放射線撮像装置
【課題】放射線撮像装置の２次元放射線検出器において、キャリブレーションデータ作成時に、異物が２次元放射線検出器上に付着していた場合、正確なキャリブレーションデータを作成することができなかった。
【解決手段】
画像処理部にて、前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データと今回新たに取得したキャリブレーション照射データとを加算平均処理して、閾値で判別することにより、異物が付着した画素を検出し、異物を取り除くようにオペレータに警告する。異物が除去できない場合には、隣接する正常な画素との置き換えなどにて異物が付着した画素を補完する。
【解決手段】
画像処理部にて、前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データと今回新たに取得したキャリブレーション照射データとを加算平均処理して、閾値で判別することにより、異物が付着した画素を検出し、異物を取り除くようにオペレータに警告する。異物が除去できない場合には、隣接する正常な画素との置き換えなどにて異物が付着した画素を補完する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療分野や、非破壊検査，ＲＩ（Radio isotope）検査，および光学検査などの工業分野や、原子力分野などに用いられる放射線撮像装置に係り、特に、フラットパネル型放射線検出器の画素についてキャリブレーション（校正）を行う放射線撮像装置および放射線撮像装置のキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置に使われるフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、ＦＰＤという）は、放射線（Ｘ線）に感応する感応膜をアクティブマトリックス基板上に積層して構成している。放射線が感応膜に入射すると放射線は電荷に変換され、２次元アレイ状に配置されたキャパシタＣａに電荷が蓄積される。蓄積された電荷はアクティブマトリックス基板のスイッチング素子（ＴＦＴ素子）をＯＮにすることで読み出され、途中で電荷信号から電圧信号へ変換された後、画像処理部へ送られる。しかしながら、同じ放射線量が入射されていても、画素（検出素子）ごとに変換される電荷量にバラツキがあり、その結果、キャパシタＣａに蓄積される電荷量にもバラツキが発生する。これより、同じ放射線量が入射されていても、画素ごとに変換された電荷信号についてもバラツキが発生し、正しい放射線量に見合った透過Ｘ線画像を表示できない。かかるバラツキをなくすために、画素ごとの電荷信号の増幅（ゲイン）をそれぞれ調節して出力側をそろえるキャリブレーション（校正）を行う（特許文献１参照）。このキャリブレーションは増幅器（アンプ）のゲインを直接調節してもよいが、画像処理部にて調節することもでもできる。画像処理部では、画素ごとの電圧信号を画像データとして処理するので、増幅の調節が簡易に行うことができる。
【０００３】
画像処理部でキャリブレーションを行う場合、通常、ＦＰＤにより得られた複数枚の画像データを平均化することでキャリブレーション照射データを作成し、このキャリブレーション照射データを基に、各画素ごとに送られてくる画像データのゲイン調節が行われる。この各画素ごとのゲイン値をキャリブレーションデータという。
【０００４】
また、ＦＰＤには放射線に感応する感応膜としてアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）半導体膜が用いられるが、時間が経過するとともにａ−Ｓｅが結晶化するなどａ−Ｓｅ半導体膜に経時変化が起きる。この経時変化により、ａ−Ｓｅ半導体膜中に放射線に感応しない部分が生じ、放射線に感応しないことで画素のＸ線検出値（画素値）が極端に小さくなる。また、これとは逆に、ａ−Ｓｅ半導体膜の導電率が高くなり、増加した暗電流により画素値が極端に大きくなるものもある。このように、画素値が極端に小さい画素と画素値が極端に大きい画素をＦＰＤの欠損画素と呼んでいる。
【０００５】
上述したように、ａ−Ｓｅの結晶化および暗電流の増加は経時的に発生するので、当初、ＦＰＤの欠損画素の無かった場所に欠損画素が発生することや、また、欠損が１画素分の大きさであったのが周囲に広がり２画素もしくは３画素分の欠損になることがある。これより、ＦＰＤのキャリブレーションは定期的に行うことが必要であり、キャリブレーションデータ（ゲイン値）は常に最新の数値に更新されることが望ましい。
【特許文献１】特開２００５−２０４９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、キャリブレーションを行う際に、ＦＰＤの面上に異物が存在していた場合、キャリブレーション照射データにこの異物による映り込みが影響し、正確なキャリブレーションデータを取得することができなかった。つまり、キャリブレーション照射データに異物が映り込んでしまった場合でも、この異物に気付かず、新たなキャリブレーションデータを作成してしまい、異物が映り込んでしまった画素の増幅を間違って行う結果、正確な透過Ｘ線画像を構成することができなかった。さらには、キャリブレーションデータはキャリブレーションを行う度に更新するので、このキャリブレーションデータを用いてＸ線の撮像を行う度に、画像劣化を引き起こしていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放射線検出器上にある異物を検出することができる放射線撮像装置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】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段により照射した放射線を検出する放射線検出手段とを備えた放射線撮像装置において、前記放射線検出手段で検出した複数枚の画像データの平均をとることでキャリブレーション照射データを算出する第１演算部と、前記キャリブレーション照射データと過去に算出したキャリブレーション照射データとの平均をとることでキャリブレーション判定データを算出する第２演算部と、前記放射線検出手段の異物画素および欠損画素を判別する閾値と前記キャリブレーション判定データとを比較することで前記放射線照射手段上の異物を検出する異物検出部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、放射線照射手段と放射線検出手段との間に放射線を吸収する異物があった場合、異物の陰となる画素においては他の画素と比べて放射線の検出値が低下するので、閾値と比較して異物の陰となる画素を検出する。これより異物を検出することができる。また、キャリブレーション照射データと過去のキャリブレーション照射データとの平均であるキャリブレーション判定データを閾値との比較対象とすることで、欠損画素と異物画素の経時変化を観測することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記閾値は経験則に基づき予め定められた値であることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、閾値をオペレータにより設定することができるので、撮像対象によって異物の検出精度を調節することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の放射線撮像装置において、キャリブレーションを実施する度に、前記キャリブレーション照射データの分布関数から前記閾値を算出する閾値算出部を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、キャリブレーションを実施する度に最適な閾値を算出して異物を検出することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、前記異物検出部にて検出した前記異物の存在を警告する警告手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、警告手段により異物の存在が警告されるので、オペレータは異物の存在を知ることができる。