画像欠陥検出方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置であって、前記被写体が無い状態で画像欠陥検出用の画像が撮影された後、放射線検出器から読み出された画像欠陥検出用の画像データから、高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データを生成するデータ生成手段と、前記ノイズ除去画像データから、前記高周波ノイズを検出可能な第１の閾値を用いて第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の画像データから、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて第２の画像欠陥を検出する画像欠陥検出部と、を有し、前記画像欠陥検出部は、前記第１および第２の画像欠陥を加算することによって、前記画像欠陥検出用の画像における画像欠陥を検出することを特徴とする画像撮影装置を提供するものである。

また、本発明においては、前記画像欠陥検出部は、画像欠陥の情報を記録するための欠陥記録データベースに、前記検出した画像欠陥の情報を記録するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、前記放射線検出器として固体撮像素子を用いた画像撮影装置において、前記画像欠陥検出部は、前記データベースに記録された画像欠陥の情報に基づいて、予め規定された割合を超える画像欠陥を含む前記固体撮像素子の読み出しラインに対応する画像のラインを、線欠陥と識別するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、さらに、前記放射線検出器の交換時期を通知する警告を発生する警報発生部を有し、前記画像欠陥検出部は、前記データベースに記録された画像欠陥の増加履歴を記憶し、この履歴から、前記放射線検出器の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当りの密集度の増加率を予測し、前記放射線検出器の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当り密集度のうち、少なくとも１つの予測値が、予め規定した閾値を超えた場合には、前記警報発生部に警告を発生するように指示するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、前記画像欠陥検出部は、前記検出した画像欠陥の幅が、予め規定した閾値以下であり、かつ、長さが、予め規定した閾値以上である場合には、前記検出した画像欠陥を線欠陥と識別するものであるのが好ましい。

また、本発明においては、前記放射線検出器が、フラットパネル型の放射線検出器であり、当該画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であることが好ましい。

また、本発明においては、前記画像欠陥検出部は、前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで画像欠陥検出用の放射線画像が撮影された後、前記放射線検出器から読み出された画像欠陥検出用の放射線画像データから高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データから、前記第１の閾値を用いて前記第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の放射線画像データから、前記第１の閾値よりも大きい前記第２の閾値を用いて前記第２の画像欠陥を検出するものであるのが好ましい。

また、上記目的を達成するために、本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置に適用される画像欠陥検出方法であって、前記被写体が無い状態で画像欠陥検出用の画像を撮影した後、放射線検出器から読み出した画像欠陥検出用の画像データから、高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データを生成し、前記ノイズ除去画像データから、前記高周波ノイズを検出可能な第１の閾値を用いて第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の放射線画像データから、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて第２の画像欠陥を検出し、次いで、前記第１および第２の画像欠陥を加算することによって、前記画像欠陥検出用の画像における画像欠陥を検出することを特徴とする画像欠陥検出方法を提供するものである。

また、本発明においては、前記検出した画像欠陥の情報を、画像欠陥の情報を記録するための欠陥記録用データベースに記録し、前記データベースに記録された画像欠陥の情報に基づいて、予め規定された割合を超える画像欠陥を含む前記放射線検出器の読み出しラインに対応する画像のラインを、線欠陥と識別し、さらに、前記検出した画像欠陥の幅が、予め規定した閾値以下であり、かつ、前記検出した画像欠陥の長さが、予め規定した閾値以上である場合には、前記検出した画像欠陥を線欠陥と識別するのが好ましい。

また、本発明においては、前記放射線検出器が、フラットパネル型の放射線検出器であり、前記画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であるのが好ましい。

また、本発明においては、前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで放射線画像を撮影した後、前記放射線検出器から読み出された画像欠陥検出用の放射線画像データから高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データから、前記第１の閾値を用いて前記第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の放射線画像データから、前記第１の閾値よりも大きい前記第２の閾値を用いて前記第２の画像欠陥を検出するのが好ましい。

