WO2007096968A1

WO2007096968A1 - 放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法

Info

Publication number: WO2007096968A1
Application number: PCT/JP2006/303276
Authority: WO
Inventors: Shoichi Okamura
Original assignee: Shimadzu Corporation
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-08-30
Also published as: JPWO2007096968A1; EP1990003A1; CN101389272B; KR100987857B1; CN101389272A; JP5007721B2; US20090010392A1; KR20080090562A; US7787592B2

Abstract

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

Description

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

背景技術

[0002] 放射線撮像装置の代表的な装置のひとつである医用 X線診断装置において、最近、 X線管による X線照射に伴って生じる被検体の X線透過像を検出する X線検出器として、半導体等を利用した極めて多数個の X線検出素子を X線検出面に縦横に配列したフラットパネル型 X線検出器 (以下、適宜「FPD」 t 、う）が用いられて、る。

[0003] すなわち、 X線診断装置では、 X線管による被検体への放射線照射に伴って FPD からサンプリング時間間隔で取り出される X線画像 1枚分の X線検出信号に基づヽて、サンプリング時間間隔毎の被検体の X線透過像に対応する X線画像が得られる構成がとられている。 FPDを用いた場合、従来力も用いられているイメージインテンシフアイァなどに比べて、軽量で、かつ、複雑な検出歪みが発生しないので、装置構造面や画像処理面で有利となる。

[0004] し力しながら、 FPDを用いた場合、 FPDに起因する時間遅れによる悪影響が X線画像に現れるという問題がある。具体的には、 FPD力も X線検出信号を取り出すサンプリング時間間隔が短、場合、取り出し切れな、信号の残りが時間遅れ分として次の X線検出信号に加わる。そのため、 FPDから 1秒間に 30回のサンプリング時間間隔で画像 1枚分の X線検出信号を取り出して X線画像を作成して動画表示する場合、時間遅れ分が前の画面に残像として現れ、画像のダブリを生じる、結果、動画像がボャける等の不都合が生じる。

[0005] この FPDの時間遅れ問題に対し、米国特許明細書第 5249123号では、コンビュータ断層画像 (CT画像)の取得の場合にぉ、て、 FPDからサンプリング時間間隔 Δ tで取り出される放射線検出信号力時間遅れ分を演算処理で除去する技術が提案されている。

[0006] すなわち、前記米国特許明細書では、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を時間遅れ分が幾つカゝの指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、放射線検出信号 yから時間遅れ分を除去した遅れ

k

除去放射線検出信号 X とする演算処理を次式によって行って、る。

k

[0007] X =[y-∑ ^Ν[α -[l-exp(T )]-exp(T )-S ]]/∑ ^Νβ

k k n=l n n n nk π=1 n

ここで、 T =-Δΐ/τ ， S =x +exp(T )-S ，

n n nk k-1 n n(k-l)

β =a_n -[l-exp(T )]

但し， At:サンプリング時間間隔

k:サンプリングした時系列内の k番目の時点を示す添字

N:インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数 n：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字 a ：指数関数 nの強度

τ ：指数関数 ηの減衰時定数

しかしながら、発明者らが上記米国特許明細書が提案する演算処理技術を適用実施してみたところでは、時間遅れに起因するアーティファクトが回避されず、かつ、まともな X線画像も得られな、と、う結果し力得られず、 FPDの時間遅れは解消されな V、ことが確認された (特許文献 1)。

[0008] そこで、発明者は、特開 2004— 242741号公報の手法を先に提案している。この手法によれば、この FPDの時間遅れに対して、次の再帰式 a〜cにより、 FPDのインパルス応答に起因する時間遅れを除去している。

[0009] X =Υ -∑ ^Ν [α ·〔1— exp(T ) ] -exp(T )-S ]···&

k k n=l n n n nk

T =— ---b

S =X +exp(T )-S ---c

nk k-1 n n(k- 1)

但し， At:サンプリング時間間隔

k:サンプリングした時系列内の k番目の時点を示す添字 Y : k番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号 k

X ： Yから時間遅れ分を除去した遅れ除去放射線検出信号

k k

X

k-1：—時点前の X

k

S ：一時点前の s

n(k-l) nk

exp ：指数関数

N :インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数 n：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字 a ：指数関数 nの強度

τ ：指数関数 ηの減衰時定数

S =0

ηθ

X =0

0

この再帰式的演算では、 FPDのインパルス応答係数である、 Ν, α , τ を事前に求めておき、それを固定した状態で放射線検出信号 Υ

kを式 a〜cに適用し、その結果、時間遅れ分を除去した X を算出することになる (特許文献 2)。なお、上述した時

k

間遅れ分を除去する補正は、「ラグ補正」とも呼ばれてヽる。

[0010] 上述した特許文献 2の手法以外にも、バックライトを用いて時間遅れ分の長時定数成分の低減を図る技術がある（例えば、特許文献 3参照)。

[0011] 特許文献 1 :米国特許第 5249123号（明細書中の数式および図面）

特許文献 2：特開 2004 - 242741号公報（明細書中の数式および図面）特許文献 3 :特開平 9— 9153号公報 (第 3— 8頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0012] しかしながら、例えば 17インチサイズの FPDは、縦横が 3072 X 3072画素であり、上述した特許文献 2の手法では、再帰的演算処理のための計算量が膨大になる。そこで、動画の透視撮影の場合には、画素を加算するビユング動作を行って計算量を減らす対策を行っている。例えば、縦横をともに 2 X 2画素を 1つにまとめるビユング動作では、ビユング動作によって画素数が 1Z4に減って計算量を 1Z4に減らすことができる。また、縦力画素で横が 2画素の 4 X 2画素を 1つにまとめるビユング動作では、ビユング動作によって画素数が 1Z8に減って計算量を 1Z8に減らすことができる。

