(57)【要約】【課題】  暗電流補正がされたプレビュー画像を、放射線像撮像後短時間で表示することができる放射線撮像装置を提供すること。【解決手段】  放射線像の撮像に先立って予め取得された暗電流画像データ、暗電流画像データ取得時の撮像パラメータ（温度、積分時間）および放射線像撮像時の撮像パラメータ（温度、積分時間）を用いて画像データの暗電流補正を行い、補正された画像をプレビュー画像として表示装置に表示する。【選択図】        図３
2006239117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線像を撮像し画像データを生成する撮像手段、前記撮像手段によって生成される画像データを補正する補正手段、画像表示手段、記憶手段、及び、上記各手段の制御手段、を有しており、前記制御手段は、放射線像の撮像に先立って前記撮像手段から出力された画像データを元に補正データを生成し、生成した補正データ及び該補正データ取得時の撮像パラメータを前記記憶手段に記憶させておき、前記記憶手段に記憶された補正データ及び撮像パラメータを用いて、前記撮像手段の生成する画像データを補正し、前記画像表示手段が補正後の画像データに基づいて画像表示を行うように上記各手段を制御すること、を特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記放射線像の撮像に先立って、放射線照射が無いときに画像データを取得し、該画像データを元に補正データを生成するように前記各手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記放射線撮像装置は温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記撮像パラメータとして前記撮像手段の積分時間を記憶し、前記温度検出手段の検出した温度および前記撮像パラメータを元に前記画像データを補正するように前記各手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記放射線撮像装置は温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記撮像パラメータとして前記温度検出手段により検出された温度および前記撮像手段の積分時間を記憶し、前記温度および前記撮像パラメータを元に前記画像データを補正するように前記各手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線撮像装置に関し、特に固体放射線検出器としてフラットパネルディテクタを用い、前記フラットパネルディテクタにより撮像した画像データの暗電流補正を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から放射線像の撮像には、増感紙と放射線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリーンシステムがよく用いられている。この方法によれば、被写体を透過した被写体の内部情報を含む放射線が増感紙によって放射線の強度に比例した可視光に変換され、その可視光が放射線写真フィルムを感光させることにより、放射線像がフィルム上に形成される。しかしながら、このようなフィルム方式では、撮像した放射線画像を医師が得るまでには、途中にフィルムの現像過程があるため、手間と時間を要する等の問題がある。
【０００３】
また、最近の技術の進歩により、医療業界において、放射線画像情報を放射線写真フィルムを介さずに直接電気信号として得たいという要求が高まりつつある。すなわち、放射線を蛍光体によって放射線の強度に比例した可視光に変換し、それを光電変換素子を用いて電気信号に変換することのできる半導体センサを用い、変換された電気信号を、アモルファスシリコン薄膜トランジスタ（ａ−ＴＦＴ）を用いた回路で読み出すフラットパネルディテクタ（以降「ＦＰＤ」と呼ぶ）を用いた放射線撮像装置が使用され始めている。
【０００４】
図１、図２を用いてＦＰＤを説明する。
