JPH0772255A - 放射線検出器および画像信号処理方法 - Google Patents
放射線検出器および画像信号処理方法Info
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- JPH0772255A JPH0772255A JP5217306A JP21730693A JPH0772255A JP H0772255 A JPH0772255 A JP H0772255A JP 5217306 A JP5217306 A JP 5217306A JP 21730693 A JP21730693 A JP 21730693A JP H0772255 A JPH0772255 A JP H0772255A
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- radiation
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
- G01T1/20184—Detector read-out circuitry, e.g. for clearing of traps, compensating for traps or compensating for direct hits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体光検出器とシンチレータとからなる放射
線検出器から得られた画像信号を再生することにより得
られる画像の分解能を向上させ、Ｓ／Ｎの良好な画像が
得られるようにする。 【構成】 シンチレータ３と、シンチレータ３により変
換された可視光をそれぞれ検出してアナログ画像信号に
変換して出力する多数の固体光検出素子を有する固体光
検出器２とからなる放射線検出器１において、各固体光
検出素子から出力されたアナログ画像信号を所定数の固
体光検出素子からなる素子群毎に対数変換して出力する
各素子群毎に設けられた対数変換手段を設ける。各固体
光検出素子から出力された画像信号は対数変換手段によ
り対数変換され、対数変換された画像信号Ｓが放射線検
出器１から出力される。出力された画像信号ＳはＡ／Ｄ
変換手段７によりデジタル画像信号Ｓ′に変換され、画
像処理手段８において画像処理が施され、再生手段９に
おいて再生される。
線検出器から得られた画像信号を再生することにより得
られる画像の分解能を向上させ、Ｓ／Ｎの良好な画像が
得られるようにする。 【構成】 シンチレータ３と、シンチレータ３により変
換された可視光をそれぞれ検出してアナログ画像信号に
変換して出力する多数の固体光検出素子を有する固体光
検出器２とからなる放射線検出器１において、各固体光
検出素子から出力されたアナログ画像信号を所定数の固
体光検出素子からなる素子群毎に対数変換して出力する
各素子群毎に設けられた対数変換手段を設ける。各固体
光検出素子から出力された画像信号は対数変換手段によ
り対数変換され、対数変換された画像信号Ｓが放射線検
出器１から出力される。出力された画像信号ＳはＡ／Ｄ
変換手段７によりデジタル画像信号Ｓ′に変換され、画
像処理手段８において画像処理が施され、再生手段９に
おいて再生される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は放射線検出器、とくに詳
細には照射された放射線を画像信号に変換して出力する
放射線検出器および放射線検出器から読み出しされた画
像信号を処理する画像信号処理方法に関するものであ
る。
細には照射された放射線を画像信号に変換して出力する
放射線検出器および放射線検出器から読み出しされた画
像信号を処理する画像信号処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、医療診断を目的とする放射線
撮影の医療用放射線撮影、物質の被破壊検査等を目的と
する工業用放射線撮影等の種々の分野における放射線撮
影において、増感紙と放射線写真フイルムとを組合せた
いわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によ
れば、被写体を透過したＸ線等の放射線が増感紙に入射
すると，増感紙に含まれる蛍光体はこの放射線のエネル
ギーを吸収して蛍光（瞬時発光）を発する。この発光に
より、増感紙に密着させるように重ね合わされた放射線
写真フイルムが感光し、放射線写真フイルム上には放射
線画像が形成される。このようにして放射線画像は直接
に放射線フイルム上に可視化された画像として得ること
ができる。
撮影の医療用放射線撮影、物質の被破壊検査等を目的と
する工業用放射線撮影等の種々の分野における放射線撮
影において、増感紙と放射線写真フイルムとを組合せた
いわゆる放射線写真法が利用されている。この方法によ
れば、被写体を透過したＸ線等の放射線が増感紙に入射
すると，増感紙に含まれる蛍光体はこの放射線のエネル
ギーを吸収して蛍光（瞬時発光）を発する。この発光に
より、増感紙に密着させるように重ね合わされた放射線
写真フイルムが感光し、放射線写真フイルム上には放射
線画像が形成される。このようにして放射線画像は直接
に放射線フイルム上に可視化された画像として得ること
ができる。
【０００３】一方、放射線写真フイルムに記録された放
射線画像を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録する
ことが種々の分野で行われている。たとえば、後の画像
処理に適合するように設計されたガンマ値の低いフイル
ムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が記録され
たフイルムからＸ線画像を読み取って電気信号に変換
し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施した後コ
ピー写真等に可視像として再生することにより、コント
ラスト，シャープネス，粒状性等の画質性能の良好な再
生画像を得ることが行われている（特公昭61-5193 号公
報参照）。
射線画像を光電的に読み取って画像信号を得、この画像
信号に適切な画像処理を施した後、画像を再生記録する
ことが種々の分野で行われている。たとえば、後の画像
処理に適合するように設計されたガンマ値の低いフイル
ムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が記録され
たフイルムからＸ線画像を読み取って電気信号に変換
し、この電気信号（画像信号）に画像処理を施した後コ
ピー写真等に可視像として再生することにより、コント
ラスト，シャープネス，粒状性等の画質性能の良好な再
生画像を得ることが行われている（特公昭61-5193 号公
報参照）。
【０００４】また本願出願人により、放射線（Ｘ線，α
線，β線，γ線，電子線，紫外線等）を照射するとこの
放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の
