JP5483832B2

JP5483832B2 - 放射線撮影制御装置および方法

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Description

本発明は、放射線撮影画像を行う放射線撮影装置を制御するものに関する。

一般に、放射線を撮像するための撮像部を有する放射線撮像装置は、医療用放射線撮影や工業用非破壊放射線撮影などで使用されている。

初期の性能を維持した状態で放射線撮像装置を使用するには、経時的に変化する撮像部の特性を較正（以下、キャリブレーションと呼ぶ）することが必要であり、キャリブレーション作業は、通常、使用者（例えば、病院に勤務する放射線技師など）が実施する。また、キャリブレーション作業の頻度は施設ごとの運用ルールに任されているのが現状である。すなわち、施設の運用ルールにより、毎日始業時に実施する施設もあれば、半年もしくは一年に一度の割合で実施する施設もある。

ここで、キャリブレーション作業の一例として、ゲインばらつきを補正するための補正画像を取得するケースを説明する。ゲインばらつきを補正するための補正画像を取得する場合、まず使用者は放射線源（Ｘ線管）と撮像部を適正な位置に配置する。適正な位置とは、例えば、放射線源（Ｘ線管）から放射される放射線が撮像部の全体に照射される位置である。次に使用者は放射線の発生に係わる管電圧や管電流を適切な値に設定し、実際に放射線を撮像部に向かって照射する。この際、対象物（被写体）は置かずに照射を行う。

この照射で検出された放射線量を画像データとして撮像化し、画像処理することにより、ゲインばらつきを補正するための補正画像が取得される。

なお、対象物（被写体）を置かずに撮影された画像は、一般的にゲイン画像または白画像と呼ばれる（以下、ゲイン画像と呼ぶ）。

上記のような撮像部のキャリブレーション方法は、特許文献１に開示されている。特許文献１にも開示されているが、キャリブレーション時に対象物（被写体）を置かずに撮影し、そのゲイン画像を取得する場合、複数枚（通常４枚程度）のゲイン画像が取得される。その理由は、ゲイン画像に含まれるランダムノイズを軽減するためである。すなわち、複数枚のゲイン画像を取得し、平均化することでゲイン画像に含まれるランダムノイズを軽減することが行われている。この平均化によるランダムノイズの軽減は精度の良い補正画像を作成するためには必須の処理と言える。

この補正画像は対象物（被写体）を撮影する通常の撮影を行った場合などに、ゲイン補正用の補正画像として使用される。具体的には、撮影された撮影画像を補正画像で減算することで撮影画像のゲインばらつきを補正する。よって、精度が悪い（ランダムノイズが多く含まれる）補正画像を使用してゲイン補正を行うと、ゲイン補正後の撮影画像にアーチファクトが残り、良好な撮影画像を得ることは出来ない。したがって、キャリブレーション時には、より精度の良い補正画像を作成することが重要である。
特開２００１−３５１０９１

上述したように、従来技術による補正画像の作成では、あらかじめ設定された撮影数のゲイン画像を取得し、平均化することでランダムノイズを軽減していた。しかし、より精度の良い補正画像を作成するためには、キャリブレーション時の撮影形態（放射線の線量など）を考慮すべきである。その理由は、撮影形態によってゲイン画像に含まれるランダムノイズの量が変動するからである。よって、従来技術では、補正画像を取得するために、必要以上に多い撮影回数を設定して、放射線撮影装置の寿命を縮めてしまうことがあった。また、必要な補正の精度が得られないほど少ない撮影回数を設定してしまうこともあった。

また、通常、４回程度の撮影を行い４枚のゲイン画像を取得するが、４回という撮影回数はキャリブレーション時に使用者が手作業で設定していることが多い。しかし、４回という撮影回数がゲイン画像のランダムノイズを軽減するために十分であるか、不十分であるかは使用者には不明であり、何を指標として撮影回数を設定すれば良いかも不明瞭であった。

