(57)【要約】【課題】自動露出制御（ＡＥＣ）の精度の向上を実現する仕組みを提供する。【解決手段】放射線の照射が開始された後の第１期間Ｔ１に、放射線画像を取得するための複数の画素の中から設定された複数の画素グループ（行選択線１１５−２の画素グループ，行選択線１１５−４の画素グループ，行選択線１１５−６の画素グループ）ごとに出力値を取得し、当該取得した出力値に基づいて、複数の画素グループの中から、入射した放射線の放射線量を検知するための検知用画素グループとして用いない画素グループ（行選択線１１５−４の画素グループ）を選択し、第１期間の後の第２期間Ｔ２に、当該選択した画素グループを除いた検知用画素グループの出力値を取得する。【選択図】図３
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【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と、
放射線の照射が開始された後の第１期間に、前記複数の画素の中から設定された複数の画素グループごとに出力値を取得する第１の取得手段と、
前記第１の取得手段で取得した出力値に基づいて、前記複数の画素グループの中から、入射した放射線の放射線量を検知するための検知用画素グループとして用いない画素グループを選択する選択手段と、
前記第１期間の後の第２期間に、前記複数の画素グループから前記選択手段で選択した画素グループを除いた画素グループである前記検知用画素グループの出力値を取得する第２の取得手段と、
を有することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
前記選択手段は、所定の閾値未満の前記出力値を出力する前記画素グループを選択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】
前記選択手段は、前記複数の画素グループのうちの第１の画素グループの出力値と前記第１の画素グループとは異なる第２の画素グループの出力値との差が所定の閾値を超えた場合に、前記第１の画素グループを選択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４】
前記複数の画素は、行方向および列方向の２次元状に配置されており、
前記画素グループは、前記行方向および前記列方向のうちの一方の方向に配置された複数の画素のグループであり、
前記選択手段は、前記第１の画素グループに含まれる第１の画素の出力値と、前記第２の画素グループに含まれる画素であって前記第１の画素に対して前記一方の方向とは異なる他方の方向に配置されている第２の画素の出力値との差が、前記所定の閾値を超えた場合に、前記第１の画素グループを選択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】
前記選択手段は、前記第１の取得手段で前記複数の画素グループごとに取得された前記出力値に対して、前記放射線の照射が開始されてから当該出力値が出力されるまでに経過した時間に基づく係数を用いた補正を行い、当該補正をした後の出力値を用いて前記選択を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記第２の取得手段で取得した前記検知用画素グループの出力値を加算することにより得られた加算値が所定の閾値になった場合に、前記放射線の照射を停止する処理を行う照射停止手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記照射停止手段は、前記選択手段で選択した画素グループに含まれる画素の数に応じて、前記所定の閾値を変更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】
放射線画像を取得するための複数の画素と、
前記画素の出力値を処理する処理部と、
を有し、
前記処理部は、
放射線の照射が開始された後の第１期間に、前記複数の画素の中から設定された複数の画素グループごとに出力値を取得し、
当該取得した出力値に基づいて、前記複数の画素グループの中から、入射した放射線の放射線量を検知するための検知用画素グループとして用いない画素グループを選択し、
前記第１期間の後の第２期間に、前記複数の画素グループから前記選択した画素グループを除いた画素グループである前記検知用画素グループの出力値を取得することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項９】
前記画素は、入射した前記放射線を電気信号に変換する変換素子と、前記電気信号を出力するためのスイッチ素子とを含み構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記変換素子は、前記放射線を可視光に変換するシンチレータと、前記可視光を前記電気信号に変換する光電変換素子とを含み構成されていることを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像装置。
【請求項１１】
放射線画像を取得するための複数の画素を備える放射線撮像装置の駆動方法であって、
放射線の照射が開始された後の第１期間に、前記複数の画素の中から設定された複数の画素グループごとに出力値を取得する第１の取得ステップと、
