(57)【要約】【課題】放射線撮影後にすみやかに撮影画像のプレビュー表示を可能とするとともに、高画質な撮影画像の取得を可能とする仕組みを提供する。【解決手段】被検体Ｈの放射線撮影の前に、放射線センサ１２１の各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影前暗画像を取得する撮影前暗画像取得部１２２１と、被検体Ｈの放射線撮影を行った際に、放射線センサ１２１の各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく放射線画像を取得する放射線画像取得部１２２２と、被検体Ｈの放射線撮影の後に、放射線センサ１２１の一部の撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第１暗画像を取得する撮影後第１暗画像取得部１２２３と、前記撮影前暗画像と前記撮影後第１暗画像とを用いて第１補正用画像を生成する第１補正用画像生成部１３３１と、前記第１補正用画像を用いて前記放射線画像を補正して、プレビュー表示用画像を生成するプレビュー表示用画像生成部１３３３を備える。【選択図】図１
2015080565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を透過した放射線を複数の撮像素子を有する放射線センサを用いて検出して前記被検体の放射線撮影を行う放射線撮影装置であって、
前記放射線撮影の前に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影前暗画像を取得する撮影前暗画像取得手段と、
前記被検体に放射線を照射して前記放射線撮影を行った際に、前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく放射線画像を取得する放射線画像取得手段と、
前記放射線撮影の後に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子のうちの一部の撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第１暗画像を取得する撮影後第１暗画像取得手段と、
前記放射線撮影の後に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第２暗画像を取得する撮影後第２暗画像取得手段と、
前記撮影前暗画像と前記撮影後第１暗画像とを用いて第１補正用画像を生成する第１補正用画像生成手段と、
前記第１補正用画像を用いて前記放射線画像を補正して、プレビュー表示用画像を生成するプレビュー表示用画像生成手段と、
前記撮影後第２暗画像を第２補正用画像として用いて前記放射線画像を補正して、詳細画像を生成する詳細画像生成手段と
を有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記放射線画像の中から関心領域を抽出する関心領域抽出手段を更に有し、
前記撮影後第１暗画像取得手段は、前記関心領域に相当する前記放射線センサの前記一部の撮像素子に蓄積された電気信号に基づいて前記撮影後第１暗画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記撮影前暗画像取得手段は、取得条件の異なる複数の撮影前暗画像を取得するものであり、
前記第１補正用画像生成手段は、前記複数の撮影前暗画像のうち、前記放射線画像取得手段による前記放射線画像の取得時の取得条件に対して最も近い取得条件で取得された撮影前暗画像を用いて、前記第１補正用画像を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記取得条件とは、前記各撮像素子における蓄積時間、前記放射線センサの温度、及び、前記放射線センサの通電開始からの経過時間のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
被検体を透過した放射線を複数の撮像素子を有する放射線センサを用いて検出して前記被検体の放射線撮影を行う放射線撮影装置の制御方法であって、
前記放射線撮影の前に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影前暗画像を取得する撮影前暗画像取得ステップと、
前記被検体に放射線を照射して前記放射線撮影を行った際に、前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく放射線画像を取得する放射線画像取得ステップと、
前記放射線撮影の後に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子のうちの一部の撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第１暗画像を取得する撮影後第１暗画像取得ステップと、
前記放射線撮影の後に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第２暗画像を取得する撮影後第２暗画像取得ステップと、
前記撮影前暗画像と前記撮影後第１暗画像とを用いて第１補正用画像を生成する第１補正用画像生成ステップと、
前記第１補正用画像を用いて前記放射線画像を補正して、プレビュー表示用画像を生成するプレビュー表示用画像生成ステップと、
前記撮影後第２暗画像を第２補正用画像として用いて前記放射線画像を補正して、詳細画像を生成する詳細画像生成ステップと
