JP5775812B2 - Radiation image detection apparatus and driving method thereof - Google Patents

Radiation image detection apparatus and driving method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5775812B2
JP5775812B2 JP2011285739A JP2011285739A JP5775812B2 JP 5775812 B2 JP5775812 B2 JP 5775812B2 JP 2011285739 A JP2011285739 A JP 2011285739A JP 2011285739 A JP2011285739 A JP 2011285739A JP 5775812 B2 JP5775812 B2 JP 5775812B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
composite
signal
sub
pixels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011285739A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013135389A (en
Inventor
崇史 田島
崇史 田島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2011285739A priority Critical patent/JP5775812B2/en
Publication of JP2013135389A publication Critical patent/JP2013135389A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5775812B2 publication Critical patent/JP5775812B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、放射線画像検出装置およびその駆動方法に関する。   The present invention relates to a radiological image detection apparatus and a driving method thereof.

医療分野において、放射線、例えばX線を利用したX線撮影システムが知られている。X線撮影システムは、X線を発生するX線発生装置と、X線を受けてX線画像を撮影するX線撮影装置とからなる。X線発生装置は、X線を被検体に向けて照射するX線源、X線源の駆動を制御する線源制御装置、およびX線の照射開始指示を入力するための照射スイッチを有している。X線撮影装置は、被検体を透過したX線を受けてX線画像を検出するX線画像検出装置、およびX線画像検出装置の駆動を制御するとともにX線画像に各種画像処理を施すコンソールを有している。   In the medical field, X-ray imaging systems using radiation, such as X-rays, are known. The X-ray imaging system includes an X-ray generation apparatus that generates X-rays and an X-ray imaging apparatus that receives an X-ray and captures an X-ray image. The X-ray generator has an X-ray source that irradiates X-rays toward a subject, a radiation source control device that controls driving of the X-ray source, and an irradiation switch for inputting an X-ray irradiation start instruction. ing. An X-ray imaging apparatus is an X-ray image detection apparatus that receives an X-ray transmitted through a subject and detects an X-ray image, and a console that controls driving of the X-ray image detection apparatus and performs various image processing on the X-ray image. have.

最近のX線撮影システムの分野では、X線フイルムやイメージングプレート(IP)に代わり、フラットパネルディテクタ(FPD;flat panel detector)を検出パネルとして用いたX線画像検出装置が普及している。FPDには、X線の到達線量に応じた信号電荷を蓄積する画素がマトリックス状に配列されている。FPDは、画素毎に信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を信号処理回路で電圧信号に変換することで、被検体の画像情報を表すX線画像を検出し、これをデジタルな画像データとして出力する。   In the recent field of X-ray imaging systems, X-ray image detection apparatuses using a flat panel detector (FPD) as a detection panel are widely used in place of X-ray films and imaging plates (IP). In the FPD, pixels that accumulate signal charges corresponding to the X-ray arrival dose are arranged in a matrix. The FPD accumulates signal charge for each pixel, converts the accumulated signal charge into a voltage signal by a signal processing circuit, detects an X-ray image representing the image information of the subject, and uses this as digital image data Output.

FPDを直方体形状の筐体に内蔵した電子カセッテ(可搬型のX線画像検出装置)も実用化されている。電子カセッテは、撮影台に据え付けられて取り外し不可なタイプと違って、フイルムカセッテやIPカセッテ用の既存の撮影台や専用の撮影台に着脱可能に取り付けて使用される他、据え付け型では撮影困難な部位を撮影するためにベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして使用される。また、自宅療養中の高齢者や、事故、災害等による急病人を撮影するため、撮影台の設備がない病院外に持ち出して使用されることもある。   An electronic cassette (portable X-ray image detection apparatus) in which an FPD is built in a rectangular parallelepiped housing has also been put into practical use. Unlike the type that cannot be removed because the electronic cassette is installed on the photographic stand, it can be used detachably attached to an existing photographic stand for film cassettes and IP cassettes or a dedicated photographic stand. It is used by placing it on a bed or holding it on the subject itself in order to take an image of a particular part. In addition, in order to take pictures of elderly people who are being treated at home or those who are suddenly ill due to accidents, disasters, etc., they may be taken out of hospitals where there is no equipment for taking pictures.

特許文献1、2には、一つの画素を開口面積が大きいフォトダイオード(主画素)と小さいフォトダイオード(副画素)とで構成し、それぞれ別個に蓄積電荷を読み出すことが可能なFPDが記載されている。主画素および副画素からの蓄積電荷を混合または加算して一つの画素の画像信号とすることで、画素のダイナミックレンジを広げることができる。   Patent Documents 1 and 2 describe FPDs in which one pixel is configured with a photodiode (main pixel) having a large opening area and a photodiode (subpixel) having a small opening area, and each can read out stored charges separately. ing. By mixing or adding the accumulated charges from the main pixel and the sub-pixel to obtain an image signal of one pixel, the dynamic range of the pixel can be expanded.

ところで、FPDではX線画像へのノイズの影響を最小にするために、暗電流や前回の撮影の残留電荷等による画素の不要蓄積電荷を掃き出すリセット動作を定期的に行っている。従って一般的にFPDを有するX線画像検出装置の場合、X線の照射開始タイミングと、リセット動作を終了して蓄積動作を開始するタイミングとの同期をとる必要があり、例えば線源制御装置とX線画像検出装置に相互通信可能なインターフェース(I/F)を設け、線源制御装置がX線の照射を開始するタイミングを照射開始信号としてX線画像検出装置に送り、X線画像検出装置では照射開始信号をトリガに蓄積動作に移行する処理が行われる。   By the way, in order to minimize the influence of noise on the X-ray image in the FPD, a reset operation for sweeping out unnecessary accumulated charges of pixels due to dark current, residual charges of the previous imaging, or the like is periodically performed. Therefore, in general, in the case of an X-ray image detection apparatus having an FPD, it is necessary to synchronize the X-ray irradiation start timing with the timing to end the reset operation and start the accumulation operation. An interface (I / F) capable of mutual communication is provided in the X-ray image detection apparatus, and the timing at which the radiation source control apparatus starts X-ray irradiation is sent to the X-ray image detection apparatus as an irradiation start signal. Then, processing for shifting to the accumulation operation is performed using the irradiation start signal as a trigger.

また、被検体を透過したX線の線量を検出する線量検出センサを設けて、線量検出センサで検出した線量の積算値(累積線量)が予め設定した閾値に達したらX線源によるX線の照射を停止させ、X線画像検出装置では蓄積動作から読み出し動作に移行させる自動露出制御(AEC;Automatic Exposure Control)も行われている。   In addition, a dose detection sensor that detects the dose of X-rays transmitted through the subject is provided, and when the integrated value (cumulative dose) of the dose detected by the dose detection sensor reaches a preset threshold value, In the X-ray image detection apparatus, automatic exposure control (AEC: Automatic Exposure Control) for shifting from the accumulation operation to the readout operation is also performed.

さらに、線源制御装置との間に通信機能がない場合に対応するため、線量検出センサで検出した線量の積算値が閾値に達したらX線の照射開始および/または終了と判断し、照射開始と判断したときには蓄積動作を開始し、照射終了と判断したときには蓄積動作から読み出し動作に移行する機能をもつX線画像検出装置もある。   Furthermore, in order to cope with the case where there is no communication function with the radiation source control device, when the integrated value of the dose detected by the dose detection sensor reaches a threshold value, it is determined that X-ray irradiation starts and / or ends, and irradiation starts. There is also an X-ray image detection apparatus having a function of starting an accumulation operation when it is determined that the irradiation operation is completed and shifting from the accumulation operation to a reading operation when it is determined that the irradiation is completed.

特許文献3には、配列画素の一部を線量検出センサとして利用するX線診断装置が記載されている。X線の照射中に線量検出用の画素から信号を繰り返し読み出し、該信号に基づいてAECを行っている。線量検出用の画素の信号は読み出す毎に加算されてメモリに記憶され、この記憶された信号とX線照射停止後に全画素から読み出した信号からX線画像を生成している。   Patent Document 3 describes an X-ray diagnostic apparatus that uses part of an array pixel as a dose detection sensor. During X-ray irradiation, signals are repeatedly read from the dose detection pixels, and AEC is performed based on the signals. The signal of the pixel for dose detection is added every time it is read out and stored in the memory, and an X-ray image is generated from the stored signal and the signal read from all the pixels after the X-ray irradiation is stopped.

特開2009−018154号公報JP 2009-018154 A 特開2009−078143号公報JP 2009-078143 A 特開平07−201490号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-201490

特許文献1、2に記載の副画素を線量検出用の画素とすることが提案されている。副画素を線量検出に用いた場合は副画素の蓄積電荷は画像生成に寄与しないため画質が劣化する。この問題は特許文献3に記載の発明のように線量検出用の画素の信号を加算して一時記憶する構成を用意すれば一応解決する。しかしながら上記構成が必要となりコストが高くなる。また、信号を読み取る際に電荷蓄積が中断されるため信号を読み取る間は画素にとって不感時間となり、閾値を超えるまで不定回数読み出し加算していくと、読み出し回数に応じて信号の総和が実際よりも低く検出されてしまうためにかえって画質が劣化するおそれもある。   It has been proposed that the subpixels described in Patent Documents 1 and 2 are pixels for dose detection. When the sub-pixel is used for dose detection, the stored charge of the sub-pixel does not contribute to image generation, so that the image quality is deteriorated. This problem can be solved once by preparing a configuration for adding and temporarily storing signals of pixels for dose detection as in the invention described in Patent Document 3. However, the above configuration is necessary and the cost is increased. In addition, since charge accumulation is interrupted when reading a signal, it becomes a dead time for the pixel while reading the signal, and if the infinite number of times of reading is added until the threshold value is exceeded, the sum of the signals will be greater than the actual value depending on the number of times of reading. Since it is detected low, the image quality may deteriorate.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、簡易な構成かつ処理で画素を線量検出に用いたことによる画質劣化を防ぐことができる放射線画像検出装置およびその駆動方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a radiological image detection apparatus and a driving method thereof that can prevent image quality deterioration due to use of pixels for dose detection with a simple configuration and processing. And

本発明の放射線画像検出装置は、放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積し、隣接する複数の画素を、電荷を別々に信号線に読み出すことが可能な主画素と副画素に分けて一つの画素と見なした複合画素を含む画素が配列された検出パネルと、前記副画素の蓄積電荷に基づく電圧信号である線量検出信号の積算値と予め設定された閾値との比較結果に応じて前記検出パネルの動作を制御する制御手段であり、放射線の照射中は前記複合画素以外の画素および前記主画素に電荷を蓄積させるとともに前記副画素から定期的に線量検出信号を読み出し、放射線の照射終了後に前記複合画素および前記複合画素以外の画素の全画素から蓄積電荷に基づく電圧信号である画像信号を読み出す制御手段と、前記複合画素の画像信号が前記複合画素以外の画素から出力されたと同じになるように補正する第一補正手段とを備え、前記複合画素以外の画素の画像信号および前記第一補正手段で補正された前記複合画素の画像信号を元に放射線画像を生成することを特徴とする。   The radiological image detection apparatus according to the present invention accumulates charges according to the arrival dose of radiation emitted from a radiation source, and allows a plurality of adjacent pixels to read main charges and sub-pixels separately from the charges. A detection panel in which pixels including composite pixels that are regarded as one pixel are arranged, and an integrated value of a dose detection signal that is a voltage signal based on the accumulated charge of the sub-pixel and a preset threshold value Control means for controlling the operation of the detection panel according to a comparison result, and during radiation irradiation, charges are accumulated in pixels other than the composite pixel and the main pixel, and dose detection signals are periodically output from the sub-pixels. Read-out control means for reading out an image signal that is a voltage signal based on accumulated charges from all the pixels of the composite pixel and the pixels other than the composite pixel after completion of radiation irradiation, and the image signal of the composite pixel First correction means for correcting to be the same as that output from a pixel other than the composite pixel, and an image signal of the pixel other than the composite pixel and an image signal of the composite pixel corrected by the first correction means A radiographic image is generated based on the above.

前記第一補正手段は、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積と前記主画素の開口面積の比を前記主画素の画像信号に乗算する。あるいは、ある条件下で照射された放射線に対する前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの出力と前記主画素の出力の比を前記主画素の画像信号に乗算する。   The first correction unit multiplies the image signal of the main pixel by a ratio of the total aperture area of the composite pixel, which is the sum of the main pixel and the sub-pixel, and the aperture area of the main pixel. Alternatively, the image signal of the main pixel is multiplied by the ratio of the total output of the composite pixel obtained by combining the main pixel and the sub-pixel with respect to radiation irradiated under a certain condition and the output of the main pixel.

前記信号線を介して入力された電荷を積算してアナログ電圧信号に変換するゲイン可変型の積分アンプを備える場合、前記第一補正手段は、前記主画素の画像信号を読み出す際の前記積分アンプのゲインを、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積と前記主画素の開口面積の比、あるいはある条件下で照射された放射線に対する前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの出力と前記主画素の出力の比に応じた値に設定する。   In the case of including a variable gain type integration amplifier that integrates charges input via the signal line and converts them into an analog voltage signal, the first correction unit is configured to read the image signal of the main pixel when the integration amplifier is used. The ratio of the total aperture area of the composite pixel combined with the main pixel and the sub-pixel and the aperture area of the main pixel, or the main pixel and the sub-pixel with respect to radiation irradiated under a certain condition. A value corresponding to the ratio of the combined output of the combined pixels and the output of the main pixel is set.

被検体がいない状態で放射線を照射して前記検出パネルから読み出した画像を元に生成した感度補正データに基づき、前記検出パネルの各部の特性ばらつきを補正する感度補正手段を備える場合、前記第一補正手段は、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積と前記主画素の開口面積の比、あるいはある条件下で照射された放射線に対する前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの出力と前記主画素の出力の比を前記感度補正データの前記複合画素の部分に織り込む。   In the case of including sensitivity correction means for correcting characteristic variations of each part of the detection panel based on sensitivity correction data generated based on an image read from the detection panel by irradiating with radiation in the absence of the subject, the first The correction means is configured to determine the ratio of the total aperture area of the composite pixel including the main pixel and the sub pixel to the aperture area of the main pixel, or the main pixel and the sub pixel with respect to radiation irradiated under a certain condition. The combined ratio of the total output of the composite pixel and the output of the main pixel is incorporated into the composite pixel portion of the sensitivity correction data.

前記副画素から線量検出信号を出力する前記複合画素を選択する選択手段を備えることが好ましい。前記第一補正手段は、前記選択手段で選択された前記複合画素の前記主画素の画像信号に対してのみ稼働する。前記制御手段は、前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記副画素を前記複合画素以外の画素および前記主画素と同様に扱う。   It is preferable that selection means for selecting the composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel is provided. The first correction unit operates only on the image signal of the main pixel of the composite pixel selected by the selection unit. The control unit treats the sub-pixels of the composite pixel not selected by the selection unit in the same manner as the pixels other than the composite pixel and the main pixel.

前記開口面積の比、あるいは前記出力の比を織り込まない第一の感度補正データと、織り込んだ第二の感度補正データとを用意することが好ましい。前記第一補正手段は、前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記主画素の画像信号には前記第一の感度補正データを適用し、前記選択手段で選択された前記複合画素の前記主画素の画像信号には前記第二の感度補正データを適用する。   It is preferable to prepare first sensitivity correction data that does not incorporate the ratio of the opening area or the output ratio and second sensitivity correction data that incorporates the ratio. The first correction unit applies the first sensitivity correction data to an image signal of the main pixel of the composite pixel that has not been selected by the selection unit, and the first correction unit selects the composite pixel selected by the selection unit. The second sensitivity correction data is applied to the image signal of the main pixel.

前記選択手段は、前記副画素から線量検出信号を出力する前記複合画素の手動入力を受け付ける。前記副画素から線量検出信号を出力する前記複合画素を撮影部位毎に記憶する記憶手段を備える場合、前記選択手段で撮影部位を指定する。   The selection unit receives manual input of the composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel. In a case where a storage unit that stores the composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel for each imaging region is provided, the imaging region is designated by the selection unit.

前記選択手段は、線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき放射線が被検体を透過せずに前記検出パネルに直接照射される素抜け領域、または診断時に最も注目すべき関心領域のうちの少なくともいずれかを特定し、特定した領域に存在する前記複合画素を選択する。   The selection means compares the integrated value of the dose detection signal with a preset threshold value, and based on the comparison result, a blank region where the detection panel is directly irradiated without radiation passing through the subject, or diagnosis At least one of the regions of interest that is sometimes the most notable is identified, and the composite pixel existing in the identified region is selected.

前記選択手段は、放射線源から放射線の照射が開始された直後で前記到達線量が増加している期間に領域を特定する。あるいは、前記到達線量が一定の値になってから領域を特定してもよい。   The selection unit specifies a region in a period in which the arrival dose is increasing immediately after radiation irradiation is started from a radiation source. Alternatively, the region may be specified after the reaching dose reaches a certain value.

前記制御手段は、前記選択手段による領域の特定後、前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記副画素に電荷を蓄積させる。この場合、前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記副画素の画像信号が、放射線の照射が開始された直後に電荷を蓄積させた場合と同じになるように補正する第二補正手段を備えることが好ましい。   The control unit accumulates electric charges in the sub-pixels of the composite pixel not selected by the selection unit after the region is specified by the selection unit. In this case, the second correction unit corrects the image signal of the sub-pixel of the composite pixel not selected by the selection unit to be the same as when the charge is accumulated immediately after the start of radiation irradiation. It is preferable to provide.