これより、オペレータは放射線検出手段を確認することで異物を除去することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、前記異物より放射線の照射が妨げられている画素の放射線検出値を補完する画素補完部を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、除去できない異物が存在する場合においても、異物の陰となって放射線の照射が妨げられている画素の放射線検出値を補完することができるので、ノイズのない撮像画像を構成することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、前記過去のキャリブレーション照射データは、前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データであることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、前回にキャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データと今回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データとを比較することができるので、前回にキャリブレーションを実施した時の放射線検出器の状態と、現在の放射線検出器の状態とを比較することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係る放射線撮像装置によれば、放射線検出器上にある異物を検出することができる放射線撮像装置を提供することができる。
【実施例】
【００２１】
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線診断装置のブロック図であり、図２は、Ｘ線診断装置に用いられる側面視したＦＰＤの等価回路であり、図３は、平面視したＦＰＤの等価回路であり、図４は実施例に係る画像処理部のブロック図である。本実施例では、放射線撮像装置としてＸ線診断装置を例に採って説明する。
【００２２】
＜Ｘ線診断装置＞
本実施例に係るＸ線診断装置は、図１に示すように、被検体を載置する天板１と、その被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体および天板１を透過したＸ線を検出するＦＰＤ３と、天板１の昇降および水平移動を制御する天板制御部４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。
【００２３】
Ｘ線診断装置は、他に、ＦＰＤ３の位置を制御する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から電圧信号であるＸ線検出信号に基づいてキャリブレーションおよび種々の画像処理を行う画像処理部８や、これらの各構成部を統括するコントローラ９や、オペレータが入力設定を行う入力部１０や、Ｘ線診断操作画面および画像処理されたＸ線透過画像などを表示するモニタ１１などを備えている。モニタ１１はこの発明における警告手段に相当する。
【００２４】
天板制御部４は、天板１を昇降および水平移動させて被検体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か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、被検体の体軸の軸心周りに回転移動させることに関する制御を行う。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、被検体の体軸の軸心周りに回転移動させる走査に関する制御や、Ｘ線管２内のコリメータ（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。
【００２５】
コントローラ９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。また、入力部１０は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッ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。
【００２６】
＜フラットパネル型Ｘ線検出器＞
ＦＰＤ３は、図２に示すように、絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に形成された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）１３とから構成されている。ＴＦＴ１３については、図２、図３に示すように、縦・横式２次元マトリクス状に多数個（例えば、1024個×1024個）配列して形成されており、画素電極１４ごとにＴＦＴ１３がスイッチング素子として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。
【００２７】
図２に示すように画素電極１４の上にはＸ線感応型半導体１５が積層形成されており、図２、図３に示すように画素電極１４は、ＴＦＴ１３のソースＳに接続されている。ゲートドライバ１６からは複数本のゲートバスライン１７が接続されているとともに、各ゲートバスライン１７はＴＦＴ１３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１８には増幅器１９を介して複数本のデータバスライン３０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２０はＴＦＴ１３のドレインＤに接続されている。
【００２８】
共通電極２１にバイアス電圧Ｖａを印加した状態で、ゲートバスライン１７の電圧を印加（または０Ｖに）することでＴＦＴ１３のゲートがＯＮされて、画素電極１４は、検出面側で入射したＸ線からＸ線感応型半導体１５を介して変換された電荷信号（キャリア）を、ＴＦＴ１３のソースＳとドレインＤとを介してデータバスライン２０に読み出す。なお、ＴＦＴ１３がＯＮされるまでは、電荷信号はキャパシタＣａで暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン２０に読み出された電荷信号を増幅器１９で電荷信号から電圧信号へ変換するとともに増幅して、マルチプレクサ１８で１つの電圧信号にまとめて出力する。出力された電圧信号をＡ／Ｄ変換器２２でディジタル化してＸ線検出信号として出力する。
【００２９】
