(57)【要約】【課題】オフセット補正の精度を向上させる技術を提供する。【解決手段】放射線画像を取得するための複数の画素を含む放射線撮像装置であって、放射線撮像装置は、放射線撮像装置が動作を開始してから放射線の照射に応じた放射線画像の撮像を行うまでの間に、放射線が照射されない状態で少なくとも２回の補正用の撮像を行い、少なくとも２回の補正用の撮像によって得られた信号に基づいて、経時的に変化する補正値を示す補正情報を取得し、放射線画像の撮像によって複数の画素から得られる画像データを、放射線画像の撮像を行ったタイミングと補正情報とに基づいて補正する。【選択図】図３
2019216875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像を取得するための複数の画素を含む放射線撮像装置であって、
前記放射線撮像装置は、
前記放射線撮像装置が動作を開始してから放射線の照射に応じた放射線画像の撮像を行うまでの間に、放射線が照射されない状態で少なくとも２回の補正用の撮像を行い、
前記少なくとも２回の補正用の撮像によって得られた信号に基づいて、経時的に変化する補正値を示す補正情報を取得し、
前記放射線画像の撮像によって前記複数の画素から得られる画像データを、前記放射線画像の撮像を行ったタイミングと前記補正情報とに基づいて補正することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記補正値が、前記少なくとも２回の補正用の撮像によって得られた信号に応じた補正関数に従って経時的に変化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】
前記補正関数が、前記少なくとも２回の補正用の撮像によって得られた信号に応じた時定数を含む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、前記補正情報を取得する前に前記放射線画像の撮像とは別の放射線画像の撮像を行い、
前記少なくとも２回の補正用の撮像のうち１回の補正用の撮像が、前記別の放射線画像の撮像の前に行われ、
前記放射線撮像装置は、前記別の放射線画像の撮像によって前記複数の画素から得られる画像データを、前記１回の補正用の撮像によって得られた第１の補正用データに基づいて補正することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記第１の補正用データをＦ（０）、前記時定数をτ、前記別の放射線画像の撮像の開始からの時間をｔ、前記補正関数をＦ（ｔ）としたとき、前記補正関数は、
Ｆ（ｔ）＝Ｆ（０）×ｅｘｐ（−ｔ／τ）
で表されることを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記放射線撮像装置は、前記１回の補正用の撮像において、前記複数の画素のそれぞれから複数回にわたり取得した信号に基づいて、前記複数の画素のそれぞれの前記第１の補正用データを取得することを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記放射線撮像装置は、前記複数の画素のそれぞれから複数回にわたり取得した信号の平均値に基づいて、前記複数の画素のそれぞれの前記第１の補正用データを取得することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記複数の画素は、少なくとも１つの画素を含む複数の画素群を構成し、
前記放射線撮像装置は、
前記少なくとも２回の補正用の撮像のうち前記１回の補正用の撮像以外の補正用の撮像において、前記複数の画素群ごとに取得した信号に基づいて、前記複数の画素群ごとに含まれるそれぞれの画素の第２の補正用データを取得し、
前記第１の補正用データおよび前記第２の補正用データに基づいて前記補正情報を取得することを特徴とする請求項５乃至７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記放射線撮像装置は、複数の画素群ごとに取得した前記複数の画素群に含まれるそれぞれの画素の信号の平均値に基づいて、前記複数の画素群ごとに含まれるそれぞれの画素の前記第２の補正用データを取得することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記放射線画像の撮像と前記別の放射線画像の撮像とが、互いに同じ撮像条件を用いた撮像であることを特徴とする請求項４乃至８の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
前記放射線撮像装置は、前記補正情報を取得する前に前記放射線画像の撮像とは別の放射線画像の撮像を行い、
前記別の放射線画像の撮像の前に、放射線が照射されない状態で前記少なくとも２回の補正用の撮像とは別の補正用の撮像を行い、
前記放射線撮像装置は、前記別の放射線画像の撮像によって前記複数の画素から得られる画像データを、前記別の補正用の撮像によって得られた第１の補正用データに基づいて補正することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項１２】
前記少なくとも２回の補正用の撮像は、第１の撮像と前記第１の撮像の後に行われる第２の撮像とを含み、
前記別の補正用の撮像によって得られた補正用データをＦ（０）、前記時定数をτ、前記第１の撮像の開始からの時間をｔ、前記補正関数をＦ（ｔ）としたとき、前記補正関数は、
Ｆ（ｔ）＝Ｆ（０）×ｅｘｐ（−ｔ／τ）
で表されることを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像装置。
【請求項１３】
前記複数の画素は、少なくとも１つの画素を含む複数の画素群を構成し、
前記放射線撮像装置は、
前記少なくとも２回の補正用の撮像において、複数の画素群ごとに取得した信号に基づいて、前記複数の画素群ごとに含まれるそれぞれの画素の前記第１の補正用データを含む前記少なくとも２つの補正用データを取得し、
前記少なくとも２つの補正用データに基づいて前記補正情報を取得することを特徴とすることを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮像装置。
【請求項１４】
前記放射線撮像装置は、複数の画素群ごとに取得した前記複数の画素群に含まれるそれぞれの画素の信号の平均値に基づいて、前記複数の画素群ごとに含まれるそれぞれの画素の前記少なくとも２つの補正用データのそれぞれを取得することを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮像装置。
【請求項１５】
前記放射線画像の撮像と前記別の放射線画像の撮像とが、互いに異なる撮像モードの撮像であることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１６】
前記放射線撮像装置は、
前記放射線画像の撮像の後に、放射線が照射されない状態で更なる補正用の撮像と、前記更なる補正用の撮像の後に更なる放射線画像の撮像と、を行い、
前記補正情報を前記更なる補正用の撮像によって得られた信号データに基づいて更新し、
前記更なる放射線画像の撮像によって前記複数の画素から得られる画像データを、前記更なる放射線画像の撮像を行ったタイミングと更新された前記補正情報とに基づいて補正することを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１７】
前記放射線画像の撮像が、動画像を撮像することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れか１項に記載の放射線撮像装置と、
前記放射線撮像装置に放射線を照射するための放射線発生装置と、
