放射線画像撮影装置
【課題】ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化に対応して、画像補正が必要な箇所に正確に画像補正することができる放射線画像撮影装置を提供する。
【解決手段】放射線検出器から取得した欠陥検出用データを用いて、放射線検出器の欠陥画素を検出し、放射線検出器における欠陥の情報を示す欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、欠陥情報を用いて、放射線検出器が撮影した放射線画像の欠陥補正を行なう欠陥補正手段と、欠陥補正手段が欠陥補正を行なう際に、放射線検出器への高電圧印加からの経過時間に応じて、欠陥情報における欠陥の大きさを変更する欠陥サイズ変更手段とを有することにより、前記課題を解決する。
【解決手段】放射線検出器から取得した欠陥検出用データを用いて、放射線検出器の欠陥画素を検出し、放射線検出器における欠陥の情報を示す欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、欠陥情報を用いて、放射線検出器が撮影した放射線画像の欠陥補正を行なう欠陥補正手段と、欠陥補正手段が欠陥補正を行なう際に、放射線検出器への高電圧印加からの経過時間に応じて、欠陥情報における欠陥の大きさを変更する欠陥サイズ変更手段とを有することにより、前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出して電気信号に変換し、変換した電気信号に基づいて放射線画像を生成する放射線画像撮影装置に関するものであり、特に、放射線検出器の欠陥補正機能を有する放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器としては、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。
【０００３】
放射線画像検出器にＦＰＤを用いる方法としては、例えば放射線の入射によってアモルファスセレンなどの光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集して電気信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。
【０００４】
このＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置において、放射線画像の画質低下の一因として、ＦＰＤの欠陥画素が挙げられる。
すなわち、ＦＰＤの画素（放射線検出素子）は、全てが常に入射した放射線の照射量に対して適正な強度（濃度）の信号を出力する場合ばかりではなく、種々の原因により、放射線の照射量に対して、適正な強度よりも低い値の信号や高い値の信号を出力する欠陥画素が存在する場合がある。
【０００５】
当然のことであるが、欠陥画素は、適正な放射線画像信号を得ることができない。従って、欠陥画素は、誤診等の重大な問題の原因となる可能性がある。
また、ＦＰＤの欠陥画素は、ＦＰＤの蓄積時間などに応じて、周りの正常画素にも影響を及ぼす。そのため、ＦＰＤの蓄積時間などに応じて、撮影された放射線画像に現れる欠陥の大きさが変化する場合がある。
【０００６】
このような、ＦＰＤの欠陥画素を補正するために、特許文献１では、放射線検出素子の出力信号に基づいて作成された第１の画像データから画像欠陥を検出すると共に、検出された画像欠陥の位置情報を示す欠陥情報を生成し記憶しておき、被写体を透過した放射線を放射線検出素子に照射して作成した第２の画像データで、記憶している欠陥情報に応じて、画像欠陥の画像データを補正している。
また、蓄積時間に起因する欠陥の大きさの変化に対応するため、特許文献２では、撮像素子の欠陥画素のアドレス情報に対応する画素を中心として範囲を設定し、撮像素子の蓄積時間が長くなるほど、アドレス情報に対応する画素を中心として範囲を広げて、設定した範囲の画素の出力の補正を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−７９１０９号公報
【特許文献２】特開２００７−１２９３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ＦＰＤ、特にアモルファスセレンを使って放射線を検出するＦＰＤを用いる放射線画像撮影装置では、装置の起動時にＦＰＤのアモルファスセレンに、放射線の入射により発生した電子と正孔を走行させるための電場を形成するために、数ｋＶの高電圧（ＨＶ）を印加する必要がある。ここで、ＦＰＤは、ＨＶ印加からの時間経過によって、欠陥の状態が変化する。
図２は、ＨＶ印加からの経過時間と、欠陥サイズとの関係を表すグラフである。図２に示すように、ＨＶ印加直後に放射線画像を撮影すると、高電圧の影響で欠陥画素の異常な信号が、その周囲の正常な画素にも影響を及ぼし、撮影した放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなる。この欠陥のサイズは、ＨＶ印加後の経時と共に小さくなり、ある時間ｔが経過した時点で、安定する。すなわち、時間ｔが経過した時点で、ＦＰＤが、その時点で有する欠陥の状態となる。
なお、ＦＰＤにおける欠陥のサイズとは、ｘ−ｙ方向に二次元的に配列された画素を有するＦＰＤにおける、ｘ方向および／またはｙ方向への欠陥画素の連続数である。すなわち、欠陥画素の連続数が多いほど、欠陥のサイズが大きい。
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、あらかじめ検出しておいた欠陥情報に基づいて欠陥を補正する方法では、ＨＶ印加直後の欠陥サイズの拡大に対応できず、ＨＶ印加直後に撮影した放射線画像に補正を行なっても補正不足になる。また、ＨＶ印加直後に欠陥を検出して欠陥情報として記憶して、ＨＶ印加直後に撮影した放射線画像を好適に補正できるようにした場合は、ＨＶ印加から十分な時間が経過してから撮影した放射線画像に対しては、補正の必要がない画素の範囲にまで補正を行なってしまうので、過剰な補正となり補正精度が悪くなる。
また、特許文献２のように、蓄積時間に応じて、欠陥サイズを変更する方法では、蓄積時間に起因する欠陥サイズの変化には対応できるが、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化には対応できず、特許文献１と同様に、ＨＶ印加直後に撮影した放射線画像に補正を行なっても、補正不足となったり、過剰な補正となったりして補正精度が悪くなる。
【００１０】
このように、ＨＶ印加直後に撮影を行なった場合は、欠陥を正確に補正できないので、緊急に放射線画像を撮影したい場合でも、装置を使用できなかったり、撮影しても高品質な放射線画像を提供することができないおそれがあり、診断に影響を及ぼす可能性がある。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化に対応して、画像補正が必要な箇所に正確に画像補正することができる放射線画像撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を、フラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置において、前記放射線検出器から取得した欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥画素を検出し、前記放射線検出器における欠陥の情報を示す欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、前記欠陥情報を用いて、前記放射線検出器が撮影した放射線画像の欠陥補正を行なう欠陥補正手段と、前記欠陥補正手段が欠陥補正を行なう際に、前記放射線検出器への高電圧印加からの経過時間に応じて、前記欠陥情報における欠陥の大きさを変更する欠陥サイズ変更手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影装置を提供するものである。
【００１３】
さらに、前記欠陥サイズ変更手段が、前記欠陥検出手段が前記欠陥情報を作成してからの経過時間に応じて、前記欠陥の大きさを変更することが好ましい。
【００１４】
また、前記欠陥検出手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から所定時間が経過した後に取得した前記欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出し、欠陥情報を生成することが好ましい。
【００１５】
また、前記欠陥サイズ変更手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から前記所定時間が経過した後は、前記欠陥の大きさを変更しないことが好ましい。
【００１６】
また、前記欠陥検出手段は、複数の前記欠陥検出用データを平均したデータを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出することが好ましい。
【００１７】