前記第１の取得ステップで取得した出力値に基づいて、前記複数の画素グループの中から、入射した放射線の放射線量を検知するための検知用画素グループとして用いない画素グループを選択する選択ステップと、
前記第１期間の後の第２期間に、前記複数の画素グループから前記選択ステップで選択した画素グループを除いた画素グループである前記検知用画素グループの出力値を取得する第２の取得ステップと、
を有することを特徴とする放射線撮像装置の駆動方法。
【請求項１２】
コンピュータに、請求項１１に記載の放射線撮像装置の駆動方法における各ステップを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、放射線を用いて被検体を撮像する放射線撮像装置及びその駆動方法、並びに、当該駆動方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線等の放射線を検出する複数の画素が配置された画素アレイを有する放射線撮像装置は、広く用いられている。近年、この放射線撮像装置の多機能化が検討されている。その１つの機能として、自動露出制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）機能が注目されている。放射線撮像装置におけるＡＥＣ機能は、例えば、放射線発生装置から放射線の照射が開始されたタイミングの検知や、放射線の照射が停止されるべきタイミングの検知、放射線の照射量や積算照射量の検知に利用され得る。
【０００３】
特許文献１には、撮像領域内に複数の画素とは別に放射線の入射量検出用の複数の検出素子を設け、この複数の検出素子の中から予め選択された感度の高い検出素子の出力を監視し、放射線の照射開始及び照射終了を検知する放射線画像検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２４７３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、予め選択された感度の高い検出素子の出力を監視する、即ち特定の検出素子の出力を監視するため、例えば、当該特定の検出素子が被検体の一部の放射線吸収量が大きい部分に位置する場合、放射線の照射開始や照射終了の検知を高精度で行うことは困難である。即ち、上述した特許文献１に記載の技術では、自動露出制御（ＡＥＣ）の精度を向上させることが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、自動露出制御（ＡＥＣ）の精度の向上を実現する仕組み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】
本発明の放射線撮像装置は、放射線画像を取得するための複数の画素と、放射線の照射が開始された後の第１期間に、前記複数の画素の中から設定された複数の画素グループごとに出力値を取得する第１の取得手段と、前記第１の取得手段で取得した出力値に基づいて、前記複数の画素グループの中から、入射した放射線の放射線量を検知するための検知用画素グループとして用いない画素グループを選択する選択手段と、前記第１期間の後の第２期間に、前記複数の画素グループから前記選択手段で選択した画素グループを除いた画素グループである前記検知用画素グループの出力値を取得する第２の取得手段と、を有する。また、本発明は、上述した放射線撮像装置の駆動方法、及び、当該駆動方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、自動露出制御（ＡＥＣ）の精度の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示し、図１に示す放射線撮像装置の概略構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る放射線撮像装置によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像システム１０の概略構成の一例を示す図である。具体的に、図１（ａ）に、放射線撮像システム１０の第１態様を示し、これを放射線撮像システム１０−１として記載する。また、図１（ｂ）に、放射線撮像システム１０の第２態様を示し、これを放射線撮像システム１０−２として記載する。
【００１３】
放射線撮像システム１０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、放射線撮像装置１００、放射線発生装置２００、入力装置３００、及び、ディスプレイ（表示装置）４００を有して構成されている。
【００１４】
放射線発生装置２００は、被検体２０に向けて、Ｘ線等の放射線２０１を照射する放射線源を含む装置である。
【００１５】
入力装置３００は、放射線撮像装置１００に対して情報を入力するための装置である。
【００１６】
ディスプレイ４００は、放射線撮像装置１００で得られた放射線画像や、各種の情報を表示する装置である。
【００１７】
