JP5304472B2 - 二次元アレイｘ線検出器における欠損画素の検出方法 - Google Patents

Description

この発明は、Ｘ線に感応する変換膜と、この変換膜に対して画素を区画する二次元アレイ状に配置され、各々がスイッチング素子を有する複数の検出素子とを備えた二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法に関する。

Ｘ線撮影装置に使用される二次元アレイＸ線検出器としては、例えば、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）が知られている。このフラットパネルディテクタは、ＴＦＴ等のスイッチング素子が二次元アレイ（行列）状に配置された基板上に、ａ−Ｓｅ（アモルファス・セレン）等の変換膜を蒸着した構成を有する。このフラットパネルディテクタにおいては、被検体を通過したＸ線像が変換膜上に投影されると、像の濃淡に比例した電荷信号が変換膜内に発生する。この電荷信号は、二次元アレイ状に配置された画素電極により収集され、静電容量（キャパシタ）に蓄積される。静電容量に蓄積された電荷は、スイッチング素子の動作に伴って読み出され、電気信号として画像処理部に送信されて画像処理が行われる。

このようなａ−Ｓｅ等の変換膜を使用した二次元アレイＸ線検出器においては、製造プロセスにおいて欠損画素が発生する場合がある。このため、従来、変換膜に対して一定の強度のＸ線を照射する一様照射を行ったときの画素値や、変換膜にＸ線を照射しない状態における画素値に基づいて欠損画素を検出している（特許文献１参照）。

なお、スイッチング素子をオフとした状態の画素値に基づいてリークレベルを測定し、このリークレベルを利用して画素値を補正する画像検出器も提案されている（特許文献２、特許文献３参照）。

特開２００８−３０１８８３号公報 特開２００８−１４８０９０号公報 特開２００８−２３７８３６号公報

特許文献１に記載されたように、変換膜に対して一定の強度のＸ線を照射する一様照射を行ったときの画素値や、変換膜にＸ線を照射しない状態における画素値に基づいて欠損画素を検出した場合には、その時点での欠損画素を検出することができるが、変換膜の特性に基づく欠損画素を検出することはできない。このような変換膜の特性に基づく欠損画素は、一様照射等によって検出されない場合であっても、Ｘ線撮影に支障を来す欠損となる場合がある。

また、ある時点で欠損の検出を行ったとしても、その後のＸ線撮影に伴う変換膜の特性の変化により、欠損が生じる場合もある。また、二次元アレイＸ線検出器における画素値の読み出し回路等の特性により正確な欠損測定ができない場合もある。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、変換膜の特性による欠損や、変換膜の特性の経時的な変化に起因する欠損を正確に検出することができる二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号をデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を備えた二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記スイッチング素子を順次オン状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を各画素の暗電流値として測定する暗電流値測定工程と、前記スイッチング素子をオフ状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号をリーク電流値として測定するリーク電流値測定工程と、前記各画素の暗電流値と前記リーク電流値の差分値を演算する差分値演算工程と、前記差分値演算工程で演算した差分値に基づいて、欠損画素を判定する欠損判定工程と、前記欠損判定工程で欠損画素と判定された画素を登録する欠損登録工程とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記欠損判定工程においては、前記差分値演算工程で得た差分値と、この差分値に対して前記データバスライン方向の複数個の画素にフィルターを適用した画素値とを比較することにより、欠損画素を判定する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記フィルターは、前記データバスライン方向のＮ個（ただし、Ｎ＞１）の差分値に対して、各差分値を前記複数の差分値の中間値に変換する１×Ｎのメディアンフィルターである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記欠損登録工程においては、前記欠損判定工程で欠損画素と判定された画素に対して補間処理を行う。

