JP5561938B2 - 放射線撮影装置及びその処理方法、放射線撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮影装置及びその処理方法、放射線撮影システムに関する。

対象物に放射線（例えば、Ｘ線）を照射し、当該対象物を透過した放射線の強度分布を検出して対象物の放射線画像を撮影する放射線撮影装置が知られている。このような放射線撮影装置では、放射線画像を撮影するため、センサを備えている。センサは、例えば、ガラス基板などの絶縁基板で構成される。その基板上に変換素子及びスイッチ素子（ＴＦＴ）等で構成される撮像素子を２次元状に複数配列したフラットパネル型のエリアセンサがある。

放射線撮影装置では、Ｘ線等の放射線を変換素子により電荷に変換し、ＴＦＴをマトリクス駆動する。これにより、撮像素子に蓄積された電荷に基づく電気信号が読み出され、その結果に基づく被写体画像（放射線画像）が得られる。この放射線画像（すなわち、読み出された電気信号）には、エリアセンサや読出回路等で発生したオフセット成分が含まれている。放射線を照射して撮影した画像には、上述のオフセット成分が含まれているため、オフセット補正を実施し、撮影により得られた画像からオフセット成分を取り除く必要がある。

オフセット補正は、大きく分けて２つの方法が知られている。第１のオフセット補正方法としては、オフセット補正用画像を予め取得しておき、そのデータを用いて補正する方法が挙げられる。この方法では、エリアセンサに放射線又はそれに基づく光が入射されていない状態で撮像素子に蓄積された電荷に基づく電気信号をエリアセンサから読み出す。これにより、オフセット補正用画像を取得する。オフセット補正用画像は、メモリに記憶する。そして、放射線等を用いた撮影時には、このメモリに記録したオフセット補正用画像を用いて、撮影により得られた放射線画像からオフセット成分を取り除く。

第１のオフセット補正方法では、オフセット補正用画像を撮影の度に取得する必要がないため、迅速な撮影という点では有利である。しかし、一般に、フラットパネル型のエリアセンサにおけるオフセット成分は、時間的変化、温度的変化、残像（前フレームの光履歴による影響）、欠陥画素の変化等の要因を受けることが知られている。そのため、オフセット成分に変化が生じる場合があり、第１のオフセット補正方法では、補正が不十分であるといえる。例えば、オフセット補正が却って放射線画像の画質を低下させてしまう場合がある。

そこで、第２のオフセット補正方法として、放射線画像の撮影を行なう度にオフセット補正用画像を取得する技術が提案されている。この方法では、放射線画像の撮影の後、エリアセンサに放射線又はそれに基づく光が入射されていない状態でオフセット補正用画像を取得する。そして、この撮影の度に取得されたオフセット補正用画像を用いて、放射線画像からオフセット成分を取り除く。第２のオフセット補正方法では、撮影の度にオフセット補正用画像を取得するため、比較的時間がかかる。そこで、特許文献１には、一部の撮像素子のみを部分的に駆動し、オフセット補正用画像の取得時間を短くする技術が提案されている。
特開２００８−０３６４０５号公報

特許文献１の技術では、オフセット補正用画像を生成に際して、特定の係数を用いて合成処理を行なっている。そのため、オフセット補正用画像を用いた補正は、この係数により大きく左右される。適切な係数が設定されなければ、オフセット補正用画像にノイズが生じ、放射線画像の画質が低下してしまう恐れがある。このように放射線撮影装置においては、撮影に要する時間の短縮や、放射線画像に含まれるオフセット成分を適切に除去する技術が必要とされている。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、放射線画像の撮影の度にオフセット補正用画像を更新する構成において、撮影を迅速に行なうとともに、画質を向上させるようにした技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様による放射線撮影装置は、電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、
第１のオフセットデータを格納する格納手段と、
放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得手段と、
前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成手段と、
前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明の一態様は、電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影された画像の処理方法であって、
第１のオフセットデータを格納する格納工程と、
放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得工程と、
前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成工程と、
前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理工程と
を含むことを特徴とする。

また、本発明の一態様による放射線撮影システムは、被写体に放射線を照射する放射線発生手段と、
前記被写体を透過した前記放射線発生手段からの放射線を検出し放射線画像を撮影する放射線撮影手段と、
前記撮影手段により撮影された放射線画像を表示する表示手段と
を具備し、
前記放射線撮影手段は、
電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、
第１のオフセットデータを格納する格納手段と、
放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得手段と、
前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成手段と、
前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理手段と
を具備することを特徴とする。

