放射線動画処理装置、放射線動画撮影装置、放射線動画撮影システム、放射線動画処理方法、及び放射線動画撮影プログラム
【課題】適切な関心領域を容易に設定することを目的とする。
【解決手段】動画の各フレームの画像を縮小して縮小ボケ画像（１／２縮小ボケ画像及び１／４縮小ボケ画像）を生成し（５０２）、再拡大して元画像と合成し（５０４、５０６）、合成した画像から構造物候補を検出する（５０８）。そして、フレーム間の差分を算出して（５１０）、変動が所定値以上の構造物を関心領域として特定して、関心領域を判別可能にディスプレイに動画を表示する（５１２〜５１８）。
【解決手段】動画の各フレームの画像を縮小して縮小ボケ画像（１／２縮小ボケ画像及び１／４縮小ボケ画像）を生成し（５０２）、再拡大して元画像と合成し（５０４、５０６）、合成した画像から構造物候補を検出する（５０８）。そして、フレーム間の差分を算出して（５１０）、変動が所定値以上の構造物を関心領域として特定して、関心領域を判別可能にディスプレイに動画を表示する（５１２〜５１８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線動画処理装置、放射線動画撮影装置、放射線動画撮影システム、放射線動画処理方法、及び放射線動画撮影プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線量をデジタルデータ（電気信号）に変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器（「電子カセッテ」等という場合がある）が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線量により表わされる放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が実用化されている。
【０００３】
なお、放射線量は、例えば、互換をもって発光量に変換され、その後、電気信号に変換される間接変換方式と、放射線量から直接電気信号に変換される直接変換方式とがあり、適宜選択して採用される。
【０００４】
また、このような放射線画像撮影装置では、一定時間毎に放射線検出器で検出した画像情報を連続して再生することで、所謂動画像を表示する。動画像を撮影する場合には、撮影した画像情報に基づき、放射線量を制御して、放射線検出器による検出状態を最適に維持するフィードバック制御（ＡＢＣ「Auto Brightness Control」制御）を行うことにより、適切な画像を得ることができる。
【０００５】
また、動画撮影時にＡＢＣ制御を行うためには、関心領域（ＲＯＩ:Region Of Interest）を特定して、関心領域に対してＡＢＣ制御を行うことにより、医師が読影しやすい画像を得ることができる。
【０００６】
関心領域の設定は、操作入力などによって設定する場合もあるが、撮影画像に基づいて、関心領域を特定する技術も提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載の技術では、異なる時間に撮影した複数枚の画像間の濃度値特徴量の大小に基づいて、ＲＯＩを特定することが提案されている。具体的には、２枚の画像の差分画像を複数のブロックに分けて、各ブロックの濃度値の２乗和を算出して、算出した２乗和が閾値以上のブロックをＲＯＩとして抽出することが提案されている。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、２方向から観察できるＸ線診断装置を設け、これにより、２方向の画像から抽出した撮影画像内の特徴的構造である、例えばカテーテル先端の画像座標に基づいて、カテーテルが存在する三次元位置座標を計算して、その点を中心にしてＲＯＩを設定することが記載されている。また、カテーテル先端を抽出する技術としては、カテーテル先端部に付けられている吸収係数の高い物質を検出する技術や、時間差分を取る等の技術を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６-２０９９２６号公報
【特許文献２】特開２０００-２１７０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の技術では、濃度値特徴量の大小に基づいて、ＲＯＩを特定することが提案されているが、ＡＢＣ制御などによる撮影条件によって濃度値特徴量が左右される可能性があるため、適切なＲＯＩを抽出するためには改善の余地がある。
【００１１】
また、特許文献２に記載の技術では、カテーテル先端に吸収係数の高い物質を設ける必要があると共に、カテーテル以外の臓器などはＲＯＩとして抽出することができないので、改善の余地がある。
【００１２】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、適切な関心領域を容易に設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために請求項１に記載の放射線動画撮影装置は、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段から出力される前記階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成する画像情報生成手段と、前記画像情報生成手段によって生成された前記動画像情報における各フレームの前記静止画情報に基づいて、注目対象の構造物を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記構造物についてフレーム間の差分を算出し、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定する関心領域設定手段と、前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する表示制御手段と、を備える。
【００１４】
請求項１に記載の放射線動画処理装置によれば、放射線照射手段では、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線が照射され、放射線画像撮影手段では、放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量が放射線検出器に照射される。また、放射線検出器では、放射線が照射されると画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号が出力される。
【００１５】
また、画像情報生成手段では、放射線画像撮影手段から出力される階調信号に基づいて静止画像情報が生成されると共に、静止画像情報を連続的に組み合わせて動画像情報が生成される。
【００１６】
また、検出手段では、画像情報生成手段によって生成された動画像情報における各フレームの静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物が検出される。すなわち、関心領域の候補となる構造物を検出する。
【００１７】
ここで、動画における関心領域は、動きがある構造物であることが想定される。そこで、関心領域設定手段では、検出手段によって検出された構造物についてフレーム間の差分が算出され、算出された差分が所定値以上の構造物が関心領域として設定され、表示制御手段では、設定された関心領域を判別可能に、動画情報に基づく動画を表示部に表示するように制御される。このように関心領域を設定することで、適切な関心領域を容易に設定することができる。
【００１８】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記関心領域設定手段は、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出するようにしてもよい。この場合、請求項３に記載の発明のように、前記関心領域設定手段は、前記検出手段によって検出された前記構造物のうち最も差分（変動量）が大きい構造物を関心領域として設定するようにしてもよい。これによって、動きのある関心領域を設定することができる。
【００１９】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記検出手段は、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて前記構造物を検出するようにしてもよい。この場合には、請求項５に記載の発明のように、前記検出手段は、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて前記構造物を検出するようにしてもよいし、請求項６に記載の発明のように、前記検出手段は、方向性フィルタを用いて前記構造物を検出するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明は、請求項７に記載の発明のように、前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期でフィードバック制御する制御手段を更に備えるようにしてもよい。これによって、設定された関心領域へ照射する放射線量を適切に制御することが可能となる。
【００２１】
なお、本発明は、請求項８に記載の発明のように、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段と、請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置と、を備えた放射線動画撮影装置としてもよいし、請求項９に記載の発明のように、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段と、請求項８に記載の放射線動画撮影装置と、を備えた放射線動画撮影システムとしてもよい。
【００２２】
一方、請求項１０に記載の放射線動画撮影方法は、設定された設定値に応じた放射線エネルギーで被検体に向けて放射線照射手段から放射線を照射し、被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成し、生成した前記動画像情報における各フレームの前記静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物を検出し、検出した前記構造物についてフレーム間の差分を算出して、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定し、設定した前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する。
【００２３】
請求項１０に記載の放射線動画撮影方法によれば、設定された設定値に応じた放射線エネルギーで被検体に向けて放射線を照射し、被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受ける。
【００２４】
また、放射線検出器の画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号に基づいて、静止画像情報を生成すると共に、１フレームの前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成する。
【００２５】
また、生成した動画像情報における各フレームの静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物を検出する。すなわち、関心領域の候補となる構造物を検出する。
【００２６】
ここで、動画における関心領域は、動きがある構造物であることが想定される。そこで、検出した構造物についてフレーム間の差分を算出し、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定し、設定した関心領域を判別可能に、動画情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する。このように関心領域を設定することで、適切な関心領域を容易に設定することができる。
【００２７】
なお、前記差分は、請求項１１に記載の発明のように、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出するようにしてもよい。この場合、請求項１２に記載の発明のように、検出した前記構造物のうち最も差分（変動量）が大きい構造物を関心領域として設定するようにしてもよい。これによって、動きのある関心領域を設定することができる。
【００２８】
また、前記構造物は、請求項１３に記載の発明のように、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて検出するようにしてもよい。この場合には、請求項１４に記載の発明のように、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて検出するようにしてもよいし、請求項１５に記載の発明のように、方向性フィルタを用いて検出するようにしてもよい。
【００２９】
さらに、請求項１０〜１５の何れか１項に記載の発明は、請求項１６に記載の発明のように、設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期で更にフィードバック制御するようにしてもよい。これによって、設定された関心領域へ照射する放射線量を適切に制御することが可能となる。
【００３０】
一方、請求項１７に記載の放射線動画撮影プログラムは、コンピュータを請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置を構成する各手段として機能させるためのものである。
【００３１】
従って、本発明によれば、コンピュータを請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置を構成する各手段として機能させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、適切な関心領域を容易に設定することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明した如く本発明では、適切な関心領域を容易に設定することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の３画素部分の概略構成を示す断面模式図である。
【図４】実施の形態に係る撮影システムの制御ブロック図である。
【図５】実施の形態に係る撮影システムにおける、放射線画像撮影のための制御系に特化した機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る構造物検出部及び関心領域抽出部の詳細な機能を示す機能ブロック部である。
【図７】実施の形態に係る放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態に係る放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態に係る構造物検出及び関心領域抽出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】構造物の検出を説明するための図である。
