(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元的に配列された画素を有する検出器の欠陥画素を検出するに際し、
前記検出器から欠陥検出用画像を取得する工程と、
前記検出器の線欠陥を検出する工程と、
前記欠陥検出用画像を前記線欠陥の位置で分割する工程と、
分割された各画像に対して、前記画素の配列方向の一方向に、一次元の平滑化処理を行なって、平滑化画像を生成し、前記分割された各画像に対応する平滑化画像を減算して、第２の画像を生成する工程と、
前記第２の画像から、前記検出器の点欠陥を検出する工程とを有することを特徴とする欠陥画素検出方法。
【請求項２】
前記欠陥検出用画像は、未補正の画像である請求項１に記載の欠陥画素検出方法。
【請求項３】
前記平滑化処理は、メディアン処理である請求項１または２に記載の欠陥画素検出方法。
【請求項４】
前記第２の画像から点欠陥を検出する工程は、所定の閾値を超えた画素を点欠陥として検出する請求項１〜３のいずれかに記載の欠陥画素検出方法。
【請求項５】
さらに、前記検出器の点欠陥を補正する工程を有する請求項１〜４のいずれかに記載の欠陥画素検出方法。
【請求項６】
前記検出器は、フラットパネル型の放射線検出器である請求項１〜５のいずれかに記載の欠陥画素検出方法。
【請求項７】
前記欠陥検出用画像は、前記放射線検出器に放射線を一様に照射して前記放射線検出器から読み取った一様照射画像である請求項６に記載の欠陥画素検出方法。
【請求項８】
前記欠陥検出用画像は、放射線を照射せずに前記放射線検出器から読み取った無曝射画像である請求項６に記載の欠陥画素検出方法。
【請求項９】
二次元的に配列された画素を有する検出器から出力された画像を処理する画像処理装置において、
所定のタイミングで、前記検出器から欠陥検出用画像を取得する画像取得手段と、
前記検出器の線欠陥を検出する線欠陥検出手段と、
前記欠陥検出用画像を前記線欠陥の位置で分割する画像分割手段と、
前記画像分割手段で分割された各画像に対して、前記画素の配列方向の一方向に、一次元の平滑化処理を行なって平滑化画像を生成し、前記分割された各画像に対応する平滑化画像を減算して、第２の画像を生成する第２画像処理手段と、
前記第２の画像から点欠陥を検出する点欠陥検出手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
前記欠陥検出用画像は、未補正の画像である請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記第２画像処理手段が行なう平滑化処理は、メディアン処理である請求項９または１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記点欠陥検出手段は、所定の閾値を超えた画素を点欠陥として検出する請求項９〜１１のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１３】
さらに、前記検出器から取得した画像に対して、欠陥画素を補正する欠陥補正手段を有する請求項９〜１２のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記検出器は、フラットパネル型の放射線検出器である請求項９〜１３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記欠陥検出用画像は、前記放射線検出器に放射線を一様に照射して、前記放射線検出器から読み取った一様照射画像である請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記欠陥検出用画像は、放射線を照射せずに前記放射線検出器から読み取った無曝射画像である請求項１４に記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体の画像を撮影する画像撮影装置において、検出器の欠陥画素を検出するための欠陥画素検出方法および画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器としては、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。
【０００３】
放射線画像検出器にＦＰＤを用いる方法としては、例えば放射線の入射によってアモルファスセレンなどの光導電膜が発した電子−正孔対（ｅ−ｈペア）を収集して電気信号として読み出す、いわば放射線を直接的に電気信号に変換する直接方式と、放射線の入射によって発光（蛍光）する蛍光体で形成された蛍光体層（シンチレータ層）を有し、この蛍光体層によって放射線を可視光に変換し、この可視光を光電変換素子で読み出す、いわば放射線を可視光として電気信号に変換する間接方式との、２つの方式がある。
【０００４】
このようなＦＰＤでは、放射線を検出するための多数の放射線検出素子（画素）が格子状に並んだ構造をしており、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））などのスイッチング素子を用いて、放射線検出素子に蓄積された電荷を、例えば、１ラインずつ順次選択して出力する。
【０００５】
このＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置において、放射線画像の画質低下の一因として、ＦＰＤの欠陥画素が挙げられる。
すなわち、ＦＰＤの画素（放射線検出素子）は、全てが常に入射した放射線の照射量に対して適正な強度（濃度）の信号を出力する場合ばかりではなく、放射線の照射量に対して、適正な強度よりも低い値の信号や高い値の信号を出力する欠陥画素が存在する場合がある。