励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽
発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、
人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート状の蓄積
性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー
光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られ
た輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この
画像データに基づき被写体の放射線画像を写真感光材料
等の記録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射
線画像記録再生システムがすでに提案されている（特開
昭55-12429号，同56-11395号，同55-163472 号，同56-1
04645 号，同55- 116340号等）。
線，β線，γ線，電子線，紫外線等）を照射するとこの
放射線エネルギーの一部が蓄積され、その後可視光等の
励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて輝尽
発光を示す蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、
人体等の被写体の放射線画像情報を一旦シート状の蓄積
性蛍光体に記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザー
光等の励起光で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られ
た輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得、この
画像データに基づき被写体の放射線画像を写真感光材料
等の記録材料、ＣＲＴ等に可視像として出力させる放射
線画像記録再生システムがすでに提案されている（特開
昭55-12429号，同56-11395号，同55-163472 号，同56-1
04645 号，同55- 116340号等）。
【０００５】このシステムは、従来の銀塩写真を用いる
放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域
にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有し
ている。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露
光量に対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光
の光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認め
られており、従って種々の撮影条件により放射線露光量
がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放
射される輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設
定して光電変換手段により読み取って電気信号に変換
し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、
ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像として出力さ
せることによって、放射線露光量の変動に影響されない
放射線画像を得ることができる。
放射線写真システムと比較して極めて広い放射線露出域
にわたって画像を記録しうるという実用的な利点を有し
ている。すなわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露
光量に対して蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光
の光量が極めて広い範囲にわたって比例することが認め
られており、従って種々の撮影条件により放射線露光量
がかなり大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放
射される輝尽発光光の光量を読取ゲインを適当な値に設
定して光電変換手段により読み取って電気信号に変換
し、この電気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、
ＣＲＴ等の表示装置に放射線画像を可視像として出力さ
せることによって、放射線露光量の変動に影響されない
放射線画像を得ることができる。
【０００６】しかしながら、このような放射線写真シス
テムにより放射線画像を得るためには、上述した放射線
画像を直接可視化する際に、撮影に用いる放射線写真フ
イルムと増感紙との感度領域を一致させて撮影を行う必
要がある。
テムにより放射線画像を得るためには、上述した放射線
画像を直接可視化する際に、撮影に用いる放射線写真フ
イルムと増感紙との感度領域を一致させて撮影を行う必
要がある。
【０００７】また、上述した放射線写真フイルム、蓄積
性蛍光体シートを用いて光電的に放射線画像を読み取る
システムにおいては、上述したように放射線画像に画像
処理をおこなって目的に応じた濃度およびコントラスト
を有するように調整したり、放射線画像を一旦電気信号
に変換しなければならず、そのための画像読取装置を用
いて読取り走査を行う必要があり、放射線画像を得るた
めの操作が煩雑なものとなり、放射線画像を得るまでの
時間がかかるものとなっている。
性蛍光体シートを用いて光電的に放射線画像を読み取る
システムにおいては、上述したように放射線画像に画像
処理をおこなって目的に応じた濃度およびコントラスト
を有するように調整したり、放射線画像を一旦電気信号
に変換しなければならず、そのための画像読取装置を用
いて読取り走査を行う必要があり、放射線画像を得るた
めの操作が煩雑なものとなり、放射線画像を得るまでの
時間がかかるものとなっている。
【０００８】そこで、従来のシステムにおける上記のよ
うな問題点を解決するために、放射線検出器が提案され
ている（例えば特開昭59-211263 号公報、特開平2-1640
67号公報、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ92/06501号、Signa
l,noise,and read out considerations in the develop
ment of amorphous silicon photodiode arraysfor rad
iotherapy and diagnostic x-ray imaging ，L.E.Anton