【図１２】関心領域の特定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１０の概略構成図である。このＲＩＳ１０は、静止画に加え、動画を撮影することが可能である。なお、動画の定義は、静止画を高速に次々と表示して、動画として認知させることを言い、静止画を撮影し、電気信号に変換し、伝送して当該電気信号から静止画を再生する、というプロセスを高速に繰り返すものである。従って、前記「高速」の度合いによって、予め定められた時間内に同一領域（一部又は全部）を複数回撮影し、かつ連続的に再生する、所謂「コマ送り」も動画に包含されるものとする。
【００３５】
ＲＩＳ１０は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部を構成する。
【００３６】
ＲＩＳ１０は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１２、ＲＩＳサーバー１４、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された複数の放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）１６を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１８に各々接続されて構成されている。なお、病院内ネットワーク１８には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバー（図示省略）が接続されている。また、前記放射線画像撮影システム１６は、単一、或いは３以上の設備であってもよく、図１では、撮影室毎に設置しているが、単一の撮影室に２台以上の放射線画像撮影システム１６を配置してもよい。
【００３７】
端末装置１２は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約は、この端末装置１２を介して行われる。各端末装置１２は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバー１４と病院内ネットワーク１８を介して相互通信が可能とされている。
【００３８】
一方、ＲＩＳサーバー１４は、各端末装置１２からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１６における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１４Ａを含んで構成されている。
【００３９】
データベース１４Ａは、患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１６で用いられる、後述する電子カセッテ２０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ２０に関する情報、および電子カセッテ２０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ２０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００４０】
なお、医療機関が管理する医療関連データをほぼ永久に保管し、必要なときに、必要な場所から瞬時に取り出すシステム（「医療クラウド」等と言う場合がある）を利用して、病院外のサーバーから、患者（被検者）の過去の個人情報等を入手するようにしてもよい。
【００４１】
撮影システム１６は、ＲＩＳサーバー１４からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１６は、放射線照射制御ユニット２２（図４参照）の制御により放射線Ｘを照射する放射線照射源２２Ａから、照射条件に従った線量とされた放射線Ｘを被検者に照射する放射線発生装置２４と、被検者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器２６（図３参照）を内蔵する電子カセッテ２０と、電子カセッテ２０に内蔵されているバッテリを充電するクレードル２８と、電子カセッテ２０および放射線発生装置２４を制御するコンソール３０と、を備えている。
【００４２】
コンソール３０は、ＲＩＳサーバー１４からデータベース１４Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ８８（図４参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ２０および放射線発生装置２４の制御を行う。
【００４３】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１６の放射線撮影室３２における各装置の配置状態の一例が示されている。
【００４４】
図２に示される如く、放射線撮影室３２には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台３４と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台３６とが設置されており、立位台３４の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者３８の撮影位置とされ、臥位台３６の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者４０の撮影位置とされている。
【００４５】
立位台３４には電子カセッテ２０を保持する保持部４２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ２０が保持部４２に保持される。同様に、臥位台３６には電子カセッテ２０を保持する保持部４４が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ２０が保持部４４に保持される。
【００４６】
また、放射線撮影室３２には、単一の放射線照射源２２Ａからの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線照射源２２Ａを、水平な軸回り（図２の矢印Ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印Ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印Ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構４６が設けられている。この図２の矢印Ａ〜Ｃ方向へ移動（回動を含む）させる駆動源は、支持移動機構４６に内蔵されており、ここでは、図示を省略する。
【００４７】
一方、クレードル２８には、電子カセッテ２０を収納可能な収容部２８Ａが形成されている。
【００４８】
電子カセッテ２０は、未使用時にはクレードル２８の収容部２８Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル２８から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台３４の保持部４２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台３６の保持部４４に保持される。
【００４９】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム１６では、図４に示される如く、放射線発生装置２４とコンソール３０との間、および電子カセッテ２０とコンソール３０との間で、無線通信によって各種情報の送受信を行う（詳細後述）。
【００５０】
なお、電子カセッテ２０は、立位台３４の保持部４２や臥位台３６の保持部４４で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、腕部，脚部等を撮影する際には、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
【００５１】
図３は、電子カセッテ２０に装備される放射線検出器２６の３画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【００５２】
図３に示される如く、放射線検出器２６は、絶縁性の基板５０上に、信号出力部５２、センサ部５４（ＴＦＴ基板７４）、およびシンチレータ５６が順次積層しており、信号出力部５２、センサ部５４によりＴＦＴ基板７４の画素群が構成されている。すなわち、複数の画素は、基板５０上にマトリクス状に配列されており、各画素における信号出力部５２とセンサ部５４とが重なりを有するように構成されている。なお、信号出力部５２とセンサ部５４との間には、絶縁膜５３が介在されている。
【００５３】
シンチレータ５６は、センサ部５４上に透明絶縁膜５８を介して形成されており、上方（基板５０の反対側）または下方から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ５６を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。
【００５４】
シンチレータ５６が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器２６によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【００５５】
シンチレータ５６に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００５６】
センサ部５４は、上部電極６０、下部電極６２、および当該上下の電極間に配置された光電変換膜６４を有し、光電変換膜６４は、シンチレータ５６が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料により構成されている。
【００５７】
上部電極６０は、シンチレータ５６により生じた光を光電変換膜６４に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ５６の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO：Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極６０としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極６０は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
【００５８】
光電変換膜６４は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ５６から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜６４であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ５６による発光以外の電磁波が光電変換膜６４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜６４で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【００５９】
光電変換膜６４を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ５６で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ５６の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ５６の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ５６から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ５６の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【００６０】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物およびフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ５６の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜６４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【００６１】
各画素を構成するセンサ部５４は、少なくとも下部電極６２、光電変換膜６４、および上部電極６０を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜６６および正孔ブロッキング膜６８の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【００６２】
電子ブロッキング膜６６は、下部電極６２と光電変換膜６４との間に設けることができ、下部電極６２と上部電極６０間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極６２から光電変換膜６４に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。電子ブロッキング膜６６には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【００６３】
正孔ブロッキング膜６８は、光電変換膜６４と上部電極６０との間に設けることができ、下部電極６２と上部電極６０間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極６０から光電変換膜６４に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。正孔ブロッキング膜６８には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【００６４】
信号出力部５２は、下部電極６２に対応して、下部電極６２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ７０と、コンデンサ７０に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する電界効果型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単に薄膜トランジスタという場合がある。）７２が形成されている。コンデンサ７０および薄膜トランジスタ７２の形成された領域は、平面視において下部電極６２と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素における信号出力部５２とセンサ部５４とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２６（画素）の平面積を最小にするために、コンデンサ７０および薄膜トランジスタ７２の形成された領域が下部電極６２によって完全に覆われていることが望ましい。
【００６５】
図４は、本実施の形態に係る撮影システム１６の制御ブロック図である。
【００６６】