を有することを特徴とする放射線撮影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体を透過した放射線を複数の撮像素子を有する放射線センサを用いて検出して被検体の放射線撮影を行う放射線撮影装置及びその制御方法に関するものである。なお、本明細書では、本発明における放射線としては、一般的に用いられるＸ線等の放射線だけに限らず、放射性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、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えば粒子線や宇宙線なども含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被検体に放射線を照射し、被検体を透過した放射線の強度分布を検出して被検体の放射線画像を得る方法が、工業用の非破壊検査や医療診断の場で広く利用されている。この際、被検体の放射線画像を得るための具体的な撮影方法のうち、最も一般的な方法は、放射線で蛍光を発するいわゆる"蛍光板"（もしくは、増感紙）と銀塩フィルムを組み合わせ、被検体を透過した放射線を蛍光板で可視光に変換し、銀塩フィルム上に潜像を形成した後、この銀塩フィルムを化学処理し、可視像を得る方法である。この撮影方法で得られた放射線画像は、いわゆるアナログ写真であり、診断、検査等に使用される。
【０００３】
一方、最近では、徴少な光電変換素子とスイッチング素子等からなる撮像素子を格子状に複数配設し、これらと放射線で蛍光を発する蛍光体とを積層して形成した放射線センサを用いて、デジタル放射線画像を取得する放射線撮影装置が使用されている。具体的に、放射線センサに放射線の照射が行われると、各撮像素子では照射時間に比例した電気信号である電荷の蓄積が行われ、蓄積された電荷量に基づいて放射線デジタル信号（以下、「Ｘ信号」とする）が生成される。しかしながら、一般的に、撮像素子は、受光していない状態でも暗電流と呼ばれる微弱な電荷を蓄積する特性がある。このため、この電荷量に基づいた暗電流デジタル信号（以下、「Ｆ信号」とする）を併せて取得し、撮像素子ごとに、Ｆ信号に基づいて前記Ｘ信号を補正することにより、純粋な放射線画像信号（以下、「Ｓ信号」とする）を得る必要がある。
【０００４】
このような放射線撮影装置として、下記の特許文献１には、Ｘ信号の取得直後に、放射線を照射せずにＸ信号取得時と同じ時間だけ電荷の蓄積を行うことにより、正確なＦ信号を取得する放射線撮影装置が記載されている。また、下記の特許文献２には、予め蓄積時間の異なる複数のＦ信号を取得し、Ｘ信号取得時の放射線照射時間に対応したＦ信号を選択的に使用する放射線撮影装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２３３９０号公報
【特許文献２】特開２００８−２３６６６１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】SPIE Medical Imaging 97 "Automatic Segmentation of Anatomic Regions in Chest Radiographs using an Adaptive-Sized Hybrid Neural Network "
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
放射線撮影装置に対する普遍的な要求として、放射線撮影後すみやかに撮影画像を提示する（以下、「プレビュー表示」とする）ことが望まれている。これは、放射線撮影の妥当性を確認するためであり、例えば、放射線の照射条件や照射範囲は適切であったか、放射線撮影中の被検体の動きはなかったか等を確認し、必要であれば、再撮影を行うための判断材料とするためである。
【０００８】
この普遍的な要求に対して、特許文献１の方法では、Ｘ信号に続いてＦ信号を取得する必要があるため、放射線撮影後からのプレビュー表示に時間がかかるという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の方法では、放射線撮影前に予めＦ信号を取得しておくことにより、放射線撮影時のＦ信号の取得を不要とし、すみやかにプレビュー表示することが可能である。しかしながら、特許文献２の方法では、Ｆ信号の時間変化や温度変化、対応する蓄積時間のＦ信号の未取得などにより、正確なＦ信号が得られない可能性があり、診断に供する撮影画像の画質的な問題が存在する。
【００１０】
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、放射線撮影後にすみやかに撮影画像のプレビュー表示を可能とするとともに、高画質な撮影画像の取得を可能と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】
【００１１】
