WO2007026419A1 - 放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法 - Google Patents

放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法 Download PDF

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WO2007026419A1
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lag
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radiation
signal
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PCT/JP2005/015895
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Shoichi Okamura
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Shimadzu Corporation
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
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    • A61B6/5235—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
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    • G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
    • G03B42/02—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays

Definitions

  • the present invention relates to a radiation imaging apparatus and a radiation detection signal processing method for obtaining a radiation image based on a radiation detection signal detected by irradiating a subject, and in particular, a time delay included in a radiation detection signal.
  • the present invention relates to a technique for removing the radiation detection signal force of the minute.
  • an imaging apparatus that detects an X-ray and obtains an X-ray image has conventionally used an image intensifier (I. I) as an X-ray detection means.
  • an image intensifier I. I
  • FPD flat panel X-ray detectors
  • the FPD is configured by laminating a sensitive film on a substrate, detects the radiation incident on the sensitive film, converts the detected radiation into an electric charge, and arranges it in a two-dimensional array.
  • the charge is stored in the capacitor.
  • the accumulated charge is read by turning on the switching element and sent to the image processing unit as a radiation detection signal. Then, an image having pixels based on the radiation detection signal is obtained in the image processing unit.
  • the knock time is used to reduce the long time constant component for the time delay (see, for example, Patent Document 1), or the time delay is the sum of exponential functions having a plurality of time constants.
  • the time delay is the sum of exponential functions having a plurality of time constants.
  • recursive arithmetic processing is performed using these exponential functions to perform lag correction (for example, For example, refer to Patent Document 2) to reduce artifacts due to time delay.
  • Patent Document 1 When a backlight is used as in Patent Document 1 described above, the structure becomes complicated due to the structure for the backlight. In particular, if a backlight is used in an FPD that has achieved a lightweight structure, the structure will become heavy and complicated again. In the case of Patent Document 2 described above, it is necessary to perform lag correction by performing recursive calculation processing for the number of times of sampling for acquiring the X-ray detection signal, and the lag correction is complicated.
  • the time lag correction is performed at the time of non-irradiation before X-ray irradiation in imaging. It is possible to obtain a number of X-ray detection signals, acquire lag images based on these X-ray detection signals, and use them to remove lag from the X-ray images to be imaged.
  • correction processes such as offset correction, gain correction, and defect correction.
  • offset correction an offset image when X-rays are not irradiated is obtained in advance.
  • the offset image described above is subtracted from the original image based on the X-ray detection signal.
  • the offset image is different for each mode, such as the accumulation time, the amplification factor (gain) of the amplifier (amplifier), and the pixel bining (addition of multiple pixels), and an offset image corresponding to the mode is obtained and offset correction is performed (for example, patent Reference 3).
  • pixel viewing includes 1 X 1 mode, which outputs each pixel on a one-to-one basis, 2 X 2 mode, which outputs four pixels of 2 X 2 both vertically and horizontally to one pixel, and 4 X 4 16 There are 4 X 4 modes that output a single pixel to a single pixel.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9-9153 (Page 3-8, Fig. 1)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242741 (Pages 4-11, Fig. 1, 3-6)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-190126 (Page 3-6, Fig. 1)
  • the method for removing lag from the X-ray image to be imaged using the acquired lag image has the following problems.
  • the X-ray detection signal acquired during non-irradiation includes an offset component due to dark current. Therefore, in this method, offset correction and gain correction are performed, and correction is not processed yet.
  • X-ray image power The offset and lag components can be corrected simultaneously by removing lag using lag images that contain offset components.
  • the offset component (that is, the offset value) has different properties depending on the accumulation time for accumulating signal information (charge). Therefore, it is necessary to subtract the offset value corresponding to the accumulation time used at the time of imaging.
  • the accumulation time at the time of imaging depends on the pulse width of the X-ray that expands and contracts in time according to the thickness of the subject, and it is impossible to know in advance.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and easily removes a time delay included in a radiation detection signal including an offset or gain component from the radiation detection signal.
  • An object of the present invention is to provide a radiation imaging apparatus and a radiation detection signal processing method.
  • the present invention has the following configuration.
  • the radiation imaging apparatus of the present invention is a radiation imaging apparatus that obtains a radiation image based on a radiation detection signal, and detects radiation that has passed through the subject and radiation irradiating means that irradiates the subject with radiation.
  • An offset image that stores offset images corresponding to a plurality of accumulation times for accumulating signal information about the radiation detection means that performs the offset correction for removing the offset value superimposed on the signal.
  • Non-irradiation signal acquisition means for acquiring a plurality of radiation detection signals detected from the radiation detection means at the time of non-irradiation before irradiation in imaging, and those radiation detection signals acquired by the non-irradiation signal acquisition means And an offset corresponding to the storage time stored in the non-irradiation signal acquisition means and stored in the offset image storage means.
  • Lag image acquisition means for acquiring a lag image based on the image
  • irradiation signal acquisition means for acquiring a radiation detection signal detected from the radiation detection means at the time of radiation irradiation in imaging
  • acquisition by the irradiation signal acquisition means Based on the detected radiation detection signal and the offset image stored in the offset image storage means and corresponding to the accumulation time in the irradiation signal acquisition means, radiation for acquiring a radiation image to be imaged
  • the image acquisition means and the lag image acquired by the lag image acquisition means are used to remove lag from the radiation image acquired by the radiation image acquisition means, so that the time delay included in the radiation detection signal is radiated. It is characterized by comprising lag correction means for performing lag correction related to the time delay by removing the detection signal force.
  • the offset image used for performing the offset correction for removing the offset value superimposed on the signal corresponds to a plurality of accumulation times for accumulating the signal information.
  • the offset image is stored in the offset image storage means.
  • the non-irradiation signal acquisition means acquires a plurality of radiation detection signals detected by the radiation detection means force at the time of non-irradiation before irradiation of radiation in imaging, and those radiation detection signals acquired by the non-irradiation signal acquisition means, Based on the offset image stored in the offset image storage means described above and corresponding to the offset image corresponding to the accumulation time in the non-irradiation signal acquisition means, the lag image acquisition means acquires the lag image.
  • the irradiation signal acquisition means acquires the radiation detection signal detected by the radiation detection means at the time of radiation irradiation in imaging, the radiation detection signal acquired by the irradiation signal acquisition means, and the offset image storage described above. Based on the offset image stored by the means and corresponding to the accumulation time in the irradiation signal acquisition means, the radiation image acquisition means acquires a radiation image to be imaged. Then, by removing the lag from the radiographic image acquired by the radiographic image acquisition means using the lag image acquired by the lag image acquisition means described above, the time delay included in the radiological detection signal is detected. The lag correction means performs lag correction for the time delay due to force removal.
  • another radiation imaging apparatus of the present invention is a radiation imaging apparatus that obtains a radiation image based on a radiation detection signal, the radiation irradiating means for irradiating radiation toward the subject, and the subject.
  • the radiation detection means that detects the transmitted radiation and the gain correction image that is used to perform the gain correction that aligns the signal level of each pixel on the output side supports multiple accumulation times for accumulating signal information
  • Gain correction image storage means for storing the gain correction image
  • non-irradiation signal acquisition means for acquiring a plurality of radiation detection signals detected from the radiation detection means at the time of non-irradiation before radiation irradiation in imaging, The radiation detection signals acquired by the non-irradiation signal acquisition means and the gain stored in the gain correction image storage means and corresponding to the accumulation time in the non-irradiation signal acquisition means.
  • a lag image acquisition means for acquiring a lag image based on the correction image
  • an irradiation signal acquisition means for acquiring a radiation detection signal detected by the radiation detection means at the time of radiation irradiation in imaging
  • the irradiation signal Based on the radiation detection signal acquired by the acquisition means and the gain correction image stored in the gain correction image storage means and corresponding to the accumulation time in the irradiation signal acquisition means, Included in the radiation detection signal by performing lag removal using the lag image acquired by the lag image acquisition means from the radiation image acquisition means and the radiation image acquired by the radiation image acquisition means
  • a lag correction means for performing lag correction on the time delay by removing the radiation detection signal force from the generated time delay.
  • a plurality of signals for accumulating signal information using gain correction images used to perform gain correction for aligning the signal level of each pixel on the output side is stored in the gain correction image storage means.
  • the non-irradiation signal acquisition means acquires a plurality of radiation detection signals detected from the radiation detection means at the time of non-irradiation before irradiation in imaging, and those radiation detection signals acquired by the non-irradiation signal acquisition means, Image storage means for gain correction described above
  • the lag image acquisition unit acquires the lag image based on the gain correction image corresponding to the accumulation time in the non-irradiation signal acquisition unit.
  • the irradiation signal acquisition means acquires the radiation detection signal detected from the radiation detection means at the time of radiation irradiation in imaging, and the radiation detection signal acquired by the irradiation signal acquisition means and the above-described gain correction image storage. Based on the gain correction image stored in the means and corresponding to the accumulation time in the irradiation signal obtaining means, the radiation image obtaining means obtains a radiation image to be imaged. Then, by removing the lag from the radiographic image acquired by the radiographic image acquisition means using the lag image acquired by the lag image acquisition means described above, the time delay included in the radiation detection signal is detected as the radiation detection signal.
  • the lag correction means performs lag correction for the time delay due to removal from the lag.
  • the radiation detection signal processing method can detect radiation detected by irradiating a subject.
  • an offset image storing step for storing in advance an offset image corresponding to a plurality of accumulation times for accumulating signal information, and acquiring a plurality of radiation detection signals at the time of non-irradiation before radiation irradiation in imaging.
  • the radiation detection signal is obtained by performing lag removal using the lag image obtained in the lag image obtaining step from the radiation image obtaining step for obtaining the radiation image and the radiation image obtained in the radiation image obtaining step. And a lag correction process for performing lag correction for the time lag by removing the included time lag from the radiation detection signal force.
  • the offset image used for performing the offset correction for removing the offset value superimposed on the signal corresponds to a plurality of accumulation times for accumulating the signal information.
  • the offset image is stored in advance in the offset image storage step before imaging.
  • a plurality of radiation detection signals are acquired at the time of non-irradiation before radiation irradiation in imaging, and the radiation detection signals acquired in the non-irradiation signal acquisition process and the offset image storage process described above are used.
  • the lag image acquisition step acquires a lag image.
  • a radiation detection signal is acquired at the time of radiation irradiation in imaging, the radiation detection signal acquired in the irradiation signal acquisition step, and stored in the offset image storage step described above, and Based on the offset image corresponding to the accumulation time in the irradiation signal acquisition step, a radiographic image to be imaged is acquired. Then, lag is removed from the radiation image acquired in the radiation image acquisition process using the lag image acquired in the lag image acquisition process described above, thereby detecting the time delay included in the radiation detection signal. Lag correction related to the time delay due to removal from the signal is performed in the lag correction process.
  • Another radiation detection signal processing method is a radiation detection signal processing method for performing signal processing for obtaining a radiation image based on a radiation detection signal detected by irradiating a subject.
  • a gain correction image corresponding to a plurality of accumulation times for accumulating signal information is picked up by a gain correction image used for performing gain correction to align the signal level of each pixel on the output side.
  • a gain correction image storage step stored in advance a non-irradiation signal acquisition step for acquiring a plurality of radiation detection signals at the time of non-irradiation before irradiation in imaging, and those releases acquired in the non-irradiation signal acquisition step
  • a lag image is acquired based on the ray detection signal and the gain correction image stored in the gain correction image storage step and corresponding to the accumulation time in the non-irradiation signal acquisition step.
  • a lag image acquisition step an irradiation signal acquisition step of acquiring a radiation detection signal at the time of radiation irradiation in imaging, a radiation detection signal acquired in the irradiation signal acquisition step, and the gain correction image storage step; And a radiological image acquisition process for acquiring a radiographic image to be imaged based on the gain correction image corresponding to the accumulation time in the irradiation signal acquisition process, and the radiographic image acquired in the radiographic image acquisition process.
  • a correction step for performing lag correction on the time delay by removing the radiation detection signal force from the time delay included in the radiation detection signal.
  • signal information is obtained using a gain correction image used for performing gain correction for aligning the signal level of each pixel on the output side.
  • gain correction image storage step gain correction images corresponding to a plurality of storage times for storing the image are stored in advance before imaging.
  • non-irradiation signal acquisition step a plurality of radiation detection signals are acquired at the time of non-irradiation before irradiation of radiation in imaging, the radiation detection signals acquired in the non-irradiation signal acquisition process, and the above-described gain correction image storage.
  • a lag image is acquired in the lag image acquisition process.
  • a radiation detection signal is acquired at the time of radiation irradiation in imaging, and is stored in the radiation detection signal acquired in the irradiation signal acquisition step and the gain correction image storage step described above, and Based on the gain correction image corresponding to the accumulation time in the irradiation signal acquisition process Then, a radiographic image to be imaged is acquired.
  • the time delay included in the radiological detection signal is converted into the radiation detection signal power.
  • the lag correction related to the time delay due to the removal is performed in the lag correction step. In this way, it is not necessary to perform lag correction by performing recursive arithmetic processing for the number of times of sampling for acquiring a radiation detection signal as in Patent Document 2 described above. Furthermore, since the lag image that is the basis of the lag correction described above and the radiographic image that is the target of the lag correction take account of gain correction images corresponding to the respective accumulation times, Appropriate gain correction can be performed accordingly. Accordingly, the time delay included in the radiation detection signal including the gain component can be easily removed from the radiation detection signal.
  • the radiation imaging apparatus and the radiation detection signal processing method there is an offset image corresponding to the accumulation time !, which is also an offset corresponding to the accumulation time from the radiation image considering the gain correction image.
  • the lag correction related to the time delay by removing the radiation detection signal force from the time delay included in the radiation detection signal is turned off.
  • the time delay included in the radiation detection signal including the set or gain component can be easily removed from the radiation detection signal force.
