JPWO2007096968A1 - 放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法 - Google Patents

Abstract

この発明の放射線撮像装置は、再帰的演算処理を行う際には、放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めるように構成されているので、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われず、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、放射線検出信号から時間遅れ分を除去することができる。

Description

この発明は、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段から所定のサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように構成されている医用もしくは工業用の放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法に係り、特に、放射線検出手段から取り出された放射線検出信号から放射線検出手段に起因する時間遅れ分を除去するための技術に関する。

放射線撮像装置の代表的な装置のひとつである医用Ｘ線診断装置において、最近、Ｘ線管によるＸ線照射に伴って生じる被検体のＸ線透過像を検出するＸ線検出器として、半導体等を利用した極めて多数個のＸ線検出素子をＸ線検出面に縦横に配列したフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）が用いられている。

すなわち、Ｘ線診断装置では、Ｘ線管による被検体への放射線照射に伴ってＦＰＤからサンプリング時間間隔で取り出されるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号に基づいて、サンプリング時間間隔毎の被検体のＸ線透過像に対応するＸ線画像が得られる構成がとられている。ＦＰＤを用いた場合、従来から用いられているイメージインテンシファイアなどに比べて、軽量で、かつ、複雑な検出歪みが発生しないので、装置構造面や画像処理面で有利となる。

しかしながら、ＦＰＤを用いた場合、ＦＰＤに起因する時間遅れによる悪影響がＸ線画像に現れるという問題がある。具体的には、ＦＰＤからＸ線検出信号を取り出すサンプリング時間間隔が短い場合、取り出し切れない信号の残りが時間遅れ分として次のＸ線検出信号に加わる。そのため、ＦＰＤから１秒間に３０回のサンプリング時間間隔で画像１枚分のＸ線検出信号を取り出してＸ線画像を作成して動画表示する場合、時間遅れ分が前の画面に残像として現れ、画像のダブリを生じる、結果、動画像がボヤける等の不都合が生じる。

このＦＰＤの時間遅れ問題に対し、米国特許明細書第５２４９１２３号では、コンピュータ断層画像（ＣＴ画像）の取得の場合において、ＦＰＤからサンプリング時間間隔Δｔで取り出される放射線検出信号から時間遅れ分を演算処理で除去する技術が提案されている。

すなわち、前記米国特許明細書では、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を時間遅れ分が幾つかの指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、放射線検出信号ｙ_k から時間遅れ分を除去した遅れ除去放射線検出信号ｘ_k とする演算処理を次式によって行っている。

ｘ_k =[ｙ_k-Σ_n=1 ^N[α_n ・[1-exp(Ｔ_n )]・exp(Ｔ_n )・Ｓ_nk ]]／Σ_n=1 ^Nβ_n
ここで、Ｔ_n ＝−Δｔ／τ_n ，Ｓ_nk＝ｘ_k-1 ＋exp(Ｔ_n )・Ｓ_n(k-1)，
β_n ＝α_n ・[1−exp(Ｔ_n )]
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n ：指数関数ｎの強度
τ_n ：指数関数ｎの減衰時定数
しかしながら、発明者らが上記米国特許明細書が提案する演算処理技術を適用実施してみたところでは、時間遅れに起因するアーティファクトが回避されず、かつ、まともなＸ線画像も得られないという結果しか得られず、ＦＰＤの時間遅れは解消されないことが確認された（特許文献１）。

そこで、発明者は、特開２００４−２４２７４１号公報の手法を先に提案している。この手法によれば、このＦＰＤの時間遅れに対して、次の再帰式ａ〜ｃにより、ＦＰＤのインパルス応答に起因する時間遅れを除去している。

Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［α_n ・〔１−exp(Ｔ_n ) 〕・exp(Ｔ_n )・Ｓ_nk］…ａ
Ｔ_n ＝−Δｔ／τ_n …ｂ
Ｓ_nk＝Ｘ_k-1 ＋exp(Ｔ_n )・Ｓ_n(k-1)…ｃ
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した遅れ除去放射線検出信号
Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
exp ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n ：指数関数ｎの強度
τ_n ：指数関数ｎの減衰時定数
Ｓ_n0＝０
Ｘ₀ ＝０
この再帰式的演算では、ＦＰＤのインパルス応答係数である、Ｎ，α_n，τ_n を事前に求めておき、それを固定した状態で放射線検出信号Ｙ_k を式ａ〜ｃに適用し、その結果、時間遅れ分を除去したＸ_k を算出することになる（特許文献２）。なお、上述した時間遅れ分を除去する補正は、「ラグ補正」とも呼ばれている。

上述した特許文献２の手法以外にも、バックライトを用いて時間遅れ分の長時定数成分の低減を図る技術がある（例えば、特許文献３参照）。

米国特許第５２４９１２３号（明細書中の数式および図面） 特開２００４−２４２７４１号公報（明細書中の数式および図面） 特開平９−９１５３号公報（第３−８頁、図１）