放射線撮像装置１００は、放射線発生装置２００から照射され、入射した放射線２０１（被検体２０を透過した放射線２０１も含む）を電気信号である画像信号として検出し、当該画像信号に基づく放射線画像の生成等の処理を行う装置である。この放射線撮像装置１００は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板１０１、光電変換素子１０２、及び、シンチレータ１０３を含み構成されている。
【００１８】
シンチレータ１０３は、入射した放射線２０１を可視光に変換する構成部である。光電変換素子１０２は、基板の表面上に２次元行列状に複数設けられており、シンチレータ１０３で変換された可視光を電気信号に変換する構成部である。光電変換素子１０２は、例えば、フォトダイオードで構成されている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す例では、光電変換素子１０２及びシンチレータ１０３によって、入射した放射線２０１を電気信号に変換する変換素子１１２が構成される。この際、シンチレータ１０３は、複数の変換素子１１２で共有され得る。基板１０１は、複数の変換素子１１２を支持や保持する構成部である。
【００１９】
図１（ａ）に示す放射線撮像システム１０−１は、放射線撮像装置１００のシンチレータ１０３側を放射線発生装置２００側に配置した放射線撮像システムである。また、図１（ｂ）に示す放射線撮像システム１０−２は、放射線撮像装置１００の基板１０１側を放射線発生装置２００側に配置した放射線撮像システムである。この図１（ｂ）に示す放射線撮像システム１０−２では、放射線２０１は、基板１０１及び複数の光電変換素子１０２を通過してシンチレータ１０３に入射する。そして、図１（ｂ）に示す放射線撮像システム１０−２では、シンチレータ１０３で変換された可視光が光電変換素子１０２で電気信号に変換される形態を採る。
【００２０】
図２は、本発明の第１の実施形態を示し、図１に示す放射線撮像装置１００の概略構成の一例を示す図である。この図２において、図１に示す構成と同様に構成については同じ符号を付している。
【００２１】
放射線撮像装置１００の撮像領域１１０には、放射線画像を取得するための複数の画素１１１が配置されている。具体的には、撮像領域１１０には、行方向及び列方向の２次元状に（複数の行及び複数の列からなる２次元行列状に）複数の画素１１１が配置されている。
【００２２】
それぞれの画素１１１は、入射した放射線を電気信号に変換する変換素子１１２と、変換素子１１２で変換された電気信号を出力するためのスイッチ素子１１３とを含み構成されている。
【００２３】
本実施形態においては、変換素子１１２は、図１を用いて説明したように、光電変換素子１０２及びシンチレータ１０３によって構成されている。この場合、光電変換素子１０２及びスイッチ素子１１３は、例えば、基板１０１としての絶縁基板上に、アモルファスシリコン膜、アモルファスシリコン窒化膜、及び、金属電極等によって形成され得る。
【００２４】
なお、本実施形態では、光電変換素子１０２及びシンチレータ１０３によって変換素子１１２を構成する例について説明をしたが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、入射した放射線を直接電気信号に変換する直接変換型の変換素子１１２を用いる形態も、本発明に適用可能である。
【００２５】
また、変換素子１１２は、第１電極（個別電極または読出電極とも呼ばれ得る）と、第２電極（共通電極とも呼ばれ得る）とを有して構成されている。この場合、変換素子１１２の第１電極は、スイッチ素子１１３を介して列信号線１１６（１１６−１（ｓ１）〜１１６−６（ｓ６））に接続されている。また、変換素子１１２の第２電極は、バイアス電位を変換素子１１２に与えるためのバイアス線（不図示）に接続され得る。なお、図２では、列信号線１１６として、列信号線１１６−１（ｓ１）〜１１６−６（ｓ６）の６本の列信号線を図示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば、６本以上の列信号線を設けることも適用可能である。
【００２６】
また、放射線撮像装置１００は、行選択部１２０及び処理部１３０を有して構成されている。行選択部１２０は、複数の行選択線１１５（１１５−１（ｇ１）〜１１５−７（ｇ７））と接続されている。それぞれの行選択線１１５は、撮像領域に配置された複数の画素１１１を行方向に接続する配線である。そして、行選択部１２０は、複数の行選択線１１５（１１５−１（ｇ１）〜１１５−７（ｇ７））のうち、選択する行の行選択線１１５をアクティブレベルに駆動することによって、撮像領域１１０を構成する複数の画素１１１における所定行の画素グループを選択する。この際、行選択線１１５（１１５−１（ｇ１）〜１１５−７（ｇ７））の選択数は、１本〜６本の間で自由に設定することが可能である。そして、行選択線１１５がアクティブレベルに駆動されると、その行の画素グループに含まれる画素１１１のスイッチ素子１１３が導通し、その画素１１１の変換素子１１２の第１電極が列信号線１１６に接続される。なお、図２では、行選択線１１５として、行選択線１１５−１（ｇ１）〜１１５−７（ｇ７）の７本の行選択線を図示しているが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば、７本以上の列信号線を設けることも適用可能である。
【００２７】
