(57)【要約】【課題】放射線画像の撮像において、プレビュー画像の表示に有利な技術を提供する。【解決手段】放射線画像を撮像するための撮像部と、放射線画像のオフセット補正をするためのオフセット画像データを記憶する記憶部と、画像処理部と、を含み、複数の撮像モードで撮像可能な放射線撮像装置であって、複数の撮像モードは、画像サイズが互いに異なる撮像を行う第１の撮像モードと第２の撮像モードとを含み、画像処理部は、第１の撮像モードの撮像の次に第２の撮像モードの撮像を行う場合、第２の撮像モードの撮像において撮像部で生成された放射線画像データと、記憶部に記憶された第１の撮像モードの撮像によって得られたオフセット画像データから第２の撮像モードの撮像の画像サイズに応じて生成された補正用画像データと、に基づいて、第２の撮像モードの撮像のプレビュー画像データを出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線画像を撮像するための撮像部と、放射線画像のオフセット補正をするためのオフセット画像データを記憶する記憶部と、画像処理部と、を含み、複数の撮像モードで撮像可能な放射線撮像装置であって、
前記複数の撮像モードは、画像サイズが互いに異なる撮像を行う第１の撮像モードと第２の撮像モードとを含み、
前記画像処理部は、前記第１の撮像モードの撮像の次に前記第２の撮像モードの撮像を行う場合、前記第２の撮像モードの撮像において前記撮像部で生成された放射線画像データと、前記記憶部に記憶された前記第１の撮像モードの撮像によって得られた前記オフセット画像データから前記第２の撮像モードの撮像の画像サイズに応じて生成された補正用画像データと、に基づいて、前記第２の撮像モードの撮像のプレビュー画像データを出力することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記第２の撮像モードの撮像において前記撮像部で生成された放射線画像データを、前記記憶部に記憶された前記第１の撮像モードの撮像によって得られた前記オフセット画像データから前記第２の撮像モードの撮像の画像サイズに応じて生成された補正用画像データを用いて補正し、補正された放射線画像データを前記第２の撮像モードの撮像のプレビュー画像データとして出力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】
前記複数の撮像モードのそれぞれにおいて、前記撮像部は、放射線が照射されていない状態で撮像を行い、前記記憶部は、放射線を照射しない撮像によって得られた画像データを前記オフセット画像データとして記憶することを特徴とする請求項１または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、前記撮像部が中に配された筐体と、前記筐体の中の温度を監視するための温度監視部をさらに含み、
前記第１の撮像モードにおいて、前記撮像部は、前記温度監視部から出力される温度の変化に応じて放射線が照射されていない状態で撮像を行い、前記記憶部は、放射線を照射しない撮像によって得られた画像データを前記オフセット画像データとして前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、前記記憶部に記憶された前記第１の撮像モードの撮像によって得られた前記オフセット画像データから、前記第２の撮像モードの撮像の画像サイズに応じた補正用画像データを生成する加工部を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記第１の撮像モードにおいて、前記撮像部は、放射線が照射されていない状態で複数回の撮像を行い、前記記憶部は、前記複数回の撮像によって得られたそれぞれ画像データをそれぞれ前記オフセット画像データとして記憶し、
前記加工部は、複数の前記オフセット画像データのうち前記第１の撮像モードにおいて最後に取得されたオフセット画像データから前記補正用画像データを生成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】
前記第１の撮像モードにおいて、前記撮像部は、放射線が照射されていない状態で複数回の撮像を行い、前記記憶部は、前記複数回の撮像によって得られたそれぞれ画像データをそれぞれ前記オフセット画像データとして記憶し、
前記第２の撮像モードにおいて、
前記撮像部は、放射線の照射の前に前記撮像部に配された画素をリセットするリセット動作を行い、
前記画像処理部は、前記リセット動作によって出力されるリセット信号データの信号の平均値を算出し、
前記加工部は、複数の前記オフセット画像データのうち画像データの信号の平均値が前記リセット信号データの信号の平均値に最も近いオフセット画像データから前記補正用画像データを生成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８】
前記第１の撮像モードにおいて、前記撮像部は、放射線の照射中に動画像の撮像を行うことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記第２の撮像モードにおいて、前記撮像部は、放射線の照射中に静止画像の撮像を行うことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記プレビュー画像データは、前記放射線画像データよりも解像度が低く、
前記画像処理部は、
前記オフセット画像データから、前記放射線画像データの画像サイズおよび前記プレビュー画像データの解像度に応じた前記補正用画像データを生成し、
前記放射線画像データを低解像度化した後に、前記補正用画像データを用いて補正し、補正された放射線画像データをプレビュー画像データとして出力することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
