(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器と、
前記放射線検出器の隣り合う複数の画素を前記画素が重複しないように組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算手段と、
前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第１の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第２の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換手段と、
を備え、
前記加算手段は、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とする
放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記複数個の六角形状の領域の形状が同一である、
請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記画素密度変換手段は、前記第１の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行う
請求項１又は請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記六角形状の画素を、正六角形状となるように形成した
請求項１から請求項３のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
前記六角形状の画素を、扁平した六角形状となるように形成した
請求項１から請求項３のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
前記放射線画像撮影装置を、被検者の乳房を撮影するマンモグラフィー装置として用いる場合において、前記六角形状の画素を、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の長さが、該方向と交差する方向の幅より短くなるように扁平させて形成した
請求項５に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記六角形状の画素を、該画素の中心を通る３本の対角線のうち、１本の対角線を他の２本の対角線より短くし、該他の２本の対角線が等しい長さとなるように扁平させて形成した
請求項５又は請求項６に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記放射線検出器の各画素の画素値からなる第３の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第４の画像データとなるように補間処理を行う第２の画素密度変換手段と、
静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記加算手段での画素値の加算が行われ前記画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第１の制御、及び前記加算手段での画素値の加算は行われずに前記第２の画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第２の制御のいずれか一方の制御を行う制御手段と、
を更に備えた請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせを設定する設定手段
を更に備えた請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１０】
前記加算手段は、前記画素群内に欠陥画素が含まれている場合には、該画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値の平均値を、該欠陥画素の画素値として用いて加算する
請求項１〜請求項９のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１１】
前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせは、
各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された３つの画素の組み合わせ、
前記３つの画素と、隣接する２辺の各々が前記３つの画素のうちの２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された１つの画素とからなる４つの画素の組み合わせ、及び
１つの中心の画素と該１つの中心の画素の周辺に位置する６つの画素からなる７つの画素の組み合わせであって、前記周辺の画素の各々の１辺が前記中心の画素のいずれかの１辺と隣り合うように配置された７つの画素の組み合わせ
のいずれかである
請求項１〜請求項１０のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１２】
更に、放射線を照射する放射線源と、
前記第２の画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置と、
を備えた請求項１〜請求項１１のいずれか１項記載の放射線画像撮影装置。
【請求項１３】
放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器の隣り合う複数の画素を前記画素が重複しないように組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算工程と、
前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第１の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第２の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換工程と、
を備え、
前記加算工程では、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とする
放射線画像撮影方法。
【請求項１４】
前記画素密度変換工程では、前記第１の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記各領域の重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行う
請求項１３に記載の放射線画像撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像を撮影する放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＴＦＴ（Thin film transistor）アクティブマトリックス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線情報を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（flat panel detector）等の放射線検出器を用いた放射線画像撮影装置が実用化されている。このＦＰＤは、従来のフィルムスクリーンなどに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。この放射線検出器は、種々のタイプのものが提案されており、例えば、放射線を直接、半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式や、放射線を一度ＣｓＩ：Ｔｌ、ＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光を半導体層で電荷に変換して蓄積する間接変換方式がある。
【０００３】
放射線検出器は、例えば、複数の走査配線と複数の信号配線とが互いに交差して配設され、当該走査配線及び信号配線の各交差部に対応して画素がマトリクス状に設けられている。この複数の走査配線及び複数の信号配線は、放射線検出器の周辺部において外部回路（例えば、アンプＩＣ（Integrated Circuit）やゲートＩＣ）に接続される。
【０００４】
ＦＰＤの分解能を向上させるには、放射線検出器の画素のサイズを小さくすることが有効である。特にSe等を使用した直接変換方式の放射線検出器では、画素サイズがほぼダイレクトに分解能の向上に寄与するため、高精細化によって画質向上させる放射線検出器が種々提案されている。例えば、解像度を重視するマンモグラフィー用のＦＰＤでは、画素サイズの小さい製品が提案されている。
