(57)【要約】【課題】ビニング読み出しで記録したリファレンスライン画像を用いて、放射線画像の線欠陥を補正する放射線画像検出装置を提供する。【解決手段】線欠陥補正部７０の補正用画像作成部７１は、画素４１に蓄積される電荷を隣接する複数画素行単位で信号線４５に読み出すビニング読み出しにより出力されるリファレンスフレーム画像ＲＰに対して、画像サイズの画素列方向の拡大と画素値の補正とを行い、Ｘ線画像ＸＰに生じる線欠陥の補正に用いる補正用画像ＲＰＣを作成する。拡大は、補間部７５でリファレンスフレーム画像ＲＰに対して行補間処理を施すことで行う。画素値の補正は、画素値補正部７７で、補正係数算出部７６で算出した補正係数を補間後のリファレンスフレーム画像ＲＰに乗算することで行う。加算部７８は、補正用画像ＲＰＣをＸ線画像ＸＰに加算し、線欠陥が補正された補正済みＸ線画像ＸＰＣを生成する。【選択図】図１１
2014209105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から照射された放射線を受けて被写体の放射線画像が撮像される撮像領域を有するパネル部と、
前記パネル部上で、複数の画素行および画素列を有する二次元に配列され、発生した電荷を蓄積する複数の画素と、
前記パネル部上で、前記画素行毎に設けられ、前記電荷の読み出しが行われる前記画素が属している前記画素行をオン状態とする複数の走査線と、
前記パネル部上で、前記画素列毎に設けられ、前記画素から前記電荷を前記画素列毎に読み出すための信号線と、
前記パネル部の動作を制御して、隣接する複数の前記画素行をビニング画素行とし、該ビニング画素行単位での前記電荷のビニング読み出しを、前記ビニング画素行の先頭行から最終行に向かって順次実行し、前記最終行に達したら前記先頭行に戻って繰り返し行って、同じ前記画素列内の複数の前記画素の前記電荷を加算した画素値を有するリファレンスライン画像を取得する照射前読み出し動作と、前記ビニング画素行単位での前記電荷のビニング読み出しを繰り返している間に、前記放射線源で前記放射線の照射が開始された場合に、前記照射前読み出し動作に代わって実行され、前記放射線に応じた前記電荷を前記画素に蓄積する蓄積動作と、前記放射線源の前記放射線の照射が終了した後に開始され、前記画素行毎に前記画素から前記電荷を読み出して前記放射線画像を形成する画素値とする画像読み出し動作の３つの動作を制御する制御部と、
前記ビニング読み出し毎に前記リファレンスライン画像を順次メモリに記録することにより、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像を得るリファレンスライン画像記録制御部と、
前記放射線源の前記放射線の照射開始を判定する照射開始判定部と、
前記放射線の照射開始時と、前記照射開始判定部の判定時の時間遅れによって、前記放射線画像の前記画素行方向に生じる帯状の線欠陥の補正に用いる補正用画像であって、前記複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像に対して、画像サイズの前記画素列方向の拡大と画素値の補正とを行って補正用画像を作成する補正用画像作成部と、
前記補正用画像を前記放射線画像に加算して前記線欠陥を補正する線欠陥補正部とを備えることを特徴とする放射線画像検出装置。
【請求項２】
前記補正用画像作成部は、前記複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像の中の、前記照射前読み出し動作が停止される直前に取得した１つの直前リファレンスライン画像に基づいて前記リファレンスライン画像の画素値を補正することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像検出装置。
【請求項３】
前記補正用画像作成部は、前記リファレンスライン画像の画素値が前記放射線画像の画素値相当の値となるよう補正する補正係数を算出する補正係数算出部と、
前記補正係数算出部で算出した前記補正係数を、前記リファレンスライン画像の画素値に乗算して補正する画素値補正部とを有することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像検出装置。
【請求項４】
前記補正係数算出部は、前記直前リファレンスライン画像の画素値ＳＱと、前記放射線画像において、前記線欠陥によって生じる、隣接する２つの画素行間における画素値Ｄの差の最大値を表す段差量ΔＤとの比ΔＤ／ＳＱを前記補正係数として算出することを特徴とする請求項３に記載の放射線画像検出装置。
【請求項５】
前記補正係数算出部は、前記直前リファレンスライン画像の画素値ＳＱの代表値ＳＱＲと、前記放射線画像において、前記線欠陥によって生じる、隣接する２つの画素行間における画素値Ｄの差の最大値を表す段差量ΔＤの代表値ΔＤＲとの比ΔＤＲ／ＳＱＲを前記補正係数として算出することを特徴とする請求項３に記載の放射線画像検出装置。
【請求項６】
前記代表値ＳＱＲは前記画素値ＳＱの平均値ＳＱａｖｅであり、前記代表値ΔＤＲは前記段差量ΔＤの平均値ΔＤａｖｅであることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像検出装置。
【請求項７】
前記補正係数算出部は、前記平均値ＳＱａｖｅおよび前記平均値ΔＤａｖｅを求めるための画素値ＳＱおよび画素値Ｄから、欠陥画素の画素値を除外して前記平均値ＳＱａｖｅおよび前記平均値ΔＤａｖｅを求めることを特徴とする請求項６に記載の放射線画像検出装置。
【請求項８】
前記代表値ＳＱＲは前記画素値ＳＱの中央値ＳＱＣであり、前記代表値ΔＤＲは前記段差量ΔＤの中央値ΔＤＣであることを特徴とする請求項５に記載の放射線画像検出装置。
【請求項９】
前記補正係数算出部は、前記ビニング画素行を構成する前記画素行の数の逆数を補正係数として算出することを特徴とする請求項３に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１０】
前記補正用画像作成部は、前記複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像の中から、前記直前リファレンスライン画像とこれに連続する複数の前記リファレンスライン画像を、線欠陥対応リファレンスライン画像として抽出し、前記線欠陥対応リファレンスライン画像のみに基づいて前記補正用画像を作成することを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１１】
前記画素値補正部は、前記線欠陥対応リファレンスライン画像の画素値に一律に前記補正係数算出部で算出した前記補正係数を乗算することを特徴とする請求項１０に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１２】
前記補正係数算出部で算出した前記補正係数を、前記直前リファレンスライン画像以外の前記線欠陥対応リファレンスライン画像用の補正係数に校正する補正係数校正部を備え、
前記画素値補正部は、前記直前リファレンスライン画像の画素値には前記補正係数算出部で算出した前記補正係数を乗算し、前記直前リファレンスライン画像以外の前記線欠陥対応リファレンスライン画像の画素値には前記補正係数校正部で校正した補正係数を乗算することを特徴とする請求項１０に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１３】
前記補正用画像作成部は、行補間を行って前記複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像の画像サイズの前記画素列方向の拡大を行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１４】
前記行補間は、隣接する前記リファレンスライン画像間における線形補間、またはスプライン補間であることを特徴とする請求項１３に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１５】
前記複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像は、前記先頭行から前記最終行までの１フレーム分のリファレンスライン画像であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１６】
前記先頭行から前記最終行までの１フレーム分の前記照射前読み出し動作を１周期とした場合に、
前記リファレンスライン画像記録制御部は、Ｓｋ周期目の前記照射前読み出し動作で得た１フレーム分のリファレンスライン画像を、（Ｓｋ＋１）周期目の前記照射前読み出し動作で得たリファレンスライン画像で前記ビニング画素行毎に順次更新することを特徴とする請求項１５に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１７】
前記照射開始判定部は、前記リファレンスライン画像に基づいて、前記放射線の照射開始を判定することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１８】
前記補正用画像作成部で前記補正用画像を作成する前に、前記放射線の照射に伴って前記画素から漏れ出るリーク電荷に基づく画素値を、前記リファレンスライン画像の画素値から除算するリーク補正部を備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記リファレンスライン画像記録制御部を兼ねることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記線欠陥補正部を兼ねることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項２１】
前記線欠陥補正部は、前記補正用画像作成部を兼ねることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載の放射線画像検出装置。
【請求項２２】
放射線源から照射された放射線を受けて被写体の放射線画像が撮像される撮像領域を有するパネル部と、
前記パネル部上で、複数の画素行および画素列を有する二次元に配列され、発生した電荷を蓄積する複数の画素と、
前記パネル部上で、前記画素行毎に設けられ、前記電荷の読み出しが行われる前記画素が属している前記画素行をオン状態とする複数の走査線と、
前記パネル部上で、前記画素列毎に設けられ、前記画素から前記電荷を前記画素列毎に読み出すための信号線と、
前記パネル部の動作を制御して、照射前読み出し動作、前記放射線に応じた前記電荷を前記画素に蓄積する蓄積動作、前記画素行毎に前記画素から前記電荷を読み出して前記放射線画像を形成する画素値とする画像読み出し動作の３つの動作を前記パネル部に実行させる制御部と、
前記放射線源の前記放射線の照射開始を判定する照射開始判定部とを備える放射線画像検出装置の作動方法であって、
前記照射開始判定部で前記照射開始を判定するまでの間、前記照射前読み出し動作を実行するステップと、
前記照射前読み出し動作中に、隣接する複数の前記画素行をビニング画素行とし、該ビニング画素行単位での前記電荷のビニング読み出しを、前記ビニング画素行の先頭行から最終行に向かって順次実行し、前記最終行に達したら前記先頭行に戻って繰り返し行って、同じ前記画素列内の複数の前記画素の前記電荷を加算した画素値を有するリファレンスライン画像を取得するステップと、
前記ビニング画素行単位での前記電荷のビニング読み出しを繰り返している間に、前記照射開始判定部で前記照射開始を判定するステップと、
前記照射開始判定部で前記照射開始と判定したときに、前記照射前読み出し動作に代わって前記蓄積動作を実行するステップと、
前記放射線源の前記放射線の照射が終了した後に、前記画像読み出し動作を実行するステップと、
前記放射線の照射開始時と、前記照射開始判定部の判定時の時間遅れによって、前記放射線画像の前記画素行方向に生じる帯状の線欠陥の補正に用いる補正用画像であって、補正用画像作成部により、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像に対して、画像サイズの前記画素列方向の拡大と画素値の補正とを行って補正用画像を作成する補正用画像作成ステップと、
線欠陥補正部により、前記補正用画像を前記放射線画像に加算して前記線欠陥を補正する線欠陥補正ステップとを備えることを特徴とする放射線画像検出装置の作動方法。
【請求項２３】
放射線源から照射された放射線を受けて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出装置と、前記放射線画像に生じる帯状の線欠陥を補正する線欠陥補正装置とを備える放射線撮影装置であって、
前記放射線画像検出装置は、
前記放射線画像が撮像される撮像領域を有するパネル部と、
前記パネル部上で、複数の画素行および画素列を有する二次元に配列され、発生した電荷を蓄積する複数の画素と、
前記パネル部上で、前記画素行毎に設けられ、前記電荷の読み出しが行われる前記画素が属している前記画素行をオン状態とする複数の走査線と、
前記パネル部上で、前記画素列毎に設けられ、前記画素から前記電荷を前記画素列毎に読み出すための信号線と、
前記パネル部の動作を制御して、隣接する複数の前記画素行をビニング画素行とし、該ビニング画素行単位での前記電荷のビニング読み出しを、前記ビニング画素行の先頭行から最終行に向かって順次実行し、前記最終行に達したら前記先頭行に戻って繰り返し行って、同じ前記画素列内の複数の前記画素の前記電荷を加算した画素値を有するリファレンスライン画像を取得する照射前読み出し動作と、前記ビニング画素行単位での前記電荷のビニング読み出しを繰り返している間に、前記放射線源で前記放射線の照射が開始された場合に、前記照射前読み出し動作に代わって実行され、前記放射線に応じた前記電荷を前記画素に蓄積する蓄積動作と、前記放射線源の前記放射線の照射が終了した後に開始され、前記画素行毎に前記画素から前記電荷を読み出して前記放射線画像を形成する画素値とする画像読み出し動作の３つの動作を制御する制御部と、
