JP5248385B2 - 欠陥画素検出方法および放射線画像撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、乳ガン検査装置に好適な画像欠陥検出方法および放射線画像撮影装置に関し、詳しくは、補正が必要な欠陥画素のみを適正に補正することを可能にする欠陥画素検出方法、および、この欠陥画素検出方法を利用する放射線画像撮影装置に関する。

乳ガンの検診を行なう際には、視触診のみでの検診より、乳房の放射線画像を撮影する乳ガン検査装置（マンモグラフィ）を組み合わせた方が、早期ガンの発見率が上昇する。そのため、乳ガン検診では、視触診に加えて（あるいは変えて）、乳ガン検査装置を用いた検診が行なわれる。

乳ガン検査装置では、放射線画像検出器を内包する撮影台に乳房を載置した状態で、圧迫板によって乳房を押圧し、圧迫板側から乳房に放射線を照射して、乳房を透過した放射線を放射線画像検出器で受光することにより、乳房の放射線画像を撮影する。

このような乳ガン検査装置のみならず、Ｘ線診断装置などの各種の放射線画像の撮影装置で利用される放射線画像検出器とは、被写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取り出すことにより、放射線画像を撮影するものである。

この放射線画像検出器の一種として、平板状の放射線画像検出器、いわゆるフラットパネルディテクタ（Flat Panel Detector 以下、ＦＰＤとする）が知られている。
また、このようなＦＰＤ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）を収集して電化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と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。

ところで、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（検出素子）は、全てが必ずしも入射した放射線（放射線量）に対して適正な強度の信号を出力するわけではなく、放射線に対して不適正に低い値の信号や、不適正に高い値の信号を出力する画素が存在する。

当然のことであるが、欠陥画素を生じている部分（画素）は、適正な放射線画像を得ることができない。このような欠陥を有する画像は、誤診等の重大な問題の原因となる。また、ＦＰＤの欠陥画素は、経時的な増加を防ぐことはできない。
そのため、ＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置では、欠陥画素補正を行ない、欠陥画素補正済の放射線画像を診断画像等として画像表示やプリントとして再生するのが、通常である。この欠陥画素補正は、一例として、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／出力する際に、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）を利用して欠陥画素を補正することで行なわれる。

例えば、特許文献１には、ＦＰＤの欠陥画素を検出したら、欠陥画素の連続数等に応じたパターンによる欠陥画素の分類を行い、パターンに応じた補正係数を適用して、欠陥画素に隣接する画素（欠陥画素を除く）の画像信号を用いた補間によって、欠陥画素の補正を行なう、ＦＰＤの欠陥画素補正が記載されている。
また、特許文献２には、第１の画像データを用いてＦＰＤの欠陥画素を検出しておき、放射線画像を撮影した第２の画像データに対して、第１の画像データから検出した欠陥画素情報に応じて欠陥画素を補正した第３の画像データを生成し、第２の画像データおよび第３の画像データを、両画像データの同時表示、切り換え表示、合成表示等を行なう放射線画像処理装置が記載されている。

特開平１０−５１６９３号公報 特開２０００−１２６１６２号公報

ところが、このような従来のＦＰＤの欠陥画素補正方法では、補正が必要な欠陥画素のみならず、誤診の原因となる可能性が低い欠陥画素などの補正が不要な欠陥画素や、逆に補正を行なうと誤診の原因と成りかねない、非常に大きな欠陥画素の集合も補正してしまう、いわゆる過補正を行なってしまう場合がある。
このような過補正は、逆に、誤診の原因となってしまう可能性もあり、改善が望まれている。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、放射線画像撮影装置に用いられるＦＰＤの欠陥画素を適正に検出することができ、しかも、補正が不要な欠陥画素に対しては補正を抑制して過補正も防止できる、ＦＰＤの欠陥画素検出方法、および、この検出方法を利用する放射線画像撮影装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の欠陥画素検出方法は、ｘ−ｙ方向に二次元的に画素が配列された放射線画像検出器の欠陥画素を検出するに際し、前記放射線画像検出器の欠陥画素を検出するための検出用画像を取得する工程と、前記検出用画像を用いて、第１検出閾値によって仮の欠陥画素を検出する工程と、前記ｘ方向およびｙ方向の少なくとも一方に連続する前記仮の欠陥画素に対して、ｘ方向に連続する画素数Δｘと、ｙ方向に連続する画素数Δｙとの比である「Δｘ／Δｙ」を算出し、この「Δｘ／Δｙ」が、第１選択閾値以下もしくは第２選択閾値以上である長尺欠陥を検出する工程と、前記長尺欠陥に対しては、前記第１検出閾値以上の第２検出閾値によって、前記長尺欠陥以外の仮の欠陥画素に対しては、前記第１検出閾値よりも大きい第３検出閾値によって、前記検出画像を用いて放射線画像検出器の欠陥画素を検出する工程と、前記放射線画像検出器上における前記欠陥画素の位置を示す情報を生成する工程と前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素に対して、ｘ方向およびｙ方向に連続する画素数を検出し、ｘ方向およびｙ方向の多い方の連続画素数が第３選択閾値以上である欠陥画素に対して、前記欠陥画素の位置を示す情報に、補正不要な欠陥画素である旨の情報を付す工程と、を行なうことを特徴とする欠陥画素検出方法を提供する。

