JPWO2015079525A1 - 放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

本発明に係る放射線撮像装置によれば、補正データ取得部３３はオフセット値取得部２９が取得したオフセット値と、線形近似曲線算出部３１が算出した線形近似曲線に基づいて、実測温度より低い温度におけるオフセット値を算出する。実測温度より低い温度におけるオフセット値は、実測されたオフセット値より低い値であるので、検出素子Ａの出力データに対してオフセット補正が過剰に行われることはない。そしてオフセット補正を行った後の画像に対して画像劣化を補うための再補正を行い、オフセット補正後の画像に対してコントラストの強調などの画像処理を行う。その結果、過剰なオフセット補正に起因する画像情報の欠落を確実に回避しつつ、品質の高い放射線透過画像を形成することができる。

Description

本発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野等に用いられる、放射線画像を検出する放射線撮像装置に係り、特にオフセット補正によって放射線画像の画質を改善する技術に関する。

従来、医療用Ｘ線画像の撮影装置として、放射線撮像装置が用いられる。放射線撮像装置は放射線源と放射線検出器を搭載しており、近年では放射線検出器として、フラットパネル型検出器（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）が用いられる。ＦＰＤは二次元マトリクス状に配列された多数の検出素子を備えている。各々の検出素子は放射線源から照射され、被検体を透過した放射線を検出して電荷情報に変換する。そして変換された電荷情報は順次読み出され、放射線に対応する出力データとして出力される。

読み出される出力は、検出素子に依存する出力の他に、ノイズ成分などによる出力や、検出器の暗電流等に起因する出力など、多数の成分からなっている。従って、放射線を入射せず、検出素子に何も入力がない状態においても検出素子の出力は０ではなく、また各々の検出素子において出力にバラツキがある。この状態で読み出される出力（オフセット値）を各々の検出素子について計測し、各々の検出素子について計測されたオフセット値（オフセット値プロファイル）を補正用データとして記憶させる。

放射線検出器を用いて放射線透過画像を撮影する場合、検出素子から読み出された出力データから補正用データを減算するオフセット補正を行う。オフセット補正により、暗電流等に起因するオフセット値が除去されるので、放射線透過画像において発生するアーティファクトを低減できる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３０５２２８号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題点がある。
すなわち、従来例に係る放射線検出器は、放射線検出器の温度によってオフセット値が変化する。従って、放射線検出器の温度が高い場合はオフセット値が高く、温度が低い場合にはオフセット値が低くなる。このように温度によってオフセット値が変動するので、一度取得した補正用データを常に使用してオフセット補正を行うと、オフセット補正の過不足に起因する放射線画像の劣化が発生する場合がある。特にオフセット補正が過剰に行われると診断領域の画像情報が欠落し、正確な診断が行えなくなるという問題が懸念される。

このようなオフセット補正の過不足を回避する方法として、放射線検出器の温度が変動する度に補正用データを更新して適切な補正用データを取得することが挙げられる。しかし、補正用データを更新するためには一定の時間を要し、更新中は放射線撮影を行うことができない。そのため、緊急に放射線撮影を要する場合は補正用データを更新できない。このような場合、適切な補正用データを取得することは困難である。さらに、電源投入直後など温度の変動が激しい場合においては、補正用データを頻繁に更新する必要がある。頻繁に補正用データを更新すると放射線画像撮影に要する時間が長くなるので、効率的な放射線画像の撮影が困難となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、温度の変化に起因する、放射線画像の欠落や、画像品質の劣化を好適に回避できる放射線撮像装置を提供することを目的とする。

本発明は、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、本発明に係る放射線撮像装置は、放射線源と、前記放射線源から照射された放射線を検出する検出素子が配列された放射線検出部と、前記放射線検出部の温度を測定する温度測定部と、放射線非照射時における前記検出素子の出力データに基づいてオフセット値を取得するオフセット値取得部と、前記オフセット値取得部が取得したオフセット値と、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度とに基づいて、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値であるオフセット補正用データを算出するオフセット補正用データ取得部と、前記オフセット補正用データを用いてオフセット補正を行うオフセット補正部とを備えるものである。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、オフセット補正用データ取得部はオフセット値取得部が取得したオフセット値と、温度測定部が測定した放射線検出部の温度に基づいて、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する。オフセット値は温度によって変動し、温度が低くなるとオフセット値も低くなる。すなわち温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を用いてオフセット補正を行うと、より低い値のオフセット値を用いるので、検出素子の出力データに対してオフセット補正が過剰に行われることはない。従って、形成される放射線透過画像において、過剰なオフセット補正に起因する画像情報の欠落を確実に回避することができる。

