JP6298283B2 - 情報処理装置及びその制御方法、放射線画像撮影装置、コンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は情報処理装置及びその制御方法、撮影装置、コンピュータプログラムに関し、特に、放射線画像撮影おいて撮影画像に残像が含まれている場合の残像補正処理技術に関する。

放射線画像撮影装置は、医用画像や工業用非破壊検査など、多くの分野で広く利用されている。従来はフィルムを用いたアナログの放射線画像撮影装置が長らく用いられてきた。近年では、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）と呼ばれる、放射線を電気信号に変換するための半導体素子を２次元行列状に多数配設させたものを用いたデジタルの放射線画像撮影装置が広く普及している。

ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、被写体を通過した放射線の情報を半導体素子に電荷としてチャージした後、転送動作を行って電荷情報を読み出してデジタル画像情報を作成する。しかしながら、一度の転送動作でチャージした電荷を全て読み出すことは難しく、読み出し後にも電荷の一部が残留した状態となることがある。この状態で次の撮影を行うと、残留した電荷が残像として次の放射線画像に重畳される現象が起こる。

特開２００９−２０１５８７号公報

しかしながら、特許文献１のような残像補正を行う従来技術においては、次のような課題が生じることがある。すなわち、次の画像を撮影する直前に、新たに画像を取得し、解析処理を行う必要があるため、次の撮影が可能となるまでの撮影間隔が長くなる可能性があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の放射線画像を撮影する場合に撮影間隔への影響を低減することができる残像補正の技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による情報処理装置は以下の構成を備える。即ち、 放射線画像を処理する情報処理装置であって、
第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得手段と、
前記第２の画像の画素値に基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量の許容閾値を算出する算出手段と、
前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量を推定する推定手段と、
前記算出手段が算出した前記許容閾値と、前記推定手段が推定した前記残像量とを比較して、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定手段と、
前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正手段とを備える。

本発明によれば、複数の放射線画像を撮影する場合に撮影間隔への影響を低減して残像補正を行うことが可能な技術を提供することができる。

放射線画像撮影装置の基本的な構成の例を示すブロック図。 放射線画像撮影装置が行う処理の手順を示すフローチャート。 画像解析処理の処理手順を示すフローチャート。 放射線画像撮影装置が２回撮影を行う場合の撮影画像の模式図。 残像閾値決定の原理を説明する図。 放射線画像撮影装置が行う処理の手順を示すフローチャート。 画像解析処理の処理手順を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。

＜＜実施形態１＞＞
（放射線画像撮影装置の構成）
まず、図１を用いて、本発明の第１の実施形態（実施形態１）に係る放射線画像撮影装置の構成について説明する。図１は、放射線画像撮影装置の基本的な構成の例を示すブロック図である。放射線画像撮影装置１００は、放射線発生装置１０１と、寝台１０３と、検出装置１０４と、制御装置１０５と、データ収集装置１０６と、情報処理装置１０７とを備えている。

放射線発生装置１０１は放射線を発生させて被写体１０２に向けて照射する。寝台１０３の上には、人体等の被写体１０２が寝かせられる。検出装置１０４は、被写体１０２を通過した放射線に応じた画像データを出力する。制御装置１０５は、放射線発生装置１０１の放射線発生タイミングや放射線の強度等の、放射線の発生条件を制御する。取得手段としてのデータ収集装置１０６は、撮影した画像、検出装置１０４や制御装置１０５等が出力した撮影の条件等を含む各種デジタルデータを収集する。情報処理装置１０７は、ユーザの指示に従って画像処理や機器全体の制御を行う。