【０００５】
ＦＰＤは通常、放射線を可視光に変換する蛍光板と、可視光を電気信号に変換する光電変換素子、およびＴＦＴを用いた読み出し回路をガラス基板に形成した回路基板の組み合わせで構成される。図１には、この回路基板９の回路および周辺回路を示す。図１で１はＰＩＮ型フォトダイオードによる光電変換素子、２はアモルファスシリコンのＴＦＴで、そのソースはソース線４ａ，４ｂ，・・・４ｃへ接続され、ドレインは光電変換素子１のカソードに接続され、ゲートはゲート線３ａ，３ｂ，・・・３ｃへ接続されている。光電変換素子１のアノードはバイアス線５に接続され、バイアス線５はバイアス電源８に接続され、負のバイアス電圧が印加されている。ゲート線３ａ，３ｂ，・・・３ｃは、それぞれゲートドライバＩＣ６の出力端子Ｇ1，Ｇ2，・・・ＧNに接続され、ソース線４ａ，４ｂ，・・・４ｃは、それぞれ読み出しＩＣ７の出力端子Ｓ1，Ｓ2，・・・ＳMに接続されている。この回路基板９は、光電変換素子１およびＴＦＴ２のそれぞれ１個の組み合わせで１つの画素を形成し、合わせてＮ行×Ｍ列の画素を有している。
【０００６】
ゲートドライバＩＣ６はその出力端子Ｇ1，Ｇ2，・・・ＧNにゲート線３ａ，３ｂ，・・・３ｃが接続されており、正の電圧を順に出力しゲート線３ａ，３ｂ，・・・３ｃを走査する。読み出しＩＣ７はその出力端子Ｓ1，Ｓ2，・・・ＳMにソース線４ａ，４ｂ，・・・４ｃが接続されており、正の電圧を出力する。また、読み出しＩＣ７の出力端子Ｓ1，Ｓ2，・・・ＳMには、それぞれ電荷−電圧変換回路を備えており、ソース線４ａ，４ｂ，・・・４ｃに流れ出した電荷の量を電圧に変換する機能を有している。
【０００７】
蛍光板（不図示）は、上述の回路基板を覆い、蛍光板で発生した可視光が光電変換素子１に入射するように構成されている。
【０００８】
上述のＦＰＤの動作を、図１および図２を用いて説明する。
【０００９】
図２で１１，１２，１３は、それぞれゲートドライバＩＣ６の出力端子Ｇ1，Ｇ2，・・・ＧNの電圧を示す。ゲート線３ａ，３ｂ，・・・３ｃがハイになるとそのゲート線に接続されているＴＦＴ１がすべてオンする。このとき、読み出しＩＣ７の出力端子Ｓ1，Ｓ2，・・・ＳMからは正の電圧がソース線４ａ，４ｂ，・・・４ｃに出力されているため、オンしたＴＦＴに接続されている光電変換素子１は逆バイアスされ、光電変換素子１の容量には電荷が充電される。このとき光電変換素子１に流れ込む充電電流、すなわち読み出しＩＣ７の出力端子Ｓ1，Ｓ2，・・・ＳMからソース線４ａ，４ｂ，・・・４ｃに流れ込む電荷は、読み出しＩＣ７で電荷−電圧変換され、電圧として読み出される。ゲート線３ａ，３ｂ，・・・３ｃがロウになると、そのゲート線に接続されているＴＦＴ２はすべてオフしそのＴＦＴ２に接続されている光電変換素子１の充電電圧は保持される。
【００１０】
図２で初期化走査と示された走査は、放射線像の撮像に備えて、すべての光電変換素子１を充電するための走査である。図２の１４は放射線の曝射を示し、ハイになっている期間が放射線の曝射が行われている期間を示す。図２に示すように、放射線の曝射は、ＦＰＤの初期化走査の終了後に行われる。放射線が曝射されると、放射線の照射を受けた蛍光板が蛍光を発し、それを受光した光電変換素子１は、その中で電子−ホール対が発生し、充電されていた電荷を放電させる。そのため、光電変換素子１に充電されていた電荷は、発生した電子−ホール対の分だけ減少する。
【００１１】
放射線の曝射に続いて、図２に示す読み出し走査が行われる。読み出し走査の時、読み出しＩＣ７から読み出される電荷−電圧変換された電圧は、放射線曝射の時、光電変換素子１から放電により消滅した電荷に相当する。このようにして、蛍光板に入射した放射線の画像が、電圧として二次元的に読み出される。
【００１２】
図２のｔiは積分時間であり、蛍光板から発生した可視光による電子−ホール対をこの期間において光電変換素子１で積分する。積分時間は、放射線の曝射期間および蛍光板の発光期間を含むようにするのが好ましい。
【００１３】
（暗電流補正）