[0013] しかし、一方でコストを抑える必要から上述した特許文献 3のバックライトを削除すると、時間遅れ分の時定数成分（「ラグ成分」とも呼ばれている）量が増大する。この対策として、ラグ補正に用いる時間遅れ分の時定数成分の数を増やすことが考えられる。しかし、成分の数を増やすと、計算量が増大してしまう。

[0014] この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、計算量を低減させて、放射線検出手段カゝら取り出された放射線検出信号カゝら放射線検出手段に起因する放射線検出信号の時間遅れを除去することができる放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0015] この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

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

[0016] この発明の放射線撮像装置では、放射線照射手段による被検体への照射線に伴つて放射線検出手段力所定のサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を、単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、時間遅れ除去手段が除去する。各放射線検出信号力時間遅れ分を除去する際には、再帰的演算処理により行う。この再帰的演算処理を行う際には、以下のように行う。すなわち、放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、画素群区分手段は、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して、得られた補正後放射線検出信号から放射線画像が取得される。

[0017] このように、この発明の放射線撮像装置によれば、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われないので、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、放射線検出信号から時間遅れ分を除去することができる。

[0018] また、この発明の放射線検出信号処理方法は、被検体を照射して検出された放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出し、サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去し、その際には、放射線を検出して前記放射線検出信号を出力する放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素力なる画素群の中から、前記再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とするものである。

[0019] この発明の放射線検出信号処理方法によれば、再帰的演算処理を行う際には、放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分し、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることで、再帰的演算処理を行わな!/、箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われない。したがって、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、放射線検出信号から時間遅れ分を除去することができる。また、再帰的演算処理を行う箇所を減らすので、従来の装置構成を大きく変えることなしに計算量を減らすことができて、より多くの時定数成分を用いた、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正を行うことができるという効果をも奏する。

[0020] 上述したこれら放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法の一例は、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のライン以外のラインとして設定することである。このように設定することでラインに関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに分けることがでさる。

[0021] なお、放射線検出手段が、各々の画素にそれぞれ対応した複数の放射線検出素子が 2次元状に配列されて構成されているとともに、前記放射線検出素子のスィッチング制御を行う複数のゲートバスラインが各々の放射線検出素子に接続され、前記放射線検出信号を放射線検出素子カゝら読み出すデータバスラインが前記ゲートバスラインに直交して各々の放射線検出素子に接続されて構成されてヽるときには、上述したラインの一例にっ、て以下のように設定することが可能である。

[0022] すなわち、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスラインとして設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のデータバスライン以外のデータバスラインとして設定することが可能である。このように設定することでデータバスラインに関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わな、箇所とに分けることができる。また、データバスラインの延びている方向が読み出し方向に沿つているので、読み出しの時点で所定のデータバスラインに容易に区分することができる。

[0023] このようなデータバスラインの一例について、さらに以下のように分けることが可能である。すなわち、隣接するデータバスライン毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けることが可能である。 [0024] 上述したこれら放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法の他の一例は、再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることである。このように、再帰的演算処理を行わな!/、箇所にぉ、て時間遅れ分を除去することで、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正の効果を、再帰的演算処理が行われた箇所と同等に得ることができ、その効果が損なわれ難い。

[0025] このように、再帰的演算処理を行わな!/、箇所にぉ、て時間遅れ分を除去する場合の一例は、再帰的演算結果に基づいた値が、再帰的演算結果に基づく統計量である。このような統計量を用いて時間遅れ分を除去することで、再帰的演算処理を行わない箇所でも、信頼性がより高い補正後放射線検出信号を取得することができる。また、上述した統計量の一例は、再帰的演算処理結果の平均値である。また、このような平均値を用いる一例として、以下のようなものがある。

[0026] すなわち、前記再帰的演算処理を行う箇所では放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式 A〜C、

X =Υ -∑ ^N [S ト-Α

k k n=l nk

T = - t τ " ·Β

S =exp(T ) - { a ·〔1 exp(T )〕 ' exp(T ) ' S ト C

nk n n n n n(k - 1)

但し， A t:サンプリング時間間隔

k:サンプリングした時系列内の k番目の時点を示す添字 Y ： k番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号

k

X ： Yから時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号 k k

X

k-1：—時点前の X

k

S ：一時点前の s

n(k-l) nk

exp ：指数関数

N :インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数 n：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字 a ：指数関数 nの強度 _:指数関数 nの減衰時定数

により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式 D、

X =0, S = γ ·Υ - --D

0 ηθ n 0

但し， y _n：ある減衰時定数 τ _ηの成分 ηの残留割合

Υ

0：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留して、るラグ信号値

により行い、前記式 Dにより決定された初期値での条件で、前記式 A〜Cにより求められた前記インパルス応答に基づ！/ヽて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求め、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、前記再帰的演算処理結果を前記式 A中の∑ ^N [S ]として、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理

n=l nk

が行われた箇所における∑ ^N [S ]の平均値を用いて時間遅れ分を除去して、補

n=l nk

正後放射線検出信号を求めることである。

発明の効果

[0027] この発明に係る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法によれば、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われないので、再帰的演算処理を省、た分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、放射線検出信号力時間遅れ分を除去することができる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]実施例の X線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。

[図 2]実施例装置に用いられてヽる FPDの構成を示す平面図である。

[図 3]実施例装置による X線撮影の実行時の X線検出信号のサンプリング状況を示す模式図である。

[図 4]断面視した FPDの等価回路である。

[図 5]平面視した FPDの等価回路である。

[図 6]実施例での X線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。

[図 7]実施例での X線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。

[図 8]隣接するデータバスライン毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けたときの模式図である。

