JP6072088B2 - 放射線撮像システム、放射線撮像方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、放射線撮像システム、放射線撮像方法およびプログラムに関する。

近年、ＴＦＴアクティブマトリクス基板上に蛍光体を配置し、放射線を電荷信号として蓄積し、それをデジタル信号に変換して診断画像を提供するＦＰＤ（flat panel detector）が実用化され、用いられている。

モダリティの撮影媒体をＦＰＤにすると、放射線発生装置とＦＰＤとの間のインターフェースの構築が困難な場合が生じ得る。これに対応する方法として、例えば、特許文献１や特許文献２では放射線発生装置とＦＰＤとの間のインターフェースを設けずに、ＦＰＤ側で放射線の照射開始を検知し、自動的に蓄積動作を開始するＦＰＤが提案されている。

例えば、特許文献１では撮影メニュー選択時のＴＦＴ温度に基づいて閾値を制御する技術が提案されており、また、特許文献２では、リセット動作時のＶＳ信号値に基づいて閾値を制御する技術が提案されている。

特開２０１２−０８３３０７公報 特開２０１１−１８５６２２公報

従来技術による閾値の設定方法では、複数のＦＰＤ（検出装置）を使用した場合であっても一律の閾値が設定されることになる。このため、検出装置の特性が外部環境により局所的に変化すると、複数の検出装置全体の検知精度に影響が及ぶこととなり、放射線照射の有無を検知する検知精度の改善は限定的なものとなる。

本発明は、外部環境が局所的に変化する場合でも適切に放射線照射の有無を検知可能な技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の一つの態様に係る放射線撮像システムは、放射線に基づく画像データを出力する複数の放射線検出装置を備えた放射線撮像システムであって、前記複数の放射線検出装置において放射線の検知レベルをそれぞれ独立して計測する計測部と、少なくとも１つの放射線検出装置において計測された検知レベルに基づいて、放射線照射の有無を判定する照射判定部とを備え、放射線照射ありと判定された場合、前記複数の放射線検出装置は放射線に基づく画像データをそれぞれ独立して出力することを特徴とする。

本発明によれば、外部環境が局所的に変化する場合でも適切に放射線照射の有無を検知することが可能になる。

第１実施形態に係る放射線撮像装置の機能構成を示す図。 第１実施形態におけるＦＰＤの機能構成を示す図。 第１実施形態における処理の流れを説明する図。 放射線照射判定の処理の流れを説明する図。 第２実施形態に係る放射線撮像装置の機能構成を示す図。 第２実施形態におけるＦＰＤの機能構成を示す図。 第２実施形態における処理の流れを説明する図。

以下、実施の形態に係る放射線撮像装置について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の記述でフォトダイオードを用いたＦＰＤを例として説明するが、本発明は放射線を直接電子に変換する直接型ＦＰＤにおいても適用可能である。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係る放射線撮像装置１００の機能構成を示す図である。放射線撮像装置１００の放射線発生部１０１は被検体１０３に放射線を照射する。放射線発生装置１０４は曝射スイッチの押下で放射線発生部１０１に高電圧パルスを与え、放射線を発生させる。ＦＰＤ１０２（検出部）は、制御部１０５により制御されて、被検体１０３を通過した放射線を蛍光体により可視光に変換し、フォトダイオードで検出する。検出された電気信号はデジタルデータにＡＤ変換され、画像データとして制御部１０５に送信される。

制御部１０５は１又は複数のコンピュータのＣＰＵバス１０６に接続されており、ＣＰＵバス１０６にはさらに画像保存部１０７、画像処理部１０８、操作部１０９、表示部１１０が接続されている。また一般的なコンピュータに備えられているＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、グラフィック制御部、ネットワーク通信部等もＣＰＵバス１０６に接続されている。ＣＰＵがＲＯＭまたはＲＡＭに記憶されたプログラムを実行することによりコンピュータ全体が制御される。

画像処理部１０８は、前処理部１１５と診断用画像処理部１１６とを備える。前処理部１１５はＦＰＤの固体撮影像素子の特性ばらつきを補正するためのオフセット補正、感度補正、画素補正などの前処理を行うことが可能である。診断用画像処理部１１６は階調処理、ダイナミックレンジ処理、空間周波数処理などの診断用画像処理を行うことが可能である。

表示部１１０は画像処理部１０８で処理した画像データをモニタに表示する。操作部１０９は画像処理部１０８や制御部１０５に指示を入力する。画像保存部１０７は制御部１０５から出力されたデジタル信号や画像処理部１０８で処理された画像データを保存する。

次に、ＦＰＤ１０２の機能構成を説明する。図２はＦＰＤ１０２の機能構成を示す図であり、Ｉ／Ｆ部２０１（インターフェース部）は制御部１０５と接続され、制御信号の受信および画像データの送信を行う。

本実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線を検出するＦＰＤ１０２（検出部）を有する。放射線撮像装置のＦＰＤ１０２は、放射線に応じた電荷情報を出力する撮像部２０３を備える。また、放射線撮像装置のＦＰＤ１０２は、電荷情報を用いて撮像部の複数の領域における放射線の検知レベルをそれぞれ計測する計測部（検知レベル計測部２０５ａ、検知レベル計測部２０５ｂ）と、それぞれ計測された検知レベルと閾値との比較により、放射線照射の有無を判定する照射判定部２０６と、を備える。また、放射線撮像装置のＦＰＤ１０２（検出部）は、放射線に応じた電荷情報を出力する撮像部を、照射判定部の判定の結果に応じて制御する駆動制御部２０２を更に備える。ここで、撮像部の複数の領域は、互いに異なる領域である。計測部は、撮像部の互いに異なる領域の検知レベルを計測する複数の検知レベル計測部（検知レベル計測部２０５ａ、検知レベル計測部２０５ｂ）を有する。