前記ビニング読み出し毎に前記リファレンスライン画像を順次メモリに記録することにより、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像を得るリファレンスライン画像記録制御部と、
前記放射線源の前記放射線の照射開始を判定する照射開始判定部とを有し、
前記線欠陥補正装置は、
前記放射線の照射開始時と、前記照射開始判定部の判定時の時間遅れによって前記画素行方向に生じる前記線欠陥の補正に用いる補正用画像であって、前記複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像に対して、画像サイズの前記画素列方向の拡大と画素値の補正とを行って補正用画像を作成する補正用画像作成部と、
前記補正用画像を前記放射線画像に加算して前記線欠陥を補正する線欠陥補正部とを有することを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像に発生する帯状の線欠陥を補正する線欠陥補正機能を有する放射線画像検出装置およびその作動方法、並びに放射線撮影装置に関する。
【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、Ｘ線を発生するＸ線発生装置と、被写体（患者）を透過したＸ線により被写体のＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置とからなる。Ｘ線発生装置は、Ｘ線を被写体に向けて照射するＸ線源、Ｘ線源の駆動を制御する線源制御装置、およびＸ線源を動作させるための指示を線源制御装置に入力する照射スイッチを有している。Ｘ線撮影装置は、被写体を透過したＸ線に基づくＸ線画像を検出するＸ線画像検出装置、およびＸ線画像検出装置の駆動制御、Ｘ線画像の保存や表示を行うコンソールを有している。
【０００３】
Ｘ線画像検出装置として、Ｘ線画像を電気信号として検出する画像検出部（フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ；flat panel detector））を用いたものが普及している。画像検出部は、パネル部と回路部とで構成される。パネル部は、被写体の放射線画像が撮像される撮像領域を有しており、パネル部上には、複数の画素行および画素列を有する二次元に配列された、Ｘ線の入射量に応じて発生した電荷を蓄積する複数の画素と、各画素から電荷を画素列毎に読み出すための信号線とが設けられている。画素は、電荷を発生してこれを蓄積する光電変換部、およびＴＦＴ（Thin Film Transistor）などのスイッチング素子を備える。回路部は、ゲートドライバ、信号処理回路、およびゲートドライバや信号処理回路を通じてパネル部の動作を制御する制御部とを有する。
【０００４】
ゲートドライバは、画素行毎に設けられた走査線を通じてスイッチング素子を駆動するゲートパルスを発生する。信号処理回路は、画素列毎に設けられた信号線を通じて読み出される電荷に応じた電圧を出力する。制御部は、画素に蓄積される電荷を掃き出す画素リセット動作と、全画素のスイッチング素子をオフ状態にして、電荷を画素に蓄積させる蓄積動作と、蓄積動作終了後に、画素行の先頭行から最終行まで１画素行ずつ電荷を読み出して１フレーム（画面）分のＸ線画像をフレームメモリに取り込む画像読み出し動作の３つの動作をパネル部に実行させる。
【０００５】
画素リセット動作は、画素に蓄積された暗電荷を廃棄する動作である。暗電荷は暗電流に基づくものであり、Ｘ線画像に対してはノイズ成分となるため、この画素リセット動作が実行される。画素リセット動作は、例えば、画素行の先頭行から最終行に向かって１画素行ずつ順次画素リセットを行い、最終行の画素リセットが終了すると、先頭行に戻って再び画素リセットを繰り返す。
【０００６】
Ｘ線画像を適切に撮影するためには、Ｘ線撮影装置はＸ線源によるＸ線の照射開始の情報を必要とする。特許文献１には、Ｘ線発生装置とＸ線撮影装置との間でＸ線照射に関する信号を通信する通信方式と、Ｘ線画像検出装置がＸ線の照射開始を判定する自己判定方式とが記載されている。
【０００７】
通信方式では、Ｘ線画像検出装置は、Ｘ線の照射が開始される前から画素リセット動作を実行している。この画素リセット動作では、各画素に蓄積された電荷が１画素行ずつ読み出されて廃棄される。この画素リセット動作中に、Ｘ線発生装置からＸ線の照射開始要求がＸ線画像検出装置に送られると、最終行までの画素リセットが終了した時点で、Ｘ線画像検出装置はＸ線発生装置に対してＸ線の照射開始を許可する。このＸ線の照射開始の許可後に、Ｘ線画像検出装置は、画素リセット動作から蓄積動作に移行する。
【０００８】
一方、自己判定方式の場合には、Ｘ線画像検出装置の作動中に、Ｘ線による信号変化を検出することでＸ線の照射開始を判定する。Ｘ線画像検出装置の作動中には、所定のサイクルで１画素行ずつ読み出し動作を行う照射前読み出し動作と画像読み出し動作の２つの読み出し動作の間で蓄積動作が行われる。この照射前読み出し動作中に、Ｘ線照射が開始されると、各画素の電荷が急に増加して信号変化が大きくなるため、Ｘ線の照射開始が検知される。このＸ線の照射開始を検知したときに、照射前読み出し動作を停止して蓄積動作に移行する。そして、予め設定した照射時間が経過した後に、画像読み出し動作を実行して、各画素の電荷を先頭行から順に１画素行ずつ読み出して、Ｘ線照射に基づくＸ線画像を作成する。
【０００９】
通信方式では、Ｘ線の照射中は蓄積動作をしていて電荷の読み出しは行われないが、自己判定方式では、Ｘ線の照射開始から照射開始判定までの間に、照射前読み出し動作によって複数画素行の読み出しが継続するために、この複数画素行では、暗電荷だけでなく、Ｘ線の照射によって発生した電荷も読み出されてしまう。この事前に読み出された電荷が欠損となるため、Ｘ線の照射後に読み出したＸ線画像には、濃度が低下したラインが現れる（以下、これを線欠陥という）。
【００１０】
特許文献１に記載されているＸ線画像検出装置では、照射前読み出し動作によって順次画素行単位で読み出される電荷に応じた出力を１画素行ずつ記録したリファレンスライン画像に基づいて線欠陥を補正している。また、このＸ線画像検出装置では、リファレンスライン画像を照射開始判定にも利用している。
【００１１】
具体的には、図１８に示すように、Ｘ線の照射前の待機状態に、ゲートドライバからゲートパルスＧ（１）〜Ｇ（Ｎ）（Ｎは画素行数）を１画素行ずつ順次所定の間隔Ｈで発生して、画素行の先頭行から最終行まで１画素行ずつ読み出す照射前読み出し動作を行う。最終行に達した場合には先頭行に戻って読み出しを繰り返す。１画素行分の読み出しで信号線に読み出される電荷に基づく出力は、リファレンスライン画像としてフレームメモリに記録される。
【００１２】
１フレーム分の読み出しが終了すると、１フレーム分のリファレンスライン画像であるリファレンスフレーム画像ＲＰが記録される。１フレーム分の読み出しの期間を１周期とする。この１周期が終わり、次の周期に入ると先頭行から読み出しが繰り返されるが、リファレンスフレーム画像ＲＰは、画素行毎に次の周期のリファレンスライン画像で更新される。
【００１３】
図１９において、照射開始判定では、間隔Ｈで順次出力されるリファレンスライン画像の画素値Ｓの代表値と、予め設定された判定閾値Ｔｈの大小を比較する。判定閾値Ｔｈと比較されるリファレンスライン画像の画素値Ｓの代表値としては、画素行内の画素値Ｓの最大値や画素行内の画素値Ｓの平均値や合計値が使用される。Ｘ線源が照射するＸ線の単位時間当たりの線量の時間変化を表す照射プロファイルに示すとおり、Ｘ線の単位時間当たりの線量は、照射開始直後は少なく、管電流に応じて決まる設定線量に向かって徐々に増加する。符号Ｅで示す丸点はリファレンスライン画像の出力タイミングを示す。符号Ｃ、Ｃ−１などはそのリファレンスライン画像を出力した画素行を示す。
【００１４】
リファレンスライン画像の画素値Ｓは、Ｘ線源からＸ線が照射される前は暗電荷に応じた出力であるため、Ｘ線の線量に応じた出力と比べて極めて低い値になる。したがって、図１９においては、暗電荷に応じた画素値Ｓをほぼ０レベルと見なしている。リファレンスライン画像の画素値Ｓは、Ｘ線の照射が開始されるとＸ線の照射プロファイルに対応して増加する。その後画素値Ｓの代表値が判定閾値Ｔｈを上回るレベルまで達する。照射開始判定は、リファレンスライン画像の画素値Ｓの代表値が判定閾値Ｔｈを上回った時点でＸ線源によるＸ線の照射が開始されたと判定する。
【００１５】
図１８に示すように、制御部は、照射開始判定でＸ線の照射が開始されたと判定したときに直ちに全ゲートパルスをオフして、パネル部の動作を照射前読み出し動作から蓄積動作に移行させる。撮影条件で定められた時間経過後にＸ線照射が終了したと推定して、パネル部は画像読み出し動作に移行し、１画素行ずつ電荷を読み出してＸ線画像ＸＰを出力する。画像読み出し動作後、次の撮影がある場合には、パネル部は再び照射前読み出し動作に移行し、次の撮影が無い場合には、動作を終了する。
【００１６】
図１８および図１９では、第Ｃ画素行のリファレンスライン画像の画素値Ｓの代表値が判定閾値Ｔｈを上回り、Ｘ線の照射が開始されたと判定した様子を示している。Ｘ線が照射された時点は、第Ｃ画素行から２行前の第Ｃ−２画素行のリファレンスライン画像が読み出される直前（第Ｃ−２画素行の画素にゲートパルス（Ｃ−２）が入力される直前）である。こうしたＸ線が照射開始された時点と照射開始が判定された時点の時間遅れによって、照射前読み出し動作が停止する直前の第Ｃ画素行と、第Ｃ画素行に連続する第Ｃ−１画素行および第Ｃ−２画素行の３行分については、Ｘ線照射中に読み出しが行われるため、電荷の欠損が生じる。
【００１７】
こうした電荷の欠損は、図２０に示すように、Ｘ線画像ＸＰには、画素行方向（Ｘ方向）に延びる帯状の線欠陥として現れる。右側のグラフは、Ｘ線画像ＸＰ上の任意の列Ｘ（Ｘ＝１〜Ｍ、Ｍは画素の列数）の画素値Ｄを画素列方向（Ｙ方向）にプロットしたグラフである。画素値Ｄは、Ｘ線の照射が開始された直後に照射前読み出し動作が行われた第Ｃ−２画素行から徐々に落ち込みはじめ、照射開始判定でＸ線の照射が開始されたと判定がなされ、照射前読み出し動作が停止される直前の第Ｃ画素行で最も落ち込む。このため線欠陥は、第Ｃ−２画素行から第Ｃ画素行にかけて段階的に低くなり、第Ｃ画素行で最も低くなる。第Ｃ画素行の次の行である第Ｃ＋１画素行との画素値Ｄの差に起因する段差が目立つようになる。なお、グラフでは被写体によるＸ線の減衰の影響および暗電荷によるオフセット分は取り除いている（図２１も同様）。
【００１８】
一方、図２１に示すように、リファレンスフレーム画像ＲＰは、Ｘ線が照射される前は画素の暗電荷によるオフセット分を表すものであるが、Ｘ線の照射が開始されて最初に照射前読み出し動作が行われた第Ｃ−２画素行から、照射開始が判定されて照射前読み出し動作が停止される直前の第Ｃ画素行までの３行分のリファレンスライン画像は、Ｘ線の線量に応じた出力を表しており、これはＸ線画像ＸＰの線欠陥に対応している。
【００１９】
線欠陥に対応する３行分のリファレンスライン画像の画素値Ｓは、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥とは逆に、第Ｃ−２画素行から第Ｃ画素行にかけて段階的に高くなる。図２１の右側のグラフは、図２０のグラフと同様に、リファレンスフレーム画像ＲＰ上の任意の画素列Ｘの画素値ＳをＹ方向にプロットしたグラフである。リファレンスフレーム画像ＲＰの画素値Ｓは、第１画素行からＸ線の照射が開始される前の第Ｃ−３画素行まではほぼ「０」であるが、第Ｃ−２画素行から徐々に上がりはじめ、第Ｃ画素行で最大となりここでその代表値が判定閾値Ｔｈを上回る。第Ｃ画素行の次の行の第Ｃ＋１画素行から第Ｎ画素行までの画素値Ｓは、１周期前の照射前読み出し動作で得られたもので、第１画素行から第Ｃ−３画素行までと同様にほぼ「０」である。
【００２０】
Ｘ線画像ＸＰの照射前読み出し動作が停止する直前の第Ｃ画素行の画素値Ｄと、次の第Ｃ＋１画素行の画素値Ｄとの差は、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥に対応する画素行において、隣接する行間における画素値Ｄの差が最大値となる。これを段差量と呼ぶ。この段差量を絶対値で表した段差量ΔＤ（図２０参照）と、リファレンスフレーム画像ＲＰにおける第Ｃ画素行の画素値ＳＱ（図２１参照）は同じ値となる。さらに、Ｘ線画像ＸＰにおける第Ｃ−２画素行から第Ｃ画素行にかけての画素値Ｄの落ち込み方と、リファレンスフレーム画像ＲＰにおける第Ｃ−２画素行から第Ｃ画素行にかけての画素値Ｓの立ち上がり方も同じである。つまり、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥の画素行の画素値Ｄとリファレンスフレーム画像ＲＰの線欠陥に対応する画素行の画素値Ｓは相補的な関係にある。このため特許文献１では、リファレンスフレーム画像ＲＰを、線欠陥の補正に用いる補正用画像として利用し、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥の画素行の画素値Ｄに、リファレンスフレーム画像ＲＰの線欠陥に対応する画素行の画素値Ｓを加算することで、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥を補正している。
【００２１】
