JP5874287B2 - 放射線画像撮影システム、画像処理装置および放射線画像撮影装置 - Google Patents
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Description
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線に対して印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えるゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置との間で信号の送受信を行い、前記画像データを送信するための通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信された前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーは、前記走査線が接続されていない非接続の端子を備えており、
前記画像処理装置は、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加される前または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる前に読み出された前記画像データである前読み出しデータと、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加された後または前記非接続の端子がアクティブな状態とされた後に読み出された前記画像データである後読み出しデータとに基づいて前記放射線画像を生成するものであり、当該前読み出しデータおよび当該後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正して得られた画像データに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする。
放射線画像撮影装置で取得された画像データのうち、当該放射線画像撮影装置のゲートドライバーの非接続の端子にオン電圧が印加される前または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる前に読み出された前記画像データである前読み出しデータと、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加された後または前記非接続の端子がアクティブな状態とされた後に読み出された前記画像データである後読み出しデータとに基づいて前記放射線画像を生成するものであり、当該前読み出しデータおよび当該後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正して得られた画像データに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする。
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線に対して印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えるゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加される前または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる前に読み出された前記画像データである前読み出しデータと、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加された後または前記非接続の端子がアクティブな状態とされた後に読み出された前記画像データである後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正することを特徴とする。
図1は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観を示す斜視図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図である。放射線画像撮影装置1は、図1や図2に示すように、筐体2内にシンチレーター3や基板4等で構成されるセンサーパネルSPが収納されている。
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50について説明する。図12は、本実施形態に係る放射線画像撮影システム50の構成例を示す図である。図12では、放射線画像撮影システム50が撮影室R1内等に構築されている場合が示されている。
次に、上記のように構成された放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出処理の制御構成について説明する。
例えば、放射線画像撮影において放射線画像撮影装置1に放射線が照射される前に、リークデータdleakの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。ここで、リークデータdleakとは、図14に示すように、各走査線5にオフ電圧を印加した状態で、オフ状態になっている各TFT8を介して各放射線検出素子7からリークする電荷qの信号線6ごとの合計値に相当するデータである。
また、上記の検出方法1のように、放射線画像撮影前にリークデータdleakの読み出し処理を行うように構成する代わりに、放射線画像撮影前に、図19に示すように、走査駆動手段15のゲートドライバー15bから走査線5の各ラインL1〜Lxにオン電圧を順次印加して、各放射線検出素子7からの画像データdの読み出し処理を繰り返し行うように構成することも可能である。
また、上記の検出方法1において、放射線画像撮影前の各放射線検出素子7のリセット処理で、ある走査線5に対するオン電圧の印加を開始してから次の走査線5に対するオン電圧の印加を開始するまでの周期τ(図16や図17等参照)を長くして、リークデータdleakの読み出し処理において制御手段22から送信する2回のパルス信号Sp1、Sp2の送信間隔Tを長くすると、1回のリークデータdleakの読み出し処理で読み出されるリークデータdleakの値が大きくなる。そのため、放射線画像撮影装置1における放射線の照射開始の検出感度が向上する。
次に、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、上記のようにして、放射線の照射が開始されたことを検出すると、図17(検出方法1の場合)や図21(検出方法2の場合)に示したように、放射線の照射開始を検出した時点で各走査線5へのオン電圧の印加を停止して、ゲートドライバー15bから走査線5の全てのラインL1〜Lxにオフ電圧を印加させ、各TFT8をオフ状態にする。
そして、例えば放射線の照射開始を検出してから所定時間が経過した時点で、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、本画像としての画像データDの読み出し処理を行わせるようになっている。