【０００５】
しかしながら、単にサイズを小さくするだけでは感度が低下することから、分解能及び感度向上の両立を実現するため、六角形状の画素を放射線検出装置に用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。四角形状の画素では、水平方向、及び垂直方向に比べて、斜め方向の解像度が低くなるが、六角形状の画素を用いることにより、水平、垂直、斜めの各方向で高い解像度を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５５０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ただし、六角形状の画素を用いても、放射線量が少ない場合には、十分な感度が得られないこともあり、また、動画などの高フレームレートにおいては、感度の問題だけでなく、検出された放射線画像の画像処理を早く行って遅滞なく出力したい要求もあることから、複数画素から検出された画素値を加算して用いる手法（ビニング）が求められている。
【０００８】
しかし、複数の画素の画素値を加算する際の加算方法によっては、加算後の画素位置（複数の画素を１かたまりの画素としたときの重心位置）に偏りが生じ、形の対称性が悪くなり、水平・垂直・斜め方向の各々の方向で均等な解像度を確保することができなくなるおそれがある。画素値を加算する場合であっても、上記重心位置が、各方向で偏りなく配置されるように工夫する必要がある。
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、ハニカム状に配列された六角形状の画素を備えた放射線画像の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算して用いる場合に、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、それぞれの方向について解像度を確保することができる放射線画像撮影装置、及び放射線画像撮影方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の放射線画像撮影装置は、放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器と、前記放射線検出器の隣り合う複数の画素を前記画素が重複しないように組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算手段と、前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第１の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第２の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換手段と、を備え、前記加算手段は、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とするものである。
【００１１】
このように、画素群毎に画素群内の各画素の画素値を加算する加算手段と、画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第１の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第２の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換とを備え、画素群の各画素の組み合わせを、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように定めたため、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、加算前の六角形状の画素で検出された画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。
【００１２】
なお、本発明の放射線画像撮影装置は、前記複数個の六角形状の領域の形状が同一であってもよい。
また、本発明の放射線画像撮影装置の前記画素密度変換手段は、前記第１の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。
【００１３】
距離が短い方から補間処理を行った方が、逆方向から行うより精度が高くなるし、変換スピードも上がる。これにより、六角形状の画素で検出された画素値を十分に活かすことができる。
【００１４】
更に、本発明の放射線画像撮影装置は、前記六角形状の画素を、正六角形状となるように形成してもよい。
【００１５】
このような形状により、正六角形の画素２０の重心の位置、及び加算手段が加算するときの画素群の重心位置の各々が、ともに水平方向、垂直方向、及び斜め方向で等間隔となり、それぞれの方向について偏りなく解像度を確保できる。
【００１６】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記六角形状の画素を、扁平した六角形状となるように形成してもよい。
【００１７】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記放射線画像撮影装置を、被検者の乳房を撮影するマンモグラフィー装置として用いる場合において、前記六角形状の画素を、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の長さが、該方向と交差する方向の幅より短くなるように扁平させて形成してもよい。
【００１８】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記六角形状の画素を、該画素の中心を通る３本の対角線のうち、１本の対角線を他の２本の対角線より短くし、該他の２本の対角線が等しい長さとなるように扁平させて形成してもよい。
【００１９】
また、本発明の放射線画像撮影装置は、前記放射線検出器の各画素の画素値からなる第３の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第４の画像データとなるように補間処理を行う第２の画素密度変換手段と、静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記加算手段での画素値の加算が行われ前記画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第１の制御、及び前記加算手段での画素値の加算は行われずに前記第２の画素密度変換手段により補間処理が行われるように制御する第２の制御のいずれか一方の制御を行う制御手段と、を更に備えていてもよい。
【００２０】
これにより、場合に応じた適切な補間処理行うことができる。
【００２１】
本発明の放射線画像撮影装置は、静止画若しくは動画を撮影するための撮影モード、又は放射線量に応じて、前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせを設定する設定手段を更に備えていてもよい。
【００２２】
これにより、場合に応じた適切な画素群を設定して加算することができる。
【００２３】
本発明の放射線画像撮影装置の前記加算手段は、前記画素群内に欠陥画素が含まれている場合には、該画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値の平均値を、該欠陥画素の画素値として用いて加算するようにしてもよい。
【００２４】
これにより、欠陥画素が画素群内に含まれていても、画質的に異常と認識される領域が少ない画像を得ることができる。
【００２５】
本発明の放射線画像撮影装置は、前記各画素群を構成する複数の画素の組み合わせは、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された３つの画素の組み合わせ、前記３つの画素と、隣接する２辺の各々が前記３つの画素のうちの２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された１つの画素とからなる４つの画素の組み合わせ、及び１つの中心の画素と該１つの中心の画素の周辺に位置する６つの画素からなる７つの画素の組み合わせであって、前記周辺の画素の各々の１辺が前記中心の画素のいずれかの１辺と隣り合うように配置された７つの画素の組み合わせのいずれかとしてもよい。
【００２６】
本発明の放射線画像撮影装置は、更に、放射線を照射する放射線源と、前記第２の画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置と、を備えて構成してもよい。