ところで、読み出し動作には、１周期分の時間を短縮するために、隣接する複数画素行に対して同時にゲートパルスを与えて、画素に蓄積される電荷を複数画素行単位で信号線に読み出すことにより、複数画素行同時に読み出しを行うものがある。隣接した複数画素行に対して同時に読み出しを行うと、信号線には複数画素行分の画素の電荷が列毎に加算される。この複数画素行を加算して読み出す読み出し動作を、ビニング読み出しと称する。また、電荷を同時に読み出す隣接する複数画素行をビニング画素行と称する。ビニング読み出しは、１画素行ずつ読み出しを行う場合と比べて、先頭行から最終行までの１周期分の時間が短縮されるため、画素に蓄積される暗電荷を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２０１１−２５４９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、このようなビニング読み出しを照射前読み出し動作として行った場合には、特許文献１のようにリファレンスフレーム画像ＲＰの画素値ＳとＸ線画像ＸＰの画素値Ｄとを単純に加算するだけでは、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥を補正することができないという問題がある。
【００２４】
ビニング読み出しの場合には、ビニング画素行を構成する複数画素行分の画素の電荷が同時に信号線に読み出されるため、複数画素行分の画素、例えば４画素行分の電荷を列毎に加算した値がリファレンスライン画像として出力される。ビニング画素行単位でリファレンスライン画像を記録することにより、リファレンスフレーム画像ＲＰが記録される。これに対して、Ｘ線画像ＸＰは１画素行ずつ読み出される。そのため、ビニング読み出しで記録されるリファレンスフレーム画像ＲＰにおける線欠陥に対応する画素値ＳＱは、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥における段差量ΔＤよりも大きくなってしまい、値が一致しない。また、ビニング読み出しで記録されるリファレンスフレーム画像ＲＰでは、複数画素行を１ビニング画素行とするため、リファレンスフレーム画像ＲＰのビニング画素行数は、Ｘ線画像ＸＰの画素行数よりも少なくなる。例えば４画素行分を１ビニング画素行とする場合には、リファレンスフレーム画像ＲＰのビニング画素行数はＸ線画像ＸＰの画素行数の１／４となる。そのため、ビニング読み出しで記録されるリファレンスフレーム画像ＲＰは、Ｘ線画像ＸＰと画素行方向の画像サイズは同じで、画素列方向の画像サイズが縮小された画像となる。したがって、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥の画素行の画素値Ｄと、リファレンスフレーム画像ＲＰの線欠陥に対応する画素行の画素値Ｓの相補的な関係が崩れる。このため、特許文献１のようにリファレンスフレーム画像ＲＰをＸ線画像ＸＰに単純に加算するだけではＸ線画像ＸＰの線欠陥を補正することができない。
【００２５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、ビニング読み出しで記録したリファレンスライン画像を用いて、放射線画像の線欠陥を補正する放射線画像検出装置およびその作動方法、並びに放射線撮影装置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】
【００２６】
上記目的を達成するために、本発明の放射線画像検出装置は、放射線源から照射された放射線を受けて被写体の放射線画像が撮像される撮像領域を有するパネル部と、パネル部上で、複数の画素行および画素列を有する二次元に配列され、発生した電荷を蓄積する複数の画素と、パネル部上で、画素行毎に設けられ、電荷の読み出しが行われる画素が属している画素行をオン状態とする複数の走査線と、パネル部上で、画素列毎に設けられ、画素から電荷を画素列毎に読み出すための信号線と、パネル部の動作を制御して、隣接する複数の画素行をビニング画素行とし、ビニング画素行単位での電荷のビニング読み出しを、ビニング画素行の先頭行から最終行に向かって順次実行し、最終行に達したら先頭行に戻って繰り返し行って、同じ画素列内の複数の画素の電荷を加算した画素値を有するリファレンスライン画像を取得する照射前読み出し動作と、ビニング画素行単位での電荷のビニング読み出しを繰り返している間に、放射線源で放射線の照射が開始された場合に、照射前読み出し動作に代わって実行され、放射線に応じた電荷を画素に蓄積する蓄積動作と、放射線源の放射線の照射が終了した後に開始され、画素行毎に画素から電荷を読み出して放射線画像を形成する画素値とする画像読み出し動作の３つの動作を制御する制御部と、ビニング読み出し毎にリファレンスライン画像を順次メモリに記録することにより、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像を得るリファレンスライン画像記録制御部と、放射線源の放射線の照射開始を判定する照射開始判定部と、放射線の照射開始時と、照射開始判定部の判定時の時間遅れによって、放射線画像の画素行方向に生じる帯状の線欠陥の補正に用いる補正用画像であって、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像に対して、画像サイズの画素列方向の拡大と画素値の補正とを行って補正用画像を作成する補正用画像作成部と、補正用画像を放射線画像に加算して線欠陥を補正する線欠陥補正部とを備える。
【００２７】
補正用画像作成部は、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像の中の、照射前読み出し動作が停止される直前に取得した１つの直前リファレンスライン画像に基づいてリファレンスライン画像の画素値を補正してもよい。
【００２８】
補正用画像作成部は、リファレンスライン画像の画素値が放射線画像の画素値相当の値となるよう補正する補正係数を算出する補正係数算出部と、補正係数算出部で算出した補正係数を、リファレンスライン画像の画素値に乗算して補正する画素値補正部とを有することが好ましい。
【００２９】
補正係数算出部は、直前リファレンスライン画像の画素値ＳＱと、放射線画像において、線欠陥によって生じる、隣接する２つの画素行間における画素値Ｄの差の最大値を表す段差量ΔＤとの比ΔＤ／ＳＱを補正係数として算出してもよい。
【００３０】
あるいは、補正係数算出部は、直前リファレンスライン画像の画素値ＳＱの代表値ＳＱＲと、放射線画像において、線欠陥によって生じる、隣接する２つの画素行間における画素値Ｄの差の最大値を表す段差量ΔＤの代表値ΔＤＲとの比ΔＤＲ／ＳＱＲを補正係数として算出することが好ましい。
【００３１】
代表値ＳＱＲは画素値ＳＱの平均値ＳＱａｖｅであり、代表値ΔＤＲは段差量ΔＤの平均値ΔＤａｖｅであることが好ましい。この場合、補正係数算出部は、平均値ＳＱａｖｅおよび平均値ΔＤａｖｅを求めるための画素値ＳＱおよび画素値Ｄから、欠陥画素の画素値を除外して平均値ＳＱａｖｅおよび平均値ΔＤａｖｅを求めることが好ましい。なお、代表値ＳＱＲは画素値ＳＱの中央値ＳＱＣであり、代表値ΔＤＲは段差量ΔＤの中央値ΔＤＣであってもよい。
【００３２】
補正係数算出部は、ビニング画素行を構成する画素行の数の逆数を補正係数として算出してもよい。
【００３３】
補正用画像作成部は、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像の中から、直前リファレンスライン画像とこれに連続する複数のリファレンスライン画像を、線欠陥対応リファレンスライン画像として抽出し、線欠陥対応リファレンスライン画像のみに基づいて補正用画像を作成してもよい。
【００３４】
画素値補正部は、線欠陥対応リファレンスライン画像の画素値に一律に補正係数算出部で算出した補正係数を乗算してもよい。あるいは、補正係数算出部で算出した補正係数を、直前リファレンスライン画像以外の線欠陥対応リファレンスライン画像用の補正係数に校正する補正係数校正部を備え、画素値補正部は、直前リファレンスライン画像の画素値には補正係数算出部で算出した補正係数を乗算し、直前リファレンスライン画像以外の線欠陥対応リファレンスライン画像の画素値には補正係数校正部で校正した補正係数を乗算してもよい。
【００３５】
補正用画像作成部は、行補間を行って複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像の画像サイズの画素列方向の拡大を行ってもよい。なお、行補間は、例えば隣接するリファレンスライン画像間における線形補間、またはスプライン補間である。
【００３６】
複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像は、先頭行から最終行までの１フレーム分のリファレンスライン画像であることが好ましい。
【００３７】
先頭行から最終行までの１フレーム分の照射前読み出し動作を１周期とした場合に、リファレンスライン画像記録制御部は、Ｓｋ周期目の照射前読み出し動作で得た１フレーム分のリファレンスライン画像を、（Ｓｋ＋１）周期目の照射前読み出し動作で得たリファレンスライン画像でビニング画素行毎に順次更新してもよい。
【００３８】
照射開始判定部は、リファレンスライン画像に基づいて、放射線の照射開始を判定することが好ましい。
【００３９】
補正用画像作成部で補正用画像を作成する前に、放射線の照射に伴って画素から漏れ出るリーク電荷に基づく画素値を、リファレンスライン画像の画素値から除算するリーク補正部を備えることが好ましい。
【００４０】
制御部は、リファレンスライン画像記録制御部を兼ねていていもよい。また、制御部は、線欠陥補正部を兼ねていてもよい。さらに、線欠陥補正部は、補正用画像作成部を兼ねていてもよい。
【００４１】
また、本発明の放射線画像検出装置の作動方法は、放射線源から照射された放射線を受けて被写体の放射線画像が撮像される撮像領域を有するパネル部と、パネル部上で、複数の画素行および画素列を有する二次元に配列され、発生した電荷を蓄積する複数の画素と、パネル部上で、画素行毎に設けられ、電荷の読み出しが行われる画素が属している画素行をオン状態とする複数の走査線と、パネル部上で、画素列毎に設けられ、画素から電荷を画素列毎に読み出すための信号線と、パネル部の動作を制御して、照射前読み出し動作、放射線に応じた電荷を画素に蓄積する蓄積動作、画素行毎に画素から電荷を読み出して放射線画像を形成する画素値とする画像読み出し動作の３つの動作をパネル部に実行させる制御部と、放射線源の放射線の照射開始を判定する照射開始判定部とを備える放射線画像検出装置の作動方法であって、照射開始判定部で照射開始を判定するまでの間、照射前読み出し動作を実行するステップと、照射前読み出し動作中に、隣接する複数の画素行をビニング画素行とし、ビニング画素行単位での電荷のビニング読み出しを、ビニング画素行の先頭行から最終行に向かって順次実行し、最終行に達したら先頭行に戻って繰り返し行って、同じ画素列内の複数の画素の電荷を加算した画素値を有するリファレンスライン画像を取得するステップと、ビニング画素行単位での電荷のビニング読み出しを繰り返している間に、照射開始判定部で照射開始を判定するステップと、照射開始判定部で照射開始と判定したときに、照射前読み出し動作に代わって蓄積動作を実行するステップと、放射線源の放射線の照射が終了した後に、画像読み出し動作を実行するステップと、放射線の照射開始時と、照射開始判定部の判定時の時間遅れによって、放射線画像の画素行方向に生じる帯状の線欠陥の補正に用いる補正用画像であって、補正用画像作成部により、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像に対して、画像サイズの画素列方向の拡大と画素値の補正とを行って補正用画像を作成する補正用画像作成ステップと、線欠陥補正部により、補正用画像を放射線画像に加算して線欠陥を補正する線欠陥補正ステップとを備える。
【００４２】
さらに、本発明の放射線撮影装置は、放射線源から照射された放射線を受けて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出装置と、放射線画像に生じる帯状の線欠陥を補正する線欠陥補正装置とを備える放射線撮影装置であって、放射線画像検出装置は、放射線画像が撮像される撮像領域を有するパネル部と、パネル部上で、複数の画素行および画素列を有する二次元に配列され、発生した電荷を蓄積する複数の画素と、パネル部上で、画素行毎に設けられ、電荷の読み出しが行われる画素が属している画素行をオン状態とする複数の走査線と、パネル部上で、画素列毎に設けられ、画素から電荷を画素列毎に読み出すための信号線と、パネル部の動作を制御して、隣接する複数の画素行をビニング画素行とし、ビニング画素行単位での電荷のビニング読み出しを、ビニング画素行の先頭行から最終行に向かって順次実行し、最終行に達したら先頭行に戻って繰り返し行って、同じ画素列内の複数の画素の電荷を加算した画素値を有するリファレンスライン画像を取得する照射前読み出し動作と、ビニング画素行単位での電荷のビニング読み出しを繰り返している間に、放射線源で放射線の照射が開始された場合に、照射前読み出し動作に代わって実行され、放射線に応じた電荷を画素に蓄積する蓄積動作と、放射線源の放射線の照射が終了した後に開始され、画素行毎に画素から電荷を読み出して放射線画像を形成する画素値とする画像読み出し動作の３つの動作を制御する制御部と、ビニング読み出し毎にリファレンスライン画像を順次メモリに記録することにより、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像を得るリファレンスライン画像記録制御部と、放射線源の放射線の照射開始を判定する照射開始判定部とを有し、線欠陥補正装置は、放射線の照射開始時と、照射開始判定部の判定時の時間遅れによって画素行方向に生じる線欠陥の補正に用いる補正用画像であって、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像に対して、画像サイズの画素列方向の拡大と画素値の補正とを行って補正用画像を作成する補正用画像作成部と、補正用画像を放射線画像に加算して線欠陥を補正する線欠陥補正部とを有する。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ビニング読み出しで記録したリファレンスライン画像に対して、画像サイズの画素列方向の拡大と画素値の補正とを行って、放射線画像に生じる線欠陥の補正に用いる補正用画像を作成することから、ビニング読み出しで記録したリファレンスライン画像を用いて、放射線画像の線欠陥を補正する放射線画像検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】Ｘ線撮影システムの概略図である。