請求項５に記載の発明は、Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号をデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を備えた二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記スイッチング素子を順次オン状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を第１暗電流値として測定する第１暗電流値測定工程と、前記スイッチング素子をオフ状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を第１リーク電流値として測定する第１リーク電流値測定工程と、前記各画素の第１暗電流値と前記第１リーク電流値の差分値を第１差分値として演算する第１差分値演算工程と、一定時間経過後に、前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記スイッチング素子を順次オン状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を各画素の第２暗電流値として測定する第２暗電流値測定工程と、前記スイッチング素子をオフ状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を第２リーク電流値として測定する第２リーク電流値測定工程と、前記各画素の第２暗電流値と前記第２リーク電流値の差分値を第２差分値として演算する第２差分値演算工程と、前記第１差分値と前記第２差分値とに基づいて、変換膜の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定する経時欠損判定工程とを備えたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記第１差分値演算工程の後に、前記第１差分値と、この第１差分値に対して前記データバスライン方向の複数個の画素にフィルターを適用した画素値との差分値を演算する第１フィルター工程を実行するとともに、前記第２差分値演算工程の後に、前記第２差分値と、この第２差分値に対して前記データバスライン方向の複数個の画素にフィルターを適用した画素値との差分値を演算する第２フィルター工程を実行し、前記経時欠損判定工程においては、前記第１フィルター工程で得た差分値と前記第２フィルター工程で得た差分値とを比較することにより、変換膜の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記フィルターは、前記データバスライン方向のＮ個（ただし、Ｎ＞１）の差分値に対して、各差分値を前記複数の差分値の中間値に変換する１×Ｎのメディアンフィルターである。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記第１フィルター工程で演算した差分値に基づいて欠損画素を判定する第１欠損判定工程と、前記第１欠損判定工程で欠損画素と判定された画素を登録する第１欠損登録工程とをさらに備える。

請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記第２フィルター工程で演算した差分値に基づいて欠損画素を判定する第２欠損判定工程と、前記第２欠損判定工程で欠損画素と判定された画素を登録する第２欠損登録工程とをさらに備える。

請求項１に記載の発明によれば、暗電流値とリーク電流値に基づいて欠損画素を判定することから、変換膜の特性に基づく欠損画素を検出して、その欠損を登録することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、差分値演算工程で得た差分値と、この差分値に対してゲートバスライン方向またはデータバスライン方向の複数個の画素にフィルターを適用した画素値とを比較することにより欠損画素を判定することから、二次元アレイＸ線検出器における画素値の読み出し回路等の特性に関わらず、欠損を検出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、エッジを残したままノイズ除去を行うメディアンフィルターの作用により、欠損をより正確に検出することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、欠損画素と判定された画素について補間処理を行うことにより、欠損画素が存在する二次元アレイＸ線検出器を使用した場合においても、Ｘ線を正確に検出することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、暗電流値とリーク電流値の差分値である第１差分値と前記第２差分値とに基づいて変換膜の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定することから、変換膜の特性の経時的な変化に起因する欠損を正確に検出することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、第１フィルター工程で得た差分値と第２フィルター工程で得た差分値とを比較することにより変換膜の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定することから、二次元アレイＸ線検出器における画素値の読み出し回路等の特性に関わらず、欠損を検出することができる。

請求項７に記載の発明によれば、エッジを残したままノイズ除去を行うメディアンフィルターの作用により、欠損をより正確に検出することが可能となる。

請求項８に記載の発明によれば、第１フィルター工程で演算した差分値に基づいて欠損画素を判定することから、変換膜の特性に基づく欠損画素を検出して、その欠損を登録することが可能となる。

請求項９に記載の発明によれば、第２フィルター工程で演算した差分値に基づいて欠損画素を判定することから、変換膜の特性に基づく欠損画素を検出して、その欠損を登録することが可能となる。

