(57)【要約】【課題】放射線撮影装置内部の電流変化に基づき放射線の照射を検出して撮影を行う場合であっても、欠陥の無い感度補正用画像を生成する。【解決手段】画像処理装置であって、被写体を配置せずに撮影された欠陥を含む複数の放射線画像と、放射線画像に含まれる欠陥に関する情報とを取得する取得部と、複数の放射線画像と欠陥に関する情報とに基づいて欠陥を含まない感度補正用画像を生成する生成部とを備える。【選択図】  図１２
2015208484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を配置せずに撮影された欠陥を含む複数の放射線画像と、前記放射線画像に含まれる前記欠陥に関する情報とを取得する取得手段と、
前記複数の放射線画像と前記欠陥に関する情報とに基づいて前記欠陥を含まない感度補正用画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記取得手段は、内部の電流変化により放射線の照射を検出して撮影状態へ遷移する放射線撮影装置から、前記欠陥を含む複数の放射線画像と、前記欠陥に関する情報とを取得することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記欠陥に関する情報は、放射線画像に生じた欠陥の位置および幅の少なくとも一方を特定する情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
第１の放射線画像の欠陥位置情報と、第２の放射線画像の欠陥位置情報との関係に基づいて、前記感度補正用画像を生成可能であるか否かを判定する判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記第１の放射線画像の欠陥位置情報および欠陥幅情報と、前記第２の放射線画像の欠陥位置情報および欠陥幅情報との関係に基づいて、前記感度補正用画像を生成可能であるか否かを判定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記取得手段は、前記判定手段により前記欠陥を含まない感度補正用画像を生成できないと判定された場合、新たに放射線画像および欠陥に関する情報を取得することを特徴とする請求項４または５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記生成手段は、前記感度補正用画像を複数生成して、複数の感度補正用画像を平均化することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記生成手段により生成された感度補正用画像に基づいて、放射線画像に対して感度補正処理を行う画像処理手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記生成手段により生成された感度補正用画像を放射線撮影装置へ送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像処理手段は、前記感度補正処理に先立ち感度補正用画像と、補正される放射線画像とをそれぞれ対数に変換することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記感度補正用画像の生成のために必要な動作を、表示装置を介してユーザに通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記取得手段は、前記欠陥の位置が異なる複数の放射線画像を取得し、
前記生成手段は、前記欠陥の位置を示す情報に基づいて前記複数の放射線画像のうち前記欠陥を含まない領域の画像を貼り合わせかつ加算平均することにより感度補正用画像を生成し、
前記生成手段は、前記生成手段により生成される感度補正用画像の各画素において加算数が同じになるように、前記領域の画像のうち対応する位置の画素の画素値を加算平均する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
内部の電流変化により放射線の照射を検出して撮影状態へ遷移する放射線撮影装置であって、
被写体を配置せずに撮影された欠陥を含む複数の放射線画像と、前記放射線画像に含まれる欠陥に関する情報とを取得する取得手段と、
前記複数の放射線画像と前記欠陥に関する情報とに基づいて欠陥を含まない感度補正用画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１４】
所定の条件に従ってセンサを行ごとに順次選択してオン状態／オフ状態を切り換える走査を行いながら、内部の電流変化を検出する検出手段をさらに備え、
前記欠陥に関する情報は、前記内部の電流が所定の変化を示した時間に走査していた行番号を示す情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
前記感度補正用画像を保持するための不揮発性メモリをさらに備えることを特徴とする請求項１３または１４に記載の放射線撮影装置。
【請求項１６】
放射線を生成して照射する放射線発生装置と、内部の電流変化により放射線の照射を検出して撮影状態へ遷移する放射線撮影装置と、前記放射線撮影装置から取得した放射線画像に所定の処理を行う画像処理装置とを含む放射線撮影システムであって、
被写体を配置せずに撮影された欠陥を含む複数の放射線画像と、前記放射線画像に含まれる欠陥に関する情報とを取得する取得手段と、
前記複数の放射線画像と前記欠陥に関する情報とに基づいて欠陥を含まない感度補正用画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１７】
前記画像処理装置が前記放射線撮影装置の感度補正用画像を保持していない場合、
前記放射線撮影装置が感度補正用画像を保持している場合は、前記画像処理装置は前記放射線撮影装置から前記感度補正用画像を取得し、
前記放射線撮影装置が感度補正用画像を保持していない場合は、前記画像処理装置が感度補正用画像を生成することを特徴とする請求項１６に記載の放射線撮影システム。