また、前記欠陥検出用データは、前記放射線検出器に放射線を一様に照射し、前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる一様照射画像であることが好ましい。
【００１８】
また、前記欠陥検出用データは、放射線を照射せずに前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる無曝射画像であることが好ましい。
【００１９】
また、前記欠陥検出手段は、撮影のモードごとに前記放射線検出器の前記欠陥を検出することが好ましい。
【００２０】
ここで、前記モードは、前記放射線検出器から読み取る電荷の蓄積時間に応じて、モード分けされていることが好ましい。
【００２１】
また、前記モードは、前記放射線源が照射する放射線の線量に応じて、モード分けされていることが好ましい。
【００２２】
また、前記放射線検出器は、アモルファスセレンのパネルを用いて放射線を検出するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化に対応して、画像補正が必要な箇所に正確に画像補正することができ誤診を引き起こす可能性のきわめて低い、高品質な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す一実施形態の図である。
【図２】ＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズとの関係を表すグラフである。
【図３】図１に示す放射線画像撮影装置の画像処理部の構成を表すブロック図である。
【図４】図１に示す放射線画像撮影装置による欠陥補正を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の放射線画像撮影装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態の放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す図である。図１に示す放射線画像撮影装置（以下、撮影装置ともいう）１０は、放射線を被写体（被検体）Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を後述する放射線検出部３０の放射線検出器３２で検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被写体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。撮影装置１０は撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、撮影指示部２０と、制御部２２とによって構成されている。
【００２７】
撮影指示部２０は、撮影メニューや、撮影条件などを設定し、被写体Ｈの撮影を指示する部位である。撮影指示部２０には、撮影メニューや、撮影条件を設定するための入力キーや、撮影の指示手段が設けられる。
図示例においては、撮影の指示手段として、２段押し型の撮影ボタンが用いられている。撮影ボタンは、１段目まで押下されると（半押しされると）撮影の準備状態となり、２段目まで押下されると（全押しされると）撮影が開始される。撮影指示部２０は、撮影ボタンが押下されていない状態、１段目まで押下された状態、および２段目まで押下された状態を表す撮影の指示信号や、撮影条件等の情報を制御部２２に出力する。
【００２８】
制御部２２は、撮影指示部２０から供給された撮影の指示信号等に応じて、撮影装置１０の各部位の動作を制御する部位である。
制御部２２は、例えば、設定された撮影メニュー、撮影条件で撮影が行なわれるように撮影部１２を制御する。
また、後に詳述するが、撮影装置１０は、放射線検出器３２の欠陥（欠陥画素）を検出して放射線検出器３２における欠陥の位置やサイズの情報を示す欠陥マップを作成し、この欠陥マップを用いて撮影した放射線画像の欠陥の補正を行なう。制御部２２は、欠陥の位置を検出するために、設定されたタイミングで、放射線検出器３２から、欠陥検出に用いる欠陥検出用データを読み出すように撮影データ処理部１４を制御する。具体的には、撮影装置１０においては、撮影装置１０の起動時、および、所定の時間間隔ごとの、放射線検出器３２が安定した状態のときに、欠陥の位置を検出するために、欠陥検出用データを取得する。このとき、後述する撮影のモードごとに欠陥検出用データを取得する。
ここで、放射線検出器が安定した状態とは、図２に示す、高電圧印加（ＨＶ印加）からの経過時間と欠陥サイズとの関係を表すグラフにおいて、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化が無くなった（あるいは時間あたりの変化量が所定値以下になった）時の状態である。また、本発明において、欠陥サイズとは、ｘ−ｙ方向に二次元的に配列された画素を有するＦＰＤにおける、ｘ方向および／またはｙ方向への欠陥画素の連続数であり、すなわち、欠陥の連続数が多いほど、欠陥のサイズが大きい。
また、制御部２２は、撮影装置１０の起動時に、放射線検出器３２にＨＶを印加したときに、放射線検出器３２にＨＶを印加した旨の情報を欠陥サイズ変更部４８に供給する。
さらに、制御部２２は、撮影された放射線画像（放射線画像データ）に、所定の画像処理を行なうように、画像処理部１６を制御する。
【００２９】
撮影部１２は、放射線源２６と、被写体Ｈを撮影時に所定の位置に臥位で載せるための撮影台２８と、被写体Ｈを透過した放射線を検出する放射線検出部３０とによって構成される。撮影部１２において、放射線源２６が放射線を照射し、撮影台２８上の被写体Ｈを透過した放射線を放射線検出部３０の放射線検出器３２で検出することで、被写体Ｈの撮影を行なう。撮影部１２は、被写体Ｈを撮影した放射線画像のデータ（アナログデータ）を出力する。
【００３０】
放射線源２６は、放射線画像撮影装置に利用される通常の放射線源である。
放射線検出器（Flat Panel Detector 以下、ＦＰＤとする）３２は、被写体Ｈを透過した放射線を検出して、電気信号（放射線画像データ）に変換して、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータを）出力する放射線（画像）の検出器であり、アモルファスセレンの光導電膜により、入射した放射線を電気信号に変換する。
【００３１】
撮影データ処理部１４は、制御部２２からの指示に応じて、ＦＰＤ３２から、画像データを読み出し、読み出した画像データに対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定のデータ処理を行なう部位である。撮影データ処理部１４は、データ処理後の画像データ（デジタルデータ）を出力する。
【００３２】
撮影データ処理部１４は、基本的に、蓄積時間に応じて、ＦＰＤ３２から画像データを読み出す。蓄積時間は、ＦＰＤ３２において、放射線が電荷に変換され、その電荷を蓄積している時間である。
撮影データ処理部１４は、たとえば、被写体Ｈの撮影時には、曝射後、所定の蓄積時間が経過した後に放射線画像（放射線画像データ）をＦＰＤ３２から読み出す。
【００３３】
ここで、撮影データ処理部１４は、撮影メニューに応じて、異なる蓄積時間で放射線画像をＦＰＤ３２から読み出す。そこで、撮影装置１０は、蓄積時間に応じて、撮影のモード分けを行なっている。これに対応して、撮影装置１０では、撮影のモードごとに欠陥検出用データを取得し、欠陥の検出を行ない、欠陥マップの作成を行なう。
【００３４】
すなわち、撮影データ処理部１４は、撮影装置１０の起動時、および、所定の時間間隔で、ＦＰＤ３２の状態が安定したときに、撮影のモードごとに、放射線画像の欠陥の位置を検出するための欠陥検出用データを複数枚取得する。具体的には、欠陥検出用データは、放射線を照射せずにＦＰＤ３２から読み取ったデータである無曝射画像と、放射線をＦＰＤ３２に一様に照射してＦＰＤ３２から読み取ったデータである一様照射画像（いわゆるベタ画像）とである。
【００３５】
なお、無曝射画像を取得するタイミングと、一様照射画像を取得するタイミングとは、異なっていてもよく、例えば、無曝射画像を撮影装置１０の起動時ごとに取得し、一様照射画像を数ヶ月に１度取得するようにしてもよい。
【００３６】
撮影データ処理部１４が読み出した画像データは、次いで画像処理部１６に送られる。図３に示すように、画像処理部１６は、画像取得部４２と、画像補正部４４とを有して構成され、撮影データ処理部１４から取得したデータ処理後の画像データに対して、欠陥の補正等の所定の画像処理を行ない、モニタ表示やプリント表示などの出力用の画像データとして出力部１８に供給する部位である。また、画像補正部４４は、欠陥の検出および欠陥サイズの変更も行なう。
画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両方を組み合わせて構成される。画像処理部１６は、画像処理後の放射線画像を出力する。
【００３７】
画像取得部４２は、制御部２２からの指示に応じて、撮影データ処理部１４が処理した画像データを取得して、画像処理部１６の所定部位に供給するものである。
