JP7313800B2 - 放射線撮影装置、放射線撮影装置の制御装置及び制御方法、並びに、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、放射線を用いて被写体を撮影する放射線撮影装置、放射線撮影装置の制御装置及び制御方法、並びに、プログラムに関するものである。

Ｘ線等の放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる放射線撮影装置として、光電変換素子等の変換素子とＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチ素子とを組み合わせた画素をアレイ状に有するマトリクス基板を用いた放射線撮影装置が実用化されている。この変換素子を複数設けた放射線撮影装置においては、それぞれの画素ごとに、温度などの環境の違いによって、照射を全く行なわない（照射ゼロの）時の出力（即ち、オフセット出力）の値に多少のばらつきがある。このような出力のばらつきは、きれいな画質の放射線画像を得るために、補正することが好ましい。

オフセット出力の補正を行う従来の方法として、例えば、特許文献１には、有効画素領域に放射線画像信号を取得するための変換素子以外に、オフセット信号を取得するための遮光されたオプチカルブラック領域を設けてその出力を利用する方法が記載されている。具体的に、特許文献１には、有効画素領域内のオプチカルブラック領域の出力から有効画素領域のオフセット信号のシェーディングを把握し、有効画素の信号から減算することでオフセット信号のシェーディングを抑制する技術が開示されている。

特開２００７－１９８２０号公報

特許文献１では、温度分布等によるオフセット信号のシェーディングに対しては、補正により画像アーチファクトの量を低減することができる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、例えば有効画素領域を複数の検出領域に分けてそれぞれの検出領域における有効画素の信号を増幅するアンプＩＣ等の信号処理部を複数設ける場合には、例えば温度分布等によって信号処理部間でオフセット信号の出力差が生じうる。例えば、アンプＩＣを備えた信号処理部を複数設ける場合には、それぞれのアンプＩＣ間にゲイン差が発生し、これによって、オフセット信号にステップ状の段差が生じ得る。即ち、従来の技術では、有効画素領域からの信号を複数の信号処理部によって処理する場合に、信号処理部間におけるオフセット信号の出力差に基づく画像ムラが放射線画像に発生するという問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、各信号処理部の処理によって生じる画像ムラを抑制して高画質の放射線画像を取得できる仕組みを提供することを目的とする。

本発明の放射線撮影装置は、複数の検出領域を有する画素行列であって、放射線を入射させて第１の出力信号を得るための第１の画素と前記放射線を遮蔽して第２の出力信号を得るための第２の画素とを含む複数の画素が２次元行列状に設けられた画素行列と、前記複数の検出領域に対応して設けられた複数の信号処理部であって、対応する検出領域内の複数の第１の画素から得られる複数の第１の出力信号を処理して且つ対応する検出領域内の複数の第２の画素から得られる複数の第２の出力信号を処理する複数の信号処理部と、各々の信号処理部で得られる前記複数の第１の出力信号を、同一の信号処理部で得られる前記複数の第２の出力信号に基づく補正値で補正する補正部と、を有し、前記補正値は、前記複数の第１の画素の各々の位置に応じた補正値である。
また、本発明は、上述した放射線撮影装置の制御装置及び制御方法、並びに、放射線撮影装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。

本発明によれば、各信号処理部の処理によって生じる画像ムラを抑制して高画質の放射線画像を取得することができる。

本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の全体構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、図１に示す放射線検出部の内部構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。 図３に示すステップＳ１０６の補正処理の詳細を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態を示し、図１に示す放射線検出部の内部構成の一例を示す図である。

以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。なお、以下に記載する本発明の各実施形態の説明では、本発明に係る放射線撮影装置として、放射線の一種であるＸ線を用いて被写体のＸ線画像の撮影（撮像）を行うＸ線撮影装置を想定した例について説明を行う。また、本発明においては、このＸ線撮影装置に限らず、例えば、他の放射線（例えば、α線、β線、γ線等）を用いて被写体の放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置に適用することも可能である。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の全体構成の一例を示す図である。この放射線撮影装置１００は、特に医療用として使用することが好適である。

放射線撮影装置１００は、図１に示すように、放射線照射部１１０、放射線検出部１２０、撮影条件設定部１３０、撮影制御部１４０、補正部１５０、及び、表示部１６０を有して構成されている。