本発明の放射線撮影装置は、被検体を透過した放射線を複数の撮像素子を有する放射線センサを用いて検出して前記被検体の放射線撮影を行う放射線撮影装置であって、前記放射線撮影の前に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影前暗画像を取得する撮影前暗画像取得手段と、前記被検体に放射線を照射して前記放射線撮影を行った際に、前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく放射線画像を取得する放射線画像取得手段と、前記放射線撮影の後に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子のうちの一部の撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第１暗画像を取得する撮影後第１暗画像取得手段と、前記放射線撮影の後に、前記被検体に放射線が照射されない状態で前記放射線センサの前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第２暗画像を取得する撮影後第２暗画像取得手段と、前記撮影前暗画像と前記撮影後第１暗画像とを用いて第１補正用画像を生成する第１補正用画像生成手段と、前記第１補正用画像を用いて前記放射線画像を補正して、プレビュー表示用画像を生成するプレビュー表示用画像生成手段と、前記撮影後第２暗画像を第２補正用画像として用いて前記放射線画像を補正して、詳細画像を生成する詳細画像生成手段とを有する。
また、本発明は、上述した放射線撮影装置の制御方法を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放射線撮影後にすみやかに撮影画像のプレビュー表示が可能となるとともに、高画質な撮影画像の取得が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理の一例を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
（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を行う。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成の一例を示す模式図である。放射線撮影装置１００は、放射線発生部１１０から被検体Ｈに放射線を照射して取得した放射線画像を表示部１５０に出力する際の効果的な機能を有する装置である。
【００１６】
本実施形態に係る放射線撮影装置１００は、図１に示すように、放射線発生部１１０、放射線検出器１２０、コントローラ１３０、操作パネル１４０、及び、表示部１５０を有して構成されている。
【００１７】
放射線発生部１１０は、コントローラ１３０の制御に基づいて、被検体Ｈに対して放射線を照射する。被検者Ｈは、放射線撮影の際に、放射線発生部１１０と放射線センサ１２１との間に配置される。
【００１８】
放射線検出器１２０は、コントローラ１３０の制御に基づいて、被検者Ｈの放射線撮影の際には、被検者Ｈを透過した放射線を検出して放射線画像を取得する処理を行う。この放射線検出器１２０は、図１に示すように、放射線センサ１２１、及び、画像取得部１２２を有して構成されている。
【００１９】
放射線センサ１２１は、例えば、光電変換素子とスイッチング素子等からなる撮像素子が格子状（２次元行列状）に複数配設され、これらの撮像素子上に蛍光体を積層して形成された構造体を有して構成されている。この場合、放射線センサ１２１に放射線が入射すると、まず、蛍光体において放射線を光に変換し、次いで、光電変換素子において蛍光体からの光を電気信号である電荷に変換することになる。そして、撮像素子ごとに、光電変換素子に蓄積された電荷量に基づくアナログのＸ信号が生成される。なお、本発明においては、放射線センサ１２１の構成は、上述したものに限定されずに、例えば、蛍光体を省略し、放射線を直接電荷に変換する変換素子とスイッチング素子等からなる撮像素子を格子状に複数配設させた構造体を有して構成されていてもよい。
そして、放射線センサ１２１は、被検者Ｈの放射線撮影の際には、被検者Ｈを透過した放射線を前記複数の撮像素子における各撮像素子にてアナログのＸ信号として検出する処理を行う。
【００２０】
画像取得部１２２は、コントローラ１３０の制御に基づいて、放射線センサ１２１からの各種のアナログ信号を各種のデジタル信号に変換して、各種の画像を取得する処理を行う。この画像取得部１２２は、撮影前暗画像取得部１２２１、放射線画像取得部１２２２、撮影後第１暗画像取得部１２２３、及び、撮影後第２暗画像取得部１２２４を有して構成されている。
【００２１】
撮影前暗画像取得部１２２１は、被検体Ｈの放射線撮影の前に、被検体Ｈに放射線が照射されない状態で（即ち、放射線センサ１２１に放射線が入射しない状態で）放射線センサ１２１の前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電荷（撮影前Ｆ信号）に基づく撮影前暗画像を取得する処理を行う。この際、各撮像素子は、放射線を受光していない状態でも暗電流と呼ばれる微弱な電荷を蓄積する特性があるため、撮影前暗画像は、放射線撮影前の暗電流を反映した画像となる。
【００２２】
放射線画像取得部１２２２は、被検体Ｈに放射線を照射して放射線撮影を行った際に、放射線センサ１２１の前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電荷（Ｘ信号）に基づく放射線画像を取得する処理を行う。
【００２３】
撮影後第１暗画像取得部１２２３は、放射線撮影の後に、被検体Ｈに放射線が照射されない状態で（即ち、放射線センサ１２１に放射線が入射しない状態で）放射線センサ１２１の前記複数の撮像素子のうちの一部の撮像素子に蓄積された電荷（一部の撮影後Ｆ信号）に基づく撮影後第１暗画像を取得する処理を行う。この際、各撮像素子は、放射線を受光していない状態でも暗電流と呼ばれる微弱な電荷を蓄積する特性があるため、撮影後第１暗画像は、放射線撮影後の暗電流を反映した画像となる。
【００２４】
