(57)【要約】【課題】高い精度で放射線の線量を検出することができる放射線撮像装置の制御方法を提供することである。【解決手段】放射線撮像装置の制御方法は、放射線に応じた線量を検出する線量検出用画素を有する放射線撮像装置の制御方法であって、放射線撮像装置に照射された放射線の線量に基づいて、線量検出用画素により検出された線量を校正する校正ステップ（Ｓ５０４）を有する。【選択図】図５
2020112530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線撮像装置であって、
放射線に応じた線量を検出する線量検出用画素と、
前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量に基づいて、前記線量検出用画素により検出された線量を校正する校正手段と
を有することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記校正手段は、
校正モードでは、前記線量検出用画素により検出された線量と、前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量とを基に、第１の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記第１の校正値を用いて、前記線量検出用画素により検出された線量を校正することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記放射線撮像装置は、放射線に応じた線量を検出する複数の線量検出用画素を有し、
前記校正手段は、
校正モードでは、前記複数の線量検出用画素により検出された線量の平均値を前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量で除算した結果を第１の除算結果とし、感度設定値を前記第１の除算結果で除算し、第１の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記第１の校正値を用いて、前記複数の線量検出用画素により検出された線量を校正することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記放射線撮像装置は、放射線に応じた線量を検出する複数の線量検出用画素を有し、
前記校正手段は、
校正モードでは、前記複数の線量検出用画素により検出された線量と、前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量とを基に、前記複数の線量検出用画素に対応する複数の第１の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記複数の第１の校正値を用いて、前記複数の線量検出用画素により検出された線量を校正することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記放射線撮像装置は、放射線に応じた線量を検出する複数の線量検出用画素を有し、
前記校正手段は、
校正モードでは、前記複数の線量検出用画素により検出された線量の平均値を前記複数の線量検出用画素により検出された線量で除算し、前記複数の線量検出用画素に対応する複数の第１の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記複数の第１の校正値を用いて、前記複数の線量検出用画素により検出された線量を校正することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記校正手段は、
前記校正モードでは、前記複数の線量検出用画素により検出された線量の平均値を前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量で除算した結果を第１の除算結果とし、感度設定値を前記第１の除算結果で除算し、第２の校正値を生成し、
前記撮影モードでは、前記複数の第１の校正値と前記第２の校正値を用いて、前記複数の線量検出用画素により検出された線量を校正することを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記校正手段は、
前記校正モードでは、前記複数の線量検出用画素により検出された線量に対して、２以上の線量検出用画素ごとに加算または平均化を行い、前記加算または平均化の後の線量を基に第１の校正値を生成し、
前記撮影モードでは、前記複数の線量検出用画素により検出された線量に対して、２以上の線量検出用画素ごとに加算または平均化を行い、前記第１の校正値を用いて、前記加算または平均化の後の線量を校正することを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記校正手段により校正された前記線量検出用画素により検出された線量の積算値が目標線量以上になった場合に、放射線の照射を終了させるように制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
