JP5182371B2 - 放射線画像検出器を用いた画像生成方法、画像生成プログラム、放射線画像検出器、および放射線画像生成システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線画像検出器を用いた画像生成方法、画像生成プログラム、放射線画像検出器、および放射線画像生成システムに関するものである。

通称フラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）と呼ばれる固体撮像素子を２次元的に配置した放射線画像検出器には、検出素子として、ａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）のような光導電物質を用いて放射線エネルギーを直接電荷に変換し、この電荷を２次元的に配置されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等の信号読み出し用のスイッチ素子によって画素単位に電気信号として読み出す直接方式や、放射線エネルギーをシンチレータ等で光に変換し、この光を２次元的に配置されたフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換してＴＦＴ等によって電気信号として読み出す間接方式等が良く知られている。

そして、何れの方式においても、被写体を透過してきた放射線を放射線画像検出器で検出して得られた実写画像データに対してゲイン補正やオフセット補正等を行い、実写画像データを補正する必要があることが知られている。

一般的に、実写画像データの補正では、下記（１）式に示されるとおり、放射線画像検出器の各放射線検出素子（センサパネル部における座標は（ｘ，ｙ））から出力された実写画像データＦ（ｘ，ｙ）からオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を差し引き、その差分にゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を乗算することにより、最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）を得るようにして補正が行われる。なお、放射線画像検出器の１つの放射線検出素子から出力される実写画像データＦ（ｘ，ｙ）に基づいて生成される画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）は、撮影画像（すなわち放射線画像）における１画素分の画像データに相当するため、以下、放射線検出素子のことを画素と呼ぶ場合がある。
Ｆ_Ｏ（ｘ，ｙ）＝（Ｆ（ｘ，ｙ）−Ｏ（ｘ，ｙ））×Ｇ（ｘ，ｙ） …（１）

このように、実写画像データの補正では、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）やゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を得ることが必要となるため、放射線画像検出器に対してキャリブレーションを定期的に行い、経時的に特性が変動し得るオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）やゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を更新するのが一般的である。

しかしながら、この方法では、キャリブレーションを行った時の放射線画像検出器内の各素子の温度と、放射線撮影を実施した時の放射線画像検出器内の各素子の温度が一致していることが前提となるため、キャリブレーションを行った時の放射線画像検出器内の各素子の温度と、放射線撮影を実施した時の放射線画像検出器内の各素子の温度が異なる場合は、特に温度依存性の高いオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）が適正な値からずれてしまい、最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）のＳＮ比を劣化させてしまうという問題がある。

この問題を解決するために、放射線画像撮影ごとに、撮影の直前や直後に放射線を照射しない状態で各放射線検出素子からの出力値（以下、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）という。また、ダーク読取値をダーク画像と呼ぶ場合がある。）を検出して、当該放射線画像撮影におけるオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）が算出される場合もある。

これは、放射線画像撮影で実写画像データＦ（ｘ，ｙ）が得られた時点における放射線検出素子の温度特性とできるだけ同じ温度条件下でオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を得るための処理である。

しかし、実写画像データＦ（ｘ，ｙ）を取得する場合と同様に、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を取得する際にも、各種電気ノイズ、すなわち、フォトダイオードの暗電流ノイズ、ＴＦＴ過渡ノイズ、ＴＦＴサーマルノイズ、ＴＦＴリークノイズ、ＴＦＴから電荷を読み出すデータラインの寄生容量によって生じるサーマルノイズ、読み出し回路内部のアンプノイズ、ＡＤ変換によって生じる量子化ノイズなどが影響するため、仮に同一の温度条件下でダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を読み取ったとしても、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）には、これら電気ノイズに起因する信号値のゆらぎ（ばらつき）が生じる。そのため、放射線画像撮影の直前や直後にダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を読み取るとしても、読み取られたダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の値がすなわちその温度条件等の撮影条件におけるオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値であるとは必ずしも言えない。

そのため、放射線画像撮影の直前や直後にダーク読取を複数回行って各ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の平均値を算出し、その平均値をオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）として採用することがしばしば行われる（例えば特許文献１〜３等参照）。

これは、放射線画像撮影の直前や直後に、放射線画像撮影における放射線検出素子等の温度特性と同じ温度条件下で複数回読み出されたダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の平均値を算出すれば、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）のゆらぎが緩和、若しくは相殺されるため、その平均値は、その撮影条件下におけるオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値に等しく、或いは少なくともそれに近い値となるという考えに基づくものである。そして、その平均値であるオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を用いて実写画像データＦ（ｘ，ｙ）を補正すれば、補正後の最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）のＳＮ比を良好なものとすることができる。

一方、このようなオフセット補正をはじめとする補正処理等の画像処理は、従来から、放射線画像検出器等の撮影装置とは異なる画像処理プロセッサやコンソール等の処理装置で行われることも多い（例えば、特許文献４等参照）。また、近年、バッテリを内蔵し、ケーブルを介さずに無線方式により外部の処理装置等との間で実写画像データＦ（ｘ，ｙ）等の送受信を行うポータブルの放射線画像検出器が開発されている（例えば、特許文献５等参照）。
米国特許第５４５２３３８号明細書 米国特許第６２２２９０１号明細書 米国特許第７０４１９５５号明細書 特開平１１−１１３８８９号公報 特開平７−１４０２５５号公報

上記の温度特性変動の問題は、無線方式などでバッテリの消耗を抑制するために、もしくは、有線方式であっても、出来る限り消費電力を抑えることを目的として、放射線撮影を実施していない待機状態中にスリープモード（電気回路やＣＰＵなどの各素子の通電量を低減して、消費電力を抑制するモード）を多用するとより顕著になる。放射線画像検出器のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）は、放射線画像検出器内の電気回路や各素子の温度により変化するため、通常は、パワーＯＮ後に放射線画像検出器の温度が安定するまで一定時間撮影を行わないようにして、この間、放射線画像検出器の電気回路や各素子に通電し続けることで、放射線画像検出器の電気回路や各素子の温度を所定の安定領域まで上昇させる操作が行われている。また、パワーＯＮから所定時間経過して、放射線画像検出器の温度が安定した後でも、放射線撮影を実施ししていない待機状態中に放射線画像検出器の電気回路や各素子に定期的に電流を流して（電気回路や各素子を動作させる）、温度的に安定状態にある各素子の温度変化を最小にするような運用方法がとられている。

しかしながら、無線方式などでバッテリの消耗を抑制するために、もしくは、有線方式であってもできる限り消費電力を抑えるために、スリープモードを使用すると、スリープモードの間、放射線画像検出器の電気回路や各素子に流れる電流が抑制され、電気回路や各素子の温度が低下してしまう。次に、放射線撮影を実施するためにスリープモードを解除すると、電気回路や各素子内により多くの電流が流れるため、放射線画像検出器の電気回路や各素子の温度が上昇する。

従って、何時スリープモードに入ったか、また、スリープモードがどれくらいの期間継続されたかによって、放射線撮影を実施する時の放射線画像検出器の電気回路や各素子の温度はまちまちであり、放射線画像検出器のオフセット補正値が各画素単位で変動する。また、発熱する電気回路等がどの位置に配置されているかによって、放射線画像検出器の面内温度の上昇の仕方が画素位置毎に異なるため、それぞれ各画素単位で温度変化を予測したり補正したりしなくてはならないが、これまでに各画素単位での温度変化を補正する良い方法は提案されておらず、放射線画像撮影の直前や直後に複数回のダーク読取を行い、その平均値をオフセット補正値として採用するしかなく、また、温度特性を正しく見極め、相応しいオフセット補正値を算出するにはダーク読取回数を増やすことしかなく、ダーク読取回数を増やすことは消費電力の増加やバッテリ消費に繋がり、好ましいものでは無かった。

さらに、放射線画像撮影の直前や直後にダーク読取を複数回行ってダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の平均値等をオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）として算出するように構成した場合、放射線画像検出器からケーブル等を用いた有線方式或いは無線方式で全ての放射線検出素子のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を外部の処理装置に複数回送信するとすれば、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を送信するごとに電力を消費してしまう。また、全てのダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を送信し終わるまでの時間が長くなってしまう。

特に、バッテリが内蔵され無線方式でデータを送信するポータブルの放射線画像検出器を用いる場合、ダーク読取のたびに、また、複数のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を無線通信するたびに内蔵バッテリの電力が用いられるため、内蔵バッテリが消耗し、充電サイクルが短くなるという新たな問題が生じる。

また、ピクセル（画素）サイズが１５０〜２００μｍで半切サイズ（１４インチ×１７インチ）相当の読み取り領域を有する放射線画像検出器の場合、１回のダーク読取時間は１秒未満に抑えることは可能であるが、全ての放射線検出素子のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の送信には数秒を要する（例えばダーク読取値が１０ＭＢで送信レートが１０Ｍｂｐｓの場合、送信時間は８秒）。また、ダーク読取値にデジタル系のノイズが混入することを抑制するため、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の送信中は次のダーク読取は行われないように制御される場合がある。

送信中は次のダーク読取を行わないように制御する場合、１回のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の送信が完了してから次のダーク読取を行わざるを得ず、平均値としてオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するために必要なダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の全データが揃うまでにかなりの時間を要してしまう。そして、ダーク読取とダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の送信で電力を消費し、それが繰り返されるため、内蔵バッテリの消耗が著しくなり、絶えず充電場所に持参して充電しなければならなくなる。そのため、バッテリを内蔵し、無線方式を採用したことによる放射線画像検出器のポータブル化のメリットを十分に発揮できなくなる恐れがあった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、放射線画像検出器の温度が変化しても、放射線画像撮影の前または後の少なくとも１回のダーク読取で、画素単位での温度補正を可能にし、同時に、画素単位での電気ノイズに起因する信号値のゆらぎをキャンセルできる有効なオフセット補正値を得ることが可能な放射線画像検出器を用いた画像生成方法、画像生成プログラム、放射線画像検出器および放射線画像生成システムを提供することを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像検出器を用いた画像生成方法は、
被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の２次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器を用いた画像生成方法であって、
被写体を透過した放射線を前記複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成する実写画像データ取得ステップと、
前記実写画像データ取得ステップの前または後に、少なくとも１回のダーク読取を行うダーク読取ステップと、
一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記２次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出する第一統計値算出ステップと、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出する第二統計値算出ステップと、
前記第一統計値算出ステップおよび前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出するオフセット補正値算出ステップと、
を有することを特徴とする。

また、本発明の画像生成プログラムは、
コンピュータに、
放射線画像検出器の一の放射線検出素子について、放射線画像撮影の前または後に少なくとも１回行われたダーク読取で、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を、前記放射線画像検出器内で２次元状に配置された複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出する第一統計値算出機能と、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出する第二統計値算出機能と、
当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出するオフセット補正値算出機能と、
今回の放射線画像撮影で生成された実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成する画像補正機能と、
を実現させることを特徴とする。

さらに、本発明の放射線画像検出器は、
２次元状に配置された複数の放射線検出素子と、画像データ取得手段と、生成された実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する補正手段と、を備え、
前記画像データ取得手段は、
放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
前記放射線画像撮影の前または後に、少なくとも１回のダーク読取を行い、
前記補正手段は、
一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記２次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出し、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出し、
前記第一統計値算出ステップおよび前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成することを特徴とする。

また、本発明の放射線画像生成システムは、
２次元状に配置された複数の放射線検出素子と、画像データ取得手段と、実写画像データおよびダーク読取値を送信する通信手段とを備える放射線画像検出器と、
前記放射線画像検出器から前記実写画像データおよび前記ダーク読取値を取得して、取得した前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成するコンソールと、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記画像データ取得手段は、
放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
前記放射線画像撮影の前または後に、少なくとも１回のダーク読取を行って前記ダーク読取値を取得し、
前記コンソールは、
前記通信手段を介して前記放射線画像検出器から前記実写画像データおよび前記ダーク読取値を取得し、
前記放射線画像検出器の一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記２次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出し、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出し、
前記第一統計値算出ステップおよび前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成することを特徴とする。

本発明のような方式の放射線画像検出器を用いた画像生成方法、画像生成プログラム、放射線画像検出器、および放射線画像生成システムによれば、放射線画像撮影における放射線検出素子のオフセット補正値の真値と、当該放射線検出素子と同じように温度変動し当該放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から当該放射線画像撮影の前または後に行われた少なくとも１回のダーク読取で得られる各ダーク読取値の空間的統計値との差分が、過去のキャリブレーション時に行われる複数回のダーク読取で当該放射線検出素子から出力されたダーク読取値の時間的平均値と、前記複数の放射線検出素子の空間的平均値の時間的平均値との差分に等しいこと等を利用して、当該放射線画像撮影における当該放射線検出素子で得られた実写画像データのオフセット補正値を算出する。