情報処理装置１０７は、判定装置１０８と、残像補正装置１０９と、画像処理装置１１０と、ＣＰＵ１１２と、メモリ１１３と、操作パネル１１４と、記憶装置１１５と、表示装置１１６とを備えている。情報処理装置１０７の各構成要素は、ＣＰＵバス１１１を介して電気的に接続されている。メモリ１１３はＲＯＭ（読出し専用メモリ）やＲＡＭ（書込み可能メモリ）等により実現される。ＲＯＭはＣＰＵ１１２での処理に必要なコンピュータプログラムや各種のデータなどが記憶され、ＲＡＭはＣＰＵ１１２の作業用ワークメモリとして動作する。ＣＰＵ１１２は中央演算処理装置であり、操作パネル１１４に入力されるユーザの指示に従い、装置全体の動作制御等を行う。操作パネル１１４はユーザからの指示入力を受け付ける構成要素であり、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等により実現することができる。記憶装置１１５は大容量メモリとして機能する装置であり、例えば、ハードディスク装置やＳＳＤ等を用いて実現することができる。表示装置１１６は、操作パネル１１４から入力されたコマンドや、それに対する情報処理装置の応答出力等を表示したりする。判定手段としての判定装置１０８は、撮影画像を解析して残像を補正すべき領域（残像補正領域、残像補正必要領域）を判定する画像解析処理を行う。補正手段としての残像補正装置１０９は、判定装置１０８が判定した撮影画像の残像補正領域において残像を補正する残像補正処理を行う。画像処理装置１１０は、撮影画像に対して、ダーク補正、ノイズ低減処理、強調処理、階調変換処理などの各種画像処理を行う。

なお、情報処理装置は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）や組込みシステム、タブレット端末、スマートフォン等により実現される。

本実施形態では、放射線としてＸ線を用いる場合を例にとって説明する。もっとも、放射線はＸ線だけに限らず、放射性崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えば粒子線や宇宙線なども含まれる。

（放射線画像撮影装置の動作）
次に、図２を用いて、上述の構成を備える放射線画像撮影装置１００の動作について説明する。図２は、本実施形態における放射線画像撮影装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。この例では、画像を続けて２枚撮影し、２枚目の画像に対して残像補正を行う場合の処理を示している。以下の各ステップはＣＰＵ１１２の制御に基づき実行される。

Ｓ２０１において、放射線画像撮影装置１００はユーザの指示に従った被写体１０２の撮影を行う前に、Ｘ線を照射しない状態で撮影を行って暗画像を取得する。暗画像は、検出装置１０４の暗電流ノイズや固定パターンノイズを除去するダーク補正を行うために用いられる。ここで、暗画像は複数枚撮影し、それを平均することでランダムノイズを低減した状態にして保持される。撮影における電荷の蓄積時間が一定でない場合は、複数の蓄積時間の暗画像を複数取得しておき、撮影時の蓄積時間に合わせて切り替えてもよい。

次に、ユーザの指示に従って、第１の被写体の撮影操作が開始される。Ｓ２０２において、まず、データ収集装置１０６は、第１の撮影の条件を示す情報を取得する。第１の撮影の条件としては、例えば、以下のものがある。
・放射線発生装置１０１と検出装置１０４の距離（ＳＩＤ：（Source Image Distance））。
・Ｘ線の照射条件（管電圧、管電流、照射時間等）。
・グリッドなどの減衰体の種類、有無及び透過率。
・検出装置１０４の感度Ｓ。
・検出装置１０４の動作温度Ｔ。

Ｓ２０３において、放射線発生装置１０１から検出装置１０４にＸ線が照射され、第１の画像撮影が行われる。以下、第１の画像撮影により取得された画像を第１の画像という。

Ｓ２０４において、第１の画像に対して画像処理装置１１０によるダーク補正、ノイズ低減処理、強調処理、階調変換処理などの各種画像処理が行われる。なお、ダーク補正は、例えば、Ｓ２０１で取得した暗画像を減算することで行うことができる。画像処理を行った画像は、ユーザの指示に従って、記憶装置１１５への保存や表示装置１１６への表示などの操作が加えられる。

次に、ユーザの指示に従って、第２の被写体の撮影操作が開始される。Ｓ２０５において、データ収集装置１０６は、第２の撮影の条件を示す情報を取得する。第２の撮影の条件には、Ｓ２０６で行われる画像撮影に関する（狭義の）撮影条件と、Ｓ２１０で行われる画像処理に関する画像処理条件とが含まれる。撮影条件には、例えば、第１の撮影から第２の撮影までの時間間隔ｔや、第２の撮影における検出装置１０４の撮影における電荷の蓄積時間Ｃ等が含まれる。画像処理条件には、第２の画像処理での階調変換処理に用いられる階調曲線や、強調処理に関する画像処理パラメータ等が含まれる。なお、上に挙げた第１の撮影の条件の例はいずれもＳ２０３で行われる画像撮影に関するものであるから、狭義の撮影条件にあたる。