放射線に応じた画像信号を出力する複数の画像信号出力用画素をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記校正手段は、前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量に基づいて、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号を校正することを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記校正手段は、
校正モードでは、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号と、前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量とを基に、第３の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記第３の校正値を用いて、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号を校正することを特徴とする請求項９または１０に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
前記校正手段は、
校正モードでは、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号の平均値を前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量で除算した結果を第２の除算結果とし、感度設定値を前記第２の除算結果で除算し、第３の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記第３の校正値を用いて、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号を校正することを特徴とする請求項９または１０に記載の放射線撮像装置。
【請求項１３】
前記校正手段は、
校正モードでは、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号と、前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量とを基に、前記複数の画像信号出力用画素に対応する複数の第３の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記複数の第３の校正値を用いて、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号を校正することを特徴とする請求項９または１０に記載の放射線撮像装置。
【請求項１４】
前記校正手段は、
校正モードでは、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号の平均値を前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号で除算し、前記複数の画像信号出力用画素に対応する複数の第３の校正値を生成し、
撮影モードでは、前記複数の第３の校正値を用いて、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号を校正することを特徴とする請求項９または１０に記載の放射線撮像装置。
【請求項１５】
前記校正手段は、
前記校正モードでは、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号の平均値を前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量で除算した結果を第２の除算結果とし、感度設定値を前記第２の除算結果で除算し、第４の校正値を生成し、
前記撮影モードでは、前記複数の第３の校正値と前記第４の校正値を用いて、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号を校正することを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮像装置。
【請求項１６】
前記校正手段は、
前記校正モードでは、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号に対して、２以上の画像信号出力用画素ごとに加算または平均化を行い、前記加算または平均化の後の画像信号を基に第３の校正値を生成し、
前記撮影モードでは、前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号に対して、２以上の画像信号出力用画素ごとに加算または平均化を行い、前記第３の校正値を用いて、前記加算または平均化の後の画像信号を校正することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１７】
前記校正手段により校正された前記複数の画像信号出力用画素により出力された画像信号を基に画像を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１８】
前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量は、放射線を照射する放射線発生装置の線量測定手段により測定された線量であることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線発生装置と