この発明を適用するＸ線撮影装置の概要図である。 フラットパネルディテクタ４を側面視した等価回路である。 フラットパネルディテクタ４を平面視した等価回路である。 この発明に係るフラットパネルディテクタ４における欠損画素の検出方法を示すフローチャートである。 この発明に係るフラットパネルディテクタ４における欠損画素の検出方法を示すフローチャートである。 アベレージング処理を示す模式図である。 メディアンフィルター処理を示す模式図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、この発明に係る二次元アレイＸ線検出器としてのフラットパネルディテクタ４を適用したＸ線撮影装置の構成について説明する。図１は、この発明に係る二次元アレイＸ線検出器としてのフラットパネルディテクタ４を適用したＸ線撮影装置の概要図である。

このＸ線撮影装置は、被検体である被検者１を載置するテーブル２と、Ｘ線管３と、フラットパネルディテクタ４と、Ａ／Ｄ変換器５と、制御部６と、記憶部７と、キーボード等の入力部１１と、ＣＲＴ等の表示部１２と、Ｘ線管３に付与する管電圧等を制御するＸ線管制御部８とを備える。

また、制御部６は、後述する各種の画素値を測定する画素値収集部６１と、各フレーム毎の画素値の平均値を演算するアベレージング部６２と、後述する各種の減算処理を実行する減算処理部６３と、メディアンフィルター部６４と、欠損画素判定部６５とを有している。

このＸ線撮影装置は、Ｘ線管３からテーブル２上の被検者１に向けてＸ線を照射し、被検者１を通過したＸ線をフラットパネルディテクタ４により検出し、制御部６において検出されたＸ線を画像処理し、画像処理されたＸ線による映像信号を利用して表示部１２にＸ線透視像を表示する構成を有する。

次に、フラットパネルディテクタ４の構成について説明する。図２は、フラットパネルディテクタ４を側面視した等価回路である。また、図３は、フラットパネルディテクタ４を平面視した等価回路である。

これらの図に示すように、このフラットパネルディテクタ４は、ガラス基板４１と、このガラス基板４１上に形成されたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４２と、このＴＦＴ上に蒸着されたａ−Ｓｅ等の変換膜４３と、この変換膜４３上に配置された共通電極４４とを備える。

ＴＦＴには、縦横のマトリックス状、すなわち、二次元アレイ状の配置で、電荷収集電極である画素電極４５が配設されている。この画素電極４５は、例えば、行列方向に１０２４個×１０２４個配置されている。図２および図３においては、行列方向に３個×３個配置した場合を模式的に示している。各画素電極４５には、スイッチング素子４６と、静電容量（キャパシタ）４７とが接続されている。

各画素電極４５は、各スイッチング素子４６のソースＳに接続されている。図３に示すゲートドライバ５１には、複数本のゲートバスライン５２が接続されており、これらのゲートバスライン５２はスイッチング素子４６のゲートＧに接続されている。一方、図３に示すように、電荷信号を収集して１つに出力するマルチプレクサ５３には、増幅器５４を介して複数本のデータバスライン５５が接続されており、これらのデータバスライン５５は、各スイッチング素子４６のドレインＤに接続されている。

このフラットパネルディテクタ４においては、被検者１を通過したＸ線像が変換膜４３上に投影されると、像の濃淡に比例した電荷信号（キャリア）が変換膜４３内に発生する。この電荷信号は、二次元アレイ状に配置された画素電極４５により収集され、静電容量４７に蓄積される。そして、共通電極４４にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートドライバ５１によりゲートバスライン５２に電圧を印加することにより、各スイッチング素子４６のゲートＧがオン状態となる。これにより、静電容量４７に蓄積された電荷信号は、スイッチング素子４６におけるソースＳとドレインＤとを介して、データバスライン５５に読み出される。各データバスライン５５に読み出された電荷信号は、増幅器５４で増幅され、マルチプレクサ５３で１つの電荷信号にまとめられて出力される。この電荷信号は、Ａ／Ｄ変換器５でディジタル化され、Ｘ線検出信号として図１に示す制御部６に出力される。

