(57)【要約】【課題】データ値が飽和した画像データが撮影された場合に、飽和した画像データ部分の被写体の情報を擬似的に復元可能な可搬型放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】可搬型放射線画像撮影装置１は、放射線の線量に応じて電荷を発生させる放射線検出素子７が二次元状に配列された検出部Ｐと、各放射線検出素子７から電荷を読み出して画像データＦａに変換する読み出し回路１７と、画像データＦａを解析して飽和画像データＦＡが存在するか否かを判定する判定手段２２と、飽和画像データＦＡが存在すると判定された場合に、各放射線検出素子７に対するリセット処理を行わずに、再度、読み出し回路１７に読み出し処理を行わせ、再度読み出された画像データＦｂに基づいてそれぞれ特徴量Ｃを算出する特徴量算出手段２２と、算出された各特徴量Ｃに基づいて、各飽和画像データＦＡをそれぞれ非飽和画像データＦａ＊に修正する修正手段２２とを備える。【選択図】図７
2010158379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の情報を担持する放射線の線量に応じて電荷を発生させる複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
前記各放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し処理を行う読み出し回路と、
前記画像データを解析して、データ値が飽和した飽和画像データが存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記飽和画像データが存在すると判定された場合に、前記各放射線検出素子に対するリセット処理を行わずに、再度、前記読み出し回路に前記読み出し処理を行わせ、前記飽和画像データに対応する前記再度読み出された画像データに基づいてそれぞれ特徴量を算出する特徴量算出手段と、
前記特徴量算出手段により算出された前記各特徴量に基づいて、前記各飽和画像データをそれぞれ非飽和画像データに修正する修正手段と、
を備えることを特徴とする可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記二次元状に配列された複数の放射線検出素子の各行ごとまたは各列ごとの各放射線検出素子の前記画像データについてそれぞれデータプロファイルを作成し、前記データプロファイルのうち、被写体を透過した放射線が到達した前記放射線検出素子の画像データであると推定される領域内の前記画像データを解析して、前記飽和画像データが存在するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記再度読み出された画像データのデータ値には、それに応じて前記特徴量が予め設定されており、
前記特徴量算出手段は、前記画像データの再度の読み出し処理を行わせると、前記飽和画像データに対応する前記再度読み出された画像データに対してそれぞれ前記特徴量を割り当て、
前記修正手段は、前記特徴量算出手段により割り当てられた前記各特徴量を、前記各飽和画像データに加算し、前記特徴量が加算された前記飽和画像データを含む全てのまたは所定の画像データに所定の係数を乗算してそれぞれ非飽和画像データに修正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記特徴量算出手段は、前記再度の読み出し処理で実際に読み出された画像データから、最初に読み出された画像データの読み残し分を差し引いた値を前記再度読み出された画像データとして算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記最初に読み出された画像データの読み残し分は、前記飽和画像データが読み出された前記放射線検出素子の近傍の放射線検出素子から読み出された画像データの読み残し分から算出されることを特徴とする請求項４に記載の可搬型放射線画像撮影装置。
【請求項６】
被写体の情報を担持する放射線の線量に応じて電荷を発生させる複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
前記各放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し処理を行う読み出し回路と、
前記画像データを解析して、データ値が飽和した飽和画像データが存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記飽和画像データが存在すると判定された場合に、前記各放射線検出素子に対するリセット処理を行わずに、再度、前記読み出し回路に前記読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置とのデータの送受信を行う通信手段と、
を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置とのデータの送受信を行う通信手段を備え、前記可搬型放射線画像撮影装置から前記飽和画像データを含む前記画像データおよび前記再度読み出された前記画像データが送信されると、前記飽和画像データに対応する前記再度読み出された画像データに基づいてそれぞれ特徴量を算出し、算出した前記各特徴量に基づいて、前記各飽和画像データをそれぞれ非飽和画像データに修正するコンソールと、
を備えることを特徴とする放射線画像撮影システム。
【請求項７】
前記可搬型放射線画像撮影装置の前記判定手段は、前記二次元状に配列された複数の放射線検出素子の各行ごとまたは各列ごとの各放射線検出素子の前記画像データについてそれぞれデータプロファイルを作成し、前記データプロファイルのうち、被写体を透過した放射線が到達した前記放射線検出素子の画像データであると推定される領域内の前記画像データを解析して、前記飽和画像データが存在するか否かを判定することを特徴とする請求項６に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項８】
前記再度読み出された画像データのデータ値には、それに応じて前記特徴量が予め設定されており、
前記コンソールは、前記可搬型放射線画像撮影装置から送信されてきた前記飽和画像データに対応する前記再度読み出された画像データに対してそれぞれ前記特徴量を割り当て、割り当てた前記各特徴量を、前記各飽和画像データに加算し、前記特徴量を加算した前記飽和画像データを含む全てのまたは所定の画像データに所定の係数を乗算してそれぞれ非飽和画像データに修正することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項９】
前記コンソールは、前記可搬型放射線画像撮影装置における前記再度の読み出し処理で実際に読み出された画像データから、最初に読み出された画像データの読み残し分を差し引いた値を前記再度読み出された画像データとして算出することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の放射線画像撮影システム。
【請求項１０】
前記最初に読み出された画像データの読み残し分は、前記飽和画像データが読み出された前記放射線検出素子の近傍の放射線検出素子から読み出された画像データの読み残し分から算出されることを特徴とする請求項９に記載の放射線画像撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
病気診断等を目的として、Ｘ線画像に代表される放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。こうした医療用の放射線画像は、従来からスクリーンフィルムを用いて撮影されていたが、放射線画像のデジタル化を図るために輝尽性蛍光体シートを用いたＣＲ（Computed Radiography）装置が開発され、最近では、照射された放射線を、二次元状に配置された放射線検出素子で検出して、デジタル画像データとして取得する放射線画像撮影装置が開発されている。
【０００３】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来はブッキー装置と一体的に形成されていた（例えば特許文献１参照）。また、近年、放射線検出素子等をハウジングに収納して可搬とされた可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
しかし、今なお放射線画像撮影にＣＲ装置が用いられている場合も少なくなく、そこに放射線画像撮影装置（ＦＰＤ）を導入した場合には、撮影室内でいわゆるＣＲ装置と放射線画像撮影装置との混在状態が生じる。そこで、このようなＣＲ装置と放射線画像撮影装置とが混在する中で、放射線技師等の操作者にとって作業効率が良く、作業し易い環境を構築するための放射線画像撮影システムが提案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