放射線源の制御装置と通信する通信手段と、線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の累積値が目標値に達したか否かを判断する自動露出制御手段とを備えることが好ましい。前記通信手段は、前記自動露出制御手段で前記到達線量の累積値が目標値に達したと判断したとき、放射線源による放射線の照射を停止させるための照射停止信号を放射線源の制御装置に送信する。この場合、診断時に最も注目すべき関心領域に存在する前記複合画素が前記副画素から線量検出信号を出力する複合画素として選択される。   The communication means for communicating with the control device of the radiation source, the integrated value of the dose detection signal and a preset threshold value are compared, and whether or not the cumulative value of the arrival dose has reached the target value based on the comparison result It is preferable to include automatic exposure control means for determining. The communication means transmits an irradiation stop signal for stopping irradiation of radiation from the radiation source to the control apparatus of the radiation source when the automatic exposure control means determines that the cumulative value of the arrival dose has reached a target value. To do. In this case, the composite pixel present in the region of interest that is most noticeable at the time of diagnosis is selected as a composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel.

あるいは、線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき放射線源からの放射線の照射が開始および/または終了されたことを検出する照射開始および/または終了検出手段を備えることが好ましい。この場合、放射線が被検体を透過せずに前記検出パネルに直接照射される素抜け領域に存在する前記複合画素が前記副画素から線量検出信号を出力する複合画素として選択される。   Alternatively, irradiation start and / or end detection is performed in which the integrated value of the dose detection signal is compared with a preset threshold value, and based on the comparison result, the start and / or end of irradiation of radiation from the radiation source is detected. Preferably means are provided. In this case, the composite pixel existing in the blank region where the detection panel is directly irradiated with radiation without passing through the subject is selected as a composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel.

さらには、前記信号線を介して入力された電荷を積算してアナログ電圧信号に変換するゲイン可変型の積分アンプと、線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき画像信号を読み出すときの前記積分アンプのゲインを設定するゲイン設定手段とを備えることが好ましい。この場合、診断時に最も注目すべき関心領域に存在する前記複合画素が前記副画素から線量検出信号を出力する複合画素として選択される。   Further, the gain variable integration amplifier that integrates the charges input via the signal line and converts them into an analog voltage signal is compared with the integrated value of the dose detection signal and a preset threshold, and the comparison It is preferable that a gain setting unit is provided for setting the gain of the integration amplifier when the image signal is read based on the result. In this case, the composite pixel present in the region of interest that is most noticeable at the time of diagnosis is selected as a composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel.

前記主画素は前記副画素よりも開口面積が大きく、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積は前記複合画素以外の画素のそれとほぼ等しい。または、前記複合画素は開口面積が同じ複数の画素から構成されている。   The main pixel has an opening area larger than that of the sub-pixel, and the total opening area of the composite pixel including the main pixel and the sub-pixel is substantially equal to that of pixels other than the composite pixel. Alternatively, the composite pixel is composed of a plurality of pixels having the same opening area.

前記検出パネルが可搬型の筐体に収納された電子カセッテであることが好ましい。   It is preferable that the detection panel is an electronic cassette housed in a portable housing.

また、本発明の放射線画像検出装置の駆動方法は、放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積し、隣接する複数の画素を、電荷を別々に信号線に読み出すことが可能な主画素と副画素に分けて一つの画素と見なした複合画素を含む画素が配列された検出パネルを備える放射線画像検出装置の駆動方法であって、前記副画素の蓄積電荷に基づく電圧信号である線量検出信号の積算値と予め設定された閾値との比較結果に応じて前記検出パネルの動作を制御する制御ステップであり、放射線の照射中は前記複合画素以外の画素および前記主画素に電荷を蓄積させるとともに前記副画素から定期的に線量検出信号を読み出し、放射線の照射終了後に前記複合画素および前記複合画素以外の画素の全画素から蓄積電荷に基づく電圧信号である画像信号を読み出す制御ステップと、前記複合画素の画像信号が前記複合画素以外の画素から出力されたと同じになるように補正する補正ステップと、前記複合画素以外の画素の画像信号および前記第一補正手段で補正された前記複合画素の画像信号を元に放射線画像を生成する画像生成ステップとを備えることを特徴とする。   In addition, according to the driving method of the radiation image detection apparatus of the present invention, charges corresponding to the arrival dose of radiation irradiated from a radiation source can be accumulated, and charges can be read out separately to a plurality of adjacent pixels to signal lines. A method for driving a radiation image detection apparatus including a detection panel in which pixels including a composite pixel that is regarded as one pixel divided into main pixels and sub-pixels are arranged, and a voltage signal based on accumulated charges of the sub-pixels Is a control step of controlling the operation of the detection panel according to a comparison result between the integrated value of the dose detection signal and a preset threshold value, and during irradiation with radiation, the pixels other than the composite pixel and the main pixel are controlled. A voltage based on the accumulated charge from all the pixels other than the composite pixel and the composite pixel after the radiation detection is completed and the dose detection signal is periodically read out from the sub-pixel after the radiation irradiation is completed. A control step for reading out an image signal as a signal, a correction step for correcting the image signal of the composite pixel to be the same as that output from a pixel other than the composite pixel, an image signal of a pixel other than the composite pixel, and the And an image generation step of generating a radiation image based on the image signal of the composite pixel corrected by the first correction means.

本発明は、複合画素の副画素を線量検出に用いた場合に、複合画素の画像信号が複合画素以外の画素から出力されたと同じになるように補正を施し、補正後の画像信号と複合画素以外の画素の画像信号から放射線画像を生成するので、簡易な構成かつ処理で画素を線量検出に用いたことによる画質劣化を防ぐことができる。   In the present invention, when a sub-pixel of a composite pixel is used for dose detection, correction is performed so that the image signal of the composite pixel is the same as that output from a pixel other than the composite pixel, and the corrected image signal and composite pixel Since the radiation image is generated from the image signals of the pixels other than those, it is possible to prevent image quality deterioration due to the use of the pixels for dose detection with a simple configuration and processing.

X線撮影システムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of a X-ray imaging system. 線源制御装置の内部構成と線源制御装置と他の装置との接続関係を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a radiation source control apparatus, and the connection relation of a radiation source control apparatus and another apparatus. 電子カセッテの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an electronic cassette. 検出画素の配置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of a detection pixel. 電子カセッテの制御部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the control part of an electronic cassette. 電子カセッテのAEC部および通信部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the AEC part and communication part of an electronic cassette. コンソールで設定される撮影条件を示す図である。It is a figure which shows the imaging conditions set with a console. X線撮影におけるFPDの動作の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of operation | movement of FPD in X-ray imaging. X線撮影の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of X-ray imaging. 採光野選択回路の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a lighting field selection circuit. 各領域を特定するタイミングを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the timing which specifies each area | region. X線撮影におけるFPDの動作の推移を示す図である。It is a figure which shows transition of operation | movement of FPD in X-ray imaging. 照射開始検出部を設けた例を示す図である。It is a figure which shows the example which provided the irradiation start detection part. 読み出し動作時の積分アンプのゲインを設定する場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure in the case of setting the gain of the integral amplifier at the time of read-out operation | movement. 開口面積が同じ複数の画素で複合画素を構成した例を示す図である。It is a figure which shows the example which comprised the composite pixel with the some pixel with the same opening area.

図1において、X線撮影システム2は、X線を放射するX線管を内蔵したX線源10と、X線源10の動作を制御する線源制御装置11と、X線の照射開始を指示するための照射スイッチ12と、被検体を透過したX線を検出してX線画像を出力する電子カセッテ13と、電子カセッテ13の動作制御やX線画像の画像処理を担うコンソール14と、被検体を立位姿勢で撮影するための立位撮影台15と、臥位姿勢で撮影するための臥位撮影台16とを有する。X線源10、線源制御装置11、および照射スイッチ12はX線発生装置2a、電子カセッテ13、およびコンソール14はX線撮影装置2bをそれぞれ構成する。この他にもX線源10を所望の方向および位置にセットするための線源移動装置(図示せず)等が設けられている。   In FIG. 1, an X-ray imaging system 2 includes an X-ray source 10 including an X-ray tube that emits X-rays, a radiation source controller 11 that controls the operation of the X-ray source 10, and an X-ray irradiation start. An irradiation switch 12 for instructing, an electronic cassette 13 for detecting an X-ray transmitted through the subject and outputting an X-ray image, a console 14 for controlling the operation of the electronic cassette 13 and image processing of the X-ray image, It has a standing imaging table 15 for imaging the subject in a standing posture and a lying imaging table 16 for imaging in a lying posture. The X-ray source 10, the radiation source control device 11, and the irradiation switch 12 constitute an X-ray generator 2a, the electronic cassette 13, and the console 14 constitute an X-ray imaging device 2b, respectively. In addition to this, a radiation source moving device (not shown) for setting the X-ray source 10 in a desired direction and position is provided.

X線源10は、X線を放射するX線管と、X線管が放射するX線の照射野を限定する照射野限定器(コリメータ)とを有する。X線管は、熱電子を放出するフィラメントからなる陰極と、陰極から放出された熱電子が衝突してX線を放射する陽極(ターゲット)とを有している。照射野限定器は、例えば、X線を遮蔽する複数枚の鉛板を井桁状に配置し、X線を透過させる照射開口が中央に形成されたものであり、鉛板の位置を移動することで照射開口の大きさを変化させて、照射野を限定する。   The X-ray source 10 includes an X-ray tube that emits X-rays, and an irradiation field limiter (collimator) that limits an X-ray irradiation field emitted by the X-ray tube. The X-ray tube has a cathode made of a filament that emits thermoelectrons, and an anode (target) that emits X-rays when the thermoelectrons emitted from the cathode collide. The irradiation field limiter has, for example, a plurality of lead plates that shield X-rays arranged in a cross pattern, and an irradiation opening that transmits X-rays is formed in the center, and the position of the lead plate is moved. The irradiation field is limited by changing the size of the irradiation opening.

図2に示すように、線源制御装置11は、トランスによって入力電圧を昇圧して高圧の管電圧を発生し、高電圧ケーブルを通じてX線源10に供給する高電圧発生器20と、X線源10が照射するX線のエネルギースペクトルを決める管電圧、単位時間当たりの照射量を決める管電流、およびX線の照射時間を制御する制御部21と、コンソール14との主要な情報、信号の送受信を媒介する通信I/F22とを備える。   As shown in FIG. 2, the radiation source control device 11 boosts an input voltage with a transformer to generate a high-voltage tube voltage, and supplies the X-ray source 10 through a high-voltage cable. Main information and signals of the console 14 and the control unit 21 that controls the tube voltage that determines the energy spectrum of the X-rays irradiated by the source 10, the tube current that determines the irradiation amount per unit time, and the X-ray irradiation time. And a communication I / F 22 that mediates transmission and reception.

制御部21には照射スイッチ12とメモリ23とタッチパネル24が接続されている。照射スイッチ12は、放射線技師等のオペレータによって操作される例えば二段階押しのスイッチであり、一段階押しでX線源10のウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号を発生し、二段階押しでX線源10に照射を開始させるための照射開始信号を発生する。これらの信号は信号ケーブルを通じて線源制御装置11に入力される。制御部21は、照射スイッチ12から照射開始信号を受けたときに高電圧発生器20からX線源10への電力供給を開始させる。   An irradiation switch 12, a memory 23, and a touch panel 24 are connected to the control unit 21. The irradiation switch 12 is, for example, a two-stage push switch operated by an operator such as a radiographer, and generates a warm-up start signal for starting the warm-up of the X-ray source 10 by one-stage push. An irradiation start signal for causing the X-ray source 10 to start irradiation is generated. These signals are input to the radiation source control device 11 through a signal cable. When receiving the irradiation start signal from the irradiation switch 12, the control unit 21 starts supplying power from the high voltage generator 20 to the X-ray source 10.

メモリ23は、管電圧、管電流といった撮影条件を予め数種類格納している。撮影条件はタッチパネル24を通じてオペレータにより手動で設定される。線源制御装置11は、設定された撮影条件の管電圧や管電流照射時間積でX線を照射しようとする。AECはこれに対して必要十分な線量に到達したことを検出すると、線源制御装置11側で照射しようとしていた管電流照射時間積(照射時間)以下であってもX線の照射を停止するように機能する。目標線量に達してAECによる照射停止の判断がされる前にX線の照射が終了して線量不足に陥ることを防ぐために、X線源10の撮影条件には管電流照射時間積(照射時間でも可)の最大値が設定される。なお、設定される管電流照射時間積は、撮影部位に応じた値とすることが好ましい。   The memory 23 stores several types of imaging conditions such as tube voltage and tube current in advance. The shooting conditions are manually set by the operator through the touch panel 24. The radiation source control device 11 tries to irradiate X-rays with the tube voltage or tube current irradiation time product of the set imaging conditions. When the AEC detects that a necessary and sufficient dose has been reached, the X-ray irradiation is stopped even if it is less than the tube current irradiation time product (irradiation time) to be irradiated on the radiation source control device 11 side. To function. In order to prevent the X-ray irradiation from ending before the target dose is reached and the AEC is determined to stop irradiation, the tube current irradiation time product (irradiation time) is included in the imaging conditions of the X-ray source 10. But is also possible). Note that the set tube current irradiation time product is preferably a value corresponding to the imaging region.

照射信号I/F25は、電子カセッテ13の複合画素58の副画素58b(図3参照)の出力を元にX線の照射停止タイミングを規定する場合に電子カセッテ13と接続される。この場合、制御部21は、照射スイッチ12からウォームアップ開始信号を受けたときに、照射信号I/F25を介して問い合わせ信号を電子カセッテ13に送信させる。電子カセッテ13は問い合わせ信号を受信すると自身が撮影可能な状態かどうかチェックを行い、撮影可能な状態である場合は照射許可信号を送信する。制御部21は、照射許可信号を照射信号I/F25で受け、さらに照射スイッチ12から照射開始信号を受けたときに高電圧発生器20からX線源10への電力供給を開始させる。また、制御部21は、電子カセッテ13から発せられる照射停止信号を照射信号I/F25で受けたときに、高電圧発生器20からX線源10への電力供給を停止させ、X線の照射を停止させる。   The irradiation signal I / F 25 is connected to the electronic cassette 13 when the X-ray irradiation stop timing is defined based on the output of the sub-pixel 58b (see FIG. 3) of the composite pixel 58 of the electronic cassette 13. In this case, when receiving a warm-up start signal from the irradiation switch 12, the control unit 21 transmits an inquiry signal to the electronic cassette 13 via the irradiation signal I / F 25. When the electronic cassette 13 receives the inquiry signal, the electronic cassette 13 checks whether or not it can shoot, and if it is in a shootable state, transmits an irradiation permission signal. The control unit 21 receives the irradiation permission signal with the irradiation signal I / F 25, and further starts the power supply from the high voltage generator 20 to the X-ray source 10 when receiving the irradiation start signal from the irradiation switch 12. The control unit 21 stops the power supply from the high-voltage generator 20 to the X-ray source 10 when receiving the irradiation stop signal emitted from the electronic cassette 13 by the irradiation signal I / F 25, and X-ray irradiation. Stop.

電子カセッテ13は、FPD35(図3参照)とFPD35を収容する可搬型の筐体(図示せず)とからなる。電子カセッテ13の筐体はほぼ矩形状で偏平な形状を有し、平面サイズはフイルムカセッテやIPカセッテ(CRカセッテとも呼ばれる)と同様の大きさ(国際規格ISO4090:2001に準拠した大きさ)である。このため、フイルムカセッテやIPカセッテ用の既存の撮影台にも取り付け可能である。   The electronic cassette 13 includes an FPD 35 (see FIG. 3) and a portable housing (not shown) that houses the FPD 35. The casing of the electronic cassette 13 is substantially rectangular and has a flat shape, and the plane size is the same size as a film cassette or an IP cassette (also called a CR cassette) (a size conforming to the international standard ISO 4090: 2001). is there. For this reason, it can be attached to an existing photographing stand for a film cassette or an IP cassette.

電子カセッテ13はX線撮影システム2が設置される撮影室一部屋に複数台、例えば立位撮影台15、臥位撮影台16用に二台配備される。電子カセッテ13は、FPD35の撮像面37(図3参照)がX線源10と対向する姿勢で保持されるよう、立位撮影台15、臥位撮影台16のホルダ15a、16aに着脱自在にセットされる。電子カセッテ13は、立位撮影台15や臥位撮影台16にセットするのではなく、被検体が仰臥するベッド上に置いたり被検体自身に持たせたりして単体で使用することも可能である。   A plurality of electronic cassettes 13 are provided in one room for the X-ray imaging system 2, for example, two for the standing imaging table 15 and the standing imaging table 16. The electronic cassette 13 is detachably attached to the holders 15 a and 16 a of the standing imaging stand 15 and the standing imaging stand 16 so that the imaging surface 37 (see FIG. 3) of the FPD 35 is held in a posture facing the X-ray source 10. Set. The electronic cassette 13 can be used alone as it is placed on the bed on which the subject lies, or held by the subject itself, instead of being set on the standing position imaging stand 15 or the supine position imaging stand 16. is there.