前述のように、撮影データ処理部１４は、被写体Ｈを撮影した放射線画像や、欠陥を検出するための欠陥検出用データをＦＰＤ３２から読み出すので、画像取得部４２は、これらの画像データを、撮影データ処理部１４から取得し、所定部位に供給する。
【００３８】
画像補正部４４は、制御部２２からの指示に応じて、画像取得部４２が取得した画像データ（放射線画像）に、所定の画像処理を施すものである。
画像補正部４４が行なう画像処理には、特に限定はなく、オフセット補正、ゲイン補正（シェーディング補正）、濃度補正、シャープネス処理、階調補正、モニタ表示用やプリント出力用のデータに画像データを変換するデータ変換など、各種の放射線画像撮影装置や画像処理装置で行なわれている画像処理（画像補正）が、全て利用可能である。また、これらの補正は、全て、公知の方法で行なえばよい。
図示例において、画像補正部４４は、ＦＰＤ３２の欠陥を補正する欠陥補正も行なうものであり、欠陥の位置を検出て欠陥マップを作成し、ＨＶ印加からの経過時間に応じて欠陥マップの欠陥のサイズを変更して、放射線画像データに対して、欠陥の補正を施すための、欠陥検出部４６と、欠陥サイズ変更部４８と、欠陥補正部５０とを有する。
【００３９】
前述のように、撮影装置１０では、装置に起動時にＦＤＰ３２のアモルファスセレンに高電圧（ＨＶ）を印加する必要がある。ＨＶ印加直後に放射線画像を撮影すると、高電圧の影響で欠陥画素の異常な信号が、その周囲の正常な画素にも影響を及ぼし、撮影した放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなり、ＦＰＤ３２が安定な状態で検出した欠陥の位置情報に応じて欠陥の補正を行なっても、補正が必要な画素全てを補正することはできず、撮影した放射線画像は、欠陥がある画像となる。ここで、ＦＰＤ３２のアモルファスセレンに印加する高電圧（ＨＶ）は、数ｋＶであり、例えば、１０ｋＶである。
欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加からの時間経過に応じて、欠陥検出部４６が検出した欠陥のサイズを変更するための部位である。
【００４０】
画像取得部４２は、欠陥検出部４６には、欠陥検出用データを、欠陥補正部５０には、被写体Ｈを撮影した放射線画像を、それぞれ、供給する。また、欠陥検出部４６は、欠陥の検出結果を欠陥サイズ変更部４８に供給し、欠陥サイズ変更部４８は、サイズを変更した欠陥の情報を欠陥補正部５０に供給する。
【００４１】
欠陥検出部４６は、画像取得部４２が、撮影データ処理部１４から取得した欠陥検出用データを用いて、放射線画像の欠陥の位置および大きさ（すなわち欠陥画素の位置）を検出する部位である。
図示例においては、一例として、複数枚取得した無曝射画像を平均した第１画像を作成する。同様に、複数枚取得した一様照射画像を平均した第２画像を作成する。第２画像から第１画像を減算して第３画像を作成し、第３画像に平滑化フィルタを掛け、平滑化フィルタを掛ける前の第３画像と、平滑化フィルタを掛けた後の第３画像との差分から第４画像を作成する。第４画像において、所定の閾値を超える画素を欠陥として検出し、検出した欠陥の情報から第１欠陥マップを作成する。
欠陥検出部４６は、作成した第１欠陥マップを欠陥サイズ変更部４８に供給する。
【００４２】
なお、第１画像および第２画像は、それぞれ複数枚の無曝射画像および一様照射画像を平均して求めたが、本発明はこれに限定はされず、１枚ずつの無曝射画像および一様照射画像を第１画像および第２画像としてもよい。
【００４３】
また、本発明において、欠陥の検出方法は、これに限定はされず、例えば、特許文献１や特許文献２に記載された方法など、公知の方法が全て利用可能である。
また、第１画像および第２画像を用いて第１欠陥マップを作成したが、本発明はこれに限定はされず、第１画像のみ、あるいは、第２画像のみを用いて第１欠陥マップを作成してもよい。
【００４４】
欠陥サイズ変更部４８は、欠陥検出部４６から供給された第１欠陥マップから、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、欠陥サイズを変更し、第２欠陥マップを作成する部位である。
欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズの変化量との関係を示すテーブル（ＨＶ−サイズ変化テーブル）をあらかじめ持っておき、このテーブルを用いて、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを変更し、第２欠陥マップを作成する。
欠陥サイズ変更部４８は、第２欠陥マップを欠陥補正部５０に供給する。
【００４５】
前述のように、撮影装置１０では、起動時にＦＰＤ３２にＨＶ印加を行なう必要がある。ＦＰＤ３２にＨＶ印加を行なうと、ＨＶ印加からの経過時間によって欠陥の状態が変化する。図２に示すように、ＨＶ印加直後に放射線画像を撮影すると、放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなる。この欠陥のサイズは、ＨＶ印加後の経時と共に小さくなり、ある時間ｔが経過した時点で安定し、一定の大きさとなる。
これに応じて、欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加から撮影までの経過時間が、ＦＰＤ３２が安定な状態になるまでの時間ｔよりも短い場合は、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを拡大して、第２欠陥マップを作成する。
また、欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加から撮影までの経過時間が、ＦＰＤ３２が安定な状態になるまでの時間ｔよりも長い場合は、ＨＶ印加からの経過時間にかかわらず、欠陥サイズを変更しない。すなわち、第１欠陥マップをそのまま第２欠陥マップとする。
【００４６】
なお、ＨＶ−サイズ変化テーブルは、実験やシミュレーション、その放射線画像撮影装置におけるＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す経験的なデータ、複数台の放射線画像撮影装置におけるＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す統計的なデータ、これらの複数の組み合わせ、等を用いて、ＨＶ印加からの経過時間と、欠陥サイズの変化量との関係を知見して、作成すればよい。
【００４７】
また、欠陥サイズ変更部４８は、好ましい態様として、さらに、第１欠陥マップを作成してからの経過時間に応じて、欠陥サイズを変更してもよい。
一例として、ＨＶ印加からの経過時間に応じて欠陥サイズを変更した後、あらかじめ持っている第１欠陥マップ作成からの経過時間と欠陥サイズの変化量の関係を示すテーブル（マップ−サイズ変化テーブル）に基づいて、第１欠陥マップ作成からの経過時間に応じて、さらに欠陥サイズを変更して、第２欠陥マップを作成してもよい。
【００４８】
一般的に、ＦＰＤ３２の欠陥は経時によって成長し大きくなる。したがって、第１欠陥マップ作成からの経過時間に応じて、欠陥サイズを変更（拡大）することにより、ＦＰＤ３２の欠陥が経時によって成長しても、欠陥サイズを正確に検出することができ、撮影した放射線画像の欠陥を正確に補正することができる。その結果、欠陥検出の頻度を低減でき、欠陥検出用データの取得回数を減らすことができる。
【００４９】
なお、マップ−サイズ変化テーブルは、実験やシミュレーション、その放射線画像撮影装置における第１欠陥マップ作成からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す経験的なデータ、複数台の放射線画像撮影装置における第１欠陥マップ作成からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す統計的なデータ、これらの複数の組み合わせ、等を用いて、第１欠陥マップ作成からの経過時間と、欠陥サイズの変化量との関係を知見して、作成すればよい。
【００５０】
欠陥補正部５０は、被写体Ｈを撮影し、ＦＰＤ３２で読み取られ、画像取得部４２から供給された放射線画像に対して、欠陥サイズ変更部４８から供給された第２欠陥マップに応じて、欠陥を補正する部位である。
欠陥の補正方法に特に限定はなく、供給された第２欠陥マップに基づいて、欠陥の近傍の正常画素のデータを欠陥画素の画像データとする方法や、欠陥の両隣や周辺の複数の画素の平均値を欠陥画素のデータとする方法など、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている画像欠陥補正方法が利用可能である。
欠陥補正部５０は、欠陥を補正した放射線画像を次工程、図示例では、出力部１８に供給する。
【００５１】
出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像を出力する部位である。出力部１８は、例えば、放射線画像を画面に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等を有して構成される。
【００５２】
次に、図１および図３を参照して、撮影装置１０における撮影の作用を説明する。