筐体の中に配された放射線画像を撮像するための撮像部と、放射線画像のオフセット補正をするためのオフセット画像データを記憶する記憶部と、画像処理部と、前記筐体の中の温度を監視するための温度監視部と、を含む放射線撮像装置であって、
放射線が照射されていない状態で、前記撮像部は、前記温度監視部から出力される温度の変化に応じて撮像を行い、前記記憶部は、放射線を照射しない撮像によって得られた画像データを前記オフセット画像データとして記憶し、
放射線を照射して撮像する第１の放射線画像の撮像において、
前記画像処理部は、前記撮像部が前記第１の放射線画像を撮像する前、かつ、最後に前記記憶部に記憶された前記オフセット画像データと、前記第１の放射線画像の撮像において前記撮像部で生成された放射線画像データと、に基づいて、プレビュー画像データを出力することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項１２】
前記画像処理部は、前記撮像部が前記第１の放射線画像を撮像する前、かつ、最後に前記記憶部に記憶された前記オフセット画像データを用いて、前記第１の放射線画像の撮像において前記撮像部で生成された放射線画像データを補正し、補正された放射線画像データを前記プレビュー画像データとして出力す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】
前記撮像部は、前記第１の放射線画像を撮像する条件に応じた条件で、前記オフセット画像データを取得するための撮像を行うことを特徴とする請求項１１または１２に記載の放射線撮像装置。
【請求項１４】
前記撮像部は、前記第１の放射線画像の撮像の条件と同じ条件で、前記オフセット画像データを取得するための撮像を行うことを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１５】
前記画像処理部は、前記オフセット画像データから前記放射線画像データの画像サイズに応じた補正用画像データを生成する加工部を含み、
前記オフセット画像データと前記放射線画像データとの画像サイズが異なる場合、前記第１の放射線画像の撮像において前記撮像部で生成された放射線画像データを、前記補正用画像データを用いて補正し、補正された放射線画像データをプレビュー画像データとして出力す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１６】
前記第１の放射線画像の撮像が、静止画像の撮像であることを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１７】
前記プレビュー画像データは、前記放射線画像データよりも解像度が低く、
前記画像処理部は、
前記オフセット画像データから、前記プレビュー画像データの解像度に応じた補正用画像データを生成し、
前記放射線画像データを低解像度化した後に、前記補正用画像データを用いて補正し、補正された放射線画像データをプレビュー画像データとして出力することを特徴とする請求項１１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源と、
を含む放射線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮像装置および放射線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療画像診断や非破壊検査において、半導体材料によって構成される平面検出器（フラットパネルディテクタ：ＦＰＤ）を用いた放射線撮像装置が広く使用されている。ＦＰＤにおいて、放射線の照射がない状態であっても、暗電荷と呼ばれる電荷が発生してしまう。暗電荷が放射線照射によって生成される信号電荷に重畳した場合、画像に不均一なオフセット成分が加算され画質が低下してしまう。これを防ぐため、放射線の照射によって得られた画像データに対して、暗電荷に起因するオフセット成分を補正することが行われる。放射線画像の撮像後、オフセット成分を取得し、放射線画像を補正する場合、放射線画像を表示するまでの待ち時間が長くなってしまう。小児の撮像など長時間にわたって静止させることが難しい撮像において、放射線画像の撮像を行った後、撮像された画像が診断に使用可能か否かの判断を行うために、プレビュー画像を短い待ち時間で表示させる必要がある。
【０００３】
特許文献１には、オフセットを補正するための補正データと補正データを取得した際の温度、積分時間とを、事前に記憶手段に記憶させることが示されている。放射線画像を撮像する際に、補正データは、撮像する際の温度、積分時間と補正データ取得時の温度、積分時間とに基づいた補正式を用いて修正される。この修正された補正データを撮像された放射線画像のデータに適用することによって、撮像後に短時間でプレビュー画像を表示させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３９１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
放射線画像の撮像において、動画像や静止画像の撮像やそれぞれの画像の解像度など様々な条件で撮像が行われる。撮像の条件によって、ＦＰＤに配される回路や放射線撮像装置内に配されたＦＰＤを動作させるための回路などの発熱量がそれぞれ変化し、ＦＰＤの面内で温度分布が生じる可能性がある。ＦＰＤの面内に温度分布が生じた場合、これに伴って暗電荷の発生特性が変化する。放射線撮像装置内の１つの温度に対して、ＦＰＤの面内の温度は異なる分布を有しうるため、特許文献１に示される補正では、プレビュー画像の画質が撮像の条件によって低下してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、放射線画像の撮像において、プレビュー画像の表示に有利な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】
