(57)【要約】【課題】放射線画像検出器の読出電流に重畳するリーク電流の影響をより精度良く補正する。【解決手段】対象単位領域の値Ｑ(ｘi,ｙi)を取り込み(102)、副走査方向に沿って対象単位領域と同一の信号線上に位置しかつ対象単位領域の電荷読出時に電荷未読出状態の各単位領域のうちの単一の参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ)を取り込み(108)、対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)に対し、放射線画像検出器への電圧印加停止時点から対象単位領域の電荷読出迄の経過時間ｔを変数とする指数関数を含む補正式により、対象単位領域の電荷読出時の読出電流に重畳していた参照単位領域の領域におけるリーク電流の影響を補正する(116)ことを、前記各単位領域を各々参照単位領域として繰り返す。【選択図】図７
2008288685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、所定方向に沿って前記放射線画像検出器に設けられた信号線を介し前記電荷を電流として読み出しの単位領域毎に順次読み出すことで得られた画像データに対し、任意の対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、前記所定方向に沿って前記対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ前記対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定し、リーク電流の推定結果に基づいて前記画像データのうち前記対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行う補正手段を備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間を変数とする、単一の指数関数から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝Ａj・exp(−αｔ) 
（但し、ｔは前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、Ａjは主に単位領域ｊの電荷量に依存する係数、αは定数）を用いて、前記単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間を変数とする、複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝ΣＡjk・exp(−αkｔ)
（但し、ｔは前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、Ａjkは主に単位領域ｊの電荷量に依存するｋ個の係数、αkはｋ個の定数）を用いて、前記単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記補正手段は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝Ａj・exp(−αｙ) 
（但し、ｙは電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置、Ａjは主に単位領域ｊの電荷量に依存する係数、αは定数）を用いて、前記単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記補正手段は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝ΣＡjk・exp(−αkｙ)
（但し、ｙは電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置、Ａjkは主に単位領域ｊの電荷量に依存するｋ個の係数、αkはｋ個の定数）を用いて、前記単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定した後に、前記単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを積分又は積算することで、前記対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた全リーク電流Ｉを求め、求めた全リーク電流Ｉに基づいて前記画像データのうち前記対象単位領域に対応するデータを補正することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記放射線画像検出器は、前記信号線として、前記所定方向に交差する方向に沿って配列された複数の読出用電極が設けられ、光が照射されることで、光が照射された箇所に対応する前記単位領域に保持されている電荷量に対応する電荷が、対応する読出用電極を介し電流として出力される構成であり、
前記放射線画像検出器に保持されている電荷の読み出しは、前記放射線画像検出器への光の照射箇所を前記所定方向に沿って走査させることによって成されることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項８】
照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、所定方向に沿って前記放射線画像検出器に設けられた信号線を介し前記電荷を電流として読み出しの単位領域毎に順次読み出すことで得られた画像データに対し、任意の対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、前記所定方向に沿って前記対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ前記対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定し、リーク電流の推定結果に基づいて前記画像データのうち前記対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行う画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータを、
照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、所定方向に沿って前記放射線画像検出器に設けられた信号線を介し前記電荷を電流として読み出しの単位領域毎に順次読み出すことで得られた画像データに対し、任意の対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、前記所定方向に沿って前記対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ前記対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定し、リーク電流の推定結果に基づいて前記画像データのうち前記対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行う補正手段