このような構成を有するフラットパネルディテクタ４においては、製造プロセスにおいて、ａ−Ｓｅ等からなる変換膜４３の特性に基づく欠損画素が発生する場合がある。また、このフラットパネルディテクタ４の使用を継続した場合に、変換膜４３の特性の経時的な変化に起因する欠損が生ずる場合がある。このため、この発明に係る欠損画素の検出方法が実行される。

図４および図５は、この発明に係るフラットパネルディテクタ４における欠損画素の検出方法を示すフローチャートである。また、図６はアベレージング処理を示す模式図であり、図７はメディアンフィルター処理を示す模式図である。

この発明に係る欠損検出方法では、欠損検出を、二段階に分けて行っている。すなわち、最初の欠損検出は、例えば、Ｘ線撮影装置の出荷時に実行され、次の欠損検出は、Ｘ線撮影装置を一定期間使用後に実行される。

最初の欠損検出を行う場合には、まず、第１暗電流値測定工程が実行される(ステップＳ１）。この第１暗電流値測定工程においては、図１に示す画素値収集部６１により、フラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、図２および図３に示すスイッチング素子４６を順次オン状態としたときにデータバスライン５５により読み出される電荷信号に基づいて、各画素の画素値を第１暗電流値として順次測定する。この第１暗電流値は、各画素に対する変換膜４３の特性と各データバスライン５５の電気的特性とが複合された値となる。この第１暗電流値の測定は、各画素毎に一定の撮影周期で行われる。そして、各画素の第１暗電流値により、図６（ａ）に示す複数フレームの画像ＤＦが取得される。

次に、アベレージング処理工程が実行される(ステップＳ２）。このアベレージング処理工程においては、アベレージング部６２により、第１暗電流値による複数フレームの画像ＤＦをフレーム間で平均化する。すなわち、図６（ａ)に示すように、各フレームの画像ＤＦ毎に、同一画素（ｘ，ｙ）の画素値の平均値を求める。そして、この画素値の平均値を有する画像ＤＡを求める。この画像ＤＡ、すなわち、各画素における第１暗電流値の平均値は、記憶部７に記憶される。このように、複数フレームの画像に対してアベレージング処理を行うことにより、恒常的には欠損とは判定されないが画像上に欠損として表れる画素を認識することが可能となる。

次に、画素値収集部６１により、フラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、図２および図３に示すスイッチング素子４６をオフ状態としたときにデータバスライン５５により読み出される電荷信号を、各画素に対応する第１リーク電流値として測定する(ステップＳ３）。この第１リーク電流値の測定も、一定の撮影周期で行われる。そして、各画素の第１リーク電流値により、図６（ｂ）に示す複数フレームの画像ＬＦが取得される。なお、この第１リーク電流値は、各画素毎に異なる値ではなく、各データバスライン５５における各画素で共通する値である点が、第１暗電流値とは異なる。すなわち、この第１リーク電流値は、各データバスライン５５の電気的特性を示す値となる。

そして、再度アベレージング処理が実行される(ステップＳ４）。このアベレージング処理工程においては、アベレージング部６２により、第１リーク電流値による複数フレームの画像ＬＦをフレーム間で平均化する。すなわち、図６(ｂ)に示すように、各フレームの画像ＬＦ毎に、同一画素（ｘ，ｙ）の画素値の平均値を求める。そして、この画素値の平均値を有する画像ＬＡを求める。この画像ＬＡ、すなわち、各画素における第１リーク電流値の平均値は、記憶部７に記憶される。

次に、図１に示す減算処理部６３により、減算処理が実行される(ステップＳ５)。この減算処理時には、記憶部７に記憶した平均化された第１暗電流値から、平均化された第１リーク電流値を減算して差分値を演算する。この減算時には、第１暗電流値に対し、オフセット値として、例えば、１０００を加算した後、オフセット値を加算後の第１暗電流値から第１リーク電流値を減算する。このように予めオフセット値を加算するのは、第１暗電流値と第１リーク電流値のいずれが大きかった場合においても、減算後の値が負になるのを防止するためである。減算処理後の第１暗電流値と第１リーク電流値の差分値は、第１差分値として記憶部７に記憶される。