計測部の構成として、単一の計測部が電荷情報を用いて、撮像部２０３の異なる領域の放射線の検知レベルを計測してもよいし、複数の計測部が電荷情報を用いて、撮像部２０３の異なる領域の放射線の検知レベルを計測することも可能である。以下の説明では、複数の計測部の構成として、検知レベル計測部２０５ａ（第１の検知レベル計測部）および検知レベル計測部２０５ｂ（第２の検知レベル計測部）を用いて、放射線の検知レベルを計測する構成例を説明する。

駆動制御部２０２はＩ／Ｆ部２０１が受信した制御信号と、後に説明する照射判定部２０６の判定結果に基づいて撮像部２０３の動作を制御する。Ａ／Ｄ変換部２０４は、撮像部２０３の固体撮像素子に蓄積された電荷を電気信号として読み出し画像データを生成する。

計測部（検知レベル計測部２０５ａ、検知レベル計測部２０５ｂ）は、撮像部２０３の異なる領域の検知レベルを計測する複数の検知レベル計測部を有する。撮像部２０３に接続された検知レベル計測部２０５ａ（第１の検知レベル計測部）および検知レベル計測部２０５ｂ（第２の検知レベル計測部）は放射線の検知レベルを計測する。

照射判定部２０６は、複数の検知レベル計測部（検知レベル計測部２０５ａおよび検知レベル計測部２０５ｂ）で計測された複数の検知レベルと閾値とを比較する。そして、照射判定部２０６は複数の検知レベルに基づいて放射線照射の有無を判定し、その結果を駆動制御部２０２に伝達する。駆動制御部２０２は、比較の結果に応じて撮像部２０３を制御する。

次に、図３を用いて、放射線撮像装置１００で実行される放射線照射判定方法における処理の流れについて説明する。まず、ステップＳ３０１で操作部１０９からの入力に基づいて、制御部１０５は撮影準備の指示を出力し、制御部１０５の撮影準備の指示は、Ｉ／Ｆ部２０１（インターフェース部）を介して駆動制御部２０２に入力される。駆動制御部２０２は、撮影準備の指示を受信すると、撮像部２０３を制御して撮像部２０３を待機状態にする。これにより、ＦＰＤ１０２は、放射線発生部１０１から照射された放射線を撮像可能な待機状態に遷移する。

次に、ステップＳ３０２ａおよびＳ３０２ｂで、検知レベル計測部２０５ａおよび検知レベル計測部２０５ｂのそれぞれが放射線照射の検知レベルを計測する。ステップＳ３０２ａおよびＳ３０２ｂの処理は、並列に実行される処理である。

放射線の計測方法として、例えば、撮像部２０３の放射線に応じた電荷を蓄積可能な固体撮像素子から出力される電荷情報（ＶＳ信号値）の大きさを検知レベルとして利用することができる。検知レベル計測部２０５ａおよび検知レベル計測部２０５ｂは、電荷を蓄積する素子（固体撮像素子）から出力されるバイアス線の電流値を電荷情報として計測し、電流値に基づいて検知レベルを決定することが可能である。

本実施形態では検知レベル計測部２０５ａと検知レベル計測部２０５ｂは空間的に異なる領域の固体撮影像素子を対象として検知レベルを計測するものとする。検知レベル計測部２０５ａおよび検知レベル計測部２０５ｂは、同じタイミングで異なる領域の放射線の検知レベルを計測するものであり、検知レベル計測部２０５ａの検知レベルをＶＳａとし、検知レベル計測部２０５ｂの検知レベルをＶＳｂとして表す。

次に、ステップＳ３０３で、照射判定部２０６は、検知レベルＶＳａおよびＶＳｂに基づいて、放射線発生部１０１から放射線が照射されているか否かの判定処理（放射線照射の有無判定処理）を行う。

照射判定部２０６は、複数の検知レベルの和が、閾値を超える場合、放射線照射ありと判定し、複数の検知レベルの和が、閾値以下となる場合、放射線照射なしと判定する。照射判定部２０６は、例えば、検知レベルＶＳａと検知レベルＶＳｂとの和が別途定める閾値ＶＳｔｈを超える場合、放射線発生部１０１から放射線が照射されていると判断することが可能である。すなわち、検知レベルの和（ＶＳａ＋ＶＳｂ）＞閾値ＶＳｔｈという関係を満たす場合、照射判定部２０６は放射線が照射されていると判定する。一方、検知レベルの和（ＶＳａ＋ＶＳｂ）≦閾値ＶＳｔｈとなる場合、照射判定部２０６は放射線が照射されていないと判定することができる。

尚、放射線照射の有無を判定するための処理は、上記の例に限定されるものではない。照射判定部２０６は、放射線照射の有無判定を判定する判定処理として、例えば、図４に示すようなアルゴリズムに従った判定方法を実行することも可能である。このアルゴリズムでは、別途定める２つの閾値ＶＳｔｈ１、ＶＳｔｈ２を基準として用いるものである。２つの閾値は、ＶＳｔｈ１（第１の閾値）＞ＶＳｔｈ２（第２の閾値）という大小関係を有する。

放射線の検知レベルが、ＶＳｔｈ１（第１の閾値）を超える場合を高レベル（レベルＨＩＧＨ）とする。また、放射線の検知レベルが、ＶＳｔｈ１以下であり、かつ、ＶＳｔｈ２（第２の閾値）を超える場合を中レベル（レベルＭＩＤ）とする。そして、放射線の検知レベルが、ＶＳｔｈ２以下の場合を低レベル（レベルＬＯＷ）と定義する。