として機能させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置、方法及びプログラムに係り、特に、照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、前記電荷を電流として読み出すことで得られた画像に対して補正を行う画像処理装置、該画像処理装置に適用可能な画像処理方法、及び、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるための画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断を目的とした放射線撮影において、被写体を透過した放射線を、放射線に感度を有する光電変換層を備えた放射線画像検出器に照射し、放射線画像検出器への照射放射線量に応じて放射線画像検出器に蓄積された電荷を、読み出しの単位領域毎に電流として順次読み出し、読み出した電流をデジタルデータへ変換することで、デジタルの放射線画像を得るシステムが知られている。この種の放射線画像検出器では、或る単位領域の電荷の読出時に、電荷未読出の単位領域からのリーク電流が読出電流に重畳される現象が生じ、この現象により読み出した画像の画質劣化が引き起こされるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、特許文献１には、Ｘ線変換層で変換された電荷を蓄積するコンデンサと、当該コンデンサに蓄積された電荷をオンオフの切り替えで読み出す薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)から成る単位領域が２次元状に配列されると共に、複数のゲートライン及び複数の信号線が２次元状に配列された構成において、全単位領域から電荷を読み出した後に、特定単位領域の電荷読出時のリーク電流として、特定単位領域と同一のデータラインに接続され、特定単位領域の電荷読出時点で電荷未読出状態の各単位領域の信号レベルを全て加算して係数Ａを乗じた値を求め、求めたリーク電流値に基づいて特定単位領域の信号レベルを補正することを、全ての単位領域について各々行うことで、リーク電流の影響を除去した画像を得る技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−３０４２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、放射線画像検出器における個々の単位領域からのリーク電流は、本願発明者が実施した実験により、時間経過に伴って減衰することが明らかとなった（詳細は後述）。これに対して特許文献１の技術は、上述した時間経過に伴って減衰するリーク電流の変化について考慮されておらず、リーク電流の影響に対する補正精度が不足しているという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、放射線画像検出器からの読出電流に重畳するリーク電流の影響をより精度良く補正できる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者は、放射線画像検出器からの画像の読出時（照射された放射線に応じて放射線画像検出器に蓄積・保持されている電荷を電流として単位領域毎に順に読み出す際）に読出電流に重畳されるリーク電流の特性を確認するために、光が照射されると、光が照射された箇所に対応する単位領域に保持されている電荷が電流として出力される構成の放射線画像検出器（光読取方式の放射線画像検出器）を用い、当該放射線画像検出器に所定の放射線量の放射線を照射した後に、画像（電荷）読み出しのための読出光を照射していない状態で、所定方向に沿って前記放射線画像検出器に設けられた信号線を流れる電流を一定時間に亘って測定する実験を、互いに異なる照射放射線量について各々行った。この実験の結果を図１に示す。
【０００７】
上記の実験では、光読取方式の放射線画像検出器に読出光を照射していないので、信号線を流れる電流は本来は０となる。しかし、図１からも明らかなように、実際には照射放射線量に応じた大きさのリーク電流が信号線を流れると共に、当該リーク電流の大きさが時間の経過に伴って徐々に低下する（図１では図示を省略しているが、上記リーク電流の大きさは０に近づいていき最終的には０になる）ことが上記実験によって観測された。なお、図１では読出電流と同方向のリーク電流を"＋"、逆方向のリーク電流を"−"の符号で表している。上記電流は、放射線画像検出器の各単位領域のうち、電流の測定を行った信号線に対応する各単位領域からのリーク電流の総和と見なすことができる。
【０００８】
本願発明者は、上記の実験によって得られた電流の変化パターンが、電流の本来の値（すなわち０）との差が大きいときには電流の変化の傾きが大きく、電流の本来の値との差が小さくなるに従って電流の変化の傾きも小さくなっている、すなわち電流の変化が電流の本来の値との差に比例しているように見える変化パターンを示していることを見出し、読出電流に重畳される電流の大きさは、リーク電流発生時点（例えば放射線画像検出器が光読取方式であれば、放射線画像検出器への高電圧の印加を停止した時点）からの経過時間を変数とする単一の指数関数（特に自然対数の底ｅ（ネイピア数ともいう）を底とする指数関数expＸ）又は複数の指数関数（特に指数関数expＸ）の和によって精度良く近似（推定）可能であることに想到した。そして本願発明者は、各単位領域におけるリーク電流の総和（重ね合わせ）が単一の指数関数（特に指数関数expＸ）又は複数の指数関数（特に指数関数expＸ）の和によって精度良く近似（推定）可能であることから、個々の単位領域におけるリーク電流も単一の指数関数（特に指数関数expＸ）又は複数の指数関数（特に指数関数expＸ）の和によって精度良く近似（推定）可能であることに想到した。
【０００９】