また、本発明の放射線画像撮影装置は、放射線源と、ｘ−ｙ方向に二次元的に画素が配列された放射線画像検出器と、前記放射線画像検出器の欠陥画素を検出するための検出用画像を取得し、この検出用画像を用いて、第１検出閾値によって仮の欠陥画素を検出し、前記ｘ方向およびｙ方向の少なくとも一方に連続する前記仮の欠陥画素に対して、ｘ方向に連続する画素数Δｘと、ｙ方向に連続する画素数Δｙとの比である「Δｘ／Δｙ」を算出して、この「Δｘ／Δｙ」が、第１選択閾値以下もしくは第２選択閾値以上である長尺欠陥を検出し、前記長尺欠陥に対しては、前記第１検出閾値以上の第２検出閾値によって、前記長尺欠陥以外の仮の欠陥画素に対しては、前記第１検出閾値よりも大きい第３検出閾値によって、前記検出画像を用いて放射線画像検出器の欠陥画素を再検出し、前記放射線画像検出器上における前記欠陥画素の位置を示す欠陥位置情報を生成し、さらに、前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素に対して、ｘ方向およびｙ方向に連続する画素数を検出し、ｘ方向およびｙ方向の多い方の連続画素数が第３選択閾値以上である欠陥画素に対して、前記欠陥位置情報に、補正不要な欠陥画素である旨の情報を付す、欠陥画素検出手段と、前記欠陥画素検出手段が作成した欠陥位置情報に応じて、前記放射線画像検出器で撮影した放射線画像に対して、補正不要な欠陥画素である旨の情報を付された以外の欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影装置を提供する。

このような本発明の欠陥画素検出方法および放射線画像撮影装置において、前記第１選択閾値が０．８で、前記第２選択閾値が１．５であるのが好ましい。
また、欠陥画素の連続数に対応する仕様限界が、２つ設定されており、前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素には高い仕様限界が、前記第３検出閾値によって検出された欠陥画素には低い仕様限界が、それぞれ選択されるのが好ましく、この際において、前記第３検出閾値によって検出された欠陥画素に対応する仕様限界が、前記放射線画像検出器に対して標準で設定された仕様限界であるのが好ましく、また、前記第３選択閾値が、前記第３検出閾値によって検出された欠陥画素の仕様限界に対応するであるのが好ましく、さらに、欠陥画素の連続数が仕様限界を超えた場合に、警告を出力するのが好ましい。
さらに、本発明の欠陥画素検出方法においては、さらに、前記補正不要な欠陥画素である旨の情報を付された欠陥画素以外の欠陥画素を補正するのが好ましい。

上記構成を有する本発明によれば、ＦＰＤ(Flat Panel Detector 放射線画像検出器）の欠陥画素を検出し、検出した欠陥画素に対して、検出された欠陥の形状（連続する欠陥画素の形状）に応じた異なる閾値で、再度、欠陥画素検出を行なう。ここで、２回目の欠陥画素検出では、ｘ方向もしくはｙ方向に連続する長尺な欠陥領域には小さい閾値（但し、１回目の検出の閾値以上）で欠陥検出を行い、それ以外の領域には、大きい閾値で欠陥検出を行なう。
長尺な欠陥は、ノイズ等に起因する可能性は低く、すなわち、誤検出では無い適正な欠陥画素の検出である可能性が高い。また、このような欠陥は、低濃度である場合が多い。これに対し、当方的（ｘ−ｙ方向の画素数が同等）な欠陥は、ノイズである場合も有り、誤検出である可能性を否定できない。従って、上記構成を有する本発明によれば、長尺に連続する欠陥画素を確実に検出できると共に、ノイズ等を欠陥画素として誤検出することを、好適に抑制することができる。

また、長尺な欠陥のうち、ｘ方向およびｙ方向の連続画素数が所定の閾値を超えた欠陥画素に関しては、欠陥画素補正を行なわない。
長尺な絵柄は、人造物に起因する可能性が高く、乳ガン等の石灰部と誤診する可能性は極めて低い。また、非常に大きな欠陥を補正してしまうと、この領域の情報が全て失われれてしまうため、万が一、其処に石灰化などの有用な情報が存在した場合に、逆に、補正が誤診に繋がる可能性も有る。
従って、長尺に連続する大きな欠陥画素の補正を行なわない本発明によれば、目視でＦＰＤの異常を確認できるため、欠陥画素を補正しない事に起因する誤診を避けつつ、かつ、大きな領域の過補正による誤診も好適に抑制できる。

本発明の放射線画像撮影装置を乳ガン検査装置に利用した一例を概念的に示す図である。 図１に示す乳ガン検査装置の撮影台を概念的に示す図である。 図１に示す乳ガン検査装置の画像処理部の一例を概念的に示すブロック図である。 本発明の欠陥検出方法の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の欠陥検出方法の説明するための欠陥画素の一例を概念的に示す図である。