uk et.al ，University of Michigan，R.A.Street Xero
x，PARC，SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Image Phy
sics(1991) ，p.108-119 ）。
うな問題点を解決するために、放射線検出器が提案され
ている（例えば特開昭59-211263 号公報、特開平2-1640
67号公報、ＰＣＴ国際公開番号ＷＯ92/06501号、Signa
l,noise,and read out considerations in the develop
ment of amorphous silicon photodiode arraysfor rad
iotherapy and diagnostic x-ray imaging ，L.E.Anton
uk et.al ，University of Michigan，R.A.Street Xero
x，PARC，SPIE Vol.1443 Medical Imaging V;Image Phy
sics(1991) ，p.108-119 ）。
【０００９】この放射線検出器は、例えば厚さ3mm の石
英ガラスからなる基板にアモルファス半導体膜を挟んで
透明導電膜と導電膜とからなるマトリクス状に配された
複数の固体光検出素子および互いに直交するようにマト
リクス状にパターン形成されり複数の信号線と走査線と
から構成されている固体光検出器に、放射線を可視光に
変換するシンチレータを積層することにより構成されて
なるものである。
英ガラスからなる基板にアモルファス半導体膜を挟んで
透明導電膜と導電膜とからなるマトリクス状に配された
複数の固体光検出素子および互いに直交するようにマト
リクス状にパターン形成されり複数の信号線と走査線と
から構成されている固体光検出器に、放射線を可視光に
変換するシンチレータを積層することにより構成されて
なるものである。
【００１０】この放射線検出器をシンチレータが放射線
入射側の面を向くように配置し、放射線検出器に被写体
を透過した放射線を照射することにより、放射線がシン
チレータに直接入射して可視光に変換され、この変換さ
れた可視光が各固体光検出素子の光電変換部により検出
されて放射線画像情報を担持するアナログ画像信号に光
電変換される。このアナログ画像信号は、処理効率の向
上のために、所定数の固体光検出素子からなる複数の素
子群毎にＡ／Ｄ変換されてデジタル画像信号とされ、さ
らに対数変換されて所定の画像処理がなされた後にＣＲ
Ｔ等の再生手段により再生される。このような放射線検
出器を用いることにより、被写体の放射線画像を煩雑な
操作を行うことなく直ちに再生することができ、直ちに
リアルタイムで放射線画像を得ることができ、上述した
放射線写真システムの欠点を解消することができる。
入射側の面を向くように配置し、放射線検出器に被写体
を透過した放射線を照射することにより、放射線がシン
チレータに直接入射して可視光に変換され、この変換さ
れた可視光が各固体光検出素子の光電変換部により検出
されて放射線画像情報を担持するアナログ画像信号に光
電変換される。このアナログ画像信号は、処理効率の向
上のために、所定数の固体光検出素子からなる複数の素
子群毎にＡ／Ｄ変換されてデジタル画像信号とされ、さ
らに対数変換されて所定の画像処理がなされた後にＣＲ
Ｔ等の再生手段により再生される。このような放射線検
出器を用いることにより、被写体の放射線画像を煩雑な
操作を行うことなく直ちに再生することができ、直ちに
リアルタイムで放射線画像を得ることができ、上述した
放射線写真システムの欠点を解消することができる。
【００１１】一方、上述した放射線検出器において、シ
ンチレータを除去し、直接放射線を検出するタイプのも
のも提案されている。例えば、(i) 放射線の透過方向の
厚さが通常のものより10倍程度厚く設定された固体光検
出器（MATERIAL PARAMETERS IN THICK HYDROGENATED AM
ORPHOUS SILICON RADIATION DETECTORS,Lawrence Berke
ley Laboratory.University ofCalifornia,Berkeley.CA
94720 Xerox Parc.Palo Alto.CA 94304) 、あるいは、
(ii)放射線の透過方向に、金属板を介して２つ以上積層
された固体光検出器(Metal/Amorphous Silicon Multila
yer Radiation Detectors,IEE TRANSACTIONS ONNUCLEAR
SCIENCE.VOL.36.NO.2.APRIL 1989) 、あるいは、(iii)
ＣｄＴｅ等の半導体放射線検出器（特開平1-216290号
公報）等が提案されている。このような放射線検出器は
シンチレータを介すことなく直接に放射線を検出して電
気信号等に変換して出力するものであり、上述したシン
チレータを用いた放射線検出器と同様に上述した従来の
システムの欠点を解消することができる。
ンチレータを除去し、直接放射線を検出するタイプのも
のも提案されている。例えば、(i) 放射線の透過方向の
厚さが通常のものより10倍程度厚く設定された固体光検
出器（MATERIAL PARAMETERS IN THICK HYDROGENATED AM
ORPHOUS SILICON RADIATION DETECTORS,Lawrence Berke
ley Laboratory.University ofCalifornia,Berkeley.CA
94720 Xerox Parc.Palo Alto.CA 94304) 、あるいは、
(ii)放射線の透過方向に、金属板を介して２つ以上積層
された固体光検出器(Metal/Amorphous Silicon Multila
yer Radiation Detectors,IEE TRANSACTIONS ONNUCLEAR
SCIENCE.VOL.36.NO.2.APRIL 1989) 、あるいは、(iii)
ＣｄＴｅ等の半導体放射線検出器（特開平1-216290号
公報）等が提案されている。このような放射線検出器は
シンチレータを介すことなく直接に放射線を検出して電
気信号等に変換して出力するものであり、上述したシン
チレータを用いた放射線検出器と同様に上述した従来の
システムの欠点を解消することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た放射線検出器においては、出力されたアナログ画像信
号をデジタル画像信号に変換した後に対数変換を行うも
のであるため、医療用画像等入射した放射線エネルギー
の対数に比例した画像濃度を得るような用途において、
デジタル変換を行う際に発生する量子化ノイズが対数変
換されることにより増大してしまい放射線の低エネルギ
ー側の分解能が低くなってしまうものであった。
た放射線検出器においては、出力されたアナログ画像信