本発明の撮影装置１０の放射線画像の撮影は、公知の放射線画像撮影装置と同様である。すなわち、撮影指示部２０において、撮影が指示されると、放射線源２６が放射線を被写体Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線をＦＰＤ３２が検出して電気信号に変換し、変換した電気信号から放射線画像を生成する。生成された放射線画像を撮影データ処理部１４が読み出し、読み出した放射線画像に対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定のデータ処理を行ない、データ処理後の放射線画像を画像取得部４２が取得し、画像処理部１６に供給する。
画像処理部１６では、欠陥サイズ変更部４８から供給される第２欠陥マップに基づいて、放射線画像に対して、欠陥の補正を行ない、欠陥補正後の放射線画像を出力部１８に供給する。出力部１８は、取得した放射線画像のモニタ表示、プリンタからのプリント出力、記憶装置への保存等を行なう。
【００５３】
ここで、欠陥補正について図４のフローチャートを用いて説明する。
前述のように、撮影装置１０では、起動時、および、所定の時間間隔で、かつ、ＦＰＤ３２が安定した状態のときに、欠陥検出用データを複数枚、モード毎に取得する。欠陥検出部４６は、取得した欠陥検出用データから、ＦＰＤ３２の欠陥を検出し、モード毎に第１欠陥マップを作成し、記憶する。
また、撮影装置１０では、起動時にＦＰＤ３２にＨＶが印加され、ＦＰＤ３２にＨＶを印加した旨の情報が欠陥サイズ変更部４８に供給される。
【００５４】
被写体が撮影されると、撮影のモードに応じて、第１欠陥マップの一つが選択され、欠陥サイズ変更部４８に供給される。欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加からの経過時間、あるいはさらに、第１欠陥マップ作成からの経過時間に応じて、ＨＶ−サイズ変化テーブル、あるいはさらに、マップ−サイズ変化テーブルを参照して、第１欠陥マップの欠陥サイズを変更し、第２欠陥マップを作成して、欠陥補正部５０に供給する。
欠陥補正部５０は、第２欠陥マップを基に、撮影された放射線画像の欠陥を補正し、欠陥補正後の放射線画像を出力部１８に供給する。
【００５５】
前述のように、ＨＶ印加後の経過時間が短いと、欠陥画素がその周囲の正常な画素にも影響を及ぼし、撮影した放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなる。そのため、あらかじめ検出しておいた欠陥情報に基づいて欠陥を補正する方法などでは、補正が必要な箇所に正確に画像補正することができず、画像補正の精度が悪くなる。
【００５６】
これに対し、本発明によれば、このように、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、あらかじめ取得した欠陥のサイズを変更するので、補正が必要な箇所に正確に画像補正することができ、高品質な放射線画像の撮影が可能となる。
【００５７】
また、上記実施例では、欠陥マップを作成するための欠陥検出用データを、ＨＶを印加した後、ＦＰＤが安定する時間ｔが経過した後に取得したが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、ＦＰＤの安定に時間がかかる場合や、緊急の手術に対応するために急を要する場合には、ＦＰＤが安定する時間ｔが経過する前に、欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成する必要が生じる場合もある。
【００５８】
ＨＶを印加した後、時間ｔが経過する前、例えば、ＨＶ印加後、図２において時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、時間ｔ１が経過した以降も、時間ｔが経過するまで、ＦＰＤの欠陥は縮小する。
従って、時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、欠陥サイズ変更部は、ＨＶ印加から放射線画像を撮影するまでの経過時間が、この時間ｔ１よりも短い場合には、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを拡大するようにして、第２欠陥マップを作成する。
また、時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、欠陥サイズ変更部は、ＨＶ印加から放射線画像を撮影するまでの経過時間が、この時間ｔ１から時間ｔまでの間にある場合には、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを縮小するようにして、第２欠陥マップを作成する。
さらに、時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、欠陥サイズ変更部は、ＨＶ印加から放射線画像を撮影するまでの経過時間が、時間ｔを超える場合には、経過時間にかかわらず所定の大きさに、第１欠陥マップの欠陥サイズを縮小して、第２欠陥マップを作成する。
【００５９】
また、上記実施例では、蓄積時間に応じて、撮影のモード分けを行なっているが、本発明はこれに限定はされず、被写体撮影時の放射線の線量によってモード分けしてもよいし、蓄積時間と線量との組み合わせによってモード分けしてもよい。
【００６０】
以上、本発明の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 撮影装置（放射線画像撮影装置）
１２ 撮影部
１４ 撮影データ処理部
１６ 画像処理部
１８ 出力部
２０ 撮影指示部
２２ 制御部
２６ 放射線源
２８ 撮影台
３０ 放射線検出部
３２ ＦＰＤ（放射線検出器）
４２ 画像取得部
４４ 画像補正部
４６ 欠陥検出部
４８ 欠陥サイズ変更部
５０ 欠陥補正部
Ｈ 被写体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出して電気信号に変換し、変換した電気信号に基づいて放射線画像を生成する放射線画像撮影装置に関するものであり、特に、放射線検出器の欠陥補正機能を有する放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器としては、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。
【０００３】
放射線画像検出器にＦＰＤを用いる方法としては、例えば放射線の入射によってアモルファスセレンなどの光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集して電気信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。
【０００４】
このＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置において、放射線画像の画質低下の一因として、ＦＰＤの欠陥画素が挙げられる。
すなわち、ＦＰＤの画素（放射線検出素子）は、全てが常に入射した放射線の照射量に対して適正な強度（濃度）の信号を出力する場合ばかりではなく、種々の原因により、放射線の照射量に対して、適正な強度よりも低い値の信号や高い値の信号を出力する欠陥画素が存在する場合がある。
【０００５】
当然のことであるが、欠陥画素は、適正な放射線画像信号を得ることができない。従って、欠陥画素は、誤診等の重大な問題の原因となる可能性がある。
また、ＦＰＤの欠陥画素は、ＦＰＤの蓄積時間などに応じて、周りの正常画素にも影響を及ぼす。そのため、ＦＰＤの蓄積時間などに応じて、撮影された放射線画像に現れる欠陥の大きさが変化する場合がある。
【０００６】
このような、ＦＰＤの欠陥画素を補正するために、特許文献１では、放射線検出素子の出力信号に基づいて作成された第１の画像データから画像欠陥を検出すると共に、検出された画像欠陥の位置情報を示す欠陥情報を生成し記憶しておき、被写体を透過した放射線を放射線検出素子に照射して作成した第２の画像データで、記憶している欠陥情報に応じて、画像欠陥の画像データを補正している。
また、蓄積時間に起因する欠陥の大きさの変化に対応するため、特許文献２では、撮像素子の欠陥画素のアドレス情報に対応する画素を中心として範囲を設定し、撮像素子の蓄積時間が長くなるほど、アドレス情報に対応する画素を中心として範囲を広げて、設定した範囲の画素の出力の補正を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−７９１０９号公報
【特許文献２】特開２００７−１２９３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ＦＰＤ、特にアモルファスセレンを使って放射線を検出するＦＰＤを用いる放射線画像撮影装置では、装置の起動時にＦＰＤのアモルファスセレンに、放射線の入射により発生した電子と正孔を走行させるための電場を形成するために、数ｋＶの高電圧（ＨＶ）を印加する必要がある。ここで、ＦＰＤは、ＨＶ印加からの時間経過によって、欠陥の状態が変化する。
