(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像領域内に配列された複数の画素を含み、被写体の放射線画像を検出する画像検出部であり、各々の前記画素は、放射線源から照射された放射線を受けて、入射した放射量に応じた画素値を出力する画像検出部と、
前記画素値に基づいて、前記画素の中から、少なくとも１つの低出力代表画素及び少なくとも１つの高出力代表画素を特定し、特定した前記低出力代表画素及び前記高出力代表画素を露出制御用の画素として設定する画素設定部と、
前記低出力代表画素の画素値を積算した第１積算値と、予め設定されている第１閾値とを比較し、前記第１積算値が前記第１閾値に達した場合に、前記放射線源による放射線の照射を停止させる制御を行い、さらに、前記高出力代表画素の画素値を積算した第２積算値と、予め設定されている第２閾値とを比較し、前記第２積算値が前記第２閾値に達した場合には、前記第１積算値が前記第１閾値に達していない場合でも、前記放射線の照射を停止させる制御を行う比較部と、
を備える放射線撮影装置。
【請求項２】
前記画素値に基づいて、前記撮像領域において放射線が照射された範囲である照射野を特定する照射野特定部を有し、
前記画素設定部は、前記照射野特定手段により特定された前記照射野から、放射線が前記被検体を透過せずに直接照射された領域である素抜け領域と、被写体内においてインプラントが存在する領域であるインプラント領域と、前記照射野から前記素抜け領域及び前記インプラント領域を除いた被写体領域とを特定し、前記被写体領域の中から、前記低出力代表画素及び前記高出力代表画素を設定する請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記画素設定部は、前記照射野内の前記画素の画素値のヒストグラムに基づいて、前記被写体領域を特定する請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記画素設定部は、前記撮像領域において撮影部位に応じて予め設定されている指標領域内に存在する前記画素の中から、前記低出力代表画素を特定する請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記画素設定部は、前記撮像領域において撮影部位に応じて予め設定されている関心領域内に存在する前記画素の中から、前記高出力代表画素を特定する請求項４に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記指標領域の放射線吸収率は、前記関心領域の放射線吸収率よりも高い請求項５に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記画素には、前記放射線画像の検出専用の複数の通常画素と、前記撮像領域内の全域に分散して配置され、前記放射線量を検出するための複数の検出画素とが含まれる請求項１〜６いずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記検出画素の画素値に基づいて、前記検出画素の周辺に位置する前記通常画素の画素値を推測する画素値推測部を有し、
前記画素設定部は、前記画素値推測部によって推測された画素値に基づいて、前記低出力代表値画素及び前記高出力代表画素を特定する請求項７に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記画像検出部は、１つ以上の前記通常画素と１つ以上の前記検出画素とからなる画素グループを複数画定し、前記検出画素は、隣接された前記画素グループ間で互いに異なる位置に配置されており、
前記画素値推測部は、画素値が推測される前記通常画素と同じ第１画素グループ内の前記検出画素の画素値と、前記第１画素グループと隣接した第２画素グループ内の前記検出画素の画素値とに基づいて、前記通常画素の画素値を推測する請求項８に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記画素設定部は、前記検出画素の中から、前記低出力代表画素及び前記高出力代表画素を設定する請求項７〜９いずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記撮像領域には、前記画素と電気的に接続して前記画素値を出力するための信号線が配されており、前記検出画素は、前記信号線と短絡接続されているか、又は、スイッチング素子を介して接続されている請求項７〜１０いずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記画素には、前記通常画素として機能する第１サブ画素と、前記検出画素として機能する第２のサブ画素とで構成された複合画素が含まれている請求項７〜１１いずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記低出力代表画素は、最小値を出力する最小値画素である請求項１〜１２いずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
前記低出力代表画素は、最小値を出力する最小値画素であり、前記高出力代表画素は、最大値を出力する最大値画素である請求項１〜１２いずれか一項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
被写体に向けて放射線を照射する放射線源、及び前記放射線源の駆動を制御する線源制御装置を有する放射線発生装置と、撮像領域内に配列された複数の画素を含み、被写体の放射線画像を検出する画像検出部であり、各々の前記画素は、前記放射線源から照射された放射線を受けて、入射した放射線量に応じた画素値を出力する画像検出部を有する放射線撮影装置とを備える放射線撮影システムにおいて、
前記放射線撮影装置は、
前記画素値に基づいて、前記画素の中から、少なくとも１つの低出力代表画素及び少なくとも１つの高出力代表画素を特定し、特定した前記低出力代表画素及び前記高出力代表画素を露出制御用の画素として設定する画素設定部と、
前記低出力代表画素の画素値を積算した第１積算値と、予め設定されている第１閾値とを比較し、前記第１積算値が前記第１閾値に達した場合に、前記放射線源による放射線の照射を停止させる制御を行い、さらに、前記高出力代表画素の画素値を積算した第２積算値と、予め設定されている第２閾値とを比較し、前記第２積算値が前記第２閾値に達した場合には、前記第１積算値が前記第１閾値に達していない場合でも、前記放射線の照射を停止させる制御を行う比較部と、
を備える放射線撮影システム。
【請求項１６】
撮像領域内に配列された複数の画素を含み、被写体の放射線画像を検出する画像検出部であり、各々の前記画素は、前記放射線源から照射された放射線を受けて、入射した放射線量に応じた画素値を出力する画像検出部を有する放射線撮影装置の制御方法において、
前記画素値に基づいて、前記画素の中から、少なくとも１つの低出力代表画素及び少なくとも１つの高出力代表画素を特定し、特定した前記低出力代表画素及び前記高出力代表画素を露出制御用の画素として設定するステップと、
前記低出力代表画素の画素値を積算した第１積算値と、予め設定されている第１閾値とを比較し、前記第１積算値が前記第１閾値に達した場合に、前記放射線源による放射線の照射を停止させる制御を行い、さらに、前記高出力代表画素の画素値を積算した第２積算値と、予め設定されている第２閾値とを比較し、前記第２積算値が前記第２閾値に達した場合には、前記第１積算値が前記第１閾値に達していない場合でも、前記放射線の照射を停止させる制御を行うステップと、
を備える放射線撮影装置の制御方法。
【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から放射線画像を撮影する放射線撮影装置及びその制御方法と、放射線撮影装置を含む放射線撮影システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、放射線、例えばＸ線を利用したＸ線撮影システムが知られている。Ｘ線撮影システムは、被写体（例えば患者の胸部などの撮影部位）にＸ線を照射するＸ線発生装置と、被写体を透過したＸ線を受けてＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置とを備えている。
【０００３】
近年、Ｘ線フイルムやイメージングプレート（ＩＰ）に代わり、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；flat panel detector）を検出パネルとして用いたＸ線撮影装置が普及している。ＦＰＤには、Ｘ線の入射量に応じた信号電荷を発生して蓄積する画素が、マトリックス状に配列されている。ＦＰＤは、各画素の信号電荷を信号処理回路で電圧信号に変換することで、Ｘ線画像を電気的に検出し、これをデジタルな画像データとして出力する。
【０００４】
患者のＸ線被爆量をできるだけ少なくし、かつ、良好な画質のＸ線画像を得るために、Ｘ線撮影システムには、Ｘ線の照射線量を自動制御する自動露出制御（ＡＥＣ：Auto Exposure Control)機能を備えたものがある。例えば、特許文献１には、被写体の透視像を得るために、画像検出部を構成するテレビカメラの前にイメージインテンシファイアを配置し、Ｘ線画像を光学画像に変換してテレビカメラで撮影して表示装置に表示するＸ線透視撮影装置が記載されている。イメージインテンシファイアは四角形をしており、その中央上方、下方の左右の３ヶ所に、輝度検出センサがＸ線の線量を検出するＸ線センサとして配置されている。観察時には、被写体がテレビカメラで撮影され、表示装置に表示される。この表示中（透視中）に、テレビカメラで撮影された透視画像に基づいて、各Ｘ線センサの位置に対応する領域ごとに、透視画像の画素値と、ヒストグラムとを作成する。このヒストグラムからＸ線が照射されない非照射領域と、被写体領域と、Ｘ線が直接照射される素抜け領域とを識別して、３個のＸ線センサの中から、被写体領域に対応する位置に配置された１つのＸ線センサを選択する。Ｘ線フイルムにＸ線画像を撮影する場合は、選択したＸ線センサで検出された線量に基づいてＸ線撮影時間を制御する。