を有することを特徴とする放射線撮像システム。
【請求項２０】
放射線に応じた線量を検出する線量検出用画素を有する放射線撮像装置の制御方法であって、
前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量に基づいて、前記線量検出用画素により検出された線量を校正する校正ステップを有することを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置、放射線撮像システムおよび放射線撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線による医療画像診断や非破壊検査に用いる撮像装置として、半導体材料によって形成された平面検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いた放射線撮像装置が普及している。このような放射線撮像装置は、例えば医療画像診断においては、一般撮影のような静止画撮影や、透視撮影のような動画撮影のデジタル撮像装置として用いられている。
【０００３】
放射線撮像装置には、放射線の照射線量をモニタして照射線量が目標値に達した場合に放射線の照射を終了させる（例えば、放射線の照射を停止させるための信号を放射線源に対して出力する）ものがある。この動作は、自動露光制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＥＣ））と称され、これによって例えば放射線の過剰照射を防ぐことができる。
【０００４】
このような放射線撮像装置として、例えば、特許文献１は、放射線に応じた画像信号を出力する検出器が放射線の照射線量を検出するための照射線量検出用画素を有する放射線撮像装置を開示している。この放射線撮像装置は、照射線量を検出するために、採光野内に通常の画像信号出力用画素に加えて、複合画素を複数設けている。複合画素は、画像信号出力用画素、および照射線量検出用画素で構成されている。放射線撮像装置は、照射線量検出用画素からの信号に基づいて、放射線の照射線量が所定値以上となったことを示す放射線検出信号を生成し、生成した放射線検出信号に基づいて放射線源からの放射線の照射停止のタイミングを制御する。画像信号出力用画素の採光面積は、通常の画像信号出力用画素の採光面積より小さい。そのため、放射線撮像装置は、画像信号出力用画素の出力信号に対して、通常の画像信号出力用画素の採光面積と画像信号出力用画素の採光面積の比を乗算し、画像信号出力用画素の放射線検出感度の校正を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３-１３５３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、放射線撮像装置は、照射線量検出用画素におけるフォトダイオードの光電変換効率等の特性によって、照射線量検出用画素間において放射線検出感度がばらついてしまうことがある。また、蛍光体によって放射線を可視光に変換する間接方式の放射線撮像装置においては、蛍光体の膜厚分布等の特性によって、同一機種の放射線撮像装置間の照射線量検出用画素において放射線検出感度がばらついてしまうことがある。特許文献１では、照射線量検出用画素に対して放射線検出感度の校正を行っていないため、照射線量検出用画素間の放射線検出感度ばらつき、および放射線撮像装置間の放射線検出感度ばらつきを校正できない。
【０００７】
本発明の目的は、高い精度で放射線の線量を検出することができる放射線撮像装置、放射線撮像システムおよび放射線撮像装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の放射線撮像装置は、放射線撮像装置であって、放射線に応じた線量を検出する線量検出用画素と、前記放射線撮像装置に照射された放射線の線量に基づいて、前記線量検出用画素により検出された線量を校正する校正手段とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高い精度で放射線の線量を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】放射線撮像システムの構成例を示す図である。
【図２】放射線検出部の構成例を示す図である。
【図３】放射線撮像システムの制御方法を示すフローチャートである。
【図４】出力値と時間の関係を示す図である。
【図５】放射線撮像システムの制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態による放射線撮像システム１００の構成例を示す図である。放射線撮像システム１００は、放射線の一種であるＸ線を用いて被写体のＸ線画像信号の撮影を行う例について説明を行う。また、放射線撮像システム１００は、Ｘ線に限らず、例えば、他の放射線（例えば、α線、β線、γ線等）を用いて被写体の放射線画像の撮影を行うことができる。
【００１２】
放射線撮像システム２００は、例えば医療用として使用される。放射線撮像システム１００は、放射線照射部１０１と放射線撮像装置１０７とを有する。放射線撮像装置１０７は、放射線検出部１０２と、撮影条件設定部１０３と、撮影制御部１０４と、画像処理部１０５と、画像表示部１０６とを有する。