【請求項１８】
前記放射線撮影装置と、当該放射線撮影装置に対応する感度補正用画像とは固有の識別情報を付して管理されており、
前記放射線撮影装置が感度補正用画像を保持しているか否かは、前記識別情報に基づいて判定されることを特徴とする請求項１７に記載の放射線撮影システム。
【請求項１９】
前記放射線撮影装置が感度補正用画像を保持しているか否かの判定動作中は、前記放射線撮影装置による撮影が禁止されることを特徴とする請求項１７または１８に記載の放射線撮影システム。
【請求項２０】
前記放射線撮影装置は、放射線画像を所定の条件に従い画素位置ごとに分割して画素数の少ない複数の縮小画像として、縮小画像ごとに前記画像処理装置へ順次送信し、
前記画像処理装置は、前記放射線撮影装置から受信した前記複数の縮小画像に基づいて、精細度の異なる複数種類のプレビュー画像及び分割前の画像を再構成することを特徴とする請求項１６乃至１９の何れか１項に記載の放射線撮影システム。
【請求項２１】
画像処理装置の制御方法であって、
取得手段が、被写体を配置せずに撮影された欠陥を含む複数の放射線画像と、前記放射線画像に含まれる欠陥に関する情報とを取得する工程と、
生成手段が、前記複数の放射線画像と前記欠陥に関する情報とに基づいて欠陥を含まない感度補正用画像を生成する工程と、
を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項２２】
内部の電流変化により放射線の照射を検出して撮影状態へ遷移する放射線撮影装置の制御方法であって、
取得手段が、被写体を配置せずに撮影された欠陥を含む複数の放射線画像と、前記放射線画像に含まれる欠陥に関する情報とを取得する工程と、
生成手段が、前記複数の放射線画像と前記欠陥に関する情報とに基づいて欠陥を含まない感度補正用画像を生成する工程と、
を有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の画像処理装置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。
【請求項２４】
請求項２２に記載の放射線撮影装置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、画像処理装置、放射線撮影装置、それらの制御方法、放射線撮影システムおよびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線照射源から放射線を被写体に照射し、当該被写体を透過した放射線の強度分布である放射線画像をデジタル化し、同デジタル化した放射線画像に必要な画像処理を施して、より鮮明な放射線画像を生成するデジタル放射線撮影装置及び該装置を用いた放射線撮影システムが製品化されている。
【０００３】
また近年、放射線発生装置からの放射線の照射開始を放射線撮影装置自身が検出可能とすることで放射線撮影装置と放射線発生装置とのつなぎこみを不要とし、設置性や取り回しなどをさらに向上させた放射線撮影装置及び放射線撮影システムも実現されている。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２では、放射線撮影装置の各走査線を順次選択してオン状態／オフ状態を切り換えながら照射を待ち、装置内に流れる電流の変化を検出したことをもって放射線の照射開始の検知を行う方法が開示されている。当該方法によると、放射線の照射が開始されてから放射線撮影装置が照射開始を検出して走査を停止した走査線に対応する画素においては、放射線照射によって生じた電荷の一部が流出し、結果的に放射線画像上に線状またはくさび状の欠陥を生じる可能性がある。
【０００５】
さらに、一般的に撮影から画像取得までの処理の中で、取得した放射線画像に対してゲイン補正処理が行われる。これは、放射線検出センサの成膜プロセスなどによるムラや特異的に生じた特性の異なる画素の存在や、使用するにつれ生じる経年劣化や焼きつきなどに起因して生じる各画素のゲイン（感度）のバラつきを補正するためである。ゲイン補正処理には、放射線撮影装置の設置時または設置後定期的に、放射線を検出センサ全面に均一に照射して撮影した放射線画像（以降、ゲイン画像）を用いる。被写体に対して放射線を照射して撮影した放射線画像の出力値を、ゲイン画像の対応する各画素の出力値で割るなどして行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２４７６０５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４９８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、内部の電流の変化から放射線の照射開始の検知を行う方法でゲイン画像を撮影した場合、ゲイン画像にも同様に線状またはくさび状の欠陥が生じる。ゲイン画像の欠陥を何らかの画像処理により補正した場合、その欠陥が生じていた画素は本来のゲインを正しく表すことができないのでゲイン補正が正しく行えない可能性がある。
【０００８】
上記の課題に鑑み、本発明は、放射線撮影装置内部の電流変化に基づき放射線の照射を検出して撮影を行う場合であっても、欠陥の無い感度補正用画像を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成する本発明に係る画像処理装置は、
被写体を配置せずに撮影された欠陥を含む複数の放射線画像と、前記放射線画像に含まれる前記欠陥に関する情報とを取得する取得手段と、
前記複数の放射線画像と前記欠陥に関する情報とに基づいて前記欠陥を含まない感度補正用画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、放射線撮影装置内部の電流変化に基づき放射線の照射を検出して撮影を行う場合であっても、欠陥の無い感度補正用画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明における放射線撮影システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。