放射線照射部１１０は、撮影制御部１４０の制御に基づいて、被写体Ｐに向けて放射線（例えば、Ｘ線）を照射する構成部である。本実施形態では、被写体Ｐは、人体であるものとし、また、撮影部位は、人体の手であるものとする。この放射線照射部１１０は、放射線（例えば、Ｘ線）を発生する放射線管球を備える放射線発生部１１１と、放射線発生部１１１において発生した放射線のビーム広がり角を規定するコリメータ１１２を含み構成されている。

放射線検出部１２０は、入射した放射線（被写体Ｐを透過した放射線を含む）を検出して電気信号である放射線画像信号に変換する構成部である。この放射線検出部１２０は、例えば、ＦＰＤで形成されている。本実施形態における放射線検出部１２０の内部構成について図２を用いて以下に説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態を示し、図１に示す放射線検出部１２０の内部構成の一例を示す図である。この図２に示す第１の実施形態における放射線検出部１２０を「放射線検出部１２０－１」とする。

放射線検出部１２０－１は、図２に示すように、有効画素領域１２１、行選択部１２２、及び、信号変換器１２３を有して構成されている。

有効画素領域１２１は、図２に示すように、複数の検出領域Ａ（１２１１）～Ｅ（１２１５）で構成された領域である。この有効画素領域１２１は、例えば５００行×５００列の２次元行列状の画素が設けられている領域である。具体的に、有効画素領域１２１には、複数の検出領域Ａ（１２１１）～Ｅ（１２１５）におけるそれぞれの検出領域ごとに、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素と、光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素とが複数設けられている。図２では、有効画素領域１２１において、光遮蔽素子１２１０２の位置のみを図示しているが、他の部分には、光電変換素子１２１０１が２次元行列状に配置されている。

本実施形態では、例えば、有効画素領域１２１と被写体Ｐとの間に、入射した放射線を光に変換するシンチレータ（不図示）が設けられているものとし、光電変換素子１２１０１は、このシンチレータで発生した光を電気信号である電荷に変換する。そして、本実施形態では、光電変換素子１２１０１を含む、複数の第１の画素は、放射線を検出する画素として機能し、放射線検出部１２０－１に到達した放射線の２次元分布を検出して放射線画像信号（放射線画像データ）を生成する。また、それぞれの第１の画素は、例えば、光電変換素子１２１０１に蓄積された電荷（電気信号）を信号変換器１２３に出力信号として出力するスイッチ素子も含み構成されている。

本実施形態では、光遮蔽素子１２１０２を含む、複数の第２の画素は、放射線を遮蔽する画素として機能し、具体的には、上述したシンチレータで発生した光を遮蔽する画素である。また、それぞれの第２の画素は、複数の第１の画素によって生成された放射線画像信号に含まれるオフセット信号を検出する。また、それぞれの第２の画素は、例えば、検出したオフセット信号を信号変換器１２３に出力信号として出力するスイッチ素子も含み構成されている。また、図２では、光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素は、有効画素領域１２１の１行に、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素の８列または９列ごとに離散的に配置されている。

なお、本実施形態では、上述したシンチレータによって入射した放射線を光に変換し、この光を検出する光電変換素子１２１０１を含む第１の画素と、この光を遮蔽する光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素を形成する例を示したが、本発明においては、この形態に限定されるものではない。例えば、放射線を検出する第１の画素として、上述したシンチレータ及び光電変換素子１２１０１に替えて、入射した放射線を直接電気信号である電荷に変換する変換素子を含む画素を形成する形態も、本発明に適用可能である。同様に、放射線を遮蔽する第２の画素として、上述したシンチレータ及び光遮蔽素子１２１０２に替えて、入射した放射線を直接遮蔽する遮蔽素子を含む画素を形成する形態も、本発明に適用可能である。

行選択部１２２は、例えば撮影制御部１４０の制御に基づいて、有効画素領域１２１の各行を選択し、行ごとに、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素，光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素のアナログ信号を信号変換器１２３に送信する。

信号変換器１２３は、複数の検出領域Ａ（１２１１）～Ｅ（１２１５）に対応して設けられ、検出領域ごとに当該検出領域に設けられた光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を処理する、複数の信号処理部１２３１～１２３５を含み構成されている。