また、本発明の一態様による放射線撮影システムは、被写体に放射線を照射する放射線発生手段と、前記被写体を透過した前記放射線発生手段からの放射線を検出し放射線画像を撮影する放射線撮影手段と、前記撮影手段により撮影された放射線画像を表示する表示手段とを具備し、前記放射線撮影手段は、電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、オフセット補正用画像を格納する格納手段と、放射線の照射による撮影に際して、前記オフセット補正用画像と、放射線を照射せずに前記撮影手段により前記複数の撮像素子の一部を用いて撮影された撮影画像とを合成し、前記オフセット補正用画像を更新する補正画像生成手段と、前記放射線の照射により撮影された放射線画像を前記オフセット補正用画像に基づいて補正する補正処理手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、放射線画像の撮影の度にオフセット補正用画像を更新する構成において、撮影を迅速に行なうとともに、画質を向上させることができる。

以下、本発明に係わる放射線撮影装置及びその処理方法、放射線撮影システムの一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態においては、放射線としてＸ線を適用した場合を例に挙げて説明するが、放射線は、Ｘ線に限られず、電磁波や、α線、β線、γ線などであってもよい。

（実施形態１）
図１は、本発明の一実施の形態に係わる放射線撮影システム（以下、Ｘ線撮影システムと呼ぶ）の機能的な構成の一例を示す図である。

Ｘ線撮影システムは、Ｘ線撮影装置１００と、Ｘ線発生装置２００と、表示装置３００とを具備して構成される。なお、Ｘ線撮影システムは、必ずしも図示した構成で実現される必要はない。例えば、Ｘ線撮影装置１００の一部として表示装置３００が実現されてもよい。

ここで、Ｘ線発生装置２００は、放射線発生装置として機能し、被写体（例えば、人体）に向けてＸ線を照射する。Ｘ線撮影装置１００は、放射線撮影装置として機能し、被写体を透過した電磁波の検出により、当該被写体に基づく画像を撮影する。表示装置３００は、Ｘ線撮影装置１００により撮影された撮影画像（Ｘ線画像）を表示する。

ここで、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１と、撮影部１０６と、オフセット補正処理部１０５と、補正係数演算部１１９と、補正画像生成部１２０と、第１の補正画像格納部１２２と、第２の補正画像生成部１２３とを具備して構成される。また、Ｘ線撮影装置１００には、スイッチ１３０〜１３２も設けられる。

撮影部１０６は、所定の撮影領域を撮影する。ここで、撮影部１０６は、駆動回路１０２と、センサ１０３と、読出回路１０４とを具備して構成される。センサ１０３は、複数の撮像素子を配して構成され、Ｘ線を電気信号に変換する。撮像素子（例えば、変換素子、スイッチ素子から構成される）は、２次元行列状に配置される。駆動回路１０２は、センサ１０３に設けられた撮像素子を駆動させる。撮像素子の駆動は、駆動線を制御することで行なわれる。読出回路１０４は、撮像素子に蓄積された電荷に基づく電気信号を読み出す。これにより、撮影画像が得られる。

制御部１０１は、Ｘ線撮影装置１００における動作を統括制御する。制御部１０１は、例えば、駆動回路１０２を駆動させたり、読出回路１０４の出力先を切り替えたりする。また、制御部１０１は、Ｘ線撮影装置１００のみならず、Ｘ線発生装置２００に対しても制御を行なう。例えば、Ｘ線発生装置２００に対してＸ線の照射を指示する。この他、制御部１０１は、スイッチ１３０〜１３２の切り替え制御等も行なう。

第２の補正画像生成部１２３は、Ｘ線の照射に基づく撮影を開始する前（例えば、直前）に、Ｘ線を照射せず低解像度で撮影された低解像度画像に基づいて第２の補正画像を生成する。より具体的には、低解像度画像を高解像度（後述する第１の補正画像と同じ解像度）の画像に変換する。これにより、第２の補正画像を生成する。

第１の補正画像格納部１２２は、Ｘ線の照射に基づく撮影を開始する前に、Ｘ線を照射せず高解像度で撮影された高解像度画像を第１の補正画像として記憶する。第１の補正画像は、暗電流の影響を受けている。なお、ここでいう高解像度画像とは、第２の補正画像の生成に際して撮影される低解像度画像よりも解像度の高い画像を指しており、例えば、Ｘ線の照射により得られたＸ線画像と同等の解像度を持つ画像をいう。

補正係数演算部１１９は、補正係数（画像の合成に用いる係数）を演算する。補正係数は、Ｘ線画像撮影時の撮影情報と、第１の補正画像撮影時の撮影情報とに基づいて算出する。なお、補正係数の詳細については後述するが、第１の補正係数と第２の補正係数とがあり、補正係数演算部１１９は、第１の補正係数を算出する第１の補正係数算出機能と第２の補正係数を算出する第２の補正係数算出機能とを備えている。