このとき、Ｘ線感応型半導体１５内でＸ線に感応しない部分が生じると、キャパシタＣａに蓄積される電荷信号が他のキャパシタＣａに蓄積される電荷信号よりも数が少なくなる。また、Ｘ線感応型半導体１５内で暗電流が増加すると、検出される電荷信号が極端に多くなる。このいずれかの状態にある画素は、正確にＸ線を検出することができないので欠損画素として検出しなければならない。このように、ＦＰＤ３の欠損画素を検出することがキャリブレーションを行う理由の１つでもある。
【００３０】
＜画像処理部＞
図４に示すように、画像処理部８はＦＰＤ３から送られる電圧信号（画像データ）を保存する第１メモリ部３１と、第１メモリ部３１に格納された複数枚の画像データを加算平均処理してキャリブレーション照射データを算出する第１演算部３４と、キャリブレーション照射データと予め第２メモリ部３２に格納されているキャリブレーション基準データとを加算平均処理してキャリブレーション判定データを算出する第２演算部３５と、キャリブレーション判定データから異物画素を検出する異物検出部３６と、検出された異物画素を補完する画素補完部３７と、各画素ごとの増幅率（ゲイン値）を決める増幅率演算部３８と、被検体を撮像した際、被検体を透過して得られる画像データをゲイン値で補正して、Ｘ線透過画像を構成する画像補正部３９とから構成される。画像補正部３９にて構成されたＸ線透過画像はコントローラ９を介してモニタ１１に映し出される。ここで異物画素とは、ＦＰＤ３上に存在する異物によりＸ線検出値が低下している画素のことをいう。また、第１メモリ部と第２メモリ部とでメモリ部３３を構成する。
【００３１】
次に、本実施例における一連のキャリブレーションの制御シーケンスについて、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
（ステップＳ１）キャリブレーション照射データ取得
天板１の上に何も載置していない状態でＸ線管２よりＸ線を照射して、画像データをＦＰＤ３にて取得する。このとき、数十枚程度の画像データを取得することが望ましい。この画像データはＦＰＤ３から画像処理部８内の第１メモリ部３１へ送られて格納される。第１メモリ部３１へ格納された画像データは、第１演算部に送られて加算平均処理がなされてキャリブレーション照射データが算出される。
【００３３】
（ステップＳ２）キャリブレーション判定データ算出
第１演算部３４にて算出されたキャリブレーション照射データと、予め第２メモリ部に格納されているキャリブレーション基準データとを第２演算部３５にて加算平均処理をすることでキャリブレーション判定データを算出する。ここで、キャリブレーション照射データからキャリブレーション基準データを減算する差分処理をすると、算出された画像データからは、欠損画素と正常画素と異物画素との区別がつかなくなるので、加算平均処理をするのが好ましい。
【００３４】
例えば、図６（ａ）で示すように、Ｘ線検出値が極端に高い欠損画素での画素値を１００とし、Ｘ線検出値が極端に低い欠損画素での画素値を１とし、異物画素の画素値を４０とし、正常画素の画素値を６０とする。ここで、第２メモリ部に格納されているキャリブレーション基準データは前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データであるので、キャリブレーション基準データの中には、欠損画素の極端に低い画素値や、極端に高い画素値と、除去不可能な異物による異物画素の画素値が含まれる。
【００３５】
そして、第２演算部３５にて減算処理をすると、キャリブレーション照射データおよびキャリブレーション基準データにおいて、欠損画素や除去不可能な異物画素は２次元マトリックス上の同じ画素であることが多いので、欠損画素同士の画素値の減算も、異物画素同士の画素値の減算も、正常画素同士の画素値の減算も結果はすべてゼロになる。これより、次の異物検出部３６にて、ゼロの画素値の画素が欠損画素であるか異物画素であるか正常画素であるかを判別することができない。そこで、加算平均処理をすれば、上記の問題を回避することができる。
【００３６】
（ステップＳ３）異物検出
第２演算部３５にて算出されたキャリブレーション判定データから、図６（ａ）および（ｂ）で示すように、予め決められた閾値で正常画素および異物画素並びに欠損画素を検出する。図６（ａ）および（ｂ）において、閾値Ａは暗電流によりＸ線検出値が極端に高い欠損画素を判別するための閾値であり、閾値Ｃはａ−Ｓｅの結晶化によりＸ線検出値が極端に低い欠損画素を判別するための閾値である。キャリブレーション判定データと閾値Ａおよび閾値Ｃとを比較して、閾値Ａよりも高い画素値をもつ画素と閾値Ｃよりも低い画素値をもつ画素を欠損画素と判定する。閾値Ａの値は、一例として７０とし、閾値Ｃの値は、例えば３５とする。
【００３７】
次に、欠損画素が判定されたキャリブレーション判定データと閾値Ｂとを比較することで、正常画素と異物画素の判別をする。ＦＰＤ３の面上に異物が有ると、放射線が照射された時に異物の陰となる異物画素が発生し、他の異物の陰となっていない画素と比べて、異物画素での画素値は低くなる。そこで、予め決められた閾値Ｂよりも低い画素値を持つ画素は異物画素と判定する。本実施例では閾値Ｂの値を５５とする。尚、閾値Ａ、Ｂ、Ｃの値は経験則に基づいて設定すればよく、適宜、最適な値を設定すればよいので、上記の値にとらわれることはない。
【００３８】
図６（ｂ）は、前回キャリブレーションを実施した際、正常画素であったものが、今回のキャリブレーション時には、欠損画素または異物画素としての画素値が検出された場合のキャリブレーション判定データを示している。つまり、キャリブレーション基準データの正常画素である画素値６０とキャリブレーション照射データの欠損画素である画素値１００および画素値１との加算平均した画素値８０および画素値３０．５を正常画素→欠損画素として示している。また同様に、キャリブレーション基準データの正常画素である画素値６０とキャリブレーション照射データの異物画素である画素値４０との加算平均した画素値５０を正常画素→異物画素として示している。このように、今回のキャリブレーション時に新たに欠損画素および異物画素が発生したとしても、閾値Ａおよび閾値Ｂ並びに閾値Ｃにてそれぞれ判別することができる。また、キャリブレーション基準データとキャリブレーション判定データとをコントローラ４を介してモニタ１１に表示すれば、前回キャリブレーション時と比べて新たに発生した欠損画素をモニタ１１上で確認することができ、オペレータにＦＰＤ３の画素の状態変化を知らすことができる。
【００３９】
（ステップＳ４）異物除去
異物画素が検出された場合、コントローラ４へ異物検出信号が送られる。コントローラ４では異物検出信号を基に、モニタ１１で異物検出の警告を画面上に表示してオペレータに異物の存在を知らせる。このときモニタ１１上には、ＦＰＤ３の面上のどこに異物が付着しているか表示されるので、オペレータはＦＰＤ３の面上に異物が付着していないか確認することができる。異物が有る場合にはこれを除去して、再度、キャリブレーション照射データを取り直す。
【００４０】
異物が無い場合、または異物が除去できない場合などは、このままキャリブレーションを続行する。異物が除去できない場合として、例えば、ＦＰＤ３の筺体の外カバーと共通電極２１との間に異物がある場合など、ＦＰＤ３を分解しないと異物が除去できない場合などが挙げられる。オペレータが異物を除去できないと判断した場合、入力部１０からコントローラ９を介して画像処理部８へキャリブレーション続行の信号が送られる。これより、キャリブレーション判定データは画素補完部３６へ送られるとともに、キャリブレーション照射データが第２メモリ部に送られて、キャリブレーション基準データと置き換えられる。異物が無い場合は、自動的に上記の処理がなされる。このようにして、キャリブレーションを行う度に、キャリブレーション基準データが更新される。