しかしながら、例えば１７インチサイズのＦＰＤは、縦横が3072×3072画素であり、上述した特許文献２の手法では、再帰的演算処理のための計算量が膨大になる。そこで、動画の透視撮影の場合には、画素を加算するビニング動作を行って計算量を減らす対策を行っている。例えば、縦横をともに2×2画素を１つにまとめるビニング動作では、ビニング動作によって画素数が１／４に減って計算量を１／４に減らすことができる。また、縦が４画素で横が２画素の4×2画素を１つにまとめるビニング動作では、ビニング動作によって画素数が１／８に減って計算量を１／８に減らすことができる。

しかし、一方でコストを抑える必要から上述した特許文献３のバックライトを削除すると、時間遅れ分の時定数成分（「ラグ成分」とも呼ばれている）量が増大する。この対策として、ラグ補正に用いる時間遅れ分の時定数成分の数を増やすことが考えられる。しかし、成分の数を増やすと、計算量が増大してしまう。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、計算量を低減させて、放射線検出手段から取り出された放射線検出信号から放射線検出手段に起因する放射線検出信号の時間遅れを除去することができる放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法を提供することを目的とする。

この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、この発明の放射線撮像装置は、放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段から放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出す信号サンプリング手段とを備え、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段からサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように前記装置は構成されており、前記装置は、さらに、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する時間遅れ除去手段と、前記放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、前記再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分する画素群区分手段とを備え、前記時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とするものである。

この発明の放射線撮像装置では、放射線照射手段による被検体への照射線に伴って放射線検出手段から所定のサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を、単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、時間遅れ除去手段が除去する。各放射線検出信号から時間遅れ分を除去する際には、再帰的演算処理により行う。この再帰的演算処理を行う際には、以下のように行う。すなわち、放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、画素群区分手段は、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して、得られた補正後放射線検出信号から放射線画像が取得される。

このように、この発明の放射線撮像装置によれば、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われないので、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、放射線検出信号から時間遅れ分を除去することができる。

また、この発明の放射線検出信号処理方法は、被検体を照射して検出された放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出し、サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去し、その際には、放射線を検出して前記放射線検出信号を出力する放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、前記再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とするものである。

この発明の放射線検出信号処理方法によれば、再帰的演算処理を行う際には、放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることで、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われない。したがって、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、放射線検出信号から時間遅れ分を除去することができる。また、再帰的演算処理を行う箇所を減らすので、従来の装置構成を大きく変えることなしに計算量を減らすことができて、より多くの時定数成分を用いた、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正を行うことができるという効果をも奏する。

上述したこれら放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法の一例は、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のライン以外のラインとして設定することである。このように設定することでラインに関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに分けることができる。

なお、放射線検出手段が、各々の画素にそれぞれ対応した複数の放射線検出素子が２次元状に配列されて構成されているとともに、前記放射線検出素子のスイッチング制御を行う複数のゲートバスラインが各々の放射線検出素子に接続され、前記放射線検出信号を放射線検出素子から読み出すデータバスラインが前記ゲートバスラインに直交して各々の放射線検出素子に接続されて構成されているときには、上述したラインの一例について以下のように設定することが可能である。

すなわち、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスラインとして設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のデータバスライン以外のデータバスラインとして設定することが可能である。このように設定することでデータバスラインに関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに分けることができる。また、データバスラインの延びている方向が読み出し方向に沿っているので、読み出しの時点で所定のデータバスラインに容易に区分することができる。

このようなデータバスラインの一例について、さらに以下のように分けることが可能である。すなわち、隣接するデータバスライン毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けることが可能である。

上述したこれら放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法の他の一例は、再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることである。このように、再帰的演算処理を行わない箇所において時間遅れ分を除去することで、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正の効果を、再帰的演算処理が行われた箇所と同等に得ることができ、その効果が損なわれ難い。

このように、再帰的演算処理を行わない箇所において時間遅れ分を除去する場合の一例は、再帰的演算結果に基づいた値が、再帰的演算結果に基づく統計量である。このような統計量を用いて時間遅れ分を除去することで、再帰的演算処理を行わない箇所でも、信頼性がより高い補正後放射線検出信号を取得することができる。また、上述した統計量の一例は、再帰的演算処理結果の平均値である。また、このような平均値を用いる一例として、以下のようなものがある。

すなわち、前記再帰的演算処理を行う箇所では放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
exp ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n：指数関数ｎの強度
τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求め、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、前記再帰的演算処理結果を前記式Ａ中のΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］として、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることである。

この発明に係る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法によれば、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われないので、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、放射線検出信号から時間遅れ分を除去することができる。

実施例のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例装置に用いられているＦＰＤの構成を示す平面図である。 実施例装置によるＸ線撮影の実行時のＸ線検出信号のサンプリング状況を示す模式図である。 断面視したＦＰＤの等価回路である。 平面視したＦＰＤの等価回路である。 実施例でのＸ線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。 実施例でのＸ線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。 隣接するデータバスライン毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けたときの模式図である。 放射線入射状況に対応した時間遅れ状況を示す図である。 撮影のラグ（時間遅れ分）が透視に重なった時間遅れ状況を示す図である。

符号の説明

１ … Ｘ線管
２ … ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）
３ … Ａ／Ｄ変換器
１１ … 時間遅れ除去部
１２ … 画素群区分部
２２ … Ｘ線検出素子
２６ … ゲートバスライン
２９ … データバスライン
Ｍ … 被検体

ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、再帰的演算処理を行う箇所（ＦＰＤのデータバスライン）と再帰的演算処理を行わない箇所（ＦＰＤのデータバスライン）とに区分する画素群区分手段を備え、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求めることで、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われず、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去するという目的を実現した。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。図１は、実施例に係るＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。

Ｘ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管１と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）２と、ＦＰＤ２からＸ線検出信号を所定のサンプリング時間間隔Δｔでディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器３と、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるＸ線検出信号に基づいてＸ線画像を作成する検出信号処理部４と、検出信号処理部４で取得されたＸ線画像を表示する画像モニタ５とを備えている。つまり、被検体ＭへのＸ線照射に伴ってＡ／Ｄ変換器３でＦＰＤ２から取り出されるＸ線検出信号に基づいてＸ線画像が得られるように本実施例装置は構成されており、取得されたＸ線画像が画像モニタ５の画面に映し出される。以下、本実施例装置の各部構成を具体的に説明する。Ｘ線管１は、この発明における放射線照射手段に相当し、ＦＰＤ２は、この発明における放射線検出手段に相当し、Ａ／Ｄ変換器３は、この発明における信号サンプリング手段に相当する。また、Ｘ線検出信号は、この発明における放射線検出信号に相当し、Ｘ線画像は、この発明における放射線画像に相当する。

被検体Ｍを挟んでＸ線管１とＦＰＤ２とを対向配置する。具体的には、Ｘ線撮影の際にＸ線照射制御部６の制御を受けながら、Ｘ線管１は被検体Ｍにコーンビーム状のＸ線を照射すると同時に、Ｘ線照射に伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像がＦＰＤ２のＸ線検出面に投影されるように、Ｘ線管１およびＦＰＤ２を対向配置する。

Ｘ線管移動機構７およびＸ線検出器移動機構８によってＸ線管１およびＦＰＤ２が被検体Ｍに沿って往復移動可能になるようにそれぞれを構成する。また、Ｘ線管１およびＦＰＤ２の移動に際しては、Ｘ線管移動機構７およびＸ線検出器移動機構８が照射検出系移動制御部９の制御を受けてＸ線の照射中心がＦＰＤ２のＸ線検出面の中心に常に一致する状態が保たれるようにし、Ｘ線管１とＦＰＤ２との対向配置を維持したままで一緒に移動させる。Ｘ線管１およびＦＰＤ２が移動するにつれて被検体ＭへのＸ線照射位置が変化することにより撮影位置が移動する。

ＦＰＤ２は、図２に示すように、被検体Ｍからの透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面に多数のＸ線検出素子２２が被検体Ｍの体軸方向Ｘと体側方向Ｙに沿って縦横に配列されて構成されている。例えば、縦１７インチ×横１７インチ程の広さのＸ線検出面にＸ線検出素子２２が縦３０７２×横３０７２のマトリックスで縦横に配列されている。ＦＰＤ２の各Ｘ線検出素子２２が検出信号処理部４で作成されるＸ線画像の各画素と対応関係にあり、ＦＰＤ２から取り出されたＸ線検出信号に基づいてＸ線検出面に投影された透過Ｘ線像に対応するＸ線画像が検出信号処理部４で作成される。Ｘ線検出素子２２は、この発明における放射線検出素子に相当する。

Ａ／Ｄ変換器３は、Ｘ線画像１枚分ずつのＸ線検出信号をサンプリング時間間隔Δｔで連続的に取り出して、後段のメモリ部１０でＸ線画像作成用のＸ線検出信号を記憶し、Ｘ線検出信号のサンプリング動作（取り出し）をＸ線照射の以前に開始するように構成されている。

すなわち、図３に示すように、サンプリング時間間隔Δｔで、その時点の透過Ｘ線像についての全Ｘ線検出信号が収集されてメモリ部１０に次々に格納される。Ｘ線を照射する以前のＡ／Ｄ変換器３によるＸ線検出信号の取り出し開始は、オペレータの手動操作によって行われる構成でもよいし、Ｘ線照射指示操作等と連動して自動的に行われる構成でもよい。

ＦＰＤ２のより具体的な構成について説明する。ＦＰＤ２は、図４に示すように、ガラス基板２１と、ガラス基板２１上に形成された薄膜トランジスタＴＦＴとから構成されている。薄膜トランジスタＴＦＴについては、図４、図５に示すように、上述した多数個のＸ線検出素子２２が形成されており、キャリア収集電極２３ごとにＸ線検出素子２２が互いに分離形成されている。Ｘ線検出素子２２はスイッチング素子として機能する。

図４に示すようにキャリア収集電極２３の上にはＸ線感応型半導体２４が積層形成されており、図４、図５に示すようにキャリア収集電極２３はＸ線検出素子２２のソースＳに接続されている。ゲートドライバ２５からは複数本のゲートバスライン２６が接続されているとともに、各ゲートバスライン２６はＸ線検出素子２２のゲートＧに接続されている。一方、図５に示すように、電荷信号を収集して１つに出力するマルチプレクサ２７には増幅器２８を介して複数本のデータバスライン２９が接続されているとともに、図４、図５に示すように各データバスライン２９はＸ線検出素子２２のドレインＤに接続されている。