そのため、従来は使用者の経験則から撮影回数を判断し、設定していた。

以上の課題を鑑み、本発明は、放射線撮影装置のキャリブレーションを行うために適切な撮影回数を設定することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、放射線撮影を行う放射線撮影装置を制御する放射線撮影制御装置であって、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる第一の補正画像を取得する取得手段と、前記第一の補正画像の統計量に基づき、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる第二の補正画像の撮影数を変更する変更手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、放射線撮影装置のキャリブレーションを行うために適切な撮影回数を設定することが出来る。

（第一の実施形態）
以下、本実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態における放射線撮影装置および放射線撮影制御装置の機能構成図である。以下で、各構成を説明する。

１０１は、放射線源（Ｘ線管）および放射線照射のための高電圧を発生する高電圧発生装置から構成される放射線発生装置１０１である。

１０２は、放射線発生装置１０１の放射線照射のタイミング、すなわち、放射線撮影を制御するための撮影制御部１０２である。したがって、放射線発生装置１０１は撮影制御部１０２の指示に基づき放射線照射の開始と停止の動作が行われる。撮影制御部は、放射線発生装置１０１を制御する制御手段として機能する。

１０３は、放射線を撮像する撮像部１０３である。撮像部１０３は、放射線を検出可能な放射線検出センサなどから構成される。したがって、放射線発生装置１０１から照射された放射線は撮像部１０３により放射線撮影画像を示す映像信号に変換される。

１０４は、撮像部１０３からの映像信号に基づく放射線撮影画像のデータを記憶する画像記憶部１０４である。画像記憶部１０４は、画像データを記憶するためのハードディスクや半導体素子などの記録媒体から構成される。

１０５は、撮影画像のキャリブレーションを行う際に必要な補正画像の撮影数（撮影枚数）を判定し、必要な補正画像の撮影数を撮影制御部１０２に通知する判定部１０５である。判定部１０５は、判定処理を行うためのプログラムが格納されたＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、判定処理を行うためのプログラムを実行するＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）などから構成される。判定部１０５は、補正画像の撮影数を変更する変更手段として機能する。

１０６は判定部１０５がキャリブレーションを行う際に必要な補正画像の撮影数を判定する際の撮影形態を入力する撮影形態入力部１０６である。撮影形態入力部は、一般的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の入力装置と同様に、キーボード、マウスなどの入力装置から構成され、撮影形態を取得する取得手段として機能する。撮影形態入力部１０６で入力された撮影形態のデータは、判定部１０５に送信される。判定部１０５は、送信された条件のデータに基づき、撮影画像のキャリブレーションを行う際に必要な補正画像の撮影数を判定し、撮影制御部１０２に通知する。撮影制御部１０２は、通知された必要な補正画像の撮影数だけ放射線撮影を行うように、放射線発生装置１０１の放射線照射の開始と停止とを制御する。尚、図１の機能構成図で示される各機能の一部は、一般的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）およびコンピュータプログラムで代替可能である。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体で提供することも可能である。

次に、撮影形態入力部１０６で入力される条件および判定部１０５の判定の例を説明する。

本実施形態では、判定部１０５が、撮影形態入力部１０６で入力された条件に応じて、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数を変更する。あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影枚数は、４枚とする。４枚の撮影枚数は、静止画用の補正画像として一般的に設定されている枚数である。撮影形態入力部１０６に入力される撮影形態として、以下の七つの撮影形態を規定している。ただし、本発明で規定可能な撮影形態は七つの撮影形態に限定されるものではなく、他の撮影形態もしくはそれらの組み合わせを用いることも可能である。

