(57)【要約】【課題】  Ｘ線が固体撮像素子に入射することによる白色ノイズを除去し、高画質なＸ線検査画像を出力できるＸ線イメージセンサを得る。【解決手段】  Ｘ線イメージセンサ（１０１）は、入射したＸ線に基づいてシンチレータ（１）から発せられた蛍光を、光電変換する光電変換素子（２）と、前記光電変換素子（２）で光電変換された画像データを入力し、前記画像データに含まれる少なくとも、Ｘ線が前記光電変換素子（２）に入射して発生したノイズのノイズ除去処理を実施して出力する信号処理回路（３）と、を備えた。【選択図】  図３
2018013369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射したＸ線に基づいてシンチレータから発せられた蛍光を、光電変換する光電変換素子と、
前記光電変換素子で光電変換された画像データを入力し、前記画像データに含まれる少なくとも、Ｘ線が前記光電変換素子に入射して発生したノイズのノイズ除去処理を実施して出力する信号処理回路と、
を備えたＸ線イメージセンサ。
【請求項２】
前記信号処理回路は、注目する前記光電変換素子を含む前記注目する前記光電変換素子の周囲のあらかじめ定められた範囲の複数の前記光電変換素子の群である評価領域の、前記光電変換素子の前記画像データにおいて、前記注目する前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データが、あらかじめ定められた値を超える場合は、前記注目する前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データを、前記評価領域の前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データの内の中央値に置き換えて出力する請求項１に記載のＸ線イメージセンサ。
【請求項３】
前記信号処理回路は、前記画像データを入力し、黒補正部および白補正部を有し、レベル補正処理を実施して出力するレベル補正処理部と、
レベル補正処理された前記画像データを入力し、ノイズ除去処理を実施して出力するノイズ除去処理部と、を備え、
前記ノイズ除去処理部は、注目する前記光電変換素子を含む前記注目する前記光電変換素子の周囲のあらかじめ定められた範囲の前記光電変換素子の群である評価領域の、前記画像データにおいて、前記注目する前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データが、あらかじめ定められた値を超える場合は、前記注目する前記光電変換素子の画素の前記画像データに含まれる輝度データを、前記評価領域の前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データの内の中央値に置き換えて出力する請求項１に記載のＸ線イメージセンサ。
【請求項４】
前記信号処理回路は、あらかじめ定められた範囲の前記光電変換素子の群である評価領域の、前記画像データに含まれる輝度データのばらつきが、あらかじめ定められた値以上である場合は、前記評価領域の前記画像データに含まれる輝度データの全てを前記評価領域の前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データの内の中央値に置き換えて出力する請求項１に記載のＸ線イメージセンサ。
【請求項５】
前記信号処理回路は、前記画像データを入力し、黒補正部および白補正部を有し、レベル補正処理を実施して出力するレベル補正処理部と、
レベル補正処理された前記画像データを入力し、ノイズ除去処理を実施して出力するノイズ除去処理部と、を備え、
前記ノイズ除去処理部は、あらかじめ定められた範囲の前記光電変換素子の群である評価領域の、前記画像データに含まれる輝度データのばらつきが、あらかじめ定められた値以上である場合は、前記評価領域の前記画像データに含まれる輝度データの全てを前記評価領域の前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データの内の中央値に置き換えて出力する請求項１に記載のＸ線イメージセンサ。
【請求項６】
前記レベル補正処理部からレベル補正処理された前記画像データを入力し、ダイナミックレンジ補正を実施して前記ノイズ除去処理部へ出力するダイナミックレンジ補正部と、を備えた請求項３または５に記載のＸ線イメージセンサ。
【請求項７】
前記ノイズ除去処理部からノイズ除去処理された前記画像データを入力し、ダイナミックレンジ補正を実施して出力するダイナミックレンジ補正部と、を備えた請求項３または５に記載のＸ線イメージセンサ。