この欠陥画素は、放射線の照射による画素の劣化、あるいは、画素に蓄積された電荷を読み取るための信号読み取り電極や、スイッチング素子といった信号を読み取るための電気配線の不良など、種々の原因により発生する。そのため、欠陥の度合い、つまり、欠陥画素が出力する異常な信号の強度は様々であり、また、欠陥の形状も、単一または少数の欠陥画素が点状に現れる点欠陥や、欠陥画素がライン状に繋がって現れる線欠陥など様々である。
【０００６】
当然のことであるが、欠陥画素は、適正な放射線画像信号を得ることができない。
また、ＦＰＤの欠陥画素は、放射線画像の撮影回数が増えるに従って、増加する傾向がある。
そのため、ＦＰＤを利用する放射線画像撮影装置では、所定のタイミングでＦＰＤの欠陥画素の位置を検出しておき、放射線画像を撮影する際には、欠陥画素の検出結果に応じて、周辺の画素（その画像データ）を利用して画像欠陥を補正する、画像補正を行い、画像補正済の放射線画像を診断画像等として表示やプリントとして再生することが行われている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、ＦＰＤの点欠陥と線欠陥とを別々に検出し、最後に合成することにより、ＦＰＤの欠陥画素を検出する画像処理装置が開示されている。この画像処理装置では、まず、欠陥検出用画像を取得して、この欠陥検出用画像に対して、ＦＰＤの読出方向にメディアン減算をすることによって得られた第１の処理用画像を用いて点欠陥抽出用画像を生成し、この点欠陥抽出用画像から欠陥の連続性等を用いて線欠陥を除去することにより、ＦＰＤの点欠陥を検出すると共に、欠陥検出用画像にオフセット補正およびシェーディング補正を施して、この補正済み画像に対して、ＦＰＤの読出方向および直交方向にメディアン減算して線欠陥抽出用画像を生成し、この線欠陥抽出用画像から欠陥の連続性等を用いて点欠陥を除去することにより、ＦＰＤの線欠陥を検出し、さらに、検出した点欠陥および線欠陥を合成することにより、ＦＰＤの欠陥画素を検出する。
【０００８】
また、特許文献２には、経時的に不安定な欠損画素に対しても欠損登録に基づいた校正を行なうために、画素ごとに欠損の検出頻度を計数し、欠損の検出頻度が欠損設定値よりも大きいときに対称の画素を欠損画素として登録し、欠損の登録情報に基づいてＸ線検出信号の校正を行なうＸ線診断装置が開示されている。このＸ線診断装置では、全画素それぞれに対して、対象画素とそれに隣接する画素とからなるサブ画素を設定し、サブ画素領域内の各画素の値を求めて、それらの中間となる中間値をメディアンフィルタで抽出し、メディアンフィルタで抽出された中間値と対象画素の値との差分（絶対値）が、画素比較設定値よりも大きいときに対象画素における異常（欠損）として検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２５２５６４号公報
【特許文献２】特開２００７−１４３５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前記特許文献１にも示されるように、ＦＰＤ等の検出器の欠陥画素には、欠陥画素が画素配列方向に連続する線欠陥と、１つあるいは複数画素がまとまって欠陥画素が点状に存在する点欠陥とがある。ここで、線欠陥は、欠陥画素が異常な強度の信号を出力するため、隣接する正常なラインに電気的に影響を及ぼし、隣接する画素にも異常な出力信号を発生させる場合がある。
図７は、ＦＰＤに放射線を照射せずにデータを読み取った無曝射画像において、線欠陥が発生した画像の、線欠陥に直交する方向の画像の一部の出力信号を示したグラフであり、横軸に位置、縦軸に出力信号（規格化信号）を表す。図７に示すように、線欠陥が発生した画素は、異常に高い値を出力している。この線欠陥に隣接する片側の画素は、正常な画素であるにも関わらず、他の正常な画素よりも低い値を出力していることがわかる。また、線欠陥からの距離が近い画素ほど線欠陥の影響を受けて、より低い値を出力していることがわかる。
【００１１】
このような線欠陥の影響により出力信号が異常な値を示す画素（以下、「被影響画素」という）は、実際には正常な画素であり、その出力には正しい情報を含んでいる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１のように、読出画像に対し、読出方向についてメディアン減算を行なった画像を欠陥検出用画像として欠陥の検出を行なう場合や、特許文献２のように、サブ画素内の中間値をメディアンフィルタで抽出し、この中間値と対象画素の値の差分が、画素比較設定値よりも大きいときに対象画素を欠損として検出する場合では、閾値の設定によっては、欠陥画素だけではなく、被影響画素も欠陥画素として検出してしまうおそれがある。従って、これらの検出結果に基づいて、撮影した画像の欠陥補正を行なうと、被影響画素、つまり、正常な画素も過剰に補正してしまい、補正の精度が悪くなる。
【００１３】
また、前述のように、特許文献１では、欠陥検出用画像に対して、シェーディング補正およびオフセット補正を行なった後に、読出方向及び読出方向に直交する方向に、メディアン減算を行なって欠陥検出用画像を生成している。
しかしながら、読み取り画像に対して、シェーディング補正等を行なうと、線欠陥や点欠陥も補正されて、実際の欠陥よりも欠陥の範囲が小さくなったり、値が小さくなってしまう。そのため、この欠陥検出用画像を用いて欠陥を検出すると、欠陥の範囲を実際よりも小さく検出したり、設定した閾値よりも値が小さくなって欠陥を検出することができなくなったり、あるいは、欠陥を検出するために閾値を低く設定するとノイズを欠陥と誤検出してしまうなど、欠陥の検出能が低下してしまう。
従って、検出器が有する欠陥をより確実に検出するには、シェーディング補正等の補正を行なっていない未補正の欠陥検出用画像を使用するのが好ましいが、逆に、シェーディング補正等を行なわずに、欠陥画素検出を行なうと、被影響画素を欠陥として検出してしまうおそれが増大してしまう。
【００１４】