を含む放射線撮像システム。
【請求項１９】
放射線画像を取得するための複数の画素を含む放射線撮像装置の制御方法であって、
前記放射線撮像装置が動作を開始してから放射線の照射に応じた放射線画像の撮像を行うまでの間に、放射線が照射されない状態で少なくとも２回の補正用の撮像を行う工程と、
前記少なくとも２回の補正用の撮像によって得られた信号に基づいて、経時的に変化する補正値を示す補正情報を取得する工程と、
前記放射線画像の撮像によって前記複数の画素から得られる画像データを、前記放射線画像の撮像を行ったタイミングと前記補正情報とに基づいて補正する工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行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、放射線撮像装置、放射線撮像システム、放射線撮像装置の制御方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療画像診断などに用いる撮像装置として、放射線を電荷に変換する変換素子と薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子とを組み合わせた画素がアレイ状に配された撮像パネルを含む放射線撮像装置が広く利用されている。それぞれの画素から出力される信号には、変換素子の暗電流やスイッチ素子の寄生容量による残留電荷成分などに起因するオフセット成分（ノイズ成分）が含まれる。そこで、放射線を照射した後に画素から読み出される放射線画像用の信号から、放射線を照射せずに画素から読み出した信号（補正用データ）を差し引くことによって、放射線画像からオフセット成分を除去するオフセット補正が行われている。オフセット成分は、放射線撮像装置の使用中の温度変化などによって変化する。特許文献１には、放射線撮像装置の起動時などのキャリブレーション時に取得した補正用データを、放射線画像の撮像の前または後に放射線を照射せずに取得した信号を用いて更新し、温度変化に応じたオフセット補正を行うことが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許５１８２３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
動画像の撮像など長時間の撮像や動画像の撮像と静止画像の撮像との間などで撮像モードを切替えながらの撮像を行う際、オフセット成分が経時的に変化する場合がある。特許文献１に示される方法では、経時的に変化するオフセット成分をリアルタイムに補正できない可能性がある。
【０００５】
本発明は、オフセット補正の精度を向上させる技術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】
【０００６】
上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る放射線撮像装置は、放射線画像を取得するための複数の画素を含む放射線撮像装置であって、放射線撮像装置は、放射線撮像装置が動作を開始してから放射線の照射に応じた放射線画像の撮像を行うまでの間に、放射線が照射されない状態で少なくとも２回の補正用の撮像を行い、少なくとも２回の補正用の撮像によって得られた信号に基づいて、経時的に変化する補正値を示す補正情報を取得し、放射線画像の撮像によって複数の画素から得られる画像データを、放射線画像の撮像を行ったタイミングと補正情報とに基づいて補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
上記手段によって、オフセット補正の精度を向上させる技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムの構成例を示すブロック図。
【図２】図１の放射線撮像装置の構成例を示す等価回路図。
【図３】図１の放射線撮像装置の動作例を説明するフロー図。
【図４】図１の放射線撮像装置の動作例を説明する図。
【図５】図４の動作例の変形例を示す図。
【図６】図４の動作例の変形例を示す図。
【図７】図１の放射線撮像装置の動作例を説明するフロー図。
【図８】図１の放射線撮像装置の動作例を説明する図。
【図９】図１の放射線撮像装置の動作例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る放射線撮像装置の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。以下の説明及び図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。また、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。
【００１０】
第１の実施形態
図１〜６を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０の構成例を示すブロック図である。
【００１１】
図１に示されるように、放射線撮像システム１０は、放射線撮像装置１００、制御用コンピュータ１１０、放射線制御装置１２０、放射線発生装置１３０を含む。放射線発生装置１３０は、放射線制御装置１２０から出力される制御信号に応じて、放射線を生成し、放射線撮像装置１００に向けて放射線を照射する。放射線撮像装置１００は、照射された放射線量に応じた画像を生成し、制御用コンピュータ１１０へ送信する。制御用コンピュータ１１０は、放射線撮像システム１０全体の動作を制御する。例えば、制御用コンピュータ１１０は、放射線制御装置１２０に対して放射線の照射の開始や停止を指示し、放射線撮像装置１００に放射線の照射の開始や停止を通知することによって、放射線制御装置１２０と放射線撮像装置１００との間の同期をとる。また、制御用コンピュータ１１０は、ユーザ（医師や放射線技師など）が放射線撮像装置１００の設定を変更するために用いられてもよい。
【００１２】
放射線撮像装置１００は、検出器１０４、信号処理部１０５、制御部１０６、通信部１０７、および、電源部１０８を含む。検出器１０４は、放射線を検出し、検出した放射線量に応じた電気信号を生成する。検出器１０４は、平面検出器（ＦＰＤ）と呼ばれることもある。検出器１０４は、画素アレイ１０１、駆動回路１０２、読出回路１０３を含む。画素アレイ１０１には、放射線の照射に応じた放射線画像を取得するための複数の画素が、２次元行列状に配されている。駆動回路１０２は、画素アレイ１０１に含まれるそれぞれの画素を駆動し、それぞれの画素に電気信号を生成させる。読出回路１０３は、画素アレイ１０１から電気信号を読み出し、読み出した電気信号に応じた信号を出力する。
【００１３】
制御部１０６は、放射線撮像装置１００全体の動作を制御する。通信部１０７は、放射線撮像装置１００の外の装置、例えば制御用コンピュータ１１０との通信を行う。電源部１０８は、放射線撮像装置１００の各構成に供給される電力を生成する。信号処理部１０５は、検出器１０４から取得した信号を用いて放射線の照射に応じた放射線画像を生成する。信号処理部１０５は、放射線画像等を記憶するためのメモリ１０９を有していてもよい。図１に示される構成では、放射線撮像装置１００が信号処理部１０５を備えるが、これに限られることはない。例えば、制御用コンピュータ１１０が、上述の信号処理部１０５が行う処理の一部またはすべてを行ってもよい。
【００１４】
次に、検出器１０４の構成例について、図２の等価回路図を用いて説明する。検出器１０４の画素アレイ１０１はｍ行×ｎ列（ｍおよびｎは、それぞれ１以上の整数）にわたって配された画素Ｐを有する。例えば、放射線撮像装置１００の画素アレイ１０１が１７インチの画素アレイである場合、画素アレイ１０１は、約２８００行×２８００列に配された画素を有しうる。