処理部１３０は、アンプ１３１、マルチプレクサ１３２、Ａ／Ｄ変換部１３３、リセットスイッチ１３４、及び、演算部１３５を有して構成されている。
【００２８】
アンプ１３１は、列信号線１１６に出力された信号を検知（増幅）する。このアンプ１３１は、例えば、積分アンプで構成することが可能である。ここで、図２では、１つの列信号線１１６に１つのアンプ１３１が対応するように、複数のアンプ１３１が設けられている。
【００２９】
リセットスイッチ１３４は、アンプ１３１の入力端と出力端とを短絡することによってアンプ１３１をリセットするとともに列信号線１１６の電位をリセットする。
【００３０】
マルチプレクサ１３２は、複数のアンプ１３１を順に選択し、選択したアンプ１３１の出力をＡ／Ｄ変換部１３３に出力する。
【００３１】
Ａ／Ｄ変換部１３３は、マルチプレクサ１３２から出力された信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。
【００３２】
演算部１３５は、Ａ／Ｄ変換部１３３から出力された信号を処理し、処理した結果を出力する。この演算部１３５は、Ａ／Ｄ変換部１３３から出力された信号をそのまま出力してもよい。また、この演算部１３５は、放射線２０１の照射前及び照射後にＡ／Ｄ変換部１３３から出力された信号を処理可能である。
【００３３】
また、本実施形態では、処理部１３０は、図１に示す入力装置３００からの情報の入力を受付可能に構成されているとともに、行選択部１２０に対する制御、並びに、図１に示す放射線発生装置２００及びディスプレイ４００に対する制御が可能に構成されている。
【００３４】
次に、第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法について説明する。
【００３５】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。この図３において、図１及び図２に示す構成と同様に構成については同じ符号を付している。
【００３６】
図３（ａ）には、撮像領域１１０における行選択線１１５（１１５−２（ｇ２），１１５−４（ｇ４），１１５−６（ｇ６））の配置の例、及び、被検体２０の例が示されている。この図３（ａ）に示す例では、被検体２０は、人体の膝関節であり、また、ひざ関節の一部が金属製インプラント２１に置き換えられている。また、破線は、行選択線１１５（１１５−２（ｇ２），１１５−４（ｇ４），１１５−６（ｇ６））の位置を示している。
【００３７】
図３（ｂ）は、本実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作と、画素リセット動作及び撮像動作の駆動方法に係るタイミングチャートを示している。本実施形態に係る放射線撮像装置１００は、放射線発生装置２００から放射線２０１が照射さるまでは、行選択部１２０によって行選択線１１５（１１５−１（ｇ１）〜１１５−７（ｇ７））を順次アクティブにして、画素１１１のスイッチ素子１１３を導通させ、画素１１１をリセットする。
【００３８】
画素１１１の変換素子１１２は、主に半導体素子が用いられており、熱による電荷（暗電荷）が発生するため、スイッチ素子１１３が常に非導通状態であると変換素子１１２内の既成容量に前記電荷が蓄積される。そして、暗電荷が蓄積されたまま、放射線２０１の照射及び放射線画像の撮像を行った場合、被検体２０を透過した放射線２０１に基づく電気信号に暗電荷が加わり、放射線画像の画質が低下するため、上述した画素リセット動作を行う。特に、大型の放射線撮像装置１００の画素１１１は、ガラス等の絶縁性の基板１０１の表面上に、アモルファスシリコン膜やアモルファスシリコン窒化膜等を用いて形成した光電変換素子１０２を用いることが多い。このような材料で形成された光電変換素子１０２は、材料の特性上、暗電荷が発生しやすいため、上述した画素リセット動作は必須の動作となる。
【００３９】
入力装置３００の一構成である照射スイッチが操作されると、画素リセット動作を完了した後に、放射線発生装置２００から放射線２０１が照射される。この際、放射線発生装置２００と放射線撮像装置１００との同期は、処理部１３０で行われる。
【００４０】
そして、放射線発生装置２００から放射線２０１が照射されると、放射線撮像装置１００は、一部の行選択線１１５を非アクティブにするとともに残りの行選択線１１５をアクティブにして、放射線２０１の照射中に撮像領域１１０に照射される放射線２０１の放射線量を計測する処理を行う。図３（ｂ）において、この放射線量計測期間は、第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２の期間である。
【００４１】
この放射線量の計測において、図３（ａ）に示す被検体２０の場合、金属製インプラント２１の領域は、放射線２０１が画素１１１側に透過しないため、金属製インプラント２１の直下にある画素１１１の信号のほとんどは暗電荷となる。よって、ＡＥＣ動作中に当該画素１１１の信号と他の画素１１１の信号とを同時に読み出すと、放射線量が低く評価されることになり、適正な出力の放射線画像が得られない場合が発生する。例えば、図３（ａ）に示す例では、行選択線１１５−４（ｇ４）が金属製インプラント２１と重なっているため、ＡＥＣ動作で行選択線１１５−４（ｇ４）に接続された画素グループの出力値を使用した場合、金属製インプラント２１以外の被検体２０の画像信号を低く評価してしまう。
