JP6643909B2 - 放射線撮像装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図1〜9を参照して、本発明の一部の実施形態による放射線撮像装置について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態における放射線撮像装置100の構成例を示す。放射線撮像装置100は、放射線画像を撮像する撮像部104と、処理部103とを含む。また、放射線撮像装置100は、放射線撮像装置100に放射線を照射する放射線源101、放射線源101を制御する照射制御部102と共に放射線撮像システム110を構成しうる。照射制御部102及び処理部103はそれぞれ、CPUやメモリなどを有するコンピュータなどによって構成されうる。本実施形態において、照射制御部102及び処理部103が別々に構成されているが、それに限られるものではない。例えば、照射制御部102が、処理部103と一体に構成され、放射線撮像装置100に含まれていてもよい。即ち、照射制御部102及び処理部103が、それらの機能を有する1つのコンピュータで構成されていてもよい。
図10〜13を参照して、本発明の第2の実施形態による放射線撮像装置について説明する。第1実施形態において、画素120ごとに入射する放射線光子に対する感度のばらつきを補正するための補正係数を決定し、撮像モードにおいて放射線画像を取得する際に補正係数に従った補正を行うことを説明した。本実施形態では、シンチレータを用いた間接型の変換素子(光検出器)を用いた放射線撮像装置において、放射線画像の画質が低下することを更に抑制するための補正について説明する。放射線撮像装置100及び放射線撮像システム110は、上述の第1実施形態と同様であってもよい。
上述のように、補正係数の決定や補正係数を用いた補正は、処理部103のソフトウェア上で全てを行う形態であってもよい。また例えば、ソフトウェアではなく、センサパネル106の外部に設けられた回路で行う形態にしてもよい。この場合、例えば、当該回路はFPGAで構成されるとよい。また、処理部103で行うそれぞれの処理のうち、例えば撮像モードで行われる処理の少なくとも一部をソフトウェアではなく、それぞれの画素120に設けられた回路で行ってもよい。また、撮像モードで行われる処理だけでなく、キャリブレーションモードで行われる処理の少なくとも一部を、画素120に設けられた回路で行ってもよい。画素120において、例えば、発光の画像に対して、補正係数に従って補正信号を生成し、放射線から変換された光が検出された信号を、信号が有する値のレベルごとにカウントする。カウントされた各レベルの放射線光子が入射したと判定された信号の個数に基づいて放射線画像を生成してもよい。また、第1の処理、第2の処理、第3の処理をそれぞれの画素120で行ってもよい。この場合、それぞれの画素120にキャリブレーションモードで決定された補正係数や座標情報、光感度係数などを保存するメモリなどが配されていてもよい。
Claims (18)
- 放射線を検出するための変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配されたセンサパネルと、前記複数の画素のそれぞれに入射した放射線光子の個数に応じた画像を生成する処理部と、を含む放射線撮像装置であって、
前記処理部は、
被写体を透過した放射線によって形成される画像を生成する撮像モードにおいて、
放射線光子が入射した前記変換素子の出力する信号の値を当該放射線光子のエネルギ値に対応する値に変換するための補正係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの前記変換素子から出力される信号の値を補正することによって補正信号を生成し、
前記複数の画素のそれぞれの前記補正信号のうち放射線光子が入射した画素の前記補正信号の個数に基づいて画像を生成し、
所定のエネルギ値を有する放射線光子が前記放射線撮像装置に入射するキャリブレーションモードにおいて、前記変換素子から出力される信号のうち放射線光子が入射した変換素子からの第1の信号の値と、前記所定のエネルギ値に対応する値と、に基づいて前記補正係数を決定し、
前記複数の画素は、放射線を光に変換するシンチレータを共有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記光を検出するための光検出器を含み、
前記光検出器は、前記光検出器に入射した前記光の強度に応じた値を有する光信号を出力し、
前記光信号を前記変換素子から出力される信号として用いており、
前記処理部は、
前記複数の画素のうち、同じ期間に前記光が入射した画素の集合体を識別することと、前記集合体の分布に基づいて、前記集合体に含まれる画素のうち、何れの画素の前記シンチレータに放射線光子が入射したかを判定することと、前記集合体に含まれる画素のそれぞれについて、放射線光子が入射した位置に応じて画素の光検出器から出力される信号の値を補正することと、を含む第1の処理を更に行い、
前記キャリブレーションモードにおいて、前記集合体に含まれる画素の光検出器から出力される信号に前記第1の処理を行うことによって、前記第1の信号を決定することを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記処理部は、前記撮像モードにおいて、前記補正信号に対して、前記第1の処理を行うことを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置。
- 放射線を検出するための変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配されたセンサパネルと、前記複数の画素のそれぞれに入射した放射線光子の個数に応じた画像を生成する処理部と、を含む放射線撮像装置であって、
前記処理部は、
被写体を透過した放射線によって形成される画像を生成する撮像モードにおいて、
放射線光子が入射した前記変換素子の出力する信号の値を当該放射線光子のエネルギ値に対応する値に変換するための補正係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの前記変換素子から出力される信号の値を補正することによって補正信号を生成し、