【００１５】
画素アレイ１０１に含まれる画素Ｐは、放射線または光を電荷に変換する変換素子２０１と、その電荷に応じた電気信号を出力するためのスイッチ素子２０２とを含む。変換素子２０１は、放射線を検出する素子（センサ）として機能する。図２では、ｉ行ｊ列（ｉおよびｊは、１≦ｉ≦ｍ、１≦ｊ≦ｎを満たす整数）に位置する画素Ｐに含まれる変換素子２０１およびスイッチ素子２０２を、それぞれＳｉｊ及びＴｉｊと示す。変換素子２０１は、可視光などの光を電荷に変換する光電変換素子であってもよいし、放射線を直接電荷に変換する変換素子であってもよい。変換素子２０１が光電変換素子である場合に、検出器１０４の放射線入射側に、放射線を可視光に変換するシンチレータが配される。変換素子２０１は、ガラス基板などの基板上に配され、アモルファスシリコンを主材料とするＭＩＳ型フォトダイオードであってもよいし、ＰＩＮ型フォトダイオードであってもよい。スイッチ素子２０２は、例えば制御端子と２つの主端子を有するトランジスタである。本実施形態において、スイッチ素子２０２として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が用いられる。変換素子２０１の一方の電極は、スイッチ素子２０２の２つの主端子のうち一方の主端子に電気的に接続され、他方の電極は、バイアス線Ｖｓを介して電源部１０８と電気的に接続される。バイアス線Ｖｓには画素アレイ１０１に含まれるすべての画素Ｐが、共通に接続されうる。バイアス線Ｖｓを通じて、電源部１０８からそれぞれの画素Ｐの変換素子２０１にバイアス電圧が供給される。
【００１６】
検出器１０４は、ｍ本の駆動線Ｇ１〜Ｇｍ（以下、駆動線Ｇと総称する）をさらに含む。それぞれの駆動線Ｇには、行を構成する複数の画素Ｐのスイッチ素子２０２の制御端子が共通に接続される。駆動線Ｇの一端は、駆動回路１０２に接続される。駆動回路１０２は、制御部１０６から供給される制御信号に応じて、駆動線Ｇを介して、スイッチ素子２０２の導通状態を制御する駆動信号を画素アレイ１０１の各画素Ｐに行単位で供給することによって、各画素Ｐに電気信号を出力させる。
【００１７】
検出器１０４は、ｎ本の信号線Ｓｉｇ１〜Ｓｉｇｎ（以下、信号線Ｓｉｇと総称する）をさらに含む。それぞれの信号線Ｓｉｇには、列を構成する複数の画素Ｐのスイッチ素子２０２の２つの主端子のうち変換素子２０１が接続されていない主端子が、共通に接続される。各駆動線Ｓｉｇの一端は、読出回路１０３に接続される。スイッチ素子２０２が導通状態である間に、変換素子２０１に蓄積された電荷に応じた電気信号が信号線Ｓｉｇに供給され、この電気信号が読出回路１０３によって読み出される。１つの行を構成する複数の画素Ｐから各信号線Ｓｉｇへ供給された複数の電気信号は読出回路１０３へ並列に供給される。
【００１８】
読出回路１０３は、複数の増幅回路２００、マルチプレクサ２０７、バッファ増幅器２０８、および、Ａ／Ｄ変換器２０９を含む。読出回路１０３は、信号線Ｓｉｇに供給されている電気信号を読み出し、この電気信号に応じた値を生成し、この値を信号処理部１０５へ供給する。読出回路１０３が行うこの一連の動作は、読み出し動作と呼ばれうる。増幅回路２００は、信号線Ｓｉｇごとに個別に配される。増幅回路２００は、信号線Ｓｉｇから供給される電気信号を増幅して出力する。マルチプレクサ２０７は、それぞれの増幅回路２００が並列に出力する電気信号を、制御部１０６から供給される制御信号ＣＬＫに応じて順次出力する。バッファ増幅器２０８は、マルチプレクサ２０７から出力された電気信号をインピーダンス変換し、変換後の電気信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器２０９は、バッファ増幅器２０８から出力されたアナログデータをデジタルデータに変換し、このデジタルデータを信号処理部１０５へ供給する。
【００１９】
増幅回路２００は、積分増幅器２０３、可変増幅器２０４、サンプルホールド回路２０５、バッファアンプ２０６を含む。積分増幅器２０３は、オペアンプ、積分容量、リセットスイッチを含み、信号線Ｓｉｇから供給された電気信号を積分および増幅して出力する。このオペアンプの反転入力端子にはオペアンプの出力が積分容量を通じてフィードバックされ、非反転入力端子には電源部１０８から基準電圧Ｖｒｅｆが供給される。積分容量の値を変えることによって、増幅回路２００の増幅率を変更することが可能である。積分増幅器２０３のリセットスイッチが制御部１０６から供給された制御信号ＲＣに応じてオンになることによって、積分増幅器２０３がリセットされる。可変増幅器２０４は、積分増幅器２０３から供給された電気信号を増幅して出力する。
【００２０】
サンプルホールド回路２０５は、サンプリングスイッチとサンプリング容量とを有し、可変増幅器２０４から供給された電気信号を、制御部１０６から供給された制御信号ＳＨに応じてサンプルして保持する。サンプルホールド回路２０５によって保持された電気信号は、バッファアンプ２０６を通じて増幅回路２００から出力される。
【００２１】
次いで、図３のフロー図を参照して、本実施形態における放射線撮像装置１００の動作について説明する。
【００２２】
まず、Ｓ３０１において、ユーザによって放射線撮像装置１００に電源が投入される。例えば、ユーザが、放射線撮像装置１００に配された電源スイッチを操作することによって電源が投入されてもよい。また、例えば、制御用コンピュータ１１０から起動信号を受信したことに従ってスリープ状態だった放射線撮像装置１００の電源が投入されてもよい。これに応じて、放射線撮像装置１００は、動作を開始する。
【００２３】
次いで、Ｓ３０２において、制御用コンピュータ１１０は、ユーザからの撮像条件などの入力に基づいて、放射線撮像装置１００の撮像モードを設定する。撮像モードは、例えば、静止画を撮像する一般撮影モードと、動画像を撮像する透視撮影モードとを含む。制御用コンピュータ１１０は、例えば、撮像モードに応じて、放射線発生装置１３０が照射する放射線の強度を設定したり、放射線撮像装置１００の感度（例えば、読出回路１０３の増幅器のゲイン）を設定したりする。以下では、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０が、透視撮影モードに設定された場合について説明する。放射線撮像システム１０が一般撮影モードに設定された場合には既存の手法が適用されてもよい。
【００２４】
Ｓ３０３において、放射線撮像装置１００は、ユーザからの撮像の開始の指示を待機する撮像待機状態になる。撮像待機状態である放射線撮像装置１００は、暗電流によって生じた電荷を除去するために、それぞれの画素Ｐから電気信号を読み出す。
【００２５】
次いで、Ｓ３０４において、制御用コンピュータ１１０は、ユーザから撮像開始が指示されたか否かを判定する。撮像の開始の指示は、例えば、放射線の照射スイッチの押下によって行われる。撮像開始が指示されていない場合（Ｓ３０４でＮＯ）、放射線撮像装置１００は、撮影待機状態を維持する。撮影開始が指示された場合（Ｓ３０４でＹＥＳ）、放射線撮像装置１００は、Ｓ３０５に遷移する。Ｓ３０５において、放射線撮像装置１００は、放射線が照射されない状態で補正用の撮像を行い、補正用の撮像によって得られた信号（以下、オフセットデータと呼ぶ）を取得する。オフセットデータとは、放射線撮像装置１００に放射線が照射されていない状態で画素アレイ１０１のそれぞれの画素Ｐから電気信号を読み出すことによって放射線撮像装置１００が生成する画像データのことである。従って、Ｓ３０５の動作中に、放射線発生装置１３０はまだ放射線の照射を開始しない。
【００２６】
