JP7252152B2 - 放射線画像検出装置、その作動方法及び作動プログラム - Google Patents

Description

本開示の技術は、放射線画像検出装置、その作動方法及び作動プログラムに関する。

医療分野において、放射線として例えばＸ線を利用したＸ線撮影システムが知られている。Ｘ線撮影システムは、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、Ｘ線発生装置により発生され被写体としての患者を透過したＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置とで構成される。Ｘ線撮影装置は、被写体を透過したＸ線に基づくＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置と、Ｘ線画像検出装置の駆動制御、Ｘ線画像の保存及び表示等を行うコンソールとで構成される。

Ｘ線画像検出装置には、Ｘ線を直接電荷に変換する直接変換方式と、Ｘ線を可視光に変換した後、可視光を電荷に変換する間接変換方式とがある。いずれの方式においても、Ｘ線画像検出装置は、Ｘ線を検出する複数の画素が配列された画素領域と、画素領域から画素信号を読み出す読み出し部とを有し、読み出し部により読み出された画素信号に基づいてＸ線画像を生成する。

Ｘ線画像検出装置により検出されるＸ線画像には、個々の画素で発生する暗電流ノイズ、及び、読み出し部に含まれるチャージアンプ等により生じる固定パターンノイズ等が含まれる。Ｘ線画像からこのようなノイズ成分を除去するために、Ｘ線撮影に先立って予めオフセットデータを取得することが行われている。オフセットデータは、Ｘ線が照射されていない状態で画素領域から画素信号を読み出すことにより取得される。オフセットデータは、ノイズ成分のみを含んだデータである。オフセットデータの取得後、Ｘ線撮影により得られたＸ線画像からオフセットデータを減算するオフセット補正を行うことにより、ノイズが除去されたＸ線画像が得られる。

オフセットデータに含まれる暗電流ノイズと固定パターンノイズとのうち、暗電流ノイズは、温度に依存して変化する。このため、オフセットデータの取得時からＸ線撮影までの時間間隔が大きく、この間に温度が変化した場合には、暗電流ノイズ成分が変化することにより、オフセット補正の精度が低下する。したがって、オフセット補正の精度を向上させるためには、Ｘ線撮影が行われる直前にオフセットデータを取得することが理想的である。

しかし、Ｘ線撮影の直前にオフセットデータを取得すると、Ｘ線撮影の指示から実際にＸ線撮影が行われるまでの間にタイムラグが生じることにより、撮影者が意図したＸ線画像が得られない可能性がある。そこで、Ｘ線撮影の直前に、Ｘ線撮影の照射時間よりも短い時間もしくはビニングモードにてＸ線画像検出装置を駆動することで、オフセットデータの取得動作を行うことが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４－１６８６０２号公報

特許文献１には、Ｘ線撮影の直前にオフセットデータ（以下、直前オフセット画像という。）を取得すること以外に、保守時などのキャリブレーション時にオフセットデータ（以下、第１オフセット画像という。）を取得することが記載されている。第１オフセット画像は、Ｘ線が照射されていない状態で、Ｘ線撮影時と同じ読み出し方式で画素領域から画素信号を読み出すことにより得られる。

また、キャリブレーション時に、直前オフセット画像と同じ読み出し方式で画素信号を読み出すことにより、オフセットデータ（以下、第２オフセット画像という。）を取得することが考えられる。

Ｘ線撮影により生成されるＸ線画像は、事前に取得された第１オフセット画像、第２オフセット画像、及び直前オフセット画像によりオフセット補正される。例えば、Ｘ線画像は、第１オフセット画像を減算することに加えて、第２オフセット画像と直前オフセット画像との差分画像を減算することにより補正される。

上記の差分画像は、キャリブレーション時からＸ線撮影時までの暗電流ノイズの変動量に対応する。したがって、上記の補正処理では、Ｘ線画像に対して、第１オフセット画像を用いたオフセット補正が行われることに加えて、差分画像に基づいて暗電流ノイズの変動量が補正される。

このような補正処理では、キャリブレーション時に取得される第１オフセット画像と第２オフセット画像とにおいて画像内における暗電流の分布が異なっている場合には、差分画像に基づいて補正する暗電流ノイズの補正精度が低下する恐れがある。

また、Ｘ線撮影は、Ｘ線の照射時間に応じた蓄積時間で電荷蓄積が行われるため、照射時間が異なる各Ｘ線撮影用に、キャリブレーション時に、蓄積時間が異なる複数の第１オフセット画像を取得しておくことが好ましい。しかし、このようにキャリブレーション時に複数の第１オフセット画像を取得すると、キャリブレーション時間が長くなってしまい（例えば、数十秒）、キャリブレーション中に温度変化が生じる可能性がある。

このようにキャリブレーション中に温度変化が生じると、キャリブレーション中に取得される複数の第１オフセット画像内の暗電流の分布が変動する。例えば、Ｘ線画像検出装置の起動直後にキャリブレーションを実行する場合には、Ｘ線撮影装置内の電気基板等で発生する熱の影響により生じる温度変化が大きいことから、キャリブレーション中に暗電流の分布が変動する可能性が高い。

したがって、取得された複数の第１オフセット画像のうち、１つの第１オフセット画像が選択されてＸ線画像のオフセット補正に用いられるが、選択される第１オフセット画像によっては、暗電流の分布が第２オフセット画像と大きく異なり、暗電流ノイズの補正精度が低下する恐れがある。

したがって、第１オフセット画像と第２オフセット画像との暗電流の分布が異なる場合には、これらを用いてＸ線画像を補正することは望ましくない。そこで、取得した第１オフセット画像及び第２オフセット画像をＸ線画像の補正に用いることの妥当性を判定し、妥当でない場合には、第１オフセット画像及び第２オフセット画像を再取得することが望ましい。

本開示の技術は、キャリブレーション時に取得するオフセット画像の再取得の要否を判定可能とする放射線画像検出装置、その作動方法及び作動プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示の放射線画像検出装置は、放射線を検出する複数の画素が配列された画素領域と、画素領域から画素信号を読み出す読み出し部と、少なくとも１つのプロセッサとを備え、プロセッサは、放射線が照射されていない状態で画素領域から画素信号を読み出すことで、蓄積時間が異なる少なくとも２つの第１オフセット画像を取得する第１オフセット画像取得処理と、放射線が照射されていない状態で、複数の第１オフセット画像よりも短い蓄積時間、又はビニング読み出しで、画素領域から画素信号を読み出すことにより、第２オフセット画像を取得する第２オフセット画像取得処理と、第２オフセット画像と同じ読み出し方式、かつ画素のゲートをオフとした状態で、画素領域から画素信号を読み出すことにより、基準画像を取得する基準画像取得処理と、蓄積時間が異なる２つの第１オフセット画像の差分を取ることにより第１暗電流分布画像を取得する第１暗電流分布画像取得処理と、第２オフセット画像と基準画像との差分を取ることにより第２暗電流分布画像を取得する第２暗電流分布画像取得処理と、第２暗電流分布画像に基づいて第１暗電流分布画像を補正することにより得られる補正後の画像の補正誤差に基づいて、第１オフセット画像及び第２オフセット画像の再取得の要否を判定する判定処理と、を実行する放射線画像検出装置である。

プロセッサは、補正誤差が閾値以上である場合に、第１オフセット画像及び第２オフセット画像の再取得が必要であると判定することが好ましい。

プロセッサは、第１オフセット画像取得処理により第１オフセット画像を取得する直前に、第２オフセット画像取得処理により第２オフセット画像を取得することが好ましい。

プロセッサは、ビニングにより画素信号を読み出すことで、第２オフセット画像及び基準画像を取得した場合に、判定処理において、第１暗電流分布画像と第２暗電流分布画像との画像サイズを合わせるための拡縮処理を行ったうえで、補正を行うことが好ましい。

プロセッサは、放射線が照射された状態で画素領域から画素信号を読み出して放射線画像を生成する放射線画像生成処理と、放射線画像生成処理を含む放射線撮影の直前に、放射線が照射されていない状態で、第２オフセット画像と同じ読み出し方式で直前オフセット画像を取得する直前オフセット画像取得処理と、第１オフセット画像、第２オフセット画像、及び直前オフセット画像に基づいて放射線画像を補正する補正処理と、を実行することが好ましい。

補正処理は、少なくとも２つの第１オフセット画像から、撮影条件に対応する第１オフセット画像を選択する選択処理と、第２オフセット画像と直前オフセット画像との差分画像を生成する差分画像生成処理と、選択処理により選択した第１オフセット画像と、差分画像とを放射線画像から減算する減算処理と、を含むことが好ましい。

本開示の放射線画像検出装置の作動方法は、放射線を検出する複数の画素が配列された画素領域と、画素領域から画素信号を読み出す読み出し部と、を備える放射線画像検出装置の作動方法であって、放射線が照射されていない状態で画素領域から画素信号を読み出すことで、蓄積時間が異なる少なくとも２つの第１オフセット画像を取得する第１オフセット画像取得ステップと、放射線が照射されていない状態で、複数の第１オフセット画像よりも短い蓄積時間、又はビニング読み出しで、画素領域から画素信号を読み出すことにより、第２オフセット画像を取得する第２オフセット画像取得ステップと、第２オフセット画像と同じ読み出し方式、かつ画素のゲートをオフとした状態で、画素領域から画素信号を読み出すことにより、基準画像を取得する基準画像取得ステップと、蓄積時間が異なる２つの第１オフセット画像の差分を取ることにより第１暗電流分布画像を取得する第１暗電流分布画像取得ステップと、第２オフセット画像と基準画像との差分を取ることにより第２暗電流分布画像を取得する第２暗電流分布画像取得ステップと、第２暗電流分布画像に基づいて第１暗電流分布画像を補正することにより得られる補正後の画像の補正誤差に基づいて、第１オフセット画像及び第２オフセット画像の再取得の要否を判定する判定ステップと、を有する放射線画像検出装置の作動方法。