Ｓ２０６において、検出装置１０４にＸ線が照射され、第２の画像撮影が行われる。以下、第２の画像撮影により取得された画像を第２の画像という。

Ｓ２０７において、判定装置１０８による画像解析処理が行われる。画像解析処理は、Ｓ２０３で取得した第１の画像と、Ｓ２０６で取得した第２の画像を解析して、第２の画像において残像補正が必要な領域を判定して、当該領域をラベリングする処理である。画像解析処理の詳細は後述する。

Ｓ２０８において、Ｓ２０７の結果を受けて、第２の画像に残像補正をする必要かどうかに応じて処理を分岐させる。すなわち、第２の画像に残像補正処理が必要な領域が存在すると判定された場合（Ｓ２０８でＹＥＳ）はＳ２０９に進み、残像補正処理が必要ないと判定された場合（Ｓ２０８でＮＯ）はＳ２１０に進む。

Ｓ２０９では、Ｓ２０７の画像解析処理において残像補正が必要であると判定された第２の画像の領域を補正して、残像を除去する残像補正処理を行う。残像補正処理の詳細は後述する。

Ｓ２１０において、第２の画像に対して画像処理装置１１０によるダーク補正、ノイズ低減処理、強調処理、階調変換処理などの各種画像処理が行われる。なお、ダーク補正は、例えば、Ｓ２０１で取得した暗画像を減算することで行われる。画像処理を行った画像は、ユーザの指示に従って、記憶装置１１５への保存や表示装置１１６への表示などの操作が加えられる。そして、処理を終了する。

（画像解析処理）
次に、図３〜図５を用いて、判定装置１０８が行う図２のＳ２０７の画像解析処理の詳細について説明する。図３は、画像解析処理のフローチャートである。図４は、図２のフローに従って２回撮影を行った場合の、撮影画像の模式図である。図４（Ａ）は第１の画像の、図４（Ｂ）は第２の画像の撮影画像の例を示している。図５は、Ｓ３０２で行う処理を説明する図である。

Ｓ３０１において、第１の画像の画素値に基づいて、第２の画像を３つの領域に分割する。以下、第１の画像の座標（ｘ，ｙ）における画素値をＩ（ｘ，ｙ）として、図４（Ａ）に示した第１の画像の例を用いて説明する。第１の領域４０１は、Ｉ（ｘ，ｙ）＜Ｔｈ１となる被写体領域である。Ｘ線は被写体１０２を透過し、その強度が減弱されて検出装置１０４に到達する。このため、撮影時に蓄積する電荷の量が少なく、読み出し後に残像として残る残留電荷の量も少ない状態になっている。第２の領域４０２は、Ｉ（ｘ，ｙ）≧Ｔｈ１となる素抜け領域である。Ｘ線が被写体１０２を透過せず、直接検出装置１０４に到達するため、撮影時に蓄積する電荷の量が多くなり、読み出し後にも残像が残りやすい状態になっている。第３の領域４０３は、｜Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｉ（ｘ＋１，ｙ）｜≧Ｔｈ２または｜Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｉ（ｘ，ｙ＋１）｜≧Ｔｈ２となる境界の領域である。隣接画素との蓄積電荷量（画素値）の差が大きく、残像が急峻な段差として現れ得る状態になっている。ここで、閾値Ｔｈ１とＴｈ２は、検出装置１０４の特性に応じて予め決められる値である。

Ｓ３０２において、データ収集装置１０６が取得した第２の画像に対して施される画像処理に関する画像処理条件と、第２の画像の画素値に基づいて、第２の画像に含まれ得る残像量の許容閾値を算出する。診断においてもっとも悪影響を及ぼす残像は、残像が多く発生している領域と、残像があまり発生していない領域の境界に発生する急峻な段差状のものであり、当該段差の見えやすさは、主として次の３つの要素に大きく影響される。
−第１の要素は、段差の量と周囲の画素値の関係である。周囲の画素値が小さいほど、段差が信号に占める割合が大きくなり、目立ちやすくなる。この関係から、第２の画像の画素値が小さいほど許容される残像の閾値が小さくなるような特徴を持ったＬＵＴを作成し、第１の閾値決定手段として用いることができる。
−第２の要素は、段差が発生した領域と、Ｓ２１０で実行される画像処理に用いられる階調曲線との関係である。例えば図５（Ａ）に示すように、一般的なシグモイド曲線を階調曲線として用いる場合は、階調変換前で同じ段差量を持つ領域５０１と５０２は、階調変更後において、より急峻な階調変換が行われる５０２の方が強調されて表示される（５０３、５０４）。すなわち、階調曲線による階調変化が急峻であるほど残像が問題となりやすく、閾値を小さくする必要がある。ここから、適用する階調曲線毎の階調変換の影響を考慮して、第２の画像の画素値と残像の閾値の関係をＬＵＴとして持つことで、第２の閾値決定手段として用いることができる。
−第３に、強調処理との関連である。アンシャープマスク処理に代表される周波数的なエッジ強調処理を行うと、段差状のアーティファクトはより強調されて表示される。図５（Ｂ）に示すように、強調処理が強くなるほど、許容される残像の閾値は小さくなる傾向を示す。このことから、第３の閾値決定手段として、強調処理の強弱、有無に応じた係数を第１および第２の閾値決定手段で定めたＬＵＴに乗算したものを用いることができる。