以下、本発明の欠陥画素検出方法および放射線画像撮影装置について、添付の図面に示す好適実施例を基に、詳細に説明する。

図１に、本発明の欠陥画素検出方法を実施する本発明の放射線画像撮影装置を、乳ガン検査装置１０に利用した一例の概念図を示す。
図１に示すように、乳ガン検査装置１０は、基本的に、撮影台１２と、放射線照射部１４と、圧迫手段１６と、アーム１８と、基台２０と、Ｘ線照射用の高圧電源２２と、画像処理部３０（図３参照）とを有して構成される。図示例の乳ガン検査装置１０は、後に詳述する本発明の特徴であるＦＰＤ５６の欠陥画素検出および欠陥画素補正を行なう以外には、基本的に、通常の乳ガン検査装置（マンモグラフィ（乳房の放射線画像撮影装置））と同様のものである。なお、図１等において、図中の符号Ｍは乳房を、同Ｈは被写体（その胸壁）を、それぞれ概念的に示している。

図示例の乳ガン検査装置１０において、アーム１８は２箇所で直角に折り曲げられた略Ｃ字状のものであり、上端部には放射線照射部１４が、下端部には撮影台１２が、それぞれ固定され、放射線照射部１４と撮影台１２との間に圧迫手段１６が固定されている。
このアーム１８は、軸２４によって基台２０に支持されている。基台２０の内部には、軸２４の回転手段および昇降手段が内蔵されている。アーム１８すなわち撮影台１２および放射線照射部１４は、昇降手段による軸２４の昇降によって昇降され、また、回転手段による軸２４の回転によって回転（図１紙面と垂直方向に回転）されて、角度を調整されてＭＬＯ撮影等に対応する。

また、放射線照射部１４には操作手段２６ａが設けられ、アーム１８には操作手段２６ｂが設けられる。さらに、基台２０には、操作手段２８が設けられる。
図示例において、操作手段２６ａおよび操作手段２６ｂは、共に、アーム１８の回転および昇降を行なうためのスイッチや、光照射野の点灯スイッチ等が設けられている。また、操作手段２８は、ケーブル２８ａで基台２０に接続されたフットペダル型の操作手段で、後述する圧迫板３８の昇降を行なうスイッチやアーム１８の昇降を行なうスイッチ等が設けられている。

放射線照射部１４は、乳房Ｍ（ＦＰＤ５６）に放射線を照射する部位であり、公知の乳ガン検査装置と同様に、放射線の線源、放射線の照射野を規制するコリメータ、線源を駆動する駆動手段等を有して構成される。

圧迫手段１６は、撮影時に撮影台１２に乳房Ｍを圧迫するものであり、乳房Ｍを撮影台１２に圧迫する圧迫板４８と、この圧迫板４８の昇降手段５０とを有する。圧迫板４８は、昇降手段５０に着脱自在に構成されており、一例として、通常サイズの乳房Ｍに対応する１８×２４ｃｍサイズの物と、大きな乳房Ｍに対応する２４×３０ｃｍサイズの物とが用意されている。
図示例の乳ガン検査装置１０において、圧迫板４８および昇降手段５０は、基本的に、公知の乳ガン検査装置に設けられる、公知の圧迫板と、その昇降手段である。

撮影台１２は、上面が乳房Ｍの載置面１２ａとなっている中空の筐体であり、図２に模式的に示すように、内部に、散乱除去グリッド５４およびＦＰＤ５６が配置される。
また、図示は省略するが、撮影台１２内には、撮影条件を決定するために、放射線画像の撮影に先立って行なうプレ照射において、乳房Ｍを透過した放射線を測定するためのＡＥＣ(Automatic Exposure Control)センサや、散乱除去グリッド５４の移動手段等、公知の乳ガン検査装置が有する各種の部材が、適宜、配置される。

散乱除去グリッド５４は、散乱放射線がＦＰＤ５６に入射するのを防止するために放射線画像撮影装置に配置される、公知のグリッドである。

ＦＰＤ５６は、放射線照射部１４（線源）が照射して被写体Ｈの乳房Ｍを透過した放射線を検出する、公知の放射線画像検出器（放射線固体検出器）である。

本発明において、ＦＰＤ５６は、ｘ−ｙ方向（ｘ方向、および、このｘ方向と直交するｙ方向）に、２次元的に放射線を検出する画素が配列された、各種の放射線画像撮影装置に利用される、公知のＦＰＤ（Flat Panel Detector(フラットパネル検出器)）である。
従って、本発明において、ＦＰＤ５６は各種のものが全て利用可能である。すなわち、アモルファスセレン等の光導電膜を有し、放射線の入射によって光導電膜が発した電荷（電子−正孔対（ｅ−ｈペア））を収集して電化信号として読み出す、いわゆる直接方式のＦＰＤでも、「ＣｓＩ：Ｔｌ」などの放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成されたシンチレータ層とフォトダイオードとを用い、放射線の入射によるシンチレータ層の発光をフォトダイオードで光電変換して、電気信号として読み出す、いわゆる間接方式のＦＰＤでもよい。

ＦＰＤ５６が撮影した乳房Ｍの放射線画像（ＦＰＤ５６の出力信号）は、画像処理部３０に出力される。
画像処理部３０は、ＦＰＤ５６が出力した出力信号を処理して、モニタ３２による表示や、プリンタ３４でのプリント出力、さらには、ネットワークや記録媒体を用いた出力に対応する画像（画像データ（画像信号））とするものである。図示例の撮影装置１０において、画像処理部３０は、図３に概念的に示すように、データ処理手段６０、欠陥検出手段６２、欠陥補正手段６４、および画像処理手段６８を有する。

