(57)【要約】【課題】  Ｘ線発生部とＸ線撮影部との間の接続状態に応じて画像撮影部の駆動方法を設定すること。【解決手段】Ｘ線を発生するＸ線発生部と、Ｘ線の画像を撮影する画像撮影部を有するＸ線撮影部と、を有するＸ線画像撮影装置は、Ｘ線撮影部が、Ｘ線発生部とＸ線撮影部との間でＸ線発生のタイミングとＸ線撮影部の駆動タイミングとを同期するための通信が行われるか否かを判定する判定部と、判定に応じて画像撮影部の駆動方法を設定する設定部とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記Ｘ線の画像を撮影する画像撮影手段を有するＸ線撮影手段と、を有するＸ線画像撮影装置であって、前記Ｘ線撮影手段は、
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線撮影手段との間でＸ線発生のタイミングと前記Ｘ線撮影手段の駆動タイミングとを同期するための通信が行われるか否かを判定する判定手段と、
前記判定に応じて前記画像撮影手段の駆動方法を設定する設定手段と、
を備えることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
【請求項２】
前記判定手段は、
前記Ｘ線発生手段に対して、前記通信が行われるか否かを判定するための判定信号を送信し、前記判定信号に対する応答信号を前記Ｘ線発生手段から受信した場合、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線撮影手段とは同期した通信が行われる接続状態であると判定し、
前記判定信号に対する応答信号を前記Ｘ線発生手段から受信しない場合、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線撮影手段とは非同期の通信が行われる接続状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記非同期の通信が行われる接続状態における前記画像撮影手段の蓄積時間を、前記同期した通信が行われる接続状態における前記画像撮影手段の蓄積時間よりも短く設定することを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記非同期の通信が行われる接続状態における前記画像撮影手段の撮影モードとして、前記同期した通信が行われる接続状態における前記画像撮影手段の撮影モードよりも短い蓄積時間の撮影モードを設定することを特徴とする請求項３に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項５】
前記画像撮影手段は前記Ｘ線を電荷に変換する複数の変換素子が配置されたセンサアレイを有し、
前記設定手段は、前記変換素子に前記電荷の蓄積を開始するタイミング、および前記変換素子に蓄積された前記電荷の読み出しを開始するタイミングのうち、少なくともいずれか一方のタイミングを変更して前記蓄積時間を設定することを特徴とする請求項３または４に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項６】
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線撮影手段とが同期した通信が行われる接続状態にある場合、前記設定手段は、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線撮影手段との間の通信により、前記駆動方法を設定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項７】
前記Ｘ線撮影手段は、
前記非同期の通信が行われる接続状態で、複数の暗電流画像を取得する取得手段と、
前記複数の暗電流画像の電荷と前記Ｘ線の照射時の電荷とを比較して、暗電流の電荷の蓄積時において、前記Ｘ線が照射されているか否かを判定する電荷判定手段と、
前記Ｘ線が照射されている場合、前記暗電流の電荷の蓄積時の画像をＸ線画像として処理する処理手段と、を更に備えることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項８】
前記Ｘ線撮影手段は、
被写体の撮影部位を選択する選択手段と、
前記撮影部位に応じたＸ線の照射量を判定する照射量判定手段と、
を更に備え、
前記設定手段は、前記判定の結果と、前記Ｘ線の照射量の判定結果と、を用いて前記画像撮影手段の駆動方法を設定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項９】
前記判定の結果が非同期の通信が行われる接続状態であり、かつ、前記Ｘ線の照射量の判定結果が閾値のＸ線照射量以上の場合、
前記設定手段は、前記非同期の通信が行われる接続状態における前記画像撮影手段の蓄積時間を、前記同期した通信が行われる接続状態における前記画像撮影手段の蓄積時間よりも短く設定することを特徴とする請求項８に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記Ｘ線撮影手段は、
前記画像撮影手段の駆動方法により撮影されたＸ線画像から暗電流画像の差分をとることにより、前記Ｘ線画像を補正する前処理手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１１】
前記前処理手段は、前記非同期の通信が行われる接続状態における前記画像撮影手段の蓄積時間における前記Ｘ線画像と、前記画像撮影手段の蓄積時間に等しい画像蓄積時間における暗電流画像とを取得して、前記Ｘ線画像から前記暗電流画像の差分をとることにより、前記Ｘ線画像を補正することを特徴とする請求項１０に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１２】
前記Ｘ線撮影手段は、
前記画像撮影手段の駆動方法により撮影されたＸ線画像に対して画像処理を行う画像処理手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１３】
前記画像処理手段は、前記非同期の通信が行われる接続状態において撮影されたＸ線画像に対して特定周波数における強調係数を強くした周波数処理により前記Ｘ線画像に含まれるノイズを低減することを特徴とする請求項１２に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１４】
Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記Ｘ線の画像を撮影する画像撮影手段を有するＸ線撮影手段と、を有するＸ線画像撮影装置であって、前記Ｘ線撮影手段は、
前記Ｘ線撮影手段にＸ線が照射されたことを示す信号を出力する出力手段と、
前記信号に応じて前記画像撮影手段の駆動方法を設定する設定手段と、
を備えることを特徴とするＸ線画像撮影装置。
【請求項１５】
前記設定手段は、
前記信号の時間変化を算出する算出手段を有し、
前記算出の結果に応じて、前記画像撮影手段の蓄積時間を設定することを特徴とする請求項１４に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１６】
前記設定手段は、
前記信号の閾値に応じて前記蓄積時間を設定することを特徴とする請求項１５に記載のＸ線画像撮影装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置を有するＸ線画像撮影システム。