【００２７】
本発明の放射線画像撮影方法は、放射線を検出する同じ大きさの六角形状の複数の画素をハニカム状に配列した放射線検出器の隣り合う複数の画素を前記画素が重複しないように組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算する加算工程と、前記画素群の各画素の画素値の合計値を画素値とする第１の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第２の画像データとなるように補間処理を行う画素密度変換工程と、を備え、前記加算工程では、前記画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、前記画素群の各画素の組み合わせを定めたことを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の放射線画像撮影方法も、本発明の放射線画像撮影装置と同様に作用するため、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、加算前の六角形状の画素で検出された画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。
【００２９】
なお、本発明の放射線画像撮影方法の前記画素密度変換工程では、前記第１の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち前記各領域の重心の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
このように、本発明によれば、ハニカム状に配列された六角形状の画素を備えた放射線画像の隣り合う複数の画素を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素の画素値を加算して用いる場合に、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向について加算後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、それぞれの方向について解像度を確保することができる、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施の形態に係る放射線撮影システムの構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態に係る放射線検出器の構成を示す構成図である。
【図３】実施の形態に係る放射線検出器の画素の配列状態を示す平面図である。
【図４】実施の形態に係る放射線検出器の構造を示す断面図である。
【図５】本実施の形態に係るビニングを行わない場合の画素密度変換処理の内容を模式的に示した模式図である。
【図６】ビニングしてから画素密度変換を行う場合のフローチャートである。
【図７】ビニングする画素群の配置例を示す図である。
【図８】図７に対応する画素群の重心位置を示す図である。
【図９】ビニング後に行われる画素密度変換処理の内容を模式的に示した図である。
【図１０】ビニングする画素群の他の配置例を示す図である。
【図１１】図１０に対応する画素群の重心位置を示す図である。
【図１２】ビニングする画素群の他の配置例を示す図である。
【図１３】図１２に対応する画素群の重心位置を示す図である。
【図１４】放射線量に応じて画素群を設定する設定処理のフローチャートである。
【図１５】他の形態に係る放射線検出器の構成を示す構成図である。
【図１６】他の形態に係る放射線検出器の構成を示す構成図である。
【図１７】ビニングする画素群の他の配置例を示す図である。
【図１８】図１７に対応する画素群の重心位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では、放射線を直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器に本発明を適用した場合について説明する。
【００３３】
図１は、本実施の形態に係る放射線画像撮影システム１００の構成を示すブロック図である。この放射線画像撮影システム１００は、放射線画像を撮影する撮影装置４１と、撮影した放射線画像を表わす画像データに対して画像処理を施す画像処理装置５０と、画像処理された画像データが表す被写体画像の表示を行う表示装置８０と、を備えている。
【００３４】
撮影装置４１は、放射線照射部２４と、放射線画像を検出する放射線検出器４２（図２も参照）と、管電圧、管電流、照射時間等の情報等の曝射条件、撮影条件、各種の操作情報や各種の操作指示が入力される操作パネル４４と、装置全体の動作を制御する撮影装置制御部４６と、操作メニューや各種情報等を表示するディスプレイ４７と、ＬＡＮ等のネットワーク５６に接続され、当該ネットワーク５６に接続された他の機器との間で各種情報を送受信する通信Ｉ／Ｆ部４８と、を備えている。本実施の形態に係る撮影装置４１は、連続的に放射線画像の撮影（動画撮影）を行う動画撮影モードと静止画撮影を行う静止画撮影モードとが切替え可能に構成され、撮影モードは撮影条件の１つとして操作パネル４４から入力することが可能である。撮影装置４１では、操作パネル４４から入力された撮影モードに応じて動画撮影又は静止画撮影が行われる。
【００３５】
撮影装置制御部４６は、ＣＰＵ４６Ａ、ＲＯＭ４６Ｂ、ＲＡＭ４６Ｃ、ＨＤＤやフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部４６Ｄを備えており、放射線照射部２４、放射線検出器４２、操作パネル４４、ディスプレイ４７、及び通信Ｉ／Ｆ部４８と接続されている。記憶部４６Ｄには、ＣＰＵ４６Ａが実行するプログラム等が記憶されている。記憶部４６Ｄには、放射線画像を表わす画像データ（デジタルデータ）等が記憶される。例えば、本実施の形態に係る撮影装置４１が、マンモグラフィーに用いられる場合には、被験者の乳房を撮影して得られた放射線画像データが記憶部４６Ｄに記憶される。
【００３６】
放射線検出器４２は、曝射条件に応じて放射線照射部２４の放射線源３０から放射線が照射されると、放射線を検出して、放射線画像を示す画像データを撮影装置制御部４６へ出力する。放射線検出器４２の詳細な構成は、後述する。
【００３７】
撮影装置制御部４６は、通信Ｉ／Ｆ部４８及びネットワーク５６を介して画像処理装置５０と通信が可能とされており、画像処理装置５０との間で各種情報の送受信を行う。
【００３８】
このネットワーク５６には、管理サーバ５７が更に接続されている。管理サーバ５７は、記憶部５７Ａを含んで構成されている。撮像装置制御部４６は、通信Ｉ／Ｆ部４８及びネットワーク５６を介して管理サーバ５７と通信が可能とされている。
【００３９】
一方、画像処理装置５０は、サーバ・コンピュータとして構成されており、操作メニューや各種情報等を表示するディスプレイ５２と、複数のキーを含んで構成され、各種情報や操作指示が入力される操作入力部５４と、を備えている。
【００４０】
また、画像処理装置５０は、装置全体の動作を司るＣＰＵ６０と、制御プログラムを含む各種プログラム等が予め記憶されたＲＯＭ６２と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ６４と、各種データを記憶して保持するＨＤＤ６６と、ディスプレイ５２への各種情報の表示を制御するディスプレイドライバ６８と、操作入力部５４に対する操作状態を検出する操作入力検出部７０と、ネットワーク５６を介して撮影装置４１に接続され、撮影装置４１との間で各種情報の送受信を行う通信Ｉ／Ｆ部７２と、ディスプレイケーブル５８を介して表示装置８０に対して画像データを出力する画像信号出力部７４と、を備えている。画像処理装置５０は、通信ＩＦ部７２を介して、記憶部４６Ｄに記憶された放射線画像を表わす画像データ（デジタルデータ）を撮影装置４１から取得する。
【００４１】
ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、ＨＤＤ６６、ディスプレイドライバ６８、操作入力検出部７０、通信Ｉ／Ｆ部７２、及び画像信号出力部７４は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、ＨＤＤ６６へのアクセスを行うことができる。また、ＣＰＵ６０は、ディスプレイドライバ６８を介したディスプレイ５２への各種情報の表示の制御、通信Ｉ／Ｆ部７２を介した撮影装置４１との各種情報の送受信の制御、及び画像信号出力部７４を介した表示装置８０の表示部８０Ａに表示される画像の制御、を行うことができる。更に、ＣＰＵ６０は、操作入力検出部７０を介して操作入力部５４に対するユーザの操作状態を把握することができる。