このような画像処理部３０は、一例として、１台もしくは複数台のコンピュータやワークステーションで構成されるものであり、図示した部位以外にも、必要に応じて、各種の操作や指示の入力等をするためのキーボードやマウス等を有している。
また、画像処理部３０（画像処理部３０を構成するコンピュータ等）は、乳ガン検査装置１０の全体の制御や管理を行なうものであり、乳ガン検査装置１０の動作を制御し、また、管理する、制御手段７０を有している。

データ処理手段６０は、ＦＰＤ５６の出力信号に、Ａ／Ｄ変換やｌｏｇ変換等の所定の処理を施して、乳房Ｍの放射線画像（その画像データ（画像信号））に変換し、欠陥検出手段６２および欠陥補正手段６４に供給するものである。

欠陥検出手段６２は、本発明の特徴的な部位であり、データ処理手段６０から供給された検出用画像（欠陥検出用の放射線画像（その画像データ））を処理して、ＦＰＤ５６の欠陥画素を検出するものである。
欠陥補正手段６４は、欠陥検出手段６２による欠陥画素の検出結果に応じて、データ処理手段６０が処理した放射線画像に、ＦＰＤ５６の欠陥画素補正を行なうものである。
欠陥検出手段６２および欠陥補正手段６４については、後に詳述する。

画像処理手段６８は、欠陥補正手段６４が欠陥画素補正を行なった放射線画像に、所定の画像処理を施して所定の画像処理を施して、モニタ３２などによる画像表示、プリンタ３４などによるプリント（ハードコピー）の出力、ネットワークや記憶媒体への出力等に対応する、出力用の放射線画像（その画像データ）として、モニタ３２、プリンタ３４、およびネットワーク等の指示された部位に出力するものである。

画像処理手段６８が行なう画像処理には、特に限定は無い。従って、画像処理手段６８は、ゲイン補正（シェーディング補正）、オフセット補正、残像補正、階調補正、濃度補正、放射線画像をモニタ表示やプリント出力等の出力用画像に変換するデータ変換など、各種の乳ガン検査装置、さらには放射線画像撮影装置や画像処理装置等で行なわれている画像処理が、全て利用可能である。また、これらの補正は、全て、公知の方法で行なえばよい。

前述のように、画像処理手段６８は、欠陥補正手段６４が欠陥画素補正を施した放射線画像に、画像処理を施す。また、欠陥補正手段６４は、欠陥検出手段６２が検出した欠陥画素の情報を用いて、放射線画像に欠陥画素補正を施す。
以下、図４に示すフローチャートを参照して、欠陥検出手段６２および欠陥補正手段６４の作用を説明することにより、本発明について、より詳細に説明する。

周知のように、欠陥画素（画素欠陥）とは、入射した放射線の線量に対して、不適正に高い出力信号や不適正に低い出力信号を出力する画素（放射線の検出素子）である。
欠陥検出手段６２は、検出用画像を用いてＦＰＤ３０の画素欠陥を検出し、ＦＰＤ３０上における画素欠陥の位置（欠陥を有する画素の位置）を示す欠陥画素マップを作成するものである。

乳ガン検査装置１０において、欠陥検出手段６２は、所定のタイミングで、ＦＰＤ５６の欠陥画素を検出するための検出用画像を取得する。すなわち、乳ガン検査装置１０においては、所定のタイミングで、ＦＰＤ５６によって検査用画像となる画像を撮影し、データ処理部５６で前記所定の処理を施して、欠陥検出手段６２に供給する。

検出用画像には、特に限定はなく、前記特許文献１や特許文献２において欠陥画素の検出に用いられている画像など、ＦＰＤ５６の欠陥画素検出が可能な画像であれば、全ての画像が利用可能である。
具体的には、暗画像（ＦＰＤ５６の暗電流を読み取った画像）、被検者Ｈがいない状態で所定量の放射線をＦＰＤ５６の全面に一様照射して得られた放射線画像（いわゆるベタ画像）、ベタ画像から暗画像を減算した放射線画像等が例示される。また、このようなベタ画像などを元画像として、元画像をローパスフィルタや平均化等で平滑化処理し、元画像から平均化した画像を減算して得られた放射線画像も、検出用画像として好適に利用可能である。

なお、図示例の乳ガン検査装置１０において、検出用画像の取得（生成）に、画像処理が必要な場合は、画像処理は、データ処理部６０および欠陥検出部６２のいずれで行なってもよく、あるいは、他の部位で行なってもよい。

また、検出用画像の取得タイミング、すなわち欠陥画素マップの作成（更新）タイミングには、特に限定はなく、乳ガン検査装置１０を起動した後、所定の撮影回数毎、所定の時間経過毎、放射線源２２が所定線量の放射線を照射する毎、これらの併用等、各種の乳ガン検査装置（放射線画像撮影装置）で行なわれているタイミングと、同様でよい。