  • FIG. 1 is a block diagram of an X-ray fluoroscopic apparatus according to each embodiment.
  • FIG. 2 This is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector used in an X-ray fluoroscopic apparatus as seen from the side.
  • FIG. 4 (a) and (b) are explanatory diagrams schematically showing offset correction.
  • FIG. 5 (a) and (b) are explanatory diagrams schematically showing gain correction.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a series of signal processing by a non-irradiation signal acquisition unit, a lag image acquisition unit, an irradiation signal acquisition unit, an X-ray image acquisition unit, and a lag correction unit according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a timing chart regarding irradiation of each X-ray and acquisition of an X-ray detection signal.
  • FIG. 8 is a schematic diagram schematically showing storage of an offset image and a gain correction image corresponding to the accumulation time.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a flow of data regarding the image processing unit and the memory unit according to the first and second embodiments.
  • ⁇ 10 It is a flowchart showing a series of signal processing by the non-irradiation signal acquisition unit, lag image acquisition unit, irradiation signal acquisition unit, X-ray image acquisition unit, and lag correction unit according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a flow of data regarding the image processing unit and the memory unit according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a change in random noise with respect to the number of recursive operations when the weight ratio is changed in Example 3.
  • offset images corresponding to multiple accumulation times can be used.
  • the image for gain correction and the image for gain correction are stored in advance before imaging, and a lag image is acquired and a radiation image is acquired based on these stored images.
  • lag correction is performed by removing the lag from the radiation image using the lag image.
  • lag removal is performed using a lag image that also considers an offset image and a gain correction image corresponding to the accumulation time from a radiation image that considers the offset image and the gain correction image corresponding to the accumulation time.
  • FIG. 1 is a block diagram of an X-ray fluoroscopic apparatus according to Embodiment 1
  • FIG. 2 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector used in the X-ray fluoroscopic apparatus as viewed from the side.
  • Figure 3 shows the equivalent circuit of a flat panel X-ray detector in plan view.
  • a flat panel X-ray detector hereinafter referred to as “FPD” as appropriate
  • FPD flat panel X-ray detector
  • X-ray fluoroscopy is used as a radiation imaging device.
  • a description will be given by taking a photographing apparatus as an example.
  • the X-ray fluoroscopic apparatus includes a top plate 1 on which the subject M is placed, and an X-ray tube that irradiates the subject M with X-rays. 2 and FPD3 for detecting X-rays transmitted through the subject M.
  • the X-ray tube 2 corresponds to the radiation irradiation means in this invention
  • the FPD 3 corresponds to the radiation detection means in this invention.
  • the X-ray fluoroscopic apparatus includes a top plate control unit 4 that controls the elevation and horizontal movement of the top plate 1, an FPD control unit 5 that controls scanning of the FPD 3, and a tube voltage of the X-ray tube 2.
  • the image processing unit 9 that performs various processing based on the X-ray detection signal, the controller 10 that controls each of these components, the memory unit 11 that stores processed images, and the operator set the input settings. It has an input unit 12 to perform and a monitor 13 to display processed images.
  • the top board control unit 4 horizontally moves the top board 1 to house the subject eyelid at the imaging position, or moves the top face up to the imaging position, sets the subject eyelid at a desired position by moving up and down, rotating and horizontally, Horizontally moved
  • the image is captured while the image is captured, or the image is moved horizontally after the image capture is completed and controlled to be retracted from the image capture position.
  • the FPD control unit 5 performs control related to scanning by moving the FPD 3 horizontally or rotating around the body axis of the subject M.
  • the high voltage generator 6 generates a tube voltage and a tube current for irradiating X-rays and applies them to the X-ray tube 2.
  • the X-ray tube controller 7 moves the X-ray tube 2 horizontally, Controls scanning by rotating around the axis of the body axis of M, and controls the setting of the illumination field of the collimator (not shown) on the X-ray tube 2 side.
  • the X-ray tube 2 and the FPD 3 move while facing each other so that the FPD 3 can detect the X-rays emitted from the X-ray tube 2.
  • the controller 10 is composed of a central processing unit (CPU) and the like, and the memory unit 11 is a storage medium represented by ROM (Read-only Memory), RAM (Random-Access Memory), and the like. It is configured.
  • the input unit 12 includes a pointing device represented by a mouse, a keyboard, a joystick, a trackball, and a touch panel.
  • the FPD3 detects X-rays that have passed through the subject M, and based on the detected X-rays, the image processing unit 9 performs image processing to capture the subject M. I do.
  • the image processing unit 9 is acquired by a non-irradiation signal acquisition unit 9a that acquires a plurality of X-ray detection signals at the time of non-irradiation before X-ray irradiation in imaging, and the non-irradiation signal acquisition unit 9a.
  • a lag image acquisition unit 9b that acquires a lag image, and X-ray irradiation for imaging the X-ray detection signal X-rays to be imaged based on an irradiation signal acquisition unit 9c acquired at times, an X-ray detection signal acquired by the irradiation signal acquisition unit 9c, and an offset image and a gain correction image described later.
  • X-ray image acquisition unit 9d that acquires an image
  • a lag correction unit that removes lag from the X-ray image acquired by the X-ray image acquisition unit 9d using the lag image acquired by the lag image acquisition unit 9b described above With 9e.
  • the lag correction unit 9e performs lag correction related to the time delay by removing the time delay included in the X-ray detection signal from the X-ray detection signal by removing the lag using the lag image.
  • the non-irradiation signal acquisition unit 9a corresponds to the non-irradiation signal acquisition means in the present invention
  • the lag image acquisition unit 9b corresponds to the present invention.
  • the irradiation signal acquisition unit 9c corresponds to the irradiation signal acquisition unit in the present invention
  • the X-ray image acquisition unit 9d corresponds to the radiation image acquisition unit in the present invention
  • the lag correction unit 9e Corresponds to the lag correction means in the present invention.
  • the memory unit 11 stores an offset image memory unit 11a that stores offset images corresponding to a plurality of accumulation times for accumulating signal information, and also stores gain correction images corresponding to a plurality of accumulation times.
  • Gain correction image memory unit 1 lb, non-irradiation signal memory unit 1 lc for writing and storing each non-irradiation X-ray detection signal acquired by the non-irradiation signal acquisition unit 9a, and lag image acquisition unit The lag image memory unit l id for writing and storing the lag image acquired in 9b and the irradiation signal memory unit for writing and storing the X-ray detection signal at the time of irradiation acquired by the irradiation signal acquisition unit 9c 1 le and an X-ray image memory unit 1 If for writing and storing the X-ray image acquired by the X-ray image acquisition unit 9d.
  • Example 1 including Example 2 to be described later, based on each non-irradiation X-ray detection signal read from the non-irradiation signal memory unit 11c! (See Figure 9).
  • Example 3 to be described later the acquisition of the lag image is performed by recursive weighted averaging (recursive processing) to be described later (see FIG. 11).
  • the offset image memory unit 11a corresponds to the offset image storage unit in the present invention
  • the gain correction image memory unit 1 lb corresponds to the gain correction image storage unit in the present invention.
  • the FPD 3 includes a glass substrate 31, a thin film transistor TFT formed on the glass substrate 31, and a force.
  • the thin film transistor TFT has a large number of switching elements 32 (for example, 1024 ⁇ 1024) formed in a vertical and horizontal two-dimensional matrix arrangement.
  • the switching elements 32 are formed separately from each other.
  • FPD3 is also a two-dimensional array radiation detector.
  • an X-ray sensitive semiconductor 34 is laminated on the carrier collection electrode 33, and the carrier collection electrode 33 is formed of the switching element 32 as shown in FIGS.
  • a plurality of gate bus lines 36 are connected from the gate driver 35, and each gate bus line 36 is connected to the gate G of the switching element 32.
  • a multiplexer that collects charge signals and outputs them to one
  • a plurality of data bus lines 39 are connected to 37 through an amplifier 38, and each data bus line 39 is connected to the drain D of the switching element 32 as shown in FIGS.
  • the gate of the switching element 32 is turned ON by applying the voltage of the gate bus line 36 (or to OV), and the carrier collection electrode 33 is Then, the charge signal (carrier) converted through the X-ray sensitive semiconductor 34 incident on the detection surface side is read out to the data bus line 39 through the source S and drain D of the switching element 32. Until the switching element is turned on, the charge signal is temporarily stored and stored in a capacitor (not shown).
  • the charge signals read out to the data bus lines 39 are amplified by the amplifiers 38 and output together by the multiplexer 37 as one charge signal.
  • the output charge signal is digitized by AZD converter 8 and output as an X-ray detection signal.
  • FIG. 4 and 5 description will be made by taking four pixels of 2 rows and 2 columns as an example.
  • the above-described offset image is used to perform offset correction to remove the offset value superimposed on the signal
  • the above-described gain correction image is used to perform gain correction that matches the signal level of each pixel on the output side. Used for.
  • the image O is obtained in advance before imaging, and is written and stored in the offset image memory unit 11a.
  • the pixel signal level (ie, pixel value) based on the X-ray detection signal is output according to the amplification factor (gain) value of the amplifier 38 (see FIG. 3) of the FPD3.
  • the output pixel value S varies from pixel to pixel due to individual differences such as the switching elements 32 corresponding to each pixel. Specifically, as shown in Fig. 5 (a), it is incident on each pixel. If the X-ray doses are the same, the output pixel value S is ⁇ S, S, S, S ⁇
  • Step S1 Storage of offset image and gain correction image
  • the above-described offset image and gain correction image have different properties depending on the accumulation time for accumulating signal information (charge) corresponding to the X-ray detection signal. Therefore, as shown in FIG. 8, these images are stored in advance before imaging in accordance with each accumulation time.
  • the accumulation time during non-irradiation is represented by a period ⁇ 1 as the sampling time (for example, 1Z30 seconds) for sampling a signal during non-irradiation.
  • the accumulation time immediately after imaging is actually an X-ray pulse that expands and contracts in time according to the thickness of the subject M.
  • the X-ray irradiation time (X-ray pulse width) in imaging is assumed to be a multiple of the period ⁇ 1 in synchronization with the cycle ⁇ 1.
  • an offset image and a gain correction image are obtained for each accumulation time, and the offset image is stored in the offset image memory unit 11a.
  • the gain correction image is stored in the gain correction image memory unit ib.
  • ⁇ 1 is changed to offset image Ol and gain correction image G1 when ⁇ 1.
  • ⁇ 2 is made to correspond to offset image 02 and gain correction image G2 when ⁇ 2, and ⁇ 3 is made to correspond to offset image 03 and gain correction image G3 when ⁇ 3.
  • This step S1 corresponds to an offset image storage step and a gain correction image storage step.
  • Step S2 Has the waiting time elapsed?
  • a waiting time T is set so that an X-ray detection signal is acquired when no irradiation is performed after a predetermined time has elapsed, and after that waiting time T has passed, the next step w w
  • the force waiting time T due to the individual lag characteristics of FPD3 is preferably about 15 seconds.
  • the waiting time T is about 3 seconds.
  • Step S3 Acquisition of X-ray detection signal at non-irradiation
  • the non-irradiation signal acquisition unit 9a samples each X-ray detection signal during non-irradiation after the waiting time T has elapsed.
  • ⁇ w is acquired first immediately after the elapse of the waiting time ⁇ .
  • X-ray detection signal is I, X acquired immediately before the start of X-ray irradiation in this imaging
  • the line detection signal is I. Note that steps S3 to S6 are continued every sampling time ⁇ 1.
  • Step S4 Has the current imaging been reached?
  • Step S 5 Raise K value by 1
  • Step S6 Reject X-ray detection signal before
  • step S3 the X-ray detection signal I acquired by the non-irradiation signal acquisition unit 9a is used as the non-irradiation signal.
  • the acquired X-ray detection signal I is no longer needed and is rejected. Therefore, the latest X-ray inspection
  • Step S3 the force that rejects the previous X-ray detection signal and leaves only the latest X-ray detection signal. Of course, it is not always necessary to reject it. Steps 3 to S6 described above correspond to the non-irradiation signal acquisition step in this invention.
  • Step S7 Acquisition of lag image
  • the lag image acquisition unit 9b reads the X-ray detection signal I acquired immediately before the start of X-ray irradiation in the current imaging from the non-irradiation signal memory unit 11c, and performs the X-ray detection.
  • the accumulation time at this time is the sampling time ⁇ 1 at the time of non-irradiation.
  • the offset image Ol corresponding to the sampling time ⁇ 1 is read from the offset image memory unit 11a, and the gain correction image G1 corresponding to the sampling time ⁇ 1 is read from the gain correction image memory unit l ib.
  • the lag image acquisition unit 9b acquires the final lag image L for the expression (1).
  • the lag image acquired by the lag image acquisition unit 9b! Is stored in the lag image memory unit id.
  • This step S7 corresponds to the lag image acquisition step in this invention.
  • Step S8 Acquisition of X-ray detection signal during irradiation
  • the irradiation signal acquisition unit 9c acquires the X-ray detection signal at the time of irradiation obtained by the irradiation.
  • the X-ray detection signal at the time of irradiation acquired by the irradiation signal acquisition unit 9c is written and stored in the irradiation signal memory unit 1 le.
  • This step S8 corresponds to the irradiation signal acquisition step in this invention.
  • the offset image and gain correction image are taken into consideration for the X-ray detection signal X during irradiation as shown in the following equation (2).
  • the X-ray image X ′ taking the offset image and gain correction image into consideration is obtained.
  • the offset image 02 corresponding to the sampling time ⁇ 2 is read from the offset image memory unit 11a and the gain correction image G2 corresponding to the sampling time ⁇ 2 is read from the gain correction image memory unit l ib read out.
  • the X-ray image acquisition unit 9d acquires the X-ray image T in the current imaging from the above equation (2).
  • This step S9 This corresponds to the radiation image acquisition step in the invention. Further, the X-ray image corresponds to a radiographic image to be imaged in the present invention.