（撮影形態１）撮影形態１は、放射線撮影を行う際の放射線量を示す。一般的には、放射線撮影に用いる線量が多いほどランダムノイズの発生量が多くなる。しかしながら、放射線撮影に用いる線量に対するランダムノイズの割合は相対的に低下するため、必要な補正画像の撮影数が少なくなる。従って、撮影形態入力部１０６で入力された放射線量があらかじめ設定された範囲よりも多い場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を少なくする。逆に、撮影形態入力部１０６で入力された放射線量があらかじめ設定された範囲よりも少ない場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を多くする。本実施形態では、補正画像の撮影数と放射線量とを反比例させる。よって、例えば、一般的な静止画撮影に用いられる放射線量の倍の放射線量で撮影を行う場合、補正画像の枚数は、あらかじめ設定された４枚の半分の２枚となる。逆に、一般的な静止画撮影に用いられる放射線量の半分の放射線量で撮影を行う場合、補正画像の枚数は、あらかじめ設定された４枚の倍の８枚となる。

（撮影形態２）撮影形態２は、放射線撮影の種類を示す。放射線撮影の種類とは、例えば、静止画撮影、動画撮影などである。本実施形態では放射線撮影の種類として、静止画撮影と動画撮影との内、いずれか一つを選択するものとする。放射線撮影の種類が静止画撮影である場合、放射線画像一枚あたりの放射線量は動画撮影の場合よりも多くなる。よって、必要な補正画像の撮影数は少なくなる。従って、撮影形態入力部１０６で入力された放射線撮影の種類の設定条件が静止画撮影である場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数を変更しない。逆に、撮影形態入力部１０６で入力された放射線撮影の種類の設定条件が動画撮影である場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を多くする。一般的に、動画像一枚あたりの放射線量は静止画像の半分程度であるため、補正画像の枚数を倍の８枚を設定する。ただし、慣例的に動画像に対する補正画像の枚数は１０枚を設定することも多いため、慣例通りに、動画像に対する補正画像の枚数を１０枚に設定しても良い。

（撮影形態３）撮影形態３は、補正画像の種類を示す。補正画像の種類とは、例えば、静止画撮影用の補正画像、動画撮影用の補正画像などである。本実施形態では補正画像の種類として、静止画撮影用の補正画像と動画用撮影用の補正画像との内、いずれか一つを選択するものとする。補正画像の種類が静止画撮影用の補正画像である場合、補正対象となる静止画像に発生しているランダムノイズは動画画像よりも少なくなるので、必要な補正画像の撮影数は少なくなる。よって、撮影形態入力部１０６で入力された補正画像の種類が静止画撮影用の補正画像である場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数を変更しない。逆に、撮影形態入力部１０６で入力された補正画像の種類が動画画撮影用の補正画像である場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を多くする。多くする撮影数は、撮影形態２と同様である。

（撮影形態４）撮影形態４は、放射線撮影のフレームレートを示す。放射線撮影を行う際のフレームレートが低いほど、放射線画像一枚あたりにおける放射線量が多くなり、必要な補正画像の撮影数は少なくなる。一般的なフレームレートとしては、６０ｆｐｓ、３０ｆｐｓ、１５ｆｐｓ、７．５ｆｐｓ、５ｆｐｓ、１ｆｐｓなどがある。本実施形態では、６０ｆｐｓ、３０ｆｐｓを高フレームレート、１５ｆｐｓ、７．５ｆｐｓを中フレームレート、５ｆｐｓ、１ｆｐｓを低フレームレートとして分類する。撮影形態入力部１０６で入力されたフレームレートが高フレームレートである場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像を多くする。撮影形態入力部１０６で入力されたフレームレートが中フレームレートである場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数を変更しない。また、撮影形態入力部１０６で入力されたフレームレートが低フレームレートである場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を少なくする。

（撮影形態５）撮影形態５は、加算読み出しの有無を示す。放射線撮影を行う際には、処理の高速化のために加算読み出しを行うことがある。通常の読み出しでは、撮像部１０３を構成する１画素から画像データの１画素を検出する。加算読み出しでは、例えば、撮像部１０３を構成する２×２画素から画像データの１画素を検出する。一般的に、加算読み出しでは高速な読み出しが可能になるが、取得される画像データは粗くなる。加算読み出しを行う場合、放射線の線量を低く設定することが多く、必要な補正画像の撮影数は多くなる。よって、撮影形態入力部１０６で加算読み出し有りが入力された場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を多くする。また、加算読み出しが、４×４画素読み出し、８×８画素読み出し、１６×１６画素読み出しになるに従い、必要な補正画像の撮影数を更に多くする。逆に、撮影形態入力部１０６で加算読み出し無しが入力された場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数を変更しない。