上述のように、蛍光板に入射した放射線の量は、電圧として画素毎に読み出すことができる。しかしながら、初期化走査で光電変換素子１に充電された電荷は、蛍光板が発した可視光によって発生する電子−ホール対によって放電する以外にも、光電変換素子１やＴＦＴ２のリーク電流のために暗電流として放電する。したがって、ＦＰＤ出力の内には、この暗電流の成分が存在している。ＦＰＤの出力の内、この暗電流の成分を暗出力と呼ぶ。したがって、読み出し走査によって読み出された画像データには、放射線の情報以外にＦＰＤの暗出力が含まれている。
【００１４】
この暗出力は画素毎に異なっているため、撮像された画像にはランダムなノイズ成分が重畳していることになる。したがって、ＦＰＤを用いた放射線撮像装置では、読み出した画像データから暗出力成分を除く補正が必要である。例えば、特許文献１で提案されているように、放射線画像を撮像した後、放射線照射のない暗電流撮像を複数回行い、これにより得られた複数の暗電流画像データを画素毎に平均したデータを用いて放射線画像を補正している。この場合、暗電流画像データを一回ではなく複数回取得した結果を用いて暗電流補正を行うのには次のような理由がある。
【００１５】
Ｄ（ｍ，ｎ）（ｍ＝１，２，・・・Ｍ、ｎ＝１，２，・・・Ｎ）をデータの各画素の出力とすると、Ｄ（ｍ，ｎ）は、下記式１で表すことができる。
（式１）；Ｄ（ｍ，ｎ）＝Ｄf（ｍ，ｎ）＋Ｄr（ｍ，ｎ）
ここで、Ｄf（ｍ，ｎ）は各画素に固有の暗出力の固定パターンノイズであり、Ｄr（ｍ，ｎ）は読み出し走査毎に異なる暗出力のランダムノイズである。
【００１６】
ここで、Ｅ（ｍ，ｎ）を放射線画像の各画素の出力とすると、Ｅ（ｍ，ｎ）は、下記式２で表すことができる。
（式２）；Ｅ（ｍ，ｎ）＝Ｅ0（ｍ，ｎ）＋Ｄ（ｍ，ｎ）
ここで、Ｅ0（ｍ，ｎ）は放射線像に比例した成分、Ｄ（ｍ，ｎ）は暗出力成分である。
【００１７】
したがって、式２に式１を代入すると、Ｅ（ｍ，ｎ）は下記式３で表される。
（式３）；Ｅ（ｍ，ｎ）＝Ｅ0（ｍ，ｎ）＋Ｄf（ｍ，ｎ）＋Ｄr（ｍ，ｎ）
つまり、放射線画像は、放射線に比例した出力Ｅ0（ｍ，ｎ）以外に、暗電流の固定パターンノイズＤf（ｍ，ｎ）および暗電流のランダムノイズＤr（ｍ，ｎ）からなっている。
【００１８】
式１と式３を比較して、放射線像撮像時の各画素の出力Ｅ（ｍ，ｎ）から暗電流撮像の各画素の出力Ｄ（ｍ，ｎ）を減ずれば、放射線画像から暗出力の固定パターンノイズの成分Ｄf（ｍ，ｎ）を除去できることがわかる。しかし、ランダムノイズＤr（ｍ，ｎ）はキャンセルすることはできず、逆に√２倍に増加してしまう。
【００１９】
高画質の画像が必要な放射線画像にとっては暗電流のランダムノイズ成分が√２倍に増加してしまうのは、許容できない程度の画質の劣化であり、この画質劣化を小さくする手段が必要である。
【００２０】
特許文献１に開示されている手段は、暗電流撮像の出力すなわち暗電流画像データのＮ回分を平均するという方法であり、それにより暗電流画像データに含まれるランダムノイズは１／√Ｎに軽減される。したがって、Ｎ回分の暗電流画像データを用いて暗電流補正した放射線画像、すなわち暗電流補正済画像に含まれる暗電流のランダムノイズ成分は√（１＋１／Ｎ）倍への増加にまで改善される。ＥD（ｍ，ｎ）＝Ｅ（ｍ，ｎ）−Ｄ（ｍ，ｎ）を暗電流補正済画像とする。
【００２１】
上述の暗電流補正を行う場合、画像データＥ（ｍ，ｎ）および暗電流画像データＤ（ｍ，ｎ）を取得する場合、両者の暗電流成分を等しくする必要があるので、両者の画像の取得は同じ積分時間で行う必要がある、また、暗電流は温度に依存するので両者の取得は同じ温度で行う必要がある。
【００２２】
（感度補正）
放射線画像Ｅ（ｍ，ｎ）には、上述した暗電流によるノイズ成分以外に、ＦＰＤ各画素の感度の違いによる固定パターンノイズも重畳している。しかし、これは固定パターンノイズであるから、ＦＰＤに一様な放射線を照射して撮像した一様放射線画像Ｃ（ｍ，ｎ）と暗電流補正データＤC（ｍ，ｎ）を用いて、下記式４で表される感度補正データＧ（ｍ，ｎ）を作成しておき補正することができる。