本開示の作動プログラムは、放射線を検出する複数の画素が配列された画素領域と、画素領域から画素信号を読み出す読み出し部と、少なくとも１つのプロセッサと、を備える放射線画像検出装置を作動させる作動プログラムであって、放射線が照射されていない状態で画素領域から画素信号を読み出すことで、蓄積時間が異なる少なくとも２つの第１オフセット画像を取得する第１オフセット画像取得処理と、放射線が照射されていない状態で、複数の第１オフセット画像よりも短い蓄積時間、又はビニング読み出しで、画素領域から画素信号を読み出すことにより、第２オフセット画像を取得する第２オフセット画像取得処理と、第２オフセット画像と同じ読み出し方式、かつ画素のゲートをオフとした状態で、画素領域から画素信号を読み出すことにより、基準画像を取得する基準画像取得処理と、蓄積時間が異なる２つの第１オフセット画像の差分を取ることにより第１暗電流分布画像を取得する第１暗電流分布画像取得処理と、第２オフセット画像と基準画像との差分を取ることにより第２暗電流分布画像を取得する第２暗電流分布画像取得処理と、第２暗電流分布画像に基づいて第１暗電流分布画像を補正することにより得られる補正後の画像の補正誤差に基づいて、第１オフセット画像及び第２オフセット画像の再取得の要否を判定する判定処理と、をプロセッサに実行させる作動プログラム。

本開示の技術によれば、キャリブレーション時に取得するオフセット画像の再取得の要否を判定可能とする放射線画像検出装置、その作動方法及び作動プログラムを提供することができる。

Ｘ線撮影システムの構成を示す模式図である。 Ｘ線発生装置の構成を示す模式図である。 電子カセッテの斜視図である。 画像検出部の構成を示す図である。 制御部の構成を示すブロック図である。 制御部により実現される機能を示すブロック図である。 制御部により実行される処理の概要を説明する模式図である。 逐次読み出し方式について説明する図である。 ビニング読み出し方式について説明する図である。 Ｘ線撮影時のゲートパルスのタイミングを示すタイミングチャートである。 照射開始判定処理を説明する図である。 キャリブレーション処理部の機能構成を示すブロック図である。 第１オフセット画像取得時のゲートパルスのタイミングを示すタイミングチャートである。 第２オフセット画像取得時のゲートパルスのタイミングを示すタイミングチャートである。 キャリブレーション時に生じる暗電流分布の変化の一例を説明する図である。 判定処理の具体的な処理を説明する図である。 補正処理を説明する図である。 オフセット補正部の機能構成を示すブロック図である。 キャリブレーション時の処理手順を説明するフローチャートである。 Ｘ線撮影時の処理手順を説明するフローチャートである。 Ｘ線画像、直前オフセット画像、第１オフセット画像、及び第２オフセット画像に含まれるノイズ成分を示す模式図である。

図１において、Ｘ線撮影システム２は、Ｘ線発生装置２ＡとＸ線撮影装置２Ｂとで構成される。Ｘ線発生装置２Ａは、Ｘ線源１０と、線源制御装置１１と、照射スイッチ１２とを有する。線源制御装置１１は、Ｘ線源１０の動作を制御する。照射スイッチ１２は、放射線技師などのオペレータによる操作に応じて、Ｘ線源１０に対して、ウォームアップ開始とＸ線の照射開始とを指示する。なお、Ｘ線は、本開示の技術に係る「放射線」の一例である。

Ｘ線撮影装置２Ｂは、電子カセッテ１３と、コンソール１４とを有する。電子カセッテ１３は、可搬型のＸ線画像検出装置である。コンソール１４は、電子カセッテ１３の動作制御やＸ線画像の表示処理を行う。また、Ｘ線撮影システム２には、立位撮影台１５、又は臥位撮影台１６などが設けられる。立位撮影台１５は、被写体を立位姿勢で撮影する場合に用いられる。臥位撮影台１６は、被写体を臥位姿勢で撮影する場合に用いられる。電子カセッテ１３は、立位撮影台１５のホルダ１５Ａ、又は臥位撮影台１６のホルダ１６Ａに着脱自在にセットされる。なお、Ｘ線画像は、本開示の技術に係る「放射線画像」の一例である。また、電子カセッテ１３は、本開示の技術に係る「放射線画像検出装置」の一例である。

さらに、Ｘ線撮影システム２には、オペレータが、Ｘ線源１０を所望の方向及び位置に移動させるための線源移動装置（図示せず）が設けられる。線源移動装置により、Ｘ線撮影に使用する撮影台に応じてＸ線源１０を移動させることができる。オペレータは、立位撮影台１５又は臥位撮影台１６に対面するように、Ｘ線源１０を移動させることができる。

Ｘ線発生装置２ＡとＸ線撮影装置２Ｂは電気的に接続されていない。すなわち、Ｘ線撮影装置２Ｂは、Ｘ線の照射開始に同期させて電子カセッテ１３を動作させる同期型ではなく、非同期型である。したがって、電子カセッテ１３には、Ｘ線発生装置２ＡによりＸ線の照射が開始されたことを検出する照射開始検出を行う機能が設けられている。

Ｘ線源１０は、周知のように、Ｘ線管と、Ｘ線管が放射するＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）とを有する。Ｘ線管は、熱電子を放出するフィラメントである陰極と、陰極から放出された熱電子が衝突することによりＸ線を放射する陽極（ターゲット）とを有している。Ｘ線源１０は、ウォームアップ開始の指示を受けると、フィラメントの予熱や陽極の回転を開始する。フィラメントの予熱が完了し、かつ陽極が規定の回転数となった場合にウォームアップが終了する。

コンソール１４は、有線方式や無線方式により電子カセッテ１３と通信可能に接続されている。コンソール１４は、キーボードなどの入力デバイス１４Ａを介した、オペレータの入力操作に応じて電子カセッテ１３の動作を制御する。電子カセッテ１３により取得されたＸ線画像は、コンソール１４に設けられたディスプレイ１４Ｂに表示される。また、Ｘ線画像は、コンソール１４が内蔵しているハードディスク又はフラッシュメモリなどのストレージデバイス１４Ｃ、又はコンソール１４とネットワーク接続された画像蓄積サーバ（図示せず）などに記憶される。

図２において、線源制御装置１１は、高電圧発生器２１と制御部２２と、メモリ２３と、タッチパネル２４とを有する。高電圧発生器２１は、入力電圧をトランスによって昇圧して高電圧を発生する。高電圧発生器２１が発生した高電圧は、高電圧ケーブルを介して、管電圧としてＸ線源１０に供給される。制御部２２は、Ｘ線源１０に供給する管電圧及び管電流と、Ｘ線の照射時間とを制御する。

制御部２２には、照射スイッチ１２、高電圧発生器２１、メモリ２３、及びタッチパネル２４が接続されている。照射スイッチ１２は、制御部２２に対して指示を入力するスイッチである。照射スイッチ１２は、２段階の押圧操作が可能に構成されている。制御部２２は、照射スイッチ１２が１段階押し（以下、「半押し」という。）されると、高電圧発生器２１に対してウォームアップ指示信号を出力することにより、Ｘ線源１０にウォームアップを開始させる。さらに、制御部２２は、照射スイッチ１２が２段階押し（以下、「全押し」という。）されると、高電圧発生器２１に対して照射指示信号を出力することにより、Ｘ線源１０によるＸ線の照射を開始させる。

メモリ２３は、コンソール１４のストレージデバイス１４Ｃと同様に、管電圧、管電流、及び照射時間などの照射条件を含む撮影条件を、予め数種類記憶している。撮影条件はタッチパネル２４を通じてオペレータにより手動で設定される。タッチパネル２４には、メモリ２３から読み出された撮影条件が複数種類表示される。表示された撮影条件の中から、コンソール１４に入力した撮影条件と同じ撮影条件をオペレータが選択することにより、線源制御装置１１に対して撮影条件が設定される。制御部２２は、設定された照射時間となったときにＸ線の照射を停止させるためのタイマー２５を内蔵している。

図３において、電子カセッテ１３は、被写体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を出力するＸ線画像検出装置である。電子カセッテ１３は、画像検出部３０と、筐体３１とで構成される。筐体３１は、扁平な箱形状であり、内部に画像検出部３０を収容する。筐体３１は、例えば導電性樹脂で形成されている。筐体３１において、Ｘ線が入射する入射面としての前面３１Ａには矩形状の開口が形成されており、この開口にはＸ線透過板３２が取り付けられている。Ｘ線透過板３２は、例えば、軽量で剛性が高く、かつＸ線透過性が高いカーボン材料で形成されている。

筐体３１は、電子カセッテ１３への電磁ノイズの侵入、及び電子カセッテ１３から外部への電磁ノイズの放射を防止するための電磁シールドとしても機能する。なお、筐体３１には、電子カセッテ１３を駆動するための電力を供給するバッテリ（例えば二次電池）、及び、コンソール１４との間で無線通信を行うためのアンテナが内蔵されている。

筐体３１は、例えばフイルムカセッテやＩＰカセッテと略同様の国際規格ＩＳＯ４０９０：２００１に準拠した大きさである。電子カセッテ１３は、筐体３１の前面３１ＡがＸ線源１０と対向する姿勢で保持されるように、立位撮影台１５のホルダ１５Ａ、又は臥位撮影台１６のホルダ１６Ａにセットされる。なお、電子カセッテ１３は、立位撮影台１５及び臥位撮影台１６を用いずに、被写体が仰臥するベッド上に置いた状態で使用することも可能である。

図４において、画像検出部３０は、画素領域４０と、ゲートドライバ４１と、信号処理回路４２と、制御部４３と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４４とで構成される。ゲートドライバ４１及び信号処理回路４２は、画素領域４０から画素信号を読み出す読み出し部４５を構成する。なお、ゲートドライバ４１及び信号処理回路４２は、本開示の技術に係る「読み出し部」の一例である。