【００４２】
なお、画像処理装置５０では、放射線検出器４２で検出された放射線画像を表わす画像データに対して、後述するビニング及び画素密度変換が行われる。ビニング及び画素密度変換を行うためのプログラムは、ＲＯＭ６２やＨＤＤ６６に記憶されている。表示装置８０に対して出力する画像データは、画素密度変換後の画像データとなる。
【００４３】
図２には、本実施の形態に係る放射線検出器４２の電気的な構成が示されている。
【００４４】
放射線検出器４２には、矩形状の検出領域４０が設けられており、当該検出領域４０に照射された放射線の検出を行う。この検出領域４０内には、同じ大きさの六角形状の画素２０が複数配置されている。この六角形状の画素は、正六角形状であってもよいし、扁平した六角形状であってもよい。なお、この六角形状の画素には、六角形の角部の各々を面取りした略六角形状の画素も含まれる。
【００４５】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、各画素２０を、ハニカム状に配置している。これにより、本実施の形態に係る放射線検出器４２では、同じ大きさの六角形状の画素２０を所定方向に複数配列した第１の画素列と、該第１の画素列の画素２０と同じ大きさの六角形状の画素２０を上記所定方向に複数配列した第２の画素列とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列すると共に、前記第２の画素列の画素２０が、前記第１の画素列の隣り合う画素間に対応して配置されるので、前記第１の画素列の各画素２０の配列ピッチの１／２だけずれるように配置される。
【００４６】
また、ハニカム状の配置は、行方向で見た場合、次のようにも説明できる。同じ大きさの六角形状の画素２０を所定方向に複数配列した第１の画素行と、該第１の画素行の画素２０と同じ大きさの六角形状の画素２０を上記所定方向に複数配列した第２の画素行とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列すると共に、前記第２の画素行の画素２０が、前記第１の画素行の隣接する画素間に対応して配置されるので、前記第１の画素行の各画素２０の配列ピッチの１／２だけずれるように配置される。
【００４７】
なお、被検者の乳房を撮影する場合において、六角形状の画素を扁平させて形成し、画素の幅の短い方が、胸壁側から乳房先へ向かう方向に沿うように乳房を配置して撮影するようにしてもよい。
【００４８】
ここで、具体例を挙げて説明する。扁平した六角形状の画素とする場合には、図２において紙面上下方向（図３、及び図５（Ａ）においても同じ）に画素を潰して扁平させる。これにより、図２の紙面上部に胸壁を対応させて撮影するマンモグラフィー装置に好適な形態となる。これは、マンモグラフィー装置の場合、胸壁側から乳房先までの奥行き方向を高精細に取りたいニーズがあるためである。従って、この方向に画素を潰して（すなわち、六角形状の画素において、胸壁側から乳房先までの奥行き方向の長さが、該方向と交差する方向の幅より短くなるように）扁平させ、胸壁側には、ゲートＩＣ及びアンプＩＣ等の外部回路を配置しない構成とすれば、胸壁側から乳房先までの奥行き方向を、解像度を余すことなく撮影できるのである。
【００４９】
また、六角形状の画素を扁平させる場合には、画素の中心を通る３本の対角線のうち、１本の対角線を他の２本の対角線より長くし、該他の２本の対角線が等しい長さとなるように扁平（第１の扁平方法と呼称する）させるより、１本の対角線を他の２本の対角線より短くし、該他の２本の対角線が等しい長さとなるように扁平（第２の扁平方法と呼称する）させることが好ましい。具体的には、例えば、図３において、紙面の上下方向の対角長d(y)が他の２本の対角長d(x)より短くなるように（すなわち、紙面の上下方向に潰して）扁平させることが好ましい。
【００５０】
まず、何も扁平させない正六角形の状態において、図５（Ａ）では、水平方向の画素の配列ピッチPP1(x)は、垂直方向の画素の配列ピッチPP1(y)より短い。従って、水平方向に高い解像度が確保される。この解像度を確保したまま、第２の扁平方法で、垂直方向の対角長d(y)が短くなるように扁平させることにより、水平方向の解像度だけでなく、垂直方向の解像度も確保することができるのである。
【００５１】
各画素２０は、図２に示すように、照射された放射線を受けて電荷を発生するセンサ部１０３と、センサ部１０３で発生した電荷を蓄積する電荷蓄積容量１０８と、電荷蓄積容量１０８に蓄積された電荷を読み出すためのＴＦＴスイッチ１０９と、を含んで構成されている。
【００５２】
また、画素２０の水平方向（以下、走査配線方向ともいう）に対する各画素列に１本ずつそれぞれ走査配線１０１が配設されている。走査配線１０１は、それぞれ走査配線方向の画素列の各画素２０に備えられたＴＦＴスイッチ１０９に接続され、各ＴＦＴスイッチ１０９をスイッチングする制御信号が流れる。
【００５３】
また、画素２０の垂直方向（以下、信号配線方向ともいう。）に対する各画素列に１本ずつ各画素２０を迂回するように蛇行して信号配線１０７が配設されている。信号配線１０７は、それぞれ各画素２０のＴＦＴスイッチ１０９に接続され、ＴＦＴスイッチ１０９のスイッチング状態に応じて電荷蓄積容量１０８に蓄積された電荷が流れる。
【００５４】
本実施の形態に係る放射線検出器４２は、信号配線方向の一端側に各信号配線３に流れ出した電気信号を検出する複数のアンプＩＣ１０５が設けられている。各信号配線３は、予め定められた第１本数（例えば２５６本）毎にアンプＩＣ１０５に接続されている。
【００５５】
また、本実施の形態に係る放射線検出器４２は、検出領域４０を挟んで信号配線方向の両側に各走査配線１０１にＴＦＴスイッチ１０９をＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力する複数のゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂが設けられている。各走査配線１０１は、一方及び他方の端部が１本ずつ交互にゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂに接続されており、また、予め定められた第２本数（例えば２５６本）毎に別のゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂに接続されている。なお、図２では、アンプＩＣ１０５、ゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂをそれぞれ１つずつに省略して図示している。
【００５６】
アンプＩＣ１０５は、各信号配線１０７毎に、入力される電気信号を増幅する増幅回路を内蔵している。アンプＩＣ１０５では、各信号配線１０７より入力される電気信号を増幅回路により増幅して検出することにより、画像を構成する各画素の情報として、各電荷蓄積容量１０８に蓄積された電荷量を検出する。
【００５７】
このアンプＩＣ１０５及びゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂには、信号処理装置１０６が接続されている。信号処理装置１０６は、アンプＩＣ１０５において検出された電気信号をデジタルデータに変換して記憶部４６Ｄに記憶すると共に、アンプＩＣ１０５に対して信号検出のタイミングを示す制御信号を出力し、ゲートＩＣ１０４に対してスキャン信号の出力のタイミングを示す制御信号を出力する。
【００５８】
図４は、放射線検出器４２の構造を示す断面図である。
【００５９】
図４に示すように、放射線検出器４２は、絶縁性の基板１上に、走査配線１０１、蓄積容量下部電極１４、及びゲート電極２が形成されている。走査配線１０１は、画素２０の走査配線方向に対する各画素列に１本ずつ、画素列の間を画素２０を迂回するように蛇行して配設されており、上側の画素列の各画素２０に形成されたゲート電極２に接続されると共に、下側の画素列の各画素２０に形成された蓄積容量下部電極１４に接続されている。この走査配線１０１、蓄積容量下部電極１４、及びゲート電極２が形成された配線層（以下、この配線層を「第１信号配線層」ともいう。）は、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜を用いて形成されているが、これらに限定されるものではない。
【００６０】