本発明によれば、画像欠陥のサイズによらず、例えば、放射線画像データ上にノイズがある場合でも、放射線画像から、画像欠陥を高精度に検出することができ、これにより、画像補正の必要な箇所に正確に画像補正を行うことができ、誤診を引き起こす可能性の極めて低い、高品質な診断画像を提供することができる。
さらに、本発明によれば、フラットパネル型の放射線検出器（ＦＰＤ）の欠陥画素の位置や数、密集度などを正しく把握することができ、これにより、ＦＰＤの交換時期を正しく見極めることができるので、修理が必要となるまでに猶予期間を設けることができる。つまり、適切なタイミングで、ＦＰＤの交換を行うことができる。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の画像撮影装置の一実施形態である放射線画像撮影装置を詳細に説明する。

図１は、放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。同図に示す放射線画像撮影装置（以下、撮影装置ともいう）１０は、放射線を被検体（被写体）Ｈに照射し、被検体Ｈを透過した放射線を検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被検体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。
撮影装置１０は、撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、警報発生部２０と、制御部２２とによって構成されている。

撮影部１２は、放射線を被写体Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を検出することで被写体Ｈの撮影を行う部位である。撮影部１２からは、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータ）が出力される。撮影部１２の詳細は後述する。

撮影データ処理部１４は、撮影部１２から供給された放射線画像データに対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等のデータ処理を行う部位である。撮影データ処理部１４からは、データ処理後の放射線画像のデータ（デジタルデータ）が出力される。
撮影データ処理部１４の詳細は後述する。

画像処理部１６は、撮影データ処理部１４から供給されたデータ処理後の放射線画像データに、本発明の画像欠陥検出方法に係る画像欠陥補正を含む、画像処理を行う部位である。
画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両者を組み合わせて構成される。
画像処理部１６からは、画像処理後の放射線画像データＰ１、及び、警報発生部２０を作動させる信号（以下、警報発生指示信号という）が出力される。
画像処理部１６の詳細は後述する。

出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像データＰ１を出力する部位である。
出力部１８は、例えば、放射線画像を画面上に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等である。

警報発生部２０は、画像処理部１６から供給された警報発生指示信号に基づいて、後に詳述するフラットパネル型の放射線検出器の交換時期を通知する部位であり、一例としては、警報を、フラットパネル型の放射線検出器の交換時期を知らせる表示パネル等が用いられる。

制御部２２は、撮影装置１０の動作を制御する部位である。
例えば、制御部２２は、撮影データ処理部１４の画像データの取得を制御し、さらに、画像処理部１６の画像処理および画像処理後の放射線画像データＰ１の作成が行われるように制御する。

続いて、撮影部１２について説明する。

撮影部１２は、放射線源２６と、撮影台２８と、撮影手段３２とによって構成されている。

撮影手段３２は、フラットパネル型の放射線検出器３０（以下、「ＦＰＤ３０」ともいう。）を有し、ＦＰＤ３０に放射線画像を撮影するものである。
撮影装置１０は、通常の放射線画像撮影装置と同様に、放射線源２６が照射し、被検者Ｈを透過した放射線をＦＰＤ３０の受光面で受光し、放射線を光電変換することにより、被検者Ｈの放射線画像を撮影する。

ＦＰＤ３０は、放射線画像撮影装置に利用される通常のＦＰＤである。
また、ＦＰＤ３０は、アモルファスセレン等の光導電膜とＴＦＴ（Thin Film Transistor)等を用い、放射線の入射によって光導電膜が発した電子‐正孔対（ｅ‐ｈペア）を収集してＴＦＴによって電荷信号として読み出す、いわゆる直接方式のＦＰＤが例として挙げられる。

また、撮影手段３２は、ＦＰＤ３０以外にも、ＦＰＤ３０に入射する散乱放射線を遮蔽するためのグリッド、グリッドの移動手段等、公知の放射線画像撮影装置が有する各種の部材を有してもよい。
撮影手段３２（ＦＰＤ３０）が撮影した放射線画像の出力信号（画像データ）は、撮影データ処理部１４に供給される。

図示を省略しているが、放射線源２６と撮影手段３２は、例えば、長尺撮影などの場合のために、撮影台２８の長手方向（図１中、左右方向）に沿って往復移動が可能なように構成されている。これに対し、撮影台２８を移動可能に構成してもよい。