このように、線欠陥が隣接する画素に影響を及ぼし、隣接する画素が異常な出力信号を発生する場合は、この被影響画素を欠陥として検出してしまったり、あるいは、補正により被影響画素を欠陥として検出しないようにしても、欠陥の検出能が低下するおそれがあり、撮影した画像に高精度な欠陥補正を行なうことができず、高品質な画像を提供することができない可能性がある。
【００１５】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、線欠陥が隣接する画素に影響を及ぼし、隣接する画素が異常な出力信号を発生する場合でも、画像補正が必要な箇所を正確に検出し、正確に画像補正することができる欠陥画素検出方法および画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明は、二次元的に配列された画素を有する検出器の欠陥画素を検出するに際し、前記検出器から欠陥検出用画像を取得する工程と、前記欠陥検出用画像に対して、前記画素の配列方向の一方向である所定方向に、一次元の平滑化処理を行なって第１平滑化画像を生成し、前記欠陥検出用画像から前記第１平滑化画像を減算して、第１の画像を生成する工程と、前記第１の画像に対して、前記所定方向と直交する方向に、一次元の平滑化処理を行なって第２平滑化画像を生成し、前記第１の画像から前記第２平滑化画像を減算して、第２の画像を生成する工程と、前記第２の画像から、前記検出器の点欠陥を検出する工程とを有することを特徴とする欠陥画素検出方法を提供するものである。
【００１７】
ここで、前記欠陥検出用画像は、未補正の画像であることが好ましい。
また、前記平滑化処理は、メディアン処理であることが好ましい。
また、前記第２の画像から点欠陥を検出する工程は、所定の閾値を超えた画素を点欠陥として検出することが好ましい。
さらに、前記検出器の点欠陥を補正する工程を有することが好ましい。
【００１８】
また、前記検出器は、フラットパネル型の放射線検出器であることが好ましい。
ここで、前記欠陥検出用画像は、前記放射線検出器に放射線を一様に照射して前記放射線検出器から読み取った一様照射画像であることが好ましい。
あるいは、前記欠陥検出用画像は、放射線を照射せずに前記放射線検出器から読み取った無曝射画像であることが好ましい。
【００１９】
また、前記第１の画像を生成する工程に変えて、前記検出器の線欠陥を検出する工程、および、前記欠陥検出用画像を前記線欠陥の位置で分割する工程を有し、前記第２の画像を生成する工程は、分割された各画像に対して、前記画素の配列方向の一方向に、一次元の平滑化処理を行なって、平滑化画像を生成し、前記分割された各画像に対応する平滑化画像を減算して、前記第２の画像を生成することが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、二次元的に配列された画素を有する検出器から出力された画像を処理する画像処理装置において、所定のタイミングで、前記検出器から欠陥検出用画像を取得する画像取得手段と、前記欠陥検出用画像に対して、前記画素の配列方向の一方向である所定方向に、一次元の平滑化処理を行なって第１平滑化画像を生成し、前記欠陥検出用画像から前記第１平滑化画像を減算して第１の画像を生成する第１画像処理手段と、前記第１の画像に対して、前記所定方向と直交する方向に一次元の平滑化処理を行なって第２平滑化画像を生成し、前記第１の画像から前記第２平滑化画像を減算して第２の画像を生成する第２画像処理手段と、前記第２の画像から点欠陥を検出する点欠陥検出手段とを有することを特徴とする画像処理装置を提供するものである。
【００２１】
ここで、前記欠陥検出用画像は、未補正の画像であることが好ましい。
また、前記第１画像処理手段および前記第２画像処理手段が行なう平滑化処理は、メディアン処理であることが好ましい。
また、前記点欠陥検出手段は、所定の閾値を超えた画素を点欠陥として検出することが好ましい。
さらに、前記検出器から取得した画像に対して、欠陥画素を補正する欠陥補正手段を有することが好ましい。
【００２２】
また、前記検出器は、フラットパネル型の放射線検出器であることが好ましい。
ここで、前記欠陥検出用画像は、前記放射線検出器に放射線を一様に照射して、前記放射線検出器から読み取った一様照射画像であることが好ましい。
あるいは、前記欠陥検出用画像は、放射線を照射せずに前記放射線検出器から読み取った無曝射画像であることが好ましい。
【００２３】
また、前記第１画像処理手段に変えて、前記検出器の線欠陥を検出する線欠陥検出手段、および、前記欠陥検出用画像を前記線欠陥の位置で分割する画像分割手段を有し、前記第２画像処理手段は、分割された各画像に対して、前記画素の配列方向の一方向に、一次元の平滑化処理を行なって平滑化画像を生成し、前記分割された各画像に対応する平滑化画像を減算して、前記第２の画像を生成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、線欠陥が隣接する画素に影響を及ぼし、隣接する画素が異常な出力信号を発生する場合でも、画像補正が必要な箇所に正確に画像補正することができ、高品質な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す一実施形態の図である。
【図２】図１に示す放射線画像撮影装置の画像処理部の構成を表すブロック図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、点欠陥を検出するための欠陥検出用データを概念的に示す図である。
【図４】図１に示す放射線画像撮影装置による欠陥検出を説明するためのフローチャートである。
【図５】画像処理部の他の一例の構成を表すブロック図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）は、図５に示す画像処理部において点欠陥を検出するための欠陥検出用データを概念的に示す図である。