コンソール14は、有線方式や無線方式により電子カセッテ13と通信可能に接続されており、キーボード等の入力デバイス14aを介したオペレータからの入力操作に応じて電子カセッテ13の動作を制御する。具体的には、電子カセッテ13の電源のオンオフ、待機モードや撮影モードへのモード切替等の制御を行う。   The console 14 is communicably connected to the electronic cassette 13 by a wired method or a wireless method, and controls the operation of the electronic cassette 13 in accordance with an input operation from an operator via an input device 14a such as a keyboard. Specifically, control such as power on / off of the electronic cassette 13 and mode switching to a standby mode or a photographing mode is performed.

電子カセッテ13からのX線画像はコンソール14のディスプレイ14bに表示される他、そのデータがコンソール14内のストレージデバイスやメモリ、あるいはコンソール14とネットワーク接続された画像蓄積サーバといったデータストレージに記憶される。   In addition to being displayed on the display 14b of the console 14, the X-ray image from the electronic cassette 13 is stored in a data storage such as a storage device or memory in the console 14 or an image storage server connected to the console 14 over a network. .

コンソール14は、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的といった情報が含まれる検査オーダの入力を受け付けて、検査オーダをディスプレイ14bに表示する。検査オーダは、HIS(病院情報システム)やRIS(放射線情報システム)といった患者情報や放射線検査に係る検査情報を管理する外部システムから入力されるか、オペレータにより手動入力される。検査オーダには、頭部、胸部、腹部等の撮影部位、正面、側面、斜位、PA(X線を被検体の背面から照射)、AP(X線を被検体の正面から照射)といった撮影方向が含まれる。オペレータは、検査オーダの内容をディスプレイ14bで確認し、その内容に応じた撮影条件をディスプレイ14bに映された操作画面を通じて入力する。   The console 14 receives an input of an examination order including information such as the patient's sex, age, imaging region, and imaging purpose, and displays the examination order on the display 14b. The examination order is input from an external system that manages patient information such as HIS (Hospital Information System) and RIS (Radiation Information System) and examination information related to radiation examination, or is manually input by an operator. The examination order includes radiographs such as the head, chest, and abdomen, front, side, oblique, PA (X-rays are irradiated from the back of the subject), and AP (X-rays are irradiated from the front of the subject). Directions are included. The operator confirms the contents of the inspection order on the display 14b, and inputs photographing conditions corresponding to the contents through the operation screen displayed on the display 14b.

図3において、電子カセッテ13には、コンソール14と有線方式または無線方式で通信するための通信部30、およびバッテリ31が内蔵されている。通信部30は、コンソール14と制御部32の画像データを含む各種情報、信号の送受信を媒介する。バッテリ31は、電子カセッテ13の各部を動作させるための電力を供給する。バッテリ31は、薄型の電子カセッテ13内に収まるよう比較的小型のものが使用される。また、バッテリ31は、電子カセッテ13から外部に取り出して専用のクレードルにセットして充電することも可能である。バッテリ31を無線給電可能な構成としてもよい。   In FIG. 3, the electronic cassette 13 includes a communication unit 30 and a battery 31 for communicating with the console 14 in a wired or wireless manner. The communication unit 30 mediates transmission / reception of various information and signals including image data of the console 14 and the control unit 32. The battery 31 supplies power for operating each part of the electronic cassette 13. A relatively small battery 31 is used so as to fit in the thin electronic cassette 13. The battery 31 can be taken out from the electronic cassette 13 and set in a dedicated cradle for charging. The battery 31 may be configured to be capable of wireless power feeding.

通信部30は、バッテリ31の残量不足等で電子カセッテ13とコンソール14との無線通信が不可能になった場合にコンソール14と有線接続される。通信部30にコンソール14からのケーブルを接続した場合、コンソール14との有線通信が可能になる。この際、コンソール14から電子カセッテ13に給電してもよい。   The communication unit 30 is wired to the console 14 when wireless communication between the electronic cassette 13 and the console 14 becomes impossible due to a shortage of the remaining battery 31 or the like. When a cable from the console 14 is connected to the communication unit 30, wired communication with the console 14 is possible. At this time, power may be supplied from the console 14 to the electronic cassette 13.

FPD35は、TFTアクティブマトリクス基板を有し、この基板上にX線の到達線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素36を配列してなる撮像面37を備えている。複数の画素36は、所定のピッチで二次元にn行(x方向)×m列(y方向)のマトリクス状に配列されている。   The FPD 35 includes a TFT active matrix substrate, and includes an imaging surface 37 formed by arranging a plurality of pixels 36 that accumulate charges according to the X-ray arrival dose on the substrate. The plurality of pixels 36 are two-dimensionally arranged in a matrix of n rows (x direction) × m columns (y direction) at a predetermined pitch.

FPD35は、X線を可視光に変換するシンチレータ(蛍光体)を有し、シンチレータによって変換された可視光を画素36で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、CsI:Tl(タリウム賦活ヨウ化セシウム)やGOS(GdS:Tb、ガドリウムオキシサルファイド)等からなり、画素36が配列された撮像面37の全面と対向するように配置されている。なお、シンチレータとTFTアクティブマトリクス基板は、X線の入射する側からみてシンチレータ、基板の順に配置されるPSS(Penetration Side Sampling)方式でもよいし、逆に基板、シンチレータの順に配置されるISS(Irradiation Side sampling)方式でもよい。また、シンチレータを用いず、X線を直接電荷に変換する変換層(アモルファスセレン等)を用いた直接変換型のFPDを用いてもよい。 The FPD 35 has a scintillator (phosphor) that converts X-rays into visible light, and is an indirect conversion type in which visible light converted by the scintillator is photoelectrically converted by the pixels 36. The scintillator is made of CsI: Tl (thallium activated cesium iodide), GOS (Gd 2 O 2 S: Tb, gadolinium oxysulfide) or the like, and is disposed so as to face the entire imaging surface 37 on which the pixels 36 are arranged. Has been. Note that the scintillator and the TFT active matrix substrate may be a PSS (Penetration Side Sampling) system in which the scintillator and the substrate are arranged in this order when viewed from the X-ray incident side. Side sampling) method may be used. Alternatively, a direct conversion type FPD using a conversion layer (such as amorphous selenium) that directly converts X-rays into charges may be used without using a scintillator.

画素36は複合画素以外の画素に相当し、可視光の入射によって電荷(電子−正孔対)を発生する光電変換素子であるフォトダイオード38、フォトダイオード38が発生した電荷を蓄積するキャパシタ(図示せず)、および薄膜トランジスタ(TFT)39を備える。   The pixel 36 corresponds to a pixel other than the composite pixel, and includes a photodiode 38 that is a photoelectric conversion element that generates charges (electron-hole pairs) upon incidence of visible light, and a capacitor that accumulates charges generated by the photodiode 38 (see FIG. And a thin film transistor (TFT) 39.

フォトダイオード38は、電荷を発生する半導体層(例えばPIN型)とその上下に上部電極および下部電極を配した構造を有している。フォトダイオード38は、下部電極にTFT39が接続され、上部電極にはバイアス線が接続されている。バイアス線は撮像面37内の画素36の行数分(n行分)設けられて一本の結線に結束されている。結線はバイアス電源に繋がれている。結線とバイアス線を通じて、バイアス電源からフォトダイオード38の上部電極にバイアス電圧が印加される。バイアス電圧の印加により半導体層内に電界が生じ、光電変換により半導体層内で発生した電荷(電子−正孔対)は、一方がプラス、他方がマイナスの極性をもつ上部電極と下部電極に移動し、キャパシタに電荷が蓄積される。   The photodiode 38 has a structure in which a semiconductor layer (for example, PIN type) that generates electric charges and an upper electrode and a lower electrode are arranged above and below the semiconductor layer. In the photodiode 38, a TFT 39 is connected to the lower electrode, and a bias line is connected to the upper electrode. The bias lines are provided for the number of rows (n rows) of the pixels 36 in the imaging surface 37 and are bound to one connection. The connection is connected to the bias power supply. A bias voltage is applied to the upper electrode of the photodiode 38 from the bias power source through the connection and the bias line. An electric field is generated in the semiconductor layer by applying a bias voltage, and charges (electron-hole pairs) generated in the semiconductor layer by photoelectric conversion move to the upper and lower electrodes, one of which is positive and the other is negative. As a result, charge is accumulated in the capacitor.

TFT39は、ゲート電極が走査線40に、ソース電極が信号線41に、ドレイン電極がフォトダイオード38にそれぞれ接続される。走査線40と信号線41は格子状に配線されており、走査線40は撮像面37内の画素36の行数分(n行分)、信号線41は画素36の列数分(m列分)それぞれ設けられている。走査線40はゲートドライバ42に接続され、信号線41は信号処理回路45に接続される。   The TFT 39 has a gate electrode connected to the scanning line 40, a source electrode connected to the signal line 41, and a drain electrode connected to the photodiode 38. The scanning lines 40 and the signal lines 41 are wired in a grid pattern. The scanning lines 40 are the number of rows of the pixels 36 in the imaging surface 37 (n rows), and the signal lines 41 are the number of columns of the pixels 36 (m columns). Min) each is provided. The scanning line 40 is connected to the gate driver 42, and the signal line 41 is connected to the signal processing circuit 45.

ゲートドライバ42は、TFT39を駆動することにより、X線の到達線量に応じた信号電荷を画素36に蓄積する蓄積動作と、画素36から信号電荷を読み出す読み出し(本読み)動作と、リセット(空読み)動作とを行わせる。制御部32は、ゲートドライバ42によって実行される上記各動作の開始タイミングを制御する。   The gate driver 42 drives the TFT 39 to accumulate a signal charge corresponding to the X-ray arrival dose in the pixel 36, a read (main reading) operation for reading the signal charge from the pixel 36, and a reset (empty reading). ) Make an action. The control unit 32 controls the start timing of each of the operations executed by the gate driver 42.

蓄積動作ではTFT39がオフ状態にされ、その間に画素36に信号電荷が蓄積される。読み出し動作では、ゲートドライバ42から同じ行のTFT39を一斉に駆動するゲートパルスG1〜Gnを順次発生して、走査線40を一行ずつ順に活性化し、走査線40に接続されたTFT39を一行分ずつオン状態とする。画素36のキャパシタに蓄積された電荷は、TFT39がオン状態になると信号線41に読み出されて、信号処理回路45に入力される。   In the accumulation operation, the TFT 39 is turned off, and signal charges are accumulated in the pixel 36 during that time. In the read operation, gate pulses G1 to Gn for simultaneously driving the TFTs 39 in the same row are generated in sequence from the gate driver 42, the scanning lines 40 are sequentially activated one by one, and the TFTs 39 connected to the scanning lines 40 are provided for each row. Turn on. The charge accumulated in the capacitor of the pixel 36 is read out to the signal line 41 and input to the signal processing circuit 45 when the TFT 39 is turned on.

信号処理回路45は、積分アンプ46、CDS回路(CDS)47、マルチプレクサ(MUX)48、およびA/D変換器(A/D)49等を備える。積分アンプ46は、各信号線41に対して個別に接続される。積分アンプ46は、オペアンプ46aとオペアンプ46aの入出力端子間に接続されたキャパシタ46bとからなり、信号線41はオペアンプ46aの一方の入力端子に接続される。オペアンプ46aのもう一方の入力端子はグランド(GND)に接続される。キャパシタ46bにはリセットスイッチ46cが並列に接続されている。積分アンプ46は、信号線41から入力される電荷を積算し、アナログ電圧信号V1〜Vmに変換して出力する。各列のオペアンプ46aの出力端子には、増幅器50、CDS47を介してMUX48が接続される。MUX48の出力側には、A/D49が接続される。   The signal processing circuit 45 includes an integrating amplifier 46, a CDS circuit (CDS) 47, a multiplexer (MUX) 48, an A / D converter (A / D) 49, and the like. The integrating amplifier 46 is individually connected to each signal line 41. The integrating amplifier 46 includes an operational amplifier 46a and a capacitor 46b connected between the input and output terminals of the operational amplifier 46a, and the signal line 41 is connected to one input terminal of the operational amplifier 46a. The other input terminal of the operational amplifier 46a is connected to the ground (GND). A reset switch 46c is connected in parallel to the capacitor 46b. The integrating amplifier 46 integrates the charges input from the signal line 41, converts them into analog voltage signals V1 to Vm, and outputs them. The MUX 48 is connected to the output terminal of the operational amplifier 46a in each column via the amplifier 50 and the CDS 47. An A / D 49 is connected to the output side of the MUX 48.

CDS47はサンプルホールド回路を有し、積分アンプ46の出力電圧信号に対して相関二重サンプリングを施してノイズを除去するとともに、サンプルホールド回路で積分アンプ46の出力電圧信号を所定期間保持(サンプルホールド)する。MUX48は、シフトレジスタ(図示せず)からの動作制御信号に基づき、パラレルに接続される各列のCDS47から順に一つのCDS47を電子スイッチで選択し、選択したCDS47から出力される電圧信号V1〜VmをシリアルにA/D49に入力する。A/D49は、入力された電圧信号V1〜Vmをデジタル電圧信号に変換して、電子カセッテ13に内蔵されるメモリ51またはAEC部52に出力する。なお、MUX48とA/D49の間に増幅器を接続してもよい。   The CDS 47 has a sample and hold circuit, performs correlated double sampling on the output voltage signal of the integration amplifier 46 to remove noise, and holds the output voltage signal of the integration amplifier 46 for a predetermined period (sample hold). ) The MUX 48 selects one CDS 47 by an electronic switch in order from the CDS 47 of each column connected in parallel based on an operation control signal from a shift register (not shown), and outputs voltage signals V1 to V1 output from the selected CDS 47. Vm is serially input to the A / D 49. The A / D 49 converts the input voltage signals V <b> 1 to Vm into digital voltage signals, and outputs the digital voltage signals to the memory 51 or the AEC unit 52 built in the electronic cassette 13. An amplifier may be connected between the MUX 48 and the A / D 49.

MUX48によって積分アンプ46からの一行分の電圧信号V1〜Vmが読み出されると、制御部32は、積分アンプ46に対してリセットパルスRSTを出力し、リセットスイッチ46cをオンする。これにより、キャパシタ46bに蓄積された一行分の信号電荷が放電されてリセットされる。積分アンプ46をリセットした後、再度リセットスイッチ46cをオフして所定時間経過後にCDS47のサンプルホールド回路の一つをホールドし、積分アンプ46のkTCノイズ成分をサンプリングする。その後、ゲートドライバ42から次の行のゲートパルスが出力され、次の行の画素36の信号電荷の読み出しを開始させる。さらにゲートパルスが出力されて所定時間経過後に次の行の画素36の信号電荷をCDS47のもう一つのサンプルホールド回路でホールドする。これらの動作を順次繰り返して全行の画素36の信号電荷を読み出す。   When the voltage signals V1 to Vm for one row are read from the integrating amplifier 46 by the MUX 48, the control unit 32 outputs a reset pulse RST to the integrating amplifier 46 and turns on the reset switch 46c. As a result, the signal charge for one row stored in the capacitor 46b is discharged and reset. After resetting the integrating amplifier 46, the reset switch 46c is turned off again, and one sample hold circuit of the CDS 47 is held after a predetermined time has elapsed, and the kTC noise component of the integrating amplifier 46 is sampled. Thereafter, a gate pulse of the next row is output from the gate driver 42 to start reading signal charges of the pixels 36 of the next row. Further, after the gate pulse is output, the signal charge of the pixel 36 in the next row is held by another sample hold circuit of the CDS 47 after a predetermined time has elapsed. These operations are sequentially repeated to read the signal charges of the pixels 36 in all rows.

全行の読み出しが完了すると、一画面分のX線画像を表す画像データがメモリ51に記録される。この画像データはメモリ51から読み出され、通信部30を通じてコンソール14に出力される。こうして被検体のX線画像が検出される。   When the reading of all rows is completed, image data representing an X-ray image for one screen is recorded in the memory 51. This image data is read from the memory 51 and output to the console 14 through the communication unit 30. Thus, an X-ray image of the subject is detected.

フォトダイオード38の半導体層には、X線の入射の有無に関わらず暗電荷が発生する。この暗電荷はバイアス電圧が印加されているために画素36のキャパシタに蓄積される。画素36において発生する暗電荷は、画像データに対してはノイズ成分となるので、これを除去するために所定時間間隔でリセット動作が行われる。リセット動作は、画素36において発生する暗電荷を、信号線41を通じて掃き出す動作である。   Dark charges are generated in the semiconductor layer of the photodiode 38 regardless of whether X-rays are incident. This dark charge is accumulated in the capacitor of the pixel 36 because the bias voltage is applied. Since the dark charge generated in the pixel 36 becomes a noise component for the image data, a reset operation is performed at predetermined time intervals in order to remove this. The reset operation is an operation for sweeping out dark charges generated in the pixels 36 through the signal line 41.