【図２】撮影条件テーブルを示す図である。
【図３】線源制御装置を示すブロック図である。
【図４】電子カセッテを示す外観斜視図である。
【図５】画像検出部を示すブロック図である。
【図６】パネル部の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】リファレンスフレーム画像を記録するフレームメモリの第２記録領域を示す図である。
【図８】Ｘ線の照射プロファイルおよび画素値Ｓの推移、並びに照射開始判定の関係を示す説明図である。
【図９】Ｘ線画像ＸＰに生じる線欠陥およびＹ方向の画素値Ｄの変化を示す説明図である。
【図１０】リファレンスフレーム画像ＲＰに生じる線欠陥およびＹ方向の画素値Ｓの変化を示す説明図である。
【図１１】制御部内の各種補正部を示すブロック図である。
【図１２】線形補間を模式的に表した説明図である。
【図１３】Ｘ線画像ＸＰと補正用画像ＲＰＣとを加算して線欠陥が補正された補正済みＸ線画像ＸＰＣを出力する状態を表した図である。
【図１４】画像検出部の動作を示すフローチャートである。
【図１５】線欠陥対応リファレンスライン画像の抽出を表す説明図である。
【図１６】補正係数校正部を設けた第３実施形態を示す図である。
【図１７】リーク補正部を設けた第４実施形態を示す図である。
【図１８】従来のパネル部の動作を示すタイミングチャートである。
【図１９】従来のＸ線の照射プロファイルおよび画素値Ｓの推移、並びに照射開始判定の関係を示す説明図である。
【図２０】従来のＸ線画像ＸＰに生じる線欠陥およびＹ方向の画素値Ｄの変化を示す説明図である。
【図２１】従来のリファレンスフレーム画像ＲＰに生じる線欠陥およびＹ方向の画素値Ｓの変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
[第１実施形態]
図１において、Ｘ線撮影システム２は、Ｘ線発生装置２ａとＸ線撮影装置２ｂとで構成される。Ｘ線発生装置２ａは、Ｘ線源１０と、Ｘ線源１０の動作を制御する線源制御装置１１と、Ｘ線源１０へのウォームアップ開始とＸ線の照射開始を指示するための照射スイッチ１２とを有する。Ｘ線撮影装置２ｂは、可搬型のＸ線画像検出装置である電子カセッテ１３と、電子カセッテ１３の動作制御やＸ線画像の表示処理を担うコンソール１４とを有する。この他にも被写体を立位姿勢で撮影するための立位撮影台１５と、臥位姿勢で撮影するための臥位撮影台１６と、Ｘ線源１０を所望の方向および位置にセットするための線源移動装置（図示せず）とが設けられている。線源移動装置により、立位撮影台１５または臥位撮影台１６に対面するように、Ｘ線源１０が移動可能である。
【００４６】
Ｘ線発生装置２ａとＸ線撮影装置２ｂは電気的に接続されておらず、したがってこれらを同期させる同期信号はこれらの間で遣り取りされない。その代わりに、Ｘ線の照射が開始されたか否かを判定する照射開始判定を行う機能が電子カセッテ１３に備えられており、Ｘ線発生装置２ａによるＸ線の照射開始タイミングと電子カセッテ１３の動作との同期がとられている。
【００４７】
Ｘ線源１０は、周知のように、Ｘ線管と、Ｘ線管が放射するＸ線の照射野を限定する照射野限定器（コリメータ）とを有する。Ｘ線管は、熱電子を放出するフィラメントである陰極と、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。ウォームアップ開始の指示があると、フィラメントの予熱や陽極の回転が開始される。フィラメントの予熱が完了し、陽極が規定の回転数となったときにウォームアップが終了する。照射野限定器は、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線を透過させる四角形の照射開口が中央に形成されたものであり、鉛板の位置を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。
【００４８】
コンソール１４は、有線方式や無線方式により電子カセッテ１３と通信可能に接続されており、キーボードなどの入力デバイス１４ａを介した放射線技師などのオペレータからの入力操作に応じて電子カセッテ１３の動作を制御する。電子カセッテ１３からのＸ線画像はコンソール１４のディスプレイ１４ｂに表示される他、そのデータがコンソール１４内のハードディスクやメモリなどのストレージデバイス１４ｃ、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に記憶される。
【００４９】
コンソール１４は、被写体の性別、年齢、撮影部位、撮影目的などの情報が含まれる検査オーダの入力を受け付けて、検査オーダをディスプレイ１４ｂに表示する。検査オーダは、ＨＩＳ（病院情報システム）やＲＩＳ（放射線情報システム）などの被写体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、オペレータにより手動入力される。検査オーダには、頭部、胸部、腹部、手、指などの撮影部位の項目がある。オペレータは、検査オーダの内容をディスプレイ１４ｂで確認し、その内容に応じた撮影条件をディスプレイ１４ｂに映された操作画面を通じて入力デバイス１４ａで入力する。
【００５０】
図２において、ストレージデバイス１４ｃには、撮影条件テーブル２０が格納されている。撮影条件には、撮影部位、被写体の性別、年齢、被写体の体厚などの被写体に関する情報と、Ｘ線源１０が照射するＸ線の照射条件が含まれる。Ｘ線源１０が照射するＸ線の照射条件は、撮影部位や被写体に関する情報を考慮して決められる。照射条件には、Ｘ線源１０が照射するＸ線のエネルギースペクトルを決める管電圧（単位；ｋＶ）、単位時間当たりの照射線量を決める管電流（単位；ｍＡ）、およびＸ線の照射時間（単位；ｓ）が含まれる。
【００５１】
撮影条件テーブル２０には、胸部や腹部などの撮影部位と、撮影部位に応じた照射条件との対応関係が記録されており、撮影部位を選択すると対応する照射条件が読み出される。撮影条件テーブル２０から読み出した照射条件（管電圧、管電流、照射時間）の各値を、被写体の性別、年齢、体厚に応じて微調整することも可能である。なお、本例の撮影条件テーブル２０では、管電流と照射時間が個別に記録されているが、管電流と照射時間の積でＸ線の照射線量の総量が決まるため、両者の積である管電流時間積（ｍＡｓ値）の値を記録しておいてもよい。
【００５２】
図３において、線源制御装置１１は、トランスによって入力電圧を昇圧して高圧の管電圧を発生し、高電圧ケーブルを通じてＸ線源１０に高電圧を供給する高電圧発生器２１と、Ｘ線源１０に与える管電圧および管電流と、Ｘ線の照射時間を制御する線源制御部２２と、メモリ２３と、タッチパネル２４とを備える。
【００５３】
線源制御部２２には照射スイッチ１２と高電圧発生器２１とメモリ２３とタッチパネル２４が接続されている。照射スイッチ１２は、線源制御部２２に対して指示を入力するスイッチであり、２段階の押圧操作が可能である。線源制御部２２は、照射スイッチ１２が１段階押し（半押し）されると、高電圧発生器２１に対してウォームアップ指示信号を発して、Ｘ線源１０にウォームアップを開始させる。さらに照射スイッチ１２が２段階押し（全押し）されると、線源制御部２２は照射指示信号を高電圧発生器２１に発して、Ｘ線源１０によるＸ線の照射を開始させる。
【００５４】
メモリ２３は、コンソール１４のストレージデバイス１４ｃと同様に、管電圧、管電流、照射時間などの照射条件を含む撮影条件を予め数種類格納している。撮影条件はタッチパネル２４を通じてオペレータにより手動で設定される。タッチパネル２４には、メモリ２３から読み出された撮影条件が複数種類表示される。表示された撮影条件の中から、コンソール１４に入力した撮影条件と同じ撮影条件をオペレータが選択することにより、線源制御装置１１に対して撮影条件が設定される。コンソール１４の場合と同様、撮影条件の値を微調整することも可能である。線源制御部２２は、設定された照射時間となったときにＸ線の照射を停止させるためのタイマー２５を内蔵している。
【００５５】
図４において、電子カセッテ１３は、被写体を透過したＸ線を検出してＸ線画像を出力するものであり、画像検出部３０とこれを収容する扁平な箱型をした可搬型の筐体３１とで構成される。筐体３１は例えば導電性樹脂で形成されている。Ｘ線が入射する筐体３１の前面３１ａには矩形状の開口が形成されており、開口には天板としてＸ線透過板３２が取り付けられている。Ｘ線透過板３２は、軽量で剛性が高く、かつＸ線透過性が高いカーボン材料で形成されている。筐体３１は、電子カセッテ１３への電磁ノイズの侵入、および電子カセッテ１３から外部への電磁ノイズの放射を防止する電磁シールドとしても機能する。なお、筐体３１には、電子カセッテ１３を駆動するための電力を供給するバッテリ（二次電池）や、コンソール１４とＸ線画像などのデータの無線通信を行うためのアンテナが画像検出部３０の他に内蔵されている。
【００５６】
筐体３１は、例えばフイルムカセッテやＩＰカセッテと略同様の国際規格ＩＳＯ４０９０：２００１に準拠した大きさである。電子カセッテ１３は、筐体３１の前面３１ａがＸ線源１０と対向する姿勢で保持されるように、各撮影台１５、１６のホルダ１５ａ、１６ａ（図１参照）に着脱自在にセットされる。そして、使用する撮影台に応じて、線源移動装置によりＸ線源１０が移動される。
【００５７】
電子カセッテ１３は、各撮影台１５、１６にセットされる他に、被写体が仰臥するベッド上に置いたり被写体自身にもたせたりして単体で使用されることもある。さらに、電子カセッテ１３は、サイズがフイルムカセッテやＩＰカセッテと略同様の大きさであるため、フイルムカセッテやＩＰカセッテ用の既存の撮影台にも取り付け可能である。なお、筐体３１は、国際規格ＩＳＯ４０９０：２００１に準拠した大きさでなくともよい。
【００５８】
図５において、画像検出部３０は、パネル部３５と、パネル部３５の駆動を制御する回路部とで構成される。パネル部３５は、ＴＦＴアクティブマトリクス基板を有し、この基板上に撮像領域４０が形成されている。撮像領域４０には、Ｘ線の到達線量に応じた電荷を蓄積する複数の画素４１が、所定のピッチでＮ画素行（Ｙ方向）×Ｍ画素列（Ｘ方向）のマトリクス状に配置されている。Ｎ、Ｍは２以上の整数であり、例えばＮ、Ｍ≒２０００である。なお、画素４１の配列は、本例のように正方配列でなくともよく、ハニカム配列でもよい。
【００５９】
パネル部３５は、Ｘ線を可視光に変換するシンチレータ（蛍光体、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４１で光電変換する間接変換型である。シンチレータは、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）やＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、テルビウム賦活ガドリウムオキシサルファイド）などからなり、画素４１が配列された撮像領域４０の全面と対向するように配置されている。なお、シンチレータとＴＦＴアクティブマトリクス基板は、Ｘ線の入射する側からみてシンチレータ、基板の順に配置されるＰＳＳ（Penetration Side Sampling）方式でもよいし、逆に基板、シンチレータの順に配置されるＩＳＳ（Irradiation Side sampling）方式でもよい。また、シンチレータを用いず、Ｘ線を直接電荷に変換する変換層（アモルファスセレンなど）を用いた直接変換型のパネル部を用いてもよい。
【００６０】
画素４１は、周知のように、可視光の入射によって電荷（電子−正孔対）を発生してこれを蓄積する光電変換部４２、およびスイッチング素子であるＴＦＴ４３を備える。
【００６１】
光電変換部４２は、電荷を発生する半導体層（例えばＰＩＮ（p-intrinsic-n）型）とその上下に上部電極および下部電極を配した構造を有している。光電変換部４２は、下部電極にＴＦＴ４３が接続され、上部電極にはバイアス線が接続されている。バイアス線は画素４１の画素行数分（Ｎ画素行分）設けられており、これらは１本の母線に接続されている。母線はバイアス電源に繋がれている。母線とバイアス線を通じて、バイアス電源から光電変換部４２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もつ上部電極と下部電極に移動し、光電変換部４２に電荷が蓄積される。
【００６２】
ＴＦＴ４３は、ゲート電極が走査線４４に、ソース電極が信号線４５に、ドレイン電極が光電変換部４２にそれぞれ接続される。走査線４４と信号線４５は撮像領域４０内で格子状に配線されており、走査線４４は１画素行分の画素４１に対して共通に１本ずつ、画素行数分（Ｎ画素行分）設けられている。また信号線４５は１画素列分の画素４１に対して共通に１本ずつ、画素列数分（Ｍ画素列分）設けられている。走査線４４はゲートドライバ４６に接続され、信号線４５は信号処理回路４７に接続される。
【００６３】
パネル部３５の駆動を制御する回路部は、ゲートドライバ４６、信号処理回路４７、制御部４８などからなる。ゲートドライバ４６は、走査線４４を介して同じ画素行のＴＦＴ４３のゲート電極にＴＦＴ４３をオン状態とオフ状態とで切り替えるゲートパルスＧを出力する。ＴＦＴ４３がオン状態となる時間は、ゲートパルスＧのパルス幅で規定されており、ＴＦＴ４３はパルス幅で規定された時間が経過するとオフ状態に復帰する。画素４１の光電変換部４２に蓄積された電荷は、ＴＦＴ４３がオン状態になると、信号線４５を通って信号処理回路４７に入力される。制御部４８は、Ｘ線の照射前に、画素４１に蓄積された電荷を読み出し、信号処理回路４７を介してフレームメモリ５４に記録する照射前読み出し動作と、Ｘ線の到達線量に応じた電荷を画素４１に蓄積する蓄積動作と、Ｘ線の照射終了後に、画素４１に蓄積された電荷を読み出し、信号処理回路４７を介してフレームメモリ５４に記録する画像読み出し動作とをパネル部３５に行わせる。