撮影後第２暗画像取得部１２２４は、放射線撮影の後に、被検体Ｈに放射線が照射されない状態で（即ち、放射線センサ１２１に放射線が入射しない状態で）放射線センサ１２１の前記複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電荷（全部の撮影後Ｆ信号）に基づく撮影後第２暗画像を取得する処理を行う。この際、各撮像素子は、放射線を受光していない状態でも暗電流と呼ばれる微弱な電荷を蓄積する特性があるため、撮影後第２暗画像は、放射線撮影後の暗電流を反映した画像となる。
【００２５】
コントローラ１３０は、放射線撮影装置１００における動作を統括的に制御する。このコントローラ１３０は、ＣＰＵ１３１、メインメモリ１３２、及び、画像処理部１３３を有して構成されている。また、コントローラ１３０は、外部装置Ｇと通信可能に接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ１３１は、放射線撮影装置１００における動作を統括的に制御する。
【００２７】
メインメモリ１３２は、各種のプログラムや各種の情報（各種のデータも含む）を記憶するとともに、ＣＰＵ１３１のワーキング・メモリとして機能する。また、メインメモリ１３２は、画像取得部１２２で取得された撮影前暗画像、放射線画像、撮影後第１暗画像及び撮影後第２暗画像や、後述する画像処理部１３３で得られた第１補正用画像、第２補正用画像、プレビュー表示用画像及び詳細画像を適宜記憶する。
【００２８】
画像処理部１３３は、画像取得部１２２で取得した各種の画像を画像処理する。この画像処理部１３３は、第１補正用画像生成部１３３１、第２補正用画像取得部１３３２、プレビュー表示用画像生成部１３３３、及び、詳細画像生成部１３３４を有して構成されている。
【００２９】
第１補正用画像生成部１３３１は、撮影前暗画像取得部１２２１で取得した撮影前暗画像と撮影後第１暗画像取得部１２２３で取得した撮影後第１暗画像とを用いて、第１補正用画像を生成する処理を行う。
【００３０】
第２補正用画像取得部１３３２は、撮影後第２暗画像取得部１２２４で取得した撮影後第２暗画像を第２補正用画像として取得する処理を行う。
【００３１】
プレビュー表示用画像生成部１３３３は、第１補正用画像生成部１３３１で生成した第１補正用画像を用いて放射線画像取得部１２２２で取得した放射線画像を補正して、プレビュー表示用画像を生成する処理を行う。具体的に、プレビュー表示用画像生成部１３３３は、放射線画像から第１補正用画像を減算処理することにより、暗電流のばらつき補正がなされたプレビュー表示用画像を生成する処理を行う。
【００３２】
詳細画像生成部１３３４は、第２補正用画像取得部１３３２で取得した第２補正用画像（撮影後第２暗画像）を用いて放射線画像取得部１２２２で取得した放射線画像を補正して、詳細画像を生成する処理を行う。具体的に、詳細画像生成部１３３４は、放射線画像から第２補正用画像を減算処理することにより、暗電流のばらつき補正がなされた詳細画像を生成する処理を行う。
【００３３】
操作パネル１４０は、操作者がコントローラ１３０に対して入力指示を行う際に操作されるものである。
表示部１５０は、コントローラ１３０の制御に基づいて、プレビュー表示用画像生成部１３３３で生成されたプレビュー表示用画像や、詳細画像生成部１３３４で生成された詳細画像の他、各種の情報（各種のデータも含む）を表示する。
なお、操作パネル１４０は、いわゆるタッチパネルとして、表示部１５０と一体的に構成されていてもよい。
【００３４】
次に、本実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００３５】
まず、ステップＳ２０１において、撮影前暗画像取得部１２２１は、被検体Ｈの放射線撮影の前に、被検体Ｈに放射線が照射されない状態で（即ち、放射線センサ１２１に放射線が入射しない状態で）放射線センサ１２１の複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電荷（撮影前Ｆ信号）に基づく撮影前暗画像を取得する処理を行う。具体的に、撮影前暗画像取得部１２２１は、放射線センサ１２１をリセットした後に予め定めた時間ＴＦ１だけ暗電流の蓄積を行って各撮像素子ごとに撮影前Ｆ信号を取得し、当該撮影前Ｆ信号に基づいて撮影前暗画像を取得する処理を行う。ここで、撮影前Ｆ信号をＦ１と表す。また、暗電流の蓄積時間ＴＦ１については、例えば、４００ｍｓｅｃ程度とする。また、撮影前Ｆ信号Ｆ１を取得するためには、放射線センサ１２１の各撮像素子に蓄積された電荷を読み出す必要があり、一般的に読み出し回路の構成と撮像素子数に依存した読み出し時間ＴＲが必要となる。例えば、本実施形態で用いる放射線センサ１２１に４０００行×３０００列の撮像素子が配設されており、その全ての撮像素子から撮影前Ｆ信号を取得するのに、読み出し時間ＴＲ＝８００ｍｓｅｃ程度かかるものとする。
【００３６】
続いて、ステップＳ２０２において、コントローラ１３０は、操作パネル１４０を介して撮影指示がなされるまで、撮影待機を行う。
【００３７】
続いて、ステップＳ２０３において、コントローラ１３０は、ステップＳ２０１で撮影前暗画像を取得してから一定時間が経過したか否かを判断する。
【００３８】
ステップＳ２０３の判断の結果、ステップＳ２０１で撮影前暗画像を取得してから一定時間が経過した場合には（Ｓ２０３／ｙｅｓ）、ステップＳ２０１に戻り、再度、ステップＳ２０１以降の処理を行う。これは、撮影前Ｆ信号Ｆ１と放射線撮影時のＦ信号との時間経過による誤差の増加をキャンセルするためである。
【００３９】