補正画像生成部１２０は、Ｘ線画像の撮影の度にオフセット補正用画像を生成する。なお、オフセット補正用画像は、Ｘ線画像からオフセット成分を除去する役割を果たす。オフセット補正用画像の生成手順の詳細については後述するが、補正係数演算部１１９により算出された補正係数を用いて行なわれる。

オフセット補正処理部１０５は、Ｘ線画像からオフセット成分を除去する補正（オフセット補正）を行なう。この補正は、オフセット補正用画像を用いて行なわれる。具体的には、Ｘ線を用いた撮影時における読出回路１０４の出力（Ｘ線画像）から補正画像生成部１２０の出力（オフセット補正用画像）を減じる。

以上が、Ｘ線撮影システムの構成の一例についての説明である。なお、上記説明した、Ｘ線撮影装置１００、Ｘ線発生装置２００、表示装置３００には、コンピュータが組み込まれている。コンピュータには、ＣＰＵ等の主制御手段、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段が具備される。また、コンピュータにはその他、ディスプレイ又はタッチパネル等の入出力手段、ネットワークカード等の通信手段等も適宜具備される。なお、これら各構成部は、バス等により接続され、例えば、主制御手段が記憶手段に記憶されたプログラムを実行することで制御される。

次に、図２を用いて、図１に示すＸ線撮影システムにおける撮影動作の一例について説明する。

Ｘ線撮影装置１００は、まず、高解像度画像の撮影を行なう。この撮影では、Ｘ線による照射は行なわない。この撮影の開始に際して、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、スイッチ１３０及びスイッチ１３１の切り替えを行なう。この切り替えにより、第１の補正画像格納部１２２にスイッチ１３０が接続され、オフセット補正処理部１０５からスイッチ１３１が切り離される。スイッチの切り替えが済むと、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、駆動回路１０２と読出回路１０４とを制御し、高解像度画像の撮影を行なう（ステップＳ１０１）。そして、読出回路１０４の出力（第１の補正画像）と、その撮影情報（第１の撮影情報）とを第１の補正画像格納部１２２に格納する（ステップＳ１０２及びステップＳ１０３）。なお、撮影情報としては、例えば、温度、フレームレート、電荷を蓄積する時間、撮影開始からの経過時間、等が挙げられる。

続いて、Ｘ線撮影装置１００は、低解像度画像の撮影を行なう。この撮影では、上述した高解像度画像の撮影時と同様に、Ｘ線による照射は行なわない。この撮影の開始に際して、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、スイッチ１３０の切り替えを実施し、第２の補正画像生成部１２３にスイッチ１３０を接続する。なお、スイッチ１３１は、オフセット補正処理部１０５から切り離されたままとなる。スイッチの切り替えが済むと、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、駆動回路１０２と読出回路１０４とを制御し、低解像度画像の撮影を行なう（ステップＳ１０４）。そして、Ｘ線撮影装置１００は、読出回路１０４の出力（低解像度画像）を取得するとともに、第２の補正画像生成部１２３において、その取得した低解像度画像を高解像度に変換する（ステップＳ１０５）。この変換により得られた高解像度画像は、第２の補正画像として補正係数演算部１１９に送られる。

ここで、Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線の照射に基づく撮影を開始する。この撮影に際して、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、スイッチ１３０及びスイッチ１３１の切り替えを行なう。この切り替えにより、スイッチ１３０が回路から切り離され、オフセット補正処理部１０５にスイッチ１３１が接続される。スイッチの切り替えが済むと、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、Ｘ線発生装置２００にＸ線の照射を指示するとともに、駆動回路１０２と読出回路１０４とを制御し、Ｘ線画像の撮影を行なう（ステップＳ１０６）。そして、Ｘ線撮影装置１００は、読出回路１０４の出力（Ｘ線画像）を取得するとともに、撮影時の撮影情報（Ｘ線撮影情報）を補正係数演算部１１９に送信する。

これを受けた補正係数演算部１１９は、第１の補正画像に乗じる補正係数（第１の補正係数）と、第２の補正画像に乗じる補正係数（第２の補正係数）とをそれぞれ求める（ステップＳ１０７）。これら補正係数は、Ｘ線撮影情報と第１の撮影情報とに基づいて求められる。より具体的には、補正係数は、両撮影情報における特定の撮影パラメータの差分値に基づいて求める。例えば、撮影時の温度差、撮影時のフレームレート差、電荷の蓄積時間差、撮影開始からの経過時間差、等の少なくともいずれかを用いればよい。

ここで、例えば、図３（ａ）の数式１及び数式２では、特定の撮影パラメータの差として、温度差Δｔｅｍｐ、電荷蓄積時間差Δｔｉｍｅを用いている。第２の補正係数は、温度差Δｔｅｍｐに所定の係数ａを乗じた値と、電荷蓄積時間差Δｔｉｍｅに所定の係数ｂを乗じた値との和により求められる（数式１）。第１の補正係数は、「１」から「第２の補正係数」を減じることにより求められる（数式２）。すなわち、数式１は、０＜＝第２の補正係数＜＝１の関係（０以上１以下）を持つ値を導出する。