ところで、放射線画像撮影装置は、所定のレベルの画像データを得るために照射されるべき放射線の照射線量が、ＣＲ装置と比較して低線量で済むことが知られている。逆の言い方をすれば、所定のレベルの画像データを得るために、ＣＲ装置に照射されるべき照射線量の放射線を誤って放射線画像撮影装置（ＦＰＤ）に照射すると、出力される画像データが飽和（saturate）する場合が生じる。撮影室内にＣＲ装置と放射線画像撮影装置とが混在する環境では特にこの問題が生じる可能性が高くなる。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献４では、放射線画像撮影装置で撮影した画像データの濃度調整処理やコントラスト調整処理を行う際に、データ値が飽和していると判断される画像データが存在する場合に、飽和した画像データに定数を加算して濃度調整やコントラスト調整を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開平７−２４６１９９号公報
【特許文献３】特開２００１−１４９３５８号公報
【特許文献４】特開２０００−１３７０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、飽和した画像データに定数を加算すれば、飽和した画像データと飽和していない画像データとの濃度関係やコントラスト関係は改善されるが、飽和した画像データ同士のデータ値には差は生じず、放射線画像では飽和した画像データの部分は、結局、白く（或いは黒く）現れる。
【０００９】
このように、特許文献４に記載された手法では、飽和した画像データの部分に撮影されているはずの被写体の情報を放射線画像上に現すことができないため、再撮影が必要となる。しかし、それでは患者の負担が増大するとともに、患者に対する被曝線量が増大し、好ましくない。
【００１０】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、データ値が飽和した画像データが撮影された場合に、飽和した画像データ部分の被写体の情報を擬似的に復元可能な可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システム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】
【００１１】
前記の問題を解決するために、本発明の可搬型放射線画像撮影装置は、
被写体の情報を担持する放射線の線量に応じて電荷を発生させる複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
前記各放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し処理を行う読み出し回路と、
前記画像データを解析して、データ値が飽和した飽和画像データが存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記飽和画像データが存在すると判定された場合に、前記各放射線検出素子に対するリセット処理を行わずに、再度、前記読み出し回路に前記読み出し処理を行わせ、前記飽和画像データに対応する前記再度読み出された画像データに基づいてそれぞれ特徴量を算出する特徴量算出手段と、
前記特徴量算出手段により算出された前記各特徴量に基づいて、前記各飽和画像データをそれぞれ非飽和画像データに修正する修正手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の放射線画像撮影システムは、
被写体の情報を担持する放射線の線量に応じて電荷を発生させる複数の放射線検出素子が二次元状に配列された検出部と、
前記各放射線検出素子から前記電荷を読み出して前記放射線検出素子ごとに前記電荷を画像データに変換する読み出し処理を行う読み出し回路と、
前記画像データを解析して、データ値が飽和した飽和画像データが存在するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記飽和画像データが存在すると判定された場合に、前記各放射線検出素子に対するリセット処理を行わずに、再度、前記読み出し回路に前記読み出し処理を行わせる制御手段と、
外部装置とのデータの送受信を行う通信手段と、
を備える可搬型放射線画像撮影装置と、
前記可搬型放射線画像撮影装置とのデータの送受信を行う通信手段を備え、前記可搬型放射線画像撮影装置から前記飽和画像データを含む前記画像データおよび前記再度読み出された前記画像データが送信されると、前記飽和画像データに対応する前記再度読み出された画像データに基づいてそれぞれ特徴量を算出し、算出した前記各特徴量に基づいて、前記各飽和画像データをそれぞれ非飽和画像データに修正するコンソールと、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムによれば、画像データが飽和するほどの放射線が照射された場合にラグ（lag）現象（米国特許６，６２１，８８７号明細書等に開示されているように、当回撮影時の放射線照射の影響が次回撮影時の放射線画像読み取りデータに重畳されて現れる現象）が生じることを利用して、再度の読み出し処理で読み出されるラグに起因するデータ値が大きいほど、強い放射線が照射されたものとして大きな特徴量を対応づけることで、飽和画像データ部分の被写体の情報を擬似的に的確に復元することが可能となる。
【００１４】
そのため、例えば、放射線画像撮影装置（ＦＰＤ）に対して誤ってＣＲ装置に照射するような高い線量の放射線を照射してしまい、部分的に飽和画像データが撮影された場合でも、飽和画像データ部分の被写体の情報が擬似的に的確に復元された放射線画像を得ることが可能となるため、再撮影を行う必要がなくなり、再撮影を行うことにより患者の負担が増大したり患者に対する被曝線量が増大することを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本実施形態に係る基板の構成を示す平面図である。
【図４】図３の基板上の小領域に形成された撮像素子と薄膜トランジスタ等の構成を示す拡大図である。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】ＣＯＦやＰＣＢ基板等が取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図７】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の等価回路図を表す図である。
【図８】再度の読み出し処理を行わない通常の場合のタイミングチャートである。
【図９】（Ａ）放射線画像撮影装置の放射線入射面における検出部、被写体が占める領域、放射線が照射される領域等を説明する平面図であり、（Ｂ）読み出された画像データの例を示すグラフである。
【図１０】飽和画像データが存在する画像データの例を示すグラフである。
【図１１】再度の読み出し処理を行う場合のタイミングチャートである。
【図１２】再度の読み出し処理で読み出された画像データの例を示すグラフである。
【図１３】図１２のグラフにおける読み残しデータ値を説明するグラフである。
【図１４】放射線の線量と放射線検出素子からの読み出し効率との関係を示すグラフである。
【図１５】ラグデータ値に対応づけられた特徴量の例を示すグラフである。
【図１６】特徴量が加算された飽和画像データの例を示すグラフである。
【図１７】図１６の各データに所定の係数を乗算してデータ変換された各画像データの例を示すグラフである。
【図１８】本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る可搬型放射線画像撮影装置および放射線画像撮影システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。
【００１７】
なお、以下、可搬型放射線画像撮影装置を単に放射線画像撮影装置と表す。また、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、放射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して放射線検出素子で電気信号を得るいわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【００１８】
［放射線画像撮影装置］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置について説明する。図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体状のハウジング２内にシンチレータ３や基板４等が収納されたカセッテ型の可搬型放射線画像撮影装置として構成されている。
【００１９】
ハウジング２は、少なくとも放射線の照射を受ける側の面Ｒ（以下、放射線入射面Ｒという。）が放射線を透過するカーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図１や図２では、ハウジング２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわば弁当箱型である場合が示されているが、ハウジング２を一体的に形成する、例えば特開２００２−３１１５２６号公報に記載されたＸ線画像撮影装置のような、いわばモノコック型とすることも可能である。
【００２０】
ハウジング２の内部の基板４の下方側には、図２に示すように、基台３１が配置されており、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４等が取り付けられている。また、本実施形態では、基台３１やＰＣＢ基板３３の下面側には、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒ側から入射し、シンチレータ３や基板４、基台３１等を透過した放射線を検出する放射線センサ３５が取り付けられている。また、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのガラス基板３６が配設されている。