[図 9]放射線入射状況に対応した時間遅れ状況を示す図である。

[図 10]撮影のラグ (時間遅れ分)が透視に重なった時間遅れ状況を示す図である。符号の説明

[0029] 1 … X線管

2 … FPD (フラットパネル型 X線検出器）

3 … AZD変

11 … 時間遅れ除去部

12 … 画素群区分部

22 … X線検出素子

26 … ゲートバスライン

29 … データバスライン

M … 被検体

発明を実施するための最良の形態

[0030] FPD (フラットパネル型 X線検出器)の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、再帰的演算処理を行う箇所 (FPDのデータバスライン )と再帰的演算処理を行わな、箇所 (FPDのデータバスライン）とに区分する画素群区分手段を備え、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理によって時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求めることで、再帰的演算処理を行わない箇所では少なくとも再帰的演算処理が行われず、再帰的演算処理を省いた分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、 X線検出信号力時間遅れ分を除去するという目的を実現した。

実施例

[0031] 以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。図 1は、実施例に係る X線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。

[0032] X線透視撮影装置は、図 1に示すように、被検体 Mに向けて X線を照射する X線管 1と、被検体 Mを透過した X線を検出する FPD (フラットパネル型 X線検出器） 2と、 F PD2から X線検出信号を所定のサンプリング時間間隔 Δ tでディジタルィ匕して取り出す AZD変翻3と、 AZD変翻3から出力される X線検出信号に基づいて X線画像を作成する検出信号処理部 4と、検出信号処理部 4で取得された X線画像を表示する画像モニタ 5とを備えている。つまり、被検体 Mへの X線照射に伴って AZD変換器 3で FPD2から取り出される X線検出信号に基づ!/ヽて X線画像が得られるように本実施例装置は構成されており、取得された X線画像が画像モニタ 5の画面に映し出される。以下、本実施例装置の各部構成を具体的に説明する。 X線管 1は、この発明における放射線照射手段に相当し、 FPD2は、この発明における放射線検出手段に相当し、 AZD変翻3は、この発明における信号サンプリング手段に相当する。また、 X線検出信号は、この発明における放射線検出信号に相当し、 X線画像は、この発明における放射線画像に相当する。

[0033] 被検体 Mを挟んで X線管 1と FPD2とを対向配置する。具体的には、 X線撮影の際に X線照射制御部 6の制御を受けながら、 X線管 1は被検体 Mにコーンビーム状の X 線を照射すると同時に、 X線照射に伴って生じる被検体 Mの透過 X線像力FPD2の X線検出面に投影されるように、 X線管 1および FPD2を対向配置する。

[0034] X線管移動機構 7および X線検出器移動機構 8によって X線管 1および FPD2が被検体 Mに沿って往復移動可能になるようにそれぞれを構成する。また、 X線管 1および FPD2の移動に際しては、 X線管移動機構 7および X線検出器移動機構 8が照射検出系移動制御部 9の制御を受けて X線の照射中心力FPD2の X線検出面の中心に常に一致する状態が保たれるようにし、 X線管 1と FPD2との対向配置を維持したままで一緒に移動させる。 X線管 1および FPD2が移動するにつれて被検体 Mへの X 線照射位置が変化することにより撮影位置が移動する。

[0035] FPD2は、図 2に示すように、被検体 M力ゝらの透過 X線像が投影される X線検出面に多数の X線検出素子 22が被検体 Mの体軸方向 Xと体側方向 Yに沿って縦横に配列されて構成されている。例えば、縦 17インチ X横 17インチ程の広さの X線検出面に X線検出素子 22が縦 3072 X横 3072のマトリックスで縦横に配列されている。 FP D2の各 X線検出素子 22が検出信号処理部 4で作成される X線画像の各画素と対応関係にあり、 FPD2から取り出された X線検出信号に基づいて X線検出面に投影された透過 X線像に対応する X線画像が検出信号処理部 4で作成される。 X線検出素子 22は、この発明における放射線検出素子に相当する。

[0036] AZD変換器 3は、 X線画像 1枚分ずつの X線検出信号をサンプリング時間間隔 Δ t で連続的に取り出して、後段のメモリ部 10で X線画像作成用の X線検出信号を記憶し、 X線検出信号のサンプリング動作 (取り出し)を X線照射の以前に開始するように構成されている。

[0037] すなわち、図 3に示すように、サンプリング時間間隔 A tで、その時点の透過 X線像についての全 X線検出信号が収集されてメモリ部 10に次々に格納される。 X線を照射する以前の AZD変換器 3による X線検出信号の取り出し開始は、オペレータの手動操作によって行われる構成でもよいし、 X線照射指示操作等と連動して自動的に行われる構成でもよい。

[0038] FPD2のより具体的な構成について説明する。 FPD2は、図 4に示すように、ガラス基板 21と、ガラス基板 21上に形成された薄膜トランジスタ TFTとから構成されている。薄膜トランジスタ TFTについては、図 4、図 5に示すように、上述した多数個の X線検出素子 22が形成されており、キャリア収集電極 23ごとに X線検出素子 22が互いに分離形成されている。 X線検出素子 22はスイッチング素子として機能する。

[0039] 図 4に示すようにキャリア収集電極 23の上には X線感応型半導体 24が積層形成されており、図 4、図 5に示すようにキャリア収集電極 23は X線検出素子 22のソース Sに接続されて、る。ゲートドライバ 25からは複数本のゲートバスライン 26が接続されているとともに、各ゲートバスライン 26は X線検出素子 22のゲート Gに接続されている。一方、図 5に示すように、電荷信号を収集して 1つに出力するマルチプレクサ 27には増幅器 28を介して複数本のデータバスライン 29が接続されているとともに、図 4、図 5に示すように各データバスライン 29は X線検出素子 22のドレイン Dに接続されている。