  • step S10 corresponds to the lug correction process in the present invention.
  • the method of removing the lag using the X-ray image Is not limited to the method of directly subtracting the lag image! From the X-ray image XT.
  • the accumulation time of the lag image is the sampling time ⁇ 1 in the non-irradiation
  • signal information is stored in an offset image used for performing offset correction for removing an offset value superimposed on a signal.
  • offset images corresponding to multiple storage times in the offset image memory unit 11a and to perform gain correction to align the signal level of each pixel on the output side For the gain correction image to be used, gain correction images corresponding to a plurality of accumulation times for accumulating signal information are stored in the gain correction image memory unit l ib.
  • the non-irradiation signal acquisition unit 9a includes a plurality of X-ray detection signals detected from the flat panel X-ray detector (FPD) 3 (in this embodiment 1, I 1, 1, 1,. , I) X-ray irradiation in imaging
  • the irradiation signal acquisition unit 9c acquires the X-ray detection signal detected from the FPD 3 at the time of X-ray irradiation in imaging, and the X-ray detection signal acquired by the irradiation signal acquisition unit 9c and the above-described
  • the X-ray image acquisition unit 9d acquires an X-ray image to be imaged using the above equation (2).
  • the lag correction unit 9e performs lag correction related to the time delay by removing the time delay by the X-ray detection signal force.
  • the lag image that is the basis of the lag correction described above and the X-ray image that is the target of the lag correction include an offset image and a lag correction image corresponding to each accumulation time ( ⁇ 1 and ⁇ 2 in the first embodiment). Therefore, offset correction and lag correction according to the accumulation time are performed by lag correction. It is possible to appropriately perform the regular image. Therefore, the time delay included in the X-ray detection signal including the offset and gain components can be easily removed from the X-ray detection signal.
  • the structure of the apparatus that does not require the use of a backlight such as that described in Patent Document 1 may be complicated.
  • X-ray irradiation power in the previous imaging is obtained by acquiring a plurality of X-ray detection signals at the time of non-irradiation after the elapse of a predetermined time. Multiple X-ray detection signals at the time of irradiation are acquired, and the signal is acquired with only the long time constant component remaining after the lapse of a predetermined time. It is possible to accurately remove the time delay of the long time constant component with no time delay.
  • the X-ray fluoroscopic apparatus according to the second embodiment has the same configuration as the X-ray fluoroscopic apparatus according to the first embodiment, and includes a non-irradiation signal acquisition unit 9a, a lag image acquisition unit 9b, an irradiation signal acquisition unit 9c, Only a series of signal processing by the line image acquisition unit 9d and the lag correction unit 9e is different from the first embodiment.
  • Step SI Storage of offset image and gain correction image
  • an offset image and a gain correction image are obtained for each accumulation time corresponding to the accumulation time (sampling time, irradiation time), and each image is stored in the offset image memory unit. 11a or gain correction image memory section l ib .
  • Step S2 Has the waiting time elapsed?
  • Step S12 Acquisition of X-ray detection signal at non-irradiation
  • each X-ray detection signal is not irradiated after waiting time T has elapsed.
  • the eighth X-ray detection signal I that is, K
  • Non-irradiated signal memory section without being rejected until the seventh X-ray detection signal I obtained from W 0
  • steps S12 to S14 are continuously performed at every sampling time interval.
  • Step S14 Raise the value of K by 1
  • the value of the subscript K is incremented by 1 to prepare for the next sampling.
  • step S12 each X-ray detection signal I acquired by the non-irradiation signal acquisition unit 9a is
  • steps S12 to S14 are repeated at every sampling time interval.
  • steps S3 to S10 similar to those in the first embodiment are performed.
  • eight X-ray detection signals are always stored in the non-irradiation signal memory unit 11c, and the latest X-ray detection signal is newly stored in the non-irradiation signal memory unit 11c in step S6.
  • the sampling point in step S4 reaches the start of X-ray irradiation in the current imaging, the (N-6) th X-ray detection signal I force acquired in step S3 is also detected as the (N + 1) th X-ray detection. 8 signals up to signal I
  • an offset image and a gain correction image corresponding to a plurality of accumulation times are captured.
  • a lag image is acquired based on these stored images in advance, and an X-ray image is acquired.
  • the X-ray image power is also lag-corrected using lag images.
  • lag removal is performed from an X-ray image that considers an offset image corresponding to the accumulation time and a gain correction image using a lag image that also considers the offset image and gain correction image corresponding to the accumulation time.
  • the time delay included in the X-ray detection signal including offset and gain components, can be easily removed.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that a plurality of X-ray detection signals (I, I).
  • the random noise component of the X-ray image Y remains at 6% degradation of the X-ray image X before correction. Lag correction can be realized without degrading the N ratio.
  • the number of force X-ray detection signals obtained by directly obtaining eight X-ray detection signals and obtaining the lag image L is not limited.
  • the lag image L is obtained from the average of the signals.
  • the lag image L is obtained from the median value, or the histogram relating to the intensity of the signal is taken and the mode value is obtained as the lag image L from the histogram.
  • the specific method for obtaining the image L is not particularly limited.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a data flow regarding the image processing unit and the memory unit according to the third embodiment.
  • the parts common to the above-described embodiments 1 and 2 are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
  • the fluoroscopic imaging apparatus according to the third embodiment is the same as the fluoroscopic imaging apparatus according to the first and second embodiments, except for the data flow related to the image processing unit 9 and the memory unit 11 in FIG. Is the configuration.
  • the series of signal processing by the non-irradiation signal acquisition unit 9a, the lag image acquisition unit 9b, the irradiation signal acquisition unit 9c, the X-ray image acquisition unit 9d, and the lag correction unit 9e is also different from the first and second embodiments.
  • Example 3 as shown in FIG. 11, the non-irradiation X-ray detection signal read from the non-irradiation signal memory unit 11c and the lag image memory unit id were read.
  • the lag image acquisition unit 9b acquires the lag image L (but before considering the offset image and the gain correction image) by recursive calculation processing. Acquisition of the lag image L by recursive calculation processing will be described with reference to the flowchart of FIG. Then, after the recursive calculation process, based on the offset image and the gain correction image, the lag image acquisition unit 9b uses the above equation (1) to convert the lag image! To get.
  • the lag correction unit 9e uses the lag image read from the lag image memory unit 1 Id to remove lag from the X-ray image force in the current imaging as in the first and second embodiments. .
  • Step S1 Storage of offset image and gain correction image
  • an offset image and a gain correction image are obtained for each accumulation time corresponding to the accumulation time (sampling time, irradiation time), and each image is offset image.
  • Step S2 Has the waiting time elapsed?
  • Step S22 Acquisition of X-ray Detection Signal Immediately after Wait Time Elapses
  • each X-ray detection signal is sequentially acquired every sampling time ⁇ 1 interval (for example, 1Z30 seconds) at the time of non-irradiation after the waiting time TW has elapsed.
  • the X-ray detection signal I is acquired immediately after the waiting time T has elapsed. Immediately after this waiting time T elapses
  • the X-ray detection signal I acquired first is written and stored in the non-irradiation signal memory unit 1 lc.
  • the lag image acquisition unit 9b sends the X-ray detection signal I to the non-irradiation signal memory unit 11c.
  • the X-ray detection signal I is read from the lag image L (however, offset image and gain
  • the initial value lag image L acquired by the image acquisition unit 9b is stored in the lag image memory unit 1 Id.
  • step S23 When the initial value of the lag image L is obtained in step S23, the same steps as in the first embodiment described above are performed.
  • step S3 the acquisition of the X-ray detection signal during non-irradiation in step S3 is after the second X-ray detection signal I, and in step S7, the lag image L (however, the offset image and
  • the lag image L is acquired by the recursive weighted average (hereinafter referred to as “recursive processing” as appropriate) as shown in the following equation (3).
  • recursive processing as appropriate
  • I L.
  • P is a weighted ratio and takes a value between 0 and 1.
  • N-l N-2 The lag images L 1,..., L 1 and L acquired before that are not necessary. Therefore,
  • New lag image L force S lag image memory unit When stored in id, only the previous lag image L is stored.
  • N N-1 Memorize and the remaining lag image L is rejected. Of course, it is not always necessary to reject the previous lag image L or the lag image L acquired before that time.
  • the lag image acquisition unit 9b considering the offset image and the gain correction image using the above equation (1) uses the lag image! Get.
  • an X-ray image considering an offset image corresponding to an accumulation time and a gain correction image can be used.
  • Lag removal using offset images corresponding to the accumulation time and the image for gain correction to detect the time delay included in the X-ray detection signal including offset and gain components Signal force Can be easily removed.
  • a plurality of X-ray detection signals are acquired by sequentially acquiring each X-ray detection signal at every sampling time ⁇ T1 interval (for example, 1Z30 seconds) at the time of non-irradiation.
  • ⁇ T1 interval for example, 1Z30 seconds
  • the lag image L based on the multiple X-ray detection signals acquired so far including the (N + 1) th, that is, the (N + 1) th
  • the lag image L of the X-ray detection signal I acquired in the (N + 1) th and
  • Lag image L based on multiple X-ray detection signals acquired so far including Nth, which is the time point before (N + 1) th, that is, lag image L before lag image L
  • the lag image L (however, the offset is calculated by repeating the recursive operation based on N N-
  • the recursive calculation process is repeatedly performed based on N and a lag image (that is, a previous lag image) L based on a plurality of X-ray detection signals sequentially acquired so far in the past.
  • the final lag image L takes the offset image and gain correction image into consideration.
  • Previous lag image i.e., lag image that is the basis for recursive computation
  • the lag image memory unit 1 Id If only N-1 is left and the remaining lag images (lag images before and after the previous one) are discarded, only two images are retained, so, for example, the lag image memory unit 1 Id If the storage area becomes simpler, such as the storage area can be divided into two frames, the effect can be achieved.
  • the lag image is acquired by the recursive processing (see the above formula (3)) that is a recursive weighted average as the recursive arithmetic processing, so that the lag correction is more reliably performed. It can be carried out.
  • the X-ray fluoroscopic apparatus as shown in FIG. 1 has been described as an example.
  • the present invention is, for example, an X-ray fluoroscopic apparatus disposed on a C-type arm. It may also be applied to equipment.
  • the present invention may also be applied to an X-ray CT apparatus. Note that the present invention is particularly useful when performing actual imaging (not through fluoroscopic imaging) like an X-ray imaging apparatus.
  • the flat panel X-ray detector (FPD) 3 has been described as an example.
  • the present invention can be applied to any X-ray detection means that is normally used. can do.
  • an X-ray detector for detecting X-rays has been described as an example.
  • the present invention provides a radioisotope (RI) as in an ECT (Emission Computed Tomography) apparatus. ) Is not particularly limited as long as it is a radiation detector that detects radiation, as exemplified by a ⁇ -ray detector that detects y-rays radiated from a subject administered.
  • the present invention is not particularly limited as long as it is an apparatus that detects an image by detecting radiation as exemplified by the ECT apparatus described above.
  • the FPD 3 includes a radiation (in the embodiment, X-ray) sensitive semiconductor, and directly converts the incident radiation into a charge signal using the radiation sensitive semiconductor.
  • This is a conversion-type detector, but instead of a radiation-sensitive type, it is equipped with a photo-sensitive type semiconductor and a scintillator. This is an indirect conversion detector that converts the signal into a charge signal.
  • the X-ray irradiation power in the previous imaging is a predetermined time (wait time in each embodiment).
  • the lag image that is the basis of the lag correction is the X-ray detection signal I acquired immediately before the start of X-ray irradiation in the current imaging.
  • the force that included the spider data is always the X-ray detection signal I
  • a lag image including the heel data It is preferable to perform lag correction by acquiring a lag image including the heel data and removing the lag using the lag image.
  • a force obtained by acquiring a lag image and an X-ray image considering both images based on both the offset image and the gain correction image For offset image or gain correction Lag images and X-ray images that consider only one image may be acquired based on only one of the images. The same applies to radiation other than X-rays.
  • Lag images and X-ray images that consider only one image may be acquired based on only one of the images. The same applies to radiation other than X-rays.
  • in order to consider an offset image and a gain correction image when obtaining a lag image, using the above equation (1), when obtaining an X-ray image Force using equation (2) If the method considers offset images and gain correction images in the normal method, the method is not limited to subtraction or division as in equations (1) and (2) above.
  • the function f (I, L) force represented by N and the lag image L may be represented by the lag image L.
  • the present invention is suitable for a radiographic apparatus equipped with a flat panel X-ray detector (FPD).