【０００５】
また、特許文献２には、乳房撮影用の放射線画像撮影装置が記載されている。特許文献２の放射線画像撮影装置では、ＦＰＤで構成された画像検出部が用いられており、画像検出部の周縁部に対応する位置に露出制御用センサが１つ設けられている。また、特許文献２の放射線画像撮影装置では、撮影を行う前に、被写体の厚みやＸ線の吸収率などから、所定の画質を得るために必要な線量（必要線量）を算出する。撮影を行う際には、露出制御用センサで検出した検出線量と必要線量を比較して、露出制御用センサの検出線量が必要線量に達したときにＸ線照射を停止させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−０５５２９８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された装置では、露出制御用に複数のＸ線センサが設けられているが、複数のＸ線センサは、非照射領域、被写体領域、素抜け領域の３つの領域の中から被写体領域を識別するためのものであり、空間的な分解能が低い。そのため適切な露出制御が行えず、良好な画質が得られない懸念があった。
【０００８】
というのは、例えば、胸部撮影を行う場合には、被写体領域の中に、肺野、横隔膜、縦隔などが含まれるが、肺野、横隔膜、縦隔のそれぞれのＸ線の透過率は異なる。Ｘ線の透過率が異なれば、透過する線量も変わるため、どの部分の線量を露出制御の基準とするかによって画質は変化する。一般に、Ｘ線画像においては、濃度が高いほど画像の粒状性が良好になるため、Ｘ線の透過率が高い部分よりも、Ｘ線の透過率が低い部分の線量を露出制御の基準にした方が、画像全体の濃度は上がるため、画質は向上する。
【０００９】
しかしながら、特許文献１の複数のＸ線センサは、空間的な分解能が低いため、肺野や横隔膜といった、被写体領域の一部の線量を基準に露出制御を行うことができない。そのため、特許文献１に記載された装置では、適切な露出制御が行えない懸念が生じる。
【００１０】
一方、特許文献２の露出制御用センサも、画像検出部の周縁部に１つだけ設けられているだけであり、位置も固定されている。そのため、撮影部位によっては、特許文献１の装置と同様に、適切な露出制御が行えず、良好な画質が得られない懸念があった。
【００１１】
また、特許文献１に記載のＸ線センサも、特許文献２に記載の露出制御用センサも、画像検出部（テレビカメラやＦＰＤ）とは別に設けられているため、装置構成が複雑化する懸念があった。
【００１２】
本発明は、従来よりも装置構成が簡略で、かつ、撮影部位に関わらず、画質が良好な放射線画像を得ることができる放射線撮影装置とその制御方法、並びに放射線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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の放射線撮影装置は、撮像領域内に配列された複数の画素を含み、被写体の放射線画像を検出する画像検出部であり、各々の画素は、放射線源から照射された放射線を受けて、入射した放射量に応じた画素値を出力する画像検出部と、各画素の画素値に基づいて、画素の中から、少なくとも１つの低出力代表画素を特定し、特定した低出力代表画素を露出制御用の画素として設定する画素設定部と、低出力代表画素の画素値を積算した第1積算値と、予め設定されている第１閾値とを比較し、第1積算値が第１閾値に達した場合に放射線源による放射線の照射を停止させる制御を行う比較部とを備えている。
【００１４】
さらに、画素設定部は、画素値に基づいて、画素の中から、少なくとも1つの高出力代表画素を特定し、特定した高出力代表画素を露出制御用の画素として設定し、比較部は、さらに、高出力代表画素の画素値を積算した第２積算値と、予め設定されている第２閾値とを比較し、第２積算値が第２閾値に達した場合には、第１積算値が第１閾値に達していない場合でも、放射線の照射を停止させる制御を行う。
【００１５】
画素値に基づいて、撮像領域において放射線が照射された範囲である照射野を特定する照射野特定部を有し、画素設定部は、照射野特定手段により特定された照射野から、放射線が被検体を透過せずに直接照射された領域である素抜け領域と、被写体内においてインプラントが存在する領域であるインプラント領域と、照射野から素抜け領域及びインプラント領域を除いた被写体領域とを特定し、被写体領域の中から、低出力代表画素及び高出力代表画素を設定することが好ましい。
【００１６】
画素設定部は、照射野内の画素の画素値のヒストグラムに基づいて、被写体領域を特定することが好ましい。
【００１７】
画素設定部は、撮像領域において撮影部位に応じて予め設定されている指標領域内に存在する画素の中から、低出力代表画素を特定してもよい。
【００１８】
画素設定部は、撮像領域において撮影部位に応じて予め設定されている関心領域内に存在する画素の中から、高出力代表画素を特定してもよい。
【００１９】
指標領域の放射線吸収率は、関心領域の放射線吸収率よりも高いことが好ましい。
【００２０】
画素には、放射線画像の検出専用の複数の通常画素と、撮像領域内の全域に分散して配置され、放射線量を検出するための複数の検出画素とが含まれてもよい。
【００２１】
検出画素の画素値に基づいて、検出画素の周辺に位置する通常画素の画素値を推測する画素値推測部を有し、画素設定部は、画素値推測部によって推測された画素値に基づいて、低出力代表画素及び高出力代表画素を特定してもよい。
【００２２】
画像検出手段は、１つ以上の通常画素と１つ以上の検出画素とからなる画素グループを複数画定し、検出画素は、隣接された画素グループ間で互いに異なる位置に配置されており、画素値推測部は、画素値が推測される通常画素と同じ第１画素グループ内の検出画素の画素値と、第１画素グループと隣接した第２画素グループ内の検出画素の画素値とに基づいて、通常画素の画素値を推測してもよい。
【００２３】
画素設定部は、検出画素の中から、低出力代表画素及び高出力代表画素を設定してもよい。
【００２４】
撮像領域には、画素と電気的に接続して画素値を出力するための信号線が配されており、検出画素は、信号線と短絡接続されているか、又は、スイッチング素子を介して接続されていることが好ましい。
【００２５】
画素には、通常画素として機能する第１サブ画素と、検出画素として機能する第２のサブ画素とで構成された複合画素が含まれてもよい。
【００２６】
低出力代表画素は、最小値を出力する最小値画素であってもよい。
【００２７】
低出力代表画素は、最小値を出力する最小値画素であり、高出力代表画素は、最大値を出力する最大値画素であってもよい。
【００２８】
本発明の放射線撮影システムは、被写体に向けて放射線を照射する放射線源、及び放射線源の駆動を制御する線源制御装置を有する放射線発生装置と、撮像領域内に配列された複数の画素を含み、被写体の放射線画像を検出する画像検出部であり、各々の画素は、放射線源から照射された放射線を受けて、入射した放射線量に応じた画素値を出力する画像検出部を有する放射線撮影装置とを備えており、放射線撮影装置は、画素値に基づいて、画素の中から、少なくとも１つの低出力代表画素及び少なくとも１つの高出力代表画素を特定し、特定した低出力代表画素及び高出力代表画素を露出制御用の画素として設定する画素設定部と、低出力代表画素の画素値を積算した第１積算値と、予め設定されている第１閾値とを比較し、第１積算値が第１閾値に達した場合に、放射線源による放射線の照射を停止させる制御を行い、さらに、高出力代表画素の画素値を積算した第２積算値と、予め設定されている第２閾値とを比較し、第２積算値が第２閾値に達した場合には、第１積算値が第１閾値に達していない場合でも、放射線の照射を停止させる制御を行う比較部とを備えている。
【００２９】
本発明の放射線撮影装置の制御方法は、撮像領域内に配列された複数の画素を含み、被写体の放射線画像を検出する画像検出部であり、各々の前記画素は、前記放射線源から照射された放射線を受けて、入射した放射線量に応じた画素値を出力する画像検出部を有する放射線撮影装置の制御方法において、画素値に基づいて、画素の中から、少なくとも１つの低出力代表画素及び少なくとも１つの高出力代表画素を特定し、特定した低出力代表画素及び高出力代表画素を露出制御用の画素として設定するステップと、低出力代表画素の画素値を積算した第１積算値と、予め設定されている第１閾値とを比較し、第１積算値が第１閾値に達した場合に、放射線源による放射線の照射を停止させる制御を行い、さらに、高出力代表画素の画素値を積算した第２積算値と、予め設定されている第２閾値とを比較し、第２積算値が第２閾値に達した場合には、第１積算値が前記第１閾値に達していない場合でも、放射線の照射を停止させる制御を行うステップとを備えている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、画像検出部の撮像領域内の画素の画素値に基づいて露出制御を行うから、装置構成を簡略化できる。また、撮像領域内において、画素の中から、少なくとも１つの低出力代表画素を特定し、特定した低出力代表画素に基づいて露出制御を行うから、撮影部位に関わらず、画質が良好な放射線画像を得ることができる。また、撮像領域内において、画素の中から、少なくとも１つの高出力代表画素を特定し、特定した高出力代表画素に基づいて露出制御を行うから、過剰曝射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】Ｘ線撮影システムの概略的構成を示す説明図である。
【図２】Ｘ線撮影システムを示すブロック図である。
【図３】電子カセッテの外観形状を示す斜視図である。
【図４】ＦＰＤの構成を示すブロック図である。
【図５】露出制御部の構成を示すブロック図である。
【図６】照射野の特定手順を示すフローチャートである。
【図７】画像検出用画素と短絡画素との画素値の相関関係を示すグラフである。