[0040] 図示を省略する共通電極にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートバスライン 26の電圧を印加（または OVに)することで X線検出素子 11のゲートが ONされて、キャリア収集電極 23は、検出面側で入射した X線カゝら X線感応型半導体 24を介して変換された電荷信号 (キャリア）を、 X線検出素子 22のソース Sとドレイン Dとを介してデータバスライン 29に読み出す。なお、 X線検出素子 22が ONされるまでは、電荷信号はキャパシタ（図示省略)で暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン 29に読み出された電荷信号を増幅器 28で増幅して、マルチプレクサ 27で 1つの電荷信号にまとめて出力する。出力された電荷信号を上述した AZD変 3でディジタル化して X線検出信号として出力する。つまり、ゲートバスライン 26は X線検出素子 22 のスイッチング制御を行、、データバスライン 29は X線検出信号 (アナログ状態では電荷信号)を X線検出素子 22から読み出す。

[0041] 以上をまとめると、 FPD2は、各々の画素にそれぞれ対応した複数の X線検出素子 22が 2次元状に配列されて構成されているとともに、 X線検出素子 22のスイッチング制御を行う複数のゲートバスライン 26が各々の X線検出素子 22に接続され、 X線検出信号を X線検出素子 22から読み出すデータノスライン 29がゲートバスライン 26に直交して各々の X線検出素子 22に接続されて構成されている。ゲートバスライン 26 は、この発明におけるゲートバスラインに相当し、データバスライン 29は、この発明におけるデータバスラインに相当する。

[0042] また、本実施例の X線透視撮影装置は、図 1に示すように、再帰的演算処理により各 X線検出信号から時間遅れ分を除去した補正後 X線検出信号を算出する時間遅れ除去部 11と、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに区分する画素群区分部 12とを備えている。時間遅れ除去部 11は、この発明における時間遅れ除去手段に相当し、画素群区分部 12は、この発明における画素群区分手段に相当する。

[0043] 時間遅れ分は、 FPD2からサンプリング時間間隔で取り出される各 X線検出信号に含まれて、る。その時間遅れ分を減衰時定数が異なる単数または複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして上述した再帰的演算処理を行って、各 X線検出信号から時間遅れ分を除去する。

[0044] その際には、 FPD2の X線検出素子 22の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、上述した再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに画素群区分部 12は区分し、時間遅れ除去部 11は、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して、補正後 X 線検出信号を求める。 [0045] 本実施例では、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わな!/、箇所とに区分するのに、図 8に示すように、隣接するデータバスライン 29毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けている。図 8では、再帰的演算処理を行うデータバスライン 29を斜線のハッチングで示すとともに、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29を空白で示している。なお、再帰的演算処理を行うデータバスライン 29を偶数番目に設定した場合には、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29は奇数番目に設定され、逆に再帰的演算処理を行うデータノスライン 29を奇数番目に設定した場合には、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29は偶数番目に設定される。再帰的演算処理を行う Z行わないデータバスライン 29の設定については、奇数 Z偶数に限定されない。

[0046] 本実施例では、時間遅れ除去部 11は、再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づ、た値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求める。上述したように、隣接するデータバスライン 29毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けている。したがって、再帰的演算処理を行わな、データバスライン 29の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われたデータバスライン 29の好ましい例は、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29 ( 図 8の空白部分）を両隣で挟んだ 2つのデータバスライン 29 (図 8の斜線のハツチング部分)である。したがって、本実施例では、先に図 8の斜線のノ、ツチング部分のデータバスライン 29で再帰的演算処理を行って、時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求めてから、その再帰的演算結果に基づいた値を用いて、図 8の空白部分のデータバスライン 29で (再帰的演算処理を行わずに）時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求める。

[0047] なお、本実施例では、再帰的演算結果に基づ、た値として、再帰的演算結果に基づく統計量を例に採って説明する。さらに、再帰的演算結果に基づく統計量として、再帰的演算処理結果の平均値を例に採って説明する。再帰的演算処理結果の平均値については、後述する。

[0048] 一方、本実施例では、再起的演算処理のための初期値を決定するには、再帰的演算処理の基点時に残留しているラグ信号値に基づいて行う。ここで、再帰的演算処理の基点時とは、先頭フレームにおける X線非照射時 (k=0)のことを示し、再帰的演算処理の基点時に残留して!/、るラグ信号値とは、その X線非照射時に残留してヽるラグ信号値 Y

0を示す。そして、決定された初期値に基づく再帰的演算処理によつて、時間遅れ除去部 11は（ただし再帰的演算処理を行うデータバスライン 29について）時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求める。

[0049] FPD2の場合、図 9に示すように、各時刻での X線検出信号には、過去の X線照射に対応する信号が時間遅れ分 (図 9中の斜線部分を参照）として含まれる。この時間遅れ分を時間遅れ除去部 11で除去して時間遅れのな、補正後 X線検出信号にする

。この補正後 X線検出信号に基づいて、 X線検出面に投影された透過 X線像に対応する X線画像を検出信号処理部 4が作成する。

[0050] 具体的に時間遅れ除去部 11は、各 X線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を、次式 A〜Cを利用して行う。

[0051] X =Υ -∑ ^N [S ト-Α

k k n=l nk

T = - t τ " ·Β

S =exp(T ) - { a ·〔1 exp(T )〕 ' exp(T ) ' S ト C

nk n n n n n(k - 1)

但し， A t:サンプリング時間間隔

k:サンプリングした時系列内の k番目の時点を示す添字 Y ： k番目のサンプリング時点で取り出された X線検出信号 k

X ： Yから時間遅れ分を除去した補正後 X線検出信号 k k

X

k-1：—時点前の X

k

S ：一時点前の s

n(k-l) nk

exp ：指数関数

N :インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数

n：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字 a ：指数関数 nの強度

τ ：指数関数 ηの減衰時定数

つまり、式 Αの右辺の第 2項以降、すなわち式 Cでの『S =exp(T ) - { a ·〔1 exp nk n n (T )〕 - exp(T ) - S }が時間遅れ分に該当するので、本実施例装置では、時間遅 n n n(k- 1)