図示を省略する共通電極にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートバスライン２６の電圧を印加（または０Ｖに）することでＸ線検出素子１１のゲートがＯＮされて、キャリア収集電極２３は、検出面側で入射したＸ線からＸ線感応型半導体２４を介して変換された電荷信号（キャリア）を、Ｘ線検出素子２２のソースＳとドレインＤとを介してデータバスライン２９に読み出す。なお、Ｘ線検出素子２２がＯＮされるまでは、電荷信号はキャパシタ（図示省略）で暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン２９に読み出された電荷信号を増幅器２８で増幅して、マルチプレクサ２７で１つの電荷信号にまとめて出力する。出力された電荷信号を上述したＡ／Ｄ変換器３でディジタル化してＸ線検出信号として出力する。つまり、ゲートバスライン２６はＸ線検出素子２２のスイッチング制御を行い、データバスライン２９はＸ線検出信号（アナログ状態では電荷信号）をＸ線検出素子２２から読み出す。

以上をまとめると、ＦＰＤ２は、各々の画素にそれぞれ対応した複数のＸ線検出素子２２が２次元状に配列されて構成されているとともに、Ｘ線検出素子２２のスイッチング制御を行う複数のゲートバスライン２６が各々のＸ線検出素子２２に接続され、Ｘ線検出信号をＸ線検出素子２２から読み出すデータバスライン２９がゲートバスライン２６に直交して各々のＸ線検出素子２２に接続されて構成されている。ゲートバスライン２６は、この発明におけるゲートバスラインに相当し、データバスライン２９は、この発明におけるデータバスラインに相当する。

また、本実施例のＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、再帰的演算処理により各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号を算出する時間遅れ除去部１１と、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分する画素群区分部１２とを備えている。時間遅れ除去部１１は、この発明における時間遅れ除去手段に相当し、画素群区分部１２は、この発明における画素群区分手段に相当する。

時間遅れ分は、ＦＰＤ２からサンプリング時間間隔で取り出される各Ｘ線検出信号に含まれている。その時間遅れ分を減衰時定数が異なる単数または複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして上述した再帰的演算処理を行って、各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する。

その際には、ＦＰＤ２のＸ線検出素子２２の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、上述した再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに画素群区分部１２は区分し、時間遅れ除去部１１は、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求める。

本実施例では、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分するのに、図８に示すように、隣接するデータバスライン２９毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けている。図８では、再帰的演算処理を行うデータバスライン２９を斜線のハッチングで示すとともに、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９を空白で示している。なお、再帰的演算処理を行うデータバスライン２９を偶数番目に設定した場合には、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９は奇数番目に設定され、逆に再帰的演算処理を行うデータバスライン２９を奇数番目に設定した場合には、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９は偶数番目に設定される。再帰的演算処理を行う／行わないデータバスライン２９の設定については、奇数／偶数に限定されない。

本実施例では、時間遅れ除去部１１は、再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求める。上述したように、隣接するデータバスライン２９毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けている。したがって、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われたデータバスライン２９の好ましい例は、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９（図８の空白部分）を両隣で挟んだ２つのデータバスライン２９（図８の斜線のハッチング部分）である。したがって、本実施例では、先に図８の斜線のハッチング部分のデータバスライン２９で再帰的演算処理を行って、時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求めてから、その再帰的演算結果に基づいた値を用いて、図８の空白部分のデータバスライン２９で（再帰的演算処理を行わずに）時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求める。

なお、本実施例では、再帰的演算結果に基づいた値として、再帰的演算結果に基づく統計量を例に採って説明する。さらに、再帰的演算結果に基づく統計量として、再帰的演算処理結果の平均値を例に採って説明する。再帰的演算処理結果の平均値については、後述する。

一方、本実施例では、再起的演算処理のための初期値を決定するには、再帰的演算処理の基点時に残留しているラグ信号値に基づいて行う。ここで、再帰的演算処理の基点時とは、先頭フレームにおけるＸ線非照射時（ｋ＝０）のことを示し、再帰的演算処理の基点時に残留しているラグ信号値とは、そのＸ線非照射時に残留しているラグ信号値Ｙ₀を示す。そして、決定された初期値に基づく再帰的演算処理によって、時間遅れ除去部１１は（ただし再帰的演算処理を行うデータバスライン２９について）時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求める。

ＦＰＤ２の場合、図９に示すように、各時刻でのＸ線検出信号には、過去のＸ線照射に対応する信号が時間遅れ分（図９中の斜線部分を参照）として含まれる。この時間遅れ分を時間遅れ除去部１１で除去して時間遅れのない補正後Ｘ線検出信号にする。この補正後Ｘ線検出信号に基づいて、Ｘ線検出面に投影された透過Ｘ線像に対応するＸ線画像を検出信号処理部４が作成する。

具体的に時間遅れ除去部１１は、各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を、次式Ａ〜Ｃを利用して行う。

Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出されたＸ線検出信号
Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号
Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
exp ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
α_n：指数関数ｎの強度
τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
つまり、式Ａの右辺の第２項以降、すなわち式Ｃでの『Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝が時間遅れ分に該当するので、本実施例装置では、時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k が式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって速やかに求められる。

