Ｘ線撮影装置
【課題】任意の電荷蓄積期間、温度条件でのＸ線撮影に対応し、またハードウェアのの構成の制限を受けることなく、Ｘ線センサの各画素ごとに最適な暗電流補正を行うことができるＸ線撮影装置を得る。
【解決手段】少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素とを備えるＸ線センサと、あらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力を保持する第１記憶部と、あらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素から出力を保持する第２記憶部と、前記Ｘ線センサからの電荷出力を元にＸ線画像データを形成する信号処理演算部とを備えたものである。
【解決手段】少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素とを備えるＸ線センサと、あらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力を保持する第１記憶部と、あらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素から出力を保持する第２記憶部と、前記Ｘ線センサからの電荷出力を元にＸ線画像データを形成する信号処理演算部とを備えたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を検出するセンサを備え、そのセンサとＸ線発生器との間に被写体を配置し、被写体のＸ線像を得るＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィルムに変わり、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの半導体センサの上にＸ線を光に変換する蛍光体を備えたＸ線センサを用いた方式（以下デジタル方式）のＸ線撮影装置が広まりつつある。このデジタル方式では、Ｘ線センサから画像信号を取り出し、データ処理装置によりデジタルデータに変換し、また表示画像を生成し、ＣＲＴや液晶などのディスプレイにＸ線画像を表示する。
【０００３】
上述したデジタル方式は、従来のフィルム方式と比較して、
１）リアルタイム観察が可能、
２）現像装置や廃液処理が不要、
３）受光感度が高くＸ線照射量が低減、
４）拡大・階調補正などの画像処理が容易、
５）撮像画像の経年変化がなく、治療前後の比較も容易、
６）保存場所を取らない
など多くのメリットがある。
【０００４】
デジタル方式では、Ｘ線センサから出力された各画素に対応するＸ線画像信号を、出力された順番に取得し、Ｘ線センサの幅と高さに合わせて整列させて表示画像を作成し、ディスプレイに表示している。
【０００５】
半導体センサは複数の画素からなっており、各画素はそれぞれ固有の光−電荷変換感度を有している。各画素は対面する蛍光体の発する光を電荷に変換し、画像信号として出力している。よって蛍光体が半導体センサ全画素に対して、同一の量の光を発したとしても、各画素の光−電荷変換感度のばらつきにより、各画素から画像出力信号として出力される電荷の量は同一とならない。
【０００６】
また蛍光体も製造過程などに起因して、全画面において、Ｘ線−光変換感度が同一とならない。蛍光体全画面全体に均一のＸ線が照射されたとしても蛍光体各部分が発する光は同一の量とならずに、ばらつきを有することになる。
【０００７】
この結果Ｘ線センサは蛍光体全画面全体に均一のＸ線が照射されたとしても、Ｘ線センサの出力である画像出力は全画素同一の値とはならず、Ｘ線の照射分布を適切に表現できない。
【０００８】
Ｘ線画像は通常、明るさがより暗い部分がＸ線センサへのＸ線の照射量が多く、より明るい部分がＸ線センサへのＸ線の照射が少ないように表現されている。Ｘ線画像診断ではＸ線画像の各部分の明るさから被写体の状態を読み取り、評価する。例えばほぼ均一の組織構成であるべき部位に対して、Ｘ線画像のその部位に対応する部分の明るさを観察し、同程度の明るさの領域の中に一部分若干暗い部分があったとすると、その若干暗い部分は他の部分よりＸ線透過量が多い組織構成に変化してしまっていると判断できる。
【０００９】
しかし前記感度ばらつきによりＸ線画像がＸ線の照射分布を適切に表現できないとなると、均一の組織構成である部位に対するＸ線画像は明るさが均一とならず、Ｘ線画像の明るさにより、被写体の組織構成の評価が行えない。
【００１０】
そのためデジタル方式では感度補正処理を採用している。感度補正処理により、Ｘ線センサ各画素の画像出力を補正し、Ｘ線センサに均一なＸ線が照射されたときのＸ線画像出力の明るさが均一になる。
【００１１】
通常感度補正処理は各画素に対する感度補正用の係数を、撮影ごとに得られた画像出力信号に乗じることで行われる。
【００１２】
一般的な感度補正係数の作成方法について説明する。
【００１３】
Ｘ線センサに均一なＸ線を照射し、画像出力信号を得る。各画素の値をｖｉとする。また全画素の値から基準値ｖｓを求める。基準値としては平均値、中間値、最大値、最小値などが用いられる。そして求めた基準値ｖｓを用いて、各画素についての感度補正用係数ｋｉを以下の式により求められる。
【００１４】
ｋｉ ＝ ｖｓ ／ ｖｉ
感度補正用係数ｋｉは基準値ｖｓの値を１としたときの各画素の出力値の大きさの相対値の逆数となる。
【００１５】
Ｘ線撮影を行ったときに得られる画像出力信号Ｖｏｉについて、前記感度補正用係数ｋｉを用いて以下の計算を行うことにより感度補正後の各画素の値Ｖｃｉを得ることができる。
【００１６】
Ｖｃｉ ＝ ｋｉ ｘ Ｖｏｉ
Ｘ線センサの各画素の画像出力信号はＸ線照射により発生する電荷による成分と、Ｘ線の照射に関わらず発生する電荷による成分とに分けられる。
【００１７】
Ｘ線の照射に関わらず発生する電荷を一般に暗電流という。
【００１８】
前記感度補正係数で適切な感度補正を行うためには、Ｘ線画像出力信号は前記暗電流を適切に除去したものでなくてはならない。
【００１９】
前述した感度補正係数の求め方において基準値ｖｓを各画素の値ｖｉで割った値を係数としているということは基準値と各画素の値は常に一定の比を保つということを前提にしている。これはつまり画像出力信号がＸ線照射量に比例することを想定しているからである。
【００２０】
しかしＸ線照射量に関わらず発生する電荷成分が画像出力信号中に含まれると、Ｘ線照射がなくとも０でない電荷出力信号が得られることになり、その結果画像出力信号とＸ線照射量は比例しなくなり、前記基準値と各画素の値は常に一定の比を保つという前提を満たすことができない。
【００２１】
そのため感度補正を適切に行うためには、その前段階で適切な暗電流除去処理を行う必要がある。
【００２２】
従来のＣＣＤなどを用いたデジタル方式の撮影装置の中には、あらかじめ複数の既知電荷蓄積期間の暗電流データを保持しておき、前記既知電荷蓄積期間と異なる電荷蓄積期間で撮影された画像データに応じた暗電流補正データを、あらかじめ保持している複数の暗電流データに基づいて算出し、その暗電流補正データに基づいて前記既知電荷蓄積期間と異なる電荷撮影期間における画像データに暗電流補正を施しているものがある（例えば下記の特許文献１参照）。
【００２３】
図８は、上述した従来の撮影装置の実施形態の構成を示す図である。
【００２４】
図８に示される構成の撮影装置において、まず暗電流記憶手段１２２は撮影に先立ちあらかじめＣＣＤ１１０への光の入射を遮った状態においてＣＣＤ１１０を複数の既知の電荷蓄積期間でそれぞれ撮影した際にＣＣＤ１１０から出力される既知電荷蓄積期間毎の暗電流データを記憶している。
【００２５】
また図８に示される構成の撮影装置において撮影および暗電流補正は以下の手順で行われる。
【００２６】
ＣＣＤ１１０は受光面に結像された像を光電変換して蓄積し、またＣＣＤ１１０からＡ／Ｄ変換器１１８に蓄積信号を転送させ、Ａ／Ｄ変換器１１８においてデジタル化し、その画像データを画像データバッファ１２０に一時的に記憶させる。
【００２７】
次に制御手段１２８は外部のパーソナルコンピュータと接続し、パーソナルコンピュータから出力された露光開始信号から露光終了信号までの差を計算して撮像時間とし、補正データ算出手段１２４に出力する。前記撮像時間が画像データバッファ１２０に記憶された画像データの電荷蓄積期間となる。補正データ算出手段１２４は、例えば、制御手段１２８から受け取った撮像時間が前記既知の電荷蓄積期間である場合には、その既知の電荷蓄積期間に応じた暗電流データを暗電流データ記憶手段１２２から読み出し、その値を暗電流補正データとして補正手段１２６に出力する。また、制御手段１２８から受け取った撮像時間が上記既知の電荷蓄積期間と異なる場合には、上記撮像時間よりも長くかつ上記撮像時間に最も近い第１の既知電荷蓄積期間と、上記撮像時間よりも短くかつ上記撮像時間に最も近い第２の既知電荷蓄積期間とに応じた暗電流データをそれぞれ暗電流データ記憶手段１２２から読み出す。そして下式により比例配分された暗電流データを算出し、これを暗電流補正データとして補正手段１２６に出力する。
【００２８】
Ｉ ＝ ｛ （ Ｉ１−Ｉ２ ）／（ Ｔ１−Ｔ２ ） ｝ｘ Ｔ ＋ Ｉ２
ただし、
Ｉ ： 暗電流補正データ
Ｔ ： 撮像時間
Ｔ１： 第１の既知電荷蓄積期間
Ｔ２： 第２の既知電荷蓄積期間
Ｉ１： 第１の既知電荷蓄積期間に応じた暗電流データ
Ｉ２： 第２の既知電荷蓄積期間に応じた暗電流データ
補正手段１２６は、画像データバッファ１２０に一時記憶された画像データを読み出し、その画像データから補正データ算出手段１２４から出力された暗電流補正データを差し引いて、暗電流補正済み画像データを算出し、これを外部のパーソナルコンピュータに出力する。
【００２９】
また上述する従来の撮影装置ではＣＣＤ１１０の複数の温度条件毎に複数の既知電荷蓄積期間に応じた暗電流データを記憶し、暗電流補正データを、
撮影が行われた際のＣＣＤ１１０の温度条件および複数の温度条件に応じた複数の既知温度蓄積期間の暗電流データに基づいて算出することで、
ＣＣＤ１１０の温度条件が異なる場合においても適切な暗電流補正を施すことができるよう対応している。
【００３０】
また従来のＣＣＤを用いたデジタル方式の撮影装置の中には、ＣＣＤにあらかじめ備えられている光学黒と呼ばれる画素の値を用いて、光学黒の画素の値を、受光による電荷を発生し、画像を構成する出力を行う撮影有効画素の値から差し引くことで暗電流補正を施しているものがある。
【００３１】
図９は従来のＣＣＤの一般的な構造を示す図である。
【００３２】
露光による画像は有効画素２０３により発生する電荷出力により構成される。光学黒画素２０１は上部に遮光物を備え、光による電荷の発生が行われないように処置されている。また分断画素２０２は有効画素２０３と光学黒画素２０１との間に配置され、有効画素２０３と光学黒画素２０１とを確実に分けるために設けられている。
【００３３】
光学黒画素２０１、分断画素２０２、及び有効画素２０３を含む縦方向の画素の列は垂直ＣＣＤと呼ばれ、図中縦方向で上部から下部に向かって各画素内の電荷を転送する。また水平ＣＣＤ２０４では垂直ＣＣＤの最下方の画素から電荷を受け取ったのち、その電荷を水平ＣＣＤに沿って順に横方向に転送し、ＣＣＤ外部に出力する。
【００３４】
図１０は従来のＣＣＤから出力信号において光学黒画素２０１の値を用いて暗電流補正処理を行う方法を説明するものである。（ａ）は水平ＣＣＤ２０４内の電荷が光学黒画素２０１、分断画素２０２、有効画素２０３のいずれかから受け取ったものなのかを模式的に示すものであり、また（ｂ）は各画素内の電荷量を模式的に表すものである。
【００３５】
光学黒画素２０１による電荷は暗電流による電荷であり、有効画素２０３による電荷は露光による電荷と暗電流による電荷の合わさったものである。
【００３６】
水平ＣＣＤ内の電荷は水平ＣＣＤに沿って横方向左向きに順次転送され、ＣＣＤ外部に出力されるものとする。
【００３７】
ＣＣＤから順次出力される電荷はＡ／Ｄ変換によってデジタル化されるが、このＡ／Ｄ変換する際に暗電流補正処理が行われる。
【００３８】
まず水平ＣＣＤの先頭部分にある光学黒画素２０１の電荷からＡ／Ｄ変換回路に入力される。このとき先頭部の複数の光学画素２０１の電荷をサンプリングし、サンプリングされた複数の電荷から基準値を求める。基準値としては最大値、最小値、平均値、中間値などが用いられる。次に順次有効画素２０３の電荷がＡ／Ｄ変換回路に入力されるが、その際先に求めた基準値を各有効画素２０３の電荷による値から差し引く。これによって各有効画素２０３の出力から暗電流による成分が差し引かれ、暗電流補正した値が出力される。この暗電流補正した値をＡ／Ｄ変換し、デジタル信号を得る。
【特許文献１】特開２００３−２９８９５２号公報（第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
しかしながら、上述した一つ目の従来の撮影装置(図８参照)における暗電流補正方法では、既知電荷蓄積期間、温度条件での暗電流データを記憶するための暗電流データ記憶手段１２２が必要であり、多種の既知電荷蓄積期間、温度条件での暗電流データを記憶させたり、また多画素のＣＣＤによる暗電流データを記憶させたりする必要がある場合には、膨大な記憶量の暗電流データ記憶手段が必要となる課題を有していた。もしくは準備されている暗電流データ記憶手段の容量に制限された数の暗電流データしかあらかじめ記憶することができないという課題を有していた。
【００４０】
またあらかじめ暗電流データ記憶手段に記憶されている暗電流データの対応する既知電荷蓄積期間、温度条件の範囲内での撮影にしか対応できず、任意の電荷蓄積期間、温度条件で撮影が行えないという課題も有していた。