【図３】本発明における放射線センサ部の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明における放射線センサ部の走査順の一例を示す図である。
【図５】本発明における放射線センサ部の走査順の一例を示す図である。
【図６】本発明における放射線センサ部の走査順の一例を示す図である。
【図７】本発明における検出部の構成の一例を示す図である。
【図８】本発明における画像の分割方法の一例を示す図である。
【図９】本発明における画像の分割方法の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における画像処理装置の構成の一例を示す図である。
【図１１】本発明におけるゲイン画像の生成手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明におけるゲイン画像の生成の様子を示す図である。
【図１３】本発明におけるゲイン画像の生成の際の望ましい画像表示例である。
【図１４】本発明の第２実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第２実施形態におけるゲイン画像生成部の構成の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第２実施形態における画像処理装置の構成の一例を示す図である。
【図１７】本発明の第３実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。
【図１８】本発明の第３実施形態におけるゲイン画像に関わる判定動作手順を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第４実施形態における放射線撮影装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。本実施形態では、欠陥のある２枚の画像とそれらの欠陥の位置情報などを用いて、欠陥の無い感度補正用画像（ゲイン画像）を生成する例を詳述する。
【００１４】
＜１．放射線撮影システムの構成＞
図１は、本発明における放射線撮影システム１の構成の一例を示す図である。放射線撮影システム１は、放射線撮影装置１０１と、放射線管球１０２と、放射線発生装置１０３と、制御装置１０４と、画像処理装置１０５とを備えている。
【００１５】
放射線撮影装置１０１は、無線送受信装置を内蔵しており、外部装置と無線通信することが可能である。放射線管球１０２は、放射線撮影装置１０１に相対して設置される。被写体の放射線画像を撮影する場合は、被写体を放射線管球１０２と放射線撮影装置１０１との間に配置させる。
【００１６】
制御装置１０４は、放射線発生装置１０３を制御する。画像処理装置１０５は、無線送受信装置を内蔵しており、外部装置と無線通信をすることが可能である。画像処理装置１０５には、一般的にパーソナルコンピュータが用いられる。画像処理装置１０５は、放射線撮影装置１０１への動作指示や放射線撮影装置１０１の状態取得を行う。さらに画像処理装置１０５は、画像処理、画像保存、及び画像の表示等を行う。放射線撮影装置１０１と画像処理装置１０５とは通信部の無線通信インタフェースを介して、情報の授受、及びデータの送受信を行う。また、放射線撮影装置１０１と画像処理装置１０５との通信は無線アクセスポイントなどを介して行われてもよいし、物理的なケーブルを用いた有線接続で行ってもよい。
【００１７】
＜２．放射線撮影装置の構成＞
図２は、放射線撮影装置１０１内部の構成の一例を示す図である。放射線撮影装置１０１は、放射線センサ部２０１と、画像分割部２０２と、画像用メモリ２０３と、オフセット補正部２０４と、通信部２０５と、電源回路２０６と、無線で動作するためのバッテリ２０７とを含む。
【００１８】
放射線センサ部２０１から出力された画像データは、画像分割部２０２で複数の縮小画像に分割され、画像用メモリ２０３へ一時保存される。画像データは放射線を照射して取得した複数の放射線縮小画像と、放射線を照射せずに取得した複数のオフセット縮小画像とが保存されるため、画像用メモリ２０３は少なくともこれらを同時に保持できる容量を備える。画像用メモリ２０３にはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのアクセス速度の速い揮発性メモリが使用されることが多いが、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリを使用しても構わない。
【００１９】
オフセット補正部２０４は、画像用メモリ２０３から放射線縮小画像とオフセット縮小画像とを読み出し、対応する画像同士で減算を行うことでオフセット補正処理を行う。また、放射線センサ部２０１は、本実施形態で行う撮影方法によって画像に生じる欠陥を補正するための情報（欠陥補正情報）を保持する。欠陥補正情報は画像用メモリ２０３に保持することも可能である。通信部２０５は、欠陥補正情報及び分割された画像を画像処理装置１０５へ送信する。通信部２０５は無線通信インタフェース、有線通信インタフェース、及びこれらのインタフェースの切り換え回路を備える。また、有線通信用のケーブル接続部を備える。
【００２０】
＜３．放射線センサ部の構成＞
図３は、放射線撮影装置１０１内部の放射線センサ部２０１の概略を示している。簡単化のため２行×２列の画素分の回路のみ示しているが、近年では数千行×数千列の画素を有したセンサが用いられることが一般的である。なお、本発明は行数、列数、及び画素数を限定するものではない。放射線センサ部２０１は、放射線センサ制御部３０２と、走査部３０３と、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３０４と、検出部３０５と、バイアス線３０６と、光電変換素子３０７と、画像生成部３０８と、バイアス電源３０９とを備えている。
【００２１】