【請求項１８】
Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記Ｘ線の画像を撮影する画像撮影手段を有するＸ線撮影手段と、を有するＸ線画像撮影装置の制御方法であって、
前記Ｘ線撮影手段の判定手段が、前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線撮影手段との間でＸ線発生のタイミングと前記Ｘ線撮影手段の駆動タイミングとを同期するための通信が行われるか否かを判定する判定工程と、
前記Ｘ線撮影手段の設定手段が、前記判定に応じて前記画像撮影手段の駆動方法を設定する設定工程と、
を有することを特徴とするＸ線画像撮影装置の制御方法。
【請求項１９】
Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記Ｘ線の画像を撮影する画像撮影手段を有するＸ線撮影手段と、を有するＸ線画像撮影装置の制御方法であって、
前記Ｘ線撮影手段の判定手段が、前記Ｘ線撮影手段のバイアス信号を判定する判定工程と、
前記Ｘ線撮影手段の設定手段が、前記判定に応じて前記画像撮影手段の駆動方法を設定する設定工程と、
を有することを特徴とするＸ線画像撮影装置の制御方法。
【請求項２０】
コンピュータを、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のＸ線画像撮影装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線画像撮影装置、Ｘ線画像撮影システム、Ｘ線画像撮影装置の制御方法、プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療診断を目的とするＸ線撮影においては、光電変換素子（変換素子）を用いた撮影部により撮影を行うデジタル撮影装置が普及してきている。デジタル撮影装置は、フィルム等を現像することなくＸ線透過画像を得ることができ、即時性があり、画像処理ができる点などで優れている。
【０００３】
従来のデジタルＸ線撮影装置においては、撮影部とＸ線発生部とを専用線を用いて接続することにより、電源や画像情報だけでなく撮影部とＸ線発生部との間の駆動及びＸ線発生のタイミング信号も通信している。例えば、デジタルＸ線撮影装置では、Ｘ線発生部と撮影部との間で通信を行なって、Ｘ線発生部のＸ線発生のタイミングと撮影部の撮影のタイミングとを合わせて撮影を行うものである。近年では、通信に要する構成を簡素化するために、放射線を検知した直後に撮影を行ない、Ｘ線発生部と撮影部との間で通信を行なわない方式のデジタルＸ線撮影装置も開発されている。
【０００４】
特許文献１には、Ｘ線発生部は曝射許可された時間にＸ線を照射し、Ｘ線撮影部はそのＸ線発生信号を受信した後に、固定蓄積時間後に蓄積された電荷に基づく画像を読み出す構成が開示されている。また、特許文献２には、Ｘ線撮影部とＸ線発生装置の接続状態が専用線か専用線以外かに応じて駆動方法を変更する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４６２０３号公報
【特許文献２】特願２００８−２０１４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、Ｘ線発生部と撮影部との間で通信を行なわずに固定蓄積時間後に画像を読み出す方法を適用すると、Ｘ線照射時間と画像蓄積時間の包含関係が、両間で通信を行う場合と異なる。このため、Ｘ線発生部でのＸ線照射終了後も無駄に長い時間画像を蓄積してしまう可能性がある。また、Ｘ線発生部ではＸ線が照射されているのに、撮影部では画像信号の蓄積が終了してしまうことも生じ得る。この場合、変換素子に蓄積された電荷に基づく画像データが適切に画像化されない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、Ｘ線発生部とＸ線撮影部との間の接続状態、撮影部のＸ線検知設定に応じて撮影部の駆動方法を設定することが可能なＸ線画像撮影技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明の一つの側面に係るＸ線画像撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記Ｘ線の画像を撮影する画像撮影手段を有するＸ線撮影手段と、を有するＸ線画像撮影装置であって、前記Ｘ線撮影手段は、
前記Ｘ線発生手段と前記Ｘ線撮影手段との間でＸ線発生のタイミングと前記Ｘ線撮影手段の駆動タイミングとを同期するための通信が行われるか否かを判定する判定手段と、
前記判定に応じて前記画像撮影手段の駆動方法を設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成する本発明の一つの側面に係るＸ線画像撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、前記Ｘ線の画像を撮影する画像撮影手段を有するＸ線撮影手段と、を有するＸ線画像撮影装置であって、前記Ｘ線撮影手段は、
前記Ｘ線撮影手段にＸ線が照射されたことを示す信号を出力する出力手段と、
前記信号に応じて前記画像撮影手段の駆動方法を設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、Ｘ線発生部とＸ線撮影部との間の接続状態、撮影部のX線検知設定に応じて画像撮影部の駆動方法を設定することが可能になる。これにより、被写体に照射されたＸ線透過信号を適切に画像化に用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のＸ線画像撮影装置のブロック図。
【図２】従来のＸ線画像撮影装置のタイミングチャート。
【図３】第１実施形態のＸ線画像撮影装置のタイミングチャート。
【図４】第１実施形態のＸ線画像撮影装置の動作の流れを示す図。
【図５】従来のＸ線画像撮影装置の動作シーケンスを説明する図。
【図６】第１実施形態のＸ線画像撮影装置の動作シーケンスを説明する図。
【図７】操作パネルの構成を例示する図。
【図８】ノイズ低減処理の離散ウェーブレッド変換及び逆変換の説明図。
【図９】第２実施形態のＸ線画像撮影装置の動作シーケンスを説明する図。
【図１０】第２実施形態のＸ線画像撮影装置の動作の流れを示す図。
【図１１】Ｘ線画像撮影装置を有するＸ線画像撮影システムを例示する図。
【図１２】Ｘ線画像撮影後の画像を表示するＸ線画像撮影動作を示す図。
【図１３】放射線照射開始を検知して撮影画像を取得するタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るＸ線画像撮影装置の全体的な機能構成を例示するブロック図である。Ｘ線を発生するＸ線発生部１と、被写体Ｐを透過したＸ線が入射するＸ線撮影部１０とが対向して配置されている。
【００１４】
Ｘ線発生部１の内部には、Ｘ線を発生させる発生部２が設けられ、この発生部２はＸ線発生制御部３に接続されている。Ｘ線発生制御部３には、バス４を介して、Ｘ線撮影部１０と無線通信を行うための無線通信接続部５と、有線通信を行うための有線通信接続部６の複数の通信接続部と、が接続されている。また、Ｘ線発生部１にはバス４を介して、Ｘ線発生部１を操作するための操作部７が接続されている。
【００１５】