号をデジタル画像信号に変換した後に対数変換を行うも
のであるため、医療用画像等入射した放射線エネルギー
の対数に比例した画像濃度を得るような用途において、
デジタル変換を行う際に発生する量子化ノイズが対数変
換されることにより増大してしまい放射線の低エネルギ
ー側の分解能が低くなってしまうものであった。
【００１３】また、上述した放射線検出器から出力され
た画像信号を処理する場合、放射線検出器とは別の信号
処理手段により行っていたため、放射線検出器から処理
手段に画像信号が送られる間にノイズが混入し、再生画
像のＳ／Ｎが低下するという問題もあった。
た画像信号を処理する場合、放射線検出器とは別の信号
処理手段により行っていたため、放射線検出器から処理
手段に画像信号が送られる間にノイズが混入し、再生画
像のＳ／Ｎが低下するという問題もあった。
【００１４】本発明は上記事情に鑑み、得られる画像の
分解能が高く、Ｓ／Ｎの良好な画像を得ることができる
放射線検出器および放射線検出器から出力された画像信
号を処理する方法を提供することを目的とするものであ
る。
分解能が高く、Ｓ／Ｎの良好な画像を得ることができる
放射線検出器および放射線検出器から出力された画像信
号を処理する方法を提供することを目的とするものであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明による放射線検出
器は、画像情報を担持する放射線を検出して全体として
該画像情報を担持するアナログ画像信号に変換して出力
する１または２次元状に配された多数の固体光検出素子
を有する放射線検出器において、該各固体光検出素子か
ら出力されたアナログ画像信号を所定数の前記固体光検
出素子からなる素子群毎に対数変換して出力する該各素
子群毎に設けられた対数変換手段を有することを特徴と
するものである。
器は、画像情報を担持する放射線を検出して全体として
該画像情報を担持するアナログ画像信号に変換して出力
する１または２次元状に配された多数の固体光検出素子
を有する放射線検出器において、該各固体光検出素子か
ら出力されたアナログ画像信号を所定数の前記固体光検
出素子からなる素子群毎に対数変換して出力する該各素
子群毎に設けられた対数変換手段を有することを特徴と
するものである。
【００１６】ここで、放射線検出器とは前述したような
画像情報を担持する放射線を可視光に変換するシンチレ
ータとシンチレータの各部により変換された可視光を検
出して画像情報を担持する画像信号に光電変換して出力
する固体光検出器とを積層させたもの、およびシンチレ
ータを配することなく直接放射線を検出して画像信号を
出力するもののいずれをも含むものである。
画像情報を担持する放射線を可視光に変換するシンチレ
ータとシンチレータの各部により変換された可視光を検
出して画像情報を担持する画像信号に光電変換して出力
する固体光検出器とを積層させたもの、およびシンチレ
ータを配することなく直接放射線を検出して画像信号を
出力するもののいずれをも含むものである。
【００１７】また、固体光検出素子が検出する「光」と
は、シンチレータにより変換された可視光のみならず、
素子に直接照射される放射線をも含むものである。
は、シンチレータにより変換された可視光のみならず、
素子に直接照射される放射線をも含むものである。
【００１８】さらに、放射線が検出されている状態と
は、「放射線検出器に放射線が照射されている」状態を
も含むものである。
は、「放射線検出器に放射線が照射されている」状態を
も含むものである。
【００１９】さらに、所定数の固体光検出素子からなる
素子群とは、放射線検出器を構成する複数の固体光検出
素子のうちの所定数の固体光検出素子のみではなく、放
射線検出器を構成する全ての固体光検出素子をも含むも
のとする。
素子群とは、放射線検出器を構成する複数の固体光検出
素子のうちの所定数の固体光検出素子のみではなく、放
射線検出器を構成する全ての固体光検出素子をも含むも
のとする。
【００２０】また、本発明による画像処理方法は、画像
情報を担持する放射線を検出して全体として該画像情報
を担持するアナログ画像信号に変換して出力する１また
は２次元状に配された多数の固体光検出素子を有する放
射線検出器から出力された前記アナログ画像信号を処理
するための画像信号処理方法において、該放射線検出器
から出力された前記アナログ画像信号を所定数の前記固
体光検出素子からなる素子群毎に対数変換し、該対数変
換されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し
て出力することを特徴とするものである。
情報を担持する放射線を検出して全体として該画像情報
を担持するアナログ画像信号に変換して出力する１また
は２次元状に配された多数の固体光検出素子を有する放
射線検出器から出力された前記アナログ画像信号を処理
するための画像信号処理方法において、該放射線検出器
から出力された前記アナログ画像信号を所定数の前記固
体光検出素子からなる素子群毎に対数変換し、該対数変
換されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換し
て出力することを特徴とするものである。
【００２１】
【作用および効果】本発明による放射線検出器は、アナ
ログ画像信号を対数変換する手段を有するため、各固体
光検出素子から出力されたアナログ画像信号は直ちに対
数変換され、対数変換された画像信号が放射線検出器か
ら出力されることとなる。これにより、対数変換される
までに信号にノイズが混入することによる再生画像のダ
イナミックレンジおよびＳ／Ｎの低下を防止することが
できる。
ログ画像信号を対数変換する手段を有するため、各固体
光検出素子から出力されたアナログ画像信号は直ちに対
数変換され、対数変換された画像信号が放射線検出器か
ら出力されることとなる。これにより、対数変換される
までに信号にノイズが混入することによる再生画像のダ
イナミックレンジおよびＳ／Ｎの低下を防止することが
できる。
【００２２】また、本発明による放射線検出器から出力
された画像信号の処理方法は、放射線検出器から出力さ
れたアナログ画像信号を対数変換した後にデジタル変換
するようにしたため、医療用画像等入射した放射線エネ
ルギーの対数に比例した画像濃度を得るような用途にお
いて、デジタル変換によって発生する量子化ノイズが対
数変換を行うことによって増大することを防ぐことがで
き、これにより放射線の低エネルギー側の分解能の低下
を防止し、画質の良好な画像を得ることができる。
された画像信号の処理方法は、放射線検出器から出力さ
れたアナログ画像信号を対数変換した後にデジタル変換
するようにしたため、医療用画像等入射した放射線エネ
ルギーの対数に比例した画像濃度を得るような用途にお
いて、デジタル変換によって発生する量子化ノイズが対
数変換を行うことによって増大することを防ぐことがで
き、これにより放射線の低エネルギー側の分解能の低下
を防止し、画質の良好な画像を得ることができる。