一方、ステップＳ２０３の判断の結果、ステップＳ２０１で撮影前暗画像を取得してから未だ一定時間が経過していない場合には（Ｓ２０３／ｎｏ）、ステップＳ２０４に進む。
ステップＳ２０４に進むと、コントローラ１３０は、操作パネル１４０からの入力指示（或いは不図示の放射線照射ボタンの押下）に基づいて、被検体Ｈの放射線撮影を開始するか否かを判断する。
【００４０】
ステップＳ２０４の判断の結果、被検体Ｈの放射線撮影を未だ開始しない場合には（Ｓ２０４／ｎｏ）、ステップＳ２０２に戻り、再度、ステップＳ２０２以降の処理を行う。
【００４１】
一方、ステップＳ２０４の判断の結果、被検体Ｈの放射線撮影を開始する場合には（Ｓ２０４／ｙｅｓ）、ステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０５に進むと、放射線発生部１１０は、コントローラ１３０の制御に基づいて、被検体Ｈに対して放射線を照射する。この際、放射線の照射時間ＴＸは、検査対象、検査目的に応じて適切に設定する必要があるが、ここでは、例えば、２００ｍｓｅｃ程度とする。
【００４２】
続いて、ステップＳ２０６において、放射線画像取得部１２２２は、被検体Ｈに放射線を照射して放射線撮影を行った際に、放射線センサ１２１の複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電荷（Ｘ信号）に基づく放射線画像を取得する処理を行う。この際、Ｘ信号を取得するためには、放射線センサ１２１の各撮像素子に蓄積された電荷を読み出す必要があり、ステップＳ２０１と同様に、読み出し時間ＴＲが必要となる。
【００４３】
続いて、ステップＳ２０７において、撮影後第１暗画像取得部１２２３は、放射線撮影の後に、被検体Ｈに放射線が照射されない状態で（即ち、放射線センサ１２１に放射線が入射しない状態で）放射線センサ１２１の複数の撮像素子のうちの一部の撮像素子に蓄積された電荷（一部の撮影後Ｆ信号）に基づく撮影後第１暗画像を取得する処理を行う。具体的に、撮影後第１暗画像取得部１２２３は、放射線センサ１２１をリセットした後に予め定めた時間ＴＦ２だけ暗電流の蓄積を行って前記一部の撮影後Ｆ信号を取得し、当該一部の撮影後Ｆ信号に基づいて撮影後第１暗画像を取得する処理を行う。ここで、前記一部の撮影後Ｆ信号をＦ２ｐと表し、また、放射線センサ１２１の複数の撮像素子のうちの全部の撮像素子に蓄積された電荷に係る全部の撮影後Ｆ信号をＦ２と表す。また、暗電流の蓄積時間ＴＦ２については、前記Ｘ信号に含まれる暗電流成分を補正するために、放射線の照射時間ＴＸと同じ時間を設定する。即ち、本実施形態では、暗電流の蓄積時間ＴＦ２＝ＴＸ＝２００ｍｓｅｃ程度とする。
【００４４】
また、ステップＳ２０７では、放射線センサ１２１の複数の撮像素子のうちの一部の撮像素子に蓄積された電荷（一部の撮影後Ｆ信号）のみを読み出すことになるため、上述した読み出し時間ＴＲよりも短い時間で取得可能である。例えば、放射線センサ１２１に配設された４０００行の撮像素子のうちの一部の撮像素子として任意の４０行の撮像素子に蓄積された電荷を読み出すのにかかる時間は、およそＴＲ／１００程度となり、本実施形態ではおよそ８ｍｓｅｃ程度となる。なお、本ステップにおいて、電荷を読み出す一部の撮像素子は、ライン単位の撮像素子である必要はなく、ある特定の撮像素子または特定の領域に含まれる撮像素子群を適用してもよい。
【００４５】
続いて、ステップＳ２０８において、第１補正用画像生成部１３３１は、ステップＳ２０１で取得された撮影前暗画像とステップＳ２０７で取得された撮影後第１暗画像とを用いて、第１補正用画像を生成する処理を行う。ここで、第１補正用画像を構成する第１補正用Ｆ信号をＦ３と表す。この際、Ｘ信号に基づく放射線画像を補正する際に用いる理想的な第１補正用Ｆ信号Ｆ３は、上述した全部の撮影後Ｆ信号Ｆ２であるが、本ステップの時点では、全部の撮影後Ｆ信号Ｆ２は未取得であるため、撮影前Ｆ信号Ｆ１に基づく撮影前暗画像と一部の撮影後Ｆ信号Ｆ２ｐに基づく撮影後第１暗画像から、第１補正用Ｆ信号Ｆ３に基づく第１補正用画像を生成する。ここで、第１補正用画像の生成方法は、特に限定しないが、本実施形態では、撮影前Ｆ信号Ｆ１と一部の撮影後Ｆ信号Ｆ２ｐとの間に、以下の（１）式に示す線形関係を仮定し、最小二乗近似により第１補正用Ｆ信号Ｆ３を求めて第１補正用画像を生成する。
Ｆ２ｐ（ｘ，ｙ）＝ａ・Ｆ１（ｘ，ｙ）＋ｂ  ・・・（１）
【００４６】
ここで、（１）式において、ｘ，ｙは各撮像素子に対応する画素を表し、一部の撮影後Ｆ信号Ｆ２ｐには４０行×３０００列の撮像素子（画素）が対応する。また、（１）式において、ａ，ｂは、それぞれ、最小二乗近似により求める比例係数及び切片である。そして、ここで求めたａ，ｂを用いて、以下の（２）式により、全ての画素について第１補正用Ｆ信号Ｆ３を求めて第１補正用画像を生成する。
Ｆ３（ｘ，ｙ）＝ａ・Ｆ１（ｘ，ｙ）＋ｂ  ・・・（２）
【００４７】
なお、本実施形態では、最も単純な第１補正用画像の生成方法を説明したが、一般的に、Ｆ信号は、各撮像素子における蓄積時間、放射線センサ１２１の温度、放射線センサ１２１の通電開始からの経過時間等に依存することが知られている。したがって、上述した暗電流の蓄積時間ＴＦ１、放射線の照射時間ＴＸをはじめとして、本実施形態で説明していない放射線センサ１２１の温度を測定する温度センサ等の測定結果に基づいて、実験的に構築した非線形モデルを用いて、撮影前Ｆ信号Ｆ１に基づく撮影前暗画像と一部の撮影後Ｆ信号Ｆ２ｐに基づく撮影後第１暗画像から、第１補正用Ｆ信号Ｆ３に基づく第１補正用画像を生成してもよい。
【００４８】