リセット動作は、例えば、一行ずつ画素36をリセットする順次リセット方式で行われる。順次リセット方式では、信号電荷の読み出し動作と同様、ゲートドライバ42から走査線40に対してゲートパルスG1〜Gnを順次発生して、画素36のTFT39を一行ずつオン状態にする。TFT39がオン状態になっている間、画素36から暗電荷が信号線41を通じて積分アンプ46のキャパシタ46bに流れる。リセット動作では、読み出し動作と異なり、MUX48によるキャパシタ46bに蓄積された電荷の読み出しは行われず、各ゲートパルスG1〜Gnの発生と同期して、制御部32からリセットパルスRSTが出力されてリセットスイッチ46cがオンされ、キャパシタ46bに蓄積された電荷が放電されて積分アンプ46がリセットされる。   The reset operation is performed, for example, by a sequential reset method in which the pixels 36 are reset row by row. In the sequential reset method, as in the signal charge reading operation, gate pulses G1 to Gn are sequentially generated from the gate driver 42 to the scanning line 40, and the TFTs 39 of the pixels 36 are turned on line by line. While the TFT 39 is on, dark charge flows from the pixel 36 to the capacitor 46 b of the integrating amplifier 46 through the signal line 41. In the reset operation, unlike the read operation, the charge accumulated in the capacitor 46b is not read out by the MUX 48, and the reset pulse RST is output from the control unit 32 in synchronization with the generation of the gate pulses G1 to Gn. 46c is turned on, the charge accumulated in the capacitor 46b is discharged, and the integrating amplifier 46 is reset.

順次リセット方式に代えて、配列画素の複数行を一グループとしてグループ内で順次リセットを行い、グループ数分の行の暗電荷を同時に掃き出す並列リセット方式や、全行にゲートパルスを入れて全画素の暗電荷を同時に掃き出す全画素リセット方式を用いてもよい。並列リセット方式や全画素リセット方式によりリセット動作を高速化することができる。   Instead of the sequential reset method, multiple rows of array pixels are grouped as a group, and the reset is performed sequentially within the group, and the dark charge of the number of rows in the group is simultaneously discharged. An all-pixel reset method that simultaneously sweeps out the dark charges may be used. The reset operation can be speeded up by a parallel reset method or an all-pixel reset method.

FPD35は、上述のようにゲートドライバ42および走査線40により駆動されるTFT39が接続された通常の画素36の他に、複合画素58を同じ撮像面37内に複数備えている。複合画素58は撮像面37内の画素36の数ppm〜数%程度を占める。複合画素58は、二つのフォトダイオード59a、59b、およびTFT60a、60bを備える。フォトダイオード59a、59bは、二つ合わせて画素36のフォトダイオード38とほぼ同じ開口面積になる大きさを有し、フォトダイオード59aのほうがフォトダイオード59bよりも大きく形成されている。TFT60a、60bは、ドレイン電極がフォトダイオード59a、59bにそれぞれ接続され、ソース電極はともに信号線41に接続されている。一方ゲート電極は、TFT60aがTFT39と同様に走査線40に接続されているのに対し、TFT60bは走査線40とは別の走査線61に接続されている。走査線61はゲートドライバ42とは別のゲートドライバ62に接続されており、TFT60bはゲートドライバ62からのゲートパルスg1〜gnによりオンする。以下、フォトダイオード59aとTFT60aの組を主画素58a、フォトダイオード59bとTFT60bの組を副画素58bという。   The FPD 35 includes a plurality of composite pixels 58 in the same imaging surface 37 in addition to the normal pixels 36 to which the TFTs 39 driven by the gate drivers 42 and the scanning lines 40 are connected as described above. The composite pixel 58 occupies about several ppm to several percent of the pixel 36 in the imaging surface 37. The composite pixel 58 includes two photodiodes 59a and 59b and TFTs 60a and 60b. The two photodiodes 59a and 59b have a size such that the opening area is almost the same as the photodiode 38 of the pixel 36, and the photodiode 59a is formed larger than the photodiode 59b. The TFTs 60 a and 60 b have drain electrodes connected to the photodiodes 59 a and 59 b, respectively, and source electrodes connected to the signal line 41. On the other hand, the TFT 60a is connected to the scanning line 40 in the same manner as the TFT 39 while the TFT 60b is connected to a scanning line 61 different from the scanning line 40. The scanning line 61 is connected to a gate driver 62 different from the gate driver 42, and the TFT 60 b is turned on by gate pulses g 1 to gn from the gate driver 62. Hereinafter, a set of the photodiode 59a and the TFT 60a is referred to as a main pixel 58a, and a set of the photodiode 59b and the TFT 60b is referred to as a sub-pixel 58b.

副画素58bは、画素36および主画素58aとは独立して蓄積電荷を信号線41から読み出すことが可能である。リセット動作や読み出し動作では、ゲートドライバ42のゲートパルスと同期してゲートドライバ62から同じ行のゲートパルスを発する。こうすると主画素58aと副画素58bの蓄積電荷を足したものが信号線41に流れる。副画素58bは、撮像面37へのX線の到達線量を検出するために利用される画素であり、AECセンサとして機能する。   The sub-pixel 58b can read the accumulated charge from the signal line 41 independently of the pixel 36 and the main pixel 58a. In the reset operation and the read operation, the gate pulse of the same row is emitted from the gate driver 62 in synchronization with the gate pulse of the gate driver 42. As a result, the sum of the charges accumulated in the main pixel 58a and the sub-pixel 58b flows to the signal line 41. The sub-pixel 58b is a pixel that is used to detect an X-ray arrival dose on the imaging surface 37, and functions as an AEC sensor.

図4に示すように、複合画素58は、撮像面37内で局所的に偏ることなく撮像面37内に満遍なく散らばるよう、撮像面37の中心に関して左右対称な点線で示す波形の軌跡63に沿って設けられている。複合画素58は、同じ信号線41が接続された画素36の列に一個ずつ設けられ、複合画素58が設けられた列は、複合画素58が設けられない列を例えば二〜三列挟んで設けられる。複合画素58の位置はFPD35の製造時に既知であり、FPD35は全複合画素58の位置(座標)を不揮発性のメモリ(図示せず)に予め記憶している。なお、同じ列に複数個複合画素58を設けたり、本実施形態とは逆に複合画素58を局所に集中して配置してもよく、複合画素58の配置は適宜変更可能である。例えば乳房を撮影対象とするマンモグラフィ装置では胸壁側に集中して複合画素58を配置するとよい。   As shown in FIG. 4, the composite pixels 58 follow a waveform trajectory 63 indicated by a dotted line symmetrical with respect to the center of the imaging surface 37 so as to be evenly distributed in the imaging surface 37 without being locally biased in the imaging surface 37. Is provided. The composite pixels 58 are provided one by one in the column of the pixels 36 to which the same signal line 41 is connected, and the column in which the composite pixel 58 is provided is provided by sandwiching, for example, two to three columns in which the composite pixel 58 is not provided. It is done. The position of the composite pixel 58 is known at the time of manufacturing the FPD 35, and the FPD 35 stores the positions (coordinates) of all the composite pixels 58 in a nonvolatile memory (not shown) in advance. It should be noted that a plurality of composite pixels 58 may be provided in the same column, or the composite pixels 58 may be arranged in a concentrated manner on the contrary to the present embodiment, and the arrangement of the composite pixels 58 can be changed as appropriate. For example, in a mammography apparatus that captures an image of the breast, the composite pixels 58 may be arranged concentrated on the chest wall side.

ゲートドライバ62からゲートパルスを発生してTFT60bをオンすると、複合画素58の副画素58bで発生した信号電荷は信号線41に読み出される。画素36および主画素58aとは別の駆動源であるため、同列にある画素36および主画素58aがTFT39、60aをオフ状態とされ、信号電荷を蓄積する蓄積動作中であっても副画素58bの信号電荷を読み出すことが可能である。このとき副画素58bが接続された信号線41上の積分アンプ46のキャパシタ46bには、副画素58bで発生した電荷が流入する。画素36および主画素58aの蓄積動作時、TFT60bがオンされて積分アンプ46に蓄積された副画素58bからの電荷は、所定のサンプリング周期でA/D49に出力される。   When a gate pulse is generated from the gate driver 62 and the TFT 60 b is turned on, the signal charge generated in the sub-pixel 58 b of the composite pixel 58 is read out to the signal line 41. Since the pixel 36 and the main pixel 58a are separate drive sources from the pixel 36 and the main pixel 58a, the sub-pixel 58b is not connected even when the pixel 36 and the main pixel 58a in the same column have the TFTs 39 and 60a turned off and the signal charge is accumulated. Can be read out. At this time, the charge generated in the sub-pixel 58b flows into the capacitor 46b of the integrating amplifier 46 on the signal line 41 to which the sub-pixel 58b is connected. During the accumulation operation of the pixel 36 and the main pixel 58a, the electric charge from the sub pixel 58b accumulated in the integrating amplifier 46 with the TFT 60b turned on is output to the A / D 49 at a predetermined sampling period.

図5において、制御部32には、メモリ51のX線画像データに対してオフセット補正、感度補正、および欠陥補正の各種画像処理を施す回路65、66、67が設けられている。オフセット補正回路65は、X線を照射せずにFPD35から取得したオフセット補正画像をX線画像から画素単位で差し引くことで、信号処理回路45の個体差や撮影環境に起因する固定パターンノイズを除去する。   In FIG. 5, the control unit 32 is provided with circuits 65, 66, and 67 that perform various image processing such as offset correction, sensitivity correction, and defect correction on the X-ray image data in the memory 51. The offset correction circuit 65 subtracts the offset correction image acquired from the FPD 35 without irradiating the X-ray in units of pixels from the X-ray image, thereby removing fixed pattern noise caused by individual differences in the signal processing circuit 45 and the imaging environment. To do.

感度補正回路66はゲイン補正回路とも呼ばれ、複合画素58を含む各画素36のフォトダイオード38の感度のばらつきや信号処理回路45の出力特性のばらつき等を補正する。感度補正は被検体がいない状態で所定の線量のX線を照射して得た画像から上記オフセット補正画像を差し引いた画像を元に生成した感度補正データに基づき行う。感度補正データは、被検体がいない状態で所定の線量のX線を照射したときに、オフセット補正後のX線画像に乗算することで各画素出力が一律同じになるよう、基準値からのずれを補正する係数を画素毎にもつ。例えば画素Aの出力が基準の1であるのに対して画素Bの出力が0.8であった場合、画素Bの係数は1.25(1/0.8=1.25)となる。   The sensitivity correction circuit 66 is also called a gain correction circuit, and corrects variations in sensitivity of the photodiode 38 of each pixel 36 including the composite pixel 58, variations in output characteristics of the signal processing circuit 45, and the like. Sensitivity correction is performed based on sensitivity correction data generated based on an image obtained by subtracting the offset correction image from an image obtained by irradiating a predetermined dose of X-rays in the absence of the subject. Sensitivity correction data is shifted from the reference value so that the output of each pixel is uniformly the same by multiplying the X-ray image after offset correction when a predetermined dose of X-rays is irradiated in the absence of the subject. Has a coefficient for correcting each pixel. For example, when the output of the pixel A is the reference 1 but the output of the pixel B is 0.8, the coefficient of the pixel B is 1.25 (1 / 0.8 = 1.25).

欠陥補正回路67は、出荷時に添付される欠陥画素情報に基づき、欠陥画素の画素値を周囲の正常な画素の画素値で線形補間する。   The defect correction circuit 67 linearly interpolates the pixel value of the defective pixel with the pixel values of the surrounding normal pixels based on the defective pixel information attached at the time of shipment.

オフセット補正画像、感度補正データは、例えば電子カセッテ13の出荷時に取得されるか、定期メンテナンス時にメーカのサービスマンが、あるいは病院の始業時間帯にオペレータが取得し、制御部32の内部メモリに記録されて補正時に読み出される。複合画素58のオフセット補正画像、感度補正データは、主画素58aと副画素58bに分けるのではなく複合画素58を一つの画素とみなして、一つの複合画素58に対して一つずつ割り当てられている。なお、上記の各種画像処理回路65〜67をコンソール14に設け、各種画像処理をコンソール14で行ってもよい。   The offset correction image and the sensitivity correction data are acquired, for example, at the time of shipment of the electronic cassette 13, or are acquired by a manufacturer's service person at the time of regular maintenance or by an operator at the start time of the hospital, and are recorded in the internal memory of the control unit 32. And read out during correction. The offset correction image and sensitivity correction data of the composite pixel 58 are not divided into the main pixel 58a and the sub-pixel 58b, but the composite pixel 58 is regarded as one pixel and assigned to each composite pixel 58 one by one. Yes. Note that the above-described various image processing circuits 65 to 67 may be provided in the console 14 and various image processing may be performed by the console 14.

制御部32には、各種画像処理回路65〜67の他に乗算回路68が設けられている。乗算回路68は、コンソール14から送られる撮影条件の採光野の情報に基づき、感度補正回路66から送られる採光野内の複合画素58の主画素58aの画像信号に、主画素58aと副画素58bを足し合わせた複合画素58トータルの開口面積と主画素58aの開口面積の比を乗算する。より具体的には、主画素58aと副画素58bの開口面積Sa、Sbとした場合、(Sa+Sb)/Saを乗算する。乗算回路68は、採光野外の複合画素58の画像信号に対しては稼働しない。   The control unit 32 is provided with a multiplication circuit 68 in addition to the various image processing circuits 65 to 67. The multiplication circuit 68 adds the main pixel 58 a and the sub-pixel 58 b to the image signal of the main pixel 58 a of the composite pixel 58 in the lighting field sent from the sensitivity correction circuit 66 based on the shooting field lighting information sent from the console 14. Multiplying the ratio of the total aperture area of the combined composite pixel 58 and the aperture area of the main pixel 58a. More specifically, when the opening areas Sa and Sb of the main pixel 58a and the sub-pixel 58b are set, (Sa + Sb) / Sa is multiplied. The multiplication circuit 68 does not operate on the image signal of the composite pixel 58 outside the lighting field.

AEC部52は、制御部32により駆動制御される。AEC部52は、副画素58bが接続された信号線41からのデジタル電圧信号(以下、線量検出信号という)をA/D49から取得し、取得した線量検出信号に基づいてAECを行う。   The AEC unit 52 is driven and controlled by the control unit 32. The AEC unit 52 acquires a digital voltage signal (hereinafter referred to as a dose detection signal) from the signal line 41 to which the sub-pixel 58b is connected from the A / D 49, and performs AEC based on the acquired dose detection signal.

図6において、AEC部52は、積分回路75、比較回路76、および閾値発生回路77を有する。積分回路75は、採光野内の副画素58bからの線量検出信号の平均値、最大値、最頻値、または合計値を積算する。比較回路76は、リセット動作を繰り返す待機モードから蓄積動作を開始する撮影モードに切り替わったときに積分回路75からの線量検出信号の積算値のモニタリングを開始する。そして、積算値と閾値発生回路77から与えられる照射停止閾値とを適宜のタイミングで比較する。積算値が閾値に達したとき、比較回路77は照射停止信号を出力する。   In FIG. 6, the AEC unit 52 includes an integration circuit 75, a comparison circuit 76, and a threshold value generation circuit 77. The integrating circuit 75 integrates the average value, maximum value, mode value, or total value of the dose detection signals from the sub-pixels 58b in the lighting field. The comparison circuit 76 starts monitoring the integrated value of the dose detection signal from the integration circuit 75 when switching from the standby mode in which the reset operation is repeated to the imaging mode in which the accumulation operation is started. Then, the integrated value is compared with the irradiation stop threshold given from the threshold generation circuit 77 at an appropriate timing. When the integrated value reaches the threshold value, the comparison circuit 77 outputs an irradiation stop signal.

通信部30には、照射信号I/F78が設けられている。照射信号I/F78には線源制御装置11の照射信号I/F25が接続される。照射信号I/F78は、問い合わせ信号の受信、問い合わせ信号に対する照射許可信号の送信、照射開始信号の受信、比較回路76の出力、すなわち照射停止信号の送信を行う。   The communication unit 30 is provided with an irradiation signal I / F 78. The irradiation signal I / F 25 of the radiation source control device 11 is connected to the irradiation signal I / F 78. The irradiation signal I / F 78 receives an inquiry signal, transmits an irradiation permission signal in response to the inquiry signal, receives an irradiation start signal, and outputs a comparison circuit 76, that is, an irradiation stop signal.

図7に示すように、コンソール14では入力デバイス14aにより撮影部位毎に撮影条件を設定可能である。撮影条件には、管電圧、管電流、採光野、および副画素58bの線量検出信号の積算値と比較してX線の照射停止を判断するための照射停止閾値等が記憶されている。撮影条件の情報はストレージデバイスに格納されており、入力デバイス14aで指定された撮影部位に対応する撮影条件がストレージデバイスから読み出されて電子カセッテ13に提供される。線源制御装置11の撮影条件は、オペレータがこのコンソール14の撮影条件を参照して同様の撮影条件を手動設定する。   As shown in FIG. 7, in the console 14, an imaging condition can be set for each imaging region by the input device 14a. The imaging conditions include a tube voltage, a tube current, a lighting field, and an irradiation stop threshold value for determining the X-ray irradiation stop compared with the integrated value of the dose detection signal of the sub-pixel 58b. The imaging condition information is stored in the storage device, and the imaging condition corresponding to the imaging region designated by the input device 14 a is read from the storage device and provided to the electronic cassette 13. The imaging conditions of the radiation source controller 11 are manually set by the operator with reference to the imaging conditions of the console 14.