【００４１】
（ステップＳ５）画素補完
異物検出部で検出された異物画素ならびに欠損画素を画素補完部３７にて補完する。具体的には、異物画素ならびに欠損画素と隣接する複数個の正常画素から中央値の画素で異物画素ならびに欠損画素を置換するメディアンフィルタ処理や、隣接する正常画素に基づいて重み付けするなど適当な補完処理を施して異物画素ならびに欠損画素を補完する。
【００４２】
（ステップＳ６）増幅率算出
異物画素ならびに欠損画素を補完されたキャリブレーション判定データをもとに、各Ｘ線検出値が揃うように検出された画素ごとの増幅率（ゲイン値）を増幅率演算部３８にて算出する。以上の様にして、各画素ごとのゲイン値、つまりキャリブレーションデータを作成することができる。
【００４３】
このキャリブレーションデータを基に画像補正部３９では、被検体を撮像して第１メモリ部３１に格納された画像データを増幅することで各画素ごとの画素値（放射線検出値）を補正する。これより、最適な透過Ｘ線画像を得ることができる。
【００４４】
本実施例に係る放射線診断装置によれば、放射線検出器上に付着した異物を正確に検出し、この異物を除去または異物により陰となっている画素を補完することで、異物に影響されないキャリブレーションデータを作成することができる。
【００４５】
上述した実施例では、ＦＰＤ３上に付着した異物を検出していたが、直接ＦＰＤ３上に異物が付着していなくても、Ｘ線管２とＦＰＤ３の間に異物が存在する場合でも、キャリブレーション時に画像データの低下が検出されるので異物を検出することができる。また、異物に限らず、例えば、Ｘ線管２の視野角がＦＰＤ３と一致していないときでも、キャリブレーション時に画像データの低下が検出されるのでＸ線管２の視野角ズレを検出することができる。
【００４６】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４７】
（１）上述した実施例では、キャリブレーション判別データはキャリブレーション照射データとキャリブレーション基準データとの加算平均であったが、相乗平均でもよい。または、加算平均と相乗平均の組み合わせでもよい。この場合の閾値Ａ、Ｂ、Ｃは適宜変更すればよい。
【００４８】
（２）上述した実施例では、正常画素と異物画素を判別する閾値は予め決められた固定値であったが、キャリブレーションを行う度に算出する閾値でもよい。この場合、図７に示すように、キャリブレーション照射データから閾値を算出する閾値算出部４０を設ければよい。閾値の算出方法は、例えば、キャリブレーション照射データの画素値の分布関数から求めてもよいし、代表的な正常画素の画素値と欠損画素の画素値および異物画素の画素値とのそれぞれの中間値を閾値と算出してもよい。
【００４９】
キャリブレーション照射データの画素値の分布関数から閾値を求める一例を、図８を参照して説明する。図８は、キャリブレーション照射データの画素値と画素数の関係を片対数グラフで示したものである。この分布関数の極小点を算出し、画素値の高い方を閾値Ａとし、画素値の低い方を閾値Ｃとする。また、極大点の画素値から画素数の９５％を占める範囲ｄを求めて、この範囲の下限である画素値を閾値Ｂとする。また、閾値Ａ，Ｂ、Ｃの算出方法はこの方法に限られたものではなく、他の統計的手法を用いてもよい。
【００５０】
また、代表的な正常画素の画素値と欠損画素の画素値および異物画素の画素値とのそれぞれの中間値を閾値と算出する場合を説明する。例えば、正常画素の画素値６０と欠損画素の画素値１との加算平均した画素値３０．５よりも閾値Ｃを低く設定した場合、新たに発生した欠損画素を異物画素と誤認するので、何度かキャリブレーションを繰り返し、加算平均した画素値を閾値Ｃより低い画素値へと収束させる必要がある。結晶化したａ−Ｓｅによる欠損画素を正確に検出するのを優先するか、異物画素の検出レンジを広げるのを優先するかは、適宜設計者が判断すればよい。
【００５１】
（３）上述した実施例では、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ったが、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もよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例に係るＸ線診断装置のブロック図である。
【図２】実施例に係るＸ線診断装置に用いられ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】実施例に係る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】実施例に係る画像処理部のブロック図である。
【図５】実施例に係るキャリブレーションの一連の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図６】実施例に係る異物画素の判別を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る画像処理部のブロック図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る画像処理部における閾値算出を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ … 天板
２ … Ｘ線管
３ … フラットパネル型X線検出器（ＦＰＤ）
４ … 天板制御部
５ … FPD制御部
８ … 画像処理部
９ … コントローラ部
３１ … 第１メモリ部
３２ … 第２メモリ部
３３ … メモリ部
３４ … 第１演算部
３５ … 第２演算部
３６ … 異物検出部
３７ … 画素補完部
３８ … 増幅率算定部
３９ … 画像補正部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療分野や、非破壊検査，ＲＩ（Radio isotope）検査，および光学検査などの工業分野や、原子力分野などに用いられる放射線撮像装置に係り、特に、フラットパネル型放射線検出器の画素についてキャリブレーション（校正）を行う放射線撮像装置および放射線撮像装置のキャリブレーション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置に使われるフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、ＦＰＤという）は、放射線（Ｘ線）に感応する感応膜をアクティブマトリックス基板上に積層して構成している。放射線が感応膜に入射すると放射線は電荷に変換され、２次元アレイ状に配置されたキャパシタＣａに電荷が蓄積される。蓄積された電荷はアクティブマトリックス基板のスイッチング素子（ＴＦＴ素子）をＯＮにすることで読み出され、途中で電荷信号から電圧信号へ変換された後、画像処理部へ送られる。しかしながら、同じ放射線量が入射されていても、画素（検出素子）ごとに変換される電荷量にバラツキがあり、その結果、キャパシタＣａに蓄積される電荷量にもバラツキが発生する。これより、同じ放射線量が入射されていても、画素ごとに変換された電荷信号についてもバラツキが発生し、正しい放射線量に見合った透過Ｘ線画像を表示できない。かかるバラツキをなくすために、画素ごとの電荷信号の増幅（ゲイン）をそれぞれ調節して出力側をそろえるキャリブレーション（校正）を行う（特許文献１参照）。このキャリブレーションは増幅器（アンプ）のゲインを直接調節してもよいが、画像処理部にて調節することもでもできる。画像処理部では、画素ごとの電圧信号を画像データとして処理するので、増幅の調節が簡易に行うことができる。