【００４２】
これを回避するために、本実施形態に係る放射線撮像装置１００では、以下の処理を行う。
【００４３】
まず、処理部１３０は、放射線２０１の照射が開始された後の第１期間Ｔ１に、撮像領域１１０に配置された複数の画素１１１の中から設定された複数の画素グループごとに出力値を取得する処理を行う。この処理を行う処理部１３０は、第１の取得手段を構成する。具体的に、本実施形態では、複数の画素グループとして、行選択線１１５−２（ｇ２）に接続された画素グループ、行選択線１１５−４（ｇ４）に接続された画素グループ、及び、行選択線１１５−６（ｇ６）に接続された画素グループを適用した例を説明する。
【００４４】
続いて、処理部１３０は、第１期間Ｔ１に複数の画素グループごとに取得した出力値に基づいて、当該複数の画素グループの中から、入射した放射線２０１の放射線量を検知するための検知用画素グループとして用いない画素グループを選択する処理を行う。この処理を行う処理部１３０は、選択手段を構成する。具体的に、本実施形態では、処理部１３０は、所定の閾値未満の出力値を出力する画素グループを選択する処理を行う。ここでは、金属製インプラント２１と重なっている行選択線１１５−４（ｇ４）に接続された画素グループの出力値が所定の閾値未満の出力値であり、当該画素グループが検知用画素グループとして用いない画素グループとして選択されたものとする。
【００４５】
続いて、処理部１３０は、第１期間Ｔ１の後の第２期間Ｔ２に、上述した複数の画素グループから上述した選択手段で選択した画素グループを除いた画素グループである検知用画素グループの出力値を取得する処理を行う。この処理を行う処理部１３０は、第２の取得手段を構成する。具体的に、本実施形態では、検知用画素グループの出力値として、図３（ｂ）に示すように、行選択線１１５−２（ｇ２）に接続された画素グループと行選択線１１５−６（ｇ６）に接続された画素グループの出力値が取得される。この場合、処理部１３０は、行選択線１１５−２（ｇ２）及び行選択線１１５−６（ｇ６）を同時にアクティブにして出力値を取得する。このように、同時に複数の行選択線１１５をアクティブにして出力値を取得することにより、読み出し期間の短縮を図りつつＡＥＣ動作の応答性の向上を図っている。
【００４６】
続いて、処理部１３０は、上述した検知用画素グループの出力値を加算することにより得られた加算値が所定の閾値になった場合に、放射線発生装置２００に対して放射線２０１の照射を停止する処理を行う。この処理を行う処理部１３０は、照射停止手段を構成する。
【００４７】
そして、放射線２０１の照射が停止された後、処理部１３０は、撮像動作を行う。撮像動作では、行選択部１２０により、順次、行選択線１１５がアクティブにされ、アクティブにされた行の画素１１１におけるスイッチ素子１１３が列信号線１１６と導通され、当該画素１１１における変換素子１１２に蓄積された電気信号である電荷がアンプ１３１に転送される。そして、アンプ１３１に転送された電荷は、ここで電圧に変換された後にＡ／Ｄ変換部１３３に送られてデジタル信号に変換された後、最終的に演算部１３５で画像化される。この一連の処理によって、放射線画像の生成が行われる。
【００４８】
第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００によれば、所定の閾値未満の出力値を出力する画素グループを、放射線量を検知するための検知用画素グループから除外するようにしたので、自動露出制御（ＡＥＣ）の精度の向上を実現することができる。
【００４９】
なお、上述した本発明の第１の実施形態では、放射線２０１を画素１１１側に透過しない被検体２０の構成として金属製インプラント２１を適用した例について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、放射線吸収量が大きい他の構成を適用する形態も、本発明に適用可能である。
【００５０】
また、上述した本発明の第１の実施形態では、検知用画素グループとして用いる画素グループとして、行方向の画素１１１を含む画素グループを適用した例について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、検知用画素グループとして用いる画素グループとして、列方向の画素１１１を含む画素グループを適用する形態も、本発明に適用可能である。即ち、本発明においては、検知用画素グループとして用いる画素グループとして、行方向及び列方向のうちの一方の方向に配置された複数の画素グループを適用することができる。ここで、本実施形態では、行方向を一方の方向として複数の画素グループを適用する。この場合、列方向は、他方の方向となる。
【００５１】
また、上述した本発明の第１の実施形態において、検知用画素グループにおける列方向の画素１１１の範囲について、予め指定する形態も採り得る。この形態の場合、例えば、撮像領域１１０の一部のみが有効になるように処理部１３０が指定する方法や、入力装置３００から入力された情報に基づき処理部１３０が指定する方法を適用し得る。