この第１信号配線層上には、一面に絶縁膜１５Ａが形成されており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ１０９におけるゲート絶縁膜として作用する。この絶縁膜１５Ａは、例えば、ＳｉＮＸ 等からなっており、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）成膜により形成される。
【００６１】
絶縁膜１５Ａ上のゲート電極２上には、半導体活性層８が島状に形成されている。この半導体活性層８は、ＴＦＴスイッチ１０９のチャネル部であり、例えば、アモルファスシリコン膜からなる。
【００６２】
これらの上層には、ソース電極９、及びドレイン電極１３が形成されている。このソース電極９及びドレイン電極１３が形成された配線層には、ソース電極９、ドレイン電極１３とともに、信号配線１０７が形成され、また、絶縁膜１５Ａ上の蓄積容量下部電極１４に対応する位置に蓄積容量上部電極１６が形成されている。ドレイン電極１３は蓄積容量上部電極１６に接続されている。信号配線１０７は、各画素２０に形成されたソース電極９に接続されている。ソース電極９、ドレイン電極１３、信号配線１０７、及び蓄積容量上部電極１６が形成された配線層（以下、この配線層を「第２信号配線層」ともいう。）は、Ａｌ若しくはＣｕ、又はＡｌ若しくはＣｕを主体とした積層膜が用いて形成されるが、これらに限定されるものではない。このソース電極９及びドレイン電極１３と半導体活性層８との間には不純物添加アモルファスシリコン等による不純物添加半導体層（不図示）が形成されている。これらによりスイッチング用のＴＦＴスイッチ１０９が構成される。なお、ＴＦＴスイッチ１０９は後述する下部電極１１により収集、蓄積される電荷の極性によってソース電極９とドレイン電極１３が逆となる。
【００６３】
これら第２信号配線層を覆い、基板１上の画素が設けられた領域のほぼ全面（ほぼ全領域）には、ＴＦＴ保護膜層１５Ｂが形成されている。このＴＦＴ保護膜層１５Ｂは、例えば、ＳｉＮＸ 等からなっており、例えば、ＣＶＤ成膜により形成される。
【００６４】
このＴＦＴ保護膜層１５Ｂ上には、塗布型の層間絶縁膜１２が形成されている。この層間絶縁膜１２は、低誘電率（比誘電率εｒ＝２〜４）の感光性の有機材料（例えば、ポジ型感光性アクリル系樹脂：メタクリル酸とグリシジルメタクリレートとの共重合体からなるベースポリマーに、ナフトキノンジアジド系ポジ型感光剤を混合した材料など）により１〜４μｍの膜厚で形成されている。
【００６５】
本実施の形態に係る放射線検出器４２では、この層間絶縁膜１２によって層間絶縁膜１２上層と下層に配置される金属間の容量を低く抑えている。また、一般的にこのような材料は平坦化膜としての機能も有しており、下層の段差が平坦化される効果も有する。本実施の形態に係る放射線検出器４２では、この層間絶縁膜１２及びＴＦＴ保護膜層１５Ｂの蓄積容量上部電極１６と対向する位置にコンタクトホール１７が形成されている。
【００６６】
層間絶縁膜１２上には、各画素２０毎に、各々コンタクトホール１７を埋めつつ、画素領域を覆うようにセンサ部１０３の下部電極１１が形成されおり、この下部電極１１は、非晶質透明導電酸化膜（ＩＴＯ）からなり、コンタクトホール１７を介して蓄積容量上部電極１６と接続されている。よって、下部電極１１とＴＦＴスイッチ１０９とは蓄積容量上部電極１６を介して電気的に接続されている。
【００６７】
下部電極１１上の基板１上の画素２０が設けられた画素領域のほぼ全面には、半導体層６が一様に形成されている。この半導体層６は、Ｘ線などの放射線が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生するものである。つまり、半導体層６は導電性を有し、Ｘ線による画像情報を電荷情報に変換するためのものである。また、半導体層６は、例えば、セレンを主成分とする非晶質のａ−Ｓｅ（アモルファスセレン）からなる。ここで、主成分とは、５０％以上の含有率を有するということである。
【００６８】
この半導体層６上には、上部電極７が形成されている。この上部電極７は、図示しないバイアス電源に接続されており、バイアス電源からバイアス電圧が供給されている。
【００６９】
次に、本実施の形態に係る放射線検出器４２の動作原理について説明する。
【００７０】
上部電極７と蓄積容量下部電極１４との間にバイアス電圧を印加した状態で、半導体層６にＸ線が照射されると、半導体層６内に電荷（電子−正孔対）が発生する。
【００７１】
半導体層６と電荷蓄積容量１０８とは電気的に直列に接続された構造となっている。このため、半導体層６内に発生した電子は＋（プラス）電極側に、正孔は−（マイナス）電極側に移動する。画像検出時には、ゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂから全ての走査配線１０１に対してＯＦＦ信号（０Ｖ）が出力されて、ＴＦＴスイッチ１０９のゲート電極２に負バイアスが印加される。これにより、各ＴＦＴスイッチ１０９がＯＦＦ状態に保持されている。この結果、半導体層６内に発生した電子は下部電極１１により収集されて電荷蓄積容量１０８に蓄積される。
【００７２】
画像読出時には、ゲートＩＣ１０４、１０４Ｂから各走査配線１０１に対して１本ずつ順にＯＮ信号が出力されて、ＴＦＴスイッチ１０９のゲート電極に走査配線１０１を介して順次ＯＮ信号（＋１０〜２０Ｖ）が印加される。これにより、走査配線方向の各画素列の各画素２０のＴＦＴスイッチ１０９が１列ずつ順次ＯＮされ、１列ずつ各画素２０の電荷蓄積容量１０８に蓄積された電荷量に応じた電気信号が信号配線１０７に流れ出す。
【００７３】
アンプＩＣ１０５は、各信号配線１０７に流れた電気信号に基づいて各センサ部１０３の電荷蓄積容量１０８に蓄積された電荷量を、画像を構成する画素の情報（以下、画素情報）として検出する。これにより、放射線検出器４２に照射されたＸ線により示される画像を示す画像データを得ることができる。
【００７４】
本実施の形態に係る放射線検出器４２によりにより得られる画像データは、各画素がハニカム状に配列された画像を表わす画像データとなる。一方、多くのプリンタやモニタ等の出力機器（本実施の形態では、表示装置８０）は、各画素が正方格子状に配列された画像を取り扱うことを前提として構成されているため、画像処理装置５０で、該検出された放射線画像を表わす画像データに対する補間処理を行って画素密度変換される。
【００７５】
ただし、放射線量が少ない場合には、十分な感度が得られないこともあり、また、動画などの高フレームレートにおいては、感度の問題だけでなく、検出された放射線画像の画像処理を早く行って出力を早くしたい要求もあることから、本実施の形態に係る画像処理装置５０は、隣り合う複数の画素２０を組み合わせた画素群毎に、各画素群内の各画素２０から検出され記憶部４６Ｄに記憶された各デジタルデータ（画素値）を加算し（ビニングともいう）、画素群内の各画素２０の画素値の加算値（すなわち各画素値の合計値）を画素値とする画像データに対して補間処理を行って画素密度変換することができるように構成されている。
【００７６】
ここで、まず、ビニングを行わずに、画素密度変換を行う場合の処理内容を説明する。図５（Ａ）、（Ｂ）は、ビニングを行わない場合の画素密度変換処理の内容を模式的に示した図である。
【００７７】
図２，図３を用いて説明したように、六角形状の各画素は、ハニカム状に配置されているため、放射線検出器４２により検出された放射線画像は、図５（Ａ）に示すように、各画素がハニカム状に配列された画像となる。なお、画素内に描かれた黒点は、画素重心である。
【００７８】
この放射線画像を表わす画像データを、図５（Ｂ）に示すように、複数の画素が正方格子状に配置された画像を表わす画像データに変換する。なお、このとき、変換後の画像の正方格子の面積S2が、変換前の六角形状の領域の面積S1以下となるように変換される。画素密度変換で行われる補間処理は、最近傍法、線形補間法、バイキュービック補間法など周知の補間処理を採用することができる。また、例えば、特開２０００−２４４７３３号公報に記載の画素密度変換方法を行うようにしてもよい。
【００７９】
なお、画素密度変換する際の補間処理を、画素密度変換前の画像データにおいて、水平方向及び垂直方向のうち画素の配列ピッチが短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。距離が短い方から補間処理を行った方が、逆方向から行うより精度が高くなるし、変換スピードも上がる。
【００８０】
例えば、図５（Ａ）に示すように、水平方向の画素の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の画素の配列ピッチPP1(y)より短い場合には、水平方向の補間処理から先に行い、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う。また、逆に、垂直方向の画素の配列ピッチPP1(y)が、水平方向の画素の配列ピッチPP1(x)より短い場合には、垂直方向の補間処理から先に行い、水平方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う。