【００４１】
また上述した二つ目の従来の撮影装置（図９参照）における暗電流補正方法では、各有効画素において、光学黒の画素により発生した暗電流の量により暗電流補正を行っており、各有効画素ごとに補正すべき暗電流量を求めて暗電流補正を行っているわけではない。またＣＣＤ中の各画素において単位時間、温度あたりの暗電流発生量にばらつきがあり、同一電荷蓄積期間で得られる光学黒の画素において発生する暗電流量（個々の画素の毎の値でなく、平均値）と、各有効画素において発生する個々の暗電流量とは必ずしも一致しない。よって各有効画素において最適な暗電流補正が行えないという課題を有していた。
【００４２】
本発明は、任意の電荷蓄積期間、温度条件での撮影に対応し、またハードウェアの構成に制限を受けることなく、各有効画素ごとに最適な暗電流補正を行うことができるＸ線撮影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】
【００４３】
本発明に係るＸ線撮影装置は、上記課題を解決するために、
少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、
Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素とを備えるＸ線センサと、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からのそれぞれの出力を保持する第１記憶部と、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間における前記第２の画素からのそれぞれの出力を保持する第２記憶部と、
前記Ｘ線センサからの電荷出力を元にＸ線画像データを形成する信号処理演算部とを備えたものであって、
また前記信号処理演算部は、前記第２記憶部にあらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力の比を算出する暗電流比算出部と、
前記暗電流比を、前記第１記憶部にあらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素からの出力に乗算した値を、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記各第１の画素からの出力に含まれる暗電流出力分として算出する暗電流算出部とを備えたものである。
【００４４】
この構成により各第１の画素で補正すべき最適な暗電流量を求めることができる。
【００４５】
また、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素からの出力から暗電流算出部で算出した暗電流出力分を差し引く暗電流除去部をさらに備える。
【００４６】
これにより各有効画素で最適な暗電流量を補正することができる。
【発明の効果】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する第２の画素とを備えるＸ線センサを用い、
またあらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力ならびに前記第２の画素からの出力を記憶しておき、
暗電流比算出部により、あらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力の比を算出し、
暗電流算出部により、あらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素からの出力に、前記暗電流比算出部により求めた比を乗算し、Ｘ線照射されない状態での前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前期第１の画素から出力される暗電流量に相当する暗電流出力分を算出することで、各第１の画素ごとに補正すべき暗電流の量を求めることができる。
【００４８】
また少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素からの出力から暗電流算出部で算出した各第１の画素の暗電流出力分を差し引くことで、各第１の画素において最適な暗電流補正を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。
【００５０】
図１に示すＸ線撮影装置は、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素２と、Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素３とを備えるＸ線センサ１と、あらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素２からの出力を保持する第１記憶部８と、あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間における第２の画素３からの出力を保持する第２記憶部９と、前記Ｘ線センサ１からの電荷出力を元に画像データを形成する信号処理演算部４とを備えている。
【００５１】
また前記信号処理演算部４は、前記第２記憶部９にあらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素３からの出力（ａ）に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素３からの出力（ａ’）の比を算出する暗電流比算出部６と、前記暗電流比を、前記第１記憶部８にあらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素２からの出力(ｂ)に乗算した値を、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記各第１の画素２からの出力に含まれる暗電流出力分として算出する暗電流算出部５と、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素２からの出力（ｂ’）から前記暗電流算出部５で算出した暗電流出力分を差し引く暗電流除去部８とを備えている。
【００５２】
図２は、本発明の実施の形態を含むシステムの構成を示すブロック図である。図中点線で囲む範囲が本発明の実施の形態に係る部分である。
【００５３】
システムは本発明の実施の形態に加え、被写体１１をＸ線センサ１との間に配し、Ｘ線センサ１に対向した位置に配置されるＸ線発生装置１３と、Ｘ線センサ１の駆動を制御し、Ｘ線センサ１に対して、内部に電荷を蓄積させる動作と内部に蓄積された電荷を出力させる動作を任意に制御するセンサ制御部１２と、信号処理演算部４からの出力を受け、明るさ調整などの画像処理を行う画像処理部１４と画像処理部１４からの出力を表示する画像表示部１５とを備える。
【００５４】
以上のように構成されたＸ線撮影装置を含むシステムについてその動作を説明する。
【００５５】
まずＸ線センサ１が被写体１１を撮影すべく配置される。
【００５６】
Ｘ線の照射が開始されると同時に、センサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を停止し、Ｘ線照射により発生する電荷がＸ線センサ１内の画素に継続して蓄積されるように制御する。
【００５７】
次にＸ線発生装置１３からＸ線が照射され、被写体１１によるＸ線像に対応する電荷信号がＸ線センサ１内の第１の画素２に生成される。また同時にＸ線の照射によらずに照射中に発生する電荷がＸ線センサ１内の第１の画素２かつ第２の画素３に生成される。
【００５８】
Ｘ線の照射が終了すると同時に、センサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を開始し、Ｘ線センサ１内の第１の画素２に生成された電荷信号Ｖ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊは第１の画素２内の各画素と電荷信号を対応付けるための添え字）を信号処理演算部４の暗電流除去部８に出力し、またＸ線センサ１内の第２の画素３に生成された電荷信号を図１に示すように信号処理演算部４内の暗電流比算出部６に出力する。
【００５９】
上記Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を停止してから、その後Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を開始するまでのＸ線センサ１内で電荷が蓄積される期間を撮影電荷蓄積期間と呼ぶ。
【００６０】
なお上記の例ではセンサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を停止するタイミングを、Ｘ線の照射が開始されると同時としているが、Ｘ線照射が開始される前の任意の時でもよい。
【００６１】
なお上記の例ではセンサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を開始するタイミングを、Ｘ線の照射が終了すると同時としているが、Ｘ線照射が終了した後の任意の時でもよい。
【００６２】
第１記憶部８はあらかじめＸ線センサ1内の第１の画素２においてＸ線を照射せず、複数の長さの異なる所定の時間の間、電荷を蓄積させたときのそれぞれの出力を記憶しておく。
【００６３】
ここで各所定の時間電荷を蓄積させるのは、同一の温度条件で行うものとする。
【００６４】
またここにおいて複数の所定の時間を既知電荷蓄積期間ｔ（ｎ）（ｎは複数ある既知電荷蓄積期間を区別するための添え字）と呼ぶ。また前記第１記憶部８に記憶する出力をＶｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）（ｎは対応する既知電荷蓄積期間ｔ（ｎ）と同一の添え字。ｉ，ｊは第１の画素２内の各画素と出力を対応付けるための添え字）と表現する。
【００６５】
第２記憶部９はあらかじめＸ線センサ１内の第２の画素３において前記複数の長さの異なる既知電荷蓄積期間の間、電荷を蓄積させたときのそれぞれの出力を記憶しておく。
【００６６】
ここで各既知電荷蓄積期間の間、電荷を蓄積させるのは同一の温度条件で行うものとし、かつ前記第１記憶部８にあらかじめ記憶しているＸ線センサ１内の第１の画素２の出力を得たときとも同一の温度条件で行うものとする。
【００６７】
第１記憶部８ならびに第２記憶部９それぞれに記憶する出力の作成方法について説明する。
【００６８】
３つの長さの異なる電荷蓄積期間ｔ（０）、ｔ（１）、ｔ（２）（ｔ（０）≠ｔ（１）、ｔ（１）≠ｔ（２）、ｔ（２）≠ｔ（０））を設定する。
【００６９】
温度を一定に保った状態で、かつＸ線が照射されない状態において、センサ制御部１２により、Ｘ線センサ１を内部に電荷を蓄積させる状態にする。Ｘ線センサ１が内部に電荷を蓄積する状態になってから期間ｔ０経過後、センサ制御部１２により、Ｘ線センサ１の状態を内部に蓄積された電荷を出力する状態にする。得られた出力のうち、Ｘ線センサ１内の第１の画素２からの出力を第１記憶部８に記憶させ、また第２の画素３からの出力を第２記憶部９に記憶させる。
【００７０】
同一の温度状態で期間ｔ１、ｔ２についても同様の処理を繰り返し行い、Ｘ線センサ１内の第１の画素２からの出力を第１記憶部８に記憶させ、第２の画素３からの出力を第２記憶部９に記憶させる。
【００７１】
これにより第１記憶部８、第２記憶部９それぞれにＸ線照射されない状態でのＸ線センサ１内の第１の画素２、第２の画素３の異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間における出力が記憶される。
【００７２】
なお上記の例では、各電荷蓄積期間ｔ（ｎ）において、１回ずつ電荷蓄積を行い、その出力をそのまま第１記憶部８ならびに第２記憶部９に記憶させているが、望ましくは同一電荷蓄積期間において、複数回電荷蓄積を行い、それにより得られる複数個の出力から、各画素ごとに中間値、平均値、最大値、最小値などの基準値を求め、各画素ごとに求められた基準値により構成される全画素分のデータを第１記憶部８ならびに第２記憶部９に記憶させたほうがよい。
【００７３】
複数回の出力から一つのデータを求めることにより、ある出力に何らかのノイズがのり、値が適切でなくなってしまったときの弊害を除去することができるためである。
【００７４】
一方、暗電流比算出部６は、まず第２記憶部９にあらかじめ記憶している複数の第２の画素の出力から電荷蓄積期間と出力値との関係を求める。
【００７５】
図３に複数の第２の画素の出力から電荷蓄積期間と出力値との関係を求める手順を示す。
【００７６】
まずあらかじめ記憶している各第２の画素の出力ごとに、全画素の出力値から基準値として中間値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）（ｎは導出元の第２の画素３の出力に対応する既知電荷蓄積期間ｔ（ｎ）のｎと同じ添え字。ｎ＝０、１、２。）を求める（ＳＴＥＰ５１）。
【００７７】
次に求めた複数の基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）と、各基準値の導出元である第２の画素３からの出力値に対応する既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）との関係を、横軸に電荷蓄積期間、縦軸に基準値の値とするＸ−Ｙ平面にプロットする。図４にプロットした状態を示す（ＳＴＥＰ５２）。
【００７８】