本実施形態において、放射線撮像装置１００は、Ｓ３０５の放射線が照射されない状態での補正用の撮像において、オフセットデータを複数回にわたって取得する。Ｓ３０５で放射線撮像装置１００がオフセットデータを取得する回数は、例えば、放射線撮像装置１００の出荷時に設定されてもよいし、制御用コンピュータ１１０を介してユーザによって設定されてもよい。
【００２７】
放射線撮像装置１００が所定の回数のオフセットデータを取得し終わると、放射線撮像装置１００は、Ｓ３０６に遷移する。Ｓ３０６で、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は透視撮影モードでの動画像の撮像を開始する。動画像の撮像中、放射線発生装置１３０は間欠的に放射線を照射し、放射線撮像装置１００は照射された放射線量に応じた画像、すなわち放射線画像を生成する。放射線発生装置１３０と放射線撮像装置１００との間の同期は、例えば、制御用コンピュータ１１０によって行われる。このＳ３０６で得られる放射線画像に対するオフセット補正には、Ｓ３０５で複数回取得されたオフセットデータの平均値が用いられる。換言すると、放射線撮像装置１００は、Ｓ３０５の補正用の撮像において、複数の画素Ｐのそれぞれから複数回にわたり取得した信号（オフセットデータ）に基づいて、複数の画素Ｐのそれぞれの補正用データを取得する。このとき、複数の画素Ｐのそれぞれから複数回にわたり取得した信号の平均値に基づいて、複数の画素Ｐのそれぞれの補正用データを取得してもよい。放射線撮像装置１００は、Ｓ３０６の放射線画像の撮像によって複数の画素Ｐから得られる画像データを、Ｓ３０５で取得した補正用データに基づいて補正する。
【００２８】
次いで、Ｓ３０７で、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は、Ｓ３０６の撮像の開始から所定の時間が経過したか否かを判定する。所定の時間が経過していない場合（Ｓ３０７でＮＯ）、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は、Ｓ３０６の撮像を継続する。所定の時間が経過した場合（Ｓ３０７でＹＥＳ）、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は、Ｓ３０８に遷移する。Ｓ３０７における所定の時間の決定方法は、後述する。
【００２９】
Ｓ３０８において、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は、放射線が照射されない状態で補正用の撮像を行う。このとき、放射線撮像装置１００は、Ｓ３０８の補正用の撮像において、少なくとも１回、オフセットデータを取得する。
【００３０】
Ｓ３０９において、放射線撮像装置１００は、Ｓ３０５で取得した補正用データまたはオフセットデータと、Ｓ３０８で取得したオフセットデータと、を用いて、経時的に変化する補正値を示す補正情報を取得する。この補正値は、Ｓ３０５とＳ３０８との少なくとも２回の補正用の撮像によって得られた補正用データまたはオフセットデータに応じた補正関数Ｆ（ｔ）に従って経時的に変化する。補正関数Ｆ（ｔ）の詳細な算出方法は、後述する。
【００３１】
次いで、Ｓ３１０で、放射線撮像システム１０は撮像を再開する。このとき、Ｓ３１０の撮像は、Ｓ３０６と同じ撮像条件での撮像であってもよい。つまり、Ｓ３１０の撮像は、Ｓ３０７〜Ｓ３０９の動作を挟んでＳ３０６から引き続き行われる動画像の撮像でありうる。このため、Ｓ３０６の撮像とＳ３１０の撮像とが、互いに同じ撮像モードを用いた撮像であってもよい。このＳ３１０で得られる放射線画像に対するオフセット補正には、Ｓ３０９で取得された補正情報の補正値が用いられる。換言すると、放射線撮像装置１００は、放射線撮像装置がＳ３０１で動作を開始してから放射線の照射に応じたＳ３１０での放射線画像の撮像を行うまでの間に、放射線が照射されない状態で少なくとも２回の補正用の撮像（Ｓ３０５、Ｓ３０８）を行う。少なくとも２回の補正用の撮像（Ｓ３０５、Ｓ３０８）によって得られた信号に基づいて、放射線撮像装置１００は、経時的に変化する補正値を示す補正情報を取得（Ｓ３０９）する。次いで、放射線撮像装置１００は、Ｓ３１０の放射線画像の撮像によって複数の画素Ｐから得られる画像データを、Ｓ３１０での放射線画像の撮像を行ったタイミングと補正情報とに基づいて補正する。
【００３２】
Ｓ３１０での撮像が終了すると、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は、Ｓ３１１に遷移し、一連の撮像動作を終了する。具体的に、放射線発生装置１３０が、放射線の照射を停止し、放射線撮像装置１００は放射線画像の生成を終了する。Ｓ３１０からＳ３１１への遷移は、Ｓ３１０での撮像の開始から所定の時間が経過したことに応じて行われてもよいし、放射線画像を格納するメモリ１０９の残容量が閾値を下回ったことに応じて行われてもよいし、ユーザの指示に応じて遷移してもよい。
【００３３】
次に、図４（ａ）〜４（ｃ）を参照し、図３の放射線撮像装置１００の動作の詳細について説明する。図４（ａ）は、時刻Ｔ９は、を示すタイミング図、図４（ｂ）は、画素Ｐのオフセット成分の変動の例を示す図、図４（ｃ）は、オフセットデータの画像例をそれぞれ示す。
【００３４】
図４（ａ）において、「動作」の行は、放射線撮像装置１００の動作の内容を示す。「放射線」の行は、放射線撮像装置１００へ放射線が照射されているか否かを示し、ハイレベルの間、放射線発生装置１３０は、放射線撮像装置１００へ放射線を照射し、ローレベルの間、放射線発生装置１３０は、放射線を照射しない。「読出回路」の行は、読出回路１０３が読み出し動作を行っているか否かを示し、ハイレベルの間、読出回路１０３は読み出し動作を行い、ローレベルの間、読出回路１０３は読み出し動作を行わない。読出回路１０３が読み出し動作を行わない間、制御部１０６は、消費電力低減のために、電源部１０８から読出回路１０３への電力の供給を停止してもよい。「Ｇ１」〜「Ｇｍ」の行は、駆動回路１０２が駆動線Ｇ１〜Ｇｍのそれぞれに供給している駆動信号のレベルを示し、ハイレベルの間、スイッチ素子２０２は導通状態となり、ローレベルの間、スイッチ素子２０２は非導通状態となる。
【００３５】
時刻Ｔ１で、Ｓ３０３の動作が始まると、すなわち放射線撮像装置１００が撮像待機状態になると、制御部１０６は、駆動回路１０２を制御して、駆動線Ｇ１から駆動線Ｇｍまで順に、駆動線Ｇへ供給する駆動信号を一時的にハイレベルに切り替える。これによって、スイッチ素子２０２は導通状態になり、暗電流によって発生した電荷が変換素子２０１から除去される。時刻Ｔ２で、駆動線Ｇｍまで駆動信号の切り替えが終了すると、制御部１０６は、駆動線Ｇ１から順に同じ処理を繰り返す。時刻Ｔ１〜Ｔ２の一連の動作を、撮影待機中の１回のフレーム動作と呼ぶ。撮影待機状態では、放射線撮像装置１００へ放射線は照射されない。また、撮影待機状態では、画素アレイ１０１のそれぞれの画素Ｐから信号を読み出す必要がないので、制御部１０６は読出回路１０３に読み出し動作を行わせない。
【００３６】
次いで、時刻Ｔ３で、Ｓ３０５の動作が始まると、すなわち放射線撮像システム１０が撮像開始を指示されると、放射線撮像装置１００は、補正用の撮像を行いオフセットデータの取得を開始する。オフセットデータは、ｍ×ｎ個の画素値で構成される。画素値とは、画素から信号線Ｓｉｇへ電気信号が供給されている状態で読出回路１０３が読み出し動作を行うことによって生成された値のことである。
【００３７】