また、本発明に係る放射線撮像装置は、前記オフセット補正部によってオフセット補正が行われた前記検出素子の出力データに対して画像の劣化を補うための処理を行う画像処理部をさらに備えることが好ましい。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、画像処理部は、オフセット補正が行われた検出素子の出力データに対して画像処理を行う。オフセット補正部によるオフセット補正のみでは検出素子の出力データに対する補正が十分ではない場合が多く、オフセット補正後の出力データをそのまま用いて画像化を行うと、画像品質の低下が生じる可能性がある。そこで本発明に係る放射線撮像装置では、オフセット補正を行った後の画像に対してコントラスト強調など、画像の劣化を補うための画像処理等を行う。画像処理部による処理により画像の劣化が回避されるので、品質の高い放射線透過画像を形成することができる。

また、本発明に係る放射線撮像装置は、前記オフセット値取得部が取得したオフセット値と、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度との相関を示す線形近似曲線を算出する線形近似曲線算出部をさらに備え、前記オフセット補正用データ取得部は、前記線形近似曲線算出部が算出した前記線形近似曲線に基づいて前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出することが好ましい。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、線形近似曲線算出部はオフセット値と、放射線検出部の温度との相関を示す線形近似曲線を取得する。そしてオフセット補正用データ取得部は、線形近似曲線に基づいて、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する。線形近似曲線は温度に基づく一次関数で表される。そのため実際にオフセット値を取得した際における温度に基づいて、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を容易に算出できる。すなわち放射線検出部の温度を、実際に低い温度にさせる必要がない。その結果、放射線透過画像の形成に要する時間が短縮されるので、放射線透過画像の撮影を効率的に行うことが可能となる。

また、本発明に係る放射線撮像装置は、前記線形近似曲線算出部は前記検出素子の各々について線形近似曲線を算出し、前記オフセット補正用データ取得部は、前記検出素子のそれぞれについて、前記各検出素子の前記線形近似曲線に基づいて、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出することが好ましい。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、線形近似曲線を用いて温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する。この場合、検出素子ごとに線形近似曲線を算出し、算出された線形近似曲線に基づいて、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を検出素子ごとに算出する。そのためオフセット値取得部が取得したオフセット値が検出素子ごとに大きく変動していた場合であっても、各々の検出素子について温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値をより正確に算出できる。従って、形成される放射線透過画像において、過剰なオフセット補正に起因する画像情報の欠落をより確実に回避することができる。

また、本発明に係る放射線撮像装置は、前記線形近似曲線算出部は２つ以上の前記検出素子について前記オフセット値取得部が取得したオフセット値の平均と、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度に基づいて平均線形近似曲線を算出し、前記オフセット補正用データ取得部は、前記線形近似曲線算出部が算出した前記平均線形近似曲線に基づいて前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出することが好ましい。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、線形近似曲線算出部は２つ以上の検出素子について、オフセット値取得部が取得したオフセット値の平均を算出する。そしてオフセット値の平均と、温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度に基づいて平均線形近似曲線を算出する。

そしてオフセット補正用データ取得部は算出された平均線形近似曲線を用いて、各々の検出素子について、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する。すなわち、オフセット補正用データを構成する全てのオフセット値は、同一の線形近似曲線に基づいて算出される。そのため、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出するために、各々の検出素子ごとに異なる線形近似曲線を算出し、これらを用いて計算を行う必要がない。その結果、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット補正データをより容易かつ迅速に算出できるので、放射線撮影をより効率的に行うことが可能となる。

また、平均線形近似曲線を用いて温度測定部が測定した温度より低い任意の温度でのオフセット値を算出し、その値を平均線形近似曲線を算出した画素の画素値から減算することで得たオフセット差分値を、オフセット補正画像の各画素から減算することで作成してもよい。

線形近似曲線から各画素の温度１℃当たりの画素値の変動値を算出できるので、オフセット補正画像から任意の温度でのオフセット補正画像を作成することができる。例えば、オフセット値取得部が取得した画素値より２℃低い状態のオフセット補正画像を作成する場合は、それぞれの画素から１℃あたりの画素値の変動値の２倍の値を減算すればよい。

また、本発明に係る放射線撮像装置は、前記オフセット補正用データ取得部による前記オフセット補正用データの算出を指示する算出指示部をさらに備えることが好ましい。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、算出指示部はオフセット補正用データ取得部に対して、オフセット補正用データの算出を行うよう指示する。この構成を有することにより、任意のタイミングにおいて、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値プロファイルを算出し、これをオフセット補正用データとして取得できる。そのため、Ｘ線撮影の準備が完了した後に放射線検出部の温度が急激に変化し、オフセット値が大きく変動した場合などであってもオフセット補正用データを再度算出することができる。従って、放射線検出部の温度が急激に変化した後であっても、より好適なＸ線透過画像を形成することが可能となる。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、オフセット補正用データ取得部はオフセット値取得部が取得したオフセット値と、線形近似曲線算出部が算出した線形近似曲線に基づいて、温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する。オフセット値は温度によって変動し、温度が低くなるとオフセット値も低くなる。すなわち温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を用いてオフセット補正を行うと、より低い値のオフセット値を用いるので、検出素子の出力データに対してオフセット補正が過剰に行われることはない。