以上の考慮要素に従い、第２の画像の画素値と、被写体に応じて選択される階調曲線の種類と強調処理の強度に応じて、各画素における残像閾値を決定する。閾値の設定方法としては、例えば、予めさまざまな基準で目視評価を行い、当該基準に応じた閾値のＬＵＴを作成しておき、それに基づいて閾値を決定することができる。その際、上記第１から第３の閾値決定手段は、単独で用いてもよいし、複合して用いてもよい。図４（Ｂ）の例では、残像が段差として発生しうる４０３を境界とした４０２に相当する領域は、素抜け領域４０５よりも被写体領域４０４においてより目立ちやすくなり、残像閾値はより低いものとなる。

Ｓ３０３において、第１の画像の画素値と、第１の画像の撮影の条件と、第２の画像の撮影条件に基づいて、第２の画像の残像量推定を行う。第２の画像に残る残像量をＬ（ｘ，ｙ）とすると、第１の画像の画素値Ｉ（ｘ，ｙ）と、撮影間隔ｔと、動作温度Ｔと、第２の撮影の蓄積時間Ｃから、以下に示す式１を用いて推定することができる。ここで、係数αおよびβは検出装置１０４の特性によって決定される係数である。なお、第１の画像において、図４（Ａ）の４０２に示されるように、Ｘ線が直接検出装置１０４に到達した場合は、検出装置１０４のデジタル出力値が飽和してしまい、Ｉ（ｘ，ｙ）を実際よりも低く見積もる可能性がある。このため、Ｉ（ｘ，ｙ）が一定値Ｔｈ以上の場合は、
・第１の撮影の条件として取得されているＳＩＤ。
・Ｘ線の照射条件（管電圧、管電流、照射時間）。
・グリッドの種類に応じた透過率。
・放射線発生装置１０１と被写体との間にある減衰体の透過率。
から、検出装置１０４に到達した到達線量Ｅを算出する。そして、検出装置１０４の感度Ｓから、Ｉ（ｘ，ｙ）＝Ｅ／ＳによりＩ（ｘ，ｙ）を推定する。ここでＴｈは、検出装置１０４の飽和特性から決定される定数である。
［式１］
Ｌ（ｘ，ｙ）＝αＣ×Ｉ（ｘ，ｙ）ｅｘｐ（−βＴｔ）
ｉｆ Ｉ（ｘ，ｙ）≧Ｔｈ ｔｈｅｎ Ｉ（ｘ，ｙ）＝Ｅ／Ｓ。

Ｓ３０４において、Ｓ３０２において算出した各画素の閾値と、Ｓ３０３において推定した第２の画像の残像量を比較し、残像補正が必要な領域をラべリングする。具体的には、残像量が許容閾値を上回る領域を残像補正が必要な領域と決定する。ここで、Ｓ３０２〜Ｓ３０４の処理を画像全体で行う際の処理時間が問題となる場合は、処理を行う領域を限定して高速化してもよい。図４を例にとって説明すると、もっとも問題となり得る段差状の残像は、第１の画像における第３の領域４０３と同じ座標にしか発生しない。そのため、第３の領域４０３の周辺の領域に対してＳ３０２〜Ｓ３０４の処理を行い、残像補正が必要な領域のラべリングが行われなかった場合は、そこで処理を終えるようにしてもよい。

（残像補正処理）
図２のＳ２０９において、残像補正装置１０９は、第２の画像に対して、判定装置１０８によってラべリングされた残像補正が必要な領域において、推定された残像量Ｌを減算する処理を行う。第２の画像の座標（ｘ，ｙ）における画素値をＪ（ｘ，ｙ）とすると、式２のように補正処理を行い、残像補正画像Ｋ（ｘ，ｙ）を作成する。
［式２］
Ｋ（ｘ，ｙ）＝Ｊ（ｘ，ｙ）−Ｌ（ｘ，ｙ）。