画素領域４０は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）ティブマトリクス基板上に形成されている。互いに直交するＸ方向及びＹ方向に沿ってマトリクス上に配列された複数の画素５０を有する。Ｘ方向に配置された画素５０の数をＭとし、Ｙ方向に配置された画素５０の数をＮとする。Ｎ及びＭは、それぞれ２以上の整数である。例えば、Ｎ及びＭは、それぞれ約２０００である。画素５０の配列パターンは、正方配列に限られず、いわゆるハニカム配列等の非正方配列であってもよい。画素５０は、Ｘ線の入射光量に応じた電荷の生成及び蓄積を行う素子である。

画素領域４０には、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（図示せず）が設けられている。画像検出部３０は、シンチレータによって変換された可視光を各画素５０で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）又はＧｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂ（テルビウム賦活ガドリウムオキシサルファイド）などで形成されており、画素領域４０の全面と対向するように配置されている。なお、画像検出部３０は、例えば、Ｘ線の入射側から、シンチレータ、ＴＦＴアクティブマトリクス基板の順に配置されたＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式である。また、画像検出部３０は、Ｘ線の入射側から、ＴＦＴアクティブマトリクス基板、シンチレータの順に配置されたＩＳＳ（Irradiation Side sampling）方式であってもよい。

また、画像検出部３０は、間接変換型に限られず、Ｘ線を直接電荷に変換する変換層（例えば、アモルファスセレン）を用いた直接変換型であってもよい。

画素５０は、シンチレータにより変換された可視光を光電変換することによる電荷の発生及び蓄積を行う光電変換部５１と、スイッチング素子としてのＴＦＴ５２とを有する。光電変換部５１は、例えばＰＩＮ（p-intrinsic-n）型の半導体層と、半導体層の上側に配置された上部電極と、半導体層の下側に配置された下部電極とを有する。上部電極にはバイアス電圧が印加される。下部電極は、ＴＦＴ５２に接続される。

画素領域４０は、Ｘ方向に延伸したＮ本の走査線５３と、Ｙ方向に延伸したＭ本の信号線５４とを有する。Ｎ本の走査線５３と、Ｍ本の信号線５４とは、格子状に配線されている。各画素５０は、走査線５３と信号線５４との交差部に接続されている。具体的には、画素５０は、ＴＦＴ５２のゲート電極が走査線５３に接続されており、かつＴＦＴ５２のソース電極が信号線５４に接続されている。また、ＴＦＴ５２のドレイン電極は光電変換部５１に接続されている。

各走査線５３は、１画素行分のＭ個の画素５０に共通に接続されている。各信号線５４は、１画素列分のＮ個の画素５０に共通に接続されている。各走査線５３は、ゲートドライバ４１に接続されている。各信号線５４は、信号処理回路４２に接続されている。

ゲートドライバ４１は、第ｎ番目の走査線５３に走査信号としてのゲートパルスＧ（ｎ）を出力する。ここで、ｎは、１からＮまでの整数である。ゲートパルスＧ（ｎ）は、第ｎ番目の走査線５３に接続されたＴＦＴ５２のゲート電極に印加される。ＴＦＴ５２は、ゲートパルスＧ（ｎ）の電圧がハイレベルの場合にオン状態となり、ロウレベルの場合にオフ状態となる。ＴＦＴ５２がオン状態となる時間は、ゲートパルスＧ（ｎ）のパルス幅で規定される。

画素５０の光電変換部５１に蓄積された電荷は、ＴＦＴ５２がオン状態となった場合に、信号線５４を介して信号処理回路４２へ出力される。

信号処理回路４２は、チャージアンプとしての積分器６０と、増幅器６４と、ＣＤＳ（correlated double sampling）回路６５と、マルチプレクサ６６と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器６７とを有する。積分器６０は、各信号線５４対して個別に接続されている。各積分器６０は、オペアンプ６１と、キャパシタ６２と、リセットスイッチ６３とで構成されている。キャパシタ６２及びリセットスイッチ６３は、オペアンプ６１に入力端子と出力端子との間に並列に接続されている。信号線５４は、オペアンプ６１の入力端子に接続されている。

積分器６０は、信号線５４から入力される電荷を積算し、積算値をアナログ電圧信号Ｖ（ｋ）に変換して出力する。ここで、ｋは、１からＭまでの整数である。アナログ電圧信号Ｖ（ｋ）は、第ｋ番目の信号線５４から積分器６０に入力される電荷の積算値に対応する。

各画素列のオペアンプ６１の出力端子は、増幅器６４とＣＤＳ６５とを介して、マルチプレクサ６６の入力側に接続されている。マルチプレクサ６６の出力側には、Ａ／Ｄ変換器６７が接続されている。ＣＤＳ６５は、サンプルホールド回路を有している。ＣＤＳ６５は、アナログ電圧信号Ｖ（ｋ）に対して、相関二重サンプリングを施すことによりリセットノイズ成分を除去する。

マルチプレクサ６６は、接続されたＭ個のＣＤＳ６５を順に選択することにより、相関二重サンプリング後のアナログ電圧信号Ｖ（ｋ）を順にＡ／Ｄ変換器６７に入力する。なお、増幅器６４は、積分器６０とＣＤＳ６５との間に限られず、ＣＤＳ６５とＡ／Ｄ変換器６７との間に設けられていてもよい。

Ａ／Ｄ変換器６７は、マルチプレクサ６６から入力されるアナログ電圧信号Ｖ（ｋ）を順にデジタル値に変換することにより、画素信号として制御部４３へ出力する。すなわち、画素信号は、画素領域４０から読み出し部４５により読み出されたＸ線の入射量に対応する信号である。画素領域４０の各画素５０から読み出された１フレーム分の画素信号がＸ線画像を構成する。

制御部４３は、読み出し部４５による画素領域４０からの画素信号の読み出し動作を制御することによるＸ線撮影処理を行うとともに、読み出された画素信号に基づくＸ線画像の生成処理を行う。また、詳しくは後述するが、制御部４３は、Ｘ線が照射されていない状態でオフセット画像を取得するキャリブレーション処理と、取得したオフセット画像に基づいてＸ線画像を補正する補正処理とを行う。さらに、制御部４３は、上述の照射開始検出処理を行う。

通信Ｉ／Ｆ４４は、コンソール１４（図１参照）と有線又は無線で接続されており、コンソール１４との間でデータの送受信を行う。通信Ｉ／Ｆ４４は、コンソール１４から送信される撮影条件を含むデータの受信、及び、制御部４３により生成されるＸ線画像を表すデータのコンソール１４への送信などを行う。撮影条件には、撮影部位などに対応して定められた照射時間が含まれる。

図５において、画像検出部３０の制御部４３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７０、ストレージ７１、メモリ７２、及びタイマー７３などにより構成される。ストレージ７１は、作動プログラム７４、及び各種データを記憶している。ストレージ７１は、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶装置である。メモリ７２は、ＤＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性の記憶装置であり、ワークメモリとして用いられる。タイマー７３は、照射時間などの時間計測を行う計時装置である。ＣＰＵ７０は、作動プログラム７４に基づいて各部を動作させることにより、各種の機能を実現する。ＣＰＵ７０は、本開示の技術に係る「プロセッサ」の一例である。

図６は、ＣＰＵ７０により制御部４３に実現される各種の機能部を示す。図６において、制御部４３には、Ｘ線画像生成部８０、直前オフセット画像取得部８１、照射開始検出部８２、キャリブレーション処理部８３、及びオフセット補正部８４が実現される。Ｘ線画像記憶部８６と補正画像記憶部８７とは、それぞれストレージ７１及び／又はメモリ７２を用いて実現される。

Ｘ線画像生成部８０は、図７に示すように、Ｘ線が照射された状態で行われるＸ線撮影時に動作を行う。Ｘ線画像生成部８０は、Ｘ線発生装置２Ａにより発生されたＸ線が被写体を介して画素領域４０に照射された後、読み出し部４５を駆動することにより、画素領域４０から画素信号を読み出す。そして、Ｘ線画像生成部８０は、読み出した画素信号に基づいてＸ線画像ＸＰを生成する。すなわち、Ｘ線画像生成部８０は、Ｘ線画像生成処理を行う。

Ｘ線画像生成部８０は、走査線５３を逐次に選択することにより、画素領域４０に含まれる各画素５０に蓄積された電荷を個別に読み出す「逐次読み出し方式」で読み出し部４５を駆動する。図８に示すように、逐次読み出し方式は、ゲートドライバ４１がＮ本の走査線５３にゲートパルスを順に与えることにより、各走査線５３を逐次に選択して、選択した走査線５３に接続された画素５０から電荷を読み出す方式である。

逐次読み出し方式では、ゲートパルスが与えられた１つの走査線５３に接続されたＴＦＴ５２がオン状態となることにより、当該ＴＦＴ５２に接続された光電変換部５１から電荷が信号線５４に出力される。信号線５４に出力された電荷は、信号処理回路４２で信号処理が施されることにより、画素信号Ｓとして制御部４３に入力される。Ｘ線画像生成部８０は、画素領域４０に含まれる全ての画素５０に対応する画素信号Ｓに基づいてＸ線画像ＸＰを生成する。Ｘ線画像生成部８０は、生成したＸ線画像ＸＰをＸ線画像記憶部８６に記憶させる。

直前オフセット画像取得部８１は、図７に示すように、Ｘ線撮影の直前に動作を行う。直前オフセット画像取得部８１は、Ｘ線撮影の直前に、画素領域４０にＸ線が照射されていない状態で読み出し部４５を駆動することにより、画素領域４０から画素信号を読み出す。そして、直前オフセット画像取得部８１は、読み出した画素信号に基づいて直前オフセット画像ＯＰｉを生成する。すなわち、直前オフセット画像取得部８１は、直前オフセット画像取得処理を行う。また、直前オフセット画像取得部８１は、Ｘ線撮影の直前に、直前オフセット画像取得処理を複数繰り返し実行することにより、複数の直前オフセット画像ＯＰｉを取得する。直前オフセット画像取得部８１は、取得した複数の直前オフセット画像ＯＰｉを補正画像記憶部８７に記憶させる。