またＸ線撮影部１０内には、被写体Ｐを透過したＸ線を受像する二次元Ｘ線画像撮影部１１が内蔵されている。二次元Ｘ線画像撮影部１１は、Ｘ線（放射線）を画像信号電荷（電気信号）に変換する複数の光電変換素子（変換素子）が二次元に配置されたセンサアレイを有する。この二次元Ｘ線画像撮影部１１は、ＣＰＵバス１２を介して、Ａ／Ｄ変換部１３、増幅部１４、撮影データを収集するデータ収集部１５、データ収集部１５により得られた画像を前処理する前処理部１６が接続されている。また、ＣＰＵバス１２には、画像処理部１７、画像を記憶する記憶部１８、ＣＰＵ１９、メインメモリ２０、操作パネル２１、画像表示部２２、駆動方法設定部２３が接続されている。また、ＣＰＵバス１２には、駆動方法テーブル切換判断部２４が接続されている。
【００１６】
更に、ＣＰＵバス１２には、Ｘ線発生部１と通信を行うための無線通信接続部２６と有線通信接続部２７の複数の通信接続部と同期信号有無検出部２８が接続されている。
【００１７】
メインメモリ２０はＣＰＵ１９における処理に必要な各種のデータ等を記憶すると共に、ＣＰＵ１９のワーキング・メモリとして機能する。また、ＣＰＵ１９はメインメモリ２０を用いて、操作パネル２１の操作に従って、Ｘ線画像撮影装置全体の動作制御等を行っている。
【００１８】
Ｘ線撮影部１０は、一定時間毎、例えば、１０分間毎に無線通信接続部２６または有線通信接続部２７を介して、Ｘ線発生部１の無線通信接続部５または有線通信接続部６と通信を行い、操作パネル２１に撮影を行う際の通信接続部を表示することが可能である。この時、Ｘ線撮影部１０とＸ線発生部１との間で通信が接続されていない、つまり同期信号のやりとりがなされていない時は、同期接続されていないことを操作パネル２１に表示する。操作者が操作パネル２１を介して撮影指示を入力すると、この撮影指示内容は記憶部１８に保存されると共に、操作パネル２１に表示される。
【００１９】
通信接続部が無線通信接続部でも有線接続部でもない時には、同期信号有無検出部２８にて、同期信号がない状態が検出される。
【００２０】
また、操作者は撮影指示時に、操作パネル２１を介して撮影部位選択部３７の中から特定の撮影部位を選択する。この撮影指示はＣＰＵ１９によりＣＰＵバス１２を経て駆動方法設定部２３に伝達され、駆動方法設定部２３はこの撮影指示を受信すると、駆動方法テーブル切換判断部２４を介して駆動方法を変更する。
【００２１】
その後に、操作者がＸ線発生部１の操作部７を用いてＸ線発生（照射）の指示を行うと、Ｘ線発生部１はＸ線発生制御部３を介して発生部２を制御し、Ｘ線を照射することによりＸ線撮影を行う。
【００２２】
このＸ線撮影において、発生部２から照射されたＸ線は、被写体Ｐ中を減衰しながら透過して二次元Ｘ線画像撮影部１１に到達する。同期信号のやりとり(通信)がなされていない時は、二次元Ｘ線画像撮影部１１のＸ線撮影手段にＸ線が照射されたかを読み取る信号を検出する。Ｘ線撮影手段にＸ線が照射されたかを読み取る信号としては、例えば撮影部のバイアス信号(Ｖｓ信号)を用いる。バイアス線に流れる微電流を検出し、バイアス信号判断部２５においてＸ線が照射されたか否かを判断する。Ｘ線が照射されたと判断されると、二次元Ｘ線画像撮影部１１は、すみやかに、リセット動作を中断し、蓄積動作に入る。各画素に蓄積された画像信号は、二次元Ｘ線画像撮影部１１の読み出し走査を行い、Ｘ線画像信号が出力される。なお、本実施形態において、被写体Ｐは、例えば、人体であり、二次元Ｘ線画像撮影部１１から出力されるＸ線画像は、人体画像となる。
【００２３】
二次元Ｘ線画像撮影部１１から出力されたＸ線画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１３において、所定のデジタル信号に変換され、Ｘ線画像データとして前処理部１６に転送される。前処理部１６は主として、Ｘ線画像撮影装置の特性を補正するものであり、上述のＸ線画像データに対して、例えば、二次元Ｘ線画像撮影部１１の画素毎の感度のばらつきを補正するゲイン補正処理と、画素毎の暗電流のばらつきを補正する暗電流補正処理を行う。前処理部１６は操作者がＸ線撮影する前に、補正用画像（例えば、補正用のゲイン補正用画像および暗電流補正用画像）をメインメモリ２０に格納し、補正時に必要に応じて補正用画像を読み出す。撮影された画像は、放射線技師等が、目的の撮影できたかを確認できるようにするため、できるだけ早く画像表示出力されることが求められる。このため、最初は間引き画像をまず表示し、段階的に高精細な画像が表示される。
【００２４】
そして、これらの前処理が行われたＸ線画像データは、原画像データとしてＣＰＵ１９の制御によりＣＰＵバス１２を介して、メインメモリ２０、画像処理部１７に転送される。メインメモリ２０は、前処理部１６から転送されたＸ線画像データ（原画像データ）を格納する。画像処理部１７は、Ｘ線画像撮影装置の特性が補正されたＸ線画像データ（原画像データ）に対して、医師が観察したい情報をより見易くするためのノイズ低減処理、周波数処理、モニタやフィルム等の表示媒体に合わせた階調処理などの画像処理を行う。そして、画像処理部１７は画像処理を実行した後に、画像処理後のＸ線画像データを画像表示部２２に出力する。画像処理部１７は、メインメモリ２０に格納されたＸ線画像データ（原画像データ）についても同様の画像処理を行ない。画像処理後のＸ線画像データを画像表示部２２に出力する。
【００２５】
図２は、従来のＸ線画像撮影装置によるＸ線撮影のタイミングチャートであり、図３は本実施形態に係るＸ線画像撮影装置によるＸ線撮影のタイミングチャートである。二次元Ｘ線画像撮影部で電荷が蓄積されてから読み出すまでの時間（Acumulate ON時間）を画像蓄積時間Ｔとする。図２（ａ）に示すようにＸ線画像撮影装置によるＸ線撮影では、画像蓄積時間Ｔ内に、Ｘ線遅延時間ΔｔとＸ線が照射されている時間Ｘ（Ｘ_ＯＮ時間）と、が収まるようにＸ線撮影のタイミングが設定されている。
【００２６】
しかし、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との接続方法が異なると、図２（ｂ）に示すように通常のＸ線遅延時間Δｔだけでなく、通信の再試行（通信リトライ）などによる遅延時間Δｔ’も生ずる可能性がある。ここで、Ｘ線遅延時間Δｔ＋遅延時間Δｔ’をΔＴとする。この場合には、図２（ｂ）に示すように、通信の再試行等による遅延時間Δｔ’が長くなることにより、Ｘ線が照射されているにも拘わらず、画像蓄積時間Ｔ内にＸ線照射が完了せずに、Ｘ線照射の途中で画像蓄積時間Ｔが終了することとなる。このような場合、所望のＸ線画像データが得られない虞がある。
【００２７】
このような従来の問題点に対して、本実施形態では、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間において、図３に示すように予め接続状態を判定するための信号（ＣＮＮ_ＣＨＫ、ＣＮＮ_ＲＥＴ）を通信する。ここで、同期信号有無検出部２８は、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との接続状態を判定するための判定信号（ＣＮＮ_ＣＨＫ）をＸ線発生部１に送信する。Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間の通信が確立されている場合、Ｘ線発生部１の有線通信接続部６および無線通信接続部５の少なくともいずれか一方が判定信号（ＣＮＮ_ＣＨＫ）に応答する応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）をＸ線撮影部１０側に送信する。