【００１３】
放射線照射部１０１は、被写体ＰにＸ線を照射する。Ｘ線は、放射線の一種である。放射線照射部１０１は、放射線発生装置であり、Ｘ線を発生する管球と、管球において発生したＸ線のビーム広がり角を規定するコリメータと、コリメータに取り付けられたＸ線量測定器とを有する。
【００１４】
放射線検出部１０２は、半導体材料によって形成された平面検出器（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。放射線検出部１０２は、二次元に配列された複数の画素を有し、放射線検出部１０２に到達したＸ線の二次元分布を検出し、Ｘ線画像信号を生成する。放射線検出部１０２は、生成したＸ線画像信号を画像処理部１０５に送信し、検出したＸ線量情報を撮影制御部１０４に送信する。
【００１５】
撮影条件設定部１０３は、撮影部位、被写体Ｐに照射されるＸ線の目標線量、管電圧等の撮影条件を操作者が入力する入力手段を有し、操作者が入力した撮影条件情報を撮影制御部１０４に送信する。撮影制御部１０４は、撮影条件設定部１０３から受信した撮影条件情報と放射線検出部１０２から受信したＸ線量情報を基に、放射線照射部１０１と放射線検出部１０２を制御する。
【００１６】
画像処理部１０５は、放射線検出部１０２から受信したＸ線画像信号に対して、階調処理およびノイズ低減処理等の処理を行う。画像処理部１０５は、処理後のＸ線画像信号を画像表示部１０６に送信する。画像表示部１０６は、画像処理部１０５から受信したＸ線画像信号をモニタ等に表示する。
【００１７】
図２は、図１の放射線検出部１０２の構成例を示す図である。放射線検出部１０２は、有効画素領域２０１を有する。有効画素領域２０１は、照射線量検出領域２０２〜２０４を有する。有効画素領域２０１は、二次元に配列された複数の画像信号出力用画素２０５を有する。複数の画像信号出力用画素２０５は、放射線撮像装置１０７に照射されたＸ線の二次元分布情報を検出し、放射線撮像装置１０７に照射されたＸ線に応じたＸ線画像信号を出力する。照射線量検出領域２０２〜２０４は、複数の画像信号出力用画素２０５と、複数の照射線量検出用画素２０６を有する。複数の照射線量検出用画素２０６は、放射線撮像装置１０７に照射されたＸ線に応じた照射線量を検出する。照射線量検出領域２０２〜２０４は、例えば、１０行３０列の照射線量検出用画素２０６を有する。
【００１８】
図３は、放射線撮像システム１００の校正モードにおける制御方法を示すフローチャートである。放射線撮像システム１００は、校正モードでは、図３の処理により、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６の照射Ｘ線量に対する感度を校正するための校正値を生成する。放射線撮像システム１００は、図３の処理を、被写体Ｐを撮影する直前に毎回行う。
【００１９】
ステップＳ３０１では、撮影条件設定部１０３は、操作者の操作により、感度校正開始信号を撮影制御部１０４に送信する。撮影制御部１０４は、感度校正開始信号を受信すると、放射線照射部１０１にＸ線照射開始信号を送信する。放射線照射部１０１は、Ｘ線照射開始信号を受信すると、放射線検出部１０２に向けて均一にＸ線を照射する。そして、放射線照射部１０１内のＸ線量測定器は、Ｘ線量測定を開始する。撮影制御部１０４は、放射線検出部１０２に感度校正撮影制御信号を送信する。放射線検出部１０２は、受信した感度校正撮影制御信号を基に、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６が同じ蓄積時間になるように制御し、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６により、到達したＸ線を線量情報に変換する。
【００２０】
ステップＳ３０２では、撮影制御部１０４は、放射線照射部１０１にＸ線照射終了信号を送信する。放射線照射部１０１は、Ｘ線照射終了信号を受信すると、Ｘ線照射を停止する。そして、放射線照射部１０１内のＸ線量測定器は、Ｘ線量測定を終了する。そして、撮影制御部１０４は、放射線検出部１０２に撮影制御信号を送信する。放射線検出部１０２は、撮影制御信号を受信すると、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６を制御し、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６によるＸ線から線量情報への変換を終了する。複数の画像信号出力用画素２０５は、Ｘ線に応じた画像信号を生成する。複数の照射線量検出用画素２０６は、Ｘ線に応じた線量情報を検出する。
【００２１】
ステップＳ３０３では、放射線検出部１０２は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０２で複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報（画素信号）を、撮影制御部１０４に送信する。
【００２２】
ステップＳ３０４では、放射線照射部１０１は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０２でＸ線量測定器により測定されたＸ線量情報を、撮影制御部１０４と画像処理部１０５に送信する。