【請求項８】
前記中央値は、前記評価領域の前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データの値が高い方から降順にまたは低い方から昇順に前記評価領域の前記光電変換素子を並べ替え、並べ替えた前記評価領域の前記光電変換素子の順番において、中央の順番の前記評価領域の前記光電変換素子を選択し、この中央の順番の前記評価領域の前記光電変換素子の前記画像データに含まれる輝度データである請求項２から７のいずれか１項に記載のＸ線イメージセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を照射して画像情報を取得するＸ線イメージセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルＸ線撮像装置（以後、Ｘ線イメージセンサとする）は、Ｘ線照射によるシンチレータからの蛍光、すなわちＸ線像をＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子である固体撮像素子に結像させる。シンチレータはＸ線の入射強度に応答して蛍光を発光する特性があり、固体撮像素子はシンチレータから照射された蛍光を光電変換して画像データを得る。
【０００３】
特開平９−２８８１８４号公報（特許文献１参照）に記載の光電変換装置は、固体撮像素子をシンチレータの下に設けてＸ線検出を行っている。
【０００４】
特開２０００−０２８７５号公報（特許文献２参照）に記載のＸ線パネルセンサには、半導体イメージセンサとシンチレータとの間にファイバオプティカルプレートを入れる構成が記載されている。
【０００５】
特開２０１１−１７１９２７号公報（特許文献３参照）に記載の画像読取装置は、複写機などに搭載するラインイメージセンサにおいてセンサチップが取得した画像を補正する事で高画質の画像を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２８８１８４号公報
【特許文献２】特開２０００−０２８７３５号公報
【特許文献３】特開２０１１−１７１９２７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に記載の発明では、シンチレータは全てのＸ線を変換するわけではなく、一部のＸ線はシンチレータを透過し、固体撮像素子に入射する事で、撮像した画像の白色ノイズ源となる。そのため、Ｘ線がノイズ源となるために良質な画像を得られない課題がある。
【０００８】
特許文献２に記載の発明では、ノイズ源となるＸ線をファイバオプティカルプレートにより吸収させる事でＳＮ比を向上することができる。しかしながら、白色ノイズ源となるＸ線を完全に除去するためにはファイバオプティカルプレートに相当な厚さが必要であり、これを加えることで、Ｘ線パネルセンサが結像方向に大型化してしまうという課題がある。
【０００９】
特許文献３に記載の発明は、センサチップが取得した画像を補正する事で高画質の画像を提供するものであるが、複写機などの可視光を用いたイメージセンサに適した画像補正であり、Ｘ線センサの画像補正には適さない課題がある。
【００１０】
この発明は、上述のような課題を解消するためになされたものであり、Ｘ線が固体撮像素子に入射することによる白色ノイズを除去し、高画質なＸ線検査画像を出力できるＸ線イメージセンサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るＸ線イメージセンサは、入射したＸ線に基づいてシンチレータから発せられた蛍光を、光電変換する光電変換素子と、前記光電変換素子で光電変換された画像データを入力し、前記画像データに含まれる少なくとも、Ｘ線が前記光電変換素子に入射して発生したノイズのノイズ除去処理を実施して出力する信号処理回路と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るＸ線イメージセンサによれば、信号処理回路でＸ線が光電変換素子に入射したことによる白色ノイズを除去する処理を行うので、追加のハードウェアを必要とせず、簡易な構成で高画質なＸ線検査画像を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサの外観図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサのＹＺ断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る信号処理回路の機能ブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係るノイズ除去処理の実施前画像例である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るノイズ除去処理を説明するための模式図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係るノイズ除去処理のイメージ図である。