実施例１に係る放射線撮像装置の全体構成を説明するブロック図である。 実施例１に係るＦＰＤの概略構成を説明する平面図である。 実施例１に係る放射線撮像装置の動作を説明するフローチャートである。 実施例１において、検出素子Ａｇｈにおけるオフセット値と、ＦＰＤ７の温度との相関を示すグラフ図である。 実施例１において、実測温度におけるオフセット値プロファイルと、最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルとの相関を示すグラフ図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。なお、放射線の一例としてＸ線を用いて説明する。

＜全体構成の説明＞
実施例１に係る放射線撮像装置１は図１に示すように、天板３と、Ｘ線管５と、ＦＰＤ７と、Ｘ線照射制御部９と、ＦＰＤ制御部１１と、信号処理部１３と、表示部１５と、温度センサ１７と、主制御部１９を備えている。

天板３は水平姿勢をとる被検体Ｍを載置させる。Ｘ線管５とＦＰＤ７は、天板３を挟んで対向配置されている。Ｘ線管５は被検体Ｍに対してＸ線を照射する。ＦＰＤ７は被検体Ｍを透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線を電荷信号に変換させる。Ｘ線照射制御部９はＸ線管５に接続されており、Ｘ線管５から照射させるＸ線量、およびＸ線を照射させるタイミングなどを制御する。ＦＰＤ制御部１１はＦＰＤ７に接続されており、ＦＰＤ７において変換された電荷信号、すなわちＸ線検出信号を読み出す動作を制御する。

信号処理部１３はＦＰＤ７から読み出されたＸ線検出信号を処理して画像出力信号を出力させる。表示部１５は信号処理部１３の後段に設けられており、信号処理部１３から出力された画像出力信号を放射線透過画像として表示する。温度センサ１７はＦＰＤ７に接続されており、ＦＰＤ７の温度を測定する。Ｘ線照射制御部９、ＦＰＤ制御部１１、信号処理部１３、および表示部１５の各々の動作は主制御部１９によって統括制御される。なお、Ｘ線管５は本発明における放射線源に相当し、ＦＰＤ７は本発明における放射線検出部に相当する。温度センサ１７は本発明における温度測定部に相当する。

ＦＰＤ７はさらに図２に示されるように、アクティブマトリクス基板２１と、ゲートドライバ２３と、アンプ２５と、ＡＤ変換器２７とを備えている。アクティブマトリクス基板２１は、ゲートドライバ２３およびアンプ２５に接続されている。また、アクティブマトリクス基板２１には複数の検出素子Ａが二次元マトリクス状に配列されている。実施例１において、検出素子Ａは縦４，０９６×横４，０９６程度の二次元マトリクス状に配列されている。但し、図２においては、簡略化して検出素子Ａが縦３×横３の二次元マトリクス状に配列されたものを図示している。

検出素子Ａは照射されたＸ線を電荷に変換し、電荷情報として蓄積する。ゲートドライバ２３は検出素子Ａに接続されており、検出素子Ａに蓄積された電荷情報を読み出させる。アンプ２５はＡＤ変換器２７に接続されており、検出素子Ａから読み出された電荷情報を増幅してＡＤ変換器２７に出力する。ＡＤ変換器２７は入力された電荷情報について、アナログ信号からデジタル信号に変換し、検出素子Ａの出力データとして信号処理部１３に出力する。なおゲートドライバ２３、アンプ２５、およびＡＤ変換器２７の各々の動作はＦＰＤ制御部１１によって統括制御される。

信号処理部１３は図１に示すように、さらにオフセット値取得部２９と、線形近似曲線算出部３１と、補正用データ取得部３３と、オフセット補正部３５と、再補正部３７とを備えている。オフセット値取得部２９はＡＤ変換器２７と接続されており、Ｘ線非照射時の検出素子Ａの出力データはオフセット値取得部２９へ入力される。オフセット値取得部２９は、Ｘ線非照射時の検出素子Ａの出力データに基づいてオフセット値を取得する。