まず、時刻Ｔ３〜Ｔ４の間、制御部１０６は、駆動回路１０２が駆動線Ｇ１〜Ｇｍに供給する駆動信号をすべてローレベルに維持する。これによって、それぞれの画素Ｐの変換素子２０１に、暗電流によって発生した電荷が蓄積される。時刻Ｔ３〜Ｔ４の時間（蓄積時間）は事前に設定された値であり、Ｓ３０６での撮像の蓄積時間と同じ長さである。蓄積時間が経過すると、時刻Ｔ４〜Ｔ５で、駆動回路１０２は、駆動線Ｇ１から順にそれぞれの駆動線Ｇへ供給する駆動信号を一時的にハイレベルに切り替え、スイッチ素子２０２を導通状態にする。これによって、各行の変換素子２０１に蓄積された電荷に応じた電気信号が順に信号線Ｓｉｇに供給される。時刻Ｔ４〜Ｔ５の間、制御部１０６は、読出回路１０３に読み出し動作を行わせる。これによって、それぞれの画素Ｐが信号線Ｓｉｇに供給した信号に応じた画素値が生成され、この画素値が信号処理部１０５へ供給される。信号処理部１０５は、読出回路１０３から供給されたｍ×ｎ個の画素値をオフセットデータとしてメモリ１０９に記憶する。
【００３８】
時刻Ｔ５で、オフセットデータの生成が終了すると、制御部１０６は、時刻Ｔ３〜Ｔ５までの動作を繰り返し、事前に設定された回数分のオフセットデータを取得する。時刻Ｔ３〜Ｔ５までの一連の動作を、オフセットデータ取得における１回のフレーム動作を呼ぶ。Ｓ３０５のオフセットデータ取得動作中、上述の通り、放射線発生装置１３０は、放射線撮像装置１００へ放射線を照射しない。また、電荷の蓄積中（時刻Ｔ３〜Ｔ４）、制御部１０６は、読出回路１０３に読み出し動作を行わせない。
【００３９】
時刻Ｔ６で、Ｓ３０６の動作が始まると、すなわち放射線撮像システム１０が動画像の撮像を開始すると、放射線撮像装置１００は、放射線画像の画像データの取得を開始する。放射線画像は、ｍ×ｎ個の画素値で構成される。時刻Ｔ６〜Ｔ８までに放射線撮像装置１００が行う動作は、時刻Ｔ３〜Ｔ５までに放射線撮像装置１００が行う動作と同等であるため、重複する説明を省略する。時刻Ｔ６〜Ｔ８までの一連の動作を、動画像の撮像における１回のフレーム動作と呼ぶ。１回のフレーム動作によって、動画像の１つの画像データが生成される。時刻Ｔ６〜Ｔ７の間、放射線発生装置１３０から放射線撮像装置１００へ放射線が照射される。従って、時刻Ｔ７の時点で、それぞれの画素Ｐの変換素子２０１には、暗電流によって発生した電荷だけでなく、照射された放射線に応じて発生した電荷も蓄積される。読出回路１０３は、時刻Ｔ７〜Ｔ８の間に生成したｍ×ｎ個の画素値を信号処理部１０５へ供給する。信号処理部１０５は、これらの画素値を放射線画像の画像データとしてメモリ１０９に記憶する。Ｓ３０６でのオフセット補正は、上述のようにＳ３０５で複数回取得したオフセットデータの平均値を補正データとして用いて実施されうる。Ｓ３０６において、制御部１０６は、時刻Ｔ６〜Ｔ８までの動画像の撮像における１回のフレーム動作を、所定の時刻Ｔ９まで繰り返す。
【００４０】
Ｓ３０６の撮像の開始から所定の時間が経過した時刻Ｔ９で、Ｓ３０８の動作が始まると、放射線撮像装置１００は、再び補正用の撮像を実施する。補正用の撮像は、Ｓ３１０での撮像に対応した撮像（例えば、Ｓ３１０の撮像と同じ撮像条件）モードで実施される。時刻Ｔ１０で、補正用の撮像における１回のオフセットデータの取得が終了する。制御部１０６は、時刻Ｔ１０の後、時刻Ｔ９〜Ｔ１０の動作を繰り返し、複数のオフセットデータを取得してもよい。少なくとも１回以上、制御部１０６は、オフセットデータを取得する。
【００４１】
時刻Ｔ１１で、Ｓ３１０の動作が始まると、すなわち放射線撮像システム１０がＳ３０６と同じ条件での撮像を再開し、放射線撮像装置１００は放射線画像の画像データの取得を再開する。ここで、Ｓ３１０の撮像で取得された画像データのオフセット補正は、Ｓ３０５で取得した補正用データ（または、オフセットデータ。）とＳ３０８で取得したオフセットデータとを用いて取得した補正情報の、補正関数Ｆ（ｔ）に従って経時的に変化する補正値を用いて実施される。
【００４２】
次に、補正関数Ｆ（ｔ）について詳細に説明する。図４（ｂ）は、放射線撮像装置１００を長時間（例えば、数１０分から数時間。）使用する際に温度変動などの影響によって生じる、画素アレイ１０１の領域ごとのオフセット成分の変動の例を示した図である。Ｓ３０５の補正用の撮像で複数回取得したオフセットデータから取得した補正データをオフセット補正に使用する場合、長時間使用する際に生じる温度変動に起因するオフセット成分の変動によって、オフセット補正の精度が悪化してしまう場合がある。
【００４３】
また、図４（ｃ）に示すように、放射線撮像装置１００を長時間使用すると、温度変動によってオフセットデータに局所的なムラが発生する。時刻Ｔ６で、Ｓ３０６の撮像を開始した時点と、時刻Ｔ９のような長時間の撮像を行った時点（時刻Ｔ６〜Ｔ９が、数１０分以上から数時間程度）とでは、画素アレイ１０１の領域ごとにオフセット成分が大きく変動しうる。
【００４４】
そこで、本実施形態において、Ｓ３０６の撮像の開始から所定の時間が経過した時刻Ｔ９で、少なくとも１回以上オフセットデータの取得を実施し、オフセット成分の変動を示す補正関数Ｆ（ｔ）を算出する。ここで、時間ｔは、Ｓ３０６の放射線画像の撮像の開始からの時間であり、撮像の開始時刻である時刻Ｔ６を原点とする。その後、Ｓ３１０での撮像時には、補正関数Ｆ（ｔ）に基づいて取得した補正値を用いて、画像データがオフセット補正される。
【００４５】
ここで、Ｓ３０５の補正用の撮像で取得したオフセットデータから取得した補正用データをＦ（０）で表し、画素アレイ１０１のｉ列ｊ行にある画素Ｐｎｏ画素値をＦ（０，ｉ，ｊ）で表す。また、時間ｔにおける補正関数をＦ（ｔ）で表し、そのうちのｉ列ｊ行にある画素値をＦ（ｔ，ｉ，ｊ）で表すと、以下の式（１）が成り立つ。
Ｆ（ｔ，ｉ，ｊ）＝Ｆ（０，ｉ，ｊ）×ｅｘｐ（−ｔ／τ）・・・（１）
ここで、τは、Ｓ３０５とＳ３０８との少なくとも２回の補正用の撮像によって得られたオフセットデータに応じたオフセット成分の変動の時定数である。τは、前述の式（１）より、以下の式（２）で表せる。
τ＝ｔ／｛ｌｎ（Ｆ（０）／Ｆ（ｔ））｝  ・・・（２）
【００４６】
つまり、Ｓ３０５で複数回にわたって取得したオフセットデータの平均値である補正用データＦ（０）と、時刻Ｔ９で取得したオフセットデータＦ（ｔ１）と、からオフセット成分の変動に応じた時定数τを算出することができる。ここで、式（２）において、時定数τは、Ｓ３０５で複数回取得したオフセットデータの平均値である補正用データＦ（０）、および、時刻Ｔ９で取得したオフセットデータＦ（ｔ１）の所定の領域内における平均値を用いて算出してもよい。つまり、画素アレイ１０１に配される複数の画素Ｐは、所定の領域ごとに少なくとも１つの画素を含む複数の画素群を構成する。放射線撮像装置１００は、Ｓ３０５とＳ３０８との２回の補正用の撮像のうちＳ３０５の補正用の撮像以外の補正用の撮像において、この複数の画素群ごとに取得した信号に基づいて、複数の画素群ごとに含まれるそれぞれの画素Ｐの補正用データを取得する。例えば、図４（ｃ）に示した領域Ａおよび領域Ｂ内の画素群のそれぞれの画素Ｐの平均値から、以下の式（３）および式（４）で表される領域（画素群）ごとの時定数τを算出してもよい。
τａ＝ｔ１／｛ｌｎ（Ｆａ（０）／Ｆａ（ｔ１））｝・・・（３）
τｂ＝ｔ１／｛ｌｎ（Ｆｂ（０）／Ｆｂ（ｔ１））｝・・・（４）
領域ごとに時定数τが算出されると、以下の式（５）および式（６）に表される領域ごとの補正関数Ｆ（ｔ）が算出される。
Ｆａ（ｔ）＝Ｆａ（０）×ｅｘｐ（−ｔ／τａ）・・・（５）
Ｆｂ（ｔ）＝Ｆｂ（０）×ｅｘｐ（−ｔ／τｂ）・・・（６）
【００４７】
Ｓ３１０での撮像には、上記の式（５）および式（６）に示される補正関数に従う補正値を用いてオフセット補正を実施する。すなわち、領域Ａの画素Ｐから出力される画像データには以下の式（７）の補正関数に従う補正値、領域Ｂの画素Ｐから出力される画像データには以下の式（８）の補正関数に従う補正値を用いて、オフセット補正を行う。
Ｆａ（ｔ，ｉ，ｊ）＝Ｆａ（０，ｉ，ｊ）×ｅｘｐ（−ｔ／τａ）・・・（７）
Ｆｂ（ｔ，ｉ，ｊ）＝Ｆｂ（０，ｉ，ｊ）×ｅｘｐ（−ｔ／τｂ）・・・（８）