れ分を除去した補正後 X線検出信号 X が式 A〜Cという簡潔な漸化式によって速や

k

かに求められる。

[0052] ここで、再帰的演算処理の基点時、すなわち先頭フレームにおける X線非照射時は、 k= 0のときであり、再帰的演算処理を行う際に k= 0のときの X , S 、すなわち初

k nk

期値を次式 Dのように決定する。

[0053] X = 0, S = γ ·Υ〜D

0 ηθ n 0

但し， y _n：ある減衰時定数 τ _ηの成分 ηの残留割合

Υ

0：再帰的演算処理の基点時である X線非照射時に残留して、るラグ信号値

例えば、図 10に示すように、時間 to〜tiでの撮影のラグが透視に重なると、再帰的演算処理の基点時である X線非照射時（図 10では k= 0を参照）であっても、時間 t 0〜tlでの撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ (ラグ信号値)が存在する。すなわち、 X線非照射時であっても X線検出信号 Yの初期値 Yは 0でない。

k 0

[0054] そこで、式 Dのように、 X = 0, S = γ ·Υ (Υ ：再帰的演算処理の基点時である X

0 ηθ η 0 0

線非照射時に残留して、るラグ信号値）によって再帰的演算処理のための初期値を設定して、式 Dにより決定された初期値での条件で、式 A〜Cにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号 X

kを求める。

[0055] 以上の式 A〜Dに関する説明は、再帰的演算処理を行うデータノスライン 29についてであつたが、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29については、以下のようにして時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求める。すなわち、再帰的演算処理を行うデータバスライン 29で行われた再帰的演算処理結果を式 A中の ∑ ^N [S ]として、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29を両隣で挟んだ n=l nk

2つのデータバスライン 29における∑ ^N [S ]の平均値を用いて時間遅れ分を除

n=l nk

去して、補正後 X線検出信号を求める。すなわち、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29では補正後 X線検出信号を求めるのに、式 A中の第 2項の∑ ^N [S

n=l n

]の代わりに、上述した両隣の 2つのデータバスライン 29における∑ ^N [S ]の平 k n=l nk 均値が式 A中の第 2項として用いられる。そして、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29では式 B〜Dを用いな!/、。

[0056] なお、本実施例装置では、 AZD変換器 3や、検出信号処理部 4、 X線照射制御部

6や照射検出系移動制御部 9、時間遅れ除去部 11、画素群区分部 12は、操作部 13 力入力される指示やデータあるいは X線撮影の進行に従って主制御部 14から送出される各種命令にしたがって制御'処理を実行する。

[0057] 次に、上述の本実施例装置を用いて X線撮影を実行する場合について、図面を参照しながら具体的に説明する。図 6は実施例での X線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、ここでの撮影は、図 10に示すような過去の撮影や、今回の透視ある!/、は撮影も含む。

[0058] 〔ステップ S 1〕 X線未照射の状態で AZD変換器 3がサンプリング時間間隔 Δ t ( = 1

Z30秒)で FPD2から X線照射前の X線画像 1枚分の X線検出信号 Yを取り出す。

k

取り出された X線検出信号をメモリ部 10に記憶する。

[0059] 〔ステップ S2〕オペレータの設定により X線が連続ないし断続的に被検体 Mに照射されるのと並行して、サンプリング時間間隔 A tで AZD変 3による X線画像 1枚分の X線検出信号 Υ の取り出しとメモリ部 10への記憶とを続ける。

k

[0060] 〔ステップ S3〕 X線照射が終了すれば次のステップ S4に進み、 X線照射が終了して

Vヽなければステップ S 2に戻る。

[0061] 〔ステップ S4〕メモリ部 10から 1回のサンプリングで収集した X線画像 1枚分の X線検出信号 Y

kを読み出す。

[0062] この X線検出信号の読み出しを、データバスライン 29の並んでいる方向に順次に行う場合には、各データバスライン 29毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分ける。

[0063] 〔ステップ S5〕再帰的演算演算処理を行うデータバスライン 29では、時間遅れ除去部 11が式 A〜Cによる再帰的演算処理を行い、各 X線検出信号 Y から時間遅れ分

k

を除去した補正後 X線検出信号 X 、すなわち、画素値を求める。

k

[0064] 再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29では、時間遅れ除去部 11が両隣の 2つのデータバスライン 29における∑ ^N [S ]の平均値を用いて、各 X線検出信

n=l nk

号 Y から時間遅れ分を除去した補正後 X線検出信号 X (画素値)を求める。 [0065] 〔ステップ S6〕再帰的演算演算処理を行うデータバスライン 29および再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29を併せて、検出信号処理部 4が 1回のサンプリング分 (X線画像 1枚分)の補正後 X線検出信号 Xに基づ、て X線画像を作成する。

k

[0066] 〔ステップ S7〕作成した X線画像を画像モニタ 5に表示する。

[0067] 〔ステップ S8〕メモリ部 10に未処理の X線検出信号 Y が残っていれば、ステップ S4 k

に戻り、未処理の X線検出信号が残っていなければ、 X線撮影を終了する。

[0068] なお、本実施例装置では、 X線画像 1枚分の X線検出信号 Y に対する時間遅れ除 k

去部 11による補正後 X線検出信号 Xの算出および検出信号処理部 4による X線画 k

像の作成をサンプリング時間間隔 A t ( = lZ30秒)で行う。すなわち、 1秒間に X線画像を 30枚程度のスピードで次々と作成し、作成された X線画像を連続表示することができるように構成する。したがって、 X線画像の動画表示が可能になる。

[0069] 次に、図 6におけるステップ S5の時間遅れ除去部 11による再帰的演算処理のプロセスについて、図 7のフローチャートを用いて説明する。図 7は実施例での X線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチヤートである。