（撮影形態６）撮影形態６は、グリッドの有無を示す。一般的に、グリッドを用いて放射線撮影を行う場合、撮像部１０３に到達する放射線が減少するため、放射線の線量を高く設定することが多い。よって、撮影形態入力部１０６でグリッド有りが入力された場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を多くする。逆に、撮影形態入力部１０６でグリッド無しが入力された場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数を変更しない。

（撮影形態７）撮影形態７は、放射線源と撮像部１０３との距離の条件である。一般的に、放射線源と撮像部１０３との距離が小さい場合、撮像部１０３に到達する放射線量が多くなり、必要な補正画像の撮影数は少なくなる。

よって、撮影形態入力部１０６で入力された放射線源と撮像部１０３との距離があらかじめ設定された距離よりも小さい場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数よりも必要な補正画像の撮影数を少なくする。逆に、撮影形態入力部１０６で入力された放射線源と撮像部１０３との距離があらかじめ設定された距離よりも大きい場合、判定部１０５は、あらかじめ設定された必要な補正画像の撮影数を変更しない。

以上のように、入力された撮影形態に応じて補正画像の撮影数を変更することにより、補正に必要な補正画像の撮影数を適切に設定することが出来る。上記設定された撮影数に従い、補正画像を取得すれば、放射線撮影画像に対してより適切な補正を行うことが出来る。

尚、本実施形態では、撮影形態入力部１０６で入力された撮影形態に基づき、必要な補正画像の撮影数を変更したが、入力された撮影形態に加えて画像記憶部１０４に記録された画像を解析することにより、必要な補正画像の撮影数を変更しても良い。

（第二の実施形態）
第一の実施形態では入力された撮影形態に基づき必要な補正画像の撮影数を変更していた。本実施形態では放射線画像を解析することにより算出された統計量もしくは統計量から算出された比較値が、目標値となる目標精度に達したか否かの判定に基づき放射線撮影を制御する。尚、本実施形態では、統計量は補正画像の画素値の分布から算出される分散もしくは標準偏差である。分散もしくは標準偏差は、補正画像に発生しているランダムノイズの多さを示すことができる。本実施形態では、算出された統計量もしくは比較値が目標精度を下回ったときに目標精度に達したと判定することが出来るものとする。

図２は、本実施形態における放射線撮影装置の機能構成図である。以下で、第一の実施形態における機能構成を示した図１と異なる点について説明する。

２０１は、画像記憶部１０４に記憶された放射線撮影画像に対して画像処理を行う画像処理部２０１である。画像処理部２０１は、放射線撮影画像に対して画像処理を行い、放射線撮影画像の分散や標準偏差などによる統計量を算出する。画像処理部２０１は、画像処理を行うためのプログラムが格納されたＲＡＭ、画像処理を行うためのプログラムを実行するＣＰＵなどから構成される。

２０２は、撮影形態入力部１０６から入力された撮影形態に基づき必要な目標精度を決定する目標精度決定部２０２である。目標精度決定部２０２は、目標精度を決定するためのプログラムが格納されたＲＡＭ、目標精度を決定するためのプログラムを実行するＣＰＵなどから構成される。