【００２８】
本実施形態において、Ｘ線撮影部１０は検出された接続状態に応じて画像蓄積時間Ｔを変化させるためのテーブルを有している。駆動方法設定部２３が接続状態に応じてテーブルを選択する。画像蓄積時間Ｔは、撮影部位選択部３７（図７）で選択された撮影部位に応じてそれぞれ異なるものであり、駆動方法設定部２３は、接続状態に応じたテーブルを選択して画像蓄積時間Ｔを変化させる。
【００２９】
例えば、接続状態がない、つまり非同期である場合には、外部環境によって通信の再試行等による遅延時間Δｔ’が長くなる虞が生ずる。このような接続状態に起因する遅延時間Δｔ’が発生しても、駆動方法設定部２３は接続状態に応じて、余裕時間を含めた画像蓄積時間Ｔを変化させることにより、画像蓄積時間Ｔが長いことにより過剰に蓄積時間が長くなる可能性を抑えることができる。すなわち、画像蓄積時間Ｔ内にＸ線照射が完了せずに、Ｘ線照射の途中で画像蓄積時間Ｔが終了するという、従来のＸ線画像撮影装置による問題を解消することができる。
【００３０】
放射線の照射を開始した時点では放射線の線量が瞬時に立ち上がらず、線量の立上がりが緩やかな場合には、所定の線量になるまでに遅れが生じ得る。また撮影部１１のバイアス信号判断部２５でＸ線照射されたと検知するまでの時間も遅延の要因となる。この遅れを図３のタイミングチャートでは、遅延時間（Δｔk）として示している。Ｘ線の照射開始タイミングをＴ１とすると、二次元Ｘ線画像撮影部１１の電荷の蓄積開始タイミングＴ２が遅延時間（Δｔk）経過後となるように、駆動方法設定部２３は二次元Ｘ線画像撮影部１１の電荷の蓄積開始のタイミングを制御する。このようなタイミングの制御を行うことにより、放射線の線量が安定した状態で撮影を行うことが可能になると共に、画像蓄積時間Ｔを必要以上に長時間としなくても画像蓄積時間Ｔ内にＸ線の照射を完了することが可能になる。つまりΔｔkの分だけ設定されていた蓄積時間より短くすることが可能となる。
【００３１】
なお、ここで駆動方法設定部２３（画像蓄積時間制御部）は、画像蓄積時間Ｔを制御するものとしているが、撮影モードを変更しても良いことは言うまでもない。駆動方法設定部２３は、非同期の接続状態における二次元Ｘ線画像撮影部１１の撮影モードを、同期した接続状態における二次元Ｘ線画像撮影部１１の撮影モードよりも短い蓄積時間の撮影モードを設定し、二次元Ｘ線画像撮影部１１の駆動方法を変更する。例えば、駆動方法設定部２３は、Ｘ線自動検部の感度モードの変更や、静止画における短時間撮影モード（短時間蓄積時間モード）や、短蓄積時間での連続撮影モードに設定する。この選択によって、二次元Ｘ線画像撮影部１１の撮影モードが変更され、変更された撮影モードに応じて画像蓄積時間が変わるという点で同じ効果を得ることができる。
【００３２】
本実施形態におけるＸ線画像撮影装置の駆動方法設定部２３は、上述のように接続状態を判定し、判定の結果を操作パネル２１に現在の接続状態を表示する。例えば、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間の通信が確立されている同期状態や、通信が確立されていない非同期の状態であることを操作パネル２１に表示する。このように表示することにより、操作者は接続状態をチェックすることができ、Ｘ線発生装置とＸ線制御部の間の同期信号有無を捉え、無駄な蓄積時間増加を抑止することが可能になる。
【００３３】
なお、Ｘ線照射時に必ず画像が蓄積されるようにするためには、通常の画像蓄積時間Ｔを、より長くする解決手法も考えられるが、画像蓄積時間Ｔの増加に伴い、主に暗電流ノイズと呼ばれるノイズが増加する。本発明で提案するＸ線画像撮影装置は、同期信号が無い場合には、Ｘ線自動検出で検知に用いられる時間の分、画像蓄積時間Tを短くすることにより、ノイズを抑え、かつ画像表示の速いX線撮影装置となる。また、画像をより早く表示部２２に送ることができるため、画像撮影部１１の即時性が高まる。
【００３４】
ここで、二次元Ｘ線画像撮影部１１は、放射線を画像信号電荷（電気信号）に変換する複数の変換素子と電気信号を外部に転送するＴＦＴなどのスイッチ素子とで構成されるセンサアレイを有する。画像蓄積時間Ｔの増加に伴い、二次元Ｘ線画像撮影部１１でのＴＦＴの読み出し時間の違いが顕在化されてくることもあるため、シェーディング量が大きくなる。通常では、光電変換素子を用いた二次元Ｘ線画像撮影部１１では、画像蓄積時間Ｔが長くなるにつれて、暗電流ノイズのばらつきが大きくなるため、画質向上のためには可能な限り画像蓄積時間Ｔを短くする必要がある。なお、本実施形態の説明では、画像蓄積時間Ｔとしたが、画像蓄積終了時間または信号読み出し開始時間も同等の意味で用いられることは言うまでもない。
【００３５】
図４は、本実施形態に係るＸ線画像撮影装置によるＸ線撮影の流れを示す図である。先ず、ステップＳ１において、同期信号有無検出部２８は、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間の同期信号の有無を検出することにより、接続状態を検出する。簡易的に無線通信接続または有線通信接続がなされている時は同期信号ありと検出する方法や、擬似的に同期させてチェックする方法を用いることができる。例えば、Ｘ線撮影部１０から同期信号を出力し、Ｘ線発生部１から同期信号が所定時間以内に返ってくるか否かを検出することにより、同期信号の有無を検出することができる。接続状態を検知するタイミングとしては、１回の撮影毎に撮影の直前に行うことが望ましいが、撮影毎に接続状態を取得すると、１回の撮影に要する時間が増大する。例えば、検診用途等の患者が次々に訪れる施設では、接続状態が殆ど変化しない状況においても、撮影毎に接続状態をチェックすることは無駄が多い。
【００３６】
従って、このような撮影用途の場合、撮影毎ではなく１シリーズ毎、一定時間毎に、接続状態をチェックするように切換可能とし、例えば、電源を投入後に初めて撮影を行う場合や、一定時間毎、例えば、１０分毎など、定期的に接続状態をチェックしてもよい。操作パネル２１で同期/非同期の接続方式を変更できるボタンがある場合はボタン押下時に接続状態をチェックし、同期接続ができない場合等は操作パネル２１に表示するようにしても良い。また、非同期時には、Ｘ線照射の有無をＸ線撮影部１０側で認識する必要があるため、非同期であること操作パネル２１や画像表示部２２に表示してユーザに報知する。
【００３７】
次に、ステップＳ２の判定において、ステップＳ１で検出した接続検出情報を用いて同期信号があるか否かで次ステップ以降のフローを分岐させる。有線/無線等による接続がされており、同期信号が有ると判定された場合には、デフォルトの駆動タイミングを変更することなく、撮影開始のステップＳ３に進む。同期信号が有り、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０とが同期した接続状態にある場合、駆動方法設定部２３は、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間の通信により、二次元Ｘ線画像撮影部１１の駆動時間（画像蓄積時間）を設定する。
【００３８】
また、ステップＳ２において同期信号が無いと判定された場合には、Ｘ線自動検出による検出遅れ、終了時間を見誤る可能性があるためステップＳ４に進む。ステップＳ４においては、撮影時の画像蓄積時間Ｔを算出した後に、ステップＳ５に進み、ステップＳ４において得られた撮影時の画像蓄積時間Ｔに基づいて、駆動タイミングを変更した後にステップＳ３に進む。本実施形態では、遅延時間（Δｔk：図３）を考慮して、電荷の蓄積開始タイミング、信号読み出しのタイミングを早くして、電荷蓄積時間を長くするように駆動方法設定部２３は駆動タイミングを変更する。