次に、メディアンフィルター処理工程が実行される（ステップＳ６）。このメディアンフィルター処理工程においては、第１差分値による画像を利用し、図２および図３に示すデータバスライン５５方向の複数個の差分値に対して、その画素値を中間値に変換する１×Ｎのメディアンフィルターを適用する。

すなわち、図７に模式的に示すように、第１暗電流値と第１リーク電流値の差分値である第１差分値を、各デ−タバスライン５５に沿った画素列に分け、その中からＮ個(図７においては７個)の画素を取り出す。そして、それらの画素の画素値を、それらの画素の画素値中の中間値に置換する。この動作を、第１差分値による画像全体に対して実行する。このときのＮの値は、例えば、３３程度の値である。このＮの値は、予想される欠損の大きさによって決定される。欠損の大きさが大きい場合には、Ｎの値を大きくする必要がある。

なお、画素値を複数の画素の中間値に置換するかわりに、複数の画素の平均値等に置換してもよい。また、メディアンフィルターの代わりに、ローパスフィルター等を使用してもよい。

次に、減算処理部６３により、第１差分値に対し、オフセット値として、例えば、１０００を加算した後、オフセット値を加算後の第１差分値から、第１差分値に対してメディアンフィルターを適用した画素値を減算して差分値を演算する減算処理工程が実行される（ステップＳ７）。この減算処理後の画素値は、メディアンフィルター処理後の第１差分値として、記憶部７に記憶される。

しかる後、このメディアンフィルター処理後の第１差分値を利用し、欠損画素判定部６５により、減算処理後の画素値が突出した画素が、欠陥画素として判定される（ステップＳ８）。例えば、欠損判定に使用する閾値を１５０とし、減算処理後の画素値が１１５０以上の画素と、減算処理後の画素値が８５０以下の画素を、欠陥画素として判定する。

欠損画素として判定された画素については、欠損登録が実行される（ステップＳ９）。この欠損登録時には、欠損画素の位置が欠損マップに登録され、また、この欠損画素について補間処理がなされる。この補間処理時には、欠損画素の画素値をその周辺の画素値を利用して補完する。これにより、欠損画素が存在するフラットパネルディテクタ４を使用した場合においても、Ｘ線を正確に検出することが可能となる。

なお、上述したように、第１暗電流値と第１リーク電流値の差分値である第１差分値に対して、メディアンフィルターを利用したフィルター処理を行うのは、以下の理由による。すなわち、フラットパネルディテクタ４により検出されたＸ線画像の特性は、フラットパネルディテクタ４における検出素子の配列方向、すなわち、行あるいは列方向に依存する。特に、上述したフラットパネルディテクタ４により検出されたＸ線画像の画素値は、増幅器５４の特性等を含むデータバスライン５５の影響を強く受ける。このため、第１暗電流値と第１リーク電流値の差分値である第１差分値を求めたときに、その第１差分値がその画素の特性によるものなのかデータバスライン５５の影響によるものなのかが明確にならない。このため、データバスライン５５に沿った方向に対してメディアンフィルターを適用することにより、第１差分値からデータバスライン５５の特性の影響を除去して、その画素特有の第１暗電流値と、第１リーク電流値との差分値の変動を検出している。これにより、フラットパネルディテクタ４の特性を考慮した上で欠損画素の判定を行うことができる。このため、欠損画素をより正確に検出することが可能となる。

以上により、欠損画素の判定と欠損登録とが終了する。この後、このフラットパネルディテクタ４を使用してＸ線撮影が継続して実行される。そして、一定の時間が経過したときに（ステップＳ１０）、フラットパネルディテクタ４のキャリブレーションが実行される。このキャリブレーション時に、次の欠損検出が実行される。