次にプロットした点を通る直線を表現する一次式を求めます。一次式は既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）と基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）の値から最小二乗法で求めることができます。同一の温度状態では暗電流の発生は電荷蓄積期間に比例するので、プロットした点は直線にのり、一次式で表現することができます（ＳＴＥＰ５３）。
【００７９】
ここで求めた一次式が電荷蓄積期間と基準値との関係を示します。
【００８０】
求めた一次式のＹ切片をＢｓとします。
【００８１】
次にＸ線撮影によるＸ線センサ１内の各（ｉ，ｊ）の第２の画素３の全画素の出力から基準値として中間値ｖｄｃ＿ｍｅｄを求める。
【００８２】
その後次式により比Ｃｄｃを求める。
【００８３】
Ｃｄｃ ＝ （ｖｄｃ＿ｍｅｄ − Ｂｓ）／（ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０） − Ｂｓ）
先に求めたＢｓはＡ／Ｄ変換回路によるＸ線センサ１内の第２の画素３からの出力に対するオフセットに相当するものである。第２の画素３内に蓄積された電荷が存在せず、第２の画素３からの出力の値が０であるときでも、Ａ／Ｄ変換(第１の画素２と暗電流除去部７間、あるいは第２の画素３と暗電流比算出部６間で実施)後の値としては０より大きい一定の値となるようにＡ／Ｄ変換回路を設定することがある。この一定の値がオフセットである。このオフセットは電荷蓄積期間、温度条件によらず一定と考えることができる。
【００８４】
よって値ｖｄｃ＿ｍｅｄから値Ｂｓを差し引いたもの、また値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０）から値Ｂｓを差し引いたものはそれぞれにおける暗電流量と考えることができ、Ｃｄｃはそれぞれによる暗電流量の比を示す。
【００８５】
その後求めたＣｄｃを暗電流算出部５に出力する。
【００８６】
なお上記式でｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０）を用いている部分は他のｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（１）もしくはｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（２）でもよい。
【００８７】
なお前記基準値は平均値、最大値、最小値などでもよい。
【００８８】
次に暗電流算出部５において第１記憶部８にあらかじめ記憶している複数の第１の画素２の出力Ｖｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）から各画素Ｐ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊは各画素を特定する添え字）ごとに電荷蓄積期間と出力値との関係を求める。
【００８９】
図５に複数の第１の画素２の出力から電荷蓄積期間と各画素の出力値との関係を求める手順を示す。
【００９０】
まず第１の画素２内の添え字Ｉ，Ｊで特定される画素Ｐ（Ｉ，Ｊ）の複数の第１の画素２における出力値Ｖｄｃｓ（ｎ，Ｉ，Ｊ）と、各出力値が対応する既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）との関係を、横軸に電荷蓄積期間、縦軸に画素の出力値とするＸ−Ｙ平面にプロットする。図６にプロットした状態を示す（ＳＴＥＰ６１）。
【００９１】
次にプロットした点を通る直線を表現する一次式を求めます。一次式は既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）と出力値Ｖｄｃｓ（ｎ，Ｉ，Ｊ）の値から最小二乗法で求めることができます。同一の温度状態では暗電流の発生は電荷蓄積期間に比例するので、プロットした点は直線にのり、一次式で表現することができます（ＳＴＥＰ６２）。
【００９２】
求められた一次式が電荷蓄積期間と第１の画素２内の画素Ｐ（Ｉ，Ｊ）の出力との関係を示します。
【００９３】
求めた一次式のＹ切片をＢ’ｓ（Ｉ，Ｊ）（Ｉ，Ｊは対応する画素Ｐと同一の添え字）とします。
【００９４】
ここで求めたＢ’ｓ（Ｉ，Ｊ）は前記Ｂｓと同様Ａ／Ｄ変換回路によるＸ線センサ１内の第１の画素２からの出力に対するオフセットに相当するものである。前記Ｂｓと同様電荷蓄積期間、温度条件によらず一定と考えることができる。
【００９５】
次にここで求めたＢ’ｓ（Ｉ，Ｊ）と先に求めたＣｄｃとあらかじめ記憶していた値Ｖｄｃｓ（０，Ｉ，Ｊ）を用いて、次式（１）により値Ｖｄｃ（Ｉ，Ｊ）（Ｉ，Ｊは対応する画素Ｐと同一の添え字）を求める。
【００９６】
Ｖｄｃ（Ｉ，Ｊ） ＝ Ｃｄｃ ｘ （Ｖｄｃｓ（０，Ｉ，Ｊ）−Ｂ’ｓ（Ｉ，Ｊ））＋ Ｂ’ｓ（Ｉ，Ｊ） ――――― （１）
同様に他の画素Ｐ（ｉ，ｊ）についてもＢ‘ｓ（ｉ，ｊ）を求め、さらにＶｄｃ（ｉ，ｊ）を求める。
【００９７】
その後求めた全てのＶｄｃ（ｉ，ｊ）を暗電流除去部７に出力する。
【００９８】
なお上記式でＶｄｃｓ（０，Ｉ，Ｊ）を用いている部分は他のＶｄｃｓ（１，Ｉ，Ｊ）もしくはＶｄｃｓ（２，Ｉ，Ｊ）でもよい。しかし先にＣｄｃを求める際に使用している基準値ｖｄｓ＿ｍｅｄ（ｎ）と同一の既知電荷蓄積期間によるＶｄｃｓ（ｎ，Ｉ，Ｊ）である必要がある。
【００９９】
暗電流除去部７はＸ線撮影による第１の画素２からの出力Ｖ（ｉ，ｊ）と暗電流算出部５から出力されたＶｄｃ（ｉ，ｊ）とを用いて次式（２）により値Ｖ’（ｉ，ｊ）を求め、画像データの各点の値とする。
【０１００】
Ｖ’（ｉ，ｊ） ＝ Ｖ（ｉ，ｊ） − Ｖｄｃ（ｉ，ｊ） ――――― （２）
その後求めた画像データＶ’（ｉ，ｊ）を画像処理部１４に出力する。
【０１０１】
画像処理部１４は画像データＶ’（ｉ，ｊ）を元に、明るさ調整などの処理を行い表示用の画像データを作成したのち、画像表示部１５に出力し、画像表示部１５は得られた画像データを表示する。
【０１０２】
ここで、前記第１の画素２において生成された電荷信号Ｖ（ｉ，ｊ）は撮影電荷蓄積期間の間に生成されたＸ線照射による電荷とＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）が合わさったものである。
【０１０３】
また前記第２の画素３において撮影電荷蓄積期間の間に生成された電荷はＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢｓが合わさったものである。
【０１０４】
また基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）の元となる前記第２記憶部９にあらかじめ記憶されている第２の画素３における既知電荷蓄積期間蓄積させたときの出力はＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢｓが合わさったものである。
【０１０５】
また第１記憶部８にあらかじめ記憶されている各第１の画素２の出力Ｖｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）は既知電荷蓄積期間の間蓄積されたＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）が合わさったものである。
【０１０６】
暗電流の単位時間あたりの発生量は各画素ごとにばらつきがあるが、温度条件が同一であれば各画素ごとには電荷蓄積期間に比例して発生する。
【０１０７】
よってある２つの画素Ａ，Ｂにおいて、電荷蓄積期間Ｔ１と電荷蓄積期間Ｔ２（Ｔ１≠Ｔ２）のそれぞれで発生する暗電流による電荷の量を求めたとき、
画素Ａにおいて電荷蓄積期間Ｔ１で発生した暗電流による電荷量Ａ１と、電荷蓄積期間Ｔ２で発生した暗電流による電荷量Ａ２との比は画素Ｂにおいて電荷蓄積期間Ｔ１で発生した暗電流による電荷量Ｂ１と、電荷蓄積期間Ｔ２で発生した暗電流による電荷量Ｂ２との比に等しくなる。
【０１０８】
よって仮に電荷蓄積期間Ｔ２で発生した暗電流による電荷量Ｂ２が未知の値であるとするとＡ１，Ａ２，Ｂ１を用いて次式（３）によりＢ２の値を求めることができる。
【０１０９】
Ａ２ ／ Ａ１ ＝ Ｂ２ ／ Ｂ１
∴ Ｂ２ ＝ Ａ２ ／ Ａ１ ｘ Ｂ１ ――――― （３）
ここにおいて既知電荷蓄積期間を電荷蓄積期間Ｔ１に対応させ、
また撮影電荷蓄積期間を電荷蓄積期間Ｔ２に対応させると、
前記第２記憶部９にあらかじめ記憶されている第２の画素３の出力から求めた基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄからオフセットであるＢｓを差し引いたものは電荷量Ａ１に対応させることができ、
またＸ線撮影での撮影電荷蓄積期間に、Ｘ線照射の影響を受けず第２の画素３に蓄積された電荷として得られる出力から求められた基準値ｖｄｃ＿ｍｅｄからオフセットであるＢｓを差し引いたものは電荷量Ａ２に対応させることができる。
【０１１０】
またさらに第１記憶部８にあらかじめ記憶されているＸ線照射されない状態で蓄積された第１の画素２の各画素の出力Ｖｄｃｓ（０，ｉ，ｊ）からオフセットであるＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を差し引いたものは電荷量Ｂ１に対応させることができる。
【０１１１】
従って電荷量Ｂ２には撮影電荷蓄積期間に前記第１の画素２においてＸ線照射されない状態で蓄積された電荷が対応することになり、前記式（１）より値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）からオフセットであるＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を差し引いたものが対応することとなる。
【０１１２】
よって値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）は撮影電荷蓄積期間の間に前記第１の画素２の各画素において生成された暗電流による電荷量とオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を足し合わせたものを表すことになる。
【０１１３】
以上から前記式（２）により求められたＶ’（ｉ，ｊ）はＸ線撮影により得られた第１の画素２からの出力Ｖ（ｉ，ｊ）から暗電流による電荷とオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を削除したものとなり、これによりＸ線照射による電荷のみによる値が求められたことになる。
【０１１４】
なお暗電流は同一画素において温度条件が異なると単位時間あたりの発生量が変化する。その変化の内容はおよそ５℃の上昇で単位時間あたりの発生量が２倍となるというものである。
【０１１５】
よって前記値Ａ１、Ｂ１を求めたときの温度条件に比べて前記値Ａ２、Ｂ２を求めたのときの温度条件がＫ℃高く、そのときの画素Ａ，Ｂがそれぞれ出力する値Ａ２’、Ｂ２’がもとのＡ２、Ｂ２に対してｍ倍になったと想定することができる。このときＡ２とＡ２‘、Ｂ２とＢ２’との関係は下式のようになる。
【０１１６】
Ａ２’ ＝ ｍ ｘ Ａ２
Ｂ２’ ＝ ｍ ｘ Ｂ２
よって
Ａ２’ ／ Ａ１ ＝ ｍ ｘ Ａ２ ／ Ａ１
式（２）より
Ａ２’ ／ Ａ１ ＝ ｍ ｘ Ｂ２ ／ Ｂ１
＝ Ｂ２’ ／ Ｂ１
よって
Ａ２’ ／ Ａ１ ＝ Ｂ２’ ／ Ｂ１
となり、電荷蓄積期間Ｔ１、電荷蓄積期間Ｔ２それぞれで得られる出力の比が等しいという関係は維持される。
【０１１７】
よって基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０）の元となる前記第２記憶部９にあらかじめ記憶されている各第２の画素３における既知電荷蓄積期間の間蓄積させたときの出力ならびに第１記憶部８にあらかじめ記憶されている各第１の画素２の出力を求めるときの温度条件と、Ｘ線撮影を行うときの温度条件が異なっても、Ｘ線撮影による前記第１の画素２の各画素の出力に含まれる暗電流量を求めることができる。
【０１１８】
なお上記の例では明るさ調整などの表示画像を作成する処理を行う画像処理部１４を設ける例を示したが、画像処理部１４が行う処理を信号処理演算部４に含め、画像処理部１４を省いてもよい。
【０１１９】
＜第２の実施の形態＞
図７は本発明の第２の実施の形態にかかるＸ線撮影装置を含むシステム構成の例を示す図である。
【０１２０】
Ｘ線センサ１とセンサ制御部１２などを内部に持つ回路構成部１０とＬＡＮなどのＩ／Ｆで回路構成部１０と接続され、Ｘ線撮影に関するユーザーインターフェース機能やＸ線画像の編集機能などを実現するパーソナルコンピュータ１１とＸ線画像を表示するディスプレイ１２とで構成される。
【０１２１】
前記信号処理演算部４ならびに第１記憶部８、第２記憶部９は前記パーソナルコンピュータ内に実現され、撮影ごとにインターフェースを通じて第１の画素２、第２の画素３のデータを回路構成部１０から受け取り、パーソナルコンピュータ内で処理を行う。
【０１２２】
なお前記信号処理演算部４のうちの前記暗電流比算出部６と第２記憶部９を前記回路構成部１０内で実現するものとし、
回路構成部１０に記憶手段を備え、その記憶手段に前記第２記憶部９にあらかじめ記憶される第２の画素３からの出力を保存し、撮影ごとに得られる第２の画素３からの出力から前記比Ｃｄｃを求め、その後比Ｃｄｃをパーソナルコンピュータ１１に送信してもよい。
【０１２３】