欠陥検出手段６２は、検出用画像を取得すると、まず、第１検出閾値(1st検出Th)を用いて、検査用画像からＦＰＤ５６の仮の欠陥画素を検出する。
第１検出閾値を用いた仮の欠陥画素の検出方法は、特許文献１や特許文献２に記載される方法等、公知のＦＰＤ５６の欠陥画素検出方法と同様に行なえばよい。例えば、第１検出閾値（濃度値（濃度データ））と、検出用画像の各画素の濃度（絶対値）とを比較し、濃度の絶対値が第１検出閾値を超える画素を、仮の欠陥画素として検出する方法が例示される。あるいは、検出用画像の基準値（中央値や平均値など）を定め、基準値との差が、検出用画像において、第１検出閾値を超える画素を、仮の欠陥画素として検出する方法も利用可能である。

なお、第１検出閾値には、特に限定はなく、ＦＰＤ５６の特性や、乳ガン検査装置１０に求められる性能等に応じて、適宜、決定すればよい。また、実験やシミュレーション等を行なって決定してもよく、実験等にＦＰＤ５６の特性等を加味して決定してもよい。さらに、第１検出閾値は、経時、撮影枚数、乳ガン検査装置の設置環境などに応じて、適宜、再設定（更新）してもよい。
あるいは、濃度に変えて、ＦＰＤ５６の出力信号強度や輝度を用いて、検出用画像から仮の欠陥画素を検出してもよい。
以上の点に関しては、後述する第２検出閾値、および、第３検出閾値に関しても、同様である。但し、第１検出閾値は、全ての欠陥画素を漏れることなく検出できるように、低めの閾値を設定するのが好ましい。

前述のように、ＦＰＤ５６は、放射線を検出する画素がｘ−ｙ方向に配列されてなる、二次元的な画素配列を有する放射線画像検出器である。
欠陥検出手段６２は、このようにして仮の検出画素を検出したら、ｘ方向および／またはｙ方向に連続する仮の欠陥画素を検出して、ｘ方向に連続する画素数（長さ）Δｘと、ｙ方向に連続する画素数Δｙとを検出する。言い換えれば、ｘ方向および／またはｙ方向に連続する仮の欠陥画素を１個の欠陥と見なし、ｘ方向の画素数Δｘと、ｙ方向の画素数Δｙとを検出する（以下、ｘ方向および／またはｙ方向に連続する（仮の）欠陥画素を、まとめて「欠陥」とも言う）。
例えば、図５に示されるような欠陥であれば、ｘ方向の画素数Δｘは４、ｙ方向の画素の長さΔｙは６となる。

次いで、各欠陥について、Δｘ／Δｙを算出し、Δｘ／Δｙが０．８以下の欠陥（すなわち、「Δｘ／Δｙ≦０．８」である欠陥）、および、Δｘ／Δｙが１．５以上（すなわち、「Δｘ／Δｙ≧１．５」である欠陥）を、長尺欠陥として検出する。
すなわち、本例においては、一例として、第１選択閾値として０．８を、第１選択閾値よりも大きな第２選択閾値として１．５を、それぞれ用いて、ｘ方向（横方向）に長い欠陥と、ｙ方向（縦方向）に長い欠陥とを、長尺欠陥として検出し、長尺欠陥と、それ以外の通常の欠陥とに分類する。
図５に示す欠陥であれば、Δｘ／Δｙ＝４／６＝０．６７であるので、この欠陥は、長尺欠陥として検出される。

次いで、検出用画像の長尺欠陥に対して、第１検出閾値以上である第２検出閾値(2nd検出Th)を用いて欠陥画素を再検出し、また、長尺欠陥以外の仮の欠陥画素に対して、第１検出閾値よりも大きい第３検出閾値(3rd検出Th)を用いて欠陥画素を再検出する。但し、第３検出閾値は、第２検出閾値よりも大きいのが好ましい。すなわち、「第１検出閾値≦第２検出閾値」、「第１検出閾値＜第３検出閾値」であり、さらに、好ましくは「第２検出閾値＜第３検出閾値」である。
言い換えれば、乳ガン検査装置１０では、第１検出閾値以上の第２検出閾値と、第１検出閾値よりも大きい第３検出閾値とが設定されており、長尺欠陥に対しては第２検出閾値を、それ以外の欠陥画素に対しては第３検出閾値を選択して、第１検出閾値で検出した欠陥画素から欠陥画素を再検出する。

なお、この第２検出閾値および第３検出閾値を用いる欠陥画素の検出方法（検査用画像から欠陥画素を再検出）も、先の第１検出閾値を用いる仮の欠陥画素の検出と同様、閾値を用いる公知の方法で行なえばよい。
また、仮の欠陥画素の検出と、欠陥画素の再検出とで、異なる方法を用いてもよい。

Δｘ／Δｙが小さい欠陥は、ｙ方向に長尺な欠陥であり、大きい欠陥は、ｘ方向に長尺な欠陥である（縦長／横長の欠陥）。
ＦＰＤ５６の欠陥画素検出において、長尺な欠陥すなわち画素配列方向すなわちｘ方向もしくはｙ方向に連続する欠陥画素は、ノイズ等に起因するものでは無く、適正に検出された欠陥画素である可能性が極めて高い。しかも、長尺な欠陥は、低濃度で、かつ、グラデーションのように濃度が変化する場合が多い。他方、ｘ−ｙ方向のサイズが同じ位の欠陥（当方的な欠陥）は、ノイズである可能性も有り、誤検出の可能性を否定できない。

