JP6700737B2 - 放射線撮像システム、信号処理装置、及び、放射線画像の信号処理方法 - Google Patents
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Description
102 画素アレイ
105 信号処理部
108 変換部
20 画素
Claims (9)
- 入射された放射線フォトンを光フォトン又は電荷に変換する変換部と、前記光フォトン又は電荷に応じた画素値を取得するための画素が2次元行列状に配列された画素アレイと、前記画素アレイから前記画素値を出力するために複数の出力チャネルを有する出力回路と、を含む検出器と、
前記光フォトン又は電荷に基づいて前記複数の出力チャネルを介して前記画素アレイから出力された前記画素値を取得する過程をモデル化した画素値取得過程モデルに応じた補正係数を用いて前記画素値を補正し、補正された前記画素値に基づくエネルギー弁別された放射線画像を取得するための信号処理を行う信号処理部と、
を有する放射線撮像システムであって、
前記出力回路は、前記画素アレイの前記複数の出力チャネルごとに個別の回路を有しており、前記個別の回路はそれぞれ固有のノイズを有しており、
前記補正係数は、前記画素アレイから出力された前記画素値の各々に付与される、前記固有のノイズを含む固定パターンノイズに基づいて算出され、
前記変換部は、前記放射線フォトンのエネルギーが励起エネルギー以上の場合に前記放射線フォトンが前記光フォトン又は電荷に変換される過程で二次放射線が発生し得るものであり、
前記画素値取得過程モデルは、前記励起エネルギー未満のエネルギーの放射線が照射された放射線撮像装置から出力される信号に基づいて準備された、前記画素アレイから出力される信号レベルの横軸に対して当該信号レベルの個数を縦軸とした画素アレイの出力レベルのヒストグラムにおける前記ヒストグラムの形状と、前記ヒストグラムの大きさと、が導出されることにより、前記ヒストグラムの形状と、前記ヒストグラムの大きさと、をパラメータとしてモデル化されたものであることを特徴とすることを特徴とする放射線撮像システム。 - 前記補正係数は、前記放射線フォトンが前記光フォトン又は電荷に変換される過程をモデル化したフォトン変換過程モデルに更に応じるように、準備され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。
- 前記フォトン変換過程モデルは、前記励起エネルギーと、前記放射線フォトンのエネルギーに対応した前記光フォトン又は電荷の発生比率と、をパラメータとしてモデル化されたものであることを特徴とする請求項2に記載の放射線撮像システム。
- 前記フォトン変換過程モデルは、前記励起エネルギー未満のエネルギーの放射線が照射された放射線撮像装置から出力される信号に基づいて準備された前記ヒストグラムと、前記発生比率を変動値として前記励起エネルギーと前記ヒストグラムの形状と前記ヒストグラムの大きさとを用いて生成された仮想ヒストグラムとをフィッティングして前記発生比率が導出されることにより、モデル化されたものであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の放射線撮像システム。
- 前記補正係数は、照射される放射線に関する情報に前記フォトン変換過程モデル及び前記画素値取得過程モデルを適用して得られた、前記放射線撮像装置の出力のシミュレーション結果に基づいて導出され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。
- 前記変換部は、前記放射線フォトンを前記光フォトンに変換するためのシンチレータを含む、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の放射線撮像システム。
- 前記複数の画素は夫々、前記光フォトンを信号に変換する光電変換素子と、前記信号と基準電圧とを比較してデジタル値を出力する比較部と、前記補正係数を用いて前記比較部から出力されたデジタル値を補正して保持する補正部と、前記補正部から出力されたデジタル値に応じた画素値を出力する出力部と、を含む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。
- 入射された放射線フォトンを光フォトン又は電荷に変換する変換部と、前記光フォトン又は電荷に応じた画素値を取得するための画素が2次元行列状に配列された画素アレイと、前記画素アレイから前記画素値を出力するために複数の出力チャネルを有する出力回路と、を含む検出器に入射された放射線フォトンが変換された光フォトン又は電荷に応じて取得された画素値を用いて補正し、補正された前記画素値に基づいて取得される、エネルギー弁別された放射線画像を取得するための信号処理を、前記光フォトン又は電荷に基づいて前記複数の出力チャネルを介して前記画素アレイから出力された前記画素値を取得する過程をモデル化した画素値取得過程モデルに応じた補正係数を用いて、行う信号処理装置であって、
前記出力回路は、前記画素アレイの前記複数の出力チャネルごとに個別の回路を有しており、前記個別の回路はそれぞれ固有のノイズを有しており、
前記補正係数は、前記画素アレイから出力された前記画素値の各々に付与される、前記固有のノイズを含む固定パターンノイズに基づいて算出され、
前記変換部は、前記放射線フォトンのエネルギーが励起エネルギー以上の場合に前記放射線フォトンが前記光フォトン又は電荷に変換される過程で二次放射線が発生し得るものであり、
前記画素値取得過程モデルは、前記励起エネルギー未満のエネルギーの放射線が照射された放射線撮像装置から出力される信号に基づいて準備された、前記画素アレイから出力される信号レベルの横軸に対して当該信号レベルの個数を縦軸とした画素アレイの出力レベルのヒストグラムにおける前記ヒストグラムの形状と、前記ヒストグラムの大きさと、が導出されることにより、前記ヒストグラムの形状と、前記ヒストグラムの大きさと、をパラメータとしてモデル化されたものであることを特徴とすることを特徴とすることを特徴とする信号処理装置。 - 入射された放射線フォトンを光フォトン又は電荷に変換する変換部と、前記光フォトン又は電荷に応じた画素値を取得するための画素が2次元行列状に配列された画素アレイと、前記画素アレイから前記画素値を出力するために複数の出力チャネルを有する出力回路と、を含む検出器に入射された放射線フォトンが変換された光フォトン又は電荷に応じて取得された画素値を用いて補正し、補正された前記画素値に基づいて取得される、エネルギー弁別された放射線画像を取得するための信号処理を、前記光フォトン又は電荷に基づいて前記複数の出力チャネルを介して前記画素アレイから出力された前記画素値を取得する過程をモデル化した画素値取得過程モデルに応じた補正係数を用いて、行う信号処理方法であって、
前記出力回路は、前記画素アレイの前記複数の出力チャネルごとに個別の回路を有しており、前記個別の回路はそれぞれ固有のノイズを有しており、
前記補正係数は、前記画素アレイから出力された前記画素値の各々に付与される、前記固有のノイズを含む固定パターンノイズに基づいて算出され、
前記変換部は、前記放射線フォトンのエネルギーが励起エネルギー以上の場合に前記放射線フォトンが前記光フォトン又は電荷に変換される過程で二次放射線が発生し得るものであり、
前記画素値取得過程モデルは、前記励起エネルギー未満のエネルギーの放射線が照射された放射線撮像装置から出力される信号に基づいて準備された、前記画素アレイから出力される信号レベルの横軸に対して当該信号レベルの個数を縦軸とした画素アレイの出力レベルのヒストグラムにおける前記ヒストグラムの形状と、前記ヒストグラムの大きさと、が導出されることにより、前記ヒストグラムの形状と、前記ヒストグラムの大きさと、をパラメータとしてモデル化されたものであることを特徴とすることを特徴とすることを特徴とする信号処理方法。
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