【０００７】
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、放射線画像を撮像するための撮像部と、放射線画像のオフセット補正をするためのオフセット画像データを記憶する記憶部と、画像処理部と、を含み、複数の撮像モードで撮像可能な放射線撮像装置であって、複数の撮像モードは、画像サイズが互いに異なる撮像を行う第１の撮像モードと第２の撮像モードとを含み、画像処理部は、第１の撮像モードの撮像の次に第２の撮像モードの撮像を行う場合、第２の撮像モードの撮像において撮像部で生成された放射線画像データと、記憶部に記憶された第１の撮像モードの撮像によって得られたオフセット画像データから第２の撮像モードの撮像の画像サイズに応じて生成された補正用画像データと、に基づいて、第２の撮像モードの撮像のプレビュー画像データを出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記手段によって、放射線画像の撮像において、プレビュー画像の表示に有利な技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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図。
【図２】図１の放射線撮像装置の撮像部の構成例を示す図。
【図３】図１の放射線撮像装置を用いた撮像を説明する図。
【図４】図１の放射線撮像装置を用いた撮像を説明する図。
【図５】図１の放射線撮像装置を用いた撮像を説明する図。
【図６】図１の放射線撮像装置を用いた撮像を説明する図
【図７】オフセット画像データを取得するタイミングを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る放射線撮像システム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。
【００１１】
第１の実施形態
図１〜５を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置１０１の構成および動作について説明する。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１０１を用いた放射線撮像システム１００の構成例を示す概略図である。放射線撮像システム１００は、放射線撮像装置１０１と、放射線撮像装置１０１に放射線を照射するための放射線源１０９と、放射線撮像システム１００の各構成を制御するための制御部１１３と、を含む。
【００１２】
放射線撮像装置１０１は、放射線源１０９から放射され被写体１１２を透過した放射線１１１に基づいて、被写体１１２の放射線画像データを取得する。放射線撮像装置１０１には、フラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）などを用いることができる。
【００１３】
放射線撮像装置１０１は、放射線画像を撮像するために、入射した放射線に応じた画像データを生成する撮像部２００と、撮像制御部１０２と、を含む。撮像制御部１０２は、撮像部２００の駆動制御を行う駆動制御部１０６、撮像された画像データに対する各種の画像処理を行う画像処理部１０７、画像データの保存、転送タイミングの判定および転送制御などに関する処理を行う転送制御部１０８を含む。撮像制御部１０２で処理された画像データは、制御部１１３などに転送される。また、放射線撮像装置１０１は、無線通信部１０３、記憶部１０４、電源１０５を含む。さらに、放射線撮像装置１０１は、温度監視部１１９を含みうる。
【００１４】
画像処理部１０７は、例えば画像の欠陥やオフセットを補正するための処理や、様々なノイズを低減するための処理を含む画像処理を行う。また、撮像された画像データのうち一部の画素から出力されたデータを用いてプレビュー用の縮小画像データを生成する、プレビュー画像の生成処理を行ってもよい。画像処理部１０７は、制御部１１３に転送し、表示部１１４で表示するための画像データを作成するために必要な処理のすべてを実施する必要はなく、必要な処理だけが行われればよい。撮像部２００の撮像によって生成された画像データに対して画像処理部１０７は必要最小限の加工を行い、残りの画像処理を例えば制御部１１３が行ってもよい。
【００１５】
転送制御部１０８は、画像処理部１０７で必要な画像処理が行われた画像データの転送制御を行う。ここで転送制御とは、撮像部２００で生成された画像データを、制御部１１３に転送するか否かを判定する転送判定処理を含む。画像データ全体を画像処理部１０７から出力する場合だけでなく、撮像された画像データの一部から生成されたプレビュー画像データを出力する場合もありうる。また、プレビュー画像データとして一部の画素データのみ間引いて先に転送した場合、プレビュー画像データで使用しなかった残りの画素データを、未転送画像データとして出力する場合もありうる。
【００１６】
ここで転送判定処理は、連続で放射線画像を取得する動画撮像時、放射線撮像システム１００の情報を参照し、１フレーム毎に取得した画像データをリアルタイムで制御部１１３に転送するか否かを判定する。リアルタイムでの転送が必要と判定された各フレームの画像データは、即座に無線通信部１０３によって制御部１１３へ転送される。リアルタイムでの転送の実施または非実施によらず、取得された各フレームの画像データは、すべて記憶部１０４に保存されてもよい。
【００１７】