【００２１】
シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光線を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。シンチレータ３は、基板４の後述する検出部Ｐに貼り合わされるようになっている。
【００２２】
基板４は、本実施形態では、ガラス基板で構成されており、図３に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６により区画された各小領域ｒには、それぞれ本実施形態では光電変換素子である放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。このように、放射線検出素子７は、基板４上に二次元状に配列されており、複数の放射線検出素子７が設けられた領域ｒ全体、すなわち図３に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００２３】
本実施形態では、放射線検出素子７として、放射線入射面Ｒから入射した放射線がシンチレータ３で変換されて出力される電磁波の光量（シンチレータ３に入射した放射線の線量に応じて増加する。）に応じて電荷を発生させるフォトダイオードが用いられているが、この他にも、例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。各放射線検出素子７は、図３や図４の拡大図に示すように、スイッチ素子であるＴＦＴ（薄膜トランジスタ）８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
【００２４】
そして、ＴＦＴ８は、オン状態とされることにより、すなわちゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されてＴＦＴ８のゲートが開かれることにより、放射線検出素子７に蓄積された電荷を信号線６に放出させるようになっている。ここで、本実施形態における放射線検出素子７やＴＦＴ８の構造について、図５に示す断面図を用いて簡単に説明する。図５は、図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００２５】
基板４の面４ａ上に、ＡｌやＣｒ等からなるＴＦＴ８のゲート電極８ｇが走査線５と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極８ｇ上および面４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁層８１上のゲート電極８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層８２を介して、放射線検出素子７の第１電極７４と接続されたソース電極８ｓと、信号線６と一体的に形成されるドレイン電極８ｄとが積層されて形成されている。
【００２６】
ソース電極８ｓとドレイン電極８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第１パッシベーション層８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層８３は両電極８ｓ、８ｄを上側から被覆している。また、半導体層８２とソース電極８ｓやドレイン電極８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層８４ａ、８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ８が形成されている。
【００２７】
また、放射線検出素子７の部分では、基板４の面４ａ上に前記ゲート絶縁層８１と一体的に形成される絶縁層７１の上にＡｌやＣｒ等が積層されて補助電極７２が形成されており、補助電極７２上に前記第１パッシベーション層８３と一体的に形成される絶縁層７３を挟んでＡｌやＣｒ、Ｍｏ等からなる第１電極７４が積層されている。第１電極７４は、第１パッシベーション層８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。
【００２８】
第１電極７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層７７が下方から順に積層されて形成されている。なお、ｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層の順番は上下逆であってもよい。
【００２９】
ｐ層７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層７６等に到達するように構成されている。以上のようにして放射線検出素子７が形成されている。なお、本実施形態では、上記のように、放射線検出素子７としてｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５が積層されて形成されたいわゆるｐｉｎ型の放射線検出素子を用いる場合を説明したが、放射線検出素子７は、このようなｐｉｎ型の放射線検出素子に限定されない。
【００３０】
また、放射線検出素子７の第２電極７８の上面には、第２電極７８を介して放射線検出素子７に逆バイアス電圧を印加するバイアス線９が接続されている。なお、放射線検出素子７の第２電極７８やバイアス線９、ＴＦＴ８側に延出された第１電極７４、ＴＦＴ８の第１パッシベーション層８３等、すなわち放射線検出素子７とＴＦＴ８の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第２パッシベーション層７９で被覆されている。
【００３１】
図３や図４に示すように、本実施形態では、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、各バイアス線９は、基板４の検出部Ｐの外側の位置で１本の結線１０に結束されている。バイアス線９や結線１０は、電気抵抗が小さい金属線で形成されている。
【００３２】
本実施形態では、各走査線５や各信号線６、バイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう）１１に接続されている。各入出力端子１１には、図６に示すように、ＩＣ１２ａ等のチップが組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）１２が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００３３】
また、ＣＯＦ１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側で前述したＰＣＢ基板３３に接続されるようになっている。このようにして、放射線画像撮影装置１の基板４部分が形成されている。
【００３４】
一方、図１に示すように、ハウジング２の一方側の短辺側側面部には、放射線画像撮影装置１の電源スイッチ３７や各種の操作状況等を表示するインジケータ３８等が設けられている。また、この側面部には、図示しない内蔵バッテリの交換用の蓋部材３９が設けられており、蓋部材３９には、放射線画像撮影装置１が外部装置とデータや信号等の送受信を無線方式で行うためのアンテナ装置４０が埋め込まれて設けられている。
【００３５】
なお、アンテナ装置４０を設ける箇所は、本実施形態のようにハウジング２の１つの短辺側側面部に限定されず、他の位置に設けることも可能である。また、アンテナ装置４０の個数は必ずしも１つに限定されず、必要な数だけ適宜設けられる。
【００３６】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。図７は本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路図である。
【００３７】
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７８がそれぞれバイアス線９および結線１０に接続されており、結線１０は逆バイアス電源１４に接続されている。逆バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を供給するようになっている。また、逆バイアス電源１４は制御手段２２に接続されており、制御手段２２は、逆バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を制御するようになっている。
【００３８】
各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図７中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図７中ではＧと表記されている。）は走査駆動回路１５から延びる各走査線５にそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図７中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【００３９】