この構成によれば回路構成部１０からパーソナルコンピュータ１１に送信するデータが比Ｃｄｃと第１の画素の出力となり、第２の画素の出力を送信する必要がなくなり、送信にかかる時間を短縮する。また撮影ごとの第２の画素の出力の基準値と比の導出をハードウェアで実現することで処理時間が短縮する。よって画像を表示するまでの時間が短縮することになり、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１２４】
また前記信号処理演算部４ならびに第１記憶部８、第２記憶部９を回路構成部１０内で実現するものとし、回路構成部１０に前記第２記憶部９にあらかじめ記憶される第２の画素３からの出力を保存する記憶手段と前記第１記憶部８にあらかじめ記憶する第１の画素２からの出力を保存する記憶手段を備え、回路構成部１０内で前記比Ｃｄｃの算出と前記値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）の算出を行い、その後前記値Ｖ’（ｉ，ｊ）の算出を行い、その後値Ｖ’（ｉ，ｊ）のみをパーソナルコンピュータ１１に送信してもよい。
【０１２５】
この構成によれば回路構成部１０からパーソナルコンピュータ１１に送信するデータが第１の画素２の出力について暗電流補正を行った値Ｖ’（ｉ，ｊ）のみとなり、送信にかかる時間を短縮する。また全ての処理をハードウェアで実現することで処理時間が短縮する。よって画像を表示するまでの時間が短縮することになり、更にデジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１２６】
しかしこの構成ではＸ線照射されない状態でのＸ線センサ１内の第１の画素２、第２の画素３の異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間における出力を保存する必要があるため、回路構成部１０にＸ線センサ１の画素数の３倍のデータ数を保存できる記憶手段が必要となり、広い範囲を撮影対象とするＸ線撮影装置などにより画素数が増えると記憶手段の必要容量も大きくなり、Ｘ線センサの付け替えなどで撮影対象の範囲が可変となるＸ線撮影装置ではあらかじめ回路構成部１０にどれだけの容量の記憶手段を備えておくべきかの考察が必要となる。
【０１２７】
なお上記の例ではＸ線センサ１内の第２の画素３において既知電荷蓄積期間の間電荷を蓄積させた出力を第２記憶部９に記憶しておき、撮影ごとに基準値を求めるとしているが、あらかじめ基準値を求めておき、求めた基準値を第２記憶部９に記憶しておいてもよい。
【０１２８】
この場合は基準値が中間値や平均値などどれか一つに固定されるが、撮影ごとに基準値を求める必要がなく、処理時間を短縮し、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。また記憶しておくデータの数が第２の画素３の画素数の３倍から基準値として３つのデータとなることから回路に備える記憶手段の容量を小さくすることができる。
【０１２９】
また上記の例では第２記憶部９にあらかじめ記憶されている複数の既知電荷蓄積期間におけるＸ線センサ１内の第２の画素３からの出力から求められる基準値と既知電荷蓄積期間との関係を表す一次式を求め、Ｙ切片Ｂｓを求める処理を、Ｘ線撮影ごとに行っているが、あらかじめ関係を表す一次式ならびにＹ切片Ｂｓを求めておき、求めたＹ切片Ｂｓを第２記憶部９に記憶しておいてもよい。
【０１３０】
この場合は基準値が中間値や平均値などどれか一つに固定されるが、Ｙ切片Ｂｓを求める必要がなく、処理時間を短縮し、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１３１】
またＹ切片Ｂｓを第２記憶部９にあらかじめ記憶させておく場合、第２記憶部９にあらかじめ記憶させておく第２の画素３の出力もしくは第２の画素３の出力から求めた基準値は一つの既知電荷蓄積期間によるもののみでよい。
【０１３２】
この場合値Ｃｄｃを求める際に用いる値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）についてｎはあらかじめ記憶されている一つに限定されるが、記憶しておくデータの数が第２の画素３の画素数の３倍（異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間に対応）もしくは基準値３つから、画素数の１倍とＹ切片１つを合わせた数もしくは基準値１つにＹ切片１つを合わせた数となることから回路に備える記憶手段の容量を小さくすることができる。
【０１３３】
なお上記の例では第１記憶部８にあらかじめ記憶されている複数の既知電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態でのＸ線センサ１内の第１の画素２からの出力から、各画素の出力値と既知電荷蓄積期間との関係を表す一次式を求め、Ｙ切片Ｂｓ‘（ｉ，ｊ）を求める処理を、Ｘ線撮影ごとに行っているが、あらかじめ関係を表す一次式ならびにＹ切片Ｂｓ‘（ｉ，ｊ）を求めておき、求めたＹ切片Ｂｓを第１記憶部８に記憶しておいてもより。
【０１３４】
この場合撮影ごとにＹ切片Ｂｓ（ｉ，ｊ）を求める必要がなく、処理時間を短縮し、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１３５】
またＹ切片Ｂｓ‘（ｉ，ｊ）を第１記憶部８にあらかじめ記憶させておく場合、第１記憶部８にあらかじめ記憶させておく第１の画素２の出力は一つの既知電荷蓄積期間による出力のみでよい。しかしこの場合、値Ｃｄｃを求める際に用いる基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）の導出元となる第２の画素３の出力が対応する既知電荷蓄積期間と同一の既知電荷蓄積期間による第１の画素２の出力である必要がある。
【０１３６】
この場合値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）を求める際に用いる値Ｖｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）についてｎはあらかじめ記憶されている一つに限定されるが、記憶しておくデータの数が第１の画素２の画素数の３倍（異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間に対応）から第１の画素２の画素数の２倍（一つの既知電荷蓄積期間による出力と各画素のＹ切片）となることから回路に備える記憶手段の容量を小さくすることができる。
【０１３７】
なお上記の例では３つの既知電荷蓄積期間を設定する例を示していたが、最低２つの既知電荷蓄積期間を設定すれば、上記の例と同様に処理を行うことができる。
【０１３８】
なお上記の例では複数の第２の画素３の全画素の出力から一つの基準値を求めているが、全画素ではなく、全画素から任意に選択したいくつかの画素の出力から一つの基準値を求めてもよい。
【０１３９】
全画素からいくつかの画素を任意に選択する方法としては、全画素の出力値において値のばらつきが大きいときに、出力値の近い画素を選び出すという方法などがある。
【０１４０】
なお上記の例では複数の第２の画素３の出力から一つの基準値を求めているが、複数の第２の画素３のうち特定の画素の出力をそのまま基準値としてもよい。
【０１４１】
これにより複数の出力から一つの基準値を求める処理が不要となる。
【０１４２】
またＸ線センサ１において第２の画素３を１個だけ備えるものとし、その画素の出力をそのまま基準値としてもよい。
【０１４３】
これにより複数の出力から一つの基準値を求める処理が不要となる。
【０１４４】
またＸ線センサ１内において第１の画素２を広く取ることができ、同一外形寸法のＸ線センサ１を考えたとき、より広い撮影領域を実現することができる。
【０１４５】
なお上記の例ではＸ線撮影を行うＸ線センサを用いたＸ線撮影装置について記述しているが、暗電流の発生はＸ線の照射によらないため、通常の可視光による撮影を行う撮影装置についても適用できる。
【０１４６】
以上のように、実施の形態によれば、暗電流比算出部６において、あらかじめ記憶させておく第２の画素３の出力から求められる基準値と、Ｘ線撮影で得られる第２の画素３の出力から求められる基準値との比を求め、暗電流算出部５において前記比とあらかじめ記憶させておく第１の画素２の各画素の出力との積を求め、暗電流除去部８においてＸ線撮影で得られる第１の画素２の出力から前記積を差し引くことで、第１の画素２の各画素においてＸ線の照射による電荷のみが得られ、各画素において適切な暗電流補正処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明のＸ線撮影装置は、あらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態で既知の電荷蓄積期間における第１の画素からの出力に、暗電流比算出部により求めた比を乗算することで、Ｘ線撮影時の電荷蓄積期間中に第１の画素から出力される暗電流出力分を算出することで、各有効画素ごとに補正すべき暗電流の量を求めることができ、被写体の組成を適切に表現するのに有用であり、またその後の感度補正処理などが適切に行え画像評価において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線撮影装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明によるＸ線撮影装置を含むシステムの構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第２の画素における電荷蓄積期間と、出力から求められる基準値との関係を求める手順を示す図
【図４】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第２の画素における電荷蓄積期間と、出力から求められる基準値との関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第１の画素における電荷蓄積期間と、出力値との関係を求める手順を示す図
【図６】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第１の画素における電荷蓄積期間と、出力値との関係を示す図
【図７】本発明によるＸ線撮影装置を含むシステムの構成を示す図
【図８】従来の撮影装置の例１の構成を示す図
【図９】従来の撮影装置の例２で用いられるＣＣＤセンサの構造を示す図
【図１０】従来の撮影装置の例２による暗電流補正処理の方法を示す図
【符号の説明】
【０１４９】
１ Ｘ線センサ
２ 第１の画素
３ 第２の画素
４ 信号処理演算部
５ 暗電流算出部
６ 暗電流比算出部
７ 暗電流除去部
８ 第１記憶部
９ 第２記憶部
１１ 被写体
１２ センサ制御部
１３ Ｘ線発生装置
１４ 画像処理部
１５ 画像表示部
１６ 回路構成部
１７ パーソナルコンピュータ
１８ ディスプレイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を検出するセンサを備え、そのセンサとＸ線発生器との間に被写体を配置し、被写体のＸ線像を得るＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィルムに変わり、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの半導体センサの上にＸ線を光に変換する蛍光体を備えたＸ線センサを用いた方式（以下デジタル方式）のＸ線撮影装置が広まりつつある。このデジタル方式では、Ｘ線センサから画像信号を取り出し、データ処理装置によりデジタルデータに変換し、また表示画像を生成し、ＣＲＴや液晶などのディスプレイにＸ線画像を表示する。
【０００３】
上述したデジタル方式は、従来のフィルム方式と比較して、
１）リアルタイム観察が可能、
２）現像装置や廃液処理が不要、
３）受光感度が高くＸ線照射量が低減、
４）拡大・階調補正などの画像処理が容易、
５）撮像画像の経年変化がなく、治療前後の比較も容易、
６）保存場所を取らない
など多くのメリットがある。
【０００４】
デジタル方式では、Ｘ線センサから出力された各画素に対応するＸ線画像信号を、出力された順番に取得し、Ｘ線センサの幅と高さに合わせて整列させて表示画像を作成し、ディスプレイに表示している。
【０００５】
半導体センサは複数の画素からなっており、各画素はそれぞれ固有の光−電荷変換感度を有している。各画素は対面する蛍光体の発する光を電荷に変換し、画像信号として出力している。よって蛍光体が半導体センサ全画素に対して、同一の量の光を発したとしても、各画素の光−電荷変換感度のばらつきにより、各画素から画像出力信号として出力される電荷の量は同一とならない。
【０００６】
また蛍光体も製造過程などに起因して、全画面において、Ｘ線−光変換感度が同一とならない。蛍光体全画面全体に均一のＸ線が照射されたとしても蛍光体各部分が発する光は同一の量とならずに、ばらつきを有することになる。
【０００７】
この結果Ｘ線センサは蛍光体全画面全体に均一のＸ線が照射されたとしても、Ｘ線センサの出力である画像出力は全画素同一の値とはならず、Ｘ線の照射分布を適切に表現できない。
【０００８】
Ｘ線画像は通常、明るさがより暗い部分がＸ線センサへのＸ線の照射量が多く、より明るい部分がＸ線センサへのＸ線の照射が少ないように表現されている。Ｘ線画像診断ではＸ線画像の各部分の明るさから被写体の状態を読み取り、評価する。例えばほぼ均一の組織構成であるべき部位に対して、Ｘ線画像のその部位に対応する部分の明るさを観察し、同程度の明るさの領域の中に一部分若干暗い部分があったとすると、その若干暗い部分は他の部分よりＸ線透過量が多い組織構成に変化してしまっていると判断できる。