以上説明したように、本実施形態によれば、第２の画像を取得する際にあらためて残像データを取得する必要がないため、次の撮影が可能となるまでの撮影間隔に影響を与えることがない。すなわち、本実施形態では、第１の撮影により取得された第１の画像と、第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、第１、第２の撮影の撮影条件とを取得し、第１、第２の画像、撮影条件に基づいて、第２の画像の残像補正領域を判定する。そして、第２の画像の残像補正領域において残像補正を行う。換言すると、第１の画像を取得する際に、第１の画像の撮影条件や第１の画像を保持しておき、第２の画像を取得したときは、これらの情報と、第２の画像の撮影条件及び第２の画像そのものに基づいて、第２の画像に対して残像補正を行う。このように、本実施形態では第２の撮影の直前に画像を取得して解析する必要がないため、第２の撮影の指示に応じて短時間で撮影を開始することが可能となる。

また、第２の画像を解析して残像補正の必要性を判定することで、より正確に残像リスクの高い領域だけを選別して処理することできる。すなわち、本実施形態では、第２の画像において第１の撮影による残像補正が必要な領域を第１、第２の画像の画素値、及び、第１、第２の撮影条件等に基づく画像解析により判定して、必要な残像補正を行う。このため、画像の性質に応じて、残像補正処理失敗による残像残りや、不要な残像補正処理によるアーティファクト、ノイズの増加の発生を適切に軽減することが可能となる。

＜＜実施形態２＞＞
次に、本発明の実施形態２の放射線画像撮影装置の構成について説明する。本実施形態の基本的な装置構成は実施形態１と同様に図１により示される。本実施形態に係る処理フローも実施形態１と多くが共通する。そこで、重複する構成や処理については詳細な説明を省略し、実施形態１との相違点を中心に説明する。

実施形態２の放射線画像撮影装置は、ダーク補正の方法として、特開２００３−２４４５５７号公報に示されるように、被写体を撮影する毎に、撮影画像の読み出し直後に同条件で暗画像撮影を行い、減算処理を行うものである。ここで、判定装置１０８が行う解析で用いる画像が、実施形態１では第１の画像であるのに対し、実施形態２では第１の暗画像であるところに違いがある。

（放射線画像撮影装置の動作）
図６を用いて、実施形態２における放射線画像撮影装置１００の動作について説明する。図６は、実施形態２における放射線画像撮影装置が行う処理のフローチャートである。この例では、画像を続けて２枚撮影し、２枚目の画像に対して残像補正を行う場合の処理を示している。図６のＳ６０１、Ｓ６０２、Ｓ６０５〜Ｓ６０７、Ｓ６１０〜Ｓ６１３の処理は、図２のＳ２０２〜Ｓ２１０の処理と同様である。以下の各ステップはＣＰＵ１１２の制御に基づき実行される。

Ｓ６０１において、ユーザの指示に従って第１の被写体の撮影操作が開始される。ここでは、第１の撮影の条件として、検出装置１０４の動作温度を取得する。Ｓ６０２において、被写体１０２および検出装置１０４にＸ線が照射され、第１の画像撮影が行われる。

Ｓ６０３において、第１の暗画像を撮影する。暗画像の撮影は、Ｓ６０１で取得した第１の撮影の条件を用いて、第１の画像撮影が終わり、読み出し操作を行った直後に、被写体１０２が存在しない状態で第１の画像撮影と同等の蓄積時間で行われる。Ｓ６０４において、第１の画像のダーク補正が行われる。ダーク補正処理は、第１の画像から第１の暗画像を減算するものである。

Ｓ６０５において、第１の画像に対して画像処理装置１１０によるノイズ低減処理、強調処理、階調変換処理などの各種画像処理が行われる。画像処理を行った画像には、ユーザの指示に従って、記憶装置１１５への保存や表示装置１１６への表示などの処理が加えられる。

次に、ユーザの指示に従って第２の被写体の撮影操作が開始される。Ｓ６０６において、データ収集装置１０６は、第２の撮影の条件を示す情報を取得する。第２の撮影の条件には、Ｓ６０７で行われる画像撮影に関する（狭義の）撮影条件と、Ｓ６１３で行われる画像処理に関する画像処理条件とが含まれる。撮影条件には、例えば、撮影における蓄積時間や、第１の撮影から第２の撮影までの時間間隔等が含まれる。画像処理条件には、例えば、第２の画像処理で行う階調曲線および、強調処理に関する画像処理パラメータ等が含まれる。