  • FPD flat panel X-ray detector

Abstract

　この発明の放射線撮像装置は、複数の蓄積時間に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像を撮像前に予め記憶し、これらの記憶された画像に基づいてラグ画像を取得するとともに、放射線画像を取得するように構成されている。そして、放射線画像からラグ画像を用いてラグ除去してラグ補正を行う。このように、蓄積時間に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮した放射線画像から、同じく蓄積時間に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮したラグ画像を用いてラグ除去することで、オフセットおよびゲイン成分を含めて、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡易に除去することができる。                                                                                 

Description

明 細 書
放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法
技術分野
[0001] この発明は、被検体を照射して検出された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および放射線検出信号処理方法に係り、特に、放射線検 出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号力 除去する技術に関する。
背景技術
[0002] 放射線撮像装置の例として X線を検出して X線画像を得る撮像装置では、従来に おいて X線検出手段としてイメージインテンシファイア (I. I)が用いられていた力 近 年において、フラットパネル型 X線検出器 (以下、『FPD』と略記する）が用いられてい る。
[0003] FPDは、感応膜が基板上に積層されて構成されており、その感応膜に入射した放 射線を検出して、検出された放射線を電荷に変換して、 2次元アレイ状に配置された キャパシタに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はスイッチング素子を ONすることで読 み出されて、放射線検出信号として画像処理部に送り込まれる。そして、画像処理部 において放射線検出信号に基づく画素を有した画像が得られる。
[0004] 力かる FPDを用いた場合、従来力も用いられて 、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。したがって、装置構造や画 像処理の面で FPDは有利である。
[0005] し力しながら、 FPDを用いると、 X線検出信号に時間遅れ分が含まれる。その時間 遅れ分によって前回の撮像における X線の照射時の残像がアーティファクトとして X 線画像に写りこんでしまう。特に、短時間の時間間隔 (例えば 1Z30秒)で X線照射を 連続的に行う透視においては、時間遅れ分のタイムラグの影響が大きく診断の妨げ となる。
[0006] そこで、ノ 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（例えば、特 許文献 1参照）、あるいは時間遅れ分が複数の時定数を有する指数関数の総和であ るとして、それら指数関数を用いて再帰的演算処理を行って、ラグ補正を行う (例え ば、特許文献 2参照）ことで、時間遅れ分によるアーティファクトを低減させる。
[0007] 上述した特許文献 1のようにバックライトを用いるとバックライトのための構造によつ て構造が複雑化となる。特に、軽量構造を実現した FPDにバックライトを用いると、構 造が再度に重量化、複雑化となる。また、上述した特許文献 2の場合には、 X線検出 信号を取得するサンプリングの回数分、再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必 要があり、ラグ補正に煩雑さが伴う。
[0008] そこで、 X線検出信号に含まれる時間遅れ分を X線検出信号から簡易に除去する ことができるように、ラグ補正を行う際に、撮像における X線の照射前の非照射時に複 数の X線検出信号を取得して、それら X線検出信号に基づくラグ画像を取得し、それ を用いて撮像の対象となる X線画像からラグ除去する手法が考えられる。
[0009] ところで、ラグ補正以外には、例えばオフセット補正、ゲイン補正、欠損補正などの 補正処理などがある。例えば、オフセット補正を行うためには、 X線が非照射時のオフ セット画像を予め求める。 X線検出信号に基づく原画像から上述したオフセット画像 を減算する。蓄積時間やアンプ (増幅器)の増幅率 (ゲイン)や画素ビユング (複数の 画素の加算）といったモードごとにオフセット画像は異なり、モードに応じたオフセット 画像を求めて、オフセット補正を行う（例えば、特許文献 3参照)。なお、画素ビユング としては、各画素を一対一に出力する 1 X 1モードや、縦横ともに 2 X 2の 4つの画素 を 1つの画素に出力する 2 X 2モードや、縦横ともに 4 X 4の 16個の画素を 1つの画素 に出力する 4 X 4モードなどがある。
特許文献 1 :特開平 9— 9153号公報 (第 3— 8頁、図 1)
特許文献 2 :特開 2004— 242741号公報（第 4— 11頁、図 1, 3— 6)
特許文献 3：特開 2003 - 190126号公報 (第 3— 6頁、図 1)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] しカゝしながら、上述した取得されたラグ画像を用いて撮像の対象となる X線画像から ラグ除去する手法では、以下のような問題点がある。すなわち、非照射時に取得され る X線検出信号は、暗電流によるオフセット成分を含んでいる。したがって、かかる手 法では、オフセット補正やゲイン補正を行って 、な 、補正未処理であって撮像直後 の X線画像力 オフセット成分を含んだラグ画像を用いてラグ除去することで、オフセ ットおよびラグの両成分について同時に補正することができる。
[0011] しかし、実際にはオフセット成分 (すなわちオフセット値)は、信号情報 (電荷)を蓄 積する蓄積時間に応じて異なる性質を持つ。したがって、撮像時で用いられた蓄積 時間に対応するオフセット値を減算する必要がある。実際には、撮像時の蓄積時間 は、被検体の厚さなどに応じて時間的に伸縮する X線のパルス幅に依存しており、予 め知ることは不可能である。
[0012] 一方、ラグ画像を取得するために非照射時に複数の X線検出信号を収集するとき には、最も短い蓄積時間で収集しないと、ラグ収集そのものに時間が力かってしまい 望ましくない。したがって、ラグ画像の取得のための収集と実際の撮像とでは、異なる 蓄積時間（異なるモード)で行うことになる。このように、異なった蓄積時間の場合でも 、ラグ補正が可能な改良が必要となる。なお、ゲイン補正についても、蓄積時間が異 なる場合には、それに応じたゲイン補正用画像を用いる必要がある。
[0013] 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、オフセットあるいはゲイ ン成分を含めて、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡 易に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。
課題を解決するための手段
[0014] 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、信号に重畳された オフセット値を除去するオフセット補正を行うために用いられるオフセット画像につい て、信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間に対応したオフセット画像を記憶するォ フセット画像記憶手段と、放射線検出手段から検出された複数の放射線検出信号を 撮像における放射線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得手段と、その 非照射信号取得手段で取得されたそれら放射線検出信号と、前記オフセット画像記 憶手段で記憶され、かつ非照射信号取得手段での蓄積時間に対応したオフセット画 像とに基づいて、ラグ画像を取得するラグ画像取得手段と、放射線検出手段から検 出された放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得する照射信号取得 手段と、その照射信号取得手段で取得された放射線検出信号と、前記オフセット画 像記憶手段で記憶され、かつ照射信号取得手段での蓄積時間に対応したオフセット 画像とに基づ!、て、撮像の対象となる放射線画像を取得する放射線画像取得手段と 、その放射線画像取得手段で取得された放射線画像から、前記ラグ画像取得手段 で取得されたラグ画像を用いてラグ除去することで、放射線検出信号に含まれる時 間遅れ分を放射線検出信号力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を 行うラグ補正手段とを備えてい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によれば、信号に重畳されたオフセット値を除去するォ フセット補正を行うために用いられるオフセット画像にっ 、て、信号の情報を蓄積す る複数の蓄積時間に対応したオフセット画像をオフセット画像記憶手段に記憶する。 非照射信号取得手段は、放射線検出手段力 検出された複数の放射線検出信号を 撮像における放射線の照射前の非照射時に取得し、その非照射信号取得手段で取 得されたそれら放射線検出信号と、上述したオフセット画像記憶手段で記憶され、か つ非照射信号取得手段での蓄積時間に対応したオフセット画像とに基づいて、ラグ 画像取得手段はラグ画像を取得する。一方、照射信号取得手段は、放射線検出手 段カゝら検出された放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得し、その 照射信号取得手段で取得された放射線検出信号と、上述したオフセット画像記憶手 段で記憶され、かつ照射信号取得手段での蓄積時間に対応したオフセット画像とに 基づいて、放射線画像取得手段は撮像の対象となる放射線画像を取得する。そして 、その放射線画像取得手段で取得された放射線画像から、上述したラグ画像取得手 段で取得されたラグ画像を用いてラグ除去することで、放射線検出信号に含まれる 時間遅れ分を放射線検出信号力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正 をラグ補正手段が行う。このように、上述した特許文献 2のように放射線検出信号を取 得するサンプリングの回数分、再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必要がな 、。 さら〖こは、上述したラグ補正の元になるラグ画像やラグ補正の対象である放射線画像 には、各々の蓄積時間に対応したオフセット画像が考慮されているので、ラグ補正に よって蓄積時間に応じたオフセット補正をも適切に行うことが可能になる。したがって 、オフセット成分を含めて、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信 号力も簡易に除去することができる。また、上述した特許文献 1のようなバックライトを 用いる必要がなく、装置の構造が複雑化となることもな!/、。
[0016] また、この発明の別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、出力側の各画素の 信号レベルを揃えるゲイン補正を行うために用いられるゲイン補正用画像にっ 、て、 信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間に対応したゲイン補正用画像を記憶するゲ イン補正用画像記憶手段と、放射線検出手段から検出された複数の放射線検出信 号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得手段と、 その非照射信号取得手段で取得されたそれら放射線検出信号と、前記ゲイン補正 用画像記憶手段で記憶され、かつ非照射信号取得手段での蓄積時間に対応したゲ イン補正用画像とに基づいて、ラグ画像を取得するラグ画像取得手段と、放射線検 出手段カゝら検出された放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得する 照射信号取得手段と、その照射信号取得手段で取得された放射線検出信号と、前 記ゲイン補正用画像記憶手段で記憶され、かつ照射信号取得手段での蓄積時間に 対応したゲイン補正用画像とに基づ 、て、撮像の対象となる放射線画像を取得する 放射線画像取得手段と、その放射線画像取得手段で取得された放射線画像から、 前記ラグ画像取得手段で取得されたラグ画像を用いてラグ除去することで、放射線 検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号力 除去することによる時間遅れ 分に関するラグ補正を行うラグ補正手段とを備えていることを特徴とするものである。
[0017] この発明の別の放射線撮像装置によれば、出力側の各画素の信号レベルを揃える ゲイン補正を行うために用いられるゲイン補正用画像にっ 、て、信号の情報を蓄積 する複数の蓄積時間に対応したゲイン補正用画像をゲイン補正用画像記憶手段に 記憶する。非照射信号取得手段は、放射線検出手段から検出された複数の放射線 検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得し、その非照射信号取 得手段で取得されたそれら放射線検出信号と、上述したゲイン補正用画像記憶手段 で記憶され、かつ非照射信号取得手段での蓄積時間に対応したゲイン補正用画像 とに基づいて、ラグ画像取得手段はラグ画像を取得する。一方、照射信号取得手段 は、放射線検出手段から検出された放射線検出信号を撮像における放射線の照射 時に取得し、その照射信号取得手段で取得された放射線検出信号と、上述したゲイ ン補正用画像記憶手段で記憶され、かつ照射信号取得手段での蓄積時間に対応し たゲイン補正用画像とに基づいて、放射線画像取得手段は撮像の対象となる放射 線画像を取得する。そして、その放射線画像取得手段で取得された放射線画像から 、上述したラグ画像取得手段で取得されたラグ画像を用いてラグ除去することで、放 射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる時間 遅れ分に関するラグ補正をラグ補正手段が行う。このように、上述した特許文献 2のよ うに放射線検出信号を取得するサンプリングの回数分、再帰的演算処理を行ってラ グ補正を行う必要がない。さらには、上述したラグ補正の元になるラグ画像やラグ補 正の対象である放射線画像には、各々の蓄積時間に対応したゲイン補正用画像が 考慮されているので、ラグ補正によって蓄積時間に応じたゲイン補正をも適切に行う ことが可能になる。したがって、ゲイン成分を含めて、放射線検出信号に含まれる時 間遅れ分を放射線検出信号力も簡易に除去することができる。