【０００３】
画像処理部でキャリブレーションを行う場合、通常、ＦＰＤにより得られた複数枚の画像データを平均化することでキャリブレーション照射データを作成し、このキャリブレーション照射データを基に、各画素ごとに送られてくる画像データのゲイン調節が行われる。この各画素ごとのゲイン値をキャリブレーションデータという。
【０００４】
また、ＦＰＤには放射線に感応する感応膜としてアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）半導体膜が用いられるが、時間が経過するとともにａ−Ｓｅが結晶化するなどａ−Ｓｅ半導体膜に経時変化が起きる。この経時変化により、ａ−Ｓｅ半導体膜中に放射線に感応しない部分が生じ、放射線に感応しないことで画素のＸ線検出値（画素値）が極端に小さくなる。また、これとは逆に、ａ−Ｓｅ半導体膜の導電率が高くなり、増加した暗電流により画素値が極端に大きくなるものもある。このように、画素値が極端に小さい画素と画素値が極端に大きい画素をＦＰＤの欠損画素と呼んでいる。
【０００５】
上述したように、ａ−Ｓｅの結晶化および暗電流の増加は経時的に発生するので、当初、ＦＰＤの欠損画素の無かった場所に欠損画素が発生することや、また、欠損が１画素分の大きさであったのが周囲に広がり２画素もしくは３画素分の欠損になることがある。これより、ＦＰＤのキャリブレーションは定期的に行うことが必要であり、キャリブレーションデータ（ゲイン値）は常に最新の数値に更新されることが望ましい。
【特許文献１】特開２００５−２０４９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、キャリブレーションを行う際に、ＦＰＤの面上に異物が存在していた場合、キャリブレーション照射データにこの異物による映り込みが影響し、正確なキャリブレーションデータを取得することができなかった。つまり、キャリブレーション照射データに異物が映り込んでしまった場合でも、この異物に気付かず、新たなキャリブレーションデータを作成してしまい、異物が映り込んでしまった画素の増幅を間違って行う結果、正確な透過Ｘ線画像を構成することができなかった。さらには、キャリブレーションデータはキャリブレーションを行う度に更新するので、このキャリブレーションデータを用いてＸ線の撮像を行う度に、画像劣化を引き起こしていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、放射線検出器上にある異物を検出することができる放射線撮像装置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】
【０００８】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段により照射した放射線を検出する放射線検出手段とを備えた放射線撮像装置において、前記放射線検出手段で検出した複数枚の画像データの平均をとることでキャリブレーション照射データを算出する第１演算部と、前記キャリブレーション照射データと過去に算出したキャリブレーション照射データとの平均をとることでキャリブレーション判定データを算出する第２演算部と、前記放射線検出手段の異物画素および欠損画素を判別する閾値と前記キャリブレーション判定データとを比較することで前記放射線照射手段上の異物を検出する異物検出部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、放射線照射手段と放射線検出手段との間に放射線を吸収する異物があった場合、異物の陰となる画素においては他の画素と比べて放射線の検出値が低下するので、閾値と比較して異物の陰となる画素を検出する。これより異物を検出することができる。また、キャリブレーション照射データと過去のキャリブレーション照射データとの平均であるキャリブレーション判定データを閾値との比較対象とすることで、欠損画素と異物画素の経時変化を観測することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記閾値は経験則に基づき予め定められた値であることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、閾値をオペレータにより設定することができるので、撮像対象によって異物の検出精度を調節することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の放射線撮像装置において、キャリブレーションを実施する度に、前記キャリブレーション照射データの分布関数から前記閾値を算出する閾値算出部を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、キャリブレーションを実施する度に最適な閾値を算出して異物を検出することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、前記異物検出部にて検出した前記異物の存在を警告する警告手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、警告手段により異物の存在が警告されるので、オペレータは異物の存在を知ることができる。これより、オペレータは放射線検出手段を確認することで異物を除去することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、前記異物より放射線の照射が妨げられている画素の放射線検出値を補完する画素補完部を備えることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、除去できない異物が存在する場合においても、異物の陰となって放射線の照射が妨げられている画素の放射線検出値を補完することができるので、ノイズのない撮像画像を構成することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、前記過去のキャリブレーション照射データは、前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データであることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、前回にキャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データと今回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データとを比較することができるので、前回にキャリブレーションを実施した時の放射線検出器の状態と、現在の放射線検出器の状態とを比較することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係る放射線撮像装置によれば、放射線検出器上にある異物を検出することができる放射線撮像装置を提供することができる。
【実施例】
【００２１】
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線診断装置のブロック図であり、図２は、Ｘ線診断装置に用いられる側面視したＦＰＤの等価回路であり、図３は、平面視したＦＰＤの等価回路であり、図４は実施例に係る画像処理部のブロック図である。本実施例では、放射線撮像装置としてＸ線診断装置を例に採って説明する。