次の欠損検出を行う場合には、最初に、第２暗電流値測定工程が実行される(ステップＳ１１）。この第２暗電流値測定工程においては、図１に示す画素値収集部６１により、フラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、図２および図３に示すスイッチング素子４６を順次オン状態としたときにデータバスライン５５により読み出される電荷信号に基づいて、各画素の画素値を第２暗電流値として順次測定する。この第２暗電流値も、各画素に対する変換膜４３の特性と各データバスライン５５の電気的特性とが複合された値となる。この第２暗電流値の測定は、第１暗電流値の測定同様、各画素毎に一定の撮影周期で行われる。そして、各画素の第２暗電流値により、図６（ａ）に示す複数フレームの画像ＤＦが取得される。

次に、アベレージング処理工程が実行される(ステップＳ１２）。このアベレージング処理工程においては、アベレージング部６２により、第２暗電流値による複数フレームの画像ＤＦをフレーム間で平均化する。すなわち、図６（ａ)に示すように、各フレームの画像ＤＦ毎に、同一画素（ｘ，ｙ）の画素値の平均値を求める。そして、この画素値の平均値を有する画像ＤＡを求める。この画像ＤＡ、すなわち、各画素における第２暗電流値の平均値は、記憶部７に記憶される。

次に、画素値収集部６１により、フラットパネルディテクタ４における変換膜４３にＸ線を照射していない状態で、図２および図３に示すスイッチング素子４６をオフ状態としたときにデータバスライン５５により読み出される電荷信号を、各画素に対応する第２リーク電流値として測定する(ステップＳ１３）。この第２リーク電流値の測定も、一定の撮影周期で行われる。そして、各画素の第２リーク電流値により、図６（ｂ）に示す複数フレームの画像ＬＦが取得される。なお、この第２リーク電流値も、各画素毎に異なる値ではなく、各データバスライン５５における各画素で共通する値である点が、第２暗電流値とは異なる。すなわち、この第２リーク電流値は、各データバスライン５５の電気的特性を示す値となる。

そして、再度アベレージング処理が実行される(ステップＳ１４）。このアベレージング処理工程においては、アベレージング部６２により、第２リーク電流値による複数フレームの画像ＬＦをフレーム間で平均化する。すなわち、図６(ｂ)に示すように、各フレームの画像ＬＦ毎に、同一画素（ｘ，ｙ）の画素値の平均値を求める。そして、この画素値の平均値を有する画像ＬＡを求める。この画像ＬＡ、すなわち、各画素における第２リーク電流値の平均値は、記憶部７に記憶される。

次に、図１に示す減算処理部６３により、減算処理が実行される(ステップＳ１５)。この減算処理時には、記憶部７に記憶した平均化された第２暗電流値から、平均化された第２リーク電流値を減算して差分値を演算する。この減算時においても、第２暗電流値に対し、オフセット値として、例えば、１０００を加算した後、オフセット値を加算後の第２暗電流値から第２リーク電流値を減算する。減算処理後の第２暗電流値と第２リーク電流値の差分値は、第２差分値として記憶部７に記憶される。

次に、メディアンフィルター処理工程が実行される（ステップＳ１６）。このメディアンフィルター処理工程においては、第２差分値による画像を利用し、図２および図３に示すデータバスライン５５方向の複数個の差分値に対して、その画素値を中間値に変換する１×Ｎのメディアンフィルターを適用する。

次に、減算処理部６３により、第２差分値に対し、オフセット値として、例えば、１０００を加算した後、オフセット値を加算後の第２差分値から、第２差分値に対してメディアンフィルターを適用した画素値を減算して差分値を演算する減算処理工程が実行される（ステップＳ１７）。この減算処理後の画素値は、メディアンフィルター処理後の第２差分値として、記憶部７に記憶される。