このように構成することで、たとえ放射線画像検出器の温度が変動しても、放射線画像撮影の前または後に少なくとも１回のダーク読取を行うだけで、放射線画像検出器の各放射線検出素子（各画素）についてそれぞれ当該放射線画像撮影における真値に近似する有効なオフセット補正値を取得することが可能となる。そのため、例えば放射線画像検出器からダーク読取値を送信する場合、ダーク読取値の送信が少なくとも１回で済むため、ダーク読取値の読取や送信に要する電力消費を低減させることが可能となる。また、全てのダーク読取値を送信し終わるまでの送信時間の短縮を図ることが可能となる。

特に、放射線画像検出器１がバッテリ内蔵型であり、ダーク読取値を無線通信するような場合でも、送信が少なくとも１回で済むため、送信に要する電力消費が低減されて内蔵バッテリの消耗を防止することが可能となる。また、ダーク読取値の送信がたとえ１回であっても、ダーク読取値の送信を十分な回数だけ行ったのと同様な、有効なオフセット補正値がそれぞれ取得され、良好な画像データを得ることが可能となる。

本実施形態に係る放射線画像検出器を用いた画像生成方法に用いられる放射線画像検出器の外観構成を示す図である。 放射線画像検出器のセンサパネル部および読取部の構成に示す等価回路図である。 放射線検出素子に割り当てられた番号を説明する図である。 複数回のダーク読取ごとに放射線検出素子から出力されるダーク読取値を説明する図である。 複数回のダーク読取で放射線検出素子から出力される複数のダーク読取値の時間的ゆらぎの分布を説明するグラフである。 放射線検出素子に対応付ける複数の放射線検出素子のとり方の一例を示す図である。 放射線検出素子が異なるとダーク読取値の時間的ゆらぎの分布は平均値や標準偏差が異なることを説明するグラフである。 空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の分布の標準偏差が小さい分布となることを説明するグラフである。 Ｄ（ｘ，ｙ）時間的ゆらぎの分布とＤ（ｘ’，ｙ’）の時間的ゆらぎの分布の温度変化によるシフト度合いが異なるとブロードとなる温度補償変数Ｗの分布を示すグラフである。 １回のダーク読取では放射線検出素子からオフセット補正値の真値を推定することが難しいことを説明するグラフである。 複数回のダーク読取ごとに放射線検出素子から出力されるダーク読取値および空間的平均値を説明する図である。 複数回のダーク読取ごとに出力されるダーク読取値や空間的平均値が正規分布状に分布することを説明するグラフである。 放射線検出素子の温度が時間的に変動することを説明するグラフである。 放射線画像撮影の前または後に行われる１回のダーク読取で放射線検出素子から出力されるダーク読取値や空間的平均値について推定される時間的ゆらぎの分布を説明するグラフである。 複数回のダーク読取中に温度変動が起こるとダーク読取値ｄ_ｍの分布はブロードになるが、ε（ｘ，ｙ）の分布はブロードにならない様子を示すグラフである。 一の放射線検出素子が正方領域の中心ではない位置に位置するように設定された領域の例を示す図である。 一の放射線検出素子が正方領域の中心ではない位置に位置するように設定された領域の例を示す図である。 一の放射線検出素子が正方領域の中心ではない位置に位置するように設定された領域の例を示す図である。 所定個数の放射線検出素子ごとに１個ずつ接続される読み出しＩＣを説明する図である。 領域に属する各放射線検出素子からの電気信号が隣接する２つの読み出しＩＣで別々に読み出される場合を説明する図である。 通常の仕方で複数の放射線検出素子が選択される場合を説明する図である。 通常の仕方で複数の放射線検出素子が選択される場合を説明する図である。 隣接する読み出しＩＣの境界の近傍をセンサパネル部の周縁部分と同様に扱う場合を説明する図である。 隣接する読み出しＩＣの境界の近傍をセンサパネル部の周縁部分と同様に扱う場合を説明する図である。 注目画素が放射線検出素子（４，４）であり、それに対応付けられた７×７個の放射線検出素子うち放射線検出素子（６，６）が欠陥画素である場合の例を説明する図である。 図２０の例で領域外の位置に存在する放射線検出素子で欠陥画素を置換する例を示す図である。 図２０の例で放射線検出素子（７，６）が欠陥画素の場合に領域外の位置に存在する放射線検出素子で欠陥画素を補間する例を説明する図である。 本実施形態に係る放射線画像検出器を用いた画像生成方法の処理手順を示すフローチャートである。 本実施形態に係る放射線画像生成システムの構成を示す図である。

以下、本発明に係る放射線画像検出器を用いた画像生成方法、放射線画像検出器、および放射線画像生成システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。

［放射線画像検出器の基本的な構成］
まず、以下の放射線画像検出器を用いた画像生成方法等の説明の前提となる放射線画像検出器の基本的な構成について説明する。

放射線画像検出器（ＦＰＤ）１は、図１に示すように、内部を保護する筐体２を備えており、筐体２の放射線入射面Ｘの内側には、照射された放射線を光に変換する図示しないシンチレータ層が形成されている。シンチレータ層は、例えばＣｓＩ：ＴｌやＣｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ、ＺｎＳ：Ａｇ等の母体内に発光中心物質が付活された蛍光体を用いて形成されたものを用いることができる。

シンチレータ層の放射線が入射する側の面とは反対側の面側には、図２の等価回路図に示すように、放射線検出素子として、シンチレータ層から出力された光を電気信号に変換する複数のフォトダイオード１４が２次元状に配置されたセンサパネル部４が設けられている。１つのフォトダイオード１４から出力される電荷（信号値）は１つの画素を形成する。また、後で詳しく説明するように、各フォトダイオード１４にはそれぞれ信号読み出し用のスイッチ素子であるＴＦＴ１５が接続されている。

なお、以下では、上記のようにシンチレータ層で放射線を光に変換してフォトダイオード等の光電変換素子で検出する、いわゆる間接方式の放射線画像検出器１を用いる場合について説明するが、放射線画像検出器は、この他にも、前述したシンチレータ層を介さず検出素子で入射した放射線を直接電気信号に変換する、いわゆる直接方式の放射線画像検出器を用いることも可能であり、その場合にも本発明を適用することが可能である。

また、以下、これらの各方式の放射線画像検出器に用いられる検出素子を、あわせて放射線検出素子という。すなわち、放射線検出素子は、例えば本実施形態のような間接方式の放射線画像検出器１では１個のフォトダイオード１４、それに接続されたＴＦＴ１５およびシンチレータ層の当該フォトダイオード１４に対応する部分で構成され、例えば直接方式の放射線画像検出器では検出素子とそれに接続されたＴＦＴ等のスイッチ素子とで構成される。

放射線画像検出器１には、バッテリ２１（図２参照）が内蔵されている。また、図１に示すように、本実施形態では、放射線画像検出器１の筐体２の側面部分に設けられたバッテリ交換用の蓋部材１０には、無線通信手段であるアンテナ装置３が埋め込まれて設けられている。さらに、筐体２の側面部分には、放射線画像検出器１の電源スイッチ１１や各種の操作状況等を表示するインジケータ１２等が設けられている。

図２に示すように、センサパネル部４の近傍には、センサパネル部４の各放射線検出素子の出力値を読み取る読取部５が設けられている。読取部５は、マイクロコンピュータ等からなる制御手段６や、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等からなる記憶手段７、走査駆動回路８、読み出し回路９等で構成されている。

センサパネル部４に２次元状に配置された複数の放射線検出素子には、図３に示すように、それぞれセンサパネル部４における放射線検出素子の行方向の位置ｘと列方向の位置ｙとを各成分とする座標（ｘ，ｙ）が当該放射線検出素子の番号（ｘ，ｙ）として予め割り当てられている。以下、個々の放射線検出素子を特定する場合には、放射線検出素子（ｘ，ｙ）という。

なお、図３では、８×１６個の放射線検出素子（ｘ，ｙ）が記載されているが、これは簡略化して表現したものであり、実際にはさらに多くの放射線検出素子（ｘ，ｙ）が２次元状に配置されていてそれぞれ番号が割り当てられている。また、座標（ｘ，ｙ）（すなわち放射線検出素子の番号（ｘ，ｙ））を画素の番号（ｘ，ｙ）もしくは画素位置（ｘ．ｙ）と標記する場合もある。

センサパネル部４および読取部５の構成についてさらに説明すると、図２の等価回路図に示すように、センサパネル部４の各放射線検出素子（ｘ，ｙ）の一方の電極にはそれぞれ信号読み出し用のスイッチ素子であるＴＦＴ１５のソース電極が接続されている。また、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）の他方の電極にはバイアス線Ｌｂが接続されており、バイアス線Ｌｂはバイアス電源１６に接続されていて、バイアス電源１６から各放射線検出素子（ｘ，ｙ）にバイアス電圧が印加されるようになっている。

各ＴＦＴ１５のゲート電極はそれぞれ走査駆動回路８から延びる走査線Ｌｌに接続されており、各ＴＦＴ１５のドレイン電極はそれぞれ信号線Ｌｒに接続されている。各信号線Ｌｒは、それぞれ読み出し回路９内の増幅回路１７に接続されており、各増幅回路１７の出力線はそれぞれサンプルホールド回路１８を経てアナログマルチプレクサ１９に接続されている。また、アナログマルチプレクサ１９にはＡ／Ｄ変換器２０が接続されており、読み出し回路９はＡ／Ｄ変換器２０を介して制御手段６に接続されている。制御手段６には、記憶手段７が接続されている。

放射線画像検出器１では、図示しない被写体を撮影する放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線がシンチレータ層に入射すると、シンチレータ層からセンサパネル部４に光が照射され、光の照射を受けた量に応じて、放射線検出素子（ｘ，ｙ）内に電荷が蓄積される。

そして、放射線画像撮影を終了し、放射線画像検出器１から実写画像データを電気信号として読み出す際には、走査線ＬｌからＴＦＴ１５のゲート電極に読み出し電圧を印加して各ＴＦＴ１５のゲートを開き、放射線検出素子（ｘ，ｙ）からＴＦＴ１５を介して蓄積された電荷を電気信号として信号線Ｌｒに取り出す。そして、電気信号を増幅回路１７で増幅する等して、アナログマルチプレクサ１９から順次Ａ／Ｄ変換器２０を介して制御手段６に出力する。

制御手段６は、放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力され増幅された電気信号を、前述した放射線検出素子（すなわち画素）の番号（ｘ，ｙ）と対応付け、実写画像データＦ（ｘ，ｙ）として記憶手段７に保存するようになっている。

ＴＦＴ１５に読み出し電圧を印加する走査線Ｌｌを順次走査して上記の読み出し処理を走査線Ｌｌごとに行うことで、センサパネル部４の全放射線検出素子（ｘ，ｙ）から電気信号をそれぞれ読み出し、各電気信号にそれぞれ画素の番号（ｘ，ｙ）を対応付け、各実写画像データＦ（ｘ，ｙ）として記憶手段７に保存するようになっている。

このように、放射線画像検出器１では、複数の放射線検出素子（ｘ，ｙ）が２次元状に配置されたセンサパネル部４や、制御手段６や走査駆動回路８、読み出し回路９等で構成された読取部５等で、実写画像データＦ（ｘ，ｙ）を取得する画像データ取得手段が形成されている。

また、放射線画像検出器１の画像データ取得手段では、上記のような実写画像データＦ（ｘ，ｙ）の取得のみならず、ダーク読取も行われるようになっている。

ダーク読取では、放射線画像検出器１の複数の放射線検出素子（ｘ，ｙ）をリセットして電荷を放出させた後、各ＴＦＴ１５のゲートを閉じて、放射線画像検出器１を放射線が照射されない状態に保つ。そして、所定時間経過後（通常は、放射線照射時の放射線検出素子（ｘ，ｙ）への電荷積時間と同じ時間経過後）、走査線ＬｌからＴＦＴ１５のゲート電極に読み出し電圧を印加して各ＴＦＴ１５のゲートを開き、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）に溜まった電荷（暗電荷）を信号線Ｌｒに取り出し、上記と同様に、出力値を増幅回路１７で増幅する等してアナログマルチプレクサ１９から順次Ａ／Ｄ変換器２０を介して制御手段６に出力する。

このようにして、放射線が曝射されない各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力される電気信号がダーク読取値である。制御手段６は、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力された各電気信号を各画素の番号（ｘ，ｙ）と対応付けてダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）として記憶手段７に保存するようになっている。なお、ＴＦＴ１５に読み出し電圧を印加する走査線Ｌｌを順次走査して、全放射線検出素子（ｘ，ｙ）からダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）が読み出される。

なお、前述したように、放射線画像検出器１では、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）からの出力値特性変動把握のために各放射線検出素子（ｘ，ｙ）のキャリブレーションが行われる。通常の場合、キャリブレーションでは、被写体が介在しない状態で放射線画像検出器１に放射線を照射し、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力された実写画像データＦ（ｘ，ｙ）に基づいて各放射線検出素子（ｘ，ｙ）ごとにゲイン補正値が算出される。

また、キャリブレーションでは複数回ダーク読取も行われ、ダーク読取では、放射線画像検出器１に放射線を照射せずに各放射線検出素子（ｘ，ｙ）からダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）が出力され、出力されたダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）に基づいて各放射線検出素子（ｘ，ｙ）ごとにオフセット補正値が算出される。