【００２３】
ステップＳ３０５では、放射線検出部１０２は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０２で複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号（画素信号）を、画像処理部１０５に送信する。
【００２４】
ステップＳ３０６では、画像処理部１０５は、ステップＳ３０４で受信したＸ線量情報とステップＳ３０５で受信した画像信号を基に、画像信号出力用画素２０５の照射Ｘ線量に対する感度の校正値を生成する。以下、その詳細を説明する。
【００２５】
ステップＳ３０６では、画像処理部１０５は、式（１）を用いて、画像信号出力用画素２０５の照射Ｘ線量に対する感度の画素間平均値を計算する。ここで、Ｓ画像実測は、画像信号出力用画素２０５の照射Ｘ線量に対する感度の画素間平均値である。Ｄｃは、ステップＳ３０４で受信したＸ線量測定器により測定されたＸ線量情報であり、照射線撮像装置１０７に照射されたＸ線の線量情報を示す。ｉ，ｊは、画像信号出力用画素２０５のＸ座標とＹ座標を示す。Ｘｃ，ｉ，ｊは、ステップＳ３０５で受信した複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号（線量情報）を示す。Ｋｉ，ｊは、画像信号出力用画素２０５ごとの照射Ｘ線量に対する感度を示す。画像処理部１０５は、式（１）に示すように、すべての画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号の平均値をＸ線量測定器によって測定されたＸ線量情報で除算し、その除算結果を画像信号出力用画素２０５の照射Ｘ線量に対する感度の画素間平均値とする。
【００２６】
【数１】
2020112530.tif 000003
【００２７】
次に、画像処理部１０５は、式（２）を用いて、放射線検出部１０２間の画像信号出力用画素２０５のＸ線検出感度ばらつきを校正する校正値を計算する。Ａ画像は、放射線検出部１０２間の画像信号出力用画素２０５のＸ線検出感度ばらつきを校正する校正値である。Ｓ共通設定は、予め設定された、放射線検出部１０２における画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６の共通のＸ線検出感度設定値である。画像処理部１０５は、式（２）に示すように、Ｓ共通設定を式（１）で計算したＳ画像実測で除算することにより、放射線検出部１０２間の画像信号出力用画素２０５のＸ線検出感度ばらつきを校正する校正値を生成する。
【００２８】
【数２】
2020112530.tif 000004
【００２９】
図４（Ａ）は、校正前の放射線検出部１０２の出力値と時間との関係を示す図である。出力特性線４０１は、時間に対する校正前の一の放射線検出部１０２の出力値を示す。出力特性線４０２は、時間に対する校正前の他の放射線検出部１０２の出力値を示す。目標特性線（基準特性線）４０３は、時間に対する目標の出力値を示す。出力特性線４０１と出力特性線４０２は、相互に、時間に対して異なる出力値になる。また、出力特性線４０１と出力特性線４０２は、共に、目標特性線（基準特性線）４０３とは異なる。
【００３０】
図４（Ｂ）は、校正後の放射線検出部１０２の出力値と時間との関係を示す図である。画像処理部１０５は、放射線検出部１０２間のＸ線検出感度ばらつきを校正する校正値を計算することにより、出力特性線４０１を出力特性線４０４に校正し、出力特性線４０２を出力特性線４０５に校正することができる。一の放射線検出部１０２では、出力特性線４０１は、目標特性線４０３に近い出力特性線４０４に校正される。他の放射線検出部１０２では、出力特性線４０２は、目標特性線４０３に近い出力特性線４０５に校正される。また、この校正により、照射線量検出用画素２０６の出力を画像信号出力用画素２０５の出力に合わせる目的も達成できる。
【００３１】
次に、ステップＳ３０６では、画像処理部１０５は、式（３）を用いて、画像信号出力用画素２０５間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを校正する校正値を計算する。ここで、Ｂ画像ｉ，ｊは、画像信号出力用画素２０５間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを校正する校正値であり、複数の画像信号出力用画素２０５に対応する複数の校正値である。画像処理部１０５は、式（３）により、すべての画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号Ｘｃ，ｉ，ｊの平均値を画像信号出力用画素２０５の各々により出力された画像信号Ｘｃ，ｉ，ｊで除算する。これにより、画像処理部１０５は、画像信号出力用画素２０５間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを校正する校正値を生成する。以上の処理により、画像処理部１０５は、式（２）のＡ画像と式（３）のＢ画像ｉ，ｊを生成する。
【００３２】
【数３】
2020112530.tif 000005
【００３３】