（式４）；Ｇ（ｍ，ｎ）＝（ΣΣ（Ｃ（ｍ，ｎ）−ＤC（ｍ，ｎ））／ＭＮ／（Ｃ（ｍ，ｎ）−ＤC（ｍ，ｎ））
ただし、（ΣΣ（Ｃ（ｍ，ｎ）−ＤC（ｍ，ｎ））／ＭＮはＣ（ｍ，ｎ）−ＤC（ｍ，ｎ）の全画素にわたる平均値を示している。
【００２３】
この感度補正データＧ（ｍ，ｎ）を用いて下記式５で、暗電流補正済画像データＥD（ｍ，ｎ）は感度補正され、感度補正後の放射線画像すなわち感度補正済画像データＥG（ｍ，ｎ）が得られる。
（式５）；ＥG（ｍ，ｎ）＝ＥD（ｍ，ｎ）・Ｇ（ｍ，ｎ）
もちろん、暗電流画像データの持つランダムノイズ成分を軽減するため、式４で用いられている暗電流補正データＤC（ｍ，ｎ）は、複数の暗電流画像データの平均値を用いることが好ましい。
【００２４】
上述の一様放射線画像データＣ（ｍ，ｎ）および暗電流補正データＤC（ｍ，ｎ）を取得する場合は、両者の暗電流成分を等しくする必要があるので、両者の画像の取得は同じ積分時間で行う必要がある、また、暗電流は温度に依存するので両者の取得は同じ温度で行う必要がある。
【００２５】
一般に診療においては、放射線像の撮像を行った後は、放射線技師が撮像画像の確認をするために撮像画像を表示することが必要である。しかし、暗電流補正を行った後の画像を表示しようとすると、放射線像撮像の後に数回の暗電流撮像を行った後でないと画像が表示できなくなってしまい、撮像結果を確認するまでに長時間待たなければならなくなる。したがって、その待ち時間を短くするために特許文献１に開示された方法では、暗電流補正を行っていない画像、または暗出力撮像１回分または数回分の暗電流画像データを元に暗電流補正を行った画像をプレビュー画像として表示するようにしている。
【００２６】
図６は特許文献１に開示された放射線撮像装置の動作フローである。図６で、ステップ５１は放射線曝射要求である。ステップ５２の検出器初期化、ステップ５３の放射線曝射およびステップ５４の検出器読取で、放射線像の撮像が行われる。それに続くステップ５５の検出器初期化およびステップ５６の検出器読取の実行で１回目の暗電流画像の撮像が、ステップ５７の検出器初期化およびステップ５８の検出器読取の実行で２回目の暗電流画像の撮像が、ステップ５９の検出器初期化およびステップ６０の検出器読取の実行で３回目の暗電流画像の撮像が、ステップ６１の検出器初期化およびステップ６２の検出器読取の実行で４回目の暗電流画像の撮像が行われる。プレビュー画像は、１回目の暗電流画像データを用いて画像データが補正され、ステップ６３で表示される。これと平行して、画像データは、１回目の暗電流画像撮像から４回目の暗電流画像撮像の結果を平均したデータを用いて再度補正され、ステップ６５で保存される。
【００２７】
上述の説明では、光電変換素子１として、ＰＩＮ型フォトダイオードを用いた例を説明したが、光電変換素子としてはこれ以外にＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型の素子を用いた場合も上述と同様のことがいえる。また、蛍光板を使用しない方法として、放射線に感度を持つアモルファスセレン、ガリウムヒ素、テルル化カドミウム、よう化鉛、よう化水銀などを使用するセンサを光電変換素子１に置き換えた方法においても上述のことが当てはまる。
【特許文献１】特開２００２−３６９０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、特許文献１で開示されている方法では、プレビュー画像として暗電流補正を行っていない放射線画像を用いた場合は、撮像の結果を確認するためのプレビュー画像としては暗電流のノイズが乗っているため画質が不十分である。また、図６に示したように、放射線像撮像後の暗電流撮像のデータを用いて暗電流補正した画像をプレビュー画像として使用する場合は、画質は撮像の結果を確認するためには十分な程度にまで改善されるが、プレビュー画像が表示されるまでに、放射線像撮像後少なくとも１回目の暗電流撮像の実行を待つ必要があり、撮像結果を早く確認したいという目的には不十分である。
【００２９】