図１に示す構成では、駆動制御部１０６、画像処理部１０７および転送制御部１０８が、撮像制御部１０２の中に含まれるが、この構成に限られることはない。例えば、画像処理部１０７や転送制御部１０８が、撮像制御部１０２とはそれぞれ独立した構成であってもよい。
【００１８】
記憶部１０４は、撮像部２００で生成された画像データを保存するためのユニットである。また、記憶部１０４は、画像処理部１０７において処理された画像データと画像データに付随する様々な情報を合わせて保存しうる。例えば、フラッシュメモリなどのデバイスを用いることができる。画像データに付随する様々な情報とは、例えば、撮影した患者に関する情報や、撮影者に関する情報、撮影した部位に関する情報、撮影した日時に関する情報、動画を撮像した場合には取得フレームの識別を行うためのユニークなＩＤなどの情報などを含む。これらの情報のうち１つまたはいくつかを組み合わせて画像データと対応付けて保存することができる。また、前述の転送制御部１０８によってリアルタイムで画像データを転送したか否かの転送実施情報も画像データと対応付けて保存してもよい。また、記憶部１０４には、画像補正に用いるための撮像部２００に配された画素の欠陥情報や、ゲイン情報、オフセット情報などが保存されてもよいし、放射線撮像装置１０１の動作ログが保存されてもよい。
【００１９】
無線通信部１０３は、記憶部１０４に保存された画像データなどを、転送制御部１０８からの制御によって、放射線撮像装置１０１の外部の制御部１１３などに無線送信するためのユニットであり、例えばアンテナを含む。また、無線通信部１０３によって通信される情報は、画像データに限られるものではない。無線通信部１０３によって通信される情報には、制御部１１３から放射線撮像装置１０１に対する動作モード設定、放射線撮像装置１０１の状態確認などのコマンド通信が含まれうる。また、無線通信部１０３によって通信される情報には、放射線制御部１１０の撮像スイッチに応じた撮像開始要求信号および停止要求信号、放射線撮像装置１０１から出力される放射線照射可能期間通知など、放射線撮像のための同期情報などが、含まれうる。図１に示す構成において、放射線撮像装置１０１は、制御部１１３に対して無線通信によって接続される構成を示すが、有線通信によって接続されてもよい。
【００２０】
電源１０５は、放射線撮像装置１０１の動作用電源ユニットである。電源１０５は、放射線撮像装置１０１から着脱可能なバッテリとして構成されてもよいし、外部からの電源供給を受けることによって充電可能なバッテリ、またはキャパシタとして構成されてもよい。また、電源１０５は、バッテリのような充電機能を有していなくてもよい。この場合、電源１０５は、外部から供給される電源電圧を放射線撮像装置１０１内の各構成に応じた電圧に変換する機能を有しているだけでもよい。
【００２１】
温度監視部１１９は、放射線撮像装置１０１の撮像部２００が中に配された筐体１２０の中に配された温度センサを含む。温度監視部１１９は、撮像部２００が配された筐体１２０の中の温度を監視する役割を持つ。
【００２２】
制御部１１３は放射線撮像システム１００の動作、撮像モードなどの制御や、放射線撮像装置１０１で撮影された画像データの処理などの各種制御を行うユニットである。制御部は、各種のコンピュータやワークステーションなどを用いることができる。制御部１１３には、制御用のメニューや撮像した放射線画像などを表示するためのディスプレイなどの表示部１１４や、各種入力を行うためのマウスやキーボードなどの入力装置１１５が、接続されうる。
【００２３】
放射線源１０９は、放射線１１１を発生させるための電子銃やローターなどを含み構成されている。放射線源１０９において、放射線制御部１１０で発生させた高電圧によって電子が加速されながらローターに衝突することで、放射線が発生する。また、放射線制御部１１０には、照射スイッチや透視ペダルなど、ユーザが放射線撮像を要求するためのスイッチや、ユーザが放射線の照射条件などの設定を行う操作部が接続されていてもよい。
【００２４】
図１に示される構成において、放射線撮像装置１０１と制御部１１３との間の通信は、アクセスポイント１１６を介して無線ＬＡＮによって行われている。しかしながら、この構成に限られることはなく、アクセスポイント１１６を介さずに、放射線撮像装置１０１または制御部１１３の何れかがアクセスポイントとなって直接通信を行ってもよい。また、放射線撮像装置１０１と制御部１１３との間の通信は、無線ＬＡＮではなく、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの別の無線通信手段を用いてもよい。
【００２５】
また制御部１１３と放射線制御部１１０との間には、インターフェースユニット１１８が設けられている。インターフェースユニット１１８は、放射線撮像装置１０１と放射線制御部１１０との間で行わる通信を媒介する回路を保有しており、同期信号などのやりとりを中継する。放射線撮像装置１０１と放射線制御部１１０との状態を監視することによって、例えば、放射線撮像装置１０１の状態に応じて放射線源１０９からの放射線の照射タイミングを調整することができる。さらに、インターフェースユニット１１８が制御部１１３にも接続されることによって、放射線撮像システム１００の各構成間で、各種制御信号や情報の授受が中継可能となる。
【００２６】
インターフェースユニット１１８は、図１に示される構成において、ＨＵＢ１１７を介してＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）によって制御部１１３と接続されている。ＨＵＢ１１７は複数のネットワーク機器を接続するためのユニットである。さらにＨＵＢ１１７にアクセスポイント１１６を接続することによって、無線ＬＡＮを介して放射線撮像装置１０１とも接続される。
【００２７】