しかる後、このメディアンフィルター処理後の第２差分値を利用し、欠損画素判定部６５により、減算処理後の画素値が突出した画素が、欠陥画素として判定される（ステップＳ１８）。この場合においても、例えば、欠損判定に使用する閾値を１５０とし、減算処理後の画素値が１１５０以上の画素と、減算処理後の画素値が８５０以下の画素を、欠陥画素として判定する。

欠損画素として判定された画素については、欠損登録が実行される（ステップＳ１９）。この欠損登録時においても、欠損画素の位置が欠損マップに登録され、また、この欠損画素について補間処理がなされる。

次に、変換膜４３の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定する経時欠損画素判定工程を実行する（ステップＳ２０）。この経時欠損画素判定工程においては、減算処理部６３により、ステップＳ１７で得たメディアンフィルター処理後の第２差分値に対し、オフセット値として、例えば、１０００を加算した後、オフセット値を加算したメディアンフィルター処理後の第２差分値から、ステップＳ７で得たメディアンフィルター処理後の第１差分値を減算する。そして、欠損画素判定部６５により、経時欠損画素判定に使用する閾値を１０とし、この減算値が１０１０以上の画素と、減算値が９９０以下の画素を、変換膜４３の特性の経時的変化により生じた欠損画素として判定する。

このように、メディアンフィルター処理後の第１差分値とメディアンフィルター処理後の第２差分値とに基づいて、変換膜の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定することから、変換膜の特性の経時的な変化に起因する欠損を正確に検出することが可能となる。このため、例えば、第１差分値の測定をＸ線撮影装置の出荷時に行い、第２差分値の測定をＸ線撮影装置の一定期間使用後に行うことにより、出荷時から使用時までの変換膜の特性変化分だけを欠損として検出することが可能となる。

以上のように、この発明に係る欠損画素の判定方法によれば、各欠損検出工程においては通常の欠損画素が検出され、欠損登録がなされる。また、経時欠損画素判定工程においては、変換膜４３の特性の経時的変化により生じた欠損画素が検出される。なお、経時欠損画素判定工程で検出された欠損が補間可能な場合には、通常の欠損画素の場合と同様に、欠損登録がなされる。また、補間不可能な場合には、表示部１２にエラー表示等がなされる。

なお、上述した実施形態においては、フラットパネルディテクタ４により検出されたＸ線画像の特性は、フラットパネルディテクタ４におけるデータバスライン５５の影響を強く受けることから、データバスライン５５に沿った方向に対してメディアンフィルターを適用している。しかしながら、Ｘ線画像の特性が、ゲートバスライン５２の影響を強く受ける二次元アレイＸ線検出器に対しては、ゲートバスライン５２に沿った方向に対してメディアンフィルターを適用すればよい。

１ 被検者
２ テーブル
３ Ｘ線管
４ フラットパネルディテクタ
６ 制御部
７ 記憶部
８ Ｘ線管制御部
１１ 入力部
１２ 表示部
４１ ガラス基板
４２ ＴＦＴ
４３ 変換膜
４４ 共通電極
４５ 画素電極
４６ スイッチング素子
４７ 静電容量
５１ ゲートドライバ
５２ ゲートバスライン
５３ マルチプレクサ
５４ 増幅器
５５ データバスライン
６１ 画素値収集部
６２ アベレージング部
６３ 減算処理部
６４ メディアンフィルター部
６５ 欠損画素判定部

Claims (9)

1. Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号をデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を備えた二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記スイッチング素子を順次オン状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を各画素の暗電流値として測定する暗電流値測定工程と、
   前記スイッチング素子をオフ状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号をリーク電流値として測定するリーク電流値測定工程と、
   前記各画素の暗電流値と前記リーク電流値の差分値を演算する差分値演算工程と、
   前記差分値演算工程で演算した差分値に基づいて、欠損画素を判定する欠損判定工程と、
   前記欠損判定工程で欠損画素と判定された画素を登録する欠損登録工程と、
   を備えたことを特徴とする二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
2. 請求項１に記載の二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記欠損判定工程においては、前記差分値演算工程で得た差分値と、この差分値に対して前記データバスライン方向の複数個の画素にフィルターを適用した画素値とを比較することにより、欠損画素を判定する二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
3. 請求項２に記載の二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記フィルターは、前記データバスライン方向のＮ個（ただし、Ｎ＞１）の差分値に対して、各差分値を前記複数の差分値の中間値に変換する１×Ｎのメディアンフィルターである二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の欠損画素の検出方法において、
   前記欠損登録工程においては、前記欠損判定工程で欠損画素と判定された画素に対して補間処理を行う二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
5. Ｘ線に感応し入射Ｘ線量に対応した電荷信号を出力する変換膜と、前記変換膜の表面に画素に対応して行列状に配置された複数の画素電極と、前記各画素電極に各々接続された電荷信号を蓄積する複数の蓄積容量と、前記画素電極に接続されたスイッチング素子と、信号の読み出し時にゲートバスラインを介して各スイッチング素子を順次オンとするゲートドライバと、前記各蓄積容量に蓄積された電荷信号をデータバスラインを介して読み出すデータ集積部と、を備えた二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記スイッチング素子を順次オン状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を各画素の第１暗電流値として測定する第１暗電流値測定工程と、
   前記スイッチング素子をオフ状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を第１リーク電流値として測定する第１リーク電流値測定工程と、
   前記各画素の第１暗電流値と前記第１リーク電流値の差分値を第１差分値として演算する第１差分値演算工程と、
   一定時間経過後に、前記変換膜にＸ線を照射していない状態で、前記スイッチング素子を順次オン状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を各画素の第２暗電流値として測定する第２暗電流値測定工程と、
   前記スイッチング素子をオフ状態としたときに前記データバスラインにより読み出される電荷信号を第２リーク電流値として測定する第２リーク電流値測定工程と、
   前記各画素の第２暗電流値と前記第２リーク電流値の差分値を第２差分値として演算する第２差分値演算工程と、
   前記第１差分値と前記第２差分値とに基づいて、変換膜の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定する経時欠損判定工程と、
   を備えたことを特徴とする二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
6. 請求項５に記載の二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記第１差分値演算工程の後に、前記第１差分値と、この第１差分値に対して前記データバスライン方向の複数個の画素にフィルターを適用した画素値との差分値を演算する第１フィルター工程を実行するとともに、
   前記第２差分値演算工程の後に、前記第２差分値と、この第２差分値に対して前記データバスライン方向の複数個の画素にフィルターを適用した画素値との差分値を演算する第２フィルター工程を実行し、
   前記経時欠損判定工程においては、前記第１フィルター工程で得た差分値と前記第２フィルター工程で得た差分値とを比較することにより、変換膜の特性の経時的変化により生じた欠損画素を判定する二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
7. 請求項６に記載の二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記フィルターは、前記データバスライン方向のＮ個（ただし、Ｎ＞１）の差分値に対して、各差分値を前記複数の差分値の中間値に変換する１×Ｎのメディアンフィルターである二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
8. 請求項７に記載の二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記第１フィルター工程で演算した差分値に基づいて欠損画素を判定する第１欠損判定工程と、
   前記第１欠損判定工程で欠損画素と判定された画素を登録する第１欠損登録工程と、
   をさらに備える二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。
9. 請求項７に記載の二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法において、
   前記第２フィルター工程で演算した差分値に基づいて欠損画素を判定する第２欠損判定工程と、
   前記第２欠損判定工程で欠損画素と判定された画素を登録する第２欠損登録工程と、
   をさらに備える二次元アレイＸ線検出器における欠損画素の検出方法。

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