これによって、放射線撮像装置１００の継続的な温度変動によって、動画像などの撮像中にオフセット成分が継続的に変化しても、適切なオフセット補正を実施することが可能となる。
【００４８】
また、式（７）および式（８）を用いたオフセット補正は、Ｓ３１０での撮像において、フレーム毎に撮像を行ったタイミングに応じて補正値を更新してもよいまた、例えば、１秒ごとなどあらかじめ定められた所定の時間ごと、補正値を更新してもよい。また、ユーザによって補正値が更新される間隔などが設定されてもよい。これによって、Ｓ３１０の放射線画像の撮像によって複数の画素Ｐから得られる画像データが、放射線画像の撮像を行ったタイミングとＳ３０５とＳ３０８との少なくとも２回の補正用の撮像で得られた補正情報とに基づいて高精度に補正される。
【００４９】
また、Ｓ３０６の撮像の開始から所定の時間が経過した時刻Ｔ９は、予めオフセット補正のエラーによって生じるムラやアーチファクトの許容量によって決められていてもよい。また、時刻Ｔ９は、放射線撮像装置１００に温度センサなどの放射線撮像装置１００の温度変動をモニタする機能を付加し、放射線撮像装置１００の温度変動に応じて決められてもよい。また、時刻Ｔ９は、使用環境などに応じてユーザによって定められてもよい。
【００５０】
また、Ｓ３０８のオフセットデータの取得において、時刻Ｔ９〜Ｔ１０までの放射線撮像装置１００の動作を複数回繰り返し実施し複数のオフセットデータを取得してもよい。この場合、複数のオフセットデータの平均値を補正用データとして用い、補正係数Ｆ（ｔ）を取得してもよい。複数のオフセットデータの平均値を補正用データとして用いることで、補正用データが低ノイズ化され、オフセットの変動の時定数τを算出する際の精度が向上する。ただし、Ｓ３０８の補正用の撮像におけるオフセットデータの取得において、繰り返し回数を増加させると、撮像の途中で撮像が不可能な時間（時刻Ｔ９〜Ｔ１１の時間）が増大してしまい、放射線撮像装置１００の使い勝手が悪くなる可能性がある。このため、繰り返し回数は、例えば、２回や３回など数回程度であってもよい。
【００５１】
Ｓ３０５で複数回取得したオフセットデータから得た補正用データＦ（０）、および、Ｓ３０８で取得したオフセットデータＦ（ｔ１）の領域Ａおよび領域Ｂ内における平均値を用いて、補正関数Ｆ（ｔ）を領域毎にそれぞれ算出する方法を例に説明した。しかしながら、オフセットデータや補正用データの取得は、これに限定されるものではない。放射線撮像装置１００の画素アレイ１０１を、さらに複数に領域を分割してもよいし、全領域の信号の平均値を用いて補正関数Ｆ（ｔ）を算出してもよい。また、画素アレイ１０１内に含まれる複数の画素Ｐのうち所定の画素の出力値を用いて、補正関数Ｆ（ｔ）を算出してもよい。
【００５２】
図５（ａ）に図４（ａ）の放射線撮像装置１００の動作例の変形例のタイミング図を示す。図５（ｂ）は、このときのオフセット成分の変動の例を示す図である。
【００５３】
図５（ａ）のタイミング図において、図４（ａ）のタイミング図と比較して、Ｓ３０５での補正用の撮像の後に、Ｓ３０３’で示される撮影待機状態が存在する。このように、放射線画像の撮像において、Ｓ３０５の撮像でオフセットデータ（補正用データ）を取得した後、再度、撮影待機状態に遷移する場合がある。
【００５４】
Ｓ３０３’において、Ｓ３０３と同様に、制御部１０６は、読出回路１０３に読み出し動作を行わせない。このため、Ｓ３０３’では、放射線撮像装置１００において、温度変動が発生しにくいし、影響が無視できるほど軽微である場合が多い。このため、図５（ｂ）に示されるように、オフセット成分の温度変動は、時刻Ｔ６’でのＳ３０６の撮像の開始時点から発生すると言える。このため、補正関数Ｆ（ｔ）のパラメータとなる時間ｔは、Ｓ３０３’の撮影待機状態が終了し、Ｓ３０６の撮像が開始される時刻Ｔ６’を原点としてもよい。この場合、Ｓ３０６の撮像におけるオフセット補正は、Ｓ３０５で複数回取得されたオフセットデータの平均値である補正用データＦ（０）を用いて実施される。また、Ｓ３１０の透視撮影におけるオフセット補正は、前述の式（７）および式（８）の補正関数Ｆ（ｔ）に基づいて実施される。このように、補正関数Ｆ（ｔ）のパラメータとなる時間ｔは、放射線撮像装置１００が動作することによって、放射線撮像装置１００の温度が変動を開始する時点を原点としてもよい。
【００５５】
図６（ａ）に図４（ａ）の放射線撮像装置１００の動作例の変形例のタイミング図を示す。図６（ｂ）は、このときのオフセット成分の変動の例を示す図である。
【００５６】
図６（ａ）のタイミング図において、図４（ａ）のタイミング図と比較して、Ｓ３１０の撮像の後に、所定の時刻Ｔ９’においてＳ３０８’で示される補正用の撮像と、Ｓ３１０’で示される撮像とが行われる。ここで、Ｓ３０８’での補正用の撮像は、補正用の撮像によって得られた信号データに基づいて補正情報を更新する目的で行われる。より具体的には、Ｓ３０８’の補正用の撮像は、前述の式（３）および式（４）で算出した時定数τを更新する目的で実施される。すなわち、Ｓ３０５で取得した補正用データＦ（０）、Ｓ３０８で取得したオフセットデータＦ（ｔ１）、およびＳ３０８’で取得したオフセットデータＦ（ｔ２）を用いて、再度、時定数τを更新し、式（５）および式（６）の補正関数Ｆ（ｔ）を更新する。Ｓ３１０’の放射線画像の撮像によって複数の画素Ｐから得られる画像データを、Ｓ３１０’の放射線画像の撮像を行ったタイミングと更新された補正関数Ｆ（ｔ）に従って経時的に変化する補正値を示す補正情報とに基づいて補正する。
【００５７】
この場合、Ｓ３１０の撮像におけるオフセット補正は、Ｓ３０８で取得したオフセットデータＦ（ｔ１）を用いて算出された補正関数Ｆ１（ｔ）に基づいて実施される。また、Ｓ３１０’の撮像におけるオフセット補正は、Ｓ３０８’で取得したオフセットデータＦ（ｔ２）を用いて更新された補正関数Ｆ２（ｔ）に基づいて実施されうる。これによって、長時間の動画像の撮像を実施した場合、補正関数Ｆ（ｔ）が、撮像の間に更新されることで、継続的により精度の高いオフセット補正の実施が可能となる。
【００５８】
また、この場合、Ｓ３０８およびＳ３０８’の補正用の撮像において、複数のオフセットデータを繰り返し取得してもよく、複数のオフセットデータの平均値をオフセットデータ（補正用データ）Ｆ１（ｔ）、およびＦ２（ｔ）として用いてもよい。複数のオフセットデータの平均値を用いることで、オフセットデータが低ノイズ化され、オフセットの変動の時定数τを算出する際の精度が向上する。
【００５９】
第２の実施形態
図７〜８（ｂ）を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置１００の動作について説明する。上述の第１の実施形態では、長時間の動画像の撮像を行う透視撮影モードなどにおいて、放射線撮像装置１００の温度変動によってオフセット成分が継続的に変化し、このオフセット成分を補正する方法について説明した。一方、本実施形態では、モードチェンジをしながらの撮影のように放射線撮像装置１００の動作モードを切り替える際に、動作モードの変更直後にオフセット成分が局所的かつ経時的に変化するオフセット補正について説明する。ここでは、上述のような温度変動が無視できる場合について説明する。
【００６０】
図７は、本実施形態における放射線撮像装置１００の動作例を示すフロー図である。本実施形態において、動画像の撮像を行う透視撮影モードから静止画像の撮像を行う一般撮影モードにモードチェンジし、さらに、一般撮影モードから透視撮影モードにモードチェンジする場合について説明する。また、透視撮影モードから一般撮影モードにモードチェンジする場合は、オフセット成分が大きく変化せず、一般撮影モードから透視撮影モードにモードチェンジする場合、オフセット成分が無視できない経時的な変化をするとして説明する。図３に示される第１の実施形態のフロー図と同等の動作に関しては同じ番号を付与しており、同等な動作の詳細な説明は割愛する。