線形近似曲線算出部３１はオフセット値取得部２９の後段に設けられており、温度センサ１７と接続されている。線形近似曲線算出部３１はオフセット値取得部２９が取得したオフセット値と、温度センサ１７が測定したＦＰＤ７の温度に基づいて線形近似曲線を算出する。補正用データ取得部３３は線形近似曲線算出部３１の後段に設けられている。補正用データ取得部３３は算出された線形近似曲線に基づいて、任意の温度におけるオフセット値を算出し、オフセット補正用データとして記憶する。

オフセット補正部３５はＡＤ変換器２７および補正用データ取得部３３と接続されており、Ｘ線照射時の検出素子Ａの出力データはオフセット補正部３５へ入力される。オフセット補正部３５は補正用データ取得部３３が取得したオフセット補正用データを用いて、検出素子Ａの出力データに対してオフセット補正を行う。再補正部３７はオフセット補正部３５の後段に設けられており、オフセット補正が行われた検出素子Ａの出力データに対して、画像の劣化を補うための再補正を行う。検出素子Ａの出力データはオフセット補正と再補正を経て画像出力信号として表示部１５へ出力される。なお、再補正部３７は本発明における画像処理部に相当する。

＜動作の説明＞
次に実施例１に係る放射線撮像装置の動作について説明する。図３は実施例１に係る放射線撮像装置の動作を説明するフローチャートである。なお、各々の検出素子Ａを区別して呼ぶ場合は列数ｇ、行数ｈを付して検出素子Ａｇｈと記載する。

ステップＳ１（オフセット値の取得）
まず、放射線撮像装置の電源を投入した後、オフセット値の取得を行う。すなわちＸ線管５からＸ線を照射させない状態で、ＦＰＤ制御部１１からゲートドライバ２３に対してゲート動作信号が、アンプ２５に対してアンプ動作信号が、ＡＤ変換器２７に対してＡＤ変換信号が出力される。

ゲートドライバ２３はゲート動作信号に基づいて、各々の検出素子Ａに蓄積された電荷情報を読み出させる。このとき読み出される電荷情報は、ノイズ成分や、検出器の暗電流等に起因する電荷情報である。そして、各々の検出素子Ａから読み出された電荷情報はアンプ２５に送信される。アンプ２５はアンプ動作信号に基づいて、送信された電荷情報を増幅してＡＤ変換器２７に出力する。ＡＤ変換器２７はＡＤ変換信号に基づいて、入力された電荷情報をアナログ信号からデジタル信号に変換する。変換された電荷情報は、各々の検出素子Ａの出力データとしてオフセット値取得部２９に送信される。

オフセット値取得部２９は送信された出力データを検出素子Ａのオフセット値として取得する。そして、オフセット値取得部２９は各々の検出素子Ａについてオフセット値を取得し、各々の検出素子Ａについて取得された一連のオフセット値（オフセット値プロファイル）を記憶する。

また、温度センサ１７は検出素子Ａから電荷情報が読み出された時点におけるＦＰＤ７の温度を計測する。そして計測されたＦＰＤ７の温度データは、温度センサ１７からオフセット値取得部２９へ送信される。オフセット値取得部２９は送信されたＦＰＤ７の温度データについて、取得されたオフセット値に対応するＦＰＤ７の温度データとして取得し、記憶する。なお、オフセット値を実測したときのＦＰＤ７の温度（実測温度）がｔ℃であるときに、検出素子Ａｇｈについて取得されたオフセット値について、以下Ｆｔ（ｇ，ｈ）とする。

そして、オフセット値およびＦＰＤ７の温度データの取得を繰り返す。実施例１では取得回数は４回であるが、適宜取得回数を変更してもよい。すなわち実施例１では４通りの、ＦＰＤ７の温度データとＦＰＤ７の温度に対応するオフセット値との組み合わせが取得される。ＦＰＤ７の温度データと、対応するオフセット値プロファイルの組み合わせが適宜得られた時点でステップＳ１に係る工程は終了する。

ステップＳ２（線形近似曲線の算出）
ステップＳ１に係る工程が終了した後、線形近似曲線の算出を行う。すなわち、オフセット値取得部２９が取得した各々のオフセット値、およびＦＰＤ７の温度データを、線形近似曲線算出部３１へ送信させる。線形近似曲線算出部３１は複数取得されたオフセット値とこれに対応するＦＰＤ７の温度データとの組み合わせに基づいて、温度とオフセット値の相関を示す線形近似曲線を検出素子Ａの各々について算出する。線形近似曲線において、温度ｘおよびオフセット値ｙは、以下の（１）で示される一次関数によって表される。
ｙ＝ａｘ＋ｂ（ａ、ｂは定数）…（１）
そして線形近似曲線算出部３１は各々の検出素子Ａについて、オフセット値と温度との相関を示す線形近似曲線の算出を行う。