【００５２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第２の実施形態の説明では、上述した第１の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１の実施形態と異なる事項について説明を行う。
【００５３】
第２の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮像システム１０の概略構成と同様である。また、第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成と同様である。
【００５４】
次に、第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法について説明する。
【００５５】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。この図４において、図１〜図３に示す構成と同様に構成については同じ符号を付している。
【００５６】
図４（ａ）には、撮像領域１１０における行選択線１１５（１１５−Ａ（ｇＡ），１１５−Ｂ（ｇＢ），１１５−Ｃ（ｇＣ））の配置の例、及び、被検体２０の例が示されている。この図４（ａ）に示す例では、被検体２０は、人体の膝関節であり、また、ひざ関節の一部が金属製インプラント２１に置き換えられている。また、破線は、本実施形態において複数の画素グループとして適用する、行選択線１１５−Ａ（ｇＡ）に接続された画素グループ、行選択線１１５−Ｂ（ｇＢ）に接続された画素グループ、及び、行選択線１１５−Ｃ（ｇＣ）に接続された画素グループの位置を示している。また、図４（ａ）には、それぞれの行選択線１１５−Ａ（ｇＡ），１１５−Ｂ（ｇＢ），１１５−Ｃ（ｇＣ）の画素グループにおける列方向の画素１１１の範囲である範囲Ｄを図示している。
【００５７】
図４（ａ）に示す例では、放射線２０１の照射中に、範囲Ｄにおける行選択線１１５−Ａ（ｇＡ），１１５−Ｂ（ｇＢ），１１５−Ｃ（ｇＣ）の画素グループにおける出力値をモニターすることができる。しかしながら、金属製インプラント２１があるため、本実施形態では、まず、図３（ｂ）の第１期間Ｔ１において、処理部１３０は、行選択線１１５−Ａ（ｇＡ），１１５−Ｂ（ｇＢ），１１５−Ｃ（ｇＣ）の画素グループごとに出力値を取得する処理を行う。
【００５８】
続いて、処理部１３０は、第１期間Ｔ１に、複数の画素グループごとに取得した出力値に基づいて、当該複数の画素グループの中から、入射した放射線２０１の放射線量を検知するための検知用画素グループとして用いない画素グループを選択する処理を行う。
【００５９】
具体的に、処理部１３０は、第１期間Ｔ１に取得した、図４（ｂ）に示す出力値（画素出力値）のプロファイルから、各行の同列同士の画素１１１の出力値の差が、所定の閾値を超えるか否かを判定する。ここで、図４（ｂ）に示す出力値（画素出力値）のプロファイルにおいて、最も出力値の差が大きいＥ列の画素１１１の出力値の差が所定の閾値を超えるか否かを判定した結果を図４（ｃ）に示している。この図４（ｃ）では、出力値の差が所定の閾値を超えた場合を「×」で示し、出力値の差が所定の閾値を超えていない場合を「○」で示している。本実施形態では、この図４（ｃ）に示す結果から、行選択線１１５−Ｂ（ｇＢ）に接続された画素グループと、他の画素グループとの演算が全て所定の閾値を超えているため、行選択線１１５−Ｂ（ｇＢ）に接続された画素グループが検知用画素グループとして用いない画素グループとして選択される。
【００６０】
即ち、第２の実施形態では、処理部１３０は、行選択線１１５−Ｂ（ｇＢ）の画素グループ（第１の画素グループ）の出力値と、その他の行選択線１１５−Ａ（ｇＡ），１１５−Ｃ（ｇＣ）の画素グループ（第２の画素グループ）の出力値との差が所定の閾値を超えた場合に、行選択線１１５−Ｂ（ｇＢ）の画素グループを検知用画素グループとして用いない画素グループとして選択している。より詳細に、処理部１３０は、行選択線１１５−Ｂ（ｇＢ）の画素グループに含まれるＥ列の画素１１１（第１の画素）の出力値と、その他の行選択線１１５−Ａ（ｇＡ），１１５−Ｃ（ｇＣ）の画素グループに含まれるＥ列の画素１１１（第２の画素）の出力値との差が、所定の閾値を超えた場合に、行選択線１１５−Ｂ（ｇＢ）の画素グループを検知用画素グループとして用いない画素グループとして選択している。
【００６１】
第２の実施形態に係る放射線撮像装置１００によれば、他の画素グループの出力値との差が所定の閾値を超える出力値を出力する画素グループを、放射線量を検知するための検知用画素グループから除外するようにしたので、自動露出制御（ＡＥＣ）の精度の向上を実現することができる。
【００６２】
なお、第２の実施形態において、出力値を比較する際の精度向上のために、各画素グループの出力値のプロファイルに対してスムージングや、数画素単位で加算平均をしてノイズ除去を行った後に、同列同士の画素１１１の出力値の比較を行ってもよい。また、第２の実施形態において、第１期間Ｔ１において、出力値を取得する画素グループの数を３つよりも多くしてもよい。