Ｓ６０７において、被写体１０２および検出装置１０４にＸ線が照射され、第２の画像撮影が行われる。Ｓ６０８において、第２の暗画像を撮影する。暗画像の撮影は、第２の画像撮影が終わって読み出し操作を行った直後に、被写体１０２が存在しない状態で第２の画像撮影と同等の蓄積時間で行われる。Ｓ６０９において、第２の画像のダーク補正が行われる。Ｓ６０４と同様に、ダーク補正処理は、第２の画像から第２の暗画像が減算される。

Ｓ６１０において、判定装置１０８による画像解析処理が行われる。画像解析処理は、Ｓ６０３で取得した第１の暗画像と、Ｓ６０９でダーク補正が行われた第２の画像を解析して、第２の画像において残像補正が必要な領域を判定して、当該領域をラベリングする処理である。画像解析処理の詳細は後述する。

Ｓ６１１において、Ｓ６１０の結果を受けて、第２の画像に残像補正が必要かどうかに応じて処理を分岐させる。すなわち、第２の画像に残像補正処理が必要だと判定した場合（Ｓ６１１でＹＥＳ）はＳ６１２に進み、残像補正処理が必要ないと判定した場合（Ｓ６１１でＮＯ）はＳ６１３に進む。

Ｓ６１２において、第２の画像に対して残像補正処理を行う。残像補正処理の詳細は実施形態１と同様である。

Ｓ６１３において、第２の画像に対して画像処理装置１１０によるノイズ低減処理、強調処理、階調変換処理などの各種画像処理が行われる。画像処理を行った画像は、ユーザの指示に従って、記憶装置１１５への保存や表示装置１１６への表示などの操作が加えられる。そして、処理を終了する。
（画像解析処理）
次に、図７を用いて、判定装置１０８が行うＳ６１０の画像解析処理の詳細について説明する。図７は、実施形態２における画像解析処理のフローチャートである。基本的な処理内容は、実施形態１のＳ３０１〜Ｓ３０４と同じであるが、解析する画像の対象が、実施形態１のＳ３０１では第１の画像であるのに対し、実施形態２では第１の暗画像であるところに違いがある。第１の暗画像は第１の画像の読み出した直後に撮影した画像であるので、強い線量を照射しても出力が飽和している可能性が極めて少なく、撮影時によって残る電荷量を直接把握することができる。

Ｓ７０１において、第１の暗画像の画素値に基づいて、画像を３つの領域に分割する。以下、第１の暗画像の座標（ｘ，ｙ）における画素値をＤ（ｘ，ｙ）として、Ｓ３０１と同様に、画像を以下の３つの領域に分割する。
・Ｄ（ｘ，ｙ）＜Ｔｈ３となる領域。
・Ｄ（ｘ，ｙ）≧Ｔｈ３となる領域。
・｜Ｄ（ｘ，ｙ）−Ｄ（ｘ＋１，ｙ）｜≧Ｔｈ４または｜Ｄ（ｘ，ｙ）−Ｄ（ｘ，ｙ＋１）｜≧Ｔｈ４となる領域。
ここで、閾値Ｔｈ３とＴｈ４は、検出装置１０４の特性に応じて予め決められる値である。

Ｓ７０２において、Ｓ３０２と同様に、データ収集装置１０６が取得した条件と、Ｓ６０９でダーク補正が行われた第２の画像の画素値に基づいて、第２の画像に含まれ得る残像量の許容閾値を算出する。

Ｓ７０３において、第２の画像の残像量推定を行う。第２の画像に残る残像量をＬ（ｘ，ｙ）とすると、Ｌ（ｘ，ｙ）は、第１の暗画像の画素値Ｄ（ｘ，ｙ）と、撮影間隔ｔと、動作温度Ｔと、第２の撮影の蓄積時間Ｃから、次の式３を用いて推定することができる。ここで、係数γおよびδは検出装置１０４の特性によって変動する係数である。
［式３］
Ｌ（ｘ，ｙ）＝γＣ×Ｄ（ｘ，ｙ）ｅｘｐ（−δＴｔ）。