【００２２】
＜Ｘ線診断装置＞
本実施例に係るＸ線診断装置は、図１に示すように、被検体を載置する天板１と、その被検体に向けてＸ線を照射するＸ線管２と、被検体および天板１を透過したＸ線を検出するＦＰＤ３と、天板１の昇降および水平移動を制御する天板制御部４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。
【００２３】
Ｘ線診断装置は、他に、ＦＰＤ３の位置を制御する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から電圧信号であるＸ線検出信号に基づいてキャリブレーションおよび種々の画像処理を行う画像処理部８や、これらの各構成部を統括するコントローラ９や、オペレータが入力設定を行う入力部１０や、Ｘ線診断操作画面および画像処理されたＸ線透過画像などを表示するモニタ１１などを備えている。モニタ１１はこの発明における警告手段に相当する。
【００２４】
天板制御部４は、天板１を昇降および水平移動させて被検体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か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、被検体の体軸の軸心周りに回転移動させることに関する制御を行う。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、被検体の体軸の軸心周りに回転移動させる走査に関する制御や、Ｘ線管２内のコリメータ（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。
【００２５】
コントローラ９は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成されている。また、入力部１０は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッ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。
【００２６】
＜フラットパネル型Ｘ線検出器＞
ＦＰＤ３は、図２に示すように、絶縁基板１２と、絶縁基板１２上に形成された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）１３とから構成されている。ＴＦＴ１３については、図２、図３に示すように、縦・横式２次元マトリクス状に多数個（例えば、1024個×1024個）配列して形成されており、画素電極１４ごとにＴＦＴ１３がスイッチング素子として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。
【００２７】
図２に示すように画素電極１４の上にはＸ線感応型半導体１５が積層形成されており、図２、図３に示すように画素電極１４は、ＴＦＴ１３のソースＳに接続されている。ゲートドライバ１６からは複数本のゲートバスライン１７が接続されているとともに、各ゲートバスライン１７はＴＦＴ１３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１８には増幅器１９を介して複数本のデータバスライン３０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２０はＴＦＴ１３のドレインＤに接続されている。
【００２８】
共通電極２１にバイアス電圧Ｖａを印加した状態で、ゲートバスライン１７の電圧を印加（または０Ｖに）することでＴＦＴ１３のゲートがＯＮされて、画素電極１４は、検出面側で入射したＸ線からＸ線感応型半導体１５を介して変換された電荷信号（キャリア）を、ＴＦＴ１３のソースＳとドレインＤとを介してデータバスライン２０に読み出す。なお、ＴＦＴ１３がＯＮされるまでは、電荷信号はキャパシタＣａで暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン２０に読み出された電荷信号を増幅器１９で電荷信号から電圧信号へ変換するとともに増幅して、マルチプレクサ１８で１つの電圧信号にまとめて出力する。出力された電圧信号をＡ／Ｄ変換器２２でディジタル化してＸ線検出信号として出力する。
【００２９】
このとき、Ｘ線感応型半導体１５内でＸ線に感応しない部分が生じると、キャパシタＣａに蓄積される電荷信号が他のキャパシタＣａに蓄積される電荷信号よりも数が少なくなる。また、Ｘ線感応型半導体１５内で暗電流が増加すると、検出される電荷信号が極端に多くなる。このいずれかの状態にある画素は、正確にＸ線を検出することができないので欠損画素として検出しなければならない。このように、ＦＰＤ３の欠損画素を検出することがキャリブレーションを行う理由の１つでもある。
【００３０】
＜画像処理部＞
図４に示すように、画像処理部８はＦＰＤ３から送られる電圧信号（画像データ）を保存する第１メモリ部３１と、第１メモリ部３１に格納された複数枚の画像データを加算平均処理してキャリブレーション照射データを算出する第１演算部３４と、キャリブレーション照射データと予め第２メモリ部３２に格納されているキャリブレーション基準データとを加算平均処理してキャリブレーション判定データを算出する第２演算部３５と、キャリブレーション判定データから異物画素を検出する異物検出部３６と、検出された異物画素を補完する画素補完部３７と、各画素ごとの増幅率（ゲイン値）を決める増幅率演算部３８と、被検体を撮像した際、被検体を透過して得られる画像データをゲイン値で補正して、Ｘ線透過画像を構成する画像補正部３９とから構成される。画像補正部３９にて構成されたＸ線透過画像はコントローラ９を介してモニタ１１に映し出される。ここで異物画素とは、ＦＰＤ３上に存在する異物によりＸ線検出値が低下している画素のことをいう。また、第１メモリ部と第２メモリ部とでメモリ部３３を構成する。
【００３１】
次に、本実施例における一連のキャリブレーションの制御シーケンスについて、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００３２】
（ステップＳ１）キャリブレーション照射データ取得
天板１の上に何も載置していない状態でＸ線管２よりＸ線を照射して、画像データをＦＰＤ３にて取得する。このとき、数十枚程度の画像データを取得することが望ましい。この画像データはＦＰＤ３から画像処理部８内の第１メモリ部３１へ送られて格納される。第１メモリ部３１へ格納された画像データは、第１演算部に送られて加算平均処理がなされてキャリブレーション照射データが算出される。
【００３３】
（ステップＳ２）キャリブレーション判定データ算出
第１演算部３４にて算出されたキャリブレーション照射データと、予め第２メモリ部に格納されているキャリブレーション基準データとを第２演算部３５にて加算平均処理をすることでキャリブレーション判定データを算出する。ここで、キャリブレーション照射データからキャリブレーション基準データを減算する差分処理をすると、算出された画像データからは、欠損画素と正常画素と異物画素との区別がつかなくなるので、加算平均処理をするのが好ましい。
【００３４】