直前オフセット画像取得部８１は、隣接する複数の走査線５３を同時に選択することにより、画素領域４０に含まれる複数の画素５０に蓄積された電荷を加算して読み出す「ビニング読み出し方式」で読み出し部４５を駆動する。図９に示すように、ビニング読み出し方式は、ゲートドライバ４１が、Ｎ本の走査線５３を４本ずつ一組とし、４本の走査線５３ごとに同時にゲートパルスを与えることにより、４画素分の電荷を加算して読み出す方式である。なお、ビニング読み出しにより加算する画素数は、４画素に限られない。

ビニング読み出し方式では、ゲートパルスが与えられた複数本の走査線５３に接続されたＴＦＴ５２がオン状態となることにより、当該ＴＦＴ５２に接続された光電変換部５１から電荷が信号線５４に出力される。同一の信号線５４に接続された複数の画素５０から出力された複数の電荷は、信号線５４上で加算されて信号処理回路４２に入力される。信号処理回路４２に入力された電荷は、信号処理が施されることにより、加算画素信号ＡＳとして制御部４３に入力される。直前オフセット画像取得部８１は、画素領域４０に含まれる各加算画素に対応する加算画素信号ＡＳに基づいて直前オフセット画像ＯＰｉを生成する。なお、加算画素とは、電荷が加算される複数の画素５０を指す。本実施形態では、図９に示すように、Ｙ方向に並んだ４つの画素５０が加算画素である。

図１０に示すように、Ｘ線撮影時に行われる逐次読み出しでは走査線５３が１本ずつ順に選択されるのに対して、直前オフセット画像取得時に行われるビニング読み出しでは、走査線５３が４本ずつ順に選択される。このため、本実施形態におけるビニング読み出し方式による読み出し時間は、逐次読み出し方式による読み出し時間の約１／４である。

また、直前オフセット画像取得部８１による直前オフセット画像ＯＰｉの取得動作は、Ｘ線撮影の直前に行われるので、画素領域４０に蓄積された電荷をＸ線撮影の直前に破棄するリセット動作の役割も有する。したがって、Ｘ線撮影の電荷蓄積期間（以下、単に蓄積期間という。）ＡＴ１は、Ｘ線撮影の直前のビニング読み出しが終了してから逐次読み出しが開始するまでの期間に対応する。この蓄積期間ＡＴ１には、主として、Ｘ線の照射量に応じた電荷が画素領域４０に蓄積される。

直前オフセット画像ＯＰｉの取得動作では、ビニング読み出しが周期的に繰り返し行われる。このため、直前オフセット画像ＯＰｉの取得動作における蓄積期間ＡＴ２は、ビニング読み出しが終了してから次のビニング読み出しが開始するまでの期間に対応する。この蓄積期間ＡＴ２には、主として、各画素５０内で発生する暗電流による電荷が画素領域４０に蓄積される。暗電流は、Ｘ線が照射されていない状態で発生するノイズ成分であり、主として熱に起因して生じる。なお、蓄積期間ＡＴ１においても、Ｘ線の照射量に応じた電荷に加えて、暗電流による電荷が画素領域４０に蓄積される。

蓄積期間ＡＴ２は、蓄積期間ＡＴ１と同じ長さであってもよいが、直前オフセット画像ＯＰｉの取得時間を短縮するために、本実施形態では、蓄積期間ＡＴ１よりも短く設定している（すなわち、ＡＴ２＜ＡＴ１）。本実施形態では、直前オフセット画像ＯＰｉの取得動作時に、ビニング読み出し方式で画素信号を読み出しているので、Ｘ線画像ＸＰよりも短時間に直前オフセット画像ＯＰｉを取得することができる。さらに、ＡＴ２＜ＡＴ１とすることにより、より短時間に直前オフセット画像ＯＰｉを取得することができる。

図６に戻り、照射開始検出部８２は、直前オフセット画像取得部８１により取得される直前オフセット画像ＯＰｉに基づいて、Ｘ線発生装置２ＡによりＸ線の照射が開始されたことを検出する。具体的には、照射開始検出部８２は、図１１に示すように、直前オフセット画像ＯＰｉの取得動作時に、ビニング読み出しにより読み出される加算画素信号ＡＳの信号値を監視する。照射開始検出部８２は、加算画素信号ＡＳの信号値が閾値Ｖｔｈ以上となった際に、Ｘ線の照射が開始されたと判定する。例えば、照射開始検出部８２は、走査線５３の選択切り替え時間Ｈ（図１０参照）ごとに照射開始検出を行う。選択切り替え時間Ｈは、ゲートドライバ４１から出力されるゲートパルスの時間間隔である。

例えば、照射開始検出部８２は、１つの信号線５４を介して得られる加算画素信号ＡＳに基づいて照射開始検出を行う。また、照射開始検出部８２は、複数の信号線５４を介して得られる加算画素信号ＡＳの画素行ごとの最大値に基づいて、照射開始検出を行ってもよい。また、照射開始検出部８２は、加算画素信号ＡＳの画素行ごとの最大値に代えて、平均値、又は合算値に基づいて照射開始検出を行ってもよい。さらに、照射開始検出部８２は、時間Ｈごとに取得される加算画素信号ＡＳの差分値に基づいて照射開始検出を行ってもよい。

照射開始検出部８２は、Ｘ線の照射開始を検出した際に、直前オフセット画像取得部８１及びＸ線画像生成部８０に対して、照射開始を検出したことを通知する。直前オフセット画像取得部８１は、照射開始検出部８２から通知を受けると、ビニング読み出しを、最終の走査線５３に達した後、停止する。Ｘ線画像生成部８０は、照射開始検出部８２から通知を受けると、タイマー７３（図５参照）を用いて、ビニング読み出しが停止した時点から照射時間の計時を開始する。この照射時間は、制御部４３がコンソール１４から取得する撮影条件に含まれる値である。Ｘ線画像生成部８０は、照射時間が経過すると、逐次読み出しを開始する。この照射期間は、前述の蓄積期間ＡＴ１に対応する。

キャリブレーション処理部８３は、電子カセッテ１３の起動時又は保守時などのキャリブレーション時に、Ｘ線が照射されていない状態で、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２を取得する。図７に示すように、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の取得は、Ｘ線撮影及び直前オフセット画像ＯＰｉの取得より前に行われる。キャリブレーションは、例えば、電子カセッテ１３の起動時に、オペレータの操作によらず自動的に実行される。なお、キャリブレーションは、オペレータの操作に応じて実行されてもよい。

図１２に示すように、キャリブレーション処理部８３は、第１オフセット画像取得部９０、第２オフセット画像取得部９１、基準画像取得部９２、及び判定部９３を有する。これらの各部の処理は、キャリブレーション時に実行される。

第１オフセット画像取得部９０、Ｘ線画像ＸＰと同じ読み出し方式（すなわち、逐次読み出し方式）で、第１オフセット画像ＯＰ１を取得する第１オフセット画像取得処理を行う。第２オフセット画像取得部９１は、直前オフセット画像ＯＰｉと同じ読み出し方式（すなわち、ビニング読み出し方式）で、第２オフセット画像ＯＰ２を取得する第２オフセット画像取得処理を行う。

図１３に示すように、第１オフセット画像取得部９０は、Ｘ線画像生成部８０と異なり、Ｘ線が照射されていない状態で読み出し部４５を駆動するが、それ以外は、Ｘ線画像生成部８０と同様の駆動方式で読み出し部４５を駆動する。また、第１オフセット画像取得部９０は、蓄積期間ＡＴ３の長さ（蓄積時間）を変更しながら、逐次読み出しを複数回行うことにより、複数の第１オフセット画像ＯＰ１を取得する。第１オフセット画像取得部９０は、蓄積時間が異なる少なくとも２つの第１オフセット画像ＯＰ１を取得するものであればよい。

第１オフセット画像取得部９０は、取得した複数の第１オフセット画像ＯＰ１を補正画像記憶部８７に記憶させる（図１２参照）。詳しくは後述するが、補正画像記憶部８７に記憶された複数の第１オフセット画像ＯＰ１のうち、Ｘ線撮影時の蓄積期間ＡＴ１と同一又は同程度の長さの蓄積期間ＡＴ３を有するものが、オフセット補正部８４により選択されてオフセット補正に用いられる。また、補正画像記憶部８７にされた複数の第１オフセット画像ＯＰ１のうち、２つの第１オフセット画像ＯＰ１は、判定部９３により、オフセット画像の再取得の要否（すなわち、キャリブレーションの再実行の要否）を判定する処理に用いられる。

図１４に示すように、第２オフセット画像取得部９１は、Ｘ線が照射されていない状態で、第１オフセット画像取得部９０が各第１オフセット画像ＯＰ１を取得する直前に、読み出し部４５を駆動する。第２オフセット画像取得部９１は、ビニング読み出しを複数回行うことにより、複数の第２オフセット画像ＯＰ２を取得する。各第２オフセット画像ＯＰ２の取得時における蓄積期間ＡＴ４の長さは同一である。なお、第２オフセット画像ＯＰ２の取得動作は、第１オフセット画像ＯＰ１を取得する直前に画素領域４０に蓄積された電荷を破棄するリセット動作の役割も有する。

なお、第２オフセット画像取得部９１は、第１オフセット画像ＯＰ１を取得する直前に、少なくとも１つの第２オフセット画像ＯＰ２を取得するものであればよい。

第２オフセット画像取得部９１は、取得した１以上の第２オフセット画像ＯＰ２を補正画像記憶部８７に記憶させる（図１２参照）。詳しくは後述するが、補正画像記憶部８７に記憶された１以上の第２オフセット画像ＯＰ２は、オフセット補正部８４によりオフセット補正に用いられる。また、補正画像記憶部８７にされた１つの第２オフセット画像ＯＰ２は、判定部９３により、オフセット画像の再取得の要否を判定する処理に用いられる。

基準画像取得部９２は、第２オフセット画像取得部９１と同様の読み出し方式で、かつ画素領域４０に含まれるすべての画素５０のゲート（ＴＦＴ５２のゲート電極）をオフとした状態で読み出し部４５を駆動することにより、基準画像ＲＰを取得する基準画像取得処理を行う。すなわち、基準画像取得部９２は、第２オフセット画像取得部９１と異なり、ゲートドライバ４１から走査線５３にゲートパルスを与えないが、それ以外は、第２オフセット画像取得部９１と同様の読み出し方式で読み出し部４５を駆動する。