また、本願発明者は、リーク電流発生時点より、放射線画像検出器からの画像（電荷）の読み出しを開始する迄の時間はおよそ一定であることが多いことから、上記の指数関数は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間を変数とする指数関数で代替することも可能であること、及び、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合、対象単位領域の所定方向に沿った位置は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間におよそ対応していることから、上記の指数関数は、対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする指数関数で代替することも可能であることに想到した。更に本願発明者は、上記のリーク電流は、個々の単位領域に保持されている電荷が電流として漏れ出すことが原因であり、放射線画像検出器のうち電荷の読み出しを完了した単位領域は、電荷を保持していないためにリーク電流が生じないこと、電荷未読出状態の単位領域におけるリーク電流は対応する信号線を介して出力されること、及び、光読取方式以外の構成の放射線画像検出器（例えばＴＦＴ方式の放射線画像検出器）についても、個々の単位領域の電荷を保持しておくための電気抵抗が無限大ではないので上記の知見が成り立つことに想到した。
【００１０】
上記知見に基づき請求項１記載の発明に係る画像処理装置は、照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、所定方向に沿って前記放射線画像検出器に設けられた信号線を介し前記電荷を電流として読み出しの単位領域毎に順次読み出すことで得られた画像データに対し、任意の対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、前記所定方向に沿って前記対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ前記対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定し、リーク電流の推定結果に基づいて前記画像データのうち前記対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行う補正手段を備えている。
【００１１】
請求項１記載の発明では、照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、所定方向に沿って放射線画像検出器に設けられた信号線を介し電荷を電流として読み出しの単位領域毎に順次読み出すことで得られた画像データを処理対象としている。上記の放射線画像検出器としては光読取方式の放射線画像検出器（請求項７に記載した放射線画像検出器）が好適であるが、ＴＦＴ方式等の他の構成の放射線画像検出器を適用することも可能である。
【００１２】
また、請求項１記載の発明に係る補正手段は、放射線画像検出器から任意の対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、所定方向に沿って対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定する。
【００１３】
上記において、所定方向に沿って対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)は、放射線画像検出器から対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていたリーク電流Ｉjを発生していた単位領域であり、補正手段は、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定するので、時間経過に伴って減衰するリーク電流の変化も考慮されることで、単位領域ｊ(j=1,2,…)からのリーク電流Ｉjを各々精度良く推定することができる。
【００１４】
そして補正手段は、上述したリーク電流の推定結果に基づいて画像データのうち対象単位領域に対応するデータを補正するので、対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていたリーク電流の影響が除去されるように、対象単位領域に対応するデータを精度良く補正することができる。更に、補正手段は、上記のように単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流を推定し、リーク電流の推定結果に基づいて画像データのうち対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行うので、画像データのうち個々の単位領域に対応するデータを、個々の単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていたリーク電流の影響が除去されるように各々精度良く補正することができる。従って、請求項１記載の発明によれば、放射線画像検出器から読み出した画像に対し、放射線画像検出器からの読出電流に重畳するリーク電流の影響をより精度良く補正することができる。
【００１５】
なお、請求項１記載の発明において、リーク電流推定式としては、単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間を変数とする、単一の指数関数から成るリーク電流推定式を用いることができ、この場合、補正手段は、より詳しくは、例えば請求項２に記載したように、単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間を変数とする、単一の指数関数から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝Ａj・exp(−αｔ) 
（但し、ｔは単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、Ａjは主に単位領域ｊの電荷量に依存する係数、αは定数）を用いて、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定するように構成することができる。これにより、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々精度良く推定することができる。
【００１６】
また、請求項１記載の発明において、リーク電流推定式としては、単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間を変数とする、複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式を用いることも可能であり、この場合、補正手段は、より詳しくは、例えば請求項３に記載したように、単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間を変数とする、複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝ΣＡjk・exp(−αkｔ)