ステップＳ３（オフセット補正用データの取得）
各々の検出素子Ａについて線形近似曲線が算出された後、オフセット補正用データの算出を行う。すなわち、線形近似曲線算出部３１が算出した各々の線形近似曲線は補正用データ取得部３３へ送信される。補正用データ取得部３３は、送信された各々の線形近似曲線に基づいて、オフセット値を取得した際のＦＰＤ７の温度（以下、実測温度とする）より低い温度ｔ_ｌｏｗにおけるオフセット値を算出する。

ｔ_ｌｏｗは、実測温度より低い任意の温度であるが、ＦＰＤ７が稼働できる最低の温度（以下、最低稼働温度とする）であることがより望ましい。実施例１において、補正用データ取得部３３は最低稼働温度におけるオフセット値を算出するものとする。また、実施例１において最低稼働温度は１０℃であるが、最低稼働温度は適宜変更してもよい。すなわち実測温度ｔにおけるオフセット値Ｆｔ（ｇ，ｈ）と、検出素子Ａｇｈについて算出された線形近似曲線に基づいて、最低稼働温度におけるオフセット値Ｆ_１０（ｇ，ｈ）が算出される。

ここで最低稼働温度におけるオフセット値Ｆ_１０（ｇ，ｈ）を算出する一例について図４を用いて説明する。図４は検出素子Ａｇｈにおけるオフセット値と、ＦＰＤ７の温度との相関を示すグラフ図である。

まず、オフセット値取得部２９は、オフセット値プロファイルを４回取得する。そして線形近似曲線算出部３１は、オフセット値取得部２９が取得したオフセット値プロファイルと、ＦＰＤ７の温度データとに基づいて、検出素子Ａの各々について線形近似曲線を算出する。図４に示される例では、検出素子Ａｇｈについて、ＦＰＤ７の温度ｘ℃、オフセット値ｙとの相関を示す線形近似曲線Ｌはｙ＝１６６．５６ｘ＋２４７９．３の一次関数で表される。すなわち、最低稼働温度におけるオフセット値Ｆ_１０（ｇ，ｈ）は、ｘ＝１０を代入した場合のｙの値である４１４４．９となる。

補正用データ取得部３３は、全ての検出素子Ａについて同様の計算方法で最低稼働温度におけるオフセット値を算出する。その結果、最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルが取得される。そして補正用データ取得部３３は、最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルをオフセット補正用データとして取得し、記憶する。

オフセット値はＦＰＤ７の温度によって変動する。すなわちＦＰＤ７の温度が高くなるとオフセット値が高くなり、温度が低くなるとオフセット値は低くなる。従って、オフセット補正用データを構成するオフセット値Ｆ_１０（ｇ，ｈ）とは、検出素子Ａｇｈが取り得るオフセット値の最低値である。すなわち実測温度である、ｔ℃におけるオフセット値プロファイル（図５に符号ＰＡで示す）および線形近似曲線に基づいて、最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルが算出される（図５に符号ＰＢで示す）。そして最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルは、実測温度ｔにおいて取得されるオフセット値プロファイルよりも低い値となる。

補正用データ取得部３３がオフセット補正用データを取得し、記憶することによって、ステップＳ３に係る工程は終了する。なお、ステップＳ１からステップＳ３に係る工程は、放射線撮像装置に電源を投入してから、Ｘ線撮影の準備が完了してＸ線照射が可能となるまでの間に行われる。

ステップＳ４（Ｘ線の照射、電荷情報の読み出し）
オフセット補正用データが取得され、放射線撮像装置においてＸ線撮影の準備が完了した後、Ｘ線を照射する。Ｘ線管５から被検体Ｍに対して照射されたＸ線は被検体Ｍを透過し、ＦＰＤ７を構成する各々の検出素子Ａに入射される。各々の検出素子Ａは入射されたＸ線を電荷に変換し、電荷情報として蓄積する。

そして、ＦＰＤ制御部１１からゲートドライバ２３、アンプ２５、およびＡＤ変換器２７に対して信号を出力させる。ゲートドライバ２３、アンプ２５、およびＡＤ変換器２７は出力された信号に基づいて、各々の検出素子Ａに蓄積された電荷情報を読み出す。読み出された電荷情報は、各々の検出素子Ａの出力データとしてオフセット補正部３５へ送信される。なお、Ｘ線照射時において読み出される検出素子Ａｇｈの出力データをＥ（ｇ，ｈ）とする。