コンソール３０は、サーバー・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ８０と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル８２と、を備えている。
【００６７】
また、本実施の形態に係るコンソール３０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ８４と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ８６と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ８７と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）８８と、ディスプレイ８０への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ９２と、操作パネル８２に対する操作状態を検出する操作入力検出部９０と、を備えている。
【００６８】
また、コンソール３０は、無線通信により、画像処理装置２３及び放射線発生装置２４との間で後述する照射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ２０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行うＩ／Ｆ（例えば、無線通信部）９６及びＩ／Ｏ９４を備えている。
【００６９】
ＣＰＵ８４、ＲＯＭ８６、ＲＡＭ８７、ＨＤＤ８８、ディスプレイドライバ９２、操作入力検出部９０、Ｉ／Ｏ９４、無線通信部９６は、システムバスやコントロールバス等のバス９８を介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ８４は、ＲＯＭ８６、ＲＡＭ８７、ＨＤＤ８８へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ９２を介したディスプレイ８０への各種情報の表示の制御、および無線通信部９６を介した放射線発生装置２４および電子カセッテ２０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、ＣＰＵ８４は、操作入力検出部９０を介して操作パネル８２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００７０】
一方、画像処理装置２３は、コンソール３０との間で照射条件等の各種情報を送受信するＩ／Ｆ（例えば無線通信部）１００と、照射条件に基づいて、電子カセッテ２０及び放射線発生装置２４を制御する画像処理制御ユニット１０２と、を備えている。また、放射線発生装置２４は、放射線照射源２２Ａからの放射線照射を制御する放射線照射制御ユニット２２を備えている。
【００７１】
画像処理制御ユニット１０２は、システム制御部１０４、パネル制御部１０６、画像処理制御部１０８を備え、相互にバス１１０によって情報をやりとりしている。パネル制御部１０６では、前記電子カセッテ２０からの情報を、無線又は有線により受け付け、画像処理制御部１０８で画像処理が施される。
【００７２】
一方、システム制御部１０４は、コンソール３０から照射条件には管電圧、管電流等の情報を受信し、受信した照射条件に基づいて放射線照射制御ユニット２２の放射線照射源２２Ａから放射線Ｘを照射させる制御を行う。
【００７３】
ところで、放射線画像を撮影するにあたり、全撮影領域に対して、注目するべき領域（関心領域）が限定される場合がある。例えば、特に動画撮影の場合、ほぼ静止している臓器や骨格が注目される画像である場合は少ない。言い換えれば、例えば、心臓等、鼓動している臓器、或いは、血管内を案内されて移動するカテーテル管等が注目される画像である場合が多い。
【００７４】
このため、本実施の形態における、撮影システム１６では、撮影画像の動作状態に基づいて、自動的に関心領域を設定する機能を備えており、撮影指示があると、放射線画像撮影準備制御の後、関心領域（以下、「ＲＯＩ」という場合がある）を設定するための制御が実行されるようになっている。
【００７５】
また、本実施の形態の撮影システム１６では、ＡＢＣ「Auto Brightness Control」制御によって、被検者への放射線の放射線量をフィードバック補正して、適正な画像情報を得ることがなされている。
【００７６】
図５は、撮影システム１６（主として、電子カセッテ２０、コンソール１６、画像処理装置２３、放射線発生装置２４）における、放射線画像撮影（ＲＯＩ設定を含む）のための制御系に特化した機能ブロック図である。なお、このブロック図は、放射線画像撮影制御を機能別に分類したものであり、ハード構成を限定するものではない。
【００７７】
撮影システム１６は、図５に示すように、放射線量照射制御ユニット２２、放射線量調整部１２０、ＴＦＴ基板７４、信号取得部１２２、構造物検出部１３８、関心領域抽出部１４０、静止画像生成部１２８、動画編集部１３０、ディスプレイドライバ９２、ディスプレイ８０、平均ＱＬ値演算部１３２、ＡＢＣ制御部１３４、及び基準ＱＬ値メモリ１３６の機能を有する。
【００７８】
放射線照射制御ユニット２２では、放射線量調整部１２０によって調整された放射線量に基づいて、放射線照射源２２Ａから放射線を照射する。
【００７９】
放射線照射制御ユニット２２から被験者に照射された放射線は、被験者を透過して電子カセッテ２０の放射線検出器２６（図３参照）へ至るようになっている。放射線検出器２６では、蛍光体膜５６（図３参照）によって放射線量に応じた光量の光で発光し、ＴＦＴ基板７４によって光電変換されて階調信号が生成される。
【００８０】
信号取得部１２２では、ＴＦＴ基板７４によって生成された階調信号を取得して静止画像生成部１２８へ送出する。なお、この光電変換信号は、アナログ信号であってもよいし、電子カセッテ２０内の制御部において、デジタル信号に変換した後の信号であってもよい。
【００８１】
静止画像生成部１２８では、１フレーム分の階調信号に基づいて静止画像を順次生成する。なお、動画像撮影の場合と静止画撮影の場合とでは、電子カセッテ２０から送られる光電変換信号そのものが異なり、例えば、本実施の形態のように、動画像撮影の場合には、転送速度を優先するため、ビニング処理がなされる。一方、仮に、静止画撮影をする場合には、画質を優先するため、ＴＦＴ基板７４における最大の画素数に基づく画像データが生成される。
【００８２】
動画編集部１３０では、静止画像生成部１２８によって生成された１フレーム毎の画像データを組み合わせて動画編集を行う。編集された動画像は、ディスプレイドライバ９２を介してディスプレイ８０に表示されるようになっている。なお、静止画を表示する場合には、静止画像生成部１２８によって生成された静止画がディスプレイドライバ９２を介してディスプレイ８０に表示されるようになっている。
【００８３】
また、構造物検出部１３８では、動画編集部１３０によって生成された動画像の各フレームに基づいて、注目対象の構造物（関心領域の候補となる構造物）を検出する。例えば、ヒストグラムや空間フィルタなどの処理を利用して、ユーザによって操作されたメニュー等から想定される構造物を検出する。
【００８４】
関心領域抽出部１４０では、構造物検出部１３８によって検出された構造物の中から、変化の大きい構造物を関心領域として抽出し、抽出結果を動画編集部１３０へ送出する。これにより、動画編集部１３０では、関心領域を判別可能とするための処理を施すようになっている。
【００８５】
平均ＱＬ値演算部１３２では、動画像の各フレーム（或いは、適宜抜き取った１フレーム）のＱＬ値の平均値を演算する。平均値ＱＬ値演算部１３２の演算結果は、ＡＢＣ制御部１３４へ送出されるようになっている。なお、ＱＬ値は、放射線を照射して得られた放射線画像のフィルムの濃度に相当する値であり、階調信号そのものであってもよいし、階調信号に対して所定の処理を行った信号であってもよい。
【００８６】
ＡＢＣ制御部１３４では、平均ＱＬ値演算部１３２によって演算されたＱＬ平均値と、基準ＱＬ値メモリ１３６に格納された基準ＱＬ値とを比較して、ＱＬ平均値を基準ＱＬ値に収束させるための補正情報ΔＸを生成する。この補正情報ΔＸは、放射線照射源２２Ａから照射される放射線量（放射線エネルギー）を増減させるための補正係数として適用される。
【００８７】
ＡＢＣ制御部１３４で生成された補正情報ΔＸは、放射線量調整部１２０へ送出される。放射線量調整部１２０では、補正情報ΔＸに基づいて放射線量ＸＮを増減させる（ＸＮ←ＸＮ×ΔＸ）。すなわち、放射線量調整部１２０は、照射指示があった時点では、予め定めた初期値から照射を開始し、補正情報ΔＸに基づいて放射線量を増減して、基準ＱＬ値になるように補正する。なお、本実施の形態では、放射線量ＸＮの補正の際、補正情報ΔＸを乗（除）算の係数としたが、加（減）算係数（ＸＮ←ＸＮ＋ΔＸＮ）としてもよい。
【００８８】
なお、本実施の形態では、１フレームのＱＬ値の平均値が基準ＱＬ値になるようにＡＢＣ制御部１３４によって放射線量を補正するものとして説明するが、ＡＢＣ制御部１３４は、少なくとも１フレームの静止画像情報の一部における階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように放射線量を補正するようにしてもよい。例えば、ＡＢＣ制御部１３４は、１フレームの階調信号の発生頻度をヒストグラム（例えば、横軸を階調信号とし、縦軸をその発生頻度としたヒストグラム）にしたときに、発生頻度が最大の階調（或いは最大の階調を含む所定の範囲の階調）が予め定めた範囲の値に収まるように放射線量を補正するようにしてもよい。
【００８９】
続いて、上述の構造物検出部１３８及び関心領域抽出部１４０の詳細な構成について説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る構造物検出部１３８及び関心領域抽出部１４０の詳細な機能を示す機能ブロック部である。
【００９０】
構造物検出部１３８は、図６に示すように、フレームメモリ１４２、１／２縮小ボケ画像生成部１４４、１／４縮小ボケ画像生成部１４６、２倍再拡大部１４８、４倍再拡大部１５０、及び合成部１５２の機能を備えている。
【００９１】
フレームメモリ１４２は、動画編集部１３０によって生成された動画像の各フレームが順次格納されて、１フレームずつ１／２縮小ボケ画像生成部１４４へ送出される。
【００９２】
１／２縮小ボケ画像生成部１４４では、各フレームの画像を１／２に縮小して１／４縮小ボケ画像生成部１４６へ送出すると共に、２倍再拡大部１４８へ送出する。
【００９３】
１／４縮小ボケ画像生成部１４６では、１／２に縮小された画像を更に１／２に縮小することによって、元の画像に対して１／４の縮小画像を生成して４倍再拡大部１５０へ送出する。
【００９４】
２倍再拡大部１４８では、１／２に縮小された画像を再度元のサイズに戻すために２倍に拡大して合成部１５２へ送出する。すなわち、元画像が１／２に縮小されることにより、画素情報が間引かれる。そして再度拡大されることにより、元画像に対してぼけた画像が生成される。
【００９５】
同様に、４倍再拡大部１５０では、１／４に縮小された画像を再度元のサイズに戻すために４倍に拡大して合成部１５２へ送出する。これによって、２倍再拡大部１４８によって生成された画像よりも更にぼけた画像が生成される。
【００９６】
そして、合成部１５２では、元画像、２倍再拡大部１４８、及び４倍再拡大部１５０で生成された各画像を合成して、関心領域候補となる構造物を検出して、関心領域抽出部１４０へ結果を送出する。このように合成された画像では、臓器などの関心領域の対象となる構造物は、ある程度の塊を持った画像となるので、これを検出することによって関心領域候補となる構造物を検出する。
【００９７】
また、関心領域抽出部１４０は、図６に示すように、フレーム間差分処理部１５４及び関心領域特定部１５６の機能を備えている。
【００９８】
フレーム間差分処理部１５４では、フレーム間の差分を算出することによって、動きのある構造物を特定する。より具体的には、構造物検出部１３８によって検出された構造物についてフレーム間の差分を求めることによって構造物の変化量を求める。
【００９９】
関心領域特定部１５６では、フレーム間差分処理部１５４で算出された構造物の変化量を比較して、所定値以上の変化量の構造物を関心領域として特定する。すなわち、動画における、心臓や血管中のカテーテルなどの関心領域とされる構造物は、動きがある対象物であることが想定されるため、各フレーム間の構造物の差分を算出して、時間による変動が最も大きい構造物を関心領域として特定することで、動きのある関心領域を特定することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、最も変動が大きい構造物候補を関心領域として特定するが、これに限るものではなく、例えば、所定値以上の変動がある構造物候補を全て関心領域として特定するようにしてもよい。すなわち、関心領域は１つではなくて複数の構造物を関心領域としてもよい。
【０１０１】
また、本実施の形態では、画像を縮小してから再拡大することにより、ボケ画像を生成して構造物を検出するようにしたが、ボケ画像生成のフィルタリング処理として用いられるガウシアンピラミッド形成手段及びラプラシアンピラミッド形成手段の少なくとも一方のフィルタ処理を用いて構造物を検出するようにしてもよいし、デジタルカメラの手ぶれ方向検出等で用いる方向性フィルタを用いて構造物を検出するようにしてもよい。
【０１０２】
続いて、本実施の形態の作用を図７〜図１０のフローチャートに従い説明する。
【０１０３】
図７は、放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１０４】
ステップ２００では、撮影指示があったか否かが判断され、該判定が否定された場合にはこのルーチンは終了し、肯定された場合にはステップ２０２へ移行する。
【０１０５】
ステップ２０２では、初期情報入力画面がディスプレイ８０に表示されてステップ２０４へ移行する。すなわち、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ８０により表示させるようにディスプレイドライバ９２を制御する。
【０１０６】
ステップ２０４では、所定情報が入力されたか否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２０６へ移行する。初期情報入力画面では、例えば、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および撮影時の放射線Ｘの照射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを照射する際の管電圧および管電流）の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
【０１０７】
初期情報入力画面がディスプレイ８０に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および照射条件を、各々対応する入力領域に操作パネル８２を介して入力する。
【０１０８】
