JP5959971B2

JP5959971B2 - 撮像装置、その制御方法及びプログラム

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Publication number: JP5959971B2
Application number: JP2012164129A
Authority: JP
Inventors: 重夫小林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-07-24
Also published as: JP2014023585A

Description

本発明は、撮影された画像データを撮像装置において補正するか否かを応じて撮影モードを制御する技術に関するものである。

近年、Ｘ線による医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線撮像装置として、半導体材料によって形成された平面型の放射線検出部（Flat Panel Detector、以下、ＦＰＤと称す）を用いた撮像装置が普及している。このＦＰＤを用いた撮像装置は、患者等の被検体を透過したＸ線等の放射線をＦＰＤでアナログ信号に変換し、そのアナログ信号をデジタル信号に変換することにより、被検体の画像データを撮像する装置である。ＦＰＤを有する放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画データ撮影や透視撮影のような動画像データ撮影に用いられている。

このような放射線撮像装置において、撮影条件を変えた複数の撮影モード毎に用意された補正データを用いて画像データを補正する技術が知られている（特許文献１及び２参照）。

特開２００７−３３０６１７号公報特開２００８−２２５２０号公報

しかしながら、近年、様々な撮影環境に対応するため、撮像装置が有する撮影条件を構成する項目数及び各項目内で設定可能な選択肢が増え、撮影モード数は増加する傾向にある。このため、撮像装置で記憶可能なメモリ容量による制約から全ての撮影モードの補正データを記憶又は保持することができなくなっている。一方、撮像装置を組み込んだシステムにおいて、撮影対象又は環境に応じて撮影条件の使い分けを行うため、実際には全ての撮影モードを使用しないケースや、撮像装置を組み込んだシステム側で補正機能を実施するため、撮像装置側には補正処理を要求しないケースがある。即ち、必ずしも全ての撮影モード毎に補正データを保持する必要はなく、様々なシステムの要求に対して柔軟性を持って広く対応可能な撮像装置が求められている。

そこで、本発明の目的は、メモリの記憶容量を起因とする使用制限を受けることなく、様々なシステムの要求に対応可能な撮像装置を提供することにある。

放射線撮影のための撮像装置であって、放射線撮影の前に、撮影モードの複数の候補から制御部により指定された一の撮影モードに応じたビニングの条件、ゲインの条件、及び蓄積時間の条件を含む条件を設定する条件設定手段と、前記条件設定手段により設定された条件に基づく放射線撮影により画像データを得る撮像手段と、前記複数の撮影モードの少なくともいずれかで利用可能な補正データを格納する格納手段と、前記補正データに基づき前記画像データを補正する補正手段と、前記一の撮影モードを指定する信号を前記制御部から受信し、前記一の撮影モードに基づく放射線撮影により得られる画像データか、該画像データを前記補正手段により補正して得られる補正後画像データのいずれかを前記制御部に送信する通信手段と、前記補正手段による前記画像データの補正を実行すると判定する第一の判定と、前記補正手段による該補正を実行しない第二の判定と、を行う判定手段と、を有し、前記判定手段により第一の判定が行われた場合には、前記第二の判定がされた場合に使用可能な少なくとも１つの撮影モードに応じた前記条件の設定が制限され、前記判定手段により第二の判定が行われた場合には、前記通信手段により送信された前記画像データの前記補正データに基づく補正が前記制御部により実行され、前記撮像装置は、前記撮影モードの複数の候補のいずれも使用可能であり、かつ前記第一の判定が行われた場合よりも前記撮像装置で使用可能な撮影モードが多いことを特徴とする。

本発明によれば、メモリの記憶容量を起因とする使用制限を受けることなく、様々なシステムの要求に対応可能な撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る放射線撮像システムの構成を示す図である。第１の実施形態における、撮像装置で画像データの補正処理が可能な撮影モードを規定したテーブルの構成例と、撮像装置で画像データの補正処理が可能な各撮影モードに対応する補正データを格納したテーブルの構成例とを示す図である。本発明の実施形態に係る放射線撮像システムの処理の流れを示すフローチャートである。ビニングと補正データのデータ量との関係を示す図である。第２の実施形態における、撮像装置で画像データの補正処理が可能な撮影モードを規定したテーブルの構成例と、撮像装置で画像データの補正処理が可能な各撮影モードに対応する補正データを格納したテーブルの構成例とを示す図である。