放射線撮影装置１０１は、画像処理装置１０５から撮影準備開始の指示を受けると、電源回路２０６などを動作させて準備を行った後、放射線の照射の検出を行う状態（放射線照射検出状態と呼ぶ）を経て撮影状態へ遷移する。以下、放射線照射検出状態について説明する。
【００２２】
放射線センサ制御部３０２は、走査部３０３を駆動して所定の条件に従って行毎に順次ＴＦＴ３０４をオンする走査を行う。すなわち、センサを行方向に順次選択してオン状態／オフ状態を切り換える。走査する順番や、同時にＴＦＴをオンする行数などは限定しない。ここで図４、図５、図６はＬ１〜Ｌｎまでのｎ行の走査線を持つ放射線センサ部の走査順の一例を示したものである。
【００２３】
図４に示すように放射線センサ部２０１の上端の行から一行ずつＴＦＴをオンして順次走査しても良いし、図５に示すように複数行同時にＴＦＴをオンして順次走査しても良い。また、図６に示すように順次ではなく所定の行数を飛ばしながら走査するようにしても良い。さらには、これらを組み合わせても良い。走査は放射線の照射を検出するまで続き、全ての行を走査した場合は最初に走査した行から再度走査を行う。
【００２４】
検出部３０５は、走査部３０３の駆動が行われている間、バイアス電源３０９に接続されたバイアス線３０６に流れる電流を検出してデジタル値へ変換する。画像生成部３０８は、走査部３０３が各行のＴＦＴを順次オンしながら走査する動作に同調して電荷を読み出し放射線画像を生成する。バイアス電源３０９は、光電変換素子３０７にバイアス電圧を供給する。
【００２５】
＜４．検出部の構成＞
図７は、検出部３０５の構成の一例を示す図である。検出部３０５は、電流−電圧変換回路７０１と、増幅器７０２と、ＡＤ変換器７０３と、信号処理回路７０４と、比較器７０５と、記憶回路７０６とを備えている。
【００２６】
走査部３０３の駆動が行われている間、検出部３０５はバイアス電源３０９に接続されたバイアス線３０６に流れる電流を、電流−電圧変換回路７０１、増幅器７０２、ＡＤ変換器７０３、及び信号処理回路７０４を通してデジタル値へ変換する。そして比較器７０５は、デジタル値と所定の閾値との比較を行い、この比較結果を示す信号を放射線照射検出信号として放射線センサ制御部３０２等へ出力する。ここで、放射線センサ制御部３０２はデジタル値が所定の閾値を超える場合、バイアス線３０６に流れる電流の変化があり、放射線の照射を検出したと判断できる。また、検出部３０５は、デジタル値を記憶回路７０６に順次記憶する。これらの動作を行っている状態が放射線照射検出状態に相当する。
【００２７】
ここでＡＤ変換器７０３のサンプリング頻度は任意であり、ある走査線のＴＦＴをオンしているタイミングにおいて複数回サンプリングしてもよいが、最終的には加算平均等を行い一行または一回の走査に対して一つのデジタル値とすることがデータ処理においては望ましい。また、ある走査線を選択している状態において、ＴＦＴ３０４をオンしている状態でのデジタル値と、オフしている状態でのデジタル値とを取得し、これらの差分を算出する相関二重サンプリングを行うことが望ましい。これにより外来的なノイズへの耐性を高めることができる。デジタル値は走査に同調して順次値が更新されるため、記憶回路７０６はデジタル値を順次上書きして更新し、少なくとも全行または全走査回数につき一つのデジタル値を保持できる容量を持つことが望ましい。
【００２８】
放射線管球１０２から放射線が照射されると、不図示のシンチレータ層からの発光により光電変換素子３０７に電荷が生じてバイアス線３０６に流出する。これによりバイアス線３０６に流れる電流に変化が生じる。検出部３０５は前述の回路（電流−電圧変換回路７０１、増幅器７０２、ＡＤ変換器７０３、及び信号処理回路７０４）を通してこの電流の変化を検出し、前述した走査を停止する指示を放射線センサ制御部３０２に出力する。
【００２９】
これにより、放射線センサ部２０１は、放射線の照射に起因する電荷蓄積状態に遷移する。走査が停止すると、記憶回路７０６はデジタル値の更新を停止して当該デジタル値を保持し、放射線センサ制御部３０２は走査を停止した走査線を特定する走査線番号（走査線位置情報）を不図示のレジスタに記憶する。なお、走査を停止した位置を特定できれば必ずしも走査線番号（行番号）を用いる必要は無い。
【００３０】
本実施形態では、バイアス線３０６に流れる電流の変化を放射線の照射の検出に使用する検出方法を示している。しかし、放射線の照射に起因して値が変化する放射線撮影装置１０１の内部に流れる電流を使用し、且つ、放射線画像に生じる放射線の照射検出方法に起因する欠陥の位置が、前述の走査を停止した位置から定まる検出方法であれば、これに限定されない。また、必ずしもバイアス線３０６に流れる電流を使用する必要はない。
【００３１】
電荷蓄積状態に遷移した後、所定の時間が経過すると、放射線センサ部２０１は画像読み出し動作を行う。画像読み出し動作は、走査部３０３が各行のＴＦＴを順次オンしながら走査し、これに同調して画像生成部３０８が電荷を読み出し放射線画像を生成する。次に放射線を照射せずに電荷の蓄積を行い、再度画像読み出し動作を行いオフセット画像を生成する。
【００３２】
ここで図８及び図９は、放射線撮影装置１０１内の画像分割部２０２による、フル画像の分割の様子を示したものである。放射線センサ部２０１から出力されたＭ行×Ｎ列の画素を持つフル画像８０１が画像分割部２０２に入力される場合を示す。画像分割部２０２では、フル画像８０１を画素位置によって定められた条件に基づいて複数の縮小画像へと分割する。図８の例では、フル画像８０１に対し２行×２列の４画素を単位とし、画素位置によりＭ／２行×Ｎ／２列の縮小画像１（縮小画像８０２）、縮小画像２（縮小画像８０３）、縮小画像３（縮小画像８０４）、縮小画像４（縮小画像８０５）の４つの縮小画像に分割する。これらの縮小画像は画像用メモリ２０３に保存される。
【００３３】
また図９の例では、フル画像９０１に対し４行×４列の１６画素を単位とし、画素位置によりＭ行×Ｎ／４列の縮小画像１（縮小画像９０２）、縮小画像２（縮小画像９０３）、縮小画像３（縮小画像９０４）、縮小画像４（縮小画像９０５）の４つの縮小画像に分割する。