採光野はAECに用いる複合画素58の領域を示し、診断時に最も注目すべき関心領域にあたり、且つ線量検出信号を安定して得られる部分が撮影部位毎に設定されている。例えば撮影部位が胸部の場合は、図4に点線で囲んだa、bで示すように左右の肺野の部分が採光野として設定されている。採光野はxy座標で表されており、本例のように採光野が矩形の場合は例えば対角線で結ぶ二点のxy座標が記憶されている。xy座標は、電子カセッテ13の複合画素58も含む画素36の撮像面37内における位置と対応しており、走査線40に平行な方向をx軸、信号線41に平行な方向をy軸とし、左上の画素の座標を原点(0、0)において表現する。   The daylighting field indicates the region of the composite pixel 58 used for AEC, and a portion that is the region of interest most noticeable at the time of diagnosis and that can stably obtain a dose detection signal is set for each imaging region. For example, when the imaging region is the chest, the left and right lung field portions are set as the daylighting fields as indicated by a and b surrounded by dotted lines in FIG. The daylighting field is represented by xy coordinates. When the daylighting field is rectangular as in this example, for example, two xy coordinates connected by diagonal lines are stored. The xy coordinate corresponds to the position in the imaging surface 37 of the pixel 36 including the composite pixel 58 of the electronic cassette 13. The direction parallel to the scanning line 40 is the x axis and the direction parallel to the signal line 41 is the y axis. The coordinates of the upper left pixel are expressed at the origin (0, 0).

図8において、撮影前、FPD35は、画素36、複合画素58の別なくリセット動作を繰り返し実行する待機モードで動作している。照射開始信号を照射信号I/F78で受信したとき、制御部32は、FPD35にリセット動作を終えさせて蓄積動作を開始させ、待機モードから撮影モードに切り替える。ただし、撮影条件で設定された採光野内にある複合画素58の副画素58bに限っては、TFT60bをオンして線量検出信号を出力させる線量検出動作を開始させる。   In FIG. 8, before photographing, the FPD 35 operates in a standby mode in which the reset operation is repeatedly executed regardless of whether the pixel 36 or the composite pixel 58 is used. When the irradiation start signal is received as the irradiation signal I / F 78, the control unit 32 causes the FPD 35 to finish the reset operation, start the accumulation operation, and switch from the standby mode to the imaging mode. However, a dose detection operation for turning on the TFT 60b and outputting a dose detection signal is started only for the sub-pixel 58b of the composite pixel 58 in the daylighting field set in the imaging condition.

AEC部52の比較回路76で線量検出信号の積算値が閾値に達したと判断したとき、制御部32は、画素36、採光野外の複合画素58、採光野内の複合画素58に関わらずFPD35の動作を蓄積動作から読み出し動作へ移行させる。これにて一回の撮影が終了する。FPD35は待機モードに戻る。   When the comparison circuit 76 of the AEC unit 52 determines that the integrated value of the dose detection signal has reached the threshold value, the control unit 32 sets the FPD 35 regardless of the pixel 36, the composite pixel 58 outside the lighting field, and the composite pixel 58 inside the lighting field. The operation is shifted from the accumulation operation to the read operation. This completes one shooting. The FPD 35 returns to the standby mode.

ただしこうすると、採光野外の複合画素58は主画素58aと副画素58bともにX線の到達線量に応じた電荷が蓄積されて読み出し動作で通常の画素36と同等の電圧信号が出力されるが、採光野内の複合画素58から読み出し動作で出力される電圧信号には、副画素58bの蓄積電荷はAECのために線量検出信号として出力してしまっているので主画素58aに生じた電荷しか反映されない。従って通常の画素36の場合よりも副画素58bの分だけ値が減少する。そこで、X線照射停止後の読み出し動作で採光野内の複合画素58の主画素58aから出力される画像信号に、面積比(Sa+Sb)/Saを乗算回路68で乗算して補正する。例えばSa:Sb=4:1(主画素58aの開口面積が副画素58bの四倍)であった場合、採光野内の主画素58aから出力される画像信号を(4+1)/4=1.25倍する。採光野外の複合画素58はもちろん、採光野内の複合画素58もX線画像の生成に役立てることができる。   However, in this case, in the composite pixel 58 outside the lighting field, charges corresponding to the X-ray arrival dose are accumulated in both the main pixel 58a and the sub-pixel 58b, and a voltage signal equivalent to that of the normal pixel 36 is output in the readout operation. In the voltage signal output by the reading operation from the composite pixel 58 in the lighting field, the accumulated charge of the sub-pixel 58b is output as a dose detection signal for AEC, so only the charge generated in the main pixel 58a is reflected. . Accordingly, the value is decreased by the amount of the sub-pixel 58b than in the case of the normal pixel 36. Therefore, the multiplication circuit 68 multiplies the image signal output from the main pixel 58a of the composite pixel 58 in the daylighting field by the read operation after the X-ray irradiation is stopped by the multiplication circuit 68 and corrects it. For example, when Sa: Sb = 4: 1 (the opening area of the main pixel 58a is four times that of the sub-pixel 58b), the image signal output from the main pixel 58a in the lighting field is (4 + 1) /4=1.25. Double. The composite pixel 58 in the daylight field as well as the composite pixel 58 in the daylight field can be used to generate an X-ray image.

次に、図9のフローチャートを参照して、X線撮影システム2においてX線撮影を行う場合の手順を説明する。まず、被検体を立位撮影台15の前の所定の位置に立たせるか臥位撮影台16に仰臥させ、立位または臥位のいずれかの撮影台15、16にセットされた電子カセッテ13の高さや水平位置を調節して、被検体の撮影部位と位置を合わせる。また、電子カセッテ13の位置および撮影部位の大きさに応じて、X線源10の高さや水平位置、照射野の大きさを調整する。次いで線源制御装置11とコンソール14に撮影条件を設定する。   Next, a procedure for performing X-ray imaging in the X-ray imaging system 2 will be described with reference to a flowchart of FIG. First, the subject is placed at a predetermined position in front of the standing imaging table 15 or placed on the supine imaging table 16, and the electronic cassette 13 set on the imaging table 15, 16 in either the standing position or the lying position. The height and horizontal position of the subject are adjusted to match the position of the subject to be imaged. Further, the height, horizontal position, and size of the irradiation field of the X-ray source 10 are adjusted according to the position of the electronic cassette 13 and the size of the imaging region. Next, imaging conditions are set in the radiation source control device 11 and the console 14.

ステップ10(S10)において、X線撮影前の待機モードでは、制御部32はFPD35にリセット動作を繰り返し行わせている。照射スイッチ12が二段階押しされて線源制御装置11から照射開始信号が出力され、これが照射信号I/F78で受信されると(S11でYES)、画素36、採光野外の複合画素58の主画素58aと副画素58b、および採光野内の複合画素58の主画素58aがリセット動作から蓄積動作に移行され、撮影モードに切り替えられる。一方採光野内の複合画素58の副画素58bはTFT60bがオンされて線量検出動作に移行される(S12)。   In step 10 (S10), in the standby mode before X-ray imaging, the control unit 32 causes the FPD 35 to repeatedly perform a reset operation. When the irradiation switch 12 is pressed in two steps and an irradiation start signal is output from the radiation source control device 11 and received by the irradiation signal I / F 78 (YES in S11), the main pixel 36 and the composite pixel 58 outside the lighting field are detected. The pixel 58a, the sub-pixel 58b, and the main pixel 58a of the composite pixel 58 in the lighting field are shifted from the reset operation to the accumulation operation, and switched to the photographing mode. On the other hand, the sub-pixel 58b of the composite pixel 58 in the daylighting field is shifted to the dose detection operation with the TFT 60b turned on (S12).

X線源10によるX線の照射に伴い発生した電荷は、画素36、採光野外の複合画素58、および採光野内の複合画素58の主画素58aの場合はフォトダイオード38、59a、59bに蓄積され、採光野内の複合画素58の副画素58bの場合は信号線41を通じて積分アンプ46に流れ込み、線量検出信号として積分アンプ46から所定のサンプリング周期でA/D49、AEC部52に出力される。   In the case of the pixel 36, the composite pixel 58 outside the lighting field, and the main pixel 58a of the composite pixel 58 inside the lighting field, the charges generated by the X-ray irradiation by the X-ray source 10 are accumulated in the photodiodes 38, 59a, and 59b. In the case of the sub-pixel 58b of the composite pixel 58 in the lighting field, it flows into the integrating amplifier 46 through the signal line 41, and is output as a dose detection signal from the integrating amplifier 46 to the A / D 49 and AEC unit 52 at a predetermined sampling period.

採光野内の副画素58bからの線量検出信号はAEC部52の積分回路75に出力され、積分回路75で積算される(S13)。閾値発生回路77は、コンソール14から与えられた照射停止閾値を発生し、これを比較回路76に出力する。比較回路76は、積分回路75からの線量検出信号の積算値と閾値発生回路77からの照射停止閾値とを比較(S14)し、積算値が閾値に達したとき(S15でYES)に照射停止信号を出力する。照射停止信号は照射信号I/F78を介して線源制御装置11の照射信号I/F25に向けて送信される。また、FPD35の動作が蓄積動作から読み出し動作に移行される(S16)。   The dose detection signal from the sub-pixel 58b in the daylighting field is output to the integration circuit 75 of the AEC unit 52 and integrated by the integration circuit 75 (S13). The threshold generation circuit 77 generates an irradiation stop threshold given from the console 14 and outputs this to the comparison circuit 76. The comparison circuit 76 compares the integrated value of the dose detection signal from the integration circuit 75 with the irradiation stop threshold value from the threshold generation circuit 77 (S14), and stops irradiation when the integrated value reaches the threshold value (YES in S15). Output a signal. The irradiation stop signal is transmitted toward the irradiation signal I / F 25 of the radiation source control device 11 via the irradiation signal I / F 78. Further, the operation of the FPD 35 is shifted from the accumulation operation to the read operation (S16).

照射信号I/F25で照射停止信号を受けると、線源制御装置11では、制御部21により高電圧発生器20からX線源10への電力供給が停止され、これによりX線の照射が停止される。   When receiving the irradiation stop signal with the irradiation signal I / F 25, in the radiation source control device 11, the control unit 21 stops the power supply from the high voltage generator 20 to the X-ray source 10, thereby stopping the X-ray irradiation. Is done.

制御部32の各種画像処理回路65〜67によりメモリ51のX線画像データに対して各種画像処理が行われる。このとき、採光野の情報に基づき、採光野内の複合画素58にあたる画像信号に対して(Sa+Sb)/Saが乗算回路68で乗算されて補正される。採光野外の複合画素58の画像信号は乗算回路68を素通りする。こうして一枚分のX線画像が生成される(S17)。X線画像は通信部30を介してコンソール14に有線または無線送信され、ディスプレイ14bに表示されて診断に供される。   Various image processing is performed on the X-ray image data in the memory 51 by the various image processing circuits 65 to 67 of the control unit 32. At this time, based on the information on the daylighting field, the image signal corresponding to the composite pixel 58 in the daylighting field is multiplied by (Sa + Sb) / Sa by the multiplication circuit 68 and corrected. The image signal of the composite pixel 58 outside the lighting field passes through the multiplication circuit 68. Thus, one X-ray image is generated (S17). The X-ray image is wired or wirelessly transmitted to the console 14 via the communication unit 30, and is displayed on the display 14b for diagnosis.

以上説明したように、本発明によれば、副画素58bの出力をAECに利用した場合、その複合画素58の画像信号に面積比を乗算して補正し、X線画像の生成に用いるので、副画素58bの出力をAECに利用することによる画質劣化を防ぐことができる。画像信号に面積比を乗算するだけで補正が済むので大掛かりな構成がいらず簡便である。   As described above, according to the present invention, when the output of the sub-pixel 58b is used for AEC, the image signal of the composite pixel 58 is corrected by multiplying the area ratio and used for generating an X-ray image. It is possible to prevent image quality degradation caused by using the output of the sub-pixel 58b for AEC. Since the correction is completed simply by multiplying the image signal by the area ratio, a large-scale configuration is not required and it is simple.

採光野外の複合画素58の副画素58bにも電荷を蓄積させて画像生成に役立てるので、複合画素58を配したことによる画質劣化はほとんどないといってもいい。   Since charges are also accumulated in the sub-pixels 58b of the composite pixels 58 outside the daylighting field for use in image generation, it can be said that there is almost no deterioration in image quality due to the composite pixels 58 being arranged.

採光野の情報に応じて乗算回路68の稼働を動的に変更するので、採光野内、外の複合画素58からの画像信号に対してそれぞれ的確な補正を施すことができ、採光野内、外の差がほとんどない画質が均一なX線画像を生成することが可能となる。   Since the operation of the multiplication circuit 68 is dynamically changed in accordance with the information on the daylighting field, it is possible to correct each of the image signals from the composite field 58 in the daylighting field and outside, so It is possible to generate an X-ray image with uniform image quality with little difference.

なお、上記実施形態の面積比の代わりに、主画素58aと副画素58bを合わせた複合画素58全体の出力と主画素58aの出力の比を採光野内の主画素58aの画像信号に乗算して補正してもよい。感度補正データを取得するときと同じ要領で、被検体がいない状態で所定の線量のX線を照射し、そのときの主画素58aと副画素58bの出力電圧信号Va、Vbを元に出力比を算出する。具体的には(Va+Vb)/Vaを採光野内の主画素58aの画像信号に乗算する。なお、出力比は全複合画素58の平均値や最頻値でもよいし、複合画素58毎に出力比を算出してその結果を複合画素58の位置情報とともにストックしておき、採光野の情報と照合して当該複合画素58に対応した出力比を読み出してもよい。   Instead of the area ratio of the above embodiment, the image signal of the main pixel 58a in the lighting field is multiplied by the ratio of the overall output of the composite pixel 58 including the main pixel 58a and the sub-pixel 58b and the output of the main pixel 58a. It may be corrected. In the same manner as when the sensitivity correction data is acquired, X-rays of a predetermined dose are irradiated in the absence of the subject, and the output ratio based on the output voltage signals Va and Vb of the main pixel 58a and the sub-pixel 58b at that time. Is calculated. Specifically, (Va + Vb) / Va is multiplied by the image signal of the main pixel 58a in the lighting field. The output ratio may be the average value or the mode value of all the composite pixels 58, or the output ratio is calculated for each composite pixel 58 and the result is stocked together with the position information of the composite pixel 58 to obtain information on the lighting field. And the output ratio corresponding to the composite pixel 58 may be read out.

上記実施形態では、撮影条件に予め採光野を記憶させているが、線量検出信号をモニタすることで採光野やその他の領域を特定してもよい。この場合、図10に示す採光野選択回路80をAEC部52の積分回路75の前段に設ける。採光野選択回路80は、撮像面37内の全複合画素58のうち、どの複合画素58の副画素58bの線量検出信号をAECに用いるかを選択する。撮影開始前はどの副画素58bをAECに用いるかは不定であり、照射開始信号の受信後、全複合画素58の副画素58bが線量検出動作に移行する。採光野選択回路80には全複合画素58の副画素58bの線量検出信号が出力される。   In the above embodiment, the daylighting field is stored in advance in the imaging conditions, but the daylighting field and other areas may be specified by monitoring the dose detection signal. In this case, the lighting field selection circuit 80 shown in FIG. 10 is provided in the front stage of the integration circuit 75 of the AEC unit 52. The daylighting field selection circuit 80 selects which composite pixel 58 of all composite pixels 58 in the imaging plane 37 uses the dose detection signal of the sub-pixel 58b of the composite pixel 58 for AEC. It is undefined which subpixel 58b is used for AEC before the start of imaging, and after receiving the irradiation start signal, the subpixels 58b of all the composite pixels 58 shift to the dose detection operation. The dose detection signal of the sub-pixel 58b of all the composite pixels 58 is output to the lighting field selection circuit 80.

採光野選択回路80は、照射野特定部81、被検体領域特定部82、および採光野領域特定部83を備えている。照射野特定部81は、照射野限定器の照射開口、および撮像面37からX線原10のX線管の焦点までの距離SID(Source Image Distance)で決まる撮像面37上のX線の照射野を特定する。具体的には、線量検出信号と閾値th0を比較することにより照射野を特定する。X線が当たらない非照射野は線量検出信号がほぼゼロとなるため、閾値th0にはゼロに近い値を設定する。そして、線量検出信号が閾値th0以下の領域を非照射と特定し、残りの領域を照射野と特定する。照射野特定部81は、副画素58bから出力される線量検出信号のうち、照射野に存在する副画素58bの線量検出信号をピックアップする。言い換えれば、非照射野の部分に存在する副画素58bを採光野の候補から除外する。   The lighting field selection circuit 80 includes an irradiation field specifying unit 81, a subject region specifying unit 82, and a lighting field region specifying unit 83. The irradiation field specifying unit 81 irradiates X-rays on the imaging surface 37 determined by the irradiation aperture of the irradiation field limiter and the distance SID (Source Image Distance) from the imaging surface 37 to the focal point of the X-ray tube of the X-ray source 10. Identify the field. Specifically, the irradiation field is specified by comparing the dose detection signal with the threshold th0. Since the dose detection signal is almost zero in a non-irradiated field that is not irradiated with X-rays, the threshold th0 is set to a value close to zero. Then, an area where the dose detection signal is equal to or less than the threshold th0 is identified as non-irradiation, and the remaining area is identified as an irradiation field. The irradiation field specifying unit 81 picks up the dose detection signal of the sub-pixel 58b existing in the irradiation field among the dose detection signals output from the sub-pixel 58b. In other words, the sub-pixel 58b existing in the non-irradiation field portion is excluded from the lighting field candidates.