したがって、本発明の目的とするところは、暗電流補正がされたプレビュー画像を放射線像撮像後短時間で表示することができる放射線撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
（請求項１）
放射線像を撮像し画像データを生成する撮像手段、前記撮像手段によって生成される画像データを補正する補正手段、画像表示手段、記憶手段、及び、上記各手段の制御手段、を有しており、前記制御手段は、放射線像の撮像に先立って前記撮像手段から出力された画像データを元に補正データを生成し、生成した補正データ及び該補正データ取得時の撮像パラメータを前記記憶手段に記憶させておき、前記記憶手段に記憶された補正データ及び撮像パラメータを用いて、前記撮像手段の生成する画像データを補正し、前記画像表示手段が補正後の画像データに基づいて画像表示を行うように上記各手段を制御すること、を特徴とする放射線撮像装置。
【００３１】
（請求項２）
前記制御手段は、前記放射線像の撮像に先立って、放射線照射が無いときに画像データを取得し、該画像データを元に補正データを生成するように前記各手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【００３２】
（請求項３）
前記放射線撮像装置は温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記撮像パラメータとして前記撮像手段の積分時間を記憶し、前記温度検出手段の検出した温度および前記撮像パラメータを元に前記画像データを補正するように前記各手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【００３３】
（請求項４）
前記放射線撮像装置は温度検出手段を有し、前記制御手段は、前記撮像パラメータとして前記温度検出手段により検出された温度および前記撮像手段の積分時間を記憶し、前記温度および前記撮像パラメータを元に前記画像データを補正するように前記各手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１の発明によれば、放射線像の撮像に先立って取得された画像データを元に生成された補正データおよび撮像パラメータを用いて放射線像の画像データを補正し画像表示手段に表示するので、放射線像の撮像後短時間で、補正されたプレビュー画像を表示することができる。
【００３５】
請求項２の発明によれば、放射線像の撮像に先立って生成された補正データは、放射線照射がないときの撮像画像つまり暗電流画像を撮像した画像データを元に生成されたものであるから、プレビュー画像として暗電流補正がされた画像を表示することができる。
【００３６】
請求項３の発明によれば、放射線像の撮像に先立って補正データを生成するための画像データを取得するときの温度を規定しておき、撮像パラメータとしては撮像手段の積分時間のみを記憶手段に記憶する。放射線像の画像データの補正は、放射線像撮像時の温度データおよび撮像手段の積分時間ならびに補正データを生成するための画像データを取得したときの温度および積分時間を用いて行われるので、放射線像撮像時の温度および撮像手段の積分時間が、放射線像の撮像に先立って補正データを生成するための画像データを得たときの温度および撮像手段の積分時間と異なる場合でも、適切な補正を行うことができる。
【００３７】
請求項４の発明によれば、画像データの補正は放射線像撮像時の温度データおよび撮像手段の積分時間ならびに補正データを生成するための画像データを取得したときの温度および積分時間を用いて行われるので、放射線像撮像時の温度および撮像手段の積分時間が、放射線像の撮像に先立って補正データを得たときの温度および撮像手段の積分時間と異なる場合でも、適切な補正を行うことができる。特に、本請求項に係る発明では、補正データを生成するための画像データを取得したときの温度を記憶しているので、補正データを生成するための画像データを取得する時の温度を管理する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