照射判定部２０６は、複数の検知レベルのうち少なくとも一方が第１の閾値を超えると判定する場合（高レベル（レベルＨＩＧＨ）の場合）に、放射線照射ありと判定する。照射判定部２０６は、複数の検知レベルの両方が、第２の閾値を超える場合（中レベル（レベルＭＩＤ）の場合）に、放射線照射ありと判定する。そして、照射判定部２０６は、複数の検知レベルのいずれか一方が第２の閾値以下となる場合（低レベル（レベルＬＯＷ）の場合）に、放射線照射なしと判定する。

ステップＳ４０１で、照射判定部２０６は、放射線の検知レベルＶＳａおよび ＶＳｂのうち少なくとも一方が高レベル（レベルＨＩＧＨ）であるか否かを判定する。ステップＳ４０１の判定で、ＶＳａおよび ＶＳｂのうち少なくとも一方が高レベル（レベルＨＩＧＨ）である場合（Ｓ４０１−Ｙｅｓ）、照射判定部２０６は処理をステップＳ４０４に進める。ステップＳ４０４で、照射判定部２０６は判定結果として放射線照射ありと判定し、図４の処理を終了する。一方、ステップＳ４０１の判定で、ＶＳａおよび ＶＳｂのうち少なくとも一方が高レベルでない場合（Ｓ４０１−Ｎｏ）、照射判定部２０６は処理をステップＳ４０２に進める。

ステップＳ４０２で照射判定部２０６はＶＳａおよび ＶＳｂの両方が中レベル（レベルＭＩＤ）であるか否かを判定する。ステップＳ４０２の判定でＶＳａおよび ＶＳｂの両方が中レベルである場合（Ｓ４０２−Ｙｅｓ）、照射判定部２０６は処理をステップＳ４０４に進める。そして、ステップＳ４０４で、照射判定部２０６は判定結果として放射線照射ありと判定し、図４の処理を終了する。一方、ステップＳ４０２の判定で、ＶＳａおよび ＶＳｂの両方が中レベルでない場合（Ｓ４０２−Ｎｏ）、照射判定部２０６は処理をステップＳ４０３に進める。そして、ステップＳ４０３で、照射判定部２０６は判定結果として放射線照射なしと判定し、図４の処理を終了する。

説明を図３に戻し、ステップＳ３０４で、駆動制御部２０２は照射判定部２０６から放射線照射の有無判定処理の結果を受信する。そして、駆動制御部２０２は有無判定処理の結果に応じて制御内容を切り替える。照射判定部２０６により放射線照射なしと判定された場合、駆動制御部２０２は、放射線照射の検知レベルの計測を継続させるように計測部を制御する。駆動制御部２０２は処理をステップＳ３０２ａ、Ｓ３０２ｂに戻し、放射線照射の検知レベルの計測を継続させる（Ｓ３０４−Ｎｏ）。

そして、ステップＳ３０２ａおよびＳ３０２ｂで、検知レベル計測部２０５ａおよび検知レベル計測部２０５ｂは、放射線照射の検知レベルを計測する。放射線照射ありと判定されない限り、放射線撮像装置１００はステップＳ３０２ａ、Ｓ３０２ｂ乃至ステップ３０４の処理を繰り返し行い、放射線が照射されるのを待機する。

一方、ステップＳ３０４の判定処理で、照射判定部２０６により放射線照射ありと判定された場合、駆動制御部２０２は処理をステップＳ３０５に進める（Ｓ３０４−Ｙｅｓ）。

そして、ステップ３０５で、照射判定部２０６が、Ｓ３０３における比較により放射線照射ありと判定した場合に、駆動制御部２０２は、撮像部２０３から蓄積された電荷に基づく画像を取得するための制御を行う。すなわち、駆動制御部２０２は、電荷の電気信号に基づく画像を取得するためにＡ／Ｄ変換部２０４を制御する。駆動制御部２０２の制御に従い、Ａ／Ｄ変換部２０４は、撮像部２０３の固体撮像素子に蓄積された電荷を電気信号として読み出し画像データを生成する。Ａ／Ｄ変換部２０４で生成された画像データは、Ｉ／Ｆ部２０１を介して制御部１０５に送信される。制御部１０５は、受信した画像データを画像保存部１０７や不図示のＲＡＭに保存する。

次にステップＳ３０６で、画像処理部１０８は、画像保存部１０７や不図示のＲＡＭに記憶された画像データに対して画像処理を施す。画像処理部１０８は、例えば、ＦＰＤの固体撮影像素子の特性ばらつきを補正するためのオフセット補正、感度補正、画素補正などの前処理と、階調処理、ダイナミックレンジ処理、空間周波数処理などの診断用画像処理を行うことが可能である。

そして、ステップＳ３０７で、表示部１１０は、画像処理部１０８で画像処理された画像データをモニタに表示し、放射線撮像装置１００における処理を終了する。

＜第２実施形態＞
第１実施形態の放射線撮像装置１００では、単一の検出装置（検出デバイス）および制御部１０５を用いる構成を説明した。本実施形態では、放射線に基づく画像データを出力する複数の検出装置を備えた放射線撮像装置を説明する。本実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線に基づく画像データを出力する複数の検出装置を備えた複数の検出装置において放射線の検知レベルをそれぞれ計測する計測部と、計測された検知レベルに基づいて、放射線照射の有無を判定する照射判定部とを備える。

図５は第２実施形態に係る放射線撮像装置５００の機能構成を示す図である。複数のＦＰＤ（検出装置）の構成例として、２つのＦＰＤ５０１ａおよびＦＰＤ５０１ｂを用いる例を説明する。また、２つのＦＰＤ５０１ａおよびＦＰＤ５０１ｂに対応して２つの制御部１０５ａおよび制御部１０５ｂを用いる構成を例として説明する。