被検体領域特定部82は、照射野に存在する副画素58bから出力される線量検出信号のうち、被検体を透過したX線が照射される被検体領域に存在する副画素58bの線量検出信号をピックアップする。つまり被検体を透過せずにX線が直接入射する素抜け領域に存在する副画素58bを採光野の候補から除外する。   The subject region specifying unit 82 among the dose detection signals output from the sub-pixel 58b existing in the irradiation field, the dose detection signal of the sub-pixel 58b existing in the subject region irradiated with the X-ray transmitted through the subject. To pick up. That is, the sub-pixel 58b existing in the blank region where the X-ray is directly incident without passing through the subject is excluded from the candidates for the lighting field.

被検体領域特定部82は、線量検出信号と閾値th1を比較することにより被検体領域を特定する。閾値th1は、例えばNDD法(Numerical Dose Determination method)による面積線量計算式を用いて求められる。高電圧発生器20の整流方式(インバータ、単相、三相)に応じて決定される定数をT、管電圧補正係数をC_kV、X線源10に設置する各種フィルタの厚さに対する管電圧の補正係数をC_Fil、管電流照射時間積をmAs、後方散乱補正係数をBSF、撮像面37上のX線の照射野をAREAとした場合、面積線量Dは、
D=T×C_kV×C_Fil×mAs×(1/SID)×BSF×AREA ・・・式(1)
を計算することで求められる。上記T、C_kV等はコンソール14のストレージデバイスにデータテーブル形式で格納されており、X線源10や高電圧発生器20の仕様に応じた値をストレージデバイスから読み出して閾値th1を計算し、これを電子カセッテ13に提供する。
The subject region specifying unit 82 specifies the subject region by comparing the dose detection signal with the threshold value th1. The threshold th1 is obtained using, for example, an area dose calculation formula based on an NDD method (Numerical Dose Determination method). The constant determined according to the rectification method (inverter, single phase, three phase) of the high voltage generator 20 is T, the tube voltage correction coefficient is C_kV, and the tube voltage with respect to the thickness of various filters installed in the X-ray source 10 When the correction coefficient is C_Fil, the tube current irradiation time product is mAs, the backscattering correction coefficient is BSF, and the X-ray irradiation field on the imaging surface 37 is AREA, the area dose D is
D = T × C_kV × C_Fil × mAs × (1 / SID) 2 × BSF × AREA (1)
Is obtained by calculating. The above T, C_kV, etc. are stored in the storage device of the console 14 in the form of a data table. The values according to the specifications of the X-ray source 10 and the high voltage generator 20 are read from the storage device and the threshold th1 is calculated. Is provided to the electronic cassette 13.

被検体領域特定部82は、線量検出信号が閾値th1以上の副画素58bを素抜け領域に存在する副画素58bと特定し、それ以外を被検体領域に存在するものと特定する。もしくは、線量検出信号が閾値th1を中心値とする所定の範囲(閾値th1±α)に収まる副画素58bを素抜け領域に存在する副画素58bと特定してもよい。こうして、照射野特定部81および被検体領域特定部82により、全複合画素58の副画素58bのうち、非照射野および素抜け領域に存在する副画素58bを採光野の候補から除外する。   The subject region specifying unit 82 specifies the subpixel 58b whose dose detection signal is equal to or greater than the threshold th1 as the subpixel 58b existing in the unexposed region, and specifies the other as existing in the subject region. Alternatively, the sub-pixel 58b in which the dose detection signal falls within a predetermined range (threshold th1 ± α) having the threshold value th1 as the center value may be specified as the sub-pixel 58b existing in the background region. In this way, the irradiation field specifying unit 81 and the subject area specifying unit 82 exclude the sub-pixels 58b existing in the non-irradiation field and the unexposed area from the sub-pixels 58b of all the composite pixels 58 from the candidates for the lighting field.

採光野領域特定部83は、閾値th2と、照射野かつ被検体領域に存在する副画素58bからの線量検出信号の大小を比較する。閾値th2は、採光野内に到達するであろうX線の線量であり、被検体として典型的な成人男性の体型に基づき予め実験やシミュレーションにより求められる。閾値th2は例えばコンソール14のストレージデバイスに撮影条件とともに記憶されており、設定された撮影部位に応じて値が変更される。採光野領域特定部83は、線量検出信号が閾値th2を中心値とする所定の範囲(閾値th2±α)に収まる副画素58bを所望の採光野領域に存在する副画素58bと特定する。これらの照射野、被検体領域、および採光野領域の特定(非照射野および素抜け領域の採光野の候補からの除外)は線量検出動作で送られてくる副画素58bからの線量検出信号に対してリアルタイムで行う。採光野選択回路80は、各特定部81、82、83で採光野領域に存在すると特定した副画素58bの線量検出信号を最終的に積分回路75に出力する。   The lighting field region specifying unit 83 compares the threshold th2 with the magnitude of the dose detection signal from the sub-pixel 58b existing in the irradiation field and the subject region. The threshold th2 is an X-ray dose that will reach the daylighting field, and is obtained in advance by experiments and simulations based on the body shape of a typical adult male as a subject. The threshold th2 is stored together with the imaging conditions in the storage device of the console 14, for example, and the value is changed according to the set imaging region. The lighting field region specifying unit 83 specifies the sub-pixel 58b in which the dose detection signal falls within a predetermined range (threshold value th2 ± α) centering on the threshold value th2 as the sub-pixel 58b existing in the desired lighting field region. The identification of these irradiation field, subject area, and lighting field area (exclusion of the non-irradiation field and the blank area from the sampling field candidates) is performed on the dose detection signal from the sub-pixel 58b sent in the dose detection operation. For real time. The lighting field selection circuit 80 finally outputs to the integrating circuit 75 the dose detection signal of the sub-pixel 58b specified by each of the specifying units 81, 82, 83 as existing in the lighting field region.

なお、図10では、胸部を撮影した際、撮像面37の両端の非照射野の部分の副画素58bの線量検出信号を照射野特定部81で除外し、さらに被検体の腕と胴の間の素抜け領域の副画素58bの線量検出信号を被検体領域特定部82で除外し、最後に採光野領域特定部83で採光野領域である左右の肺野に存在する副画素58bを特定する様子を示している。   In FIG. 10, when the chest is imaged, the dose detection signals of the sub-pixels 58b in the non-irradiated field portions at both ends of the imaging surface 37 are excluded by the irradiation field specifying unit 81, and further, between the arm and torso of the subject. The dose detection signal of the sub-pixel 58b in the unexposed region is excluded by the subject region specifying unit 82, and finally the sub-pixel 58b existing in the left and right lung fields as the lighting field region is specified by the lighting field region specifying unit 83. It shows a state.

採光野選択回路80の各特定部81、82、83で照射野、被検体領域、および採光野領域を特定するタイミングとしては、図11に示すようにX線の照射が開始されて撮像面37へのX線の到達線量が増加している期間Ta、またはX線源10の駆動が安定化し、到達線量が飽和して一定値に落ち着いてからの期間Tbのいずれでもよい。期間Ta、Tbとも各領域の到達線量の変化の仕方は違うので、いずれの期間でも問題なく各領域を特定することが可能である。   The timing for specifying the irradiation field, the subject region, and the lighting field region by each of the specifying units 81, 82, 83 of the lighting field selection circuit 80 is as follows. As shown in FIG. The period Ta during which the X-ray arrival dose increases or the period Tb after the driving of the X-ray source 10 is stabilized and the arrival dose is saturated and settled to a constant value may be used. Since the method of changing the arrival dose in each region is different in the periods Ta and Tb, it is possible to specify each region without any problem in any period.

到達線量が増加している期間Taに各領域を特定する場合は、線量検出信号の値が比較的小さいためにノイズの影響を受けやすいが、X線の照射開始とほぼ同時に各領域の特定を終えることができ、スムーズにAECの予想時間の算出に移ることができる。   When specifying each area during the period Ta when the arrival dose is increasing, the value of the dose detection signal is relatively small, and it is easily affected by noise. However, each area is specified almost simultaneously with the start of X-ray irradiation. The process can be completed, and the calculation of the expected AEC time can proceed smoothly.

到達線量が飽和してからの期間Tbに各領域を特定する場合は、前回のサンプリングで得た線量検出信号を一時的に記憶しておき、今回得た線量検出信号と比較する。そして、前回と今回の線量検出信号が等しくなったら到達線量が飽和したと判断し、各領域の特定を開始する。到達線量が飽和するまで待つ分時間は掛かるが、期間Tbでは期間Taよりも線量検出信号の出力が安定してS/Nがよいので、各領域の特定結果への信頼性を高めることができる。   When each region is specified in the period Tb after the arrival dose is saturated, the dose detection signal obtained by the previous sampling is temporarily stored and compared with the dose detection signal obtained this time. Then, when the previous and present dose detection signals are equal, it is determined that the arrival dose is saturated, and identification of each region is started. Although it takes time to wait until the arrival dose is saturated, the output of the dose detection signal is more stable and the S / N is better in the period Tb than in the period Ta, so that the reliability of the identification result of each region can be improved. .

期間Taに各領域を特定する場合と期間Tbに各領域を特定する場合とでは、非照射野領域を特定するための閾値th0、素抜け領域を特定するための閾値th1、および採光野領域を特定するための閾値th2は当然異なる値が設定され、二点鎖線で示すように期間Taに各領域を特定する場合のほうが一点鎖線で示す期間Tbに各領域を特定する場合よりも設定される値は低くなる。   In the case where each region is specified in the period Ta and the case where each region is specified in the period Tb, a threshold value th0 for specifying the non-irradiation field region, a threshold value th1 for specifying the background missing region, and a lighting field region are set. Naturally, the threshold value th2 for specifying is set to a different value, and as shown by the two-dot chain line, the case where each region is specified in the period Ta is set as compared to the case where each region is specified in the period Tb shown by the one-dot chain line. The value is low.

採光野選択回路80で採光野領域に存在すると特定した以外の領域の副画素58bは、各領域の特定後も線量検出動作を続行する。従ってこの場合は採光野内、外に関わらず、全ての複合画素58の主画素58aからの画像信号に乗算回路68で面積比または出力比を乗算して補正する。   The sub-pixels 58b in the areas other than those identified as existing in the daylight field area by the daylight field selection circuit 80 continue the dose detection operation even after each area is identified. Therefore, in this case, the image signal from the main pixel 58a of all the composite pixels 58 is multiplied by the area ratio or the output ratio by the multiplication circuit 68 regardless of the inside or outside of the lighting field and corrected.

あるいは図12に示すように、各領域の特定後、採光野外の副画素58bのTFT60bをオフして線量検出動作から直ちに蓄積動作に移行させてもよい。期間Taに各領域を特定する場合は、採光野外の副画素58bの線量検出動作による電荷ロスは微々たるものであるため、特に補正はせずに上記実施形態の採光野外の複合画素58と同等に扱ってもよい。もちろん、主画素58aと副画素58bの蓄積電荷を別々のタイミングで読み出すようにし、画素36および主画素58aの画像信号の電荷蓄積時間Tcと、各領域を特定して線量検出動作から蓄積動作に移行し、読み出し動作を開始するまでの時間、すなわち採光野外の副画素58bの画像信号の電荷蓄積時間Tdを制御部32で計時し、乗算回路68で採光野外の副画素58bの画像信号にTc/Tdを乗算して、電荷ロスを厳密に補正してもよい。期間Tbに各領域を特定する場合は電荷ロスは無視できない大きさになるため、乗算回路68で採光野外の副画素58bの電圧信号にTc/Tdを乗算して補正する。そして、補正後の副画素58bの画像信号と主画素58aの画像信号を加算してその複合画素58の画像信号とする。   Alternatively, as shown in FIG. 12, after specifying each region, the TFT 60b of the sub-pixel 58b outside the daylighting field may be turned off to immediately shift from the dose detection operation to the accumulation operation. When each region is specified in the period Ta, the charge loss due to the dose detection operation of the sub-pixel 58b outside the lighting field is insignificant, and therefore, equivalent to the composite pixel 58 outside the lighting field of the above embodiment without any particular correction. You may handle it. Of course, the accumulated charges of the main pixel 58a and the sub-pixel 58b are read out at different timings, and the charge accumulation time Tc of the image signal of the pixel 36 and the main pixel 58a and each region are specified to change from the dose detection operation to the accumulation operation. The control unit 32 measures the time until the read operation starts, that is, the charge accumulation time Td of the image signal of the subpixel 58b outside the lighting field, and the multiplication circuit 68 converts the Tc into the image signal of the subpixel 58b outside the lighting field. The charge loss may be strictly corrected by multiplying / Td. When each region is specified in the period Tb, the charge loss becomes a magnitude that cannot be ignored. Therefore, the multiplication circuit 68 multiplies the voltage signal of the sub-pixel 58b outside the lighting field by Tc / Td and corrects it. Then, the corrected image signal of the sub-pixel 58b and the image signal of the main pixel 58a are added to obtain the image signal of the composite pixel 58.

前述のように、感度補正はX線画像の各画素値に係数を掛ける処理であるため、乗算回路68で採光野内の主画素58aの画像信号に面積比や出力比を乗算するのとやっていることは同じである。そこで、採光野内の複合画素58にあたる感度補正データの係数に面積比または出力比を乗算し、感度補正と上記実施形態の乗算回路68による補正を同時に済ませてもよい。こうすれば乗算回路68が必要なくなり、さらにコストを安くすることができる。   As described above, since the sensitivity correction is a process of multiplying each pixel value of the X-ray image by a coefficient, the multiplication circuit 68 multiplies the image signal of the main pixel 58a in the lighting field by the area ratio or the output ratio. It is the same. Therefore, the coefficient of sensitivity correction data corresponding to the composite pixel 58 in the lighting field may be multiplied by the area ratio or the output ratio, and the sensitivity correction and the correction by the multiplication circuit 68 of the above embodiment may be completed at the same time. In this way, the multiplication circuit 68 is not necessary, and the cost can be further reduced.

また、複合画素58の係数に面積比または出力比を乗算していない第一の感度補正データと、複合画素58の係数に面積比または出力比を乗算した第二の感度補正データの二種類を用意し、採光野の情報に応じて、採光野外の複合画素58の場合は第一、採光野内の場合は第二の感度補正データに切り替えるといった処理をしてもよい。   Further, there are two types of sensitivity correction data obtained by multiplying the coefficient of the composite pixel 58 by the area ratio or output ratio and second sensitivity correction data by multiplying the coefficient of the composite pixel 58 by the area ratio or output ratio. Depending on the information of the daylighting field, processing may be performed such that the composite pixel 58 outside the daylighting field is switched to the first sensitivity correction data when it is within the daylighting field, and the second sensitivity correction data is switched.

なお、X線撮影システムには、上記実施形態のように線源制御装置11と電子カセッテ13の間に通信機能がないものもある。この場合は図13に示すように、AEC部52の代わりに照射開始検出部85を設け、該検出部85で線量検出信号を元にX線の照射開始を検出してもよい。X線の照射開始を検出するときには、コンソール14に撮影条件を設定したときに画素36をリセット動作から蓄積動作、複合画素58の副画素58bをリセット動作から線量検出動作にそれぞれ移行させ、照射開始検出部85で線量検出信号の検出を開始する。線量検出信号を積算して予め設定された照射開始閾値と比較し、積算値が照射開始閾値に達したらX線の照射開始と判断する。照射開始と判断したら画素36および主画素58aに蓄積動作を開始させる。副画素58bには線量検出動作を続行させる。   Some X-ray imaging systems do not have a communication function between the radiation source control device 11 and the electronic cassette 13 as in the above embodiment. In this case, as shown in FIG. 13, an irradiation start detection unit 85 may be provided instead of the AEC unit 52, and the detection unit 85 may detect the start of X-ray irradiation based on the dose detection signal. When detecting the start of X-ray irradiation, when imaging conditions are set on the console 14, the pixel 36 is shifted from the reset operation to the accumulation operation, and the sub-pixel 58b of the composite pixel 58 is shifted from the reset operation to the dose detection operation, respectively. Detection of the dose detection signal is started by the detection unit 85. The dose detection signals are integrated and compared with a preset irradiation start threshold, and when the integrated value reaches the irradiation start threshold, it is determined that X-ray irradiation starts. When it is determined that the irradiation is started, the accumulation operation is started in the pixel 36 and the main pixel 58a. The sub-pixel 58b continues the dose detection operation.

上の説明からも分かるように、照射開始検出部85は、線量検出信号の積算値と比較する閾値が異なるだけで、基本的な構成はAEC部52と同じである。照射開始検出部85は、素抜け領域に存在する複合画素58の副画素58bからの線量検出信号をX線の照射開始の判断に用いる。素抜け領域は被検体領域よりもX線の到達線量が多く、到達線量の単位時間当たりの変化量も大きいため、X線の照射開始を判断するのに十分なS/Nの線量検出信号を短時間で得ることができる。従って正確かつ迅速な判断が可能となる。   As can be seen from the above description, the irradiation start detection unit 85 has the same basic configuration as the AEC unit 52 except that the threshold value to be compared with the integrated value of the dose detection signal is different. The irradiation start detection unit 85 uses the dose detection signal from the sub-pixel 58b of the composite pixel 58 existing in the unexposed region for the determination of the X-ray irradiation start. Since the unaccompanied region has a higher X-ray arrival dose than the subject region and the amount of change per unit time in the arrival dose is large, an S / N dose detection signal sufficient to determine the start of X-ray irradiation is provided. It can be obtained in a short time. Therefore, accurate and quick judgment can be made.