これに対応して、欠陥検出手段６２においては、Δｘ／Δｙが０．８以下の長尺欠陥、および、Δｘ／Δｙが１．５以上の長尺欠陥に対しては、第１検出閾値以上である第２検出閾値を用いて、検出用画像から欠陥画素を再検出し、かつ、それ以外の欠陥画素に対しては、第１検出閾値よりも大きい第３検出閾値を用いて、欠陥画素の再検出を行なう。これににより、ｘ方向もしくはｙ方向に長尺な欠陥を確実に検出し、かつ、ノイズ等を欠陥画素として誤検出することを、好適に抑制することができる。
好ましくは、第３検出閾値を、第２検出閾値よりも大きくすることにより、より、ノイズ等の誤検出を好適に抑制することができる。

また、第２検出閾値は、長尺欠陥の形状（例えば、前記Δｘ／Δｙの数値）に応じて、異なる数値を設定してもよい。すなわち、異なる複数の第２閾値を設定しておき、長尺欠陥の形状に応じた閾値を選択して、長尺欠陥から欠陥画素の再検出を行なってもよい。この点に関しては、第３検出閾値も同様である。
なお、第２検出閾値と第１検出閾値とを同じ閾値にする場合には、長尺欠陥に対する欠陥画素の再検出は行なわず、第１検出閾値を用いた最初の欠陥検出で検出された長尺欠陥（仮の欠陥画素）を、欠陥画素として確定してもよい。

欠陥検出手段手段６２は、次いで、第２検出閾値および第３検出閾値で検出した各欠陥画素について、ＦＰＤ５６上における欠陥画素の位置（ＦＰＤ５６の画素配列上における欠陥画素の位置）を示す情報、すなわち、欠陥画素マップを作成する。
なお、この時点で、第３検出閾値で検出された欠陥画素が、ｘ方向および／またはｙ方向に、予め設定されたＦＰＤ５６の仕様限界を超える画素数、連続していた場合には、音声出力やモニタ３２での表示によって、その旨を警告する。

ここで、欠陥画素マップに載っている欠陥画素は、基本的に、全て、欠陥補正部６４における欠陥画素補正の対象となる。
しかしながら、本発明の乳ガン検査装置１０では、第２検出閾値で検出された欠陥画素については、ｘ方向およびｙ方向に連続する画素数を検出し、ｘ方向およびｙ方向の多い方の欠陥画素の連続数（欠陥サイズＣ）が、予め設定された第３選択閾値以上（3rd選択Th）である場合には、この欠陥画素は欠陥画素補正を行なわない欠陥画素である旨の情報を、欠陥画素マップに付す。
すなわち、第２検出閾値で検出された欠陥が、「欠陥サイズＣ≧3rd選択Th」である場合には、欠陥画素補正を行なわない欠陥とする。
なお、第２検出閾値で検出した欠陥画素に対する、第３選択閾値を用いた選択処理は、欠陥画素マップの作成の前に行なってもよく、あるいは、欠陥画素マップの作成と並行して行なってもよい。

乳ガン検査装置１０等による放射線画像において、乳ガンなどによる石灰化等の病巣は、通常、点あるいは略円形状である。他方、放射線画像において、ｘ方向やｙ方向に長尺は絵柄は、石灰化等ではなく人造物である可能性が高い。すなわち、長尺な欠陥（ｘ方向やｙ方向に連続する欠陥画素）に起因する絵柄が放射線画像に再生されていても、医師が、これを石灰化等の病巣であると誤診する可能性は、極めて低い。
一方、ＦＰＤ５６の欠陥画素補正は、隣接する画素を用いた穴埋め等を行なうのが通常であり、すなわち、欠陥画素に撮影された画像（情報）は、放射線画像から除去される。従って、大きな欠陥画素を補正すると、逆に、画像が不自然となってしまい、これが誤診の原因となる可能性も有り、また、この大きな欠陥画素領域に石灰化等の情報が有る場合には、これらの情報を読影することができず、この点でも、誤診の原因となってしまう可能性が有る。

これに対し、上記構成を有する本発明によれば、石灰化等の病巣と誤診される可能性が極めて低い、大きな長尺な欠陥画素は、そのまま、欠陥画素補正を行なわずに放射線画像に再生することにより、欠陥画素に起因する誤診を防止すると共に、大きな欠陥画素の補正に起因する誤診も大幅に抑制して、より正確な適正な乳ガン検査（放射線画像による検査）を行なうことが可能となる。

なお、第３選択閾値には、特に限定はなく、ＦＰＤ５６の特性や、乳ガン検査装置１０に求められる精度等に応じて、適宜、決定すればよい。あるいは、実験やシミュレーション等を行なって決定してもよく、また、実験等にＦＰＤ５６の特性等を加味して決定してもよい。
さらに、第３選択閾値は、経時、撮影枚数、乳ガン検査装置１０の設置環境などに応じて、適宜、最設定（更新）してもよい。