【図８】この発明の実施の形態１に係るノイズ除去処理における中央値の算出方法を説明するための模式図である。
【図９】この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサのノイズ除去処理フローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態１に係るノイズ除去処理を実施した後の出力画像の模式図である。
【図１１】この発明の実施の形態１に係るノイズ除去処理の実施後画像例である。
【図１２】この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサのノイズ除去処理前後の出力ヒストグラム例である。
【図１３】この発明の実施の形態２に係るノイズ除去処理のイメージ図である。
【図１４】この発明の実施の形態２に係るＸ線イメージセンサのノイズ除去処理フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサについて、図を用いて説明する。なお、実施の形態１において、読取対象物の搬送とは、読取対象物自体が搬送される場合に加え、読取対象物に対してＸ線イメージセンサ自体が搬送される場合も含む。
【００１５】
図中で、Ｘ、Ｙ、Ｚと記されている３軸は、ＸがＸ軸を指し、Ｘ線イメージセンサの主走査方向（Ｘ線イメージセンサの長手方向）を示す。ＹがＹ軸を指し、Ｘ線イメージセンサの副走査方向（読取対象の搬送方向、Ｘ線イメージセンサの短手方向）を示す。ＺがＺ軸を指し、Ｘ線イメージセンサの高さ方向（Ｘ線イメージセンサの厚み方向）を示す。さらに、実施の形態１においては、Ｘ線イメージセンサの読取幅とは、Ｘ線イメージセンサの主走査方向の読取幅を指すとする。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサの外観図である。図２は、この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサのＹＺ断面図であり、図１におけるＡ−Ａ’におけるＹＺ断面図である。図２において、Ｘ線イメージセンサ１０１は、入射したＸ線に基づいて蛍光を生成するシンチレータ１と、シンチレータ１のＸ線が入射する面と反対側の面に対向し、センサ基板５に配置され、蛍光を光電変換するセンサＩＣ２と、センサ基板５に配置され、センサＩＣ２で光電変換された画像データを入力し、画像補正信号処理を実施して、少なくともＸ線がセンサＩＣ２に入射して発生したノイズを除去して出力する信号処理回路である信号処理ＩＣ３と、を備えている。
【００１７】
シンチレータ１は、プラスチックの中に数種類の有機発光物質を溶かしたもので、取扱が容易で加工性が良い板材またはフィルム体であり、ＸＹ平面にＸ方向に延在する。シンチレータ１のＹ方向寸法はセンサＩＣ２の光電変換素子（画素）が配置されたエリアより大きい。
【００１８】
センサＩＣ２はＸＹ平面にＸ方向に延在する板状の受光素子である。センサＩＣ２上には光電変換素子（画素ともいう）がＸ方向にライン上に配置されており、ライン数は少なくとも１ライン、もしくは必要に応じて複数ラインがＸ方向に並行に配置される。
【００１９】
信号処理ＩＣ３はＦＰＧＡやＡＳＩＣなどのデジタル半導体素子である。信号処理ＩＣ３は、センサＩＣ２から入力された画像データと設定されたレジスタ値を元に画像処理を行う画像処理機能、およびセンサＩＣ３を制御するセンサＩＣ制御機能を備える。
【００２０】
センサ基板５は、ＸＹ平面方向に延在する板状の回路基板である。センサ基板５はセンサＩＣ実装面５ａと、信号処理ＩＣ実装面５ｂを備える。センサ基板５はセンサＩＣ２と、信号処理ＩＣ３と、コネクタ４を保持する。センサ基板５は、ネジ締結または接着により筐体６に固定される。
【００２１】
センサＩＣ実装面５ａはＸ方向に延在する区形状の領域であり、この領域内にセンサＩＣ２がＸ方向にライン上に配置され、ライン数は少なくとも１ライン、もしくは必要に応じて複数ラインがＸ方向に並行に配置される。
【００２２】