【００６３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第３の実施形態の説明では、上述した第１及び第２の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１及び第２の実施形態と異なる事項について説明を行う。
【００６４】
第３の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮像システム１０の概略構成と同様である。また、第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成と同様である。
【００６５】
次に、第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法について説明する。
【００６６】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。この図５において、図１〜図４に示す構成と同様に構成については同じ符号を付している。
【００６７】
図５（ａ）には、上述した図３（ｂ）と同様に、本実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作と、画素リセット動作及び撮像動作の駆動方法に係るタイミングチャートを示している。また、図５（ｂ）には、上述した図３（ａ）と同様に、撮像領域１１０における行選択線１１５（１１５−２（ｇ２），１１５−４（ｇ４），１１５−６（ｇ６））の配置の例、及び、被検体２０の例が示されている。
【００６８】
図５（ａ）において、第１期間Ｔ１の動作では、放射線２０１の照射の開始の時点から、行選択線１１５−２（ｇ２）、行選択線１１５−４（ｇ４）及び行選択線１１５−６（ｇ６）がそれぞれアクティブになる時点までの経過時間が異なっている。具体的に、行選択線１１５の番号が大きくなるのに従って、放射線２０１の照射の開始の時点からの経過時間が長くなっている。この場合、経過時間が長くなる分、画素出力値が大きくなる。本来であれば、被検体２０の厚みが同じ領域は同じ画素出力値が出力されるべきであり、第２期間Ｔ２に行われる放射線量の検知の評価に影響を及ぼす場合がある。特に、放射線２０１のパルスの立ち上がりが速い場合に顕著となる。その結果、図５（ｂ）に示すように、近い画素出力値のプロファイルになるべき行選択線１１５−２（ｇ２）の画素出力値のプロファイルと行選択線１１５−６（ｇ６）の画素出力値のプロファイルとが大きく異なってしまう。
【００６９】
これを解消するために、本実施形態では、処理部１３０は、第１期間Ｔ１で画素グループごとに取得した出力値に対して、放射線２０１の照射が開始されてから当該出力値が出力されるまでに経過した時間ｔに基づく係数を用いた補正を行う。そして、処理部１３０は、当該補正をした後の出力値を用いて、検知用画素グループとして用いない画素グループを選択する処理を行う。
【００７０】
具体的に、本実施形態では、処理部１３０は、放射線２０１の照射が開始されてから行選択線１１５が非アクティブなるまでの時間ｔに比例した分だけ、取得した出力値に乗じて、時間ｔの差による出力値の差を補正する。例えば、処理部１３０は、第１期間Ｔ１でアクティブにする行選択線１１５ごとに時間ｔを求め、最後にアクティブにする行選択線１１５の時間ｔを分子にして補正対象の行選択線１１５の時間ｔを分母にすることで補正を行う形態を採り得る。この補正処理を行った結果、第１期間Ｔ１に取得した各行選択線１１５の画素出力値のプロファイルは、図５（ｂ）に示す特性から図５（ｃ）に示す特性に補正される。
【００７１】
第３の実施形態に係る放射線撮像装置１００によれば、第１期間Ｔ１に取得された出力値を、経過した時間ｔに基づく係数で補正するようにしたので、上述した第１及び第２の実施形態における効果に加えて、ＡＥＣの精度の更なる向上を実現することができる。
【００７２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第４の実施形態の説明では、上述した第１〜第３の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１〜第３の実施形態と異なる事項について説明を行う。
【００７３】
第４の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成は、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮像システム１０の概略構成と同様である。また、第４の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成は、図２に示す第１の実施形態に係る放射線撮像装置１００の概略構成と同様である。
【００７４】
次に、第４の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法について説明する。
【００７５】
図６は、本発明の第４の実施形態に係る放射線撮像装置１００によるＡＥＣ動作の駆動方法の一例を示す図である。この図６において、図１〜図５に示す構成と同様に構成については同じ符号を付している。