また、上述した特許 文献 1のようなバックライトを用いる必要がなぐ装置の構造が複雑化となることもない 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、前記信号処理は、信号に重畳されたオフセット値を除去するオフセット補 正を行うために用いられるオフセット画像にっ 、て、信号の情報を蓄積する複数の蓄 積時間に対応したオフセット画像を撮像前に予め記憶するオフセット画像記憶工程と 、複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得する非 照射信号取得工程と、その非照射信号取得工程で取得されたそれら放射線検出信 号と、前記オフセット画像記憶工程で記憶され、かつ非照射信号取得工程での蓄積 時間に対応したオフセット画像とに基づ ヽて、ラグ画像を取得するラグ画像取得工程 と、放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得する照射信号取得工程 と、その照射信号取得工程で取得された放射線検出信号と、前記オフセット画像記 憶工程で記憶され、かつ照射信号取得工程での蓄積時間に対応したオフセット画像 とに基づいて、撮像の対象となる放射線画像を取得する放射線画像取得工程と、そ の放射線画像取得工程で取得された放射線画像から、前記ラグ画像取得工程で取 得されたラグ画像を用いてラグ除去することで、放射線検出信号に含まれる時間遅 れ分を放射線検出信号力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラ グ補正工程とを備えて!/、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、信号に重畳されたオフセット値を 除去するオフセット補正を行うために用いられるオフセット画像にっ 、て、信号の情 報を蓄積する複数の蓄積時間に対応したオフセット画像をオフセット画像記憶工程 では撮像前に予め記憶する。非照射信号取得工程では、複数の放射線検出信号を 撮像における放射線の照射前の非照射時に取得し、その非照射信号取得工程で取 得されたそれら放射線検出信号と、上述したオフセット画像記憶工程で記憶され、か つ非照射信号取得工程での蓄積時間に対応したオフセット画像とに基づいて、ラグ 画像取得工程ではラグ画像を取得する。一方、一方、照射信号取得工程では、放射 線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得し、その照射信号取得工程で取 得された放射線検出信号と、上述したオフセット画像記憶工程で記憶され、かつ照 射信号取得工程での蓄積時間に対応したオフセット画像とに基づいて、撮像の対象 となる放射線画像を取得する。そして、その放射線画像取得工程で取得された放射 線画像から、上述したラグ画像取得工程で取得されたラグ画像を用いてラグ除去す ることで、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去するこ とによる時間遅れ分に関するラグ補正をラグ補正工程で行う。このように、上述した特 許文献 2のように放射線検出信号を取得するサンプリングの回数分、再帰的演算処 理を行ってラグ補正を行う必要がない。さらには、上述したラグ補正の元になるラグ画 像やラグ補正の対象である放射線画像には、各々の蓄積時間に対応したオフセット 画像が考慮されているので、ラグ補正によって蓄積時間に応じたオフセット補正をも 適切に行うことが可能になる。したがって、オフセット成分を含めて、放射線検出信号 に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号力 簡易に除去することができる。 [0020] また、この発明の別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、前記信号処理は、出力側の各画素の信号レベルを揃えるゲイン補正 を行うために用いられるゲイン補正用画像にっ 、て、信号の情報を蓄積する複数の 蓄積時間に対応したゲイン補正用画像を撮像前に予め記憶するゲイン補正用画像 記憶工程と、複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に 取得する非照射信号取得工程と、その非照射信号取得工程で取得されたそれら放 射線検出信号と、前記ゲイン補正用画像記憶工程で記憶され、かつ非照射信号取 得工程での蓄積時間に対応したゲイン補正用画像とに基づいて、ラグ画像を取得す るラグ画像取得工程と、放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得す る照射信号取得工程と、その照射信号取得工程で取得された放射線検出信号と、 前記ゲイン補正用画像記憶工程で記憶され、かつ照射信号取得工程での蓄積時間 に対応したゲイン補正用画像とに基づ ヽて、撮像の対象となる放射線画像を取得す る放射線画像取得工程と、その放射線画像取得工程で取得された放射線画像から 、前記ラグ画像取得工程で取得されたラグ画像を用いてラグ除去することで、放射線 検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号力 除去することによる時間遅れ 分に関するラグ補正を行うラグ補正工程とを備えていることを特徴とするものである。
[0021] この発明の別の放射線検出信号処理方法によれば、出力側の各画素の信号レべ ルを揃えるゲイン補正を行うために用いられるゲイン補正用画像にっ ヽて、信号の情 報を蓄積する複数の蓄積時間に対応したゲイン補正用画像をゲイン補正用画像記 憶工程では撮像前に予め記憶する。非照射信号取得工程では、複数の放射線検出 信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に取得し、その非照射信号取得ェ 程で取得されたそれら放射線検出信号と、上述したゲイン補正用画像記憶工程で記 憶され、かつ非照射信号取得工程での蓄積時間に対応したゲイン補正用画像と〖こ 基づいて、ラグ画像取得工程ではラグ画像を取得する。一方、照射信号取得工程で は、放射線検出信号を撮像における放射線の照射時に取得し、その照射信号取得 工程で取得された放射線検出信号と、上述したゲイン補正用画像記憶工程で記憶さ れ、かつ照射信号取得工程での蓄積時間に対応したゲイン補正用画像とに基づい て、撮像の対象となる放射線画像を取得する。そして、その放射線画像取得工程で 取得された放射線画像から、上述したラグ画像取得工程で取得されたラグ画像を用 いてラグ除去することで、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号 力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正をラグ補正工程で行う。このよう に、上述した特許文献 2のように放射線検出信号を取得するサンプリングの回数分、 再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必要がない。さらには、上述したラグ補正の 元になるラグ画像やラグ補正の対象である放射線画像には、各々の蓄積時間に対 応したゲイン補正用画像が考慮されているので、ラグ補正によって蓄積時間に応じた ゲイン補正をも適切に行うことが可能になる。したがって、ゲイン成分を含めて、放射 線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から簡易に除去することがで きる。
発明の効果
[0022] 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、蓄積 時間に対応したオフセット画像ある!、はゲイン補正用画像を考慮した放射線画像か ら、同じく蓄積時間に対応したオフセット画像あるいはゲイン補正用画像を考慮した ラグ画像を用いてラグ除去することで、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放 射線検出信号力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うので、オフ セットあるいはゲイン成分を含めて、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射 線検出信号力も簡易に除去することができる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]各実施例に係る X線透視撮影装置のブロック図である。
[図 2]X線透視撮影装置に用いられて ヽる側面視したフラットパネル型 X線検出器の 等価回路である。
[図 3]平面視したフラットパネル型 X線検出器の等価回路である。
[図 4] (a) , (b)は、オフセット補正について模式的に表した説明図である。
[図 5] (a) , (b)は、ゲイン補正について模式的に表した説明図である。
[図 6]実施例 1に係る非照射信号取得部やラグ画像取得部や照射信号取得部や X線 画像取得部やラグ補正部による一連の信号処理を示すフローチャートである。 [図 7]各 X線の照射および X線検出信号の取得に関するタイミングチャートである。 圆 8]蓄積時間に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像の記憶を模式的に 表した概略図である。
[図 9]実施例 1, 2に係る画像処理部およびメモリ部に関するデータの流れを示した概 略図である。
圆 10]実施例 2に係る非照射信号取得部やラグ画像取得部や照射信号取得部や X 線画像取得部やラグ補正部による一連の信号処理を示すフローチャートである。
[図 11]実施例 3に係る画像処理部およびメモリ部に関するデータの流れを示した概 略図である。
圆 12]実施例 3に係る非照射信号取得部やラグ画像取得部や照射信号取得部や X 線画像取得部やラグ補正部による一連の信号処理を示すフローチャートである。 圆 13]実施例 3で加重比率をそれぞれ変えたときの再帰的演算の回数に対するラン ダムノイズの変化を示した概略図である。
符号の説明
2 … X線管
3 … フラットパネル型 X線検出器 (FPD)
9a · · - 非照射信号取得部
9b · · - ラグ画像取得部
9c · · - 照射信号取得部
9d · · - X線画像取得部
9e · · - ラグ補正部
11a … オフセット画像用メモリ部
l ib … ゲイン補正用画像用メモリ部
X, X' , Y … X線画像
L, … ラグ画像
M · ·· • 被検体
発明を実施するための最良の形態
放射線検出信号処理方法にぉ 、て、複数の蓄積時間に対応したオフセット画像お よびゲイン補正用画像を撮像前に予め記憶し、これらの記憶された画像に基づ 、て ラグ画像を取得するとともに、放射線画像を取得する。そして、放射線画像からラグ 画像を用いてラグ除去してラグ補正を行う。このように、蓄積時間に対応したオフセッ ト画像およびゲイン補正用画像を考慮した放射線画像から、同じく蓄積時間に対応 したオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮したラグ画像を用いてラグ除去す ることで、オフセットおよびゲイン成分を含めて、放射線検出信号に含まれる時間遅 れ分を放射線検出信号力 簡易に除去するという目的を実現した。
実施例 1
[0026] 以下、図面を参照してこの発明の実施例 1を説明する。図 1は、実施例 1に係る X線 透視撮影装置のブロック図であり、図 2は、 X線透視撮影装置に用いられている側面 視したフラットパネル型 X線検出器の等価回路であり、図 3は、平面視したフラットパ ネル型 X線検出器の等価回路である。後述する実施例 2, 3も含めて、本実施例 1で は放射線検出手段としてフラットパネル型 X線検出器 (以下、適宜「FPD」という）を例 に採るとともに、放射線撮像装置として X線透視撮影装置を例に採って説明する。
[0027] 本実施例 1に係る X線透視撮影装置は、図 1に示すように、被検体 Mを載置する天 板 1と、その被検体 Mに向けて X線を照射する X線管 2と、被検体 Mを透過した X線を 検出する FPD3とを備えている。 X線管 2は、この発明における放射線照射手段に相 当し、 FPD3はこの発明における放射線検出手段に相当する。
[0028] X線透視撮影装置は、他に、天板 1の昇降および水平移動を制御する天板制御部 4や、 FPD3の走査を制御する FPD制御部 5や、 X線管 2の管電圧や管電流を発生 させる高電圧発生部 6を有する X線管制御部 7や、 FPD3から電荷信号である X線検 出信号をディジタルィ匕して取り出す AZD変 8や、 AZD変 8から出力され た X線検出信号に基づいて種々の処理を行う画像処理部 9や、これらの各構成部を 統括するコントローラ 10や、処理された画像などを記憶するメモリ部 11や、オペレー タが入力設定を行う入力部 12や、処理された画像などを表示するモニタ 13などを備 えている。
[0029] 天板制御部 4は、天板 1を水平移動させて被検体 Μを撮像位置にまで収容したり、 昇降、回転および水平移動させて被検体 Μを所望の位置に設定したり、水平移動さ せながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置カゝら退避させる制 御などを行う。 FPD制御部 5は、 FPD3を水平移動させたり、被検体 Mの体軸の軸心 周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部 6は、 X 線を照射させるための管電圧や管電流を発生して X線管 2に与え、 X線管制御部 7は 、 X線管 2を水平移動させたり、被検体 Mの体軸の軸心周りに回転移動させること〖こ よる走査に関する制御や、 X線管 2側のコリメータ（図示省略)の照視野の設定の制 御などを行う。なお、 X線管 2や FPD3の走査の際には、 X線管 2から照射された X線 を FPD3が検出できるように X線管 2および FPD3が互いに対向しながらそれぞれの 移動を行う。
[0030] コントローラ 10は、中央演算処理装置 (CPU)などで構成されており、メモリ部 11は 、 ROM (Read-only Memory)や RAM (Random— Access Memory)などに代表される 記憶媒体などで構成されている。また、入力部 12は、マウスやキーボードやジョイス ティックゃトラックボールゃタツチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構 成されている。 X線透視撮影装置では、被検体 Mを透過した X線を FPD3が検出して 、検出された X線に基づ!/、て画像処理部 9で画像処理を行うことで被検体 Mの撮像 を行う。
[0031] なお、画像処理部 9は、複数の X線検出信号を撮像における X線の照射前の非照 射時に取得する非照射信号取得部 9aと、その非照射信号取得部 9aで取得されたそ れら X線検出信号と、後述するオフセット画像およびゲイン補正用画像とに基づ ヽて 、ラグ画像を取得するラグ画像取得部 9bと、 X線検出信号を撮像における X線の照 射時に取得する照射信号取得部 9cと、その照射信号取得部 9cで取得された X線検 出信号と、同じく後述するオフセット画像およびゲイン補正用画像とに基づいて、撮 像の対象となる X線画像を取得する X線画像取得部 9dと、その X線画像取得部 9dで 取得された X線画像から、上述したラグ画像取得部 9bで取得されたラグ画像を用い てラグ除去するラグ補正部 9eとを備えて 、る。 X線画像力もラグ画像を用いてラグ除 去することで、 X線検出信号に含まれる時間遅れ分を X線検出信号から除去すること による時間遅れ分に関するラグ補正をラグ補正部 9eが行う。非照射信号取得部 9aは 、この発明における非照射信号取得手段に相当し、ラグ画像取得部 9bは、この発明 におけるラグ画像取得手段に相当し、照射信号取得部 9cは、この発明における照射 信号取得手段に相当し、 X線画像取得部 9dは、この発明における放射線画像取得 手段に相当し、ラグ補正部 9eは、この発明におけるラグ補正手段に相当する。