さらに、放射線画像撮影で実写画像データＦ（ｘ，ｙ）が得られた時点における放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度特性等の撮影条件と同じ撮影条件下でオフセット補正値を得るために、放射線画像撮影ごとに、撮影の直前または直後に放射線を照射しない状態で各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を複数回検出して、その平均値を当該放射線画像撮影におけるオフセット補正値として算出する場合もあることは前述したとおりである。

［放射線画像検出器の各放射線検出素子のオフセット補正値取得の原理］
さて、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力された実写画像データＦ（ｘ，ｙ）を上記（１）式に従って補正するために、オフセット補正値（以下、Ｏ（ｘ，ｙ）と表す。）の真値が必要となる。しかし、前述したように、ダーク読取を行って実際に得られるデータは、前述した電気ノイズ等の影響のためにゆらぐ（変動する、もしくは誤差を持つ）ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）であり、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値を直接的には得ることはできない。

そこで、従来は、前述したように、放射線画像撮影の直前や直後に、時間的に連続して複数回のダーク読取を行って一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力される複数のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の平均値を算出してゆらぎを緩和、若しくは、相殺し、その平均値をオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）とする手法を採用した。

具体的には、ダーク読取をＫ回行うとし、図４に示すように、ｋ回目（ｋ＝１〜Ｋ）のダーク読取で当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値をＤ_ｋ（ｘ，ｙ）とすると、例えば図５に示すように、各ダーク読取で当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力される各ダーク読取値Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）は平均値Ｄ_ｋave（ｘ，ｙ）、標準偏差σ_Ｄｋ（ｘ，ｙ）の正規分布を形成するようにゆらぐことが知られている。これは、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対して繰り返しダーク読取を行うと、取得されるダーク読取値の値が、同じ画素位置であるにも関わらず読取り毎にゆらぐ（変動する、もしくは誤差を持つ）ことから、このゆらぎを「時間的ゆらぎ」と定義する。ゆらぎの大きさを表す統計的指標には、通常、ゆらぎの分布の標準偏差（ダーク読取値Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）の場合は標準偏差σ_Ｄｋ（ｘ，ｙ））が使用される。

また、平均値Ｄ_ｋave（ｘ，ｙ）は各ダーク読取値Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）の時間軸上の平均値であるから、この平均値を「時間的平均値」と定義する。この平均値Ｄ_ｋave（ｘ，ｙ）をこの放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）として使用すれば、各ダーク読取値Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）が持つ値の時間的ゆらぎを緩和、若しくは相殺することができるので、一般的には、各ダーク読取値Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）の時間的平均値をオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）として使用する場合が多い。オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を下記（２）式に示す。

ダーク読取値Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）は、標準偏差σ_Ｄｋ（ｘ，ｙ）でゆらぐが、これをＫ回で平均化すると、ゆらぎの大きさは、一般に１／√Ｋになる。すなわち、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）は標準偏差 {１／√Ｋ・σ_Ｄｋ（ｘ，ｙ）} のゆらぎを持つ分布となる。従って、上記（２）式は、ダーク読取値Ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）そのものをオフセット補正値として使用するよりも、ゆらぎの大きさが１／√Ｋの値をオフセット補正値として使用することを示している。

しかしながら、このようにしてオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出すると、ダーク読取やダーク読取値の送信を複数回行わなければならないため、電力を消費してしまう等の問題があることは前述したとおりである。

また、この問題を回避するために、キャリブレーション時に複数のダーク読取を行っておき、上記（２）式を用いてあらかじめ算出されたオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を使用すると、キャリブレーションを行った時の放射線画像検出器内の各素子の温度と、放射線撮影を実施した時の放射線画像検出器内の各素子の温度が異なる場合は、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）が適正な値からずれてしまうという問題があることも前述した通りである。

本発明は、このような従来の手法とは異なり、放射線画像撮影の直前または直後に行うダーク読取を少なくとも１回だけ行って、たとえダーク読み取りが１回だけであっても、精度の良いオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出する手法を提供するものである。

本手法の基本的な考え方は以下の通りである。

まず、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応する各画素位置（ｘ，ｙ）に対して、温度変化の無い所定の温度条件下で複数のダーク画像ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）（以下、上記のように放射線画像撮影の直前や直後に行われる１回のダーク読取で得られるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）と区別するためにダーク読取値ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）と表す。）を取得し、取得された複数のダーク画像ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）を用いて、オフセット補正値δ（ｘ，ｙ）（以下、最終的に得られるオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）と区別するためにオフセット補正値δ（ｘ，ｙ）と表す。）を求めておく。なお、ダーク画像ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）を取得している間は、各画素位置（ｘ，ｙ）の温度特性は同一であると仮定する。

この時、そのオフセット補正値δ（ｘ，ｙ）を求めた時の各画素位置（ｘ，ｙ）の信号値の温度変化に伴う変化量を代弁する温度補償変数を定義し、これを各画素位置（ｘ，ｙ）毎に計算して記憶しておく。

ここで、温度補償変数の位置づけについて説明する。温度補償変数は、各画素位置（ｘ，ｙ）における放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度そのものを測定することを目的としていない。知りたいのは、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度そのものではなく、放射線検出素子（ｘ，ｙ）や電気回路などの各素子の温度変化によって、各画素位置（ｘ，ｙ）における信号値がどの様に変化したかであるため（例えば、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度そのものが変化しても、その放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応する画素の信号値が変化していなければ、その放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度変化は無かったものと見なしても問題ない。）、放射線検出素子（ｘ，ｙ）や電気回路などの各素子の温度変化によって、各画素位置（ｘ，ｙ）における信号値がどの様に変化したか、その変化量を定量的に示唆する変数であることが望ましい。

次に、放射線画像撮影の直前や直後に、ダーク読取を１回だけ行って、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を取得する。この時、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）に対しても、上述と同様の温度補償変数を各画素位置（ｘ，ｙ）毎に計算して記憶する。

次に、オフセット補正値δ（ｘ，ｙ）を求めた時の各画素位置（ｘ，ｙ）における温度補償変数とダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の各画素位置（ｘ，ｙ）における温度補償変数を比較し、その結果に基づいて、あらかじめ求めてあったオフセット補正値δ（ｘ，ｙ）を実際に放射線撮影された時の温度環境下におけるオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）に変換して、最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）を求める演算に使用する。

通常は、過去のキャリブレーション時に取得したオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を使用すると、温度変動の影響を受けるため、放射線画像撮影の直前や直後に取得したダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）そのものをオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）として使用することが多い（すなわち、Ｏ（ｘ，ｙ）＝Ｄ（ｘ，ｙ）とする）。一方、本発明の手法では、放射線撮影毎に取得したダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）はオフセット補正値そのものとして直接的に使用せず、放射線撮影された時の温度環境下における各画素位置の温度補償変数の算出に使用する点が従来手法と異なっている。そして、あらかじめ複数のダーク画像を用いて算出されたオフセット補正値δ（ｘ，ｙ）をそのまま使用するのではなく、上述の温度補償変数を用いて、実際に放射線撮影が実施された時点への温度補正を実施した後にオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）として使用するという点が、従来手法には無い点である。

この方法の利点は以下の通りである。

まず第１に、最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）を求めるのに使用されるオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するための基準となるオフセット補正値δ（ｘ，ｙ）が、温度変化が無いと見なせる所定の温度条件下の複数のダーク画像ｄ_ｋ（ｘ，ｙ）から算出されているため、電気ノイズ等の誤差成分（信号値の時間的なゆらぎ）が相殺された、真のオフセット補正値に近い値になっていることである。従って、放射線撮影時に取得された１回のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）そのものをオフセット補正値として使用する場合に比べて、補正誤差が少なく、ＳＮ比が良好な最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）を求めることができる。

第２に、各画素位置（ｘ，ｙ）毎に温度補償変数を計算することで、温度変化による画素値の変動を各画素位置（ｘ，ｙ）毎に個別に補正しているため、各画素位置（ｘ，ｙ）の信号値がどの様に温度変化の影響を受けても、これを補正し、良好なＳＮ比の最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）が得られることである。そして、この画素単位の温度補正が、たった１回のダーク画像の取得で行えることである。

ここで重要になるのが、各画素位置（ｘ，ｙ）毎の温度補償変数に何を使用するかである。各画素位置（ｘ，ｙ）にあらかじめ温度センサを内蔵できれば良いが、この方法は現実的ではない。また、現実的な個数の温度センサを放射線画像検出器１に内蔵しておくことも考えられるが、これでは、各画素位置（ｘ，ｙ）毎に正確な温度補正を実現することが出来ない。また、求めたいのは、放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度そのものではなく、放射線検出素子（ｘ，ｙ）や電気回路などの各素子の温度変化によって、各画素位置（ｘ，ｙ）における信号値がどの様に変化したかである。

上記より、温度補償変数の要件は、以下の４項目であると考えられる。
要件１）各画素単位（もしくは、画素に近い小領域単位毎に）に求められる変数であること。
要件２）温度変化に伴う信号値の変化を把握できる変数であること。
要件３）ダーク画像Ｄ（ｘ，ｙ）から求められる変数であること。
要件４）時間的なゆらぎが少ない変数であること。

この４項目の要件を満足する温度補償変数として、本件発明者は、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の注目画素（ｘ，ｙ）に対する周辺画素の画素値の平均値（もしくはメディアン値等）に注目した。

放射線検出素子（ｘ，ｙ）や電気回路などの各素子が温度変化の影響を受けた結果は、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）に反映される。我々が知りたいのは、放射線検出素子（ｘ，ｙ）や電気回路などの各素子の温度変化によって各画素の信号値がどの様に変化したかであるので、温度補償変数にダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を用いるのは理にかなっており、かつ、要件１〜３を満足している。

次に選択した温度補償変数が要件４を満足するか否かについて、図６を用いて説明する。

図６に示すように、例えば複数の放射線検出素子（ｘ，ｙ）として当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）すなわち、画素位置（ｘ，ｙ）を中心とする５×５の正方領域内に存在する複数の画素位置（ｘ−２，ｙ−２）〜（ｘ＋２，ｙ＋２）の信号値を温度補償変数算出に使用する。なお、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）以外の放射線検出素子（ｘ，ｙ）の選択の仕方等については後で考察する。

しかし、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を含む２５個の各放射線検出素子（ｘ−２，ｙ−２）〜（ｘ＋２，ｙ＋２）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）の信号値の時間的なゆらぎの分布は、全てが図５に示したような分布であるとは限らず、実際には、例えば図７に示すように、平均値μ_Ｄや標準偏差σ_Ｄが異なる分布となるのが一般的である。

本発明では、下記（３）式に示すように、当該１回のダーク読取でそれらの放射線検出素子（ｘ−２，ｙ−２）〜（ｘ＋２，ｙ＋２）から出力された全ダーク読取値Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）の平均値Ｗ（ｘ，ｙ）を算出して、これを温度補償変数として採用する。なお、この場合の平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）はダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の画素位置（ｘ，ｙ）に対する空間的平均値である。（３）式中のＮは、この場合２５（＝５×５）である。

ここで、この温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）が要件４）を満足するか否かについて考察する。

ダーク読取値Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）は、それぞれが独立変数であり、かつそのゆらぎは時間的にも空間的にもランダムであるから、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの時間的平均値をμ_Ｄ（ｘ，ｙ）、時間的ゆらぎの分布の標準偏差をσ_Ｄ（ｘ，ｙ）と表し、温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの時間的平均値をμ_Ｗ（ｘ，ｙ）、時間的ゆらぎの分布の標準偏差をσ_Ｗ（ｘ，ｙ）と表すと、

となる（図８参照）。

ここで、σ_Ｄ（ｘ，ｙ）の中に極めて大きな値（異常値）を持つ欠陥画素が含まれていなければ、通常、
σ_Ｗ（ｘ，ｙ）＜σ_Ｄ（ｘ，ｙ）
の関係式が成立する。例えば、σ_Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜σ_Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）のそれぞれの値は異なるが、平均を取るとσ_Ｄ（ｘ，ｙ）にほぼ等しいと仮定すると、上記（５）式より、

となり、σ_Ｗ（ｘ，ｙ）は、σ_Ｄ（ｘ，ｙ）の値の１／√Ｎとなる。Ｎ＝２５の場合は、１／√Ｎ＝１／５であるから、温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）は、時間的ゆらぎの分布の広がり（標準偏差）が、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）にくらべて１／５の分布となる。すなわち、図８に示す様に、広がりが狭い（標準偏差が小さい）分布となり、要件４）を満足する。

極端な例として、画素位置（ｘ−２，ｙ−２）〜（ｘ＋２，ｙ＋２）の内、注目画素である（ｘ，ｙ）以外の（Ｎ−１）の画素位置におけるダーク読取値時間的ゆらぎの標準偏差値が、注目画素位置におけるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの標準偏差値σ_Ｄ（ｘ，ｙ）に対して、Ｎ倍の大きさを持ったと仮定しても、Ｎ＞２であれば、