図２は、ＨＶ印加からの経過時間と、欠陥サイズとの関係を表すグラフである。図２に示すように、ＨＶ印加直後に放射線画像を撮影すると、高電圧の影響で欠陥画素の異常な信号が、その周囲の正常な画素にも影響を及ぼし、撮影した放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなる。この欠陥のサイズは、ＨＶ印加後の経時と共に小さくなり、ある時間ｔが経過した時点で、安定する。すなわち、時間ｔが経過した時点で、ＦＰＤが、その時点で有する欠陥の状態となる。
なお、ＦＰＤにおける欠陥のサイズとは、ｘ−ｙ方向に二次元的に配列された画素を有するＦＰＤにおける、ｘ方向および／またはｙ方向への欠陥画素の連続数である。すなわち、欠陥画素の連続数が多いほど、欠陥のサイズが大きい。
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、あらかじめ検出しておいた欠陥情報に基づいて欠陥を補正する方法では、ＨＶ印加直後の欠陥サイズの拡大に対応できず、ＨＶ印加直後に撮影した放射線画像に補正を行なっても補正不足になる。また、ＨＶ印加直後に欠陥を検出して欠陥情報として記憶して、ＨＶ印加直後に撮影した放射線画像を好適に補正できるようにした場合は、ＨＶ印加から十分な時間が経過してから撮影した放射線画像に対しては、補正の必要がない画素の範囲にまで補正を行なってしまうので、過剰な補正となり補正精度が悪くなる。
また、特許文献２のように、蓄積時間に応じて、欠陥サイズを変更する方法では、蓄積時間に起因する欠陥サイズの変化には対応できるが、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化には対応できず、特許文献１と同様に、ＨＶ印加直後に撮影した放射線画像に補正を行なっても、補正不足となったり、過剰な補正となったりして補正精度が悪くなる。
【００１０】
このように、ＨＶ印加直後に撮影を行なった場合は、欠陥を正確に補正できないので、緊急に放射線画像を撮影したい場合でも、装置を使用できなかったり、撮影しても高品質な放射線画像を提供することができないおそれがあり、診断に影響を及ぼす可能性がある。
【００１１】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化に対応して、画像補正が必要な箇所に正確に画像補正することができる放射線画像撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を、フラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置において、前記放射線検出器から取得した欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥画素を検出し、前記放射線検出器における欠陥の情報を示す欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、前記欠陥情報を用いて、前記放射線検出器が撮影した放射線画像の欠陥補正を行なう欠陥補正手段と、前記欠陥補正手段が欠陥補正を行なう際に、前記放射線検出器への高電圧印加からの経過時間に応じて、前記欠陥情報における欠陥の大きさを変更する欠陥サイズ変更手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影装置を提供するものである。
【００１３】
さらに、前記欠陥サイズ変更手段が、前記欠陥検出手段が前記欠陥情報を作成してからの経過時間に応じて、前記欠陥の大きさを変更することが好ましい。
【００１４】
また、前記欠陥検出手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から所定時間が経過した後に取得した前記欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出し、欠陥情報を生成することが好ましい。
【００１５】
また、前記欠陥サイズ変更手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から前記所定時間が経過した後は、前記欠陥の大きさを変更しないことが好ましい。
【００１６】
また、前記欠陥検出手段は、複数の前記欠陥検出用データを平均したデータを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出することが好ましい。
【００１７】
また、前記欠陥検出用データは、前記放射線検出器に放射線を一様に照射し、前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる一様照射画像であることが好ましい。
【００１８】
また、前記欠陥検出用データは、放射線を照射せずに前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる無曝射画像であることが好ましい。
【００１９】
また、前記欠陥検出手段は、撮影のモードごとに前記放射線検出器の前記欠陥を検出することが好ましい。
【００２０】
ここで、前記モードは、前記放射線検出器から読み取る電荷の蓄積時間に応じて、モード分けされていることが好ましい。
【００２１】
また、前記モードは、前記放射線源が照射する放射線の線量に応じて、モード分けされていることが好ましい。
【００２２】
また、前記放射線検出器は、アモルファスセレンのパネルを用いて放射線を検出するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化に対応して、画像補正が必要な箇所に正確に画像補正することができ誤診を引き起こす可能性のきわめて低い、高品質な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す一実施形態の図である。
【図２】ＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズとの関係を表すグラフである。
【図３】図１に示す放射線画像撮影装置の画像処理部の構成を表すブロック図である。
【図４】図１に示す放射線画像撮影装置による欠陥補正を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の放射線画像撮影装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態の放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す図である。図１に示す放射線画像撮影装置（以下、撮影装置ともいう）１０は、放射線を被写体（被検体）Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を後述する放射線検出部３０の放射線検出器３２で検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被写体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。撮影装置１０は撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、撮影指示部２０と、制御部２２とによって構成されている。
【００２７】
撮影指示部２０は、撮影メニューや、撮影条件などを設定し、被写体Ｈの撮影を指示する部位である。撮影指示部２０には、撮影メニューや、撮影条件を設定するための入力キーや、撮影の指示手段が設けられる。
図示例においては、撮影の指示手段として、２段押し型の撮影ボタンが用いられている。撮影ボタンは、１段目まで押下されると（半押しされると）撮影の準備状態となり、２段目まで押下されると（全押しされると）撮影が開始される。撮影指示部２０は、撮影ボタンが押下されていない状態、１段目まで押下された状態、および２段目まで押下された状態を表す撮影の指示信号や、撮影条件等の情報を制御部２２に出力する。
【００２８】
制御部２２は、撮影指示部２０から供給された撮影の指示信号等に応じて、撮影装置１０の各部位の動作を制御する部位である。
制御部２２は、例えば、設定された撮影メニュー、撮影条件で撮影が行なわれるように撮影部１２を制御する。
また、後に詳述するが、撮影装置１０は、放射線検出器３２の欠陥（欠陥画素）を検出して放射線検出器３２における欠陥の位置やサイズの情報を示す欠陥マップを作成し、この欠陥マップを用いて撮影した放射線画像の欠陥の補正を行なう。制御部２２は、欠陥の位置を検出するために、設定されたタイミングで、放射線検出器３２から、欠陥検出に用いる欠陥検出用データを読み出すように撮影データ処理部１４を制御する。具体的には、撮影装置１０においては、撮影装置１０の起動時、および、所定の時間間隔ごとの、放射線検出器３２が安定した状態のときに、欠陥の位置を検出するために、欠陥検出用データを取得する。このとき、後述する撮影のモードごとに欠陥検出用データを取得する。
ここで、放射線検出器が安定した状態とは、図２に示す、高電圧印加（ＨＶ印加）からの経過時間と欠陥サイズとの関係を表すグラフにおいて、ＨＶ印加に起因する欠陥サイズの変化が無くなった（あるいは時間あたりの変化量が所定値以下になった）時の状態である。また、本発明において、欠陥サイズとは、ｘ−ｙ方向に二次元的に配列された画素を有するＦＰＤにおける、ｘ方向および／またはｙ方向への欠陥画素の連続数であり、すなわち、欠陥の連続数が多いほど、欠陥のサイズが大きい。