[0070] 先ず、図 8の斜線のハッチング部分のデータノスライン 29で再帰的演算処理を行つて、時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求めて (ステップ T1〜T7)から、その再帰的演算結果に基づいた値 (ここでは、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29を両隣で挟んだ 2つのデータバスライン 29における∑ ^N [S ]の平均 n nk 値)を用いて、図 8の空白部分のデータバスライン 29で時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求める (ステップ T8, T9)。

[0071] 〔ステップ Tl〕図 8の斜線のハッチング部分のデータバスライン 29で再帰的演算処理を行う。

[0072] 〔ステップ Τ2〕過去の撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ (ラグ信号値)を収集する。具体的には、先頭フレームにおいて AZD変翻 3が FPD2から残留ラグによる X線画像 1枚分の X線検出信号 Υを取り出す。この X線検出信号 Υは、再帰的

0 0

演算処理の基点時である X線非照射時に残留して、るラグ信号値 Υでもある。

0

[0073] 〔ステップ T3〕k=0とセットして、式 Aの X =0を初期値としてセットする。一方、ステップ T2で取得されたラグ信号値 Yを式 Dに代入することで式 Cの S を求める。ここで

0 ηθ

、ある減衰時定数 τ の成分 ηの残留割合 γを、式 Εの条件を満たすように設定するのが好ましい。

[0074] すなわち、

∑ ^Ν [γ ]≤1, 0≤ γ ·'·Ε

η=1 η η

但し， ∑ ^Ν [γ ]:成分 ηの残留割合 γ の総和

η=1 η η

の条件を満たすように設定するのが好ま U、。

[0075] 成分 ηの残留割合 γ の総和力 ^を超えると時間遅れ分が過剰に除去され、逆に成分 ηの残留割合 γの総和が負の値の場合には時間遅れ分が逆に加算される恐れがある。そこで、成分 ηの残留割合 γ の総和を 0以上 1以下にして、残留割合 γを 0以上にすることで、時間遅れ分を過不足なく除去することができる。式 Εについては、次式 E'のようにしてもよ!、し、次式 E' 'のようにしてもよ!、。

[0076] すなわち、式 Εが次式の場合には、式 Εは、

の条件を満たすとともに、各々の残留割合 Ύを式 F、

y = y =··*= y =···= γ = y …

1 2 n N-l N

の条件を満たすように設定する。

[0077] 式 E'に式 Fを代入することで、 Ν· γ = 1となる。したがって、各々の残留割合 γ は

Ν η γ =1ΖΝとなり、各々の残留割合 γ は (インパルス応答を構成する時定数が異な

Ν η

る）指数関数の個数 Νで均等に分配される。このことから、 γ =1ΖΝを式 Dの S =

Ν ηθ y ·Υに代入することで、式 Dは次式 ΕΓで表される。

η 0

[0078] すなわち、式 Dは

S =Υ/Ν··*ϋ'

ηθ 0

で表される。指数関数の数が 3個（N = 3)の場合は、 S , S , S を式 Dにしたがつ

10 20 30

て Y/3に全てセットする。

0

[0079] また、式 Eが次式 E~の場合には、式 Eは、

∑ N [γ ]<1···Ε"

η=1 η

の条件を満たすとともに、ある減衰時定数 τ の成分 mでの残留割合 γ 、それ以外の残留割合 0

Nを式 G、

0< y < 1, y =0"*G

N

の条件を満たすように設定する。指数関数の数が 3個 (N = 3)で、減衰時定数 τ

2 の成分 2での残留割合 γ 力^ )< γ < 1を満たし (例えば γ =0. 1)、かつそれ以外

2 2 2

の残留割合が 0 = y =0を満たす場合には、 S , , S を式 Gにしたがって 0にセッ

1 3 10 30

トするとともに、 S を式 Gにしたがって γ ·Υ (例えば γ =0. 1)にセットする。

20 2 0 2

[0080] 〔ステップ Τ4〕式 A, Cで k= lとセットする。式 C、つまり S =exp(T ) · { α ·〔1— ex nl 1 1 p(T ) ] -exp(T )- S }にしたがって S ， S ， S を求め、さらに求められた S ， S ， S

1 1 ηθ 11 21 31 11 21 3 と X線検出信号 Yとを式 Aに代入することで補正後 X線検出信号 Xを算出する。

1 1 1

[0081] 〔ステップ T5〕式 A, Cで kを 1だけ増加（k二 k+ 1)した後、続いて式 Cに 1時点前の X を代入して S ， S ， S を求め、さらに求められた S ， S ， S と X線検出信号 Y k-1 lk 2k 3k lk 2k 3k k とを式 Aに代入することで補正後 X線検出信号 Xを算出する。

k

[0082] 〔ステップ T6〕未処理の X線検出信号 Y があれば、ステップ Τ5に戻り、未処理の X k

線検出信号 Yがなければ、次のステップ T7に進む。

k

[0083] 〔ステップ T7〕 1回のサンプリング分 (X線画像 1枚分)の補正後除去 X線検出信号 X を算出し、再帰的演算処理を行うデータバスライン 29 (図 8の斜線のハッチング部 k

分）において、 1回の撮影分についての再帰的演算処理が終了となる。

[0084] 〔ステップ T8〕次に、図 8の空白部分のデータノスライン 29で再帰的演算処理を行わずに処理を行う。

[0085] 〔ステップ Τ9〕すなわち、各々の k ( = l, 2,…；)ごとに、両隣の 2つのデータバスライン 29における∑ ^N [S ]の平均値を式 A中の第 2項として用いて、 X線検出信号 Y n=l nk k を式 Aに代入することで補正後 X線検出信号 Xを算出する。ステップ T6と同様に、未 k