ステップＳ５（オフセット補正）
電荷情報の読み出しが行われた後、補正用データ取得部３３は最低稼働温度におけるオフセット値プロファイル、すなわちオフセット補正用データをオフセット補正部３５へ送信する。そしてオフセット補正部３５は、送信された各々の検出素子Ａの出力データに対してオフセット補正を行い、オフセット補正値を算出する。すなわち、検出素子Ａｇｈにおけるオフセット補正値Ｇ（ｇ，ｈ）は以下の（２）で示される計算式によって求められる。
Ｇ（ｇ，ｈ）＝Ｅ（ｇ，ｈ）−Ｆ_１０（ｇ，ｈ）…（２）
オフセット補正部３５は（２）で示される計算式に従って、各々の検出素子Ａについてオフセット補正値を算出する。算出されたオフセット補正値は再補正部３７へ送信される。

ステップＳ３において述べたように、オフセット補正用データを構成するオフセット値Ｆ_１０（ｇ，ｈ）とは、オフセット値Ｆｔ（ｇ，ｈ）が取り得る最低の値である。すなわち、検出素子Ａｇｈの出力データに実際に包含されているオフセット値は、オフセット補正に用いられるオフセット値Ｆ_１０（ｇ，ｈ）と比べて必ず高くなる。そのため、実施例１に係るオフセット補正によって、過剰補正に起因する画像成分の欠落は確実に回避される。

ステップＳ６（再補正）
再補正部３７は送信されたオフセット補正値に基づいて画像を形成する。ステップＳ５において減算されるオフセット値Ｆ_１０（ｇ，ｈ）は低い値であるので、ステップＳ５に係るオフセット補正のみでは、検出素子Ａの出力データから、暗電流などに起因する成分を完全に除去できない。そのためオフセット補正値を用いて形成される画像において、画像の劣化が発生する場合が多い。

そこで再補正部３７は、オフセット補正値に基づいて形成された画像に対してコントラストを強調させるなどの画像処理を行う。画像処理によって、オフセット補正後の画像はコントラストの強調された品質の高い画像となる。画像処理が行われて画像の劣化が補われた画像は、再補正部３７によって表示部１９に送信される。表示部１９は送信された画像をＸ線透過画像として表示する。

このように、実施例１に係る放射線撮像装置によれば、線形近似曲線算出部３１は各々の検出素子Ａについて線形近似曲線の算出を行い、補正用データ取得部３３は各々の線形近似曲線を用いて実測温度より低い温度におけるオフセット値プロファイルを算出する。算出された最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルは、オフセット補正用データとして記憶される。

そしてオフセット補正部３５はＸ線照射時における検出素子の出力データに対して、オフセット補正用データを用いてオフセット補正を行う。そしてオフセット補正の後、再補正部３７によってコントラストを強調する画像処理を行う。実測温度より低い温度におけるオフセット値を用いることにより、オフセット補正の過剰による画像情報の欠落は確実に回避される。そしてオフセット補正の不足によるコントラストの低下は再補正部３７による画像処理によって解消され、品質の高い画像が取得される。従って、実施例１に係る放射線撮像装置では画像情報の欠落がなく、かつ高品質なＸ線透過画像を取得することができる。

また、オフセット補正用データの算出は、放射線撮像装置に電源を投入してからＸ線撮影の準備が完了するまでの間に行われる。そのためオフセット補正用データの算出によってＸ線撮影が妨げられることがない。そして、放射線撮像装置に電源を投入してからＸ線撮影の準備が完了するまでに、ＦＰＤ７の温度は変動する。すなわちオフセット値取得部２９は、広範囲にわたる複数の温度について、対応するオフセット値を取得する。その結果、線形近似曲線算出部３１は正確な線形近似曲線を算出できるので、実測温度より低い温度におけるオフセット値として算出される数値は、より実測値に近い値となる。

そして実施例１に係る放射線撮像装置ではＦＰＤ７の温度に関わらず、常に実測温度より低い温度におけるオフセット値をオフセット補正用データとして用いる。そのため、従来のようにＦＰＤ７の温度の変動に応じてオフセット補正用データを更新させる必要がない。その結果、Ｘ線透過画像の形成に要する時間を短縮できるので、実施例１に係る放射線撮像装置では、より効率的なＸ線撮影を行うことができる。

次に、図を参照して本発明の実施例２に係る放射線撮像装置の動作について説明する。なお、実施例２に係る放射線撮像装置の全体構成は実施例１に係る放射線撮像装置の全体構成と同様である。また、実施例１に係る放射線撮像装置の動作と共通している部分については詳細な説明を省略する。また、実施例２に係るフローチャートは実施例１と同様、図３に示す通りである。

ステップＳ１（オフセット値の取得）
まず、放射線撮像装置の電源を投入した後、オフセット値の取得を行う。すなわちＸ線管５からＸ線を照射させない状態で、オフセット値取得部２９は実施例１と同様に４通りの、実測温度ｔと実測温度ｔにおけるオフセット値プロファイルとの組み合わせを取得する。