（但し、ｔは単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、Ａjkは主に単位領域ｊの電荷量に依存するｋ個の係数、αkはｋ個の定数）を用いて、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定するように構成することができる。この場合も単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々精度良く推定することができる。
【００１７】
また、請求項１記載の発明において、リーク電流推定式としては、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数から成るリーク電流推定式を用いることも可能であり、この場合、補正手段は、より詳しくは、例えば請求項４にも記載したように、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝Ａj・exp(−αｙ) 
（但し、ｙは電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置、Ａjは主に単位領域ｊの電荷量に依存する係数、αは定数）を用いて、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定するように構成することができる。この場合も単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々精度良く推定することができる。
【００１８】
更に、請求項１記載の発明において、リーク電流推定式としては、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする、複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式を用いることも可能であり、この場合、補正手段は、より詳しくは、例えば請求項５にも記載したように、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする、複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式として、
Ｉj＝ΣＡjk・exp(−αkｙ)
（但し、ｙは電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置、Ａjkは主に単位領域ｊの電荷量に依存するｋ個の係数、αkはｋ個の定数）を用いて、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定するように構成することができる。この場合も単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々精度良く推定することができる。
【００１９】
また、請求項１〜請求項５の何れかに記載の発明において、補正手段によるリーク電流の推定結果に基づく対象単位領域に対応するデータの補正は、より詳しくは、例えば請求項６に記載したように、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを各々推定した後に、単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを積分又は積算することで、対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた全リーク電流Ｉを求め、求めた全リーク電流Ｉに基づいて画像データのうち対象単位領域に対応するデータを補正することによって実現できる。
【００２０】
また、請求項１〜請求項６の何れかに記載の発明において、放射線画像検出器は、例えば請求項７に記載したように、信号線として、所定方向に交差する方向に沿って配列された複数の読出用電極が設けられ、光が照射されることで、光が照射された箇所に対応する単位領域に保持されている電荷量に対応する電荷が、対応する読出用電極を介し電流として出力される構成（すなわち光読取方式の放射線画像検出器）であってもよく、この場合、放射線画像検出器への光の照射箇所を所定方向に沿って走査させることで、放射線画像検出器に保持されている電荷の読み出しを行うことができる。
【００２１】
請求項８記載の発明に係る画像処理方法は、照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、所定方向に沿って前記放射線画像検出器に設けられた信号線を介し前記電荷を電流として読み出しの単位領域毎に順次読み出すことで得られた画像データに対し、任意の対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、前記所定方向に沿って前記対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ前記対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定し、リーク電流の推定結果に基づいて前記画像データのうち前記対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行うので、請求項１記載の発明と同様に、放射線画像検出器からの読出電流に重畳するリーク電流の影響をより精度良く補正することができる。
【００２２】
請求項９記載の発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータを、照射された放射線を電荷に変換して蓄積・保持する放射線画像検出器から、所定方向に沿って前記放射線画像検出器に設けられた信号線を介し前記電荷を電流として読み出しの単位領域毎に順次読み出すことで得られた画像データに対し、任意の対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、前記所定方向に沿って前記対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ前記対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、前記単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、前記放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を前記所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の前記対象単位領域の前記所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定し、リーク電流の推定結果に基づいて前記画像データのうち前記対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行う補正手段として機能させる。