このようにして補正係数が求められると、Ｘ線撮影装置１００は、補正画像生成部１２０において、オフセット補正用画像を生成する。オフセット補正用画像の生成では、第１の補正画像に対して第１の補正係数を乗じるとともに、第２の補正画像に対して第２の補正係数を乗じ、その結果得られた値を足し合わせる。これにより、オフセット補正用画像が得られる（ステップＳ１０８）。

続いて、Ｘ線撮影装置１００は、オフセット補正処理部１０５において、ステップＳ１０６で撮影されたＸ線画像を補正する。具体的には、Ｘ線画像からオフセット補正用画像を減じ、オフセット成分を除去したＸ線画像を得る（ステップＳ１０９）。この補正が済むと、Ｘ線撮影装置１００は、補正後のＸ線画像を表示装置３００に送信する。これにより、表示装置３００では、受信したＸ線画像に基づく表示を行なう（ステップＳ１１０）。その後、再度、撮影（Ｘ線画像の撮影）を行なう場合には（ステップＳ１１１でＹＥＳ）、ステップＳ１０４の処理に戻る。撮影を終了する場合は（ステップＳ１１１でＮＯ）、この処理を終了する。

なお、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理で撮影並びに格納された第１の補正画像は、例えば、Ｘ線撮影装置１００の起動時等のタイミングで更新すればよい。勿論、更新タイミングは、このタイミングに限られない。

また、上述した説明では、Ｘ線を用いた撮影の前に（ステップＳ１０６）、低解像度画像の撮影を行なっているが（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０６の後に、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５の処理を実行するようにしてもよい。

ここで、上述したステップＳ１０８で生成されるオフセット補正用画像について説明する。

第１の補正画像の撮影時（高解像度画像撮影時）の撮影情報と、Ｘ線画像の撮影時の撮影情報とが近い場合（両者の撮影パラメータの差が小さい場合）、第１の補正画像の影響の大きいオフセット補正用画像が得られる。また、第１の補正画像の撮影時の撮影情報と、Ｘ線画像の撮影時の撮影情報とが大きく異なる場合（両者の撮影パラメータの差が大きい場合）、Ｘ線画像を撮影する前（直前）の撮影により得られた第２の補正画像の影響の大きいオフセット補正用画像が得られる。

例えば、両者の撮影時の温度差（Δｔｅｍｐ）が小さい場合には、図３（ｂ）に示すように、Ｂの値（第１の補正係数）が大きくなり、第１の補正画像の影響の大きいオフセット補正用画像が得られる。同様に、両者の撮影時の温度差（Δｔｅｍｐ）が大きい場合には、図３（ｂ）に示すように、Ｂの値（第１の補正係数）が小さくなり、第１の補正画像の影響の小さいオフセット補正用画像が得られる。なお、電荷の蓄積時間差（Δｔｉｍｅ）の場合も、図３（ｃ）に示すように、上述した温度差（△ｔｅｍｐ）の場合と同様となる。

以上説明したように実施形態１によれば、放射線画像の撮影の度に低解像度画像（第２の補正画像：非放射線）を撮影し、その低解像度画像と、予め撮影された高解像度画像（第１の補正画像：非放射線）とに基づいて放射線画像からオフセット成分を除去する。これにより、放射線画像の撮影の度にオフセット補正用画像を更新する構成においても、撮影が迅速に行なえるとともに、画質を向上させることができる。

（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。図４は、実施形態２に係わる放射線撮影システム（以下、Ｘ線撮影システムと呼ぶ）の機能的な構成の一例を示す図である。なお、実施形態１を説明した図１と同等の機能を果たす構成には、同一の番号を付し、その説明については省略するものもある。ここでは、実施形態１と相違する点を重点的に説明する。

実施形態２に係わるＸ線撮影装置１００は、制御部１０１と、撮影部１０６と、オフセット補正処理部１０５と、補正画像生成部１２０と、補正画像格納部１２４とを具備して構成される。また、Ｘ線撮影装置１００には、スイッチ１３０〜１３２も設けられる。

ここで、実施形態２に係わるＸ線撮影装置１００においては、オフセット補正用画像の生成方法が実施形態１と異なる。具体的には、読出回路１０４において、撮影対象領域の一部の画素データを読み出し、補正画像生成部１２０において、その読出回路１０４の出力に基づいてオフセット補正用画像を生成する。このとき、Ｘ線の照射は行なわない。なお、Ｘ線画像の撮影時には、読出回路１０４は、撮影対象領域の全画素データを読み出す。