上述したように、診療の際の放射線像の撮像においては、プレビュー画像は、放射線像撮像後短時間で暗電流補正されたものが表示される必要がある。例えば、特許文献１に開示された発明では、暗電流補正されたプレビュー画像を得るためには放射線像撮像後少なくとも暗電流撮像を一度行わなくてはならない。しかし、本発明によると、放射線像の撮像に先立って撮像しておいた補正データを元に画像データを補正するので、放射線像撮像の直後にプレビュー画像を表示することができる。
【００３９】
（第１の実施形態）
図を用いて本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置を説明する。
【００４０】
図３は本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置３０の構成を示す図である。２１は撮像手段としてのＮ行×Ｍ列の画素を有したＦＰＤ、２２は患者、２３は放射線発生装置、２４は撮像された画像データに対して暗電流補正および感度補正を行う補正手段を含んだ画像処理装置、２５はプレビュー画像の表示を行う表示装置、２６はあらかじめ取得した基準補正データ、基準補正データを取得したときの撮像パラメータ（温度Ｔ0、積分時間ｔ0）、感度補正データおよび感度補正済画像データを記憶する記憶装置（記憶手段）、２７はＦＰＤ２１の温度を測定する温度センサ（温度検出手段）、２８は放射線撮像装置３０を制御する制御装置（制御手段）、２９はバスラインである。ＦＰＤの構成及びその基本動作は先に図１、図２に示したとおりであるので、詳しい説明は省略する。
【００４１】
図４は放射線撮像装置３０の動作フローである。ステップ３１の放射線曝射要求で、制御装置２８が放射線発生装置２３へ放射線発生の要求を出す。ステップ３２の初期化走査ではＦＰＤ２１の初期化が行われて光電変換素子１が充電される。ステップ３３では放射線の曝射が行われる。ステップ３４では読み出し走査が行われ、ＦＰＤ２１から画像データＥS（ｍ，ｎ）が読み出されて、画像処理装置２４の内部に一時的に記憶される。ステップ４６は記憶装置２６に予め記憶されている基準補正データ４６Ｖd0（ｍ、ｎ）である。ステップ４７は記憶手段２６に記憶されている撮像パラメータ（温度Ｔ0、積分時間ｔ0）、温度センサ２７により検出したＦＰＤ２１の温度ＴSおよび放射線像撮像の時の積分時間ｔSを用いて式９により基準補正データ４６Ｖd0（ｍ、ｎ）を修正して修正補正データＶd（ｍ、ｎ）を算出する。そして、画像処理装置２４によって、後述する式１１の計算が実行されて、暗電流補正済みデータＥD（ｍ，ｎ）が計算され、引き続き、式５の計算が実行されて、感度補正済画像データＥG（ｍ，ｎ）が算出される。ステップ４３では感度補正済画像データＥG（ｍ，ｎ）がプレビュー画像として表示装置２５に表示される。
【００４２】
ステップ３５からステップ４２は暗電流補正のための補正データを生成するために暗電流画像を４回撮像するステップである。ステップ３５は初期化走査、ステップ３６は読み出し走査で、１回目の暗電流画像が撮像される。ステップ３７は初期化走査、ステップ３８は読み出し走査で、２回目の暗電流画像が撮像される。ステップ３９は初期化走査、ステップ４０は読み出し走査で、３回目の暗電流画像が撮像される。ステップ４１は初期化走査、ステップ４２は読み出し走査で、４回目の暗電流画像が撮像される。ステップ４４では画像処理装置２４により、１回目から４回目までの暗電流画像データが平均化され、これを補正データとして暗電流補正、さらに感度補正が実行されて、得られた感度補正済画像データが記憶装置２６に記憶される。ステップ３５から４２における暗電流画像の撮像は、放射線画像の撮像（ステップ３２から３４）と同じ積分時間で行われる。
【００４３】
なお、本実施形態では放射線像の撮像に先立って行う暗電流画像データの取得時の撮像パラメータとしての温度Ｔ0を測定して記憶装置２６に記憶しておき、この値を用いて後述する式１０により修正補正データＶd（ｍ、ｎ）を算出している。しかし、放射線像の撮像に先立って行う暗電流画像データの取得時の環境温度を、例えばＴ0と規定しておけば、暗電流画像データの取得時にこれを測定して記憶装置２６に記憶しておく必要はない。