【００３４】
なお、放射線画像、オフセット画像ともに、同じ条件に基づき同じ画素数・数の縮小画像へ分割し、画像用メモリ２０３のそれぞれの保存用アドレスへ保存される。各縮小画像の番号は、放射線撮影装置１０１から画像処理装置１０５へ送る順番を示している。
【００３５】
放射線縮小画像とオフセット縮小画像が全て画像用メモリ２０３に保存された後、オフセット補正部２０４はオフセット補正を行い、通信部２０５へ画像を渡す。オフセット補正部２０４は、まず放射線縮小画像１とオフセット縮小画像１を画像用メモリ２０３から読み出し、同じ画素位置同士で放射線縮小画像１からオフセット縮小画像１を減算してオフセット補正を行う。続いて放射線縮小画像２とオフセット縮小画像２、放射線縮小画像３とオフセット縮小画像３、放射線縮小画像４とオフセット縮小画像４で同様にオフセット補正を行う。
【００３６】
通信部２０５は、オフセット補正された縮小画像を順次画像処理装置１０５へ送信する。また、画像と共に欠陥補正情報を画像処理装置１０５へ送信する。本実施形態では、欠陥補正情報は、記憶回路７０６に保持されたデジタル値および走査線位置情報である。
【００３７】
＜５．画像処理装置の構成＞
図１０は、画像処理装置１０５内部の構成の一例を示す図である。画像処理装置１０５は、通信部１００１と、分割画像合成部１００２と、ゲイン画像生成部１００３と、欠陥補正情報前処理部１００４と、画像処理部１００５と、表示装置１００６と、記憶装置１００７と、ネットワークインタフェース１００８と、入力インタフェース１００９とを備える。
【００３８】
通信部１００１は、放射線撮影装置１０１との間で、デジタル値及び走査線位置情報などの欠陥補正情報や画像データを受信したり、動作指示や動作状態のやりとりを行ったりする。分割画像合成部１００２は、放射線撮影装置１０１から受け取ったオフセット補正された縮小画像１に対して正方化などの必要な拡大処理を行い、一次プレビュー用の画像を生成する。次にオフセット補正された縮小画像２を受け取ると、分割画像合成部１００２はオフセット補正された縮小画像１と縮小画像２とを使って正方化などの必要な拡大処理を行い、精細度の異なる二次プレビュー用の画像を生成する。
【００３９】
続けて、オフセット補正された縮小画像３と縮小画像４を受け取ると、分割画像合成部１００２は全てのオフセット補正された縮小画像を使って分割前のフル画像を再構成する。このように、画像処理装置１０５は、放射線撮影装置１０１から受信した複数の縮小画像に基づいて、精細度の異なる複数種類のプレビュー画像及び分割前の画像を再構成する。
【００４０】
ゲイン画像生成部１００３は、ゲイン補正処理に使用するゲイン画像を生成する。欠陥補正情報前処理部１００４は、欠陥補正情報にフィルタ処理などの前処理を行う。画像処理部１００５は、プレビュー用画像及びフル画像に対して、オフセット補正、前処理を行った欠陥補正情報を用いた補正、ゲイン画像によるゲイン補正、欠陥画素補正などの補正処理と、鮮鋭化や諧調処理などの画像処理を行う。表示装置１００６は、画像処理されたプレビュー画像及びフル画像を表示する。記憶装置１００７は画像を記憶する。画像は記憶装置１００７からネットワークインタフェース１００８から、不図示の院内ネットワークを介し院内サーバなどへ転送される。入力インタフェース１００９は、各種情報の入力を受け付ける。
【００４１】
ここでゲイン画像生成部１００３がゲイン画像の生成に使用する画像は、放射線撮影装置１０１と放射線管球１０２との間に何も配置することなく、放射線センサ部２０１全面に対して均一に放射線が照射されるように、放射線撮影装置１０１と放射線管球１０２との位置関係や絞りを調整して撮影したものである。照射する放射線量は任意ではあるが、放射線の照射量と放射線センサ部２０１の出力値との線形性が保たれている範囲内であることが望ましい。
【００４２】
放射線撮影装置１０１にとっては、被写体の放射線画像を撮影するのも、ゲイン画像を撮影するのも、全く同じである。また、本実施形態ではゲイン画像の生成に使用する画像も、被写体の放射線画像と同様、フル画像を分割した複数の縮小画像として順次送信するが、ゲイン画像の生成時は縮小画像に分割しないように構成してもよい。
【００４３】
＜６．放射線撮影システムで実施される処理＞
図１１は、本実施形態におけるゲイン画像の生成手順のフローチャートである。また図１２は、ゲイン画像生成の様子を示す図である。Ｓ１１０１において、変数ｎ（ｎ＝２，３，...）とｍ（ｍ＝０，１，２，...）を初期化する（ｎ＝２、ｍ＝０とする）。Ｓ１１０２において、１枚目の画像を放射線撮影装置１０１で撮影し、画像処理装置１０５が取得し、分割画像合成部１００２が複数の縮小画像から再構成して図１２に示すようなフル画像１２０１を取得する。併せて、１枚目の画像の欠陥補正情報（欠陥位置情報、欠陥幅情報）から、１枚目の画像の欠陥位置Ｌ１と欠陥の幅Ｗ１を取得する。
【００４４】
Ｓ１１０３において、２枚目の画像を放射線撮影装置１０１で撮影し、分割画像合成部１００２が２枚目のフル画像１２０２を取得するとともに、２枚目の画像の欠陥位置Ｌ２と欠陥の幅Ｗ２を取得する。
【００４５】
Ｓ１１０４において、欠陥位置Ｌ１と欠陥位置Ｌ２との画像上の距離が、欠陥の幅Ｗ１及び欠陥の幅Ｗ２よりも十分離れているか否かを判定する。即ち、以下の式（１）を満たすか否かを判定する。ただし、Ｌ≫Ｗ１，Ｗ２である。
【００４６】
【数１】
2015208484.tif 000003
【００４７】
式（１）を満たす場合、Ｓ１１０５へ進む。一方、式（１）を満たさない場合、Ｓ１１０６に進む。Ｓ１１０５において、分割画像合成部１００２は、１枚目と２枚目の画像から欠陥の無い合成画像１２０３を生成する。合成画像の生成は、図１２に示すように、例えば、１枚目の画像１２０１の欠陥位置Ｌ１から幅２×Ｗ１とＷ１の部分を、２枚目の画像１２０２の同じ位置の同じ幅の画像で置き換えることにより行う。
【００４８】
