JP5754171B2 - 放射線画像撮影システムおよび放射線画像撮影装置 - Google Patents
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Description
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置との間で信号を送受信する通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で、前記読み出し回路に周期的に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、
読み出した前記リークデータを互いに異なる演算手法で演算して算出した各値のうちのいずれかの値が、前記演算手法ごとに設定された対応する閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
放射線の照射が開始されたことを検出した値の算出に用いられた前記演算手法の情報を前記画像処理装置に送信するように構成されており、
前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記演算手法の情報に基づいて欠損を生じている前記画像データの範囲を特定し、特定した前記範囲の前記画像データを当該演算手法に対応する修復方法により修復することを特徴とする。
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置との間で信号を送受信する通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の前記画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、
読み出した前記照射開始検出用の画像データを互いに異なる演算手法で演算して算出した各値のうちのいずれかの値が、前記演算手法ごとに設定された対応する閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
放射線の照射が開始されたことを検出した値の算出に用いられた前記演算手法の情報を前記画像処理装置に送信するように構成されており、
前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記演算手法の情報に基づいて欠損を生じている本画像としての前記画像データの範囲を特定し、特定した前記範囲の前記画像データを当該演算手法に対応する修復方法により修復することを特徴とする。
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置について説明する。図1は、放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体状のハウジング2内にシンチレータ3や基板4等で構成されるセンサパネルSPが収納されている。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システムについて説明する。図11や図12は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの構成を示す図である。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出処理の基本的な制御構成について説明する。
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置1に放射線が照射される前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。ここで、リークデータdleakとは、図13に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値に相当するデータである。
また、上記の検出方法1のように、放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図18に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバ15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
また、上記の検出方法1において、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理で、ある走査線5に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線5に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ(図15や図16等参照)を長くして、制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔Tを長くすると、1回のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されるリークデータdleakの値が大きくなり、放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
例えば、上記の検出方法1において、図16に示したように、放射線の照射が開始されたことを検出した後、各走査線5にオン電圧を順次印加して行う各放射線検出素子7のリセット処理は停止して電荷蓄積状態に移行する。
ところで、上記のような放射線の照射開始の検出処理の基本的な制御構成、すなわち検出方法1や検出方法2を用いれば、放射線画像撮影装置1自体で放射線の照射が開始されたことを検出することができる。
この演算手法Aは、閾値を越えたか否かの判断を行うデータ量を減らすことを目的とする演算手法である。
また、さらに判断処理を軽くするために、上記のように1回のリークデータdleakの読み出し処理で1つの読み出しIC16から出力されたリークデータdleakから算出した16個の平均値dleak_ave(z)の中から、さらに最大値を抽出し、この最大値が閾値を越えたか否かを判断するように構成することも可能である。
また、上記のように、1回のリークデータdleakの読み出し処理で1つの読み出しIC16から出力されたリークデータdleakから算出した16個の平均値dleak_ave(z)と、それぞれに対応する移動平均との差分Δdをそれぞれ算出する。
また、放射線源52から放射線画像撮影装置1に照射される放射線の線量が非常に小さい場合、上記の演算手法A(平均値法)に従って算出する読み出しIC16ごとのリークデータdleakの平均値dleak_ave(z)が小さくなる場合がある。そして、放射線が照射されても平均値dleak_ave(z)が閾値dthAを越えない場合があり得る。
本実施形態では、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のように、放射線画像撮影前に行われる読み出し処理でリークデータdleak(検出方法1の場合)や画像データd(検出方法2の場合)が読み出されると、上記の互いに異なる演算手法A〜Dで、上記の各値(すなわち平均値dleak_ave(z)や差分Δd、差δd、積算値ΣΔd)を同時並行で演算するようになっている。
ここで、放射線画像撮影装置1で行われるオフセットデータOの読み出し処理について説明する。
次に、画像処理装置としてのコンソール58で、画像データD等に基づいて放射線画像の生成処理を行う前に行われる線欠陥の修復処理について説明する。また、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の作用についてもあわせて説明する。
放射線の照射開始検出に用いられた演算手法が演算手法A〜Cである場合には、上記のように、放射線源52から放射線画像撮影装置1に対して実際に放射線の照射が開始されてから放射線画像撮影装置1で放射線の照射開始が検出されるまでの応答時間が非常に短い。
一方、放射線の照射開始検出に用いられた演算手法が演算手法D(積算法)である場合には、上記のように、放射線源52から放射線画像撮影装置1に対して実際に放射線の照射が開始されてから放射線画像撮影装置1で放射線の照射開始が検出されるまでの応答時間が長くなる。そのため、線欠陥が連続して複数発生する状態になる。場合によっては、線欠陥が数十本或いはそれ以上連続して発生する状態になり得る。
D*=D−O …(1)
D*ap=a×n+b …(2)
の形に直線近似する。
D*(m,Na−2)×{a×(Na−2)+b}/D*ave(Na-2) …(3)