となり、
σ_Ｗ（ｘ，ｙ）＜σ_Ｄ（ｘ，ｙ）
が成立する。

Ｎ＝２５の場合、
ＳＱＲＴ［｛１＋（Ｎ−１）・Ｎ｝／Ｎ^２］
＝ＳＱＲＴ｛（１＋２４×２５）／（２５×２５）｝
≒０．９７８
となるから、
σ_Ｗ（ｘ，ｙ）≒（０．９７８）・σ_Ｄ（ｘ，ｙ）＜σ_Ｄ（ｘ，ｙ）
通常、σ_Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜σ_Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）のそれぞれの値は異なるが、平均を取るとσ_Ｄ（ｘ，ｙ）にほぼ等しい値を取ることから、上記方法は要件４）を満足すると言って良い。

温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の分布は、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を中心とする正方領域内の複数の放射線検出素子１４（以下、所定の領域Ｒに属する放射線検出素子１４という意味で放射線検出素子１４_Ｒと表記する。）の数が多くなればなるほど、すなわちＮの値が大きい程、温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの標準偏差σ_Ｗ（ｘ，ｙ）が小さくなる。これは、すなわち、σ_Ｗ（ｘ，ｙ）が十分に小さい値を取るとき、
Ｗ（ｘ，ｙ）≒μ_Ｗ（ｘ，ｙ） …（６）
と近似できることを意味している。

すなわち、放射線画像撮影の直前または直後に行われる１回のダーク読取で放射線検出素子１４_Ｒから出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）（以下、所定の領域Ｒに属する放射線検出素子１４_Ｒから出力されるダーク読取値という意味でダーク読取値Ｄ_Ｒと表記する。）は、図７に例示したように各時間的ゆらぎの分布内でその時間的ゆらぎの平均値μ_Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜μ_Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）を中心としてゆらぐが、上記（３）式に従って算出される空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）は、空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）の分布の時間的平均値μ_Ｗ（ｘ，ｙ）にほぼ等しい値が算出される。

従って、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を含む各放射線検出素子１４_Ｒから出力されるダーク読取値Ｄ_Ｒの時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｄや標準偏差σ_Ｄが異なるとしても（図７参照）、それらの空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）を算出すれば、各放射線検出素子１４_Ｒから出力された各ダーク読取値Ｄ_Ｒの時間的ゆらぎが有効に相殺されて数値の変動が非常に小さくなり、時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｗ（ｘ，ｙ）にほぼ等しい空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）を算出することができる。

言い換えれば、複数のダーク読取を実施しなければ求められない時間的ゆらぎの平均値を、１回のダーク読取で得られたダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）で、少ない誤差をもって代用できるということである。

ここで、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）について温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）を算出する際の当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）以外の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）の選択の仕方について説明する。

放射線検出素子（ｘ，ｙ）では、通常、放射線検出素子（ｘ，ｙ）や、この信号値を読み出すための読み出し回路の素子の温度が低いと当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）は小さな値となり、放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度Ｔが上昇するにつれて、出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の値も大きくなっていくことが知られている。そのため、例えば、図７に示したような各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｄ（ｘ，ｙ）も、温度が高くなると、同図のグラフ上で右方向にシフトしていく。

また、例えば放射線画像検出器１の電源がＯＮされるとセンサパネル部４の温度が次第に上昇していくが、センサパネル部４上の各放射線検出素子（ｘ，ｙ）や読み出し回路の素子の温度変動は一様ではなく、例えば、周囲に多数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）が存在するセンサパネル部４の中央部分の放射線検出素子（ｘ，ｙ）と、センサパネル部４の周縁部分の放射線検出素子（ｘ，ｙ）とでは、温度の変動の仕方が異なるし、読み出し回路を構成する読み出しＩＣが異なれば、温度の変動の仕方が異なる。また、同じ読み出しＩＣ内であっても、増幅回路１７が異なれば、温度の変動の仕方が異なる。

このような状況において、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）について空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）を算出する際の当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）以外の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）として、例えばセンサパネル部４上で当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から遠く離れた放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）を選ぶと、その温度変動が当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度変動と異なることが予測される。

そのため、例えば、図７に示したような各放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ´，ｙ´）の時間的ゆらぎの分布の温度による左右方向へのシフトの度合が、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布のシフトの度合と異なるものとなり、グラフ上の相対的な位置がそれぞれの画素位置の温度に依存して変動する。

このように、温度によって放射線検出素子（ｘ，ｙ）のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布と他の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）の時間的ゆらぎの分布とのグラフ上の位置が、それぞれの画素位置の温度に依存して相対的にずれてしまうと、図９に示すように、それらの空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）の分布はブロードになり、図８に示したような標準偏差σ_Ｗ（ｘ，ｙ）が小さい分布が得られなくなる。そのため、上記（３）式に従って算出される空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）が、空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）の時間的平均値μ_Ｗ（ｘ，ｙ）にほぼ等しい値となるという有益な効果を活用することができなくなってしまう。

そこで、本発明では、放射線画像撮影の直前または直後に行われる１回のダーク読取の結果から一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）について空間的平均値（温度補償変数）Ｗ（ｘ，ｙ）を算出するための当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）以外の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）として、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）と同じように温度変動する放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）が予め選択されて、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けるようになっている。

その際、センサパネル部４上の全ての放射線検出素子（ｘ，ｙ）について同じ選択の仕方とされる必要はなく、放射線検出素子ごとに選択の仕方が異なってもよい。また、選択の仕方としては、例えば上記のように当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を中心とするｎ×ｎの正方領域内に存在する複数の放射線検出素子（ｘ，ｙ）_Ｒを用いることが可能であるが、後述する図１６Ａ〜図１６Ｃや図１９Ｃ、図１９Ｄに示すように、正方領域は必ずしも当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）が中心に存在するように設定されなくてもよい。また、正方領域のサイズは、本実施例では５×５や７×７の例を用いたが（７×７の例は後述する図２０〜図２２の説明文を参照）、このサイズに限定するものではない。１×１よりも大きいサイズであれば、２×２や３×３であっても良いし、９×９もしくはそれ以上のサイズであっても良い。また、正方領域の代わりに長方形状の領域を設定したり、不定形状の領域とすることも可能である。

さらに、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）以外の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）は当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）と同じように温度変動する放射線検出素子であればよく、上記のような当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を含む空間的に連続する領域内に存在する放射線検出素子（ｘ，ｙ）_Ｒでなく、センサパネル部４上に点在する放射線検出素子（ｘ，ｙ）であってもよい。なお、これらの同一の温度特性を示す検出素子群は、工場検査等において、予め把握することができる。また、施設設置後にも再設定することが可能である。

次に、上記の温度補償変数として使用する空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）と当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値との関係について説明する。

放射線画像撮影の直前または直後に１回だけ行われるダーク読取では、図１０に示したように、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）からは、時間的なゆらぎを含む１個のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）しか得られず、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値は分からない。また、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付けられた放射線検出素子（ｘ−２，ｙ−２）〜（ｘ＋２，ｙ＋２）から出力される１個ずつの各ダーク読取値Ｄ（ｘ−２，ｙ−２）〜Ｄ（ｘ＋２，ｙ＋２）も時間的なゆらぎを含むものであり、それらに基づいて直接的に当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値を得ることはできない。

そこで、本発明では、以下で詳しく説明するように、過去の（当回の被写体の放射線画像撮影以前に行われた）キャリブレーション時にダーク読取を複数回行って当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身から出力されたダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）を得ておき、まず、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力された複数回分のダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）を算出する。

また、温度補償変数として、過去のキャリブレーション時の各回のダーク読取で、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を中心とする前記正方領域内の複数の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値ｄの空間的平均値（以下、上記の放射線画像撮影の直前や直後に行われる１回のダーク読取で得られる温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）と区別するためにキャリブレーション時に得られる温度補償変数としての空間的平均値をｗ（ｘ，ｙ）と表す。）を算出し、さらに各回の温度補償変数としての空間平均値ｗ（ｘ，ｙ）の複数回分の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）を算出する。

そして、上記の当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身のダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）と、温度補償変数としての空間的平均値ｗ（ｘ，ｙ）の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）と、今回の放射線画像撮影の直前または直後に行われた１回のダーク読取で得られる、温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）とを用いて、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するようになっている。

なお、本発明でキャリブレーションという場合、前述したような定期的に（例えば毎月）行われるゲイン補正値およびオフセット補正値の両方を更新するためのキャリブレーションだけでなく、ゲイン補正値に比べ、比較的温度変動が大きいオフセット補正値のみを対象とし、必要に応じて実行されるオフセットキャリブレーションも含まれる。

すなわち、本発明では、キャリブレーションとは、放射線画像検出器１の工場出荷時、施設への導入時、或いは放射線が曝射されていない待機時に、必要に応じて、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を含む実写画像データＦ（ｘ，ｙ）を補正するためのデータの全部または一部を予め取得して作成するための作業をいい、上記のように定期的に行われるキャリブレーションよりも広い概念である。

従って、施設への導入後のキャリブレーションも、定期的なキャリブレーションよりも短い周期で（例えば毎日）行われる場合もある。また、１回のキャリブレーションやオフセットキャリブレーションでは、通常、複数回のダーク読取が行われる。

なお、あまりに古いデータを用いて時間的平均値δ（ｘ，ｙ）や温度補償変数としての空間的平均値ｗ（ｘ，ｙ）、その時間的平均値ω（ｘ，ｙ）を算出するとそれらの値の信頼性が低下するため、それらの値の算出の元となるダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）は、現在から所定回数前までのダーク読取で得られた値や、最新の（すなわち前回の）キャリブレーションやオフセットキャリブレーションで行われた複数回のダーク読取で得られた値を用いることが好ましい。

また、ダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）から時間的平均値δ（ｘ，ｙ）等を算出する処理は、放射線画像検出器１で行ってもよく、或いは放射線画像検出器１からコンソール３１（図２４参照）等の外部の装置にダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）を送信して外部装置で行うように構成することも可能である。

さて、上記の過去の複数回のダーク読取で得られた当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身の各ダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）は、下記（７）式に従って算出される。なお、下記（７）式で、Ｍは時間的平均値δ（ｘ，ｙ）等の算出に用いられるダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の数、すなわち前記所定回数を表す。

図１１に示すように、ｍ回目（ｍ＝１〜Ｍ）のダーク読取で当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）からダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）が出力され、それらの値をヒストグラムにまとめて表すと、図１２に示すように、時間的平均値δ（ｘ，ｙ）を中心とし標準偏差σ_ｄ（ｘ，ｙ）とする正規分布状に分布する。この分布は、ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎを表している。

また、過去のキャリブレーション時のｍ回目（ｍ＝１〜Ｍ）のダーク読取で、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を中心とする前記正方領域内の複数の放射線検出素子（ｘ，ｙ）_Ｒから出力される各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）は、上記（３）式と同様の下記（８）式に従って算出される。なお、この場合、（８）式中のＮも２５（＝５×５）である。

そして、各回の空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）のＭ回分の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）は、下記（９）式に従って算出される。

図１１に示すように、ｍ回目（ｍ＝１〜Ｍ）のダーク読取でそれぞれ空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）が算出され、それらの値をヒストグラムにまとめて表すと、図１２に示すように、時間的平均値ω（ｘ，ｙ）を中心とし、標準偏差σ_ｗ（ｘ，ｙ）の正規分布状に分布する。

なお、上記（９）式に（８）式と（７）式を代入して変形すると、

となることから分かるように、過去のキャリブレーション時のＭ回のダーク読取での各放射線検出素子（ｘ，ｙ）についての時間的平均値δ（ｘ，ｙ）が算出されれば、各回ごとにそれぞれ空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）を算出しなくても、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）ごとの時間的平均値δ（ｘ，ｙ）を用いてダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）のＭ回分の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）を算出することができる。

ここで、過去のキャリブレーション時の複数回のダーク読取で当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されたダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）と、温度補償変数としての空間的平均値ｗ（ｘ，ｙ）の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）と、今回の放射線画像撮影の直前または直後に行われた１回のダーク読取で得られる温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）と、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値との関係について考察する。

キャリブレーションは、一般的に、患者撮影を行わない始業準備中、または、終業準備中に行われることが多く、キャリブレーション時のダーク読取は、通常、予め設定された同一の温度Ｔ_０の条件下で行われると見做すことができる。従って、過去のキャリブレーション時のダーク読取で得られる当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に関する時間的平均値δ（ｘ，ｙ）および温度補償変数としての空間的平均値ｗ（ｘ，ｙ）の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）は、上記温度Ｔ_０における値である。

一方、放射線画像撮影が行われる際の放射線検出素子（ｘ，ｙ）やセンサパネル部４上の当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）の近傍の温度Ｔは、図１３に示すように、必ずしもキャリブレーション時の温度Ｔ_０ではない。

特に、放射線画像検出器１では、電源ＯＮの状態でも、放射線画像撮影に使用されない場合には、電力の消費を抑えるために自動的または手動の操作で電源消費状態がスリープモードとされるようになっているものも多く、図１３に示すように、撮影可能モードでは放射線検出素子（ｘ，ｙ）等の温度Ｔが上昇し、スリープモード（図中のＳの部分参照）ではセンサパネル部４への通電がされなくなるため、放射線検出素子（ｘ，ｙ）等の温度Ｔが低下する。