【図８】短絡画素の配置例を示す説明図である。
【図９】照射野の特定手順を示す説明図である。
【図１０】照射野エッジを求めるために作成されるプロファイルの一例を示すグラフである。
【図１１】最小値画素及び最大値画素の設定手順を示すフローチャートである。
【図１２】被写体領域を特定するために作成されるヒストグラムの一例を示すグラフである。
【図１３】インプラントの有無による画素値のプロファイル例を示すグラフである。
【図１４】最小値画素及び最大値画素が設定される領域を示す説明図である。
【図１５】第１積算値及び第２積算値を用いたＡＥＣの手順を示すフローチャートである。
【図１６】Ｘ線撮影システムのＸ線画像の撮影手順を示すフローチャートである。
【図１７】別の実施形態の検出画素の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１に示すように、Ｘ線撮影システム１０は、Ｘ線を発生するＸ線発生装置１１と、患者Ｈの被写体を透過したＸ線からＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置１２とから構成されている。Ｘ線撮影装置１２は、Ｘ線画像を検出する電子カセッテ１３と、電子カセッテ１３を制御するとともにＸ線画像の画像処理を行なうコンソール１４とを含む。本実施形態のＸ線撮影システム１０は、Ｘ線発生装置１１（具体的には線源制御装置１７）とコンソール１４とが通信可能なようにケーブル１５で接続されている。電子カセッテ１３とコンソール１４とは、相互に無線通信が可能である。そして、電子カセッテ１３で検出したＸ線量が所定量に達したときには、コンソール１４を介してＸ線発生装置１１によるＸ線の照射を停止させるＡＥＣを行なう。
【００３３】
Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線源１６と、Ｘ線源１６を制御する線源制御装置１７と、Ｘ線の照射開始を指示する照射スイッチ１８とで構成されている。Ｘ線源１６は、Ｘ線を放射するＸ線管１６ａと、Ｘ線管１６ａが放射するＸ線の照射野を限定するコリメータ１６ｂとを有する。Ｘ線管１６ａは、熱電子を放出するフィラメントからなる陰極と、陰極から放出された熱電子が衝突してＸ線を放射する陽極（ターゲット）とを有している。コリメータ１６ｂは、例えば、Ｘ線を遮蔽する４枚の鉛板を四角形の各辺上に配置し、Ｘ線を透過させる照射開口を中央に形成したものであり、鉛板を平行移動することで照射開口の大きさを変化させて照射野を限定する。
【００３４】
電子カセッテ１３は、ＦＰＤ（画像検出部）２６の撮像領域４１（図４参照）がＸ線源１６と対向する姿勢で保持されるよう、立位撮影台２９もしくは臥位撮影台（図示せず）のホルダに着脱自在にセットされる。撮影台は、電子カセッテ１３専用のものでもよいし、フイルム用カセッテやＩＰ用カセッテの撮影台を共用することもできる。また、電子カセッテ１３を患者Ｈが横たわるベッド上に置いたり、患者Ｈ自身に持たせたりして単体で使用してもよい。
【００３５】
図２に示すように、線源制御装置１７は、Ｘ線源１６に対して高電圧な管電圧を供給する高電圧発生器２０と、管電圧、管電流及びＸ線の照射時間等を制御する制御部２１と、コンソール１４と通信を行なう有線通信部２２とを備えている。管電圧は、Ｘ線源１６から照射されるＸ線の線質（エネルギースペクトル）を決定し、管電流は、単位時間当たりのＸ線の線量を決定する。高電圧発生器２０は、トランスによって入力電圧を高電圧に変換し、高電圧ケーブルを通じてＸ線源１６に駆動電力を供給する。
【００３６】
管電圧、管電流及び照射時間等の撮影条件は、有線通信部２２を通じてコンソール１４から制御部２１に入力される。制御部２１は、撮影条件に基づいてＸ線源１６の駆動条件を設定する。なお、撮影条件は、線源制御装置１７が備えている操作パネル２３から入力してもよい。
【００３７】
照射スイッチ１８は、線源制御装置１７の制御部２１に信号ケーブルで接続されており、放射線技師によって操作される。照射スイッチ１８は、例えば、二段階の押圧操作が可能な押しボタンスイッチであり、半押しすると、Ｘ線源１６にウォームアップを開始させるためのウォームアップ開始信号を発生する。全押しすると、Ｘ線源１６にＸ線の照射を開始させるための照射開始信号を発生する。照射スイッチ１８により発生したウォームアップ開始信号及び照射開始信号は、信号ケーブルを通じて制御部２１に入力される。
【００３８】
照射スイッチ１８が全押しされている間、Ｘ線源１６がＸ線を照射することが可能である。ＡＥＣ制御が行われる前に、全押しが解除されるとＸ線の照射が停止されるので、緊急時には、Ｘ線の照射をすぐに停止できる。
【００３９】
線源制御装置１７の制御部２１は、照射スイッチ１８から照射開始信号を受けると、Ｘ線源１６に対して照射開始指令を発し、高電圧発生器２０にＸ線照射用の電力供給を開始させる。また、ＡＥＣ制御によって、照射停止信号がコンソール１４を介して電子カセッテ１３から線源制御装置１７に送信されると、制御部２１はＸ線源１６に対して照射停止指令を発し、高電圧発生器２０による電力供給を停止させる。
【００４０】
電子カセッテ１３は、被写体を透過して照射面２５に照射されたＸ線に基づいてＸ線画像を検出するＦＰＤ２６と、ＡＥＣを行なう露出制御部３２と、ＦＰＤ２６から出力された画像データを記憶するメモリ３３と、コンソール１４と通信を行なう無線通信部３４と、バッテリから電子カセッテ１３の各部に電力を供給する電源部３５と、電子カセッテ１３の全体を制御する制御部３６とを備えている。これらの各回路は、可搬型の筐体２７に収納されている。
【００４１】
図３に示すように、筐体２７は、略矩形状で偏平な箱型をしており、フイルム用カセッテやＩＰ用カセッテと略同様の大きさである。筐体２７の照射面２５と反対側の面には、電子カセッテ１３に電力を供給する上述したバッテリが取り付けられている。
【００４２】
コンソール１４は、撮影オーダやＸ線画像等を表示するモニタ７５と、撮影条件等の入力を行なう入力デバイス７６と、本体１４ａとを備えている。本体１４ａは、Ｘ線画像の画像データを記憶する画像記憶部７７と、線源制御装置１７と通信を行なう有線通信部７８と、電子カセッテ１３と通信を行なう無線通信部７９と、コンソール１４全体を制御する制御部８０とで構成されている。
【００４３】
コンソール１４の制御部８０は、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的といった情報が含まれる検査オーダの入力を受け付けて、検査オーダをモニタ７５に表示する。検査オーダは、有線通信部７８または無線通信部７９に接続されたＨＩＳ（病院情報システム）やＲＩＳ（放射線情報システム）などの患者情報や放射線検査に係る検査情報を管理する外部システムから入力されるか、放射線技師などのオペレータにより入力デバイス７６によって手動入力される。放射線技師は、モニタ７５に表示された検査オーダの内容に基づいて、管電圧、管電流、照射時間、撮影部位を含む撮影条件を、入力デバイス７６により制御部８０に入力する。
【００４４】
制御部８０は、電子カセッテ１３及び線源制御装置１７に対して撮影条件を送信し、電子カセッテ１３には、後述する第１閾値及び第２閾値等のＦＰＤ２６の信号処理の条件を設定させる。制御部８０は、電子カセッテ１３から送信された画像データを受信してガンマ補正、周波数処理等の各種画像処理を施す。画像処理済みのＸ線画像は、コンソール１４のモニタ７５に表示される他、そのデータがハードディスクドライブ等からなる画像記憶部７７、あるいはコンソール１４とネットワーク接続された画像蓄積サーバなどのデータストレージデバイスに格納される。
【００４５】
図４に示すように、ＦＰＤ２６は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板を有し、この基板上にＸ線の入射量に応じた信号電荷を発生する複数の画素（通常画素４０及び短絡画素５５）を配列してなる撮像領域４１を備えている。通常画素４０及び短絡画素５５は、所定のピッチで二次元にｎ行（Ｙ方向）×ｍ列（Ｘ方向）のマトリクスに配列されている。さらに、ＦＰＤ２６は、通常画素４０を駆動して信号電荷の読み出しを制御するゲートドライバ４２と、通常画素４０から読み出された信号電荷をデジタルの画像データに変換して出力する信号処理回路４３とを含む。ゲートドライバ４２及び信号処理回路４３は、制御部３６により制御される。
【００４６】
ＦＰＤ２６は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（図示せず）を有し、シンチレータによって変換された可視光を画素で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、画素が配列された撮像領域４１の全面と対向するように、その前に配置されている。シンチレータは、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）やＧＯＳ（ガドリニウムオキシサルファイド）などの蛍光体からなる。なお、Ｘ線を直接電荷に変換する変換層（アモルファスセレン等）を用いた直接変換型のＦＰＤを用いてもよい。
【００４７】
通常画素４０は、可視光の入射によって電荷（電子−正孔対）を発生する光電変換素子であるフォトダイオード４５と、フォトダイオード４５が発生した電荷を蓄積するキャパシタ（図示せず）と、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）４６とを備えている。
【００４８】
フォトダイオード４５は、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）などの半導体層（例えばＰＩＮ型）を有し、その上下に上部電極および下部電極が配されている。フォトダイオード４５は、下部電極にＴＦＴ４６が接続され、上部電極にはバイアス線（図示せず）が接続される。
【００４９】