コネクタ４は、センサＩＣ２および信号処理ＩＣ３に対する電力供給と駆動制御、および画像情報の引き出しに用いる。電力量および情報量に応じて複数種類・個数のコネクタ４を実装しても良いのは言うまでもない。コネクタ４は、センサ基板５の信号処理ＩＣ実装面５ｂに実装される。
【００２３】
筐体６は、例えばタングステンなどの、Ｘ線を遮蔽する効果の高い材質で作られた金属性の枠体である。筐体６は、Ｙ方向の中央部分にＸ方向に延在するスリット６ａと、Ｚ方向の片側にシンチレータ１を支持するための、Ｙ方向の中央部に設けられＸ方向に延在する中央段差部６ｂと、センサ基板５を支持するための、Ｘ方向に延在する周辺段差部６ｃを備える。シンチレータ１を支持するための中央段差部６ｂは、センサ基板５を支持するための周辺段差部６ｃと比較してＹ方向に小さく、Ｚ方向のスリット６ａの側に近く設けられている。
【００２４】
次に、実施の形態１に係るＸ線イメージセンサの製造方法を説明する。
【００２５】
第１の工程として、センサ基板５の信号処理ＩＣ実装面５ｂ上に、信号処理ＩＣ３とコネクタ４、その他のＩＣや電子部品などを実装する。
【００２６】
第２の工程として、センサＩＣ２をセンサ基板５のセンサＩＣ実装面５ａ上に、センサＩＣ２の画素が直線上に並ぶように、１列のアレイでＸ方向に実装（ダイボンド、ワイヤボンド）する。
【００２７】
第３の工程として、筐体６に設けられた中央段差部６ｂに、シンチレータ１を接着する。筐体６に設けられている、Ｙ方向の中央にあるスリット６ａを除いた段差部分が、シンチレータ１を接着する接着面となる。
【００２８】
第４の工程として、センサ基板５は、筐体６に設けられた周辺段差部６ｃに、ねじ１２にて固定する。
【００２９】
次に、実施の形態１に係るＸ線イメージセンサの動作を、図３を用いて説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係る機能ブロック図である。
【００３０】
Ｘ線がＸ線イメージセンサ１０１に照射されると、スリット６ａを通ってＸ線がシンチレータ１に到達する。シンチレータ１にＸ線が入射すると、シンチレータ１に含まれる蛍光物質がＸ線により励起され、センサＩＣ２の分光感度波長領域内の波長をもつ蛍光をシンチレータ１から発する。この蛍光の光量は、シンチレータ１に入射したＸ線量と相関関係にある。すなわち、Ｘ線量が多いと蛍光は強く、Ｘ線量が少ないと蛍光は弱い。また、シンチレータ１のＸ線が入射する側に、被検査物などの物体が配置されていると、被検査物のＸ線の透過性が低くなり、被検査物が配置されている箇所のシンチレータ１へのＸ線の入射量が少なくなるので、被検査物が配置されている箇所のシンチレータ１が発する蛍光は弱い。特に、被検査物がＸ線を遮断する性質を有している場合は、Ｘ線がシンチレータ１に到達しないので、蛍光は発生しない。逆に、被検査物のＸ線透過性が高いと、シンチレータ１へのＸ線の入射量が多くなるので、被検査物が配置されている箇所のシンチレータ１が発する蛍光は強い。このように、シンチレータ１へ入射するＸ線量に応じて、蛍光の強度が変化するので、被検査物の形状、被検査物のＸ線の透過性等が識別できる。つまり、蛍光は画像情報であり、シンチレータ１からの蛍光は、センサＩＣ２の上に到達する。
【００３１】
センサＩＣ２は、シンチレータ１からの蛍光を受光し光電変換する光電変換素子（画素ともいう）と、その他の駆動回路などを搭載している半導体イメージセンサである。外部からの駆動装置であるタイミングジェネレータのシステムクロック（ＳＣＬＫ）に同期して、センサＩＣ２は、信号処理ＩＣ３からのクロック信号（ＣＬＫ）と同期したスタート信号（ＳＩ）のタイミングで光電変換されたアナログ出力の画像データ（ＳＯ）を出力する。
【００３２】
信号処理ＩＣ３は、Ａ／Ｄ変換回路６０、信号処理回路３０、ＲＡＭ４０、ＲＡＭ４０と信号処理回路３０を制御するＣＰＵ５０を備えている。信号処理ＩＣ３は、センサＩＣ２からアナログ出力の画像データ（ＳＯ）を得た後、Ａ／Ｄ変換回路６０でアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換する。Ａ／Ｄ変換された画像データ（ＳＯ）は、信号処理回路３０で、黒補正、白補正、ダイナミックレンジ補正、ノイズ除去処理などの画像処理が行われる。信号処理回路３０は、画像データ（ＳＯ）のノイズ除去処理として、画像データ（ＳＯ）を記憶した画像データＲＡＭ領域、基準データ（ＲＥＦ）を記憶した基準データＲＡＭ領域、ノイズ除去補正のためのパラメータをパラメータＲＡＭ領域のそれぞれのデータを用いて、演算加工を行う。