ここで、再帰的演算処理の基点時、すなわち先頭フレームにおけるＸ線非照射時は、ｋ＝０のときであり、再帰的演算処理を行う際にｋ＝０のときのＸ_k，Ｓ_nk、すなわち初期値を次式Ｄのように決定する。

Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値
例えば、図１０に示すように、時間ｔ０〜ｔ１での撮影のラグが透視に重なると、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時（図１０ではｋ＝０を参照）であっても、時間ｔ０〜ｔ１での撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）が存在する。すなわち、Ｘ線非照射時であってもＸ線検出信号Ｙ_kの初期値Ｙ₀は０でない。

そこで、式Ｄのように、Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀（Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値）によって再帰的演算処理のための初期値を設定して、式Ｄにより決定された初期値での条件で、式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号Ｘ_kを求める。

以上の式Ａ〜Ｄに関する説明は、再帰的演算処理を行うデータバスライン２９についてであったが、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９については、以下のようにして時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求める。すなわち、再帰的演算処理を行うデータバスライン２９で行われた再帰的演算処理結果を式Ａ中のΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］として、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９を両隣で挟んだ２つのデータバスライン２９におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求める。すなわち、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９では補正後Ｘ線検出信号を求めるのに、式Ａ中の第２項のΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の代わりに、上述した両隣の２つのデータバスライン２９におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値が式Ａ中の第２項として用いられる。そして、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９では式Ｂ〜Ｄを用いない。

なお、本実施例装置では、Ａ／Ｄ変換器３や、検出信号処理部４、Ｘ線照射制御部６や照射検出系移動制御部９、時間遅れ除去部１１、画素群区分部１２は、操作部１３から入力される指示やデータあるいはＸ線撮影の進行に従って主制御部１４から送出される各種命令にしたがって制御・処理を実行する。

次に、上述の本実施例装置を用いてＸ線撮影を実行する場合について、図面を参照しながら具体的に説明する。図６は実施例でのＸ線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、ここでの撮影は、図１０に示すような過去の撮影や、今回の透視あるいは撮影も含む。

〔ステップＳ１〕Ｘ線未照射の状態でＡ／Ｄ変換器３がサンプリング時間間隔Δｔ（＝１／３０秒）でＦＰＤ２からＸ線照射前のＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k を取り出す。取り出されたＸ線検出信号をメモリ部１０に記憶する。

〔ステップＳ２〕オペレータの設定によりＸ線が連続ないし断続的に被検体Ｍに照射されるのと並行して、サンプリング時間間隔ΔｔでＡ／Ｄ変換器３によるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k の取り出しとメモリ部１０への記憶とを続ける。

〔ステップＳ３〕Ｘ線照射が終了すれば次のステップＳ４に進み、Ｘ線照射が終了していなければステップＳ２に戻る。

〔ステップＳ４〕メモリ部１０から１回のサンプリングで収集したＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k を読み出す。

このＸ線検出信号の読み出しを、データバスライン２９の並んでいる方向に順次に行う場合には、各データバスライン２９毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分ける。

〔ステップＳ５〕再帰的演算演算処理を行うデータバスライン２９では、時間遅れ除去部１１が式Ａ〜Ｃによる再帰的演算処理を行い、各Ｘ線検出信号Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k 、すなわち、画素値を求める。

再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９では、時間遅れ除去部１１が両隣の２つのデータバスライン２９におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値を用いて、各Ｘ線検出信号Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k （画素値）を求める。

〔ステップＳ６〕再帰的演算演算処理を行うデータバスライン２９および再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９を併せて、検出信号処理部４が１回のサンプリング分（Ｘ線画像１枚分）の補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k に基づいてＸ線画像を作成する。

〔ステップＳ７〕作成したＸ線画像を画像モニタ５に表示する。

〔ステップＳ８〕メモリ部１０に未処理のＸ線検出信号Ｙ_k が残っていれば、ステップＳ４に戻り、未処理のＸ線検出信号が残っていなければ、Ｘ線撮影を終了する。

なお、本実施例装置では、Ｘ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ_k に対する時間遅れ除去部１１による補正後Ｘ線検出信号Ｘ_k の算出および検出信号処理部４によるＸ線画像の作成をサンプリング時間間隔Δｔ（＝１／３０秒）で行う。すなわち、１秒間にＸ線画像を３０枚程度のスピードで次々と作成し、作成されたＸ線画像を連続表示することができるように構成する。したがって、Ｘ線画像の動画表示が可能になる。

次に、図６におけるステップＳ５の時間遅れ除去部１１による再帰的演算処理のプロセスについて、図７のフローチャートを用いて説明する。図７は実施例でのＸ線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。

先ず、図８の斜線のハッチング部分のデータバスライン２９で再帰的演算処理を行って、時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求めて（ステップＴ１〜Ｔ７）から、その再帰的演算結果に基づいた値（ここでは、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９を両隣で挟んだ２つのデータバスライン２９におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値）を用いて、図８の空白部分のデータバスライン２９で時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求める（ステップＴ８，Ｔ９）。