画像処理部１０８は、前処理部１１５、診断用画像処理部１１６および画像生成部５０２を備える。前処理部１１５、診断用画像処理部１１６は第１実施形態の画像処理部１０８で説明した構成と同様である。画像生成部５０２は、複数の検出装置で生成された複数の画像データを合成して一つの画像データを生成する。すなわち、画像生成部５０２は、複数のＦＰＤ（検出装置）のＡ／Ｄ変換部２０４で生成された複数の画像データを合成して一つの画像（画像データ）を生成する。画像生成部５０２が追加されている点で、本実施形態の画像処理部の構成は、第１実施形態の画像処理部１０８の構成と相違する。

その他の放射線撮像装置の構成については第１実施形態で用いた放射線撮像装置１００と同等の構成であるため、重複した説明は省略する。

次に、本実施形態に係るＦＰＤ５０１ａ、ＦＰＤ５０１ｂの機能構成を説明する。図６はＦＰＤ５０１ａ、ＦＰＤ５０１ｂの機能構成を示す図である。本実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線を検出する複数のＦＰＤ（検出装置）を有する（ＦＰＤ５０１ａ、ＦＰＤ５０１ｂ）。複数のＦＰＤ（検出装置）のうちの各検出装置が、放射線に応じた電荷情報を出力する撮像部２０３と、電荷情報を用いて放射線の検知レベルを計測する検知レベル計測部２０５（計測部）と、を備える。また、各検出装置が、他の検出装置で計測された放射線の検知レベルを取得する検知レベル共有部６０１と、計測された検知レベルと閾値との比較により、放射線照射の有無を判定する照射判定部２０６と、を備える。照射判定部２０６は、計測された検知レベルおよび他の検出装置から取得した検知レベルと、閾値との比較により、放射線照射の有無を判定することが可能である。例えば、複数の検出装置として、ＦＰＤ５０１ａを第１の検出装置として、ＦＰＤ５０１ｂを第２の検出装置とする。検知レベル共有部６０１は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルと第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルとを取得して共有する。照射判定部２０６は共有されたそれぞれの検知レベルと閾値との比較により、放射線照射の有無を判定する。

本実施形態に係る複数のＦＰＤのそれぞれに設けられている検知レベル計測部２０５は、複数の検出装置における電荷情報を用いて放射線の検知レベルを計測する。また、複数のＦＰＤのそれぞれに設けられている検知レベル共有部６０１は、他のＦＰＤとの間で放射線の検知レベルを共有するための処理（共有処理）を実行する。検知レベル共有部６０１は、共有処理において、検知レベル計測部２０５で計測された検知レベルを出力し、他の検出装置で計測された放射線の検知レベルを取得する。

検知レベル共有部６０１は、検知レベル計測部２０５で計測された検知レベルの計測結果をＩ／Ｆ部２０１（インターフェース部）を介して制御部に送信（出力）する。この際、検知レベル共有部６０１は、検知レベル計測部２０５で計測された検知レベルの計測結果を照射判定部２０６に入力する。

制御部はＣＰＵバス１０６を介して他のＦＰＤを制御する他の制御部との間で検知レベルの計測結果を通信する。通信の結果、制御部は受信した他のＦＰＤにおける検知レベルの計測結果をＩ／Ｆ部２０１を介して検知レベル共有部６０１に送信する。検知レベル共有部６０１は、受信（取得）した他のＦＰＤの検知レベルの計測結果を照射判定部２０６に入力する。以上の処理により各ＦＰＤの検知レベル計測部２０５の検知レベルの計測結果が複数のＦＰＤ間で共有されることになる。更に具体的な処理については、図７を用いて後に説明する。

照射判定部２０６は複数の検知レベルに基づいて放射線照射の有無を判定し、その結果を駆動制御部２０２に伝達する。撮像部２０３およびＡ／Ｄ変換部２０４の構成については、第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

次に、図７を用いて、図５および６に示す放射線撮像装置５００における処理の流れについて説明する。

まず、ステップＳ７０１で操作部１０９からの入力に基づいて制御部１０５ａはＦＰＤ５０１ａを待機状態にする。制御部１０５ａは撮影準備の指示を出力し、制御部１０５ａの撮影準備の指示はＩ／Ｆ部２０１（インターフェース部）を介して駆動制御部２０２に入力される。駆動制御部２０２は、撮影準備の指示を受信すると、撮像部２０３を制御して撮像部２０３を待機状態にする。これにより、ＦＰＤ５０１ａは、放射線発生部１０１から照射された放射線を撮像可能な待機状態に遷移する。

次に、ステップＳ７０２で、操作部１０９からの入力に基づいて制御部１０５ｂはＦＰＤ５０１ｂを待機状態にする。制御部１０５ｂは撮影準備の指示を出力し、制御部１０５ｂの撮影準備の指示はＩ／Ｆ部２０１を介して駆動制御部２０２に入力される。駆動制御部２０２は、撮影準備の指示を受信すると、撮像部２０３を制御して撮像部２０３を待機状態にする。これにより、ＦＰＤ５０１ｂは、放射線発生部１０１から照射された放射線を撮像可能な待機状態に遷移する。

次に、ステップＳ７０３ａおよびＳ７０３ｂで、検知レベル計測部２０５が各ＦＰＤ（ＦＰＤ５０１ａ、ＦＰＤ５０１ｂ）における放射線照射の検知レベルを計測する。ステップＳ７０３ａおよびＳ７０３ｂの処理は、並列に実行される処理である。計測方法は第１実施形態と同様の計測方法を適用することが可能であり、説明の重複を避けるため具体的な説明は省略する。ここで、ＦＰＤ５０１ａの検知レベル計測部２０５で得られた検知レベルをＶＳａとし、ＦＰＤ５０１ｂの検知レベル計測部２０５で得られた検知レベルをＶＳｂとして表す。