また、前述したように、放射線検出素子（ｘ，ｙ）では、通常、放射線検出素子（ｘ，ｙ）等の温度Ｔが低いと出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）は小さな値となり、放射線検出素子（ｘ，ｙ）等の温度Ｔが上昇するにつれて出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の値も大きくなる。

そのため、図１４に示すように、今回の放射線画像撮影の直前または直後に行われた１回のダーク読取で一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）について推定される時間的ゆらぎの分布の中心値（平均値）や、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付けられた放射線検出素子（ｘ，ｙ）_Ｒから出力されるダーク読取値Ｄ_Ｒの平均値である温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）について推定される時間的ゆらぎの分布も、温度Ｔによって大きくなったり小さくなったりする。

すなわち、図１４中のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の分布や、温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の分布が、温度Ｔによって、図１４中の横軸上を左右に変動する。一般には、温度Ｔが上昇すると、分布は横軸上と右側にシフトする傾向にあり、温度Ｔが下降すると、分布は横軸上と左側にシフトする傾向にある。なお、今回の放射線画像撮影の直前や直後に行われた１回のダーク読取で一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）等のゆらぎの分布はあくまで推定されるものであるため、図１４では、破線で表示されている。

しかし、前述したように、その場合でも、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を含む放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）_Ｒは同じように温度変動する。そのため、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）について推定されるゆらぎの分布の図１４のグラフ上の位置と、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付けられた放射線検出素子（ｘ，ｙ）_Ｒから出力されるダーク読取値Ｄ_Ｒの平均値である温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）について推定される時間的ゆらぎの分布のグラフ上に位置との相対的な位置関係（すなわち、それぞれの分布の平均値の距離）は温度が変動しても変わらないはずである。

ところで、もし今回の放射線画像撮影が温度Ｔ_０の環境下で行われた場合、図１４に示したダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）について推定される時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｄ（ｘ，ｙ）や、温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）について推定される時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｗ（ｘ，ｙ）は、図１２に示した過去のキャリブレーション時の複数回のダーク読取で得られた複数のダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布の平均値δ（ｘ，ｙ）や、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を含む放射線検出素子１４_Ｒから出力される各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布の平均値ω（ｘ，ｙ）にほぼ等しくなる。

また、上記のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｄ（ｘ，ｙ）と温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｗ（ｘ，ｙ）との相対的な位置関係は上記のように、温度Ｔが変化しても変わらないため、各分布の平均値の差分、すなわちダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｄ（ｘ，ｙ）と温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｗ（ｘ，ｙ）との差分も、温度Ｔが変化しても変わらない。

そのため、今回の放射線画像撮影の直前または直後に行われた１回のダーク読取で得られる当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の分布の時間的平均値μ_Ｄ（ｘ，ｙ）と、温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の分布の時間的平均値μ_Ｗ（ｘ，ｙ）との差分をε（ｘ，ｙ）と置くと（図１４参照）、
ε（ｘ，ｙ）＝μ_Ｄ（ｘ，ｙ）−μ_Ｗ（ｘ，ｙ） …（１１）
は、温度Ｔにかかわらず、図１２に示した過去のキャリブレーション時の複数回のダーク読取で得られた複数のダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の分布の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）と、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を含む放射線検出素子１４_Ｒから出力される各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）の分布の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）との差分、
δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ）
に等しくなる。

すなわち、
ε（ｘ，ｙ）＝μ_Ｄ（ｘ，ｙ）−μ_Ｗ（ｘ，ｙ）
＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ） …（１２）
が成立する。

（１２）式は、
μ_Ｄ（ｘ，ｙ）＝ε（ｘ，ｙ）＋μ_Ｗ（ｘ，ｙ） …（１３）
これは、キャリブレーション時にあらかじめ算出できる変数、すなわち、ε（ｘ，ｙ）＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ）の値が分かっていれば、後は、μ_Ｗ（ｘ，ｙ）さえ分かれば、μ_Ｄ（ｘ，ｙ）を推定することができることを表している。

ここで、前述したように、（６）式から
Ｗ（ｘ，ｙ）≒μ_Ｗ（ｘ，ｙ） …（６）
これを（１３）式に代入すると、
μ_Ｄ（ｘ，ｙ）≒ε（ｘ，ｙ）＋Ｗ（ｘ，ｙ） …（１４）
の関係が得られる。

これは、キャリブレーション時にあらかじめ算出できる変数、すなわち、ε（ｘ，ｙ）＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ）の値が分かっていれば、後は、放射線画像撮影時に取得される１つのダーク画像から算出される温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）さえ計算できれば、μ_Ｄ（ｘ，ｙ）を推定することができることを表している。

そして、前述した従来の場合と同様に、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）について推定される時間的ゆらぎの分布の平均値μ_Ｄ（ｘ，ｙ）は、まさに当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の真値とみなすことができるから、結局、上記（１４）式は、
Ｏ（ｘ，ｙ）≒ε（ｘ，ｙ）＋Ｗ（ｘ，ｙ） …（１５）
と書き換えることができる。

これは、キャリブレーション時にあらかじめ算出できる変数、すなわち、ε（ｘ，ｙ）＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ）の値が分かっていれば、後は、放射線画像撮影時に取得される１つのダーク画像から算出される温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）さえ計算できれば、Ｏ（ｘ，ｙ）、すなわちオフセット補正値の真値を推定することができることを表している。言い換えれば、キャリブレーション時にあらかじめ算出できる変数、すなわち、ε（ｘ，ｙ）＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ）の値が分かっていれば、放射線画像撮影時の放射線検出素子や電気回路などの各素子がその後どのように温度変化していても、たった１回のダーク画像における各画素位置毎の温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）を計算すれば、放射線画像撮影時の放射線検出素子や電気回路などの各素子の温度状態における理想的なオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）が求められることを表している。

そこで、本発明では、
Ｏ（ｘ，ｙ）＝ε（ｘ，ｙ）＋Ｗ（ｘ，ｙ） …（１６）
（ただし、ε（ｘ，ｙ）＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ））
に従って放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するようになっている。

これにより、本発明が解決しようとしている課題を解決するための骨格となる手法が提案できた。

ところで、これまでの説明では、キャリブレーションを行った時の放射線画像検出器１内の各素子の温度は一定と見なして来たが、キヤリブレーション実施時、ダーク画像の取得数（上述のＭの値）が大きくなると、キャリブレーション中にも放射線画像検出器１内の各素子の温度が変動してしまう。

上記（７）式〜（１０）式からも明白なように、Ｍの値が大きいほど、ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）、ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的なゆらぎが相殺され、（１６）式の精度を左右する、ω（ｘ，ｙ）やδ（ｘ，ｙ）の精度が向上するが、Ｍの値が大きいほど、ω（ｘ，ｙ）やδ（ｘ，ｙ）の値は温度変動の影響を受けやすくなることを意味している。

そこで、この問題に対しても、これまで説明してきた温度補正の考え方を適応する。

（１２）式に（７）式、（９）式を代入すると、

ここで、
λ_ｍ（ｘ，ｙ）＝ ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）− ｗ_ｍ（ｘ，ｙ） …（１８）
とおくと、

ここで、λ_ｍ（ｘ，ｙ）は、キャリブレーション時のダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の温度変化を温度補償変数ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）によって温度補正された、温度補正済みダーク読取値λ_ｍ（ｘ，ｙ）と考えることが出来る。

キャリブレーション時に放射線画像検出器１内の各素子の温度が変動してしまうと図１５に示すように、ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の分布は非常にブロードな分布となり、従って、上記（７）式で求められるｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）は、正しい値を示せなくなる。

そこで、一般的にキャリブレーション時にダーク読取を複数回実施し、その平均値を求める場合（従来は、この方法でオフセット補正値を直接求めることは前述した通りである）、直接ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の平均値を計算するのではなく、上述の様に、温度補正済みダーク読取値λ_ｍ（ｘ，ｙ）の平均値（時間的平均値）であるε（ｘ，ｙ）を求める様にすれば、温度変動が補正された正確なダーク読取の時間的平均値を求めることができるはずである。すなわち、ε（ｘ，ｙ）は温度補正済みダーク読取の時間的平均値と呼ぶことが可能である。

温度補正済みダーク読取値λ_ｍ（ｘ，ｙ）や、温度補正済みダーク読取の時間的平均値ε（ｘ，ｙ）は、キャリブレーション時、さらには、放射線画像撮影時においても、ダーク読取を複数回実施し、その平均（時間的平均）を取る作業全てに適応することができる。また、時間的平均回数であるＭの値が大きくとも、温度変動の影響を受けにくくすることができる。

また、キャリブレーション時にゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を求める際にも、同様な温度補償を適応することが可能である。ゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を求める際にも、あらかじめ定めておいた所定の放射線量で、被写体を置かない状態での放射線画像データを取得し、これにオフセット補正を施してゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を計算するため、この際に取得する放射線画像データを、本発明の実写画像データＦ（ｘ，ｙ）と見なせば、本発明と同様の温度補正のかかったゲイン補正データＧ（ｘ，ｙ）を得ることができる。また、ゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を求める際に使用されるオフセット補正値に対しても、同様に前述の温度補正を行うことが好ましい。これにより、精度の高いゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を求めることができ、結果として、ＳＮ比の高い良好な画像データを得ることが可能となる。

本発明において、キャリブレーション時のＭ回のダーク読取で放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力された各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の分布（図１２参照）においては、時間的平均値δ（ｘ，ｙ）が算出されるが、さらに、分布の標準偏差σｄ（ｘ，ｙ）を算出し、
ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）−δ（ｘ，ｙ） …（２０）
ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）／σｄ（ｘ，ｙ） …（２１）
或いは、
（ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）−δ（ｘ，ｙ））／σｄ（ｘ，ｙ） …（２２）
等の演算を行って各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）を正規化し、正規化された各ダーク読取値に基づいて上記の処理を構成することも可能である。

［放射線検出素子に予め対応付ける他の放射線検出素子の選択方法の例］
前述したように、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）について温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）を算出するために当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付ける他の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）については、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）と同じように温度変動するものであればよく、それらの選択の仕方としては、上記のように種々の手法があり得る。ここでは、放射線画像検出器１の実際的な構成に即した選択の仕方の一例について説明する。

例えば、図６では、放射線画像検出器１のセンサパネル部４上で一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）の周囲の行方向や列方向に十分な数の他の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）がある場合に、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を中心として例えば５×５の正方領域内に存在する他の放射線検出素子（ｘ−２，ｙ−２）〜（ｘ＋２，ｙ＋２）を選択する場合を示した。しかし、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）がセンサパネル部４の周縁部分にある場合には、このように例えば５×５の正方領域の中心に当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）を位置させることができない場合もある。

従って、そのような場合には、例えば図１６Ａ〜図１６Ｃに示すように、図中で濃く着色されて表される当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）の位置などを選択すれば良い。

なお、この場合、キャリブレーション時のダーク読取における空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）の算出やそれらの時間的平均値ω（ｘ，ｙ）の算出においても、当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）についての領域Ｒは同じ要領で設定される。また、図１６Ａ〜図１６Ｃにおいて、格子状に表される各放射線検出素子の上方および左方に記載されている数字は、それぞれ各放射線検出素子（ｘ，ｙ）の行方向および列方向の位置を表す数字であり、左方の座標（ｘ，ｙ）は当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）の座標を表すものである。

一方、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から電気信号を読み出し増幅するための読み出し回路９（図２参照）は、図１７に示すように、通常、行方向に１２８画素や２５６画素ずつの放射線検出素子（ｘ，ｙ）ごとに１個ずつの読み出しＩＣ９１、９２、…が接続されており、それが必要な数だけ並設されて構成されている。そして、読み出し回路９側の読み出しＩＣ９１、９２、…ごとの温度特性やノイズ特性等が必ずしも同一ではないため、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）が読み出しＩＣ９１、９２、…ごとに異なる場合がある。

そのため、図１８に示すように、放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するために設定される領域Ｒに属する各放射線検出素子から電気信号を読み出す読み出しＩＣが、隣接する読み出しＩＣ９１、９２で別々に読み出される場合、その領域Ｒに属する各放射線検出素子（ｘ，ｙ）については温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）やω（ｘ，ｙ）の値が誤差を持ってしまい、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を良好に算出できない場合がある。

そこで、このような場合には、例えば図１９Ｃ、図１９Ｄに示すように、読み出しＩＣ９１に接続されている放射線検出素子（ｘ，ｙ）と読み出しＩＣ９２に接続されている放射線検出素子（ｘ，ｙ）とを分けて考える。そして、読み出しＩＣ９１、９２の境界Ｌの近傍に存在する放射線検出素子（ｘ，ｙ）を、上記のセンサパネル部４の周縁部分にある場合と同様に扱うことで、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられる複数の放射線検出素子を同一の読み出しＩＣ９１に接続される放射線検出素子の中から選択するように構成することが可能となる。