撮影者は、被検者と共に放射線撮影室３２に入室し、例えば、臥位である場合は、対応する臥位台３６の保持部４４に電子カセッテ２０を保持させると共に放射線照射源２２Ａを対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置（ポジショニング）させる。なお、撮影対象部位が腕部、脚部等の電子カセッテ２０を保持部に保持させない状態で放射線画像の撮影を行う場合は、当該撮影対象部位を撮影可能な状態に被検者、電子カセッテ２０、および放射線照射源２２Ａを位置決め（ポジショニング）させる。
【０１０９】
その後、撮影者は、放射線撮影室３２を退室し、例えば、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル８２を介して指定する。撮影者によって終了ボタンが指定されると、前記ステップ２０４が肯定されてステップ２０６へ移行する。なお、図７のフローチャートでは、ステップ２０４を無限ループとしたが、操作パネル８２上に設けたキャンセルボタンの操作によって、強制終了させるようにしてもよい。
【０１１０】
ステップ２０６では、上記初期情報入力画面において入力された情報（以下、「初期情報」という。）を電子カセッテ２０に無線通信部９６を介して送信した後、次のステップ２０８へ移行して、前記初期情報に含まれる照射条件を放射線発生装置２４へ無線通信部９６を介して送信することにより当該照射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置２４の画像処理制御ユニット１０２は、受信した照射条件での照射準備を行う。
【０１１１】
次のステップ２１０では、ＡＢＣ制御の起動を指示し、次いで、ステップ２１２へ移行して、放射線の照射開始を指示する指示情報を放射線発生装置２４へ無線通信部９６を介して送信し、このルーチンは終了する。
【０１１２】
次に、図８のフローチャートに従い、放射線画像撮影制御の流れを説明する。図８は、放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１１３】
ステップ３００では、照射開始指示があった否かが判断され、否定判定された場合はこのルーチンは終了し、肯定判定された場合はステップ３０２へ移行する。
【０１１４】
ステップ３０２では、定常時放射線量（初期値）ＸNが読み出されて、ステップ３０４へ移行する。
【０１１５】
ステップ３０４では、読み出された定常時放射線量で照射が開始されてステップ３０６へ移行する。すなわち、コンソール３０から受信した照射上限に応じた管電圧及び管電流を放射線発生装置２４に印加することにより、放射線照射源２２Ａからの照射を開始する。放射線照射源２２Ａから射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後に電子カセッテ２０に到達する。
【０１１６】
ステップ３０６では、現在格納されている放射線量補正情報が読み出されてステップ３０６へ移行する。この放射線量補正情報は、ＡＢＣ制御によって生成されるものであり、補正係数ΔＸとして格納されている。
【０１１７】
次のステップ３０８では、ＡＢＣ制御に基づく補正処理が実行されてステップ３１０へ移行する。すなわち、電子カセッテ２０から得た階調信号（ＱＬ値）に基づいて、関心領域画像のＱＬ値の平均値を演算し、このＱＬ値の平均値が予め定めたしきい値と比較され、しきい値に収束するように、放射線量にフィードバック制御される。
【０１１８】
ステップ３１０では、撮影終了の指示があったか否かが判断され、該判定が肯定された場合には、ステップ３１２へ移行し、否定された場合にはステップ３０６に戻って上述の処理が繰り返される。
【０１１９】
そして、ステップ３１２では、照射を終了し、放射線画像撮影制御を終了する。
【０１２０】
続いて、図９のフローチャートに従い、画像処理制御の流れを説明する。図９は、画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１２１】
上述のように放射線画像撮影制御が行われるとステップ４００では、１フレーム分の階調情報が順次取り込まれてステップ４０２へ移行する。すなわち、電子カセッテ２０のＴＦＴ基板７４によって生成された階調信号が信号取得部１２２によって順次取り込まれる。
【０１２２】
ステップ４０２では、静止画が生成されてステップ４０４へ移行する。すなわち、１フレーム分の階調信号を取り込んだところで静止画像生成部１２８によって静止画像を生成する。なお、静止画の生成の際には、後述する階調調整制御によって調整された結果が反映された静止画が生成される。
【０１２３】
ステップ４０４では、動画編集処理が行われてステップ４０６へ移行する。動画編集処理は、静止画像生成部１２８によって生成された１フレーム毎の静止画像を組み合わせて動画編集が動画編集部１３０によって行われる。
【０１２４】
ステップ４０６では、画像表示処理が行われてステップ４０８へ移行する。画像表示処理は、動画編集処理によって生成された動画像をディスプレイドライバ９２へ送出することにより、ディスプレイドライバ９２によってディスプレイ８０への表示が行われる。
【０１２５】
ステップ４０８では、関心領域設定が行われてステップ４１０へ移行する。関心領域の設定は、後述する構造物検出及び関心領域抽出処理によって行われる。
【０１２６】
ステップ４１０では、関心領域特定部１５６で特定された関心領域の階調信号が抽出されてステップ４１２へ移行する。
【０１２７】
ステップ４１２では、関心領域の階調信号の平均ＱＬ値が平均ＱＬ値演算部１３２によって演算されてステップ４１４へ移行し、基準ＱＬ値メモリ１３６に格納された基準ＱＬ値が読み出されてステップ４１６へ移行する。
【０１２８】
ステップ４１６では、演算された平均ＱＬ値と、読み出された基準ＱＬ値とがＡＢＣ制御部１３４によって比較されて、補正の可否が判定されてステップ４１８へ移行する。例えば、補正の可否の判定は、比較の結果において、差が所定以上のであれば予め定めた量の補正を行い、差が所定未満であれば補正しないといった所謂オン／オフ判定であってもよいし、差に基づいて、予め定めた演算式（例えば、ＰＩＤ制御等に基づく演算式）による演算の解であってもよい。
【０１２９】
ステップ４１８では、ステップ４１６の比較・補正可否判定結果に基づいて、放射線量の補正情報ΔＸがＡＢＣ制御部１３４によって生成されて、ステップ４２０へ移行する。
【０１３０】
そして、ステップ４２０では、生成した補正情報ΔＸが放射線量調整部１２０に送出されることにより格納されて、画像処理制御を終了する。
【０１３１】
次に、図１０のフローチャートに従い、構造物検出及び関心領域抽出処理の流れを説明する。図１０は、構造物検出及び関心領域抽出ルーチンを示すフローチャートである。
【０１３２】
ステップ５００では、動画編集部１３０によって生成された動画像の各フレームがフレームメモリ１４２に順次格納されてステップ５０２へ移行する。
【０１３３】
ステップ５０２では、縮小ボケ画像が生成されてステップ５０４へ移行する。すなわち、図１１に示すように、１／２縮小ボケ画像生成部１４４によって各フレームの画像が１／２に縮小されると共に、１／４縮小ボケ画像生成部１４６によって更に１／２縮小されて１／４の画像が生成される。
【０１３４】
ステップ５０４では、再拡大画像が生成されてステップ５０６へ移行する。すなわち、図１１に示すように、２倍再拡大部１４８によって１／２に縮小された画像が２倍に拡大されると共に、４倍再拡大部１５０によって１／４に縮小された画像が４倍に拡大される。
【０１３５】
ステップ５０６では、再拡大された画像が合成されてステップ５０８へ移行する。すなわち、図１１に示すように、元画像、２倍再拡大部１４８によって拡大された画像、及び４倍再拡大部１５０によって拡大された画像が合成部１５２によって合成されてステップ５０８へ移行する。
【０１３６】
ステップ５０８では、構造物候補が合成部１５２によって検出されてステップ５１０へ移行する。合成部１５２では、臓器などの注目対象となる構造物は、ある程度の塊を持った画像となり、ステップ５０６で合成された画像は、ぼけた画像となるので、図１１に示すように、これを検出することによって関心領域候補となる構造物を検出することができる。例えば、所定の面積以上の濃度の塊を構造物として検出することにより、容易に構造物候補を検出することができる。
【０１３７】
ステップ５１０では、フレーム間差分処理部１５４によってフレーム間の差分が算出されてステップ５１２へ移行する。フレーム間の差分は、図１２に示すように、構造物検出部１３８によって検出された構造物についてフレーム間の差分を求める。例えば、構造物候補の大きさの差分を求めることにより、構造物の変動量を求めることができる。
【０１３８】
ステップ５１２では、構造物候補が複数存在するか否かが関心領域抽出部１４０で判定される。該判定は、ステップ５１０で検出された構造物候補のうち所定値以上の変動量を有する構造物候補が複数あるか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ５１４へ移行し、肯定された場合にはステップ５１６へ移行する。
【０１３９】
ステップ５１４では、検出された構造物候補が関心領域特定部１５６によって関心領域として特定されてステップ５１８へ移行する。
【０１４０】
一方、ステップ５１６では、最も変動量が大きい構造物が関心領域特定部１５６によって関心領域として特定されてステップ５１８へ移行する。なお、本実施の形態では、変動が所定値以上で最も変動量が大きい構造物候補を関心領域として特定するが、所定値以上の変動量の構造物が複数存在する場合には、各構造物をそれぞれ関心領域として設定するようにしてもよい。
【０１４１】
ステップ５１８では、ＲＯＩ表示処理が行われて、構造物検出及び関心領域抽出処理を終了する。なお、ＲＯＩ表示処理としては、動画編集部１３０へ関心領域が特定された動画像の各フレームを送出することにより、動画編集部１３０では、特定した関心領域を判別可能とするための処理が施される。そして、ディスプレイドライバ９２へ各フレームが送出されることでディスプレイ８０へ動画表示される。例えば、図１２に示すように、特定された関心領域を点滅する等の処理を行って関心領域を判別可能として、特定された関心領域を動画表示する。
【０１４２】
このように、本実施の形態では、注目対象の構造物を検出して、検出した構造物についてフレーム間の差分を算出して、差分が所定値以上の構造物を関心領域として特定するようにしている。これによって、動きのある関心領域を特定することができるので、心臓や血管中のカテーテルなどを関心領域として容易に設定することができる。
【０１４３】
なお、上記の実施の形態における各フローチャートで示した処理は、プログラムとして各種記憶媒体に記憶して流通するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１０ 放射線情報システム
１６ 撮影システム
２０ 電子カセッテ
２２ 放射線照射制御ユニット
２２Ａ 放射線照射源
２４ 放射線発生装置
２６ 放射線検出器
３０ コンソール
７４ ＴＦＴ基板
８０ ディスプレイ
９２ ディスプレイドライバ
１０２ 画像処理制御ユニット
１０４ システム制御部
１０６ パネル制御部
１０８ 画像処理制御部
１２０ 放射線量調整部
１２２ 信号取得部
１２８ 静止画像生成部
１３０ 動画編集部
１３２ 平均ＱＬ値演算部
１３４ ＡＢＣ制御部
１３６ 基準ＱＬ値メモリ
１３８ 構造物検出部
１４０ 関心領域抽出部
１４４ １／２縮小ボケ画像生成部
１４６ １／４縮小ぼけ画像生成部
１４８ ２倍再拡大部
１５０ ４倍再拡大部
１５２ 合成部
１５４ フレーム間差分処理部
１５６ 関心領域特定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線動画処理装置、放射線動画撮影装置、放射線動画撮影システム、放射線動画処理方法、及び放射線動画撮影プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アクティブマトリクス基板上に放射線感応層を配置し、放射線量をデジタルデータ（電気信号）に変換できるＦＰＤ（Flat Panel Detector）等の放射線検出器（「電子カセッテ」等という場合がある）が実用化されており、この放射線検出器を用いて、照射された放射線量により表わされる放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置が実用化されている。
【０００３】
なお、放射線量は、例えば、互換をもって発光量に変換され、その後、電気信号に変換される間接変換方式と、放射線量から直接電気信号に変換される直接変換方式とがあり、適宜選択して採用される。
【０００４】
また、このような放射線画像撮影装置では、一定時間毎に放射線検出器で検出した画像情報を連続して再生することで、所謂動画像を表示する。動画像を撮影する場合には、撮影した画像情報に基づき、放射線量を制御して、放射線検出器による検出状態を最適に維持するフィードバック制御（ＡＢＣ「Auto Brightness Control」制御）を行うことにより、適切な画像を得ることができる。
【０００５】
また、動画撮影時にＡＢＣ制御を行うためには、関心領域（ＲＯＩ:Region Of Interest）を特定して、関心領域に対してＡＢＣ制御を行うことにより、医師が読影しやすい画像を得ることができる。
【０００６】
関心領域の設定は、操作入力などによって設定する場合もあるが、撮影画像に基づいて、関心領域を特定する技術も提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献１に記載の技術では、異なる時間に撮影した複数枚の画像間の濃度値特徴量の大小に基づいて、ＲＯＩを特定することが提案されている。具体的には、２枚の画像の差分画像を複数のブロックに分けて、各ブロックの濃度値の２乗和を算出して、算出した２乗和が閾値以上のブロックをＲＯＩとして抽出することが提案されている。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術では、２方向から観察できるＸ線診断装置を設け、これにより、２方向の画像から抽出した撮影画像内の特徴的構造である、例えばカテーテル先端の画像座標に基づいて、カテーテルが存在する三次元位置座標を計算して、その点を中心にしてＲＯＩを設定することが記載されている。また、カテーテル先端を抽出する技術としては、カテーテル先端部に付けられている吸収係数の高い物質を検出する技術や、時間差分を取る等の技術を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６-２０９９２６号公報
【特許文献２】特開２０００-２１７０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の技術では、濃度値特徴量の大小に基づいて、ＲＯＩを特定することが提案されているが、ＡＢＣ制御などによる撮影条件によって濃度値特徴量が左右される可能性があるため、適切なＲＯＩを抽出するためには改善の余地がある。
【００１１】
また、特許文献２に記載の技術では、カテーテル先端に吸収係数の高い物質を設ける必要があると共に、カテーテル以外の臓器などはＲＯＩとして抽出することができないので、改善の余地がある。