次にステップＳ７０４で、検知レベル共有部６０１はそれぞれのＦＰＤで得られた検知レベルＶＳａおよびＶＳｂを共有するための共有処理を行う。

検知レベル共有部６０１は、共有処理として、以下の処理を行うことが可能である。例えば、ＦＰＤ５０１ａの検知レベル共有部６０１は、ＦＰＤ５０１ａの検知レベル計測部２０５で計測された検知レベルの計測結果をＩ／Ｆ部２０１を介して、制御部１０５ａに送信（出力）する。このとき、検知レベル共有部６０１は計測された検知レベルの計測結果をＦＰＤ５０１ａの照射判定部２０６に入力する。

同様に、ＦＰＤ５０１ｂの検知レベル共有部６０１は、ＦＰＤ５０１ｂの検知レベル計測部２０５で計測された検知レベルの計測結果をＩ／Ｆ部２０１を介して、制御部１０５ｂに送信（出力）する。このとき、検知レベル共有部６０１は計測された検知レベルの計測結果をＦＰＤ５０１ｂの照射判定部２０６に入力する。

制御部１０５ａはＦＰＤ５０１ａの検知レベルの計測結果を、ＣＰＵバス１０６を介して、制御部１０５ｂに送信する。また、制御部１０５ｂはＦＰＤ５０１ｂの検知レベルの計測結果を、ＣＰＵバス１０６を介して、制御部１０５ａに送信する。

制御部１０５ａは、制御部１０５ｂから送信されたＦＰＤ５０１ｂの検知レベルの計測結果を受信する。そして、制御部１０５ａは、受信したＦＰＤ５０１ｂの検知レベルの計測結果をＩ／Ｆ部２０１を介してＦＰＤ５０１ａの検知レベル共有部６０１に送信する。ＦＰＤ５０１ａの検知レベル共有部６０１は、受信（取得）したＦＰＤ５０１ｂの検知レベルの計測結果をＦＰＤ５０１ａの照射判定部２０６に入力する。

制御部１０５ｂは、制御部１０５ａから送信されたＦＰＤ５０１ａの検知レベルの計測結果を受信する。そして、制御部１０５ｂは、受信したＦＰＤ５０１ａの検知レベルの計測結果をＩ／Ｆ部２０１を介してＦＰＤ５０１ｂの検知レベル共有部６０１に送信する。ＦＰＤ５０１ｂの検知レベル共有部６０１は、受信（取得）したＦＰＤ５０１ａの検知レベルの計測結果をＦＰＤ５０１ｂの照射判定部２０６に入力する。

ＦＰＤ５０１ａおよびＦＰＤ５０１ｂは以上の処理を並列に行うことにより、各ＦＰＤの検知レベル計測部２０５の検知レベルの計測結果が複数のＦＰＤ間（検出装置間）で共有されることになる。

尚、検知レベル共有部６０１による共有処理は上記の処理内容に限定されるものではなく、他の方法によることも可能である。例えば、検知レベル共有部６０１は無線通信機能を有するように構成することも可能である。他の方法として、各ＦＰＤの検知レベル共有部６０１同士が無線通信を直接的に行い、検知レベルＶＳａおよびＶＳｂの共有を行うことも可能である。

次に、ステップＳ７０５で、照射判定部２０６は、検知レベルＶＳａおよびＶＳｂに基づいて、放射線発生部１０１から放射線が照射されているか否かの判定処理（放射線照射の有無判定処理）を行う。判定処理として、照射判定部２０６は、第１実施形態で説明したような判定処理を行うことが可能である。照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルの和が閾値を超える場合、放射線照射ありと判定する。また、照射判定部２０６は、検知レベルの和が、閾値以下となる場合、放射線照射なしと判定する判定処理の具体的内容については、第１実施形態で説明したように、検知レベルの和（ＶＳａ＋ＶＳｂ）＞閾値ＶＳｔｈという関係を満たす場合、照射判定部２０６は放射線が照射されていると判定する。例えば、複数の検出装置として、ＦＰＤ５０１ａを第１の検出装置として、ＦＰＤ５０１ｂを第２の検出装置とする。照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベル（ＶＳａ）および第２の検出装置で計測された放射線の検知レベル（ＶＳｂ）の和が、閾値ＶＳｔｈを超える場合、放射線照射ありと判定する。一方、検知レベルの和（ＶＳａ＋ＶＳｂ）≦閾値ＶＳｔｈとなる場合、照射判定部２０６は放射線が照射されていないと判定することができる。

あるいは、照射判定部２０６は、図４で説明したようなアルゴリズムに従って放射線の照射の有無を判定することが可能である。ここで、閾値ＶＳｔｈは、ＶＳｔｈ１（第１の閾値）と、第１の閾値よりも低いＶＳｔｈ２（第２の閾値）と、を有するものとする。照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルのうち少なくとも一方が第１の閾値を超えると判定する場合に、放射線照射ありと判定する。また、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルの両方が、第２の閾値を超える場合に、放射線照射ありと判定する。また、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルのうち少なくとも一方が、第２の閾値以下となる場合に、放射線照射なしと判定する。

例えば、複数の検出装置として、ＦＰＤ５０１ａを第１の検出装置として、ＦＰＤ５０１ｂを第２の検出装置とする。照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルのうち少なくとも一方が第１の閾値を超えると判定する場合に（高レベル（レベルＨＩＧＨ）の場合）、放射線照射ありと判定する。

あるいは、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルの両方が、第２の閾値を超える場合に（中レベル（レベルＭＩＤ）の場合）、放射線照射ありと判定する。言い換えれば、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルの両方が、第２の閾値を同時に超える場合に、放射線照射ありと判定する。計測部は、所定の計測サイクル（例えば、１０μsec毎）で第１の検出装置と第２の検出装置の放射線の検知レベルを計測している。この計測サイクルの期間内に、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルが、第２の閾値を超える場合に、放射線照射ありと判定する。