前記複数の画素のそれぞれの前記補正信号のうち放射線光子が入射した画素の前記補正信号の個数に基づいて画像を生成し、
所定のエネルギ値を有する放射線光子が前記放射線撮像装置に入射するキャリブレーションモードにおいて、前記変換素子から出力される信号のうち放射線光子が入射した変換素子からの第1の信号の値と、前記所定のエネルギ値に対応する値と、に基づいて前記補正係数を決定し、
前記複数の画素は、放射線を光に変換するシンチレータを共有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記光を検出するための光検出器を含み、
前記光検出器は、前記光検出器に入射した前記光の強度に応じた値を有する光信号を出力し、
前記光信号を前記変換素子から出力される信号として用いており、
前記処理部は、
前記シンチレータ及び前記光検出器の少なくとも一方によって生じる欠陥画素の座標情報を取得し、
前記キャリブレーションモードにおいて、
前記座標情報に従って、前記欠陥画素の信号を前記欠陥画素に近接する画素の光検出器から出力された信号に基づいて置換する第2の処理を行い、
前記第2の処理を行うことによって置換された前記欠陥画素の信号を用いて、前記補正係数を決定することを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記処理部は、前記複数の画素のそれぞれにおいて、放射線が照射された状態で出力された信号、放射線が照射されていない状態で出力された信号、及び、放射線の照射による複数の放射線光子の入射によって発生した電荷の総量の少なくとも1つに基づいて前記欠陥画素を検出することによって、前記座標情報を取得することを特徴とする請求項3に記載の放射線撮像装置。
- 前記処理部は、
前記座標情報を記憶する第1のメモリを備え、
前記第1のメモリに記憶された前記座標情報に従って前記第2の処理を行うことを特徴とする請求項3又は4に記載の放射線撮像装置。 - 前記処理部は、前記撮像モードにおいて、前記第2の処理を行うことによって置換された前記欠陥画素の信号に対して、前記補正係数に従った補正を行うことを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
- 放射線を検出するための変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配されたセンサパネルと、前記複数の画素のそれぞれに入射した放射線光子の個数に応じた画像を生成する処理部と、を含む放射線撮像装置であって、
前記処理部は、
被写体を透過した放射線によって形成される画像を生成する撮像モードにおいて、
放射線光子が入射した前記変換素子の出力する信号の値を当該放射線光子のエネルギ値に対応する値に変換するための補正係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの前記変換素子から出力される信号の値を補正することによって補正信号を生成し、
前記複数の画素のそれぞれの前記補正信号のうち放射線光子が入射した画素の前記補正信号の個数に基づいて画像を生成し、
所定のエネルギ値を有する放射線光子が前記放射線撮像装置に入射するキャリブレーションモードにおいて、前記変換素子から出力される信号のうち放射線光子が入射した変換素子からの第1の信号の値と、前記所定のエネルギ値に対応する値と、に基づいて前記補正係数を決定し、
前記複数の画素は、放射線を光に変換するシンチレータを共有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記光を検出するための光検出器を含み、
前記光検出器は、前記光検出器に入射した前記光の強度に応じた値を有する光信号を出力し、
前記光信号を前記変換素子から出力される信号として用いており、
前記処理部は、
前記複数の画素のうち前記光検出器に所定の強度の光が入射した光検出器からの信号の値を前記所定の強度の光に対応する値に変換するための光感度係数を記憶する第2のメモリを備え、
前記第2のメモリに記憶された前記光感度係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの光検出器から出力される信号の値を補正する第3の処理を行い、
前記キャリブレーションモードにおいて、放射線光子が入射した画素の光検出器から出力される信号に前記第3の処理を行うことによって、前記第1の信号を決定することを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記処理部は、前記撮像モードにおいて、前記第3の処理を行うことによって補正された信号に対して、前記補正係数に従った補正を行うことを特徴とする請求項7に記載の放射線撮像装置。
- 前記処理部は、前記複数の画素のうち変換素子が所定の値よりも大きい値を有する信号を出力した画素を、放射線光子が入射した画素と判定することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
- 前記処理部は、前記キャリブレーションモードにおいて、
前記複数の画素のそれぞれについて、
前記第1の信号を複数取得し、
複数の前記第1の信号の統計量に基づいて補正係数を決定することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 - 前記処理部は、複数の前記第1の信号の中央値、最頻値及び平均値の何れか1つを前記統計量として用いることを特徴とする請求項10に記載の放射線撮像装置。
- 前記処理部は、前記複数の画素のそれぞれについて、100個以上の前記第1の信号から、前記統計量を決定することを特徴とする請求項10又は11に記載の放射線撮像装置。
- 前記キャリブレーションモードと前記撮像モードとにおいて、前記センサパネルに放射線を照射する放射線源が、同じ放射線源であることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の放射線撮像装置。
- 前記処理部は、前記撮像モードにおいて、前記複数の画素のそれぞれについて、
前記補正信号のうち放射線光子が入射した画素の補正信号を、補正信号が有する値に応じて複数のレベルでそれぞれカウントし、