次に、ステップＳ３０７では、撮影制御部１０４は、ステップＳ３０４で受信したＸ線量情報及びステップＳ３０３で受信した照射線量検出用画素２０６の線量情報を基に、照射線量検出用画素２０６の照射Ｘ線量に対する感度の校正値を生成する。以下、その詳細を説明する。
【００３４】
ステップＳ３０７では、撮影制御部１０４は、式（４）を用いて、照射線量検出用画素２０６の照射Ｘ線量に対する感度の画素間平均値を計算する。ここで、Ｓ線量実測は、照射線量検出用画素２０６の照射Ｘ線量に対する感度の画素間平均値である。ｍ，ｎは、照射線量検出用画素２０６のＸ座標とＹ座標を示す。Ｘ’ｃ，ｍ，ｎは、ステップＳ３０３で受信した複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報を示す。Ｋ’ ｍ，ｎは、照射線量検出用画素２０６ごとの照射Ｘ線量に対する感度を示す。撮影制御部１０４は、式（４）に示すように、すべての照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報の平均値をＸ線量測定器により測定されたＸ線量情報で除算し、その除算結果を照射線量検出用画素２０６の照射Ｘ線量に対する感度の画素間平均値とする。
【００３５】
【数４】
2020112530.tif 000006
【００３６】
次に、撮影制御部１０４は、式（５）を用いて、放射線検出部１０２間のＸ線検出感度ばらつきを校正する校正値を計算する。ここで、Ａ線量は、放射線検出部１０２間の照射線量検出用画素２０６のＸ線検出感度ばらつきを校正する校正値である。撮影制御部１０４は、式（５）に示すように、Ｓ共通設定を式（４）で計算したＳ線量実測で除算することにより、放射線検出部１０２間の照射線量検出用画素２０６のＸ線検出感度ばらつきを校正する校正値を生成する。
【００３７】
【数５】
2020112530.tif 000007
【００３８】
次に、撮影制御部１０４は、式（６）を用いて、照射線量検出用画素２０６間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを校正する校正値を計算する。ここで、Ｂ線量ｍ，ｎは、照射線量検出用画素２０６間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを校正する校正値であり、複数の照射線量検出用画素２０６に対応する複数の校正値を示す。撮影制御部１０４は、式（６）により、すべての照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報Ｘ’ｃ，ｍ，ｎの平均値を照射線量検出用画素２０６の各々により検出された線量情報Ｘ’ｃ，ｍ，ｎで除算する。これにより、撮影制御部１０４は、照射線量検出用画素２０６間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを校正する校正値を生成する。以上の処理により、撮影制御部１０４は、式（５）のＡ線量と式（６）のＢ線量ｍ，ｎを生成する。
【００３９】
【数６】
2020112530.tif 000008
【００４０】
図５は、放射線撮像システム１００の撮影モードにおける制御方法を示すフローチャートである。放射線撮像システム１００は、撮影モードでは、図５の処理により、被写体Ｐの撮影処理を行う。
【００４１】
ステップＳ５０１では、撮影条件設定部１０３は、操作者の操作により、管電圧［ｋＶ］、管電流［ｍＡ］、（目標線量Ｙ’ｐ，目標）の撮影条件を撮影制御部１０４に送信する。
【００４２】
次に、ステップＳ５０２では、撮影制御部１０４は、受信した撮影条件を基に放射線照射部１０１を制御する。すると、放射線照射部１０１は、管電圧［ｋＶ］、管電流［ｍＡ］の撮影条件で、被写体ＰにＸ線を照射する。そして、撮影制御部１０４は、放射線検出部１０２に被写体撮影制御信号を送信する。放射線検出部１０２は、受信した撮影制御信号を基に、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６を制御し、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６により、到達したＸ線を画素ごとに線量情報に変換する。その際、照射線量検出用画素２０６は、画像信号出力用画素２０５に対して、蓄積時間が短く、かつ高フレームレートで駆動する。複数の画像信号出力用画素２０５は、Ｘ線に応じた画像信号を生成する。複数の照射線量検出用画素２０６は、Ｘ線に応じた線量情報を検出する。
【００４３】
次に、ステップＳ５０３では、放射線検出部１０２は、複数の照射線量検出用画素２０６により線量情報（画素信号）Ｘ’ｐ，ｍ，ｎを検出し、複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報Ｘ’ｐ，ｍ，ｎを撮影制御部１０４に送信する。
【００４４】
次に、ステップＳ５０４では、撮影制御部１０４は、式（７）を用いて、ステップＳ５０３で受信した照射線量検出用画素２０６の線量情報Ｘ’ｐ，ｍ，ｎに対して、照射Ｘ線量に対する感度の校正を行う。ここで、Ｙ’ｐ，ｍ，ｎは、感度校正後の照射線量検出用画素２０６の各々の線量情報である。Ｄ’ｐ，ｍ，ｎは、照射線量検出用画素２０６の各々の入射Ｘ線量である。撮影制御部１０４は、式（７）により、複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報Ｘ’ｐ，ｍ，ｎに、ステップＳ３０７で計算されたＡ線量およびＢ線量ｍ，ｎを乗算する。これにより、撮影制御部１０４は、照射線量検出用画素２０６間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきおよび放射線検出部１０２間のＸ線検出感度ばらつきを校正する。撮影制御部１０４は、入射Ｘ線量Ｄ’ｐ，ｍ，ｎに、Ｓ共通設定を乗算した値を得ることができる。