上記のようにして本画像としての画像データDの読み出し処理が行われると、放射線画像撮影装置1の制御手段22は、前述したように、アンテナ装置41等の通信手段を介してコンソール58にプレビュー画像用のデータを送信するようになっている。そして、コンソール58では、送信されてきたプレビュー画像用のデータに基づいてプレビュー画像を生成して表示部58a上に表示させるようになっているが、この点については説明を省略する。
本実施形態における画像処理装置としてのコンソール58は、上記のようにして、放射線画像撮影装置1から各画像データDと各オフセットデータOとが送信されてくると、まず、各放射線検出素子7ごとに、下記(1)式に従って画像データDからオフセットデータOを減算処理して、放射線の照射により各放射線検出素子7内で発生した電荷のみに基づく、いわゆる真の画像データD*を算出するようになっている。
D*=D−O …(1)
前述した図9に示したように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置1では、ゲートドライバー15bには、走査線5の各ラインL1〜Lxがそれぞれ接続されている端子だけでなく、走査線5が接続されていない非接続の端子pが存在している。
以下、このような画像データDの補正処理の原理について説明する。上記の検出方法1や検出方法2を採用する放射線画像撮影装置1に対して、いま仮に、被写体が介在しない状態で(被写体が介在していてもよい。)放射線源52(図12や図13参照)から放射線を照射し、放射線画像撮影装置1の制御手段22が、例えば走査線5のラインLn(すなわち検出ラインLn)にオン電圧を印加して読み出した照射開始検出用の画像データdやその直後に読み出したリークデータdleakに基づいて放射線の照射開始を検出したとする。
このようにして算出された平均値D2ave(k)を、例えば各走査線5ごとに平均値D1ave(k)で除算すると、図24に示すように、平均値D1ave(k)に対する平均値D2ave(k)の比α(k)(すなわちα(k)=D2ave(k)/D1ave(k))は、この場合は、1回目の読み出し開始ラインLn+1と2回目の検出ラインLmとの間の部分で1よりも有意に大きな値α*になる。
(1)ゲートドライバー15bの非接続の端子pにオン電圧が印加される等した後に読み出された画像データDを補正係数α*で除算する、
(2)ゲートドライバー15bの非接続の端子pにオン電圧が印加される等する前に読み出された画像データDに補正係数α*で乗算する、
或いは、
(3)補正係数α*に基づいて、ゲートドライバー15bの非接続の端子pにオン電圧が印加される等する前に読み出された画像データDを所定倍して増加させるとともに、ゲートドライバー15bの非接続の端子pにオン電圧が印加される等した後に読み出された画像データDを所定の割合で減少させる、
等の方法で、画像データDを補正することが可能である。
[画像処理装置における画像データの補正処理について]
本発明の第1の実施形態では、上記の画像データDの補正処理を、画像処理装置としてのコンソール58で行う場合について説明する。
上記の第1の実施の形態では、画像処理装置であるコンソール58で画像データDの補正処理を行う場合について説明した。しかし、上記の画像データDの補正処理を、放射線画像撮影装置1で行うように構成することも可能である。
5 走査線
6 信号線
7 放射線検出素子
8 TFT(スイッチ手段)
15 走査駆動手段
15b ゲートドライバー
17 読み出し回路
22 制御手段
39 コネクター(通信手段)
41 アンテナ装置(通信手段)
50 放射線画像撮影システム
58 コンソール(画像処理装置)
D 画像データ
d 照射開始検出用の画像データ
dleak リークデータ
dleak_th 閾値
dth 閾値
I 放射線画像
L4、Ln 検出ライン
L5、Ln+1 読み出し開始ライン
P 検出部
p 非接続の端子
q 電荷
r 小領域
α* 補正係数
Claims (8)
- 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線に対して印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えるゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置との間で信号の送受信を行い、前記画像データを送信するための通信手段と、
を備える放射線画像撮影装置と、
前記放射線画像撮影装置から送信された前記画像データに基づいて放射線画像を生成する画像処理装置と、
を備え、
前記放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーは、前記走査線が接続されていない非接続の端子を備えており、
前記画像処理装置は、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加される前または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる前に読み出された前記画像データである前読み出しデータと、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加された後または前記非接続の端子がアクティブな状態とされた後に読み出された前記画像データである後読み出しデータとに基づいて前記放射線画像を生成するものであり、当該前読み出しデータおよび当該後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正して得られた画像データに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影システム。 - 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記ゲートドライバーから前記各走査線にオフ電圧を印加して前記各スイッチ手段をオフ状態とした状態で前記各スイッチ手段を介して前記各放射線検出素子からリークした前記電荷をリークデータに変換するリークデータの読み出し処理と、前記走査駆動手段から前記各走査線にオン電圧を順次印加して行う前記各放射線検出素子のリセット処理とを交互に繰り返し行わせ、読み出した前記リークデータが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
前記画像データの読み出し処理では、放射線の照射が開始されたことを検出した前記リークデータの読み出し処理の直前の前記各放射線検出素子のリセット処理でオン電圧が印加された前記走査線である検出ラインの次にオン電圧を印加すべき前記走査線である読み出し開始ラインからオン電圧の印加を開始して、前記ゲートドライバーから前記各走査線にオン電圧を順次印加して前記各放射線検出素子から前記画像データをそれぞれ読み出すとともに、
前記画像データの読み出し処理中に、前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加される期間または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる期間を有し、