Ｓ１１０６において、ｎに１を加算して、Ｓ１１０３に戻り３枚目の画像の撮影を行う。同様の処理を繰り返して式（１）を満たすまで画像の撮影を行う。よって、式（１）は以下の式（２）に一般化される。ただし、Ｌ≫Ｗ１，Ｗｎである。
【００４９】
【数２】
2015208484.tif 000004
【００５０】
Ｓ１１０７において、ｍに１を加算する。Ｓ１１０８において、ｍ＝４であるか否かを判定する。本実施形態では、合成画像は４枚生成するものとする。４枚未満の場合はＳ１１０２に戻り、Ｓ１１０２−Ｓ１１０６の手順を繰り返す。
【００５１】
Ｓ１１０９において、４枚の欠陥の無い合成画像の生成後、ノイズ低減のために合成画像の平均化を行う。これは、４枚の合成画像の画素位置ごとに、４枚の画素値の平均値を出力することで得られる。以上でゲイン画像の生成処理が終了する。
【００５２】
ここで生成したゲイン画像は画像処理部１００５に保持しておき、被写体の放射線画像を撮影するたびにゲイン補正に使用する。なお、ゲイン画像は記憶装置１００７に保持しておいてもよい。図１１では、合成画像を複数生成（この例では４枚）した後に平均化を行うフローを示したが、合成画像を生成するたびに平均化を実行してもよい。この場合、合成画像を保持しておくメモリ領域を削減することができる。また、平均化することでノイズの低減が図れるが、放射線撮影システムの要求に応じて平均化する合成画像の枚数は任意であるし、平均化しないことも可能である。
【００５３】
本実施形態では、欠陥補正情報から取得したＷ１、ＷｎからＬを決定するようにしたが、照射線量などの条件から予めＬを決定することも可能である。その場合は、十分な余裕をもって定める必要がある。ゲイン画像の生成は、放射線撮影装置１０１の設置時に行われるが、その他例えば１年ごとなど定期的に行ってもよい。
【００５４】
ゲイン画像の生成の一連の動作は、画像処理装置１０５が備える表示装置１００６上に表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などにより、ユーザに次の動作の指示を行ってもよい。その際、画像処理装置１０５は、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、何枚の合成画像の生成に成功したかを示す情報１３０１、次の撮影を行う必要あることを示す情報１３０２、ゲイン画像の生成が終了したことを示す情報１３０３などを、ユーザが理解できるように表示してもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、放射線撮影装置内部の電流変化に基づき放射線の照射を検出して撮影を行う場合であっても、欠陥の無い感度補正用画像（ゲイン画像）を生成することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。
【００５７】
＜１．放射線撮影装置の構成＞
図１４は、第２の実施形態における放射線撮影装置１０１内部の構成の一例を示す図である。放射線撮影装置１０１は、放射線センサ部２０１と、画像分割部２０２と、通信部２０５と、電源回路２０６と、バッテリ２０７と、ゲイン画像生成部１４０１と、画像用メモリ１４０２と、オフセット補正部１４０３とを備えている。
【００５８】
第１実施形態ではゲイン画像の生成を画像処理装置１０５内部で行っていた。これに対し、第２実施形態では、ゲイン画像の生成を放射線撮影装置１０１内部で行う。そのため、放射線撮影装置１０１内にゲイン画像生成部１４０１を備えている。また、ゲイン画像の生成時には画像分割部２０２を介さずに、フル画像のまま画像用メモリ１４０２に画像を保存する。よって、画像用メモリ１４０２は複数の放射線縮小画像と複数のオフセット縮小画像、および放射線フル画像とオフセットフル画像を一時的に保持する必要がある。このために、全ての画像を同時に保持する大きさの画像用メモリ領域を用意しても良いが、縮小画像とフル画像は同時に保持する必要は無いため、同じ画像用メモリ領域を使用しても良い。また、オフセット補正部１４０３は、縮小画像同士のオフセット補正と、フル画像同士のオフセット補正の実行が可能である。
【００５９】
＜２．ゲイン画像生成部の構成＞
図１５は、ゲイン画像生成部１４０１の内部構成の例を示したものである。ゲイン画像生成部１４０１は、判定部１５０１と、合成用画像バッファ１５０２と、合成部１５０３と、平均化部１５０４と、ゲイン画像バッファ１５０５とを備えている。
【００６０】
ゲイン画像の生成が開始され、まず１枚目の画像の欠陥補正情報から、判定部１５０１が１枚目の画像の欠陥位置Ｌ１と欠陥の幅Ｗ１を取得する。同時に１枚目の画像がオフセット補正部１４０３から合成用画像バッファ１５０２に渡され、１枚目用の領域に保存される。次に２枚目の画像の欠陥補正情報から、判定部１５０１が２枚目の画像の欠陥位置Ｌ２と欠陥の幅Ｗ２を取得する。
【００６１】
判定部１５０１は欠陥位置Ｌ１と欠陥位置Ｌ２が式（２）を満たすか否かを判定する。すなわち、感度補正用画像（ゲイン画像）を生成可能であるか否かを判定する。式（２）を満たす場合は、２枚目の画像を合成用画像バッファ１５０２の２枚目用の領域に保存する。一方、式（２）を満たさない場合は、判定部１５０１は、通信部２０５を介して画像処理装置１０５に次の撮影が必要であることを伝え、次の撮影を実施させる。
【００６２】
合成部１５０３は、式（２）を満たす場合は、合成用画像バッファ１５０２から２枚の画像を読み出し、欠陥の無い合成画像を生成する。合成処理については第１実施形態と同様である。合成された画像は平均化部１５０４に送られる。２〜４枚目の合成画像も同様に生成する。平均化部１５０４は、合成画像が１枚目であればそのままゲイン画像バッファ１５０５に保存する。２〜４枚目であれば、ゲイン画像バッファ１５０５から画像を読み出し、送られてきた合成画像と平均化処理を行い、ゲイン画像バッファ１５０５に書き戻す。４枚の合成画像について平均化処理が終了したら、判定部１５０１は、ゲイン画像生成が終了したことを、通信部２０５を介して画像処理装置１０５に伝える。最後に、ゲイン画像バッファ１５０５から通信部２０５を介し、ゲイン画像を画像処理装置１０５へ送信する。
【００６３】