【００４４】
以下、本実施形態における画像データの補正の手順について説明する。
【００４５】
まず、放射線照射がないときの画像データであるＦＰＤの暗電流画像データを取得する。この暗電流画像データの取得は、温度が一定の条件で、同じ積分時間で複数回行い、それを平均したものを暗電流の補正データとして用いる。この補正データを基準補正データと呼ぶ。この基準補正データを用いて画像データの暗電流補正を行うわけだが、放射線像撮像時の温度は基準補正データを取得したときの温度と異なる可能性があるし、積分時間は放射線の曝射時間に応じて変化させるものである。そのため、画像データに含まれる暗電流成分の大きさは基準補正データとは異なるものになる。したがって、基準補正データをそのまま使用することはできず、放射線像撮像時の温度および積分時間に応じて修正しなければならない。この修正は、本実施形態の場合、以下のようにして行う。
【００４６】
ＦＰＤの各画素で発生する暗電流に対応する出力電圧Ｖd（ｍ，ｎ）は下記式６で表される。
（式６）；Ｖd（ｍ，ｎ）＝Ａ（ｍ，ｎ）・ｔ・ｅｘｐ（−ｑＶ／ｂｋＴ）
ここで、Ａ（ｍ，ｎ）は光電変換素子１のプロセス、素子サイズおよび読み出しＩＣ７の電荷−電圧変換定数、ならびに光電変換素子１およびＴＦＴ２のバラツキに依存する定数、ｔは積分時間、ｑは単位電荷量、Ｖは光電変換素子１のバイアス電圧、ｂは光電変換素子１の作成プロセスに依存する定数、ｋはアボガドロ数、Ｔは絶対温度である。
【００４７】
式６を用いて、基準補正データ生成のための暗電流画像データ取得時とは温度の異なる画像データを補正するための補正データ（以降「修正補正データ」と呼ぶ）への修正を行う。
【００４８】
まず、定数ｂを求めるため次のようにする。
【００４９】
同じ積分時間ｔ1を用いて、２つの温度条件Ｔ1、Ｔ2で暗電流読み出しを行い、適当な画素の出力電圧Ｖd1、Ｖd2を測定し、式６に代入して次式を得る。
Ｖd1＝Ａ・ｔ1・ｅｘｐ（−ｑＶ／ｂｋＴ1）
Ｖd2＝Ａ・ｔ1・ｅｘｐ（−ｑＶ／ｂｋＴ2）
上記の２つの式からＡおよびｔ1を消去して、次式によりｂを得る。
（式７）；ｂ＝ｑＶ／（ｋ・ｌｎ（Ｖd2／Ｖd1））・（１／Ｔ1−１／Ｔ2）
この作業は、定数ｂにＦＰＤの個体差がなければ、一度行うだけで十分であるが、ＦＰＤの個体差によって定数ｂがばらつく場合には、ＦＰＤ個々に対して行う必要がある。本実施形態では、Ｖd1，Ｖd2は適当な画素の出力電圧としたが、Ｖd1，Ｖd2としては適当な複数の画素の出力電圧の平均値を取って用いても良い。
【００５０】
つぎに定数Ａを求めるために、個々のＦＰＤについて以下のようにする。
【００５１】
適当な撮像パラメータ（温度Ｔ0、積分時間ｔ0）で暗電流読み出しを行い、そのデータを基準補正データとして放射線撮像装置３０の記憶装置２６に記憶させる。この時の暗電流に相当する読み出しデータＶd0は、次式で表される。
Ｖd0（ｍ，ｎ）＝Ａ（ｍ，ｎ）・ｔ0・ｅｘｐ（−ｑＶ／ｂｋＴ0）
したがって、定数Ａは下記式８で表される。
（式８）；Ａ（ｍ，ｎ）＝Ｖd0（ｍ，ｎ）／（ｔ0・ｅｘｐ（−ｑＶ／ｂｋＴ0））
さらに、式７および式８を式６に代入して定数Ａおよびｂを消去すると、
（式９）；
Ｖd（ｍ，ｎ）＝Ｖd0（ｍ，ｎ）・ｔ／ｔ0・ｅｘｐ（Ｖd1（ｍ，ｎ）／Ｖd2（ｍ，ｎ）・（１／Ｔ−１／Ｔ1）／（１／Ｔ1−１／Ｔ2））
となる。
式９で未知数は温度Ｔおよび積分時間ｔだけであるから、実際の放射線像撮像時の撮像パラメータを温度ＴS、積分時間ｔSとすると、その条件に対応した修正補正データＶd（ｍ、ｎ）は、式６に、Ｔ＝ＴS、ｔ＝ｔSを代入した下記式１０で、基準補正データを修正することにより求めることができる。
（式１０）；
Ｖd（ｍ、ｎ）＝Ｖd0（ｍ，ｎ）・ｔS／ｔ0・ｅｘｐ（Ｖd1（ｍ，ｎ）／Ｖd2（ｍ，ｎ）・（１／ＴS−１／Ｔ1）／（１／Ｔ1−１／Ｔ2））