【００７６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）には、上述した図３（ａ）及び図５（ｂ）と同様に、撮像領域１１０における行選択線１１５（１１５−２（ｇ２），１１５−４（ｇ４），１１５−６（ｇ６））の配置の例、及び、被検体２０の例が示されている。具体的に、図６（ａ）及び図６（ｂ）は、同じ被検体２０の撮影を示し、図６（ａ）には行選択線１１５−４（ｇ４）の画素グループが金属製インプラント２１と重ならない場合を示し、図６（ｂ）には行選択線１１５−４（ｇ４）の画素グループが金属製インプラント２１と重なる場合を示している。この図６（ａ）及び図６（ｂ）のいずれの場合も、ＡＥＣ動作によって適正な放射線量になったら放射線２０１の照射を終了する必要がある。
【００７７】
本実施形態では、処理部１３０は、ＡＥＣ動作時に、画素１１１から出力される出力値（画素出力値）を列ごとに加算していき、当該加算値（画素加算値）が所定の閾値に達した場合に、放射線２０１の照射を停止する処理を行う。図６（ａ）及び図６（ｂ）の場合の画素加算値を、それぞれ、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示す。金属製インプラント２１と重なる行選択線１１５−４（ｇ４）の画素グループがある場合を示す図６（ｄ）の場合、１回の読み出しでアンプ１３１に送られる画素出力値は、図６（ｃ）の場合よりも、当該画素グループの出力値の分だけ減少する。
【００７８】
そのため、本実施形態では、図６（ｂ）に示す場合、処理部１３０は、検知用画素グループとして用いない画素グループとして選択した行選択線１１５−４（ｇ４）の画素グループに含まれる画素１１１の数に応じて、第２期間Ｔ２に行う放射線照射停止処理に係る所定の閾値を変更する処理を行う。図６（ｃ）には、図６（ａ）に示す場合に用いる所定の閾値６０１を示し、図６（ｄ）には、図６（ｂ）に示す場合に用いる所定の閾値６０２を示している。このように、図６（ｄ）の場合には、図６（ｃ）に示す所定の閾値６０１から、図６（ｄ）に示す所定の閾値６０２に変更される。本実施形態では、このようにして、放射線照射停止処理に係る所定の閾値の適正化を図っている。
【００７９】
第４の実施形態に係る放射線撮像装置１００によれば、検知用画素グループとして用いない画素グループに含まれる画素１１１の数に応じて、第２期間Ｔ２に行う放射線照射停止処理に係る所定の閾値を変更するようにしたので、上述した第１及び第２の実施形態における効果に加えて、ＡＥＣの精度の更なる向上を実現することができる。
【００８０】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。なお、以下に記載する第５の実施形態の説明では、上述した第１〜第４の実施形態と共通する事項については説明を省略し、上述した第１〜第４の実施形態と異なる事項について説明を行う。
【００８１】
図７は、本発明の第５の実施形態に係る放射線撮像システムの概略構成の一例を示す図である。この図７において、図１に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。なお、この図７に示す放射線撮像システムでは、図１に示す放射線撮像装置１００と放射線発生装置２００との間、放射線撮像装置１００と入力装置３００との間、及び、放射線撮像装置１００とディスプレイ４００との間に、放射線撮像システムを統括的に制御する制御装置５００を介在させた形態である。
【００８２】
図７に示す放射線撮像システムでは、放射線発生装置２００から照射された放射線２０１は、被検体２０の胸部２２を透過し、放射線撮像装置１００に含まれる各画素１１１に入射する。この入射した放射線２０１には、被検体２０の体内部の情報が含まれている。
【００８３】
また、図７に示す放射線撮像システムでは、電話回線等の伝送処理手段６０９０を介して、制御装置５００から放射線撮像装置１００で得られた放射線画像をドクタールームのある遠隔地に転送できる形態となっている。例えば、制御装置５００から伝送処理手段６０９０を介して転送された放射線画像を、ドクタールームのディスプレイ６０８１に表示することや、光ディスク等の記録手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。また、例えば、制御装置５００から伝送処理手段６０９０を介して転送された放射線画像を、記録手段となるフィルムプロセッサ６１００により記録媒体となるフィルム６１１０に記録することもできる。
【００８４】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
【００８５】
なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００：放射線撮像装置、１０１：基板、１０２：光電変換素子、１０３：シンチレータ、１１１：画素、１１２：変換素子、１１３：スイッチ素子、１１５：行選択線、１１６：列信号線、１２０：行選択部、１３０：処理部、１３１：アンプ、１３２：マルチプレクサ、１３３：Ａ／Ｄ変換部、１３４：リセットスイッチ、１３５：演算部
【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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