【００４５】
【数７】
2020112530.tif 000009
【００４６】
次に、ステップＳ５０５では、撮影制御部１０４は、ステップＳ５０４で計算されたすべての照射線量検出用画素２０６の線量情報Ｙ’ｐ，ｍ，ｎに対して、予め定められた閾値を超える線量情報を除外する。
【００４７】
次に、ステップＳ５０６では、撮影制御部１０４は、ステップＳ５０５で除外された線量情報を除いた線量情報Ｙ’ｐ，ｍ，ｎの平均値（Ｙ’ｐ，平均）を計算する。ステップＳ５０５とＳ５０６の処理によって、撮影制御部１０４は、被写体Ｐを透過せず、直接放射線検出部１０２に到達したＸ線量の割合を低減した上で、線量情報Ｙ’ｐ，ｍ，ｎの平均値（Ｙ’ｐ，平均）を計算する。
【００４８】
次に、ステップＳ５０７では、撮影制御部１０４は、被写体Ｐの透過後に放射線検出部１０２に到達したＸ線量の情報（Ｙ’ｐ，積算）に、ステップＳ５０６で計算された（Ｙ’ｐ，平均）を加算し、新たな（Ｙ’ｐ，積算）を計算する。（Ｙ’ｐ，積算）は、初期値が０であり、（Ｙ’ｐ，平均）の積算値である。
【００４９】
次に、ステップＳ５０８では、撮影制御部１０４は、ステップＳ５０７で計算された（Ｙ’ｐ，積算）が、ステップＳ５０１で受信した目標線量（Ｙ’ｐ，目標）未満であるか否かを判定する。撮影制御部１０４は、（Ｙ’ｐ，積算）が（Ｙ’ｐ，目標）未満である場合には、ステップＳ５０３に戻り、ステップＳ５０３〜Ｓ５０７の処理を繰り返す。また、撮影制御部１０４は、（Ｙ’ｐ，積算）が（Ｙ’ｐ，目標）以上である場合には、ステップＳ５０９に進む。すなわち、撮影制御部１０４は、校正後の複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量の積算値が目標線量未満である場合には、ステップＳ５０３に戻る。また、撮影制御部１０４は、校正後の複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量の積算値が目標線量以上である場合には、ステップＳ５０９に進む。
【００５０】
ステップＳ５０９では、撮影制御部１０４は、放射線照射部１０１にＸ線照射終了信号を送信し、Ｘ線の照射を終了させるように制御する。放射線照射部１０１は、Ｘ線照射終了信号を受信すると、Ｘ線照射を停止する。そして、撮影制御部１０４は、放射線検出部１０２に撮影制御信号を送信する。放射線検出部１０２は、受信した撮影制御信号を基に、画像信号出力用画素２０５と照射線量検出用画素２０６を制御し、Ｘ線から線量情報への変換を終了する。
【００５１】
次に、ステップＳ５１０では、放射線検出部１０２は、複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号（画素信号）Ｘｐ，ｉ，ｊを、画像処理部１０５に送信する。
【００５２】
次に、ステップＳ５１１では、画像処理部１０５は、式（８）を用いて、ステップＳ５１０で受信した複数の画像信号出力用画素２０５の画像信号Ｘｐ，ｉ，ｊに対して、照射Ｘ線量に対する感度の校正を行う。ここで、Ｙｐ，ｉ，ｊは、感度校正後の複数の画像信号出力用画素２０５の各々の画像信号である。Ｄｐ，ｉ，ｊは、複数の画像信号出力用画素２０５の各々の入射Ｘ線量である。画像処理部１０５は、式（８）により、複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号Ｘｐ，ｉ，ｊに、ステップＳ３０６で計算されたＡ画像およびＢ画像ｉ，ｊを乗算し、Ｙｐ，ｉ，ｊを得る。これにより、画像処理部１０５は、画像信号出力用画素２０５間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきおよび放射線検出部１０２間のＸ線検出感度ばらつきを校正する。画像処理部１０５は、入射Ｘ線量Ｄｐ，ｉ，ｊにＳ共通設定を乗算した値Ｙｐ，ｉ，ｊを得ることができる。
【００５３】
【数８】
2020112530.tif 000010
【００５４】
ステップＳ５１２では、画像処理部１０５は、ステップＳ５１１で計算された感度校正後の複数の画像信号出力用画素２０５の画像信号Ｙｐ，ｉ，ｊに対して、階調処理とノイズ低減処理を施す。次に、画像処理部１０５は、処理後の画像信号を画像表示部１０６に送信する。
【００５５】
次に、ステップＳ５１３では、画像表示部１０６は、画像処理部１０５から受信した画像信号を２次元画像に変換し、２次元画像を表示する。以上により、被写体撮影の処理が終了する。
【００５６】
以上のように、ステップＳ３０７では、撮影制御部１０４は、校正部であり、複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報Ｘ’ｃ，ｍ，ｎと、放射線撮像装置１０７に照射されたＸ線の線量情報Ｄｃに基づいて、Ａ線量とＢ線量ｍ，ｎを生成する。Ａ線量は、式（５）に示す校正値である。Ｂ線量ｍ，ｎは、式（６）に示すように、複数の照射線量検出用画素２０６に対応する複数の校正値である。