照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルのいずれか一方が、第２の閾値以下となる場合に（低レベル（レベルＬＯＷ）の場合）、放射線照射なしと判定する。以上のように図４で説明したようなアルゴリズムに従って放射線照射の有無を判定することも可能である。

なお、上記の例では、第１の閾値と第２の閾値を用いて放射線照射の有無を判定したが、１つの閾値でも判定を行うこともできる。照射判定部２０６は、複数の検出装置で計測されたそれぞれの検知レベルが、所定の閾値を超える場合に、放射線照射ありと判定してもよい。所定の閾値はＶＳｔｈ２（第２の閾値）に対応している。つまり、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルと第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルとの両方が、所定の閾値を超える場合に、放射線照射ありと判定する。逆に、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルと第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルのいずれか一方が、所定の閾値以下となる場合に、放射線照射なしと判定する。

そのため、放射線を検出する検出装置のいずれか一方が放射線を誤検知したとしても、放射線照射なしと判定される。つまり、放射線を検出する検出装置が外部環境により局所的に変化する場合でも適切に放射線照射の有無を検知することができる。なお、照射判定部２０６は、複数の検出装置で計測された複数の検知レベルをそれぞれ比較することにより、放射線照射の有無を判定してもよい。

ステップＳ７０６で、駆動制御部２０２は照射判定部２０６から放射線照射の有無判定処理の結果を受信する。そして、駆動制御部２０２は有無判定処理の結果に応じて制御内容を切り替える。照射判定部２０６により放射線照射なしと判定された場合、駆動制御部２０２は、放射線照射の検知レベルの計測を継続させるように計測部を制御する。駆動制御部２０２は処理をステップＳ７０３ａ、Ｓ７０３ｂに戻し、放射線照射の検知レベルの計測を継続させる（Ｓ７０６−Ｎｏ）。照射判定部２０６によって放射線照射なしと判定された場合、駆動制御部２０２は、放射線照射の検知レベルの計測を継続させるように計測部を制御する。そして、ステップＳ７０３ａ、Ｓ７０３ｂにおいて、計測部（検知レベル計測部２０５）は、複数の検出装置において放射線の検知レベルを再計測する。

そして、ステップＳ７０３ａおよびＳ７０３ｂで、ＦＰＤ５０１ａの検知レベル計測部２０５およびＦＰＤ５０１ｂの検知レベル計測部２０５は、放射線照射の検知レベルを計測する。放射線照射ありと判定されない限り、放射線撮像装置５００はステップＳ７０３ａ、Ｓ７０３ｂ乃至ステップ７０６の処理を繰り返し行い、放射線が照射されるのを待機する。

一方、ステップＳ７０６の判定処理で、照射判定部２０６により放射線照射ありと判定された場合、駆動制御部２０２は処理をステップＳ７０７に進める（Ｓ７０６−Ｙｅｓ）。

ＦＰＤ５０１ａではステップＳ７０７ａの画像取得処理（画像取得ａ）が実行され、ＦＰＤ５０１ｂではステップＳ７０７ｂの画像取得処理（画像取得ｂ）が実行される。ステップＳ７０７ａおよびＳ７０７ｂでは、照射判定部によって放射線照射ありと判定された場合（Ｓ７０６−Ｙｅｓ）、複数の検出装置は放射線に応じた電荷を蓄積する。複数の検出装置は放射線に応じた電荷の蓄積を同時に開始する。そして、複数の検出装置は放射線に基づく画像データをそれぞれ出力する。また、先のステップＳ７０６で、照射判定部２０６によって放射線照射ありと判定された場合、駆動制御部２０２は蓄積された電荷に基づく画像を撮像部から取得するための制御を行う。ここで、ステップＳ７０７ａおよびステップＳ７０７ｂの処理は、それぞれ並列に実行されるものである。

例えば、ステップ７０７ａで、ＦＰＤ５０１ａの駆動制御部２０２は、電荷の電気信号に基づく画像を取得するためにＡ／Ｄ変換部２０４を制御する。ＦＰＤ５０１ａは放射線に応じた電荷を蓄積する。駆動制御部２０２の制御に従い、Ａ／Ｄ変換部２０４は、撮像部２０３の固体撮像素子に蓄積された電荷を電気信号として読み出し画像データを生成する。Ａ／Ｄ変換部２０４で生成された画像データは、Ｉ／Ｆ部２０１を介して制御部１０５ａに送信される。制御部１０５ａは、受信した画像データを画像保存部１０７や不図示のＲＡＭに保存する。

同様に、ステップ７０７ｂで、ＦＰＤ５０１ｂの駆動制御部２０２は、電荷の電気信号に基づく画像を取得するためにＡ／Ｄ変換部２０４を制御する。ＦＰＤ５０１ｂは放射線に応じた電荷を蓄積する。駆動制御部２０２の制御に従い、Ａ／Ｄ変換部２０４は、撮像部２０３の固体撮像素子に蓄積された電荷を電気信号として読み出し画像データを生成する。Ａ／Ｄ変換部２０４で生成された画像データは、Ｉ／Ｆ部２０１を介して制御部１０５ｂに送信される。制御部１０５ｂは、受信した画像データを画像保存部１０７や不図示のＲＡＭに保存する。以上の処理により、ＦＰＤ５０１ａおよびＦＰＤ５０１ｂから画像（画像データ）が取得される。つまり、照射判定部２０６によって放射線照射ありと判定された場合、複数の検出装置は放射線に応じた電荷を蓄積して、放射線に基づく画像データをそれぞれ出力することができる。