具体的に、信号処理部１２３１は、検出領域Ａ（１２１１）に対応して設けられており、検出領域Ａ（１２１１）に設けられた光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を処理する。この信号処理部１２３１は、検出領域Ａ（１２１１）の第１の画素及び第２の画素から出力されるアナログ信号を増幅する増幅器１２３１１と、増幅器１２３１１で増幅されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器１２３１２を含み構成されている。

また、信号処理部１２３２は、検出領域Ｂ（１２１２）に対応して設けられており、検出領域Ｂ（１２１２）に設けられた光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を処理する。この信号処理部１２３２は、検出領域Ｂ（１２１２）の第１の画素及び第２の画素から出力されるアナログ信号を増幅する増幅器１２３２１と、増幅器１２３２１で増幅されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器１２３２２を含み構成されている。

また、信号処理部１２３３は、検出領域Ｃ（１２１３）に対応して設けられており、検出領域Ｃ（１２１３）に設けられた光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を処理する。この信号処理部１２３３は、検出領域Ｃ（１２１３）の第１の画素及び第２の画素から出力されるアナログ信号を増幅する増幅器１２３３１と、増幅器１２３３１で増幅されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器１２３３２を含み構成されている。

また、信号処理部１２３４は、検出領域Ｄ（１２１４）に対応して設けられており、検出領域Ｄ（１２１４）に設けられた光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を処理する。この信号処理部１２３４は、検出領域Ｄ（１２１４）の第１の画素及び第２の画素から出力されるアナログ信号を増幅する増幅器１２３４１と、増幅器１２３４１で増幅されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器１２３４２を含み構成されている。

また、信号処理部１２３５は、検出領域Ｅ（１２１５）に対応して設けられており、検出領域Ｅ（１２１５）に設けられた光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を処理する。この信号処理部１２３５は、検出領域Ｅ（１２１５）の第１の画素及び第２の画素から出力されるアナログ信号を増幅する増幅器１２３５１と、増幅器１２３５１で増幅されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換器１２３５２を含み構成されている。

そして、図２に示す放射線検出部１２０－１は、それぞれの信号処理部１２３１～１２３５で処理された信号（具体的には、ＡＤ変換器１２３１２～１２３５２で処理されたディジタル信号）を補正部１５０に送信する。

ここで、再び、図１の説明に戻る。
撮影条件設定部１３０は、放射線照射部１１０の放射線発生部（放射線管球）１１１に印加される電圧、電流量、放射線照射時間等の撮影条件を操作者が入力する撮影条件入力手段を有し、操作者が入力した撮影条件情報を撮影制御部１４０に送信する。

撮影制御部１４０は、撮影条件設定部１３０から送信された撮影条件情報に基づいて、放射線照射部１１０及び放射線検出部１２０を制御する。

補正部１５０は、複数の信号処理部１２３１～１２３５における信号処理部ごとに、当該信号処理部で処理した光電変換素子１２１０１を含む第１の画素の出力信号を、当該信号処理部で処理した光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を用いて補正する。具体的に、補正部１５０は、信号処理部ごとに、第１の画素の出力信号を処理したディジタル信号に含まれるオフセット信号を、第２の画素の出力信号を処理したディジタル信号を用いて補正する。その後、補正部１５０は、信号処理部ごとに補正した補正後の第１の画素の出力信号（ディジタル信号）を表示部１６０に送信する。

表示部１６０は、補正部１５０から送信された補正後の第１の画素の出力信号（ディジタル信号）に基づく放射線画像をモニタ等に表示する。その他、表示部１６０は、必要に応じて、撮影条件設定部１３０から送信された撮影条件情報等の各種の情報を表示しうる。

次に、本実施形態に係る放射線撮影装置１００の制御方法について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。

まず、被写体Ｐの撮影開始の指示があると、ステップＳ１０１において、撮影条件設定部１３０は、操作者から入力された、放射線発生部（放射線管球）１１１における管電圧、管電流、照射時間等の撮影条件を設定する。そして、撮影条件設定部１３０は、設定した撮影条件情報を撮影制御部１４０に送信する。

続いて、ステップＳ１０２において、撮影制御部１４０は、撮影条件設定部１３０から受信した撮影条件情報に基づいて、放射線照射部１１０を制御し、被写体Ｐに放射線を照射する。