続いて、撮影データ処理部１４について説明する。

撮影データ処理部１４は、画像データ取得手段３４と画像データ処理手段３６とを有する。

画像データ取得手段３４は、ＦＰＤ３０から読み出された、画像データを取得し、この画像データを、画像データ処理手段３６に供給するものである。
本実施形態において、画像データ取得手段３４は、放射線源２６が、被検体Ｈを通さずに放射線をＦＰＤ３０に一様に照射（爆射）した後に、ＦＰＤ３０から読み出された画像欠陥検出用の放射線画像データＧ２（以下、単に画像データＧ２ともいう）、および、放射線源２６が被検体Ｈに照射した後に、ＦＰＤ３０から読み出された画像データＧ３（以下、単に画像データＧ３ともいう）を取得し、これらの画像データＧ２およびＧ３を、画像データ処理手段３６に供給するものである。

画像データ処理手段３６は、画像データ取得手段３４から供給された画像データＧ２およびＧ３に対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等のデータ処理を行い、データ処理後の画像データ（デジタルデータ）を画像処理部１６に供給するものである。
なお、本実施形態においては、データ処理後の画像データＧ２を、第１の欠陥検出用画像データＪ２、データ処理後の画像データＧ３を、被検者画像データＪ３と呼ぶ。

画像処理部１６について、詳述する。

図２は、図１に示す画像処理部１６の構成を表すブロック図である。
画像処理部１６は、図２に示すように、データ取得手段３８と、データ生成手段３９と、画像欠陥検出手段６２と、補正データ作成手段４２と、画像補正手段４４とで構成される。

データ取得手段３８は、撮影データ処理部１４から供給された第１の欠陥検出用画像データＪ２、および、被検者画像データＪ３を取得し、第１の欠陥検出用画像データＪ２を、データ生成手段３９および画像欠陥検出手段６２に供給し、被検者画像データＪ３を、画像補正手段４４に供給するものである。

データ生成手段３９は、第１の欠陥検出用画像データＪ２にノイズ除去処理を施して、第１の欠陥検出用画像データＪ２から、高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データ（以下、ノイズ除去画像データＱ１ともいう。）を生成し、画像欠陥検出手段６２に供給するものである。
なお、ノイズの除去処理の方法は、画像データ上のランダムノイズ等の高周波ノイズを除去することができれば、特に限定は無いが、移動平均処理やメディアンフィルタ処理等が挙げられる。

上述のように、放射線画像上の画像欠陥は、画像欠陥のサイズが大きければ大きいほど、画像欠陥の濃度が薄くても、放射線画像上において、画像欠陥として視認されるので、検出の際に用いる画像欠陥の閾値を低く設定して、画像欠陥を検出すると、放射線画像（放射線画像データ）上のノイズまでを、画像欠陥として検出してしまう。
そこで、本発明者は、画像欠陥検出用の放射線画像のデータから、ノイズを画像欠陥として検出せずに、画像欠陥を高精度に検出するために、予め、ノイズの除去された放射線画像データを用いることを知見した。

そのため、本発明においては、データ生成手段３９において、画像欠陥検出用の放射線画像データ（第１の欠陥検出用画像データＪ２）から、高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データＱ１を生成し、画像欠陥の検出を行う画像欠陥検出手段６２に供給する。
なお、本発明においては、ノイズ除去処理の際にノイズと共に除去されてしまうような、サイズの小さい画像欠陥を検出しようとする場合には、ノイズ除去処理を行っていない画像欠陥検出用の画像のデータ（第１の欠陥検出用画像データＪ２）に対して、画像欠陥検出を行うので、データ取得手段３８は、上述のように、画像欠陥検出手段６２に、第１の欠陥検出用画像データＪ２を供給する。

画像欠陥検出手段６２は、ノイズ除去画像データＱ１から、第１の閾値を用いて、画像欠陥を検出し、かつ、第１の欠陥検出用画像データＪ２から、第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて、第２の画像欠陥を検出するものである。
さらに、本実施形態においては、上記第１の画像欠陥と第２の画像欠陥を加算することによって、第１の欠陥検出用画像データＪ２上の画像欠陥を検出するものでもある。