本実施形態では、目標精度決定部２０２は、撮影形態入力部１０６で入力された撮影形態に基づき、あらかじめ設定された目標精度を変更する。撮影形態入力部１０６に入力される撮影形態は、第一の実施形態と同様の七つの撮影形態である。ただし、第一の実施形態と同様に、本発明の条件は七つの撮影形態に限定されるものではない。撮影形態入力部１０６に入力される撮影形態が、放射線量が多くなるとみなされる撮影形態である場合、ランダムノイズの影響は相対的に低下するため、目標精度決定部２０２はあらかじめ設定された目標精度を高くする。目標精度を高くすることによって、目標精度に達するために必要な補正画像は少なくなる。逆に、撮影形態入力部１０６に入力される撮影形態が、放射線量が少なくなるとみなされる撮影形態である場合、ランダムノイズの影響は相対的に高くなるため、目標精度決定部２０２はあらかじめ設定された目標精度を低くする。目標精度を低くすることによって、目標精度に達するためには、多くの補正画像が必要になる。

判定部１０５は、画像処理部２０１で算出された統計量が目標精度決定部２０２で決定された目標精度を下回ったか否かを判定する。目標精度を下回っていない場合、十分な数の補正画像が取得されていないとみなすことができるため、撮影制御部１０２に放射線撮影を行う旨の指示を行う。目標精度を下回った場合、十分な数の補正画像が取得されたとみなすことができるため、撮影制御部１０２に放射線撮影の指示は行わずに補正画像取得の処理を終了させる。

以上が、機能構成を示した図１と異なる点である。尚、図２の機能構成図で示される各機能の一部は、一般的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）およびコンピュータプログラムで代替可能である。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体で提供することも可能である。次に、本実施形態における四つの判定処理の詳細を説明する。

（第一の判定方法）
図３は、目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第一の判定方法を示す図である。図３では、目標精度が１．０に設定されており、撮影されたゲイン画像の平均画像の統計量と目標精度が比較されている。尚、ゲイン画像とは被写体がいない状態で放射線撮影を行うことにより取得された画像であり、一般的に補正画像として用いられる。図３に示されているように、ゲイン画像の撮影数が多くなるに従い統計量は小さくなり、５枚目で統計量が目標精度に達している。このように目標精度に達するまでゲイン画像の取得を繰り返すことによって、必要な撮影数の補正画像を取得することが出来る。

図４は、図３で示した第一の判定方法の処理フローを示す図である。以下に、処理の詳細を説明する。
（ステップ４０１）ステップ４０１では、ユーザーから補正画像取得の指示を受けて放射線撮影装置がゲイン画像の取得を開始する。
（ステップ４０２）ステップ４０２では、判定部１０５がゲイン画像の撮影数を表すパラメータであるＮを１に設定する。
（ステップ４０３）ステップ４０３では、撮影制御部１０２が放射線発生装置１０１に放射線を照射させ、Ｎ枚目のゲイン画像を取得する。取得されたＮ枚目のゲイン画像は、画像記憶部１０４に記憶され、画像処理部２０１は画像記憶部１０４に記憶されたＮ枚目のゲイン画像を取得する。例えば、Ｎが１である場合、図３に示すｉ１のゲイン画像が取得され、Ｎが２である場合、図３に示すｉ２のゲイン画像が取得される。
（ステップ４０４）ステップ４０４では、画像処理部２０１がステップ４０３で取得されたゲイン画像の平均画像を作成する。尚、Ｎが１である場合、平均画像を作成することができないため、ｉ１のゲイン画像を平均画像とする。
（ステップ４０５）ステップ４０５では、ステップ４０４で作成された平均画像の統計量を算出する。前述したように、本実施形態における統計量は標準偏差もしくは分散である。
（ステップ４０６）ステップ４０６では、判定部１０５がステップ４０５で算出された統計量が目標精度を下回るか否かを判定する。目標精度を下回っていないと判定された場合、ゲイン画像を更に取得するために、ステップ４０７に処理を進める。目標精度を下回っていると判定された場合、補正に必要な数のゲイン画像が取得されたと判定することができるため、ステップ４０８に処理を進める。
（ステップ４０７）ステップ４０７では、判定部１０５がゲイン画像の撮影数を表すパラメータであるＮに１を加算する。Ｎに１を加算した後、再びステップ４０３に処理を進め、ゲイン画像の取得を行う。
（ステップ４０８）ステップ４０８では、ステップ４０６で補正に十分な数のゲイン画像が取得されたと判定されているため、放射線撮影装置はゲイン画像の取得を終了する。

