(57)【要約】【課題】第３放射線画像を高画質に維持しつつ、欠陥画素の補正処理にかかる時間を短縮することが可能となる放射線撮像装置及び画像補正方法を提供する。【解決手段】放射線撮像装置の画像補正部は、第１放射線画像３２ａ及び第２放射線画像３２ｂのうち、第１放射線画像３２ａに欠陥画素３４ａが存在する場合に、該欠陥画素３４ａに対応する第２放射線画像３２ｂの正常な画素３４ｂの画素値を用いて、該欠陥画素３４ａの画素値を補正する。【選択図】図２
2010081955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線を検出して第１放射線画像に変換する第１放射線検出器と、
前記第１放射線検出器に積層され、該第１放射線検出器を透過した放射線を検出して第２放射線画像に変換する第２放射線検出器と、
前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて前記被写体に関わる第３放射線画像を生成する画像処理手段と、
を有し、
前記画像処理手段は、前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像のいずれか一方に欠陥画素が存在する場合に、一方の放射線画像に存在する前記欠陥画素の画素値を、前記欠陥画素に対応する他方の放射線画像の画素の画素値を用いて補正する画像補正部を有することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記画像補正部は、前記欠陥画素の画素値を、前記欠陥画素に対応する前記他方の放射線画像の画素の画素値に置き換えることにより、該欠陥画素の画素値を補正することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記画像補正部は、前記欠陥画素に対応する前記他方の放射線画像の画素の画素値と、前記他方の放射線画像の画素の周囲に存在する画素の画素値とを用いて、前記欠陥画素の画素値を補正することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、
前記画像補正部は、前記欠陥画素に対応する前記他方の放射線画像の画素の画素値と、前記一方の放射線画像における前記欠陥画素の周囲に存在する画素の画素値とを用いて、前記欠陥画素の画素値を補正することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項５】
請求項１記載の装置において、
前記画像補正部は、前記欠陥画素に対応する前記他方の放射線画像の画素の画素値と、前記他方の放射線画像の画素の周囲に存在する画素の画素値と、前記一方の放射線画像における前記欠陥画素の周囲に存在する画素の画素値とを用いて、前記欠陥画素の画素値を補正することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の装置において、
前記画像補正部は、前記欠陥画素に対応する前記他方の放射線画像の画素の画素値と、前記周囲に存在する画素の画素値とに対して重み付け処理を行い、重み付け処理後の各画素値を用いて、前記欠陥画素の画素値を補正することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置において、
前記画像処理手段は、前記第１放射線画像と前記第２放射線画像との間で所定の減算処理を行うことにより、前記被写体の特定の構造物を強調したサブトラクション画像を前記第３放射線画像として生成することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項８】
第１検出器により被写体を透過した放射線を検出して第１放射線画像に変換し、前記第１放射線検出器に積層された第２検出器により該第１放射線検出器を透過した放射線を検出して第２放射線画像に変換し、画像処理手段により前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて前記被写体に関わる第３放射線画像を生成する際に、