【００２３】
請求項９記載の発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータを上記の補正手段として機能させるためのプログラムであるので、コンピュータが請求項９記載の発明に係る画像処理プログラムを実行することで、コンピュータが請求項１に記載の画像処理装置として機能することになり、請求項１記載の発明と同様に、放射線画像検出器からの読出電流に重畳するリーク電流の影響をより精度良く補正することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明は、放射線画像検出器から所定方向に沿って設けられた信号線を介して単位領域毎に順次電荷を読み出すことで得られた画像データに対し、対象単位領域の電荷を読み出した際の読出電流に重畳されていた、所定方向に沿って対象単位領域と同一の信号線上に位置し、かつ対象単位領域の電荷読出時には電荷未読出状態だった単位領域ｊ(j=1,2,…)におけるリーク電流Ｉjを、単位領域ｊにおけるリーク電流発生時点からの経過時間、又は、放射線画像検出器の電荷読出開始時点からの経過時間、又は、電荷読出対象の単位領域を所定方向に沿って走査して電荷の読み出しを行った場合の対象単位領域の所定方向に沿った位置を変数とする、単一の指数関数又は複数の指数関数の和から成るリーク電流推定式によって各々推定し、リーク電流の推定結果に基づいて画像データのうち対象単位領域に対応するデータを補正することを、個々の単位領域を対象として各々行うようにしたので、放射線画像検出器からの読出電流に重畳するリーク電流の影響をより精度良く補正できる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図２には本実施形態に係る放射線画像撮影装置１０が示されている。放射線画像撮影装置１０は、エックス線（Ｘ線）等の放射線を発生する放射線発生部１２と、放射線発生部１２と間隔を隔てて設けられた放射線検出部１４を備えている。放射線発生部１２と放射線検出部１４の間は、撮影時に被写体１６が位置する撮影位置とされ、放射線発生部１２から射出され、撮影位置に位置している被写体１６を透過することで画像情報を担持した放射線は放射線検出部１４に照射される。
【００２６】
放射線検出部１４は放射線画像検出器を含んで構成されている。放射線画像検出器は、放射線の照射を受けることで導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備え、画像情報を担持している放射線の照射を受けて静電記録部に画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。放射線画像検出器としては、静電記録部に記録した画像情報を、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用して読み取る光読取方式の放射線画像検出器や、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を１単位領域ずつオンオフすることで読み取る方式（以下、ＴＦＴ方式という）の放射線画像検出器などがある。以下、光読取方式の放射線画像検出器を例にその構成を説明する。
【００２７】
図３に示すように、光読取方式の放射線画像検出器２０は、放射線発生部１２からの放射線（後述する読取光を区別するため記録光と称する）に対して透過性を有する第１の電極層２２、第１の電極層２２を透過した記録光が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する記録用光導電層２８、読取光が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する読取用光導電層３２、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂと遮光膜３８Ｃと絶縁層３８Ｄとから成る第２の電極層３８、及び、読取光に対して透過性を有する基板４０が順に設けられて構成されている。なお第２の透明線状電極３８Ｂは本発明に係る信号線に対応している。また、放射線画像検出器２０の基板４０側には、図４にも示すように、放射線画像検出器２０に読取光を照射するためのライン光源５４が設けられている。
【００２８】
また、第１の電極層２２と記録用光導電層２８の間には、第１の電極層２２からの電子注入を抑制する電子注入阻止層２４と、記録用光導電層の結晶化を抑制する結晶化防止層２６が順に設けられており、読取用光導電層３２と第２の電極層３８の間には、読取用光導電層３２の結晶化を抑制する結晶化防止層３４と、高電圧印加時の透明線状電極３８Ａ，３８Ｂからの正孔注入を抑制する正孔注入阻止層３６が順に設けられている。そして、記録用光導電層２８と読取用光導電層３２との界面には、記録用光導電層２８内で発生した放射線画像を担持する潜像極性電荷を蓄積する２次元状に分布した蓄電部３０が形成されている。
【００２９】
なお、放射線画像検出器２０の大きさ（面積）は、例えば２０ｃｍ×２０ｃｍ以上、特に胸部撮影用の場合は有効サイズ４３ｃｍ×４３ｃｍ程度とすることができる。また、正孔注入阻止層３６は代表的な材料としてCeO２、ZnS等で構成することができる。これらは、単層のみならず、正孔阻止能力の強化のため（暗電流低減のため）多層に積層するのが好ましい。また、正孔注入阻止層３６の厚さは２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が望ましい。また、電子注入阻止層２４はSb２S３や有機物系の化合物等の材料で構成することができる。電子注入阻止層２４も単層のみならず多層に積層してもよい。また、結晶化防止層２６，３０７としては、結晶化温度の高いSe−As、Se−Ge、Se−Sb系化合物等２元系あるいはSe−Ge−Sb、Se−Ge−As、Se−Sb−As等の３元系を用いるのが最適である。
【００３０】
また、記録用光導電層２８としてはa-Se（アモルファスセレン）を主成分とする光導電性物質が適当であり、記録用光導電層２８の厚さは、記録光を十分に吸収できるようにするために５０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。また、読取用光導電層３２としては、例えば第１の電極層２２に帯電される負電荷の移動度と、その逆極性となる正電荷の移動度の差が大きいClを１０〜２００ppｍドープしたa−Seや、Se−Ge，Se−Sb，Se−As等のSeを主成分とする光導電性物質が好適である。読取用光導電層３２の厚さは記録用光導電層２８の厚さの１／２以下であることが望ましく、また薄ければ薄いほど読取時の応答性が向上するので、例えば１／１０以下、さらには１／１００以下等にするのが好ましい。