以上、ステップ４０１からステップ４０８までの処理を行うことにより、補正に必要な数だけゲイン画像を取得することが出来る。

（第二の判定方法）
図５は、目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第二の判定方法を示す図である。図５では、目標精度が０．１に設定されており、撮影されたゲイン画像の平均画像の統計量の差分値と目標精度とが比較されている。図５に示されているように、ゲイン画像の撮影数が多くなるに従い統計量の差分値は小さくなり、６枚目で統計量の差分値が目標精度に達している。このように目標精度に達するまでゲイン画像の取得を繰り返すことによって、必要な撮影数の補正画像を取得することが出来る。

図６は、図５で示した第二の判定方法の処理フローを示す図である。以下に、処理の詳細を説明する。尚、第二の判定方法の処理のステップ６０１からステップ６０５までの処理は、第一の判定方法の処理のステップ４０１からステップ４０５までの処理と同じである。また、ステップ６０７はステップ４０７に、ステップ６０９はステップ４０６に、ステップ６１０はステップ４０８にそれぞれ対応している。従って、以下では第一の判定方法と異なるステップ６０６とステップ６０８との処理を説明する。
（ステップ６０６）ステップ６０６では、判定部１０５が、撮影数を表すパラメータであるＮが２以上であるか否かを判定する。Ｎが２以上である場合、統計量の差分値を算出するために、ステップ６０８へ処理を進める。Ｎが２以上でない場合、統計量の差分値を算出することができないため、更にゲイン画像を取得するために、ステップ６０７へ処理を進める。
（ステップ６０８）ステップ６０８では、画像処理部２０１がステップ６０５で算出された統計量の差分を算出する。統計量の差分を算出した後、統計量の差分が目標精度を下回っているか否かを判定するためにステップ６０９へ処理を進める。

以上、ステップ６０１からステップ６１０までの処理を行うことにより、補正に必要な数だけゲイン画像を取得することが出来る。

（第三の判定方法）
図７は、目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第三の判定方法を示す図である。図７に示す第三の判定方法は、ランダムノイズの分散を算出し、ランダムノイズの分散が所定の減少傾向で減少した場合に目標精度に達する撮影数を算出するものである。具体的な処理としては、まず、ｉ１のゲイン画像の統計量と、ｉ１のゲイン画像とｉ２のゲイン画像との平均画像の統計量を算出する。第三の判定方法における統計量を分散とすると、それぞれの分散には、ランダムノイズに起因する分散とＦＰＮ（ＦｉｘｅｄＰａｔｔｅｒｎＮｏｉｓｅ）と呼ばれる固定ノイズとが含まれる。一般的に、撮影形態が同じであれば、所定の画像におけるＦＰＮの分散（固定ノイズ）の量および分布は同じになる。同様に、ランダムノイズも分布は異なるが発生する量は同じになる。従って、平均化処理により、平均画像のランダムノイズに起因する分散はｉ１のゲイン画像のランダムノイズに起因する分散の半分になる（図７の７０２）。よって、ｉ１のゲイン画像の分散と、ｉ１のゲイン画像とｉ２のゲイン画像との平均画像の分散との差分を算出することにより、ランダムノイズに起因する分散を算出することが出来る。（図７の７０４）。ランダムノイズに起因する分散を算出することが出来れば、所定の減少傾向で減少した場合に目標精度に達する撮影数を算出することが出来る。２枚のゲイン画像によるランダムノイズの減少は、２乗成分を削除すると、√２／２である。以下、同様に３枚、４枚、５枚とゲイン画像が増えるに従い、ランダムノイズの量は√３／３、１／２、√５／５と減少していく。よって、目標精度に達する撮影数を算出することが出来る。