演算加工の後、デジタル出力（ＳＩＧ）として、画像データは信号処理回路３０から出力される。この画像データは、Ｘ線イメージセンサ１０１の外部の装置に送出してもよいし、Ｘ線イメージセンサ１０１の内部でさらに画像処理を施した後に、外部装置に送出してもよい。外部装置への送出は、コネクタ４を介して行う。なお、実施の形態１では、信号処理ＩＣ３内に、Ａ／Ｄ変換回路６０、信号処理回路３０、ＲＡＭ４０、ＣＰＵ５０を備えた例を示した。Ａ／Ｄ変換回路６０、信号処理回路３０、ＲＡＭ４０、ＣＰＵ５０は、それぞれ独立したＩＣで構成されても良い。また、Ａ／Ｄ変換回路で一つのＩＣを形成し、信号処理回路３０、ＲＡＭ４０、ＣＰＵ５０で一つのＩＣを形成するように、Ａ／Ｄ変換回路６０、信号処理回路３０、ＲＡＭ４０、ＣＰＵ５０の任意の組み合わせで一つのＩＣが形成される構成としても良い。
【００３３】
図４は、この発明の実施の形態１に係る信号処理回路３０の機能ブロック図である。図４において、実線部が信号処理回路３０の機能ブロックである。Ａ／Ｄ変換回路６０から入力した画像データ（ＳＯ）は、黒補正部３０ａで暗ノイズ補正処理（黒補正処理）を行う。黒補正された画像データ（ＳＯ）は、白補正部３０ｂに入力され、白補正部３０ｂで感度ばらつき補正処理（白補正処理）を行う。この黒補正処理および白補正処理を合わせてレベル補正処理ともいう。また、黒補正処理部および白補正処理部を合わせてレベル補正処理部ともいう。レベル補正された画像データ（ＳＯ）は、ダイナミックレンジ補正部３０ｃに入力され、ダイナミックレンジ補正部３０ｃでγ補正処理およびダイナミックレンジ補正処理を行う。ダイナミックレンジ補正された画像データ（ＳＯ）は、ノイズ除去処理部３０ｄに入力し、ノイズ除去処理部３０ｄでノイズ除去処理を行う。なお、白補正処理の次にノイズ除去処理部３０ｄでノイズ除去処理を行い、ノイズ除去処理の後にダイナミックレンジ補正部３０ｃでγ補正処理およびダイナミックレンジ補正処理を行っても良い。
【００３４】
センサＩＣ２は、シンチレータ１で励起した蛍光を受光するものである。前述したように、シンチレータ１のＸ線が入射する側に被検査物が配置されていると、被検査物でＸ線が遮断もしくは減衰するので、被検査物に対応するシンチレータ１から蛍光は発しないか弱い蛍光となる。そのため、被検査物が配置された箇所のシンチレータ１に対応するセンサＩＣ２の画素からは、信号は出力されないか弱い信号となり、画像としては黒画像となる。被検査物が配置されていないシンチレータ１には、Ｘ線が直接入射するので、シンチレータ１から発する蛍光も強くなり、被検査物が配置されていない箇所のシンチレータ１に対応するセンサＩＣ２の画素からは、光電変換された電気信号が出力され、画像としては、灰色画像として明るく示される。なお、シンチレータ１に入射したＸ線は、大半は蛍光となり、シンチレータ１を透過しない。しかしながら、Ｘ線イメージセンサ１０１に入射したＸ線の一部は、シンチレータ１を透過し、センサＩＣ２に入射することがある。Ｘ線が入射したセンサＩＣ２の画素の画像データを画像処理すると、図５に示すような白い点の白色ノイズとして出力される。この白色ノイズのノイズ除去処理をノイズ除去処理部３０ｄで行う。白色ノイズは、シンチレータ１を透過したＸ線がセンサＩＣ２に入射して発生するのみならず、筐体６のＸ線遮蔽効果が十分でない場合やＸ線イメージセンサ１０１に照射されるＸ線の強度が強い場合、Ｘ線が筐体６を透過してセンサＩＣ２に入射することにより白色ノイズが発生することもある。なお、図５における黒い色の画像および図６における黒く塗潰された画素は、Ｘ線イメージセンサ１０１で検査された被検査物の検査画像を示しており、白色ノイズ以外の他のノイズではない。Ｘ線イメージセンサ１０１とＸ線源との間に被検査物があると、Ｘ線が被検査物で遮蔽され、またはＸ線が被検査物で減衰するので、Ｘ線イメージセンサ１０１に入射するＸ線量が少なくなり、前述したように、黒い画像として被検査物が表示されているのである。すなわち、黒い画像は、Ｘ線イメージセンサ１０１によって検査された正しい画像である。
【００３５】
ここで、白色ノイズについて説明する。Ｘ線は、センサＩＣ２に入射する事でノイズ源となる。このＸ線起因のノイズは、センサＩＣ２が元々持つ熱雑音等のランダムノイズとは異なり、出力が高いホワイトランダムノイズ（輝点ノイズ）となる。これは、Ｘ線のエネルギーが、センサＩＣ２の画素部分に直接エネルギーを付与することにより発生するためである。Ｘ線源のエネルギー（スペクトル）により、センサＩＣ２に付与されるエネルギー分布も変化し、Ｘ線エネルギーが数十ｋｅＶ〜数ＭｅＶの高エネルギーよりも数十ｋｅＶ以下の低エネルギーの方が、付与エネルギー（輝点の輝度）が高くなる傾向にある。これは、光電子の阻止能（単位長さ当たりの付与エネルギー）が、エネルギーが低いほど大きいことと関係しているためである。この輝点ノイズを画像処理すると白い点として出力されるので、白色ノイズと称する。