前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像のいずれか一方に欠陥画素が存在する場合に、前記画像処理手段の画像補正部により、一方の放射線画像に存在する前記欠陥画素の画素値を、前記欠陥画素に対応する他方の放射線画像の画素の画素値を用いて補正することを特徴とする画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を透過した放射線を第１放射線検出器及び第２放射線検出器により第１放射線画像及び第２放射線画像にそれぞれ変換し、前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて前記被写体に関わる第３放射線画像を生成する放射線撮像装置と、該放射線撮像装置に適用される画像補正方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被写体の特定の構造物（例えば、患者の臓器、骨部又は血管）が特有の放射線エネルギー吸収特性を有することを利用して前記被写体に放射線を照射し、該被写体を透過した放射線の低エネルギー成分を第１放射線検出器により第１放射線画像に変換し、一方で、該第１放射線検出器を透過した放射線の高エネルギー成分を前記第１放射線検出器に積層された第２放射線検出器により第２放射線画像に変換し、前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像の各画素間で所定の減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行うことにより前記構造物を強調した第３放射線画像（サブトラクション画像）を取得することが行われている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、放射線検出器の画素欠陥に起因して、放射線から変換された放射線画像の画質が低下するおそれがあるので、特許文献２及び３には、前記放射線画像中の欠陥画素の画素値を、該欠陥画素の周囲に存在する正常な画素の画素値を用いて補正することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−８４０５６号公報
【特許文献２】特開平３−２７９９３６号公報
【特許文献３】特開２００６−６０６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の補正処理においては、欠陥画素の周囲に別の欠陥画素が存在する場合も考慮して、できる限り多くの正常な画素を用いて補正を行う方が、補正処理後の放射線画像の画質を高める上で望ましい。しかしながら、前記補正処理に用いる正常な画素の個数を多くすると、該補正処理に時間がかかるという問題がある。
【０００６】
従って、１回の撮影により得られた第１放射線画像及び第２放射線画像に対して減算処理を行い第３放射線画像を取得する、いわゆる１ショットエネルギーサブトラクションに、特許文献２及び３に提案されている補正処理をそのまま適用しても、上記の問題から、該第３放射線画像を高画質に維持しつつ、欠陥画素の補正処理にかかる時間を短縮するという効果を得ることはできない。
【０００７】
本発明は、前記の課題に鑑みなされたものであり、第３放射線画像を高画質に維持しつつ、欠陥画素の補正処理にかかる時間を短縮することが可能となる放射線撮像装置及び画像補正方法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、第１放射線検出器が被写体を透過した放射線を検出して第１放射線画像に変換し、前記第１放射線検出器に積層された第２放射線検出器が該第１放射線検出器を透過した放射線を検出して第２放射線画像に変換し、画像処理手段が前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像を用いて前記被写体に関わる第３放射線画像を生成する際に、前記画像処理手段の画像補正部は、前記第１放射線画像及び前記第２放射線画像のいずれか一方に欠陥画素が存在する場合に、一方の放射線画像に存在する前記欠陥画素の画素値を、前記欠陥画素に対応する他方の放射線画像の画素の画素値を用いて補正することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１放射線画像及び第２放射線画像のうち、一方の放射線画像に欠陥画素が存在する場合に、該欠陥画素に対応する他方の放射線画像の画素の画素値を用いて前記欠陥画素の画素値を補正するので、特許文献２及び３の補正処理と比較して、第３放射線画像を高画質に維持しつつ、該欠陥画素の画素値の補正処理に要する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る放射線撮像装置について、該装置に適用される画像補正方法との関連で好適な実施形態を、図１〜図３Ｂを参照しながら説明する。