例えば、図６（ａ）で示すように、Ｘ線検出値が極端に高い欠損画素での画素値を１００とし、Ｘ線検出値が極端に低い欠損画素での画素値を１とし、異物画素の画素値を４０とし、正常画素の画素値を６０とする。ここで、第２メモリ部に格納されているキャリブレーション基準データは前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データであるので、キャリブレーション基準データの中には、欠損画素の極端に低い画素値や、極端に高い画素値と、除去不可能な異物による異物画素の画素値が含まれる。
【００３５】
そして、第２演算部３５にて減算処理をすると、キャリブレーション照射データおよびキャリブレーション基準データにおいて、欠損画素や除去不可能な異物画素は２次元マトリックス上の同じ画素であることが多いので、欠損画素同士の画素値の減算も、異物画素同士の画素値の減算も、正常画素同士の画素値の減算も結果はすべてゼロになる。これより、次の異物検出部３６にて、ゼロの画素値の画素が欠損画素であるか異物画素であるか正常画素であるかを判別することができない。そこで、加算平均処理をすれば、上記の問題を回避することができる。
【００３６】
（ステップＳ３）異物検出
第２演算部３５にて算出されたキャリブレーション判定データから、図６（ａ）および（ｂ）で示すように、予め決められた閾値で正常画素および異物画素並びに欠損画素を検出する。図６（ａ）および（ｂ）において、閾値Ａは暗電流によりＸ線検出値が極端に高い欠損画素を判別するための閾値であり、閾値Ｃはａ−Ｓｅの結晶化によりＸ線検出値が極端に低い欠損画素を判別するための閾値である。キャリブレーション判定データと閾値Ａおよび閾値Ｃとを比較して、閾値Ａよりも高い画素値をもつ画素と閾値Ｃよりも低い画素値をもつ画素を欠損画素と判定する。閾値Ａの値は、一例として７０とし、閾値Ｃの値は、例えば３５とする。
【００３７】
次に、欠損画素が判定されたキャリブレーション判定データと閾値Ｂとを比較することで、正常画素と異物画素の判別をする。ＦＰＤ３の面上に異物が有ると、放射線が照射された時に異物の陰となる異物画素が発生し、他の異物の陰となっていない画素と比べて、異物画素での画素値は低くなる。そこで、予め決められた閾値Ｂよりも低い画素値を持つ画素は異物画素と判定する。本実施例では閾値Ｂの値を５５とする。尚、閾値Ａ、Ｂ、Ｃの値は経験則に基づいて設定すればよく、適宜、最適な値を設定すればよいので、上記の値にとらわれることはない。
【００３８】
図６（ｂ）は、前回キャリブレーションを実施した際、正常画素であったものが、今回のキャリブレーション時には、欠損画素または異物画素としての画素値が検出された場合のキャリブレーション判定データを示している。つまり、キャリブレーション基準データの正常画素である画素値６０とキャリブレーション照射データの欠損画素である画素値１００および画素値１との加算平均した画素値８０および画素値３０．５を正常画素→欠損画素として示している。また同様に、キャリブレーション基準データの正常画素である画素値６０とキャリブレーション照射データの異物画素である画素値４０との加算平均した画素値５０を正常画素→異物画素として示している。このように、今回のキャリブレーション時に新たに欠損画素および異物画素が発生したとしても、閾値Ａおよび閾値Ｂ並びに閾値Ｃにてそれぞれ判別することができる。また、キャリブレーション基準データとキャリブレーション判定データとをコントローラ４を介してモニタ１１に表示すれば、前回キャリブレーション時と比べて新たに発生した欠損画素をモニタ１１上で確認することができ、オペレータにＦＰＤ３の画素の状態変化を知らすことができる。
【００３９】
（ステップＳ４）異物除去
異物画素が検出された場合、コントローラ４へ異物検出信号が送られる。コントローラ４では異物検出信号を基に、モニタ１１で異物検出の警告を画面上に表示してオペレータに異物の存在を知らせる。このときモニタ１１上には、ＦＰＤ３の面上のどこに異物が付着しているか表示されるので、オペレータはＦＰＤ３の面上に異物が付着していないか確認することができる。異物が有る場合にはこれを除去して、再度、キャリブレーション照射データを取り直す。
【００４０】
異物が無い場合、または異物が除去できない場合などは、このままキャリブレーションを続行する。異物が除去できない場合として、例えば、ＦＰＤ３の筺体の外カバーと共通電極２１との間に異物がある場合など、ＦＰＤ３を分解しないと異物が除去できない場合などが挙げられる。オペレータが異物を除去できないと判断した場合、入力部１０からコントローラ９を介して画像処理部８へキャリブレーション続行の信号が送られる。これより、キャリブレーション判定データは画素補完部３６へ送られるとともに、キャリブレーション照射データが第２メモリ部に送られて、キャリブレーション基準データと置き換えられる。異物が無い場合は、自動的に上記の処理がなされる。このようにして、キャリブレーションを行う度に、キャリブレーション基準データが更新される。
【００４１】
（ステップＳ５）画素補完
異物検出部で検出された異物画素ならびに欠損画素を画素補完部３７にて補完する。具体的には、異物画素ならびに欠損画素と隣接する複数個の正常画素から中央値の画素で異物画素ならびに欠損画素を置換するメディアンフィルタ処理や、隣接する正常画素に基づいて重み付けするなど適当な補完処理を施して異物画素ならびに欠損画素を補完する。
【００４２】
（ステップＳ６）増幅率算出
異物画素ならびに欠損画素を補完されたキャリブレーション判定データをもとに、各Ｘ線検出値が揃うように検出された画素ごとの増幅率（ゲイン値）を増幅率演算部３８にて算出する。以上の様にして、各画素ごとのゲイン値、つまりキャリブレーションデータを作成することができる。
【００４３】
このキャリブレーションデータを基に画像補正部３９では、被検体を撮像して第１メモリ部３１に格納された画像データを増幅することで各画素ごとの画素値（放射線検出値）を補正する。これより、最適な透過Ｘ線画像を得ることができる。
【００４４】
本実施例に係る放射線診断装置によれば、放射線検出器上に付着した異物を正確に検出し、この異物を除去または異物により陰となっている画素を補完することで、異物に影響されないキャリブレーションデータを作成することができる。
【００４５】
上述した実施例では、ＦＰＤ３上に付着した異物を検出していたが、直接ＦＰＤ３上に異物が付着していなくても、Ｘ線管２とＦＰＤ３の間に異物が存在する場合でも、キャリブレーション時に画像データの低下が検出されるので異物を検出することができる。また、異物に限らず、例えば、Ｘ線管２の視野角がＦＰＤ３と一致していないときでも、キャリブレーション時に画像データの低下が検出されるのでＸ線管２の視野角ズレを検出することができる。
【００４６】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００４７】
（１）上述した実施例では、キャリブレーション判別データはキャリブレーション照射データとキャリブレーション基準データとの加算平均であったが、相乗平均でもよい。または、加算平均と相乗平均の組み合わせでもよい。この場合の閾値Ａ、Ｂ、Ｃは適宜変更すればよい。
【００４８】
（２）上述した実施例では、正常画素と異物画素を判別する閾値は予め決められた固定値であったが、キャリブレーションを行う度に算出する閾値でもよい。この場合、図７に示すように、キャリブレーション照射データから閾値を算出する閾値算出部４０を設ければよい。閾値の算出方法は、例えば、キャリブレーション照射データの画素値の分布関数から求めてもよいし、代表的な正常画素の画素値と欠損画素の画素値および異物画素の画素値とのそれぞれの中間値を閾値と算出してもよい。
【００４９】