続いて、ステップＳ２０９において、プレビュー表示用画像生成部１３３３は、ステップＳ２０８で生成された第１補正用画像を用いてステップＳ２０６で取得された放射線画像を補正して、プレビュー表示用画像を生成する処理を行う。具体的に、プレビュー表示用画像生成部１３３３は、放射線画像から第１補正用画像を減算処理することにより、暗電流のばらつき補正がなされたプレビュー表示用画像を生成する処理を行う。ここで、プレビュー表示用画像を構成するプレビュー表示用画像信号をＳｐと表す（即ち、Ｓｐ＝Ｘ−Ｆ３）。
【００４９】
続いて、ステップＳ２１０において、画像処理部１３３は、ステップＳ２０９で生成されたプレビュー表示用画像に対して各種の画像処理を施す。この際、各種の画像処理の内容は、本実施形態においては特に限定されるものではない。例えば、各種の画像処理として、各撮像素子の感度ばらつきを補正する処理、不良画素を補正する処理、被検体Ｈの諸構造を強調する処理、ノイズを低減する処理、従来のアナログ写真に似た階調表現に変換する処理などが行われる。なお、後工程のプレビュー表示は、放射線撮影の妥当性を確認することが目的であるため、本ステップでは、比較的簡易で処理時間の短い画像処理を実施する。
【００５０】
続いて、ステップＳ２１１において、表示部１５０は、コントローラ１３０の制御に基づいて、ステップＳ２１０で画像処理されたプレビュー表示用画像をプレビュー表示する。
本実施形態において、被検体Ｈの放射線撮影の開始（Ｓ２０５）からプレビュー表示（Ｓ２１１）までの所要時間は、従来の全部の撮影後Ｆ信号Ｆ２を取得する手法と比べて、ＴＲ−αだけ短縮可能である。ここで、αは、ステップＳ２０７及びステップＳ２０８に要する時間であるが、一般的に読み出し時間ＴＲと比較して非常に短時間で実施可能である。
【００５１】
また、ステップＳ２０７の処理に続いて、ステップＳ２１２において、撮影後第２暗画像取得部１２２４は、放射線センサ１２１の複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電荷（全部の撮影後Ｆ信号）に基づく撮影後第２暗画像を取得する処理を行う。ステップＳ２０７では、放射線センサ１２１の複数の撮像素子のうちの一部の撮像素子に蓄積された電荷（一部の撮影後Ｆ信号）を収集したが、本ステップでは、この処理に続いて、残りの撮像素子に蓄積された電荷も収集して、撮影後第２暗画像を取得する。
なお、本ステップは、ステップＳ２０８〜Ｓ２１１の処理とは独立して行うことが可能であるため、ステップＳ２０７と本ステップを合わせて時間ＴＲで実施可能である。
【００５２】
ステップＳ２１１或いはステップＳ２１２の処理が終了すると、ステップＳ２１３に進む。
ステップＳ２１３に進むと、まず、第２補正用画像取得部１３３２は、ステップＳ２１２で取得された撮影後第２暗画像を第２補正用画像として取得する処理を行う。次いで、詳細画像生成部１３３４は、第２補正用画像取得部１３３２で取得した第２補正用画像（撮影後第２暗画像）を用いてステップＳ２０６で取得された放射線画像を補正して、詳細画像を生成する処理を行う。具体的に、詳細画像生成部１３３４は、放射線画像から第２補正用画像（撮影後第２暗画像）を減算処理することにより、暗電流のばらつき補正がなされた詳細画像を生成する処理を行う。ここで、詳細画像を構成する詳細画像信号をＳと表す（即ち、Ｓ＝Ｘ−Ｆ２）。
【００５３】
続いて、ステップＳ２１４において、画像処理部１３３は、ステップＳ２１３で生成された詳細画像に対して各種の画像処理を施す。この際、各種の画像処理の内容は、本実施形態においては特に限定されるものではない。例えば、各種の画像処理としては、ステップＳ２１０で説明した処理と基本的には同様であるが、本ステップにおいては、最終的な詳細画像を生成することが目的であるため、より高度な画像処理による高画質化が実施される。
【００５４】
続いて、ステップＳ２１５において、表示部１５０は、コントローラ１３０の制御に基づいて、ステップＳ２１４で画像処理された詳細画像を表示する。また、必要に応じて、コントローラ１３０は、ステップＳ２１４で画像処理された詳細画像を外部装置Ｇに出力する処理を行う。
ステップＳ２１５の処理が終了すると、図２に示すフローチャートの処理が終了する。
【００５５】
図３は、本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理の一例を示すタイミングチャートである。
この図３には、図２に示す放射線センサ１２１、画像取得部１２２、画像処理部１３３の処理に係るタイミングチャートが示されている。そして、図３に示す各構成部の処理は、図２に示すフローチャートの処理を時系列で具体的に図示したものとなっている。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施形態では、撮影前暗画像と放射線センサ１２１の一部の撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第１暗画像とを用いて生成した第１補正用画像を用いて放射線画像を補正して、プレビュー表示用画像を生成するようにしている。また、放射線センサ１２１の複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電気信号に基づく撮影後第２暗画像を第２補正用画像として用いて放射線画像を補正して、詳細画像を生成するようにしている。
かかる構成によれば、放射線撮影後にすみやかに撮影画像のプレビュー表示が可能となるとともに、高画質な撮影画像の取得が可能となる。
【００５７】