図２は、撮像部２００の構成例を示す図である。撮像部２００は、複数の行および複数の列を構成するように２次元アレイ状に配された複数の画素を含むセンサアレイ２０４を備える。センサアレイ２０４に配されたそれぞれの画素２０７は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のようなスイッチ素子２０８および光電変換素子２０９から構成される。また、それぞれの画素２０７を覆うようにシンチレータ（不図示）が配される。この場合、撮像部２００に入射した放射線は、シンチレータで光電変換素子２０９によって検出可能な波長の光に変換され、変換された光がそれぞれの画素２０７の光電変換素子２０９に入射し、光電変換素子２０９において、入射した光に応じた電荷が生成される。本実施形態では、シンチレータおよび光電変換素子２０９によって、入射した放射線を電荷に変換する変換素子の構成を説明する。しかしながら、シンチレータを配さずに、入射した放射線を直接電荷に変換する、直接変換型の変換素子を用いた構成であってもよい。スイッチ素子２０８のＯＮとＯＦＦとの切替によって、電荷の蓄積と電荷の読み出しを実施し、撮像部２００で生成された画像データを取得することができる。
【００２８】
撮像部２００のセンサアレイ２０４上の任意の行の画素２０７は、ドライブ回路２０１によって駆動線２１１にスイッチ素子２０８をＯＮ動作させる電圧が印加されることで、行のそれぞれ画素２０７のスイッチ素子２０８がＯＮ動作する。これによって、電圧が印加された駆動線２１１に接続した行に配された画素２０７のそれぞれの電荷が、それぞれの画素２０７に対応する信号線２１０を通してサンプルホールド回路２０２に転送され、サンプルホールド回路２０２に保持される。その後、保持された電荷は、マルチプレクサ２０３を介して順次読出され、アンプ２０５により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２０６によりデジタル値の画像データに変換される。また、電荷の読み出しが終了した行は、ドライブ回路２０１によって駆動線２１１にスイッチ素子２０８をＯＦＦする電圧が印加される。これによって、対応する行に配されたそれぞれの画素２０７は電荷を蓄積する状態に戻る。このように、ドライブ回路２０１がセンサアレイ２０４の各行を順次、走査し、最終的に全ての画素２０７から出力された電荷がデジタル値に変換される。これによって、放射線画像データを読み出すことができる。これらの撮像部２００の駆動、読出し動作などの制御は、図１に示す撮像制御部１０２の駆動制御部１０６によって行われうる。また、デジタル値に変換された画像データは、図１に示す記憶部１０４に格納されうる。
【００２９】
次いで、放射線撮像装置１０１での放射線画像の撮像について説明する。放射線撮像装置１０１において、例えば、動画像を撮像する場合、複数種類のフレームレートなどモードごとに、予め放射線を照射しない撮像を行い、得られた画像データをオフセット画像データとして記憶部１０４に保存する。つまり、撮像制御部１０２の制御によって、撮像部２００は、放射線が照射されていない状態でモードごとに撮像を行い、記憶部１０４は、放射線を照射しない撮像によって得られた画像データをオフセット画像データとして記憶する。次いで、放射線画像を撮像する際、画像処理部１０７は、記憶部１０４から対応する撮像モードで取得したオフセット画像データを補正用画像データとして取り出し、放射線の照射中に撮像した放射線画像データをオフセット補正する。これによって、動画像の撮像の後、改めてオフセット補正用のオフセット画像データを取得する必要がなくなり、高速フレームレートが実現される。
【００３０】
予め取得し記憶部１０４に記憶したオフセット画像データが、実際に動画像を撮像する際の条件と大きく異なった条件で取得された画像データである場合、オフセット補正を行ってもオフセット成分を十分に除去できない。このため、放射線撮像装置１０１が動画像を撮像するための撮像モードで動作する間、動画像を撮像しない期間において、オフセット補正用のオフセット画像データを随時最新の状態に更新する。
【００３１】
一方、放射線撮像装置１０１において、静止画像を撮像する場合、基本的に、静止画像を撮像した後に、撮像部２００は放射線を照射しない状態で撮像を行い、記憶部１０４は取得したオフセット画像データを記憶する。次いで、画像処理部１０７は、静止画像の撮像後に取得したオフセット画像データを補正用画像データとして用い、放射線画像データのオフセット補正を行う。換言すると、動画像および静止画を撮像する撮像モードのそれぞれにおいて、撮像部２００は、放射線が照射されていない状態で撮像を行い、記憶部１０４は、放射線を照射しない撮像によって得られた画像データをオフセット画像データとして記憶する。静止画像の撮像において、放射線画像の撮像を行った直後に、オフセット画像データを取得するための撮像を行うことによって、放射線画像を撮像した状態と大きく変化しない状態でオフセット画像データを取得できる。これによって、オフセット補正の精度が高くなり、得られる静止画像の画質が向上しうる。
【００３２】
しかしながら、放射線画像を撮像後にオフセット補正用のオフセット画像データを取得する場合、補正された放射線画像を表示するまでの時間が長くなる。小児の撮像など長時間にわたって静止させることが難しい撮像において、放射線画像の撮像を行った後、撮像された画像が診断に使用可能か否かの判断を迅速に行うために、プレビュー画像を短い待ち時間で表示させる必要がある。そこで、本実施形態の放射線撮像装置１０１は、静止画像を撮像する際、プレビュー画像を高速に表示するために、予め記憶部１０４に保存されたオフセット画像データを用いてオフセット補正を行う。
【００３３】