走査線５を介して走査駆動回路１５からＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧が印加されるとＴＦＴ８のゲートがオン状態とされて、放射線検出素子７に蓄積された電荷がＴＦＴ８のソース電極８ｓを介してドレイン電極８ｄから信号線６に読み出されるようになっている。
【００４０】
各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、読み出しＩＣ１６には所定個数の読み出し回路１７が設けられており、読み出しＩＣ１６が複数設けられることにより、信号線６の本数分の読み出し回路１７が設けられるようになっている。
【００４１】
読み出し回路１７は、増幅回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されており、１本の信号線６ごとに１回路ずつ設けられているが、本実施形態では、Ａ／Ｄ変換器２０は、複数の回路で共通とされており、各相関二重サンプリング回路１９から出力された各電気信号がアナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値（本実施形態では０〜４０９５）に変換されるようになっている。
【００４２】
そして、読み出し回路１７では、放射線検出素子７から信号線６を通じて電荷が読み出され、放射線検出素子７ごとに電荷が電荷電圧変換されて増幅される等して電気信号に変換されるようになっている。なお、相関二重サンプリング回路１９は、図７中ではＣＤＳと表記されている。
【００４３】
制御手段２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えたマイクロコンピュータや専用の制御回路で構成されており、放射線画像撮影装置１の各部材の動作等を制御するようになっている。また、制御手段２２には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される記憶手段２３が接続されている。
【００４４】
前述したように、制御手段２２は、逆バイアス電源１４を制御して各放射線検出素子７に印加する逆バイアス電圧を制御したり、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を印加する走査線５を切り替えたり、或いは、各読み出し回路１７内の増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９等を制御して、各放射線検出素子７からの電気信号の読み出しを行うようになっている。
【００４５】
また、制御手段２２には、前述したアンテナ装置４０が接続されており、さらに、各放射線検出素子７等の各部材に電力を供給するためのバッテリ４１が接続されている。このように、バッテリ４１は、放射線画像撮影装置１のハウジング２内に内蔵されており、バッテリ４１には、外部装置からバッテリ４１に電力を供給してバッテリ４１を充電する際の接続端子４２が取り付けられている。また、制御手段２２には、前述した放射線センサ３５が接続されている。
【００４６】
なお、本実施形態では、上記のように、放射線センサ３５で検出した放射線の線量に基づいて放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出するようになっているが、後述するように放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると各放射線検出素子７からバイアス線９や結線１０に電荷が流れ出すため、その電荷の流出すなわち電流を検出して放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始や終了を検出するように構成することも可能である。また、放射線発生装置等の外部装置からアンテナ装置４０を介して放射線画像撮影装置１に放射線の照射の開始や終了を通知するように構成することも可能である。
【００４７】
制御手段２２は、本発明における判定手段、特徴量算出手段および修正手段として機能するようになっている。以下、この点について説明するとともに、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用について説明する。
【００４８】
本実施形態では、制御手段２２は、操作者が電源スイッチ３７（図１参照）等を手動で操作し、或いは、アンテナ装置４０を介して例えば後述する放射線画像撮影システム５０のコンソール５８等の外部装置から送信された信号を受信すると、放射線検出素子７や読み出し回路１７等のリセット処理を行う。
【００４９】
リセット処理では、制御手段２２は、図８のタイミングチャートに示すように、走査駆動回路１５から走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｎに対して信号読み出し用の電圧を供給させ、走査線５に接続された各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧を印加して（時刻Ｔ１）、各ＴＦＴ８をオン状態とし、読み出し回路１７にも所定の信号を送信して、放射線検出素子７やＴＦＴ８、読み出し回路１７の増幅回路１８等に蓄積された余分な電荷を下流側に放出させる。
【００５０】
そして、制御手段２２は、リセット処理が終了すると、走査駆動回路１５からの全走査線５に対する信号読み出し用の電圧の供給を停止して（時刻Ｔ２）、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇへの信号読み出し用の電圧の印加を停止して各ＴＦＴ８をオフ状態として待機する。そして、放射線画像撮影が行われる。
【００５１】
放射線画像撮影では、放射線画像撮影装置１に放射線入射面Ｒ側に被写体である患者の患部部分を載置し、或いは接近させて配置し、図示しない放射線発生装置から放射線画像撮影装置１に放射線が照射される。本実施形態では、その際、放射線センサ３５から出力される放射線の線量の情報に基づいて放射線画像撮影装置１に対する放射線の照射の開始が検出されるが、バイアス線９や結線１０に流れる電流を検出して放射線の照射の開始を検出してもよく、或いは、放射線発生装置等の外部装置からアンテナ装置４０を介して放射線の照射の開始を通知してもよいことは前述した通りである。
【００５２】
被写体を透過し、被写体の情報を担持した放射線が、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒに照射されると、放射線画像撮影装置１では、放射線入射面Ｒを透過した放射線がシンチレータ３に入射し、シンチレータ３で電磁波に変換されて、電磁波がその下方の放射線検出素子７に入射する。
【００５３】
そして、入射した電磁波が放射線検出素子７のｉ層７６（図５参照）に到達すると、ｉ層７６内で入射した電磁波の光量（すなわち放射線の線量）に応じて電子正孔対が発生し、逆バイアス電圧の印加により放射線検出素子７内に形成された所定の電位勾配に従って、発生した電子と正孔のうちの一方の電荷（本実施形態では正孔）は第２電極７８側に移動してバイアス線９に流出し、他方の電荷（本実施形態では電子）は第１電極７４側に移動して第１電極７４付近に蓄積される。
【００５４】
制御手段２２は、放射線の照射が終了すると、各放射線検出素子７からの電荷の読み出し処理を行う。読み出し処理では、制御手段２２は、走査駆動回路１５から走査線５の所定のラインＬ１に対して信号読み出し用の電圧を供給させて走査線５（Ｌ１）に接続された各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧を印加して（図８の時刻Ｔ３１）、各ＴＦＴ８をオン状態とし、ＴＦＴ８を介して各放射線検出素子７から蓄積された電荷を信号線６に読み出させる。
【００５５】
各放射線検出素子７から信号線６に放出された電荷は、読み出し回路１７で電荷電圧変換されて増幅される等して画像データＦａに変換され、アナログマルチプレクサ２１を介して順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信され、デジタル値に変換されて記憶手段２３に出力される。制御手段２２は、出力された画像データＦａを放射線検出素子７と対応付けながら順次記憶手段２３に記憶させる。
【００５６】
そして、制御手段２２は、走査線５のラインＬ１について読み出し処理を終了すると、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を供給させる走査線５をラインＬ２、Ｌ３、…、Ｌｎと順次切り替えながら（すなわち走査させながら）上記の読み出し処理を繰り返させて（時刻Ｔ３２〜Ｔ３ｎ）、全ての放射線検出素子７から電荷を放出させてそれぞれ画像データＦａに変換させていき、画像データＦａを放射線検出素子７と対応付けながら順次記憶手段２３に記憶させる。このようにして読み出し処理が行われる。
【００５７】
続いて、制御手段２２は、判定手段として、読み出した各画像データＦａを解析して、各画像データＦａ中にデータ値が飽和していると見なされる画像データＦＡ（以下、飽和画像データＦＡという。）が存在するか否かを判定する。
【００５８】
本実施形態では、前述したように、画像エータＦａはデジタルのデータ値として０〜４０９５をとり得るが、制御手段２２は、データ値が上限値４０９５の場合だけでなく、データ値が所定の閾値（例えば４０００）以上の値をとる場合に、その画像データＦａを飽和画像データＦＡであると判定し、飽和画像データＦＡが存在すると判定するようになっている。