キャリブレーション照射データの画素値の分布関数から閾値を求める一例を、図８を参照して説明する。図８は、キャリブレーション照射データの画素値と画素数の関係を片対数グラフで示したものである。この分布関数の極小点を算出し、画素値の高い方を閾値Ａとし、画素値の低い方を閾値Ｃとする。また、極大点の画素値から画素数の９５％を占める範囲ｄを求めて、この範囲の下限である画素値を閾値Ｂとする。また、閾値Ａ，Ｂ、Ｃの算出方法はこの方法に限られたものではなく、他の統計的手法を用いてもよい。
【００５０】
また、代表的な正常画素の画素値と欠損画素の画素値および異物画素の画素値とのそれぞれの中間値を閾値と算出する場合を説明する。例えば、正常画素の画素値６０と欠損画素の画素値１との加算平均した画素値３０．５よりも閾値Ｃを低く設定した場合、新たに発生した欠損画素を異物画素と誤認するので、何度かキャリブレーションを繰り返し、加算平均した画素値を閾値Ｃより低い画素値へと収束させる必要がある。結晶化したａ−Ｓｅによる欠損画素を正確に検出するのを優先するか、異物画素の検出レンジを広げるのを優先するかは、適宜設計者が判断すればよい。
【００５１】
（３）上述した実施例では、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ったが、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もよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例に係るＸ線診断装置のブロック図である。
【図２】実施例に係るＸ線診断装置に用いられ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】実施例に係る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】実施例に係る画像処理部のブロック図である。
【図５】実施例に係るキャリブレーションの一連の制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図６】実施例に係る異物画素の判別を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る画像処理部のブロック図である。
【図８】本発明の他の実施例に係る画像処理部における閾値算出を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ … 天板
２ … Ｘ線管
３ … フラットパネル型X線検出器（ＦＰＤ）
４ … 天板制御部
５ … FPD制御部
８ … 画像処理部
９ … コントローラ部
３１ … 第１メモリ部
３２ … 第２メモリ部
３３ … メモリ部
３４ … 第１演算部
３５ … 第２演算部
３６ … 異物検出部
３７ … 画素補完部
３８ … 増幅率算定部
３９ … 画像補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段により照射した放射線を検出する放射線検出手段とを備えた放射線撮像装置において、
前記放射線検出手段で検出した複数枚の画像データの平均をとることでキャリブレーション照射データを算出する第１演算部と、
前記キャリブレーション照射データと過去に算出したキャリブレーション照射データとの平均をとることでキャリブレーション判定データを算出する第２演算部と、
前記放射線検出手段の異物画素および欠損画素を判別する閾値と前記キャリブレーション判定データとを比較することで前記放射線検出手段上の異物を検出する異物検出部と
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮像装置において、
前記閾値は経験則に基づき予め定められた値
であることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線撮像装置において、
キャリブレーションを実施する度に、前記キャリブレーション照射データの分布関数から前記閾値を算出する閾値算出部
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、
前記異物検出部にて検出した前記異物の存在を警告する警告手段
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、
前記異物より放射線の照射が妨げられている画素の放射線検出値を補完する画素補完部
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、
前記過去のキャリブレーション照射データは、前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データである
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１】
放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段により照射した放射線を検出する放射線検出手段とを備えた放射線撮像装置において、
前記放射線検出手段で検出した複数枚の画像データの平均をとることでキャリブレーション照射データを算出する第１演算部と、
前記キャリブレーション照射データと過去に算出したキャリブレーション照射データとの平均をとることでキャリブレーション判定データを算出する第２演算部と、
前記放射線検出手段の異物画素および欠損画素を判別する閾値と前記キャリブレーション判定データとを比較することで前記放射線検出手段上の異物を検出する異物検出部と
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮像装置において、
前記閾値は経験則に基づき予め定められた値
であることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線撮像装置において、
キャリブレーションを実施する度に、前記キャリブレーション照射データの分布関数から前記閾値を算出する閾値算出部
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、
前記異物検出部にて検出した前記異物の存在を警告する警告手段
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、
前記異物より放射線の照射が妨げられている画素の放射線検出値を補完する画素補完部
を備えることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の放射線撮像装置において、
前記過去のキャリブレーション照射データは、前回キャリブレーションを実施した時のキャリブレーション照射データである
ことを特徴とする放射線撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１２１０５（Ｐ２０１０−１２１０５Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７６０１８（Ｐ２００８−１７６０１８）
【出願日】平成２０年７月４日（２００８．７．４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月４日（２００８．７．４）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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