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。

先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像システムの構成を示す図である。図１において、１は、本実施形態に係る放射線撮像システムを制御するコントロールＰＣ（Personal Computer）である。２は記憶装置である。３はＸ線を放射するＸ線源である。４は被検体である。５は寝台である。６は撮像装置である。

図２は、第１の実施形態における、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードを規定したテーブルの構成例と、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な各撮影モードに対応する補正データを格納したテーブルの構成例とを示す図である。本実施形態において、撮像装置６は、撮影条件として、ビニング（１×１／２×２／４×４）、ゲイン（Ｌｏｗ／Ｍｉｄ／Ｈｉｇｈ）及び蓄積時間（８．３／３３／６６［ｍｓ］）を切り替えて撮影することが可能である。即ち、テーブル２０１に示すように、撮像装置６は、ビニング３種類×ゲイン３種類×蓄積時間３種類の組合せである２７種類の撮影条件に対応する撮影モードを有する。テーブル２０１における「補正有使用可」の項目欄に○印が記載されている撮影モードは、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードである。一方、テーブル２０１における「補正有使用可」の項目欄が空白の撮影モードは、撮像装置６において画像データの補正処理が行われない場合にのみ実行可能な撮影モードである。また、テーブル２０２は、テーブル２０１の「補正有使用可」の項目欄に○印が記載されている撮影モード、即ち、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードに対応する補正データを格納したテーブルである。なお、テーブル２０１及びテーブル２０２は、撮像装置６に内蔵されるメモリに格納される。また、テーブル２０１に規定される、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードは、当該撮影モードの補正データをメモリにおいて記憶可能な範囲内でユーザにより任意に指定することができる。さらに、本実施形態において、画像データの補正処理とは、ダーク補正、オフセット補正、ゲイン補正及び欠陥補正等を想定している。ダーク補正は、光電変換素子のダーク成分を補正するための処理である。オフセット補正は、信号処理回路部のオフセット成分を補正するための処理である。ゲイン補正は、光電変換素子の感度のバラツキや信号処理回路部のゲインバラツキを補正するための処理である。ゲイン補正では、通常、被写体を撮影する前に被写体がない状態でＸ線を照射して撮影が行われ、撮影された画像データをゲイン補正用画像データとして用いて、被写体を撮影した画像データに対して除算処理が行われる。また、欠陥補正は、欠陥画素周辺の画素値を用いて欠陥画素の画素値を補正するための処理である。

次に、図３を参照しながら、本実施形態に係る放射線撮像システムの処理の流れについて説明する。なお、図３に示す処理は、コントロールＰＣ１及び撮像装置６において夫々、内蔵されるＣＰＵがＲＯＭ等の記録媒体から必要なプログラムやデータをＲＡＭに読み出して実行することにより実現する処理である。

ステップＳ１０１において、コントロールＰＣ１は、撮像装置６に対して、図２のテーブル２０１に規定される撮影モード１〜２７のうちの何れかを指定して撮影開始を指示する。ステップＳ１０２において、コントロールＰＣ１は、撮像装置６にて画像データの補正処理を実行させるか否かを判定する。撮像装置６にて画像データの補正処理を実行させるか否かは、ユーザによるコントロールＰＣ１に対する指示や事前の設定内容に応じて判定される。撮像装置６にて画像データの補正処理を実行させる場合、処理はステップＳ１０３に移行する。一方、撮像装置６にて画像データの補正処理を実行させない場合、処理はステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０３において、コントロールＰＣ１は、撮像装置６に対して画像データの補正処理を指示する。ステップＳ１０４において、コントロールＰＣ１は、撮像装置６に対して撮影処理を指示する。

ステップＳ１１１において、撮像装置６は、ステップＳ１０１にて指定された撮影モードが、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードであるか否かを判定する。即ち、ステップＳ１１１では、ステップＳ１０１にて指定された撮影モードが、図２のテーブル２０１における「補正有使用可」の項目欄に○印が記載された撮影モードであるか否かが判定される。撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードである場合、処理はステップＳ１１２に移行する。一方、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードではない場合、処理はステップＳ１１８に移行する。ステップＳ１１８において、撮像装置６は、ステップＳ１０１にて指定された撮影モードを実行することができないことをエラー通知としてコントロールＰＣ１に対して通知する。