【００６１】
図７において、Ｓ３０１〜Ｓ３０６までの動作は、図３記載のものと同様である。次いで、Ｓ７０７で、放射線撮像装置を含む放射線撮像システム１０は、モードチェンジの実施可否を判定する。モードチェンジを実施しない場合（Ｓ７０７でＮＯ）、放射線撮像システム１０は、引き続き動画像の撮像を継続する。モードチェンジを実施する場合（Ｓ７０７でＹＥＳ）、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０はＳ７０８に遷移し、Ｓ７０８で放射線撮像システム１０は、例えば静止画像の撮像を実施する。
【００６２】
静止画像の撮像を行うと、次いで、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は、放射線が照射されない状態で補正用の撮像を行う。このとき、放射線撮像装置１００は、少なくとも２回、それぞれ１つのオフセットデータを取得する補正用の撮像を行う。Ｓ７０９での補正用の撮像は、放射線の照射の有無を除いて後述のＳ７１１の撮像に対応した動作（Ｓ７１０と同じ動作）モードで実施されうる。
【００６３】
Ｓ７１０で、放射線撮像装置１００は、Ｓ７０９で少なくとも２回の補正用の撮像によって得られたオフセットデータに応じた補正関数Ｆ（ｔ’）に従って経時的に変化する補正値を示す補正情報を取得する。補正関数Ｆ（ｔ’）の詳細な取得方法は、後述する。
【００６４】
Ｓ７１１で、放射線撮像装置１００を含む放射線撮像システム１０は、動画像の撮像を再開する。Ｓ７１１の放射線画像の撮像によって複数の画素Ｐから得られる画像データは、放射線画像の撮像を行ったタイミングと補正情報とに基づいて補正される。
【００６５】
図８（ａ）は、本実施形態の放射線撮像装置１００の動作例のタイミング図、図８（ｂ）は、このときのオフセット成分の変動の例を示す図である。図４に示される第１の実施形態のタイミング図と同等の構成を示すものには図４と同じ番号を付与してあり、ここでは、詳細な説明は割愛する。
【００６６】
図８（ａ）のタイミング図において、図４（ａ）のタイミング図との相違点は、Ｓ７０８の前後においてモードチェンジを実施している点である。このように、放射線画像の撮像において、動画像の撮像を行う透視撮影モード中に静止画像の撮像を実施する場合がある。
【００６７】
時刻Ｔｒａｄ１で、すなわちＳ７０８の動作開始によって、放射線撮像装置１００は、静止画像の撮像を実施する。静止画像の撮像が終了した時刻Ｔｒａｄ２で、Ｓ７０９の動作が始まると、放射線撮像装置１００はオフセットデータを１つ取得する補正用の撮像を２回以上実施する。Ｓ７０９での補正用の撮像は、その後に実施するＳ７１１の撮像と同じ撮像モードで実施する。
【００６８】
時刻Ｔ１１で、Ｓ７１１の動作が始まると、すなわち放射線撮像システム１０が再び動画像の撮像を開始すると、放射線撮像装置１００は放射線画像の画像データの取得を開始し、透視撮影が終了するまで繰り返す。ここで、Ｓ７１１でのオフセット補正は、上述のように補正関数Ｆ（ｔ’）に従って経時的に変化する補正値を示す補正情報に基づいて実施される。
【００６９】
また、Ｓ７０９で行われる補正譲歩を取得する前のＳ３０６の放射線画像の撮像においては、Ｓ３０６の放射線画像の撮像の前に、放射線が照射されない状態でＳ７０９の補正用の撮像とは別に上述の第１の実施形態と同様にＳ３０３の補正用の撮像を行う。放射線撮像装置１００は、Ｓ３０６の放射線画像の撮像によって複数の画素Ｐから得られる画像データを、上述の第１の実施形態と同様に、Ｓ３０３ｎｏ補正用の撮像によって得られたオフセットデータ（補正用データ）に基づいて補正する。
【００７０】
次に、補正関数Ｆ（ｔ’）の更新について詳細に説明する。図８（ｂ）は、放射線撮像装置１００が、動画像の撮像中に静止画像を撮像する場合の、画素アレイ１０１の図４（ｃ）に示されるような領域ごとのオフセット成分の変動の例を示した図である。前述のように、モードチェンジを実施した場合、撮像モードの変更直後に、放射線撮像装置１００の動作に起因するオフセット成分の局所的かつ経時的な変化が発生する場合がある。この場合のオフセット成分の変動は、前述の温度変動によるオフセット成分の変動（例えば、数１０分から数時間）と異なり数秒オーダーの場合がある。また、オフセット成分の変動が、温度変動によるオフセット成分の変動と異なる挙動を示す場合がある。
【００７１】
そこで、本実施形態において、静止画像の撮像が終了した時刻Ｔｒａｄ２において、少なくとも２回の補正用画像の撮像を行い、２つ以上のオフセットデータを取得し、オフセット成分の変動を表す補正関数Ｆ（ｔ’）を算出する。ここで、時間ｔ’は、Ｓ７０９での少なくとも２回の補正用の撮像のうちより早く行った撮像の開始時刻を原点とする。例えば、Ｓ７０９での補正用画像の撮像の開始時刻Ｔｒａｄ２を原点としてもよい。その後、Ｓ７１１での動画像の撮像時には、補正関数Ｆ（ｔ’）に従って経時的に変化する補正値を用いて、取得した放射線画像の画像データを補正する。
【００７２】
ここで、第１の実施形態と同様に、Ｓ３０５で取得したオフセットデータの平均値である補正用データをＦ（０）で表す。また、時間ｔ’＝ｔ１’で取得したオフセットデータ、すなわちＳ７０９の１回目の補正用の撮像で取得した１回目のオフセットデータをＦ（１）で表す。また、時間ｔ’＝ｔ２’で取得したオフセットデータ、すなわちＳ７０９の２回目の補正用の撮像で取得したオフセットデータをＦ（２）で表す。この場合、時間ｔ’におけるオフセットデータをＦ（ｔ’）で表すと、以下の式（９）が成り立つ。
Ｆ（ｔ’）＝Ｆ（０）×｛１−ｅｘｐ（−ｔ’／τ’）｝・・・（９）
ここで、τ’は、Ｓ７０９での補正用画像の撮像の開始時刻Ｔｒａｄ２を原点とした時間ｔ’＝０からのオフセット成分の変動の時定数である。また、τ’は、前述のＦ（１）およびＦ（２）を用いて以下の式（１０）で表せる。
τ’＝ｔ’／｛ｌｎ（Ｆ（２）／Ｆ（１））｝  ・・・（１０）
ここで、式（１０）において時定数τ’は、第１の実施形態と同様に、オフセットデータＦ（１）およびオフセットデータＦ（２）を、画素アレイ１０１の所定の領域内における平均値を用いて算出してもよい。すなわち、第１の実施形態にて説明した手法と同様、例えば、所定の領域Ａおよび領域Ｂ内での画素Ｐのそれぞれから出力されるオフセットデータの平均値を用いて、以下の式（１１）および式（１２）で表される領域毎の時定数τ’を算出してもよい。
τａ’＝ｔ’／｛ｌｎ（Ｆａ（２）／Ｆａ（１））｝・・・（１１）
τｂ’＝ｔ’／｛ｌｎ（Ｆｂ（２）／Ｆｂ（１））｝・・・（１２）
【００７３】
領域ごとに時定数τ’が算出されると、以下の式（１３）および式（１４）に表される領域ごとの補正関数Ｆ（ｔ’）が算出される。
Ｆａ（ｔ’）＝Ｆａ（０）×｛１−ｅｘｐ（−ｔ’／τａ’）｝・・・（１３）
Ｆｂ（ｔ’）＝Ｆｂ（０）×｛１−ｅｘｐ（−ｔ’／τｂ’）｝・・・（１４）
【００７４】
Ｓ７１１での撮像において、領域Ａの画素Ｐから出力される画像データには式（１３）の補正関数に従う補正値、領域Ｂの画素Ｐから出力される画像データには式（１４）の補正関数に従う補正値を用いて、オフセット補正を行う。これによって、モードチェンジ撮影のように、放射線撮像装置１００において撮像モードを切り替える際、撮像モードの変更直後にオフセット成分が局所的かつ経時的に変動する場合であっても、適切なオフセット補正が可能となる。
【００７５】