したがって、温度ＴS、積分時間ｔSで読み出された画像データＥS（ｍ，ｎ）は下記式１１を用いて、暗電流補正済画像データＥD（ｍ，ｎ）に補正される。
（式１１）ＥD（ｍ，ｎ）＝ＥS（ｍ，ｎ）−Ｖd（ｍ、ｎ）
本実施形態では、暗電流に対応する出力電圧Ｖd（ｍ，ｎ）を式６のように表現したが、本実施形態とは異なる方式のＦＰＤを用いた場合にはこの式が当てはまらない場合があるので、その場合にはそのＦＰＤに適した式を用いることが望ましい。
【００５２】
上述したように本発明によると、放射線像の撮像に先立って予め取得された補正データを元に画像データの補正が行われるので、放射線像の撮像後、補正データの取得を待つことなく短時間でプレビュー画像を表示することができる。また、補正データ取得時の撮像パラメータを用いて画像データの補正を行っているので、放射線像撮像時の撮像パラメータが、補正データを取得したときの撮像パラメータと異なっていても適切な画像の補正を行うことが可能である。
【００５３】
（第２の実施形態）
図を用いて本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置を説明する。
【００５４】
本実施形態の放射線撮像装置は第１の実施形態とハードウェアの構成は同じであり動作フローのみ異なる。したがって、ここでは本放射線画像撮像装置の構成の説明は省略し、図５に示す動作フローのみ説明する。
【００５５】
図５は本実施形態の動作フローであるが、ステップ３１から４２およびステップ４４から４７の動作は、第１の実施形態と同じである。したがって、簡単のためここではそれらの説明は省略し、第１の実施形態と動作の異なるステップ４３およびステップ４８のみ説明する。
【００５６】
ステップ４３では、感度補正済み画像データＥG（ｍ，ｎ）がプレビュー画像として表示装置２５に表示されるが、このときこの画像がプレビュー画像であり現在補正データの取得中である旨が同時に表示される。
【００５７】
ステップ４８では、放射線像撮像後の暗電流画像撮像（ステップ３５から４２）によって得られた暗電流画像データで補正された感度補正済画像データが、確定画像として表示装置２５に表示される。
【００５８】
したがって本実施形態によると、プレビュー画像表示中にはプレビュー画像表示中であることが表示されるので、その画像がプレビュー画像であることが容易に分かる。また、ステップ４８では感度補正済画像が表示されるので、最適に補正された画像で、撮像結果を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１および第２の実施形態に係る放射線撮像装置に用いられるＦＰＤの回路基板および周辺回路を示す図である。
【図２】本発明の第１および第２の実施形態に係るＦＰＤの駆動タイミングを示す図である。
【図３】本発明の第１および第２の実施形態に係る放射線撮像装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置の動作フローを示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置の動作フローを示す図である。
【図６】従来技術による放射線撮像装置の動作フローを示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  光電変換素子
２  ＴＦＴ
３ａ，３ｂ，３ｃ  ゲート線
４ａ，４ｂ，４ｃ  ソース線
５  バイアス線
６  ゲートドライブＩＣ
７  読み出しＩＣ
８  バイアス電源
９  回路基板
２１  ＦＰＤ
２２  患者
２３  放射線発生器
２４  画像処理装置
２５  表示装置
２６記憶装置
２７  温度センサ
２８  制御装置
【図１】
2006239117.tif 000003
【図２】
2006239117.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006239117.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006239117.tif 000008