【００８１】
これにより、本実施の形態の放射線検出器４２により検出された情報を十分に生かすことができる。
【００８２】
次に、ビニングを行ってから画素密度変換を行う場合の処理内容について説明する。ここでは、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、本フローチャートに示す処理は、画像処理装置５０のＣＰＵ６０が、ＲＯＭ６２或いはＨＤＤ６６に記憶されているプログラムを実行することにより行われる。
【００８３】
ステップ２００では、撮影装置４１の放射線検出器４２により撮影され記憶部４６Ｄに記憶された放射線画像の画像データを取得する。この取得は、撮影装置４１で撮影された放射線画像の画像データが記憶部４６Ｄに記憶されたときに、自動的に画像処理装置５０に転送されるように構成されていてもよいし、画像処理装置５０から所定のタイミングで撮影装置４１に画像データの要求を出して、該要求に応じて撮影装置４１から送信された画像データを受信することにより取得するようにしてもよい。
【００８４】
ステップ２０２では、取得した画像データに基づいて、予め定められた画素群毎にビニングを行う。ここでは、一例として、４つの画素を組み合わせた画素群毎にビニングを行う。図７に、各画素群の配置例を示す。なお、図７では、画素群の各々が区別しやすいように、隣り合う画素群の各画素に対する塗りつぶしパターンを異ならせた（図８〜図１４についても同様）。
【００８５】
図７に示す例では、各画素群は、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された３つの画素と、隣接する２辺の各々が該３つの画素のうちの２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された１つの画素とからなる４つの画素の組み合わせとして定められている。また、この４つの画素の組み合わせは、隣り合う一対の画素の組が２組並んで配置され、且つ一方の組の１つの画素の隣接する２辺が、他方の組の２つの画素の各々の１辺に隣り合うように配置された４つの画素の組み合わせであるとも言える。
【００８６】
ビニングでは、この４つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を１画素の画素値とする第１の画像データを作成する。後述する画素密度変換において、第１の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭（図７の破線で示した形状）で囲まれた領域を１つの画素（以下、実際の画素２０と区別するためにビニング画素と呼称する）として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。
【００８７】
図８に、画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、各重心は、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域（図８の領域Ａも参照。）を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。
【００８８】
言い換えれば、画素群の重心を所定方向に複数配列した第１の列と、第１の列と同じ配列ピッチで画素群の重心を上記所定方向に複数配列した第２の列とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列されると共に、第２の列の重心が、第１の列の隣り合う重心間に対応して配置された状態となっている。これにより、ここでは第１の列と第２の列とが配列ピッチの１／２ずれた状態となっている。
【００８９】
また、行方向で見た場合、次のようにも説明できる。画素群の重心を所定方向に複数配列した第１の行と、第１の行と同じ配列ピッチで画素群の重心を上記所定方向に複数配列した第２の行とを上記所定方向と交差する方向に交互に配列されると共に、第２の行の画素群の重心が、第１の行の隣り合う重心間に対応して配置された状態となっている。これにより、ここでは第１の行と第２の行とが配列ピッチの１／２ずれた状態となっている。
【００９０】
このように、本実施の形態では、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定めている。なお、本例では、この配置により、六角形状の領域Ａにおいて、中心に位置する重心から、周囲に配置された６個の重心までの距離の各々が等しくなっている。
【００９１】
ステップ２０４では、上記第１の画像データを、複数の画素が正方格子状に配置された画像を表わす第２の画像データに変換する画素密度変換を行う。ビニングした後に行われる画素密度変換では、第１の画像データにおいて水平方向及び垂直方向のうち、各画素群の重心の配列ピッチ（ビニング画素の配列ピッチといっても良い）が短い方向の補間処理を先に行い、他方の方向の補間処理を後に行うようにしてもよい。
【００９２】
例えば、図８に示すように、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)より短い場合には、水平方向の補間処理から先に行い（図９（Ａ）も参照。）、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う（図９（Ｂ）も参照。）。また、逆に、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)が、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)より短い場合には、垂直方向の補間処理から先に行い、水平方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行う。
【００９３】
前述したように、距離が短い方から補間処理を行った方が、逆方向から行うより精度が高くなるし、変換スピードも上がる。これにより、本実施の形態の放射線検出器４２により検出された情報を十分に生かすことができる。
【００９４】
なお、ビニング後の補間処理の方法は、ビニングしない場合の補間処理と同様に、最近傍法、線形補間法、バイキュービック補間法など周知の方法を用いるようにしてもよい。      
【００９５】
画像処理装置５０は、表示装置８０で放射線画像を表示する場合には、このようにして求めた画素密度変換後の画像データを該表示装置８０に対して出力する。表示装置８０は、該画素密度変換後の画像データに基づいて放射線画像を表示する。
【００９６】
以上説明したように、六角形状の画素がハニカム配列された放射線検出器４２により得られた画像データを、画素群毎にビニングして画素密度変換し、このとき、画素群の輪郭によって囲まれた各領域の重心を用いて、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を隣接させて複数個形成したときに、該形成した複数個の六角形状の領域がハニカム状に配列されるように、各画素群の各画素の組み合わせを定めるようにしたため、水平方向、垂直方向、及び斜め方向の各方向についてビニング後の画素位置（画素群の重心位置）の偏りを抑制し、ビニング前の画像と同様に、それぞれの方向について解像度を確保することができる。
【００９７】
また、ビニング前の重心の配列（図５（Ａ）も参照）と、ビニング後の重心の配列（図８も参照）とが共に、重心により形成される六角形状の領域がハニカム状に配列された状態となっていることから、ビニング後に画素密度変換を行う場合であっても、ビニングなしで画素密度変換を行うときと同様のアルゴリズムで処理することができ、ビニング処理後の画素密度変換処理のアルゴリズムを別途製造しなくても、画素密度変換処理のアルゴリズムを共有することができる。
【００９８】
なお、上記実施の形態では４つの画素を含む画素群毎にビニングを行う例について説明したが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された３つの画素の組み合わせを、ビニングするときの画素群として定め、ビニングしてもよい。
【００９９】