【００５９】
しかし、通常、放射線画像撮影では、図９（Ａ）に示すように、放射線画像撮影装置１の放射線入射面Ｒにおける検出部Ｐに対応する領域（すなわち撮影可能な領域）のうち、被写体Ｏが占める領域Ｒｏを含む領域Ｒｉに放射線が照射されるが、その際、放射線が被写体Ｏを透過せずに直接到達した（或いは放射線が直接到達したシンチレータ３により変換された電磁波が照射された）放射線検出素子７では、画像データＦａのデータ値が大きくなる。
【００６０】
すなわち、図９（Ａ）において、検出部Ｐに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７のうち、例えば図中１点鎖線で示される１つの行ｉの各列ｊの各放射線検出素子７に着目し、それらの放射線検出素子７の画像データＦａについてデータプロファイルを作成すると、データプロファイルは、例えば図９（Ｂ）に示すように、放射線が被写体Ｏを透過せずに直接到達した放射線検出素子７の画像データＦａのデータ値（プロファイル中のＲｉの部分のデータ値）は、被写体Ｏを透過した放射線が到達した放射線検出素子７の画像データＦａのデータ値（プロファイル中のＲｏの部分のデータ値）よりも相対的に大きくなる。
【００６１】
そして、領域Ｒｉの部分の画像データＦａのデータ値が前述した４０００等に設定される閾値以上の値をとる場合があるが、その領域Ｒｉの部分の画像データＦａは、被写体Ｏを透過せずに放射線検出素子７に直接到達した放射線によるものであり、被写体Ｏについての情報はその領域Ｒｉの画像データＦａには何ら含まれていないため、その領域Ｒｉの画像データＦａが飽和していても問題はない。画像データＦａの飽和が問題となるのは、被写体Ｏを透過した放射線が到達した領域Ｒｏに存在する放射線検出素子７の画像データＦａについてである。
【００６２】
従って、本実施形態では、判定手段である制御手段２２は、検出部Ｐに二次元状に配列された複数の放射線検出素子の各行ｉごと（或いは各列ｊごと）の各放射線検出素子７の画像データＦａについてそれぞれ図９（Ｂ）に示したようなデータプロファイルを作成する。そして、データプロファイルのうち、プロファイルの端部に存在するデータ値が大きい部分（出力上限値の４０９５に近い部分）を放射線が被写体Ｏを透過せずに直接到達した放射線検出素子７の画像データＦａの領域Ｒｉと見做し、その内側の領域であって、画像データＦａのデータ値が、領域Ｒｉの画像データＦａのデータ値より小さい領域を、被写体Ｏを透過した放射線が到達した放射線検出素子７の画像データＦａの領域Ｒｏであると推定する。
【００６３】
そして、推定したプロファイル中の領域Ｒｏ内の画像データＦａを解析して、上記の基準に基づいて、各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在するか否かを判定するようになっている。
【００６４】
検出部Ｐに二次元状に配列された複数の放射線検出素子の所定の行ｉの各放射線検出素子７の画像データＦａについて作成したプロファイルが図９（Ｂ）に示したようなプロファイルになる場合、領域Ｒｏ内には飽和画像データＦＡは存在しないと判定される。このような場合には、本実施形態では、制御手段２２は、図８のタイミングチャートに示すように、続いて、各放射線検出素子７に対するリセット処理を行った後、ダーク読取処理を行う。
【００６５】
なお、飽和画像データ部分が存在せず、全体的に高め、或いは、低めの画像データ値の場合、デジタル画像処理（諧調処理）の段階でＬＵＴ（Look Up Table）等を調整することにより、いずれの画像データであっても適正な濃度範囲及びコントラストの画像として表示することが可能であることは言うまでもない。
【００６６】
読み出し処理後のリセット処理では、放射線画像撮影における放射線の照射で各放射線検出素子７内に発生した電荷のうち、読み出し処理で読み出されずに各放射線検出素子７内に残存している電荷を除去するために、必要に応じて１回または複数回のリセット処理が行われる（時刻Ｔ４〜Ｔ５）。そして、リセット処理では、前述した放射線画像撮影前のリセット処理と同様に、走査駆動回路１５から走査線５の全てのラインＬ１〜Ｌｎを介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに信号読み出し用の電圧を印加して各ＴＦＴ８をオン状態として余分な電荷を放出させ、リセット処理が終了すると、信号読み出し用の電圧の印加を停止して各ＴＦＴ８がオフ状態とされる。これが１回または複数回行われる。
【００６７】
ダーク読取処理は、放射線画像撮影のために各ＴＦＴ８をオフ状態としていた間（すなわち時刻Ｔ２〜Ｔ３ｘ（ｘ＝１〜ｎ）の間）に、照射された放射線により発生した電荷とは別に熱励起等により発生した、いわゆる暗電荷による画像データＦａのオフセット分を取得するために行われる処理であり、上記の読み出し処理で読み出された各画像データＦａからこのオフセット分を差し引くことで真の画像データＦａが得られる。
【００６８】
ダーク読取処理では、時刻Ｔ５に各ＴＦＴ８がオフ状態とされると、放射線画像撮影装置１に放射線を照射せずに、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｎごとに時刻Ｔ５〜Ｔ６ｘ（ｘ＝１〜ｎ）の間、放射線画像撮影の場合と同じ各期間ΔＴ１〜ΔＴｎだけ放射線画像撮影装置１を放置して、各放射線検出素子７内に暗電荷を蓄積させる。
【００６９】
そして、各期間ΔＴ１〜ΔＴｎが経過した後、上記の読み出し処理と同じタイミングで、走査駆動手段１５から信号読み出し用の電圧を供給する走査線５のラインＬ１〜Ｌｎを順次切り替えながら、各放射線検出素子７に蓄積された暗電荷を読み出していき、上記の読み出し処理と同様に、読み出した暗電荷を読み出し回路１７で電荷電圧変換して増幅する等して、それぞれダーク読取値として記憶手段２３に保存する。
【００７０】
このようにして得られたダーク読取値をそのまま上記のオフセット分とするように構成することも可能であり、また、例えば上記のダーク読取処理を複数回行って、各放射線検出素子７ごとに得られた複数回分のダーク読取値の平均値等を算出する等して、それをオフセット分とするように構成することも可能である。なお、ダーク読取処理を放射線画像撮影前に行うように構成することも可能である。
【００７１】
以上が、図９（Ｂ）に示したような画像データＦａのデータプロファイルのうち、被写体Ｏを透過した放射線が到達した放射線検出素子７の画像データＦａの領域Ｒｏであると推定した領域Ｒｏ内の画像データＦａを解析して、各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在しないと判定された場合の処理であるが、領域Ｒｏ内の各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在すると判定された場合の処理について、以下、説明する。
【００７２】
画像データＦａが飽和している場合（すなわち飽和画像データＦＡである場合）、例えば図９（Ａ）中に１点鎖線で示される１つの行ｉの各列ｊの各放射線検出素子７の画像データＦａについてデータプロファイルを作成すると、データプロファイルは、例えば図１０に示すプロファイルのようになる。そして、画像データＦＡが飽和したために失われたデータ値Ｆlostは、飽和画像データＦＡ自体すなわち上限値４０９５近傍のデータ値自体を処理しても、通常、復元できない。
【００７３】
そこで、本発明者らは、飽和画像データＦＡが存在する場合には、読み出し処理の直後に各放射線検出素子７に対するリセット処理を行わずに、再度、各放射線検出素子７から電荷を読み出して画像データＦｂに変換する読み出し処理を行わせ、再度の読み出し処理で読み出された画像データＦｂによって、飽和画像データＦＡを修正することを考えた。
【００７４】
この場合、図１１のタイミングチャートに示すように、走査駆動回路１５から信号読み出し用の電圧を供給させる走査線５をラインＬ１、Ｌ２、…、Ｌｎと順次切り替えながら最初の読み出し処理（時刻Ｔ３１〜Ｔ３ｎ）を繰り返した後、検出部Ｐに二次元状に配列された複数の放射線検出素子の各行ｉの各放射線検出素子７の画像データＦａについてプロファイルを作成する。
【００７５】
そして、被写体Ｏを透過した放射線が到達した放射線検出素子７の画像データＦａの領域Ｒｏを推定し、領域Ｒｏ内の画像データＦａを解析して、各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在するか否かを判定する。そして、各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在すると判定すると、図８に示したタイミングチャートの場合とは異なり、各放射線検出素子７のリセット処理を行わずに、再度、各放射線検出素子７から電荷を読み出して画像データＦｂに変換する読み出し処理（時刻Ｔ７１〜Ｔ７ｎ）を行う。
【００７６】
このようにして、例えば最初の読み出し処理で図１０に示した画像データＦａのプロファイルが得られた検出部Ｐの行ｉの各列ｊの各放射線検出素子７について再度の読み出し処理を行うと、この再度の読み出し処理では例えば図１２に示すような画像データＦｂのプロファイルのように、失われたデータと略相似形のプロファイルが得られることが分かった。
【００７７】