【図７】線欠陥が発生した画像の一部の濃度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した放射線画像撮影装置の第１の態様について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態を適用した放射線画像撮影装置の構成を概念的に表す図である。図１に示す放射線画像撮影装置（以下、撮影装置ともいう）１０は、放射線を被写体（被検体）Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を後述する放射線検出部３０の放射線検出器３２で検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被写体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。撮影装置１０は撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、撮影指示部２０と、制御部２２とによって構成されている。
【００２８】
撮影指示部２０は、撮影メニューや、撮影条件などを設定し、被写体Ｈの撮影を指示する部位である。撮影指示部２０には、撮影メニューや、撮影条件を設定するための入力キーや、撮影の指示手段が設けられる。
図示例においては、撮影の指示手段として、２段押し型の撮影ボタンが用いられている。撮影ボタンは、１段目まで押下されると（半押しされると）撮影の準備状態となり、２段目まで押下されると（全押しされると）撮影が開始される。撮影指示部２０は、撮影ボタンが押下されていない状態、１段目まで押下された状態、および２段目まで押下された状態を表す撮影の指示信号や、撮影条件等の情報を制御部２２に出力する。
【００２９】
制御部２２は、撮影指示部２０から供給された撮影の指示信号等に応じて、撮影装置１０の各部位の動作を制御する部位である。
制御部２２は、例えば、設定された撮影メニュー、撮影条件で撮影が行なわれるように撮影部１２を制御する。
また、後に詳述するが、撮影装置１０は、放射線検出器３２の欠陥（欠陥画素）を検出して放射線検出器３２における欠陥の位置やサイズの情報を示す欠陥マップを作成し、この欠陥マップを用いて撮影した放射線画像の欠陥の補正を行なう。制御部２２は、欠陥の位置を検出するために、設定されたタイミングで、放射線検出器３２から、欠陥検出に用いる欠陥検出用データを読み出すように撮影データ処理部１４を制御する。具体的には、撮影装置１０においては、撮影装置１０の起動時、および、所定の時間間隔ごとに、欠陥の位置を検出するために、欠陥検出用データを取得する。このとき、後述する撮影のモードごとに欠陥検出用データを取得する。
さらに、制御部２２は、撮影された放射線画像（放射線画像データ）に、所定の画像処理を行なうように、画像処理部１６を制御する。
【００３０】
撮影部１２は、放射線源２６と、被写体Ｈを撮影時に所定の位置に臥位で載せるための撮影台２８と、被写体Ｈを透過した放射線を検出する放射線検出部３０とによって構成される。撮影部１２において、放射線源２６が放射線を照射し、撮影台２８上の被写体Ｈを透過した放射線を放射線検出部３０の放射線検出器３２で検出することで、被写体Ｈの撮影を行なう。撮影部１２は、被写体Ｈを撮影した放射線画像のデータ（アナログデータ）を出力する。
【００３１】
放射線源２６は、放射線画像撮影装置に利用される通常の放射線源である。
放射線検出器（Flat Panel Detector  以下、ＦＰＤとする）３２は、被写体Ｈを透過した放射線を検出して、電気信号（放射線画像データ）に変換して、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータを）出力する放射線（画像）の検出器であり、アモルファスセレンの光導電膜により、入射した放射線を電気信号に変換する。
【００３２】
撮影データ処理部１４は、制御部２２からの指示に応じて、ＦＰＤ３２から、画像データを読み出し、読み出した画像データに対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定のデータ処理を行なう部位である。撮影データ処理部１４は、データ処理後の画像データ（デジタルデータ）を出力する。
【００３３】
撮影データ処理部１４は、基本的に、蓄積時間に応じて、ＦＰＤ３２から画像データを読み出す。蓄積時間は、ＦＰＤ３２において、放射線が電荷に変換され、その電荷を蓄積している時間である。
撮影データ処理部１４は、たとえば、被写体Ｈの撮影時には、曝射後、所定の蓄積時間が経過した後に放射線画像（放射線画像データ）をＦＰＤ３２から読み出す。
【００３４】
ここで、撮影データ処理部１４は、撮影メニューに応じて、異なる蓄積時間で放射線画像をＦＰＤ３２から読み出す。そこで、撮影装置１０は、蓄積時間に応じて、撮影のモード分けを行なっている。これに対応して、撮影装置１０では、撮影のモードごとに欠陥検出用データを取得し、欠陥の検出を行ない、欠陥マップの作成を行なう。なお、いずれの撮影のモードであっても欠陥マップの作成方法は同じであるので、以下の説明では、基本的に一つの撮影モードについて説明を行なう。
【００３５】
すなわち、撮影データ処理部１４は、撮影装置１０の起動時、および、所定の時間間隔で、撮影のモードごとに、放射線画像の欠陥の位置を検出するための欠陥検出用データを取得する。具体的には、欠陥検出用データは、放射線をＦＰＤ３２に一様に照射してＦＰＤ３２から読み取ったデータである一様照射画像（いわゆるベタ画像）である。
【００３６】
なお、欠陥検出用データは、撮影データ処理部１４がＦＰＤ３２から取得する一様照射画像にとしたが、本発明はこれに限定はされず、放射線を照射せずにＦＰＤ３２から読み取ったデータである無曝射画像を欠陥検出用データとしてもよい。