図８は、図７で示した第三の判定方法の処理フローを示した図である。以下に、処理の詳細を説明する。尚、第三の判定方法の処理のステップ８０１からステップ８０５までの処理は、第一の判定方法の処理のステップ４０１からステップ４０５までの処理と同じである。また、ステップ８０７はステップ４０７の処理と同じである。

従って、以下では第一の判定方法と異なるステップ８０６およびステップ８０８からステップ８１３までの処理を説明する。
（ステップ８０６）ステップ８０６では、判定部１０５が、撮像撮影数を表すパラメータであるＮが２であるか否かを判定する。Ｎが２である場合、目標精度を下回るために必要な撮影数を算出することが出来るため、ステップ８０８に処理を進める。Ｎが２ではない場合、目標精度を下回るために必要な撮影数を算出することが出来ないため、ステップ８０７に処理を進める。
（ステップ８０８）ステップ８０８では、画像処理部２０１が、標準偏差σ_Ｒを算出するとともに、目標精度を下回るために必要な撮影数Ｍを決定する。標準偏差σ_Ｒは、図７の７０４の式により算出することが可能である。前述したように、ランダムノイズの量は√３／３、１／２、√５／５と減少していくので、標準偏差σ_Ｒと目標精度から目標精度を下回るために必要な撮影数Ｍを算出することが出来る。
（ステップ８０９）ステップ８０９では、画像処理部２０１の処理結果を受けて、判定部１０５が、目標精度を下回るために必要な撮影数Ｍを設定する。
（ステップ８１０）ステップ８１０では、判定部１０５が、撮像撮影数を表すパラメータであるＮに１を加算する。加算後、処理をステップ８１１に進める。
（ステップ８１１）ステップ８１１では、撮影制御部１０２が放射線発生装置１０１に放射線を照射させ、Ｎ枚目のゲイン画像を取得する。
（ステップ８１２）ステップ８１２では、判定部１０５が、撮像撮影数を表すパラメータであるＮと目標精度を下回るために必要な撮影数Ｍとが等しいか否かを判定する。等しい場合、目標精度を下回るために必要な撮影数がそろったと判定し、ステップ８１２に処理を進める。等しくない場合、目標精度を下回るために撮影数が足りないとみなし、ステップ８０９に処理を戻す。
（ステップ８１３）ステップ８１３では、ステップ８１２で目標精度を下回るために必要な撮影数がそろったと判定されているため、放射線撮影装置はゲイン画像の取得を終了する。

以上が、第三の判定方法の処理である。第三の判定方法を用いることにより、ゲイン画像を取得するごとに統計量を算出する必要はなく、処理を高速化することが可能である。

（第四の判定方法）
図９は、目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第四の判定方法を示す図である。図９に示す第四の判定方法は、第三の判定方法と同様の方法によりランダムノイズの分散を算出し、算出されたランダムノイズの差分が目標精度を下回るまでゲイン画像を取得する。

図１０は、図９で示した第四の判定方法の処理フローを示した図である。以下に、処理の詳細を説明する。第四の判定方法の処理のステップ１００１から１００５までの処理は、第一の判定の処理のステップ４０１からステップ４０５までの処理と同じである。また、ステップ１００７は、ステップ４０７の処理と同じである。

従って、以下では第一の判定方法と異なるステップ１００６およびステップ１００８からステップ１０１０までの処理を説明する。
（ステップ１００６）ステップ１００６では、判定部１０５が、撮影数を表すパラメータであるＮが２以上であるか否かを判定する。Ｎが２以上である場合、標準偏差σ_Ｒを算出することが可能であるため、処理をステップ１００８に進める。Ｎが２以上でない場合、標準偏差σ_Ｒを算出することができないため、ステップ１００７に処理を進める。
（ステップ１００８）ステップ１００８では、画像処理部２０１が、標準偏差σ_Ｒの差分を算出する。標準偏差σ_Ｒの差分は、図９で示した方法により算出可能である。
（ステップ１００９）ステップ１００９では、判定部１０５が、ステップ１００８で算出された差分が目標精度を下回るか否かを判定する。目標精度を下回っていると判定された場合、ステップ１０１０に処理を進める。目標を下回っていないと判定された場合、ステップ１００７に処理を進める。
（ステップ１０１０）ステップ１０１０では、ステップ８１２で算出された差分が目標精度を下回っていると判定されているため、放射線撮影装置はゲイン画像の取得を終了する。