基準画像取得部９２は、１つの基準画像ＲＰを取得する。基準画像ＲＰを取得するタイミングは、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２を取得する前であってもよいし、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２を取得した後であってもよい。また、基準画像取得部９２は、キャリブレーションの期間以外に基準画像ＲＰを取得してもよい。

基準画像取得部９２は、取得した基準画像ＲＰを補正画像記憶部８７に記憶させる。補正画像記憶部８７に記憶された基準画像ＲＰは、判定部９３により、オフセット画像の再取得の要否を判定する処理に用いられる。

基準画像取得部９２は、すべての画素５０のゲートをオフとした状態で取得されるものであるので、画素５０で発生する暗電流ノイズ（ＤＣＮ：Dark Current Noise）は含まれず、主として、固定パターンノイズ（ＦＰＮ：Fixed Pattern Noise）が含まれる。

ＤＣＮは、主として、熱により各画素５０内で発生する暗電流に起因する。ＦＰＮは、主として、各信号線５４に接続された積分器６０の特性のばらつきに起因する。ＤＣＮは、熱に起因するため、温度変化により変動する。一方、ＦＰＮは、積分器６０の特性に起因するものであるので、温度変化には依存せず一定である。

これに対して、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２には、ＤＣＮ及びＦＰＮが含まれる。また、Ｘ線撮影の直前に取得される直前オフセット画像ＯＰｉにもＤＣＮ及びＦＰＮが含まれる。Ｘ線撮影により取得されるＸ線画像ＸＰには、Ｘ線の照射に起因したＸ線成分の他に、ＤＣＮ及びＦＰＮが含まれる。

判定部９３は、第１暗電流分布画像取得部９４、第２暗電流分布画像取得部９５、及び判定処理部９６を有する。判定部９３は、キャリブレーションにより取得されたオフセット画像（第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２）の補正データとしての妥当性を評価することにより、再取得の要否を判定する際に動作する。

キャリブレーション処理は、１回の動作で、複数の第１オフセット画像ＯＰ１を取得することから、処理時間が長い（例えば、数十秒）。このため、キャリブレーション中に温度変化が生じることにより、画素領域４０内に温度ムラが生じることがある。このような温度ムラが生じると、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２に含まれるＤＣＮの分布（以下、暗電流分布という。）が変化してしまう。

第１暗電流分布画像取得部９４は、蓄積時間が異なる２つの第１オフセット画像ＯＰ１の差分を取ることにより第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得する第１暗電流分布画像取得処理を行う。第１暗電流分布画像取得部９４は、取得した第１暗電流分布画像ＤＰ１を補正画像記憶部８７に記憶させる。

第２暗電流分布画像取得部９５は、第２オフセット画像ＯＰ２と基準画像ＲＰとの差分を取ることにより第２暗電流分布画像ＤＰ２を取得する第２暗電流分布画像取得処理を行う。第２暗電流分布画像取得部９５は、取得した第２暗電流分布画像ＤＰ２を補正画像記憶部８７に記憶させる。

判定処理部９６は、第２暗電流分布画像ＤＰ２に基づいて第１暗電流分布画像ＤＰ１を補正することにより得られる補正後の画像の補正誤差に基づいて、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の再取得の要否を判定する判定処理を行う。

キャリブレーション時には、蓄積期間ＡＴ３の長さ（蓄積時間）が異なる複数の値に変更される（図１３参照）。例えば、図１５に示すように、キャリブレーション時には、蓄積時間が「短」、「中」、及び「長」の３つの第１オフセット画像ＯＰ１が取得される。また、例えば、各第１オフセット画像ＯＰ１を取得する直前に、２枚の第２オフセット画像ＯＰ２が取得される。そして、例えば、基準画像ＲＰは、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２が取得された後、単独で取得される。

図１５は、キャリブレーション中に温度変化が生じることにより、暗電流分布が変動する例を模式的に示す。図１２中の各グラフは、ＤＣＮのＸ方向（図４参照）に関する依存性を示している。キャリブレーション中の温度変化は、例えば、電子カセッテ１３内の電気基板等で発生する熱の影響により生じる。

画素領域４０内の温度が均一である場合には、各画素５０からのＤＣＮの量はほぼ同一であるので、暗電流分布はほぼ均一となる。キャリブレーションの開始直後は、電気基板等からの発熱量が小さいことから、温度分布が均一であって、暗電流分布はほぼ均一である。このため、図１５に示す例では、キャリブレーションの開始直後に取得される蓄積時間が「短」の第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の暗電流分布はほぼ均一である。

キャリブレーション中に温度変化がなく温度が均一である場合には、ＤＣＮの量は、基本的に蓄積時間に比例する。しかし、キャリブレーション中に温度変化が生じると、ＤＣＮの量は、蓄積時間に比例しない。また、キャリブレーション中に、電気基板等に局所的な発熱が生じた場合には、暗電流分布の一部が局所的に変化することにより、暗電流分布が不均一となる。図１５に示す例では、蓄積時間が「中」及び「長」の場合に、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の暗電流分布に、局所的な変動が生じている。

暗電流分布が変動したとしても、暗電流分布が相似形状である第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２とのセットがオフセット補正部８４による補正処理に用いられる場合には、両者の暗電流分布が相殺されるので問題は生じない。しかし、暗電流分布が相似形状でない第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２とのセットがオフセット補正部８４による補正処理に用いられる場合には、両者の暗電流分布が相殺されず、補正誤差が残存してしまう。

上記の判定処理部９６は、キャリブレーションにより取得した第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２を、オフセット補正部８４による補正処理に用いても補正誤差が許容値未満となるか否かを、事前に判定する。すなわち、判定処理部９６は、キャリブレーションにより取得した第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２を、Ｘ線画像ＸＰの補正に用いることの妥当性を判定する。

図１６は、判定部９３により実行される判定処理の具体的な処理を説明する。図１６に示すように、第１暗電流分布画像取得部９４は、例えば、蓄積時間が「長」の第１オフセット画像ＯＰ１から蓄積時間が「短」の第１オフセット画像ＯＰ１を減算することにより、第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得する。ＦＰＮは、温度に依存しないことから、蓄積時間の差異によらず一定である。したがって、減算処理により２つの第１オフセット画像ＯＰ１に含まれるＦＰＮは相殺されるので、第１暗電流分布画像ＤＰ１には、ほぼＤＣＮ成分のみが含まれる。

第２暗電流分布画像取得部９５は、例えば、蓄積時間が「長」の第１オフセット画像ＯＰ１の直前の取得された第２オフセット画像ＯＰ２から基準画像ＲＰを減算することにより、第２暗電流分布画像ＤＰ２を取得する。基準画像ＲＰは、ＤＣＮを含まず、主として、ＦＰＮのみを含むので、第２暗電流分布画像ＤＰ２には、ほぼＤＣＮ成分のみが含まれる。

まず、判定処理部９６は、第２暗電流分布画像ＤＰ２に対して拡縮処理を行う。具体的には、第２暗電流分布画像ＤＰ２は、Ｙ方向へのビニング読み出し（図９参照）により取得された第２オフセット画像ＯＰ２と基準画像ＲＰとの差分画像であるので、Ｙ方向へ拡大（本例では、４倍に拡大）する拡大処理を行う。これにより、第１暗電流分布画像ＤＰ１と第２暗電流分布画像ＤＰ２との画像サイズが一致する。拡大処理は、例えば、補完処理により行われる。

なお、判定処理部９６は、第１暗電流分布画像ＤＰ１と第２暗電流分布画像ＤＰ２と実質的な蓄積時間を合わせるために、第２暗電流分布画像ＤＰ２に対して、蓄積時間の乗算処理を行ってもよい。第１暗電流分布画像ＤＰ１の実質的な蓄積期間は、第１暗電流分布画像ＤＰ１の生成に用いた２つの第１オフセット画像ＯＰ１の蓄積時間の差である。第２暗電流分布画像ＤＰ２の蓄積時間は、第２オフセット画像ＯＰ２の蓄積時間である。

判定処理部９６は、拡縮処理後の第２暗電流分布画像ＤＰ２に基づいて、第１暗電流分布画像ＤＰ１を補正する補正処理を行うことにより、補正後の画像ＣＰを生成する。例えば、判定処理部９６は、拡縮処理後の第２暗電流分布画像ＤＰ２に補正係数を乗じた画像を、第１暗電流分布画像ＤＰ１から減算することにより、補正後の画像ＣＰを生成する。判定処理部９６は、補正に際して、補正係数を適宜変更することにより、補正誤差が最小化されるように補正を行う。

第１暗電流分布画像ＤＰ１の暗電流分布と第２暗電流分布画像ＤＰ２の暗電流分布とが相似形状であれば、補正誤差がほぼゼロとなる。第１暗電流分布画像ＤＰ１の暗電流分布と第２暗電流分布画像ＤＰ２の暗電流分布とが相似形状でなく、形状が異なる場合には、その形状の差異に応じた量の補正誤差が、補正後の画像ＣＰに残存する。

判定処理部９６は、補正後の画像ＣＰに含まれる補正誤差を閾値と比較することにより、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の再取得の要否を判定する。判定処理部９６は、補正誤差が閾値以上である場合に、再取得が必要であると判定する。例えば、判定処理部９６は、補正誤差の平均値と閾値と比較し、平均値が閾値以上である場合に、再取得が必要であると判定する。

判定処理部９６は、判定結果ＪＲを出力する。判定処理部９６から出力された判定結果ＪＲは、例えば、通信Ｉ／Ｆ４４を介してコンソール１４に送信される。コンソール１４では、判定結果ＪＲがディスプレイ１４Ｂに表示される。オペレータは、ディスプレイ１４Ｂに表示された判定結果ＪＲに基づいて、入力デバイス１４Ａを操作することにより、キャリブレーションの再実行を指示することができる。なお、判定処理部９６から出力された判定結果ＪＲに応じて、キャリブレーション処理部８３がキャリブレーション処理を自動的に再実行するように構成してもよい。