【００２３】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。
説明する。
【００２４】図１は本発明による放射線検出器の実施例
を用いた画像信号読出システムを表す図である。図１に
示すように、本発明による放射線検出器１は、照射され
た放射線を可視光に変換するシンチレータ３と、このシ
ンチレータ３により変換された可視光を検出し、この可
視光を被写体の放射線画像を担持する画像信号に光電変
換する固体光検出器２とからなるものである。
を用いた画像信号読出システムを表す図である。図１に
示すように、本発明による放射線検出器１は、照射され
た放射線を可視光に変換するシンチレータ３と、このシ
ンチレータ３により変換された可視光を検出し、この可
視光を被写体の放射線画像を担持する画像信号に光電変
換する固体光検出器２とからなるものである。
【００２５】この固体光検出器２は、図２に示すように
可視光をアナログ画像信号に光電変換する光電変換部18
とこの光電変換部18により変換された画像信号を一時的
に蓄電する転送部19とからなる固体光検出素子25を２次
元状に複数配してなる固体光検出素子群10からなり、さ
らにこの固体光検出素子群10を図３に示すように２次元
状にＮ個配してなるものである。また、素子群10には、
各固体光検出素子25の図の縦方向に並ぶ一列の固体光検
出素子25から出力される画像信号を増幅するためのアン
プ20が設けられており、さらにこれらのアンプ20には各
固体光検出素子25から出力されたアナログ画像信号を対
数変換する対数変換手段21が設けられている。
可視光をアナログ画像信号に光電変換する光電変換部18
とこの光電変換部18により変換された画像信号を一時的
に蓄電する転送部19とからなる固体光検出素子25を２次
元状に複数配してなる固体光検出素子群10からなり、さ
らにこの固体光検出素子群10を図３に示すように２次元
状にＮ個配してなるものである。また、素子群10には、
各固体光検出素子25の図の縦方向に並ぶ一列の固体光検
出素子25から出力される画像信号を増幅するためのアン
プ20が設けられており、さらにこれらのアンプ20には各
固体光検出素子25から出力されたアナログ画像信号を対
数変換する対数変換手段21が設けられている。
【００２６】なお、各固体光検出素子25は図２に示すよ
うに信号線22a ，走査線22b により接続されており、信
号線22a は図２の垂直方向に延在してマルチプレクサ24
および各固体光検出素子25と接続されている。一方、走
査線22b は図２の水平方向に延在して走査パルス発生器
23および各固体光検出素子25の転送部19と接続されてい
る。
うに信号線22a ，走査線22b により接続されており、信
号線22a は図２の垂直方向に延在してマルチプレクサ24
および各固体光検出素子25と接続されている。一方、走
査線22b は図２の水平方向に延在して走査パルス発生器
23および各固体光検出素子25の転送部19と接続されてい
る。
【００２７】ここで、固体光検出素子25の詳細について
説明する。図４は固体光検出素子25の詳細を表す図であ
る。図４に示すように固体光検出素子25は、樹脂シート
からなる基板11の上にパターン成形した導電膜からなる
信号線12A ，12B があり、アモルファスシリコン13と透
明電極14とからなる光電変換部18としてのフォトダイオ
ード15、アモルファスシリコン16およびアモルファスシ
リコン16内に設けられた転送電極16A(ゲート）からなる
転送部19としての薄膜トランジスタ17により構成されて
なるものである。ここで信号線12B はドレインであり、
前述した信号線22a と接続されており、転送電極16A は
走査線22b と接続されている。そしてこのように構成さ
れた固体光検出素子25を２次元状に複数配置することに
より固体光検出素子群10が構成され、この素子群10をさ
らに複数配置することにより固体光検出器２が構成さ
れ、この固体光検出器２をＧｄ2 Ｏ2 Ｓ，ＣｓＩ等の蛍
光体からなるシンチレータ３と積層させることにより放
射線検出器１が構成されているものである。
説明する。図４は固体光検出素子25の詳細を表す図であ
る。図４に示すように固体光検出素子25は、樹脂シート
からなる基板11の上にパターン成形した導電膜からなる
信号線12A ，12B があり、アモルファスシリコン13と透
明電極14とからなる光電変換部18としてのフォトダイオ
ード15、アモルファスシリコン16およびアモルファスシ
リコン16内に設けられた転送電極16A(ゲート）からなる
転送部19としての薄膜トランジスタ17により構成されて
なるものである。ここで信号線12B はドレインであり、
前述した信号線22a と接続されており、転送電極16A は
走査線22b と接続されている。そしてこのように構成さ
れた固体光検出素子25を２次元状に複数配置することに
より固体光検出素子群10が構成され、この素子群10をさ
らに複数配置することにより固体光検出器２が構成さ
れ、この固体光検出器２をＧｄ2 Ｏ2 Ｓ，ＣｓＩ等の蛍
光体からなるシンチレータ３と積層させることにより放
射線検出器１が構成されているものである。
【００２８】次いで本発明による画像信号読出システム
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【００２９】図１に示すように、Ｘ線源４より発せられ
たＸ線５は被写体６に照射され、被写体６を透過する。
被写体６を透過したＸ線５は放射線検出器１に照射され
る。放射線検出器１に照射されたＸ線５はシンチレータ
３に照射され可視光に変換される。変換された可視光は
固体光検出器２を構成する各固体光検出素子25の光電変
換部18としてのフォトダイオード15により受光され、こ
のフォトダイオード１５において信号電荷が発生する。
このようにして、各固体光検出素子２５において可視光
の発光輝度、すなわち入射した放射線の強度に比例した
信号電荷が発生する。
たＸ線５は被写体６に照射され、被写体６を透過する。
被写体６を透過したＸ線５は放射線検出器１に照射され
る。放射線検出器１に照射されたＸ線５はシンチレータ
３に照射され可視光に変換される。変換された可視光は
固体光検出器２を構成する各固体光検出素子25の光電変
換部18としてのフォトダイオード15により受光され、こ
のフォトダイオード１５において信号電荷が発生する。
このようにして、各固体光検出素子２５において可視光
の発光輝度、すなわち入射した放射線の強度に比例した
信号電荷が発生する。
【００３０】次いで、走査パルス発生器23から最上列の
各固体光検出素子25に転送パルスが送られ、最上列の各
固体光検出素子25の転送部19のスイッチは「入」状態
（固体光検出素子25の転送電極16A に電圧がかかり、信
号線12A ，12B 間を電流が流れる状態）となる。すなわ
ち、フォトダイオード15で発生した信号電荷は転送部19
としての薄膜トランジスタ17を通じて転送される。これ