ステップＳ２（線形近似曲線の算出）
線形近似曲線算出部３１は、４通りの実測温度ｔの各々において、取得されたオフセット値プロファイルのうち２以上の代表的な検出素子Ａについて、取得されたオフセット値の平均値を算出する。実測温度ｔにおいて算出された、オフセット値の平均値をＦｔ（Ａｖｅ）とする。そして線形近似曲線算出部３１は算出された４通りの平均値Ｆｔ（Ａｖｅ）と実測温度ｔとの組み合わせに基づいて、Ｆｔ（Ａｖｅ）と実測温度ｔと相関を示す線形近似曲線ｆ（ｔ）を算出する。線形近似曲線ｆ（ｔ）以下の（３）で示される一次関数によって表される。
ｆ（ｔ）＝ｃｔ＋ｄ（ｃ、ｄは定数）…（３）
なお、実施例２において算出される線形近似曲線ｆ（ｔ）は、本発明における平均線形近似曲線に相当する。

ステップＳ３（オフセット補正用データの取得）
線形近似曲線算出部３１は算出された線形近似曲線ｆ（ｔ）を補正用データ取得部３３へ送信する。補正用データ取得部３３は送信された線形近似曲線ｆ（ｔ）に対して最低稼働温度における想定画素値Ｐを算出する。実施例２において、最低稼働温度は実施例１と同様に１０℃としているので、想定画素値Ｐについて以下の（４）で示される計算式が成立する。
Ｐ＝１０ｃ＋ｄ…（４）

次に補正用データ取得部３３はオフセット値の平均値Ｆｔ（Ａｖｅ）と想定画素値Ｐの差分をとり、差分画素値Ｑを算出する。すなわち差分画素値Ｑについて、以下の（５）で示される計算式が成立する。
Ｑ＝Ｆｔ（Ａｖｅ）−Ｐ＝Ｆｔ（Ａｖｅ）−（１０ｃ＋ｄ）…（５）

そして、補正用データ取得部３３は、実測温度ｔにおいて取得された検出素子Ａのオフセット値から、差分画素値Ｑを差し引いた値を算出する。さらに補正用データ取得部３３はオフセット値から差分画素値Ｑを差し引く計算を検出素子Ａの全てについて行い、算出された各々の値を、最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルとして取得し、記憶する。

ステップＳ４（Ｘ線の照射、電荷情報の読み出し）
オフセット補正用データが取得され、放射線撮像装置においてＸ線撮影の準備が完了した後、Ｘ線を照射する。各々の検出素子Ａに蓄積された電荷情報は読み出されて、各々の検出素子Ａの出力データとしてオフセット補正部３５へ送信される。

ステップＳ５（オフセット補正）
補正用データ取得部３３に記憶された最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルは、オフセット補正用データとしてオフセット補正部３５へ送信される。オフセット補正部３５は、送信されたオフセット値プロファイルを用いて各々の検出素子Ａについてオフセット補正値を算出する。算出されたオフセット補正値は再補正部３７へ送信される。

ステップＳ６（再補正）
オフセット補正値が再補正部３７へ送信された後、再補正部３７は実施例１と同様に、オフセット補正値に基づいて形成された画像に対して、コントラストを強調させる画像処理を行う。画像処理が行われた画像は、再補正部３７によって表示部１９に送信される。表示部１９は送信された画像をＸ線透過画像として表示する。

このような構成を有することにより、実施例２に係る放射線撮像装置において、オフセット補正用データを構成する全てのオフセット値は、同一の線形近似曲線に基づいて算出される。そのため、最低稼働温度におけるオフセット値を算出するために、各々の検出素子ごとに異なる線形近似曲線を算出し、これらを用いて計算を行う必要がない。その結果、より単純な構成で最低稼働温度におけるオフセット補正データを取得できる。すなわちオフセット補正用データをより容易かつ迅速に算出できるので、放射線撮影をより効率的に行うことが可能となる。

本発明は、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。

（Ａ）上述した各実施例では、ステップＳ１からステップＳ３に係る工程は放射線撮像装置に電源を投入してからＸ線撮影の準備が完了するまでに行ったが、これに限られない。すなわち、オフセット値の取得、線形近似曲線の算出、およびオフセット補正用データの取得の一部または全部を放射線撮像装置の出荷段階において予め行っておいてもよい。予め線形近似曲線やオフセット補正用データを算出しておくことにより、Ｘ線撮影に要する時間をより短縮させることができる。また、緊急にＸ線撮影を要する事態であっても、予め算出された線形近似曲線などを用いて、好適なＸ線透過画像を形成することが可能となる。