【００１１】
本実施形態に係る放射線撮像装置１０は、図１に示すように、被写体１２に放射線１４を照射する放射線源１６と、被写体１２の照射方向（図１の上下方向）に沿って２層に積層された第１放射線検出器１８ａ及び第２放射線検出器１８ｂを収納する放射線検出装置２０と、放射線検出装置２０からの第１画像信号Ｓａ及び第２画像信号Ｓｂを用いて被写体１２中の特定の構造物（例えば、患者の臓器、骨部又は血管）を強調する第３画像信号Ｓを生成する画像処理手段２２と、第３画像信号Ｓに応じた第３放射線画像（サブトラクション画像）を出力するディスプレイ等の画像出力手段２４とを有する。
【００１２】
第１放射線検出器１８ａは、被写体１２を透過した放射線１４の低エネルギー成分を第１放射線画像に変換し、変換した第１放射線画像を第１画像信号Ｓａとして画像処理手段２２に出力する。従って、放射線１４の高エネルギー成分は、第１放射線検出器１８ａを透過して第２放射線検出器１８ｂに到達し、該第２放射線検出器１８ｂは、前記高エネルギー成分を第２放射線画像に変換し、変換した第２放射線画像を第２画像信号Ｓｂとして画像処理手段２２に出力する。
【００１３】
ここで、第１放射線検出器１８ａ及び第２放射線検出器１８ｂとして、例えば、下記（１）〜（３）のいずれか１つの構成からなる放射線検出器を採用することができる。
【００１４】
すなわち、（１）シンチレータとａ−Ｓｉ等の半導体からなる光電変換層とを積層して第１放射線検出器１８ａ及び第２放射線検出器１８ｂをそれぞれ構成し、前記シンチレータにて放射線１４を可視光に変換し、前記光電変換層にて前記可視光を電気信号（第１画像信号Ｓａ及び第２画像信号Ｓｂ）にそれぞれ変換する間接変換型の放射線検出器、（２）ａ−Ｓｅ等の半導体からなる放射線変換パネルにより第１放射線検出器１８ａ及び第２放射線検出器１８ｂをそれぞれ構成し、前記放射線変換パネルにて放射線１４を電気信号に直接変換する直接変換型の放射線検出器、あるいは、（３）蓄積性蛍光体シートを第１放射線検出器１８ａ及び第２放射線検出器１８ｂとして用い、該蓄積性蛍光体シートに放射線１４のエネルギーを一旦蓄積記録し、図示しない読取装置を用いて前記蓄積性蛍光体シートに蓄積記録された前記エネルギー（情報）を電気信号として取り出す放射線検出器、を採用することができる。
【００１５】
なお、第１放射線検出器１８ａ及び第２放射線検出器１８ｂは、上述した（１）〜（３）の構成に限定されるものではなく、一方の放射線検出器を直接変換型の放射線検出器とし、他方の放射線検出器を間接変換型の放射線検出器とする等、公知の放射線検出器を採用可能であることは勿論である。また、上記（１）〜（３）の構成において、第１放射線検出器１８ａと第２放射線検出器１８ｂとの間に、放射線１４の低エネルギー成分を吸収可能なＣｕ等の金属板からなるフィルタを介挿させ、前記低エネルギー成分が十分に減衰した状態で第２放射線検出器１８ｂに放射線１４の高エネルギー成分を吸収させてもよい。
【００１６】
画像処理手段２２は、第１画像信号Ｓａ及び第２画像信号Ｓｂについて所定の重み付け減算処理（エネルギーサブトラクション処理）を行うことにより、１回の撮影（放射線１４の照射）で被写体１２中の特定の構造物を強調した第３放射線画像を生成する、いわゆる１ショットエネルギーサブトラクションを行い、生成した第３放射線画像を第３画像信号Ｓとして画像出力手段２４に出力する。
【００１７】
また、画像処理手段２２は、１ショットエネルギーサブトラクションの撮影前の予備撮影により得られた第１放射線画像及び第２放射線画像から欠陥画素を検出し、検出した欠陥画素の位置を示す欠陥画素マップを生成する欠陥画素検出部２６と、前記欠陥画素マップを記憶する欠陥画素マップ記憶部２８と、１ショットエネルギーサブトラクションの撮影時に、欠陥画素マップ記憶部２８から欠陥画素マップを読み出し、読み出した欠陥画素マップに基づいて、前記１ショットエネルギーサブトラクションの撮影により得られた第１放射線画像（第１画像信号Ｓａ）及び第２放射線画像（第２画像信号Ｓｂ）のいずれか一方に存在する欠陥画素の画素値を補正する画像補正部３０とを有する。