この再度の読み出し処理で得られた画像データＦｂのプロファイルを分析すると、図１２と同じプロファイルである図１３に斜線を付して示すように、まず、各放射線検出素子７の画像データＦｂのデータ値は０にはならず、何らかの正の値が出力されていることが分かる。
【００７８】
これは、最初の読み出し処理（図１１の時刻Ｔ３１〜Ｔ３ｎ）から再度の読み出し処理（時刻Ｔ７１〜Ｔ７ｎ）までの間に各放射線検出素子７に蓄積された暗電荷に起因するデータ値や、各放射線検出素子７からの１回の読み出し処理で読み出される電荷の読み出し効率が１００％ではないことにより最初の読み出し処理で読み出されなかった読み残し分が再度の読み出し処理で読み出されたことに起因するデータ値等であると考えられる。以下、暗電荷分を含めて、このデータ値を読み残しデータ値Ｄｒという。
【００７９】
放射線検出素子７からの読み出し効率は、例えば図１４に示すように、放射線検出素子７に照射された放射線の線量に依存して変動するが、通常、１回の読み出し処理で放射線検出素子７からの読み出し効率が１００％となることはない。例えば、放射線の線量が１０［ｍＲ］の場合、１回の読み出し処理での読み出し効率は約９０％にしかならず、残りの約１０％の読み残し分は再度の読み出し処理で読み出される。
【００８０】
しかし、図１３に示すように、放射線が被写体Ｏを透過せずに直接到達し、強い線量の放射線が照射された放射線検出素子７の画像データＦｂ、すなわちプロファイル中のＲｉの部分の画像データＦｂは、このような読み残しデータ値Ｄｒとは有意に異なる大きなデータ値になる。これは、上記のような暗電荷や読み残し分とは異なる、いわゆるラグに起因するデータ値であると考えられる。以下、このデータ値をラグデータ値Ｄｌという。
【００８１】
ラグ（lag）とは、放射線検出素子７に強い放射線が照射された場合、その後、読み出し処理を繰り返すたびに当該放射線検出素子７から読み出し処理ごとに繰り返し残像が読み出される現象である（前述した米国特許６，６２１，８８７号明細書等）。そして、発明者らは、図１３に示すように、再度の読み出し処理で、このラグに起因すると考えられるラグデータ値Ｄｌが、プロファイル中のＲｉの部分だけでなく、プロファイル中のＲｏの部分の、最初の読み出し処理で飽和画像データＦＡが読み出された放射線検出素子７ｓの部分（図１０、図１３参照）にも出現することを見出した。
【００８２】
そこで、本発明では、この最初の読み出し処理で飽和画像データＦＡが読み出された放射線検出素子７ｓから再度の読み出し処理で読み出されるラグデータ値Ｄｌに着目し、それらを用いて、最初の読み出し処理で読み出された飽和画像データＦＡが復元される。
【００８３】
具体的には、最初の読み出し処理で読み出された各放射線検出素子７の画像データＦａのプロファイルが図１０に示したようなプロファイルであった場合、前述したように、判定手段としての制御手段２２は、プロファイルのうち、被写体Ｏを透過した放射線が到達した放射線検出素子７の画像データＦａの領域Ｒｏであると推定した領域Ｒｏ内の画像データＦａを解析して、各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在するか否かを判定する。
【００８４】
そして、飽和画像データＦＡが存在すると判定すると、再度の読み出し処理を行う。そして、図１３に示したような画像データＦｂのプロファイルが得られると、制御手段２２は、飽和画像データＦＡが読み出された放射線検出素子７ｓについて、再度の読み出し処理で当該放射線検出素子７ｓから実際に読み出された画像データＦｂの中から読み残しデータ値Ｄｒを差し引いて、再度読み出された画像データとしてのラグデータ値Ｄｌを算出する。
【００８５】
その際、飽和画像データＦＡが読み出された放射線検出素子７ｓから再度の読み出し処理で実際に読み出された画像データＦｂ中に、どれだけの読み残しデータ値Ｄｒが含まれるかを、画像データＦｂ自体から直接算出することは必ずしも容易でない。そのため、本実施形態では、飽和画像データＦＡが読み出された放射線検出素子７ｓの近傍の放射線検出素子７から読み出された読み残しデータ値Ｄｒに基づいて放射線検出素子７ｓについての読み残しデータ値Ｄｒを算出するようになっている。
【００８６】
本実施形態では、その際、近傍の放射線検出素子７から読み出された読み残しデータ値Ｄｒをそのまま放射線検出素子７ｓについての読み残しデータ値Ｄｒとして用いるように構成されているが、近傍の放射線検出素子７から読み出された読み残しデータ値Ｄｒに所定の演算処理を施して放射線検出素子７ｓについての読み残しデータ値Ｄｒとして算出するように構成することも可能である。
【００８７】
このようにして、再度の読み出し処理で放射線検出素子７ｓから実際に読み出された画像データＦｂから、算出された読み残しデータ値Ｄｒを差し引いて、再度読み出された画像データとしてのラグデータ値Ｄｌが算出されるが、例えば、最初の読み出し処理で読み出された飽和画像データＦＡにこのラグデータ値Ｄｌを単純に加算すれば画像データＦＡが復元されるとは必ずしも言えない。
【００８８】
しかし、ラグデータ値Ｄｌは、飽和画像データＦＡを復元すべき何らかの情報を有していると考えられ、最初の読み出し処理で読み出された飽和画像データＦＡに加算すべき値は、ラグデータ値Ｄｌの値が大きいほど大きくなる特徴を有していると考えられる。
【００８９】
そこで、本実施形態では、最初の読み出し処理で読み出された飽和画像データＦＡに加算すべき値として、ラグデータ値Ｄｌに対応づけられた特徴量Ｃが予め設定されている。本実施形態では、特徴量Ｃは、例えば図１５に示すように、ラグデータ値Ｄｌの大きさに応じた３種類の値として設定されているが、特徴量Ｃを大小２種類に分類して設定したり、さらに多種類に分類して設定することも可能であり、また、ラグデータ値Ｄｌの関数として定義することも可能である。
【００９０】
そして、特徴量算出手段としての制御手段２２は、算出したラグデータ値Ｄｌに基づいて、図１５に示した対応づけから特徴量Ｃを割り出す。そして、最初の読み出し処理で飽和画像データＦＡが読み出された全ての放射線検出素子７ｓ（図１０、図１３参照）について、それぞれ特徴量Ｃを割り出す。
【００９１】
続いて、制御手段２２は、修正手段として、図１６に示すように、割り出した各特徴量Ｃを、それぞれ対応する飽和画像データＦＡに加算する。そして、以上の処理を、検出部Ｐに二次元状に配列された放射線検出素子７の全ての行ｉ（図９（Ａ）参照）または設定された範囲の各行ｉについて行い、割り出した各特徴量Ｃをそれぞれ対応する飽和画像データＦＡに加算する。
【００９２】
そして、制御手段２２は、特徴量Ｃを加算した各飽和画像データＦＡを、一旦、記憶手段２３に保存する。そして、制御手段２２は、上記に示したように（図８のタイミングチャート等参照）、続いて、各放射線検出素子７に対するリセット処理を行った後、ダーク読取処理を行い、各放射線検出素子７ごとにダーク読取値を取得して、ダーク読取値に基づいて画像データのオフセット分を算出する。
【００９３】
そして、図１６に示した特徴量Ｃが加算された飽和画像データＦＡを含む全ての画像データＦａ、または、特徴量Ｃが加算された飽和画像データＦＡを含む例えば領域Ｒｏのみの画像データＦａ等の所定の画像データＦａからそれぞれダーク読取値を差し引いた値をデータ変換して、それぞれ非飽和画像データに修正するようになっている。
【００９４】
その際のデータ変換の手法としては、例えば図１７に示すように、画像データＦａに所定の係数を乗算して、データ変換された全ての画像データＦａ＊が上限値４０９５未満となるように修正してもよく、或いは、例えば予めＬＵＴを作成しておき、このＬＵＴに基づいて画像データＦａをデータ変換して、データ変換された全ての画像データＦａ＊が上限値４０９５未満に修正されるように構成することも可能である。
【００９５】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、最初の読み出し処理で読み出された画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在する場合に、リセット処理を行わずに、再度、読み出し処理を行い、飽和画像データＦＡに対応する再度読み出された画像データ、すなわちラグデータ値Ｄｌに基づいてそれぞれ特徴量Ｃを算出し、特徴量Ｃを飽和画像データＦＡに加算する等して非飽和画像データに修正する。
【００９６】
そのため、画像データＦＡが飽和するほど強い放射線が照射された場合にラグ（lag）現象が生じることを利用して、再度の読み出し処理でラグに起因するデータ値（ラグデータ値Ｄｌ）が大きいほど強い放射線が照射されたものとして大きな特徴量Ｃを対応づける等することで、飽和画像データＦＡ部分の被写体Ｏの情報を擬似的に的確に復元することが可能となる。
【００９７】
そして、例えば、放射線画像撮影装置（ＦＰＤ）１に対して誤ってＣＲ装置に照射するような高い線量の放射線を照射してしまい、部分的に飽和画像データＦＡが撮影された場合でも、飽和画像データＦＡ部分の被写体Ｏの情報が擬似的に的確に復元された放射線画像を得ることが可能となる。そのため、再撮影を行う必要がなくなり、再撮影を行うことにより患者の負担が増大したり患者に対する被曝線量が増大することを防止することが可能となる。
【００９８】
［放射線画像撮影システム］
上記の実施形態では、放射線画像撮影装置１（可搬型放射線画像撮影装置１）の制御手段２２が、判定手段、特徴量算出手段および修正手段として機能し、放射線画像撮影装置１の内部で全ての演算処理を行うように構成した場合について説明した。