補正画像格納部１２４は、オフセット補正用画像を格納する。この画像は、暗電流の情報を持っている。補正画像生成部１２０は、Ｘ線画像の撮影の度にオフセット補正用画像を更新する。具体的には、補正画像格納部１２４に格納されたオフセット補正用画像と、Ｘ線を照射せずに撮影された撮影画像とを合成し、オフセット補正用画像を生成する。補正画像格納部１２４は、当該生成されたオフセット補正用画像を格納する。

オフセット補正処理部１０５は、Ｘ線画像からオフセット成分を除去する補正（オフセット補正）を行なう。この補正は、オフセット補正用画像を用いて行なわれる。具体的には、Ｘ線を用いた撮影時における読出回路１０４の出力（Ｘ線画像）から補正画像格納部１２４に格納されたオフセット補正用画像を減じる。

ここで、図５を用いて、実施形態２に係わるＸ線撮影システムにおける撮影動作の一例について説明する。

Ｘ線撮影装置１００は、まず、全ての撮影素子を駆動して撮影を行なう。この撮影では、Ｘ線による照射は行なわない。この撮影の開始に際して、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、スイッチ１３０及びスイッチ１３１の切り替えを行なう。この切り替えにより、補正画像生成部１２０にスイッチ１３０が接続され、オフセット補正処理部１０５からスイッチ１３１が切り離される。スイッチの切り替えが済むと、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、駆動回路１０２と読出回路１０４とを制御し、撮影を行なう。そして、Ｘ線撮影装置１００は、補正画像生成部１２０において、読出回路１０４の出力（全ての撮像素子による撮影画像）を補正画像格納部１２４に格納する（ステップＳ２００）。

次に、Ｘ線撮影装置１００は、一部の撮像素子を駆動して撮影を行なう。この撮影では、Ｘ線による照射は行なわない。この撮影の開始に際して、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、スイッチ１３０及びスイッチ１３１の切り替えを行なう。この切り替えにより、補正画像生成部１２０にスイッチ１３０が接続され、オフセット補正処理部１０５からスイッチ１３１が切り離される。スイッチの切り替えが済むと、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、駆動回路１０２と読出回路１０４とを制御し、撮影を行なう（ステップＳ２０１）。そして、Ｘ線撮影装置１００は、補正画像生成部１２０において、読出回路１０４の出力（一部の撮像素子による撮影画像）と、補正画像格納部１２４に格納されたオフセット補正用画像とを合成する。この合成により、オフセット補正用画像が更新される。更新後のオフセット補正用画像は、補正画像格納部１２４に格納される（ステップＳ２０２）。

続いて、Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線の照射に基づく撮影を開始する。この撮影に際して、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、スイッチ１３０及びスイッチ１３１の切り替えを行なう。この切り替えにより、スイッチ１３０が回路から切り離され、オフセット補正処理部１０５にスイッチ１３１が接続される。スイッチの切り替えが済むと、Ｘ線撮影装置１００は、制御部１０１において、Ｘ線発生装置２００にＸ線の照射を指示するとともに、駆動回路１０２と読出回路１０４とを制御し、Ｘ線画像の撮影を行なう（ステップＳ２０３）。そして、Ｘ線撮影装置１００は、読出回路１０４の出力（Ｘ線画像）を取得する。

ここで、Ｘ線撮影装置１００は、オフセット補正処理部１０５において、ステップＳ２０３で撮影されたＸ線画像を補正する。具体的には、Ｘ線画像からオフセット補正用画像を減じ、オフセット成分を除去したＸ線画像を得る（ステップＳ２０４）。この補正が済むと、Ｘ線撮影装置１００は、補正後のＸ線画像を表示装置３００に送信する。これにより、表示装置３００では、受信したＸ線画像に基づく表示を行なう（ステップＳ２０５）。その後、再度、撮影（Ｘ線画像の撮影）を行なう場合には（ステップＳ２０６でＹＥＳ）、ステップＳ２０１の処理に戻る。撮影を終了する場合は（ステップＳ２０６でＮＯ）、この処理を終了する。

ここで、上述したステップＳ２０１における一部の撮像素子を用いた撮影について説明する。

ここで、まず、撮影画像内における各画素は、撮像素子に１対１に対応する。図６に示すように、所定数（この場合、４つ）の撮像素子（画素）を一組とした撮像素子群（マトリクス）を構成する。なお、ここでは、４つの撮像素子を含む正方形を一つの撮像素子群として説明するが、個数と形状は、これに限定するものではなく、適宜変更することができる。