【００１２】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、適切な関心領域を容易に設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために請求項１に記載の放射線動画撮影装置は、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段から出力される前記階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成する画像情報生成手段と、前記画像情報生成手段によって生成された前記動画像情報における各フレームの前記静止画情報に基づいて、注目対象の構造物を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記構造物についてフレーム間の差分を算出し、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定する関心領域設定手段と、前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する表示制御手段と、を備える。
【００１４】
請求項１に記載の放射線動画処理装置によれば、放射線照射手段では、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線が照射され、放射線画像撮影手段では、放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量が放射線検出器に照射される。また、放射線検出器では、放射線が照射されると画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号が出力される。
【００１５】
また、画像情報生成手段では、放射線画像撮影手段から出力される階調信号に基づいて静止画像情報が生成されると共に、静止画像情報を連続的に組み合わせて動画像情報が生成される。
【００１６】
また、検出手段では、画像情報生成手段によって生成された動画像情報における各フレームの静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物が検出される。すなわち、関心領域の候補となる構造物を検出する。
【００１７】
ここで、動画における関心領域は、動きがある構造物であることが想定される。そこで、関心領域設定手段では、検出手段によって検出された構造物についてフレーム間の差分が算出され、算出された差分が所定値以上の構造物が関心領域として設定され、表示制御手段では、設定された関心領域を判別可能に、動画情報に基づく動画を表示部に表示するように制御される。このように関心領域を設定することで、適切な関心領域を容易に設定することができる。
【００１８】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記関心領域設定手段は、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出するようにしてもよい。この場合、請求項３に記載の発明のように、前記関心領域設定手段は、前記検出手段によって検出された前記構造物のうち最も差分（変動量）が大きい構造物を関心領域として設定するようにしてもよい。これによって、動きのある関心領域を設定することができる。
【００１９】
また、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記検出手段は、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて前記構造物を検出するようにしてもよい。この場合には、請求項５に記載の発明のように、前記検出手段は、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて前記構造物を検出するようにしてもよいし、請求項６に記載の発明のように、前記検出手段は、方向性フィルタを用いて前記構造物を検出するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、本発明は、請求項７に記載の発明のように、前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期でフィードバック制御する制御手段を更に備えるようにしてもよい。これによって、設定された関心領域へ照射する放射線量を適切に制御することが可能となる。
【００２１】
なお、本発明は、請求項８に記載の発明のように、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段と、請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置と、を備えた放射線動画撮影装置としてもよいし、請求項９に記載の発明のように、設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段と、請求項８に記載の放射線動画撮影装置と、を備えた放射線動画撮影システムとしてもよい。
【００２２】
一方、請求項１０に記載の放射線動画撮影方法は、設定された設定値に応じた放射線エネルギーで被検体に向けて放射線照射手段から放射線を照射し、被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成し、生成した前記動画像情報における各フレームの前記静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物を検出し、検出した前記構造物についてフレーム間の差分を算出して、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定し、設定した前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する。
【００２３】
請求項１０に記載の放射線動画撮影方法によれば、設定された設定値に応じた放射線エネルギーで被検体に向けて放射線を照射し、被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受ける。
【００２４】
また、放射線検出器の画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号に基づいて、静止画像情報を生成すると共に、１フレームの前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成する。
【００２５】
また、生成した動画像情報における各フレームの静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物を検出する。すなわち、関心領域の候補となる構造物を検出する。
【００２６】
ここで、動画における関心領域は、動きがある構造物であることが想定される。そこで、検出した構造物についてフレーム間の差分を算出し、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定し、設定した関心領域を判別可能に、動画情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する。このように関心領域を設定することで、適切な関心領域を容易に設定することができる。
【００２７】
なお、前記差分は、請求項１１に記載の発明のように、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出するようにしてもよい。この場合、請求項１２に記載の発明のように、検出した前記構造物のうち最も差分（変動量）が大きい構造物を関心領域として設定するようにしてもよい。これによって、動きのある関心領域を設定することができる。
【００２８】
また、前記構造物は、請求項１３に記載の発明のように、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて検出するようにしてもよい。この場合には、請求項１４に記載の発明のように、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて検出するようにしてもよいし、請求項１５に記載の発明のように、方向性フィルタを用いて検出するようにしてもよい。
【００２９】
さらに、請求項１０〜１５の何れか１項に記載の発明は、請求項１６に記載の発明のように、設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期で更にフィードバック制御するようにしてもよい。これによって、設定された関心領域へ照射する放射線量を適切に制御することが可能となる。
【００３０】
一方、請求項１７に記載の放射線動画撮影プログラムは、コンピュータを請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置を構成する各手段として機能させるためのものである。
【００３１】
従って、本発明によれば、コンピュータを請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置を構成する各手段として機能させることができるので、請求項１に記載の発明と同様に、適切な関心領域を容易に設定することができる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明した如く本発明では、適切な関心領域を容易に設定することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に係る放射線情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る放射線画像撮影システムの放射線撮影室における各装置の配置状態の一例を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の３画素部分の概略構成を示す断面模式図である。
【図４】実施の形態に係る撮影システムの制御ブロック図である。
【図５】実施の形態に係る撮影システムにおける、放射線画像撮影のための制御系に特化した機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る構造物検出部及び関心領域抽出部の詳細な機能を示す機能ブロック部である。
【図７】実施の形態に係る放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態に係る放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態に係る構造物検出及び関心領域抽出ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】構造物の検出を説明するための図である。
【図１２】関心領域の特定を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本実施の形態に係る放射線情報システム（以下、「ＲＩＳ」（Radiology Information System）という。）１０の概略構成図である。このＲＩＳ１０は、静止画に加え、動画を撮影することが可能である。なお、動画の定義は、静止画を高速に次々と表示して、動画として認知させることを言い、静止画を撮影し、電気信号に変換し、伝送して当該電気信号から静止画を再生する、というプロセスを高速に繰り返すものである。従って、前記「高速」の度合いによって、予め定められた時間内に同一領域（一部又は全部）を複数回撮影し、かつ連続的に再生する、所謂「コマ送り」も動画に包含されるものとする。
【００３５】
ＲＩＳ１０は、放射線科部門内における、診療予約、診断記録等の情報管理を行うためのシステムであり、病院情報システム（以下、「ＨＩＳ」（Hospital Information System）という。）の一部を構成する。
【００３６】
ＲＩＳ１０は、複数台の撮影依頼端末装置（以下、「端末装置」という。）１２、ＲＩＳサーバー１４、および病院内の放射線撮影室（あるいは手術室）の個々に設置された複数の放射線画像撮影システム（以下、「撮影システム」という。）１６を有しており、これらが有線や無線のＬＡＮ（Local Area Network）等から成る病院内ネットワーク１８に各々接続されて構成されている。なお、病院内ネットワーク１８には、ＨＩＳ全体を管理するＨＩＳサーバー（図示省略）が接続されている。また、前記放射線画像撮影システム１６は、単一、或いは３以上の設備であってもよく、図１では、撮影室毎に設置しているが、単一の撮影室に２台以上の放射線画像撮影システム１６を配置してもよい。
【００３７】
端末装置１２は、医師や放射線技師が、診断情報や施設予約の入力、閲覧等を行うためのものであり、放射線画像の撮影依頼や撮影予約は、この端末装置１２を介して行われる。各端末装置１２は、表示装置を有するパーソナル・コンピュータを含んで構成され、ＲＩＳサーバー１４と病院内ネットワーク１８を介して相互通信が可能とされている。
【００３８】
一方、ＲＩＳサーバー１４は、各端末装置１２からの撮影依頼を受け付け、撮影システム１６における放射線画像の撮影スケジュールを管理するものであり、データベース１４Ａを含んで構成されている。
【００３９】
データベース１４Ａは、患者（被検者）の属性情報（氏名、性別、生年月日、年齢、血液型、体重、患者ＩＤ（Identification）等）、病歴、受診歴、過去に撮影した放射線画像等の患者に関する情報、撮影システム１６で用いられる、後述する電子カセッテ２０の識別番号（ＩＤ情報）、型式、サイズ、感度、使用開始年月日、使用回数等の電子カセッテ２０に関する情報、および電子カセッテ２０を用いて放射線画像を撮影する環境、すなわち、電子カセッテ２０を使用する環境（一例として、放射線撮影室や手術室等）を示す環境情報を含んで構成されている。
【００４０】
なお、医療機関が管理する医療関連データをほぼ永久に保管し、必要なときに、必要な場所から瞬時に取り出すシステム（「医療クラウド」等と言う場合がある）を利用して、病院外のサーバーから、患者（被検者）の過去の個人情報等を入手するようにしてもよい。
【００４１】
撮影システム１６は、ＲＩＳサーバー１４からの指示に応じて医師や放射線技師の操作により放射線画像の撮影を行う。撮影システム１６は、放射線照射制御ユニット２２（図４参照）の制御により放射線Ｘを照射する放射線照射源２２Ａから、照射条件に従った線量とされた放射線Ｘを被検者に照射する放射線発生装置２４と、被検者の撮影対象部位を透過した放射線Ｘを吸収して電荷を発生し、発生した電荷量に基づいて放射線画像を示す画像情報を生成する放射線検出器２６（図３参照）を内蔵する電子カセッテ２０と、電子カセッテ２０に内蔵されているバッテリを充電するクレードル２８と、電子カセッテ２０および放射線発生装置２４を制御するコンソール３０と、を備えている。
【００４２】
コンソール３０は、ＲＩＳサーバー１４からデータベース１４Ａに含まれる各種情報を取得して後述するＨＤＤ８８（図４参照。）に記憶し、必要に応じて当該情報を用いて、電子カセッテ２０および放射線発生装置２４の制御を行う。
【００４３】
図２には、本実施の形態に係る撮影システム１６の放射線撮影室３２における各装置の配置状態の一例が示されている。
【００４４】
図２に示される如く、放射線撮影室３２には、立位での放射線撮影を行う際に用いられる立位台３４と、臥位での放射線撮影を行う際に用いられる臥位台３６とが設置されており、立位台３４の前方空間は立位での放射線撮影を行う際の被検者３８の撮影位置とされ、臥位台３６の上方空間は臥位での放射線撮影を行う際の被検者４０の撮影位置とされている。