【００３１】
なお、上記各層の材料は、第１の電極層２２に負電荷を、第２の電極層３８の透明線状電極３８Ａ，３８Ｂに正電荷を帯電させて、記録用光導電層２８と読取用光導電層３２との界面に形成される蓄電部３０に潜像極性電荷としての負電荷を蓄積させると共に、読取用光導電層３２を、潜像極性電荷としての負電荷の移動度よりも、その逆極性となる輸送極性電荷としての正電荷の移動度の方が大きい、所謂正孔輸送層として機能させる場合に好適な一例であるが、これらは、それぞれが逆極性の電荷であっても良く、このように極性を逆転させる際には、正孔の輸送層として機能する読取用光導電層を電子輸送層として機能する読取用光導電層に変更する等の若干の変更を行なうだけでよい。また、読取用光導電層３２をa−Seを主成分とする層とし、蓄電部３０としてAs２Se３、GeSe、GeSe２、Sb２Se３層を設けるようにしてもよい。
【００３２】
第１の電極層２２及び第１の透明線状電極３８Ａとしては、それぞれ記録光或いは読取光に対して透過性を有するものであればよく、例えば可視光に対して透過性を持たせる場合には、光透過性金属薄膜として周知のSnO2、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、或いはエッチングのし易いアモルファス状光透過性酸化金属であるIDIXO(Indium X-metal Oxide；出光興産(株))等の酸化金属を５０〜２００ｎｍ厚程度、好ましくは１００ｎｍ厚以上にして用いることができる。また、記録光としてＸ線を使用し、第１の電極層２２側から該Ｘ線を照射して放射線画像を記録する場合、第１の電極層２２の可視光に対する透過性が不要となることから、該第１の電極層２２は、例えば１００ｎｍ厚のAlやAu等の純金属を用いて形成するようにしてもよい。
【００３３】
第２の電極層３８の第１の透明線状電極３８Ａは、単位領域ピッチでストライプ状に配列されており、単位領域ピッチは、医療用Ｘ線撮影において高い鮮鋭度を維持しつつ高Ｓ／Ｎ比を実現するために、５０〜２５０μｍ程度にすることができる。また、この単位領域ピッチの範囲内で、第１の透明線状電極３８Ａの幅は１０〜２００μｍ程度にすることができる。また、第２の電極層３８の第２の透明線状電極３８Ｂは、記録用光導電層２８と読取用光導電層３２との界面に形成される蓄電部３０に蓄積された潜像極性電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力するための導電部材として設けられており、第１の透明線状電極３８Ａと同様にストライプ状に配列されている。第２の電極層３８の電極をストライプ状とすることで、ストラクチャノイズの補正を簡便にしたり、容量を低減することで画像のＳ／Ｎ比を向上させたり、並列読取り（主に主走査方向）を行なって読出時間の短縮を図ることができる。
【００３４】
また、第２の電極層３８には、第２の透明線状電極３８Ｂと第１の透明線状電極３８Ａとが交互に平行に配置されるように配列されている。第２の透明線状電極３８Ｂとしては、上述の光透過性金属薄膜を用いることが好ましい。この場合、１回のリソグラフィー工程で、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂのパターニングを同時に形成できる。この場合は、基板４０上の各第２の透明線状電極３８Ｂに対応する部分に、読取光の第２の透明線状電極３８Ｂへの照射強度が読取光の第１の透明線状電極３８Ａへの照射強度よりも小さくなるように光透過性の劣る部材から成る遮光膜３８Ｃを設け、読取光に対する透過率Ｐcを１０％以下にする、すなわち遮光性を持たせることができ、第２の透明線状電極３８Ｂに対応する読取用光導電層３２内では、信号取出しのための電荷対を発生させないようにすることができる。そして、上記第１の透明線状電極３８Ａ及び第２の透明線状電極３８Ｂは、その上に１００ｎｍ以下の薄膜の正孔注入阻止層３６が形成される。また、各第１の透明線状電極３８Ａと各第２の透明線状電極３８Ｂとは電気的に絶縁されるように所定の距離が保たれている。
【００３５】
なお、放射線画像検出器２０においては、第２の透明線状電極３８Ｂの幅Ｗcを第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗbよりも広くすると共に、第１の透明線状電極３８Ａの読取光に対する透過率Ｐrb、第２の透明線状電極３８Ｂの読取光に対する透過率Ｐrcが、条件式(Ｗb×Ｐrb)／(Ｗc×Ｐrc)≧５を満足するように設定することが望ましい。この場合、第２の透明線状電極３８Ｂの幅Ｗcを第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗbよりも広くしたことに合わせて、静電潜像の記録時には、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂとを接続し、第２の透明線状電極３８Ｂを電界分布の形成に積極的に利用するようにする。このように第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂとを接続して記録を行うと、潜像極性電荷は、第１の透明線状電極３８Ａに対応する位置だけでなく、第２の透明線状電極３８Ｂに対応する位置にも蓄積され、読取時に第１の透明線状電極３８Ａを通して読取用光導電層３２に読取光が照射されると、第１の透明線状電極３８Ａを挟む２本の第２の透明線状電極３８Ｂの上空部分の潜像極性電荷が２本の第２の透明線状電極３８Ｂを介して順次読み出される。従って、この場合、第１の透明線状電極３８Ａに対応する位置が単位領域の中心となり、この第１の透明線状電極３８Ａを挟む両側の第２の透明線状電極３８Ｂの各半分までが、第１の透明線状電極３８Ａ、第２の透明線状電極３８Ｂの並び方向の１単位領域となる。また、第１の透明線状電極３８Ａ及び第２の透明線状電極３８Ｂよりも良導電性の導電部材をバスラインとして、各第１の透明線状電極３８Ａ毎及び第２の透明線状電極３８Ｂ毎に、その長さ方向に延設することが望ましい。
【００３６】
遮光膜３８Ｃは必ずしも絶縁性を有している材料でなくてもよく、遮光膜３８Ｃの比抵抗が２×１０−６Ω・ｃｍ以上（さらに好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ以下）となる材料を使用することができる。例えば金属材料であればAl、Mo、Cr等を用いることができ、無機材料であればMoS２、WSi２、TiN等を用いることができる。なお、遮光膜３８Ｃの比抵抗が１Ω・ｃｍ以上となる材料を使用するとより好ましい。また、遮光膜３８Ｃとして金属材料等の導電性の材料を使用したときには、遮光膜３８Ｃと第２の透明線状電極３８Ｂとの直接接触を避けるため両者の間に絶縁物を配する。本実施形態の放射線画像検出器２０は、この絶縁物として、読取用光導電層３２と基板４０との間にSiO２等から成る絶縁層３８Ｄを設けている。この絶縁層３８Ｄの厚さは、０．０１〜１０μｍ程度がよい。遮光膜３８Ｃを形成するときには、読取光の第１の透明線状電極３８Ａへの照射強度をＵb、第２の透明線状電極３８Ｂへの照射強度をＵcとしたとき、Ｕb／Ｕc≧５を満足するような厚さにすることが望ましい。なお、上式の右辺は、好ましくは８、更には１２とすると一層好ましい。