具体的には、照射判定部２０６によって放射線照射ありと判定された場合、複数の検出装置は放射線に応じた電荷を蓄積する。すなわち、複数の検出装置は放射線に応じた電荷の蓄積を同時に開始する。ＦＰＤ５０１ａとＦＰＤ５０１ｂは、放射線に応じた電荷の蓄積を同時に開始する。つまり、複数の検出装置において電荷の蓄積が連携して行われる。そして、複数の検出装置は蓄積された電荷を電気信号として読み出して、放射線に基づく画像データをそれぞれ出力する。なお、照射判定部２０６によって放射線照射なしと判定された場合、複数の検出装置は放射線に応じた電荷の蓄積を開始しない。

また、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルのうち少なくとも一方が第１の閾値を超えると判定する場合に、放射線照射ありと判定する。このとき、第１の検出装置および第２の検出装置は放射線に応じた電荷の蓄積を同時に開始する。そして、第１の検出装置および第２の検出装置は蓄積された電荷を電気信号として読み出して、放射線に基づく画像データをそれぞれ出力することができる。ここで、第１の閾値は高レベルの閾値であるため、放射線が照射された可能性が高い。そのため、例えば、第１の検出装置で計測された検知レベルのみが第１の閾値を超えると判定された場合（第２の検出装置で計測された検知レベルが第１の閾値を超えていない場合）であっても、第１の検出装置と第２の検出装置から放射線に基づく画像データをそれぞれ出力する。

また、照射判定部２０６は、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルの両方が、第２の閾値を同時に超える場合に、放射線照射ありと判定する。放射線の検知の計測サイクルの期間内に、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルが、第２の閾値を超える場合に、照射判定部２０６は放射線照射ありと判定する。このとき、第１の検出装置と第２の検出装置は放射線に応じた電荷の蓄積を同時に開始する。そして、第１の検出装置および第２の検出装置は蓄積された電荷を電気信号として読み出して、放射線に基づく画像データをそれぞれ出力することができる。ここで、第２の閾値は中レベルの閾値であるため、放射線が照射された可能性が不明である。そのため、第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルの両方が第２の閾値を超えると判定された場合、第１の検出装置および第２の検出装置から放射線に基づく画像データをそれぞれ出力する。第１の検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび第２の検出装置で計測された放射線の検知レベルの一方が第２の閾値を超えていないと判定された場合、第１の検出装置および第２の検出装置から放射線に基づく画像データをそれぞれ出力しない。

なお、照射判定部２０６の判定結果に基づいて、所定の閾値（中レベルの閾値、第２の閾値）を再設定することもできる。第１の検出装置で計測された検知レベルのみが所定の閾値を超えると判定され、第２の検出装置で計測された検知レベルが所定の閾値を超えていない場合、照射判定部２０６は、放射線照射なしと判定する。すなわち、第１の検出装置では放射線の誤検知とみなされる。よって、誤検知とされないように、照射判定部２０６は、第１の検出装置で検知された検知レベルが所定の閾値を超えないように、所定の閾値を再設定する。なお、第２の検出装置にも再設定された閾値が適用される。よって、第１の検出装置と第２の検出装置による放射線の誤検知を低減することができる。

ステップＳ７０８で、画像処理部１０８の画像生成部５０２は、複数のＦＰＤ（検出装置）のＡ／Ｄ変換部２０４で生成された複数の画像（画像データ）を合成して一つの画像（画像データ）を生成する。画像生成部５０２は画像保存部１０７や不図示のＲＡＭに保存されている、ＦＰＤ５０１ａおよびＦＰＤ５０１ｂから取得した画像（画像データ）を結合して、一つの画像（画像データ）を生成する。結合による生成方法は、例えば、長尺撮影等で一般に用いられるスティッチングと呼ばれる画像処理技術で実現可能である。画像生成部５０２は生成した画像（画像データ）を他の画像と同様に、画像保存部１０７やＲＡＭに記憶する。

次にステップＳ７０９で、画像処理部１０８は、画像保存部１０７やＲＡＭに記憶された画像（画像データ）に対して画像処理を施す。画像処理部１０８の前処理部１１５は、例えば、ＦＰＤの固体撮影像素子の特性ばらつきを補正するためのオフセット補正、感度補正、画素補正などの前処理を行うことが可能である。また、診断用画像処理部１１６は、階調処理、ダイナミックレンジ処理、空間周波数処理などの診断用画像処理を行うことが可能である。

そして、ステップＳ７１０で、表示部１１０は、画像処理部１０８で画像処理された画像（画像データ）をモニタに表示し、放射線撮像装置５００における処理を終了する。

（第３実施形態）
第１実施形態および第２実施形態で説明したＦＰＤを、放射線を検出する検出装置として構成することも可能である。この場合、例えば、図２に示すように放射線を検出する検出部（ＦＰＤ１０２）は、放射線に応じた電荷情報を出力する撮像部２０３を備える。また、検出部（ＦＰＤ１０２）は、荷情報を用いて、撮像部２０３の異なる領域の放射線の検知レベルを計測する計測部（検知レベル計測部２０５ａ、２０５ｂ）を備える。また、検出装置（ＦＰＤ１０２）は、計測された検知レベルと閾値との比較により、放射線照射の有無を判定する照射判定部２０６を備える。

あるいは、図６に示すように、放射線を検出する検出装置（ＦＰＤ５０１ａ、５０１ｂ）は、放射線に応じた電荷情報を出力する撮像部２０３を備える。また、検出装置（ＦＰＤ５０１ａ、５０１ｂ）は、電荷情報を用いて放射線の検知レベルを計測する計測部（検知レベル計測部２０５）を備える。また、検出装置は、他の検出装置で計測された放射線の検知レベルを取得する検知レベル共有部６０１と、計測された検知レベルおよび取得した検知レベルと、閾値との比較により、放射線照射の有無を判定する照射判定部２０６と、を備える。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。上記の各実施形態によれば、放射線を検出する検出装置が外部環境により局所的に変化する場合でも適切に放射線照射の有無を検知することが可能になる。局所的に照射された放射線の検知や局所的に生じた検出装置の特性変化、外来ノイズ、物理的な衝撃等が生じ得る場合でも適切に放射線照射の有無を検知することが可能になる。上記の各実施形態によれば、外部環境が局所的に変化する場合でも適切に放射線照射の有無を検知することが可能になる。