バイアス線を通じて、撮像領域４１内の全通常画素４０に対して、フォトダイオード４５の上部電極にバイアス電圧が印加される。バイアス電圧の印加によりフォトダイオード４５の半導体層内に電界が生じ、光電変換により半導体層内で発生した電荷（電子−正孔対）は、一方がプラス、他方がマイナスの極性を持つ上部電極と下部電極に移動し、キャパシタに電荷が蓄積される。
【００５０】
ＴＦＴ４６は、ゲート電極が走査線４８に、ソース電極が信号線４９に、ドレイン電極がフォトダイオード４５にそれぞれ接続される。走査線４８と信号線４９は、格子状に配線されている。走査線４８は撮像領域４１内の画素の行数分（ｎ行分）設けられ、同行にある画素が全て一つの走査線４８に接続される。信号線４９は通常画素４０の列数分（ｍ列分）設けられ、同列にある画素が全て一つの信号線４９に接続される共通配線である。全ての走査線４８はゲートドライバ４２に接続され、全ての信号線４９は信号処理回路４３に接続されている。
【００５１】
ゲートドライバ４２は、ＴＦＴ４６を駆動することにより、Ｘ線の照射中にＸ線の入射量に応じた信号電荷を通常画素４０に蓄積する蓄積動作と、Ｘ線の照射後に通常画素４０から信号電荷を読み出す読み出し動作と、Ｘ線の照射直前に通常画素４０に蓄積された信号電荷をリセットするリセット動作とを行わせる。制御部３６は、ゲートドライバ４２によって実行される上記各動作の開始タイミングを制御する。
【００５２】
蓄積動作ではＴＦＴ４６がオフ状態にされ、その間に通常画素４０に信号電荷が蓄積される。読み出し動作では、ゲートドライバ４２から同じ行のＴＦＴ４６を一斉に駆動するゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、走査線４８を一行ずつ順に活性化し、走査線４８に接続されたＴＦＴ４６を一行分ずつオン状態とする。
【００５３】
一行分のＴＦＴ４６がオン状態になると、一行分の通常画素４０のそれぞれに蓄積された信号電荷が、各信号線４９を通じて信号処理回路４３に入力される。信号処理回路４３において、一行分の信号電荷は電圧に変換されて出力され、各信号電荷に応じた出力電圧が、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍとして読み出される。アナログの電圧信号Ｄ１〜Ｄｍは、所定のゲイン調節が行なわれてからデジタル変換され、各画素の検出値である画素値に変換される。画素値は、ＱＬ（Quantum Level）値とも呼ばれる。各画素の画素値からなる画像データは、電子カセッテ１３に内蔵されたメモリ３３に出力される。
【００５４】
フォトダイオード４５の半導体層には、Ｘ線の入射の有無に関わらず暗電流が発生する。この暗電流に基づく暗電荷は、バイアス電圧が印加されているためにキャパシタに蓄積される。暗電荷は、画像データに対してはノイズ成分となるので、これを除去するためにリセット動作が行われる。リセット動作は、通常画素４０に蓄積されている不要電荷、例えば暗電荷を、通常画素４０から信号線４９を通じて掃き出す動作である。
【００５５】
リセット動作は、例えば、一行ずつ通常画素４０をリセットする順次リセット方式で行われる。順次リセット方式では、信号電荷の読み出し動作と同様、ゲートドライバ４２から走査線４８に対してゲートパルスＧ１〜Ｇｎを順次発生して、通常画素４０のＴＦＴ４６を一行ずつオン状態にする。ＴＦＴ４６がオン状態になっている間、通常画素４０から暗電荷が信号線４９を通じて信号処理回路４３に入力される。
【００５６】
リセット動作では、読み出し動作と異なり、信号処理回路４３において、暗電荷に応じた出力電圧の読み出しは行われない。リセット動作では、各ゲートパルスＧ１〜Ｇｎの発生と同期して、制御部３６から信号処理回路４３にリセットパルスＲＳＴが出力される。信号処理回路４３においてリセットパルスＲＳＴが入力されると、後述する積分アンプ５１のリセットスイッチ５１ａがオンされて、積分アンプ５１がリセットされる。
【００５７】
順次リセット方式に代えて、配列画素の複数行を一つのグループとしてグループ内で順次リセットを行い、グループ数分の行の暗電荷を同時に掃き出す並列リセット方式や、全行にゲートパルスを入れて全画素の暗電荷を同時に掃き出す全画素リセット方式を用いてもよい。並列リセット方式や全画素リセット方式によりリセット動作を高速化することができる。
【００５８】
信号処理回路４３は、積分アンプ５１、ＭＵＸ５２及びＡ／Ｄ変換器５３等からなる。各信号線４９に、一つの積分アンプ５１が接続されている。積分アンプ５１は、オペアンプとオペアンプの入出力端子間に接続されたキャパシタとからなり、オペアンプの一方の入力端子には信号線４９が接続され、もう一方の入力端子（図示せず）はグランド（ＧＮＤ）に接続されている。積分アンプ５１は、信号線４９から入力される信号電荷を積算し、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍに変換して出力する。
【００５９】
蓄積動作後、各通常画素４０から信号電荷を読み出す読み出し動作においては、ゲートパルスによってＴＦＴ４６が一行ずつオン状態にされる。この行に属する通常画素４０のキャパシタに蓄積された信号電荷が信号線４９を介して各積分アンプ５１に入力される。
【００６０】
各列の積分アンプ５１の出力端子は、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍを増幅する増幅器（図示せず）や、電圧信号Ｄ１〜Ｄｍを保持するサンプルホールド部（図示せず）を介して、ＭＵＸ５２に接続されている。ＭＵＸ５２は、パラレルに接続される複数の積分アンプ５１から順次１つの積分アンプ５１を選択し、選択した積分アンプ５１から出力される電圧信号Ｄ１〜ＤｍをシリアルにＡ／Ｄ変換器５３に入力する。
【００６１】
Ａ／Ｄ変換器５３は、アナログの電圧信号Ｄ１〜Ｄｍをそれぞれの信号レベルに応じたデジタルな画素値に変換して、メモリ３３に出力する。メモリ３３には、画素値が、それぞれの通常画素４０の撮像領域４１内の座標に対応付けられて、Ｘ線画像を表す画像データとして記録される。
【００６２】
積分アンプ５１から一行分の電圧信号Ｄ１〜Ｄｍが出力されると、制御部３６は、積分アンプ５１に対してリセットパルスＲＳＴを出力し、積分アンプ５１のリセットスイッチ５１ａをオンする。これにより、積分アンプ５１に蓄積された一行分の信号電荷がリセットされる。積分アンプ５１がリセットされると、ゲートドライバ４２から次の行のゲートパルスが出力され、次の行の通常画素４０から信号電荷が読み出される。これらの動作を順次繰り返して全行の通常画素４０から信号電荷を読み出す。
【００６３】
全行の読み出しが完了すると、一画面分のＸ線画像を表す画像データがメモリ３３に記録される。制御部３６は、この画像データに対して、ＦＰＤ２６の個体差や環境に起因して生じる固定パターンノイズであるオフセット成分を除去するオフセット補正や、各フォトダイオード４５の感度のばらつきや信号処理回路４３の出力特性のばらつきなどを補正するための感度補正や、欠陥画素に対応する画素値を、欠陥画素に隣接する画素の画素値に基づいて線形補間する欠陥補正などの画像補正処理を施す。画像データは、メモリ３３から読み出され、無線通信部３４によりコンソール１４に送信される。
【００６４】
図４においてハッチングで示すように、ＦＰＤ２６の撮像領域４１内には、通常画素４０の他に、被写体を透過してＦＰＤ２６に照射されたＸ線量を検出する検出画素である短絡画素５５が適宜な位置に設けられている。短絡画素５５は、露出制御部３２によるＡＥＣと、ＦＰＤ２６の動作切り換えのタイミング取得とに用いられる。
【００６５】
短絡画素５５は、撮像領域４１内で局所的に偏ることなく撮像領域４１の全域に満遍なく散らばるように分散して配置される。通常画素４０及び短絡画素５５を含む撮像領域４１内の全画素に対して短絡画素５５の占める割合は、例えば約０．０１％程度である。短絡画素５５の位置はＦＰＤ２６の製造時に既知であり、ＦＰＤ２６は全短絡画素５５の位置（座標）を不揮発性のメモリ（図示せず）に予め記憶している。なお、短絡画素５５の配置、個数、割合は適宜変更が可能である。
【００６６】
各短絡画素５５は、通常画素４０と同様にフォトダイオード４５とＴＦＴ４６とを有しており、フォトダイオード４５はＸ線の入射量に応じた信号電荷を発生する。短絡画素５５が通常画素４０との構造上で相違する点は、ＴＦＴ４６のソースとドレインが結線５５ａにより短絡している点であり、短絡画素５５のＴＦＴ４６のスイッチング機能は失われている。これにより、短絡画素５５のフォトダイオード４５が発生する信号電荷は、常時信号線４９に流出して積分アンプ５１に入力される。なお、短絡画素５５のＴＦＴ４６のソースとドレインを結線する代わりに、短絡画素５５についてはＴＦＴ４６そのものを設けずに、フォトダイオード４５と信号線４９を直接接続してもよい。
【００６７】
積分アンプ５１に入力された、短絡画素５５からの電荷は、通常画素４０からの信号電荷と同様にＡ／Ｄ変換器５３に出力されて、Ａ／Ｄ変換器５３でデジタルな画素値に変換される。Ａ／Ｄ変換器５３は、変換した画素値Ｖｏｕｔをメモリ３３に出力する。メモリ３３には、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔが、撮像領域４１内の各短絡画素５５の座標と対応付けて記録される。こうして短絡画素５５へ入射するＸ線量の検出が行われる。ＦＰＤ２６は、Ｘ線の照射中に、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔをサンプリングする動作を、所定のレートで複数回繰り返す。露出制御部３２は、サンプリングされた短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔをメモリ３３から読み出してＡＥＣを行う。
【００６８】
図５に示すように、露出制御部３２は、照射野特定部５７、画素設定部５８、比較部５９、照射開始／停止検出部６０を備えている。照射野特定部５７は、ＡＥＣの際にＸ線源１６から照射されたＸ線の照射野を特定するものであり、上述した短絡画素５５と、画素値推測部６１とから構成されている。以下、図６〜図１０に基づいて、照射野特定部５７による照射野の特定手順を説明する。