【００６４】
信号処理回路４７は、積分器４９、ＣＤＳ（correlated double sampling）回路（ＣＤＳ）５０、マルチプレクサ（ＭＵＸ）５１、およびアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）５２などを備える。積分器４９は、各信号線４５に対して個別に接続される。各積分器４９は、オペアンプ４９ａとオペアンプ４９ａの入出力端子間に接続されたキャパシタ４９ｂとからなり、信号線４５はオペアンプ４９ａの一方の入力端子に接続される。オペアンプ４９ａの他方の入力端子はグランド（ＧＮＤ）に接続される。キャパシタ４９ｂにはリセットスイッチ４９ｃが並列に接続されている。積分器４９は、信号線４５から入力される電荷を積算し、アナログ電圧信号Ｖ（１）〜Ｖ（Ｍ）に変換して出力する。
【００６５】
各画素列のオペアンプ４９ａの出力端子には、増幅器５３、ＣＤＳ５０を介してＭＵＸ５１が接続される。ＭＵＸ５１の出力側には、Ａ／Ｄ５２が接続される。ＣＤＳ５０はサンプルホールド回路を有し、積分器４９の出力電圧信号に対して相関二重サンプリングを施して積分器４９のリセットノイズ成分を除去するとともに、サンプルホールド回路で積分器４９からの電圧信号を所定期間保持（サンプルホールド）する。ＭＵＸ５１は、シフトレジスタ（図示せず）からの動作制御信号に基づき、パラレルに接続される各画素列のＣＤＳ５０から順に１つのＣＤＳ５０を電子スイッチで選択し、選択したＣＤＳ５０から出力される電圧信号Ｖ（１）〜Ｖ（Ｍ）をシリアルにＡ／Ｄ５２に入力する。なお、ＭＵＸ５１とＡ／Ｄ５２の間に増幅器を接続してもよい。
【００６６】
Ａ／Ｄ５２は、入力された１画素行分のアナログの電圧信号Ｖ（１）〜Ｖ（Ｍ）をデジタル値（画素値）に変換して、電子カセッテ１３に内蔵されるフレームメモリ５４に出力する。フレームメモリ５４には、同時に読み出された１画素行分の画素値が、それぞれの画素４１の座標に対応付けられて記録される。
【００６７】
ＭＵＸ５１によって積分器４９からの１画素行分の電圧信号Ｖ（１）〜Ｖ（Ｍ）が読み出されると、制御部４８は、積分器４９に対してアンプリセットパルスＲＳＴを出力し、リセットスイッチ４９ｃをオンする。これにより、キャパシタ４９ｂに蓄積された１画素行分の電荷が放電されて積分器４９がリセットされる。積分器４９をリセットした後、再度リセットスイッチ４９ｃをオフして次の画素行の読み出しの準備をする。
【００６８】
フレームメモリ５４には、画像読み出し動作で得られるＸ線画像ＸＰ（図６、図９参照）を記録する第１記録領域５４ａと、照射前読み出し動作で得られるリファレンスフレーム画像ＲＰ（図６、図１０参照）を記録する第２記録領域５４ｂとが設けられている。
【００６９】
通信Ｉ／Ｆ５５は、コンソール１４と有線または無線接続され、コンソール１４との間の情報の送受信を媒介する。通信Ｉ／Ｆ５５は、コンソール１４から撮影条件の情報を受け取って制御部４８に出力し、かつ制御部４８を介してフレームメモリ５４に記録された各種画像処理済みのＸ線画像を受け取ってコンソール１４に送信する。
【００７０】
制御部４８は、タイマー５６を内蔵している。タイマー５６にはコンソール１４で設定された撮影条件のうちの照射時間がセットされる。タイマー５６は照射開始判定部５７でＸ線の照射が開始されたと判定したときに計時を開始する。制御部４８は、タイマー５６の計時時間が、撮影部位などに対応して定められた照射時間を経過したときにＸ線の照射が停止したと判断する。
【００７１】
照射開始判定部５７は、制御部４８により駆動制御される。照射開始判定部５７は、照射開始の検知中では、照射前読み出し動作で出力されるリファレンスライン画像ＲＬ（図７など参照）に基づきＸ線の照射が開始されたか否かを判定する照射開始判定を行う。
【００７２】
図６において、制御部４８は、Ｘ線の照射前の待機状態において、通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４から撮影条件の情報を受け取ったときに照射前読み出し動作をパネル部３５に開始させる。照射前読み出し動作では、画素行の先頭行（第１画素行）から最終行（第Ｎ画素行）まで１画素行ずつ読み出しする時間を省くために、隣接する４画素行を１ビニング画素行とし、隣接する４画素行に同時にゲートパルスＧを発生することを繰り返し、走査線４４を４画素行ずつ順に活性化してＴＦＴ４３を４画素行分ずつオン状態とするビニング読み出しを行う。１フレーム分の照射前読み出し動作の前の周期のビニング読み出しから次の周期のビニング読み出しの間で、ビニング画素行に属する各画素４１には、電荷が蓄積される。
【００７３】
４画素行分のビニング読み出しが同時に行われると、各信号線４５には、Ｙ方向に並んだ４つの画素４１からの電荷が加算されて、積分器４９に流入する。制御部４８は、ＭＵＸ５１を順次選択して各積分器４９の出力（電圧）を読み出す。制御部４８は、Ａ／Ｄ５２を通じて各積分器４９の出力をデジタル値（画素値Ｓ）に変換して、リファレンスライン画像ＲＬとしてフレームメモリ５４に出力する。リファレンスライン画像ＲＬの行内の画素値Ｓは、４個の画素４１の画素値の列毎の合計を表す。
【００７４】
なお、本明細書において、符号ＲＰは、１フレーム分のリファレンスライン画像、すなわちリファレンスフレーム画像を示す。符号ＲＬは、リファレンスフレーム画像ＲＰ内の各ビニング画素行のリファレンスライン画像を示す。また、符号ＸＰは、１フレーム分のＸ線画像を示し、符号ＸＬは、Ｘ線画像ＸＰ内の各画素行のＸ線画像を示す。
【００７５】
図６の左側に示すように、第１画素行〜第４画素行までが第１ビニング画素行として一緒にビニング読み出しされて１ビニング画素行分のリファレンスライン画像ＲＬ（１）が得られる。また、第５画素行〜第８画素行までの第２ビニング画素行がビニング読み出しされると、リファレンスライン画像ＲＬ（２）が得られる。以下同様に、第Ｃ−３画素行〜第Ｃ画素行までのビニング読み出しが行われると、リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）が得られる。１回のビニング読み出しが行われる毎に、制御部４８はアンプリセットパルスＲＳＴを積分器４９に入力して、積分器４９をリセットする。
【００７６】
ここで、第Ｃ−３画素行〜第Ｃ画素行のリファレンスライン画像ＲＬをリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）とし、その前の４画素行分（第Ｃ−７画素行〜第Ｃ−４画素行）のリファレンスライン画像をリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ―１）、さらにその前の４画素行分（第Ｃ−１１画素行〜第Ｃ−８画素行）のリファレンスライン画像をリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ−２）というように、リファレンスライン画像ＲＬにおいてビニング画素行を示す符号に小文字の「ｃ」を用いている。こうするのは、ビニング読み出しが行われるため、画素行とリファレンスライン画像ＲＬのビニング画素行が対応しないためである。しかし、第Ｃ画素行は、Ｘ線画像ＸＰにおいて線欠陥が生じる画素行を示し、リファレンスフレーム画像ＲＰにおける第ｃビニング画素行は、線欠陥に対応するビニング画素行を意味する。そのため、両者を区別するために、画素行を示す場合には大文字の「Ｃ」を、リファレンスライン画像ＲＬのビニング画素行を示す場合には小文字の「ｃ」を使用する。
【００７７】
制御部４８は、こうしたビニング読み出しをビニング画素行の先頭行（第１ビニング画素行）から最終行（第Ｎ／４ビニング画素行）までパネル部３５に実行させる。照射前読み出し動作では、１回のビニング読み出しによって４画素行分の読み出しが行われるから、撮像領域４０の全画素行（Ｎ画素行）の読み出しが、Ｎ／４回のビニング読み出しを１周期として繰り返し行われる。１周期分のビニング読み出しにより、Ｎ／４ビニング画素行分のリファレンスライン画像ＲＬが時間差Ｈで順次読み出され、フレームメモリ５４に記録されて、１フレーム分のリファレンスライン画像ＲＬであるリファレンスフレーム画像ＲＰが得られる。
【００７８】
図５において、制御部４８は、リファレンスライン画像記録制御部（以下、ＲＬ画像記録制御部という）４８ａを有する。図７に示すように、ＲＬ画像記録制御部４８ａは、Ａ／Ｄ５２の動作を制御して、リファレンスフレーム画像ＲＰを、フレームメモリ５４の第２記録領域５４ｂに記録する。第２記録領域５４ｂには、１回のビニング読み出し毎にリファレンスライン画像ＲＬが記録される。ビニング読み出しのある周期Ｓｋにおいて、リファレンスライン画像ＲＬが得られると、前回の周期（Ｓｋ−１）で得た同じビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬが今回の周期Ｓｋで得たリファレンスライン画像ＲＬに更新される。例えば、周期Ｓｋにおいて、第１ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（１）が得られると、前回の周期（Ｓｋ−１）のリファレンスライン画像ＲＬ（１）が、今回の周期Ｓｋのリファレンスライン画像ＲＬ（１）に更新される。このため、リファレンスフレーム画像ＲＰにおいて、例えば、今回の周期Ｓｋの第１ビニング画素行〜第ｎビニング画素行までのリファレンスライン画像ＲＬ（１）〜（ｎ）が更新された時点では、第１ビニング画素行〜第ｎビニング画素行までのリファレンスライン画像ＲＬ（１）〜ＲＬ（ｎ）が今回の周期Ｓｋで得たリファレンスライン画像、第ｎ＋１〜第Ｎ／４ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（ｎ＋１）〜（Ｎ／４）は、前回の周期（Ｓｋ−１）で得たリファレンスライン画像となる。
【００７９】
図８において、照射開始判定部５７は、間隔Ｈで順次出力されるリファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓの代表値と、予め設定された判定閾値Ｔｈの大小を比較する。代表値は、照射開始判定を迅速に行うためには、被写体による減衰の影響が少ない大きな値が好ましい。そのため、判定閾値Ｔｈと比較する代表値としては、リファレンスライン画像ＲＬの行内の画素値Ｓの最大値が好ましい。なお、代表値は、行内の画素値Ｓの平均値や合計値でもよい。図１９を用いて説明したとおり、各タイミングＥで出力される各リファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓは、Ｘ線の照射開始前はほぼ０レベルで推移し、Ｘ線の照射が開始されるとＸ線の照射プロファイルに対応して増加する。その後画素値Ｓの代表値は判定閾値Ｔｈを上回るレベルに達する。照射開始判定部５７は、この画素値Ｓの代表値が判定閾値Ｔｈを上回った時点でＸ線源１０によるＸ線の照射が開始されたと判定する。
【００８０】
照射開始判定部５７は、Ｘ線源１０によるＸ線の照射が開始されたと判定した場合、制御部４８に照射開始判定信号を出力する。制御部４８は、照射開始判定部５７から照射開始判定信号を受けて、パネル部３５の照射前読み出し動作を停止して、パネル部３５を蓄積動作へ直ちに移行させる。
【００８１】
図６において、蓄積動作ではゲートドライバ４６が停止しており、全画素４１のＴＦＴ４３がオフ状態にされ、その間に画素４１にＸ線の入射量に応じた電荷が蓄積される。制御部４８は、タイマー５６の計時時間が撮影条件で設定された照射時間に達したとき、パネル部３５に蓄積動作を終了させて画像読み出し動作を開始させる。画像読み出し動作では、ゲートドライバ４６から１画素行ずつゲートパルスＧを所定の間隔Ｈで順次発生して、走査線４４を１画素行ずつ順に活性化してＴＦＴ４３を１画素行分ずつオン状態とする。これによりフレームメモリ５４の第１記録領域５４ａにＸ線画像ＸＰが記録される。このように照射前読み出し動作と画像読み出し動作とでは、ゲートパルスＧの与え方が異なる。画像読み出し動作終了後、制御部４８は、次の撮影を引き続き行う場合には照射前読み出し動作に復帰し、次の撮影を行わない場合には、動作を停止させる。なお、本例においては、照射前読み出し動作と画像読み出し動作とで、ゲートパルスＧの発生間隔Ｈは同じである。
【００８２】
図６および図８では、第ｃ−２ビニング画素行（第Ｃ−１１〜第Ｃ−８画素行）の画素４１のＴＦＴ４３にゲートパルスＧが入力される直前にＸ線の照射が開始される。そして、第ｃビニング画素行（第Ｃ−３〜第Ｃ画素行）の画素４１のＴＦＴ４３にゲートパルスＧが入力されたときに得たリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値Ｓの代表値が判定閾値Ｔｈを上回り、照射開始判定部５７でＸ線の照射が開始されたと判定される。リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）は、照射開始判定部５７でＸ線の照射開始と判定した際のリファレンスライン画像であり、照射前読み出し動作が停止される直前のリファレンスライン画像であるため、他のビニング画素行のリファレンスライン画像と区別して直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）と呼ぶ。制御部４８は、照射開始が判定された際に、リファレンスフレーム画像ＲＰ内における直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のビニング画素行の位置を表す座標と、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のビニング画素行に対応する画素行の座標（第Ｃ−３〜第Ｃ画素行）とを特定する。そして、ビニング画素行と画素行の各座標を対応付けた行座標情報を内部メモリ６９（図１１参照）に記録する。
【００８３】