ビニングでは、この３つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を１画素の画素値とする第１の画像データを作成する。画素密度変換では、第１の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭（図１０の破線で示した形状）で囲まれた領域を１つの画素（ビニング画素）として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。
【０１００】
図１１に、図１０に対応する画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、本例においても、各重心は、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。
【０１０１】
画素密度変換処理においては、図１１に示すように、ここでは、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)が、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)より短いため、垂直方向の補間処理から先に行い、水平方向の補間処理は垂直方向の補間処理の後に行うようにしてもよい。
【０１０２】
また、例えば、図１２に示すように、１つの中心の画素と該１つの中心の画素の周辺に位置する６つの画素からなる７つの画素の組み合わせであって、前記周辺の画素の各々の１辺が前記中心の画素のいずれかの１辺と隣り合うように配置された７つの画素の組み合わせを、ビニングするときの画素群として定め、ビニングしてもよい。
【０１０３】
ビニングでは、この７つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を１画素の画素値とする第１の画像データを作成する。画素密度変換では、第１の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭（図１２の破線で示した形状）で囲まれた領域を１つの画素（ビニング画素）として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。
【０１０４】
図１３に、図１２に対応する画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、本例においても、各重心は、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。なお、本例では、重心により形成される六角形状の領域の角度が、上記３つの画素群や４つの画素群の例に比べて若干傾斜しているが、ハニカム状の配列であることに変わりない。
【０１０５】
画素密度変換処理においては、図１３に示すように、ここでは、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)より短いため、水平方向の補間処理から先に行い、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行うようにしてもよい。
【０１０６】
このように、３つの画素の組み合わせからなる画素群、７つの画素の組み合わせからなる画素群を用いても、上記４つの画素の組み合わせからなる画素群を用いた場合と同様の効果が得られる。
【０１０７】
なお、上記実施の形態では、放射線検出器４２に配置される画素２０が正六角形である場合について説明したが、このように正六角形とすることで、ビニング前後で、水平方向、垂直方向、斜め方向の各方向において、重心の各々の位置を等間隔とすることができるため、特に効果が高い。すなわち、正六角形の画素２０の重心の位置、及びビニングしたときの画素群の重心位置の各々が、ともに水平方向、垂直方向、及び斜め方向で等間隔となり、それぞれの方向について偏りなく解像度を確保できる。
【０１０８】
また、放射線検出器４２に配置される画素２０を正六角形ではなく、前述したように、各画素２０を、扁平させた六角形状となるように形成してもよい。各画素２０を扁平して形成した場合であっても、上記と同様にビニングを行って画素密度変換を行うようにすればよい。扁平させた場合であっても、画素群の重心は六角形状を保ち前述したようにハニカム状に配置されるため、各方向で重心の各々の位置が完全な等間隔とはならないまでも極端な偏りは抑制される。
【０１０９】
なお、扁平率は（ビニングしても）各方向について所望の解像度が得られる範囲内の値とすることができる。また、例えば、画素密度変換した後の画像データの画素の配列ピッチと、各画素群の重心の配列ピッチとの比が、一桁程度の簡単な整数の比（例えば、２：３、３：５等）となるように扁平してもよい。これにより、補間処理が容易になる。例えば、図３においてd(y)がd(x)より短くなるように扁平させる場合、画素密度変換した後の画像データの画素の配列ピッチと、各画素群の重心の垂直方向の配列ピッチとが簡単な整数の比となるようにすることで、垂直方向の補間処理を容易にすることができる。
【０１１０】
また、画素群内を構成する複数の画素に欠陥画素が含まれている場合には、該画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値の平均値を該欠陥画素の画素値として用いて、該画素群内の各画素の画素値を加算し、画素群の画素値の合計値を求めるようにしてもよい。
【０１１１】
この場合には、例えば、放射線画像を撮影する前に、全画素が一定の電荷となるよう、一定の期間電荷蓄積を行い、全画素の画素値を、ビニングを行わずに読み出し、出力異常値を示した画素を特定する。特定した画素を欠陥画素として、その画素位置を示す情報を予め記憶部４６Ｄに記憶しておくか、画像処理装置５０のＨＤＤ６６等に記憶しておく。画像処理装置５０でビニングする際には、該欠陥画素の画素位置を示す情報を読み出して、画素群内の欠陥画素を除く正常な画素の画素値を用いて上記の如くビニングする。
【０１１２】
更に又、画素群内の画素が全て欠陥画素であった場合には、周辺画素を用いて補間処理する等により欠陥画素の画素値の各々を求めてから、ビニングするようにしてもよい。
【０１１３】
更に又、放射線量に応じて、ビニングするときの各画素群を構成する複数の画素の組み合わせを設定する（以下、単に画素群を設定する、という）ようにしてもよい。
【０１１４】
放射線量に応じて画素群を設定する場合には、放射線検出器４２に、放射線量を検出するための機能を設ける。例えば、放射線検出器４２の、画素２０の一部を、放射線の照射状態を検出するために用いる画素として用い、残りの画素２０によって放射線画像の撮影を行うように構成してもよい。放射線検出用の画素は、検出領域４０に分散して設けても良い。また、放射線検出用の画素を、画素２０とは別層として放射線検出器４２に積層する形態としてもよい。
【０１１５】
ここでは、放射線検出用の画素により検出されたデジタル変換される前の電荷を取得して合成し、合成後の電気信号をデジタル変換し、該デジタル変換した値を、放射線量を示す放射線量情報として、記憶部４６Ｄに記憶しておくものとする。なお、放射線検出用の画素により検出されデジタル変換された後の画素値を合計した合計値を放射線量情報としてもよい。
【０１１６】
図１４は、画像処理装置５０で行われる、放射線量に応じて画素群を設定する設定処理のフローチャートである。本設定処理は、放射線画像の撮影後、ビニングを行う前に実行される。
【０１１７】
ステップ３００では、撮影装置４１から放射線量情報を取得する。
ステップ３０２では、放射線量情報が示す放射線量が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する。ここで肯定判断した場合には、ステップ３０４に進み、ビニングするときの画素群として、画素数が少ない画素群を設定する。一方、否定判断した場合には、ステップ３０６に進み、ビニングするときの画素群として、ステップ３０４で設定される画素群よりも画素数が多い画素群に設定する。例えば、ステップ３０４では、上記３つの画素を含む画素群を設定し、ステップ３０６では、上記４つの画素を含む画素群、或いは上記７つの画素を含む画素群を設定する。また、例えば、ステップ３０４では、上記３つの画素を含む画素群或いは上記４つの画素を含む画素群を設定し、ステップ３０６では、上記７つの画素を含む画素群を設定する。
【０１１８】
放射線量が閾値より大きければ、十分な感度が得られるため、ビニングする画素数を多くする必要はない。一方、放射線量が閾値以下であれば、感度が十分でないと考えられるため、ビニングする画素数を多くする。このように放射線量に応じて画素群を設定することで、良好に撮影された放射線画像が得られる。また、閾値を第１の閾値と第２の閾値の２つ設け、その大小関係を、第１の閾値＜第２の閾値とし、放射線量が第１の閾値以下であれば、７つの画素を含む画素群を設定し、放射線量が第１の閾値より大きく第２の閾値以下であれば、４つの画素を含む画素群を設定し、放射線量が第２の閾値より大きければ、３つの画素を含む画素群を設定するようにしてもよい。すなわち、放射線量が少ないほど、ビニングする画素数を多くする。