続いて、ステップＳ１０３において、放射線検出部１２０は、撮影制御部１４０の制御に基づいて、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素に電気信号を蓄積する。

その後、撮影制御部１４０は、ステップＳ１０１で設定された照射時間が経過すると、放射線照射部１１０を制御し、放射線の照射を停止する。次いで、撮影制御部１４０は、放射線検出部１２０に対して信号の蓄積停止信号を送信する。

続いて、ステップＳ１０４において、放射線検出部１２０は、撮影制御部１４０から信号の蓄積停止信号を受信すると、行選択部１２２が有効画素領域１２１の各行を１行ずつ選択し、行ごとに光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素のアナログ信号を信号変換器１２３に送信する。そして、行選択部１２２は、この動作を、有効画素領域１２１の全行のアナログ信号の送信が完了するまで繰り返す。この際、それぞれの検出領域Ａ（１２１１）～Ｅ（１２１５）の第１の画素及び第２の画素のアナログ信号は、それぞれ対応する信号処理部１２３１～１２３５に送信される。

続いて、ステップＳ１０５において、信号変換器１２３は、それぞれの信号処理部１２３１～１２３５の増幅器１２３１１～１２３５１において受信した第１の画素及び第２の画素のアナログ信号を増幅する処理を行う。次いで、信号変換器１２３は、それぞれの信号処理部１２３１～１２３５のＡＤ変換器１２３１２～１２３５２において、それぞれの信号処理部１２３１～１２３５の増幅器１２３１１～１２３５１で増幅されたアナログ信号をディジタル信号に変換する処理を行う。次いで、放射線検出部１２０は、信号変換器１２３で処理された第１の画素及び第２の画素のディジタル信号を読み出して、補正部１５０に送信する。

続いて、ステップＳ１０６において、補正部１５０は、放射線検出部１２０から受信した光電変換素子１２１０１を含む第１の画素及び光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素のディジタル信号に基づいて、第１の画素のディジタル信号に含まれるオフセット信号を補正する。このステップＳ１０６の補正処理について、図４を用いて説明する。

図４は、図３に示すステップＳ１０６の補正処理の詳細を説明するための図である。この図４において、図２に示す構成と同様の構成については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。

図４（ａ）は、図２に示す放射線検出部１２０－１を簡略化して図示した図であり、図２に示す行選択部１２２及び信号変換器１２３の記載は省略している。図４（ｂ）は、ステップＳ１０５で送信された光電変換素子１２１０１を含む第１の画素のディジタル信号のうち、図４（ａ）に示すａ行のディジタル信号を、光電変換素子出力（減算処理前）４０１として図示している。

図３のステップＳ１０６では、補正部１５０は、まず、ステップＳ１０５で受信した（８列から９列ごとの）光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素のディジタル信号を、検出領域ごとに最小二乗法を用いて２次関数で近似し補間することで１列ごとの信号にする。この信号は、図４（ｂ）において、光遮蔽素子出力４０２として図示している。

次いで、図３のステップＳ１０６では、補正部１５０は、複数の信号処理部１２３１～１２３５の信号処理部ごとに、当該信号処理部で処理した各行における第１の画素のディジタル信号から、上記補間した後の第２の画素のディジタル信号を減算する補正を行う。図４（ｂ）では、光電変換素子出力（減算処理前）４０１から、光遮蔽素子出力４０２を減算処理した後のディジタル信号を、光電変換素子出力（減算処理後）４０３として図示している。

そして、この図４（ｂ）に示す光電変換素子出力（減算処理後）４０３では、減算処理前の光電変換素子出力（減算処理前）４０１に生じていた、それぞれの検出領域間の境界部（図４（ｂ）における縦の点線部）における信号のステップ状の段差、及び、検出領域内のシェーディングが、減算処理によって低減することがわかる。なお、図３のステップＳ１０６では、補正部１５０は、この減算処理を、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素における５００行のすべてのディジタル信号に対して行う。その後、補正部１５０は、補正後の信号を表示部１６０に送信する。

上述した図３のステップＳ１０６の処理が終了すると、ステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７に進むと、表示部１６０は、補正部１５０から送信された補正後の第１の画素の出力信号（ディジタル信号）に基づく放射線画像を表示する。このステップＳ１０７の処理が終了すると、図３に示すフローチャートの処理が終了する。