なお、図１９Ａ、図１９Ｂには、図６等に示した通常の仕方で一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられる複数の放射線検出素子が選択される場合が示されている。

［欠陥画素がある場合の空間的平均値の算出手法］
次に、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付ける他の放射線検出素子の中に、欠陥を有する放射線検出素子（以下、欠陥画素という。）が含まれる場合の当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）の温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）の算出手法について説明する。

以下の説明を分かり易くするために、ここでは、図２０に示すように、温度補償変数としての空間的平均値Ｗ（ｘ，ｙ）を算出する当該一の放射線検出素子（注目画素）が放射線検出素子（４，４）であり、放射線検出素子（４，４）にそれを中心とする７×７個の放射線検出素子（１，１）〜（７，７）が対応付けられており、放射線検出素子（６，６）が欠陥画素である場合について説明する。

［算出手法１］
最も単純な算出手法としては、欠陥画素（６，６）を含めて、当該一の放射線検出素子（４，４）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（１，１）〜（７，７）から出力されるダーク読取値Ｄ（１，１）〜Ｄ（７，７）を用いて、

により放射線検出素子（４，４）の空間的平均値Ｗ（４，４）を算出することが考えられる。しかし、この算出手法では、Ｗ（４，４）が欠陥画素（６，６）のダーク読取値Ｄ（６，６）の影響を受けてしまう可能性が残る。

［算出手法２］
当該一の放射線検出素子（４，４）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（１，１）〜（７，７）のうち、欠陥画素（６，６）を除く放射線検出素子から出力されたダーク読取値Ｄ（１，１）〜Ｄ（７，７）（ただしＤ（６，６）を除く。）のみを用いて、

により放射線検出素子（４，４）の空間的平均値Ｗ（４，４）を算出することが可能である。

［算出手法３］
欠陥画素（６，６）から出力されたダーク読取値Ｄ（６，６）の値を、欠陥画素（６，６）の近傍の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に置き換えて空間的平均値Ｗ（４，４）の算出を行うように構成することも可能である。

例えば、欠陥画素（６，６）から出力されたダーク読取値Ｄ（６，６）の値を、欠陥画素（６，６）の近傍の放射線検出素子（５，６）から出力されたダーク読取値Ｄ（５，６）を用いて、
Ｄ（６，６）←Ｄ（５，６） …（２５）
と置き換える。そして、上記（２３）式に従って放射線検出素子（４，４）の空間的平均値Ｗ（４，４）を算出する。

なお、この場合、欠陥画素（６，６）から出力されるダーク読取値Ｄ（６，６）を、領域Ｒの内部で欠陥画素（６，６）に近接する放射線検出素子（５，６）等から出力されるダーク読取値Ｄで置換する代わりに、例えば図２１に示す放射線検出素子（８，６）のように、領域Ｒ外の位置に存在する放射線検出素子であって欠陥画素（６，６）に近接する放射線検出素子から出力されるダーク読取値Ｄで欠陥画素（６，６）から出力されるダーク読取値Ｄ（６，６）を置換するように構成することも可能である。

［算出手法４］
欠陥画素（６，６）から出力されたダーク読取値Ｄ（６，６）を、欠陥画素（６，６）の近傍の複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値Ｄで補間して空間的平均値Ｗ（４，４）の算出を行うように構成することも可能である。

例えば、欠陥画素（６，６）から出力されたダーク読取値Ｄ（６，６）の値を、欠陥画素（６，６）の近傍の放射線検出素子（５，５）、（６，５）、（７，５）、（５，６）、（７，６）、（５，７）、（６，７）、（７，７）から出力された各ダーク読取値Ｄ（５，５）、Ｄ（６，５）、Ｄ（７，５）、Ｄ（５，６）、Ｄ（７，６）、Ｄ（５，７）、Ｄ（６，７）、Ｄ（７，７）を用いて、例えばそれらの値の平均値を算出してＤ（６，６）の値をその平均値で補間する。そして、上記（２３）式に従って放射線検出素子（４，４）の空間的平均値Ｗ（４，４）を算出する。

なお、この場合、例えば欠陥画素が図２２に示すように、領域Ｒの端部に存在する放射線検出素子（７，６）であるような場合には、欠陥画素（７，６）から出力されたダーク読取値Ｄ（７，６）の値を、欠陥画素（７，６）の近傍の放射線検出素子（５，５）、（６，５）、（７，５）、（５，６）、（６，６）、（５，７）、（６，７）、（７，７）から出力された各ダーク読取値Ｄ（５，５）、Ｄ（６，５）、Ｄ（７，５）、Ｄ（５，６）、Ｄ（６，６）、Ｄ（５，７）、Ｄ（６，７）、Ｄ（７，７）を用いて補間するように構成することが可能である。

また、図２２に示すように、領域Ｒ外の位置に存在する放射線検出素子であって欠陥画素（７，６）に近接する放射線検出素子（８，５）、（８，６）、（８，７）から出力されるダーク読取値Ｄ（８，５）、Ｄ（８，６）、Ｄ（８，７）をも用いて、欠陥画素（７，６）から出力されたダーク読取値Ｄ（７，６）の値を、放射線検出素子（６，５）、（７，５）、（８，５）、（６，６）、（８，６）、（６，７）、（７，７）、（８，７）から出力された各ダーク読取値Ｄ（６，５）、Ｄ（７，５）、Ｄ（８，５）、Ｄ（６，６）、Ｄ（８，６）、Ｄ（６，７）、Ｄ（７，７）、Ｄ（８，７）を用いて補間するように構成することも可能である。

なお、上記の各算出手法では、領域Ｒ内に１つの欠陥画素、すなわち１つの点欠陥がある場合について説明したが、複数の点欠陥が存在する場合にも同様の算出手法を用いることができる。また、欠陥画素が線状に存在する線欠陥がある場合においても、同様の算出手法を用いることができる。

［放射線画像検出器を用いた画像生成方法］
以下、本発明に係る放射線画像検出器を用いた画像生成方法の実施の形態について説明する。本発明では、前述したように、撮影された画像データのオフセット補正に用いるオフセット補正値を得るためのダーク読取は、当該放射線画像撮影の前または後に少なくとも１回行われるようになっており、そのダーク読取によって取得されたダーク読取値に基づいて各放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するようになっている。

なお、以下では、放射線画像撮影の後にダーク読取を１回だけ行う場合について説明するが、ダーク読取は当該放射線画像撮影の前に行ってもよく、また、ダーク読取を２回程度行うように構成することも可能である。なお、ダーク読取を２回以上行っても、消費電力量は増加するが、本発明のその他の効果が得られることは言うまでもない。

放射線画像検出器１を用いた画像生成は、図２３に示すフローチャートに従って行われるようになっている。放射線画像検出器を用いた画像生成方法は、実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）と、ダーク読取ステップ（ステップＳ２）と、第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）と、第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）と、オフセット補正値算出ステップ（ステップＳ５）と、画像補正ステップ（ステップＳ６）とを有している。なお、本実施形態で、統計値とは前述した空間的平均値や時間的平均値等のことである。しかし、他の統計値のとり方を採用することも可能であり、この点については後で述べる。

実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）では、放射線画像検出器１の放射線入射面Ｘ（図１参照）側に図示しない患者の手や胸等の被写体部位を載置または接近させた状態で、図示しない放射線発生装置から放射線を照射する通常の放射線照射が行われるようになっている。

通称フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）と呼ばれる固体撮像素子を２次元的に配置した放射線画像検出器には、検出手段にａ−Ｓｅのような光導電物質を用いて放射線エネルギーを直接電荷に変換し、この電荷を２次元的に配置されたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等の信号読み出し用のスイッチ素子によって画素単位に電気信号として読み出す直接方式や、放射線エネルギーをシンチレータ等で光に変換し、この光を２次元的に配置されたフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換してＴＦＴ等によって電気信号として読み出す間接方式などが良く知られている。

その際、放射線画像検出器１が間接方式であれば、被写体を透過した放射線がシンチレータ層３で光に変換されて、画素単位に配置された複数の放射線検出素子１４に入射し、放射線検出素子１４で光電変換された後に、画素単位の電気信号として読み出され、実写画像データＦ（ｘ，ｙ）が生成される。放射線画像検出器１が直接方式であれば、被写体を透過した放射線がａ−Ｓｅ等の光導電物質によって直接電荷に変換されて、複数の放射線検出素子１４によって画素単位に電気信号として読み出され、実写画像データＦ（ｘ，ｙ）が生成される。

そして、信号読み取り操作により、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）（各画素）から出力値として実写画像データＦ（ｘ、ｙ）が順次読み取られ、放射線画像検出器１の制御手段６により各放射線検出素子の番号（ｘ，ｙ）と各実写画像データＦ（ｘ、ｙ）とがそれぞれ対応付けられて記憶手段７に保存される。

ダーク読取ステップ（図２３のステップＳ２）では、続いて、放射線画像撮影の後に少なくとも１回ダーク読取が行われるようになっている。すなわち、放射線を照射しない状態で、放射線画像検出器１の各走査線Ｌｌに順次読み出し電圧を印加して各放射線検出素子１４内に溜まった電荷をダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）として取り出し、上記と同様に、放射線画像検出器１の制御手段６により各ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）がそれぞれ各放射線検出素子の番号（ｘ，ｙ）と対応付けられて記憶手段７に保存される。

後述する第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）や第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）、オフセット補正値算出ステップ（ステップＳ５）、画像補正ステップ（ステップＳ６）をコンソール３１等の外部装置で行う場合には、有線方式や無線方式によって、各放射線検出素子の番号（ｘ，ｙ）と対応付けられた各実写画像データＦ（ｘ，ｙ）や各ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）がそれぞれ放射線画像検出器１から外部装置に送信される。

第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）では、センサパネル部４上の一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されたダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）と、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）と同じように温度変動し当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力された各ダーク読取値Ｄ（ｘ´，ｙ´）とを用いて、上記（３）式に従って、今回の放射線画像撮影時に取得されたダーク読取における当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に関する空間的平均値である温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）を算出する。空間的平均値である温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）は、本発明における第１の空間的統計値（空間的平均値）に相当する。

そして、この温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）の算出を、センサパネル部４上に２次元状に配置された全ての放射線検出素子（ｘ，ｙ）についてそれぞれ行うようになっている。

第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）では、過去のキャリブレーション時に複数回（Ｍ回）行われたダーク読取において得られた一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身から出力されたダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）のＭ回分の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）が、上記（７）式に従って算出される。時間的平均値δ（ｘ，ｙ）は、本発明における第１の時間的統計値（時間的平均値）に相当する。

また、第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）では、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力された各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）のＭ回分の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）が、上記（９）式或いは（１０）式に従って算出される。空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）および時間的平均値ω（ｘ，ｙ）は、それぞれ本発明における第２の空間的統計値（空間的平均値）および第２の時間的統計値（時間的平均値）に相当する。

なお、この第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）は、必ずしも第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）の後や、実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）、ダーク読取ステップ（ステップＳ２）の後に行われる必要はなく、適宜のタイミングで事前に行っておくように構成することも可能である。

オフセット補正値算出ステップ（ステップＳ５）では、第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）で算出された時間的平均値δ（ｘ，ｙ）（第１の時間的統計値）と、時間的平均値ω（ｘ，ｙ）（第２の時間的統計値）とから、それらの差分、すなわち温度補正済みダーク読取の時間的平均値ε（ｘ，ｙ）（＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ））を算出する。

そして、算出したε（ｘ，ｙ）と、第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）で算出した当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に関する温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）（第１の空間的統計値）とを加算して、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対するオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出するようになっている。また、このオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）の算出を、センサパネル部４上に２次元状に配置された全ての放射線検出素子（ｘ，ｙ）についてそれぞれ行うようになっている。

画像補正ステップ（ステップＳ６）では、前述した実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）で各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から読み取られた実写画像データＦ（ｘ，ｙ）から、上記のオフセット補正値算出ステップ（ステップＳ５）で各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について算出された各オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）をそれぞれ差し引いて実写画像データＦ（ｘ，ｙ）が補正されるようになっている。

そして、実写画像データＦ（ｘ，ｙ）と、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）と、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について予め算出されているゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）とを上記（１）式に代入して、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）が生成されるようになっている。

このようにして、実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）で生成された実写画像データＦ（ｘ、ｙ）に対して画素（放射線検出素子（ｘ，ｙ））ごとの特性ばらつきが補正されて最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）が生成される。

以上のように、本実施形態に係る放射線画像検出器を用いた画像生成方法によれば、前述した放射線画像検出器１の各放射線検出素子（ｘ，ｙ）のオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）取得の原理に従って、放射線画像撮影の前または後にダーク読取を少なくとも１回行うだけで、放射線画像検出器１の各放射線検出素子（ｘ，ｙ）についてそれぞれ真値に近似する有効なオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を取得することが可能となる。