【００３７】
また、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂとの間隙をＷbcとしたとき、遮光膜３８Ｃの幅ＷdがＷc≦Ｗd≦(Ｗc＋２×Ｗbc)を満足するようにすることが望ましい。この条件式は、遮光膜３８Ｃが少なくとも第２の透明線状電極３８Ｂを完全にカバーし、かつ読取光の透過部分として少なくとも第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗｂ分だけ確保し、第１の透明線状電極３８Ａに対応する部分には遮光膜３８Ｃが掛からないようにすることを示している。ただし、第２の透明線状電極３８Ｂの幅Ｗｃ分だけでは遮光が不十分であり、また読取光の透過部分が第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗb分だけでは第１の透明線状電極３８Ａに到達する読取光が不十分になる恐れがあるので、(Ｗc＋Ｗbc／２)≦Ｗd≦(Ｗc＋Ｗbc)を満足するようにする方が好ましい。
【００３８】
なお、上述した放射線画像検出器２０は、本発明に係る放射線画像検出器（より詳しくは請求項７に記載の放射線画像検出器）に対応している。
【００３９】
また、図２に示すように、放射線発生部１２及び放射線検出部１４は制御装置５０に各々接続されている。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等から成るメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等から成る不揮発性の記憶部５０Ａ（記憶部５０Ａ以外は図示を省略する）を備えたコンピュータと、このコンピュータに接続された周辺回路を含んで構成されており、記憶部５０Ａに記憶された所定のプログラムがコンピュータのＣＰＵによって実行され、コンピュータと周辺回路が協働することで、放射線発生部１２における放射線の発生を制御する放射線発生制御部６６として機能すると共に、放射線画像検出器２０からの画像情報の読み出しを行う画像読出部６８として機能する。なお、制御装置５０には、放射線画像を表示するためのディスプレイ５２も接続されている。
【００４０】
図４に示すように、画像読出部６８は前述したライン光源５４を含んで構成されている。ライン光源５４は、放射線画像検出器２０における第２の透明線状電極３８Ｂ（及び第１の透明線状電極３８Ａ）の配列方向（主走査方向）に沿って多数個のＬＥＤ（例えばＢ光を射出するＬＥＤ）が配列されて構成されており、放射線画像検出器２０からの画像情報の読み出し時には、画像読出部６８の一部である駆動回路（図示省略）によって多数個のＬＥＤが各々点灯され、放射線画像検出器２０の基板４０側の面にライン状の読取光を照射する。またライン光源５４は、画像読出部６８の一部である図示しない移動機構により、第２の透明線状電極３８Ｂの延長方向（副走査方向(読出方向)：図４の矢印Ａ方向）に沿って放射線画像検出器２０の基板４０側の面上を移動可能に支持されており、放射線画像検出器２０からの画像情報の読み出し時には、前述した移動機構によって一定の移動速度で副走査方向に移動（副走査）される。これにより、ライン状の読取光が放射線画像検出器２０の基板４０側の面の全面に順に照射される。
【００４１】
また画像読出部６８は、放射線画像検出器２０の互いに異なる第２の透明線状電極３８Ｂに各々接続された多数個のチャージアンプ５６と、放射線画像検出器２０への放射線の照射時にチャージアンプ５６を介して個々の第２の透明線状電極３８Ｂと基板４０の間に高電圧を印加する高電圧電源５８と、多数個のチャージアンプ５６の出力端に各々接続され何れかのチャージアンプ５６から入力された電気信号を選択的に出力するマルチプレクサ(ＭＰＸ)６０と、マルチプレクサ６０の出力端に接続されマルチプレクサ６０を介して入力された電気信号をデジタルデータへ変換して出力するＡ／Ｄ変換器６２を含んで構成されている。
【００４２】
放射線画像検出器２０では、高電圧電源５８による高電圧の印加が停止されている状態で、ライン光源５４から射出されたライン状の読取光が照射されると、蓄電部３０に蓄積された潜像極性電荷として放射線画像検出器２０に記録されている画像情報のうち、読取光が照射された部分に記録されている１ライン分の画像情報が、個々の第２の透明線状電極３８Ｂを介し、各単位領域毎に前記潜像極性電荷の量に応じたレベルの電気信号として出力される。マルチプレクサ６０は、個々の第２の透明線状電極３８Ｂを介して出力されチャージアンプ５６によって増幅された電気信号がＡ／Ｄ変換器６２へ順に出力されるように、Ａ／Ｄ変換器６２へ出力する電気信号を順に切り替える。これにより、Ａ／Ｄ変換器６２からは１ライン分の画像データが順に出力される。そして、ライン光源５４から射出されたライン状の読取光が放射線画像検出器２０の基板４０側の全面に照射される迄の間、上記処理が繰り返されることで、放射線画像検出器２０に記録された画像一面分の画像情報が画像データとして全て読み出される。
【００４３】
また、制御装置５０の記憶部５０Ａには画像処理プログラムも記憶されており、当該画像処理プログラムがＣＰＵによって実行されることで、制御装置５０は図４に示す画像処理部７０としても機能する。なお、当該画像処理プログラムが実行されることで実現される画像処理部７０は本発明に係る画像処理装置に対応している。また、上記の画像処理プログラムには、後述するリーク電流補正処理を行うためのリーク電流補正プログラムが含まれており、このリーク電流補正プログラムは本発明に係る画像処理プログラムに対応している。
【００４４】
次に本実施形態の作用を説明する。図５(Ａ)には、放射線画像検出器２０の個々の単位領域に蓄積・保持される電荷（潜像極性電荷）の推移を示す。図５(Ａ)に示すように、放射線画像検出器２０の個々の単位領域の電荷は当初０とされているが、高電圧電源５８によって高電圧が印加されている状態で、画像情報を担持した放射線が照射されると、照射放射線量に応じた電荷量の電荷が記録用光導電層２８で発生され、当該電荷が個々の単位領域に蓄積・保持される。また、放射線画像検出器２０から画像を読み出すために高電圧電源５８による高電圧の印加が停止されると、本願発明者が行った実験の結果からも明らかなように、個々の単位領域において、時間の経過に伴って徐々に減衰するリーク電流が発生し(図５(Ｂ)参照)、このリーク電流が他の単位領域の電荷を読み出す際の読出電流に重畳する。また、このリーク電流の発生に伴って個々の単位領域に蓄積・保持されている電荷も徐々に低下する。そして、画像読み出しが進行し電荷未読出の特定単位領域から電荷が読み出されると、特定単位領域の電荷が０になり、特定単位領域におけるリーク電流も０となる。