上記の補正誤差が閾値未満である場合には、キャリブレーションにより取得された複数の第１オフセット画像ＯＰ１から選択される１つの第１オフセット画像ＯＰ１と、この第１オフセット画像ＯＰ１の直前に取得された第２オフセット画像ＯＰ２とは、暗電流分布がほぼ相似形であると推定される。

図１７は、オフセット補正部８４によるオフセット補正の概要を示す。オフセット補正部８４は、第１オフセット画像ＯＰ１、第２オフセット画像ＯＰ２、及び直前オフセット画像ＯＰｉに基づき、Ｘ線画像ＸＰを補正する補正処理を行う。第１オフセット画像ＯＰ１と第２オフセット画像ＯＰ２との暗電流分布がほぼ相似形である場合には、Ｘ線画像ＸＰを精度よくオフセット補正することができる。

図１８に示すように、オフセット補正部８４は、選択部１００、差分画像生成部１０１、変換部１０２、及び減算部１０３を有する。選択部１００は、Ｘ線撮影の撮影条件に基づいて、キャリブレーション時に取得された複数の第１オフセット画像ＯＰ１から、撮影条件に含まれるＸ線照射時間に対応する蓄積時間で取得された第１オフセット画像ＯＰ１を選択する選択処理を行う。また、選択部１００は、複数の第２オフセット画像ＯＰ２から、選択した第１オフセット画像ＯＰ１の直前に取得された第２オフセット画像ＯＰ２を選択する。

選択部１００は、選択した第１オフセット画像ＯＰ１を減算部１０３に供給する。また、選択部１００は、選択した第２オフセット画像ＯＰ２を差分画像生成部１０１に供給する。

差分画像生成部１０１は、選択部１００から第２オフセット画像ＯＰ２を取得し、かつ補正画像記憶部８７から直前オフセット画像ＯＰｉを取得し、取得した第２オフセット画像ＯＰ２と直前オフセット画像ＯＰｉとの差分画像ＳＰを生成する差分画像生成処理を行う。なお、Ｘ線撮影の最も直前の直前オフセット画像ＯＰｉは、Ｘ線照射の影響を受けているため、差分画像生成部１０１は、Ｘ線撮影の最も直前以外の直前オフセット画像ＯＰｉを選択する。差分画像生成部１０１は、例えば、直前オフセット画像ＯＰｉから第２オフセット画像ＯＰ２を、対応する加算画素ごとに減算することにより、差分画像ＳＰを生成する。差分画像生成部１０１は、生成した差分画像ＳＰを補正画像記憶部８７に記憶させる。

変換部１０２は、補正画像記憶部８７から差分画像ＳＰを取得し、取得した差分画像ＳＰに対して、蓄積時間の乗算処理と、Ｘ線画像ＸＰに画像サイズを合わせるための拡縮処理との少なくとも一方を行う。本実施形態では、差分画像ＳＰに対して、乗算処理と拡縮処理との両方を行う。

変換部１０２は、Ｘ線撮影時における蓄積期間ＡＴ１と、直前オフセット画像ＯＰｉの取得時における蓄積期間ＡＴ２との比（Ａ１／Ａ２）を係数として差分画像ＳＰの各画素値に乗じる乗算処理を行う。また、変換部１０２は、ビニング読み出しにより縮小された方向（本実施形態ではＹ方向）に、差分画像ＳＰを拡大することにより、差分画像ＳＰの画像サイズをＸ線画像ＸＰの画像サイズに合わせる拡大処理を行う（図１７参照）。この拡大処理は、例えば、補完処理により行われる。

また、変換部１０２は、Ｘ線撮影時における読み出し方式（逐次読み出し方式）と、直前オフセット画像ＯＰｉの取得時における読み出し方式（ビニング読み出し方式）との差異に応じた変換係数の乗算を行う。逐次読み出し方式では、１画素分の電荷が信号処理回路４２により画素信号に変換されるのに対して、ビニング読み出し方式では、複数の画素から出力された電荷を加算した後、信号処理回路４２により画素信号に変換される。信号処理回路４２により電荷を画素信号に変換する変換特性は、必ずしも線形ではない。例えば、４画素分の電荷に基づく加算画素信号は、１画素分の電荷に基づく画素信号の４倍の値からずれる可能性がある。このため、変換部１０２は、信号処理回路４２による変換特性の非線形性を補正するための変換係数を、差分画像ＳＰの各画素値に乗じる。変換部１０２は、差分画像ＳＰを変換した変換済み差分画像ＳＰＣを補正画像記憶部８７に記憶させる。

減算部１０３は、Ｘ線画像記憶部８６からＸ線画像ＸＰを取得し、補正画像記憶部８７から変換済み差分画像ＳＰＣを取得し、選択部１００から第１オフセット画像ＯＰ１を取得する。減算部１０３は、取得したＸ線画像ＸＰから、変換済み差分画像ＳＰＣと第１オフセット画像ＯＰ１とをそれぞれ減算する減算処理を行う。減算部１０３は、減算処理の結果得られる補正済みＸ線画像ＸＰＣを、Ｘ線画像記憶部８６に記憶させる。補正済みＸ線画像ＸＰＣは、例えば、ディスプレイ１４Ｂ（図１参照）に表示される。

次に、以上のように構成されたＸ線撮影システム２の作用を、図１９及び図２０に示すフローチャートを参照しながら説明する。図１９は、キャリブレーション時の処理手順を説明するフローチャートである。図２０は、Ｘ線撮影時の処理手順を説明するフローチャートである。

まず、電子カセッテ１３の制御部４３は、電子カセッテ１３の電源スイッチ３３（図３参照）がオペレータにより押下されることにより、電子カセッテ１３が起動したか否かを判定する（ステップＳ１０）。

制御部４３が、電子カセッテ１３が起動したと判定すると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、１以上の第２暗電流分布画像取得部９５は、ビニング読み出し方式で読み出し部４５を駆動することにより、第２オフセット画像ＯＰ２を取得する（ステップＳ１１）。次に、第１オフセット画像取得部９０は、逐次読み出し方式で読み出し部４５を駆動することにより、第１オフセット画像ＯＰ１を取得する（ステップＳ１２）。

次に、制御部４３は、ステップＳ１１及びステップＳ１２が既定回数（例えば３回）実行されたか否かを判定する（ステップＳ１３）。制御部４３は、ステップＳ１１及びステップＳ１２が既定回数実行されていない場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１２において第１オフセット画像ＯＰ１を取得する際の蓄積時間を変更する（ステップＳ１４）。この後、制御部４３は、処理をステップＳ１１に戻す。

制御部４３は、ステップＳ１１及びステップＳ１２が既定回数実行された場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１５に移行させる。ステップＳ１１及びステップＳ１２により、例えば、蓄積時間が「短」、「中」、及び「長」の３つの第１オフセット画像ＯＰ１と、各第１オフセット画像ＯＰ１の直前に取得された１以上の第２オフセット画像ＯＰ２とが補正画像記憶部８７に記憶される。

ステップＳ１５において、基準画像取得部９２は、ビニング読み出し方式で、かつすべての画素５０のゲートをオフとした状態で読み出し部４５を駆動することにより、基準画像ＲＰを取得する。基準画像ＲＰは、補正画像記憶部８７に記憶される。

次に、第１暗電流分布画像取得部９４は、蓄積時間が異なる２つの第１オフセット画像ＯＰ１の差分を取ることにより第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得する（ステップＳ１６）。第１暗電流分布画像取得部９４は、例えば、蓄積時間が「長」の第１オフセット画像ＯＰ１から蓄積時間が「短」の第１オフセット画像ＯＰ１を減算することにより、第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得する。

次に、第２暗電流分布画像取得部９５は、第２オフセット画像ＯＰ２と基準画像ＲＰとの差分を取ることにより第２暗電流分布画像ＤＰ２を取得する（ステップＳ１７）。第２暗電流分布画像取得部９５は、例えば、蓄積時間が「長」の第１オフセット画像ＯＰ１の直前の取得された第２オフセット画像ＯＰ２から基準画像ＲＰを減算することにより、第２暗電流分布画像ＤＰ２を取得する。

次に、判定処理部９６は、第２暗電流分布画像ＤＰ２に対して拡縮処理を行う。第２暗電流分布画像ＤＰ２は、例えば、第２暗電流分布画像ＤＰ２をＹ方向へ拡大する拡大処理を行う（ステップＳ１８）。なお、判定処理部９６は、第２暗電流分布画像ＤＰ２に対して、拡縮処理に加えて、蓄積時間の乗算処理を行ってもよい。

次に、判定処理部９６は、拡縮処理後の第２暗電流分布画像ＤＰ２に基づいて、第１暗電流分布画像ＤＰ１を補正する補正処理を行うことにより、補正後の画像ＣＰを生成する（ステップＳ１９）。そして、判定処理部９６は、補正後の画像ＣＰに含まれる補正誤差を閾値と比較し、補正誤差が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。

判定処理部９６は、補正誤差が閾値以上である場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の再取得が必要であると判定する（ステップＳ２１）。一方、判定処理部９６は、補正誤差が閾値未満である場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の再取得は不要であると判定する（ステップＳ２２）。次に、判定処理部９６は、ステップＳ２１又はステップＳ２２で判定した判定結果ＪＲを出力する（ステップＳ２３）。

以上によりキャリブレーション処理が終了する。制御部４３は、判定結果ＪＲに基づき、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の再取得が必要である場合には、キャリブレーション処理を再度実行する。これにより、補正画像記憶部８７に記憶されている第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２が更新される。制御部４３は、オペレータからの指示に応じてキャリブレーション処理を再度実行してもよい。なお、キャリブレーション処理の再実行時には、基準画像ＲＰを取得しなくてもよい。これは、基準画像ＲＰは、温度依存性が少ないことから、更新の必要性が低いためである。