＜３．画像処理装置の構成＞
図１６は、第２実施形態における画像処理装置１０５の内部構成の例である。第２実施形態における画像処理装置１０５は、第１実施形態とは異なりゲイン画像生成部１００３を備えていないが、その他の構成は図１０を参照して説明した構成と同様である。通信部１００１は、受け取ったゲイン画像を画像処理部１００５に保持させる。記憶装置１００７に保持させても良い。ゲイン補正については第１実施形態と同様である。また、表示装置１００６によるユーザへの通知についても同様である。
【００６４】
ゲイン画像生成部１４０１内の合成用画像バッファ１５０２及びゲイン画像バッファ１５０５は、物理的に独立したメモリを使用しても良いし、画像用メモリ１４０２と物理的には同じメモリ上の別アドレス領域を使用するようにしても良い。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態によれば、放射線撮影装置内部の電流変化に基づき放射線の照射を検出して撮影を行う場合であっても、欠陥の無い感度補正用画像（ゲイン画像）を生成することができる。
【００６６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。
【００６７】
＜１．放射線撮影装置の構成＞
図１７は、第３実施形態における放射線撮影装置１０１内部の構成の一例を示す図である。第３実施形態における放射線撮影装置１０１は、第１実施形態とは異なりゲイン画像用メモリ１７０１をさらに備えているが、その他の構成は図２を参照して説明した構成と同様である。ゲイン画像の生成までは第１の実施形態と同じであるが、第３実施形態では、生成したゲイン画像を画像処理装置１０５から放射線撮影装置１０１に送信し、ゲイン画像用メモリ１７０１に保存する。ゲイン画像用メモリ１７０１はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリで構成する。
【００６８】
＜２．ゲイン画像に関する処理＞
図１８は、第３実施形態でのゲイン画像に関する処理の手順を示すフローチャートである。まず、放射線撮影装置１０１が初めて起動された場合の動作を説明する。Ｓ１８０１において、放射線撮影装置１０１と画像処理装置１０５との通信接続を確立する。Ｓ１８０２において、画像処理装置１０５は、放射線撮影装置が感度補正用画像（ゲイン画像）を保持しているか否かの判定動作中は、放射線撮影装置１０１による被写体の撮影を一時的に禁止する。さらには、併せて撮影を禁止していることがユーザに分かるような表示を画像処理装置１０５が出力してもよい。
【００６９】
Ｓ１８０３において、画像処理装置１０５は、画像処理部１００５若しくは記憶装置１００７に、現在接続されている放射線撮影装置１０１のゲイン画像が保持されているか否かを判定する。ゲイン画像が保持されていると判定された場合、Ｓ１８０７へ進む。一方、ゲイン画像が保持されていないと判定された場合、Ｓ１８０４へ進む。今回は初めて起動された場合なのでゲイン画像は保持されておらず、Ｓ１８０４へ進むことになる。
【００７０】
Ｓ１８０４において、放射線撮影装置１０１は、ゲイン画像用メモリ１７０１にゲイン画像が保持されているか否かを判定する。ゲイン画像が保持されていると判定された場合、Ｓ１８０５へ進む。一方、ゲイン画像が保持されていないと判定された場合、Ｓ１８０６へ進む。
【００７１】
Ｓ１８０５において、画像処理装置１０５は、放射線撮影装置１０１からゲイン画像を取得する。その後Ｓ１８０７へ進む。Ｓ１８０６において、画像処理装置１０５は、ゲイン画像を生成する。生成については第１実施形態で説明した通りである。ゲイン画像の生成が終了すると、ゲイン画像を画像処理装置１０５内の画像処理部１００５または記憶装置１００７に保持しておくとともに、放射線撮影装置１０１へ送信する。放射線撮影装置１０１は、受信したゲイン画像をゲイン画像用メモリ１７０１に保存する。
【００７２】
Ｓ１８０７において、画像処理装置１０５は、放射線撮影装置１０１による被写体の撮影を許可し、被写体の撮影を実施できる状態となる。以上で図１８のフローチャートの各処理が終了する。
【００７３】
次に、同じ放射線撮影装置１０１と画像処理装置１０５が再度起動された場合の動作を説明する。Ｓ１８０１、Ｓ１８０２の各処理は同様であるが、画像処理装置１０５は該当放射線撮影装置１０１のゲイン画像を保持しているので、Ｓ１８０３ではＹＥＳとなる。そしてＳ１８０７において撮影が許可されて処理が終了となる。
【００７４】
さらに、この放射線撮影装置１０１と、画像処理装置１０５とは異なる別の画像処理装置とが接続された場合の動作を説明する。別の画像処理装置も画像処理装置１０５と同様の構成を有するものとする。別の画像処理装置は放射線撮影装置１０１のゲイン画像を保持していないので、Ｓ１８０３ではＮＯとなりＳ１８０４へ進む。Ｓ１８０４では、放射線撮影装置１０１はゲイン画像をゲイン画像用メモリ１７０１に保持しているのでＹＥＳとなり、Ｓ１８０５へ進む。Ｓ１８０５では、放射線撮影装置１０１が保持するゲイン画像を別の画像処理装置へ送信し、画像処理部１００５または記憶装置１００７に保存する。
【００７５】
なお、画像処理装置１０５が保持しているゲイン画像が、どの放射線撮影装置用のものかを区別するため、放射線撮影装置に対して固有の番号や記号などの識別情報を与えて管理し、ゲイン画像にもその識別情報を付して管理してもよい。また、本実施形態では、ゲイン画像の生成は画像処理装置１０５が行うものとしたが、放射線撮影装置１０１で行っても構わない。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態によれば、放射線撮影装置内部の電流変化に基づき放射線の照射を検出して撮影を行う場合であっても、欠陥の無い感度補正用画像（ゲイン画像）を生成することができる。