照射前読み出し動作において、Ｘ線の照射が開始された時点から照射開始判定の時点が遅れた場合は、図９に示すようにＸ線画像ＸＰに帯状の線欠陥が生じる。この場合、線欠陥は、Ｘ線の照射が開始された直後のビニング読み出しで記録されたリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ−２）に対応する、第Ｃ−１１〜第Ｃ−８画素行までの４画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ−１１）〜ＸＬ（Ｃ−８）と、照射開始判定を行った直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）に対応する、第Ｃ−３〜第Ｃ画素行の４画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ−３）〜ＸＬ（Ｃ）と、これらの間の４画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ−７）〜ＸＬ（Ｃ−４）の計１２画素行に発生する。Ｘ線画像ＸＰ上の任意の画素列Ｘの画素値ＤをＹ方向に沿ってプロットしたグラフは、第Ｃ−１１画素行あたりから徐々に落ち込みはじめ第Ｃ画素行で最も落ち込む。
【００８４】
図９に示すＸ線画像ＸＰに対して、リファレンスフレーム画像ＲＰには、図１０に示すように、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥に対応する位置の画素値Ｓが電荷によって増加したものとなる。この画素値Ｓの増加部分は、Ｘ線の照射が開始された第ｃ−２ビニング画素行から、照射開始判定でＸ線の照射が開始されたと判定がなされた第ｃビニング画素行にわたり発生する。リファレンスフレーム画像ＲＰ上の任意の画素列Ｘの画素値ＳをＹ方向に沿ってプロットしたグラフは、第１ビニング画素行からＸ線の照射が開始される前の第ｃ−３ビニング画素行まではほぼ「０」であるが、第ｃ−２ビニング画素行から徐々に上がりはじめ、第ｃビニング画素行で最大となる。第ｃビニング画素行の次のビニング画素行の第ｃ＋１ビニング画素行から第Ｎ／４ビニング画素行までの画素値Ｓは、照射開始判定でＸ線の照射が開始されたと判定がなされる１周期前の照射前読み出し動作で得られたもので、第１ビニング画素行から第ｃ−３ビニング画素行までと同様にほぼ「０」である。
【００８５】
Ｘ線画像ＸＰの線欠陥部分と、リファレンスフレーム画像ＲＰの線欠陥に対応する増加部分とは、形状は似ているものの、照射前読み出し動作でビニング読み出しを行っているため、Ｘ線画像ＸＰで線欠陥の生じる画素行の画素値Ｄと、リファレンスフレーム画像ＲＰで線欠陥に対応する増加部分の画素値Ｓは異なる。また、リファレンスフレーム画像ＲＰのビニング画素行数はＮ／４であり、Ｎ画素行のＸ線画像ＸＰと比較すると、画素列方向（Ｙ方向）の画像サイズが異なる。そのため、このままでは従来の特許文献１のようにＸ線画像ＸＰとリファレンスフレーム画像ＲＰを単純に加算しても、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥を補正することはできない。
【００８６】
図１１に示すように、制御部４８は、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥補正部７０を有している。線欠陥補正部７０には、リファレンスフレーム画像ＲＰに基づいて、Ｘ線画像の線欠陥の補正に用いる補正用画像を作成する補正用画像作成部７１が設けられている。
【００８７】
線欠陥補正部７０は、画像読み出し動作の終了後、Ｘ線画像ＸＰおよびリファレンスフレーム画像ＲＰを第１記録領域５４ａおよび第２記録領域５４ｂから読み出し、下記の各種処理を実行する。また、線欠陥補正部７０は、照射開始判定の際に記録した、線欠陥の位置を特定するための行座標情報を制御部４８の内部メモリ６９から読み出す。
【００８８】
線欠陥補正部７０は、補間部７５、補正係数算出部７６、画素値補正部７７、および加算部７８を備え、このうちの加算部７８を除く各部が補正用画像作成部７１を構成する。リファレンスフレーム画像ＲＰは、画素列方向の画像サイズがＸ線画像ＸＰの１／４であるため、補間部７５は、これをＸ線画像ＸＰと同じ画像サイズにするために、リファレンスフレーム画像ＲＰに対して行補間処理を行って画素列方向の画像サイズを拡大する。
【００８９】
行補間処理は、例えば、図１２に概念的に示すように、隣接する２ビニング画素行分のリファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓに基づいて、線形補間を行う。例えば、第１ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（１）と、第２ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（２）の画素値Ｓを加算して２で除算して、補間するリファレンスライン画像ＲＬを得る。補間前の行と補間後のビニング画素行の対応関係を矢印で示すように、補間前の第１ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（１）と第２ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（２）は、補間後においてはそれぞれ第１補間ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（１）と第３補間ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（３）となり、線形補間で得たリファレンスライン画像ＲＬが第２補間ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（２）として挿入される。次に、補間前の第２ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（２）と第３ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（３）で線形補間を行って、補間するリファレンスライン画像ＲＬを得る。補間前の第３ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（３）は、補間後の第５補間ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（５）となり、新たに補間で得たリファレンスライン画像ＲＬが、補間後の第４補間ビニング画素行のリファレンスライン画像（４）となる。こうした行補間処理を全行に対して行うと、画素列方向の画像サイズを２倍に拡大したリファレンスフレーム画像ＲＰが得られる。そして、画像サイズを２倍に拡大したリファレンスフレーム画像ＲＰに対して同様の行補間処理を行うことで、画素列方向の画像サイズを４倍に拡大したリファレンスフレーム画像ＲＰが得られる。なお、図１２は行補間処理の一部を概念的に示したものであるため、リファレンスフレーム画像ＲＰの画素列方向の画像サイズは必ずしも補間前の２倍、４倍になっていないが、実際にはリファレンスフレーム画像ＲＰ全体の画素列方向の画像サイズは２倍、４倍となっている。行補間処理としては、線形補間に代えてスプライン補間を行ってもよい。
【００９０】
補間前と補間後のリファレンスフレーム画像ＲＰでは、各ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬの行座標がずれるため、制御部４８は、内部メモリ６９に記録した、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の行座標情報をこれに合わせて変換する。
【００９１】
また、リファレンスライン画像ＲＬは４画素行分のビニング読み出しで得たものであるので、その画素値Ｓは、１画素行ずつ読み出したＸ線画像ＸＬの画素値Ｄよりも大きな値となっている。補正係数算出部７６は、リファレンスライン画像ＲＬの画素値ＳがＸ線画像ＸＬの画素値Ｄ相当の値となるようにリファレンスフレーム画像ＲＰを補正する補正係数を求める。
【００９２】
補正係数算出部７６は、行座標情報に基づき、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値ＳＱを抽出する。そして、補正係数算出部７６は、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のビニング画素行内の画素値ＳＱを積算して画素列数Ｍで除算した平均値ＳＱａｖｅ＝ΣＳＱ／Ｍを補正係数に使用するＳＱの代表値ＳＱＲとして求める。また、補正係数算出部７６は、行座標情報に基づき、Ｘ線画像ＸＰにおいて線欠陥によって生じる、隣接する画素行間における画素値Ｄの差の最大値を表す段差量ΔＤ（図９参照）を算出する。画素値Ｄの差が最大となるのは、画素値Ｄが最も落ち込む第Ｃ画素行と第Ｃ画素行の次の第Ｃ＋１画素行である。具体的には、線欠陥補正部７０は、第Ｃ画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ）と、第Ｃ＋１画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ＋１）の画素値Ｄの差分の絶対値を各画素列で算出し、これを積算して画素列数Ｍで除算した平均値ΔＤａｖｅ＝ΣΔＤ／Ｍを補正係数に使用する段差量ΔＤの代表値ΔＤＲとして求める。補正係数算出部７６は、ＳＱａｖｅとΔＤａｖｅの比であるΔＤａｖｅ／ＳＱａｖｅを補正係数として算出する。補正係数算出部７６は、求めた補正係数を内部メモリ６９に出力する。
【００９３】
画素値補正部７７は、第２記録領域５４ｂから行補間後のリファレンスフレーム画像ＲＰを読み出して、リファレンスフレーム画像ＲＰの画素値Ｓに、補正係数算出部７６で求めた補正係数ΔＤａｖｅ／ＳＱａｖｅを乗算し、補正用画像ＲＰＣ（図１３参照）を生成する。補正用画像ＲＰＣは、第２記録領域５４ｂに記録される。
【００９４】
加算部７８は、第１記録領域５４ａからＸ線画像ＸＰを、第２記録領域５４ｂから補正用画像ＲＰＣを読み出し、図１３に示すようにこれらの画像値Ｄと画素値Ｓを画素単位で加算して補正済みＸ線画像ＸＰＣを生成する。加算部７８は、この補正済みＸ線画像ＸＰＣをＸ線画像ＸＰの代わりに第１記録領域５４ａに記録する。
【００９５】
リファレンスフレーム画像ＲＰに対して補正係数ΔＤａｖｅ／ＳＱａｖｅが乗算されるため、補正用画像ＲＰＣにおいて、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値ＳＱは、Ｘ線画像ＸＰにおける段差量ΔＤと同じ値となる。そのため、Ｘ線画像ＸＰにおいて線欠陥が生じていた第Ｃ画素行の段差量ΔＤは、補正済みＸ線画像ＸＰＣにおいては、補正用画像ＲＰＣの画素値の加算によって消失する。また、第Ｃ画素行以外の線欠陥に対応する第Ｃ−１１〜第Ｃ−１画素行の部分についても、補正用画像ＲＰＣの画素値が加算されるため、補正済みＸ線画像ＸＰＣにおいては線欠陥が目立たなくなる。補正用画像ＲＰＣは、線欠陥に対応する落ち込み方が反映された増加部分を持つリファレンスフレーム画像ＲＰに基づいて作成されているので、補正済みＸ線画像ＸＰＣは、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥部分の落ち込み方に応じた適切な補正がなされたものとなる。
【００９６】
図１１において、制御部４８には、補正済みＸ線画像ＸＰＣに対して、オフセット補正、感度補正、および欠陥画素補正の各種画像処理を施す補正部８０、８１、８２が設けられている。各補正部８０〜８２は、フレームメモリ５４の第１記録領域５４ａにアクセスして補正済みＸ線画像ＸＰＣを読み出し、補正済みＸ線画像ＸＰＣに各種画像処理を施した後、処理済みのデータを第１記録領域５４ａに書き戻す。
【００９７】
オフセット補正部８０は、Ｘ線を照射せずに取得したオフセット補正画像を補正済みＸ線画像ＸＰＣから画素単位で差し引くことで、電荷に含まれる暗電荷のノイズ成分を除去する。照射前読み出し動作によって画素４１から暗電荷はキャンセルされるが、画素４１の全ての暗電荷をキャンセルするには、１周期分の時間が掛かるため、各ビニング画素行の暗電荷の残留分には差が生じる。オフセット補正を行うことにより、暗電荷の残留分を取り除いている。
【００９８】
感度補正部８１はゲイン補正部とも呼ばれ、各画素４１の光電変換部４２の感度のばらつきによって生じる固定パターンノイズや信号処理回路４７の出力特性のばらつきなどを補正する。欠陥画素補正部８２は、出荷時や定期点検時に生成される欠陥画素情報に基づき、欠陥画素の画素値を周囲の正常な画素の画素値で線形補間する。このような画像処理が施された補正済みＸ線画像ＸＰＣが、通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信される。
【００９９】
次に、Ｘ線撮影システム２において１回のＸ線撮影を行う場合の手順を、図１４のフローチャートを参照して説明する。まず、被写体を立位、臥位の各撮影台１５、１６のいずれかの撮影位置にセットし、電子カセッテ１３の高さや水平位置を調節して、被写体の撮影部位と位置を合わせる。そして、電子カセッテ１３の位置および撮影部位の大きさに応じて、Ｘ線源１０の高さや水平位置、照射野の大きさを調整する。次いで線源制御装置１１とコンソール１４に撮影条件を設定する。コンソール１４で設定された撮影条件は電子カセッテ１３に送られる。
【０１００】
撮影準備が完了すると、オペレータは照射スイッチ１２を半押しする。照射スイッチ１２が半押しされると、ウォームアップ指示信号が発せられ、Ｘ線源１０のウォームアップが開始される。
【０１０１】
図１４のＳ１０に示すように、制御部４８は、通信Ｉ／Ｆ５５を通じてコンソール１４から撮影条件を受信すると（Ｓ１０でＹＥＳ）、パネル部３５に照射前読み出し動作を開始させる（Ｓ１１）。照射前読み出し動作では、４画素行ずつビニング読み出しが行われる。これにより、４個の画素４１に蓄積される電荷が加算されて各画素列の信号線４５に読み出される。１回のビニング読み出しが行われる毎に、ＲＬ画像記録制御部４８ａは、リファレンスライン画像ＲＬを第２記録領域５４ｂに記録する（Ｓ１２）。ビニング読み出しが第１ビニング画素行から第Ｎ／４ビニング画素行までされると、リファレンスフレーム画像ＲＰが第２記録領域５４ｂに記録される。