【００４５】
立位台３４には電子カセッテ２０を保持する保持部４２が設けられており、立位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ２０が保持部４２に保持される。同様に、臥位台３６には電子カセッテ２０を保持する保持部４４が設けられており、臥位での放射線画像の撮影を行う際には、電子カセッテ２０が保持部４４に保持される。
【００４６】
また、放射線撮影室３２には、単一の放射線照射源２２Ａからの放射線によって立位での放射線撮影も臥位での放射線撮影も可能とするために、放射線照射源２２Ａを、水平な軸回り（図２の矢印Ａ方向）に回動可能で、鉛直方向（図２の矢印Ｂ方向）に移動可能で、さらに水平方向（図２の矢印Ｃ方向）に移動可能に支持する支持移動機構４６が設けられている。この図２の矢印Ａ〜Ｃ方向へ移動（回動を含む）させる駆動源は、支持移動機構４６に内蔵されており、ここでは、図示を省略する。
【００４７】
一方、クレードル２８には、電子カセッテ２０を収納可能な収容部２８Ａが形成されている。
【００４８】
電子カセッテ２０は、未使用時にはクレードル２８の収容部２８Ａに収納された状態で内蔵されているバッテリに充電が行われ、放射線画像の撮影時には放射線技師等によってクレードル２８から取り出され、撮影姿勢が立位であれば立位台３４の保持部４２に保持され、撮影姿勢が臥位であれば臥位台３６の保持部４４に保持される。
【００４９】
ここで、本実施の形態に係る撮影システム１６では、図４に示される如く、放射線発生装置２４とコンソール３０との間、および電子カセッテ２０とコンソール３０との間で、無線通信によって各種情報の送受信を行う（詳細後述）。
【００５０】
なお、電子カセッテ２０は、立位台３４の保持部４２や臥位台３６の保持部４４で保持された状態のみで使用されるものではなく、その可搬性から、腕部，脚部等を撮影する際には、保持部に保持されていない状態で使用することもできる。
【００５１】
図３は、電子カセッテ２０に装備される放射線検出器２６の３画素部分の構成を概略的に示す断面模式図である。
【００５２】
図３に示される如く、放射線検出器２６は、絶縁性の基板５０上に、信号出力部５２、センサ部５４（ＴＦＴ基板７４）、およびシンチレータ５６が順次積層しており、信号出力部５２、センサ部５４によりＴＦＴ基板７４の画素群が構成されている。すなわち、複数の画素は、基板５０上にマトリクス状に配列されており、各画素における信号出力部５２とセンサ部５４とが重なりを有するように構成されている。なお、信号出力部５２とセンサ部５４との間には、絶縁膜５３が介在されている。
【００５３】
シンチレータ５６は、センサ部５４上に透明絶縁膜５８を介して形成されており、上方（基板５０の反対側）または下方から入射してくる放射線を光に変換して発光する蛍光体を成膜したものである。このようなシンチレータ５６を設けることで、被写体を透過した放射線を吸収して発光することになる。
【００５４】
シンチレータ５６が発する光の波長域は、可視光域（波長３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）であることが好ましく、この放射線検出器２６によってモノクロ撮像を可能とするためには、緑色の波長域を含んでいることがより好ましい。
【００５５】
シンチレータ５６に用いる蛍光体としては、具体的には、放射線としてＸ線を用いて撮像する場合、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）を含むものが好ましく、Ｘ線照射時の発光スペクトルが４２０ｎｍ〜６００ｎｍにあるＣｓＩ（Ｔｌ）（タリウムが添加されたヨウ化セシウム）を用いることが特に好ましい。なお、ＣｓＩ（Ｔｌ）の可視光域における発光ピーク波長は５６５ｎｍである。
【００５６】
センサ部５４は、上部電極６０、下部電極６２、および当該上下の電極間に配置された光電変換膜６４を有し、光電変換膜６４は、シンチレータ５６が発する光を吸収して電荷が発生する有機光電変換材料により構成されている。
【００５７】
上部電極６０は、シンチレータ５６により生じた光を光電変換膜６４に入射させる必要があるため、少なくともシンチレータ５６の発光波長に対して透明な導電性材料で構成することが好ましく、具体的には、可視光に対する透過率が高く、抵抗値が小さい透明導電性酸化物（TCO：Transparent Conducting Oxide）を用いることが好ましい。なお、上部電極６０としてＡｕなどの金属薄膜を用いることもできるが、透過率を９０％以上得ようとすると抵抗値が増大し易いため、ＴＣＯの方が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＦＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２等を好ましく用いることができ、プロセス簡易性、低抵抗性、透明性の観点からはＩＴＯが最も好ましい。なお、上部電極６０は、全画素で共通の一枚構成としてもよく、画素毎に分割してもよい。
【００５８】
光電変換膜６４は、有機光電変換材料を含み、シンチレータ５６から発せられた光を吸収し、吸収した光に応じた電荷を発生する。このように有機光電変換材料を含む光電変換膜６４であれば、可視域にシャープな吸収スペクトルを持ち、シンチレータ５６による発光以外の電磁波が光電変換膜６４に吸収されることがほとんどなく、Ｘ線等の放射線が光電変換膜６４で吸収されることによって発生するノイズを効果的に抑制することができる。
【００５９】
光電変換膜６４を構成する有機光電変換材料は、シンチレータ５６で発光した光を最も効率よく吸収するために、その吸収ピーク波長が、シンチレータ５６の発光ピーク波長と近いほど好ましい。有機光電変換材料の吸収ピーク波長とシンチレータ５６の発光ピーク波長とが一致することが理想的であるが、双方の差が小さければシンチレータ５６から発された光を十分に吸収することが可能である。具体的には、有機光電変換材料の吸収ピーク波長と、シンチレータ５６の放射線に対する発光ピーク波長との差が、１０ｎｍ以内であることが好ましく、５ｎｍ以内であることがより好ましい。
【００６０】
このような条件を満たすことが可能な有機光電変換材料としては、例えばキナクリドン系有機化合物およびフタロシアニン系有機化合物が挙げられる。例えばキナクリドンの可視域における吸収ピーク波長は５６０ｎｍであるため、有機光電変換材料としてキナクリドンを用い、シンチレータ５６の材料としてＣｓＩ（Ｔｌ）を用いれば、上記ピーク波長の差を５ｎｍ以内にすることが可能となり、光電変換膜６４で発生する電荷量をほぼ最大にすることができる。
【００６１】
各画素を構成するセンサ部５４は、少なくとも下部電極６２、光電変換膜６４、および上部電極６０を含んでいればよいが、暗電流の増加を抑制するため、電子ブロッキング膜６６および正孔ブロッキング膜６８の少なくともいずれかを設けることが好ましく、両方を設けることがより好ましい。
【００６２】
電子ブロッキング膜６６は、下部電極６２と光電変換膜６４との間に設けることができ、下部電極６２と上部電極６０間にバイアス電圧を印加したときに、下部電極６２から光電変換膜６４に電子が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。電子ブロッキング膜６６には、電子供与性有機材料を用いることができる。
【００６３】
正孔ブロッキング膜６８は、光電変換膜６４と上部電極６０との間に設けることができ、下部電極６２と上部電極６０間にバイアス電圧を印加したときに、上部電極６０から光電変換膜６４に正孔が注入されて暗電流が増加してしまうのを抑制することができる。正孔ブロッキング膜６８には、電子受容性有機材料を用いることができる。
【００６４】
信号出力部５２は、下部電極６２に対応して、下部電極６２に移動した電荷を蓄積するコンデンサ７０と、コンデンサ７０に蓄積された電荷を電気信号に変換して出力する電界効果型薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、単に薄膜トランジスタという場合がある。）７２が形成されている。コンデンサ７０および薄膜トランジスタ７２の形成された領域は、平面視において下部電極６２と重なる部分を有しており、このような構成とすることで、各画素における信号出力部５２とセンサ部５４とが厚さ方向で重なりを有することとなる。なお、放射線検出器２６（画素）の平面積を最小にするために、コンデンサ７０および薄膜トランジスタ７２の形成された領域が下部電極６２によって完全に覆われていることが望ましい。
【００６５】
図４は、本実施の形態に係る撮影システム１６の制御ブロック図である。
【００６６】
コンソール３０は、サーバー・コンピュータとして構成されており、操作メニューや撮影された放射線画像等を表示するディスプレイ８０と、複数のキーを含んで構成され、各種の情報や操作指示が入力される操作パネル８２と、を備えている。
【００６７】
また、本実施の形態に係るコンソール３０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ８４と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ８６と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ８７と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ（ハードディスク・ドライブ）８８と、ディスプレイ８０への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ９２と、操作パネル８２に対する操作状態を検出する操作入力検出部９０と、を備えている。
【００６８】
また、コンソール３０は、無線通信により、画像処理装置２３及び放射線発生装置２４との間で後述する照射条件等の各種情報の送受信を行うと共に、電子カセッテ２０との間で画像データ等の各種情報の送受信を行うＩ／Ｆ（例えば、無線通信部）９６及びＩ／Ｏ９４を備えている。
【００６９】
ＣＰＵ８４、ＲＯＭ８６、ＲＡＭ８７、ＨＤＤ８８、ディスプレイドライバ９２、操作入力検出部９０、Ｉ／Ｏ９４、無線通信部９６は、システムバスやコントロールバス等のバス９８を介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ８４は、ＲＯＭ８６、ＲＡＭ８７、ＨＤＤ８８へのアクセスを行うことができると共に、ディスプレイドライバ９２を介したディスプレイ８０への各種情報の表示の制御、および無線通信部９６を介した放射線発生装置２４および電子カセッテ２０との各種情報の送受信の制御を各々行うことができる。また、ＣＰＵ８４は、操作入力検出部９０を介して操作パネル８２に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００７０】
一方、画像処理装置２３は、コンソール３０との間で照射条件等の各種情報を送受信するＩ／Ｆ（例えば無線通信部）１００と、照射条件に基づいて、電子カセッテ２０及び放射線発生装置２４を制御する画像処理制御ユニット１０２と、を備えている。また、放射線発生装置２４は、放射線照射源２２Ａからの放射線照射を制御する放射線照射制御ユニット２２を備えている。
【００７１】
画像処理制御ユニット１０２は、システム制御部１０４、パネル制御部１０６、画像処理制御部１０８を備え、相互にバス１１０によって情報をやりとりしている。パネル制御部１０６では、前記電子カセッテ２０からの情報を、無線又は有線により受け付け、画像処理制御部１０８で画像処理が施される。
【００７２】
一方、システム制御部１０４は、コンソール３０から照射条件には管電圧、管電流等の情報を受信し、受信した照射条件に基づいて放射線照射制御ユニット２２の放射線照射源２２Ａから放射線Ｘを照射させる制御を行う。
【００７３】
ところで、放射線画像を撮影するにあたり、全撮影領域に対して、注目するべき領域（関心領域）が限定される場合がある。例えば、特に動画撮影の場合、ほぼ静止している臓器や骨格が注目される画像である場合は少ない。言い換えれば、例えば、心臓等、鼓動している臓器、或いは、血管内を案内されて移動するカテーテル管等が注目される画像である場合が多い。
【００７４】
このため、本実施の形態における、撮影システム１６では、撮影画像の動作状態に基づいて、自動的に関心領域を設定する機能を備えており、撮影指示があると、放射線画像撮影準備制御の後、関心領域（以下、「ＲＯＩ」という場合がある）を設定するための制御が実行されるようになっている。
【００７５】
また、本実施の形態の撮影システム１６では、ＡＢＣ「Auto Brightness Control」制御によって、被検者への放射線の放射線量をフィードバック補正して、適正な画像情報を得ることがなされている。
【００７６】
図５は、撮影システム１６（主として、電子カセッテ２０、コンソール１６、画像処理装置２３、放射線発生装置２４）における、放射線画像撮影（ＲＯＩ設定を含む）のための制御系に特化した機能ブロック図である。なお、このブロック図は、放射線画像撮影制御を機能別に分類したものであり、ハード構成を限定するものではない。
【００７７】
撮影システム１６は、図５に示すように、放射線量照射制御ユニット２２、放射線量調整部１２０、ＴＦＴ基板７４、信号取得部１２２、構造物検出部１３８、関心領域抽出部１４０、静止画像生成部１２８、動画編集部１３０、ディスプレイドライバ９２、ディスプレイ８０、平均ＱＬ値演算部１３２、ＡＢＣ制御部１３４、及び基準ＱＬ値メモリ１３６の機能を有する。
【００７８】
放射線照射制御ユニット２２では、放射線量調整部１２０によって調整された放射線量に基づいて、放射線照射源２２Ａから放射線を照射する。
【００７９】
放射線照射制御ユニット２２から被験者に照射された放射線は、被験者を透過して電子カセッテ２０の放射線検出器２６（図３参照）へ至るようになっている。放射線検出器２６では、蛍光体膜５６（図３参照）によって放射線量に応じた光量の光で発光し、ＴＦＴ基板７４によって光電変換されて階調信号が生成される。
【００８０】
信号取得部１２２では、ＴＦＴ基板７４によって生成された階調信号を取得して静止画像生成部１２８へ送出する。なお、この光電変換信号は、アナログ信号であってもよいし、電子カセッテ２０内の制御部において、デジタル信号に変換した後の信号であってもよい。
【００８１】
静止画像生成部１２８では、１フレーム分の階調信号に基づいて静止画像を順次生成する。なお、動画像撮影の場合と静止画撮影の場合とでは、電子カセッテ２０から送られる光電変換信号そのものが異なり、例えば、本実施の形態のように、動画像撮影の場合には、転送速度を優先するため、ビニング処理がなされる。一方、仮に、静止画撮影をする場合には、画質を優先するため、ＴＦＴ基板７４における最大の画素数に基づく画像データが生成される。
【００８２】
動画編集部１３０では、静止画像生成部１２８によって生成された１フレーム毎の画像データを組み合わせて動画編集を行う。編集された動画像は、ディスプレイドライバ９２を介してディスプレイ８０に表示されるようになっている。なお、静止画を表示する場合には、静止画像生成部１２８によって生成された静止画がディスプレイドライバ９２を介してディスプレイ８０に表示されるようになっている。