補正されたプレビュー画像データは無線通信部１０３を介して、制御部１１３に転送される。ここで、画像処理部１０７における補正処理として、オフセット補正処理のみを説明しているが、例えば、欠陥画素の補正や、撮像部２００のアンプのゲインばらつきなどを補正するゲイン補正などの補正処理が行なわれてもよい。また、これら補正処理は放射線撮像装置１０１の画像処理部１０７での実施に限定されるものではなく、例えば、取得した放射線画像データおよびオフセット画像データを制御部１１３に転送し、制御部１１３内で補正処理を行ってもよい。また、オフセット補正処理に使用するオフセット画像データは、例えば、複数回の撮像によって複数のオフセット画像データを予め取得し、平均化などによってノイズ成分の低減処理などを行った画像データを使用してもよい。
【００３４】
プレビュー画像によって、撮像された画像が診断に使えるとユーザが判断した場合、ユーザは、放射線画像の撮像と放射線画像の撮像の直後に撮像されたオフセット画像データとを用いた診断用に補正された放射線画像の表示まで待機する。プレビュー画像によって、撮像された画像が診断に使えないとユーザが判断した場合、ユーザは、直ちに再撮影の準備を行えばよい。
【００３５】
次に、記憶部１０４に記憶された複数のオフセット画像データからオフセット補正に用いるオフセット画像データを選択し、放射線画像データの補正に用いる処理について説明する。
【００３６】
放射線撮像装置１０１は、上述のように、動画像や静止画像など、複数の撮像モードで撮像可能に構成される。動画像の撮像と静止画像の撮像において、例えば画像サイズが異なる可能性がある。これは、動画像の撮像は、高いフレームレートで撮像を行うために、精細な撮像を行う静止画像の撮像よりも画像サイズを小さくする場合がある。また、動画像を撮像する撮像モードでも、画像サイズやフレームレートが異なる撮像が行われうる。同様に静止画像の撮像においても、撮像する部位に応じて画像サイズの異なる撮像を行う場合がある。つまり、複数の撮像モードは、画像サイズが互いに異なる撮像を行う複数の撮像モードを含みうる。このため、記憶部１０４に記憶されたオフセット画像データは、様々な画像サイズの画像データが記憶され、オフセット補正に用いる補正用画像データと放射線画像データの画像サイズが異なる場合が生じうる。また、同じ撮像モードでの撮像の間隔が広かった場合、同じ撮像モードで取得したオフセット画像データでは、放射線撮像装置１０１の撮像部２００の温度変化などによってオフセット成分が変化していまい、適切なオフセット補正ができない可能性がある。
【００３７】
ここで、図３を用いて、前後で画像サイズが互いに異なる撮像を行う場合を簡単に説明する。図３には、動画像の撮像を行う撮像モードで動作していた放射線撮像装置１０１に対して、静止画像を撮像する撮像モードに切り替えて撮像する場合が示されている。
【００３８】
上述のように放射線撮像装置１０１が、動画像を撮像する撮像モードで動作している間、オフセット補正用のオフセット画像データは、フレームレートなどのモードごとに随時更新され、記憶部１０４に記憶される。図３では、オフセット画像データ３０４（１）〜（６）の６種類のオフセット画像データが、動画像の撮像モードの各モードに対応して記憶部１０４に記憶されている。ここで、動画像を撮像する撮像モードで動作中の放射線撮像装置１０１に対して、制御部１１３から静止画像を撮像する撮像モードに切り替える指示が来た場合を説明する。
【００３９】
撮像モードの切り替え指示が来ると、動画像を撮像する撮像モードでオフセット画像データの更新を行っていた場合であっても、放射線撮像装置１０１は、静止画像を撮像する撮像モードに切り替わり、静止画像の撮像を行う。この場合、プレビュー画像データのオフセット補正に使用する補正用画像データは、動画像を撮像する撮像モードで取得した複数のオフセット画像データのうち最後に取得されたオフセット画像データを使用してもよい。例えば、オフセット画像データ３０４（１）を用いる場合を考える。このとき、静止画像を撮像する撮像モードと画像サイズが異なる撮像モードで取得したオフセット画像データ３０４（１）は、そのまま補正用データとしてオフセット補正には使用できない。そこで、画像処理部１０７は、記憶部１０４に記憶された動画像の撮像モードの撮像によって得られたオフセット画像データ３０４（１）から、静止画像の撮像モードの撮像の画像サイズに応じた補正用画像データ３１１を生成する加工部３０１を含む。例えば、画像処理部１０７の加工部３０１は、画像サイズに応じて、オフセット画像データのサイズを拡大または縮小することによって補正用画像データ３１１を生成してもよい。また、例えば、オフセット画像データが放射線画像データよりも画像サイズが大きい場合、オフセット画像データの一部が、補正用画像データ３１１として用いられてもよい。この場合、補正用画像データ３１１に用いられる信号は、オフセット画像データの信号のうち放射線画像データの信号を出力する画素２０７が出力した信号であってもよい。つまり、画像処理部１０７は、静止画像の撮像モードの撮像において撮像部２００で生成された放射線画像データと、生成した補正用画像データ３１１と、に基づいて、静止画像の撮像モードの撮像のプレビュー画像データを出力する。より具体的には、画像処理部１０７は、静止画像の撮像モードの撮像において撮像部２００で生成された放射線画像データを、生成した補正用画像データ３１１を用いて補正する。そして、補正された放射線画像データを静止画像の撮像モードの撮像のプレビュー画像データとして無線通信部１０３、制御部１１３を介して表示部１１４に出力する。
【００４０】