【００３６】
ノイズ除去処理の方法について説明する。実施の形態１に係るノイズ除去処理は、被検査物の検査画像である黒画像部のデータ処理は行わず、白色ノイズ部に対してデータ処理を実施して白色ノイズを除去して、検査画像の品質を高めるものである。図６は、この発明の実施の形態１におけるノイズ除去処理を説明するための模式図である。図６において、白い四角、黒い四角、ハッチングされた四角がそれぞれ画素を示している。図６において、Ｘ方向＝９、Ｙ方向＝Ｃの画素（以後、画素９Ｃと称する）およびＸ方向＝１４、Ｙ方向＝Ｃの画素（以後、画素１４Ｃと称する）の白い四角が白色ノイズである。ここでは、図６において、画素１４Ｃの白い四角（白色ノイズ）の除去処理について説明する。ダイナミックレンジ補正された画像データ（ＳＯ）は信号処理回路３０に入力すると、ＲＡＭ４０内の画像データＲＡＭ領域に保存される。
【００３７】
ノイズ除去処理部３０ｄは、注目画素（ノイズ除去処理を行う画素、本説明においては画素１４Ｃ）を決定すると、図７に示すように、その注目画素（図６のノイズ除去処理無の図において、白く表示されている画素）を中心に含むＸ方向の３画素、Ｙ方向の３画素、すなわちＸＹ平面にて３×３＝９画素の周辺画素を選択する。この９画素を評価領域と称する。評価領域は、図７においては、ノイズ除去処理無の図において、白枠で囲んだ領域である（すなわち、Ｘ方向＝１３〜１５、Ｙ方向＝Ｂ〜Ｄの領域の画素）。この９画素について、この９画素から出力された画像データ（ＳＯ）について、画像データ（ＳＯ）内の輝度データの中央値をノイズ除去処理部３０ｄで演算し、得られた中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）を、ノイズ除去処理部３０ｄはＲＡＭ４０内のパラメータＲＡＭ領域に格納する。
【００３８】
輝度データの中央値（中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ））の算出方法について説明する。図７のノイズ除去処理無の図において、白枠で囲んだ領域である（すなわち、Ｘ方向＝１３〜１５、Ｙ方向＝Ｂ〜Ｄの領域の画素）の９画素を、図８に示すように、輝度データの値が最も高い画素から降順に順に一列に画素を並べる。すなわち、９画素の輝度データが降順に一列に並ぶことになる。図８において、隣接して一列に配列されている四角の図形が画素であり、画素の下に記載の１４Ｃ等の文字が図７における画素の座標に対応している。この一列に並べた画素の全体において、真ん中の位置に配置されている画素を選択し、この選択した画素の輝度データを中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）とする。図８においては、輝度データの値が最も高い画素から５番目の画素である画素１５Ｄが中央値の画素である。なお、画素の並べ方を、輝度データの値が最も低い画素からに昇順に順に一列に並べても、中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）は同じ結果が得られる。
【００３９】
図９は、この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサのノイズ除去処理フローチャートである。ノイズ除去処理部３０ｄは、注目画素から出力された画像データ（ＳＯ）内の輝度データとＲＡＭ４０内の基準データＲＡＭ領域にあらかじめ格納されている輝度の閾値データとを比較する。比較の結果、注目画素から出力された画像データ（ＳＯ）内の輝度データが閾値データより高い場合は、ノイズ除去処理部３０ｄは、注目画素から出力された画像データ（ＳＯ）をＲＡＭ４０内のパラメータＲＡＭ領域に格納されている中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）に置き換える。すなわち、注目画素の画像データを評価領域の中央値に置き換える。置き換えた結果は、図７においては、ノイズ除去処理有の図において、白枠で囲んだ画素である。本実施の形態１では、画素１４Ｃの画像データを画素１５Ｄの画像データに置き換えている。図８における画素１５Ｄのハッチングと図７におけるノイズ除去処理有の図の画素１４Ｃのハッチングが異なっているが、図７におけるノイズ除去処理有の図において、置き換えた画素を示すために、本実施の形態１ではハッチングを異なって記載している。