なお、本実施形態では、以下の態様を適用することができる。

１つの態様として、例えば、光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素を有効画素領域１２１の１行全画素に配置し、ステップＳ１０６において、第２の画素のディジタル信号を近傍数画素の移動平均を行ってランダム性のノイズを低減し、一列の信号としてもよい。

また、１つの態様として、例えば、ステップＳ１０２の放射線照射からステップＳ１０５の読み出し処理を複数回実施し、ステップＳ１０６において、第２の画素のディジタル信号を複数フレーム分平均し、その後、二次関数補間及び減算処理を行ってもよい。即ち、この態様では、補正部１５０は、読み出された時間の異なる第２の画素の出力信号を複数平均して、補正を行う形態をとる。

また、１つの態様として、例えば、ステップＳ１０６の補正処理において、補正部１５０は、複数の第２の画素の出力信号を補間処理に係る多項式近似して、複数の第１の画素の出力信号を補正する形態をとりうる。この際、例えば、補正部１５０は、信号処理部１２３１～１２３５ごとに、当該信号処理部に対応する検出領域Ａ（１２１１）～Ｅ（１２１５）を更に分割した複数の分割領域における分割領域ごとに上記多項式近似の次数を変えて、上述した補間処理を行ってもよい。この場合、この多項式近似の次数は、放射線撮影装置１００の熱特性（例えば、放射線検出部１２０の発熱特性）に応じて定められたものを用いることが好適である。また、ステップＳ１０６において、二次関数近似の際に、隣接する検出領域近傍の光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号が補間前後で変化しないように制約条件を設けてもよい。即ち、上述した多項式近似の前後で、隣接する検出領域の境界近傍における第２の画素の出力信号が変わらないこととしてもよい。

以上説明したように、第１の実施形態では、補正部１５０は、有効画素領域１２１の複数の検出領域Ａ（１２１１）～Ｅ（１２１５）に対応して設けられた複数の信号処理部１２３１～１２３５における信号処理部ごとに、当該信号処理部で処理した光電変換素子１２１０１を含む第１の画素の出力信号を、当該信号処理部で処理した光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を用いて補正するようにしている。
かかる構成によれば、各信号処理部の処理によって生じる画像ムラを抑制して、違和感の無い高画質の放射線画像を取得することができる。例えば、図４（ｂ）に示すそれぞれの検出領域間の境界部（図４（ｂ）における縦の点線部）におけるオフセット信号のステップ状の段差が生じた場合でも、補正部１５０による上述した補正により、違和感の無い高画質の放射線画像を取得することができる。また、例えば、オフセット信号に、上述した段差に加えて信号変換部内の温度分布等によって信号変換部ごとにシェーディングが生じた場合でも、補正部１５０による上述した補正により、違和感の無い高画質の放射線画像を取得することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第２の実施形態の説明では、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。

第１の実施形態に係る放射線撮影装置の全体構成は、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の全体構成と同様である。

上述した第１の実施形態は、補正部１５０が、図４に示すように、２次元行列状に画素が設けられている有効画素領域１２１において行方向に設けられている光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を用いて、行方向について光電変換素子１２１０１を含む第１の画素の出力信号を補正する形態であった。これに対して、第２の実施形態は、補正部１５０が、行方向及び列方向の両方について光電変換素子１２１０１を含む第１の画素の出力信号を、光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号を用いて補正（オフセット信号を用いた減算処理）する形態である。この第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と比較して、行方向及び列方向の２方向に生じるオフセット信号のシェーディング等の補正精度を更に向上させ、より違和感の無い高画質の放射線画像を取得することができる。

図５は、本発明の第２の実施形態を示し、図１に示す放射線検出部１２０の内部構成の一例を示す図である。この図５に示す第２の実施形態における放射線検出部１２０を「放射線検出部１２０－２」とする。また、この図５において、図２に示す構成と同様の構成については同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。

放射線検出部１２０－２は、図５に示すように、有効画素領域２２１、行選択部１２２、及び、信号変換器１２３を有して構成されている。ここで、行選択部１２２及び信号変換器１２３は、それぞれ、図２を用いて上述した行選択部１２２及び信号変換器１２３と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。