前記複数のレベルでそれぞれカウントされた当該補正信号の個数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乃至13の何れか1項に記載の放射線撮像装置。 - 放射線を検出するための変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配されたセンサパネルを含む放射線撮像装置の制御方法であって、
被写体を透過した放射線によって形成される画像を形成するために、
放射線光子が入射した前記変換素子の出力する第1の信号の値を当該放射線光子のエネルギ値に対応する値に変換するための補正係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの変換素子から出力される信号の値を補正することによって補正信号を生成する工程と、
前記複数の画素のそれぞれの前記補正信号のうち放射線光子が入射した画素の前記補正信号の個数に基づいて画像を生成する工程と、
を有し、
所定のエネルギ値を有する放射線光子が前記放射線撮像装置に入射するキャリブレーションモードにおいて、前記変換素子から出力される信号のうち放射線光子が入射した変換素子からの第1の信号の値と、前記所定のエネルギ値に対応する値と、に基づいて前記補正係数を決定する工程を更に有し、
前記複数の画素は、放射線を光に変換するシンチレータを共有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記光を検出するための光検出器を含み、
前記光検出器は、前記光検出器に入射した前記光の強度に応じた値を有する光信号を出力し、
前記光信号を前記変換素子から出力される信号として用いており、
前記複数の画素のうち、同じ期間に前記光が入射した画素の集合体を識別することと、前記集合体の分布に基づいて、前記集合体に含まれる画素のうち、何れの画素の前記シンチレータに放射線光子が入射したかを判定することと、前記集合体に含まれる画素のそれぞれについて、放射線光子が入射した位置に応じて画素の光検出器から出力される信号の値を補正することと、を含む第1の処理を更に行い、
前記キャリブレーションモードにおいて、前記集合体に含まれる画素の光検出器から出力される信号に前記第1の処理を行うことによって、前記第1の信号を決定することを特徴とする制御方法。 - 放射線を検出するための変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配されたセンサパネルを含む放射線撮像装置の制御方法であって、
被写体を透過した放射線によって形成される画像を形成するために、
放射線光子が入射した前記変換素子の出力する第1の信号の値を当該放射線光子のエネルギ値に対応する値に変換するための補正係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの変換素子から出力される信号の値を補正することによって補正信号を生成する工程と、
前記複数の画素のそれぞれの前記補正信号のうち放射線光子が入射した画素の前記補正信号の個数に基づいて画像を生成する工程と、
を有し、
所定のエネルギ値を有する放射線光子が前記放射線撮像装置に入射するキャリブレーションモードにおいて、前記変換素子から出力される信号のうち放射線光子が入射した変換素子からの第1の信号の値と、前記所定のエネルギ値に対応する値と、に基づいて前記補正係数を決定する工程を更に有し、
前記複数の画素は、放射線を光に変換するシンチレータを共有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記光を検出するための光検出器を含み、
前記光検出器は、前記光検出器に入射した前記光の強度に応じた値を有する光信号を出力し、
前記光信号を前記変換素子から出力される信号として用いており、
前記シンチレータ及び前記光検出器の少なくとも一方によって生じる欠陥画素の座標情報を取得し、前記キャリブレーションモードにおいて、前記座標情報に従って、前記欠陥画素の信号を前記欠陥画素に近接する画素の光検出器から出力された信号に基づいて置換する第2の処理を行い、前記第2の処理を行うことによって置換された前記欠陥画素の信号を用いて、前記補正係数を決定することを特徴とする制御方法。 - 放射線を検出するための変換素子をそれぞれ含む複数の画素が配されたセンサパネルを含む放射線撮像装置の制御方法であって、
被写体を透過した放射線によって形成される画像を形成するために、
放射線光子が入射した前記変換素子の出力する第1の信号の値を当該放射線光子のエネルギ値に対応する値に変換するための補正係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの変換素子から出力される信号の値を補正することによって補正信号を生成する工程と、
前記複数の画素のそれぞれの前記補正信号のうち放射線光子が入射した画素の前記補正信号の個数に基づいて画像を生成する工程と、
を有し、
所定のエネルギ値を有する放射線光子が前記放射線撮像装置に入射するキャリブレーションモードにおいて、前記変換素子から出力される信号のうち放射線光子が入射した変換素子からの第1の信号の値と、前記所定のエネルギ値に対応する値と、に基づいて前記補正係数を決定する工程を更に有し、
前記複数の画素は、放射線を光に変換するシンチレータを共有し、
前記複数の画素のそれぞれは、前記光を検出するための光検出器を含み、
前記光検出器は、前記光検出器に入射した前記光の強度に応じた値を有する光信号を出力し、
前記光信号を前記変換素子から出力される信号として用いており、
前記複数の画素のうち前記光検出器に所定の強度の光が入射した光検出器からの信号の値を前記所定の強度の光に対応する値に変換するための光感度係数を記憶する第2のメモリに記憶された前記光感度係数に従って、前記複数の画素のそれぞれの光検出器から出力される信号の値を補正する第3の処理を行い、
前記キャリブレーションモードにおいて、放射線光子が入射した画素の光検出器から出力される信号に前記第3の処理を行うことによって、前記第1の信号を決定することを特徴とする制御方法。 - 請求項15乃至17の何れか1項に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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