【００３７】
撮影データ処理部１４が読み出した画像データは、次いで画像処理部１６に送られる。図２に示すように、画像処理部１６は、画像取得部４２と、画像補正部４４とを有して構成され、撮影データ処理部１４から取得したデータ処理後の画像データに対して、オフセット補正やシェーディング補正、欠陥画素補正等の所定の画像処理を行ない、モニタ表示やプリント表示などの出力用の画像データとして出力部１８に供給する部位である。また、画像補正部４４は、欠陥の検出も行なう。
画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両方を組み合わせて構成される。画像処理部１６は、画像処理後の放射線画像を出力する。
【００３８】
画像取得部４２は、制御部２２からの指示に応じて、撮影データ処理部１４が処理した画像データを取得して、画像処理部１６の所定部位に供給するものである。
前述のように、撮影データ処理部１４は、被写体Ｈを撮影した放射線画像や、欠陥を検出するための欠陥検出用データをＦＰＤ３２から読み出すので、画像取得部４２は、これらの画像データを、撮影データ処理部１４から取得し、所定部位に供給する。
【００３９】
画像補正部４４は、制御部２２からの指示に応じて、画像取得部４２が取得した画像データ（放射線画像）に、所定の画像処理を施すものである。
画像補正部４４が行なう画像処理には、特に限定はなく、線欠陥の補正、オフセット補正、シェーディング補正（ゲイン補正）、濃度補正、シャープネス処理、階調補正、モニタ表示用やプリント出力用のデータに画像データを変換するデータ変換など、各種の放射線画像撮影装置や画像処理装置で行なわれている画像処理（画像補正）が、全て利用可能である。また、これらの補正は、全て、公知の方法で行なえばよい。
図示例において、画像補正部４４は、ＦＰＤ３２の点欠陥を補正する欠陥補正も行なうものであり、点欠陥の位置を検出して欠陥マップを作成し、放射線画像データに対して、点欠陥の補正を施すための、欠陥検出部４６と、欠陥記憶部４８と、欠陥補正部５０とを有する。
【００４０】
画像取得部４２は、欠陥検出部４６には、欠陥検出用データを、欠陥補正部５０には、被写体Ｈを撮影した放射線画像を、それぞれ、供給する。また、欠陥検出部４６は、欠陥の検出結果を欠陥記憶部４８に供給し、欠陥補正部５０は、欠陥記憶部４８に記憶された欠陥の情報を読み出す。
【００４１】
前述のように、撮影装置１０では、電気配線の不良などにより、ＦＰＤ３２にライン状に繋がった欠陥画素、すなわち、線欠陥が発生する場合がある。この線欠陥は、その異常な信号が隣接する正常な画素のラインにも影響を及ぼし、隣接する画素のラインにも異常な出力を発生させる場合がある。この線欠陥の影響により出力信号が異常な値を示す画素（以下、「被影響画素」という）を欠陥画素として検出してしまうと、補正の精度が悪くなるおそれがある。
欠陥検出部４６は、被影響画素を欠陥として検出することなく、ＦＰＤ３２の欠陥画素を検出するための部位である。
【００４２】
欠陥検出部４６は、第１画像処理部５２と、第２画像処理部５４と、点欠陥検出部５６とを有して構成され、画像取得部４２が撮影データ処理部１４から取得した欠陥検出用データを用いて、放射線画像の点欠陥の位置および大きさ（すなわち欠陥画素の位置）を検出する部位である。
欠陥検出部４６は、検出した点欠陥の情報を欠陥記憶部４８に供給する。
【００４３】
第１画像処理部５２は、画像取得部４２から供給された欠陥検出用データに、所定方向のメディアン減算を行ない、欠陥検出用データから、この所定方向に延在する線欠陥および被影響画素のラインを除去する部位である。
具体的には、第１画像処理部５２は、画像処理部４２から供給された未補正の欠陥検出用データに、画素配列の一方向（例えば、ＦＰＤ３２の読み取り電極が一方向に延在する場合は、一例としてこの方向）に、一次元のメディアンフィルタを掛けて第１平滑化画像を生成し、未補正の欠陥検出用データから第１平滑化画像を減算して第１画像を生成する。
第１画像処理部５２は、生成した第１画像を第２画像処理部５４に供給する。
【００４４】
第２画像処理部５４は、第１画像処理部５２から供給された第１画像に、第１画像処理部５４がメディアン減算を行なった所定方向と直交する方向のメディアン減算を行ない、第１画像から、この所定方向と直交する方向に延在する線欠陥および被影響画素のラインを除去する部位である。
具体的には、第２画像処理部５４は、第１画像処理部５２から供給された第１画像に、第１画像処理部５４がメディアン減算を行なった方向である画像配列の一方向と直交する方向（例えば、ＦＰＤ３２のＴＦＴが接続される方向）に一次元のメディアンフィルタを掛けて第２平滑化画像を生成し、第１画像から第２平滑化画像を減算して第２画像を生成する。
第２画像処理部５４は、生成した第２画像を点欠陥検出部５６に供給する。
【００４５】
ここで、この点欠陥検出用の画像（第２画像）生成について、図３の欠陥検出用データを概念的に示す図を用いてより具体的に説明する。図３（Ａ）は、ＦＰＤ３２から撮影データ処理部１４が取得した未補正の欠陥検出用データの概略図であり、画素配列の一方向およびそれに直交する方向に線欠陥を有し、画像全体に分布した点欠陥を有する。なお、図３（Ａ）〜（Ｅ）においては、図中左右方向をｘ方向、上下方向をｙ方向とする。
前述のように、撮影装置１０では、起動時、および、所定の時間間隔で、欠陥検出用データを取得する。欠陥検出部４６の第１画像処理部５２は、取得した欠陥検出用データに、一例として、ｘ方向に一次元のメディアンフィルタを掛ける。メディアフィルタでの処理により、欠陥検出用データから、ｙ方向に延在する線欠陥と、点欠陥とを除去し、ｘ方向に延在する線欠陥と被影響画素のラインとｙ方向に延在する被影響画素のラインとが残った第１平滑化画像（図３（Ｂ））を生成する。
【００４６】