キャリブレーションが終了した後、Ｘ線撮影に際して、オペレータは、被写体を立位撮影台１５又は臥位撮影台１６の撮影位置にセットし、かつ、電子カセッテ１３の位置調節を行う。また、オペレータは、電子カセッテ１３の位置及び被写体の撮影部位の大きさに応じて、Ｘ線源１０の位置、及び照射野の大きさを調整する。そして、オペレータは、線源制御装置１１とコンソール１４とに、撮影条件を設定する。コンソール１４で設定された撮影条件は、電子カセッテ１３に送信される。

電子カセッテ１３の制御部４３は、コンソール１４から送信される撮影条件を待ち受ける（ステップＳ３０）。制御部４３が、通信Ｉ／Ｆ４４を介してコンソール１４から撮影条件を受信すると（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、直前オフセット画像取得部８１は、ビニング読み出し方式で読み出し部４５を駆動することにより、直前オフセット画像ＯＰｉを取得する（ステップＳ３１）。

照射開始検出部８２は、ビニング読み出し動作中に動作することにより、ビニング読み出し中に得られる加算画素信号ＡＳに基づいて、Ｘ線の照射開始を検出する（ステップＳ３２）。照射開始検出部８２によりＸ線の照射開始が検出されない場合には（ステップＳ３２：ＮＯ）、ステップＳ３１の直前オフセット画像ＯＰｉの取得処理が繰り返し行われる。

Ｘ線撮影に際して、オペレータは、照射スイッチ１２を半押しすることにより、撮影準備を指示する。照射スイッチ１２が半押しされると、高電圧発生器２１に対してウォームアップ指示信号が発せられ、Ｘ線源１０のウォームアップが開始される。次に、オペレータによって照射スイッチ１２が全押しされると、Ｘ線源１０から被写体に向けてＸ線が照射される。

照射開始検出部８２がＸ線の照射開始を検出すると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、Ｘ線画像生成部８０は、ビニング読み出しを停止させるとともに、タイマー７３を用いて照射時間の計時を開始する。これにより、画素領域４０は、電荷蓄積状態となり、被写体を介して照射されるＸ線の照射量に応じた電荷を蓄積する。Ｘ線画像生成部８０は、撮影条件に含まれる照射時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３３）。

Ｘ線画像生成部８０は、照射時間が経過したと判定すると（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、逐次読み出し方式で読み出し部４５を駆動することにより、Ｘ線画像ＸＰを生成する（ステップＳ３４）。

次に、選択部１００は、ステップＳ３０で受信した撮影条件に基づき、撮影条件に含まれるＸ線照射時間に対応する蓄積時間で取得された第１オフセット画像ＯＰ１を選択する（ステップＳ３５）。また、このとき、選択部１００は、複数の第２オフセット画像ＯＰ２から、選択した第１オフセット画像ＯＰ１の直前に取得された第２オフセット画像ＯＰ２を選択する。

次に、差分画像生成部１０１は、選択部１００により選択された第２オフセット画像ＯＰ２と直前オフセット画像ＯＰｉとの差分画像ＳＰを生成する（ステップＳ３６）。次に、変換部１０２は、差分画像ＳＰに対して、蓄積時間の乗算処理と、Ｘ線画像ＸＰに画像サイズを合わせるための拡縮処理と、読み出し方式の差異に応じた変換係数の乗算処理とを行うことにより、変換済み差分画像ＳＰＣを生成する（ステップＳ３７）。

次に、減算部１０３は、Ｘ線画像ＸＰから、変換済み差分画像ＳＰＣと、選択部１００により選択された第１オフセット画像ＯＰ１とをそれぞれ減算する減算処理を行うことにより、補正済みＸ線画像ＸＰＣを生成する（ステップＳ３８）。そして、減算部１０３は、生成した補正済みＸ線画像ＸＰＣをＸ線画像記憶部８６に保存する（ステップＳ３９）。

図２１は、Ｘ線画像ＸＰ、直前オフセット画像ＯＰｉ、第１オフセット画像ＯＰ１、及び第２オフセット画像ＯＰ２に含まれるノイズ成分を示す模式図である。直前オフセット画像ＯＰｉ、第１オフセット画像ＯＰ１、及び第２オフセット画像ＯＰ２は、Ｘ線が照射されていな状態で取得されたものであるので、主として、ＤＣＮとＦＰＮとを含むＸ線画像ＸＰには、Ｘ線の照射に起因したＸ線成分の他に、ＤＣＮ及びＦＰＮが含まれる。

キャリブレーションは、例えば、電子カセッテ１３の起動時に実行されるので、キャリブレーションが行われてからＸ線撮影時までに、長い時間が経過することがある。この間に温度変化が生じた場合には、ＤＣＮが変動する。特に、電子カセッテ１３は可搬型で小型であることから、熱容量が小さいので、環境の温度変化の影響を受けやすい。また、電子カセッテ１３は、照射開始検出を周期的に行うので、消費電力が大きく、熱が生じることから、温度変化が生じやすい。このように、電子カセッテ１３は、ＤＣＮの変動量が大きいことから、キャリブレーション時に取得したオフセット画像のみでは、Ｘ線画像ＸＰを精度よくオフセット補正することはできない。

本実施形態の電子カセッテ１３では、Ｘ線画像生成処理を含むＸ線撮影の直前に、Ｘ線が照射されていない状態で取得した直前オフセット画像ＯＰｉに基づいてＸ線画像ＸＰを補正するので、Ｘ線画像ＸＰを精度よくオフセット補正することができる。

また、本実施形態の電子カセッテ１３では、第１オフセット画像ＯＰ１と、第２オフセット画像ＯＰ２と直前オフセット画像ＯＰｉとの差分画像ＳＰに基づいてＸ線画像ＸＰを補正する。第１オフセット画像ＯＰ１は、Ｘ線画像ＸＰと同じ読み出し方式で取得されたオフセット画像であるので、オフセット補正の精度がさらに向上する。

また、本実施形態の電子カセッテ１３では、第１オフセット画像ＯＰ１を取得する直前に、第２オフセット画像ＯＰ２を取得する。これにより、Ｘ線撮影時に取得するＸ線画像ＸＰ及び直前オフセット画像ＯＰｉと同様の読み出しタイミングで、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２が取得されるので、オフセット補正の精度がさらに向上する。

また、本実施形態の電子カセッテ１３では、Ｘ線撮影の直前に、Ｘ線が照射されていない状態において、ビニング読み出しで、画素領域４０から画素信号を複数回読み出すことにより、直前オフセット画像ＯＰｉを取得する。これにより、Ｘ線撮影の直前のタイムラグを短縮することができる。

上記のオフセット補正を精度よく行うためには、第１オフセット画像ＯＰ１と第２オフセット画像ＯＰ２との暗電流分布の差異が許容値未満であることが必要である。第１オフセット画像ＯＰ１と第２オフセット画像ＯＰ２との暗電流分布の差異が許容値以上である場合には、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２を再取得することが望ましい。

本実施形態の電子カセッテ１３では、蓄積時間が異なる２つの第１オフセット画像ＯＰ１の差分を取ることにより、第１オフセット画像ＯＰ１の暗電流分布を表す第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得される。また、本実施形態の電子カセッテ１３では、第２オフセット画像ＯＰ２と基準画像ＲＰとの差分を取ることにより、第２オフセット画像ＯＰ２の暗電流分布を表す第２オフセット画像ＯＰ２が取得される。第２暗電流分布画像ＤＰ２に基づいて第１暗電流分布画像ＤＰ１を補正することにより得られる補正後の画像ＣＰの補正誤差を評価することにより、第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２の再取得の要否を判定することができる。

なお、上記実施形態では、キャリブレーション時に、蓄積時間ごとに１つの第１オフセット画像ＯＰ１を取得しているが、これに代えて、蓄積時間ごとに複数の第１オフセット画像ＯＰ１を取得してもよい。この場合には、各蓄積時間について得られた複数の第１オフセット画像ＯＰ１を平均化して平均画像を生成し、生成した平均画像を用いて第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得すればよい。同様に、複数の第２オフセット画像ＯＰ２を平均化した平均画像を用いて第２暗電流分布画像ＤＰ２を取得してもよい。このように、複数の第１オフセット画像ＯＰ１及び第２オフセット画像ＯＰ２を取得する場合には、キャリブレーション時間がさらに長くなり、温度変化が生じる可能性が高くなるため、本開示の技術に係る再取得の判定処理が有用である。

また、上記実施形態では、Ｘ線撮影の直前に取得された１つの直前オフセット画像ＯＰｉを用いてオフセット補正を行っているが、Ｘ線撮影の直前に取得された複数の直前オフセット画像ＯＰｉを平均化した平均画像を用いてオフセット補正を行ってもよい。この場合、Ｘ線撮影の最も直前の直前オフセット画像ＯＰｉはＸ線照射の影響を受けているので、平均画像を生成するための平均化対象から除外することが好ましい。

また、上記実施形態では、第１暗電流分布画像取得部９４は、キャリブレーション時に取得された複数の第１オフセット画像ＯＰ１のうち、蓄積時間が最も長いものと蓄積時間が最も短いものとに基づいて第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得している。これに限られず、第１暗電流分布画像取得部９４は、複数の第１オフセット画像ＯＰ１のうち、蓄積時間が異なる２つの第１オフセット画像ＯＰ１に基づいて第１暗電流分布画像ＤＰ１を取得するものであればよい。

また、上記実施形態では、第２暗電流分布画像取得部９５は、キャリブレーション時に取得された複数の第２オフセット画像ＯＰ２のうち、蓄積時間が最も長い第１オフセット画像ＯＰ１の直前に取得されたものと、基準画像ＲＰとに基づいて第２暗電流分布画像ＤＰ２を取得している。これに限られず、第２暗電流分布画像取得部９５は、蓄積時間が最も長いもの以外の第１オフセット画像ＯＰ１の直前に取得されたものと、基準画像ＲＰとに基づいて第２暗電流分布画像ＤＰ２を取得してもよい。