【００８３】
また、構造物検出部１３８では、動画編集部１３０によって生成された動画像の各フレームに基づいて、注目対象の構造物（関心領域の候補となる構造物）を検出する。例えば、ヒストグラムや空間フィルタなどの処理を利用して、ユーザによって操作されたメニュー等から想定される構造物を検出する。
【００８４】
関心領域抽出部１４０では、構造物検出部１３８によって検出された構造物の中から、変化の大きい構造物を関心領域として抽出し、抽出結果を動画編集部１３０へ送出する。これにより、動画編集部１３０では、関心領域を判別可能とするための処理を施すようになっている。
【００８５】
平均ＱＬ値演算部１３２では、動画像の各フレーム（或いは、適宜抜き取った１フレーム）のＱＬ値の平均値を演算する。平均値ＱＬ値演算部１３２の演算結果は、ＡＢＣ制御部１３４へ送出されるようになっている。なお、ＱＬ値は、放射線を照射して得られた放射線画像のフィルムの濃度に相当する値であり、階調信号そのものであってもよいし、階調信号に対して所定の処理を行った信号であってもよい。
【００８６】
ＡＢＣ制御部１３４では、平均ＱＬ値演算部１３２によって演算されたＱＬ平均値と、基準ＱＬ値メモリ１３６に格納された基準ＱＬ値とを比較して、ＱＬ平均値を基準ＱＬ値に収束させるための補正情報ΔＸを生成する。この補正情報ΔＸは、放射線照射源２２Ａから照射される放射線量（放射線エネルギー）を増減させるための補正係数として適用される。
【００８７】
ＡＢＣ制御部１３４で生成された補正情報ΔＸは、放射線量調整部１２０へ送出される。放射線量調整部１２０では、補正情報ΔＸに基づいて放射線量ＸＮを増減させる（ＸＮ←ＸＮ×ΔＸ）。すなわち、放射線量調整部１２０は、照射指示があった時点では、予め定めた初期値から照射を開始し、補正情報ΔＸに基づいて放射線量を増減して、基準ＱＬ値になるように補正する。なお、本実施の形態では、放射線量ＸＮの補正の際、補正情報ΔＸを乗（除）算の係数としたが、加（減）算係数（ＸＮ←ＸＮ＋ΔＸＮ）としてもよい。
【００８８】
なお、本実施の形態では、１フレームのＱＬ値の平均値が基準ＱＬ値になるようにＡＢＣ制御部１３４によって放射線量を補正するものとして説明するが、ＡＢＣ制御部１３４は、少なくとも１フレームの静止画像情報の一部における階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように放射線量を補正するようにしてもよい。例えば、ＡＢＣ制御部１３４は、１フレームの階調信号の発生頻度をヒストグラム（例えば、横軸を階調信号とし、縦軸をその発生頻度としたヒストグラム）にしたときに、発生頻度が最大の階調（或いは最大の階調を含む所定の範囲の階調）が予め定めた範囲の値に収まるように放射線量を補正するようにしてもよい。
【００８９】
続いて、上述の構造物検出部１３８及び関心領域抽出部１４０の詳細な構成について説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る構造物検出部１３８及び関心領域抽出部１４０の詳細な機能を示す機能ブロック部である。
【００９０】
構造物検出部１３８は、図６に示すように、フレームメモリ１４２、１／２縮小ボケ画像生成部１４４、１／４縮小ボケ画像生成部１４６、２倍再拡大部１４８、４倍再拡大部１５０、及び合成部１５２の機能を備えている。
【００９１】
フレームメモリ１４２は、動画編集部１３０によって生成された動画像の各フレームが順次格納されて、１フレームずつ１／２縮小ボケ画像生成部１４４へ送出される。
【００９２】
１／２縮小ボケ画像生成部１４４では、各フレームの画像を１／２に縮小して１／４縮小ボケ画像生成部１４６へ送出すると共に、２倍再拡大部１４８へ送出する。
【００９３】
１／４縮小ボケ画像生成部１４６では、１／２に縮小された画像を更に１／２に縮小することによって、元の画像に対して１／４の縮小画像を生成して４倍再拡大部１５０へ送出する。
【００９４】
２倍再拡大部１４８では、１／２に縮小された画像を再度元のサイズに戻すために２倍に拡大して合成部１５２へ送出する。すなわち、元画像が１／２に縮小されることにより、画素情報が間引かれる。そして再度拡大されることにより、元画像に対してぼけた画像が生成される。
【００９５】
同様に、４倍再拡大部１５０では、１／４に縮小された画像を再度元のサイズに戻すために４倍に拡大して合成部１５２へ送出する。これによって、２倍再拡大部１４８によって生成された画像よりも更にぼけた画像が生成される。
【００９６】
そして、合成部１５２では、元画像、２倍再拡大部１４８、及び４倍再拡大部１５０で生成された各画像を合成して、関心領域候補となる構造物を検出して、関心領域抽出部１４０へ結果を送出する。このように合成された画像では、臓器などの関心領域の対象となる構造物は、ある程度の塊を持った画像となるので、これを検出することによって関心領域候補となる構造物を検出する。
【００９７】
また、関心領域抽出部１４０は、図６に示すように、フレーム間差分処理部１５４及び関心領域特定部１５６の機能を備えている。
【００９８】
フレーム間差分処理部１５４では、フレーム間の差分を算出することによって、動きのある構造物を特定する。より具体的には、構造物検出部１３８によって検出された構造物についてフレーム間の差分を求めることによって構造物の変化量を求める。
【００９９】
関心領域特定部１５６では、フレーム間差分処理部１５４で算出された構造物の変化量を比較して、所定値以上の変化量の構造物を関心領域として特定する。すなわち、動画における、心臓や血管中のカテーテルなどの関心領域とされる構造物は、動きがある対象物であることが想定されるため、各フレーム間の構造物の差分を算出して、時間による変動が最も大きい構造物を関心領域として特定することで、動きのある関心領域を特定することができる。
【０１００】
なお、本実施の形態では、最も変動が大きい構造物候補を関心領域として特定するが、これに限るものではなく、例えば、所定値以上の変動がある構造物候補を全て関心領域として特定するようにしてもよい。すなわち、関心領域は１つではなくて複数の構造物を関心領域としてもよい。
【０１０１】
また、本実施の形態では、画像を縮小してから再拡大することにより、ボケ画像を生成して構造物を検出するようにしたが、ボケ画像生成のフィルタリング処理として用いられるガウシアンピラミッド形成手段及びラプラシアンピラミッド形成手段の少なくとも一方のフィルタ処理を用いて構造物を検出するようにしてもよいし、デジタルカメラの手ぶれ方向検出等で用いる方向性フィルタを用いて構造物を検出するようにしてもよい。
【０１０２】
続いて、本実施の形態の作用を図７〜図１０のフローチャートに従い説明する。
【０１０３】
図７は、放射線画像撮影準備制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１０４】
ステップ２００では、撮影指示があったか否かが判断され、該判定が否定された場合にはこのルーチンは終了し、肯定された場合にはステップ２０２へ移行する。
【０１０５】
ステップ２０２では、初期情報入力画面がディスプレイ８０に表示されてステップ２０４へ移行する。すなわち、予め定められた初期情報入力画面をディスプレイ８０により表示させるようにディスプレイドライバ９２を制御する。
【０１０６】
ステップ２０４では、所定情報が入力されたか否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２０６へ移行する。初期情報入力画面では、例えば、これから放射線画像の撮影を行う被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および撮影時の放射線Ｘの照射条件（本実施の形態では、放射線Ｘを照射する際の管電圧および管電流）の入力を促すメッセージと、これらの情報の入力領域が表示される。
【０１０７】
初期情報入力画面がディスプレイ８０に表示されると、撮影者は、撮影対象とする被検者の氏名、撮影対象部位、撮影時の姿勢、および照射条件を、各々対応する入力領域に操作パネル８２を介して入力する。
【０１０８】
撮影者は、被検者と共に放射線撮影室３２に入室し、例えば、臥位である場合は、対応する臥位台３６の保持部４４に電子カセッテ２０を保持させると共に放射線照射源２２Ａを対応する位置に位置決めした後、被検者を所定の撮影位置に位置（ポジショニング）させる。なお、撮影対象部位が腕部、脚部等の電子カセッテ２０を保持部に保持させない状態で放射線画像の撮影を行う場合は、当該撮影対象部位を撮影可能な状態に被検者、電子カセッテ２０、および放射線照射源２２Ａを位置決め（ポジショニング）させる。
【０１０９】
その後、撮影者は、放射線撮影室３２を退室し、例えば、初期情報入力画面の下端近傍に表示されている終了ボタンを、操作パネル８２を介して指定する。撮影者によって終了ボタンが指定されると、前記ステップ２０４が肯定されてステップ２０６へ移行する。なお、図７のフローチャートでは、ステップ２０４を無限ループとしたが、操作パネル８２上に設けたキャンセルボタンの操作によって、強制終了させるようにしてもよい。
【０１１０】
ステップ２０６では、上記初期情報入力画面において入力された情報（以下、「初期情報」という。）を電子カセッテ２０に無線通信部９６を介して送信した後、次のステップ２０８へ移行して、前記初期情報に含まれる照射条件を放射線発生装置２４へ無線通信部９６を介して送信することにより当該照射条件を設定する。これに応じて放射線発生装置２４の画像処理制御ユニット１０２は、受信した照射条件での照射準備を行う。
【０１１１】
次のステップ２１０では、ＡＢＣ制御の起動を指示し、次いで、ステップ２１２へ移行して、放射線の照射開始を指示する指示情報を放射線発生装置２４へ無線通信部９６を介して送信し、このルーチンは終了する。
【０１１２】
次に、図８のフローチャートに従い、放射線画像撮影制御の流れを説明する。図８は、放射線照射制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１１３】
ステップ３００では、照射開始指示があった否かが判断され、否定判定された場合はこのルーチンは終了し、肯定判定された場合はステップ３０２へ移行する。
【０１１４】
ステップ３０２では、定常時放射線量（初期値）ＸNが読み出されて、ステップ３０４へ移行する。
【０１１５】
ステップ３０４では、読み出された定常時放射線量で照射が開始されてステップ３０６へ移行する。すなわち、コンソール３０から受信した照射上限に応じた管電圧及び管電流を放射線発生装置２４に印加することにより、放射線照射源２２Ａからの照射を開始する。放射線照射源２２Ａから射出された放射線Ｘは、被検者を透過した後に電子カセッテ２０に到達する。
【０１１６】
ステップ３０６では、現在格納されている放射線量補正情報が読み出されてステップ３０６へ移行する。この放射線量補正情報は、ＡＢＣ制御によって生成されるものであり、補正係数ΔＸとして格納されている。
【０１１７】
次のステップ３０８では、ＡＢＣ制御に基づく補正処理が実行されてステップ３１０へ移行する。すなわち、電子カセッテ２０から得た階調信号（ＱＬ値）に基づいて、関心領域画像のＱＬ値の平均値を演算し、このＱＬ値の平均値が予め定めたしきい値と比較され、しきい値に収束するように、放射線量にフィードバック制御される。
【０１１８】
ステップ３１０では、撮影終了の指示があったか否かが判断され、該判定が肯定された場合には、ステップ３１２へ移行し、否定された場合にはステップ３０６に戻って上述の処理が繰り返される。
【０１１９】
そして、ステップ３１２では、照射を終了し、放射線画像撮影制御を終了する。
【０１２０】
続いて、図９のフローチャートに従い、画像処理制御の流れを説明する。図９は、画像処理制御ルーチンを示すフローチャートである。
【０１２１】
上述のように放射線画像撮影制御が行われるとステップ４００では、１フレーム分の階調情報が順次取り込まれてステップ４０２へ移行する。すなわち、電子カセッテ２０のＴＦＴ基板７４によって生成された階調信号が信号取得部１２２によって順次取り込まれる。
【０１２２】
ステップ４０２では、静止画が生成されてステップ４０４へ移行する。すなわち、１フレーム分の階調信号を取り込んだところで静止画像生成部１２８によって静止画像を生成する。なお、静止画の生成の際には、後述する階調調整制御によって調整された結果が反映された静止画が生成される。
【０１２３】
ステップ４０４では、動画編集処理が行われてステップ４０６へ移行する。動画編集処理は、静止画像生成部１２８によって生成された１フレーム毎の静止画像を組み合わせて動画編集が動画編集部１３０によって行われる。
【０１２４】
ステップ４０６では、画像表示処理が行われてステップ４０８へ移行する。画像表示処理は、動画編集処理によって生成された動画像をディスプレイドライバ９２へ送出することにより、ディスプレイドライバ９２によってディスプレイ８０への表示が行われる。
【０１２５】
ステップ４０８では、関心領域設定が行われてステップ４１０へ移行する。関心領域の設定は、後述する構造物検出及び関心領域抽出処理によって行われる。
【０１２６】
ステップ４１０では、関心領域特定部１５６で特定された関心領域の階調信号が抽出されてステップ４１２へ移行する。
【０１２７】
ステップ４１２では、関心領域の階調信号の平均ＱＬ値が平均ＱＬ値演算部１３２によって演算されてステップ４１４へ移行し、基準ＱＬ値メモリ１３６に格納された基準ＱＬ値が読み出されてステップ４１６へ移行する。
【０１２８】
ステップ４１６では、演算された平均ＱＬ値と、読み出された基準ＱＬ値とがＡＢＣ制御部１３４によって比較されて、補正の可否が判定されてステップ４１８へ移行する。例えば、補正の可否の判定は、比較の結果において、差が所定以上のであれば予め定めた量の補正を行い、差が所定未満であれば補正しないといった所謂オン／オフ判定であってもよいし、差に基づいて、予め定めた演算式（例えば、ＰＩＤ制御等に基づく演算式）による演算の解であってもよい。
【０１２９】
ステップ４１８では、ステップ４１６の比較・補正可否判定結果に基づいて、放射線量の補正情報ΔＸがＡＢＣ制御部１３４によって生成されて、ステップ４２０へ移行する。
【０１３０】
そして、ステップ４２０では、生成した補正情報ΔＸが放射線量調整部１２０に送出されることにより格納されて、画像処理制御を終了する。
【０１３１】
次に、図１０のフローチャートに従い、構造物検出及び関心領域抽出処理の流れを説明する。図１０は、構造物検出及び関心領域抽出ルーチンを示すフローチャートである。
【０１３２】
ステップ５００では、動画編集部１３０によって生成された動画像の各フレームがフレームメモリ１４２に順次格納されてステップ５０２へ移行する。
【０１３３】
ステップ５０２では、縮小ボケ画像が生成されてステップ５０４へ移行する。すなわち、図１１に示すように、１／２縮小ボケ画像生成部１４４によって各フレームの画像が１／２に縮小されると共に、１／４縮小ボケ画像生成部１４６によって更に１／２縮小されて１／４の画像が生成される。
【０１３４】
ステップ５０４では、再拡大画像が生成されてステップ５０６へ移行する。すなわち、図１１に示すように、２倍再拡大部１４８によって１／２に縮小された画像が２倍に拡大されると共に、４倍再拡大部１５０によって１／４に縮小された画像が４倍に拡大される。
【０１３５】