【０００９】
しかし前記感度ばらつきによりＸ線画像がＸ線の照射分布を適切に表現できないとなると、均一の組織構成である部位に対するＸ線画像は明るさが均一とならず、Ｘ線画像の明るさにより、被写体の組織構成の評価が行えない。
【００１０】
そのためデジタル方式では感度補正処理を採用している。感度補正処理により、Ｘ線センサ各画素の画像出力を補正し、Ｘ線センサに均一なＸ線が照射されたときのＸ線画像出力の明るさが均一になる。
【００１１】
通常感度補正処理は各画素に対する感度補正用の係数を、撮影ごとに得られた画像出力信号に乗じることで行われる。
【００１２】
一般的な感度補正係数の作成方法について説明する。
【００１３】
Ｘ線センサに均一なＸ線を照射し、画像出力信号を得る。各画素の値をｖｉとする。また全画素の値から基準値ｖｓを求める。基準値としては平均値、中間値、最大値、最小値などが用いられる。そして求めた基準値ｖｓを用いて、各画素についての感度補正用係数ｋｉを以下の式により求められる。
【００１４】
ｋｉ ＝ ｖｓ ／ ｖｉ
感度補正用係数ｋｉは基準値ｖｓの値を１としたときの各画素の出力値の大きさの相対値の逆数となる。
【００１５】
Ｘ線撮影を行ったときに得られる画像出力信号Ｖｏｉについて、前記感度補正用係数ｋｉを用いて以下の計算を行うことにより感度補正後の各画素の値Ｖｃｉを得ることができる。
【００１６】
Ｖｃｉ ＝ ｋｉ ｘ Ｖｏｉ
Ｘ線センサの各画素の画像出力信号はＸ線照射により発生する電荷による成分と、Ｘ線の照射に関わらず発生する電荷による成分とに分けられる。
【００１７】
Ｘ線の照射に関わらず発生する電荷を一般に暗電流という。
【００１８】
前記感度補正係数で適切な感度補正を行うためには、Ｘ線画像出力信号は前記暗電流を適切に除去したものでなくてはならない。
【００１９】
前述した感度補正係数の求め方において基準値ｖｓを各画素の値ｖｉで割った値を係数としているということは基準値と各画素の値は常に一定の比を保つということを前提にしている。これはつまり画像出力信号がＸ線照射量に比例することを想定しているからである。
【００２０】
しかしＸ線照射量に関わらず発生する電荷成分が画像出力信号中に含まれると、Ｘ線照射がなくとも０でない電荷出力信号が得られることになり、その結果画像出力信号とＸ線照射量は比例しなくなり、前記基準値と各画素の値は常に一定の比を保つという前提を満たすことができない。
【００２１】
そのため感度補正を適切に行うためには、その前段階で適切な暗電流除去処理を行う必要がある。
【００２２】
従来のＣＣＤなどを用いたデジタル方式の撮影装置の中には、あらかじめ複数の既知電荷蓄積期間の暗電流データを保持しておき、前記既知電荷蓄積期間と異なる電荷蓄積期間で撮影された画像データに応じた暗電流補正データを、あらかじめ保持している複数の暗電流データに基づいて算出し、その暗電流補正データに基づいて前記既知電荷蓄積期間と異なる電荷撮影期間における画像データに暗電流補正を施しているものがある（例えば下記の特許文献１参照）。
【００２３】
図８は、上述した従来の撮影装置の実施形態の構成を示す図である。
【００２４】
図８に示される構成の撮影装置において、まず暗電流記憶手段１２２は撮影に先立ちあらかじめＣＣＤ１１０への光の入射を遮った状態においてＣＣＤ１１０を複数の既知の電荷蓄積期間でそれぞれ撮影した際にＣＣＤ１１０から出力される既知電荷蓄積期間毎の暗電流データを記憶している。
【００２５】
また図８に示される構成の撮影装置において撮影および暗電流補正は以下の手順で行われる。
【００２６】
ＣＣＤ１１０は受光面に結像された像を光電変換して蓄積し、またＣＣＤ１１０からＡ／Ｄ変換器１１８に蓄積信号を転送させ、Ａ／Ｄ変換器１１８においてデジタル化し、その画像データを画像データバッファ１２０に一時的に記憶させる。
【００２７】
次に制御手段１２８は外部のパーソナルコンピュータと接続し、パーソナルコンピュータから出力された露光開始信号から露光終了信号までの差を計算して撮像時間とし、補正データ算出手段１２４に出力する。前記撮像時間が画像データバッファ１２０に記憶された画像データの電荷蓄積期間となる。補正データ算出手段１２４は、例えば、制御手段１２８から受け取った撮像時間が前記既知の電荷蓄積期間である場合には、その既知の電荷蓄積期間に応じた暗電流データを暗電流データ記憶手段１２２から読み出し、その値を暗電流補正データとして補正手段１２６に出力する。また、制御手段１２８から受け取った撮像時間が上記既知の電荷蓄積期間と異なる場合には、上記撮像時間よりも長くかつ上記撮像時間に最も近い第１の既知電荷蓄積期間と、上記撮像時間よりも短くかつ上記撮像時間に最も近い第２の既知電荷蓄積期間とに応じた暗電流データをそれぞれ暗電流データ記憶手段１２２から読み出す。そして下式により比例配分された暗電流データを算出し、これを暗電流補正データとして補正手段１２６に出力する。
【００２８】
Ｉ ＝ ｛ （ Ｉ１−Ｉ２ ）／（ Ｔ１−Ｔ２ ） ｝ｘ Ｔ ＋ Ｉ２
ただし、
Ｉ ： 暗電流補正データ
Ｔ ： 撮像時間
Ｔ１： 第１の既知電荷蓄積期間
Ｔ２： 第２の既知電荷蓄積期間
Ｉ１： 第１の既知電荷蓄積期間に応じた暗電流データ
Ｉ２： 第２の既知電荷蓄積期間に応じた暗電流データ
補正手段１２６は、画像データバッファ１２０に一時記憶された画像データを読み出し、その画像データから補正データ算出手段１２４から出力された暗電流補正データを差し引いて、暗電流補正済み画像データを算出し、これを外部のパーソナルコンピュータに出力する。
【００２９】
また上述する従来の撮影装置ではＣＣＤ１１０の複数の温度条件毎に複数の既知電荷蓄積期間に応じた暗電流データを記憶し、暗電流補正データを、
撮影が行われた際のＣＣＤ１１０の温度条件および複数の温度条件に応じた複数の既知温度蓄積期間の暗電流データに基づいて算出することで、
ＣＣＤ１１０の温度条件が異なる場合においても適切な暗電流補正を施すことができるよう対応している。
【００３０】
また従来のＣＣＤを用いたデジタル方式の撮影装置の中には、ＣＣＤにあらかじめ備えられている光学黒と呼ばれる画素の値を用いて、光学黒の画素の値を、受光による電荷を発生し、画像を構成する出力を行う撮影有効画素の値から差し引くことで暗電流補正を施しているものがある。
【００３１】
図９は従来のＣＣＤの一般的な構造を示す図である。
【００３２】
露光による画像は有効画素２０３により発生する電荷出力により構成される。光学黒画素２０１は上部に遮光物を備え、光による電荷の発生が行われないように処置されている。また分断画素２０２は有効画素２０３と光学黒画素２０１との間に配置され、有効画素２０３と光学黒画素２０１とを確実に分けるために設けられている。
【００３３】
光学黒画素２０１、分断画素２０２、及び有効画素２０３を含む縦方向の画素の列は垂直ＣＣＤと呼ばれ、図中縦方向で上部から下部に向かって各画素内の電荷を転送する。また水平ＣＣＤ２０４では垂直ＣＣＤの最下方の画素から電荷を受け取ったのち、その電荷を水平ＣＣＤに沿って順に横方向に転送し、ＣＣＤ外部に出力する。
【００３４】
図１０は従来のＣＣＤから出力信号において光学黒画素２０１の値を用いて暗電流補正処理を行う方法を説明するものである。（ａ）は水平ＣＣＤ２０４内の電荷が光学黒画素２０１、分断画素２０２、有効画素２０３のいずれかから受け取ったものなのかを模式的に示すものであり、また（ｂ）は各画素内の電荷量を模式的に表すものである。
【００３５】
光学黒画素２０１による電荷は暗電流による電荷であり、有効画素２０３による電荷は露光による電荷と暗電流による電荷の合わさったものである。
【００３６】
水平ＣＣＤ内の電荷は水平ＣＣＤに沿って横方向左向きに順次転送され、ＣＣＤ外部に出力されるものとする。
【００３７】
ＣＣＤから順次出力される電荷はＡ／Ｄ変換によってデジタル化されるが、このＡ／Ｄ変換する際に暗電流補正処理が行われる。
【００３８】
まず水平ＣＣＤの先頭部分にある光学黒画素２０１の電荷からＡ／Ｄ変換回路に入力される。このとき先頭部の複数の光学画素２０１の電荷をサンプリングし、サンプリングされた複数の電荷から基準値を求める。基準値としては最大値、最小値、平均値、中間値などが用いられる。次に順次有効画素２０３の電荷がＡ／Ｄ変換回路に入力されるが、その際先に求めた基準値を各有効画素２０３の電荷による値から差し引く。これによって各有効画素２０３の出力から暗電流による成分が差し引かれ、暗電流補正した値が出力される。この暗電流補正した値をＡ／Ｄ変換し、デジタル信号を得る。
【特許文献１】特開２００３−２９８９５２号公報（第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３９】
しかしながら、上述した一つ目の従来の撮影装置(図８参照)における暗電流補正方法では、既知電荷蓄積期間、温度条件での暗電流データを記憶するための暗電流データ記憶手段１２２が必要であり、多種の既知電荷蓄積期間、温度条件での暗電流データを記憶させたり、また多画素のＣＣＤによる暗電流データを記憶させたりする必要がある場合には、膨大な記憶量の暗電流データ記憶手段が必要となる課題を有していた。もしくは準備されている暗電流データ記憶手段の容量に制限された数の暗電流データしかあらかじめ記憶することができないという課題を有していた。
【００４０】
またあらかじめ暗電流データ記憶手段に記憶されている暗電流データの対応する既知電荷蓄積期間、温度条件の範囲内での撮影にしか対応できず、任意の電荷蓄積期間、温度条件で撮影が行えないという課題も有していた。
【００４１】
また上述した二つ目の従来の撮影装置（図９参照）における暗電流補正方法では、各有効画素において、光学黒の画素により発生した暗電流の量により暗電流補正を行っており、各有効画素ごとに補正すべき暗電流量を求めて暗電流補正を行っているわけではない。またＣＣＤ中の各画素において単位時間、温度あたりの暗電流発生量にばらつきがあり、同一電荷蓄積期間で得られる光学黒の画素において発生する暗電流量（個々の画素の毎の値でなく、平均値）と、各有効画素において発生する個々の暗電流量とは必ずしも一致しない。よって各有効画素において最適な暗電流補正が行えないという課題を有していた。
【００４２】
本発明は、任意の電荷蓄積期間、温度条件での撮影に対応し、またハードウェアの構成に制限を受けることなく、各有効画素ごとに最適な暗電流補正を行うことができるＸ線撮影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】
【００４３】
本発明に係るＸ線撮影装置は、上記課題を解決するために、
少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、
Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素とを備えるＸ線センサと、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からのそれぞれの出力を保持する第１記憶部と、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間における前記第２の画素からのそれぞれの出力を保持する第２記憶部と、
前記Ｘ線センサからの電荷出力を元にＸ線画像データを形成する信号処理演算部とを備えたものであって、
また前記信号処理演算部は、前記第２記憶部にあらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力の比を算出する暗電流比算出部と、
前記暗電流比を、前記第１記憶部にあらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素からの出力に乗算した値を、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記各第１の画素からの出力に含まれる暗電流出力分として算出する暗電流算出部とを備えたものである。
【００４４】
この構成により各第１の画素で補正すべき最適な暗電流量を求めることができる。
【００４５】
また、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素からの出力から暗電流算出部で算出した暗電流出力分を差し引く暗電流除去部をさらに備える。
【００４６】
これにより各有効画素で最適な暗電流量を補正することができる。
【発明の効果】
【００４７】
以上のように、本発明によれば、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する第２の画素とを備えるＸ線センサを用い、
またあらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力ならびに前記第２の画素からの出力を記憶しておき、
暗電流比算出部により、あらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力の比を算出し、
暗電流算出部により、あらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素からの出力に、前記暗電流比算出部により求めた比を乗算し、Ｘ線照射されない状態での前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前期第１の画素から出力される暗電流量に相当する暗電流出力分を算出することで、各第１の画素ごとに補正すべき暗電流の量を求めることができる。
【００４８】