ステップＳ１１２において、撮像装置６は、ステップＳ１０１にて指定された撮影モードで撮影条件を設定する。即ち、ステップＳ１１１からＳ１１２に移行した場合には、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードのみ使用可能となる。一方、ステップＳ１０４からＳ１１２に移行した場合には、撮影モードの使用制限が課されず、全ての撮影モードが使用可能となる。ステップＳ１１３において、撮像装置６は、Ｘ線源３により照射され、被検体４を透過したＸ線を検知することにより、画像データを撮影する。

ステップＳ１１４において、撮像装置６は、ユーザによる撮像装置６に対する指示や事前の設定内容に応じて、撮影した画像データの補正処理を行うか否かを判定する。画像データの補正処理を行う場合、処理はステップＳ１１５に移行する。一方、画像データの補正処理を行わない場合、処理はステップＳ１１７に移行する。

ステップＳ１１５において、撮像装置６は、ステップＳ１０１にて指定された撮影モードの補正データ（ｏｆｆｓｅｔ１〜ｏｆｆｓｅｔ２７のうちの何れか）を用いて、画像データの補正処理を行う。ステップＳ１０８において、撮像装置６は、補正処理後の画像データをコントロールＰＣ１に送信する。

ステップＳ１１７において、撮像装置６は、撮影した画像データを補正せずにコントロールＰＣ１に送信する。ステップＳ１０５において、コントロールＰＣ１は、記憶装置２に記憶されている補正データを用いて補正処理を行う。

以上のように、本実施形態においては、撮像装置６において画像データの補正処理を実行させるか否かを指定することができる。そして、撮像装置６において画像データの補正処理を実行させる場合、画像データの補正処理が可能な撮影モードのみ使用可能とし、撮像装置６において画像データの補正処理を実行させない場合、撮影モードの使用制限を課さないようにしている。これにより、本実施形態によれば、撮像装置のメモリの記憶容量を起因とする使用制限を受けることなく、様々なシステムの要求に対応可能な撮像装置６を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態に係る放射線撮像システムの構成は、図１に示した構成と同様であるため、以下の説明においても、図１に示した符号を用いるものとする。また、以下の説明においては、第１の実施形態との相違点に主眼をおいて説明を行うものとする。

図４は、ビニング方法と補正データのデータ量との関係を示す図である。補正データのデータ量は、画素数に比例する。従って、ビニング２×２の補正データ４０２のデータ量は、ビニング１×１の補正データ４０１のデータ量の１／２の大きさであり、ビニング４×４の補正データ４０３のデータ量は、ビニング１×１の補正データ４０１のデータ量の１／４の大きさである。

図５は、第２の実施形態における、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な撮影モードを規定したテーブルの構成例と、撮像装置６において画像データの補正処理が可能な各撮影モードに対応する補正データを格納したテーブルの構成例とを示す図である。

図５のテーブル５０１は、図２のテーブル２０１から、ビニングを考慮して「補正有使用可」の項目が入れ替えられている。具体的には、ビニング１×１の撮影モード１、２を画像データの補正処理が可能な撮影モードから外し、その替わりに、ビニング４×４の撮影モード２０、２１、２５及び２６を画像データの補正処理が可能な撮影モードとしたものである。但し、図５のテーブル５０２に示す補正データのデータ量は、図２のテーブル２０２に示す補正データのデータ量と同じである。このようにビニングによる補正データのデータ量の違いを考慮することにより、必要となる撮影モードに応じて撮像装置のメモリを有効に使用することが可能となる。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１：コントロールＰＣ、２：記憶装置、３：Ｘ線源、４：被検体、５：寝台、６：撮像装置