【００９９】
しかし、放射線画像撮影装置１が上記の実施形態のようにバッテリ４１（図７参照）を内蔵するものである場合、放射線画像撮影装置１で画像データＦａ、Ｆｂの読み出し処理やダーク読取処理を行い、特徴量算出処理や修正処理等の演算処理は外部装置で行うように構成すれば、その分、放射線画像撮影装置１のバッテリ４１の電力消費が抑制され、バッテリ４１の１回の充電あたりの放射線画像撮影装置１の放射線画像撮影への使用回数を増やすことが可能となり、放射線画像撮影装置１を効率的に使用することが可能となる。以下、そのように構成された放射線画像撮影システムの実施形態について説明する。
【０１００】
図１８は、本実施形態に係る放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。本実施形態の放射線画像撮影システム５０は、例えば、病院や医院内で行われる放射線画像撮影を想定したシステムであり、放射線画像として医療用の診断画像を撮影するシステムとして採用することができる。
【０１０１】
放射線画像撮影システム５０は、図１８に示すように、例えば、放射線を照射して図示しない患者の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、放射線技師や医師等の操作者が被写体に照射する放射線の制御や取得した放射線画像の画像処理等の種々の操作を行う前室Ｒ２とに配置されるものである。撮影室Ｒ１は、放射線が外部に漏れないように鉛などでシールドされていることも多い。
【０１０２】
本実施形態では、撮影室Ｒ１には、前述した放射線画像撮影装置１を装填可能なブッキー装置５１や、被写体に照射する放射線を発生させる図示しないＸ線管球を備える放射線発生装置５２、放射線画像撮影装置１とコンソール５８とが無線通信する際にこれらの通信を中継する無線アンテナ５３を備えた無線アクセスポイント（基地局）５４等が設けられている。
【０１０３】
なお、本実施形態では、この無線アンテナ５３や無線アクセスポイント５４が、放射線画像撮影装置１との画像データ等の送受信を行うコンソール５８側の通信手段になっている。
【０１０４】
前室Ｒ２には、放射線発生装置５２からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段５５等を備えた放射線の照射を制御する操作卓５６や、放射線画像撮影装置１に内蔵された後述するタグを検出するタグリーダ５７、放射線画像撮影システム５０全体の制御を行うコンソール５８が設けられている。また、コンソール５８には、ハードディスク等で構成された記憶手段５９が接続されている。
【０１０５】
放射線画像撮影装置１の構成については前述したとおりであるが、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、さらに下記の構成を有していることが好ましい。
【０１０６】
具体的には、放射線画像撮影装置１内には、図示しないタグが内蔵されている。本実施形態では、タグとして、いわゆるＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグと呼ばれるタグが用いられており、タグには、タグの各部を制御する制御回路や放射線画像撮影装置１の固有情報を記憶する記憶部がコンパクトに内蔵されている。なお、固有情報には、例えば当該放射線画像撮影装置１に割り当てられた識別情報としてのカセッテＩＤやシンチレータの種類情報、サイズ情報、解像度等が含まれている。
【０１０７】
また、本実施形態では、放射線画像撮影装置１は、従来のスクリーン／フィルム用のカセッテにおけるＪＩＳ  Ｚ  ４９０５（対応する国際規格はＩＥＣ  ６０４０６）に準拠する寸法で構成されている。すなわち、放射線入射方向の厚さは１５ｍｍ＋１ｍｍ〜１５ｍｍ−２ｍｍの範囲内に形成され、８インチ×１０インチ、１０インチ×１２インチ、１１インチ×１４インチ、１４インチ×１４インチ、１４インチ×１７インチ（半切サイズ）等のものが用意されている。
【０１０８】
このように、本実施形態では、放射線画像撮影装置１はスクリーン／フィルム用のカセッテに関するＪＩＳ規格に準拠して形成されているため、同様にＪＩＳ規格に準拠して形成されるＣＲカセッテを装填可能なＣＲカセッテ用のブッキー装置５１に放射線画像撮影装置１を装填して用いることができるようになっている。
【０１０９】
なお、本発明は、放射線画像撮影装置１が上記のようにＪＩＳ規格に準拠して形成される場合や、また、ブッキー装置５１としてＣＲカセッテ用のブッキー装置５１を用いる場合に限定されない。しかし、ブッキー装置５１としてＣＲカセッテ用のブッキー装置５１を用いれば、ＦＰＤとしての放射線画像撮影装置１と従来のＣＲカセッテとのいずれをもブッキー装置５１に装填して放射線画像撮影を行うことも可能となる。
【０１１０】
一方、放射線画像撮影装置１は、ブッキー装置５１に装填されない、いわば単独の状態で用いることもできるようになっている。すなわち、放射線画像撮影装置１を単独の状態で例えば撮影室Ｒ１内に設けられた支持台や臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂ等に配置してその放射線入射面Ｒ（図１参照）上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足等とベッドとの間に差し込んだりして用いることもできるようになっている。この場合、例えばポータブルの放射線発生装置５２Ｂ（図１８参照）等から、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射して放射線画像撮影が行われる。
【０１１１】
ブッキー装置５１には、放射線画像撮影装置１を所定の位置に保持するためのカセッテ保持部５１ａが設けられており、カセッテ保持部５１ａに放射線画像撮影装置１が装填できるようになっている。また、本実施形態では、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとがそれぞれ設けられている。
【０１１２】
なお、立位撮影用のブッキー装置５１Ａや臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂにおいて、例えばそれら自体の位置調整やブッキー装置本体に対するカセッテ保持部５１ａの高さ調整等を適宜行うこと等が可能とされていることは、公知のブッキー装置と同様である。
【０１１３】
撮影室Ｒ１には、被写体を介して放射線画像撮影装置１に放射線を照射するＸ線管球を備える放射線発生装置５２が少なくとも１つ設けられている。本実施形態では、立位撮影用および臥位撮影用のブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに対して１つの放射線発生装置５２Ａが共用されるようになっている。なお、各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂに、別々の放射線発生装置を対応付けて設けるように構成することも可能である。
【０１１４】
放射線発生装置５２Ａは、例えば撮影室Ｒ１の天井からつり下げられて配設されるようになっており、撮影時には後述する操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされ、図示しない移動手段により所定の位置にまで移動され、放射線の照射方向が所定の方向を向くようにその向きが調整されるようになっている。
【０１１５】
また、本実施形態では、立位撮影用のブッキー装置５１Ａや臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂには対応付けられていないポータブルの放射線発生装置５２Ｂも設けられており、ポータブルの放射線発生装置５２Ｂは、撮影室Ｒ１内の任意の場所にも持ち運びでき、任意の方向に放射線を照射できるようになっている。
【０１１６】
なお、本実施形態では、ポータブルの放射線発生装置５２Ｂも、操作卓５６からの指示に基づいてセットアップされるようになっているが、この他にも、例えば、操作者が手動でセットアップしたり、放射線画像撮影装置１からポータブルの放射線発生装置５２Ｂに無線信号を送信してセットアップするように構成することも可能である。
【０１１７】
撮影室Ｒ１内の一角には、放射線画像撮影装置１と、コンソール５８やスイッチ手段５５等とが無線通信する際に、これらの通信を中継する、コンソール５８側の通信手段である無線アンテナ５３を備えた無線アクセスポイント５４が設置されている。
【０１１８】
なお、図１８では、無線アクセスポイント５４が撮影室Ｒ１の入口付近に設けられている場合が示されているが、これに限定されず、放射線画像撮影装置１のアンテナ装置４０等と無線通信が可能な適宜の位置に設置される。また、本実施形態では、無線アクセスポイント５４は各ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂとケーブル等で接続されており、ブッキー装置５１Ａ、５１Ｂやそれに装填された放射線画像撮影装置１とコンソール５８等との通信を有線方式でも行うことができるようになっている。
【０１１９】