第１の閾値および第２の閾値については、第２の閾値が第１の閾値よりも大きければ、特に限定はないが、例えば、検出対象の画像欠陥のサイズが、約６画素以上の場合には、第１の閾値を、２０と設定し、他方、ノイズを除去していない画像の場合には、第２の閾値を、４０と設定するのが一例として挙げられる。

画像欠陥検出手段６２は、通常であれば、ノイズを検出してしまうような低い閾値を第１の閾値としても、予めノイズの除去されたノイズ除去画像データＱ１に対して、画像欠陥の検出を行っているので、ノイズを検出することなく、画像欠陥を高精度に検出することができる。
また、画像欠陥検出手段６２は、ノイズの値より高い値を第２の閾値とし、ノイズ除去されていない画像欠陥用の画像のデータ（第１の欠陥検出用画像データＪ２）に対して、画像欠陥の検出を行うことにより、第１の欠陥検出用画像データＪ２から、ノイズを検出することなく、ノイズ除去処理の際にノイズと共に除去されてしまうようなサイズの小さい画像欠陥を検出することができる。

画像欠陥の検出方法については、特に限定はなく、各種の放射線画撮影装置で行われる画像欠陥の検出方法が、全て利用可能であり、一例としては、放射線を照射した際に、設定した閾値よりも低い値の信号や高い値の信号を出力する画素を検出する方法が挙げられる。

さらに、画像欠陥検出手段６２は、本実施形態においては、画像欠陥の情報（個数、位置、密集度など）を記録する欠陥記録データＭ１を生成し、この欠陥記録データＭ１に、検出した第１および第２の画像欠陥の情報を記録し、補正データ作成手段４２に供給するものである。

また、画像欠陥検出手段６２は、本実施形態においては、検出した画像欠陥（欠陥画素）の履歴を記録した欠陥履歴データを作成し、この欠陥履歴データに、検出した第１および第２の画像欠陥の履歴を記録し、この欠陥履歴データに基いて、ＦＰＤ３０の欠陥画素の増加を予測し、予め決められた期間内に、ＦＰＤ３０の欠陥画素の数が、診断への影響が懸念される規定値を超えることが予測された場合には、警報発生部２０に、警報発生指示信号を送るものでもある。

従来、ＦＰＤ３０の欠陥画素の数が、診断への影響が懸念される規定値を超えた時点で、警報を発していたため、診断等の状況に関係なく、すぐにＦＰＤ３０の交換を行わなければならかった。
しかしながら、上記のようにして、ＦＰＤ３０の画像欠陥（欠陥画素）の増加を予測することにより、ＦＰＤ３０の交換を行うまでに時間的な余裕が生じ、撮影装置１０を使用していないときに、ＦＰＤ３０の修理や交換を行うことができる。
なお、画像欠陥（欠陥画素）の増加の予測方法には、特に限定は無いが、直線近似や指数近似等、適当な関数を用いて、また、必要に応じて、ＦＰＤ３０の特性を加味して行うのが好ましい。

さらに、画像欠陥検出手段６２は、本実施形態においては、上記識別した画像欠陥や知見した画素の情報（個数、位置、密集度など）を、欠陥記録データＭ１に記録するものでもある。

補正データ作成手段４２は、欠陥記録データＭ１を用いて、放射線画像データ（処理済被検者画像データＪ３）の画像欠陥の補正に用いる画像欠陥補正データＮ１を作成し、画像補正手段４４に供給する部位である。

画像補正手段４４は、補正データ作成手段４２から供給された画像欠陥補正データＮ１に基づいて、データ取得手段３８から供給された処理済被検者画像データＪ３の画像欠陥を補正する部位である。
画像補正手段４４は、例えば、取得した画像欠陥補正データＮ１に基づいて、補正処理の必要な欠陥画素の位置を特定し、特定した欠陥画素の周囲の２つの正常画素の平均値を求めて、これを欠陥画像の画像データとすることで画像欠陥補正を行う。