【００６９】
画素値推測部６１は、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔに基づいて、短絡画素５５の周囲に配置された通常画素４０の画素値を推測する（Ｓ１０）。図７に示すように、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔと、その周辺に配置された通常画素４０の画素値とは正の相関があるため、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔから通常画素４０の画素値を精度よく推測することができる。なお、図７では、通常画素４０の画素値と短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔとの相関が線形であるが、画素構成や位置によっては非線形の場合もある。
【００７０】
画素値推測部６１は、１回のサンプリングで取得された画素値Ｖｏｕｔに基づいて画素値を推測してもよいし、２回以上のサンプリングで取得された、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔを、座標毎に積算した積算値に基づいて、通常画素４０の画素値を推測してもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、通常画素４０の画素値をより精度よく推測するため、ＦＰＤ２６では、行列方向に並んだ所定個数の画素で画素グループを複数個設定する。各画素グループは、所定数の通常画素４０と所定数の短絡画素５５とを含み、例えば、列方向で隣接する画素グループ間で、短絡画素５５をずらして配置している。図８に示す例では、行列方向（ＸＹ方向）にそれぞれ３×３個ずつ規定した画素によって、第１〜第６画素グループ６３〜６８を画定している。そして、第１画素グループ６３には左側の列に３つの短絡画素５５を配置し、第１画素グループ６３に列方向で隣接する第２画素グループ６４は中央の列に３つの短絡画素５５を配置し、第２画素グループ６４に列方向で隣接する第３画素グループ６５は、右側の列に３つの短絡画素５５を配置している。
【００７２】
画素値推測部６１は、例えば第１画素グループ６３の中央の列に配置されている通常画素４０の画素値を推測する際には、同じ第１画素グループ６３内の短絡画素５５の画素値と、第２画素グループ６４の中央の列に配置されている短絡画素５５の画素値とに基づいて画素値を推測する。また、第１画素グループ６３の右側の列に配置されている通常画素４０の画素値を推測する際には、同じ第１画素グループ６３内の短絡画素５５の画素値と、第３画素グループ６５の右側の列に配置されている短絡画素５５の画素値とに基づいて画素値を推測する。同様に、第２〜第６画素グループ６４〜６８の各通常画素４０の画素値も、同一の画素グループ内の短絡画素５５の画素値と、隣接する画素グループの短絡画素５５の画素値とから推測される。
【００７３】
なお、異なるグループの短絡画素５５の画素値を用いず、同一グループ内の短絡画素５５の画素値のみから通常画素４０の画素値を推測するようにしてもよい。この場合、精度が落ちる可能性はあるが、処理が簡便になる。
【００７４】
照射野特定部５７は、各通常画素４０の推測画素値からなる画像を微分して微分画像を生成し、この微分画像から微分値の重心を求める（Ｓ１１）。図９（Ａ）〜図９（Ｄ）に示す例では、患者の右手を撮影した画像から照射野を特定している。図９（Ａ）に示すように、照射野特定部５７は、各通常画素４０の推測画素値からなる画像を微分して微分画像７０を生成し、この微分画像７０から重心Ｇを求める。
【００７５】
次に、照射野のエッジの候補点が抽出される（Ｓ１２）。図９（Ｂ）に示すように、照射野特定部５７は、各通常画素４０の推測画素値からなる画像７２において、重心Ｇから放射状の複数方向に微分処理を行なう。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、画像７２の画素値のプロファイルを放射方向ごとに作成し、このプロファイルを微分処理することにより、図１０（Ｂ）に示すように、微分値の絶対値のプロファイルを作成する。そして、この微分値の絶対値と予め設定されている閾値ＴＨとを比較し、閾値ＴＨよりも値が大きくなっている画素の座標を照射野エッジの候補点として抽出する。
【００７６】
なお、図９（Ｂ）では、３０度間隔で６つの放射方向を設定しているが、更に多数の放射方向を設定するのが好ましい。また、上記では、微分画像の重心を求めてから複数方向にプロファイルを作成しているが、照射野の長方形が画像に対して回転していないと考えられる場合には、より簡単な方法として、縦方向と横方向の２方向のプロファイル検出でもよい。なお、照射野認識方法は、例えば、特許２５２５６５２号公報、特開昭６３−２５９５３８号公報、特開平１０−１６２１５６号公報などに記載されているように周知であり、上記方法の他、これらの文献に記載されている方法で行ってもよい。
【００７７】
次に、抽出された複数の照射野エッジの候補点から、数個の照射野エッジが確定される（Ｓ１３）。具体的には、照射野特定部５７によって、例えば隣接する候補点間が真の照射野エッジであるかどうかが再評価され、図９（Ｃ）に示すように、最終的に８個の照射野エッジＥ１〜Ｅ８が確定される。次のステップでは、複数の照射野エッジから照射野が確定される（Ｓ１４）。照射野特定部５７は、最終的に確定された８個の照射野エッジＥ１〜Ｅ８を直線で結んで多角形の照射野Ｆ１を形成する。さらに、照射野特定部５７は、図９（Ｄ）に示すように、不自然に凹んでいる照射野エッジＥ３の位置を修正し、また、コリメータ１６ｂによって規定される照射野形状に合わせて照射野の形状を整形し、長方形の照射野Ｆ２を確定する。
【００７８】
画素設定部５８は、照射野特定部５７によって特定された照射野Ｆ２内に存在する通常画素の中から、ＡＥＣに用いる画素を設定する。画素設定部５８は、画素値推測部６１が推測した通常画素４０の推測画素値に基づいて、推測画素値が最小となる最小値画素と、推測画素値が最大となる最大値画素とを特定し、特定した最小値画素及び最大値画素を、ＡＥＣに用いる画素として設定する。最小値画素は、良好な画質のＸ線画像を得るために用いる低出力代表画素であり、最大値画素は、過剰曝射の防止に用いる高出力代表画素である。
【００７９】
図１１に基づいて、画素設定部５８による最小値画素及び最大値画素の設定手順を説明する。画素設定部５８は、図１２に示すように、照射野Ｆ２内に存在する通常画素４０の推測画素値のヒストグラムを作成する（Ｓ２０）。画素設定部５８は、作成したヒストグラムを解析して、最小値画素及び最大値画素を求める。ヒストグラムにおいて、横軸は推測画素値の大きさであり、縦軸は、各推測画素値が出現する頻度である。次いで、画素設定部５８は、作成したヒストグラムから、Ｘ線が被写体を透過せずに直接照射された領域である素抜け領域と、被写体内においてインプラントが存在する領域であるインプラント領域とを特定し、照射野Ｆ２からこれら素抜け領域及びインプラント領域を除いた被写体領域を特定する（Ｓ２１）。
【００８０】
素抜け領域は、被写体によるＸ線の吸収が無いため、素抜け領域の画素値は、被写体領域の画素値よりも高い。画素設定部５８は、例えば、ヒストグラムのピークのうち最大の画素値を示す最大ピークを検出し、その最大ピークの画素値より負方向にある比率だけ乗算した画素値を素抜け閾値とし、照射野Ｆ２内において、素抜け閾値以上の画素値を示す領域を素抜け領域と特定する。一方、被写体が生体である場合には、インプラントのＸ線吸収率は、被写体のＸ線吸収率よりも高い。そのため、インプラント領域の画素値は、被写体領域の画素値よりも低い。画素設定部５８は、例えば、ヒストグラムのピークのうち最小の画素値を示す最小ピークを検出し、その最小ピークの画素値より正方向にある比率だけ乗算した画素値をインプラント閾値とし、照射野Ｆ２内において、インプラント閾値以下の画素値を示す領域をインプラント領域と特定する。画素設定部５８は、照射野Ｆ２から素抜け領域とインプラント領域を除いた領域を被写体領域と特定する。なお、素抜け閾値及びインプラント閾値を決める上記比率は、撮影部位によって変化させてもよい。
【００８１】
画素設定部５８は、ヒストグラムに基づいて、被写体領域内の通常画素４０の中から、推測画素値が最小（ＭＩＮ）となる画素を特定し、これを最小値画素として設定する。同様に、推測画素値が最大（ＭＡＸ）となる画素を特定し、これを最大値画素として設定する（Ｓ２２）。
【００８２】
照射野Ｆ２から素抜け領域及びインプラント領域を除去するのは、ＡＥＣに用いる最小値画素及び最大値画素を、素抜け領域及びインプラント領域以外の被写体領域から設定するためである。図１３は、胸部撮影時の照射野の横方向プロファイルであり、同図（Ａ）はインプラントが無い場合、同図（Ｂ）は被写体の中央にインプラントがある場合を表している。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）において、横軸は照射野Ｆ２内の通常画素４０の横方向の位置を示し、縦軸は画素値を示す。これらのプロファイルからも分るように、インプラント領域の画素値は被写体体領域の画素値よりも低く、素抜け領域の画素値は被写体領域の画素値よりも高い。このため、照射野Ｆ２内のすべての通常画素４０の中から推測画素値の最小値及び最大値を抽出すると、最小値画素及び最大値画素は、それぞれインプラント領域内の画素及び素抜け領域内の画素の中から設定されてしまう。そこで、本実施形態では照射野Ｆ２から素抜け領域及びインプラント領域を除去して被写体領域を特定し、被写体領域内の画素から最小値画素及び最大値画素を設定している。
【００８３】
図１３（Ｂ）に示す一次元のプロファイルから、最小値画素及び最大値画素が設定される場合には、最小値（ＭＩＮ）及び最大値（ＭＡＸ）の位置が、それぞれ最小値画素及び最大値画素の位置となる。もちろん、被写体領域は二次元領域であるので、図１３（Ｂ）に示すプロファイル上に最小値（ＭＩＮ）及び最大値（ＭＡＸ）が存在しない場合もある。