【００４０】
比較の結果、注目画素から出力された画像データ（ＳＯ）内の輝度データが閾値データより低いかまたは同じ場合は、ノイズ除去処理部３０ｄは、注目画素から出力された画像データ（ＳＯ）はそのままとし、置き換えは実施しない。
【００４１】
図１０は、このようにして、ノイズ除去処理を実施した後のＸ線イメージセンサ１０１の出力画像の模式図であり、白色ノイズである白い四角の画素９Ｃおよび画素１４Ｃが、周辺画素の中央値、ここでは画素１５Ｄで置き換えられている。図８における画素１５Ｄのハッチングと図１０における画素９Ｃおよび画素１４Ｃのハッチングが異なっているが、図１０において、置き換えた画素を示すために、便宜上、異なったハッチングで記載している。また、図１１は、図５に示す画像に、本ノイズ除去処理を行った実例であり、白色ノイズである白い点の数が大幅に減少している。
【００４２】
図１２は、この発明の実施の形態１に係るＸ線イメージセンサのノイズ除去処理前後の出力ヒストグラム例である。図１２（ａ）が、ノイズ除去処理前の出力ヒストグラム例であり、図１２（ｂ）が、ノイズ除去処理前の出力ヒストグラム例である。図１２において、出力レベルが高いほど、輝度が高い（明るい）ことを示している。図１２（ａ）に示すように、ノイズ除去処理前の出力ヒストグラム１１は、出力レベルの分布が、画素数の最大値を中心に、出力レベルの高低分布が等しい分布ではなく、出力レベルの高域側に偏った分布となる。このことからも、Ｘ線イメージセンサのノイズは、輝度が高い白色ノイズであることがわかる。
【００４３】
図１２（ｂ）に示すように、ノイズ除去処理を行うことにより、出力レベルの最大値が低下し、結果、出力レベルのばらつきが小さくなっている。これは、ノイズ除去処理を行うことにより、白色ノイズである白い点が減少し、出力レベルの高い画素が減少したためである。ノイズ除去処理部３０ｄによるノイズ除去処理により、図１２（ｂ）の斜線部で示される白色ノイズ領域１２の白色ノイズを除去した。これにより、図１２（ｂ）において、黒塗り部で示されるノイズ除去処理後の出力ヒストグラム１３は、出力レベルの分布が、画素数の最大値を中心に、出力レベルの高低分布が等しい分布に近くなっている。
【００４４】
ＲＡＭ４０内の基準データＲＡＭ領域にあらかじめ格納されている輝度の閾値データは、常に一定の値である必要はなく、Ｘ線イメージセンサ１０１に入力するＸ線のＸ線源の出力、Ｘイメージセンサ１０１の出力画像に要求される品質等に応じて、適宜、値を変更しても良い。
【００４５】
また、中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）は、評価領域を注目画素を含む３×３＝９画素とし、この９画素の中央値としたが、評価領域を注目画素を含む５×５＝２５画素とし、この２５画素の中央値としても良く、Ｘイメージセンサ１０１の出力画像に要求される品質等に応じて、周辺画素の数は適宜、値を変更しても良い。評価領域を２５画素とした場合は、２５画素の輝度データの値が最も高い画素から降順に一列に並ぶことになる。この一列に並べた画素の全体において、真ん中の位置に配置されている画素を選択し、この選択した画素の輝度データを中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）とする。本評価領域の場合は、輝度データの値が最も高い画素から１３番目の画素が中央値である。なお、画素の並べ方を、輝度データの値が最も低い画素からに昇順に順に一列に並べても、中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）は同じ結果が得られる。
【００４６】
このように、注目画素を含み注目画素の周辺の定められた画素の群である評価領域の画像データに対して、あらかじめ定められた輝度を超える注目画素の画像データは評価領域の画像データの中央値に置き換えて出力するようにしたので、白色ノイズが除去された高品質なＸ線イメージセンサの出力画像信号を得ることができる。
【００４７】
実施の形態２．
実施の形態１では、注目画素の画像データを、注目画素を含む周辺画素の中央値に置き換えるノイズ除去処理を説明した。実施の形態２では、他のノイズ除去処理について説明する。なお、実施の形態２に係るノイズ除去処理も、実施の形態１と同様に、被検査物の検査画像である黒画像部のデータ処理は行わず、白色ノイズ部に対してデータ処理を実施して白色ノイズを除去して、検査画像の品質を高めるものである。