ここで、欠陥画素の補正の方法に特に限定はなく、両隣や周辺の複数の画素の平均値を欠陥画素（その画素）のデータとする方法以外にも、欠陥画素周辺の所定領域の画素の変化の傾向から欠陥画素のデータを生成する方法等、各種の放射線画像撮影装置で行われている画像欠陥補正方法が利用可能である。
例えば、欠陥画素を、当該欠陥画素の周囲の３つ以上の正常画素と各正常画素と欠陥画素との距離を用いて算出した重み付け平均値により補正してもよい。

上述のように、本発明によれば、上述のように、ノイズを画像欠陥として検出することなく、全てのサイズの画像欠陥を高精度に画像欠陥を検出することができる。
また、本発明によれば、上述のように、ノイズを画像欠陥として検出することがなくなるので、ＦＰＤ３０の欠陥画素の個数を正しく把握できることができるため、不必要なＦＰＤ３０の交換を行うことがなくなり、放射線画像撮影装置の稼働率を向上させることができ、また、不必要な箇所に画像欠陥補正を行うことがなくなるので、高画質な診断画像を提供することができる。

上記構成を有する本発明の画像撮影装置の一実施形態である撮影装置１０の作用を説明することにより、本発明の画像欠陥検出方法も説明する。

撮影装置１０では、撮影部１２のＦＰＤ３０において、画像データＧ２およびＧ３を生成する。
次いで、撮影データ処理部１４において、画像データＧ２およびＧ３を取得して、それぞれ、デジタルデータ（第１の欠陥検出用画像データＪ２、および、被検者画像データＪ３）に変換し、画像処理部１６に供給する。
さらに、画像処理部１６におけるデータ取得手段３８において、第１の欠陥検出用画像データＪ２および被検者画像データＪ３を取得し、第１の欠陥検出用画像データＪ２をデータ生成手段３９および画像欠陥検出手段６２に供給し、被検者画像データＪ３を画像補正手段４４に供給する。

次いで、データ生成手段３９において、第１の欠陥検出用画像データＪ２に対して、ノイズ除去処理を行って、ノイズ除去画像データＱ１を生成し、画像欠陥検出手段６２に供給する。
画像欠陥検出手段６２は、ノイズ除去画像データＱ１から、第１の閾値を用いて第１の画像欠陥を検出し、かつ、第１の欠陥検出用画像データＪ２から、第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて、第２の画像欠陥を検出し、第１の画像欠陥と第２の画像欠陥を加算して、第１の欠陥検出用画像データＪ２上の画像欠陥を検出する。

画像欠陥検出手段６２において、検出した画像欠陥の情報（個数、位置、密集度など）を欠陥記録データＭ１に記録し、補正データ作成手段４２に供給する。
さらに、画像欠陥検出手段６２においては、欠陥記録データＭ１に記録した画像欠陥の履歴を、欠陥履歴データに記録し、この欠陥履歴データに基づいて、ＦＰＤ３０の欠陥画素の増加を予測し、ＦＰＤの仕様の閾値を超えた場合には、警報発生部２０に、警報発生指示信号を送る。

補正データ作成手段４２において、画像欠陥検出手段６２から供給された欠陥記録データＭ１を用いて、画像欠陥補正データＮ１を作成し、画像補正手段４４に供給する。
次いで、画像補正手段４４において、画像欠陥補正データＮ１に基づいて、処理済被検者画像データＪ３の画像欠陥を補正し、画像処理後（画像欠陥補正後）の放射線画像データＰ１を作成し、出力部１８に供給する。
最後に、出力部１８において、画像補正手段４４（画像処理部１６）から供給された画像処理後の放射線画像データを出力する。