次いで、図４を用いてより詳しく説明する。例えば、画像処理部１０７は、記憶部１０４に記憶されたオフセット画像データ３０４（１）〜（６）の中で、最後に取得した、換言すると最新の日時で取得したオフセット画像データを補正用画像データの元データとして使用する。これは、現在の撮像モードでの撮像に対して、放射線画像を撮像する際の撮像部２００の温度など撮像を行う際の条件、特性が、近いと考えられるためである。ただし、動画像を撮像する撮像モードで取得したオフセット画像データ（ここでは、オフセット画像データ３０４（５）を使用するとして説明する。）は、現在の静止画像を撮像する撮像モードとは異なる画像サイズである。このため、静止画像を撮像する際の放射線画像データの画像サイズに合わるため、画像処理部１０７に含まれる加工部３０１は、画像サイズに応じた加工を行い、補正用画像データ３１１を生成する。そして、画像処理部１０７は、静止画像の撮像モードの撮像において撮像部２００で生成された放射線画像データを、生成した補正用画像データ３１１を用いて補正する。撮像部２００による放射線画像の撮像と画像処理部１０７による補正用画像データの生成とは、並行して行われてもよい。また、画像処理部１０７は、撮像モードが切り替わった際に、切り替わった撮像モードに応じた補正用画像データの生成を開始し、生成された補正用画像データ３１１を、記憶部１０４や画像処理部１０７の一時メモリ３０２に記憶する。その後、切り替え後の撮像モードの撮像において撮像部２００で生成された放射線画像データに対して、事前に生成し記憶した補正用画像データ３１１を用いてオフセット補正を行ってもよい。
【００４１】
このように、放射線画を撮像する際に、画像サイズの互いに異なる撮像モードでの撮像であっても、放射線撮像装置１０１のコンディションがより近い状況で取得したオフセット画像データをオフセット補正に使用することができる。これによって、補正されたプレビュー画像データによって表示されるプレビュー画像の画質が担保される。また、プレビュー画像を表示するまでの時間が短縮され、再撮影が必要か否かの判断をユーザが迅速に行うことができる。
【００４２】
ここで、複数のオフセット画像データ３０４（１）〜（６）のうち補正用画像データ３１１を生成するためオフセット画像データ３０４を選択する方法は、最後に取得したオフセット画像データ３０４（５）を選択することに限られることはない。例えば、撮像部２００は、放射線の照射の前に撮像部２００に配された画素２０７をリセットするリセット動作を行う。このとき、画像処理部１０７は、リセット動作によって出力されるリセット信号データの信号の平均値を算出する。次いで、画像処理部１０７は、複数のオフセット画像データ３０４（１）〜（６）のうち画像データの信号の平均値がリセット信号データの信号の平均値に最も近いオフセット画像データを選択する。加工部３０１は、この平均値が近いオフセット画像データから補正用画像データ３１１を生成してもよい。このとき、複数のオフセット画像データの信号の平均値の算出には時間が掛かる可能性がある。このため、オフセット画像データを取得する際、オフセット画像データに付随するデータとして、画像処理部１０７は、予めオフセット画像データの信号の平均値を算出し、記憶部１０４は、オフセット画像データとともに信号の平均値を記憶していてもよい。
【００４３】
さらに、例えばプレビュー画像を高速に表示するためには、早い段階で放射線撮像装置１０１から制御部１１３へ画像転送を開始することや、転送速度を速くするためには転送するデータのサイズを小さくすることが考えられる。これを実現するために、例えば放射線照射時に撮像した放射線画像データを間引きして低解像度化することが考えられる。この場合、画像処理部１０７の加工部３０１は、オフセット画像データ３０４から、放射線画像データの画像サイズだけでなくプレビュー画像データの解像度に応じた補正用画像データ３１１を生成する。上述のように事前にオフセット画像データ３０４から補正用画像データ３１１を生成し、記憶部１０４などに記憶させていてもよい。画像処理部１０７は、撮像部２００で生成された放射線画像データを低解像度化した後に、補正用画像データ３１１を用いて補正し、補正された放射線画像データをプレビュー画像データとして出力してもよい。これによって、プレビュー画像を表示するまでの時間が、さらに短縮されうる。
【００４４】
ここまで、動画像を撮像する撮像モードから静止画像を撮像する撮像モードに切り替えて撮像を行う場合を例に説明した。しかしながら、これに限れることはなく、例えば、静止画像の撮像であっても、異なる画像サイズの静止画像を撮像する撮像モード間の補正にも適用できる。
【００４５】
また、前後で同じ画像サイズの静止画像を撮像する撮像モードで動作させる場合を考える。このとき、図５に示すように、記憶部１０４には、以前に撮像した際に記憶されたオフセット画像データとして動画像を撮像する撮像モードで異なる画像サイズの随時取得した複数のオフセット画像データ３０４（１）〜（３）が含まれうる。また、記憶部１０４には、１つ前の静止画像の撮像後に取得したオフセット画像データ３１０が含まれうる。この場合、画像処理部１０７は、記憶部１０４に記憶されている複数のオフセット画像データのうち最新の日時に取得したオフセット画像データ３１０を補正用画像データ３１１として選択し、放射線画像データの補正を行い、プレビュー画像データを生成する。これによって、放射線画像の撮像後にオフセット画像データを取得する場合よりも迅速にプレビュー画像を表示することが可能となる。また、撮像部２００のコンディションが近い状況で取得したオフセット画像データを補正用画像データ３１１として用いるため、生成されたプレビュー画像の劣化を抑制することができる。
【００４６】
第２の実施形態