Ｓ７０４において、Ｓ７０２において算出した各画素の閾値と、Ｓ７０３において推定した第２の画像の残像量を比較し、残像補正が必要な領域をラべリングする。

以上説明したように、本実施形態では、第１の暗画像とダーク補正済みの第２の画像を用いて残像補正が必要な領域を判定し、当該領域につき残像補正を行う。このため、本実施形態によれば、動画撮影装置のように、画像の撮影を行う毎に暗画像撮影を行ってオフセット補正を行う必要のある撮影装置においても、撮影間隔に影響を与えることなく、残像補正を適切に行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、Ｓ６１０の画像解析処理では、Ｓ６０３で取得した第１の暗画像と、Ｓ６０９で取得したダーク補正済みの第２の画像とを用いて残像補正必要領域を判定したが、これに限られない。例えば、第１の暗画像の代わりにＳ６０４で取得したダーク補正済みの第１の画像を使用してもよい。

＜＜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。

Claims (18)

1. 放射線画像を処理する情報処理装置であって、
   第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得手段と、
   前記第２の画像の画素値に基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量の許容閾値を算出する算出手段と、
   前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量を推定する推定手段と、
   前記算出手段が算出した前記許容閾値と、前記推定手段が推定した前記残像量とを比較して、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定手段と、
   前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正手段と
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
2. 放射線画像を処理する情報処理装置であって、
   第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得手段と、
   前記第２の画像に対して施される画像処理に関する画像処理条件に基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量の許容閾値を算出する算出手段と、
   前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量を推定する推定手段と、
   前記算出手段が算出した前記許容閾値と、前記推定手段が推定した前記残像量とを比較して、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定手段と、
   前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正手段と
   を備えることを特徴とする情報処理装置。
3. 前記算出手段は、前記第２の画像の画素値がより小さい画素については、より小さな許容閾値を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 前記算出手段は、前記画像処理条件により示される、前記第２の画像に対して施される画像処理による階調変化がより大きい画素については、より小さな許容閾値を算出することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
5. 放射線画像を処理する情報処理装置であって、
   第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得手段と、
   前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素に含まれる残像量を推定する推定手段と、
   前記推定手段が推定した前記残像量に基づいて、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定手段と、
   前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正手段とを備え、
   前記撮影条件には、前記第１の撮影と第２の撮影との間の撮影間隔と、放射線を発生させる発生手段からの放射線を検出する検出手段の動作温度と、前記第２の撮影による前記検出手段における電荷の蓄積時間の少なくとも１つが含まれ、
   前記推定手段は、前記撮影間隔と前記動作温度と前記蓄積時間の少なくとも１つと、前記第１の画像の画素値とに基づいて、前記残像量を推定することを特徴とする情報処理装置。
6. 前記推定手段は、座標（ｘ，ｙ）における前記残像量Ｌ（ｘ，ｙ）の推定を、前記第１の画像の画素値Ｉ（ｘ，ｙ）と、前記撮影間隔ｔと、前記動作温度Ｔと、前記蓄積時間Ｃと、前記検出手段の種類により決定される係数α、βとを用いて、
   Ｌ（ｘ，ｙ）＝αＣ×Ｉ（ｘ，ｙ）ｅｘｐ（−βＴｔ）
   により行うことを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
7. 前記撮影条件には、前記発生手段と前記検出手段との距離と、前記発生手段による放射線の照射条件と、前記検出手段の感度と、前記発生手段と被写体との間にある減衰体の透過率との少なくともいずれかが更に含まれ、
   前記推定手段は、前記第１の画像の画素値が一定値を超えるときは、前記距離と、前記照射条件と、前記透過率との少なくともいずれかに基づいて、前記検出手段への到達線量を求め、該第１の画像の画素値に代えて、当該到達線量と前記感度とから推定される値を前記画素値Ｉ（ｘ，ｙ）として、前記残像量Ｌ（ｘ，ｙ）を推定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
8. 前記判定手段は、前記残像量が前記許容閾値を上回る領域を前記残像補正領域と判定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 前記補正手段は、前記第２の画像の画素値から前記推定手段が推定した前記残像量を減算して、前記残像補正を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
10. 前記第１の撮影の前に、被写体が存在しない状態で放射線を照射して暗画像を取得するように、前記発生手段及び前記検出手段を制御する制御手段を更に備え、
    前記第１の画像と、前記第２の画像とは、それぞれ前記暗画像を減算してダーク補正が行われることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
11. 前記制御手段は、各撮影の後に、被写体が存在しない状態で放射線を照射して暗画像を取得するように、前記発生手段及び前記検出手段を制御し、
    前記推定手段は、座標（ｘ，ｙ）における前記残像量Ｌ（ｘ，ｙ）の推定を、前記第１の画像の直後に取得された暗画像の画素値Ｄ（ｘ，ｙ）と、前記撮影間隔ｔと、前記動作温度Ｔと、前記蓄積時間Ｃと、前記検出手段の種類により決定される係数γ、δとを用いて、
    Ｌ（ｘ，ｙ）＝γＣ×Ｄ（ｘ，ｙ）ｅｘｐ（−δＴｔ）
    により行うことを特徴とする請求項１０に記載の情報処理装置。