また少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素からの出力から暗電流算出部で算出した各第１の画素の暗電流出力分を差し引くことで、各第１の画素において最適な暗電流補正を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。
【００５０】
図１に示すＸ線撮影装置は、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素２と、Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素３とを備えるＸ線センサ１と、あらかじめ複数の既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素２からの出力を保持する第１記憶部８と、あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間における第２の画素３からの出力を保持する第２記憶部９と、前記Ｘ線センサ１からの電荷出力を元に画像データを形成する信号処理演算部４とを備えている。
【００５１】
また前記信号処理演算部４は、前記第２記憶部９にあらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素３からの出力（ａ）に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素３からの出力（ａ’）の比を算出する暗電流比算出部６と、前記暗電流比を、前記第１記憶部８にあらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素２からの出力(ｂ)に乗算した値を、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記各第１の画素２からの出力に含まれる暗電流出力分として算出する暗電流算出部５と、少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素２からの出力（ｂ’）から前記暗電流算出部５で算出した暗電流出力分を差し引く暗電流除去部８とを備えている。
【００５２】
図２は、本発明の実施の形態を含むシステムの構成を示すブロック図である。図中点線で囲む範囲が本発明の実施の形態に係る部分である。
【００５３】
システムは本発明の実施の形態に加え、被写体１１をＸ線センサ１との間に配し、Ｘ線センサ１に対向した位置に配置されるＸ線発生装置１３と、Ｘ線センサ１の駆動を制御し、Ｘ線センサ１に対して、内部に電荷を蓄積させる動作と内部に蓄積された電荷を出力させる動作を任意に制御するセンサ制御部１２と、信号処理演算部４からの出力を受け、明るさ調整などの画像処理を行う画像処理部１４と画像処理部１４からの出力を表示する画像表示部１５とを備える。
【００５４】
以上のように構成されたＸ線撮影装置を含むシステムについてその動作を説明する。
【００５５】
まずＸ線センサ１が被写体１１を撮影すべく配置される。
【００５６】
Ｘ線の照射が開始されると同時に、センサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を停止し、Ｘ線照射により発生する電荷がＸ線センサ１内の画素に継続して蓄積されるように制御する。
【００５７】
次にＸ線発生装置１３からＸ線が照射され、被写体１１によるＸ線像に対応する電荷信号がＸ線センサ１内の第１の画素２に生成される。また同時にＸ線の照射によらずに照射中に発生する電荷がＸ線センサ１内の第１の画素２かつ第２の画素３に生成される。
【００５８】
Ｘ線の照射が終了すると同時に、センサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を開始し、Ｘ線センサ１内の第１の画素２に生成された電荷信号Ｖ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊは第１の画素２内の各画素と電荷信号を対応付けるための添え字）を信号処理演算部４の暗電流除去部８に出力し、またＸ線センサ１内の第２の画素３に生成された電荷信号を図１に示すように信号処理演算部４内の暗電流比算出部６に出力する。
【００５９】
上記Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を停止してから、その後Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を開始するまでのＸ線センサ１内で電荷が蓄積される期間を撮影電荷蓄積期間と呼ぶ。
【００６０】
なお上記の例ではセンサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を停止するタイミングを、Ｘ線の照射が開始されると同時としているが、Ｘ線照射が開始される前の任意の時でもよい。
【００６１】
なお上記の例ではセンサ制御部１２がＸ線センサ１に対して、Ｘ線センサ１内の電荷の転送を行う動作を開始するタイミングを、Ｘ線の照射が終了すると同時としているが、Ｘ線照射が終了した後の任意の時でもよい。
【００６２】
第１記憶部８はあらかじめＸ線センサ1内の第１の画素２においてＸ線を照射せず、複数の長さの異なる所定の時間の間、電荷を蓄積させたときのそれぞれの出力を記憶しておく。
【００６３】
ここで各所定の時間電荷を蓄積させるのは、同一の温度条件で行うものとする。
【００６４】
またここにおいて複数の所定の時間を既知電荷蓄積期間ｔ（ｎ）（ｎは複数ある既知電荷蓄積期間を区別するための添え字）と呼ぶ。また前記第１記憶部８に記憶する出力をＶｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）（ｎは対応する既知電荷蓄積期間ｔ（ｎ）と同一の添え字。ｉ，ｊは第１の画素２内の各画素と出力を対応付けるための添え字）と表現する。
【００６５】
第２記憶部９はあらかじめＸ線センサ１内の第２の画素３において前記複数の長さの異なる既知電荷蓄積期間の間、電荷を蓄積させたときのそれぞれの出力を記憶しておく。
【００６６】
ここで各既知電荷蓄積期間の間、電荷を蓄積させるのは同一の温度条件で行うものとし、かつ前記第１記憶部８にあらかじめ記憶しているＸ線センサ１内の第１の画素２の出力を得たときとも同一の温度条件で行うものとする。
【００６７】
第１記憶部８ならびに第２記憶部９それぞれに記憶する出力の作成方法について説明する。
【００６８】
３つの長さの異なる電荷蓄積期間ｔ（０）、ｔ（１）、ｔ（２）（ｔ（０）≠ｔ（１）、ｔ（１）≠ｔ（２）、ｔ（２）≠ｔ（０））を設定する。
【００６９】
温度を一定に保った状態で、かつＸ線が照射されない状態において、センサ制御部１２により、Ｘ線センサ１を内部に電荷を蓄積させる状態にする。Ｘ線センサ１が内部に電荷を蓄積する状態になってから期間ｔ０経過後、センサ制御部１２により、Ｘ線センサ１の状態を内部に蓄積された電荷を出力する状態にする。得られた出力のうち、Ｘ線センサ１内の第１の画素２からの出力を第１記憶部８に記憶させ、また第２の画素３からの出力を第２記憶部９に記憶させる。
【００７０】
同一の温度状態で期間ｔ１、ｔ２についても同様の処理を繰り返し行い、Ｘ線センサ１内の第１の画素２からの出力を第１記憶部８に記憶させ、第２の画素３からの出力を第２記憶部９に記憶させる。
【００７１】
これにより第１記憶部８、第２記憶部９それぞれにＸ線照射されない状態でのＸ線センサ１内の第１の画素２、第２の画素３の異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間における出力が記憶される。
【００７２】
なお上記の例では、各電荷蓄積期間ｔ（ｎ）において、１回ずつ電荷蓄積を行い、その出力をそのまま第１記憶部８ならびに第２記憶部９に記憶させているが、望ましくは同一電荷蓄積期間において、複数回電荷蓄積を行い、それにより得られる複数個の出力から、各画素ごとに中間値、平均値、最大値、最小値などの基準値を求め、各画素ごとに求められた基準値により構成される全画素分のデータを第１記憶部８ならびに第２記憶部９に記憶させたほうがよい。
【００７３】
複数回の出力から一つのデータを求めることにより、ある出力に何らかのノイズがのり、値が適切でなくなってしまったときの弊害を除去することができるためである。
【００７４】
一方、暗電流比算出部６は、まず第２記憶部９にあらかじめ記憶している複数の第２の画素の出力から電荷蓄積期間と出力値との関係を求める。
【００７５】
図３に複数の第２の画素の出力から電荷蓄積期間と出力値との関係を求める手順を示す。
【００７６】
まずあらかじめ記憶している各第２の画素の出力ごとに、全画素の出力値から基準値として中間値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）（ｎは導出元の第２の画素３の出力に対応する既知電荷蓄積期間ｔ（ｎ）のｎと同じ添え字。ｎ＝０、１、２。）を求める（ＳＴＥＰ５１）。
【００７７】
次に求めた複数の基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）と、各基準値の導出元である第２の画素３からの出力値に対応する既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）との関係を、横軸に電荷蓄積期間、縦軸に基準値の値とするＸ−Ｙ平面にプロットする。図４にプロットした状態を示す（ＳＴＥＰ５２）。
【００７８】
次にプロットした点を通る直線を表現する一次式を求めます。一次式は既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）と基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）の値から最小二乗法で求めることができます。同一の温度状態では暗電流の発生は電荷蓄積期間に比例するので、プロットした点は直線にのり、一次式で表現することができます（ＳＴＥＰ５３）。
【００７９】
ここで求めた一次式が電荷蓄積期間と基準値との関係を示します。
【００８０】
求めた一次式のＹ切片をＢｓとします。
【００８１】
次にＸ線撮影によるＸ線センサ１内の各（ｉ，ｊ）の第２の画素３の全画素の出力から基準値として中間値ｖｄｃ＿ｍｅｄを求める。
【００８２】
その後次式により比Ｃｄｃを求める。
【００８３】
Ｃｄｃ ＝ （ｖｄｃ＿ｍｅｄ − Ｂｓ）／（ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０） − Ｂｓ）
先に求めたＢｓはＡ／Ｄ変換回路によるＸ線センサ１内の第２の画素３からの出力に対するオフセットに相当するものである。第２の画素３内に蓄積された電荷が存在せず、第２の画素３からの出力の値が０であるときでも、Ａ／Ｄ変換(第１の画素２と暗電流除去部７間、あるいは第２の画素３と暗電流比算出部６間で実施)後の値としては０より大きい一定の値となるようにＡ／Ｄ変換回路を設定することがある。この一定の値がオフセットである。このオフセットは電荷蓄積期間、温度条件によらず一定と考えることができる。
【００８４】
よって値ｖｄｃ＿ｍｅｄから値Ｂｓを差し引いたもの、また値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０）から値Ｂｓを差し引いたものはそれぞれにおける暗電流量と考えることができ、Ｃｄｃはそれぞれによる暗電流量の比を示す。
【００８５】
その後求めたＣｄｃを暗電流算出部５に出力する。
【００８６】
なお上記式でｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０）を用いている部分は他のｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（１）もしくはｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（２）でもよい。
【００８７】
なお前記基準値は平均値、最大値、最小値などでもよい。
【００８８】
次に暗電流算出部５において第１記憶部８にあらかじめ記憶している複数の第１の画素２の出力Ｖｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）から各画素Ｐ（ｉ，ｊ）（ｉ，ｊは各画素を特定する添え字）ごとに電荷蓄積期間と出力値との関係を求める。
【００８９】
図５に複数の第１の画素２の出力から電荷蓄積期間と各画素の出力値との関係を求める手順を示す。
【００９０】
まず第１の画素２内の添え字Ｉ，Ｊで特定される画素Ｐ（Ｉ，Ｊ）の複数の第１の画素２における出力値Ｖｄｃｓ（ｎ，Ｉ，Ｊ）と、各出力値が対応する既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）との関係を、横軸に電荷蓄積期間、縦軸に画素の出力値とするＸ−Ｙ平面にプロットする。図６にプロットした状態を示す（ＳＴＥＰ６１）。
【００９１】
次にプロットした点を通る直線を表現する一次式を求めます。一次式は既知の電荷蓄積期間ｔ（ｎ）と出力値Ｖｄｃｓ（ｎ，Ｉ，Ｊ）の値から最小二乗法で求めることができます。同一の温度状態では暗電流の発生は電荷蓄積期間に比例するので、プロットした点は直線にのり、一次式で表現することができます（ＳＴＥＰ６２）。
【００９２】
求められた一次式が電荷蓄積期間と第１の画素２内の画素Ｐ（Ｉ，Ｊ）の出力との関係を示します。
【００９３】
求めた一次式のＹ切片をＢ’ｓ（Ｉ，Ｊ）（Ｉ，Ｊは対応する画素Ｐと同一の添え字）とします。
【００９４】