一方、前室Ｒ２には、放射線発生装置５２からの放射線の照射開始を指示するためのスイッチ手段５５を備えた操作卓５６が設けられている。操作卓５６は、汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えるコンピュータや専用のプロセッサ（processor）を備えるコンピュータ等で構成されている。本実施形態では、操作卓５６は、スイッチ手段５５や放射線発生装置５２と接続されるとともに、コンソール５８にも接続されている。
【０１２０】
本実施形態では、スイッチ手段５５には、スイッチ手段５５の図示しないボタン部が放射線技師等の操作者により押下されたことを検出するストローク検出手段６０が取り付けられており、スイッチ手段５５のボタン部が押下されて操作卓５６から放射線発生装置５２に放射線の照射開始を指示する信号が送信されると、それと同時にストローク検出手段６０がスイッチ手段５５のボタン部が押下されたことおよび押下が解除されたことを検出して、無線アクセスポイント５４を介して放射線画像撮影装置１に放射線の照射の開始信号および終了信号が送信されるようになっている。
【０１２１】
そのため、本実施形態の放射線画像撮影システム５０で用いられる放射線画像撮影装置１については、上記のように、放射線センサ３５を設ける等して、放射線画像撮影装置１自体で放射線の照射の開始や終了を検出する必要はない。
【０１２２】
前室Ｒ２の入口の近傍には、前述したＲＦＩＤの技術を用いて放射線画像撮影装置１と情報をやりとりするタグリーダ５７が設置されている。タグリーダ５７は、内蔵する図示しないアンテナを介して電波等に所定の指示情報を乗せて発信し、前室Ｒ２や撮影室Ｒ１に入室し或いは退室する放射線画像撮影装置１を検出するようになっている。そして、タグリーダ５７は、検出した放射線画像撮影装置１のＲＦＩＤタグに記憶された固有情報を読み取り、読み取った固有情報をコンソール５８に送信するようになっている。
【０１２３】
コンソール５８は、図示しないＣＰＵやＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピュータで構成されており、ＲＯＭに格納される所定のプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開してプログラムに従って各種処理を実行して、前述したように放射線画像撮影システム５０全体の制御を行うようになっている。
【０１２４】
なお、図１８では、コンソール５８が撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外に設置されている場合が記載されているが、例えば、コンソール５８を前室Ｒ２等に設置するように構成することも可能である。
【０１２５】
コンソール５８には、前述した操作卓５６やタグリーダ５７等が接続されており、操作卓５６等を介して無線アクセスポイント５４に接続されている。また、コンソール５８には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等からなる記憶手段５９が接続されている。さらに、コンソール５８には、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal  Display）等からなる表示画面５８ａが設けられており、その他、キーボードやマウス等の図示しない入力手段が接続されている。
【０１２６】
コンソール５８は、前述したようにタグリーダ５７が検出した放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤを含む固有情報が送信されてくると、記憶手段５９に登録されている、撮影室Ｒ１内等に存在する放射線画像撮影装置１のリストを参照するようになっている。そして、コンソール５８は、送信されてきた固有情報が記憶手段５９に登録されていなければ、当該放射線画像撮影装置１が新たに撮影室Ｒ１や前室Ｒ２内に持ち込まれたものとしてその放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤ等を上記のリストに追加して記憶手段５９に登録する。
【０１２７】
また、送信されてきた固有情報が既に記憶手段５９に登録されているものであれば、当該放射線画像撮影装置１が撮影室Ｒ１や前室Ｒ２内から持ち出されたものとしてその放射線画像撮影装置１のカセッテＩＤ等を上記のリストから抹消する。このようにして、コンソール５８は、撮影室Ｒ１内等に持ち込まれ或いは持ち出される放射線画像撮影装置１を把握して記憶手段５９上で管理するようになっている。
【０１２８】
本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０においても、図８のタイミングチャートに示したように、放射線画像撮影装置１の制御手段２２は、操作者が電源スイッチ３７（図１参照）等を手動で操作し、或いは、アンテナ装置４０を介してコンソール５８から送信された信号を受信すると、放射線検出素子７や読み出し回路１７等のリセット処理を行う。
【０１２９】
そして、制御手段２２は、放射線センサ３５からの信号やストローク検出手段６０から送信されてくる信号によって放射線の照射の開始および終了を検出し、放射線画像撮影が行われた判断すると、上記のように、検出部Ｐの各放射線検出素子７からの画像データＦａの読み出し処理を行い、各画像データＦａを記憶手段２３に保存する。
【０１３０】
続いて、制御手段２２は、判定手段として、読み出した各画像データＦａのプロファイルを解析して、各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在するか否かを判定する。そして、前述した領域Ｒｏ内に飽和画像データＦＡが存在しないと判定すると、図８のタイミングチャートに示したように、続いて、各放射線検出素子７に対するリセット処理を行った後、ダーク読取処理を行い、各ダーク読取値を記憶手段２３に保存する。
【０１３１】
一方、各画像データＦａ中に飽和画像データＦＡが存在すると判定すると、制御手段２２は、各放射線検出素子７に対するリセット処理を行わずに、再度、各放射線検出素子７から電荷を読み出して画像データＦｂに変換する読み出し処理を行い、各画像データＦｂを記憶手段２３に保存する。そして、各放射線検出素子７に対するリセット処理を行った後、ダーク読取処理を行い、各ダーク読取値を記憶手段２３に保存する。
【０１３２】
そして、上記の一連の処理が終了すると、制御手段２２は、記憶手段２３から、画像データＦａやダーク読取値、さらに画像データＦｂが保存されていれば画像データＦｂをアンテナ装置４０から送信する。
【０１３３】
コンソール５８は、放射線画像撮影装置１のアンテナ装置４０から送信された画像データＦａ等を無線アクセスポイント５４を介して受信すると、それらのデータを記憶手段５９に保存する。
【０１３４】
そして、コンソール５８は、放射線画像撮影装置１から送信されてきたデータが、画像データＦａすなわち最初の読み出し処理により読み出された画像データＦａとダーク読取値のみの場合には、前述したようにダーク読取値から各画像データＦａのオフセット分を算出し、各画像データＦａから各オフセット分を差し引いて真の各画像データＦａを算出する等して放射線画像を得るための画像処理を行う。
【０１３５】
一方、コンソール５８は、放射線画像撮影装置１から送信されてきたデータが、画像データＦａと再度の読み出し処理により読み出された画像データＦｂとダーク読取値である場合には、上記の実施形態のように、飽和画像データＦＡに対応する画像データＦｂに基づいてそれぞれ特徴量Ｃを算出し、算出した各特徴量Ｃを加算した各飽和画像データＦＡから、ダーク読取値から算出したオフセット分を差し引いた後、所定の係数を乗算する等して、それぞれ非飽和画像データに修正する。このようにして、放射線画像を得る。
【０１３６】
以上のように、本実施形態に係る放射線画像撮影システム５０によれば、画像データＦＡが飽和するほど強い放射線が照射された場合にラグ（lag）現象が生じることを利用して、飽和画像データＦＡ部分の被写体Ｏの情報を擬似的に的確に復元することが可能となるといった上記の実施形態に係る放射線画像撮影装置１の効果を的確に発揮させることが可能となる。
【０１３７】
また、それとともに、放射線画像撮影装置１で特徴量算出処理や修正処理等の演算処理を行わないため、その分、放射線画像撮影装置１のバッテリ４１の電力消費を抑制することが可能となる。そのため、バッテリ４１の１回の充電あたりの放射線画像撮影装置１の放射線画像撮影への使用回数を増やすことが可能となり、放射線画像撮影装置１を効率的に使用することが可能となる。
【０１３８】
なお、本発明が上記の実施形態や変形例に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１３９】
１  放射線画像撮影装置（可搬型放射線画像撮影装置）
７  放射線検出素子
１７  読み出し回路
２２  制御手段（判定手段、特徴量算出手段、修正手段）
４０  アンテナ装置（通信手段）
５０  放射線画像撮影システム
５４  無線アクセスポイント（通信手段）
５８  コンソール
Ｃ  特徴量
Ｄｒ  読み残しデータ値（最初に読み出された画像データの読み残し分）
Ｆａ  画像データ
Ｆａ＊  非飽和画像データ
ＦＡ  飽和画像データ
Ｆｂ  再度読み出された画像データ
ｉ  行
Ｏ  被写体
Ｐ  検出部
Ｒｏ  領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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