（Ｂ）また上述した各実施例において、ステップＳ１からステップＳ３に係る工程を任意のタイミングで行う構成としてもよい。すなわちスイッチ、ボタンなどによって構成される算出指示部をさらに設け、算出指示部をオンの状態に操作することによってステップＳ１からステップＳ３に係る工程を行う構成としてもよい。この構成を有することにより、任意のタイミングにおいて最低稼働温度におけるオフセット値プロファイルを算出し、オフセット補正用データを取得することができる。そのため、Ｘ線撮影の準備が完了した後にＦＰＤ７の温度が急激に変化し、オフセット値が大きく変動した場合などであってもオフセット補正用データを再度算出することができる。従って、ＦＰＤ７の温度が急激に変化した後であっても、より好適なＸ線透過画像を形成することが可能となる。

（Ｃ）上述した各実施例では、放射線を直接電荷に変換させる直接変換型のＦＰＤを用いたが、これに限られない。すなわち、放射線を光に変換し、さらに変換光を電荷に変換させる間接変換型のＦＰＤを適用させることも可能である。

（Ｄ）上述した各実施例では、医用の装置であったが、この発明は、工業用や原子力用の装置に適用することもできる。

１ …放射線撮像装置
５ …Ｘ線管（放射線源）
７ …ＦＰＤ（放射線検出部）
９ …Ｘ線照射制御部
１１ …ＦＰＤ制御部
１３ …信号処理部
１７ …温度センサ（温度測定部）
１９ …主制御部
２９ …オフセット値取得部
３１ …線形近似曲線算出部
３３ …補正用データ取得部（オフセット補正用データ取得部）
３５ …オフセット補正部
３７ …再補正部

本発明は、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、本発明に係る放射線撮像装置は、放射線源と、前記放射線源から照射された放射線を検出する検出素子が配列された放射線検出部と、前記放射線検出部の温度を測定する温度測定部と、放射線非照射時における前記検出素子の出力データに基づいてオフセット値を取得するオフセット値取得部と、前記オフセット値取得部が取得したオフセット値と、前記取得時において前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度とに基づいて、その後に前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値であるオフセット補正用データを算出するオフセット補正用データ取得部と、前記オフセット補正用データを用いてオフセット補正を行うオフセット補正部とを備えるものである。

本発明に係る放射線撮像装置によれば、オフセット補正用データ取得部はオフセット値取得部が取得したオフセット値と、当該取得時において温度測定部が測定した放射線検出部の温度に基づいて、その後に温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する。オフセット値は温度によって変動し、温度が低くなるとオフセット値も低くなる。すなわち温度測定部が測定した放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を用いてオフセット補正を行うと、より低い値のオフセット値を用いるので、検出素子の出力データに対してオフセット補正が過剰に行われることはない。従って、形成される放射線透過画像において、過剰なオフセット補正に起因する画像情報の欠落を確実に回避することができる。

Claims (6)

1. 放射線源と、
   前記放射線源から照射された放射線を検出する検出素子が配列された放射線検出部と、
   前記放射線検出部の温度を測定する温度測定部と、
   放射線非照射時における前記検出素子の出力データに基づいてオフセット値を取得するオフセット値取得部と、
   前記オフセット値取得部が取得したオフセット値と、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度とに基づいて、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値であるオフセット補正用データを算出するオフセット補正用データ取得部と、
   前記オフセット補正用データを用いてオフセット補正を行うオフセット補正部とを備える、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、
   前記オフセット補正部によってオフセット補正が行われた前記検出素子の出力データに対して画像の劣化を補うための処理を行う画像処理部をさらに備える、放射線撮像装置。
3. 請求項１または２に記載の放射線撮像装置において、
   前記オフセット値取得部が取得したオフセット値と、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度との相関を示す線形近似曲線を算出する線形近似曲線算出部をさらに備え、
   前記オフセット補正用データ取得部は、前記線形近似曲線算出部が算出した前記線形近似曲線に基づいて前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する、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、
   前記線形近似曲線算出部は前記検出素子の各々について線形近似曲線を算出し、
   前記オフセット補正用データ取得部は、前記検出素子のそれぞれについて、前記各検出素子の前記線形近似曲線に基づいて、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する、放射線撮像装置。
5. 請求項３に記載の放射線撮像装置において、
   前記線形近似曲線算出部は２つ以上の前記検出素子について前記オフセット値取得部が取得したオフセット値の平均と、前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度に基づいて平均線形近似曲線を算出し、
   前記オフセット補正用データ取得部は、前記線形近似曲線算出部が算出した前記平均線形近似曲線に基づいて前記温度測定部が測定した前記放射線検出部の温度より低い温度におけるオフセット値を算出する、放射線撮像装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、
   前記オフセット補正用データ取得部による前記オフセット補正用データの算出を指示する算出指示部をさらに備える、放射線撮像装置。

Images