【００８４】
例えば、患者の胸部のＸ線画像には、被写体領域の中に、左右の肺野や、縦隔や横隔膜等が含まれる。肺野は、被写体領域の中でＸ線透過率が最も高い領域であり、縦隔や横隔膜は、被写体領域の中でＸ線透過率が最も低い領域である。そのため、胸部のＸ線画像では、図１４に示すように、最小値（ＭＩＮ）を示す最小値画素は、縦隔や横隔膜に対応する領域７３ｂ内の画素の中から設定され、最大値（ＭＡＸ）を示す最大値画素は、左右の肺野が存在する領域７３ａ内の画素の中から設定される。設定された最小値画素と最大値画素に関する座標情報は、比較部５９及び画素値推測部６１に入力される。
【００８５】
比較部５９は、画素設定部５８により設定された最小値画素と最大値画素の推測画素値に基づいてＡＥＣを行なう。画素値推測部６１は、画素設定部５８が最小値画素及び最大値画素を設定した後、最小値画素及び最大値画素の推測画素値を算出して、算出した推測画素値を比較部５９に入力する（図５参照）。上述のとおり、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔのサンプリングは、所定のレートで繰り返し行われる。画素値推測部６１は、サンプリングが行われる毎に、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔに基づいて、最小値画素及び最大値画素のそれぞれの推測画素値を算出して、算出した推測画素値を比較部５９に入力する。各回のサンプリングにより得られた画素値Ｖｏｕｔに基づいて算出される推測画素値は、最小値画素及び最大値画素に入射した単位時間当たりのＸ線量である。比較部５９は、サンプリング毎に画素値推測部６１から入力される、最小値画素及び最大値画素の推測画素値を積算して、最小値画素の推測画素値の積算値である第１積算値と、最大値画素の推測画素値の積算値である第２積算値を算出する。第１積算値と第２積算値は、最小値画素及び最大値画素に入射したＸ線量の累積値である。
【００８６】
図１５に示すように、比較部５９には、第１積算値と比較される第１閾値と、第２積算値と比較される第２閾値とが設定される（Ｓ３０）。比較部５９は、メモリ（図示せず）に、撮影部位に対応した複数種類の第１閾値及び第２閾値を記憶しており、コンソール１４から送信された撮影条件に含まれている撮影部位に基づいて、第１閾値及び第２閾値を選択する。第１閾値は、Ｘ線画像の良好な画質を得るための必要線量を表す値であり、一方、第２閾値は、被写体への過剰曝射を防止するための規制値である。
【００８７】
比較部５９は、第２積算値と第２閾値とを比較（Ｓ３１）することにより、被写体に照射されたＸ線量が規制値に達したか否かを確認する。比較部５９は、第２積算値が第２閾値に達した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）には、照射されたＸ線量が規制値に達したと判定して、照射停止信号を電子カセッテ１３の制御部３６に出力する（Ｓ３２）。制御部３６は、コンソール１４を介して線源制御装置１７に照射停止信号を送信する。これにより、Ｘ線源１６によるＸ線の照射が停止される。
【００８８】
比較部５９は、第２積算値が第２閾値に達していない場合（Ｓ３１でＮＯ）には、第１積算値と第１閾値とを比較（Ｓ３３）することにより、照射されたＸ線量が必要線量に達したか否かを確認する。比較部５９は、第１積算値が第１閾値に達するまで、第２積算値と第２閾値との比較と、第１積算値と第１閾値との比較を繰り返す（Ｓ３１，Ｓ３３）。第１積算値が第１閾値に達した場合には（Ｓ３３でＹＥＳ）、照射されたＸ線量が必要線量に達したと判定し、比較部５９は照射停止信号を電子カセッテ１３の制御部３６に出力する（Ｓ３２）。また、上述したとおり、比較部５９は、第２積算値が第２閾値に達してＸ線量が規制値に達した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）には、第１積算値が第１閾値に達していない場合でも、Ｘ線源１６によるＸ線の照射が停止される。
【００８９】
このように、被写体領域内の最小値画素の第１積算値に基づいてＡＥＣを行なうことにより、良好な画質のＸ線画像が得られる。Ｘ線画像は、濃度が高いほど粒状性が良好になり画質が向上する。本実施形態のように被写体領域においてＸ線透過率が最も小さい部分に位置する最小値画素をＡＥＣの基準とすれば、最小値画素以外の領域も必要線量が確保されるので、被写体領域の全域で良好な画質のＸ線画像が得られる。
【００９０】
また、被写体領域内の最大値画素の第２積算値に基づいてＡＥＣを行なうため、被写体領域の全域について過剰曝射を抑制することができる。例えば、被写体領域内においてＸ線透過率が相対的に低い画素を基準に、積算値と第２閾値（規制値）を比較して過剰曝射の抑制を行った場合には、基準にした画素よりもＸ線透過率が高い領域においては、Ｘ線量が規制値を超えてしまうことが起こり得る。本実施形態のように、被写体領域においてＸ線透過率が最も高い部分に位置する最大値画素をＡＥＣの基準とすれば、最大値画素以外の領域でも、Ｘ線量は第２積算値以下となるため、被写体領域の全域について過剰曝射を抑制することができる。
【００９１】
照射開始／停止検出部６０は、Ｘ線の照射が開始される前の、ＦＰＤ２６のリセット動作中に短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔを監視する。リセット動作において、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔのサンプリングは、所定のレートで繰り返し行われる。サンプリングが行われる毎に、画素値Ｖｏｕｔは照射開始／停止検出部６０に入力される。照射開始／停止検出部６０は、画素値Ｖｏｕｔを予め設定されている照射開始閾値と比較して、画素値Ｖｏｕｔが照射開始閾値に達したときにＸ線源１６よるＸ線の照射が開始したものと判断して、照射開始検出信号を制御部３６に出力する。制御部３６は、照射開始検出信号を受けたときにＦＰＤ２６の動作をリセット動作から蓄積動作に切り換える。
【００９２】
また、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔのサンプリングは、Ｘ線の照射中も継続される。Ｘ線の照射中において、画素値Ｖｏｕｔは、上述したとおりＡＥＣに用いられる他、照射開始／停止検出部６０にも入力される。照射開始／停止検出部６０は、Ｘ線の照射中に、短絡画素５５からの画素値Ｖｏｕｔと予め設定された照射停止閾値とを比較し、画素値Ｖｏｕｔが照射停止閾値に達したときにＸ線源１６によるＸ線の照射が停止したものと判断して、照射停止検出信号を制御部３６に出力する。制御部３６は、照射停止検出信号を受けたときにＦＰＤ２６の動作を蓄積動作から読み出し動作に切り換える。
【００９３】
図１６を参照して、Ｘ線撮影システム１０の作用について説明する。電子カセッテ１３がセットされた撮影台２９に対して、患者Ｈの撮影部位とＸ線源１６の照射位置とが位置合わせされる。コンソール１４には、患者の性別、年齢、撮影部位、撮影目的等の検査オーダが入力され、この検査オーダに基づいて撮影条件が設定される(Ｓ１０１）。コンソール１４は、設定された撮影条件を電子カセッテ１３及び線源制御装置１７に送信する。
【００９４】
線源制御装置１７の制御部２１は、コンソール１４から受信した撮影条件に基づいて、Ｘ線源１６の駆動条件を設定する（Ｓ３０１）。また、電子カセッテ１３の制御部３６は、コンソール１４から受信した撮影条件に基づいて、上述した第１閾値及び第２閾値を設定する（Ｓ２０１）。
【００９５】
コンソール１４は、電子カセッテ１３に撮影の準備を行なわせる撮影準備指示信号を送信する（Ｓ１０２）。電子カセッテ１３は、撮影準備指示信号を受信すると、ＦＰＤ２６を待機状態に移行させる（Ｓ２０２）。待機状態のＦＰＤ２６は、リセット動作を開始する。また、露出制御部３２の照射開始／停止検出部６０は、Ｘ線の照射開始の検出を開始する。
【００９６】
線源制御装置１７は、照射スイッチ１８から照射開始信号が入力されると、Ｘ線源１６に対して照射開始指令を入力する（Ｓ３０２）。Ｘ線源１６は、被写体に向けてＸ線の照射を開始する。照射開始／停止検出部６０は、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔと照射開始閾値とを比較し、画素値Ｖｏｕｔが照射開始閾値に達したときにＸ線の照射が開始されたことを検出する（Ｓ２０３）。ＦＰＤ２６は、照射開始を検出すると、通常画素４０のＴＦＴ４６をオフ状態にして蓄積動作を開始する（Ｓ２０４）。
【００９７】
露出制御部３２は、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔに基づいてＡＥＣを実行する（Ｓ２０５）。ＡＥＣに際しては、照射野特定部５７は、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔに基づいて照射野を特定する。具体的には、図６に示すように、画素値推測部６１が、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔに基づいて、撮像領域４１内のすべての通常画素４０の画素値を推測する。照射野特定部５７は、通常画素４０の推測画素値に基づいて照射野を特定する。次に、図１１に示すように、画素設定部５８は、照射野内に存在する通常画素４０の推測画素値に基づいて、素抜け領域、インプラント領域及び被写体領域を特定する。そして、画素設定部５８は、被写体領域内に存在する通常画素４０の中から、推測画素値が最小となる通常画素４０、及び推測画素値が最大となる通常画素４０を特定し、特定した通常画素４０をそれぞれ最小値画素及び最大値画素として設定する。
【００９８】