【００５７】
ステップＳ５０４では、撮影制御部１０４は、式（７）に示すように、Ａ線量とＢ線量ｍ，ｎを用いて、複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量情報Ｘ’ｐ，ｍ，ｎを校正する。
【００５８】
また、ステップＳ３０６では、画像処理部１０５は、校正部であり、複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号Ｘｃ，ｉ，ｊと、放射線撮像装置１０７に照射されたＸ線の線量情報Ｄｃに基づいて、Ａ画像とＢ画像ｉ，ｊを生成する。Ａ画像は、式（２）に示す校正値である。Ｂ画像ｉ，ｊは、式（３）に示すように、複数の画像信号出力用画素２０５に対応する複数の校正値である。
【００５９】
ステップＳ５１１では、画像処理部１０５は、式（８）に示すように、Ａ画像とＢ画像ｉ，ｊを用いて、複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号Ｘｐ，ｉ，ｊを校正する。
【００６０】
なお、放射線撮像システム１００は、図３の処理を、放射線撮像システム１００を製造する工程において行ってもよい。また、放射線撮像システム１００は、図３の処理を、放射線撮像システム１００を使用場所に設置する時に行ってもよい。また、放射線撮像システム１００は、図３の処理を、一か月ごと等の定期的に行ってもよい。
【００６１】
また、放射線撮像システム１００は、事前にＸ線量測定器によって放射線照射部１０１から照射されるＸ線量を測定し、その測定線量を用いて、図３の処理を行ってもよい。すなわち、放射線撮像システム１００は、事前にＸ線量測定器によって放射線照射部１０１から照射されるＸ線量を測定し、ステップＳ３０１でＸ線量測定時と同じ照射条件でＸ線を照射する。そして、放射線撮像システム１００は、ステップＳ３０６とＳ３０７において事前に測定されたＸ線量情報をＤｃとして処理する。
【００６２】
また、放射線撮像システム１００は、１０行３０列の照射線量検出用画素２０６間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを校正するＢ線量ｍ，ｎを計算し、画素ごとの感度のばらつきを校正する場合を説明した。なお、放射線撮像システム１００は、放射線検出部１０２または撮影制御部１０４に、照射線量検出用画素２０６から出力される信号を複数行または複数列加算または平均化するビニング回路を設けてもよい。そして、放射線撮像システム１００は、複数列加算または平均後の照射線量検出用画素２０６から出力される信号に対して、図３の処理と図５の処理を行ってもよい。また、ビニング回路は、図２に示す照射線量検出領域２０２〜２０４のそれぞれにおいて、５行１０列の照射線量検出用画素２０６から出力される全信号を平均し、その信号に対して図３の処理と図５の処理を行ってもよい。
【００６３】
すなわち、撮影制御部１０４は、図３の校正モードでは、複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量に対して、２以上の照射線量検出用画素２０６ごとに加算または平均化を行い、加算または平均化の後の線量を基に校正値を生成する。また、撮影制御部１０４は、図５の撮影モードでは、複数の照射線量検出用画素２０６により検出された線量に対して、２以上の照射線量検出用画素２０６ごとに加算または平均化を行い、上記の校正値を用いて、加算または平均化の後の線量を校正する。
【００６４】
また、画像処理部１０５は、図３の校正モードでは、複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号に対して、２以上の画像信号出力用画素２０５ごとに加算または平均化を行い、加算または平均化の後の画像信号を基に校正値を生成する。また、画像処理部１０５は、図５の撮影モードでは、複数の画像信号出力用画素２０５により出力された画像信号に対して、２以上の画像信号出力用画素２０５ごとに加算または平均化を行い、上記の校正値を用いて、加算または平均化の後の画像信号を校正する。
【００６５】
以上のように、放射線撮像システム１００は、放射線検出部１０２間の照射線量検出用画素２０６のＸ線検出感度ばらつきと、照射線量検出用画素２０６間の照射Ｘ線量に対する感度のばらつきを高精度で校正することができる。これにより、放射線撮像システム１００は、高い精度でＸ線照射線量の制御を行うことができる。
【００６６】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００６７】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１００：放射線撮像システム、１０１：放射線照射部、１０２：放射線検出部、１０３：撮影条件設定部、１０４：撮影制御部、１０５：画像処理部、１０６：画像表示部、１０７：放射線撮像装置、２０５：画像信号出力用画素、２０６：照射線量検出用画素
【図１】
2020112530.tif 000011
【図２】
2020112530.tif 000012
【図３】
2020112530.tif 000013
【図４】
2020112530.tif 000014
【図５】
2020112530.tif 000015