【００１８】
すなわち、第１放射線検出器１８ａ又は第２放射線検出器１８ｂにおける何らかの画素欠陥に起因して、第１放射線画像及び第２放射線画像のいずれか一方に欠陥画素が発生するので、画像処理手段２２の欠陥画素検出部２６は、予備撮影で得られた第１放射線画像及び第２放射線画像中の欠陥画素を検出して欠陥画素マップを作成し、作成した前記欠陥画素マップを欠陥画素マップ記憶部２８に記憶させ、一方で、画像補正部３０は、欠陥画素マップ記憶部２８から読み出した欠陥画素マップ中の欠陥画素の位置に基づいて、本撮影（１ショットエネルギーサブトラクション）で得られた第１放射線画像及び第２放射線画像のいずれか一方に存在する欠陥画素（欠陥画素マップ中の欠陥画素に対応する欠陥画素）の画素値を補正する。従って、画像処理手段２２は、画像補正部３０により欠陥画素の画素値が補正された第１放射線画像及び第２放射線画像に対して前記重み付け減算処理を行うことになる。
【００１９】
上述した１ショットエネルギーサブトラクションの撮影方法と、欠陥画素が存在しない場合における第３放射線画像の生成方法とについては、特許文献１に記載され、一方で、欠陥画素の検出方法については、特許文献２に記載されているので、これらの詳細な説明については省略する。なお、本実施形態においては、欠陥画素の検出方法として、例えば、本撮影前（放射線撮像装置１０の起動時）に、被写体１２がいない状態で放射線源１６から放射線検出装置２０に放射線１４を照射して予備撮影を行い、該予備撮影により得られた第１放射線画像及び第２放射線画像中、所定の画素値以下の画素を欠陥画素とみなす方法を採用することができる。
【００２０】
また、放射線撮像装置１０では、画像処理手段２２における上述した欠陥画素の画素値に対する補正処理以外にも、第１放射線検出器１８ａ及び第２放射線検出器１８ｂにおいて、第１画像信号Ｓａ及び第２画像信号Ｓｂに対する所定のオフセット補正処理、ゲイン補正処理及び縦横筋補正処理等をそれぞれ行うことが可能である。
【００２１】
次に、画像補正部３０での補正処理の具体例（第１〜第４の処理）について、図２Ａ〜図３Ｂを参照しながら説明する。
【００２２】
図２Ａ〜図３Ｂは、第１放射線画像３２ａに欠陥画素３４ａが存在し、一方で、第２放射線画像３２ｂに欠陥画素が存在しない場合を示す説明図である。なお、図２Ａ〜図３Ｂでは、欠陥画素３４ａを斜線で図示し、該欠陥画素３４ａの画素値の補正処理に用いる正常な画素３４ｂ、３６ａ、３６ｂを太枠で図示する。
【００２３】
画像補正部３０（図１参照）では、下記第１〜第４の処理のうち、いずれか１つの処理により欠陥画素３４ａの画素値を補正する。なお、欠陥画素マップ記憶部２８には、図２Ａに示す第１放射線画像３２ａ及び第２放射線画像３２ｂと同様の欠陥画素マップ（第１放射線画像３２ａ及び第２放射線画像３２ｂ中の欠陥画素の位置を示すマップ）が記憶されており、画像補正部３０は、前記欠陥画素マップを読み出すことにより、第１放射線画像３２ａ及び第２放射線画像３２ｂのどちらの画像に欠陥画素が存在し、該欠陥画素がどの位置に存在するのかを特定することができる。
【００２４】
第１の処理は、図２Ａに示すように、欠陥画素３４ａの画素値を、該欠陥画素３４ａに対応する第２放射線画像３２ｂの正常な画素３４ｂの画素値を用いて補正するものである。この場合、欠陥画素３４ａの画素値を、正常な画素３４ｂの画素値に置き換える方法や、正常な画素３４ｂの画素値を重み付けし、欠陥画素３４ａの画素値を、重み付け後の画素値に置き換える方法が採用できる。
【００２５】
第２の処理は、図２Ｂに示すように、欠陥画素３４ａの画素値を、正常な画素３４ｂの画素値と、該画素３４ｂの周囲の画素３６ｂの画素値とを用いて補正するものである。この場合、欠陥画素３４ａの画素値を、正常な画素３４ｂの画素値と各画素３６ｂの画素値との総和又は平均値に置き換える方法や、正常な画素３４ｂと各画素３６ｂの各画素値とを重み付けし、欠陥画素３４ａの画素値を、重み付け後の各画素値の総和又は平均値に置き換える方法が採用できる。