最小値画素及び最大値画素の座標情報は、比較部５９及び画素値推測部６１に入力される。画素値推測部６１は、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔがサンプリングされる毎に、サンプリングされた画素値Ｖｏｕｔに基づいて、最小値画素及び最大値画素の推測画素値を算出し、算出した推測画素値を比較部５９に入力する。比較部５９は、入力された推測画素値を積算して、最小値画素の第１積算値及び最大値画素の第２積算値を算出する。また、図１５に示すように、比較部５９には、第１閾値及び第２閾値が設定される。
【００９９】
図１５に示すように、比較部５９は、第２積算値と第２閾値とを比較し、第１積算値と第１閾値とを比較する。比較部５９は、第２積算値が第２閾値に達するまでの間、第１積算値と第１閾値との比較を繰り返し、第１積算値が第１閾値に達した場合には、照射停止信号を出力する。また、第２積算値が第２閾値に達した場合には、第１積算値が第１閾値に達していない場合でも、照射停止信号を出力する。
【０１００】
照射停止信号は、電子カセッテ１３からコンソール１４を介して線源制御装置１７に送信される（Ｓ１０３）。線源制御装置１７は、照射停止信号を受信するとＸ線源１６に照射停止指令を送信してＸ線の照射を停止させる（Ｓ３０３）。
【０１０１】
露出制御部３２の照射開始／停止検出部６０は、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔと照射停止閾値とを比較し、画素値Ｖｏｕｔが照射停止閾値に達したときにＸ線の照射が停止されたことを検出する（Ｓ２０６）。ＦＰＤ２６は、照射停止を検出すると蓄積動作を終了して読み出し動作を開始する（Ｓ２０７）。ＦＰＤ２６から読み出されたＸ線画像のデータは、電子カセッテ１３からコンソール１４に送信され（Ｓ２０８）、所定の画像処理を経た後に画像記憶部７７に記憶される（Ｓ１０４）。
【０１０２】
なお、本例において、照射開始／停止検出部６０を設けて、Ｘ線の照射の開始及び停止をＦＰＤ２６側で検出しているが、照射開始／停止検出部６０は無くてもよい。照射開始／停止検出部６０を設けない場合には、Ｘ線の照射が開始されたこと、Ｘ線の照射を停止したことを、Ｘ線発生装置１１からＦＰＤ２６側に通信により通知される。
【０１０３】
以上で説明したように、本発明では、撮像領域４１内の画素の中から、画素値が最小となる最小値画素を設定して、最小値画素の第１積算値と必要線量とを比較してＡＥＣを行っている。本発明では、Ｘ線量を測定するＡＥＣ用のセンサとして画素を利用しているため、従来のＡＥＣ用のセンサと比較して、高い空間分解能が得られる。そのため、被写体領域内の一部をＡＥＣの基準とすることができる。また、撮像領域４１内の画素の中からＡＥＣ用の画素を設定するため、撮影部位の大きさや形状が変化しても、適切なＡＥＣを行なうことができる。しかも、画素値が最小となる最小値画素をＡＥＣに利用するため、被写体領域の全域において必要線量が確保されることになり、被写体領域の全域の画質を向上させることができる。
【０１０４】
また、撮像領域４１内の画素をＡＥＣに利用するため、ＦＰＤ２６とは別にＡＥＣ用のセンサを設ける必要が無く、装置構成も簡略化できる。さらに、ＦＰＤ２６とは別のＡＥＣ用センサを、ＦＰＤ２６の撮像領域４１の前方に配置する場合には、ＡＥＣ用センサによって、ＦＰＤ２６に入射するＸ線の減衰が問題になるが、本発明によればそうした問題も無い。
【０１０５】
また、上記実施形態では、短絡画素５５は、通常画素４０とほぼ同一構造であり、Ｘ線に対する感度もほぼ同一であるため、通常画素４０の画素値は、短絡画素５５の画素値に基づいて精度良く推測される。これにより、ＡＥＣの精度が向上する。また、構造がほぼ同一であるので、製造もしやすく、製造コストの増加が少ない。
【０１０６】
また、上記実施形態では、最小値画素に加えて最大値画素を設定して、最大値画素の第２積算値が第２閾値に達した場合には、最小値画素の第１積算値が第１閾値に達していない場合でも照射を停止しているから、被写体領域の全域について過剰曝射を抑制することができる。
【０１０７】
また、上記実施形態では、最小値画素及び最大値画素の設定に際して、撮像領域４１の中から照射野を特定し、照射野の中から素抜け領域及びインプラント領域を除いて被写体領域を特定し、この被写体領域内の画素の中から最小値画素及び最大値画素を設定しているので、領域特定を行わない場合と比較して、正確に被写体領域内の画素の中から最小値画素及び最大値画素を設定することができる。
【０１０８】
また、上記実施形態では、照射野の中から素抜け領域及びインプラント領域の両方を除いて被写体領域を特定し、この被写体領域から最小値画素及び最大値画素を設定しているが、照射野からインプラント領域のみを除き、素抜け領域はそのまま残した状態で最小値画素及び最大値画素を設定してもよい。この場合、最大値画素は恐らく素抜け領域から選択されるが、照射野に照射される最大の線量はチェックすることができるので、被写体への過剰被曝を防ぐことができる。
【０１０９】
また、被写体領域の特定を行わずに、撮像領域４１内に予め指標領域を設定し、指標領域内の画素の中から最小値画素及び最大値画素を設定してもよい。被写体領域の中で、最小値画素及び最大値画素が存在する領域の位置、大きさ、形状などがおおよそ分かっている場合には、指標領域を設定しておけば、露出制御部３２は、照射野、被写体領域などの特定を行わずに、指標領域の中から最小値画素や最大値画素を特定すれば済むので、計算処理が簡便になり、最小値画素や最大値画素を特定する処理速度を高速化できる。
【０１１０】
また、指標領域とは別に関心領域を設定できるようにしてもよい。この場合には、例えば、露出制御部３２は、指標領域から最小値画素を設定し、関心領域から最大値画素を設定する。これは、例えば、上述した胸部撮影のように、被写体領域において、関心領域のＸ線透過率が、他の領域のＸ線透過率よりも高い場合に有効である。例えば、図１４において、関心領域となる肺野に比べてＸ線透過率が低い縦隔や横隔膜が含まれる領域７３ｂを指標領域に設定し、肺野を含む領域７３ａを関心領域に設定する。こうすれば、上記実施形態と同じ効果が得られる。被写体領域の特定が不要な分、処理速度を高速化できる。
【０１１１】
指標領域や関心領域の設定は、例えば、コンソール１４の操作によって行われる。例えば、コンソール１４のモニタ７５上に撮像領域４１を模式的に示す領域設定画面が表示され、画面上の任意の領域を指定することにより設定が行われる。設定された指標領域や関心領域の情報は、電子カセッテ１３の露出制御部３２に送信される。
【０１１２】
また、上記実施形態では、最小値画素及び最大値画素の両方を設定して、第１積算値及び第２積算値に基づいてＡＥＣを行なったが、最小値画素のみを設定して、第１積算値のみに基づいてＡＥＣを行なってもよい。第１積算値のみに基づいてＡＥＣを行っても、必要線量を確保することができるので、適切なＡＥＣが可能になる。過剰曝射の防止については、最大値画素を設定する代わりに、例えば、最大照射時間を定めて、タイマで最大照射時間が経過したときに強制停止するといった方法で対処することができる。もちろん、最大値画素を設定する方法は、被写体領域に照射されるＸ線量を実測して規制する方法であるので、最大照射時間を定める方法と比べて、適切に過剰曝射を防止することが可能である。
【０１１３】
上記実施形態では、また、Ｘ線を検出する検出画素として、信号線４９と短絡接続された短絡画素５５を用いているが、通常画素４０と同様に、スイッチング素子であるＴＦＴを介して信号線４９と接続された形態の検出画素を設けてもよい。これによれば、検出画素の蓄積時間の制御が可能となり、画素値Ｖｏｕｔの読み出しを任意のタイミングで行うことが可能となる。
【０１１４】
また、上記実施形態では、通常画素４０の位置に短絡画素５５を設け、短絡画素５５の画素値Ｖｏｕｔに基づいて、通常画素４０の画素値を推測する態様で説明したが、隣接する通常画素４０の間に、短絡画素５５と同様に機能するＸ線センサを設けて、Ｘ線センサの線量検出値に基づいて通常画素４０の画素値を推測してもよい。Ｘ線照射終了後、読み出されたＸ線画像においては短絡画素５５に対応する部分は欠陥画素として取り扱われるが、通常画素４０の間にＸ線センサを配置すれば、短絡画素５５を設けることによる欠陥画素を無くなるため、欠陥補正が簡便になる。
【０１１５】
また、短絡画素５５などの検出画素を設けることによる欠陥補正の精度を上げるために、図１７に示すＦＰＤ９０のように、通常画素４０や短絡画素５５の代わりに、二種類の複合画素９１、９２で構成してもよい。複合画素９１は、２つのサブ画素９３、９４で構成され、複合画素９２は、２つのサブ画素９３、９６で構成される。
【０１１６】
サブ画素９３、９４は、通常画素４０と同様に画像検出専用のサブ画素であり、サブ画素９６は、短絡画素５５等の検出画素と同様にＡＥＣに用いられるサブ画素である。つまり、複合画素９１は、画像検出専用の２つのサブ画素９３、９４で構成され、複合画素９２は、画像検出専用のサブ画素９３と、検出画素として機能するサブ画素９６で構成される。１個の複合画素９１、９２の大きさは、１個の通常画素４０とほぼ同様であり、サブ画素９３、９４、９６は、それぞれ１個の通常画素４０の半分程度の大きさである。複合画素９２は、短絡画素５５と同様に、撮像領域４１の全域に適当な割合で分散配置されている。
【０１１７】
サブ画素９３、９４、９６は、フォトダイオードで構成される。複合画素９１において、サブ画素９３、９４は並列にＴＦＴ４６に接続され、一端がＴＦＴ４６を介して信号線４９に接続されている。一方、複合画素９２において、サブ画素９３はＴＦＴ４６を介して信号線４９に接続されているが、サブ画素９６は、短絡画素５５と同様にＴＦＴ４６を介さずに信号線４９に短絡接続されている。
【０１１８】
複合画素９１においては、Ｘ線画像の読み出しに際しては、二つのサブ画素９３、９４で蓄積された電荷を合計した電荷が読み出される。一方、複合画素９２においては、Ｘ線画像の読み出しに際しては、サブ画素９３で蓄積された電荷のみが読み出される。サブ画素の面積と電荷の蓄積量は比例するので、複合画素９１、９２に同じＸ線量が入射しても、Ｘ線画像の読み出しにおいては、複合画素９２から読み出される電荷は、複合画素９１の約半分程度となる。サブ画素９６は信号線４９に短絡接続されているので、蓄積された電荷が常時信号線４９に流出する。サブ画素９６から流出する電荷は、ＡＥＣに用いられて画素値Ｖｏｕｔとして検出される。