ここで求めたＢ’ｓ（Ｉ，Ｊ）は前記Ｂｓと同様Ａ／Ｄ変換回路によるＸ線センサ１内の第１の画素２からの出力に対するオフセットに相当するものである。前記Ｂｓと同様電荷蓄積期間、温度条件によらず一定と考えることができる。
【００９５】
次にここで求めたＢ’ｓ（Ｉ，Ｊ）と先に求めたＣｄｃとあらかじめ記憶していた値Ｖｄｃｓ（０，Ｉ，Ｊ）を用いて、次式（１）により値Ｖｄｃ（Ｉ，Ｊ）（Ｉ，Ｊは対応する画素Ｐと同一の添え字）を求める。
【００９６】
Ｖｄｃ（Ｉ，Ｊ） ＝ Ｃｄｃ ｘ （Ｖｄｃｓ（０，Ｉ，Ｊ）−Ｂ’ｓ（Ｉ，Ｊ））＋ Ｂ’ｓ（Ｉ，Ｊ） ――――― （１）
同様に他の画素Ｐ（ｉ，ｊ）についてもＢ‘ｓ（ｉ，ｊ）を求め、さらにＶｄｃ（ｉ，ｊ）を求める。
【００９７】
その後求めた全てのＶｄｃ（ｉ，ｊ）を暗電流除去部７に出力する。
【００９８】
なお上記式でＶｄｃｓ（０，Ｉ，Ｊ）を用いている部分は他のＶｄｃｓ（１，Ｉ，Ｊ）もしくはＶｄｃｓ（２，Ｉ，Ｊ）でもよい。しかし先にＣｄｃを求める際に使用している基準値ｖｄｓ＿ｍｅｄ（ｎ）と同一の既知電荷蓄積期間によるＶｄｃｓ（ｎ，Ｉ，Ｊ）である必要がある。
【００９９】
暗電流除去部７はＸ線撮影による第１の画素２からの出力Ｖ（ｉ，ｊ）と暗電流算出部５から出力されたＶｄｃ（ｉ，ｊ）とを用いて次式（２）により値Ｖ’（ｉ，ｊ）を求め、画像データの各点の値とする。
【０１００】
Ｖ’（ｉ，ｊ） ＝ Ｖ（ｉ，ｊ） − Ｖｄｃ（ｉ，ｊ） ――――― （２）
その後求めた画像データＶ’（ｉ，ｊ）を画像処理部１４に出力する。
【０１０１】
画像処理部１４は画像データＶ’（ｉ，ｊ）を元に、明るさ調整などの処理を行い表示用の画像データを作成したのち、画像表示部１５に出力し、画像表示部１５は得られた画像データを表示する。
【０１０２】
ここで、前記第１の画素２において生成された電荷信号Ｖ（ｉ，ｊ）は撮影電荷蓄積期間の間に生成されたＸ線照射による電荷とＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）が合わさったものである。
【０１０３】
また前記第２の画素３において撮影電荷蓄積期間の間に生成された電荷はＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢｓが合わさったものである。
【０１０４】
また基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）の元となる前記第２記憶部９にあらかじめ記憶されている第２の画素３における既知電荷蓄積期間蓄積させたときの出力はＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢｓが合わさったものである。
【０１０５】
また第１記憶部８にあらかじめ記憶されている各第１の画素２の出力Ｖｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）は既知電荷蓄積期間の間蓄積されたＸ線照射によらない暗電流による電荷と前記Ａ／Ｄ変換回路のオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）が合わさったものである。
【０１０６】
暗電流の単位時間あたりの発生量は各画素ごとにばらつきがあるが、温度条件が同一であれば各画素ごとには電荷蓄積期間に比例して発生する。
【０１０７】
よってある２つの画素Ａ，Ｂにおいて、電荷蓄積期間Ｔ１と電荷蓄積期間Ｔ２（Ｔ１≠Ｔ２）のそれぞれで発生する暗電流による電荷の量を求めたとき、
画素Ａにおいて電荷蓄積期間Ｔ１で発生した暗電流による電荷量Ａ１と、電荷蓄積期間Ｔ２で発生した暗電流による電荷量Ａ２との比は画素Ｂにおいて電荷蓄積期間Ｔ１で発生した暗電流による電荷量Ｂ１と、電荷蓄積期間Ｔ２で発生した暗電流による電荷量Ｂ２との比に等しくなる。
【０１０８】
よって仮に電荷蓄積期間Ｔ２で発生した暗電流による電荷量Ｂ２が未知の値であるとするとＡ１，Ａ２，Ｂ１を用いて次式（３）によりＢ２の値を求めることができる。
【０１０９】
Ａ２ ／ Ａ１ ＝ Ｂ２ ／ Ｂ１
∴ Ｂ２ ＝ Ａ２ ／ Ａ１ ｘ Ｂ１ ――――― （３）
ここにおいて既知電荷蓄積期間を電荷蓄積期間Ｔ１に対応させ、
また撮影電荷蓄積期間を電荷蓄積期間Ｔ２に対応させると、
前記第２記憶部９にあらかじめ記憶されている第２の画素３の出力から求めた基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄからオフセットであるＢｓを差し引いたものは電荷量Ａ１に対応させることができ、
またＸ線撮影での撮影電荷蓄積期間に、Ｘ線照射の影響を受けず第２の画素３に蓄積された電荷として得られる出力から求められた基準値ｖｄｃ＿ｍｅｄからオフセットであるＢｓを差し引いたものは電荷量Ａ２に対応させることができる。
【０１１０】
またさらに第１記憶部８にあらかじめ記憶されているＸ線照射されない状態で蓄積された第１の画素２の各画素の出力Ｖｄｃｓ（０，ｉ，ｊ）からオフセットであるＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を差し引いたものは電荷量Ｂ１に対応させることができる。
【０１１１】
従って電荷量Ｂ２には撮影電荷蓄積期間に前記第１の画素２においてＸ線照射されない状態で蓄積された電荷が対応することになり、前記式（１）より値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）からオフセットであるＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を差し引いたものが対応することとなる。
【０１１２】
よって値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）は撮影電荷蓄積期間の間に前記第１の画素２の各画素において生成された暗電流による電荷量とオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を足し合わせたものを表すことになる。
【０１１３】
以上から前記式（２）により求められたＶ’（ｉ，ｊ）はＸ線撮影により得られた第１の画素２からの出力Ｖ（ｉ，ｊ）から暗電流による電荷とオフセットＢ’ｓ（ｉ，ｊ）を削除したものとなり、これによりＸ線照射による電荷のみによる値が求められたことになる。
【０１１４】
なお暗電流は同一画素において温度条件が異なると単位時間あたりの発生量が変化する。その変化の内容はおよそ５℃の上昇で単位時間あたりの発生量が２倍となるというものである。
【０１１５】
よって前記値Ａ１、Ｂ１を求めたときの温度条件に比べて前記値Ａ２、Ｂ２を求めたのときの温度条件がＫ℃高く、そのときの画素Ａ，Ｂがそれぞれ出力する値Ａ２’、Ｂ２’がもとのＡ２、Ｂ２に対してｍ倍になったと想定することができる。このときＡ２とＡ２‘、Ｂ２とＢ２’との関係は下式のようになる。
【０１１６】
Ａ２’ ＝ ｍ ｘ Ａ２
Ｂ２’ ＝ ｍ ｘ Ｂ２
よって
Ａ２’ ／ Ａ１ ＝ ｍ ｘ Ａ２ ／ Ａ１
式（２）より
Ａ２’ ／ Ａ１ ＝ ｍ ｘ Ｂ２ ／ Ｂ１
＝ Ｂ２’ ／ Ｂ１
よって
Ａ２’ ／ Ａ１ ＝ Ｂ２’ ／ Ｂ１
となり、電荷蓄積期間Ｔ１、電荷蓄積期間Ｔ２それぞれで得られる出力の比が等しいという関係は維持される。
【０１１７】
よって基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（０）の元となる前記第２記憶部９にあらかじめ記憶されている各第２の画素３における既知電荷蓄積期間の間蓄積させたときの出力ならびに第１記憶部８にあらかじめ記憶されている各第１の画素２の出力を求めるときの温度条件と、Ｘ線撮影を行うときの温度条件が異なっても、Ｘ線撮影による前記第１の画素２の各画素の出力に含まれる暗電流量を求めることができる。
【０１１８】
なお上記の例では明るさ調整などの表示画像を作成する処理を行う画像処理部１４を設ける例を示したが、画像処理部１４が行う処理を信号処理演算部４に含め、画像処理部１４を省いてもよい。
【０１１９】
＜第２の実施の形態＞
図７は本発明の第２の実施の形態にかかるＸ線撮影装置を含むシステム構成の例を示す図である。
【０１２０】
Ｘ線センサ１とセンサ制御部１２などを内部に持つ回路構成部１０とＬＡＮなどのＩ／Ｆで回路構成部１０と接続され、Ｘ線撮影に関するユーザーインターフェース機能やＸ線画像の編集機能などを実現するパーソナルコンピュータ１１とＸ線画像を表示するディスプレイ１２とで構成される。
【０１２１】
前記信号処理演算部４ならびに第１記憶部８、第２記憶部９は前記パーソナルコンピュータ内に実現され、撮影ごとにインターフェースを通じて第１の画素２、第２の画素３のデータを回路構成部１０から受け取り、パーソナルコンピュータ内で処理を行う。
【０１２２】
なお前記信号処理演算部４のうちの前記暗電流比算出部６と第２記憶部９を前記回路構成部１０内で実現するものとし、
回路構成部１０に記憶手段を備え、その記憶手段に前記第２記憶部９にあらかじめ記憶される第２の画素３からの出力を保存し、撮影ごとに得られる第２の画素３からの出力から前記比Ｃｄｃを求め、その後比Ｃｄｃをパーソナルコンピュータ１１に送信してもよい。
【０１２３】
この構成によれば回路構成部１０からパーソナルコンピュータ１１に送信するデータが比Ｃｄｃと第１の画素の出力となり、第２の画素の出力を送信する必要がなくなり、送信にかかる時間を短縮する。また撮影ごとの第２の画素の出力の基準値と比の導出をハードウェアで実現することで処理時間が短縮する。よって画像を表示するまでの時間が短縮することになり、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１２４】
また前記信号処理演算部４ならびに第１記憶部８、第２記憶部９を回路構成部１０内で実現するものとし、回路構成部１０に前記第２記憶部９にあらかじめ記憶される第２の画素３からの出力を保存する記憶手段と前記第１記憶部８にあらかじめ記憶する第１の画素２からの出力を保存する記憶手段を備え、回路構成部１０内で前記比Ｃｄｃの算出と前記値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）の算出を行い、その後前記値Ｖ’（ｉ，ｊ）の算出を行い、その後値Ｖ’（ｉ，ｊ）のみをパーソナルコンピュータ１１に送信してもよい。
【０１２５】
この構成によれば回路構成部１０からパーソナルコンピュータ１１に送信するデータが第１の画素２の出力について暗電流補正を行った値Ｖ’（ｉ，ｊ）のみとなり、送信にかかる時間を短縮する。また全ての処理をハードウェアで実現することで処理時間が短縮する。よって画像を表示するまでの時間が短縮することになり、更にデジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１２６】
しかしこの構成ではＸ線照射されない状態でのＸ線センサ１内の第１の画素２、第２の画素３の異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間における出力を保存する必要があるため、回路構成部１０にＸ線センサ１の画素数の３倍のデータ数を保存できる記憶手段が必要となり、広い範囲を撮影対象とするＸ線撮影装置などにより画素数が増えると記憶手段の必要容量も大きくなり、Ｘ線センサの付け替えなどで撮影対象の範囲が可変となるＸ線撮影装置ではあらかじめ回路構成部１０にどれだけの容量の記憶手段を備えておくべきかの考察が必要となる。
【０１２７】
なお上記の例ではＸ線センサ１内の第２の画素３において既知電荷蓄積期間の間電荷を蓄積させた出力を第２記憶部９に記憶しておき、撮影ごとに基準値を求めるとしているが、あらかじめ基準値を求めておき、求めた基準値を第２記憶部９に記憶しておいてもよい。
【０１２８】
この場合は基準値が中間値や平均値などどれか一つに固定されるが、撮影ごとに基準値を求める必要がなく、処理時間を短縮し、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。また記憶しておくデータの数が第２の画素３の画素数の３倍から基準値として３つのデータとなることから回路に備える記憶手段の容量を小さくすることができる。
【０１２９】
また上記の例では第２記憶部９にあらかじめ記憶されている複数の既知電荷蓄積期間におけるＸ線センサ１内の第２の画素３からの出力から求められる基準値と既知電荷蓄積期間との関係を表す一次式を求め、Ｙ切片Ｂｓを求める処理を、Ｘ線撮影ごとに行っているが、あらかじめ関係を表す一次式ならびにＹ切片Ｂｓを求めておき、求めたＹ切片Ｂｓを第２記憶部９に記憶しておいてもよい。
【０１３０】
この場合は基準値が中間値や平均値などどれか一つに固定されるが、Ｙ切片Ｂｓを求める必要がなく、処理時間を短縮し、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１３１】
またＹ切片Ｂｓを第２記憶部９にあらかじめ記憶させておく場合、第２記憶部９にあらかじめ記憶させておく第２の画素３の出力もしくは第２の画素３の出力から求めた基準値は一つの既知電荷蓄積期間によるもののみでよい。
【０１３２】
この場合値Ｃｄｃを求める際に用いる値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）についてｎはあらかじめ記憶されている一つに限定されるが、記憶しておくデータの数が第２の画素３の画素数の３倍（異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間に対応）もしくは基準値３つから、画素数の１倍とＹ切片１つを合わせた数もしくは基準値１つにＹ切片１つを合わせた数となることから回路に備える記憶手段の容量を小さくすることができる。