（その他の実施形態）
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。

１０５ａ：制御部、１０５ｂ：制御部、２０２：駆動制御部
２０３：撮像部、２０５：検知レベル計測部、２０６：照射判定部
５０１ａ：ＦＰＤ（検出装置）、５０１ｂ：ＦＰＤ（検出装置）

Claims (19)

1. 放射線に基づく画像データを出力する複数の放射線検出装置を備えた放射線撮像システムであって、
   前記複数の放射線検出装置において放射線の検知レベルをそれぞれ独立して計測する計測部と、
   少なくとも１つの放射線検出装置において計測された検知レベルに基づいて、放射線照射の有無を判定する照射判定部とを備え、
   放射線照射ありと判定された場合、前記複数の放射線検出装置は放射線に基づく画像データをそれぞれ独立して出力することを特徴とする放射線撮像システム。
2. 前記照射判定部は、前記少なくとも１つの放射線検出装置で計測された検知レベルが、所定の閾値を超える場合に、放射線照射ありと判定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
3. 前記照射判定部は、第１の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルと第２の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルとの両方が、所定の閾値を超える場合に、放射線照射ありと判定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
4. 前記照射判定部は、第１の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルが所定の閾値以上であっても、第２の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルが所定の閾値以下となる場合、放射線照射なしと判定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
5. 前記照射判定部は、複数の放射線検出装置で計測された複数の検知レベルをそれぞれ比較することにより、放射線照射の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
6. 放射線に応じた電荷情報を出力する撮像部を、前記照射判定部の判定の結果に応じて制御する駆動制御部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
7. 前記照射判定部は、
   前記第１の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび前記第２の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルの和が前記閾値を超える場合、放射線照射ありと判定することを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像システム。
8. 前記閾値は、第１の閾値と前記第１の閾値よりも低い第２の閾値とを有し、
   前記照射判定部は、前記第１の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび前記第２の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルのうち少なくとも一方が前記第１の閾値を超えると判定する場合であり、
   且つ、前記照射判定部は、前記第１の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルおよび前記第２の放射線検出装置で計測された放射線の検知レベルの両方が、前記第２の閾値を超える場合に、放射線照射ありと判定することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像システム。
9. 前記照射判定部によって放射線照射ありと判定された場合、前記放射線検出装置は放射線に応じた電荷を蓄積することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
10. 前記複数の放射線検出装置から出力された複数の画像データを合成して一つの画像データを生成する画像生成部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
11. 前記照射判定部によって放射線照射ありと判定された場合、前記駆動制御部は蓄積された電荷に基づく画像を前記撮像部から取得するための制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像システム。
12. 前記照射判定部によって放射線照射なしと判定された場合、前記計測部は、前記複数の放射線検出装置において前記放射線の検知レベルを再計測することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
13. 前記照射判定部によって放射線照射なしと判定された場合、前記駆動制御部は、放射線照射の検知レベルの計測を継続させるように前記計測部を制御することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像システム。
14. 放射線に基づく画像データを出力する複数の放射線検出装置と、画像生成部とを備えた放射線撮像システムであって、
    それぞれの放射線検出装置において放射線照射の有無を独立して判定する照射判定部を備え、
    放射線照射ありと判定された放射線検出装置は、電荷を蓄積して画像データを独立して出力し、前記画像生成部は、該出力された画像データを合成して１つの画像データを生成することを特徴とする放射線撮像システム。
15. 放射線に基づく画像データを出力する複数の放射線検出装置を備えた放射線撮像システムであって、
    少なくとも１つの放射線検出装置において独立して計測された放射線の検知レベルに基づいて、放射線照射の有無を判定する照射判定部を備え、
    放射線照射ありと判定された場合、前記複数の放射線検出装置は放射線に基づく画像データをそれぞれ独立して出力することを特徴とする放射線撮像システム。
16. 放射線に基づく画像データを出力する複数の放射線検出装置を用いて放射線を撮像する放射線撮像方法であって、
    前記複数の放射線検出装置において放射線の検知レベルをそれぞれ独立して計測する工程と、
    少なくとも１つの放射線検出装置において計測された検知レベルに基づいて、放射線照射の有無を判定する工程と、
    放射線照射ありと判定された場合、前記複数の放射線検出装置において放射線に基づく画像データをそれぞれ独立して出力する工程と、
    を有することを特徴とする放射線撮像方法。
17. 放射線に基づく画像データを出力する複数の放射線検出装置を用いて放射線を撮像する放射線撮像方法であって、
    それぞれの放射線検出装置において放射線照射の有無を独立して判定する工程と、
    放射線照射ありと判定された放射線検出装置において、電荷を蓄積して画像データを独立して出力する工程と、
    前記出力された画像データを合成して１つの画像データを生成する工程と、
    を有することを特徴とする放射線撮像方法。
18. 放射線に基づく画像データを出力する複数の放射線検出装置を用いて放射線を撮像する放射線撮像方法であって、
    少なくとも１つの放射線検出装置において独立して計測された放射線の検知レベルに基づいて、放射線照射の有無を判定する工程と、
    放射線照射ありと判定された場合、前記複数の放射線検出装置において放射線に基づく画像データをそれぞれ独立して出力する工程と、
    を有することを特徴とする放射線撮像方法。
19. コンピュータに、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載の放射線撮像方法の各工程を実行させるためのプログラム。

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