素抜け領域の特定は、オペレータの手動入力に頼ってもよいし、図10の被検体領域特定部82を用いてもよい。あるいは、とにかく最大値を示す線量検出信号をX線の照射開始の判断に用いてもよい。この場合は素抜け領域の特定を行わない分、判断に掛かる時間を短縮化することができる。   The identification of the blank region may depend on manual input by the operator, or the subject region identification unit 82 in FIG. 10 may be used. Or anyway, you may use the dose detection signal which shows the maximum value for judgment of the X-ray irradiation start. In this case, the time required for the determination can be shortened by not specifying the blank region.

X線の照射開始を検出する代わりに、あるいは加えて、線量検出信号と閾値との比較結果に基づきX線の照射終了を検出してもよい。この場合はX線の照射終了を検出したら、制御部32はFPD35を蓄積動作から読み出し動作に移行させる。   Instead of or in addition to detecting the start of X-ray irradiation, the end of X-ray irradiation may be detected based on the comparison result between the dose detection signal and the threshold value. In this case, when the end of X-ray irradiation is detected, the control unit 32 shifts the FPD 35 from the accumulation operation to the read operation.

また、線量検出信号をX線の照射開始または終了検出、AECに用いる他に、線量検出信号に基づき読み出し動作時の積分アンプのゲインを切り替えてもよい。この場合は図14に示すように、積分アンプ46に代えてゲイン可変型の積分アンプ90を用いる。   In addition to using the dose detection signal for X-ray irradiation start or end detection and AEC, the gain of the integrating amplifier during the read operation may be switched based on the dose detection signal. In this case, as shown in FIG. 14, instead of the integrating amplifier 46, a variable gain type integrating amplifier 90 is used.

図14において、積分アンプ90は、積分アンプ46と同様にオペアンプ90aとリセットスイッチ90cとを備える。オペアンプ90aの入出力端子間には、二つのキャパシタ90b、90dが接続され、キャパシタ90dにはゲイン切替スイッチ90eが接続されている。ゲイン切替スイッチ90eがオンのとき、積分アンプからの出力電圧信号VはV=q/(C1+C2)、ゲイン切替スイッチ90eがオフのときはV=q/C1となる。ただしqは蓄積電荷、C1、C2はそれぞれキャパシタ90b、90dの容量である。このようにゲイン切替スイッチ90eのオン/オフを切り替えることで、積分アンプ90のゲインを変化させることができる。なお、ここではキャパシタを二個接続して二段階でゲインを切り替える例を示すが、キャパシタを二個以上接続して、あるいはキャパシタに容量可変コンデンサを用い、ゲインを二段階以上変化可能に構成することが好ましい。   In FIG. 14, the integrating amplifier 90 includes an operational amplifier 90 a and a reset switch 90 c as in the integrating amplifier 46. Two capacitors 90b and 90d are connected between the input and output terminals of the operational amplifier 90a, and a gain changeover switch 90e is connected to the capacitor 90d. When the gain switch 90e is on, the output voltage signal V from the integrating amplifier is V = q / (C1 + C2), and when the gain switch 90e is off, V = q / C1. Where q is the accumulated charge, and C1 and C2 are the capacitances of the capacitors 90b and 90d, respectively. Thus, the gain of the integrating amplifier 90 can be changed by switching the gain changeover switch 90e on / off. Here, an example is shown in which two capacitors are connected and the gain is switched in two steps. However, the gain can be changed in two or more steps by connecting two or more capacitors or using a variable capacitance capacitor for the capacitor. It is preferable.

ゲイン設定部91は、AEC部52や照射開始検出部85の代わりにFPD35に設けられる。ゲイン設定部91は、FPD35が蓄積動作を開始したときに動作し、読み出し動作時のゲイン切替スイッチ90eの動作を制御する。ゲイン設定部91には、信号処理回路45から定期的に線量検出信号が入力される。ゲイン設定部91は、線量検出信号が飽和しないよう、線量検出信号を出力するときは積分アンプ90のゲインを最小値に設定する。本例の場合はゲイン切替スイッチ90eをオンさせる。   The gain setting unit 91 is provided in the FPD 35 instead of the AEC unit 52 and the irradiation start detection unit 85. The gain setting unit 91 operates when the FPD 35 starts the accumulation operation, and controls the operation of the gain changeover switch 90e during the read operation. A dose detection signal is periodically input from the signal processing circuit 45 to the gain setting unit 91. The gain setting unit 91 sets the gain of the integrating amplifier 90 to the minimum value when outputting the dose detection signal so that the dose detection signal is not saturated. In this example, the gain changeover switch 90e is turned on.

ゲイン設定部91は、AECの場合と同様に、採光野内の複合画素58の副画素58bからの線量検出信号の合計値、平均値、最大値、または最頻値を所定回数積算し、その積算値と予め設定された閾値とを比較する。積算値が閾値よりも大きい場合、ゲイン設定部91は、読み出し動作時にゲイン切替スイッチ90eをオンさせる。一方、撮像面37の採光野にあたる部分への到達累積線量が低く積算値が閾値以下であった場合は、読み出し動作時にゲイン切替スイッチ90eをオフさせて積分アンプ90のゲインを高くする。より具体的には、採光野の出力電圧信号Vの最大値および最小値がA/D変換のレンジの最大値および最小値に合うよう積分アンプ90のゲインを設定する。   As in the case of AEC, the gain setting unit 91 integrates the total value, average value, maximum value, or mode value of the dose detection signals from the sub-pixels 58b of the composite pixel 58 in the lighting field a predetermined number of times, and the integration The value is compared with a preset threshold value. When the integrated value is larger than the threshold value, the gain setting unit 91 turns on the gain changeover switch 90e during the reading operation. On the other hand, when the accumulated accumulated dose to the portion corresponding to the lighting field on the imaging surface 37 is low and the integrated value is equal to or less than the threshold value, the gain selector switch 90e is turned off during the reading operation to increase the gain of the integrating amplifier 90. More specifically, the gain of the integrating amplifier 90 is set so that the maximum value and the minimum value of the output voltage signal V of the lighting field match the maximum value and the minimum value of the A / D conversion range.

X線の累積線量を低く設定した撮影では電圧信号Vの最大値と最小値の幅がA/D変換のレンジに対して狭く、こうした場合に得られるX線画像はノイズが目立つ不鮮明なものとなってしまうが、上記のように採光野にあたる部分への到達累積線量が低いときに積分アンプのゲインを高くすれば、ノイズが目立たない良好な画質のX線画像を得ることができる。このためX線源に設定する照射線量を抑制することができ、結果として患者の被曝線量を少なくすることができるという特段の効果が得られる。また、AECの照射停止閾値を低く設定しておいて早めにX線の照射を停止させ、足りない分は積分アンプのゲインを高くして補うことも可能であり、こうした場合も患者の被曝線量を低減することができる。   In radiography with a low X-ray cumulative dose, the maximum and minimum widths of the voltage signal V are narrower than the A / D conversion range, and the X-ray image obtained in such a case is unclear and conspicuous in noise. However, if the gain of the integrating amplifier is increased when the accumulated cumulative dose to the portion corresponding to the daylighting field is low as described above, an X-ray image with good image quality with no noticeable noise can be obtained. For this reason, the irradiation dose set to an X-ray source can be suppressed, and the special effect that a patient's exposure dose can be decreased as a result is acquired. It is also possible to stop the X-ray irradiation early by setting the AEC irradiation stop threshold low, and to compensate for the shortage by increasing the gain of the integrating amplifier. Can be reduced.

ゲイン可変型の積分アンプを用いる場合、ゲイン設定部で積分アンプのゲインを調整して上記実施形態の乗算回路68による補正を代わりに行ってもよい。具体的には、読み出し動作時に採光野内の複合画素58の主画素58aからの電荷を積分アンプで積算する際に、面積比または出力比に相当するゲインとなるよう積分アンプのゲインを調整する。感度補正データの係数に面積比または出力比を織り込む場合と同様に、乗算回路68を省ける分低コスト化することができる。   In the case of using a variable gain type integral amplifier, the gain setting unit may adjust the gain of the integral amplifier to perform correction by the multiplication circuit 68 of the above embodiment instead. Specifically, when the charge from the main pixel 58a of the composite pixel 58 in the lighting field is integrated by the integration amplifier during the read operation, the gain of the integration amplifier is adjusted so as to be a gain corresponding to the area ratio or the output ratio. Similarly to the case where the area ratio or the output ratio is incorporated in the coefficient of the sensitivity correction data, the cost can be reduced by omitting the multiplication circuit 68.

図10の採光野選択回路80を用いて各領域を特定した後、図12のように採光野外の副画素58bのTFT60bをオフして線量検出動作から直ちに蓄積動作に移行させる場合、乗算回路68で採光野外の副画素58bの画像信号にTc/Tdを乗算する代わりに、ゲイン可変型の積分アンプのゲインをTc/Tdに応じた値に設定してもよい。また、段落[0098]で説明したのと同様に、感度補正データの係数にTc/Tdを織り込んでもよい。   When each region is specified using the lighting field selection circuit 80 in FIG. 10, the TFT 60b of the sub-pixel 58b outside the lighting field is turned off to immediately shift from the dose detection operation to the accumulation operation as shown in FIG. Instead of multiplying the image signal of the subpixel 58b outside the lighting field by Tc / Td, the gain of the variable gain type integration amplifier may be set to a value corresponding to Tc / Td. Further, as described in paragraph [0098], Tc / Td may be incorporated into the coefficient of the sensitivity correction data.

なお、X線の照射開始または終了検出、AEC、および積分アンプのゲイン設定を複合して行ってもよい。これらの機能のいずれを実行するかをオペレータが設定可能に構成してもよい。どの機能も実行しない選択がされた場合は、全複合画素58を通常の画素36として扱う。この場合、当然乗算回路68は稼働しない。   X-ray irradiation start or end detection, AEC, and integral amplifier gain setting may be combined. You may comprise so that an operator can set which of these functions is performed. When a selection is made not to execute any function, all composite pixels 58 are treated as normal pixels 36. In this case, naturally, the multiplication circuit 68 does not operate.

上記実施形態では、AEC等に使用する画素として複合画素58の副画素58bを例示しているが、開口面積が同じ隣接する複数の画素をビニング(画素加算)する構成についても本発明は上記実施形態と同様に適用可能である。例えば図15に示すように、隣接する九個の画素100を一つの画素と見なしてビニングする構成で、太枠で示す六個の画素100aを上記実施形態の主画素58aと同様画像検出に用い、ハッチングで示す三個の画素100bを副画素58bと同様にAEC等に使用する場合、六個の画素100aの画像信号を1.5倍(面積比の場合)して補正する。   In the above embodiment, the sub-pixel 58b of the composite pixel 58 is illustrated as a pixel used for AEC or the like. However, the present invention is also applied to a configuration in which a plurality of adjacent pixels having the same aperture area are binned (pixel addition). It can be applied in the same manner as the form. For example, as shown in FIG. 15, binning is performed by regarding nine adjacent pixels 100 as one pixel, and the six pixels 100 a indicated by a thick frame are used for image detection in the same manner as the main pixel 58 a of the above embodiment. When the three pixels 100b indicated by hatching are used for AEC or the like as in the sub-pixel 58b, the image signals of the six pixels 100a are corrected by 1.5 times (in the case of area ratio).

ビニングを実行することで、その後の画像処理で取り扱う画像データのデータ容量を大幅に削減することができ処理を高速化することができる。また、複数の画素を一つの画素と見なすので、FPDの見かけ上の感度も向上する。このため低線量で連続的に複数回撮影を行う動画撮影等に好適である。   By performing binning, the data volume of image data handled in subsequent image processing can be greatly reduced, and the processing speed can be increased. In addition, since the plurality of pixels are regarded as one pixel, the apparent sensitivity of the FPD is also improved. For this reason, it is suitable for the moving image photography etc. which image | photograph several times continuously with low dose.

なお、ビニングには上記実施形態のようにFPD(ゲートドライバ)の動作を制御して隣接する複数の画素の電荷を一度に信号線に読み出して加算するハードウェアビニングと、デジタル変換後の画像信号を加算するソフトウェアビニングとがあるが、本発明はどちらにも適用することができる。   Note that, for binning, hardware binning for controlling the operation of an FPD (gate driver) and reading and adding the charges of a plurality of adjacent pixels to a signal line at a time as in the above embodiment, and an image signal after digital conversion However, the present invention can be applied to either of them.

上記実施形態では、コンソール14と電子カセッテ13が別体である例で説明したが、コンソール14は独立した装置である必要はなく、電子カセッテ13にコンソール14の機能を搭載してもよい。同様に線源制御装置11とコンソール14を一体化した装置としてもよい。また、可搬型のX線画像検出装置である電子カセッテに限らず、撮影台に据え付けるタイプのX線画像検出装置に適用してもよい。   In the above embodiment, the example in which the console 14 and the electronic cassette 13 are separate has been described. However, the console 14 does not have to be an independent device, and the function of the console 14 may be mounted on the electronic cassette 13. Similarly, the radiation source control device 11 and the console 14 may be integrated. Further, the present invention is not limited to an electronic cassette that is a portable X-ray image detection device, and may be applied to an X-ray image detection device that is installed on an imaging table.

さらに本発明は、X線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する撮影システムにも適用することができる。   Furthermore, the present invention can be applied not only to X-rays but also to an imaging system that uses other radiation such as γ rays.

2 X線撮影システム
10 X線源
11 線源制御装置
13 電子カセッテ
14 コンソール
14a 入力デバイス
30 通信部
32 制御部
35 FPD
36、100、100a、100b 画素
39、60a、60b TFT
40、61 走査線
41 信号線
42、62 ゲートドライバ
46、90 積分アンプ
52 AEC部
58 複合画素
58a、58b 主画素、副画素
66 感度補正回路
68 乗算回路
76 比較回路
78 照射信号I/F
80 採光野選択回路
85 照射開始検出部
91 ゲイン設定部
2 X-ray imaging system 10 X-ray source 11 Radiation source control device 13 Electronic cassette 14 Console 14a Input device 30 Communication unit 32 Control unit 35 FPD
36, 100, 100a, 100b Pixel 39, 60a, 60b TFT
40, 61 Scan line 41 Signal line 42, 62 Gate driver 46, 90 Integration amplifier 52 AEC unit 58 Composite pixel 58a, 58b Main pixel, sub pixel 66 Sensitivity correction circuit 68 Multiplication circuit 76 Comparison circuit 78 Irradiation signal I / F
80 Lighting field selection circuit 85 Irradiation start detection unit 91 Gain setting unit

Claims (24)