【００２６】
第３の処理は、図３Ａに示すように、欠陥画素３４ａの画素値を、正常な画素３４ｂの画素値と、欠陥画素３４ａの周囲の画素３６ａの画素値とを用いて補正するものである。この場合、欠陥画素３４ａの画素値を、正常な画素３４ｂの画素値と各画素３６ａの画素値との総和又は平均値に置き換える方法や、正常な画素３４ｂと各画素３６ａの各画素値とを重み付けし、欠陥画素３４ａの画素値を、重み付け後の各画素値の総和又は平均値に置き換える方法が採用できる。
【００２７】
第４の処理は、図３Ｂに示すように、欠陥画素３４ａの画素値を、正常な画素３４ｂの画素値と、該画素３４ｂの周囲の画素３６ｂの画素値と、欠陥画素３４ａの周囲の画素３６ａの画素値とを用いて補正するものである。この場合、欠陥画素３４ａの画素値を、正常な画素３４ｂの画素値と各画素３６ａ、３６ｂの画素値との総和又は平均値に置き換える方法や、正常な画素３４ｂと各画素３６ａ、３６ｂとの各画素値を重み付けし、欠陥画素３４ａの画素値を、重み付け後の各画素値の総和又は平均値に置き換える方法が採用できる。
【００２８】
なお、第２〜第４の処理における各画素値の重み付け処理としては、例えば、画素３４ｂの画素値と他の正常な画素の画素値とを同じ重みで重み付け処理を行う方法や、画素３４ｂの画素値の重みを他の正常な画素の画素値の重みよりも大きくして重み付け処理を行う方法を採用することができる。また、上記の説明では、第１放射線画像３２ａに欠陥画素３４ａが存在する場合について説明したが、第２放射線画像３２ｂに欠陥画素が存在する場合でも、同様の処理方法により、該欠陥画素の画素値を補正することが可能である。さらに、上記の説明では、１つの画素が欠陥画素３４ａである場合について説明したが、複数の画素が欠陥画素３４ａである場合でも、同様の処理方法により、それらの画素値を補正することが可能であることは勿論である。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態に係る放射線撮像装置１０及び画像補正方法によれば、第１放射線画像３２ａ及び第２放射線画像３２ｂのうち、一方の放射線画像に欠陥画素が存在する場合に、該欠陥画素に対応する他方の放射線画像の画素の画素値を用いて、該欠陥画素の画素値を補正するので、特許文献２及び３での補正処理と比較して、第３放射線画像を高画質に維持しつつ、該欠陥画素の画素値の補正処理に要する時間を短縮することができる。
【００３０】
また、画像補正部３０では、上記の第１〜第４の処理のうち、いずれか１つの処理を行うので、第１放射線画像３２ａ及び第２放射線画像３２ｂのいずれか一方に欠陥画素が存在しても、第３放射線画像の高画質化及び欠陥画素の画素値の補正処理の短縮化を容易に且つ確実に実現することが可能となる。
【００３１】
なお、本発明に係る放射線撮像装置及び画像補正方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態の放射線撮像装置の構成ブロック図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、第１放射線画像に欠陥画素が存在し、一方で、第２放射線画像に欠陥画素が存在しない場合の第１の処理及び第２の処理をそれぞれ示す説明図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、第１放射線画像に欠陥画素が存在し、一方で、第２放射線画像に欠陥画素が存在しない場合の第３の処理及び第４の処理をそれぞれ示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…放射線撮像装置
１２…被写体
１４…放射線
１６…放射線源
１８ａ…第１放射線検出器
１８ｂ…第２放射線検出器
２０…放射線検出装置
２２…画像処理手段
２４…画像出力手段
２６…欠陥画素検出部
２８…欠陥画素マップ記憶部
３０…画像補正部
３２ａ…第１放射線画像
３２ｂ…第２放射線画像
３４ａ…欠陥画素
３４ｂ、３６ａ、３６ｂ…画素
【図１】
2010081955.tif 000003
【図２】
2010081955.tif 000004
【図３】
2010081955.tif 000005