（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を行う。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成の一例を示す模式図である。図４に示す放射線撮影装置４００において、図１に示す放射線撮影装置１００と同様の構成については、同じ符号を付しており、その詳細な説明は省略する。
【００５８】
本実施形態に係る放射線撮影装置４００は、図４に示すように、放射線発生部１１０、放射線検出器４２０、コントローラ１３０、操作パネル１４０、及び、表示部１５０を有して構成されている。
【００５９】
放射線検出器４２０は、図１に示す放射線撮影装置１００と同様の構成である放射線センサ１２１及び画像取得部１２２に加えて、関心領域抽出部４２１が設けられている。
【００６０】
関心領域抽出部４２１は、放射線画像取得部１２２２で取得された放射線画像の中から関心領域を抽出する処理を行う。
撮影後第１暗画像取得部１２２３は、関心領域抽出部４２１で抽出された関心領域に相当する放射線センサ１２１の一部の撮像素子に蓄積された電気信号に基づいて、撮影後第１暗画像を取得する処理を行う。
【００６１】
次に、本実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。図５において、図２に示すフローチャートの処理と同様の処理については同じステップ番号を付しており、その詳細な説明は省略する。
【００６２】
まず、本実施形態では、図２に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０６の処理を経る。
【００６３】
続いて、ステップＳ５０１において、関心領域抽出部４２１は、ステップＳ２０６で取得された放射線画像の中から関心領域を抽出する処理を行う。
ここで、本実施形態における関心領域は、放射線画像の全領域から、金属等の放射線遮蔽物体が占める領域（金属領域）、及び、放射線が被検体Ｈを透過せず直接放射線センサ１２１に到達した領域（直接線領域）を除いた領域とする。この際、放射線画像から関心領域を抽出する方法は、ヒストグラム解析法や領域分割法など、様々な方法が広く知られている。例えば、上記の非特許文献１には、各画素が有する濃度情報、解剖学的なアドレス情報、及び、画素周辺のエントロピ情報を特徴量としてニューラルネットワークで学習し、構造物のセグメンテーションを行う方法が記載されている。本実施形態においては、この非特許文献１に記載されている方法を利用して、関心領域を抽出することもできる。
【００６４】
続いて、ステップＳ５０２において、撮影後第１暗画像取得部１２２３は、放射線撮影の後に、被検体Ｈに放射線が照射されない状態で（即ち、放射線センサ１２１に放射線が入射しない状態で）、放射線センサ１２１の複数の撮像素子のうち、ステップＳ５０１で抽出された関心領域に相当する一部の撮像素子に蓄積された電荷（一部の撮影後Ｆ信号）に基づく撮影後第１暗画像を取得する処理を行う。具体的に、撮影後第１暗画像取得部１２２３は、放射線センサ１２１をリセットした後に予め定めた時間ＴＦ２だけ暗電流の蓄積を行って前記一部の撮影後Ｆ信号を取得し、当該一部の撮影後Ｆ信号に基づいて撮影後第１暗画像を取得する処理を行う。ここで、本実施形態においては、前記一部の撮影後Ｆ信号をＦ２ｐと表す。また、本実施形態においては、一部の撮影後Ｆ信号Ｆ２ｐの読み出しにかかる時間は、関心領域の面積に依存することになるが、いずれにせよ、全ての撮像素子のＦ信号（全部の撮影後Ｆ信号Ｆ２）を読み出す際の読み出し時間ＴＲに比べて短い時間となる。また、関心領域に対応する撮像素子を、その傾向が損なわれないように削減することにより、更に取得時間の短縮が可能である。
【００６５】
ステップＳ５０２の処理が終了すると、図２に示すステップＳ２０８〜Ｓ２１５の処理を経て、図５に示すフローチャートの処理が終了する。
【００６６】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、放射線撮影後にすみやかに撮影画像のプレビュー表示が可能となるとともに、高画質な撮影画像の取得が可能となる。
【００６７】
（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を行う。
第３の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成としては、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の概略構成を適用することができる。
なお、以下の説明においては、第３の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成として、図１に示す第１の実施形態に係る放射線撮影装置１００の概略構成を適用した例について説明を行うが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、第３の実施形態に係る放射線撮影装置の概略構成として、図４に示す第２の実施形態に係る放射線撮影装置４００の概略構成を適用することも可能である。
【００６８】
次に、本実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法について説明する。
図６は、本発明の第３の実施形態に係る放射線撮影装置の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。図６において、図２に示すフローチャートの処理と同様の処理については同じステップ番号を付しており、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