により、最上列の各固体光検出素子25の信号電荷はマル
チプレクサ24に同時に送られる。マルチプレクサ24から
は各固体光検出素子25毎のアナログ電気信号（画像信
号）が時系列的に取り出され、アンプ20により増幅され
て対数変換手段21に入力される。
各固体光検出素子25に転送パルスが送られ、最上列の各
固体光検出素子25の転送部19のスイッチは「入」状態
（固体光検出素子25の転送電極16A に電圧がかかり、信
号線12A ，12B 間を電流が流れる状態）となる。すなわ
ち、フォトダイオード15で発生した信号電荷は転送部19
としての薄膜トランジスタ17を通じて転送される。これ
により、最上列の各固体光検出素子25の信号電荷はマル
チプレクサ24に同時に送られる。マルチプレクサ24から
は各固体光検出素子25毎のアナログ電気信号（画像信
号）が時系列的に取り出され、アンプ20により増幅され
て対数変換手段21に入力される。
【００３１】対数変換手段21においては、入力されたア
ナログ画像信号が対数変換され、この対数変換された画
像信号Ｓが放射線検出器１から出力される。
ナログ画像信号が対数変換され、この対数変換された画
像信号Ｓが放射線検出器１から出力される。
【００３２】このようにして、最上列から最下列へと順
次、各列に走査パルス発生器23から転送パルスが送ら
れ、各列の各固体光検出素子25からのアナログ画像信号
が対数変換手段21に入力され、対数変換された画像信号
Ｓが放射線検出器１から時系列的に出力される。
次、各列に走査パルス発生器23から転送パルスが送ら
れ、各列の各固体光検出素子25からのアナログ画像信号
が対数変換手段21に入力され、対数変換された画像信号
Ｓが放射線検出器１から時系列的に出力される。
【００３３】この処理が図３に示すＮ個の素子群10毎に
なされ、各素子群10から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ
変換手段７に入力されてデジタル画像信号Ｓ′に変換さ
れ、そしてこのように変換された画像信号Ｓ′は画像処
理手段８により画像処理がなされ、さらに再生手段９に
入力されて可視像として再生される。
なされ、各素子群10から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ
変換手段７に入力されてデジタル画像信号Ｓ′に変換さ
れ、そしてこのように変換された画像信号Ｓ′は画像処
理手段８により画像処理がなされ、さらに再生手段９に
入力されて可視像として再生される。
【００３４】このように、本発明による放射線検出器
は、アナログ画像信号を対数変換する手段を有するた
め、各固体光検出素子から出力されたアナログ画像信号
は直ちに対数変換され、対数変換された画像信号が放射
線検出器から出力されることとなる。これにより、対数
変換されるまでに信号にノイズが混入することによる再
生画像のダイナミックレンジおよびＳ／Ｎの低下を防止
することができる。
は、アナログ画像信号を対数変換する手段を有するた
め、各固体光検出素子から出力されたアナログ画像信号
は直ちに対数変換され、対数変換された画像信号が放射
線検出器から出力されることとなる。これにより、対数
変換されるまでに信号にノイズが混入することによる再
生画像のダイナミックレンジおよびＳ／Ｎの低下を防止
することができる。
【００３５】なお、再生手段８としては、ＣＲＴ等の電
子的に表示するもの、ＣＲＴ等に表示された放射線画像
をビデオプリンタ等に記録するものなど種々のものを採
用することができる。また、被写体６の放射線画像は磁
気テープ、光ディスク等に記録保存するようにしてもよ
い。
子的に表示するもの、ＣＲＴ等に表示された放射線画像
をビデオプリンタ等に記録するものなど種々のものを採
用することができる。また、被写体６の放射線画像は磁
気テープ、光ディスク等に記録保存するようにしてもよ
い。
【００３６】次いで本発明の画像信号処理方法について
説明する。
説明する。
【００３７】図５は本発明による画像信号処理方法を説
明するための図である。なお図５においては図１に示す
画像信号読出しシステムと同一構成の部分については参
照番号に「′」を付して示し、ここでは詳細な説明は省
略する。
明するための図である。なお図５においては図１に示す
画像信号読出しシステムと同一構成の部分については参
照番号に「′」を付して示し、ここでは詳細な説明は省
略する。
【００３８】図５に示すように、本発明による画像信号
処理方法を実施するためのシステムにおいては、図１に
示す実施例と同様に、Ｘ線源４′より発せられたＸ線
５′は被写体６′に照射され、被写体６′を透過する。
被写体６′を透過したＸ線５′は放射線検出器１′に照
射される。放射線検出器１′に照射されたＸ線５′はシ
ンチレータ３′に照射され可視光に変換される。変換さ
れた可視光は固体光検出器２′を構成する各固体光検出
素子により受光されて光電変換され、可視光の発光輝
度、すなわち入射した放射線の強度に比例したアナログ
画像信号が出力される。
処理方法を実施するためのシステムにおいては、図１に
示す実施例と同様に、Ｘ線源４′より発せられたＸ線
５′は被写体６′に照射され、被写体６′を透過する。
被写体６′を透過したＸ線５′は放射線検出器１′に照
射される。放射線検出器１′に照射されたＸ線５′はシ
ンチレータ３′に照射され可視光に変換される。変換さ
れた可視光は固体光検出器２′を構成する各固体光検出
素子により受光されて光電変換され、可視光の発光輝
度、すなわち入射した放射線の強度に比例したアナログ
画像信号が出力される。
【００３９】このようにして放射線検出器１′から出力
された画像信号Ｓは、図５に示す対数変換手段29に入力
されて対数変換され、対数変換された画像信号ＳはＡ／
Ｄ変換手段７′に入力されてデジタル画像信号Ｓ′に変
換され、変換された画像信号Ｓは、画像処理手段８′に
入力され、各固体光検出素子毎に加算され、さらに加算
された画像信号Ｓ′は再生手段９′に入力されて可視像
として再生される。
された画像信号Ｓは、図５に示す対数変換手段29に入力
されて対数変換され、対数変換された画像信号ＳはＡ／
Ｄ変換手段７′に入力されてデジタル画像信号Ｓ′に変
換され、変換された画像信号Ｓは、画像処理手段８′に
入力され、各固体光検出素子毎に加算され、さらに加算
された画像信号Ｓ′は再生手段９′に入力されて可視像
として再生される。
【００４０】このように、放射線検出器１′から出力さ
れた画像信号Ｓを対数変換した後にＡ／Ｄ変換すること
により、Ａ／Ｄ変換により発生する量子化ノイズが対数
変換を行うことにより増大することが防止され、Ｓ／Ｎ
の良好な高画質の再生画像を得ることができる。
れた画像信号Ｓを対数変換した後にＡ／Ｄ変換すること
により、Ａ／Ｄ変換により発生する量子化ノイズが対数
変換を行うことにより増大することが防止され、Ｓ／Ｎ
の良好な高画質の再生画像を得ることができる。
【００４１】なお、上述した図１に示した放射線検出器
を用いた実施例においては、所定数の固体光検出素子か