そのため、被写体の撮影に際し、ダーク読取の回数を少なくとも１回におさえることができ、さらに、放射線画像検出器（ＦＰＤ）１からダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を送信する場合においては、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の送信が少なくとも１回で済むため、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の読取や送信に要する電力消費を低減させることが可能となる。また、全てのダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を送信し終わるまでの送信時間の短縮を図ることが可能となる。

特に、放射線画像検出器１がバッテリ内蔵型であり、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を無線通信するような場合でも、ダーク読取及び送信が少なくとも１回で済むため、電力消費が低減されて内蔵バッテリ２１の消耗を防止することが可能となる。また、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について従来方式と同等の有効なオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）がそれぞれ取得され、良好な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）を得ることが可能となる。

なお、本実施形態の放射線画像検出器を用いた画像生成や、その前提となる上記の原理では、放射線画像撮影の前または後のダーク読取で放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力されるダーク読取値Ｄ（ｘ´，ｙ´）の空間的平均値である温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）として空間的統計値を算出する場合について説明した。また、過去のキャリブレーション時の複数回のダーク読取で放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されるダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的平均値δ（ｘ，ｙ）、および当該放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力されるダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的平均値ω（ｘ，ｙ）として、それぞれ時間的統計値を算出する場合について説明した。

しかし、空間的統計値や時間的統計値のとり方を、このように単純平均をとる算出法以外にも、種々のとり方を採用することが可能である。

すなわち、空間的統計値のとり方としては、例えば、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）のうち、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に位置的に近い放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）ほど出力された各ダーク読取値（ｘ´，ｙ´）に対する重みが大きくなるように重み付けして、その重み付け平均値を空間的統計値として算出するように構成することが可能である。

また、例えば、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力された各ダーク読取値（ｘ´，ｙ´）の中央値（メディアン値）を空間的統計値として算出するように構成することも可能である。

また、時間的統計値のとり方としては、例えば、過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身から出力された複数個のダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）や、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力された各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の複数個の空間的統計値である温度補償変数ｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）のうち、時間的に現在に近いデータほどダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）や空間的統計値ｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）に対する重みが大きくなるように重み付けして、その重み付け平均値を時間的統計値として算出するように構成することが可能である。

また、例えば、一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身から出力された複数個のダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）や、当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力された各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の複数個の空間的統計値ｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の中央値を時間的統計値として算出するように構成することも可能である。

［放射線画像生成システム］
以下に、本発明の画像生成方法を実施するための実施形態の一例を示す。本実施形態では、放射線画像生成システム３０は、図２４に示すように、放射線画像検出器１（図１等参照）と、コンソール３１と、サーバ手段３９とを備えている放射線画像生成システムである。

放射線画像検出器１は、撮影室Ｒ１に設けられたブッキー装置３３の保持部３３ａに装填されて用いられるようになっている。ブッキー装置３３には、携帯情報端末様の小型の操作部３３ｂが設けられている。

また、本実施形態では、放射線発生装置３４の１つの放射線源３４ａが、各ブッキー装置３３に共有されて用いられるようになっており、放射線画像検出器１をブッキー装置３３に装填して用いる場合には、対応する放射線源３４ａから放射線が照射される際に、放射線発生装置３４の放射線発生のタイミング制御が放射線画像検出器１の制御手段６と連動する仕組みになっており、放射線発生装置３４の放射線発生のタイミングに基づいて、放射線画像検出器１の各種制御が行われる。なお、各ブッキー装置３３に、それぞれ放射線発生装置３４の各放射線源３４ａを対応付けて設けるように構成することも可能である。

放射線画像検出器１は、ブッキー装置３３に装填されずに、単独でフリーの状態で用いることもできるようになっている。その場合、例えばベッドタイプのブッキー装置３３の上に放射線画像検出器１を乗せた状態で使用したり、患者が放射線画像検出器１を手で抱えた状態で使用したりすることができる。

放射線画像検出器１には、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）等を無線方式で送信するための通信手段であるアンテナ装置３（図１参照）が設けられている。また、放射線画像検出器１には、放射線画像検出器１がブッキー装置３３の保持部３３ａに装填された際に保持部３３ａに設けられた図示しない電極と接続してダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）等を有線方式で送信するための通信手段及び放射線画像検出器１への電源供給手段である端子１３（図２参照）が、放射線画像検出器１のアンテナ装置３や電源スイッチ１１の存在する筐体２の側面部分とは反対側（対面）の側面部分に設けられている。また、端子１３と同一側面部分には、バッテリ２１を充電するための電源供給手段である図示しない端子２２が設けられている。

このように、放射線画像検出器１は、ブッキー装置３３に装填された際には端子１３と保持部３３ａの電極とが接続されてダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）等がケーブル３２を介して有線方式で中継端末３５に送られ、中継端末３５を介してコンソール３１に送信されるようになっている。また、放射線画像検出器１は、ブッキー装置３３に装填された際には、ケーブル３２、端末１３を介して中継端末３５から放射線画像検出器１へ電力が供給されるように構成されている。

また、ブッキー装置３３に装填されずに放射線画像検出器１が単独で用いられる場合には、アンテナ装置３を介してダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）等を無線方式で送信するようになっている。撮影室Ｒ１には、放射線画像検出器１が無線方式でコンソール３１にダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）等を通信する際に中継する無線アンテナ３６を備える中継端末３５が設けられている。そして、放射線画像検出器１のアンテナ装置３から無線方式で送信されたダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）等の情報は、無線アンテナ３６で受信され、中継端末３５を介してコンソール３１に送信されるようになっている。

また、放射線画像検出器１は、ブッキー装置３３に装填された際にはケーブル３２、端子１３を介して中継端末３５から電力の供給を受けるが、単独で用いられる場合には、内蔵のバッテリ２１の電力により動作するようになっている。なお、中継端末３５にはバッテリ充電用の図示しない電力供給手段である端子が設けてあり、放射線画像検出器１の端子２２を中継端末３５上の端子に接触させると、中継端末３５から図示しない端子、端子２２を介して放射線画像検出器１のバッテリ２１に電力が供給され、バッテリ２１が充電されるようになっている。しかし、この形態には限定されない。

また、放射線画像検出器１内には、図示しないタグが内蔵されている。この場合、タグとして、いわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグが用いられており、タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線画像検出器１のＩＤ等の固有情報を記憶する記憶部がコンパクトに内蔵されている。

前室Ｒ２の入口の近傍には、放射線画像検出器１のＲＦＩＤタグを読み取るタグリーダ３７が設置されている。タグリーダ３７は、内蔵する図示しないアンテナを介して電波等に所定の指示情報を乗せて発信し、前室Ｒ２に入室し或いは退室する放射線画像検出器１を検出して、放射線画像検出器１のＩＤ等をコンソール３１に送信するようになっている。

なお、放射線画像検出器１内にＲＦＩＤタグを内蔵させる場合の例を示したが、放射線画像検出器１内にＲＦＩＤタグを内蔵させる代わりに、放射線画像検出器１の筐体外側表面に放射線画像検出器１のＩＤ等を書き込んだバーコードを添付しておき、これをバーコードリーダーで読み取るようにしても良い。この場合、タグリーダ３７が、バーコードリーダーとなり、前室Ｒ２に入室し或いは退室する放射線画像検出器１のバーコードを読み取って、放射線画像検出器１のＩＤ等をコンソール３１に送信する。

なお、タグリーダ３７やバーコードリーダーは前室Ｒ２の入口の近傍の代わりに、撮影室Ｒ１の入口近傍に設置し、撮影室Ｒ１への放射線画像検出器１の入退室を管理するようにしても良い。

このように、ＲＦＩＤやバーコードを使って、前室Ｒ２や撮影室Ｒ１への放射線画像検出器１の入室或いは退室をコンソール３１に通知することで、放射線画像検出器１をどの放射線発生装置（本例の場合は放射線発生装置３４）と連動されば良いかを、コンソール３１や放射線発生装置３４に自動的に知らせることができる。この様なＲＦＩＤやバーコードを使った放射線画像検出器１の撮影室等への入室或いは退室の管理は、撮影室や放射線発生装置が複数存在する施設で有効に機能する。なお、ＲＦＩＤやバーコードを使用しない場合は、放射線画像検出器１の撮影室等への入室或いは退室の情報を、使用者が直接コンソール３１へ入力するようにしても良い。

前室Ｒ２には、放射線画像生成システム３０全体の制御を行うコンソール３１が設けられており、コンソール３１には、前述した中継端末３５やタグリーダ３７、放射線発生装置３４の本体部３４ｂ等が接続されており、また、中継端末３５を介してブッキー装置３３等が接続されている。

コンソール３１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等の記憶手段、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータで構成されており、ＲＯＭやハードディスク等の記憶手段に格納されている各種処理の実行に必要なプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開して、プログラムに従って処理を実行するようになっている。

また、ＲＯＭやハードディスク等の記憶手段には、前述した放射線画像検出器を用いた画像生成方法の実写画像データ取得ステップ（図２３のステップＳ１）と、ダーク読取ステップ（ステップＳ２）と、第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）と、第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）と、オフセット補正値算出ステップ（ステップＳ５）と、画像補正ステップ（ステップＳ６）とを実現するための画像生成プログラムが格納されており、コンソール３１は、この画像生成プログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開して、この画像生成プログラムに従って必要な処理を実行し、また、装置各部を制御するようになっている。

また、コンソール３１には、ネットワークＮＷを介してコンピュータからなるサーバ手段３９が接続されている。また、サーバ手段３９は、ハードディスク等からなる記憶手段３８が接続されている。

記憶手段３８およびコンソール３１自身の図示しない記憶手段には、放射線画像生成システム３０で使用可能な各放射線画像検出器１について、空間的統計値（空間的平均値）を算出するために、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）にどの放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）を対応付けるかの情報が放射線画像検出器１のＩＤに対応付けられて予めそれぞれ記憶されている。

また、放射線画像検出器１からは、キャリブレーション時に行われたダーク読取で各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から出力されたダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）がコンソール３１を介してサーバ手段３９に送信されるようになっている。

サーバ手段３９は、放射線画像検出器１からダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）が送信されてくると、記憶手段３８にダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）を保存するとともに、当該放射線検出器１の各放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身から出力されたダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的統計値（時間的平均値）δ（ｘ，ｙ）や、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力された各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の空間的統計値（空間的平均値）ｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の時間的統計値（時間的平均値）ω（ｘ，ｙ）を算出して記憶手段３８にダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）を保存するようになっている。

なお、このダーク読取値ｄ（ｘ，ｙ）を保存および時間的統計値（時間的平均値）δ（ｘ，ｙ）、空間的統計値（空間的平均値）ｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の時間的統計値（時間的平均値）ω（ｘ，ｙ）の算出、保存を、コンソール３１やコンソール３１の記憶手段で行うように構成することも可能である。

コンソール３１は、放射線技師や医師等から放射線画像撮影の指示を受けると、撮影条件（管電流、管電圧等）や照射開始を制御する放射線発生装置３４を駆動する等して実写画像データ取得ステップ（図２３のステップＳ１）を実行する。また、放射線画像撮影の前または後に、少なくとも１回のダーク読取を行うように放射線画像検出器１に指示信号を送信して、ダーク読取ステップ（ステップＳ２）を実行する。

放射線画像検出器１は、自らのＩＤと、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）で取得した放射線画像の実写画像データＦ（ｘ，ｙ）とダーク読取ステップ（ステップＳ２）で取得したダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）とを有線方式または無線方式でコンソール３１に送信する。コンソール３１は、放射線画像検出器１から実写画像データＦ（ｘ，ｙ）とダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）とが送信されてくると、それらを自らの記憶手段に保存する。

コンソール３１は、続いて、第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）を実行する。コンソール３１は、放射線画像検出器１のＩＤを参照して、記憶手段から各放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付ける複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）の情報を読み出し、それらから出力された各ダーク読取値Ｄ（ｘ´，ｙ´）を用いて、上記（３）式に従って各放射線検出素子（ｘ，ｙ）についてそれぞれ温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）（第１の空間的統計値）を算出する。

また、本実施形態では、コンソール３１やサーバ手段３９は、予め過去のキャリブレーション時に得られたデータに基づいて第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）を実行するようになっており、時間的平均値δ（ｘ，ｙ）（第１の時間的統計値）、空間的平均値ｗ_ｍ（ｘ，ｙ）（第２の空間的統計値）、および時間的平均値ω（ｘ，ｙ）（第２の時間的統計値）を算出して、記憶手段３８に保存するようになっている。

コンソール３１は、続いて、オフセット補正値算出ステップ（ステップＳ５）を実行する。その際、コンソール３１は、タグリーダ３７を介して送信されてきた放射線画像検出器１のＩＤをネットワークＮＷを介してサーバ手段３９に送信する。

サーバ手段３９は、放射線画像検出器１のＩＤに基づいて、当該放射線画像検出器１について前記第二統計値算出ステップ（ステップＳ４）で算出した各放射線検出素子（ｘ，ｙ）自身から出力されたダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的統計値（時間的平均値）δ（ｘ，ｙ）、および各放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対応付けられた複数の放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）から出力された各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の空間的統計値（空間的平均値）ｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の時間的統計値（時間的平均値）ω（ｘ，ｙ）を記憶手段３８から読み出して、コンソール３１に送信する。