【００３９】
ステップＳ３においては、Ｖｓ信号の時間変化をモニタしＸ線が照射されると、同期信号が無い場合はＸ線を検出し、決定された駆動タイミングにおいて撮影を開始する。Ｖｓ信号の時間変化が予め定めた基準よりも大きい場合は、Δｔkが短いことが予想でき、逆にＶｓ信号の時間変化が基準以下の場合は、Δｔkが長いことが予測される。つまり、Ｖｓ信号の時間変化はΔｔkを予測するために用いることができる。このことによりＶｓ信号の時間変化が小さくΔｔkが長い時は、固定蓄積時間を短く設定する。このことにより、無駄な蓄積時間による画像ノイズが少なくなるだけでなく、画像を早く転送可能となる。なお、シーケンスについては後述するが、準備が終了するとＸ線撮影部１０はＸ線発生部１に準備終了信号を出力する。Ｘ線発生部１は準備終了信号を受像後に図示しないＸ線照射釦が押下されると、Ｘ線発生部１はＸ線発生信号をＸ線撮影部１０に出力する。Ｘ線発生部１はＸ線撮影部１０がＸ線発生信号を受信した後にＸ線を発生する。Ｘ線撮影部１０の二次元Ｘ線画像撮影部１１は、Ｘ線発生信号を受信した後に、上述の駆動タイミングの画像蓄積時間Ｔにおいて蓄積された電荷を読み出し、読み出した電荷から画像を形成する。
【００４０】
ステップＳ３における撮影が終了すると、ステップＳ６に進み、接続による同期信号がある場合には、Ｘ線発生部１に対して画像蓄積時間Ｔの経過後画像を転送し、撮影を終了する。
【００４１】
ステップＳ７では、撮影された画像に関して駆動タイミングの変更の有無を判定する。駆動タイミングの変更がされていない場合にはステップＳ８に進み、前処理部１６は、例えば、蓄積時間５００ｍｓにおけるデフォルトの前処理を行う。次に、ステップＳ９では、画像処理部１７がデフォルトの画像処理を行った後に、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１９の制御の下、画像処理済みの画像は、予め操作者が操作パネル２１で指示したフィルムや画像表示部２２等の出力媒体に出力される。
【００４２】
一方、ステップＳ７の判定において、駆動タイミングが変更されている場合、ステップＳ１１に進み、前処理部１６は、変更された駆動タイミングによる画像蓄積時間Ｔに対応した前処理を行う。ステップＳ１１で実行する前処理は、デフォルトの前処理に対して暗電流補正が異なる。これは、駆動タイミングの変更により画像蓄積時間Ｔが変更された場合には、蓄積されている暗電流量が変化しているためである。暗電流画像は画像蓄積時間Ｔに依存する特性を有している。このため、画質を向上させるためには、変更された画像蓄積時間と等しい画像蓄積時間Ｔの暗電流画像で補正を行うことが望ましい。そのため、変更された画像蓄積時間Ｔに応じて暗電流量を補正することで、変更された画像蓄積時間Ｔが画質に及ぼす影響を低減する。
【００４３】
光電変換素子を用いた二次元Ｘ線画像撮影部１１において、暗電流画像を取得するタイミングは大きく２つある。１つはＸ線画像取得の直後に暗電流画像を撮影（取得）するものである。他の１つは画像蓄積時間Ｔ内において予め一定時間を定め、幾つかの画像蓄積時間Ｔにおいて、暗電流画像を取得するものである。前者のタイミングで暗電流画像を取得する方法は、静止画撮影においては１枚の画像撮影分の時間が画像表示までに余計に掛かるだけである。この場合、例えば、動画撮影においては暗電流画像をＸ線画像の後で取得することは、複数の画像取得分の時間が余計に掛るという弊害がある。これに対し後者のタイミングで暗電流画像を取得する方法は、予め対応する画像蓄積時間に相当する暗電流画像を複数保存しておく必要がある。この場合には、Ｘ線画像取得後に、暗電流画像を取得する必要がないため、画像表示までに要する時間を短縮化することができるという利点を有している。
【００４４】
本実施形態にあっては、何れの暗電流画像の取得方法でも対応可能である。前処理部１６は、Ｘ線画像から対応する画像蓄積時間Ｔに相当する暗電流画像の差分をとる（減算処理）を行うことによって、暗電流補正処理を行う。暗電流補正処理を行った後、前処理部１６は、ゲイン補正処理を行い、各光電変換特性の特性が補正された画像を出力する。
【００４５】
ステップＳ１１の前処理の終了後、処理はステップＳ１２に進められる。ステップＳ１２で実行する画像処理は、例えば、デフォルトの画像処理に対して画像蓄積時間Ｔに応じたノイズ低減処理(ノイズ抑制処理)が異なる。例えば、無駄なＸ線照射を避けるために、画像蓄積時間Ｔを長くするように駆動タイミングが変更されると、画像中にはノイズが増加する。本実施形態においては、周波数処理を含めたノイズ低減処理が含まれ、駆動タイミングが変更され、画像蓄積時間Ｔが長くなった時には、ノイズ低減処理の特定周波数画像における強調係数を強くした周波数処理を行う。
【００４６】
ステップＳ１２における画像処理が終了すると、処理はステップＳ１０に進められ、ステップＳ１０において、ＣＰＵ１９の制御の下、画像処理済みの画像は予め操作者が操作パネル２１で指示したフィルムや画像表示部２２等の出力媒体に出力される。図５は従来のＸ線画像撮影装置のＸ線発生部とＸ線撮影部との間の動作シーケンスの説明図であり、図６は本実施形態にかかるＸ線画像撮影装置におけるＸ線発生部１とＸ線撮影部１０とのシーケンスの説明図である。図５と図６を対比することにより本実施形態のＸ線画像撮影装置における動作シーケンスを具体的に説明する。
【００４７】
先ず、従来例における図５は、画像蓄積時間Ｔを１０００ｍｓに設定された場合の動作シーケンスを示している。図５の動作シーケンスにおいて、操作者は被写体ＰをＸ線発生部とＸ線撮影部との間に配置し、被写体や患者に撮影開始の旨を伝達した後に、Ｘ線発生部の１段目のスイッチ（ＳＷ）をオンにする。Ｘ線発生部は、ＲＤＹ_ＲＥＱの信号をＸ線撮影部に送信し、Ｘ線撮影部は前画像の読み出しを終了し、撮影準備を開始する。なお、空読み等が必要なセンサは空読み駆動を行う。
【００４８】
そして、Ｘ線撮影部は、例えば１００ｍｓの遅延の後に、ＲＤＹ_ＯＫの信号をＸ線発生部に送信し、Ｘ線発生部において２段目のスイッチ（ＳＷ）をオンにする許可が得られる。次に、操作者はＸ線発生部の２段目のスイッチ（ＳＷ）をオンにして、Ｘ線撮影部にＸ_ＲＥＱの信号を送信し、ジェネレータをセットアップする。Ｘ線撮影部はＸ_ＲＥＱの信号を受信すると、センサ部である二次元Ｘ線画像撮影部１１の初期化を行う。そして、約１００ｍｓの遅延の後に、Ｘ線撮影部はＸ_ＯＫの信号をＸ線発生部１に送信し、ジェネレータＸ線がリリースされる。
【００４９】
従来、Ｘ線発生部とＸ線撮影部は専用線で接続されており、例えば、図５に示すように、固定された蓄積時間１０００ｍｓの後に、画像読み出しを開始すれば十分である。
【００５０】
次に、本実施形態にかかるＸ線画像撮影装置の動作シーケンス（図６）では、Ｘ線撮影部１０側において、Ｘ線発生部１との間の接続状態は把握されている。Ｘ線撮影部１０からＸ線発生部１に接続状態を判定するための判定信号（ＣＮＮ_ＣＨＫ）を送信し、Ｘ線発生部１から戻ってきた応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）を受信する。例えば、Ｘ線撮影部１０のＯＳ（オペレーションシステム）がウィンドウズ(またはＭＳ−ＤＯＳ)やリナックス等であれば、ｐｉｎｇ（packet internet groper）コマンドを送信することにより、接続状態の結果を得ることができる。