らなる素子群から出力された画像信号を１つのＡ／Ｄ変
換手段に入力してＡ／Ｄ変換を行うようにしているが、
各素子群ごとにＡ／Ｄ変換を行うようにしてもよいもの
である。また、上述した図５に示した画像処理方法の実
施例においては、放射線検出器から出力された画像信号
を１つの対数変換手段に入力して対数変換を行うように
しているが、放射線検出器を固体光検出器を構成する固
体光検出素子を素子群毎に分割し、各素子群毎に対数変
換手段、Ａ／Ｄ変換手段を設けるようにしてもよい。
を用いた実施例においては、所定数の固体光検出素子か
らなる素子群から出力された画像信号を１つのＡ／Ｄ変
換手段に入力してＡ／Ｄ変換を行うようにしているが、
各素子群ごとにＡ／Ｄ変換を行うようにしてもよいもの
である。また、上述した図５に示した画像処理方法の実
施例においては、放射線検出器から出力された画像信号
を１つの対数変換手段に入力して対数変換を行うように
しているが、放射線検出器を固体光検出器を構成する固
体光検出素子を素子群毎に分割し、各素子群毎に対数変
換手段、Ａ／Ｄ変換手段を設けるようにしてもよい。
【００４２】また、上述した実施例においては、半導体
層としてアモルファスシリコン層を用いているが、これ
に限定されるものではなく、いかなる半導体層を用いる
ようにしてもよいものである。
層としてアモルファスシリコン層を用いているが、これ
に限定されるものではなく、いかなる半導体層を用いる
ようにしてもよいものである。
【００４３】さらに、上述した実施例においては、シン
チレータと固体光検出器との組み合わせからなる放射線
検出器を用いているが、とくにこれに限定されるもので
はなく、例えば、前述した特開平1-216290号公報等に開
示されているような、シンチレータを介することなく放
射線を直接検出して画像信号に光電変換して出力するタ
イプの放射線検出器を用いてもよいものである。
チレータと固体光検出器との組み合わせからなる放射線
検出器を用いているが、とくにこれに限定されるもので
はなく、例えば、前述した特開平1-216290号公報等に開
示されているような、シンチレータを介することなく放
射線を直接検出して画像信号に光電変換して出力するタ
イプの放射線検出器を用いてもよいものである。
【００４４】また、上述した実施例においては、複数の
固体光検出素子を所定数の固体光検出素子群に分割し、
各素子群毎に対数変換手段を設けて画像信号の対数変換
を行うようにしているが、複数の固体光検出素子を素子
群毎に分割することなく、１つの対数変換手段により全
ての固体光検出素子から出力される画像信号を対数変換
するようにしてもよい。
固体光検出素子を所定数の固体光検出素子群に分割し、
各素子群毎に対数変換手段を設けて画像信号の対数変換
を行うようにしているが、複数の固体光検出素子を素子
群毎に分割することなく、１つの対数変換手段により全
ての固体光検出素子から出力される画像信号を対数変換
するようにしてもよい。
【００４５】さらに、上述した実施例においては、固体
光検出素子を２次元状に配することにより固体光検出器
を構成しているが、これに限定されるものではなく、直
線状に配置した固体光検出素子により固体光検出器を構
成するようにしてもよいものである。
光検出素子を２次元状に配することにより固体光検出器
を構成しているが、これに限定されるものではなく、直
線状に配置した固体光検出素子により固体光検出器を構
成するようにしてもよいものである。
【００４６】また、上述した実施例においては、本発明
による放射線検出器および画像信号処理方法は、被写体
を透過して照射された放射線を検出することによって被
写体の放射線画像を得るために用いられているが、これ
に限定されるものではなく、例えば、被検体自身から発
せられる放射線を検出することにより被検体の放射線画
像を得るいわゆるオートラジオグラフィーにも適用でき
るものである。
による放射線検出器および画像信号処理方法は、被写体
を透過して照射された放射線を検出することによって被
写体の放射線画像を得るために用いられているが、これ
に限定されるものではなく、例えば、被検体自身から発
せられる放射線を検出することにより被検体の放射線画
像を得るいわゆるオートラジオグラフィーにも適用でき
るものである。
【図１】本発明による放射線検出器の実施例を用いた画
像信号読み出しシステムを表す図
像信号読み出しシステムを表す図
【図２】所定数の固体光検出素子からなる固体光検出素
子群を表す図
子群を表す図
【図３】複数個の固体光検出素子群を２次元状に配する
ことにより固体光検出器が構成されている状態を表す図
ことにより固体光検出器が構成されている状態を表す図
【図４】固体光検出素子の詳細を表す断面図
【図５】本発明による放射線検出器を用いた画像信号読
出システムの動作を説明するための図
出システムの動作を説明するための図
１，１′ 放射線検出器 ２，２′ 固体光検出器 ３，３′ シンチレータ ４，４′ Ｘ線源 ５，５′ Ｘ線 ６，６′ 被写体 ７，７′ Ａ／Ｄ変換手段 ８，８′ 情報処理手段 ９，９′ 再生手段 21，27 対数変換手段 25 固体光検出素子 Ｓ，Ｓ′ 画像信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０４Ｎ 5/32
Claims (2)
- 【請求項１】 画像情報を担持する放射線を検出して全
体として該画像情報を担持するアナログ画像信号に変換
して出力する１または２次元状に配された多数の固体光
検出素子を有する放射線検出器において、 該各固体光検出素子から出力されたアナログ画像信号を
所定数の前記固体光検出素子からなる素子群毎に対数変
換して出力する該各素子群毎に設けられた対数変換手段
を有することを特徴とする放射線検出器。 - 【請求項２】 画像情報を担持する放射線を検出して全
体として該画像情報を担持するアナログ画像信号に変換
して出力する１または２次元状に配された多数の固体光
検出素子を有する放射線検出器から出力された前記アナ
ログ画像信号を処理するための画像信号処理方法におい
て、 該放射線検出器から出力された前記アナログ画像信号を
所定数の前記固体光検出素子からなる素子群毎に対数変
換し、 該対数変換されたアナログ画像信号をデジタル画像信号
に変換して出力することを特徴とする画像信号処理方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217306A JPH0772255A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 放射線検出器および画像信号処理方法 |