ここで、メディアンフィルタを掛けた際に、メディアンフィルタを掛けた方向と直交する方向に延在する被影響画素のラインが残存するのは、被影響画素のラインは図７に示すように、数十画素分の幅があるため、メディアンフィルタを掛けても、被影響画素の値は小さくなるものの完全には除去されないためである。なお、メディアンフィルタを被影響画素のラインの幅よりも十分大きなものとすれば、被影響画素のラインも完全に除去される。被影響画素のラインの幅よりも十分大きなメディアンフィルタも、本発明に適用することができる。
また、メディアンフィルタの設定によっては、メディアンフィルタを掛けた後の、メディアンフィルタを掛けた方向と直交する方向に延在する線欠陥の画素の値は、正常画素の値と同等レベルではなく、被影響画素の値と同等レベルになる場合もある。このようなメディアンフィルタも本発明に適用することができる。
【００４７】
さらに、第１画像処理部５２は、欠陥検出用データから第１平滑化画像を減算して、欠陥検出用データからｘ方向に延在する線欠陥と被影響画素のラインとが除去された、図３（Ｃ）に示す第１画像を生成し、第２画像処理部５４に供給する。
なお、第１平滑化画像のｙ方向に延在する被影響画素のラインは、値が小さくなっているため、欠陥検出用データから第１平滑化画像を減算しても、ｙ方向に延在する被影響画素のラインは、完全には除去されず、値が小さくなった被影響画素のラインが残存する。
【００４８】
次に、第２画像処理部５４は、第１画像処理部５２から供給された第１画像に画像のｙ方向に一次元のメディアンフィルタを掛ける。メディアンフィルタでの処理により、点欠陥を除去し、ｙ方向に延在する線欠陥と被影響画素のラインとが残った第２平滑化画像（図３（Ｄ））を生成する。
さらに、第２画像処理部５４は、第１画像から第２平滑化画像を減算して、第１画像からｙ方向に延在する線欠陥と被影響画素のラインとを除去し、点欠陥のみが残った、図３（Ｅ）に示す第２画像を生成し、点欠陥検出部５６に供給する。
【００４９】
なお、第１画像処理部５２および第２画像処理部５４が行なうメディアン減算の方向は、それぞれｘ方向、および、ｙ方向に限定はされず、第１画像処理部５２がｙ方向、第２画像処理部５４がｘ方向にメディアン減算を行なってもよい。
【００５０】
また、第１画像処理部５２および第２画像処理部５４は、画像にメディアンフィルタを掛けることで、第１および第２平滑化画像をそれぞれ生成しているが、本発明はこれに限定はされず、移動平均フィルタや加重平均フィルタ、あるいはローパスフィルタなど、各種の平滑化フィルタが利用可能である。なお、これらの場合でも一次元の平滑化フィルタを用いて第１および第２平滑化画像を生成する。
【００５１】
点欠陥検出部５６は、第２画像処理部５４から供給された第２画像から、放射線画像（ＦＰＤ３２）の点欠陥を検出する部位である。
本発明では、一例として、第２画像の各画素の値を所定の閾値と比較して、所定の閾値を上回った画素を欠陥画素（点欠陥）として検出し、ＦＰＤ３２における欠陥画素の位置を示す欠陥マップを作成する。
点欠陥検出部５６は、検出した欠陥マップを欠陥記憶部４８に供給する。
【００５２】
なお、点欠陥検出部５６が行なう点欠陥の検出方法には特に限定はなく、各種の画像処理装置で行なわれている点欠陥の検出方法がすべて利用可能である。
【００５３】
前述のように、撮影装置１０では、ＦＰＤ３２に線欠陥が発生すると、線欠陥が隣接する画素のラインにも影響を及ぼし、被影響画素を発生させる場合がある。
これに対して、撮影装置１０では、第１画像処理部５２が欠陥検出用データに対して、画素配列の一方向にメディアン減算を行ない、画素配列の一方向に延在する線欠陥および被影響画素のラインを欠陥検出用データから除去する。さらに、第２画像処理部５４がメディアン減算を行ない、先の画素配列の一方向と直交する方向に延在する線欠陥および被影響画素のラインを除去する。点欠陥検出部５６は、欠陥検出用データから、画素配列の一方向およびそれと直交する方向の線欠陥と被影響画素のラインが除去された画像（第２画像）を用いて点欠陥の検出を行なうので、被影響画素を欠陥画素として誤検出することがなく、精度良く欠陥を検出することができる。
【００５４】
欠陥記憶部４８は、欠陥検出部４６から供給された欠陥マップを記憶する部位である。
また、欠陥記憶部４８は、指示に応じて、欠陥マップを欠陥補正部５０に供給する。
【００５５】
欠陥補正部５０は、被写体Ｈを撮影し、ＦＰＤ３２で読み取られ、画像取得部４２から供給された放射線画像に対して、欠陥記憶部４８から読み出した欠陥マップに応じて、欠陥を補正する部位である。
欠陥の補正方法に特に限定はなく、読み出した欠陥マップに基づいて、欠陥の近傍の正常画素のデータを欠陥画素の画像データとする方法や、欠陥の両隣や周辺の複数の画素の平均値を欠陥画素のデータとする方法など、各種の放射線画像撮影装置で行なわれている画像欠陥補正方法が利用可能である。
欠陥補正部５０は、欠陥を補正した放射線画像を次工程、図示例では、出力部１８に供給する。
【００５６】
出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像を出力する部位である。出力部１８は、例えば、放射線画像を画面に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等を有して構成される。
【００５７】
次に、図１および図２を参照して、撮影装置１０における撮影の作用を説明する。
本発明の撮影装置１０の放射線画像の撮影は、公知の放射線画像撮影装置と同様である。すなわち、撮影指示部２０において、撮影が指示されると、放射線源２６が放射線を被写体Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線をＦＰＤ３２が検出して電気信号に変換し、変換した電気信号から放射線画像を生成する。生成された放射線画像を撮影データ処理部１４が読み出し、読み出した放射線画像に対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定のデータ処理を行ない、データ処理後の放射線画像を画像取得部４２が取得し、画像処理部１６に供給する。