また、上記実施形態では、直前オフセット画像ＯＰｉ及び第２オフセット画像ＯＰ２を、ビニング読み出し方式で読み出し部４５を駆動することにより取得しているが、逐次読み出し方式で読み出し部４５を駆動することにより取得してもよい。この場合、直前オフセット画像ＯＰｉ及び第２オフセット画像ＯＰ２の取得時の蓄積時間が、Ｘ線画像ＸＰ及び第１オフセット画像ＯＰ１の取得時の蓄積時間よりも短ければよい。すなわち、直前オフセット画像ＯＰｉ及び第２オフセット画像ＯＰ２は、Ｘ線画像ＸＰよりも短い蓄積時間、又はビニング読み出しで取得されたものであればよい。

また、上記各実施形態では、補正処理としてオフセット補正のみを行っているが、オフセット補正に加えて、画像検出部３０のＸ線照射に対する感度ばらつきを補正するためのゲイン補正、及び欠陥画素補正などを行ってもよい。

また、本開示の技術は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用して被写体を撮影するシステムにも適用することができる。

上記各実施形態において、例えば、Ｘ線画像生成部８０、直前オフセット画像取得部８１、照射開始検出部８２、キャリブレーション処理部８３、及びオフセット補正部８４といった各種の処理を実行する処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。

各種のプロセッサには、ＣＰＵ、プログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、専用電気回路等が含まれる。ＣＰＵは、周知のとおりソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサである。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array) 等の、製造後に回路構成を変更可能なプロセッサである。専用電気回路は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである。

１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成
してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。

本開示の技術は、上記各実施形態に限らず、要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。さらに、本開示の技術は、プログラムに加えて、プログラムを非一時的に記憶する、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体にもおよぶ。

２ Ｘ線撮影システム
２Ａ Ｘ線発生装置
２Ｂ Ｘ線撮影装置
１０ Ｘ線源
１１ 線源制御装置
１２ 照射スイッチ
１３ 電子カセッテ
１４ コンソール
１４Ａ 入力デバイス
１４Ｂ ディスプレイ
１４Ｃ ストレージデバイス
１５ 立位撮影台
１５Ａ ホルダ
１６ 臥位撮影台
１６Ａ ホルダ
２１ 高電圧発生器
２２ 制御部
２３ メモリ
２４ タッチパネル
２５ タイマー
３０ 画像検出部
３１ 筐体
３１Ａ 前面
３２ Ｘ線透過板
３３ 電源スイッチ
４０ 画素領域
４１ ゲートドライバ
４２ 信号処理回路
４３ 制御部
４５ 読み出し部
５０ 画素
５１ 光電変換部
５３ 走査線
５４ 信号線
６０ 積分器
６１ オペアンプ
６２ キャパシタ
６３ リセットスイッチ
６４ 増幅器
６５ ＣＤＳ回路
６６ マルチプレクサ
６７ Ａ／Ｄ変換器
７０ ＣＰＵ
７１ ストレージ
７２ メモリ
７３ タイマー
７４ 作動プログラム
８０ Ｘ線画像生成部
８１ 直前オフセット画像取得部
８２ 照射開始検出部
８３ キャリブレーション処理部
８４ オフセット補正部
８６ Ｘ線画像記憶部
８７ 補正画像記憶部
９０ 第１オフセット画像取得部
９１ 第２オフセット画像取得部
９２ 基準画像取得部
９３ 判定部
９４ 第１暗電流分布画像取得部
９５ 第２暗電流分布画像取得部
９６ 判定処理部
１００ 選択部
１０１ 差分画像生成部
１０２ 変換部
１０３ 減算部
ＡＳ 加算画素信号
ＡＴ１，ＡＴ２，ＡＴ３，ＡＴ４ 蓄積期間
ＣＰ 補正後の画像
ＤＰ１ 第１暗電流分布画像
ＤＰ２ 第２暗電流分布画像
４４ 通信Ｉ／Ｆ４４
ＪＲ 判定結果
ＯＰ１ 第１オフセット画像
ＯＰ２ 第２オフセット画像
ＯＰｉ 直前オフセット画像
ＲＰ 基準画像
Ｓ 画素信号
ＳＰ 差分画像
ＳＰＣ 補正済み差分画像
Ｖｔｈ 閾値
ＸＰ Ｘ線画像
ＸＰＣ 補正済みＸ線画像

Claims (8)

1. 放射線を検出する複数の画素が配列された画素領域と、
   前記画素領域から画素信号を読み出す読み出し部と、
   少なくとも１つのプロセッサとを備え、
   前記プロセッサは、
   放射線が照射されていない状態で前記画素領域から画素信号を読み出すことで、蓄積時間が異なる少なくとも２つの第１オフセット画像を取得する第１オフセット画像取得処理と、
   放射線が照射されていない状態で、前記少なくとも２つの第１オフセット画像よりも短い蓄積時間、又はビニング読み出しで、前記画素領域から画素信号を読み出すことにより、第２オフセット画像を取得する第２オフセット画像取得処理と、
   前記第２オフセット画像と同じ読み出し方式、かつ前記画素のゲートをオフとした状態で、前記画素領域から画素信号を読み出すことにより、基準画像を取得する基準画像取得処理と、
   蓄積時間が異なる前記２つの第１オフセット画像の差分を取ることにより第１暗電流分布画像を取得する第１暗電流分布画像取得処理と、
   前記第２オフセット画像と前記基準画像との差分を取ることにより第２暗電流分布画像を取得する第２暗電流分布画像取得処理と、
   前記第２暗電流分布画像に基づいて前記第１暗電流分布画像を補正することにより得られる補正後の画像の補正誤差に基づいて、前記第１オフセット画像及び前記第２オフセット画像の再取得の要否を判定する判定処理と、
   を実行する放射線画像検出装置。
2. 前記プロセッサは、
   前記補正誤差が閾値以上である場合に、前記第１オフセット画像及び前記第２オフセット画像の再取得が必要であると判定する
   請求項１に記載の放射線画像検出装置。
3. 前記プロセッサは、前記第１オフセット画像取得処理により前記第１オフセット画像を取得する直前に、前記第２オフセット画像取得処理により前記第２オフセット画像を取得する
   請求項１又は請求項２に記載の放射線画像検出装置。
4. 前記プロセッサは、
   ビニングにより画素信号を読み出すことで、前記第２オフセット画像及び前記基準画像を取得した場合に、
   前記判定処理において、前記第１暗電流分布画像と前記第２暗電流分布画像との画像サイズを合わせるための拡縮処理を行ったうえで、前記補正を行う
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
5. 前記プロセッサは、
   放射線が照射された状態で前記画素領域から画素信号を読み出して放射線画像を生成する放射線画像生成処理と、
   前記放射線画像生成処理を含む放射線撮影の直前に、放射線が照射されていない状態で、前記第２オフセット画像と同じ読み出し方式で直前オフセット画像を取得する直前オフセット画像取得処理と、
   前記第１オフセット画像、前記第２オフセット画像、及び前記直前オフセット画像に基づいて前記放射線画像を補正する補正処理と、を実行する
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
6. 前記補正処理は、
   前記少なくとも２つの第１オフセット画像から、撮影条件に対応する第１オフセット画像を選択する選択処理と、
   前記第２オフセット画像と前記直前オフセット画像との差分画像を生成する差分画像生成処理と、
   前記選択処理により選択した前記第１オフセット画像と、前記差分画像とを前記放射線画像から減算する減算処理と、を含む
   請求項５に記載の放射線画像検出装置。
7. 放射線を検出する複数の画素が配列された画素領域と、
   前記画素領域から画素信号を読み出す読み出し部と、
   を備える放射線画像検出装置の作動方法であって、
   放射線が照射されていない状態で前記画素領域から画素信号を読み出すことで、蓄積時間が異なる少なくとも２つの第１オフセット画像を取得する第１オフセット画像取得ステップと、
   放射線が照射されていない状態で、前記少なくとも２つの第１オフセット画像よりも短い蓄積時間、又はビニング読み出しで、前記画素領域から画素信号を読み出すことにより、第２オフセット画像を取得する第２オフセット画像取得ステップと、
   前記第２オフセット画像と同じ読み出し方式、かつ前記画素のゲートをオフとした状態で、前記画素領域から画素信号を読み出すことにより、基準画像を取得する基準画像取得ステップと、
   蓄積時間が異なる前記２つの第１オフセット画像の差分を取ることにより第１暗電流分布画像を取得する第１暗電流分布画像取得ステップと、
   前記第２オフセット画像と前記基準画像との差分を取ることにより第２暗電流分布画像を取得する第２暗電流分布画像取得ステップと、
   前記第２暗電流分布画像に基づいて前記第１暗電流分布画像を補正することにより得られる補正後の画像の補正誤差に基づいて、前記第１オフセット画像及び前記第２オフセット画像の再取得の要否を判定する判定ステップと、
   を有する放射線画像検出装置の作動方法。
8. 放射線を検出する複数の画素が配列された画素領域と、
   前記画素領域から画素信号を読み出す読み出し部と、
   少なくとも１つのプロセッサと、
   を備える放射線画像検出装置を作動させる作動プログラムであって、
   放射線が照射されていない状態で前記画素領域から画素信号を読み出すことで、蓄積時間が異なる少なくとも２つの第１オフセット画像を取得する第１オフセット画像取得処理と、
   放射線が照射されていない状態で、前記少なくとも２つの第１オフセット画像よりも短い蓄積時間、又はビニング読み出しで、前記画素領域から画素信号を読み出すことにより、第２オフセット画像を取得する第２オフセット画像取得処理と、
   前記第２オフセット画像と同じ読み出し方式、かつ前記画素のゲートをオフとした状態で、前記画素領域から画素信号を読み出すことにより、基準画像を取得する基準画像取得処理と、
   蓄積時間が異なる前記２つの第１オフセット画像の差分を取ることにより第１暗電流分布画像を取得する第１暗電流分布画像取得処理と、
   前記第２オフセット画像と前記基準画像との差分を取ることにより第２暗電流分布画像を取得する第２暗電流分布画像取得処理と、
   前記第２暗電流分布画像に基づいて前記第１暗電流分布画像を補正することにより得られる補正後の画像の補正誤差に基づいて、前記第１オフセット画像及び前記第２オフセット画像の再取得の要否を判定する判定処理と、
   を前記プロセッサに実行させる作動プログラム。

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