【００５１】
本シーケンスの目的は、接続状態における通信の安定性を確認することである。本実施形態としては、例えば、ウィンドウズ(またはＭＳ−ＤＯＳ) 上のwinipcfg、arp、traceroute、netstat、ipconfig、route、telnet等のコマンドを利用してもよい。また、Ｘ線撮影部１０に使用するアプリケーション上で接続状態を確認することが望ましい。例えば、上述のpingで確認できるレベルであるＩＰレベル程度の情報、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層の情報であっても、本実施形態に適用可能である。
【００５２】
応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）が正常に返ってくる時、すなわち、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間で同期信号が有る場合は、駆動タイミングは変更されないため、従来の図５と同様な動作シーケンスとなる。しかし、応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）が正常に返ってこない時、すなわち、Ｘ線撮影部とＸ線撮影装置の間で同期信号が無い場合は、図６に示される動作シーケンスとなる。
【００５３】
図６の動作シーケンスにおいて、応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）が一定時間内に返ってこない時、同期信号有無検出部２８は、Ｘ線撮影部１０とＸ線発生部１との間で同期信号が無いことを検出する。図６のようにＸ線撮影部１０とＸ線発生部１との間で、以下信号のやりとりを行うことができない。このため、Ｘ線撮影部１０は、Ｘ線自動検知機能を用いて、Ｘ線が照射されたと検出された時にのみ、二次元Ｘ線画像撮影部１１の準備駆動を停止し、所定の固定蓄積時間の後に、各画素の電流または電圧を読み出す必要がある。この時、同期通信が損なわれた外部環境である場合には、Ｘ線検出時間の分、画像読み出しが遅れてしまう可能性がある。またＸ線照射がされてから検知するまでの時間に遅れが生じる可能性がある。
【００５４】
本実施形態においては、通信上のこのような状況を考慮し、接続方法と撮影部位に応じて、画像蓄積時間Ｔが設定されているテーブルを有している。このように、駆動方法設定部２３は、検出された同期信号が有のときには、Ｘ線発生部１と同期して画像蓄積時間Ｔを決める。ここで、同期とは蓄積開始時と蓄積終了時の両方が挙げられるが、蓄積終了だけ同期信号がないＸ線発生部も存在する。このため、蓄積終了だけ同期信号がない場合は、あらかじめ決められた画像蓄積時間後に画素の電荷信号を読み出す。検出された同期信号が無の時には、同期信号が有の時と比べて長い固定蓄積時間で画像を取得する方法に変更することを特徴とする（例えば、固定蓄積時間１０００ｍｓを蓄積時間９５０ｍｓに変更する）。
【００５５】
図７はＸ線撮影部１０の操作パネル２１の画面を例示している。操作パネル２１には、患者の氏名等の患者情報表示欄３１、Ｘ線画像表示部３２、同期接続状態表示部３３が設けられている。更に、この操作パネル２１には接続方法を一方でしか接続できないようにする同期接続切換釦３４、撮影開始を指示する撮影開始釦３５、コメント等を表示するメッセージ表示欄３６、撮影部位を選択・表示する撮影部位選択部３７が設けられている。  
【００５６】
Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０とが専用線で接続されている場合には、同期接続状態表示部３３には専用線と表示される。また、同期接続切換釦３４には、Ｘ線画像撮影装置で対応可能な接続方法が、例えば、プルダウンで選択できるようになっている。
【００５７】
操作者は撮影部位を撮影部位選択部３７により選択した後に、メッセージ表示欄３６に、「Ｘ線撮影可能」等と表示された後に、撮影開始釦３５を押下することによりＸ線画像の撮影を指示することができる。
【００５８】
同期接続切換釦３４を押下した時に同期接続の有無の検出が実行され、非同期接続から同期接続に変更できない場合、同期接続に変更できないことが操作パネル２１のメッセージ表示欄３６に表示される。
【００５９】
図８は画像処理部１７におけるノイズ低減処理を例示的に説明する図であり、離散ウェーブレット変換およびその逆変換の説明図である。図８（ａ）は周波数成分分解回路図、図８（ｂ）は二次元の変換処理により得られる２レベルの変換係数群の構成図、図８（ｃ）は復元回路の構成図をそれぞれ示している。ノイズ低減処理は画像を複数の周波数成分に分解し、各周波数成分に重畳するノイズを解析することによりノイズデータを作成する。このノイズデータを各周波数成分から減算することにより、該当帯域に存在するノイズを低減することができる。
【００６０】
本実施形態においては、同期信号がなく非同期の場合でも、駆動タイミングを変更して画像蓄積時間長くすることで、Ｘ線照射時間をＸ線画像撮影装置の画像蓄積時間Ｔ内に収めている。画像蓄積時間Ｔを長くすることで、画像中に暗電流ノイズが入ってしまう。これらの暗電流ノイズは、画素毎に対応するフォトダイオードや、アンプ部分の個体差ばらつき等が一因となっており、固定パターン状のノイズとランダム状のノイズが混ざった状態で表れる。また、これらの暗電流ノイズは、画像蓄積時間Ｔが長くなるにつれて単調的に増加する。この暗電流ノイズは被写体Ｐを透過後のＸ線分布を表す画像と周波数的に異なるため、周波数分解を行い該当周波数成分画像の強調係数を弱めた重み付けにより、復元を行うことにより、画質上の影響を低減することが可能である。
【００６１】
暗電流ノイズは画像蓄積時間Ｔに応じて、固定状のパターンも有しているため、対応する周波成分が各サブバンドに分割された画像下において、或る程度の傾向を有している。画像蓄積時間Ｔが長くなることにより増加したノイズ成分における空間周波数が、例えば、図８（ｂ）中の周波サブバンドＨＨ２に対応すると仮定する。この場合、本実施形態におけるノイズ低減処理は、周波サブバンドＨＨ２に対応する成分を低減して、図８（ｃ）の復元回路中で足し合わせる。本実施形態におけるノイズ低減処理は、ノイズデータの減算量を、複数の段階に調整することができる。この減算量を調整するパラメータの値を変更することで、該当帯域のノイズを低減することが可能となる。このように、駆動タイミングの変更に対して上述の方法によりノイズ低減処理を変更することで、暗電流ノイズが低減され、画質を向上させることができる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、同期接続の有無によって、画像蓄積時間Ｔを変更する構成を説明した。本実施形態においては、画像蓄積時間Ｔを変更する判断基準として、撮影部位も加えた構成を説明する。また、第２実施形態においては、Ｘ線照射後に暗電流画像を取得するために二次元Ｘ線画像撮影部１１の駆動方法を変更する構成を説明する。
【００６２】
図９は、本発明の第２実施形態に係るＸ線画像撮影装置によるＸ線撮影のタイミングチャートである。第１実施形態においては、通信における接続状態に応じて、Ｘ線画像撮影装置の二次元Ｘ線画像撮影部１１の駆動方法（画像蓄積時間Ｔ）を変更した。本実施形態では、接続状態を示す接続情報だけではなく、更に、撮影部位情報も用いて、駆動方法設定部２３がテーブルを選択する。駆動方法設定部２３は、接続状態や撮影部位を示す撮影部位情報に応じたテーブルを選択して画像蓄積時間Ｔを変化させる。