放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積し、隣接する複数の画素を、電荷を別々に信号線に読み出すことが可能な主画素と副画素に分けて一つの画素と見なした複合画素を含む画素が配列された検出パネルと、
前記副画素の蓄積電荷に基づく電圧信号である線量検出信号の積算値と予め設定された閾値との比較結果に応じて前記検出パネルの動作を制御する制御手段であり、
放射線の照射中は前記複合画素以外の画素および前記主画素に電荷を蓄積させるとともに前記副画素から定期的に線量検出信号を読み出し、放射線の照射終了後に前記複合画素および前記複合画素以外の画素の全画素から蓄積電荷に基づく電圧信号である画像信号を読み出す制御手段と、
前記複合画素の画像信号が前記複合画素以外の画素から出力されたと同じになるように補正する第一補正手段とを備え、
前記複合画素以外の画素の画像信号および前記第一補正手段で補正された前記複合画素の画像信号を元に放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像検出装置。
Charges corresponding to the radiation dose irradiated from the radiation source are accumulated, and a plurality of adjacent pixels are divided into main pixels and sub-pixels that can read out charges to the signal line separately, and are regarded as one pixel. A detection panel in which pixels including composite pixels made are arranged;
Control means for controlling the operation of the detection panel according to a comparison result between an integrated value of a dose detection signal that is a voltage signal based on the accumulated charge of the sub-pixel and a preset threshold value;
During radiation irradiation, charges are accumulated in pixels other than the composite pixel and the main pixel, and dose detection signals are periodically read out from the sub-pixels. After the radiation irradiation is completed, the pixels other than the composite pixel and the composite pixel are read out. Control means for reading out an image signal that is a voltage signal based on accumulated charges from all pixels;
First correction means for correcting the image signal of the composite pixel to be the same as that output from a pixel other than the composite pixel;
A radiographic image detection apparatus that generates a radiographic image based on an image signal of a pixel other than the composite pixel and an image signal of the composite pixel corrected by the first correction unit.
前記第一補正手段は、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積と前記主画素の開口面積の比、あるいは、ある条件下で照射された放射線に対する前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの出力と前記主画素の出力の比を前記主画素の画像信号に乗算することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像検出装置。   The first correction means includes a ratio of a total aperture area of the composite pixel including the main pixel and the sub-pixel and an aperture area of the main pixel, or the main pixel with respect to radiation irradiated under a certain condition. The radiological image detection apparatus according to claim 1, wherein an image signal of the main pixel is multiplied by a ratio of a total output of the composite pixel including the sub-pixels and an output of the main pixel. 前記信号線を介して入力された電荷を積算してアナログ電圧信号に変換するゲイン可変型の積分アンプを備え、
前記第一補正手段は、前記主画素の画像信号を読み出す際の前記積分アンプのゲインを、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積と前記主画素の開口面積の比、あるいはある条件下で照射された放射線に対する前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの出力と前記主画素の出力の比に応じた値に設定することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像検出装置。
A variable gain type integration amplifier that integrates charges input via the signal line and converts them into an analog voltage signal,
The first correction means determines the gain of the integration amplifier when reading the image signal of the main pixel, and is the total opening area of the composite pixel including the main pixel and the sub-pixel and the opening area of the main pixel. A ratio or a value corresponding to a ratio of a total output of the composite pixel in which the main pixel and the sub-pixel are combined with respect to radiation irradiated under a certain condition and an output of the main pixel is set. Item 2. The radiological image detection apparatus according to Item 1.
被検体がいない状態で放射線を照射して前記検出パネルから読み出した画像を元に生成した感度補正データに基づき、前記検出パネルの各部の特性ばらつきを補正する感度補正手段を備え、
前記第一補正手段は、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積と前記主画素の開口面積の比、あるいはある条件下で照射された放射線に対する前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの出力と前記主画素の出力の比を前記感度補正データの前記複合画素の部分に織り込むことを特徴とする請求項1に記載の放射線画像検出装置。
Based on sensitivity correction data generated based on an image read out from the detection panel by irradiating with radiation in the absence of a subject, a sensitivity correction means for correcting characteristic variations of each part of the detection panel is provided,
The first correction means includes a ratio of a total aperture area of the composite pixel including the main pixel and the sub-pixel and an aperture area of the main pixel, or the main pixel with respect to radiation irradiated under a certain condition. The radiological image detection apparatus according to claim 1, wherein a ratio of a total output of the composite pixel combined with sub-pixels and an output of the main pixel is woven into the composite pixel portion of the sensitivity correction data.
前記副画素から線量検出信号を出力する前記複合画素を選択する選択手段を備え、
前記第一補正手段は、前記選択手段で選択された前記複合画素の前記主画素の画像信号に対してのみ稼働することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
Selecting means for selecting the composite pixel that outputs a dose detection signal from the subpixel;
5. The radiographic image according to claim 1, wherein the first correction unit operates only on an image signal of the main pixel of the composite pixel selected by the selection unit. 6. Detection device.
前記制御手段は、前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記副画素を前記複合画素以外の画素および前記主画素と同様に扱うことを特徴とする請求項5に記載の放射線画像検出装置。   The radiological image detection apparatus according to claim 5, wherein the control unit treats the sub-pixel of the composite pixel that has not been selected by the selection unit in the same manner as a pixel other than the composite pixel and the main pixel. . 被検体がいない状態で放射線を照射して前記検出パネルから読み出した画像を元に生成した感度補正データに基づき、前記検出パネルの各部の特性ばらつきを補正する感度補正手段を備え、
前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積と前記主画素の開口面積の比、あるいはある条件下で照射された放射線に対する前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの出力と前記主画素の出力の比を織り込まない第一の感度補正データと、織り込んだ第二の感度補正データとを用意し、
前記第一補正手段は、前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記主画素の画像信号には前記第一の感度補正データを適用し、前記選択手段で選択された前記複合画素の前記主画素の画像信号には前記第二の感度補正データを適用することを特徴とする請求項5または6に記載の放射線画像検出装置。
Based on sensitivity correction data generated based on an image read out from the detection panel by irradiating with radiation in the absence of a subject, a sensitivity correction means for correcting characteristic variations of each part of the detection panel is provided,
The ratio of the total aperture area of the composite pixel combined with the main pixel and the sub pixel to the aperture area of the main pixel, or the composite including the main pixel and the sub pixel with respect to radiation irradiated under a certain condition Prepare first sensitivity correction data that does not incorporate the ratio of the total output of pixels and the output of the main pixel, and second sensitivity correction data that incorporates,
The first correction unit applies the first sensitivity correction data to an image signal of the main pixel of the composite pixel that has not been selected by the selection unit, and the first correction unit selects the composite pixel selected by the selection unit. The radiological image detection apparatus according to claim 5, wherein the second sensitivity correction data is applied to an image signal of a main pixel.
前記選択手段は、前記副画素から線量検出信号を出力する前記複合画素の手動入力を受け付けることを特徴とする請求項5ないし7のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。   The radiographic image detection apparatus according to claim 5, wherein the selection unit receives manual input of the composite pixel that outputs a dose detection signal from the subpixel. 前記副画素から線量検出信号を出力する前記複合画素を撮影部位毎に記憶する記憶手段を備え、
前記選択手段で撮影部位を指定することを特徴とする請求項8に記載の放射線画像検出装置。
Storage means for storing the composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel for each imaging region;
The radiographic image detection apparatus according to claim 8, wherein an imaging region is designated by the selection unit.
前記選択手段は、線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき放射線が被検体を透過せずに前記検出パネルに直接照射される素抜け領域、または診断時に最も注目すべき関心領域のうちの少なくともいずれかを特定し、特定した領域に存在する前記複合画素を選択することを特徴とする請求項5ないし7のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。   The selection means compares the integrated value of the dose detection signal with a preset threshold value, and based on the comparison result, a blank region where the detection panel is directly irradiated without radiation passing through the subject, or diagnosis The radiological image detection according to any one of claims 5 to 7, characterized in that at least one of the regions of interest that is sometimes the most notable is specified, and the composite pixel existing in the specified region is selected. apparatus. 前記選択手段は、放射線源から放射線の照射が開始された直後で前記到達線量が増加している期間に領域を特定することを特徴とする請求項10に記載の放射線画像検出装置。   The radiographic image detection apparatus according to claim 10, wherein the selection unit specifies a region in a period in which the arrival dose is increasing immediately after radiation irradiation is started from a radiation source. 前記選択手段は、前記到達線量が一定の値になってから領域を特定することを特徴とする請求項10に記載の放射線撮影システム。   The radiation imaging system according to claim 10, wherein the selection unit specifies an area after the arrival dose reaches a constant value. 前記制御手段は、前記選択手段による領域の特定後、前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記副画素に電荷を蓄積させることを特徴とする請求項10ないし12のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。   13. The control unit according to claim 10, wherein after the region is specified by the selection unit, charges are accumulated in the sub-pixels of the composite pixel not selected by the selection unit. The radiographic image detection apparatus described. 前記選択手段で選択されなかった前記複合画素の前記副画素の画像信号が、放射線の照射が開始された直後に電荷を蓄積させた場合と同じになるように補正する第二補正手段を備えることを特徴とする請求項13に記載の放射線画像検出装置。   A second correction unit that corrects the image signal of the sub-pixel of the composite pixel that has not been selected by the selection unit to be the same as when the charge is accumulated immediately after the start of radiation irradiation; The radiographic image detection apparatus according to claim 13. 放射線源の制御装置と通信する通信手段と、
線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき前記到達線量の累積値が目標値に達したか否かを判断する自動露出制御手段とを備え、
前記通信手段は、前記自動露出制御手段で前記到達線量の累積値が目標値に達したと判断したとき、放射線源による放射線の照射を停止させるための照射停止信号を放射線源の制御装置に送信することを特徴とする請求項1ないし14のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
Communication means for communicating with the radiation source control device;
An automatic exposure control means for comparing the integrated value of the dose detection signal with a preset threshold value and determining whether or not the cumulative value of the arrival dose has reached a target value based on the comparison result;
The communication means transmits an irradiation stop signal for stopping irradiation of radiation from the radiation source to the control apparatus of the radiation source when the automatic exposure control means determines that the cumulative value of the arrival dose has reached a target value. The radiological image detection apparatus according to claim 1, wherein the radiological image detection apparatus is a radiographic image detection apparatus.
診断時に最も注目すべき関心領域に存在する前記複合画素が前記副画素から線量検出信号を出力する複合画素として選択されることを特徴とする請求項15に記載の放射線画像検出装置。   The radiological image detection apparatus according to claim 15, wherein the composite pixel existing in a region of interest that is most noticeable at the time of diagnosis is selected as a composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel. 線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき放射線源からの放射線の照射が開始および/または終了されたことを検出する照射開始および/または終了検出手段を備えることを特徴とする請求項1ないし16のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。   Irradiation start and / or end detection means for comparing the integrated value of the dose detection signal with a preset threshold value and detecting that irradiation of radiation from the radiation source is started and / or terminated based on the comparison result The radiographic image detection apparatus according to claim 1, further comprising: 放射線が被検体を透過せずに前記検出パネルに直接照射される素抜け領域に存在する前記複合画素が前記副画素から線量検出信号を出力する複合画素として選択されることを特徴とする請求項17に記載の放射線画像検出装置。   2. The composite pixel that is present in a blank region where radiation is directly irradiated onto the detection panel without passing through a subject is selected as a composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel. The radiological image detection apparatus according to 17. 前記信号線を介して入力された電荷を積算してアナログ電圧信号に変換するゲイン可変型の積分アンプと、
線量検出信号の積算値と予め設定された閾値とを比較し、該比較結果に基づき画像信号を読み出すときの前記積分アンプのゲインを設定するゲイン設定手段とを備えることを特徴とする請求項1ないし18のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。
A variable gain type integration amplifier that integrates charges input via the signal line and converts them into an analog voltage signal;
2. A gain setting unit that compares an integrated value of the dose detection signal with a preset threshold value and sets a gain of the integration amplifier when an image signal is read based on the comparison result. The radiological image detection apparatus as described in any one of thru | or 18.
診断時に最も注目すべき関心領域に存在する前記複合画素が前記副画素から線量検出信号を出力する複合画素として選択されることを特徴とする請求項19に記載の放射線画像検出装置。   The radiological image detection apparatus according to claim 19, wherein the composite pixel existing in a region of interest most noticeable at the time of diagnosis is selected as a composite pixel that outputs a dose detection signal from the sub-pixel. 前記主画素は前記副画素よりも開口面積が大きく、前記主画素と前記副画素を合わせた前記複合画素のトータルの開口面積は前記複合画素以外の画素のそれとほぼ等しいことを特徴とする請求項1ないし20のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。   The main pixel has an opening area larger than that of the sub-pixel, and a total opening area of the composite pixel including the main pixel and the sub-pixel is substantially equal to that of pixels other than the composite pixel. 21. The radiological image detection apparatus according to any one of 1 to 20. 前記複合画素は開口面積が同じ複数の画素から構成されていることを特徴とする請求項1ないし20のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。   21. The radiological image detection apparatus according to claim 1, wherein the composite pixel is composed of a plurality of pixels having the same opening area. 前記検出パネルが可搬型の筐体に収納された電子カセッテであることを特徴とする請求項1ないし22のいずれか一項に記載の放射線画像検出装置。   The radiographic image detection apparatus according to any one of claims 1 to 22, wherein the detection panel is an electronic cassette housed in a portable housing. 放射線源から照射された放射線の到達線量に応じた電荷を蓄積し、隣接する複数の画素を、電荷を別々に信号線に読み出すことが可能な主画素と副画素に分けて一つの画素と見なした複合画素を含む画素が配列された検出パネルを備える放射線画像検出装置の駆動方法であって、
前記副画素の蓄積電荷に基づく電圧信号である線量検出信号の積算値と予め設定された閾値との比較結果に応じて前記検出パネルの動作を制御する制御ステップであり、
放射線の照射中は前記複合画素以外の画素および前記主画素に電荷を蓄積させるとともに前記副画素から定期的に線量検出信号を読み出し、放射線の照射終了後に前記複合画素および前記複合画素以外の画素の全画素から蓄積電荷に基づく電圧信号である画像信号を読み出す制御ステップと、
前記複合画素の画像信号が前記複合画素以外の画素から出力されたと同じになるように補正する補正ステップと、
前記複合画素以外の画素の画像信号および前記第一補正手段で補正された前記複合画素の画像信号を元に放射線画像を生成する画像生成ステップとを備えることを特徴とする放射線画像検出装置の駆動方法。
Charges corresponding to the radiation dose irradiated from the radiation source are accumulated, and a plurality of adjacent pixels are divided into main pixels and sub-pixels that can read out charges to the signal line separately, and are regarded as one pixel. A method of driving a radiological image detection apparatus including a detection panel in which pixels including composite pixels made are arranged,
A control step of controlling the operation of the detection panel according to a comparison result between an integrated value of a dose detection signal that is a voltage signal based on the accumulated charge of the sub-pixel and a preset threshold value;
During radiation irradiation, charges are accumulated in pixels other than the composite pixel and the main pixel, and dose detection signals are periodically read out from the sub-pixels. After the radiation irradiation is completed, the pixels other than the composite pixel and the composite pixel are read out. A control step of reading out an image signal which is a voltage signal based on accumulated charges from all pixels;
A correction step for correcting the image signal of the composite pixel to be the same as that output from a pixel other than the composite pixel;
An image generation step of generating a radiation image based on an image signal of a pixel other than the composite pixel and an image signal of the composite pixel corrected by the first correction unit, and driving the radiation image detection apparatus Method.
JP2011285739A 2011-12-27 2011-12-27 Radiation image detection apparatus and driving method thereof Active JP5775812B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011285739A JP5775812B2 (en) 2011-12-27 2011-12-27 Radiation image detection apparatus and driving method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011285739A JP5775812B2 (en) 2011-12-27 2011-12-27 Radiation image detection apparatus and driving method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013135389A JP2013135389A (en) 2013-07-08
JP5775812B2 true JP5775812B2 (en) 2015-09-09

Family

ID=48911795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011285739A Active JP5775812B2 (en) 2011-12-27 2011-12-27 Radiation image detection apparatus and driving method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5775812B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5840588B2 (en) * 2012-09-28 2016-01-06 富士フイルム株式会社 Radiation image capturing apparatus, correction data acquisition method and program
CN105609077B (en) * 2016-01-28 2018-03-30 深圳市华星光电技术有限公司 Pixel-driving circuit
EP3545846B1 (en) * 2018-03-26 2021-03-10 Siemens Healthcare GmbH Adjusting a collimator of an x-ray source
JP7121534B2 (en) * 2018-05-15 2022-08-18 キヤノン株式会社 Imaging control device, radiation imaging system, imaging control method and program
JP7246936B2 (en) * 2019-01-17 2023-03-28 キヤノン株式会社 Radiation imaging apparatus, radiation imaging system, and radiation imaging apparatus control method
JP7363112B2 (en) * 2019-06-12 2023-10-18 日本電気株式会社 Image processing device, image processing circuit, image processing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005143802A (en) * 2003-11-14 2005-06-09 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Radiation image reader
IL191154A0 (en) * 2007-05-04 2008-12-29 Gen Electric Photon counting x-ray detector with overrange logic control
JP2011099794A (en) * 2009-11-09 2011-05-19 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Radiation image detector
US8873712B2 (en) * 2010-04-13 2014-10-28 Carestream Health, Inc. Exposure control using digital radiography detector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013135389A (en) 2013-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6122522B2 (en) Radiation imaging system, operating method thereof, and radiation image detection apparatus
JP5544383B2 (en) Radiation image detection apparatus and radiography system
JP5840947B2 (en) Radiation image detection apparatus and driving method thereof
JP5587356B2 (en) Radiation imaging system, radiation imaging system drive control method, drive control program, and radiation image detection apparatus
JP5859934B2 (en) Radiation imaging system and operation method thereof, radiation image detection apparatus and operation program thereof
JP5975733B2 (en) Radiation image detection apparatus, drive control method thereof, and radiation imaging system
JP5602198B2 (en) Radiation imaging apparatus, radiographic image detection apparatus used therefor, and operating method thereof
JP5460674B2 (en) Radiation imaging apparatus, control method therefor, and radiation imaging system
JP5675682B2 (en) Radiation image detection apparatus, control method therefor, and radiation imaging system
JP5583191B2 (en) Radiation image detection apparatus and operation method thereof
JP5945513B2 (en) Radiation image processing apparatus and method, and radiation imaging apparatus
US10074679B2 (en) Radiation image detecting device
JP5797630B2 (en) Radiation image capturing apparatus, pixel value acquisition method, and program
WO2014050747A1 (en) Radiographic image capturing device, method for acquiring correction data, and program
WO2013154179A1 (en) Radiographic system and method for operating same
JP2013070723A (en) Radiation imaging system, long-length imaging method for the same, and radiation image detecting device
JP2013162877A (en) Radiographic system and control method therefor
JP5775812B2 (en) Radiation image detection apparatus and driving method thereof
JP5792569B2 (en) Radiation imaging system and long imaging method of radiation imaging system
JP5984294B2 (en) Radiation imaging system, radiation generation apparatus and method of operating the same
JP2013188245A (en) Radiographic system and drive controlling method therefor, and radiation image detecting apparatus
JP2014012109A (en) Radiographic apparatus and radiation image detector
JP6068700B2 (en) Radiation image detection apparatus and operation method thereof
JP2016000296A (en) Correction image creation device, radiation imaging device, imaging device, program and correction image creation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140514

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150610

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150706

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5775812

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250