図６、７を参照して、本発明の実施形態による放射線撮像装置１０１の構成および動作について説明する。本発明の第２の実施形態は、図１に示される放射線撮像装置１０１において、撮像部２００が配された筐体１２０の中の温度を監視する温度監視部１１９から出力される筐体１２０の温度の変化に応じてオフセット画像データを取得する。つまり、放射線が照射されていない状態で、撮像部２００は、温度監視部１１９から出力される温度の変化に応じて撮像を行い、記憶部１０４は、放射線を照射しない撮像によって得られた画像データをオフセット画像データとして記憶する。図６に示すように、温度監視部１１９から出力される筐体１２０内の温度を撮像制御部１０２が受信し、筐体１２０内の温度が例えば１℃変化するごとに撮像制御部１０２がオフセット画像データを取得するための動作を撮像部２００や記憶部１０４に行わればよい。オフセット画像データを取得するための動作は、温度が１℃以上、変化するたびに行わせてもよいし、２℃以上変化するたびであってもよいし、５℃以上変化するたびであってもよい。また、１℃以下の変化であっても、オフセット画像データを取得するための動作が行われてもよい。放射線撮像装置１０１の構成や撮像する放射線画像の種類によって、適宜設定すればよい。
【００４７】
図７に示すように、温度変動が上昇傾向や下降傾向にある場合、放射線撮像装置１０１は、筐体１２０内の温度が変化するたびに、オフセット画像データ３０５を取得する。このとき、記憶部１０４は、図６に示されるように、古いオフセット画像データを消去し、新しいオフセット画像データに更新してもよい。
【００４８】
放射線を照射して撮像する放射線画像の撮像において、画像処理部１０７は、撮像部２００が放射線画像を撮像する前、かつ、最後に記憶部１０４に記憶されたオフセット画像データ３０５を用いて、放射線画像の撮像において撮像部２００で生成された放射線画像データを補正する。この補正された放射線画像データを画像処理部１０７は、プレビュー画像データとして放射線撮像装置１０１から無線通信部１０３を介して制御部１１３に出力する。制御部１１３に出力されたプレビュー画像データは、表示部１１４にプレビュー画像として表示される。
【００４９】
筐体１２０内の温度が下降傾向にある場合、放射線撮像装置１０１が暫く使用されていない状況が考えられる。このような状況で放射線画像の撮像を行った場合、最後に記憶したオフセット画像データを使用しても、撮像部２００に配された回路の温度などが変化し、オフセット成分の分布が変化してしまうことが考えられる。したがって、オフセット成分を十分に補正できないことが考えられる。このような状況を防ぐために、本実施形態において、筐体１２０内の温度を監視し、その変化に応じてオフセット画像データを取得し、プレビュー画像データを生成する際のオフセット補正に用いる。これによって、本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、高速かつ画質のよいプレビュー画像の表示が可能となる。
【００５０】
オフセット画像データ３０５は、放射線撮像装置１０１が有する複数の撮像モードのそれぞれのモードに合わせて取得してもよい。また、使用頻度の高い撮像モードでオフセット画像データ３０５が取得されてもよい。また、上述のように、動画像を撮像する撮像モードでは、随時オフセット画像データを取得するため、静止画像を撮像する撮像モードで、温度変化に応じてオフセット画像データ３０５が取得されてもよい。つまり、撮像部２００は、放射線画像を撮像する条件に応じた条件で、オフセット画像データ３０５を取得するための撮像を行ってもよい。また、撮像部２００は、放射線画像のうち静止画像の撮像の条件と同じ条件で、オフセット画像データ３０５を取得するための撮像を行ってもよい。
【００５１】
また、本実施形態においても、前の撮像と後の撮像とで異なる画像サイズの撮像を行う撮像モードであり、取得したオフセット画像データ３０５と放射線を照射して撮像された放射線画像データとが、異なる画像サイズであってもよい。この場合、画像処理部１０７の加工部３０１は、上述の第１の実施形態と同様に、オフセット画像データ３０５から放射線画像データの画像サイズに応じた補正用画像データを生成する。画像処理部１０７は、このオフセット画像データ３０５から補正された補正用画像データを用いて放射線画像データを補正し、プレビュー画像データを生成してもよい。
【００５２】
また、筐体１２０内の温度が下降傾向にあるなど、放射線撮像装置１０１が待機状態にあるときにオフセット画像データが取得されうる。このため、より消費電力が少ない、加算読出しなどのデータサイズの小さい画像を読み出すモードでオフセット画像データが取得されてもよい。
【００５３】
また、本実施形態においても、プレビュー画像データは、撮像された放射線画像データよりも解像度が低くてもよい。プレビュー画像データの解像度を低くすることによって、プレビュー画像を表示するための画像データの量が少なくなり、放射線撮像装置１０１から制御部１１３へのデータの転送量が抑制され、プレビュー画像の表示までの時間が抑制されうる。
【００５４】
以上、本発明に係る実施形態を示したが、本発明はこれらの実施形態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。例えば、第１の実施形態において、温度監視部１１９を用いて放射線撮像装置１０１の筐体１２０内の温度を監視してもよい。それぞれの撮像モードで、放射線画像の撮像に応じたオフセット画像データの取得だけでなく、温度変化によってもオフセット画像データを取得する。例えば、撮像と撮像との間隔があいた場合など、温度変化に応じてオフセット画像データを取得することによって、補正用画像データによる補正の精度が高まりうる。
【符号の説明】
【００５５】
１０１：放射線撮像装置、１０４：記憶部、１０７：画像処理部、２００：撮像部、３０１：加工部
【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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