有効画素領域２２１は、図５に示すように、複数の検出領域Ａ（２２１１）～Ｅ（２２１５）で構成された領域である。具体的に、有効画素領域２２１には、複数の検出領域Ａ（２２１１）～Ｅ（２２１５）におけるそれぞれの検出領域ごとに、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素と、光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素とが複数設けられている。図５では、有効画素領域２２１において、光遮蔽素子１２１０２の位置のみを図示しているが、他の部分には、光電変換素子１２１０１が２次元行列状に配置されている。

より詳細に、図５に示す有効画素領域２２１では、光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素が、検出領域Ａ（２２１１），検出領域Ｂ（２２１２），検出領域Ｃ（２２１３），検出領域Ｄ（２２１４），検出領域Ｅ（２２１５）のそれぞれの検出領域において、検出領域の中心、検出領域の四隅、及び、検出領域の境界の四辺の中央の位置に配置されている。

そして、本実施形態では、図３のステップＳ１０６において、補正部１５０は、信号処理部ごとに、当該信号処理部で処理した第１の画素の出力信号を、当該信号処理部で処理した第２の画素の出力信号を用いて、行方向及び列方向について補正する。この際、補正部１５０は、例えば、光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素のディジタル信号を、検出領域ごとに２次元の面状に最小二乗法で近似し補間する処理を行う。そして、この場合、補正部１５０は、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素のディジタル信号から、当該第１の画素の位置に該当する補間後の第２の画素のディジタル信号を減算する補正を行う。また、第２の実施形態においては、２次元の面状補間の際に、隣接する検出領域近傍の６個の光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素の出力信号が補間前後で変化しないように制約条件を設けてもよい。即ち、上述した２次元の面状の近似の前後で、隣接する検出領域の境界近傍における第２の画素の出力信号が変わらないこととしてもよい。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、より違和感の無い高画質の放射線画像を取得することができる。例えば、第２の実施形態によれば、オフセット信号に、２方向にシェーディングが生じた場合でも、光電変換素子１２１０１を含む第１の画素の出力信号に対して効果的にオフセット信号を補正することが可能となる。

なお、第２の実施形態の変形例として、図５に示すそれぞれの検出領域Ａ（２２１１）～Ｅ（２２１５）の上部及び下部に設けている光遮蔽素子１２１０２を含む第２の画素を、有効画素領域１２１の外部に第３の画素として配置してもよい。そして、この変形例では、補正部１５０は、信号処理部ごとに、当該信号処理部で処理した有効画素領域１２１内の第２の画素の出力信号と当該信号処理部で処理した有効画素領域１２１外の第３の画素の出力信号とを用いて、上述した補正を行う形態を採りうる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。

なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００：放射線撮影装置、１１０：放射線照射部、１１１：放射線発生部、１１２：コリメータ、１２０：放射線検出部、１２１：有効画素領域、１２２：行選択部、１２３：信号変換器、１３０：撮影条件設定部、１４０：撮影制御部、１５０：補正部、１６０：表示部、１２１１～１２１５：検出領域、１２３１～１２３５：信号処理部、１２１０１：光電変換素子、１２１０２：光遮蔽素子、１２３１１～１２３５１：増幅器、１２３１２～１２３５２：ＡＤ変換器、Ｐ：被写体

Claims (17)