【００７７】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図１９は、第４実施形態における放射線撮影装置１０１内部の構成の一例を示す図である。第４実施形態では、第３実施形態において図１７を参照した構成に加えて、放射線撮影装置１０１はゲイン補正部１９０１をさらに備える。ゲイン画像の生成は画像処理装置１０５が行い、ゲイン画像を放射線撮影装置１０１に送信し、ゲイン画像用メモリ１７０１に保存する。被写体の撮影を行い、オフセット補正部２０４でオフセット補正された画像に対し、ゲイン補正部１９０１はゲイン画像用メモリ１７０１から読み出したゲイン画像で除算に相当する演算を行うことによりゲイン補正を実施する。この処理をハードウェアで実施する場合は、除算回路によるハードウェア規模の増大を低減するため、両者を対数変換用のルックアップテーブルで対数に変換してから、減算を行うようにして実現してもよい。オフセット補正画像とゲイン画像を、図１９に示すように、画像分割部２０２によって、画像が予め縮小画像に分割されている場合は、ゲイン画像も予め縮小画像と同じように分割してゲイン画像用メモリ１７０１に保持されていることが望ましい。
【００７８】
ゲイン画像の継続的な保持を画像処理装置１０５で行う場合、ゲイン画像用メモリ１７０１はＤＲＡＭ等の揮発性メモリを使用すればよい。この場合は、放射線撮影装置１０１の起動毎に、画像処理装置１０５から放射線撮影装置１０１へゲイン画像の送信を行い、ゲイン画像用メモリ１７０１に保持する。ゲイン画像の継続的な保持を放射線撮影装置１０１で行う場合は、ゲイン画像用メモリ１７０１はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを使用すればよい。この場合は、画像処理装置１０５でゲイン画像を生成した際に、放射線撮影装置１０１に送信し、ゲイン画像用メモリ１７０１に保存する。なお、ゲイン補正の際のゲイン画像読み出し時間短縮のため、放射線撮影装置１０１起動時などに、ゲイン画像をＤＲＡＭなどの揮発性メモリに展開しておいてもよい。また、本実施形態ではゲイン画像の生成は画像処理装置１０５で行う例を示したが、第２実施形態のように放射線撮影装置１０１で行うようにしても良い。
【００７９】
第１実施形態から第４実施形態に渡り、プレビュー高速化のために放射線撮影装置１０１が画像分割部２０２を、画像処理装置１０５が分割画像合成部１００２を備えているが、本発明の本質を実施するにあたり必須ではない。また、放射線画像とオフセット画像それぞれを画像処理装置１０５に送り、オフセット補正を画像処理装置１０５内で行ってもよい。また、被写体の放射線画像撮影に先立ち、放射線撮影装置１０１の電源投入時や撮影オーダ取得時などにオフセット画像を予め取得しておき、それを用いてオフセット補正を行ってもよい。さらに、オフセット補正を放射線撮影装置１０１ではなく、画像処理装置１０５内で行うようにしても良い。
【００８０】
以上説明したように、本発明によれば、放射線撮影装置内部の電流変化により放射線の照射を検出することにより、放射線撮影装置と放射線発生装置との間の通信を不要とする撮影方法において感度補正用画像（ゲイン画像）を生成した場合であっても、感度補正用画像（ゲイン画像）の欠陥を除去できるため、感度補正処理によるアーチファクトの発生を低減することができる。
【００８１】
上述の各実施形態において、欠陥の位置が異なる複数の放射線画像を取得し、欠陥の位置を示す情報に基づいて複数の放射線画像のうち欠陥を含まない領域の画像を貼り合わせかつ加算平均することにより感度補正用画像を生成してもよい。生成される感度補正用画像の各画素において加算数が同じになるように、欠陥を含まない領域の画像のうち対応する位置の画素の画素値を加算平均してもよい。
【００８２】
なお、貼り合わせ処理により白画像を作成してから加算平均を行うという処理に限定されず、貼り合わせ処理と加算平均処理とをまとめて実行してもよい。
【００８３】
一般に、領域毎に白画像の加算数が異なると、ランダムノイズの低減率が異なってしまうが、当該構成によりランダムノイズの低減率を領域ごとに均一にすることが可能となる。
【００８４】
（その他の実施形態）
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】
【００８５】
１０１：放射線撮影装置、１０２：放射線管球、１０３：放射線発生装置、１０４：制御装置、１０５：画像処理装置、２０１：放射線センサ部、２０２：画像分割部、２０３：画像用メモリ、２０４：オフセット補正部、２０５：通信部、３０２：放射線センサ制御部、３０３：走査部、３０５：検出部、３０８：画像生成部、１００１：通信部、１００２：分割画像合成部、１００３：ゲイン画像生成部、１００４：欠陥補正情報前処理部、１００５：画像処理部、１４０１：ゲイン画像生成部、１４０２：画像用メモリ、１４０３：オフセット補正部、１５０１：判定部、１５０２：合成用画像バッファ、１５０３：合成部、１５０４：平均化部、１５０５：ゲイン画像バッファ、１７０１：ゲイン画像用メモリ、１９０１：ゲイン補正部
【図１】
2015208484.tif 000005
【図２】
2015208484.tif 000006
【図３】
2015208484.tif 000007
【図４】
2015208484.tif 000008
【図５】
2015208484.tif 000009
【図６】
2015208484.tif 000010
【図７】
2015208484.tif 000011
【図８】
2015208484.tif 000012
【図９】
2015208484.tif 000013
【図１０】
2015208484.tif 000014
【図１１】
2015208484.tif 000015
【図１２】
2015208484.tif 000016
【図１３】
2015208484.tif 000017
【図１４】
2015208484.tif 000018
【図１５】
2015208484.tif 000019
【図１６】
2015208484.tif 000020
【図１７】
2015208484.tif 000021
【図１８】
2015208484.tif 000022
【図１９】
2015208484.tif 000023