以上、説明したように、第四の判定方法を用いることにより、より高精度に判定処理を行うことが出来る。

以上で説明したように、第一の実施形態および第二の実施形態によれば、撮影形態に基づきキャリブレーションに必要な補正画像の撮影数を設定することにより、補正後の撮影画像におけるアーチファクトを軽減させ、高画質な画像提供が可能となる。また、使用者が経験則で設定していたキャリブレーション時における補正画像の撮影数を適切かつ自動で設定することが可能になる。よって、使用者の設定の手間を省き、不要な放射線撮影を減らすことが出来るので使用者の放射線被曝を抑え、更には放射線源（Ｘ線管）の寿命を長くすることが出来る。

第一の実施形態における放射線撮影装置の機能構成図である。第二の実施形態における放射線撮影装置の機能構成図である。目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第一の判定方法を示す図である。第一の判定方法の処理フローを示す図である。目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第二の判定方法を示す図である。第二の判定方法の処理フローを示す図である。目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第三の判定方法を示す図である。第三の判定方法の処理フローを示す図である。目標精度決定部２０２により決定された目標精度を用いた第四の判定方法を示す図である。第四の判定方法の処理フローを示す図である。

符号の説明

１０１放射線発生装置
１０２撮影制御部
１０３撮像部
１０４画像記憶部
１０５判定部
１０６撮影形態入力部

Claims

放射線撮影を行う放射線撮影装置を制御する放射線撮影制御装置であって、
前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる複数のゲイン画像を取得する取得手段と、
前記複数のゲイン画像における第一のゲイン画像と第二のゲイン画像の統計量に基づき、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる前記ゲイン画像の撮影数を変更する変更手段とを備えることを特徴とする放射線撮影制御装置。
更に、前記変更手段で変更された撮影数の前記ゲイン画像を前記放射線撮影装置に取得させる制御手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影制御装置。
前記変更手段は、前記第一のゲイン画像と前記第二のゲイン画像の統計量と前記放射線撮影装置が放射線撮影を行う際の撮影形態とに基づき、あらかじめ設定された撮影数を変更することを特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の放射線撮影制御装置。
前記撮影形態は、放射線の線量、静止画撮影もしくは動画撮影のいずれかを示す放射線撮影の種類、静止画撮影用もしくは動画撮影用のいずれかを示すゲイン画像の種類、フレームレート、加算読み出しの有無、グリッドの有無、前記放射線撮影装置における放射線源と撮像部との距離の少なくともいずれか一つを示すことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影制御装置。
放射線撮影を行う放射線撮影装置を制御する放射線撮影制御方法であって、取得手段が、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる複数のゲイン画像を取得する取得工程と、
変更手段が、前記複数のゲイン画像における第一のゲイン画像と第二のゲイン画像の統計量に基づき、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる前記ゲイン画像の撮影数を変更する変更工程とを備えることを特徴とする放射線撮影制御方法。
コンピュータを、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる複数のゲイン画像を取得する取得手段と、
前記複数のゲイン画像における第一のゲイン画像と第二のゲイン画像の統計量に基づき、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる前記ゲイン画像の撮影数を変更する変更手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
コンピュータを、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる複数のゲイン画像を取得する取得手段と、前記複数のゲイン画像における第一のゲイン画像と第二のゲイン画像の統計量に基づき、前記放射線撮影装置で取得される放射線撮影画像を補正するために用いられる前記ゲイン画像の撮影数を変更する変更手段として機能させるためのコンピュータプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。