ステップ５０６では、再拡大された画像が合成されてステップ５０８へ移行する。すなわち、図１１に示すように、元画像、２倍再拡大部１４８によって拡大された画像、及び４倍再拡大部１５０によって拡大された画像が合成部１５２によって合成されてステップ５０８へ移行する。
【０１３６】
ステップ５０８では、構造物候補が合成部１５２によって検出されてステップ５１０へ移行する。合成部１５２では、臓器などの注目対象となる構造物は、ある程度の塊を持った画像となり、ステップ５０６で合成された画像は、ぼけた画像となるので、図１１に示すように、これを検出することによって関心領域候補となる構造物を検出することができる。例えば、所定の面積以上の濃度の塊を構造物として検出することにより、容易に構造物候補を検出することができる。
【０１３７】
ステップ５１０では、フレーム間差分処理部１５４によってフレーム間の差分が算出されてステップ５１２へ移行する。フレーム間の差分は、図１２に示すように、構造物検出部１３８によって検出された構造物についてフレーム間の差分を求める。例えば、構造物候補の大きさの差分を求めることにより、構造物の変動量を求めることができる。
【０１３８】
ステップ５１２では、構造物候補が複数存在するか否かが関心領域抽出部１４０で判定される。該判定は、ステップ５１０で検出された構造物候補のうち所定値以上の変動量を有する構造物候補が複数あるか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ５１４へ移行し、肯定された場合にはステップ５１６へ移行する。
【０１３９】
ステップ５１４では、検出された構造物候補が関心領域特定部１５６によって関心領域として特定されてステップ５１８へ移行する。
【０１４０】
一方、ステップ５１６では、最も変動量が大きい構造物が関心領域特定部１５６によって関心領域として特定されてステップ５１８へ移行する。なお、本実施の形態では、変動が所定値以上で最も変動量が大きい構造物候補を関心領域として特定するが、所定値以上の変動量の構造物が複数存在する場合には、各構造物をそれぞれ関心領域として設定するようにしてもよい。
【０１４１】
ステップ５１８では、ＲＯＩ表示処理が行われて、構造物検出及び関心領域抽出処理を終了する。なお、ＲＯＩ表示処理としては、動画編集部１３０へ関心領域が特定された動画像の各フレームを送出することにより、動画編集部１３０では、特定した関心領域を判別可能とするための処理が施される。そして、ディスプレイドライバ９２へ各フレームが送出されることでディスプレイ８０へ動画表示される。例えば、図１２に示すように、特定された関心領域を点滅する等の処理を行って関心領域を判別可能として、特定された関心領域を動画表示する。
【０１４２】
このように、本実施の形態では、注目対象の構造物を検出して、検出した構造物についてフレーム間の差分を算出して、差分が所定値以上の構造物を関心領域として特定するようにしている。これによって、動きのある関心領域を特定することができるので、心臓や血管中のカテーテルなどを関心領域として容易に設定することができる。
【０１４３】
なお、上記の実施の形態における各フローチャートで示した処理は、プログラムとして各種記憶媒体に記憶して流通するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１０ 放射線情報システム
１６ 撮影システム
２０ 電子カセッテ
２２ 放射線照射制御ユニット
２２Ａ 放射線照射源
２４ 放射線発生装置
２６ 放射線検出器
３０ コンソール
７４ ＴＦＴ基板
８０ ディスプレイ
９２ ディスプレイドライバ
１０２ 画像処理制御ユニット
１０４ システム制御部
１０６ パネル制御部
１０８ 画像処理制御部
１２０ 放射線量調整部
１２２ 信号取得部
１２８ 静止画像生成部
１３０ 動画編集部
１３２ 平均ＱＬ値演算部
１３４ ＡＢＣ制御部
１３６ 基準ＱＬ値メモリ
１３８ 構造物検出部
１４０ 関心領域抽出部
１４４ １／２縮小ボケ画像生成部
１４６ １／４縮小ぼけ画像生成部
１４８ ２倍再拡大部
１５０ ４倍再拡大部
１５２ 合成部
１５４ フレーム間差分処理部
１５６ 関心領域特定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段から出力される前記階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成する画像情報生成手段と、
前記画像情報生成手段によって生成された前記動画像情報における各フレームの前記静止画情報に基づいて、注目対象の構造物を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記構造物についてフレーム間の差分を算出し、算出した差分が所定値以上の前記構造物を関心領域として設定する関心領域設定手段と、
前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する表示制御手段と、
を備えた放射線動画処理装置。
【請求項２】
前記関心領域設定手段は、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出する請求項１に記載の放射線動画処理装置。
【請求項３】
前記関心領域設定手段は、前記検出手段によって検出された前記構造物のうち最も差分が大きい構造物を関心領域として設定する請求項２に記載の放射線動画処理装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて前記構造物を検出する請求項１〜３の何れか１項に記載の放射線動画処理装置。
【請求項５】
前記検出手段は、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて前記構造物を検出する請求項４に記載の放射線動画処理装置。
【請求項６】
前記検出手段は、方向性フィルタを用いて前記構造物を検出する請求項４に記載の放射線動画処理装置。
【請求項７】
前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期でフィードバック制御する制御手段を更に備えた請求項１〜６の何れか１項に記載の放射線動画処理装置。
【請求項８】
設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段と、
請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置と、
を備えた放射線動画撮影装置。
【請求項９】
設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段と、
請求項８に記載の放射線動画撮影装置と、
を備えた放射線動画撮影システム。
【請求項１０】
設定された設定値に応じた放射線エネルギーで被検体に向けて放射線照射手段から放射線を照射し、被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、
当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成し、
生成した前記動画像情報における各フレームの前記静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物を検出し、
検出した前記構造物についてフレーム間の差分を算出して、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定し、
設定した前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する放射線動画処理方法。
【請求項１１】
前記差分は、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出する請求項１０に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１２】
検出した前記構造物のうち最も差分が大きい構造物を関心領域として設定する請求項１１に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１３】
前記構造物は、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて検出する請求項１０〜１２の何れか１項に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１４】
前記構造物は、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて検出する請求項１３に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１５】
前記構造物は、方向性フィルタを用いて検出する請求項１３に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１６】
設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期で更にフィードバック制御する請求項１０〜１５の何れか１項に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１７】
コンピュータを請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置を構成する各手段として機能させるための放射線動画撮影プログラム。
【請求項１】
設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段から出力される前記階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成する画像情報生成手段と、
前記画像情報生成手段によって生成された前記動画像情報における各フレームの前記静止画情報に基づいて、注目対象の構造物を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記構造物についてフレーム間の差分を算出し、算出した差分が所定値以上の前記構造物を関心領域として設定する関心領域設定手段と、
前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する表示制御手段と、
を備えた放射線動画処理装置。
【請求項２】
前記関心領域設定手段は、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出する請求項１に記載の放射線動画処理装置。
【請求項３】
前記関心領域設定手段は、前記検出手段によって検出された前記構造物のうち最も差分が大きい構造物を関心領域として設定する請求項２に記載の放射線動画処理装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて前記構造物を検出する請求項１〜３の何れか１項に記載の放射線動画処理装置。
【請求項５】
前記検出手段は、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて前記構造物を検出する請求項４に記載の放射線動画処理装置。
【請求項６】
前記検出手段は、方向性フィルタを用いて前記構造物を検出する請求項４に記載の放射線動画処理装置。
【請求項７】
前記関心領域設定手段によって設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期でフィードバック制御する制御手段を更に備えた請求項１〜６の何れか１項に記載の放射線動画処理装置。
【請求項８】
設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段から照射されて被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号を出力する放射線画像撮影手段と、
請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置と、
を備えた放射線動画撮影装置。
【請求項９】
設定された設定値に応じた放射線照射エネルギーで放射線を照射する放射線照射手段と、
請求項８に記載の放射線動画撮影装置と、
を備えた放射線動画撮影システム。
【請求項１０】
設定された設定値に応じた放射線エネルギーで被検体に向けて放射線照射手段から放射線を照射し、被検体を通過した放射線量を、複数の画素を備えた放射線検出器で受け、
当該画素毎に受ける放射線量に応じた階調信号に基づいて、１フレームの静止画像情報を生成すると共に、前記静止画像情報を連続的に複数フレーム組み合わせて動画像情報を生成し、
生成した前記動画像情報における各フレームの前記静止画像情報に基づいて、注目対象の構造物を検出し、
検出した前記構造物についてフレーム間の差分を算出して、算出した差分が所定値以上の構造物を関心領域として設定し、
設定した前記関心領域を判別可能に、前記動画像情報に基づく動画を表示部に表示するように制御する放射線動画処理方法。
【請求項１１】
前記差分は、フレーム間の前記構造物の大きさの差分を算出する請求項１０に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１２】
検出した前記構造物のうち最も差分が大きい構造物を関心領域として設定する請求項１１に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１３】
前記構造物は、前記静止画像情報に基づいてボケ画像を生成し、生成したボケ画像に基づいて検出する請求項１０〜１２の何れか１項に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１４】
前記構造物は、ガウシアンピラビミッド形成手段及びラプラシアンピラビミッド形成手段の少なくとも一方を用いて検出する請求項１３に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１５】
前記構造物は、方向性フィルタを用いて検出する請求項１３に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１６】
設定された前記関心領域における前記階調信号に基づいて、少なくとも１フレームの前記静止画像情報の一部における前記階調信号の演算値が予め定めた範囲の値になるように、前記放射線照射手段から照射される前記放射線エネルギーの設定値を所定の制御周期で更にフィードバック制御する請求項１０〜１５の何れか１項に記載の放射線動画処理方法。
【請求項１７】
コンピュータを請求項１〜７の何れか１項に記載の放射線動画処理装置を構成する各手段として機能させるための放射線動画撮影プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−６６５５８（Ｐ２０１３−６６５５８Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６２３９（Ｐ２０１１−２０６２３９）
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２１日（２０１１．９．２１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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