[0032] なお、メモリ部 11は、信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間に対応したオフセット 画像を記憶するオフセット画像用メモリ部 11aと、同じく複数の蓄積時間に対応した ゲイン補正用画像を記憶するゲイン補正用画像用メモリ部 1 lbと、非照射信号取得 部 9aで取得された非照射時の各 X線検出信号を書き込んで記憶する非照射信号用 メモリ部 1 lcと、ラグ画像取得部 9bで取得されたラグ画像を書き込んで記憶するラグ 画像用メモリ部 l idと、照射信号取得部 9cで取得された照射時の X線検出信号を書 き込んで記憶する照射信号用メモリ部 1 leと、 X線画像取得部 9dで取得された X線 画像を書き込んで記憶する X線画像用メモリ部 1 Ifとを備えて ヽる。後述する実施例 2も含めて本実施例 1では、非照射信号用メモリ部 11cから読み出された非照射時の 各 X線検出信号に基づ!/ヽてラグ画像取得部 9bはラグ画像を取得する（図 9を参照)。 なお、後述する実施例 3ではラグ画像の取得にっ 、ては後述する再帰的な加重平均 (リカーシブ処理）によって行われる（図 11を参照)。オフセット画像用メモリ部 11aは 、この発明におけるオフセット画像記憶手段に相当し、ゲイン補正用画像用メモリ部 1 lbは、この発明におけるゲイン補正用画像記憶手段に相当する。
[0033] FPD3は、図 2に示すように、ガラス基板 31と、ガラス基板 31上に形成された薄膜ト ランジスタ TFTと力も構成されている。薄膜トランジスタ TFTについては、図 2、図 3に 示すように、縦'横式 2次元マトリクス状配列でスイッチング素子 32が多数個（例えば 、 1024個 X 1024個）形成されており、キャリア収集電極 33ごとにスイッチング素子 32 が互いに分離形成されている。すなわち、 FPD3は、 2次元アレイ放射線検出器でも ある。
[0034] 図 2に示すようにキャリア収集電極 33の上には X線感応型半導体 34が積層形成さ れており、図 2、図 3に示すようにキャリア収集電極 33は、スイッチング素子 32のソー ス Sに接続されて!、る。ゲートドライバ 35からは複数本のゲートバスライン 36が接続さ れているとともに、各ゲートバスライン 36はスイッチング素子 32のゲート Gに接続され ている。一方、図 3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 37には増幅器 38を介して複数本のデータバスライン 39が接続されているとともに、 図 2、図 3に示すように各データバスライン 39はスイッチング素子 32のドレイン Dに接 続されている。
[0035] 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 36の 電圧を印加（または OVに）することでスイッチング素子 32のゲートが ONされて、キヤ リア収集電極 33は、検出面側で入射した X線カゝら X線感応型半導体 34を介して変換 された電荷信号 (キャリア）を、スイッチング素子 32のソース Sとドレイン Dとを介してデ ータバスライン 39に読み出す。なお、スイッチング素子が 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 3 9に読み出された電荷信号を増幅器 38で増幅して、マルチプレクサ 37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 AZD変 8でディジタルィ匕して X線検出信号として出力する。
[0036] 次に、オフセット補正およびゲイン補正について、図 4および図 5の説明図を参照し て説明する。なお、図 4および図 5では、縦横とも 2行 2列の 4つの画素を例に採って 説明する。上述したオフセット画像は、信号に重畳されたオフセット値を除去するオフ セット補正を行うために用いられるとともに、上述したゲイン補正用画像は、出力側の 各画素の信号レベルを揃えるゲイン補正を行うために用いられる。
[0037] X線検出信号に基づく画素の信号レベル (すなわち画素値）には、画像処理部 9を 経て出力されるときに、オフセット成分 (すなわちオフセット値）が重畳される。具体的 には、図 4 (a)に示すように、暗電流によるオフセット値 0 (= {0 , O , O , O })が
11 12 21 22 非照射時に出力され、図 4 (b)に示すように、画素値 S (= {S , S , S , S })に非
11 12 21 22 照射時のオフセット値 oが重畳されて（s+o) (二 {s 11 +o ，
11 s 12 +o ，
12 s 21 +o ，
21 S 2
+o })の値が出力される。そこで、非照射時のオフセット値 o、すなわちオフセット
2 22
画像 Oを撮像前に予め求め、オフセット画像用メモリ部 11aに書き込んで記憶する。
[0038] 一方、 X線検出信号に基づく画素の信号レベル (すなわち画素値）は、 FPD3の増 幅器 38 (図 3を参照）の増幅率 (ゲイン）の値に応じて出力されるが、各々の画素に対 応する各スイッチング素子 32などの個体差によって、出力される画素値 Sが各々の 画素ごとにバラツキが生じる。具体的には、図 5 (a)に示すように、各画素ごとに入射 された X線の線量が同じだとしたときに、出力される画素値 Sが {S , S , S , S }と
11 12 21 22 ノ ツキが生じたとする。そして、各ゲインを調節することで、図 5 (b)に示すように、 出力される画素値 Sが {S , S , S , S }と揃ったとする。そこで、ゲイン補正用画像 o o o o
を Gとして、そのゲイン補正用画像を {S /S , S /S , S /S , S /S }として
11 O 12 O 21 O 22 O 撮像前に予め求め、ゲイン補正用画像用メモリ部 1 lbに書き込んで記憶する。
[0039] 次に、本実施例 1に係る非照射信号取得部 9aやラグ画像取得部 9bや照射信号取 得部 9cや X線画像取得部 9dやラグ補正部 9eによる一連の信号処理について、図 6 のフローチャートおよび図 7のタイミングチャートを参照して説明する。なお、この処理 では、前回の撮像における X線の照射の終了から、今回の撮像における X線の照射 までと、撮像前にオフセット画像およびゲイン補正用画像を準備するときとを例に採 つて説明する。
[0040] (ステップ S1)オフセット画像およびゲイン補正用画像の記憶
上述したオフセット画像およびゲイン補正用画像は、 X線検出信号に相当する信号 情報 (電荷)を蓄積する蓄積時間に応じて異なる性質を持つ。そこで、これらの画像 を、図 8に示すように、各蓄積時間に対応させて撮像前に予め記憶する。
[0041] 後述する実施例 2, 3を含めて、本実施例 1では非照射時での蓄積時間を、非照射 時に信号をサンプリングするサンプリング時間（例えば 1Z30秒）として、周期 ΔΤ1で 表す。一方、『発明が解決しょうとする課題』の段落でも述べたように、実際には、撮 像直後の蓄積時間は、被検体 Mの厚さなどに応じて時間的に伸縮する X線のパルス 幅に依存している。後述する実施例 2, 3を含めて、本実施例 1では、撮像における X 線の照射時間 (X線のパルス幅）は、周期 ΔΤ1に同期して、周期 ΔΤ1の複数倍とな るとする。ここでは、撮像できうる照射時間 (X線のパルス幅）が、 ΔΤΙ, ΔΤ2= ΔΤ1 Χ 2, ΔΤ3= ΔΤ1 Χ 3の 3通りとする。
[0042] これらの蓄積時間 (サンプリング時間、照射時間）に対応させて、各々の蓄積時間 ごとにオフセット画像およびゲイン補正用画像をそれぞれ求め、オフセット画像につ いては、オフセット画像用メモリ部 11aに記憶するとともに、ゲイン補正用画像につい ては、ゲイン補正用画像用メモリ部 l ibに記憶する。
[0043] 図 8では、 ΔΤ1を ΔΤ1のときのオフセット画像 Olおよびゲイン補正用画像 G1に 対応させて、 ΔΤ2を ΔΤ2のときのオフセット画像 02およびゲイン補正用画像 G2に 対応させて、 ΔΤ3を ΔΤ3のときのオフセット画像 03およびゲイン補正用画像 G3に 対応させる。このステップ S1は、オフセット画像記憶工程およびゲイン補正用画像記 憶工程に相当する。
[0044] (ステップ S2)待ち時間が経過したか？
前回の撮像における X線の照射の終了から、図 7に示すように所定の待ち時間 T
W
が経過したカゝ否かを判断する。照射の終了直後には時間遅れ分のうちの短時定数 成分ある 、は中時定数成分が多く含まれる。これら短 Z中時定数成分は短時間で減 衰し、減衰後は長時定数成分が支配的になり、ほぼ同じ強さで残留し続ける。そこで
、前回の撮像における X線の照射力 所定時間経過後の非照射時に X線検出信号 を取得するように待ち時間 Tを設け、その待ち時間 Tが経過してから、次のステップ w w
S3に進むようにする。なお、待ち時間 Tが経過した力否かの判断を、タイマ（図示省
W
略）によって行えばよい。すなわち、前回の撮像における X線の照射の終了と同時に タイマをリセットして『0』にして、タイマのカウントを開始して、待ち時間 τ に相当する
W
カウントに達したら、待ち時間 τ Wが経過したと判断すればよい。
[0045] また、 FPD3個別のラグ特性にもよる力 待ち時間 T については 15秒程度が好ま
W
しぐ 30秒程あれば十分である。また、待ち時間 Tは長いほど、例えば 30秒以上が
W
望ましいが、時間を長くとりすぎると撮影間の時間が延長してしまう。そこで、実際に は待ち時間 Tは 3秒程度が現実的である。
W
[0046] (ステップ S3)非照射時の X線検出信号の取得
非照射信号取得部 9aは、待ち時間 T経過後の非照射時に各 X線検出信号をサン
W
プリング時間 ΔΤ1間隔毎に逐次に取得する。今回の撮像における X線の照射の開 始までのサンプリング回数を (N+ 1) (ただし、 K=0, 1, 2, · ··, Ν- 1, Νとする）とし 、待ち時間 Τ経過直後に最初に取得する添え字を Κ=0とする。そして、（K+ 1)番
W
目に取得する X線検出信号を Iとすると、待ち時間 τ経過直後に最初に取得される κ w
X線検出信号は Iとなり、今回の撮像における X線の照射の開始直前に取得される X
0
線検出信号は Iとなる。なお、サンプリング時間 ΔΤ1毎にステップ S3〜S6を続けて
N
行うとする。 [0047] (ステップ S4)今回の撮像に達したか？
ステップ S3での X線検出信号の取得の時点、すなわちサンプリング時点力 今回 の撮像における X線の照射の開始に達したか (ここでは K=N+ 1になった力 )否かを 判断する。もし、達した場合には、ステップ S7に跳ぶ。もし、達していない場合には、 次のステップ S 5に進む。
[0048] (ステップ S 5) Kの値を 1ずつ繰り上げる
添え字 Kの値を 1ずつ繰り上げて、次のサンプリングのために準備する。
[0049] (ステップ S6)前の X線検出信号の棄却
ステップ S3で非照射信号取得部 9aによって取得された X線検出信号 Iを非照射信
K
号用メモリ部 11cに書き込んで記憶する。このとき、 X線検出信号 Iよりも前の時点で
K
取得された X線検出信号 I は不要となるので棄却する。したがって、最新の X線検
K-1
出信号のみが非照射信号用メモリ部 11cに記憶されることになる。なお、ステップ S5 で K=0から K= lに繰り上げてステップ S6に進んだ場合には、 X線検出信号 Iよりも
0 前の時点では X線検出信号は存在しないので棄却する必要がない。そして、次のサ ンプリングのためにステップ S3に戻って、サンプリング時間 ΔΤ1間隔毎にステップ S 3〜S6を繰り返して行う。本実施例 1では前の X線検出信号を棄却して最新の X線検 出信号のみを残した力 もちろん、必ずしも棄却する必要はない。上述したステップ 3 〜S6は、この発明における非照射信号取得工程に相当する。
[0050] (ステップ S7)ラグ画像の取得
ステップ S4でサンプリング時点が今回の撮像における X線の照射の開始に達した ら、ステップ S3で取得された (N+ 1)番目の X線検出信号 Iをラグ画像として採用す
N
る。すなわち、ラグ画像取得部 9bは、今回の撮像における X線の照射の開始直前に 取得された X線検出信号 Iを非照射信号用メモリ部 11cから読み出して、その X線検
N
出信号 Iをラグ画像として取得する。ラグ画像を Lとすると L=Iとなる。ただし、このラ
N N
グ画像 Lに対してオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮して、下記（1)式の ようにオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮したラグ画像! を求める。
[0051] L' = (L-01) ÷G1 …ひ）
このときの蓄積時間は、非照射時のサンプリング時間 ΔΤ1であるので、サンプリン グ時間 ΔΤ1に対応したオフセット画像 Olをオフセット画像用メモリ部 11aから読み出 すとともに、サンプリング時間 ΔΤ1に対応したゲイン補正用画像 G1をゲイン補正用 画像用メモリ部 l ibから読み出す。そして、上記（1)式力も最終的なラグ画像 Lをラグ 画像取得部 9bは取得する。ラグ画像取得部 9bによって取得されたラグ画像！ をラグ 画像用メモリ部 l idに書き込んで記憶する。このステップ S7は、この発明におけるラ グ画像取得工程に相当する。
[0052] なお、上述した（1)式で用いられるゲイン補正用画像 G1や、後述する（2)式で用い られるゲイン補正用画像 G2を含めて、各ゲイン補正用画像 G1〜G3自身もオフセッ ト成分を含んでいる。したがって、 G— 0 = G'とゲイン補正用画像 G力もオフセット画 像 Oを減算したゲイン補正用画像Tを求めて、ゲイン補正用画像 Gの替わりにゲイ ン補正用画像Tを（1)式や（2)式などの各式に代入するのがより好ましい。
[0053] (ステップ S8)照射時の X線検出信号の取得
今回の撮像における X線の照射を終了すると、その照射によって得られた照射時の X線検出信号を照射信号取得部 9cは取得する。照射信号取得部 9cで取得された照 射時の X線検出信号を照射信号用メモリ部 1 leに書き込んで記憶する。このステップ S8は、この発明における照射信号取得工程に相当する。
[0054] (ステップ S9)今回の撮像での X線画像の取得
ステップ S8で取得された照射時の X線検出信号を Xとすると、この照射時の X線検 出信号 Xに対してオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮して、下記（2)式の ようにオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮した X線画像 X'を求める。
[0055] X' = (X-02) ÷G2 - -- (2)
このときの蓄積時間を、図 7に示すように非照射時のサンプリング時間（すなわち周 期）厶丁1の2倍でぁる厶丁2 (= ΔΤ1 Χ 2)とする（図 7中の 2点鎖線を参照）と、サン プリング時間 ΔΤ2に対応したオフセット画像 02をオフセット画像用メモリ部 11aから 読み出すとともに、サンプリング時間 ΔΤ2に対応したゲイン補正用画像 G2をゲイン 補正用画像用メモリ部 l ibから読み出す。そして、上記（2)式から今回の撮像での X 線画像: Tを X線画像取得部 9dは取得する。 X線画像取得部 9dによって取得された X線画像： Tを X線画像用メモリ部 1 Ifに書き込んで記憶する。このステップ S9は、こ の発明における放射線画像取得工程に相当する。また、 X線画像は、この発明にお ける撮像の対象となる放射線画像に相当する。
[0056] (ステップ S10)ラグ補正
ラグ補正部 9eは、ステップ S7で取得されたラグ画像! をラグ画像用メモリ部 1 Idか ら読み出すとともに、ステップ S9で取得された X線画像 を X線画像用メモリ部 1 If 力も読み出して、 X線画像 X'からラグ画像! を減算する。ラグ補正後の X線画像を Y とすると、 Υ=Χ'—！ となる。