ここで、各マトリクス内において、撮像素子に番号を付す。この番号は、非Ｘ線撮影毎に、いずれの撮像素子を用いて撮影（駆動及び読み出し）を行なうのかを示す順番である。例えば、マトリクス７０１では、最初の非Ｘ線撮影時には、左上「１」の撮像素子により撮影し、続く非Ｘ線撮影時には、左下「２」の撮像素子により撮影を行なう。同様に、その次は右上「３」、最後に右下「４」という順番により撮影を行なう。このように４回の非Ｘ線撮影を１周期として、異なる撮像素子による撮影を繰り返す。

また、例えば、マトリクス７０２の場合には、最初の非Ｘ線撮影時には、右上「１」の撮像素子により撮影し、続く非Ｘ線撮影時には、右下「２」の撮像素子により撮影を行なう。同様に、その次は左上「３」、最後に左下「４」という順番により撮影を行なう。このような２種類のマトリクス（マトリクス７０１、マトリクス７０２）は、列方向に交互に配置する。行方向へは全て同じ順番を有するマトリクスを配置する。すなわち、行方向に沿って並ぶマトリクスでは、撮像素子による撮影が全て同じ順番で実施され、列方向に沿って並ぶマトリクスでは、撮像素子による撮影が複数種類（この場合、２種類）のいずれかの順番で実施される。

上述した制御により撮影を行なうと、非Ｘ線撮影の度に「１」、「２」、「３」、「４」といった順番で異なる駆動素子により撮影が行なわれる。なお、撮像素子による撮影は、図７に示すように、行方向においては一行おきに行なわれる。すなわち、非Ｘ線撮影毎に撮影対象となるマトリクスの行が切り替わる。

なお、マトリクス７０２を用いず、マトリクス７０１のみを用いて撮影を行なうと、例えば、図８に示す撮影結果が得られる。この場合、オフセット補正用画像において、一行全て更新されない画素の行や、一列全てが更新されない列の画素が生じてしまうため、補正後のＸ線画像にアーティファクトが見えてしまう可能性がある。

以上説明したように実施形態２によれば、Ｘ線画像の撮影の度に一部の撮像素子を駆動して画像（非Ｘ線）を撮影し、その撮影により得られた画像を用いて、予め保持しているオフセット補正用画像を更新する。これにより、実施形態１同様に、Ｘ線画像の撮影の度にオフセット補正用画像を更新する構成においても、撮影が迅速に行なえるとともに、画質を向上させることができる。

また、非Ｘ線撮影に際しては、２種類のマトリクスを設け、そのマトリクス内に付された順番と、マトリクスが配置される行方向への位置に基づいて各撮像素子による撮影を実施する。そして、その結果に基づいてオフセット補正用画像を更新する。これにより、本構成を有さない場合よりも、オフセット補正を適切に行なえるオフセット補正用画像が得られることになる。従って、放射線画像において、オフセット補正用画像の影響により発生するノイズを抑制することができる。

以上が本発明の代表的な実施形態の一例であるが、本発明は、上記及び図面に示す実施形態に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。

例えば、実施形態２の構成において、過去数回分の非Ｘ線撮影のデータを用いてオフセット補正用画像を更新するようにしてもよい。例えば、補正画像格納部１２４においては、非Ｘ線撮影画像の過去数回分（例えば、４回分）の各画素のデータと、一枚分のデータとを格納する。なお、補正画像格納部１２４においては、新たな画素データが得られる度に、最も古い画素データを消去していく。ここで、補正画像生成部１２０においては、非Ｘ線撮影が行なわれると、その撮影画像を含め過去４回分の画素データの平均値を求め、オフセット補正用画像における対応画素を更新する。この構成によれば、よりアーティファクトの少ないＸ線画像が得られる。

なお、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記録媒体等としての実施態様を採ることもできる。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、一つの機器からなる装置に適用してもよい。

また、本発明は、ソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置に内蔵されたコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することにより実施形態の機能が達成される場合をも含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したコンピュータプログラムである。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳ（Operating System）に供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

コンピュータプログラムを供給するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては以下が挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることが挙げられる。この場合、ダウンロードされるプログラムは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルであってもよい。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納してユーザに配布するという形態をとることもできる。この場合、所定の条件をクリアしたユーザに、インターネットを介してホームページから暗号を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用して暗号化されたプログラムを実行し、プログラムをコンピュータにインストールさせるようにもできる。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどとの協働で実施形態の機能が実現されてもよい。この場合、ＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

更に、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれて前述の実施形態の機能の一部或いは全てが実現されてもよい。この場合、機能拡張ボードや機能拡張ユニットにプログラムが書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ（Central Processing Unit）などが実際の処理の一部又は全部を行なう。