処理の X線検出信号 Y があるまでこのステップ T9を行い、未処理の X線検出信号 Y k

がなければ、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29 (図 8の空白部分）に k

おいて、 1回の撮影分についての処理が終了となる。

[0086] 以上のように、本実施例の X線透視撮影装置によれば、再帰的演算処理を行わな V、箇所 (本実施例では図 8の空白部分のデータバスライン 29)では少なくとも再帰的演算処理が行われな!/、ので、再帰的演算処理を省!、た分だけ再帰的演算処理のための計算量を低減させて、 X線検出信号力時間遅れ分を除去することができる。また、再帰的演算処理を行う箇所を減らすので、従来の装置構成を大きく変えることなしに計算量を減らすことができて、より多くの時定数成分を用いた、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正を行うことができるという効果をも奏する。また、本実施例の場合には、長期ラグの合格基準を緩和しても、計算量を減らした状態で、 FPD2の歩留まりを向上させることができる。

[0087] 本実施例では、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のライン (本実施例では図 8の空白部分のデータバスライン 29)として設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のライン以外のライン (本実施例では図 8の斜線のハッチング部分のデータノスライン 29)として設定している。このように設定することでライン (ここではデータバスライン 29)に関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに分けることがでさる。

[0088] より具体的には、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスライン 29 (本実施例では図 8の空白部分のデータバスライン 29)として設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のデータノスライン 29以外のデータノスライン 29 (本実施例では図 8の斜線のハッチング部分のデータバスライン 29)として設定している。このように設定することでデータバスライン 29に関連して区分して、再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わない箇所とに分けることができる。また、データバスライン 29の延びている方向が読み出し方向に沿っているので、読み出しの時点 (本実施例ではステップ S4)で所定のデータバスライン 29に容易に区分することができる。なお、本実施例では、隣接するデータバスライン 29毎に再帰的演算処理を行わな V、箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けて、る。

[0089] 一方で、本実施例では、再帰的演算処理を行わな!/、箇所 (本実施例では図 8の空白部分のデータバスライン 29)では、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所 (本実施例では図 8の空白部分のデータバスライン 29の両隣の図 8の斜線のハッチング部分の 2つのデータバスライン 29)における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求めている。このように、再帰的演算処理を行わな!/、箇所にぉ、て時間遅れ分を除去することで、時間遅れ分を除去する補正であるラグ補正の効果を、再帰的演算処理が行われた箇所と同等に得ることができ、その効果が損なわれ難い。

[0090] より具体的には、再帰的演算結果に基づいた値が、再帰的演算結果に基づく統計量 (ここでは平均値)である。このような統計量を用いて時間遅れ分を除去することで、再帰的演算処理を行わない箇所でも、信頼性がより高い補正後 X線検出信号を取得することができる。

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

[0093] (2)上述した実施例装置は X線透視撮影装置であつたが、この発明は X線 CT装置のように X線透視撮影装置以外のものにも適用することができる。

[0094] (3)上述した実施例装置は医用装置であつたが、この発明は、医用に限らず、非破壊検査機器などの工業用装置にも適用することができる。

[0095] (4)上述した実施例装置は、放射線として X線を用いる装置であつたが、この発明は、 X線に限らず、 X線以外の放射線 (例えば γ線)を用いる装置にも適用することができる。

[0096] (5)上述した実施例では、初期値を式 Dにより決定したが、再帰的演算処理の基点時である X線非照射時に、図 10に示すような時間 tO〜tlでの撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ (ラグ信号値）が存在しなければ、式 Aの X =0,式 Cの S =0 を X線照射前の初期値として全てセットしてもよ、。

[0097] (6)上述した実施例では、式 A〜Cにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後 X線検出信号を求めたが、特許文献 2 (特開 2004— 2

42741号公報）の手法でも述べたように、式 a〜cにより求められたインノルス応答に基づ、て時間遅れ分を除去してもよ、。

[0098] (7)上述した実施例では、隣接するデータバスライン 29毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けたが、例えば 3以上の連続的に隣接する複数本のデータバスライン 29については再帰的演算処理を行い、これらに隣接する 1本のデータノスライン 29についてのみ再帰的演算処理を行わないと V、うように、再帰的演算処理を行わな、箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に繰り返してもよい。また、例えば、 2以上の連続的に隣接する複数本のデータノスライン 29については再帰的演算処理を行い、これらに隣接する 2以上の複数本のデータバスライン 29について再帰的演算処理を行わないようにしてもよい。このように、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスライン 29として設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のデータノスライン 29以外のデータノスライン 29として設定するのであれば、各々のデータバスライン 29の設定については、特に限定されない。

[0099] (8)上述した実施例では、隣接するデータバスライン 29毎に再帰的演算処理を行わない箇所と再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けたが、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、再帰的演算処理を行う箇所を所定のライン以外のラインとして設定するのであれば、データバスライン 29以外の種類のラインにっヽても適用することができ、そのラインの種類については特に限定されない。また、必ずしもラインでなくてよぐ例えば、ブロックごとに再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わな、箇所とに区分してもよ、。

[0100] (9)上述した実施例では、再帰的演算処理を行わな!/、箇所で、その箇所の周辺であって、かつ再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づ、た値を用いて時間遅れ分を除去するのに、再帰的演算処理を行わないデータバスライン 29 (図 8の空白部分）を両隣で挟んだ 2つのデータバスライン 29 (図 8の斜線のハツチング部分）における再帰的演算結果に基づいた値を用いて行ったが、再帰的演算処理を行わな、データバスライン 29に近、順で、再帰的演算処理が行われたデータバスライン 29を 3つ以上選択して、これらのデータバスライン 29における再帰的演算結果に基づ、た値を用いて行ってもょ、。

[0101] (10)上述した実施例では、再帰的演算結果に基づ!、た値として、再帰的演算結果に基づく統計量 (実施例では平均値)を例に採って説明したが、統計量に限定されず、例えば再帰的演算結果に 1未満の係数を掛けたものを、再帰的演算結果に基づ、た値として用いてもょ、。