ここで、第３選択閾値は、長尺な欠陥における画素の連続数の仕様限界に対応する数値であるのが好ましく、さらに、これを超える長尺な欠陥が生じた場合には、音声出力やモニタ３２での表示によって、警告を出力するのが、より好ましい。また、長尺な欠陥の仕様限界は、第３検出閾値で検出される通常のＦＰＤ５６の欠陥画素の連続数の仕様限界よりも、大きくするのが好ましい。
言い換えれば、乳ガン検査装置１０には、ＦＰＤ５６における欠陥画素の連続数の仕様限界として、ＦＰＤ５６の性能や特性等に対応して設定された小さい仕様限界（いわばＦＰＤ５６に対応する標準（デフォルト）の仕様限界）と、長尺な欠陥画素に対応する大きい仕様限界とが設定されており、第３選択閾値に対応する長尺な欠陥画素は、大きな仕様限界を選択し、それ以外の欠陥画素に対しては、小さい仕様限界を選択する。

前述のように、第３選択閾値以上の長尺な欠陥画素は、誤診の原因となる可能性は極めて低く、かつ、本発明においては、放射線画像に再生する。
従って、上記構成を有することにより、長尺な欠陥画素に関しては、補正を行なうと診断に支障を来すような長尺な欠陥画素が発生するまで仕様限界を大きくすることができ、これにより、ＦＰＤ５６の寿命やメンテナンス頻度を低減することができる。

欠陥検出手段６２は、このようにして欠陥画素マップを作成したら、欠陥画素マップを、欠陥補正手段６４に供給する。
欠陥補正手段６４は、欠陥画素マップを参照して、ＦＰＤ５６が撮影し、データ処理部６０が処理した乳房Ｍの放射線画像に、欠陥画素補正を行ない、画像処理手段６８に供給する。ここで、欠陥補正手段６４は、欠陥画素マップに載っている欠陥画素は、基本的に、全て、欠陥画素補正を行なうが、第３選択閾値を超え、欠陥画素マップに補正不要の情報が付された欠陥画素については、欠陥画素補正を行なわない。すなわち、この欠陥画素は、そのまま、可視像に再生される。

欠陥補正手段６４による欠陥画素補正方法には、特に限定はなく、隣接する正常画素や近隣の正常画素を用いた補間による穴埋め、前記特許文献１や特許文献２に記載される補正方法等、放射線画像撮影装置で行なわれている公知のＦＰＤ（放射線画像検出器）の欠陥画素の補正方法が、全て利用可能である。

以下、乳ガン検査装置１０の作用を説明する。
乳房Ｍの大きさに応じた圧迫板４８が装着され、技師による指示が出されると、昇降手段５０が圧迫板４８を降下して、被験者の右乳房を圧迫する。圧迫板４８による右乳房の圧迫が所定の状態となった時点で、放射線照射部１４の線源から放射線が照射されて、プレ照射を行い、撮影条件が設定される。次いで、この撮影条件に応じて、乳房Ｍの放射線画像の撮影が行なわれ、ＦＰＤ５６に乳房Ｍの放射線画像が撮影される。

ＦＰＤ５６からの出力信号は、画像処理部３０のデータ処理手段６０に供給され、ここで、ｌｏｇ変換等の所定の処理を行なわれて放射線画像とされ、欠陥補正部６４に供給される。
前述のように、欠陥検出部６２は、所定のタイミングで検出用画像を取得して、ＦＰＤ５６の欠陥画素の位置を示す欠陥画素マップを作成（更新）して、欠陥補正部６４に供給している。欠陥補正部６４は、この欠陥画素マップを参照して、欠陥画素マップに記された欠陥画素の補正を行なう。ここで、欠陥画素マップには、第３選択閾値以上、画素が連続する欠陥画素は、補正不要である旨の情報が付されているので、欠陥補正部６４は、この補正不要である情報を付された欠陥画素には、欠陥画素補正を行なわない。

欠陥補正部６４は、欠陥画素補正を行なった放射線画像を、画像処理手段６８に供給する。画像処理手段６８は、供給された乳房Ｍの放射線画像に、階調補正や濃度補正等の所定の画像処理を施して、モニタ３２やプリンタ３４による画像出力に対応する放射線画像（画像データ）として、対応する部位に出力する。
放射線画像を受け取ったモニタ３２やプリンタ３４は、放射線画像を可視像として再生／出力する。ここで、この乳房Ｍの放射線画像では、第３選択閾値を超え、欠陥画素マップに補正不要の情報が付された欠陥画素については、欠陥画素補正が行なわれていない。従って、再生された可視像には、この欠陥画素は、そのまま再生される。

以上、本発明の欠陥画素検出方法および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、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。

例えば、乳ガン検査装置では、胸壁から離れた領域には、乳房が存在しない。従って、胸壁から十分離れ、乳房が撮影される可能性が無い領域では、欠陥画素の状態によらず、欠陥画素補正を行なわないようにしてもよい。
また、以上の例は、本発明を好適な例として乳ガン検査装置に利用した例であるが、本発明は、これに限定はされず、胸部を撮影するＸ線検査装置等、公知のＸ線画像の撮影装置に、全て、利用可能である。

本発明は、乳ガン検査装置等の放射線画像撮影装置における放射線画像検出器の欠陥画素検出、および、欠陥画素補正に、好適に利用可能である。

１０ 乳ガン検査装置
１２ 撮影台
１４ 放射線照射部
１６ 圧迫手段
１８ アーム
２０ 基台
２２ 高圧電源
２４ 軸
２６，２８ 操作手段
３０ 画像処理部
３２ モニタ
３４ プリンタ
４８ 圧迫板
５０ 昇降手段
５４ 散乱除去グリッド
５６ ＦＰＤ
６０ データ処理手段
６２ 欠陥検出手段
６４ 欠陥補正手段
６８ 画像処理手段
７０ 制御手段