【０１１９】
Ｘ線画像の欠陥補正においては、例えば、複合画素９２に対応する画素値を２倍にするというように、複合画素９２のサブ画素９３の面積と、複合画素９１の２つのサブ画素９３、９４の合計面積の比率に基づいて予め求められた係数を乗算することにより、複合画素９２の画素値が補正される。複合画素９２を設けた場合でも、Ｘ線画像に寄与しないサブ画素９６を設けることによる欠陥補正は必要になるが、短絡画素５５を設ける場合と比べれば、サブ画素９３が設けられている分、補正精度は向上する。そのため、短絡画素５５を設ける上記実施形態と比べて、Ｘ線画像の画質劣化が抑えられる。
【０１２０】
また、上記実施形態では、短絡画素５５などの検出画素の画素値Ｖｏｕｔに基づいて、通常画素４０の画素値を推測し、推測画素値に基づいて通常画素４０の中から最小値画素及び最大値画素を設定してＡＥＣを行う例で説明したが、通常画素４０ではなく、検出画素の中からＡＥＣに用いる最小値画素及び最大値画素を設定してもよい。この場合には、検出画素の画素値Ｖｏｕｔに基づいて第１積算値及び第２積算値が求められる。検出画素は、撮像領域４１の全域に適当な割合で分散して配置されているので、検出画素及びその画素値Ｖｏｕｔを直接的にＡＥＣに用いても、撮影部位に関わらず適切なＡＥＣが行えるという効果は得られる。もちろん、検出画素は通常画素４０と比較して数が少ない。そのため、通常画素４０の中からＡＥＣに用いる画素を設定する場合と比較して、空間的な位置精度は低下するものの、推測画素値ではなく実測した画素値を用いるという点では、画素値そのものの精度は向上する。
【０１２１】
また、上記実施形態では、ガラス基板上にフォトダイオード及びＴＦＴを形成したＦＰＤを例に説明したが、シリコン基板上にフォトダイオードやスイッチング素子を形成することにより、複数の画素が配列された撮像領域が形成されたＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプのＦＰＤを用いてもよい。ＣＭＯＳタイプのＦＰＤでは、画素に信号電荷が蓄積された状態を維持したまま、画素から蓄積電荷に応じた電圧を読み出す、いわゆる非破壊読み出しが可能である。そのため、各画素を画像検出用の通常画素とＡＥＣ用の検出画素の両方に用いることができる。ＣＭＯＳタイプのＦＰＤを用いた場合には、露出制御部３２は、画素値の推測を行わずに、実測値に基づいて被写体領域の特定、最小値画素及び最大値画素の設定、第１積算値及び第２積算値の算出を行う。
【０１２２】
また、上記実施形態では、良好な画質のＸ線画像を得るためのＡＥＣ用画素である低出力代表画素として、画素値が最小となる最小値画素を使用する例で説明しているが、低出力代表画素は、必ずしも最小値画素でなくてもよく、最小値画素を含む複数の低出力画素の中から特定された画素であればよい。ここで、最小値画素を含む複数の低出力画素とは、最小値を含む所定範囲の画素値を出力する画素をいい、具体的には、最小値から最大値までの画素値の範囲の中で、下位１０％〜２０％程度の範囲の画素値を出力する画素をいう。図１２のヒストグラムを例に説明すると、被写体領域内に存在する通常画素４０のうち、推測画素値が下位１０％〜２０％の範囲にある複数の通常画素４０が複数の低出力画素である。
【０１２３】
画素設定部５８は、ヒストグラムに基づいて、複数の低出力画素の中から、低出力代表画素を特定する。複数の低出力画素の中から、最小値画素以外を低出力代表画素として設定する例としては、例えば、複数の低出力画素のうち、平均値や中間値を出力する画素を、低出力代表画素に設定する例が考えられる。こうすると、例えば、最小値画素が異常値を示している場合でも、異常値を示す最小値画素が、低出力代表画素として設定されることが防止され、適正なＡＥＣが可能となる。そうして決定した低出力代表画素の画素値を上記実施形態と同様に積算し、第１積算値として扱う。
【０１２４】
また、低出力代表画素を、低出力画素の中から複数個設定してもよい。この場合、画素設定部５８は、例えば、複数の低出力画素の中から、最初に、１つの低出力代表画素を選択した後、撮像領域４１内において、最初に選択した低出力代表画素と、その周囲に存在する複数の低出力画素からなる画素群を低出力代表画素として設定する。低出力代表画素を複数個設定した場合には、例えば、複数個の低出力代表画素が出力する画素値の平均値、中間値、合計値のいずれかを求め、これらを積算した値を第１積算値とする。第１積算値と比較される第１閾値は、第１積算値の種類（平均値、中間値、合計値）に応じて適切な値が設定される。
【０１２５】
また、過剰曝射の防止に用いる高出力代表画素についても同様である。具体的には、上記実施形態では、高出力代表画素として、画素値が最大となる最大値画素を設定しているが、高出力代表画素についても、低出力代表画素と同様に、必ずしも最大値画素でなくてもよく、最大値画素を含む複数の高出力画素の中から特定された画素であればよい。ここで、最大値画素を含む複数の高出力画素とは、最大値を含む所定範囲の画素値を出力する画素をいい、最小値から最大値までの画素値の範囲の中で、上位１０％〜２０％程度の画素値の範囲をいう。図１２のヒストグラムを例に説明すると、被写体領域内に存在する通常画素４０のうち、推測画素値が上位１０％〜２０％の範囲にある複数の通常画素４０が複数の高出力画素である。
【０１２６】
画素設定部５８は、ヒストグラムに基づいて、複数の高出力画素の中から、高出力代表画素を特定する。そして高出力代表画素の画素値を上記実施形態と同様に積算し、第２積算値として扱う。これにより、例えば、最大値画素が異常値を示している場合でも、異常値を示す画素が高出力代表画素として設定されることが防止され、適正なＡＥＣが可能となる。また、高出力代表画素についても、低出力代表画素と同様に複数個設定してもよい。高出力代表画素を複数個設定した場合には、例えば、複数個の高出力代表画素が出力する画素値の平均値、中間値、合計値のいずれかを求め、これらを積算した値を第２積算値とする。第２積算値と比較される第２閾値は、第２積算値の種類（平均値、中間値、合計値など）に応じて適切な値が設定される。
【０１２７】
なお、低出力代表画素、高出力代表画素の決め方は上記に拘らず、被写体領域内の比較的低出力な画素および、比較的高出力な画素を選定できるようにすれば如何なる方法でもよい。例えば、異常値を示す画素が低出力又は高出力の代表画素として設定されるのを防止するために、複数の低出力画素及び高出力画素の中から、それぞれ最小値画素及び最大値画素を予め除いた上で、最小値画素及び最大値画素を除いた低出力画素及び高出力画素の中から、それぞれの代表画素を設定してもよい。低出力代表画素と高出力代表画素の両方を設定する場合において、重要なのは、良好な画質を得るために、また過剰曝射を抑えるために、被写体領域の中で相対的に低出力な画素と、高出力な画素の両方を参照して露出制御をすることである。低出力代表画素及び高出力代表画素の具体的な決定方法の些細な違いは、設定された低出力代表画素又は高出力代表画素のそれぞれの画素値に僅かな差を与えるだけで、本発明の効果の有無を左右する本質的な違いではない。
【０１２８】
上記実施形態では、電子カセッテ１３とコンソール１４とを無線によって接続した場合について説明したが、有線方式で接続したＸ線撮影システムにも本発明は適用可能である。また、上記実施形態では、電子カセッテ１３とコンソール１４とが別体であるが、コンソール１４は独立した装置である必要はなく、電子カセッテ１３にコンソール１４の機能を搭載し、あるいは電子カセッテ１３とコンソール１４との間に電子カセッテ１３の制御に関する機能をもつ専用の撮影制御装置を接続して、コンソール１４では撮影条件の入力とＸ線画像の表示といった簡易的な作業のみを行なうように構成してもよい。また、コンソール１４と線源制御装置１７とを一体化した装置としてもよい。更に、可搬型のＸ線画像検出装置である電子カセッテに限らず、ＦＰＤが撮影台に内蔵された据え置きタイプのＸ線画像検出装置に適用してもよい。
【０１２９】
本発明は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用する撮影システムにも適用することができる。さらに、本発明は、上記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採り得ることができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  Ｘ線撮影システム
１１  Ｘ線発生装置
１２  Ｘ線撮影装置
１３  電子カセッテ
１４  コンソール
１６  Ｘ線源
１７  線源制御装置
２６  ＦＰＤ
３２  露出制御部
４０  通常画素
５５  短絡画素
５７  照射野特定部
５８  画素設定部
５９  比較部
６１  画素値推測部
【図１】
0005592962.tif 000002
【図２】
0005592962.tif 000003
【図３】
0005592962.tif 000004
【図４】
0005592962.tif 000005
【図５】
0005592962.tif 000006
【図６】
0005592962.tif 000007
【図７】
0005592962.tif 000008
【図８】
0005592962.tif 000009
【図９】
0005592962.tif 000010
【図１０】
0005592962.tif 000011
【図１１】
0005592962.tif 000012
【図１２】
0005592962.tif 000013
【図１３】
0005592962.tif 000014
【図１４】
0005592962.tif 000015
【図１５】
0005592962.tif 000016
【図１６】
0005592962.tif 000017
【図１７】
0005592962.tif 000018