| US08/299,602 US5548122A (en) | 1993-09-01 | 1994-09-01 | Radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5217306A JPH0772255A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 放射線検出器および画像信号処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772255A true JPH0772255A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16702089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5217306A Pending JPH0772255A (ja) | 1993-09-01 | 1993-09-01 | 放射線検出器および画像信号処理方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5548122A (ja) |
| JP (1) | JPH0772255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188386A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-07-04 | Sharp Corp | 二次元画像検出器の製造方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69628858T2 (de) * | 1996-11-24 | 2004-05-06 | Ge Medical Systems Israel, Ltd. | Festkörper-gammakamera |
| US6362482B1 (en) * | 1997-09-16 | 2002-03-26 | Advanced Scientific Concepts, Inc. | High data rate smart sensor technology |
| JP5016746B2 (ja) * | 2000-07-28 | 2012-09-05 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及びその駆動方法 |
| DE10136756C2 (de) * | 2001-07-27 | 2003-07-31 | Siemens Ag | Röntgendiagnostikeinrichtung mit einem flexiblen Festkörper-Röntgendetektor |
| JP2003050280A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Konica Corp | 放射線画像検出器 |
| JP4247017B2 (ja) * | 2003-03-10 | 2009-04-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出器の製造方法 |
| US7884662B1 (en) * | 2009-09-17 | 2011-02-08 | Himax Technologies Limited | Multi-channel integrator |
| CN102045059B (zh) * | 2009-10-22 | 2013-03-20 | 奇景光电股份有限公司 | 多通道积分器 |
| JP6077787B2 (ja) * | 2012-08-22 | 2017-02-08 | キヤノン株式会社 | 放射線撮像装置及び放射線撮像システム |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1583868A (en) * | 1976-08-28 | 1981-02-04 | Emi Ltd | Radiography |
| JPH0682858B2 (ja) * | 1983-05-16 | 1994-10-19 | 富士写真フイルム株式会社 | 放射線像検出方法 |
| JPH01216290A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Shimadzu Corp | 半導体放射線位置検出器とその製造方法 |
| JPH02164067A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-25 | Fujitsu Ltd | Ｘ線画像センサ |
| US5138642A (en) * | 1989-03-02 | 1992-08-11 | Innovative Imaging Systems, Inc. | Detector imaging arrangement for an industrial CT device |
| US4996413A (en) * | 1990-02-27 | 1991-02-26 | General Electric Company | Apparatus and method for reading data from an image detector |
| US5187369A (en) * | 1990-10-01 | 1993-02-16 | General Electric Company | High sensitivity, high resolution, solid state x-ray imaging device with barrier layer |
| US5241576A (en) * | 1991-12-23 | 1993-08-31 | General Electric Company | Segmented detector containing sub-elements for separate measuring of a fan beam |
| US5245191A (en) * | 1992-04-14 | 1993-09-14 | The Board Of Regents Of The University Of Arizona | Semiconductor sensor for gamma-ray tomographic imaging system |
-
1993
- 1993-09-01 JP JP5217306A patent/JPH0772255A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-01 US US08/299,602 patent/US5548122A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000188386A (ja) * | 1998-09-29 | 2000-07-04 | Sharp Corp | 二次元画像検出器の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5548122A (en) | 1996-08-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020625 |