【０１１９】
更に又、放射線量に応じて、ビニングして画素密度変換を行う第１の制御と、ビニングせずに画素密度変換を行う第２の制御のいずれかを行うように画像処理装置５０を構成してもよい。具体的には、上記のように検出された放射線量が予め定められた閾値以下であれば、上記実施の形態で説明したように、複数の画素の組み合わせ（例えば４つの画素の組み合わせ）からなる画素群毎にビニングを行い、画素密度変換するように制御する（第１の制御）。また、上記のように検出された放射線量が予め定められた閾値より大きければ、図５を用いて説明したように、放射線検出器４２の各画素２０から得られた画素値を加算せずに（すなわち、ビニングを行わずに）、該画素値が表わす第３の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第４の画像データとなるように、補間処理して画素密度変換するように制御する（第２の制御）。これによっても、良好に撮影された放射線画像が得られる。
【０１２０】
また、上述したように、第１の閾値及び第１の閾値より大きな第２の閾値を設けると共に、該第２の閾値より大きな第３の閾値を設け、上述したように、第１の閾値と第２の閾値とを用いてビニングする画素数を設定すると共に、放射線量が第３の閾値より大きい場合には、ビニングしないように設定し、ビニングせずに画素密度変換を行う（第２の制御を行う）ようにしてもよい。
【０１２１】
また、静止画又は動画を撮影するための撮影モードに応じて、ビニングするときの画素群を設定するようにしてもよい。例えば、静止画を撮影する静止画撮影モードに切替えられている場合には、ビニングするときの画素群として、画素数が少ない画素群を設定する。また、動画を撮影する動画撮影モードに切替えられている場合には、ビニングするときの画素群として、静止画撮影モードよりも画素数が多い画素群を設定する。これにより、動画撮影では、感度を確保しつつ高フレームレートで撮影でき、画素密度変換を行う際に用いられる画素値の数が静止画よりも少なくなり、画素密度変換を含む様々な画像処理を迅速に行って遅滞なく動画画像を出力することができる。
【０１２２】
更に又、静止画又は動画を撮影するための撮影モードに応じて、ビニングして画素密度変換を行う第１の制御と、ビニングせずに画素密度変換を行う第２の制御のいずれかを行うように画像処理装置５０を構成してもよい。具体的には、動画撮影モードに切替えられている場合には、上記実施の形態で説明したように、複数の画素の組み合わせ（例えば４つの画素の組み合わせ）からなる画素群毎にビニングを行い、画素密度変換するように制御する（第１の制御）。また、静止画撮影モードに切替えられている場合には、図５を用いて説明したように、放射線検出器４２の各画素２０から得られた画素値を加算せずに（すなわち、ビニングを行わずに）、該画素値が表わす第３の画像データを、複数の画素が正方格子状に配列された画像を表わす第４の画像データとなるように、補間処理して画素密度変換するように制御する（第２の制御）。
【０１２３】
なお、上記実施の形態のゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂ、アンプＩＣ１０５の配置状態、信号配線１０７の接続状態、及び走査配線１０１の接続状態は一例であって、上記実施の形態に限定されるものではない。
【０１２４】
例えば、上記実施の形態では、検出領域４０を挟んで左右両側にゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂを配置した放射線検出器４２について説明したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図１５に示すように、検出領域４０を挟んで上下両側にゲートＩＣ１０４Ａ、１０４Ｂを配置した構成としてもよい。アンプＩＣ１０５は、検出領域４０の左右いずれか一方の側に配置する。また、図１６に示すように、検出領域４０の左右いずれか一方にゲートＩＣ１０４を設け、アンプＩＣ１０５は、図２と同様の配置とする構成としてもよい。
【０１２５】
また、上記実施の形態において、図７〜図９を参照して、４つの画素を組み合わせた画素群毎にビニングを行う例について説明したが、４つの画素からなる画素群の組み合わせ例は、これに限定されるものではない。例えば、図１７に示すように組み合わせてもよい。本例においても、各画素群は、各々の画素の隣接する２辺が他の２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された３つの画素と、隣接する２辺の各々が該３つの画素のうちの２つの画素の各々の１辺と隣り合うように配置された１つの画素とからなる４つの画素の組み合わせとして定められている。また、図１７に示す４つの画素の組み合わせは、隣り合う一対の画素の組が２組並んで配置され、且つ一方の組の１つの画素の隣接する２辺が、他方の組の２つの画素の各々の１辺に隣り合うように配置された４つの画素の組み合わせであるとも言える。
【０１２６】
ビニングでは、この４つの画素の画素値を加算して合計値を求め、各合計値を１画素の画素値とする第１の画像データを作成する。画素密度変換では、第１の画像データの画素値は、該画素値に対応する画素群の輪郭（図１７の破線で示した形状）で囲まれた領域を１つの画素（ビニング画素）として捉えたときの各ビニング画素の画素値として扱われる。
【０１２７】
図１８に、図１７に対応する画素群の重心位置を黒点で示す。図示されるように、本例においても、各重心は、１つの重心を内部に含みかつ該１つの重心の周囲に存在する６個の重心を線で結んで形成される六角形状の領域を複数個形成したときに、該六角形状の領域が隣接してハニカム状に配列されるように、配置されている。
【０１２８】
画素密度変換処理においては、図１８に示すように、水平方向の重心の配列ピッチPP1(x)が、垂直方向の重心の配列ピッチPP1(y)より短いため、水平方向の補間処理から先に行い、垂直方向の補間処理は水平方向の補間処理の後に行うようにしてもよい。
【０１２９】
また、上記実施の形態では、直接変換方式の放射線検出器４２に適用した場合について説明したが、間接変換方式の放射線検出器４２について適用してもよい。
【０１３０】
また、上記実施の形態では、ビニング（画素値の加算）を行う加算手段及び画素密度変換を行う画素密度変換手段の機能を画像処理装置５０に設け、画像処理装置５０を、放射線検出器４２を含む撮影装置４１とは独立した装置として構成した例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、加算手段及び画像密度変換手段、又は画像処理装置５０のうちビニング及び画素密度変換を行う画像処理の機能を有する部分を放射線検出器４２の中に設けた構成であっても良い。また、別の例としては、撮影装置４１と、ビニング及び画素密度変換を行う画像処理装置５０とがネットワークを介して接続されたシステムであっても良い。
【０１３１】
また、上記実施の形態では、検出対象とする放射線としてＸ線を検出することにより画像を検出する放射線検出器４２に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、検出対象とする放射線は可視光や紫外線、赤外線等いずれであってもよい。
【０１３２】
また、上記実施の形態では、放射線検出器４２は各画素２０に電荷蓄積容量１０８を備えた場合について説明したが、例えば、下部電極１１が電荷を十分に蓄積できる容量を有する場合、各画素２０に電荷蓄積容量１０８が形成されない場合もある。
【０１３３】
その他、上記実施の形態で説明した放射線画像撮影システム１００の構成、放射線検出器４２の構成等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１３４】
４１   撮影装置
４２   放射線検出器
２０   画素
５０   画像処理装置
８０   表示装置
１００ 放射線画像撮影システム
【図１】
0005784448.tif 000002
【図２】
0005784448.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005784448.tif 000007
【図７】
0005784448.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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