続いて、図３〜図４を用いて、画像欠陥検出手段６２で実施する処理の一例を説明する。
図３〜図４は、画像欠陥検出手段６２の処理の一例を示すフロー図である。

まず、データ生成手段３９から、ノイズ除去画像データＱ１、および、第１の欠陥検出用画像データＪ２を取得する（Ｓ８０）。

ノイズ除去画像データＱ１から、第１の閾値を用いて第１の画像欠陥を検出した後（Ｓ８２）、第１の欠陥検出用画像データＪ２から、第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて、第２の画像欠陥を検出する（Ｓ８３）。
次いで、第１の画像欠陥と第２の画像欠陥を加算して、これらの画像欠陥を、画像欠陥と識別し、欠陥記録データＭ１を生成し、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ８４）。

ここで、画像欠陥の検出方法について記載する。画像欠陥は白欠陥と黒欠陥に分けて検出することが望ましい。白欠陥または黒欠陥の検出方法は、特に限定は無いが、例えば、画像欠陥の大きさ（画素欠陥を有する画素の範囲）に応じた黒欠陥検出用の閾値テーブルおよび白欠陥検出用の閾値テーブルを用意し、白欠陥および黒欠陥を検出する方法が挙げられる。

通常、欠陥の大きさが小さい場合（欠陥を有する画素の範囲が小さい場合）には、画像欠陥の濃度が非常に濃くないと、その画像欠陥を、放射線画像上において、画像欠陥として視認しにくいのに対して、画像欠陥の大きさが大きい場合（欠陥を有する画素の範囲が広い場合）には、画像欠陥の濃度が薄くても、その画像欠陥を放射線画像上において、画像欠陥として視認しやすくなる。そのため、本実施形態においては、画像欠陥の大きさ（欠陥を有する画素の範囲）によって、異なる閾値テーブルを用いている。

また、黒欠陥か白欠陥によって、画像欠陥の視認し易さが異なる。
そこで、本実施形態においては、白欠陥および黒欠陥を正確に検出するために、黒欠陥と白欠陥で異なる閾値テーブルを用いている。

すなわち、本実施形態においては、後の画像欠陥補正を正確かつ効果的に行うために、様々な大きさの白欠陥および黒欠陥を、画像欠陥の大きさに応じた黒欠陥検出用の閾値テーブルおよび白欠陥検出用の閾値テーブルを用意し、これらによって、検出する方法が用いられている。

本願においてはこの閾値テーブルを、高周波ノイズ除去画像（Ｑ１）用と、欠陥検出用画像（Ｊ２）用の２セット用いる。

次いで、欠陥記録データＭ１から、幅が、予め規定した閾値（所定値）以下で、かつ、長さが、予め規定した閾値（所定値）以上の画像欠陥を検出する（Ｓ９０）。

ここで、線欠陥とは、欠陥画素が、線状（例えば、幅が２画素以下で、かつ、長さが２１画素以上）に連続した欠陥である。

該当する画像欠陥を検出した場合には、その画像欠陥を、線欠陥として識別し、予め用意されている線欠陥データに記録し、また、線欠陥データであると識別したことを、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ９２）。

上述のように、上記条件を満たす画像欠陥を線欠陥として識別することによって、点線状に認識されていた不安定な点欠陥を、線欠陥と認識することができる。これにより、後の工程で、適切な画像欠陥補正を行うことができる。

線欠陥と識別した場合もしなかった場合も、予め用意した線欠陥データを用いて、欠陥記録データＭ１において、線欠陥の両側に位置する画素を全て調べ、線欠陥を挟む両方共の画素が、欠陥画素の画素があるかどうかを調べる（Ｓ９４）。

該当する画素があった場合には、その画素を、ＦＰＤ３０の欠陥画素と認識し、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ９６）。

上記該等する画素があった場合もなかった場合も、予め用意した線欠陥データの中に、途中断線した線欠陥がある場合は、ＦＰＤ３０の途中断線した線欠陥の先端の位置に、予め設定された大きさの点欠陥があるとして、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ９８）。

次いで、欠陥記録データＭ１において、上下左右の画素のうち３画素以上が欠陥画素である画素を検出する（Ｓ１００）。

欠陥記録データＭ１において、上下左右の画素のうち３画素以上が欠陥画素である画素を検出した場合には、ランダムノイズ等のノイズによって検出されなかった欠陥画素である可能性が非常に高いので、ＦＰＤ３０の点欠陥と識別し、欠陥記録データＭ１に記録する（Ｓ１０２）。