Claims

放射線撮影のための撮像装置であって、
放射線撮影の前に、撮影モードの複数の候補から制御部により指定された一の撮影モードに応じたビニングの条件、ゲインの条件、及び蓄積時間の条件を含む条件を設定する条件設定手段と、
前記条件設定手段により設定された条件に基づく放射線撮影により画像データを得る撮像手段と、
前記複数の撮影モードの少なくともいずれかで利用可能な補正データを格納する格納手段と、
前記補正データに基づき前記画像データを補正する補正手段と、
前記一の撮影モードを指定する信号を前記制御部から受信し、前記一の撮影モードに基づく放射線撮影により得られる画像データか、該画像データを前記補正手段により補正して得られる補正後画像データのいずれかを前記制御部に送信する通信手段と、
前記補正手段による前記画像データの補正を実行すると判定する第一の判定と、前記補正手段による該補正を実行しない第二の判定と、を行う判定手段と、
を有し、
前記判定手段により第一の判定が行われた場合には、前記第二の判定がされた場合に使用可能な少なくとも１つの撮影モードに応じた前記条件の設定が制限され、
前記判定手段により第二の判定が行われた場合には、前記通信手段により送信された前記画像データの前記補正データに基づく補正が前記制御部により実行され、前記撮像装置は、前記撮影モードの複数の候補のいずれも使用可能であり、かつ前記第一の判定が行われた場合よりも前記撮像装置で使用可能な撮影モードが多いことを特徴とする撮像装置。
前記格納手段の記憶容量の範囲内において、前記第一の判定が行われた場合に、前記撮像装置において前記画像データの補正処理が可能な撮影モードとして、任意の撮影モードを指定する指定手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記指定手段は、各撮影モードのビニング方法に対応する補正データのデータ量に応じて、前記撮像装置において前記画像データの補正処理が可能な撮影モードを入れ替えることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
前記画像データの補正処理は、ダーク補正、オフセット補正、ゲイン補正及び欠陥補正のうちの少なくとも何れか一つを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
放射線撮影の前に、撮影モードの複数の候補から制御部により指定された一の撮影モードに応じたビニングの条件、ゲインの条件、及び蓄積時間の条件を含む条件を設定する条件設定ステップと、
前記条件設定ステップにおいて設定された条件に基づく放射線撮影により画像データを得る撮像ステップと、
前記複数の撮影モードの少なくともいずれかで利用可能な補正データを格納する格納ステップと、
前記補正データに基づき前記画像データを補正する補正ステップと、
前記一の撮影モードを指定する信号を前記制御部から受信し、前記一の撮影モードに基づく放射線撮影により得られる画像データか、該画像データを前記補正ステップにおいて補正して得られる補正後画像データのいずれかを前記制御部に送信する通信ステップと、
前記補正ステップにおける前記画像データの補正を実行すると判定する第一の判定と、前記補正ステップにおける該補正を実行しない第二の判定と、を行う判定ステップと、
を含み、
前記判定ステップにおいて第一の判定が行われた場合には、前記第二の判定がされた場合に使用可能な少なくとも１つの撮影モードに応じた前記条件の設定が制限され、
前記判定ステップにおいて第二の判定が行われた場合には、前記通信ステップにおいて送信された前記画像データの前記補正データに基づく補正が前記制御部により実行され、前記撮像装置は、前記撮影モードの複数の候補のいずれも使用可能であり、かつ前記第一の判定が行われた場合よりも前記撮像装置で使用可能な撮影モードが多いことを特徴とする撮像装置の制御方法。
撮像装置のコンピュータを、
放射線撮影の前に、撮影モードの複数の候補から制御部により指定された一の撮影モードに応じたビニングの条件、ゲインの条件、及び蓄積時間の条件を含む条件を設定する条件設定手段と、
前記条件設定手段により設定された条件に基づく放射線撮影により得られた画像データを取得する取得手段と、
前記複数の撮影モードの少なくともいずれかで利用可能な補正データを格納する格納手段に格納されている補正データに基づき前記画像データを補正する補正手段と、
前記一の撮影モードを指定する信号を前記制御部から受信し、前記一の撮影モードに基づく放射線撮影により得られる画像データか、該画像データを前記補正手段により補正して得られる補正後画像データのいずれかを前記制御部に送信する通信手段と、
前記補正手段による前記画像データの補正を実行すると判定する第一の判定と、前記補正手段による該補正を実行しない第二の判定と、を行う判定手段と
して機能させ、
前記判定手段により第一の判定が行われた場合には、前記第二の判定がされた場合に使用可能な少なくとも１つの撮影モードに応じた前記条件の設定が制限され、
前記判定手段により第二の判定が行われた場合には、前記通信手段により送信された前記画像データの前記補正データに基づく補正が前記制御部により実行され、前記撮像装置は、前記撮影モードの複数の候補のいずれも使用可能であり、かつ前記第一の判定が行われた場合よりも前記撮像装置で使用可能な撮影モードが多いことを特徴とすることを特徴とするプログラム。