の演算を行って、ライン番号Na−2の走査線5に接続されている各放射線検出素子(m,Na−2)に対応する真の各画像データを修復する。
D*(m,Na−1)×{a×(Na−1)+b}/D*ave(Na-1) …(4)
D*(m,Na)×{a×(Na)+b}/D*ave(Na) …(5)
の演算を行って、ライン番号Na−1、Naの各走査線5に接続されている各放射線検出素子(m,Na−1)、(m,Na)に対応する真の各画像データを修復する。
5 走査線
6 信号線
7、(m,n) 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
17 読み出し回路
22 制御手段
39 コネクタ(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール(画像処理装置)
D 画像データ
D*ave(n)、Dave(n) 画像データの平均値
d 照射開始検出用の画像データ
dleak リークデータ
dleak_ave(z) 平均値(値)
dleak_th 閾値
dth 閾値
dthA〜dthD 閾値
Na−2 ライン番号(欠損が生じ始めた最初の走査線)
P 検出部
q リークする電荷
r 小領域
Δd 差分(値)
δd 差(値)
ΣΔd 積算値(値)
Claims (8)
- 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置との間で信号を送受信する通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で、前記読み出し回路に周期的に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、
読み出した前記リークデータを互いに異なる演算手法で演算して算出した各値のうちのいずれかの値が、前記演算手法ごとに設定された対応する閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
放射線の照射が開始されたことを検出した値の算出に用いられた前記演算手法の情報を前記画像処理装置に送信するように構成されており、
前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記演算手法の情報に基づいて欠損を生じている前記画像データの範囲を特定し、特定した前記範囲の前記画像データを当該演算手法に対応する修復方法により修復することを特徴とする放射線画像撮影システム。 - 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、放射線画像撮影前に、前記リークデータの読み出し処理と前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に繰り返し行わせるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影システム。
- 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置との間で信号を送受信する通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の前記画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、
読み出した前記照射開始検出用の画像データを互いに異なる演算手法で演算して算出した各値のうちのいずれかの値が、前記演算手法ごとに設定された対応する閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
放射線の照射が開始されたことを検出した値の算出に用いられた前記演算手法の情報を前記画像処理装置に送信するように構成されており、
前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置から送信されてきた前記演算手法の情報に基づいて欠損を生じている本画像としての前記画像データの範囲を特定し、特定した前記範囲の前記画像データを当該演算手法に対応する修復方法により修復することを特徴とする放射線画像撮影システム。 - 前記画像処理装置は、
前記修復方法として、欠損を生じている前記各画像データを無効とし、欠損を生じている前記各画像データが読み出された前記各放射線検出素子が接続されている前記走査線に隣接する走査線に接続されている各放射線検出素子から読み出された前記画像データの値に基づいて、当該無効とされた各画像データを補間して修復する第一の修復方法と、前記放射線画像撮影装置の前記信号線の延在方向における前記画像データのプロファイルを解析して欠損を生じている前記画像データの範囲を特定し、特定した前記範囲の前記画像データを修復する第二の修復方法と、を有し、
前記第一の修復方法を適用する前記演算手法よりも、前記放射線画像撮影装置に対して放射線の照射が開始されてから前記放射線画像撮影装置で放射線の照射開始が検出されるまでの応答時間が長くなる前記演算手法を用いて放射線の照射が開始されたことを検出した場合には、前記第二の修復方法を適用して前記画像データを修復す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撮影システム。 - 前記画像処理装置は、前記第二の修復方法を適用して前記画像データを修復する場合、
前記欠損を生じている前記画像データの範囲に対応する前記放射線画像撮影装置の前記各走査線のうち、前記欠損が生じ始めた最初の前記走査線から修復対象の前記走査線までの本数と、当該修復対象の走査線に接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記各画像データに乗算すべき係数との関係の情報を予め有しており、
前記放射線画像撮影装置の前記信号線の延在方向における前記画像データのプロファイルを解析し、前記欠損を生じている画像データの範囲を特定して、前記欠損が生じ始めた最初の前記走査線を特定し、
前記情報を参照して、特定した前記範囲の前記各画像データに、当該画像データが読み出された前記放射線検出素子が接続されている前記走査線に割り当てられている前記係数をそれぞれ乗算することにより、前記画像データをそれぞれ修復することを特徴とする請求項4に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記画像処理装置は、前記画像データのプロファイルの代わりに、前記放射線画像撮影装置の前記走査線の延在方向に並ぶ前記画像データの平均値を前記走査線ごとに算出し、前記放射線画像撮影装置の前記信号線の延在方向における前記平均値のプロファイルを解析して前記欠損を生じている前記画像データの範囲を特定し、特定した前記範囲の前記画像データを修復することを特徴とする請求項5に記載の放射線画像撮影システム。
- 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から全ての前記走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で、前記読み出し回路に周期的に読み出し動作を行わせて、前記スイッチ手段を介して前記放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理を繰り返し行わせ、
読み出した前記リークデータを互いに異なる演算手法で演算して算出した各値のうちのいずれかの値が、前記演算手法ごとに設定された対応する閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成されていることを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
オン電圧を印加する前記各走査線を切り替えながら前記各走査線にオン電圧を順次印加する走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の前記画像データの読み出し処理を繰り返し行わせ、
読み出した前記照射開始検出用の画像データを互いに異なる演算手法で演算して算出した各値のうちのいずれかの値が、前記演算手法ごとに設定された対応する閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出するように構成されていることを特徴とする放射線画像撮影装置。
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