1. 複数の検出領域を有する画素行列であって、放射線を入射させて第１の出力信号を得るための第１の画素と前記放射線を遮蔽して第２の出力信号を得るための第２の画素とを含む複数の画素が２次元行列状に設けられた画素行列と、
   前記複数の検出領域に対応して設けられた複数の信号処理部であって、対応する検出領域内の複数の第１の画素から得られる複数の第１の出力信号を処理して且つ対応する検出領域内の複数の第２の画素から得られる複数の第２の出力信号を処理する複数の信号処理部と、
   各々の信号処理部で得られる前記複数の第１の出力信号を、同一の信号処理部で得られる前記複数の第２の出力信号に基づく補正値で補正する補正部と、を有し、
   前記補正値は、前記複数の第１の画素の各々の位置に応じた補正値であることを特徴とする放射線撮影装置。
2. 前記複数の信号処理部のそれぞれは、前記複数の第１の出力信号および前記複数の第２の出力信号を増幅する処理を行う増幅器を含み構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
3. 前記複数の信号処理部のそれぞれは、前記複数の第１の出力信号および前記複数の第２の出力信号を、アナログ信号からディジタル信号に変換する処理を行うＡＤ変換器を含み構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
4. 前記複数の第２の画素は、複数位置に点在する画素であって、
   前記補正値は、前記複数の第２の出力信号に基づき導出された所定位置における第２の出力信号の近似値であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
5. 前記補正部は、前記信号処理部で処理した前記複数の第１の出力信号を、前記近似値を用いて、前記画素行列の行方向および列方向について補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影装置。
6. 前記近似値は、前記複数の第２の出力信号を多項式近似して得られる値であることを特徴とする請求項４または５に記載の放射線撮影装置。
7. 前記検出領域の各々は、前記補正に用いる前記多項式近似の次数が異なる複数の分割領域を備えることを特徴とする請求項６に記載の放射線撮影装置。
8. 前記次数は、当該放射線撮影装置の熱特性に応じて定められたものであることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影装置。
9. 前記複数の検出領域における隣接する検出領域の境界近傍では、前記多項式近似の前後において前記第２の出力信号の値が変わらないことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
10. 前記補正部は、前記複数の第２の画素の出力信号を移動平均して前記近似値を求め、前記複数の第１の出力信号に対して前記近似値を用いて前記補正を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の放射線撮影装置。
11. 前記補正部は、前記複数の第２の出力信号を前記２次元行列の面状に近似した前記近似値を求め、前記複数の第１の出力信号に対して前記近似値を用いて前記補正を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の放射線撮影装置。
12. 前記複数の検出領域における隣接する検出領域の境界近傍では、前記近似値の前後において前記第２の出力信号の値が変わらないことを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮影装置。
13. 前記補正部は、読み出された時間の異なる前記第２の出力信号を複数平均して前記近似値を求め、前記複数の第１の出力信号に対して前記近似値を用いて前記補正を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の放射線撮影装置。
14. 前記画素行列の外部において、前記複数の検出領域に対応して設けられた第３の画素であって前記放射線を遮蔽して第３の出力信号を得るための第３の画素を更に設け、
    前記補正部は、各々の検出領域に対応する近似値および対応する信号処理部で得られる前記第３の出力信号を用いて、前記補正を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の放射線撮影装置。
15. 複数の検出領域を有する画素行列であって放射線を入射させて第１の出力信号を得るための第１の画素と前記放射線を遮蔽して第２の出力信号を得るための第２の画素とを含む複数の画素が２次元行列状に設けられた画素行列と、前記複数の検出領域に対応して設けられた複数の信号処理部であって対応する検出領域内の複数の第１の画素から得られる複数の第１の出力信号を処理して且つ対応する検出領域内の複数の第２の画素から得られる複数の第２の出力信号を処理する複数の信号処理部と、を含む放射線検出器を有する放射線撮影装置の制御装置であって、
    各々の信号処理部で得られる前記複数の第１の出力信号を、同一の信号処理部で得られる前記複数の第２の出力信号に基づく補正値で補正し、
    前記補正値は、前記複数の第１の画素の各々の位置に応じた補正値であることを特徴とする放射線撮影装置の制御装置。
16. 複数の検出領域を有する画素行列であって放射線を入射させて第１の出力信号を得るための第１の画素と前記放射線を遮蔽して第２の出力信号を得るための第２の画素とを含む複数の画素が２次元行列状に設けられた画素行列と、前記複数の検出領域に対応して設けられた複数の信号処理部と、を含む放射線検出器を有する放射線撮影装置の制御方法であって、
    各々の信号処理部を用いて、対応する検出領域内の複数の第１の画素から得られる複数の第１の出力信号を処理して且つ対応する検出領域内の複数の第２の画素から得られる複数の第２の出力信号を処理するステップと、
    各々の信号処理部で得られる前記複数の第１の出力信号を、同一の信号処理部で得られる前記複数の第２の出力信号に基づく補正値で補正するステップと、を有し、
    前記補正値は、前記複数の第１の画素の各々の位置に応じた補正値であることを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
17. 請求項１６に記載の放射線撮影装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images