コンソール３１は、当該放射線画像検出器１の各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について、サーバ手段３９から入手したダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ，ｙ）の時間的統計値（時間的平均値）δ（ｘ，ｙ）と、各ダーク読取値ｄ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の空間的統計値（空間的平均値）ｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）の時間的統計値（時間的平均値）ω（ｘ，ｙ）とから、それらの差分ε（ｘ，ｙ）（＝δ（ｘ，ｙ）−ω（ｘ，ｙ））を算出する。

そして、算出したε（ｘ，ｙ）と、第一統計値算出ステップ（ステップＳ３）で算出した当該放射線画像検出器１の各放射線検出素子（ｘ，ｙ）についての各温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）とを加算して、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）に対するオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を算出する。

コンソール３１は、続いて、画像補正ステップ（ステップＳ６）を実行し、実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）で各放射線検出素子（ｘ，ｙ）から取得した各実写画像データＦ（ｘ，ｙ）から、オフセット補正値算出ステップ（ステップＳ５）で各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について算出した各オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）をそれぞれ差し引き、その差分に各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について予め算出されているゲイン補正値Ｇ（ｘ，ｙ）を乗算して、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）について最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）を生成する。

このように放射線画像生成システム３０を構成することで、上記の放射線画像検出器を用いた画像生成方法の効果が有効に発揮され、各放射線検出素子（ｘ，ｙ）についてそれぞれ有効なオフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）が取得され、実写画像データ取得ステップ（ステップＳ１）で生成された実写画像データＦ（ｘ、ｙ）に対して画素（放射線検出素子１４）ごとの特性ばらつきが補正されて最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）が生成される。

また、それとともに、放射線画像撮影の前または後にダーク読取を少なくとも１回行うだけで済み、放射線画像の実写画像データＦ（ｘ，ｙ）と少なくとも１回分のダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）を放射線画像検出器１から送信するだけで済むため、放射線画像撮影に要する電力消費を低減させることが可能となる。

特に、放射線画像検出器１がバッテリ内蔵型である場合には、ダーク読取が少なくとも１回で済み、ダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の送信が少なくとも１回分だけで済むため、放射線画像撮影やダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の読取及び送信に要する電力消費が低減され、内蔵バッテリ２１の消耗を防止することが可能となる。また、放射線画像検出器１を有線方式で使用する場合であっても、ダーク読取回数やダーク読取値Ｄ（ｘ，ｙ）の送信回数が低減できるため、消費電力を抑えることができる。

なお、本実施例では、放射線画像撮影の前または後にダーク読取を１回行う場合に特に有効な手法として説明を行ったが、ダーク読取を２回以上行う場合であっても同様な効果を得ることができる。すなわち、キャリブレーション時に実施したダーク読取り回数をＭ回、放射線画像撮影の前または後に行うダーク読取り回数をＫ回とした場合に、Ｍ＞Ｋの関係が成立すれば、本発明で説明したのと同様の効果が得られることは言うまでもない。

すなわち、Ｋ＞２の場合は、ダーク読取値をＤｋ（ｘ，ｙ）（ｋ=１〜Ｋ、Ｋ＞２）とおき、

を本発明の実施例のＤ（ｘ，ｙ）にあてはめて考えれば良い。すなわち、
Ｄ（ｘ，ｙ）=Ｄｋ_ave（ｘ，ｙ） …（２７）
として考えれば良い。

また、当該放射線画像検出器１の放射線検出素子（ｘ，ｙ）中に欠陥画素がある場合でも、上記の空間的統計値（空間的平均値）の算出手法を用いることで、欠陥画素から出力されるダーク読取値Ｄが適切に置換され或いは補間されて、有効な空間的統計値（空間的平均値）である温度補償変数Ｗ（ｘ，ｙ）やｗ_ｍ（ｘ´，ｙ´）を算出することが可能となる。また、それにより、オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）を的確に算出することが可能となる。

なお、本発明が上記の実施の形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。本発明の概念は、一の放射線検出素子と同じように温度変動する放射線検出素子（ｘ´，ｙ´）を予め選択して当該一の放射線検出素子（ｘ，ｙ）に予め対応付けるものである。そのため、放射線検出素子自体は、上記の実施形態のように放射線検出素子タイプである必要はなく、他の構造を有するものを２次元的に配置したセンサパネル部を備える放射線画像検出器にも適用可能であることはいうまでもない。

また、本発明では、放射線検出素子の画素単位での温度変動を取り上げて説明を行ったが、温度変動以外の因子であっても、ある画素値が近傍の画素値と類似の変化をもたらす様な変動であれば、同様の手法を適応することで同様の効果を得られることは言うまでもない。

さらに、本実施形態では、データ処理をコンソール３１で行う場合について説明したが、実写画像データＦ（ｘ，ｙ）から各画素ごとに各オフセット補正値Ｏ（ｘ，ｙ）をそれぞれ差し引き、実写画像データＦ（ｘ、ｙ）を補正して最終的な画像データＦ_Ｏ（ｘ，ｙ）を生成するまでの全てのデータ処理を放射線画像検出器１で行うように構成することも可能である。

さらに、例えば、上記の実施形態においては、放射線画像撮影時とは別に行われるキャリブレーション時にダーク読取を行うこととしたが、放射線画像撮影の前または後に行うダーク読取値を保存しておき、それを用いるように構成してもよい。この場合には、例えば連続して行われた放射線画像撮影の複数回分のダーク読取値を正規化する等して保存しておき、当該複数回分のダーク読取値を用いて上記の実施形態と同様に時間的統計値（時間的平均値）δ（ｘ，ｙ）やω（ｘ，ｙ）を算出するようにしてもよい。

医療の分野において、診断用の放射線画像を得るための放射線画像検出器および放射線画像生成システム等に利用可能性がある。

符号の説明

１ 放射線画像検出器
３ 通信手段（アンテナ装置）
４、５、６ 画像データ取得手段
６ 補正手段（制御手段）
１３ 通信手段（端子）
２１ バッテリ
３０ 放射線画像生成システム
３１ コンソール
３８ 記憶手段
９１、９２ 読み出しＩＣ
Ｄ（ｘ，ｙ） ダーク読取値
ｄ（ｘ，ｙ） キャリブレーション時に得られたダーク読取値
Ｆ（ｘ，ｙ） 実写画像データ
Ｆ_Ｏ（ｘ，ｙ） 画像データ
Ｏ（ｘ，ｙ） オフセット補正値
Ｒ 領域
Ｗ（ｘ，ｙ） 第１の空間的統計値（温度補償変数としての空間的平均値）
ｗ_ｍ（ｘ，ｙ） 第２の空間的統計値（キャリブレーション時に得られた空間的統計値（温度補償変数としての空間的平均値））
（ｘ，ｙ） 放射線検出素子
δ（ｘ，ｙ） 第１の時間的統計値（ｄ（ｘ，ｙ）の時間的統計値（時間的平均値））
ε（ｘ，ｙ） 差分
ω（ｘ，ｙ） 第２の時間的統計値（ｗ（ｘ，ｙ）の時間的統計値（時間的平均値））

Claims (21)

1. 被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の２次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器を用いた画像生成方法であって、
   被写体を透過した放射線を前記複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成する実写画像データ取得ステップと、
   前記実写画像データ取得ステップの前または後に、少なくとも１回のダーク読取を行うダーク読取ステップと、
   一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記２次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出する第一統計値算出ステップと、
   過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出する第二統計値算出ステップと、
   前記第一統計値算出ステップおよび前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出するオフセット補正値算出ステップと、
   を有することを特徴とする放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
2. 前記オフセット補正値算出ステップでは、前記過去のキャリブレーション時に算出された前記一の放射線検出素子から算出される前記第１の時間的統計値と、前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から算出される前記第２の時間的統計値との差分を算出し、当該差分と、前記統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子について算出された今回の前記第１の空間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対する前記オフセット補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
3. 前記オフセット補正値算出ステップでは、前記各画素ごとに、前記差分と今回の前記第１の空間的統計値とを加算して、前記オフセット補正値を算出することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
4. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された前記今回の各ダーク読取値または前記過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取における複数のダーク読取値には、当該一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値が含まれることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
5. 前記第一統計値算出ステップにおける前記第１の空間的統計値および前記第二統計値算出ステップにおける前記第２の空間的統計値は、前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の平均値、重み付け平均値、または中央値であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
6. 前記第二統計値算出ステップにおける前記第１の時間的統計値および前記第２の時間的統計値は、前記過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値、および前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の複数個の第２の空間的統計値の、それぞれの平均値であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
7. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子における当該一の放射線検出素子を含む領域内に存在する複数の放射線検出素子であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
8. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子における当該一の放射線検出素子を含む正方領域内または長方領域内に存在する複数の放射線検出素子であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
9. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子における当該一の放射線検出素子を中心とする正方領域内または長方領域内に存在する複数の放射線検出素子であることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
10. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、それぞれ信号線を介して同一の読み出しＩＣに接続される放射線検出素子の中から予め選択されて当該一の放射線検出素子に対応付けられることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
11. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子の中に、欠陥を有する放射線検出素子が含まれる場合には、当該欠陥を有する放射線検出素子から出力されるダーク読取値を前記第１の空間的統計値または前記第２の空間的統計値の算出に用いないことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
12. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子のうち、前記欠陥を有する放射線検出素子を除く放射線検出素子から出力されたダーク読取値のみを前記第１の空間的統計値または前記第２の空間的統計値の算出に用いることを特徴とする請求項１１に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
13. 前記欠陥を有する放射線検出素子から出力されたダーク読取値を、当該欠陥を有する放射線検出素子の近傍の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に置き換えて前記第１の空間的統計値または前記第２の空間的統計値の算出を行うことを特徴とする請求項１１に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
14. 前記欠陥を有する放射線検出素子から出力されたダーク読取値を、当該欠陥を有する放射線検出素子の近傍の複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値で補間して前記第１の空間的統計値または前記第２の空間的統計値の算出を行うことを特徴とする請求項１１に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
15. 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子における当該一の放射線検出素子を含む領域内に存在する複数の放射線検出素子であり、
    前記欠陥を有する放射線検出素子から出力されたダーク読取値を、前記領域に対して予め決められた前記領域外の位置に存在する放射線検出素子から出力された各ダーク読取値で置き換え、または補間して、前記第１の空間的統計値または前記第２の空間的統計値の算出を行うことを特徴とする請求項１１に記載の放射線画像検出器を用いた画像生成方法。
16. コンピュータに、
    放射線画像検出器の一の放射線検出素子について、放射線画像撮影の前または後に少なくとも１回行われたダーク読取で、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を、前記放射線画像検出器内で２次元状に配置された複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出する第一統計値算出機能と、
    過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出する第二統計値算出機能と、
    当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出するオフセット補正値算出機能と、
    今回の放射線画像撮影で生成された実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成する画像補正機能と、
    を実現させるための画像生成プログラム。
17. ２次元状に配置された複数の放射線検出素子と、画像データ取得手段と、生成された実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する補正手段と、を備え、
    前記画像データ取得手段は、
    放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
    前記放射線画像撮影の前または後に、少なくとも１回のダーク読取を行い、
    前記補正手段は、
    一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記２次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出し、
    過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出し、
    前記第一統計値算出ステップおよび前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
    前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成することを特徴とする放射線画像検出器。
18. バッテリが内蔵されており、前記バッテリから各部材に給電されることを特徴とする請求項１７に記載の放射線画像検出器。
19. ２次元状に配置された複数の放射線検出素子と、画像データ取得手段と、実写画像データおよびダーク読取値を送信する通信手段とを備える放射線画像検出器と、
    前記放射線画像検出器から前記実写画像データおよび前記ダーク読取値を取得して、取得した前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成するコンソールと、
    を備え、
    前記放射線画像検出器の前記画像データ取得手段は、
    放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記２次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
    前記放射線画像撮影の前または後に、少なくとも１回のダーク読取を行って前記ダーク読取値を取得し、
    前記コンソールは、
    前記通信手段を介して前記放射線画像検出器から前記実写画像データおよび前記ダーク読取値を取得し、
    前記放射線画像検出器の一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第１の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記２次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第１の空間的統計値を算出し、
    過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第１の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第２の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第２の時間的統計値を算出し、
    前記第一統計値算出ステップおよび前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第１の空間的統計値と、前記第１の時間的統計値と、前記第２の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
    前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成することを特徴とする放射線画像生成システム。
20. 前記放射線画像検出器には、バッテリが内蔵されており、
    前記放射線画像検出器の前記通信手段は、無線方式の通信手段であることを特徴とする請求項１９に記載の放射線画像生成システム。
21. 前記放射線画像検出器は、キャリブレーション時にダーク読取を行うように構成されており、
    前記放射線画像検出器から前記キャリブレーション時に行われるダーク読取により取得された前記ダーク読取値が送信されると、前記コンソール側の記憶手段に当該ダーク読取値が保存されることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の放射線画像生成システム。

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