まず、ステップＳ６０１において、撮影前暗画像取得部１２２１は、被検体Ｈの放射線撮影の前に、被検体Ｈに放射線が照射されない状態で（即ち、放射線センサ１２１に放射線が入射しない状態で）放射線センサ１２１の複数の撮像素子における各撮像素子に蓄積された電荷（撮影前Ｆ信号）に基づく複数の撮影前暗画像を取得する処理を行う。
【００７０】
具体的に、まず、撮影前暗画像取得部１２２１は、放射線センサ１２１をリセットした後に予め定めた時間ＴＦ１ａだけ暗電流の蓄積を行って各撮像素子ごとに第１撮影前Ｆ信号を取得し、当該第１撮影前Ｆ信号に基づいて第１の撮影前暗画像を取得する処理を行う。ここで、第１撮影前Ｆ信号をＦ１ａと表す。また、時間ＴＦ１ａは、例えば、４００ｍｓｅｃ程度とする。
さらに、撮影前暗画像取得部１２２１は、放射線センサ１２１をリセットした後に予め定めた時間ＴＦ１ｂだけ暗電流の蓄積を行って各撮像素子ごとに第２撮影前Ｆ信号を取得し、当該第２撮影前Ｆ信号に基づいて第２の撮影前暗画像を取得する処理を行う。ここで、第２撮影前Ｆ信号をＦ１ｂと表す。また、時間ＴＦ１ｂは、例えば、２００ｍｓｅｃ程度とする。
また、さらに、撮影前暗画像取得部１２２１は、放射線センサ１２１をリセットした後に予め定めた時間ＴＦ１ｃだけ暗電流の蓄積を行って各撮像素子ごとに第３撮影前Ｆ信号を取得し、当該第３撮影前Ｆ信号に基づいて第３の撮影前暗画像を取得する処理を行う。ここで、第３撮影前Ｆ信号をＦ１ｃと表す。また、時間ＴＦ１ｃは、例えば、１００ｍｓｅｃ程度とする。
本実施形態におけるステップＳ６０１の処理では、例えば、取得条件の異なる上述した第１〜第３の撮影前暗画像における３つの撮影前暗画像が取得されるものとする。
【００７１】
その後、図２に示すステップＳ２０２〜Ｓ２０７の処理を経る。
なお、ステップＳ２０５では、放射線発生部１１０は、コントローラ１３０の制御に基づいて、被検体Ｈに対して放射線を照射する。この際、放射線の照射時間ＴＸは、例えば、２００ｍｓｅｃ程度とする。そして、この放射線の照射時間ＴＸに、放射線センサ１２１の各撮像素子に電荷が蓄積され、ステップＳ２０６において、放射線センサ１２１の各撮像素子に蓄積された電荷（Ｘ信号）に基づく放射線画像が取得される。
【００７２】
続いて、ステップＳ６０２において、第１補正用画像生成部１３３１は、ステップＳ６０１で取得された複数の撮影前暗画像のうち、ステップＳ２０６で取得された放射線画像の取得時の取得条件に対して最も近い取得条件で取得された撮影前暗画像を選択する。具体的に、ステップＳ２０６で取得された放射線画像は、電荷の蓄積時間が２００ｍｓｅｃ程度で取得されているため、ステップＳ６０１で取得された第１〜第３の撮影前暗画像のうち、同程度の電荷の蓄積時間で取得された第２の撮影前暗画像が選択される。
【００７３】
続いて、ステップＳ６０３において、第１補正用画像生成部１３３１は、ステップＳ６０２で選択した撮影前暗画像とステップＳ２０７で取得された撮影後第１暗画像とを用いて、第１補正用画像を生成する処理を行う。具体的に、本ステップでは、第２撮影前Ｆ信号Ｆ１ｂに基づく撮影前暗画像と一部の撮影後Ｆ信号Ｆ２ｐに基づく撮影後第１暗画像から、第１補正用Ｆ信号Ｆ３に基づく第１補正用画像を生成する。この第１補正用画像の詳細な生成方法については、上述した第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７４】
ステップＳ６０３の処理が終了すると、図２に示すステップＳ２０９〜Ｓ２１５の処理を経て、図６に示すフローチャートの処理が終了する。
【００７５】
第３の実施形態では、撮影前に取得した複数の撮影前暗画像の中から、放射線画像の取得時の取得条件に対して最も近い取得条件で取得された撮影前暗画像を選択し、当該選択した撮影前暗画像を用いて第１補正用画像を取得するようにしている。
かかる構成によれば、第１補正用画像の精度が向上するため、第１及び第２の実施形態における効果に加えて、更に、高画質なプレビュー表示が可能となる。
【００７６】
（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（又は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。
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録媒体は、本発明に含まれる。
【００７７】
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】
【００７８】
１００：放射線撮影装置、１１０：放射線発生部、１２０：放射線検出器、１２１：放射線センサ、１２２：画像取得部、１２２１：撮影前暗画像取得部、１２２２：放射線画像取得部、１２２３：撮影後第１暗画像取得部、１２２４：撮影後第２暗画像取得部、１３０：コントローラ、１３１：ＣＰＵ、１３２：メインメモリ、１３３：画像処理部、１３３１：第１補正用画像生成部、１３３２：第２補正用画像取得部、１３３３：プレビュー表示用画像生成部、１３３４：詳細画像生成部、１４０：操作パネル、１５０：表示部、Ｈ：被検体、Ｇ：外部装置
【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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