【００６３】
第２実施形態においても第１実施形態と同様に、Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間において、予め接続状態を判定するための信号（ＣＮＮ_ＣＨＫ、ＣＮＮ_ＲＥＴ）を通信する。同期信号有無検出部２８はＸ線発生部１とＸ線撮影部１０との接続状態を判定するための判定信号（ＣＮＮ_ＣＨＫ）をＸ線発生部１に送信する。Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間の通信が確立されている場合、Ｘ線発生部１は判定信号（ＣＮＮ_ＣＨＫ）に応答する応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）をＸ線撮影部１０側に送信する。Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０との間の通信が確立されていない場合、Ｘ線発生部１は応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）をＸ線撮影部１０側に送信しない。この時、同期信号をやりとり可能な接続状態ではないため、接続状態をチェックするための応答信号（ＣＮＮ_ＲＥＴ）が、Ｘ線撮影部１０側に返ってこない。
【００６４】
第２実施形態においては、更に、Ｘ線照射後に暗電流画像を取得するために二次元Ｘ線画像撮影部１１の駆動方法を変更する。
【００６５】
同期信号が検出された時には、Ｘ線照射後に取得する暗電流画像の取得のタイミングをＸ線撮影部１０側で把握できるため、暗電流画像の取得枚数は１枚で十分である。しかしながら、同期信号が検出されない場合には、Ｘ線照射後に取得する暗電流画像の取得のタイミングをＸ線撮影部１０側で把握できない。Ｘ線照射時間が長い場合、暗電流画像の取得時にＸ線が照射されてしまう場合が生じ得る。このため、暗電流画像の取得方法を変更する。例えば、Ｘ線照射後に取得する暗電流画像の取得枚数を複数枚取得するように、例えば、３枚取得するように取得方法を変更する（図９の９０１〜９０３）。このように暗電流画像の取得方法を変更することによって、画像蓄積時間Ｔ内にＸ線照射時間が収まる可能性を増加させる。尚、複数枚の暗電流画像の取得の例として、３枚の暗電流画像の取得は例示的なものであり、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではない。
【００６６】
図１０は、第２実施形態に係るＸ線画像撮影装置によるＸ線撮影の流れを示す図である。図４に示すフローチャート図と同一の内容には、同一のステップ番号を付し、説明を省略する。図１０のステップＳ２において、同期信号での検出がされないと判断された場合にはステップＳ２１に進む。このステップＳ２１においては、操作者が操作パネル２１の撮影部位選択部３７を介して入力した撮影部位を選択する。画像撮影時に撮影する対象の撮影部位を選択することによって、求められる周波数や階調が異なり、照射すべきＸ線の照射量も撮影部位ごとに異なるものである。
【００６７】
ステップＳ２２において、ステップＳ２１で選択された撮影部位が、Ｘ線照射量の多い部位（閾値のＸ線照射量以上）であるか否かを判定する（照射量判定）。例えば、Ｘ線照射量の多い部位として、腰堆側面や股関節、大腿骨等が選択されたときには（Ｓ２２−Ｙｅｓ）、ステップＳ４に進み撮影時の画像蓄積時間Ｔを変更する。その他の部位、例えば、Ｘ線照射量の少ない部位（閾値のＸ線照射量未満）として、心臓の近くの部位等が選択された場合には（Ｓ２２−Ｎｏ）、一般にＸ線照射時間が短い。このため、同期信号が検知されず、通信の即時性に欠ける場合であっても、Ｘ線撮影部の駆動タイミングを変更する必要性は少なくなるため、駆動タイミングを変更せずに、処理をステップＳ３に進める。
【００６８】
尚、ステップＳ２２において、撮影部位によって、Ｘ線の照射線量を推測する方法を説明したが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではない。例えば、Ｘ線発生部１に入力されたＸ線照射時間を、Ｘ線撮影部１０のデータ収集部１５が収集し、ステップＳ２２の判定にＸ線照射時間を用いてもよい。駆動方法設定部２３は、データ収集部１５により収集されたＸ線照射時間を用いて、ステップＳ２２における駆動タイミングを変更するか否かの判定を行うことも可能である。
【００６９】
ステップＳ７の判定結果により、駆動タイミングが変更されている場合、ステップＳ１３において、前処理部１６は、非同期の接続状態で、変更された駆動タイミングと等しい電荷蓄積時間の下で複数の暗電流画像を取得し、暗電流画像を評価（解析）する。ステップＳ１４において、前処理部１６は、暗電流画像を解析し画像判定することにより、暗電流による電荷の蓄積時（電荷蓄積時間）において、Ｘ線が照射されているか否かを判定する（電荷判定）。暗電流による電荷のレベルと、Ｘ線の照射による電荷のレベルは異なる。前処理部１６は電荷のレベルを比較して、暗電流による電荷の蓄積時においてＸ線が照射されているか判定する。
【００７０】
ステップＳ１４の判定結果において、Ｘ線の照射がある場合、処理をステップＳ１５に進め、前処理部１６は、暗電流による電荷の蓄積時の画像をＸ線画像に加算し、加算した画像をＸ線画像として画像形成する（Ｓ１５）。Ｘ線画像に加算された画像は、取得された複数の暗電流画像から削除される。例えば、図９のタイミングチャートにおいて、暗電流の電荷の蓄積タイミング９０１において、Ｘ線が照射（Ｘ_ＯＮ）されているので、蓄積タイミング９０１において蓄積された電荷に基づく画像をＸ線画像へ加算する。
【００７１】
ステップＳ１６において、前処理部１６は、その後に取得された暗電流画像から、暗電流補正に用いる暗電流画像（例えば、図９の蓄積タイミング９０２および９０３のうちのいずれか一方）を選択する。
【００７２】
ステップＳ１７において、先のステップＳ１６で選択された暗電流画像を用いて、前処理部１６は暗電流補正を行う。暗電流補正の詳細は第１実施形態の図４のステップＳ１１で説明したとおりである。ステップＳ１７の終了後、処理をステップＳ１２の画像処理に進める。
【００７３】
一方、ステップＳ１４の判定において、暗電流の電荷の蓄積時にＸ線が照射されていないと判定された場合、処理をステップＳ１１に進め、前処理部１６は、変更された駆動タイミングによる画像蓄積時間Ｔに対応した前処理を行う。すなわち、ステップＳ１３で取得された複数の暗電流画像のいずれか一つを用いて、前処理部１６は暗電流補正を行う。暗電流補正の詳細は第１実施形態の図４のステップＳ１１で説明したとおりである。ステップＳ１１の終了後、処理をステップＳ１２の画像処理に進める。
【００７４】
ステップＳ１２において、画像処理部１７は変更された画像蓄積時間Ｔに応じた画像処理（ノイズ低減処理）を実行する。表１は同期信号の有無、部位に応じた画像蓄積時間Ｔと画像処理方法の関係を例示するものである。
【００７５】
表１
同期有無  部位        Ｘ線照射時間  画像蓄積時間Ｔ  画像処理方法
非同期    胸部        ２０ｍｓ      ５００ｍｓ      画像処理１
非同期    胸椎側面等  ３５０ｍｓ    １０００ｍｓ    画像処理２
同期      胸部        ２０ｍｓ      ５００ｍｓ      画像処理１