上記欠陥画素を検出した場合もしなかった場合も、欠陥記録データＭ１に記録した画像欠陥（欠陥画素）の履歴を、画像欠陥（欠陥画素）の履歴を記録する欠陥履歴データに反映する（Ｓ１０４）。

次いで、欠陥履歴データに基づいて、画像欠陥（欠陥画素）のサイズ、単位面積当りの密集度、および、個数が、ＦＰＤ３０の仕様（診断に使用可能な規定値）を満たしているかどうかを確認する（Ｓ１０６）。
仕様を満たしてなかった場合には、まず、警報発生部２０に、警報発生指示信号を送る（Ｓ１０８）。

ＦＰＤ３０の仕様を満たしていた場合もいなかった場合も、画像欠陥検出手段６２から、欠陥記録データＭ１を、補正データ作成手段４２に供給する（Ｓ１１０）。

また、上記実施形態においては、画像補正手段４４においては、画像欠陥補正処理のみを行ったが、本発明においては、これに限定されず、画像補正手段４４が実施する画像処理は、画像欠陥補正には限定されず、例えば、画像欠陥補正と共にキャリブレーションに応じて行われるオフセット補正（暗補正）やゲイン補正（シェーディング補正）、階調補正や濃度補正、さらには、モニタ表示用やプリント出力用のデータに画像データを変換するデータ変換など、各種の放射線画像撮影装置で行われている画像処理を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、画像欠陥検出手段６２において、幅が、所定値以下で、かつ、長さが、所定値以上のものを、線欠陥として識別していたが、本発明においては、これに限定されず、欠陥記録データＭ１において、予め規定した割合以上、例えば、約１０％以上の欠陥画素を有するＦＰＤ３０の読み出しラインを線欠陥と識別してもよい。

上述のように、上記条件を満たす画像欠陥（ライン）を線欠陥として識別することによって、点線状に認識されていた不安定な線欠陥を、線欠陥と認識することができる。これにより、後の工程で、適切な画像欠陥補正を行うことができる。

また、上記実施形態においては、サイズを拡大した画像欠陥（点欠陥）やその他の検出した画像欠陥（点欠陥）の情報（個数、位置、密集度など）を欠陥記録データＭ１に記録し、記憶させているが、本発明においては、これに限定されず、欠陥記録データＭ１の代わりに、欠陥を記録するデータベースを用いて、記憶させてもよい。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。また、デジタルカメラ等の可視画像を撮影する装置における点欠陥に対しても、本発明を適用できることは、勿論である。

本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。 図１に示す画像処理部の構成を表すブロック図である。 本発明に係る画像欠陥検出手段の処理の一例を示すフロー図である。 図３に示すフローの続きを示すフロー図である。

符号の説明

１０ 放射線画像撮影装置
１２ 撮影部
１４ 撮影データ処理部
１６ 画像処理部
１８ 出力部
２０ 警報発生部
２２ 制御部
２６ 放射線源
２８ 撮影台
３０ ＦＰＤ
３２ 撮影手段
３４ 画像データ取得手段
３６ 画像データ処理手段
３８ データ取得手段
３９ データ生成手段
４２ 補正データ作成手段
４４ 画像補正手段
６２ 画像欠陥検出手段
Ｇ２ 画像データ
Ｇ３ 画像データ
Ｊ２ 第１の欠陥検出用画像データ
Ｊ３ 被検者画像データ
Ｍ１ 欠陥記録データ
Ｎ１ 画像補正データ
Ｐ１ 放射線画像データ
Ｑ１ ノイズ除去画像データ

Claims (11)