画像処理部１６では、シェーディング補正やオフセット補正等の必要な画像処理を行ない、また、欠陥記憶部４８に記憶された欠陥マップに基づいて、放射線画像に対して、欠陥の補正を行ない、欠陥補正後の放射線画像を出力部１８に供給する。出力部１８は、取得した放射線画像のモニタ表示、プリンタからのプリント出力、記憶装置への保存等を行なう。
【００５８】
ここで、欠陥補正について、図４のフローチャートを用いて説明する。撮影装置１０では、起動時、および、所定の時間間隔で、欠陥検出用データを、モード毎に取得する。欠陥検出部４６は、取得した欠陥検出用データから点欠陥の検出を行ない欠陥マップを作成し、欠陥記憶部４８に供給する。
【００５９】
欠陥記憶部４８は、欠陥検出部４６から供給された欠陥マップをモード毎に記憶する。
被写体の放射線画像の撮影を行なった際には、欠陥補正部５０は、撮影のモードに応じて、欠陥記憶部４８に記憶された欠陥マップの一つを選択して、読み出し、欠陥マップを基に、撮影された放射線画像の欠陥を補正し、欠陥補正後の放射線画像を出力部１８に供給する。
【００６０】
前述のように、線欠陥は、その異常な信号が隣接する正常な画素のラインにも影響を及ぼし、隣接する正常な画素のラインにも異常な出力を発生させる場合がある。線欠陥の影響を受けた被影響画素を有する画像を用いて欠陥画素の検出を行なうと、被影響画素を欠陥画素として検出するなど、欠陥画素を正しく検出することができず、補正の精度が悪くなるおそれがある。
【００６１】
これに対し、本発明の第１の態様によれば、このように、欠陥検出用データに対して、画素配列の一方向にメディアン減算を行ない、さらにこの画素配列の一方向と直交する方向にメディアン減算を行なって、画素配列の一方向およびその直交方向に延在する被影響画素のラインを除去した画像を用いて欠陥画素の検出を行なうので、被影響画素を欠陥画素として誤検出することがない。
【００６２】
また、前述の例では、シェーディング補正等の画像処理を行なわない、撮影データ処理部１４が出力した欠陥検出用データを用いて、欠陥画素の検出を行なっているが、本発明は、これに限定はされず、シェーディング補正やオフセット補正等を行なった欠陥検出用データを用いて、欠陥画素の検出を行なってもよい。但し、欠陥検出用データにシェーディング補正等の補正を行なうと、欠陥の種類によっては、点欠陥の範囲が小さくなったり、値が小さくなったりするので、点欠陥を検出できなくなったり、あるいは、値が小さくなった点欠陥を検出するために閾値を下げるとノイズを欠陥と誤検出したりして、点欠陥の検出能が低下してしまう。
したがって、ＦＰＤが有する欠陥画素をより精度良く、確実に検出するには、未補正の欠陥検出用データを用いて点欠陥を検出するのが好ましい。しかしながら、未補正の欠陥検出用データを用いて、従来の欠陥画素検出方法で欠陥を検出すると、正常な画素である被影響画素も過って欠陥画素として検出してしまう。
【００６３】
これに対して、本発明によれば、シェーディング補正等の補正を行なっていない未補正の欠陥検出用データを用いて点欠陥の検出を行なっても、被影響画素を欠陥画素と誤検出することなく、点欠陥を検出することができるので、ＦＰＤが有する欠陥画素を誤検出なく正確にかつ確実に検出できる。従って、本発明によれば、欠陥画素を精度良く検出することができ、画像補正が必要な箇所を正確に検出し、正確に画像補正することができ、高品質な放射線画像の撮影が可能となる。
【００６４】
また、上記実施例では、蓄積時間に応じて、撮影のモード分けを行なっているが、本発明はこれに限定はされず、被写体撮影時の放射線の線量によってモード分けしてもよいし、蓄積時間と線量との組み合わせによってモード分けしてもよい。
【００６５】
以上説明した本発明の第１の態様は、欠陥検出用データに対して、画素配列の一方向にメディアン減算を行ない、さらにこの画素配列の一方向と直交する方向にメディアン減算を行なって、画素配列の一方向およびその直交方向に延在する被影響画素のラインを消去した画像を用いて点欠陥の検出を行なうものである。
【００６６】
これに対し、本発明の第２の態様は、一方向のメディアン減算に変えて、事前に検出した線欠陥の情報を基に、欠陥検出用データを分割し、分割後の欠陥検出用データに対して、メディアン減算を一方向のみ行なった画像を用いて点欠陥の検出を行なうものである。
【００６７】
図５に、このような点欠陥の検出を行なう放射線画像撮影装置における、画像処理部８０の一例のブロック図を示す。
本発明の放射線画像撮影装置の第２の態様は、一例として、図１に示す撮影装置１０において、画像処理部１６に代えて、図５に示す画像処理部８０を配置した構成を有する。
なお、図５に示す画像処理部８０は、線欠陥検出部８８を有し、第１画像処理部５２に代えて第３画像処理部８６を有する以外は、前記画像処理部１６と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は、異なる部位を主に行なう。
【００６８】
線欠陥検出部８８は、放射線画像（ＦＰＤ３２）の線欠陥を検出する部位である。
線欠陥検出部８８が行なう線欠陥の検出方法には特に限定はなく、画像取得部４２から供給された画像データから線欠陥を検出してもよく、あるいは、操作者がマウスやキーボードで入力した線欠陥の情報を取得してもよい。
線欠陥検出部８８は、検出した線欠陥の情報を記憶しておき、第３画像処理部８６に供給する。
【００６９】