〔ステップＴ１〕図８の斜線のハッチング部分のデータバスライン２９で再帰的演算処理を行う。

〔ステップＴ２〕過去の撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）を収集する。具体的には、先頭フレームにおいてＡ／Ｄ変換器３がＦＰＤ２から残留ラグによるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ₀ を取り出す。このＸ線検出信号Ｙ₀は、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値Ｙ₀でもある。

〔ステップＴ３〕ｋ＝０とセットして、式ＡのＸ₀ ＝０を初期値としてセットする。一方、ステップＴ２で取得されたラグ信号値Ｙ₀を式Ｄに代入することで式ＣのＳ_n0を求める。ここで、ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合γ_nを、式Ｅの条件を満たすように設定するのが好ましい。

すなわち、
Σ_n=1 ^N ［γ_n］≦１，０≦γ_n…Ｅ
但し，Σ_n=1 ^N ［γ_n］：成分ｎの残留割合γ_nの総和
の条件を満たすように設定するのが好ましい。

成分ｎの残留割合γ_nの総和が１を超えると時間遅れ分が過剰に除去され、逆に成分ｎの残留割合γ_nの総和が負の値の場合には時間遅れ分が逆に加算される恐れがある。そこで、成分ｎの残留割合γ_nの総和を０以上１以下にして、残留割合γ_nを０以上にすることで、時間遅れ分を過不足なく除去することができる。式Ｅについては、次式Ｅ´のようにしてもよいし、次式Ｅ´´のようにしてもよい。

すなわち、式Ｅが次式Ｅ´の場合には、式Ｅは、
Σ_n=1 ^N ［γ_n］＝１…Ｅ´
の条件を満たすとともに、各々の残留割合γ_nを式Ｆ、
γ₁＝γ₂＝…＝γ_n＝…＝γ_N-1＝γ_N…Ｆ
の条件を満たすように設定する。

式Ｅ´に式Ｆを代入することで、Ｎ・γ_N＝１となる。したがって、各々の残留割合γ_nはγ_N＝１／Ｎとなり、各々の残留割合γ_nは（インパルス応答を構成する時定数が異なる）指数関数の個数Ｎで均等に分配される。このことから、γ_N＝１／Ｎを式ＤのＳ_n0＝γ_n・Ｙ₀に代入することで、式Ｄは次式Ｄ´で表される。

すなわち、式Ｄは
Ｓ_n0＝Ｙ₀／Ｎ…Ｄ´
で表される。指数関数の数が３個（Ｎ＝３）の場合は、Ｓ₁₀，Ｓ₂₀，Ｓ₃₀を式ＤにしたがってＹ₀／３に全てセットする。

また、式Ｅが次式Ｅ´´の場合には、式Ｅは、
Σ_n=1 ^N ［γ_n］＜１…Ｅ´´
の条件を満たすとともに、ある減衰時定数τ_mの成分ｍでの残留割合γ_M、それ以外の残留割合γ_Nを式Ｇ、
０＜γ_M＜１，γ_N＝０…Ｇ
の条件を満たすように設定する。指数関数の数が３個（Ｎ＝３）で、減衰時定数τ₂の成分２での残留割合γ₂が０＜γ₂＜１を満たし（例えばγ₂＝０．１）、かつそれ以外の残留割合がγ₁＝γ₃＝０を満たす場合には、Ｓ₁₀，，Ｓ₃₀を式Ｇにしたがって０にセットするとともに、Ｓ₂₀を式Ｇにしたがってγ₂・Ｙ₀（例えばγ₂＝０．１）にセットする。

〔ステップＴ４〕式Ａ，Ｃでｋ＝１とセットする。式Ｃ、つまりＳ_n1＝exp(Ｔ₁) ・｛α₁・〔１−exp(Ｔ₁) 〕・exp(Ｔ₁)・Ｓ_n0 ｝にしたがってＳ₁₁，Ｓ₂₁，Ｓ₃₁を求め、さらに求められたＳ₁₁，Ｓ₂₁，Ｓ₃₁とＸ線検出信号Ｙ₁とを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘ₁を算出する。

〔ステップＴ５〕式Ａ，Ｃでｋを１だけ増加（ｋ＝ｋ＋１）した後、続いて式Ｃに１時点前のＸ_k-1 を代入してＳ_1k，Ｓ_2k，Ｓ_3kを求め、さらに求められたＳ_1k，Ｓ_2k，Ｓ_3kとＸ線検出信号Ｙ_kとを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘ_kを算出する。

〔ステップＴ６〕未処理のＸ線検出信号Ｙ_k があれば、ステップＴ５に戻り、未処理のＸ線検出信号Ｙ_k がなければ、次のステップＴ７に進む。

〔ステップＴ７〕１回のサンプリング分（Ｘ線画像１枚分）の補正後除去Ｘ線検出信号Ｘ_k を算出し、再帰的演算処理を行うデータバスライン２９（図８の斜線のハッチング部分）において、１回の撮影分についての再帰的演算処理が終了となる。