本発明の一実施の形態に係わる放射線撮影システム（Ｘ線撮影システム）の機能的な構成の一例を示す図である。 図１に示すＸ線撮影システムにおける撮影動作の一例を示すフローチャートである。 補正係数の概要の一例を示す図である。 実施形態２に係わる放射線撮影システム（Ｘ線撮影システム）の機能的な構成の一例を示す図である。 実施形態２に係わるＸ線撮影システムにおける撮影動作の一例を示すフローチャートである。 図５のステップＳ２０１における一部の撮像素子による撮影の概要の一例を示す図である。 実施形態２に係わる撮像素子の駆動方法の一例を示す図である。 従来の技術の一例を示す図である。

１００ Ｘ線撮影装置
１０１ 制御部
１０２ 駆動回路
１０３ センサ
１０４ 読出回路
１０５ オフセット補正処理部
１０６ 撮影部
１１９ 補正係数演算部
１２０ 補正画像生成部
１２２ 第１の補正画像格納部
１２３ 第２の補正画像生成部
１２４ 補正画像格納部
２００ Ｘ線発生装置
３００ 表示装置

Claims (25)

1. 電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、
   第１のオフセットデータを格納する格納手段と、
   放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得手段と、
   前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成手段と、
   前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理手段と
   を具備することを特徴とする放射線撮影装置。
2. 電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、
   放射線撮影を実行する前に、前記撮像素子に光を受光させることなく前記撮像素子を駆動して取得した第１のオフセットデータを格納する格納手段と、
   前記第１のオフセットデータを取得する際に駆動する撮像素子の数よりも少ない数の撮像素子に光を受光させることなく、前記少ない数の撮像素子を駆動して第２のオフセットデータを取得する取得手段と、
   前記放射線撮影に関する撮影情報に応じた係数を用いて前記第１のオフセットデータと前記第２のオフセットデータとを合成して、前記放射線撮影により取得される放射線画像を補正するためのオフセット補正データを生成する生成手段と、
   前記放射線画像から前記オフセット補正データを減じることにより前記放射線画像を補正する補正処理手段と、
   を備え、
   前記複数の撮像素子は、撮影された画像の画素と１対１に対応し、前記複数の撮像素子のうちの所定数は一組の撮像素子群としてまとめられ、
   前記第２のオフセットデータを取得するために、放射線の照射を行わずに前記複数の撮像素子のうちの一部を用いて撮影を行う度に、前記撮影手段は、前記撮像素子群のそれぞれにおける撮像素子を順番に切り替えて撮影を行い、
   前記複数の撮像素子は２次元行列状に配置されており、
   前記第２のオフセットデータを取得するために、放射線の照射を行わずに前記複数の撮像素子のうちの一部を用いて画像を撮影する際に、前記撮影手段は、行方向に配置された撮像素子群のそれぞれについては、同じ順番で撮像素子を切り替え、列方向に配置された撮像素子群については、複数種類の順番のうちいずれか一つの順番で撮像素子を切り替え、
   放射線の照射を行わずに前記複数の撮像素子のうちの一部を用いて撮影を行う度に、前記撮影手段は、撮影を行う撮像素子群の一つの行を選択し、
   前記生成手段は、前記格納された第１のオフセットデータを更新するための新しいオフセットデータを生成するために、放射線の照射を行わずに複数回の撮影の結果として取得された複数のオフセット補正データを平均化する
   ことを特徴とする放射線撮影装置。
3. 前記複数の撮像素子は、撮影された画像の画素と１対１に対応し、前記複数の撮像素子のうちの所定数は一組の撮像素子群としてまとめられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
4. 前記第２のオフセットデータを取得するために、放射線の照射を行わずに前記複数の撮像素子のうちの一部を用いて撮影を行う度に、前記撮影手段は、前記撮像素子群のそれぞれにおける撮像素子を順番に切り替えて撮影を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。
5. 前記複数の撮像素子は２次元行列状に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。
6. 前記第２のオフセットデータを取得するために、放射線の照射を行わずに前記複数の撮像素子のうちの一部を用いて画像を撮影する際に、前記撮影手段は、行方向に配置された撮像素子群のそれぞれについては、同じ順番で撮像素子を切り替え、列方向に配置された撮像素子群については、複数種類の順番のうちいずれか一つの順番で撮像素子を切り替える
   ことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影装置。
7. 放射線の照射を行わずに前記複数の撮像素子のうちの一部を用いて撮影を行う度に、前記撮影手段は、撮影を行う撮像素子群の一つの行を選択する
   ことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
8. 前記生成手段は、前記格納された第１のオフセットデータを更新するための新しいオフセットデータを生成するために、放射線の照射を行わずに複数回の撮影の結果として取得された複数のオフセット補正データを平均化する
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
9. 前記補正処理手段は、前記放射線画像から前記オフセット補正データを減じることにより前記放射線画像を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
10. 被写体の画像は前記複数の撮像素子に放射線を照射して撮影を行うことにより取得されることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
11. 前記第１のオフセットデータは、前記撮影手段から取得されたデータに基づいて生成されることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
12. 前記第１のオフセットデータは、前記撮影手段から取得された複数のオフセットデータを平均化することにより生成されることを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影装置。
13. 放射線を照射する放射線発生手段と、
    前記放射線発生手段から照射された放射線を受光して電荷を蓄積する複数の撮像素子を有する放射線撮影手段と、
    第１のオフセットデータを格納する格納手段と、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得手段と、