[0102] (11)上述した実施例では、再帰的演算結果に基づく統計量の一例は平均値であつたが、通常用いられる統計量であれば、平均値に限定されず、例えば再帰的演算結果の中央値、再帰的演算結果の最頻値、再帰的演算結果の加重平均値であってちょい。

産業上の利用可能性

[0103] 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、前記放射線検出手段から放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出す信号サンプリング手段とを備え、被検体への放射線照射に伴つて放射線検出手段力サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように前記装置は構成されており、前記装置は、さらに、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する時間遅れ除去手段と、前記放射線検出手段の各々の位置にそれぞれ対応した各々の検出画素からなる画素群の中から、前記再帰的演算処理を行う箇所と再帰的演算処理を行わな、箇所とに区分する画素群区分手段とを備え、前記時間遅れ除去手段は、再帰的演算処理を行う箇所では再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。

[2] 請求項 1に記載の放射線撮像装置において、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、前記画素群区分手段は、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のライン以外のラインとして設定することを特徴とする放射線撮像装置。

[3] 請求項 2に記載の放射線撮像装置において、前記放射線検出手段は、各々の画素にそれぞれ対応した複数の放射線検出素子が 2次元状に配列されて構成されているとともに、前記放射線検出素子のスイッチング制御を行う複数のゲートバスラインが各々の放射線検出素子に接続され、前記放射線検出信号を放射線検出素子から読み出すデータバスラインが前記ゲートバスラインに直交して各々の放射線検出素子に接続されて構成されており、前記画素群区分手段は、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のデータバスライン以外のデータバスラインとして設定することを特徴とする放射線撮像装置。

[4] 請求項 3に記載の放射線撮像装置において、前記画素群区分手段は、隣接するデータバスライン毎に前記再帰的演算処理を行わない箇所と前記再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けることを特徴とする放射線撮像装置。

[5] 請求項 1に記載の放射線撮像装置において、前記時間遅れ除去手段は、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ前記再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。

[6] 請求項 5に記載の放射線撮像装置にお、て、前記再帰的演算結果に基づ!、た値は、再帰的演算結果に基づく統計量であることを特徴とする放射線撮像装置。

[7] 請求項 6に記載の放射線撮像装置において、前記統計量は、再帰的演算処理結果の平均値であることを特徴とする放射線撮像装置。

[8] 請求項 7に記載の放射線撮像装置にお、て、前記再帰的演算処理を行う箇所では放射線検出信号力時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式 A〜C、

X =Υ -∑ ^N [S ト-Α

k k n=l nk

T = - t τ " ·Β

S =exp(T ) - { a ·〔1 exp(T )〕 ' exp(T ) ' S ト C

nk n n n n n(k - 1)

但し， A t:サンプリング時間間隔

k:サンプリングした時系列内の k番目の時点を示す添字

Y ： k番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号

k

X ： Yから時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号 k k

X

k-1：—時点前の X

k

S ：一時点前の s

n(k-l) nk

exp ：指数関数

τ ：指数関数 ηの減衰時定数

により行うとともに、再起的演算処理のための初期値を式 D、 X =0, S = γ ·Υ - --D

0 ηθ n 0

但し， y _n：ある減衰時定数 τ _ηの成分 ηの残留割合

Υ

n=l nk

正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。

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

[10] 請求項 9に記載の放射線検出信号処理方法において、所定の一方向に並んだ画素群の一部をラインとしたときに、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のライン以外のラインとして設定することを特徴とする放射線検出信号処理方法。

[11] 請求項 10に記載の放射線検出信号処理方法において、前記放射線検出手段が、各々の画素にそれぞれ対応した複数の放射線検出素子が 2次元状に配列されて構成されているとともに、前記放射線検出素子のスイッチング制御を行う複数のゲートバスラインが各々の放射線検出素子に接続され、前記放射線検出信号を放射線検出素子力読み出すデータバスラインが前記ゲートバスラインに直交して各々の放射線検出素子に接続されて構成されているときに、前記再帰的演算処理を行わない箇所を所定のデータバスラインとして設定するとともに、前記再帰的演算処理を行う箇所を前記所定のデータバスライン以外のデータバスラインとして設定することを特徴とする放射線検出信号処理方法。

[12] 請求項 11に記載の放射線検出信号処理方法にぉ、て、隣接するデータバスライン毎に前記再帰的演算処理を行わない箇所と前記再帰的演算処理を行う箇所とを交互に分けることを特徴とする放射線検出信号処理方法。

[13] 請求項 9に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算処理を行わない箇所では、その箇所の周辺であって、かつ前記再帰的演算処理が行われた箇所における再帰的演算結果に基づいた値を用いて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。

[14] 請求項 13に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算結果に基づいた値は、再帰的演算結果に基づく統計量であることを特徴とする放射線検出信号処理方法。

[15] 請求項 14に記載の放射線検出信号処理方法において、前記統計量は、再帰的演算処理結果の平均値であることを特徴とする放射線検出信号処理方法。

[16] 請求項 15に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算処理を行う箇所では放射線検出信号力時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式 A〜 C、

X =Y -∑ ^N [S ト-Α

k k n=l nk

T = - t τ " ·Β

S =exp(T ) - { a ·〔1 exp(T )〕 ' exp(T ) ' S ト C

nk n n n n n(k-l)

但し， A t:サンプリング時間間隔

k

X ： Yから時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号 X

k-1：—時点前の X

k

S ：一時点前の s

n(k-l) nk

exp ：指数関数

τ ：指数関数 ηの減衰時定数

X = 0, S = γ ·Υ - - -D

0 ηθ n 0

但し， y _n：ある減衰時定数 τ _ηの成分 ηの残留割合

Υ

n=l nk

正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。