【０１０２】
照射開始判定部５７は、リファレンスライン画像ＲＬが第２記録領域５４ｂに記録される毎に、リファレンスライン画像ＲＬを読み出して、リファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓの代表値と、判定閾値Ｔｈの大小を比較する（Ｓ１３）。Ｘ線の照射が開始される前は、画素値Ｓには暗電荷に対応する出力だけが含まれているので、画素値Ｓの代表値は判定閾値Ｔｈを上回ることはない。
【０１０３】
オペレータによって照射スイッチ１２が全押しされると、Ｘ線源１０からＸ線が照射される。Ｘ線源１０の照射開始直後は、単位時間当たりの線量が低く、徐々に増加する。そのため、Ｘ線源１０の照射開始直後の画素値Ｓは低い値となる。Ｘ線の線量が増加すると、画素４１が感応して発生する電荷の蓄積量が増える。そのため、１回のビニング読み出しで得られるリファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓの値が増加する。その後、画素値Ｓの代表値が判定閾値Ｔｈを上回る。照射開始判定部５７は、この時点でＸ線の照射が開始されたと判定する（Ｓ１３でＹＥＳ）。
【０１０４】
照射前読み出し動作ではビニング読み出しを行っているため、１つのリファレンスフレーム画像ＲＰの読み出し時間が短い。そのため、各画素に蓄積される暗電荷の蓄積量を減らすことができる。また、本実施形態のように、照射前読み出し動作で得られるリファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓに基づいて照射開始判定を行う場合には、ビニング読み出しによるリファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓを用いることで、従来のように、１画素行ずつ読み出しを行った場合のリファレンスライン画像の画素値と比較して、画素値Ｓが大きくなる。このため、画素値ＳのＳ／Ｎ比が高くなり、迅速かつ正確な照射開始判定を行うことができる。
【０１０５】
照射開始判定部５７でＸ線の照射が開始されたと判定した場合に、制御部４８は、全ＴＦＴ４３をオフ状態として照射前読み出し動作を停止して、パネル部３５に蓄積動作を開始させる（Ｓ１４）。これによりＸ線の照射開始タイミングと蓄積動作開始タイミングとの同期がとられる。またこれと同時に、制御部４８のタイマー５６により計時が開始される。
【０１０６】
制御部４８は、照射前読み出し動作が停止される直前のビニング読み出しで得た直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のリファレンスフレーム画像ＲＰ内のビニング画素行座標と、リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）に対応する撮像領域４０内の画素行座標（第Ｃ−３画素行〜第Ｃ画素行）の対応関係を示す行座標情報を内部メモリ６９に記録する。
【０１０７】
線源制御装置１１は、タイマー２５の計時時間が設定された照射時間となったとき、Ｘ線源１０によるＸ線の照射を停止させる。制御部４８は、タイマー５６の計時時間が撮影条件で設定された照射時間に達したとき（Ｓ１５でＹＥＳ）、パネル部３５の動作を蓄積動作から画像読み出し動作に移行させる（Ｓ１６）。画像読み出し動作により、１画素行ずつ電荷が読み出され、信号処理回路４７で画素値Ｄに変換されて、Ｘ線画像ＸＰとして第１記録領域５４ａに記録される。
【０１０８】
画像読み出し動作後、補正用画像作成部７１の補間部７５は、リファレンスフレーム画像ＲＰに対して行補間処理を施すことにより、画素列方向の画像サイズを拡大して、リファレンスフレーム画像ＲＰの画像サイズをＸ線画像ＸＰの画像サイズと一致させる（Ｓ１７）。補正係数算出部７６は、内部メモリ６９から読み出した行座標情報に基づき、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥部分において画素値Ｄの落ち込みが最大となるＸ線画像ＸＬ（Ｃ）の画素値Ｄと、隣接するＸ線画像ＸＬ（Ｃ＋１）の画素値Ｄの差分の絶対値である段差量ΔＤを算出し、この段差量ΔＤの平均値ΔＤａｖｅと直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値ＳＱの平均値ＳＱａｖｅの比である補正係数ΔＤａｖｅ／ＳＱａｖｅを算出する（Ｓ１８）。画素値補正部７７は、行補間済みのリファレンスフレーム画像ＲＰの各画素値Ｓに対して補正係数ΔＤａｖｅ／ＳＱａｖｅを乗算して、補正用画像ＲＰＣを作成する（Ｓ１９）。
【０１０９】
加算部７８は、Ｘ線画像ＸＰに補正用画像ＲＰＣを加算して、線欠陥が補正された補正済みＸ線画像ＸＰＣを生成する（Ｓ２０）。補正用画像ＲＰＣは、線欠陥に対応する落ち込み方が反映された増加部分を持つリファレンスフレーム画像ＲＰに基づいて作成されているので、補正済みＸ線画像ＸＰＣにおいては、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥部分の落ち込み方に応じた適切な補正がなされる。
【０１１０】
補正済みＸ線画像ＸＰＣに対して、各補正部８０〜８２でオフセット補正、感度補正、欠陥画素補正の画像処理が施される。画像処理された補正済みＸ線画像ＸＰＣは、通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信され、ディスプレイ１４ｂに表示されて診断に供される。
【０１１１】
上記第１実施形態では、制御部４８にＲＬ画像記録制御部４８ａを設け、制御部４８がＲＬ画像記録制御部４８ａを兼ねる例を記載したが、制御部４８とＲＬ画像記録制御部４８ａを別に設けてもよい。同様に、制御部４８に線欠陥補正部７０を設け、制御部４８が線欠陥補正部７０を兼ねる例を記載したが、制御部４８と線欠陥補正部７０を別に設けてもよい。さらに、線欠陥補正部７０に補正用画像作成部７１を設け、線欠陥補正部７０が補正用画像作成部７１を兼ねているが、線欠陥補正部７０と補正用画像作成部７１を別に設けてもよい。
【０１１２】
上記第１実施形態では、１つのフレームメモリ５４にＸ線画像ＸＰを記録する第１記録領域５４ａと、リファレンスフレーム画像ＲＰを記録する第２記録領域５４ｂを設けているが、Ｘ線画像ＸＰを記録するフレームメモリと、リファレンスフレーム画像ＲＰを記録する２つのフレームメモリを別々に設けてもよい。また、フレームメモリの代わりに、複数ビニング画素行分のリファレンスライン画像ＲＬを記録するラインメモリを設けてもよい。
【０１１３】
上記第１実施形態では、段差量ΔＤの代表値ΔＤＲとして、線欠陥に対応するＸ線画像ＸＬ（Ｃ）とＸ線画像ＸＬ（Ｃ＋１）の画素値Ｄの差分の絶対値ΔＤの画素行内の平均値であるΔＤａｖｅを用いている。また、画素値ＳＱの代表値ＳＱＲとして、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値ＳＱのビニング画素行内の平均値であるＳＱａｖｅを用いている。そして、これらの比である補正係数ΔＤａｖｅ／ＳＱａｖｅを一律にリファレンスフレーム画像ＲＰに乗算している。このため、画素行内の画素列毎の画素値Ｄ、およびビニング画素行内の画素列毎の画素値ＳＱを用いて、画素列毎に補正係数ΔＤ／ＳＱを算出し、画素列毎に乗算する場合と比較して処理が早い。もちろん、より正確性を重視する場合には、平均値ではなく、画素行内の画素列毎の画素値Ｄ、およびビニング画素行内の画素列毎の画素値ＳＱを用いて画素列毎に算出した補正係数ΔＤ／ＳＱを、画素列毎に乗算してもよい。
【０１１４】
なお、欠陥画素の画素値は、正常な画素の画素値に対して極端に高い値を示すため、これらを含めて平均値ＳＱａｖｅおよび平均値ΔＤａｖｅを求めると補正係数ΔＤａｖｅ／ＳＱａｖｅの精度が悪くなる。このため、補正係数算出部７６は、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のビニング画素行内の画素値ＳＱ、および段差量ΔＤを求めるための第Ｃ画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ）と第Ｃ＋１画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ＋１）の画素値Ｄから、欠陥画素の画素値を除外したうえで、平均値ＳＱａｖｅおよび平均値ΔＤａｖｅを求めることが好ましい。欠陥画素の画素値を除外する方法としては、出荷時や定期点検時に生成される欠陥画素情報を参照する方法や、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のビニング画素行内の画素値ＳＱ、および段差量ΔＤを求めるための第Ｃ画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ）と第Ｃ＋１画素行のＸ線画像ＸＬ（Ｃ＋１）の画素値Ｄのうち、欠陥画素と思しき画素値をローパスフィルタにより検出して取り除く方法を採用することができる。
【０１１５】
補正係数に用いる画素値ＳＱの代表値ＳＱＲおよび段差量ΔＤの代表値ΔＤＲとしては、上記第１実施形態の平均値ＳＱａｖｅおよびΔＤａｖｅに限らない。例えば直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のビニング画素行内の画素値ＳＱの中央値ＳＱＣ（直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）のビニング画素行内の画素値ＳＱを小さい順に並べたときの中央に位置する値、いわゆるメディアン）、段差量ΔＤの中央値ΔＤＣでもよい。中央値であれば、極端に高い値を示す欠陥画素の画素値が自然と除外されるので好ましい。
【０１１６】
[第２実施形態]
上記第１実施形態では、リファレンスフレーム画像ＲＰに基づいて、補正用画像ＲＰＣを作成しているが、リファレンスフレーム画像ＲＰの線欠陥に対応する増加部分以外のビニング画素行の画素値Ｓはほぼ０レベルであるため、線欠陥の補正に対してはほとんど意味をなさない。そのため、図１５に示すように、補正用画像作成部７１が、行座標情報に基づいて、リファレンスフレーム画像ＲＰのうち、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）と、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）に連続する複数ビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ−１）、（ｃ−２）を、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐとして抽出し、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐのみに基づいて補正用画像ＲＰＣを作成してもよい。こうするとほぼ０レベルの画素値Ｓに補正係数を乗算したり、ほぼ０レベルの画素値Ｓを画素値Ｄに加算したりする処理が省かれるので、処理を高速化することができる。
【０１１７】
線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐの特定方法は、例えば、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）を基準に、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）よりも所定ビニング画素行数前までのリファレンスライン画像ＲＬを線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐとして特定する。制御部４８は、Ｘ線の照射が開始されたと判定された時点は認識しているため、補正用画像作成部７１は、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）と、それに対応するビニング画素行座標は特定することができる。しかし、Ｘ線の照射が開始された時点がどのビニング画素行であるかは正確には認識することができない。そのため、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）と、予め設定された所定ビニング画素行数前のリファレンスライン画像ＲＬを線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐとして特定する。
【０１１８】
補正用画像作成部７１は、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐに対して行補間処理や補正係数ΔＤ／ＳＱの算出処理を施して、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐに対応する補正用画像ＲＰＣを作成する。加算部７８はこの補正用画像ＲＰＣをＸ線画像ＸＰの線欠陥部分に加算する。
【０１１９】
なお、予め設定された所定ビニング画素行数を線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐとして特定する代わりに、より正確を期すために、画素値Ｓに基づき線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐを特定してもよい。具体的には、リファレンスフレーム画像ＲＰ上の任意の画素列Ｘの画素値ＳをＹ方向に沿ってスキャンし、図１０や図１５などで右側に示すグラフを作成する。そして、作成したグラフから画素値Ｓが「０」でない有意な値をとる行を探索する。このとき、行座標情報により線欠陥に対応する増加部分があるリファレンスライン画像ＲＬのビニング画素行は分かっているので、そのビニング画素行の前のビニング画素行で画素値Ｓが「０」でない行を探索する。こうして探索したビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬを線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐとして特定する。なお、Ｙ方向の画素値Ｓの変化を解析するリファレンスフレーム画像ＲＰの列は１列でも複数列でもよい。全列について画素値Ｓの変化を解析して各列で線欠陥に対応するビニング画素行の特定を行い、特定した回数が多いビニング画素行のリファレンスライン画像ＲＬを線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐとして特定してもよい。