〔ステップＴ８〕次に、図８の空白部分のデータバスライン２９で再帰的演算処理を行わずに処理を行う。

〔ステップＴ９〕すなわち、各々のｋ（＝１，２，…）ごとに、両隣の２つのデータバスライン２９におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値を式Ａ中の第２項として用いて、Ｘ線検出信号Ｙ_kを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘ_kを算出する。ステップＴ６と同様に、未処理のＸ線検出信号Ｙ_k があるまでこのステップＴ９を行い、未処理のＸ線検出信号Ｙ_k がなければ、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９（図８の空白部分）において、１回の撮影分についての処理が終了となる。

以上のように、本実施例のＸ線透視撮影装置によれば、再帰的演算処理を行わない箇所（本実施例では図８の空白部分のデータバスライン２９）では少なくとも再帰的演算処理が行われないので、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去することができる。また、再帰的演算処理を行う箇所を減らすので、従来の装置構成を大きく変えることなしに計算量を減らすことができて、より多くの時定数成分を用いた、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正を行うことができるという効果をも奏する。また、本実施例の場合には、長期ラグの合格基準を緩和しても、計算量を減らした状態で、ＦＰＤ２の歩留まりを向上させることができる。

本実施例では、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のライン（本実施例では図８の空白部分のデータバスライン２９）として設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のライン以外のライン（本実施例では図８の斜線のハッチング部分のデータバスライン２９）として設定している。このように設定することでライン（ここではデータバスライン２９）に関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに分けることができる。

より具体的には、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスライン２９（本実施例では図８の空白部分のデータバスライン２９）として設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のデータバスライン２９以外のデータバスライン２９（本実施例では図８の斜線のハッチング部分のデータバスライン２９）として設定している。このように設定することでデータバスライン２９に関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに分けることができる。また、データバスライン２９の延びている方向が読み出し方向に沿っているので、読み出しの時点（本実施例ではステップＳ４）で所定のデータバスライン２９に容易に区分することができる。なお、本実施例では、隣接するデータバスライン２９毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けている。

一方で、本実施例では、再帰的演算処理を行わない箇所（本実施例では図８の空白部分のデータバスライン２９）では、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所（本実施例では図８の空白部分のデータバスライン２９の両隣の図８の斜線のハッチング部分の２つのデータバスライン２９）における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求めている。このように、再帰的演算処理を行わない箇所において時間遅れ分を除去することで、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正の効果を、再帰的演算処理が行われた箇所と同等に得ることができ、その効果が損なわれ難い。

より具体的には、再帰的演算結果に基づいた値が、再帰的演算結果に基づく統計量（ここでは平均値）である。このような統計量を用いて時間遅れ分を除去することで、再帰的演算処理を行わない箇所でも、信頼性がより高い補正後Ｘ線検出信号を取得することができる。

この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、放射線検出手段がＦＰＤであったが、この発明は、ＦＰＤ以外のＸ線検出信号の時間遅れが生じる放射線検出手段を用いた構成の装置にも用いることができる。

（２）上述した実施例装置はＸ線透視撮影装置であったが、この発明はＸ線ＣＴ装置のようにＸ線透視撮影装置以外のものにも適用することができる。

（３）上述した実施例装置は医用装置であったが、この発明は、医用に限らず、非破壊検査機器などの工業用装置にも適用することができる。

（４）上述した実施例装置は、放射線としてＸ線を用いる装置であったが、この発明は、Ｘ線に限らず、Ｘ線以外の放射線（例えばγ線）を用いる装置にも適用することができる。

（５）上述した実施例では、初期値を式Ｄにより決定したが、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に、図１０に示すような時間ｔ０〜ｔ１での撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）が存在しなければ、式ＡのＸ₀ ＝０，式ＣのＳ_n0＝０をＸ線照射前の初期値として全てセットしてもよい。

（６）上述した実施例では、式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号を求めたが、特許文献２（特開２００４−２４２７４１号公報）の手法でも述べたように、式ａ〜ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去してもよい。

（７）上述した実施例では、隣接するデータバスライン２９毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けたが、例えば３以上の連続的に隣接する複数本のデータバスライン２９については再帰的演算処理を行い、これらに隣接する１本のデータバスライン２９についてのみ再帰的演算処理を行わないというように、再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に繰り返してもよい。また、例えば、２以上の連続的に隣接する複数本のデータバスライン２９については再帰的演算処理を行い、これらに隣接する２以上の複数本のデータバスライン２９について再帰的演算処理を行わないようにしてもよい。このように、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスライン２９として設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のデータバスライン２９以外のデータバスライン２９として設定するのであれば、各々のデータバスライン２９の設定については、特に限定されない。

（８）上述した実施例では、隣接するデータバスライン２９毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けたが、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のライン以外のラインとして設定するのであれば、データバスライン２９以外の種類のラインについても適用することができ、そのラインの種類については特に限定されない。また、必ずしもラインでなくてよく、例えば、ブロックごとに再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分してもよい。

（９）上述した実施例では、再帰的演算処理を行わない箇所で、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去するのに、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９（図８の空白部分）を両隣で挟んだ２つのデータバスライン２９（図８の斜線のハッチング部分）における再帰的演算結果に基づいた値を用いて行ったが、再帰的演算処理を行わないデータバスライン２９に近い順で、再帰的演算処理が行われたデータバスライン２９を３つ以上選択して、これらのデータバスライン２９における再帰的演算結果に基づいた値を用いて行ってもよい。