1. 被写体の画像を撮影する画像撮影装置であって、
   前記被写体が無い状態で画像欠陥検出用の画像が撮影された後、放射線検出器から読み出された画像欠陥検出用の画像データから、高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データを生成するデータ生成手段と、
   前記ノイズ除去画像データから、前記高周波ノイズを検出可能な第１の閾値を用いて第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の画像データから、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて第２の画像欠陥を検出する画像欠陥検出部と、
   を有し、
   前記画像欠陥検出部は、前記第１および第２の画像欠陥を加算することによって、前記画像欠陥検出用の画像における画像欠陥を検出することを特徴とする画像撮影装置。
2. 前記画像欠陥検出部は、画像欠陥の情報を記録するための欠陥記録データベースに、前記検出した画像欠陥の情報を記録するものである請求項１に記載の画像撮影装置。
3. 前記放射線検出器として固体撮像素子を用いた画像撮影装置において、前記画像欠陥検出部は、前記データベースに記録された画像欠陥の情報に基づいて、予め規定された割合を超える画像欠陥を含む前記固体撮像素子の読み出しラインに対応する画像のラインを、線欠陥と識別するものである請求項２に記載の画像撮影装置。
4. さらに、前記放射線検出器の交換時期を通知する警告を発生する警報発生部を有し、
   前記画像欠陥検出部は、前記データベースに記録された画像欠陥の増加履歴を記憶し、この履歴から、前記放射線検出器の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当りの密集度の増加率を予測し、前記放射線検出器の欠陥画素の個数、サイズ、および、単位面積当り密集度のうち、少なくとも１つの予測値が、予め規定した閾値を超えた場合には、前記警報発生部に警告を発生するように指示するものである請求項２または３に記載の画像撮影装置。
5. 前記画像欠陥検出部は、前記検出した画像欠陥の幅が、予め規定した閾値以下であり、かつ、長さが、予め規定した閾値以上である場合には、前記検出した画像欠陥を線欠陥と識別するものである請求項１〜４のいずれかに記載の画像撮影装置。
6. 前記放射線検出器が、フラットパネル型の放射線検出器であり、
   当該画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像撮影装置。
7. 前記画像欠陥検出部は、前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで画像欠陥検出用の放射線画像が撮影された後、前記放射線検出器から読み出された画像欠陥検出用の放射線画像データから高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データから、前記第１の閾値を用いて前記第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の放射線画像データから、前記第１の閾値よりも大きい前記第２の閾値を用いて前記第２の画像欠陥を検出するものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像撮影装置。
8. 被写体の画像を撮影する画像撮影装置に適用される画像欠陥検出方法であって、
   前記被写体が無い状態で画像欠陥検出用の画像を撮影した後、放射線検出器から読み出した画像欠陥検出用の画像データから、高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データを生成し、
   前記ノイズ除去画像データから、前記高周波ノイズを検出可能な第１の閾値を用いて第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の放射線画像データから、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を用いて第２の画像欠陥を検出し、次いで、前記第１および第２の画像欠陥を加算することによって、前記画像欠陥検出用の画像における画像欠陥を検出することを特徴とする画像欠陥検出方法。
9. 前記検出した画像欠陥の情報を、画像欠陥の情報を記録するための欠陥記録用データベースに記録し、
   前記データベースに記録された画像欠陥の情報に基づいて、予め規定された割合を超える画像欠陥を含む前記放射線検出器の読み出しラインに対応する画像のラインを、線欠陥と識別し、
   さらに、前記検出した画像欠陥の幅が、予め規定した閾値以下であり、かつ、前記検出した画像欠陥の長さが、予め規定した閾値以上である場合には、前記検出した画像欠陥を線欠陥と識別する請求項８に記載の画像欠陥検出方法。
10. 前記放射線検出器が、フラットパネル型の放射線検出器であり、前記画像撮影装置が、前記被写体の放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であることを特徴とする請求項８または９に記載の画像欠陥検出方法。
11. 前記被写体が無い状態で前記放射線検出器に放射線を照射し、又は放射線を照射しないで放射線画像を撮影した後、前記放射線検出器から読み出された画像欠陥検出用の放射線画像データから高周波ノイズを除去したノイズ除去画像データから、前記第１の閾値を用いて前記第１の画像欠陥を検出し、かつ、前記画像欠陥検出用の放射線画像データから、前記第１の閾値よりも大きい前記第２の閾値を用いて前記第２の画像欠陥を検出することを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の画像欠陥検出方法。

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