12. 放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であって、
    第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得手段と、
    前記第２の画像の画素値に基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量の許容閾値を算出する算出手段と、
    前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量を推定する推定手段と、
    前記算出手段が算出した前記許容閾値と、前記推定手段が推定した前記残像量とを比較して、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定手段と、
    前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正手段と
    を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
13. 放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であって、
    第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得手段と、
    前記第２の画像に対して施される画像処理に関する画像処理条件に基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量の許容閾値を算出する算出手段と、
    前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量を推定する推定手段と、
    前記算出手段が算出した前記許容閾値と、前記推定手段が推定した前記残像量とを比較して、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定手段と、
    前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正手段と
    を備えることを特徴とする放射線画像撮影装置。
14. 放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置であって、
    第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得手段と、
    前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素に含まれる残像量を推定する推定手段と、
    前記推定手段が推定した前記残像量に基づいて、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定手段と、
    前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正手段とを備え、
    前記撮影条件には、前記第１の撮影と第２の撮影との間の撮影間隔と、放射線を発生させる発生手段からの放射線を検出する検出手段の動作温度と、前記第２の撮影による前記検出手段における電荷の蓄積時間の少なくとも１つが含まれ、
    前記推定手段は、前記撮影間隔と前記動作温度と前記蓄積時間の少なくとも１つと、前記第１の画像の画素値とに基づいて、前記残像量を推定する
    ことを特徴とする放射線画像撮影装置。
15. 放射線画像を処理する情報処理装置の制御方法であって、
    取得手段が、第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得工程と、
    算出手段が、前記第２の画像の画素値に基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量の許容閾値を算出する算出工程と、
    推定手段が、前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量を推定する推定工程と、
    判定手段が、前記算出工程で算出した前記許容閾値と、前記推定工程で推定した前記残像量とを比較して、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定工程と、
    補正手段が、前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正工程と
    を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
16. 放射線画像を処理する情報処理装置の制御方法であって、
    取得手段が、第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得工程と、
    算出手段が、前記第２の画像に対して施される画像処理に関する画像処理条件に基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量の許容閾値を算出する算出工程と、
    推定手段が、前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素における残像量を推定する推定工程と、 判定手段が、前記算出工程で算出した前記許容閾値と、前記推定工程で推定した前記残像量とを比較して、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定工程と、 補正手段が、前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正工程と
    を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
17. 放射線画像を処理する情報処理装置の制御方法であって、
    取得手段が、第１の撮影により取得された第１の画像と、前記第１の撮影の後の第２の撮影により取得された第２の画像と、前記第１の撮影と前記第２の撮影の撮影条件とを取得する取得工程と、
    推定手段が、前記第１の画像の画素値と、前記撮影条件とに基づいて、前記第２の画像の各画素に含まれる残像量を推定する推定工程と、
    判定手段が、前記推定工程で推定した前記残像量に基づいて、前記第２の画像における残像補正領域を判定する判定工程と、
    補正手段が、前記第２の画像の前記残像補正領域において残像補正を行う補正工程とを有し、
    前記撮影条件には、前記第１の撮影と第２の撮影との間の撮影間隔と、放射線を発生させる発生手段からの放射線を検出する検出手段の動作温度と、前記第２の撮影による前記検出手段における電荷の蓄積時間の少なくとも１つが含まれ、
    前記推定工程では、前記撮影間隔と前記動作温度と前記蓄積時間の少なくとも１つと、前記第１の画像の画素値とに基づいて、前記残像量を推定することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
18. コンピュータを請求項１から１１のいずれか１項に記載の情報処理装置が備える各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。

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