（１０）上述した実施例では、再帰的演算結果に基づいた値として、再帰的演算結果に基づく統計量（実施例では平均値）を例に採って説明したが、統計量に限定されず、例えば再帰的演算結果に１未満の係数を掛けたものを、再帰的演算結果に基づいた値として用いてもよい。

（１１）上述した実施例では、再帰的演算結果に基づく統計量の一例は平均値であったが、通常用いられる統計量であれば、平均値に限定されず、例えば再帰的演算結果の中央値、再帰的演算結果の最頻値、再帰的演算結果の加重平均値であってもよい。

以上のように、この発明は、フラットパネル型Ｘ線検出器（ＦＰＤ）を備えた放射線撮像装置に適している。

Claims (16)

1. 放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段から放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出す信号サンプリング手段とを備え、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段からサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように前記装置は構成されており、前記装置は、さらに、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する時間遅れ除去手段と、前記放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、前記再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分する画素群区分手段とを備え、前記時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、前記画素群区分手段は、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のライン以外のラインとして設定することを特徴とする放射線撮像装置。
3. 請求項２に記載の放射線撮像装置において、前記放射線検出手段は、各々の画素にそれぞれ対応した複数の放射線検出素子が２次元状に配列されて構成されているとともに、前記放射線検出素子のスイッチング制御を行う複数のゲートバスラインが各々の放射線検出素子に接続され、前記放射線検出信号を放射線検出素子から読み出すデータバスラインが前記ゲートバスラインに直交して各々の放射線検出素子に接続されて構成されており、前記画素群区分手段は、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のデータバスライン以外のデータバスラインとして設定することを特徴とする放射線撮像装置。
4. 請求項３に記載の放射線撮像装置において、前記画素群区分手段は、隣接するデータバスライン毎に前記再帰的演算処理を行わない箇所と前記再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けることを特徴とする放射線撮像装置。
5. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記時間遅れ除去手段は、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ前記再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
6. 請求項５に記載の放射線撮像装置において、前記再帰的演算結果に基づいた値は、再帰的演算結果に基づく統計量であることを特徴とする放射線撮像装置。
7. 請求項６に記載の放射線撮像装置において、前記統計量は、再帰的演算処理結果の平均値であることを特徴とする放射線撮像装置。
8. 請求項７に記載の放射線撮像装置において、前記再帰的演算処理を行う箇所では放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
   Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
   Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
   Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
   但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
   ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
   Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
   Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
   Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
   Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
   exp ：指数関数
   Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
   ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
   α_n：指数関数ｎの強度
   τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
   により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式Ｄ、
   Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
   但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
   Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
   により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求め、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、前記再帰的演算処理結果を前記式Ａ中のΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］として、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
9. 被検体を照射して検出された放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出し、サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去し、その際には、放射線を検出して前記放射線検出信号を出力する放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、前記再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
10. 請求項９に記載の放射線検出信号処理方法において、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のライン以外のラインとして設定することを特徴とする放射線検出信号処理方法。
11. 請求項１０に記載の放射線検出信号処理方法において、前記放射線検出手段が、各々の画素にそれぞれ対応した複数の放射線検出素子が２次元状に配列されて構成されているとともに、前記放射線検出素子のスイッチング制御を行う複数のゲートバスラインが各々の放射線検出素子に接続され、前記放射線検出信号を放射線検出素子から読み出すデータバスラインが前記ゲートバスラインに直交して各々の放射線検出素子に接続されて構成されているときに、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のデータバスライン以外のデータバスラインとして設定することを特徴とする放射線検出信号処理方法。
12. 請求項１１に記載の放射線検出信号処理方法において、隣接するデータバスライン毎に前記再帰的演算処理を行わない箇所と前記再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
13. 請求項９に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ前記再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
14. 請求項１３に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算結果に基づいた値は、再帰的演算結果に基づく統計量であることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
15. 請求項１４に記載の放射線検出信号処理方法において、前記統計量は、再帰的演算処理結果の平均値であることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
16. 請求項１５に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算処理を行う箇所では放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
    Ｘ_k ＝Ｙ_k −Σ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］…Ａ
    Ｔ_n＝−Δｔ／τ_n …Ｂ
    Ｓ_nk＝exp(Ｔ_n) ・｛α_n・〔１−exp(Ｔ_n) 〕・exp(Ｔ_n)・Ｓ_n(k-1) ｝…Ｃ
    但し， Δｔ：サンプリング時間間隔
    ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
    Ｙ_k ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
    Ｘ_k ：Ｙ_k から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
    Ｘ_k-1 ：一時点前のＸ_k
    Ｓ_n(k-1)：一時点前のＳ_nk
    exp ：指数関数
    Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
    ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
    α_n：指数関数ｎの強度
    τ_n：指数関数ｎの減衰時定数
    により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式Ｄ、
    Ｘ₀ ＝０，Ｓ_n0＝γ_n・Ｙ₀…Ｄ
    但し， γ_n：ある減衰時定数τ_nの成分ｎの残留割合
    Ｙ₀ ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
    により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求め、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、前記再帰的演算処理結果を前記式Ａ中のΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］として、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所におけるΣ_n=1 ^N ［Ｓ_nk］の平均値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
    
    

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