同期      胸椎側面等  ３５０ｍｓ    ５００ｍｓ      画像処理１
上記の表１には、画像蓄積時間Ｔを変更したとき、画質向上の目的のために、画像蓄積時間Ｔに伴って画像処理方法を変更する数値の具体例が示されている。例えば、胸部正面等の心臓を含む撮影においては、心臓に合わせて動く部位が多いため、Ｘ線発生部１の定格最大出力値によるが、一般に３０〜５０ｍｓ程度の可能な限り短いＸ線照射時間で撮影されることが多い。また他の部位も、被験者の体動が画像中でぶれて撮像されることを避けるため、３０〜１５０ｍｓ程度の短いＸ線照射条件で撮影されることが多い。
【００７６】
しかし、被写体ＰのＸ線吸収量が多い撮影部位や、画像上でノイズに対するコントラストが大きいことを要求される撮影部位では、Ｘ線照射時間が長くなることが要求される。例えば、上述のＸ線撮影照射条件を使用する施設においては、腰堆側面や股関節、大腿骨では５００ｍｓ程度のＸ線照射時間を使用することが多い。蓄積時間を５００ｍｓとすると、同期信号がある状態で接続されているときには、Ｘ線照射時間に画像蓄積時間Ｔが収まるようにすることは可能であるが、通信遅れに対する許容量は小さい。
【００７７】
これに対して、Ｘ線照射時間が短い部位を撮影する際には、同期信号がない場合でも、画像蓄積時間Ｔ内にＸ線照射時間が収まる可能性が大きい。つまり、撮影部位と接続方法に応じて画像蓄積時間Ｔを変更する。なお、撮影部位は操作者が画像撮影前に撮影部位選択部３７（図７）を介して指示する。
【００７８】
本発明の第１、第２実施形態では、画像蓄積時間Ｔの増加に伴い増加する画像シェーディング量、暗電流ノイズを補正することが必要となる。本発明の第１、第２実施形態で実施される画像処理方法は、シェーディング補正ノイズ低減処理をかけることで解決する。また暗電流ノイズを補正する方法として、本実施形態では複数枚取得した暗電流画像をもとに、Ｘ線照射画像取得時との間の時間に応じて暗電流補正画像を作成する等で解決する。
【００７９】
表１における画像処理方法は、撮影部位及び蓄積時間及び同期信号有無に応じて、画像処理の方法を変更している。つまり、撮影部位、画像蓄積時間、無線／有線の関数として、画像処理方法を決めることができる。接続方法が同期信号有のときには、Ｘ線画像撮影装置の駆動方法や画像処理方法は、従来例と同一であってよい。
【００８０】
また撮影部位に応じて駆動方法や画像処理方法を変えるテーブルを有している。撮影部位として、腰堆側面や股関節、大腿骨等はＸ線照射時間が長いために特に変更する。また、表１には記載していないが、撮影部位選択の部分で、小児や妊婦を成人と分けることにより、駆動方法や画像処理方法を変えることもできる。つまり、小児や妊婦の場合には、特に無駄なＸ線照射は避けなければならないため、駆動方法や画像処理方法を変える部位が多くなるように変更する。
【００８１】
図１１はＸ線画像撮影装置を取り付けることのできる多種多様のＸ線画像撮影システムを例示しており、胸部撮影装置、ブッキー立位撮影台、天板昇降式のブッキーテーブル、ＤＵアラーム型ブッキー撮影装置等に取り付けることができる。
【００８２】
図１２は、本発明の実施形態におけるＸ線画像撮影の一例として、Ｘ線画像撮影後の画像を表示するＸ線画像撮影動作を示す図である。Ｘ線発生部１、Ｘ線撮影部１０、及び画像処理部１７の動作の流れをタイムチャートとして図示している。
【００８３】
Ｘ線撮影部１０は画像処理部１７からの指示を受け、順次走査駆動を行い、Ｘ線の照射を待つ（１２０１）。Ｘ線発生部１からＸ線の照射があるとＸ線撮影部１０はＸ線が照射されたことを検出し、順次走査駆動を停止し、全走査線においてＴＦＴをオフとして電荷蓄積状態となる(１２０２)。このタイミングでＸ線撮影部１０は、記憶部１８から画像信号と、二次元Ｘ線画像撮影部１１のレジスタから走査を停止した走査線番号を読み出して、間引き画像を、画像処理部１７へ送信する（１２０３）。画像処理部１７は、デジタル値に対して信号処理（１２０４）を行い表示する（１２０８）。
【００８４】
Ｘ線撮影部１０において、間引き画像は順次読みだされ(１２０６、１２０９、１２１２、１２１３)、最終的には間引きされない画像が画像処理部１７で処理され、表示される。画像処理部１７は、時間が経つにつれて、より間引きがされない画像を、例えば３段階で表示する(１２０８、１２１１、１２１５)。Ｘ線発生部１とＸ線撮影部１０が非同期である時、Ｘ線撮影部１０の蓄積時間を短くすることで、無駄な蓄積時間による画像ノイズを少なくすることができ、より即時性に優れたＸ線画像撮影装置にすることができる。  
【００８５】
図１３は、本発明の実施形態におけるＸ線画像撮影の一例として、放射線照射開始を検知し、撮影画像を取得するタイミングチャートを示す図である。Ｘ線が照射可能な状態でリセット走査(ＴＣ１０１、１３０１)を繰り返し、Ｘ線発生装置からＸ線が照射されるのを待つ。Ｘ線が照射されると、Ｘ線が検知され、バイアス線に電流が流れる。バイアス信号判断部２５は、バイアス信号がある一定の閾値を超えてＸ線を検知したと判断する。例えば、バイアス信号判断部２５は、バイアス電流の波形がピークとなったところで、Ｘ線を検知したと判断することができる。Ｘ線検知判断後、すみやかに、リセット走査を停止し(ＴＣ１０２)、蓄積動作を始める（１３０２）。尚、検知遅れ時間に対応するＬ２からＬ７までのＸ線の検知ラインは、一定の閾値を超えていないＸ線を検知することになるため、この間の検知結果は蓄積の対象とならない。このため、検知ラインＬ２からＬ７は、Ｘ線を一部損失するラインとなる。
【００８６】
蓄積動作が終わり、読み出し動作が始まる。ある固定時間で読み出し動作(ＴＣ１０３、１３０３)を各ラインで行い、ここでバイアス信号の時間変化を算出することで、Δｔkを予測可能である。バイアス信号の時間変化に応じて、蓄積時間を設定することが可能である。バイアス電流の時間変化とは、横軸に時間、縦軸にバイアス電流を取った時の傾きで現れる。傾きが小さい時は、バイアス電流の時間変化が小さいので、Δｔkが長くなる。よって固定蓄積時間を該当時間Δｔkだけ短くなるように切り替える。
【００８７】
また、ここで無駄なＸ線発生をできるだけ無くすため、バイアス信号の閾値は低い方が良い。しかし、バイアス信号は微電流であるため、閾値を低くすると、Ｘ線照射後に遅延が少なく、画像蓄積動作に遷移可能となるが、逆に振動等で、バイアス信号に電流変化があった場合には誤検知をする可能性もある。そのため、閾値は、設置環境によって変更することが可能である。バイアス信号の閾値に応じて蓄積時間を設定することが可能である。設定された閾値が、大きい時は、Δｔkが長くなるため、固定蓄積時間を短く切り替えることにより、特に無駄な蓄積時間による画像ノイズを少なくすることができ、また画像を早く転送可能となる。
【００８８】
上述の各実施形態によれば、Ｘ線発生部とＸ線撮影部との間の接続状態やＸ線検出の感度状態に応じて画像撮影部の駆動方法を設定することが可能になる。
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
2014239842.tif 000003
【図２】
2014239842.tif 000004
【図３】
2014239842.tif 000005
【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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