【０１２０】
照射開始判定のタイミングによっては、Ｘ線画像ＸＰの線欠陥に対応するリファレンスフレーム画像ＲＰの増加部分のビニング画素行が、第Ｎ／４ビニング画素行から第１ビニング画素行にわたる場合があるため、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐを特定するために画素値Ｓが「０」でないビニング画素行を探索する際には、周期（Ｓｋ−１）の第Ｎ／４ビニング画素行についても探索を行うことが好ましい。
【０１２１】
［第３実施形態］
上記第２実施形態では、補正係数算出部７６で算出した補正係数を、画素値補正部７７で一律に線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐに乗算している。しかし、補正係数算出部７６で算出した補正係数は、いわば直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値ＳＱの補正専用の補正係数であるため、上記第２実施形態のように、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）以外の線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐにも補正係数算出部７６で算出した補正係数を適用した場合、線欠陥は目立たなくはなるが、より精度の高い補正がなされることが好ましい。
【０１２２】
そこで、本実施形態では、図１６に示すように、補正係数算出部７６で算出した補正係数を、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）以外の線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐ用の補正係数（校正補正係数という）に校正する補正係数校正部９０を設ける。
【０１２３】
ここで、図８などで示した通り、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐの画素値Ｓは、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値ＳＱに向けて、Ｘ線の照射プロファイルに対応して増加する。線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐに対応するＸ線画像ＸＰの画素値Ｄは、Ｘ線の照射プロファイルに対応して減少する。補正係数校正部９０は、この線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐの画素値Ｓの増加率と、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐに対応するＸ線画像ＸＰの画素値Ｄの減少率を加味した校正値を、補正係数算出部７６で算出した補正係数に乗算することで、校正補正係数を求める。
【０１２４】
より具体的には、Ｘ線の照射プロファイルにおいて、Ｘ線の照射開始直後の線量の立ち上がり方は、主として管電圧に依存するので、管電圧と校正値との関係を表す校正値テーブル９１を予め記憶しておく。校正値テーブル９１には、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）以外の線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐに対応した校正値が、管電圧毎に記録されている。例えば「校正値１」がリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ−１）に対応し、「校正値２」がリファレンスライン画像ＲＬ（ｃ−２）に対応する。そして、「校正値１」が０．９、「校正値２」が０．８など、校正値は０以上１未満の数値である。補正係数校正部９０は、管電圧に応じた校正値を校正値テーブル９１から読み出し、読み出した校正値を、補正係数算出部７６で算出した補正係数に乗算して校正補正係数を求める。
【０１２５】
画素値補正部７７は、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）の画素値ＳＱには補正係数算出部７６で算出した補正係数を乗算する。一方、直前リファレンスライン画像ＲＬ（ｃ）以外の線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐの画素値Ｓには校正補正係数を乗算する。補正係数算出部７６で算出した補正係数を一律に線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐに乗算する場合と比べて、より正確な線欠陥補正を行うことができる。なお、校正値としては、上記のように管電圧に応じた複数種類の値を用意してもよいし、管電圧に関わらず一種類の値としてもよい。
【０１２６】
補正係数算出部７６で算出する補正係数としては、上記第１実施形態の段差量ΔＤａｖｅと画素値ＳＱａｖｅの比などの代わりに、ビニング読み出しのビニング画素行を構成する画素行数の逆数を用いてもよい。上記第１実施形態の例でいえばビニング読み出しは４画素行ずつであるので、この場合の補正係数は１／４となる。画素値補正部７７は、ビニング画素行を構成する画素行数の逆数をリファレンスフレーム画像ＲＰの画素値Ｓに乗算する。ただし、より正確には実際の画素値Ｄと画素値Ｓを反映したΔＤ／ＳＱを用いることが好ましい。
【０１２７】
上記第１実施形態で例示した線形補間による行補間処理の他に、単純にリファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓをビニング読み出しで読み出す複数ビニング画素行分の画素値Ｓに適用して、リファレンスフレーム画像ＲＰの画像サイズを画素列方向に引き延ばす方法をとってもよい。
【０１２８】
上記第１実施形態では、Ｓｋ周期目の照射前読み出し動作で得たリファレンスフレーム画像ＲＰを、（Ｓｋ＋１）周期目の照射前読み出し動作で得たリファレンスライン画像ＲＬでビニング画素行毎に順次更新する例を挙げたが、リファレンスフレーム画像ＲＰを２周期分記録する２個のフレームメモリを設けておき、一方のフレームメモリにリファレンスフレーム画像ＲＰが記録されたら、そのリファレンスフレーム画像ＲＰのデータを他方のフレームメモリに書き移して一方のフレームメモリを空にし、一方のフレームメモリに次の周期のリファレンスフレーム画像ＲＰを記録させる構成としてもよい。
【０１２９】
こうすると、リファレンスフレーム画像ＲＰとしては前回の周期（Ｓｋ−１）で得られたものと、今回の周期Ｓｋで得られたものの２つのリファレンスフレーム画像ＲＰが記録される。このため、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐを特定する際には、照射開始判定のタイミングによってＸ線画像ＸＰの線欠陥に対応するリファレンスフレーム画像ＲＰの増加部分のビニング画素行が２つのリファレンスフレーム画像ＲＰにまたがる場合があるため、線欠陥対応リファレンスライン画像ＲＬｐを特定するために画素値Ｓが「０」でない行を探索する際には、２つのリファレンスフレーム画像ＲＰで探索を行うことが好ましい。
【０１３０】
上記第１実施形態では、リファレンスライン画像ＲＬの画素値Ｓに基づき照射開始判定を行っているため、画素４１をＸ線検出部として作動させているが、Ｘ線検出部を画素４１とは別に設けて、このＸ線検出部の出力に基づき照射開始判定を行ってもよい。しかし、別にＸ線検出部を設けるよりは、上記第１実施形態のように画素をＸ線検出部として作動させたほうが低コストであるため好ましい。
【０１３１】
Ｘ線検出部を画素とは別に設けて照射開始判定を行う方式としては、各画素にバイアス電圧を供給するバイアス線に画素で発生する電荷に基づく電流が流れることを利用して、ある特定の画素に繋がるバイアス線に流れる電流に基づき線量を検出し、検出した線量を元に照射開始判定を行う方式が挙げられる。この場合はバイアス線の電流を検出する電流検出部がＸ線検出部となる。
【０１３２】
また、撮像領域の周囲に画素とは別にＸ線検出部を設けてもよい。あるいは、パネル部とは完全に分離独立したＸ線検出部を電子カセッテの筐体内に設けてもよいし、筐体の外周面に取り付けてもよい。
【０１３３】
上記第１実施形態では、補正済みＸ線画像ＸＰＣに対してオフセット補正を行っているが、線欠陥補正前にリファレンスフレーム画像ＲＰおよびＸ線画像ＸＰに対してオフセット補正を行ってもよい。なお、リファレンスフレーム画像ＲＰを複数記録するフレームメモリを用意し、Ｘ線の照射が開始される前に取得した複数のリファレンスフレーム画像ＲＰの画素値を平均したものをオフセット補正画像として用いてもよい。また、照射前読み出し動作と画像読み出し動作とで、ゲートパルスＧの発生間隔Ｈを同じとしているが、リファレンスライン画像の画素値に基づく照射開始判定の即応性を高めるため、照射前読み出し動作のゲートパルスＧの発生間隔を画像読み出し動作のそれよりも短くして、リファレンスライン画像が出力される間隔を短くしてもよい。
【０１３４】
［第４実施形態］
なお、リファレンスライン画像ＲＬには、Ｘ線が照射される前は画素４１の暗電荷によるオフセットに基づく画素値が現れるが、Ｘ線の照射が開始されると、オフセットに基づく画素値、およびＸ線の入射量に応じて発生した電荷に基づく画素値に加えて、ビニング読み出しの対象画素行以外の他の画素行の画素から漏れ出るリーク電荷に基づく画素値が現れる。このリーク電荷に基づく画素値は、オフセットに基づく画素値と同じく画素値Ｓに対してノイズとなり、線欠陥補正の精度を落とす原因となる。
【０１３５】
そこで、本実施形態では、図１７に示すように、リーク補正部１００を制御部４８に設ける。リーク補正部１００は、補正用画像作成部７１で補正用画像ＲＰＣを作成する前に、第２記録領域５４ｂからリファレンスフレーム画像ＲＰを読み出し、リファレンスフレーム画像ＲＰからリーク電荷に基づく画素値を取り除くリーク補正を行う。
【０１３６】
リーク電荷に基づく画素値の大きさは、照射野のＹ方向の幅によって変わる。具体的には、照射野のＹ方向の幅が絞られている場合はリーク電荷に基づく画素値は比較的小さく、照射野のＹ方向の幅が大きければリーク電荷に基づく画素値は比較的大きくなる。照射野のＹ方向の幅が撮像領域４０の幅と同じである場合にリーク電荷に基づく画素値は最大となる。このように、リーク電荷に基づく画素値の大きさと照射野のＹ方向の幅には相関がある。このため、予め照射野のＹ方向の幅とリーク電荷に基づく画素値の大きさの関係を示すデータテーブルなどのリーク補正情報を用意しておく。リーク補正部１００は、照射野のＹ方向の幅に応じたリーク電荷に基づく画素値をリーク補正情報から読み出して、リファレンスフレーム画像ＲＰの画素値Ｓから、読み出したリーク電荷に基づく画素値を除算する。これにより、リーク電荷に基づく画素値による線欠陥補正の精度悪化の影響を低減することができる。
【０１３７】
照射野のＹ方向の幅の情報を取得する方法としては、Ｘ線画像ＸＰに対して画像解析を施し、照射野を特定する方法や、コンソール１４に照射野限定器による照射野の設定情報を入力し、電子カセッテ１３に転送する方法などを採用することができる。なお、制御部４８とリーク補正部１００を別に設けてもよい。
【０１３８】
上記第１実施形態では、電子カセッテの制御部内に線欠陥補正部を設けているが、これをコンソール１４に設けてもよい。この場合は画像読み出し動作終了後、第１記録領域５４ａからＸ線画像ＸＰを、第２記録領域５４ｂからリファレンスフレーム画像ＲＰをそれぞれ読み出して、これらと行座標情報を関連付けて通信Ｉ／Ｆ５５を介してコンソール１４に送信する。なお、同様に他の補正部８０〜８２、１００をコンソール１４に設け、各種画像処理をコンソール１４で行ってもよい。
【０１３９】
電子カセッテとコンソールに加えて、コンソールが有する電子カセッテを制御する機能の一部を実行する撮影制御装置を電子カセッテとコンソールの間に接続してもよい。この撮影制御装置に上記各実施形態の線欠陥補正部を搭載してもよいし、コンソール１４や撮影制御装置とは別の装置に搭載してもよい。
【０１４０】
本発明は、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、撮影台に据え付けるタイプのＸ線画像検出装置に適用してもよい。さらに、本発明は、Ｘ線に限らず、γ線などの他の放射線を撮影対象とした場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１４１】
２  Ｘ線撮影システム
２ａ  Ｘ線発生装置
２ｂ  Ｘ線撮影装置
１０  Ｘ線源
１３  電子カセッテ
３０  画像検出部
３５  パネル部
４１  画素
４８  制御部
４８ａ  リファレンスライン画像記録制御部（ＲＬ画像記録制御部）
５７  照射開始判定部
７０  線欠陥補正部
７１  補正用画像作成部
７５  補間部
７６  補正係数算出部
７７  画素値補正部
７８  加算部
９０  補正係数校正部
１００  リーク補正部
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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