前記画像処理装置は、前記期間の前にオン電圧が印加された前記読み出し開始ラインを含む前記各走査線にそれぞれ接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記画像データである前記前読み出しデータと、前記期間の後にオン電圧が印加された前記検出ラインを含む前記各走査線にそれぞれ接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記画像データである前記後読み出しデータとに基づいて前記放射線画像を生成するものであり、当該前読み出しデータおよび当該後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正して得られた画像データに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記放射線画像撮影装置の前記制御手段は、
放射線画像撮影前に、前記ゲートドライバーから前記各走査線にオン電圧を順次印加して照射開始検出用の画像データの読み出し処理を行わせ、読み出した前記照射開始検出用の画像データが閾値を越えた時点で放射線の照射が開始されたことを検出し、
前記画像データの読み出し処理では、放射線の照射が開始されたことを検出した前記照射開始検出用の画像データの読み出し処理でオン電圧が印加された前記走査線である検出ラインの次にオン電圧を印加すべき前記走査線である読み出し開始ラインからオン電圧の印加を開始して、前記ゲートドライバーから前記各走査線にオン電圧を順次印加して前記各放射線検出素子から前記画像データをそれぞれ読み出すとともに、
前記画像データの読み出し処理中に、前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加される期間または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる期間を有し、
前記画像処理装置は、前記期間の前にオン電圧が印加された前記読み出し開始ラインを含む前記各走査線にそれぞれ接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記画像データである前記前読み出しデータと、前記期間の後にオン電圧が印加された前記検出ラインを含む前記各走査線にそれぞれ接続されている前記各放射線検出素子から読み出された前記画像データである前記後読み出しデータとに基づいて前記放射線画像を生成するものであり、当該前読み出しデータおよび当該後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正して得られた画像データに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像撮影システム。 - 前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置ごとに、予め、前記前読み出しデータおよび前記後読み出しデータの少なくとも一方に対して補正するために前記前読み出しデータおよび前記後読み出しデータの少なくとも一方に乗算する補正係数を備えており、当該補正係数に基づいて前記前読み出しデータおよび前記後読み出しデータの少なくとも一方に対して補正することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
- 前記画像処理装置は、前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射し、前記放射線画像撮影装置の前記各走査線ごとに、読み出された前記画像データの前記走査線の延在方向の平均値をそれぞれ算出し、再度、前記放射線画像撮影装置に対して放射線を照射して同じ処理を行い、前記各走査線ごとに、一方の前記平均値を他方の前記平均値で除算し、一方の前記検出ラインまたは前記読み出し開始ラインと、他方の前記読み出し開始ラインまたは前記検出ラインとの間の前記各走査線の部分に算出される1よりも有意に大きな値を、前記画像データに乗算する補正係数として予め算出して備えておくことを特徴とする請求項4に記載の放射線画像撮影システム。
- 放射線画像撮影装置で取得された画像データのうち、当該放射線画像撮影装置のゲートドライバーの非接続の端子にオン電圧が印加される前または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる前に読み出された前記画像データである前読み出しデータと、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加された後または前記非接続の端子がアクティブな状態とされた後に読み出された前記画像データである後読み出しデータとに基づいて前記放射線画像を生成するものであり、当該前読み出しデータおよび当該後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正して得られた画像データに基づいて放射線画像を生成することを特徴とする画像処理装置。
- 互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および複数の信号線により区画された各小領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子を備える検出部と、
前記各走査線に対して印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えるゲートドライバーを備える走査駆動手段と、
前記各走査線に接続され、オン電圧が印加されると前記放射線検出素子に蓄積された電荷を前記信号線に放出させるスイッチ手段と、
前記放射線検出素子から放出された前記電荷を画像データに変換して読み出す読み出し回路と、
少なくとも前記走査駆動手段および前記読み出し回路を制御して前記放射線検出素子からの前記画像データの読み出し処理を行わせる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加される前または前記非接続の端子がアクティブな状態とされる前に読み出された前記画像データである前読み出しデータと、当該放射線画像撮影装置の前記ゲートドライバーの前記非接続の端子にオン電圧が印加された後または前記非接続の端子がアクティブな状態とされた後に読み出された前記画像データである後読み出しデータの少なくとも一方に対して両者の間の輝度の差が解消するように補正することを特徴とする放射線画像撮影装置。 - 前記制御手段は、予め、前記前読み出しデータおよび前記後読み出しデータの少なくとも一方に対して補正するために前記前読み出しデータおよび前記後読み出しデータの少なくとも一方に乗算する補正係数を備えており、当該補正係数に基づいて前記前読み出しデータおよび前記後読み出しデータの少なくとも一方に対して補正することを特徴とする請求項7に記載の放射線画像撮影装置。
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