【０１３３】
なお上記の例では第１記憶部８にあらかじめ記憶されている複数の既知電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態でのＸ線センサ１内の第１の画素２からの出力から、各画素の出力値と既知電荷蓄積期間との関係を表す一次式を求め、Ｙ切片Ｂｓ‘（ｉ，ｊ）を求める処理を、Ｘ線撮影ごとに行っているが、あらかじめ関係を表す一次式ならびにＹ切片Ｂｓ‘（ｉ，ｊ）を求めておき、求めたＹ切片Ｂｓを第１記憶部８に記憶しておいてもより。
【０１３４】
この場合撮影ごとにＹ切片Ｂｓ（ｉ，ｊ）を求める必要がなく、処理時間を短縮し、デジタル化の利点であるリアルタイム観察に貢献する。
【０１３５】
またＹ切片Ｂｓ‘（ｉ，ｊ）を第１記憶部８にあらかじめ記憶させておく場合、第１記憶部８にあらかじめ記憶させておく第１の画素２の出力は一つの既知電荷蓄積期間による出力のみでよい。しかしこの場合、値Ｃｄｃを求める際に用いる基準値ｖｄｃｓ＿ｍｅｄ（ｎ）の導出元となる第２の画素３の出力が対応する既知電荷蓄積期間と同一の既知電荷蓄積期間による第１の画素２の出力である必要がある。
【０１３６】
この場合値Ｖｄｃ（ｉ，ｊ）を求める際に用いる値Ｖｄｃｓ（ｎ，ｉ，ｊ）についてｎはあらかじめ記憶されている一つに限定されるが、記憶しておくデータの数が第１の画素２の画素数の３倍（異なる３つの長さの異なる電荷蓄積期間に対応）から第１の画素２の画素数の２倍（一つの既知電荷蓄積期間による出力と各画素のＹ切片）となることから回路に備える記憶手段の容量を小さくすることができる。
【０１３７】
なお上記の例では３つの既知電荷蓄積期間を設定する例を示していたが、最低２つの既知電荷蓄積期間を設定すれば、上記の例と同様に処理を行うことができる。
【０１３８】
なお上記の例では複数の第２の画素３の全画素の出力から一つの基準値を求めているが、全画素ではなく、全画素から任意に選択したいくつかの画素の出力から一つの基準値を求めてもよい。
【０１３９】
全画素からいくつかの画素を任意に選択する方法としては、全画素の出力値において値のばらつきが大きいときに、出力値の近い画素を選び出すという方法などがある。
【０１４０】
なお上記の例では複数の第２の画素３の出力から一つの基準値を求めているが、複数の第２の画素３のうち特定の画素の出力をそのまま基準値としてもよい。
【０１４１】
これにより複数の出力から一つの基準値を求める処理が不要となる。
【０１４２】
またＸ線センサ１において第２の画素３を１個だけ備えるものとし、その画素の出力をそのまま基準値としてもよい。
【０１４３】
これにより複数の出力から一つの基準値を求める処理が不要となる。
【０１４４】
またＸ線センサ１内において第１の画素２を広く取ることができ、同一外形寸法のＸ線センサ１を考えたとき、より広い撮影領域を実現することができる。
【０１４５】
なお上記の例ではＸ線撮影を行うＸ線センサを用いたＸ線撮影装置について記述しているが、暗電流の発生はＸ線の照射によらないため、通常の可視光による撮影を行う撮影装置についても適用できる。
【０１４６】
以上のように、実施の形態によれば、暗電流比算出部６において、あらかじめ記憶させておく第２の画素３の出力から求められる基準値と、Ｘ線撮影で得られる第２の画素３の出力から求められる基準値との比を求め、暗電流算出部５において前記比とあらかじめ記憶させておく第１の画素２の各画素の出力との積を求め、暗電流除去部８においてＸ線撮影で得られる第１の画素２の出力から前記積を差し引くことで、第１の画素２の各画素においてＸ線の照射による電荷のみが得られ、各画素において適切な暗電流補正処理を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明のＸ線撮影装置は、あらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態で既知の電荷蓄積期間における第１の画素からの出力に、暗電流比算出部により求めた比を乗算することで、Ｘ線撮影時の電荷蓄積期間中に第１の画素から出力される暗電流出力分を算出することで、各有効画素ごとに補正すべき暗電流の量を求めることができ、被写体の組成を適切に表現するのに有用であり、またその後の感度補正処理などが適切に行え画像評価において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線撮影装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明によるＸ線撮影装置を含むシステムの構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第２の画素における電荷蓄積期間と、出力から求められる基準値との関係を求める手順を示す図
【図４】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第２の画素における電荷蓄積期間と、出力から求められる基準値との関係を示す図
【図５】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第１の画素における電荷蓄積期間と、出力値との関係を求める手順を示す図
【図６】本発明の実施の形態に係るＸ線センサ内の第１の画素における電荷蓄積期間と、出力値との関係を示す図
【図７】本発明によるＸ線撮影装置を含むシステムの構成を示す図
【図８】従来の撮影装置の例１の構成を示す図
【図９】従来の撮影装置の例２で用いられるＣＣＤセンサの構造を示す図
【図１０】従来の撮影装置の例２による暗電流補正処理の方法を示す図
【符号の説明】
【０１４９】
１ Ｘ線センサ
２ 第１の画素
３ 第２の画素
４ 信号処理演算部
５ 暗電流算出部
６ 暗電流比算出部
７ 暗電流除去部
８ 第１記憶部
９ 第２記憶部
１１ 被写体
１２ センサ制御部
１３ Ｘ線発生装置
１４ 画像処理部
１５ 画像表示部
１６ 回路構成部
１７ パーソナルコンピュータ
１８ ディスプレイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、
Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素とを備えるＸ線センサと、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からのそれぞれの出力を保持する第１記憶部と、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間における前記第２の画素からのそれぞれの出力を保持する第２記憶部と、
前記Ｘ線センサからの電荷出力を元に画像データを形成する信号処理演算部とを備えるＸ線撮影装置であって、
前記信号処理演算部は、前記第２記憶部にあらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力の比を算出する暗電流比算出部と、
前記暗電流比を、前記第１記憶部にあらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素からの出力に乗算した値を、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記各第１の画素からの出力に含まれる暗電流出力分として算出する暗電流算出部とを備えたＸ線撮影装置。
【請求項２】
少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素からの出力から、前記暗電流算出部で算出した暗電流出力分を差し引く暗電流除去部とをさらに備えた請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
信号処理演算部は、専用の回路構成部と、前記回路構成部と所定のＩ／Ｆでつながるパーソナルコンピュータとからなり、前記回路構成部に暗電流比算出部、暗電流算出部、および暗電流除去部のうち少なくとも一つを備えた請求項２記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
信号処理演算部は、専用の回路構成部と、前記回路構成部と所定のＩ／Ｆでつながるパーソナルコンピュータとからなり、前記パーソナルコンピュータに暗電流比算出部、暗電流算出部、および暗電流除去部のうち少なくとも一つを備えた請求項２記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
第２の画素はＸ線センサに１個備える請求項１から４のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
同一の電荷蓄積期間における複数のＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力から、第１記憶部にあらかじめ記憶する既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力を作成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
同一の電荷蓄積期間における複数の前記第２の画素からの出力から、第２記憶部にあらかじめ記憶する既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力を作成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項１】
少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間にＸ線の照射量に応じた電荷を含む蓄積された電荷を出力する複数の第１の画素と、
Ｘ線の照射量に影響を受けずに前記電荷蓄積期間に蓄積された電荷を出力する複数の第２の画素とを備えるＸ線センサと、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からのそれぞれの出力を保持する第１記憶部と、
あらかじめ既知の複数の電荷蓄積期間における前記第２の画素からのそれぞれの出力を保持する第２記憶部と、
前記Ｘ線センサからの電荷出力を元に画像データを形成する信号処理演算部とを備えるＸ線撮影装置であって、
前記信号処理演算部は、前記第２記憶部にあらかじめ記憶させた既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力に対する、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力の比を算出する暗電流比算出部と、
前記暗電流比を、前記第１記憶部にあらかじめ記憶させたＸ線照射されない状態での前記既知の電荷蓄積期間における前記第１の画素からの出力に乗算した値を、前記少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における前記各第１の画素からの出力に含まれる暗電流出力分として算出する暗電流算出部とを備えたＸ線撮影装置。
【請求項２】
少なくともＸ線撮影を実施している時間を含む電荷蓄積期間における各第１の画素からの出力から、前記暗電流算出部で算出した暗電流出力分を差し引く暗電流除去部とをさらに備えた請求項１記載のＸ線撮影装置。
【請求項３】
信号処理演算部は、専用の回路構成部と、前記回路構成部と所定のＩ／Ｆでつながるパーソナルコンピュータとからなり、前記回路構成部に暗電流比算出部、暗電流算出部、および暗電流除去部のうち少なくとも一つを備えた請求項２記載のＸ線撮影装置。
【請求項４】
信号処理演算部は、専用の回路構成部と、前記回路構成部と所定のＩ／Ｆでつながるパーソナルコンピュータとからなり、前記パーソナルコンピュータに暗電流比算出部、暗電流算出部、および暗電流除去部のうち少なくとも一つを備えた請求項２記載のＸ線撮影装置。
【請求項５】
第２の画素はＸ線センサに１個備える請求項１から４のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項６】
同一の電荷蓄積期間における複数のＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力から、第１記憶部にあらかじめ記憶する既知の電荷蓄積期間におけるＸ線照射されない状態での前記第１の画素からの出力を作成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【請求項７】
同一の電荷蓄積期間における複数の前記第２の画素からの出力から、第２記憶部にあらかじめ記憶する既知の電荷蓄積期間における前記第２の画素からの出力を作成することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のＸ線撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１８３１４８（Ｐ２００７−１８３１４８Ａ）
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１５９（Ｐ２００６−１１５９）
【出願日】平成１８年１月６日（２００６．１．６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月６日（２００６．１．６）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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