なお、線欠陥検出部８８が、画像データから線欠陥を検出する場合の、線欠陥の検出方法には特に限定はなく、例えば、閾値で線欠陥を検出してもよいし、特許文献１に示されるようにメディアン減算を行なって線欠陥を検出してもよい。また、欠陥検出に用いる画像データは、点欠陥の検出に用いる欠陥検出用データであってもよいし、点欠陥の検出に用いる欠陥検出用データとは異なる画像データ（線欠陥検出用データ）であってもよい。
【００７０】
第３画像処理部８６は、画像取得部４２から供給された欠陥検出用データを、線欠陥検出部８８から供給された線欠陥の情報に基づいて、分割する部位である。
第３画像処理部８６は、画像処理部４２から供給された未補正の欠陥検出用データを、線欠陥検出部８８から供給された線欠陥の情報を基に、線欠陥が存在する画素で分割して、複数の画像で構成される第３画像を生成する。
第３画像処理部８６は、生成した第３画像を第２画像処理部５４に供給する。
【００７１】
この画像処理部８０における点欠陥の検出について、図６の欠陥検出用データを概念的に示す図を用いて説明する。図６（Ａ）は、ＦＰＤ３２から撮影データ処理部１４が取得した未補正の欠陥検出用データの概略図であり、画素配列の一方向およびそれに直交する方向に線欠陥を有し、画像全体に分布した点欠陥を有する。なお、図６（Ａ）〜（Ｄ）においては、図中左右方向をｘ方向、上下方向をｙ方向とする。
【００７２】
第１の態様と同様に、撮影装置１０では、起動時、および、所定の時間間隔で、欠陥検出用データを、モード毎に取得する。また、欠陥記憶部４８には、事前に取得した線欠陥の情報が記憶されている。欠陥検出部８４の第３画像処理部８６は、取得した欠陥検出用データを、線欠陥検出部８８から供給された線欠陥の情報を基に、線欠陥が存在する画素で分割し、複数の画像、図示例では、４枚の画像で構成される第３画像を生成する（図６（Ｂ））。この第３画像は、線欠陥の位置で画像を分割しているので、線欠陥に隣接して現れる被影響画素のラインは、第３画像においては、分割された各画像の端に存在する。
【００７３】
次に、第２画像処理部５４は、第３画像処理部８６から供給された第３画像に画像のｙ方向に一次元のメディアンフィルタを掛け、複数の画像で構成される第３平滑化画像を生成する。メディアンフィルタにより、点欠陥は除去されるが、被影響画素のラインは、画像の端に存在するため、メディアンフィルタでは除去されない。したがって、第３平滑化画像は、図６（Ｃ）に示すような被影響画素のラインのみが残った複数枚（４枚）の画像となる。
さらに、第２画像処理部５４は、第３画像から対応する第３平滑化画像を減算して、第３画像から被影響画素のラインを除去し、点欠陥のみが残った、図６（Ｄ）に示す第４画像を生成し、点欠陥検出部５６に供給する。
【００７４】
点欠陥検出部５６は、第２画像処理部５４から供給された第４画像を用いて点欠陥を検出し、欠陥マップを作成する。
欠陥記憶部４８は、点欠陥検出部５６から供給された欠陥マップをモード毎に記憶する。
【００７５】
なお、第２画像処理部５４が行なうメディアン減算の方向は、ｘ方向およびｙ方向のいずれであってもよい。例えば、読み取り方向などに起因して、ｙ方向に線欠陥が多い画像の場合には、ｙ方向にメディアン減算を行うのが好ましい。具体的には、電荷を読み取るための信号読み取り電極の接続方向に線欠陥（および被影響画素）が多く発生するので、信号読み取り電極の接続方向にメディアン減算を行うのが好ましい。
【００７６】
このように、本発明の第２の態様によれば、欠陥検出用データを、予め取得した線欠陥の情報を基に分割して、画素配列の一方向にメディアン減算を行なって、被影響画素のラインを除去した画像を用いて点欠陥の検出を行なうので、被影響画素を欠陥画素として誤検出することがない。
また、第１の態様と同様に、欠陥画素を精度良く検出するため、シェーディング補正等の補正を行なっていない未補正の欠陥検出用データを用いて点欠陥を検出するのが好ましく、また、未補正の欠陥検出用データを用いて点欠陥の検出を行なっても、被影響画素を欠陥画素と誤検出することなく点欠陥を検出することができる。従って、欠陥画素を精度良く検出することができ、画像補正が必要な箇所を正確に検出し、正確に画像補正することができ、高品質な放射線画像の撮影が可能となる。
【００７７】
加えて、第２の態様では、線欠陥の情報を予め取得しておく必要はあるものの、一方向のみのメディアン減算で、点欠陥を検出するための画像を生成することができるので、二方向のメディアン減算を行なう第１の態様に比べて、処理速度は速くなる。
【００７８】
以上、本発明の欠陥画素検出方法を適用した放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。また、二次元的に配列された画素を有する検出器を用いて撮影した画像を処理する画像処理装置に対しても、本発明の画像処理装置および欠陥画素検出方法を適用できることは、勿論である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  撮影装置（放射線画像撮影装置）
１２  撮影部
１４  撮影データ処理部
１６、８０  画像処理部
１８  出力部
２０  撮影指示部
２２  制御部
２６  放射線源
２８  撮影台
３０  放射線検出部
３２  ＦＰＤ（放射線検出器）
４２  画像取得部
４４、８２  画像補正部
４６、８４  欠陥検出部
４８  欠陥記憶部
５０  欠陥補正部
５２  第１画像処理部
５４  第２画像処理部
５６  点欠陥検出部
８６  第３画像処理部
８８  線欠陥検出部
Ｈ    被写体
【図１】
0005456404.tif 000002
【図２】
0005456404.tif 000003
【図３】
0005456404.tif 000004
【図４】
0005456404.tif 000005
【図５】
0005456404.tif 000006
【図６】
0005456404.tif 000007
【図７】
0005456404.tif 000008