また、制御部２２は、撮影装置１０の起動時に、放射線検出器３２にＨＶを印加したときに、放射線検出器３２にＨＶを印加した旨の情報を欠陥サイズ変更部４８に供給する。
さらに、制御部２２は、撮影された放射線画像（放射線画像データ）に、所定の画像処理を行なうように、画像処理部１６を制御する。
【００２９】
撮影部１２は、放射線源２６と、被写体Ｈを撮影時に所定の位置に臥位で載せるための撮影台２８と、被写体Ｈを透過した放射線を検出する放射線検出部３０とによって構成される。撮影部１２において、放射線源２６が放射線を照射し、撮影台２８上の被写体Ｈを透過した放射線を放射線検出部３０の放射線検出器３２で検出することで、被写体Ｈの撮影を行なう。撮影部１２は、被写体Ｈを撮影した放射線画像のデータ（アナログデータ）を出力する。
【００３０】
放射線源２６は、放射線画像撮影装置に利用される通常の放射線源である。
放射線検出器（Flat Panel Detector 以下、ＦＰＤとする）３２は、被写体Ｈを透過した放射線を検出して、電気信号（放射線画像データ）に変換して、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータを）出力する放射線（画像）の検出器であり、アモルファスセレンの光導電膜により、入射した放射線を電気信号に変換する。
【００３１】
撮影データ処理部１４は、制御部２２からの指示に応じて、ＦＰＤ３２から、画像データを読み出し、読み出した画像データに対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定のデータ処理を行なう部位である。撮影データ処理部１４は、データ処理後の画像データ（デジタルデータ）を出力する。
【００３２】
撮影データ処理部１４は、基本的に、蓄積時間に応じて、ＦＰＤ３２から画像データを読み出す。蓄積時間は、ＦＰＤ３２において、放射線が電荷に変換され、その電荷を蓄積している時間である。
撮影データ処理部１４は、たとえば、被写体Ｈの撮影時には、曝射後、所定の蓄積時間が経過した後に放射線画像（放射線画像データ）をＦＰＤ３２から読み出す。
【００３３】
ここで、撮影データ処理部１４は、撮影メニューに応じて、異なる蓄積時間で放射線画像をＦＰＤ３２から読み出す。そこで、撮影装置１０は、蓄積時間に応じて、撮影のモード分けを行なっている。これに対応して、撮影装置１０では、撮影のモードごとに欠陥検出用データを取得し、欠陥の検出を行ない、欠陥マップの作成を行なう。
【００３４】
すなわち、撮影データ処理部１４は、撮影装置１０の起動時、および、所定の時間間隔で、ＦＰＤ３２の状態が安定したときに、撮影のモードごとに、放射線画像の欠陥の位置を検出するための欠陥検出用データを複数枚取得する。具体的には、欠陥検出用データは、放射線を照射せずにＦＰＤ３２から読み取ったデータである無曝射画像と、放射線をＦＰＤ３２に一様に照射してＦＰＤ３２から読み取ったデータである一様照射画像（いわゆるベタ画像）とである。
【００３５】
なお、無曝射画像を取得するタイミングと、一様照射画像を取得するタイミングとは、異なっていてもよく、例えば、無曝射画像を撮影装置１０の起動時ごとに取得し、一様照射画像を数ヶ月に１度取得するようにしてもよい。
【００３６】
撮影データ処理部１４が読み出した画像データは、次いで画像処理部１６に送られる。図３に示すように、画像処理部１６は、画像取得部４２と、画像補正部４４とを有して構成され、撮影データ処理部１４から取得したデータ処理後の画像データに対して、欠陥の補正等の所定の画像処理を行ない、モニタ表示やプリント表示などの出力用の画像データとして出力部１８に供給する部位である。また、画像補正部４４は、欠陥の検出および欠陥サイズの変更も行なう。
画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両方を組み合わせて構成される。画像処理部１６は、画像処理後の放射線画像を出力する。
【００３７】
画像取得部４２は、制御部２２からの指示に応じて、撮影データ処理部１４が処理した画像データを取得して、画像処理部１６の所定部位に供給するものである。
前述のように、撮影データ処理部１４は、被写体Ｈを撮影した放射線画像や、欠陥を検出するための欠陥検出用データをＦＰＤ３２から読み出すので、画像取得部４２は、これらの画像データを、撮影データ処理部１４から取得し、所定部位に供給する。
【００３８】
画像補正部４４は、制御部２２からの指示に応じて、画像取得部４２が取得した画像データ（放射線画像）に、所定の画像処理を施すものである。
画像補正部４４が行なう画像処理には、特に限定はなく、オフセット補正、ゲイン補正（シェーディング補正）、濃度補正、シャープネス処理、階調補正、モニタ表示用やプリント出力用のデータに画像データを変換するデータ変換など、各種の放射線画像撮影装置や画像処理装置で行なわれている画像処理（画像補正）が、全て利用可能である。また、これらの補正は、全て、公知の方法で行なえばよい。
図示例において、画像補正部４４は、ＦＰＤ３２の欠陥を補正する欠陥補正も行なうものであり、欠陥の位置を検出て欠陥マップを作成し、ＨＶ印加からの経過時間に応じて欠陥マップの欠陥のサイズを変更して、放射線画像データに対して、欠陥の補正を施すための、欠陥検出部４６と、欠陥サイズ変更部４８と、欠陥補正部５０とを有する。
【００３９】
前述のように、撮影装置１０では、装置に起動時にＦＤＰ３２のアモルファスセレンに高電圧（ＨＶ）を印加する必要がある。ＨＶ印加直後に放射線画像を撮影すると、高電圧の影響で欠陥画素の異常な信号が、その周囲の正常な画素にも影響を及ぼし、撮影した放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなり、ＦＰＤ３２が安定な状態で検出した欠陥の位置情報に応じて欠陥の補正を行なっても、補正が必要な画素全てを補正することはできず、撮影した放射線画像は、欠陥がある画像となる。ここで、ＦＰＤ３２のアモルファスセレンに印加する高電圧（ＨＶ）は、数ｋＶであり、例えば、１０ｋＶである。
欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加からの時間経過に応じて、欠陥検出部４６が検出した欠陥のサイズを変更するための部位である。
【００４０】
画像取得部４２は、欠陥検出部４６には、欠陥検出用データを、欠陥補正部５０には、被写体Ｈを撮影した放射線画像を、それぞれ、供給する。また、欠陥検出部４６は、欠陥の検出結果を欠陥サイズ変更部４８に供給し、欠陥サイズ変更部４８は、サイズを変更した欠陥の情報を欠陥補正部５０に供給する。
【００４１】
欠陥検出部４６は、画像取得部４２が、撮影データ処理部１４から取得した欠陥検出用データを用いて、放射線画像の欠陥の位置および大きさ（すなわち欠陥画素の位置）を検出する部位である。
図示例においては、一例として、複数枚取得した無曝射画像を平均した第１画像を作成する。同様に、複数枚取得した一様照射画像を平均した第２画像を作成する。第２画像から第１画像を減算して第３画像を作成し、第３画像に平滑化フィルタを掛け、平滑化フィルタを掛ける前の第３画像と、平滑化フィルタを掛けた後の第３画像との差分から第４画像を作成する。第４画像において、所定の閾値を超える画素を欠陥として検出し、検出した欠陥の情報から第１欠陥マップを作成する。
欠陥検出部４６は、作成した第１欠陥マップを欠陥サイズ変更部４８に供給する。
【００４２】
なお、第１画像および第２画像は、それぞれ複数枚の無曝射画像および一様照射画像を平均して求めたが、本発明はこれに限定はされず、１枚ずつの無曝射画像および一様照射画像を第１画像および第２画像としてもよい。
【００４３】
また、本発明において、欠陥の検出方法は、これに限定はされず、例えば、特許文献１や特許文献２に記載された方法など、公知の方法が全て利用可能である。
また、第１画像および第２画像を用いて第１欠陥マップを作成したが、本発明はこれに限定はされず、第１画像のみ、あるいは、第２画像のみを用いて第１欠陥マップを作成してもよい。
【００４４】
欠陥サイズ変更部４８は、欠陥検出部４６から供給された第１欠陥マップから、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、欠陥サイズを変更し、第２欠陥マップを作成する部位である。
欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズの変化量との関係を示すテーブル（ＨＶ−サイズ変化テーブル）をあらかじめ持っておき、このテーブルを用いて、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを変更し、第２欠陥マップを作成する。
欠陥サイズ変更部４８は、第２欠陥マップを欠陥補正部５０に供給する。
【００４５】