また、本実施形態において、補正関数Ｆ（ｔ’）の取得は、領域Ａおよび領域Ｂ内におけるそれぞれの画素Ｐから出力される信号の平均値を用いて、領域ごとに算出する方法を例に説明したが、これに限定されるものでは無い。補正関数Ｆ（ｔ’）の取得は、放射線撮像装置１００の画素アレイ１０１を、さらに複数に分割して取得してもよいし、画素アレイ１０１の全領域の信号の平均値を用いてもよい。また、所定の画素の出力値を用いて、オフセット変動関数Ｆ（ｔ’）を算出してもよい。
【００７６】
また、Ｓ７０９の補正用の撮像は、複数回の撮像を繰り返し実施しても良く、複数回のオフセットデータを用いて式（１０）のτ’を求めると、精度は向上する。ただし、Ｓ７０９における補正用の撮像において、撮像の繰り返し回数を増加させると、撮影不可能な時間（時刻Ｔｒａｄ２〜Ｔ１１の時間）が増大してしまい、放射線撮像装置１００の使い勝手が悪くなる可能性がある。このため、繰り返し回数は、例えば、２回や３回など数回程度であってもよい。
【００７７】
第３の実施形態
図９（ａ）、９（ｂ）を用いて本発明の実施形態による放射線撮像装置１００の動作について説明する。図９（ａ）は、本実施形態の放射線撮像装置１００の動作例のタイミング図、図９（ｂ）は、このときのオフセット成分の変動の例を示す図である。上述の第２の実施形態では、長時間の撮像による温度変動の影響が無視できる場合の構成について説明した。本実施形態においては、長時間の撮像に起因する温度変動によってオフセット変動が生じ、なおかつ、モードチェンジ撮影を実施する場合の構成について説明する。
【００７８】
図９（ａ）のタイミング図において、図８（ａ）のタイミング図との相違点は、モードチェンジを実施するＳ７０８の静止画像の撮像の前に、補正情報を取得するためのＳ３０８の動作に遷移し、オフセットデータを取得している点である。Ｓ３０６において、長時間の動画像の撮像が実施されると、上述のように温度変動によるオフセット変動が生じる。この場合、Ｓ３０５で取得した補正用データＦ（０）を使用し続けることができない。すなわち、温度変動によるオフセット変動に加えて、モードチェンジによって放射線撮像装置１００の動作に起因するオフセット変動が発生した場合、Ｓ７１１の動画像の撮像において、オフセットの補正値の真値を得ることが困難になる。
【００７９】
そこで、本実施形態では、Ｓ３０６の動画像の撮像中にモードチェンジを実施する際、時刻Ｔｆｌｕ１で、すなわちＳ７０８の静止画像の撮像を実施する直前にＳ３０８の動作に遷移し、補正用の撮像を実施する。Ｓ３０８での補正用の撮像は、Ｓ７１１の撮像に対応した動作（Ｓ７１１と同じ動作）モードで実施されうる。時刻Ｔｆｌｕ２で、１つのオフセットデータの取得が終了すると、制御部１０６は、時刻Ｔｆｌｕ１〜Ｔｆｌｕ２までの動作を繰り返し、事前に設定された少なくとも複数のオフセットデータを取得してもよい。
【００８０】
補正用の撮像を終了した後、時刻Ｔｒａｄ１で、すなわちＳ７０８の動作開始によって、放射線撮像装置１００は、静止画像の撮像を実施する。さらに、上述の第２の実施形態と同様に、静止画像の撮像が終了した時刻Ｔｒａｄ２から、Ｓ７０９の動作において、放射線撮像装置１００は、少なくとも２回の補正用の撮像を実施し、２つ以上のオフセットデータを取得する。Ｓ７０９での補正用の撮像は、その後に実施するＳ７１１の撮像と同じ撮像モードで実施する。
【００８１】
次に、本実施形態における補正関数Ｆ（ｔ’）について詳細に説明する。本実施形態では、オフセット変動関数Ｆ（ｔ’）の算出方法が、上述の第２の実施形態と異なる。
【００８２】
上述の第２の実施形態では、Ｓ３０６の撮像における温度変動の影響を考慮せず、モードチェンジ後に実施されるＳ７１１の撮像で用いられる補正関数Ｆ（ｔ’）の算出方法について説明した。一方、本実施形態において、Ｓ３０６の撮像における温度変動の影響を考慮するため、図９（ｂ）に示されるように、Ｓ７０８の静止画像の撮像が実施されるまでにオフセット変動が生じている。よって、上述の式（９）の補正関数Ｆ（ｔ’）を用いると、Ｓ７１１の撮像で取得される放射線画像の画像データのオフセット補正の精度は悪化する。
【００８３】
そこで、本実施形態では、Ｓ７０８の静止画撮影を実施する直前に、Ｓ３０８のオフセットデータを取得し、オフセット変動関数Ｆ（ｔ）を算出しておく。すなわち、上述の第１の実施形態で説明した手法によって、Ｓ３０５で複数回取得したオフセットデータの平均値データＦ（０）、時間ｔ＝ｔ１で取得したオフセットデータＦ（ｔ１）を用いて、温度変動によるオフセット成分の変動の時定数τを算出する。これによって、補正関数Ｆ（ｔ）を取得する。例えば、補正関数Ｆ（ｔ）の取得は、上述の式（３）〜式（６）を用いてもよい。
【００８４】
これによって、Ｓ３０６の動画像の撮像からＳ７０８の静止画像の撮像にモードチェンジする時点でのオフセット成分の変動が取得できる。さらに、上述の第２実施形態で説明した手法によって、Ｓ７０８の静止画像の撮像の直後の時刻Ｔｒａｄ２で、Ｓ７０９の補正用の撮像を実施し少なくとも２つのオフセットデータを取得し、オフセット成分の変動を表す補正関数Ｆ（ｔ’）を算出する。ここで、時間ｔ’は、Ｓ７０９でのオフセットデータの取得の開始時刻Ｔｒａｄ２を原点とする。その後、Ｓ７１１での撮像時には、補正関数Ｆ（ｔ’）に基づいて、取得した放射線画像の画像データのオフセット補正を実施する。オフセット変動関数Ｆ（ｔ’）は、第２実施形態で説明した式（９）の変化形となり以下の式（１５）で表せる。
Ｆ（ｔ’）＝Ｆ（ｔ）×｛１−ｅｘｐ（−ｔ’／τ’）｝・・・（１５）
ここで、時間ｔ’は、Ｓ７０９でのオフセットデータの取得の開始時刻Ｔｒａｄ２を原点である。
【００８５】
式（１５）によって、本実施形態のように、長時間の撮像に起因する温度変動によってオフセット変動が生じ、なおかつモードチェンジ撮影を実施する場合であっても、Ｓ７１１での動画像の撮像において適切なオフセット補正が可能となる。
【００８６】
以上、本発明における実施形態について説明した。本実施形態において、図３および図４（ａ）に示されるように、Ｓ３０６の撮像とＳ３１０の撮像とが、同じ動作モードである構成で説明したが、これに限定されるものでは無い。動画像の撮像においては、動作モード（フレームレート、画素ビニング、照射野領域など）の異なる撮像を実施する場合があり、Ｓ３０６とＳ３１０との動画像の撮像が異なる動作モードであってもよい。例えば、Ｓ３０６においては、低速透視撮影（例えば５ｆｐｓ）を実施し、Ｓ３１０においては、高速透視撮影（例えば１５ｆｐｓ）をする場合は、Ｓ３０８では、Ｓ３１０の動作モードのオフセットデータＦ（ｔ１）を取得する。この場合は、Ｓ３０５において、Ｓ３０６の動作モードに相当する補正用の撮像とＳ３１０の動作モードに相当する補正用の撮像とを行う。これらの撮像のうちＳ３１０の動作モードに相当する補正用の撮像から取得した補正用データをＦ（０）とし、補正関数Ｆ（ｔ）を取得する。この補正関数Ｆ（ｔ）に基づいて、Ｓ３１０の撮像で取得した放射線画像の画像でｔ-他のオフセット補正を実施する。
【００８７】
以上、本発明に係る実施形態および実施例を示したが、本発明はこれらの実施形態および実施例に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。
【００８８】
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。
【符号の説明】
【００８９】
１００：放射線撮像装置、Ｐ：画素
【図１】
2019216875.tif 000003
【図２】
2019216875.tif 000004
【図３】
2019216875.tif 000005
【図４】
2019216875.tif 000006
【図５】
2019216875.tif 000007
【図６】
2019216875.tif 000008
【図７】
2019216875.tif 000009
【図８】
2019216875.tif 000010
【図９】
2019216875.tif 000011