【００４８】
実施の形態２のノイズ除去処理の方法について説明する。ここでは、図１３において、画素１４Ｃの白い点（ノイズ）について説明する。Ａ／Ｄ変換された画像データ（ＳＯ）はノイズ除去処理部３０ｄに入力すると、ＲＡＭ４０内の画像データＲＡＭ領域に保存される。
【００４９】
ノイズ除去処理部３０ｄは、注目画素（ノイズ除去処理を行う画素。本説明においては画素１４Ｃ）を決定すると、図１３に示すように、その注目画素（図１３のノイズ除去処理無の図において、白く表示されている画素）を中心に含むＸ方向の３画素、Ｙ方向の３画素、すなわちＸＹ平面にて３×３＝９画素の周辺画素を選択する。この９画素を評価領域と称する。評価領域は、図１３においては、ノイズ除去処理無の図において、白枠で囲んだ領域である（すなわち、Ｘ方向＝１３〜１５、Ｙ方向＝Ｂ〜Ｄの領域の画素）。この９画素について、この９画素から出力された画像データ（ＳＯ）について、輝度の中央値をノイズ除去処理部３０ｄで演算し、得られた中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）を、ノイズ除去処理部３０ｄはＲＡＭ４０内のパラメータＲＡＭ領域に格納する。
【００５０】
図１４は、この発明の実施の形態２に係るＸ線イメージセンサのノイズ除去処理フローチャートである。信号処理回路は、注目画素を含む周辺画素（評価領域）から出力された画像データ（ＳＯ）の輝度データのばらつきの大きさとＲＡＭ４０内の基準データＲＡＭ領域にあらかじめ格納されている輝度データのばらつきの大きさの閾値データとを比較する。比較の結果、注目画素を含む周辺画素（評価領域）から出力された画像データ（ＳＯ）内の輝度データのばらつきの大きさが閾値データより高い場合は、ノイズ除去処理部３０ｄは、注目画素およびその周辺画素（評価領域）から出力された画像データ（ＳＯ）をＲＡＭ４０内のパラメータＲＡＭ領域に格納されている中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）に置き換える。すなわち、評価領域の全ての画像データを評価領域の中央値に置き換える。置き換えた結果は、図１３においては、ノイズ除去処理有の図において、白枠で囲んだ画素である。
【００５１】
ここで、中央値画像データ（Ｍｅｄｉｕｍ−ＳＯ）の算出方法は、実施の形態１（図８）と同じである。したがって、画素１３Ｂ〜１３Ｄ、１４Ｂ〜１４Ｄ、１５Ｂ〜１５Ｄの画像データは、画素１５Ｄの画像データに置き換えられている。図８における画素１５Ｄのハッチングと図１３における画素１３Ｂ〜１３Ｄ、１４Ｂ〜１４Ｄ、１５Ｂ〜１５Ｄのハッチングが異なっているが、図１３において、置き換えた画素を示すために、便宜上、異なったハッチングで記載している。
【００５２】
比較の結果、注目画素を含む周辺画素（評価領域）から出力された画像データ（ＳＯ）内の輝度データのばらつきの大きさが閾値データより低いかまたは同じ場合は、ノイズ除去処理部３０ｄは、注目画素およびその周辺画素（評価領域）から出力された画像データ（ＳＯ）はそのままとし、置き換えは実施しない。
【００５３】
このように、注目画素を含み注目画素の周辺の定められた画素の群である評価領域の画像データに対して、あらかじめ定められた輝度のばらつきの大きさを超える場合、注目画素を含む評価領域の全ての画像データは、小区間の画像データの中央値に置き換えて出力するようにしたので、白色ノイズが除去された高品質なＸ線イメージセンサの出力画像信号を得ることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  シンチレータ、
２  センサＩＣ、
３  信号処理ＩＣ、
４  コネクタ、
５  センサ基板、
５ａ  センサＩＣ実装面、
５ｂ  信号処理ＩＣ実装面、
６  筐体、
６ａ  スリット、
６ｂ  中央段差部、
６ｃ  周辺段差部、
１１  ノイズ除去処理前の出力ヒストグラム、
１２  白色ノイズ領域、
１３  ノイズ除去処理後の出力ヒストグラム、
３０  信号処理回路、
３０ａ  黒補正部、
３０ｂ  白補正部、
３０ｃ  ダイナミックレンジ補正部、
３０ｄ  ノイズ除去処理部、
４０  ＲＡＭ、
５０  ＣＰＵ、
６０  Ａ／Ｄ変換回路、
１０１  Ｘ線イメージセンサ。
【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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