前述のように、撮影装置１０では、起動時にＦＰＤ３２にＨＶ印加を行なう必要がある。ＦＰＤ３２にＨＶ印加を行なうと、ＨＶ印加からの経過時間によって欠陥の状態が変化する。図２に示すように、ＨＶ印加直後に放射線画像を撮影すると、放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなる。この欠陥のサイズは、ＨＶ印加後の経時と共に小さくなり、ある時間ｔが経過した時点で安定し、一定の大きさとなる。
これに応じて、欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加から撮影までの経過時間が、ＦＰＤ３２が安定な状態になるまでの時間ｔよりも短い場合は、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを拡大して、第２欠陥マップを作成する。
また、欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加から撮影までの経過時間が、ＦＰＤ３２が安定な状態になるまでの時間ｔよりも長い場合は、ＨＶ印加からの経過時間にかかわらず、欠陥サイズを変更しない。すなわち、第１欠陥マップをそのまま第２欠陥マップとする。
【００４６】
なお、ＨＶ−サイズ変化テーブルは、実験やシミュレーション、その放射線画像撮影装置におけるＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す経験的なデータ、複数台の放射線画像撮影装置におけるＨＶ印加からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す統計的なデータ、これらの複数の組み合わせ、等を用いて、ＨＶ印加からの経過時間と、欠陥サイズの変化量との関係を知見して、作成すればよい。
【００４７】
また、欠陥サイズ変更部４８は、好ましい態様として、さらに、第１欠陥マップを作成してからの経過時間に応じて、欠陥サイズを変更してもよい。
一例として、ＨＶ印加からの経過時間に応じて欠陥サイズを変更した後、あらかじめ持っている第１欠陥マップ作成からの経過時間と欠陥サイズの変化量の関係を示すテーブル（マップ−サイズ変化テーブル）に基づいて、第１欠陥マップ作成からの経過時間に応じて、さらに欠陥サイズを変更して、第２欠陥マップを作成してもよい。
【００４８】
一般的に、ＦＰＤ３２の欠陥は経時によって成長し大きくなる。したがって、第１欠陥マップ作成からの経過時間に応じて、欠陥サイズを変更（拡大）することにより、ＦＰＤ３２の欠陥が経時によって成長しても、欠陥サイズを正確に検出することができ、撮影した放射線画像の欠陥を正確に補正することができる。その結果、欠陥検出の頻度を低減でき、欠陥検出用データの取得回数を減らすことができる。
【００４９】
なお、マップ−サイズ変化テーブルは、実験やシミュレーション、その放射線画像撮影装置における第１欠陥マップ作成からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す経験的なデータ、複数台の放射線画像撮影装置における第１欠陥マップ作成からの経過時間と欠陥サイズとの関係を示す統計的なデータ、これらの複数の組み合わせ、等を用いて、第１欠陥マップ作成からの経過時間と、欠陥サイズの変化量との関係を知見して、作成すればよい。
【００５０】
欠陥補正部５０は、被写体Ｈを撮影し、ＦＰＤ３２で読み取られ、画像取得部４２から供給された放射線画像に対して、欠陥サイズ変更部４８から供給された第２欠陥マップに応じて、欠陥を補正する部位である。
欠陥の補正方法に特に限定はなく、供給された第２欠陥マップに基づいて、欠陥の近傍の正常画素のデータを欠陥画素の画像データとする方法や、欠陥の両隣や周辺の複数の画素の平均値を欠陥画素のデータとする方法など、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている画像欠陥補正方法が利用可能である。
欠陥補正部５０は、欠陥を補正した放射線画像を次工程、図示例では、出力部１８に供給する。
【００５１】
出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像を出力する部位である。出力部１８は、例えば、放射線画像を画面に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等を有して構成される。
【００５２】
次に、図１および図３を参照して、撮影装置１０における撮影の作用を説明する。
本発明の撮影装置１０の放射線画像の撮影は、公知の放射線画像撮影装置と同様である。すなわち、撮影指示部２０において、撮影が指示されると、放射線源２６が放射線を被写体Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線をＦＰＤ３２が検出して電気信号に変換し、変換した電気信号から放射線画像を生成する。生成された放射線画像を撮影データ処理部１４が読み出し、読み出した放射線画像に対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定のデータ処理を行ない、データ処理後の放射線画像を画像取得部４２が取得し、画像処理部１６に供給する。
画像処理部１６では、欠陥サイズ変更部４８から供給される第２欠陥マップに基づいて、放射線画像に対して、欠陥の補正を行ない、欠陥補正後の放射線画像を出力部１８に供給する。出力部１８は、取得した放射線画像のモニタ表示、プリンタからのプリント出力、記憶装置への保存等を行なう。
【００５３】
ここで、欠陥補正について図４のフローチャートを用いて説明する。
前述のように、撮影装置１０では、起動時、および、所定の時間間隔で、かつ、ＦＰＤ３２が安定した状態のときに、欠陥検出用データを複数枚、モード毎に取得する。欠陥検出部４６は、取得した欠陥検出用データから、ＦＰＤ３２の欠陥を検出し、モード毎に第１欠陥マップを作成し、記憶する。
また、撮影装置１０では、起動時にＦＰＤ３２にＨＶが印加され、ＦＰＤ３２にＨＶを印加した旨の情報が欠陥サイズ変更部４８に供給される。
【００５４】
被写体が撮影されると、撮影のモードに応じて、第１欠陥マップの一つが選択され、欠陥サイズ変更部４８に供給される。欠陥サイズ変更部４８は、ＨＶ印加からの経過時間、あるいはさらに、第１欠陥マップ作成からの経過時間に応じて、ＨＶ−サイズ変化テーブル、あるいはさらに、マップ−サイズ変化テーブルを参照して、第１欠陥マップの欠陥サイズを変更し、第２欠陥マップを作成して、欠陥補正部５０に供給する。
欠陥補正部５０は、第２欠陥マップを基に、撮影された放射線画像の欠陥を補正し、欠陥補正後の放射線画像を出力部１８に供給する。
【００５５】
前述のように、ＨＶ印加後の経過時間が短いと、欠陥画素がその周囲の正常な画素にも影響を及ぼし、撮影した放射線画像に現れる欠陥のサイズが大きくなる。そのため、あらかじめ検出しておいた欠陥情報に基づいて欠陥を補正する方法などでは、補正が必要な箇所に正確に画像補正することができず、画像補正の精度が悪くなる。
【００５６】
これに対し、本発明によれば、このように、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、あらかじめ取得した欠陥のサイズを変更するので、補正が必要な箇所に正確に画像補正することができ、高品質な放射線画像の撮影が可能となる。
【００５７】
また、上記実施例では、欠陥マップを作成するための欠陥検出用データを、ＨＶを印加した後、ＦＰＤが安定する時間ｔが経過した後に取得したが、本発明は、これに限定はされない。
例えば、ＦＰＤの安定に時間がかかる場合や、緊急の手術に対応するために急を要する場合には、ＦＰＤが安定する時間ｔが経過する前に、欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成する必要が生じる場合もある。
【００５８】
ＨＶを印加した後、時間ｔが経過する前、例えば、ＨＶ印加後、図２において時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、時間ｔ１が経過した以降も、時間ｔが経過するまで、ＦＰＤの欠陥は縮小する。
従って、時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、欠陥サイズ変更部は、ＨＶ印加から放射線画像を撮影するまでの経過時間が、この時間ｔ１よりも短い場合には、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを拡大するようにして、第２欠陥マップを作成する。
また、時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、欠陥サイズ変更部は、ＨＶ印加から放射線画像を撮影するまでの経過時間が、この時間ｔ１から時間ｔまでの間にある場合には、ＨＶ印加からの経過時間に応じて、第１欠陥マップの欠陥サイズを縮小するようにして、第２欠陥マップを作成する。
さらに、時間ｔ１で欠陥検出用データを取得して、第１欠陥マップを作成した場合には、欠陥サイズ変更部は、ＨＶ印加から放射線画像を撮影するまでの経過時間が、時間ｔを超える場合には、経過時間にかかわらず所定の大きさに、第１欠陥マップの欠陥サイズを縮小して、第２欠陥マップを作成する。
【００５９】