Claims (13)

1. ｘ−ｙ方向に二次元的に画素が配列された放射線画像検出器の欠陥画素を検出するに際し、
   前記放射線画像検出器の欠陥画素を検出するための検出用画像を取得する工程と、
   前記検出用画像を用いて、第１検出閾値によって仮の欠陥画素を検出する工程と、
   前記ｘ方向およびｙ方向の少なくとも一方に連続する前記仮の欠陥画素に対して、ｘ方向に連続する画素数Δｘと、ｙ方向に連続する画素数Δｙとの比である「Δｘ／Δｙ」を算出し、この「Δｘ／Δｙ」が、第１選択閾値以下もしくは第２選択閾値以上である長尺欠陥を検出する工程と、
   前記長尺欠陥に対しては、前記第１検出閾値以上の第２検出閾値によって、前記長尺欠陥以外の仮の欠陥画素に対しては、前記第１検出閾値よりも大きい第３検出閾値によって、前記検出用画像を用いて放射線画像検出器の欠陥画素を再検出する工程と、
   前記放射線画像検出器上における前記欠陥画素の位置を示す情報を生成する工程と
   前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素に対して、ｘ方向およびｙ方向に連続する画素数を検出し、ｘ方向およびｙ方向の多い方の連続画素数が第３選択閾値以上である欠陥画素に対して、前記欠陥画素の位置を示す情報に、補正不要な欠陥画素である旨の情報を付す工程と、を行なうことを特徴とする欠陥画素検出方法。
2. 前記第１選択閾値が０．８で、前記第２選択閾値が１．５である請求項１に記載の欠陥画素検出方法。
3. 欠陥画素の連続数に対応する仕様限界が、２つ設定されており、前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素には高い仕様限界が、前記第３検出閾値によって検出された欠陥画素には低い仕様限界が、それぞれ選択される請求項１または２に記載の欠陥画素検出方法。
4. 前記第３検出閾値によって検出された欠陥画素に対応する仕様限界が、前記放射線画像検出器に対して標準で設定された仕様限界である請求項３に記載の欠陥画素検出方法。
5. 前記第３選択閾値が、前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素の仕様限界に対応する請求項３または４に記載の欠陥画素検出方法。
6. 欠陥画素の連続数が仕様限界を超えた場合に、警告を出力する請求項３〜５の何れかに記載の欠陥画素検出方法。
7. さらに、前記補正不要な欠陥画素である旨の情報を付された欠陥画素以外の欠陥画素を補正する請求項１〜６のいずれかに記載の欠陥画素検出方法。
8. 放射線源と、
   ｘ−ｙ方向に二次元的に画素が配列された放射線画像検出器と、
   前記放射線画像検出器の欠陥画素を検出するための検出用画像を取得し、この検出用画像を用いて、第１検出閾値によって仮の欠陥画素を検出し、前記ｘ方向およびｙ方向の少なくとも一方に連続する前記仮の欠陥画素に対して、ｘ方向に連続する画素数Δｘと、ｙ方向に連続する画素数Δｙとの比である「Δｘ／Δｙ」を算出して、この「Δｘ／Δｙ」が、第１選択閾値以下もしくは第２選択閾値以上である長尺欠陥を検出し、前記長尺欠陥に対しては、前記第１検出閾値以上の第２検出閾値によって、前記長尺欠陥以外の仮の欠陥画素に対しては、前記第１検出閾値よりも大きい第３検出閾値によって、前記検出用画像を用いて放射線画像検出器の欠陥画素を再検出し、前記放射線画像検出器上における前記欠陥画素の位置を示す欠陥位置情報を生成し、さらに、前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素に対して、ｘ方向およびｙ方向に連続する画素数を検出し、ｘ方向およびｙ方向の多い方の連続画素数が第３選択閾値以上である欠陥画素に対して、前記欠陥位置情報に、補正不要な欠陥画素である旨の情報を付す、欠陥画素検出手段と、
   前記欠陥画素検出手段が作成した欠陥位置情報に応じて、前記放射線画像検出器で撮影した放射線画像に対して、補正不要な欠陥画素である旨の情報を付された以外の欠陥画素を補正する欠陥画素補正手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
9. 前記第１選択閾値が０．８で、前記第２選択閾値が１．５である請求項８に記載の放射線画像撮影装置。
10. 欠陥画素の連続数に対応する仕様限界が２つ設定されており、前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素には高い仕様限界が、前記第３検出閾値によって検出された欠陥画素には低い仕様限界が、それぞれ選択される請求項８または９に記載の放射線画像撮影装置。
11. 前記第３検出閾値で検出された欠陥画素に対応する仕様限界が、前記放射線画像検出器に対して標準で設定された仕様限界である請求項１０に記載の放射線画像撮影装置。
12. 前記第３選択閾値が、前記第２検出閾値によって検出された欠陥画素の仕様限界に対応する請求項１０または１１に記載の放射線画像撮影装置。
13. 欠陥画素の連続数が仕様限界を超えた場合に、警告を出力する請求項１０〜１２の何れかに記載の放射線画像撮影装置。

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