    前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成手段と、
    前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理手段と、
    を具備することを特徴とする放射線撮影システム。
14. 電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影手段が撮影を行なう撮影工程と、
    第１のオフセットデータを格納手段に格納する格納工程と、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得工程と、
    前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成工程と、
    前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理工程と、
    を有することを特徴とする放射線撮影方法。
15. 前記複数の撮像素子は、撮影された画像の画素と１対１に対応し、前記複数の撮像素子のうちの所定数は一組の撮像素子群としてまとめられていることを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影方法。
16. 放射線の照射を行わずに撮影した結果として取得された前記第１のオフセットデータから平均値を取得する工程と、
    前記平均値を用いて、前記オフセット補正データを更新する工程と、
    を更に有することを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影方法。
17. 前記補正処理工程は、前記放射線画像から前記オフセット補正データを減じることにより前記放射線画像を補正することを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影方法。
18. 被写体の画像は前記複数の撮像素子に放射線を照射して撮影を行うことにより取得されることを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影方法。
19. 前記第１のオフセットデータは、前記撮影手段から取得されたデータに基づいて生成されることを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮影方法。
20. 前記撮影手段は、
    前記撮像素子が２次元行列状に配置されたセンサと、
    前記撮像素子を駆動する駆動回路と、
    前記駆動回路により駆動された撮像素子に蓄積された電荷に基づいて撮影画像を読み出す読出回路と
    を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
21. 電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影された画像の処理方法であって、
    第１のオフセットデータを格納する格納工程と、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得工程と、
    前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成工程と、
    前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理工程と
    を含むことを特徴とする処理方法。
22. 被写体に放射線を照射する放射線発生手段と、
    前記被写体を透過した前記放射線発生手段からの放射線を検出し放射線画像を撮影する放射線撮影手段と、
    前記撮影手段により撮影された放射線画像を表示する表示手段と
    を具備し、
    前記放射線撮影手段は、
    電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、
    第１のオフセットデータを格納する格納手段と、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した第２のオフセットデータを取得する取得手段と、
    前記第２のオフセットデータで前記第１のオフセットデータの少なくとも一つの画素値を補正することによりオフセット補正データを生成する生成手段と、
    前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正する補正処理手段と
    を具備することを特徴とする放射線撮影システム。
23. 被写体に放射線を照射する放射線発生手段と、
    前記被写体を透過した前記放射線発生手段からの放射線を検出し放射線画像を撮影する放射線撮影手段と、
    前記撮影手段により撮影された放射線画像を表示する表示手段と
    を具備し、
    前記放射線撮影手段は、
    電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、
    オフセット補正用画像を格納する格納手段と、
    放射線の照射による撮影に際して、前記オフセット補正用画像と、放射線を照射せずに前記撮影手段により前記複数の撮像素子の一部を用いて撮影された撮影画像とを合成し、前記オフセット補正用画像を更新する補正画像生成手段と、
    前記放射線の照射により撮影された放射線画像を前記オフセット補正用画像に基づいて補正する補正処理手段と
    を具備することを特徴とする放射線撮影システム。
24. 電荷を蓄積する複数の撮像素子を用いて撮影を行なう撮影手段と、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子のそれぞれから読み出した電気信号に基づく第一のオフセットデータを取得する第一の取得手段と、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した電気信号に基づく第二のオフセットデータを取得する第二の取得手段と、
    前記第一のオフセットデータと前記第二のオフセットデータとに基づいてオフセット補正データを生成する生成手段と、
    前記オフセット補正データを用いて、前記撮影手段による撮影で得られた放射線画像を補正する補正処理手段と
    を具備することを特徴とする放射線撮影装置。
25. 電荷を蓄積する複数の撮像素子を有する撮影手段を用いた撮影により得られる画像の処理方法であって、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子のそれぞれから読み出した電気信号に基づく第一のオフセットデータを取得するステップと、
    放射線を照射せずに前記複数の撮像素子の一部から読み出した電気信号に基づく第二のオフセットデータを取得するステップと、
    前記第一のオフセットデータと前記第二のオフセットデータとに基づいてオフセット補正データを生成するステップと、
    前記オフセット補正データを用いて、放射線の照射により撮影された放射線画像を補正するステップと、
    を具備することを特徴とする処理方法。

Images