また、上記実施例では、蓄積時間に応じて、撮影のモード分けを行なっているが、本発明はこれに限定はされず、被写体撮影時の放射線の線量によってモード分けしてもよいし、蓄積時間と線量との組み合わせによってモード分けしてもよい。
【００６０】
以上、本発明の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【符号の説明】
【００６１】
１０ 撮影装置（放射線画像撮影装置）
１２ 撮影部
１４ 撮影データ処理部
１６ 画像処理部
１８ 出力部
２０ 撮影指示部
２２ 制御部
２６ 放射線源
２８ 撮影台
３０ 放射線検出部
３２ ＦＰＤ（放射線検出器）
４２ 画像取得部
４４ 画像補正部
４６ 欠陥検出部
４８ 欠陥サイズ変更部
５０ 欠陥補正部
Ｈ 被写体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を、フラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置において、
前記放射線検出器から取得した欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥画素を検出し、前記放射線検出器における欠陥の情報を示す欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、
前記欠陥情報を用いて、前記放射線検出器が撮影した放射線画像の欠陥補正を行なう欠陥補正手段と、
前記欠陥補正手段が欠陥補正を行なう際に、前記放射線検出器への高電圧印加からの経過時間に応じて、前記欠陥情報における欠陥の大きさを変更する欠陥サイズ変更手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
さらに、前記欠陥サイズ変更手段が、前記欠陥検出手段が前記欠陥情報を作成してからの経過時間に応じて、前記欠陥の大きさを変更する請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記欠陥検出手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から所定時間が経過した後に取得した前記欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出し、欠陥情報を生成する請求項１または２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記欠陥サイズ変更手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から前記所定時間が経過した後は、前記欠陥の大きさを変更しない請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記欠陥検出手段は、複数の前記欠陥検出用データを平均したデータを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出する請求項１〜４のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記欠陥検出用データは、前記放射線検出器に放射線を一様に照射し、前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる一様照射画像である請求項１〜５のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記欠陥検出用データは、放射線を照射せずに前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる無曝射画像である請求項１〜６のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記欠陥検出手段は、撮影のモードごとに前記放射線検出器の前記欠陥を検出する請求項１〜７のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記モードは、前記放射線検出器から読み取る電荷の蓄積時間に応じて、モード分けされている請求項８に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記モードは、前記放射線源が照射する放射線の線量に応じて、モード分けされている請求項８または９に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
前記放射線検出器は、アモルファスセレンのパネルを用いて放射線を検出するものである請求項１〜１０のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１】
放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線を、フラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置において、
前記放射線検出器から取得した欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥画素を検出し、前記放射線検出器における欠陥の情報を示す欠陥情報を生成する欠陥検出手段と、
前記欠陥情報を用いて、前記放射線検出器が撮影した放射線画像の欠陥補正を行なう欠陥補正手段と、
前記欠陥補正手段が欠陥補正を行なう際に、前記放射線検出器への高電圧印加からの経過時間に応じて、前記欠陥情報における欠陥の大きさを変更する欠陥サイズ変更手段とを有することを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
さらに、前記欠陥サイズ変更手段が、前記欠陥検出手段が前記欠陥情報を作成してからの経過時間に応じて、前記欠陥の大きさを変更する請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記欠陥検出手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から所定時間が経過した後に取得した前記欠陥検出用データを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出し、欠陥情報を生成する請求項１または２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記欠陥サイズ変更手段は、前記放射線検出器への高電圧印加から前記所定時間が経過した後は、前記欠陥の大きさを変更しない請求項３に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記欠陥検出手段は、複数の前記欠陥検出用データを平均したデータを用いて、前記放射線検出器の欠陥を検出する請求項１〜４のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記欠陥検出用データは、前記放射線検出器に放射線を一様に照射し、前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる一様照射画像である請求項１〜５のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記欠陥検出用データは、放射線を照射せずに前記放射線検出器から画像信号を読み取ることで得られる無曝射画像である請求項１〜６のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記欠陥検出手段は、撮影のモードごとに前記放射線検出器の前記欠陥を検出する請求項１〜７のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
前記モードは、前記放射線検出器から読み取る電荷の蓄積時間に応じて、モード分けされている請求項８に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記モードは、前記放射線源が照射する放射線の線量に応じて、モード分けされている請求項８または９に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
前記放射線検出器は、アモルファスセレンのパネルを用いて放射線を検出するものである請求項１〜１０のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２３３５８９（Ｐ２０１０−２３３５８９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８１７５６（Ｐ２００９−８１７５６）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【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２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【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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