[0057] なお、実際には、今回の撮像における X線の照射のタイミングは必ずしも予め決定 されているわけでない。したがって、 Κ=Ν+ 1に達するタイミングも必ずしも事前にわ 力つているわけでない。そこで、実際には、上述したステップ S3〜S6をサンプリング 時間間隔毎に繰り返し行って、ステップ S4でサンプリング時点が今回の撮像におけ る X線の照射の開始に達したとき力 K=N+ 1に達したタイミングとなる。もちろん、 今回の撮像における X線の照射のタイミングが予め決定されている場合には、 K=N + 1に達するタイミングも事前にわかって 、るので、 Nの値を予め決定して K = N+ 1 に達したタイミングに合わせて、サンプリング時点が今回の撮像における X線の照射 の開始に達するように設定してもよい。このステップ S 10は、この発明におけるラグ補 正工程に相当する。
[0058] また、 X線画像： T力 ラグ画像! を用いてラグ除去する手法は、このような X線画 像 XTからラグ画像! を直接的に減算する手法に限定されない。例えば、本実施例 1 において、ラグ画像の蓄積時間は非照射時のサンプリング時間 ΔΤ1であって、 X線 画像の蓄積時間はサンプリング時間 ΔΤ1の 2倍である ΔΤ2 (= ΔΤ1 Χ 2)であって 、両画像間では蓄積時間に関してモードが異なる。このような場合には、ラグ画像を 2 倍にして減算 (ただし増幅器 38のゲイン [増幅率]はそのまま)するのがより好ましい。 その場合には、 Y=X' - 2 X L'となる。
[0059] 以上のように構成された本実施例 1によれば、信号に重畳されたオフセット値を除 去するオフセット補正を行うために用いられるオフセット画像にっ 、て、信号の情報を 蓄積する複数の蓄積時間に対応したオフセット画像をオフセット画像用メモリ部 11a に記憶するとともに、出力側の各画素の信号レベルを揃えるゲイン補正を行うために 用いられるゲイン補正用画像について、信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間に 対応したゲイン補正用画像をゲイン補正用画像用メモリ部 l ibに記憶する。
[0060] 非照射信号取得部 9aは、フラットパネル型 X線検出器 (FPD) 3から検出された複 数の X線検出信号 (本実施例 1では I , 1 , 1 , · ··, I , I )を撮像における X線の照射
0 1 2 N-1 N
前の非照射時に取得し、その非照射信号取得部 9aで取得されたそれら X線検出信 号と、上述したオフセット画像用メモリ部 11aで記憶され、かつ非照射信号取得部 9a での蓄積時間（本実施例 1では ΔΤ1)に対応したオフセット画像 (本実施例 1では上 記（1)式中の 01)、さらには、上述したゲイン補正用画像用メモリ部 l ibで記憶され、 かつ非照射信号取得部 9aでの蓄積時間に対応したゲイン補正用画像 (本実施例 1 では上記（1)式中の G1)とに基づ 、て、上記（1)式を用いてラグ画像取得部 9bはラ グ画像を取得する。
[0061] 一方、照射信号取得部 9cは、 FPD3から検出された X線検出信号を撮像における X線の照射時に取得し、その照射信号取得部 9cで取得された X線検出信号と、上述 したオフセット画像用メモリ部 1 laで記憶され、かつ照射信号取得部 9cでの蓄積時 間に対応したオフセット画像 (本実施例 1では上記（2)式中の 02)、さらには、上述し たゲイン補正用画像用メモリ部 1 lbで記憶され、かつ照射信号取得部 9cでの蓄積時 間（本実施例では ΔΤ2)に対応したゲイン補正用画像 (本実施例 1では上記（2)式 中の 02)とに基づいて、上記（2)式を用いて X線画像取得部 9dは撮像の対象となる X線画像を取得する。
[0062] そして、その X線画像取得部 9dで取得された X線画像から、上述したラグ画像取得 部 9bで取得されたラグ画像を用いてラグ除去することで、 X線検出信号に含まれる時 間遅れ分を X線検出信号力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正をラグ 補正部 9eが行う。
[0063] このように、上述した特許文献 2のように X線検出信号を取得するサンプリングの回 数分、再帰的演算処理を行ってラグ補正を行う必要がない。さらには、上述したラグ 補正の元になるラグ画像やラグ補正の対象である X線画像には、各々の蓄積時間（ 本実施例 1では ΔΤ1や ΔΤ2)に対応したオフセット画像およびラグ補正用画像が考 慮されているので、ラグ補正によって蓄積時間に応じたオフセット補正およびラグ補 正用画像をも適切に行うことが可能になる。したがって、オフセットおよびゲイン成分 を含めて、 X線検出信号に含まれる時間遅れ分を X線検出信号カゝら簡易に除去する ことができる。また、上述した特許文献 1のようなバックライトを用いる必要がなぐ装置 の構造が複雑化となることもな 、。
[0064] 後述する実施例 2, 3も含めて、本実施例 1では、前回の撮像における X線の照射 から所定時間（本実施例 1では待ち時間 T )経過後の非照射時に複数の X線検出信
W
号を取得することで、今回の撮像における X線の照射前の非照射時での複数の X線 検出信号を取得している。前回の撮像における X線の照射が終了して非照射状態に 移行すれば、時間遅れ分のうちの短時定数成分あるいは中時定数成分は短時間で 減衰し、減衰後は長時定数成分が支配的になり、ほぼ同じ強さで残留し続ける。した がって、前回の撮像における X線の照射が終了した直後に、 X線検出信号を取得す ると短 Z中時定数成分が含まれた状態で信号が取得されて、短 Z中時定数成分の 時間遅れ分まで正しく除去することができない。そこで、本実施例 1のように、前回の 撮像における X線の照射力 所定時間経過後の非照射時に複数の X線検出信号を 取得することで、今回の撮像における X線の照射前の非照射時での複数の X線検出 信号を取得することになり、所定時間経過後に残留している長時定数成分のみが含 まれた状態で信号が取得されるので、短 Z中時定数成分の時間遅れ分がなぐかつ 長時定数成分の時間遅れ分をも正確に除去することができる。
実施例 2
[0065] 次に、図面を参照してこの発明の実施例 2を説明する。上述した実施例 1と共通す る箇所については同じ符号を付してその説明を省略する。また、実施例 2に係る X線 透視撮影装置は、実施例 1に係る X線透視撮影装置と同様の構成で、非照射信号 取得部 9aやラグ画像取得部 9bや照射信号取得部 9cや X線画像取得部 9dやラグ補 正部 9eによる一連の信号処理のみが、実施例 1と異なる。
[0066] そこで、本実施例 2に係る非照射信号取得部 9aやラグ画像取得部 9bや照射信号 取得部 9cや X線画像取得部 9dやラグ補正部 9eによる一連の信号処理につ 、て、図 10のフローチャートを参照して説明する。なお、上述した実施例 1と共通するステップ については、同じ番号を付してその説明を省略する。 [0067] (ステップ SI)オフセット画像およびゲイン補正用画像の記憶
上述した実施例 1と同じように、蓄積時間 (サンプリング時間、照射時間）に対応させ て、各々の蓄積時間ごとにオフセット画像およびゲイン補正用画像をそれぞれ求め て、各画像をオフセット画像用メモリ部 11aまたはゲイン補正用画像用メモリ部 l ibに feす。。
[0068] (ステップ S2)待ち時間が経過したか？
上述した実施例 1と同じように、前回の撮像における X線の照射の終了から待ち時 間 Tが経過したか否かを判断する。待ち時間 Tが経過してから、次のステップ S12
W W
に進む。
[0069] (ステップ S12)非照射時の X線検出信号の取得
上述した実施例 1と同じように、待ち時間 T経過後の非照射時に各 X線検出信号
W
をサンプリング時間 ΔΤ1間隔 (例えば 1Z30秒)毎に逐次に取得する。ただし、本実 施例 2では、後述する説明から明らかなように、 8番目の X線検出信号 I (すなわち K
7
= 7)を取得するまでは、待ち時間 T経過直後に最初に取得された X線検出信号 I
W 0 カゝら 7番目に取得された X線検出信号 Iまでは棄却されずに、非照射信号用メモリ部
6
l ieに記憶された状態である。なお、サンプリング時間間隔毎にステップ S12〜S14 を続けて行うとする。
[0070] (ステップ S13)K= 7 ?
添え字 Kが 7になったか、すなわちサンプリング時点が 8番目に達したか（ここでは K = 7になった力 )否かを判断する。もし、達した場合には、ステップ S3に跳ぶ。もし、達 していない場合には、次のステップ S14に進む。
[0071] (ステップ S14)Kの値を 1ずつ繰り上げる
上述した実施例 1と同じように、添え字 Kの値を 1ずつ繰り上げて、次のサンプリング のために準備する。そして、 8番目の X線検出信号 I (すなわち K= 7)を取得するま
7
では、ステップ S12で非照射信号取得部 9aによって取得された各 X線検出信号 Iを
K
順に非照射信号用メモリ部 11cに書き込んで記憶する。このとき、 X線検出信号 Iより
K
も前の時点で取得された X線検出信号 I
K-1については棄却せずに、非照射信号用メ モリ部 11cに記憶した状態として、 X線検出信号が 8個分になるまで蓄積する。そして 、次のサンプリングのためにステップ S12に戻って、サンプリング時間間隔毎にステツ プ S 12〜S 14を繰り返して行う。
[0072] (ステップ S3)〜（ステップ S 10)
ステップ S13でサンプリング時点が今回の撮像における X線の照射の開始に達した ら、上述した実施例 1と同様のステップ S3〜S10を行う。ただし、非照射信号用メモリ 部 11cには 8個分の X線検出信号が常に記憶されるようにしており、ステップ S6で新 たに最新の X線検出信号が非照射信号用メモリ部 11cに記憶されると、最古の X線 検出信号のみが棄却されるようになっている。そして、ステップ S4でサンプリング時点 が今回の撮像における X線の照射の開始に達したら、ステップ S3で取得された (N— 6)番目の X線検出信号 I 力も (N+ 1)番目の X線検出信号 Iまでの 8個分の信号に
N-7 N
基づ ヽてラグ画像 Lを求め、さらに上記（1)式を用いてオフセット画像およびゲイン補 正用画像を考慮したラグ画像! を求める。具体的には、これらの信号の平均をラグ 画像として求める（L=∑I Z8、ただし∑は i = N— 7〜Nの総和）。ラグ画像 Lの取得 以降力もラグ補正については実施例 1と同様なので、その説明を省略する。
[0073] 以上のように構成された本実施例 2によれば、上述した実施例 1と同様に、複数の 蓄積時間（ΔΤΙ, ΔΤ2, ΔΤ3)に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像 を撮像前に予め記憶し、これらの記憶された画像に基づ ヽてラグ画像を取得するとと もに、 X線画像を取得する。そして、 X線画像力もラグ画像を用いてラグ除去してラグ 補正を行う。このように、蓄積時間に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像 を考慮した X線画像から、同じく蓄積時間に対応したオフセット画像およびゲイン補 正用画像を考慮したラグ画像を用いてラグ除去することで、オフセットおよびゲイン成 分を含めて、 X線検出信号に含まれる時間遅れ分を X線検出信号力 簡易に除去す ることがでさる。
[0074] なお、実施例 1では、ラグ補正後の X線画像 Yのランダムノイズ成分力 の 21/2倍と なるので、 SN比が 41% (= (21/2— 1) )劣化する。この劣化を抑えるために、本実施 例 2の場合には、実施例 1と相違して、複数の X線検出信号 (本実施例 2では I 、 I
N-7 N-6
、 -I 、 I )を直接的に用いてラグ画像 Lを求めている。この場合には、ラグ補正後の
N-1 N
X線画像 Yのランダムノイズ成分は補正前の X線画像 Xの 6%の劣化に留まるので、 S N比を劣化させることなくラグ補正を実現することができる。
[0075] 本実施例 2では 8個分の X線検出信号を直接的に用いてラグ画像 Lを求めた力 用 いる X線検出信号の個数については限定されない。また、信号の平均でラグ画像 Lを 求めたが、例えば中央値でラグ画像 Lを求める、あるいは信号の強度に関するヒスト グラムを取って、そのヒストグラムから最頻値をラグ画像 Lとして求めるなど、ラグ画像 Lの具体的な求め方については特に限定されない。
実施例 3
[0076] 次に、図面を参照してこの発明の実施例 3を説明する。図 11は、実施例 3に係る画 像処理部およびメモリ部に関するデータの流れを示した概略図である。上述した実 施例 1, 2と共通する箇所については同じ符号を付してその説明を省略する。また、 実施例 3に係る X線透視撮影装置は、図 11の画像処理部 9およびメモリ部 11に関す るデータの流れを除けば、実施例 1, 2に係る X線透視撮影装置と同様の構成である 。また、非照射信号取得部 9aやラグ画像取得部 9bや照射信号取得部 9cや X線画像 取得部 9dやラグ補正部 9eによる一連の信号処理についても、実施例 1, 2と異なる。
[0077] 本実施例 3では、図 11に示すように、非照射信号用メモリ部 11cから読み出された 非照射時の X線検出信号、およびラグ画像用メモリ部 l idから読み出された前回のラ グ画像に基づ 、て、ラグ画像取得部 9bは再帰的演算処理でラグ画像 L (ただしオフ セット画像およびゲイン補正用画像を考慮する前)を取得する。再帰的演算処理によ るラグ画像 Lの取得については、後述する図 12のフローチャートで説明する。そして 、再帰的演算処理を経て、オフセット画像およびゲイン補正用画像に基づいて、上記 (1)式を用いてラグ画像取得部 9bはラグ画像！ を取得する。なお、ラグ画像用メモリ 部 1 Idから読み出されたラグ画像を用いてラグ補正部 9eが今回の撮像での X線画像 力もラグ除去するのは、上述した実施例 1, 2と同様である。
[0078] 次に、本実施例 3に係る非照射信号取得部 9aやラグ画像取得部 9bや照射信号取 得部 9cや X線画像取得部 9dやラグ補正部 9eによる一連の信号処理について、図 1 2のフローチャートを参照して説明する。なお、上述した実施例 1, 2と共通するステツ プについては、同じ番号を付してその説明を省略する。
[0079] (ステップ S1)オフセット画像およびゲイン補正用画像の記憶 上述した実施例 1, 2と同じように、蓄積時間 (サンプリング時間、照射時間）に対応 させて、各々の蓄積時間ごとにオフセット画像およびゲイン補正用画像をそれぞれ求 めて、各画像をオフセット画像用メモリ部 11aまたはゲイン補正用画像用メモリ部 l ib B己 ΐ す 0
[0080] (ステップ S2)待ち時間が経過したか？
上述した実施例 1, 2と同じように、前回の撮像における X線の照射の終了から待ち 時間 Tが経過したか否かを判断する。待ち時間 Tが経過してから、次のステップ S2
W W
2に進む。
[0081] (ステップ S22)待ち時間経過直後の X線検出信号の取得
上述した実施例 1, 2と同じように、待ち時間 TW経過後の非照射時に各 X線検出 信号をサンプリング時間 ΔΤ1間隔 (例えば 1Z30秒)毎に逐次に取得する。先ず、 待ち時間 T経過直後の X線検出信号 Iを取得する。この待ち時間 T経過直後に最
W 0 W
初に取得された X線検出信号 Iを非照射信号用メモリ部 1 lcに書き込んで記憶する。
0
[0082] (ステップ S23)初期値のラグ画像の取得
そして、ラグ画像取得部 9bは、この X線検出信号 Iを非照射信号用メモリ部 11cか
0
ら読み出して、その X線検出信号 Iをラグ画像 L (ただしオフセット画像およびゲイン
0
補正用画像を考慮する前)の初期値であるラグ画像 Lとして取得する。そして、ラグ
0
画像取得部 9bによって取得された初期値のラグ画像 Lをラグ画像用メモリ部 1 Idに
0
書き込んで記憶する。
[0083] (ステップ S3)〜（ステップ S 10)
ステップ S23で初期値のラグ画像 Lを取得したら、上述した実施例 1と同様のステツ
0
プ S3 S10を行う。ただし、ステップ S3での非照射時の X線検出信号の取得は、 2 番目の X線検出信号 I以降であり、ステップ S 7でラグ画像 L (ただしオフセット画像お
1
よびゲイン補正用画像を考慮する前）を取得する際には、（N+ 1)番目のラグ画像 L
N
を、非照射信号用メモリ部 11cから読み出された非照射時の X線検出信号 I、および
N
ラグ画像用メモリ部 l idから読み出された前回のラグ画像 L に基づく再帰的演算処
N-1
理で求める。本実施例 3では、再帰的な加重平均（以下、適宜「リカーシブ処理」とい う）によって、下記の（3)式のようにラグ画像 Lを取得する。 [0084] L = (1 -P) X L +P X I - -- (3)
N N-l N
ただし、上述したように I =Lである。また、 Pは加重比率であって、 0〜1の値をとる
0 0
[0085] また、ステップ S 7で最新のラグ画像 Lをラグ画像 Lとして取得する際には、そのラグ
N
画像しよりも前のラグ画像 L 、すなわち上記（3)式のリカーシブ処理の基となるラグ
N N-1
画像し のみが必要である力 残りのラグ画像 L、すなわち前々回のラグ画像 L や
N-l N-2 それよりも以前に取得されたラグ画像 L , · ··, L , Lは不要である。したがって、最
N-3 1 0
新のラグ画像 L力 Sラグ画像用メモリ部 l idに記憶されると、前のラグ画像 L のみを
N N-1 記憶して、残りのラグ画像 Lが棄却されるようになっている。もちろん、前々回のラグ画 像 L やそれよりも以前に取得されたラグ画像 L を必ずしも棄却する必要はない。
N-2 N-3
[0086] さらに、これらの一連のリカーシブ処理を経て、得られた最新のラグ画像 Lを Lとし、
N
オフセット画像およびゲイン補正用画像に基づ ヽて、上記（1)式を用いてオフセット 画像およびゲイン補正用画像を考慮したラグ画像取得部 9bはラグ画像！ を取得す る。
[0087] 以上のように構成された本実施例 3によれば、上述した実施例 1, 2と同様に、蓄積 時間に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮した X線画像から、同 じく蓄積時間に対応したオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮したラグ画像 を用いてラグ除去することで、オフセットおよびゲイン成分を含めて、 X線検出信号に 含まれる時間遅れ分を X線検出信号力 簡易に除去することができる。
[0088] 本実施例 3では、非照射時に各 X線検出信号をサンプリング時間 Δ T1間隔 (例え ば 1Z30秒)毎に逐次に取得することで複数の X線検出信号を取得して、非照射時 におけるある時点を (N+ 1)番目としたときに、その (N+ 1)番目を含めてこれまでに 逐次に取得された複数の X線検出信号に基づくラグ画像 L、すなわち（N+ 1)番目 のラグ画像 Lを取得するために、その (N+ 1)番目で取得された X線検出信号 Iと、
N N
その (N+ 1)番目よりも前の時点である N番目を含めてこれまでに逐次に取得された 複数の X線検出信号に基づくラグ画像 L、すなわちラグ画像 Lよりも前のラグ画像 L
N N- とに基づ ヽて行う再帰的演算処理を繰り返し行うことで、ラグ画像 L (ただしオフセット
1
画像およびゲイン補正用画像を考慮する前）を取得して 、る。 [0089] 非照射時に各 X線検出信号を逐次に取得するたびに、その得られた最新の X線検 出信号 I
Nと、過去にこれまでに逐次に取得された複数の X線検出信号に基づくラグ 画像 (すなわち前のラグ画像) L とに基づいて再帰的演算処理を繰り返し行う。そし
N-1
て、最終的に得られたラグ画像 Lがオフセット画像およびゲイン補正用画像を考慮
N
する前のラグ画像 Lとなり、さらに、上記（1)式を用いて取得されたオフセット画像およ びゲイン補正用画像を考慮したラグ画像! が、ラグネ ΐ正の基となる、求めるべき画像 となる。なお、再帰的演算処理で得られた最新のラグ画像 L、およびそのラグ画像よ
Ν
りも前のラグ画像 (すなわち再帰的演算処理の基となるラグ画像) L
N-1のみを残して、 残りのラグ画像 (前々回やそれよりも以前のラグ画像) Lを棄却すれば、 2画像分のみ を保持すればょ 、ので、例えばラグ画像用メモリ部 1 Idの記憶領域を 2フレーム分に できるなどのように、構造面でもより簡易になると 、う効果をも奏する。
[0090] 本実施例 3の場合には、再帰的演算処理として再帰的な加重平均であるリカーシ ブ処理 (上記（3)式を参照）によってラグ画像を取得するので、ラグ補正をより確実に 行うことができる。なお、 SN比については、図 13に示すように、上記（3)式中の加重 比率 Pにおいて、 P = 0. 25 (図 13中の実線を参照）の場合には 8回以上の再帰的演 算を繰り返し実行することでランダムノイズ成分が 0. 39まで低減し、ラグ補正後の X 線画像 Yのランダムノイズ成分は、上述した実施例 2で 8個分の X線検出信号を直接 的に用いてラグ画像を求めたときの 6%とほぼ同じ 7%の劣化に留まる。したがって、 SN比を劣化させることなくラグ補正を実現することができる。
[0091] この発明は、上記実施形態に限られることはなぐ下記のように変形実施することが できる。
[0092] (1)上述した各実施例では、図 1に示すような X線透視撮影装置を例に採って説明 したが、この発明は、例えば C型アームに配設された X線透視撮影装置にも適用して もよい。また、この発明は、 X線 CT装置にも適用してもよい。なお、この発明は、 X線 撮影装置のように (透視撮影でなく）実際に撮影を行うとき特に有用である。
[0093] (2)上述した各実施例では、フラットパネル型 X線検出器 (FPD) 3を例に採って説 明したが、通常において用いられる X線検出手段であれば、この発明は適用すること ができる。 [0094] (3)上述した各実施例では、 X線を検出する X線検出器を例に採って説明したが、 この発明は、 ECT (Emission Computed Tomography)装置のように放射性同位元素（ RI)を投与された被検体から放射される y線を検出する γ線検出器に例示されるよう に、放射線を検出する放射線検出器であれば特に限定されない。同様に、この発明 は、上述した ECT装置に例示されるように、放射線を検出して撮像を行う装置であれ ば特に限定されない。
[0095] (4)上述した各実施例では、 FPD3は、放射線 (実施例では X線)感応型の半導体 を備え、入射した放射線を放射線感応型の半導体で直接的に電荷信号に変換する 直接変換型の検出器であつたが、放射線感応型の替わりに光感応型の半導体を備 えるとともにシンチレータを備え、入射した放射線をシンチレータで光に変換し、変換 された光を光感応型の半導体で電荷信号に変換する間接変換型の検出器であって ちょい。
[0096] (5)上述した各実施例では、前回の撮像における X線の照射力 所定時間（各実 施例では待ち時間 Τ )
W経過後の非照射時に X線検出信号の取得を開始した力 短 ζ中時定数成分が無視できる程度であれば、前回の撮像における X線の照射が終 了して非照射状態に移行するのと同時に X線検出信号の取得を開始してもよ 、。 X 線以外の放射線にぉ 、ても同様である。
[0097] (6)上述した各実施例では、ラグ補正の基となるラグ画像は、今回の撮像における X線の照射の開始直前に取得される X線検出信号 I
Νのデータが含まれていた力 必 ずしも X線検出信号 I
Νのデータを含める必要はない。ただし、直前のデータ力 Sもっとも 信頼性が高いことから、各実施例のように X線検出信号 I
Νのデータを含めてラグ画像 を取得して、そのラグ画像を用いてラグ除去することでラグ補正を行うのが好ま 、。 X線以外の放射線にぉ 、ても同様である。
[0098] (7)上述した各実施例では、オフセット画像およびゲイン補正用画像の両画像に基 づ ヽて両画像を考慮したラグ画像および X線画像を取得した力 オフセット画像また はゲイン補正用画像のいずれか一方の画像のみに基づいて一方の画像のみを考慮 したラグ画像および X線画像を取得してもよ ヽ。 X線以外の放射線にぉ 、ても同様で ある。 [0099] (8)上述した各実施例では、オフセット画像やゲイン補正用画像を考慮するために 、ラグ画像を求める際には上記（1)式を用いて、 X線画像を求める際には上記（2)式 を用いた力 通常の方法においてオフセット画像やゲイン補正用画像を考慮する手 法であれば、上記（1)、（2)式のような減算や除算に限定されない。
[0100] (9)上述した実施例 3では、上記（3)式に示すような再帰的な加重平均（リカーシブ 処理)であったが、再帰的演算処理であれば、再帰的な加重平均に限定されず、重 み付けなしの再帰的演算処理であってもよい。したがって、 X線検出信号 I
Nとラグ画 像 L とで表される関数 f (I、L )力、ラグ画像 Lで表されればよい。
N-1 N N-1 N
産業上の利用可能性
[0101] 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

請求の範囲
[1] 放射線検出信号に基づ 、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、信号に重畳されたオフセット値を除去するオフセット補正を行う ために用いられるオフセット画像について、信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間 に対応したオフセット画像を記憶するオフセット画像記憶手段と、放射線検出手段か ら検出された複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照射時に 取得する非照射信号取得手段と、その非照射信号取得手段で取得されたそれら放 射線検出信号と、前記オフセット画像記憶手段で記憶され、かつ非照射信号取得手 段での蓄積時間に対応したオフセット画像とに基づ 、て、ラグ画像を取得するラグ画 像取得手段と、放射線検出手段カゝら検出された放射線検出信号を撮像における放 射線の照射時に取得する照射信号取得手段と、その照射信号取得手段で取得され た放射線検出信号と、前記オフセット画像記憶手段で記憶され、かつ照射信号取得 手段での蓄積時間に対応したオフセット画像とに基づいて、撮像の対象となる放射 線画像を取得する放射線画像取得手段と、その放射線画像取得手段で取得された 放射線画像から、前記ラグ画像取得手段で取得されたラグ画像を用いてラグ除去す ることで、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去するこ とによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正手段とを備えていることを特徴と する放射線撮像装置。
[2] 放射線検出信号に基づ!、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、出力側の各画素の信号レベルを揃えるゲイン補正を行うため に用いられるゲイン補正用画像について、信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間 に対応したゲイン補正用画像を記憶するゲイン補正用画像記憶手段と、放射線検出 手段から検出された複数の放射線検出信号を撮像における放射線の照射前の非照 射時に取得する非照射信号取得手段と、その非照射信号取得手段で取得されたそ れら放射線検出信号と、前記ゲイン補正用画像記憶手段で記憶され、かつ非照射 信号取得手段での蓄積時間に対応したゲイン補正用画像とに基づいて、ラグ画像を 取得するラグ画像取得手段と、放射線検出手段から検出された放射線検出信号を 撮像における放射線の照射時に取得する照射信号取得手段と、その照射信号取得 手段で取得された放射線検出信号と、前記ゲイン補正用画像記憶手段で記憶され、 かつ照射信号取得手段での蓄積時間に対応したゲイン補正用画像とに基づいて、 撮像の対象となる放射線画像を取得する放射線画像取得手段と、その放射線画像 取得手段で取得された放射線画像から、前記ラグ画像取得手段で取得されたラグ画 像を用いてラグ除去することで、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検 出信号力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正手段とを 備えて!/ヽることを特徴とする放射線撮像装置。
[3] 被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づ!、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、前記信号処理は、信号に重畳された オフセット値を除去するオフセット補正を行うために用いられるオフセット画像につい て、信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間に対応したオフセット画像を撮像前に予 め記憶するオフセット画像記憶工程と、複数の放射線検出信号を撮像における放射 線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得工程と、その非照射信号取得ェ 程で取得されたそれら放射線検出信号と、前記オフセット画像記憶工程で記憶され 、かつ非照射信号取得工程での蓄積時間に対応したオフセット画像とに基づいて、 ラグ画像を取得するラグ画像取得工程と、放射線検出信号を撮像における放射線の 照射時に取得する照射信号取得工程と、その照射信号取得工程で取得された放射 線検出信号と、前記オフセット画像記憶工程で記憶され、かつ照射信号取得工程で の蓄積時間に対応したオフセット画像とに基づいて、撮像の対象となる放射線画像 を取得する放射線画像取得工程と、その放射線画像取得工程で取得された放射線 画像から、前記ラグ画像取得工程で取得されたラグ画像を用いてラグ除去することで 、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信号から除去することによる 時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正工程とを備えていることを特徴とする放 射線検出信号処理方法。
[4] 被検体を照射して検出された放射線検出信号に基づ!、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、前記信号処理は、出力側の各画素 の信号レベルを揃えるゲイン補正を行うために用いられるゲイン補正用画像につい て、信号の情報を蓄積する複数の蓄積時間に対応したゲイン補正用画像を撮像前 に予め記憶するゲイン補正用画像記憶工程と、複数の放射線検出信号を撮像にお ける放射線の照射前の非照射時に取得する非照射信号取得工程と、その非照射信 号取得工程で取得されたそれら放射線検出信号と、前記ゲイン補正用画像記憶ェ 程で記憶され、かつ非照射信号取得工程での蓄積時間に対応したゲイン補正用画 像とに基づいて、ラグ画像を取得するラグ画像取得工程と、放射線検出信号を撮像 における放射線の照射時に取得する照射信号取得工程と、その照射信号取得工程 で取得された放射線検出信号と、前記ゲイン補正用画像記憶工程で記憶され、かつ 照射信号取得工程での蓄積時間に対応したゲイン補正用画像とに基づいて、撮像 の対象となる放射線画像を取得する放射線画像取得工程と、その放射線画像取得 工程で取得された放射線画像から、前記ラグ画像取得工程で取得されたラグ画像を 用いてラグ除去することで、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を放射線検出信 号力 除去することによる時間遅れ分に関するラグ補正を行うラグ補正工程とを備え て ヽることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
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