【００４５】
上述したように、放射線画像検出器２０の個々の単位領域でリーク電流が発生している期間は、高電圧の印加が停止されてから個々の単位領域に蓄積・保持されている電荷が読み出される迄の間であり、個々の単位領域で発生したリーク電流は、放射線画像検出器２０に設けられた多数の第２の透明線状電極３８のうち、個々の単位領域に対応する第２の透明線状電極３８を流れる読出電流に重畳される。このため、図６にも示すように、第２の透明線状電極３８を介して特定単位領域（図６では「対象単位領域」と表記）の電荷を読み出す場合、読出電流には、放射線画像検出器２０の各単位領域のうち、ライン光源５４の移動方向（副走査方向）に沿って特定単位領域と同一の信号線上に位置しており（特定単位領域と同一の第２の透明線状電極３８に対応しており）、かつ特定単位領域の電荷読出時に電荷未読出状態の単位領域（図６にハッチングで示す単位領域）からのリーク電流が重畳される。なお、図６では個々の単位領域を「□」で示しているが、これは個々の単位領域の位置を模式的に示したものであり、個々の単位領域に蓄積・保持されている電荷として電荷を読み出す領域は、「□」で示す範囲とは必ずしも一致しないことを付記しておく。
【００４６】
このため、画像処理部７０は、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から読み出された画像データが入力されると、入力された画像データに対して以下で説明するリーク電流補正処理を行った後に、リーク電流補正処理を経た画像データをディスプレイ５２へ出力することで、当該画像データが表す放射線画像をディスプレイ５２に表示させる。以下、図７を参照しリーク電流補正処理について説明する。なお、このリーク電流補正処理は本発明に係る画像補正方法が適用された処理であり、本発明に係る補正手段（より詳しくは請求項２に記載の補正手段）に対応している。
【００４７】
リーク電流補正処理では、まずステップ１００において、放射線画像検出器２０上でのリーク電流補正対象の単位領域の位置（座標）を表す変数ｘi及び変数ｙiに各々１を代入する。なお、本実施形態において、変数ｘは主走査方向に沿った位置（Ｘ座標値）を表し、変数ｙは副走査方向に沿った位置（Ｙ座標値）を表す（図６も参照）。次のステップ１０２では対象単位領域の値Ｑ(ｘi,ｙi)を読出画像（入力画像データ）から取り込む。またステップ１０４では、参照単位領域の位置（Ｘ座標値）を表す変数ｘとして変数ｘiを設定し、参照単位領域の位置（Ｙ座標値）を表す変数ｙとして変数ｙiに１を加算した値を設定する。この場合、対象単位領域に対して副走査方向下流側の１番目の単位領域が、変数ｘ,ｙによって規定される参照単位領域となる。また、対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)として、ステップ１０２で取り込んだ対象単位領域の値Ｑ(ｘi,ｙi)を設定する。次のステップ１０６では、変数ｙの値が最大値（副走査方向に沿った放射線画像検出器２０の単位領域の総数）よりも大きいか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１０８へ移行し、読出画像（入力画像データ）から座標(ｘ,ｙ)の単位領域、すなわち参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ)を取り込む。
【００４８】
また本実施形態では、リーク補正処理に使用するリーク電流補正用データが制御装置５０の記憶部５０Ａに予め記憶されている。本実施形態では、対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)を次の(１)式に従って更新することで、読出電流に重畳していた参照単位領域におけるリーク電流の影響を補正する。
Ｑ'(ｘi,ｙi)←Ｑ'(ｘi,ｙi)＋Ａexp(−αｔ)  …(１)
なお、上記の(１)式において、ｔは放射線画像検出器２０への高電圧の印加が停止されてから対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間、Ａは参照単位領域から読み出した電荷量(参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ))に依存する係数、αは時定数である。(１)式の右辺第２項は参照単位領域におけるリーク電流を表し、本発明に係るリーク電流推定式（より詳しくは請求項２に記載のリーク電流推定式）に対応している。また、図１にも示すように、本実施形態ではリーク電流が読出電流と逆向きの電流である（電荷読み出し時の読出電流がリーク電流分だけ小さくなる）ことから、リーク電流推定式として、(１)式の右辺第２項を右辺第１項に加算する数式を用いているが、リーク電流が読出電流と同じ向きであれば、リーク電流推定式として、(１)式の右辺第２項を右辺第１項から減算する数式を用いればよい。リーク電流補正用データには、上記の(１)式と、時定数αと、参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ)の値が各値のときの係数Ａの値が対応付けて登録されたＬＵＴ(ルックアップテーブル)が含まれている。
【００４９】
図５(Ｂ)に示す「照射放射線量：大」の場合のリーク電流の推移と、「照射放射線量：小」の場合のリーク電流の推移を比較しても明らかなように、放射線画像検出器２０の個々の単位領域におけるリーク電流の大きさは、個々の単位領域への照射放射線量、すなわち個々の単位領域の電荷量に応じて相違している。(１)式における係数Ａは、(１)式の右辺第２項が表す参照単位領域におけるリーク電流の大きさを、参照単位領域の電荷量(参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ))に応じて変化させるための係数であり、上記のＬＵＴに設定するデータは、例えば本願発明者が行った実験のように、照射放射線量が各値のときのリーク電流（の総和）の変化パターンを各々測定し、照射放射線量（参照単位領域の電荷量＝参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ))と参照単位領域におけるリーク電流の大きさとの関係を求めることで得ることができる。また、本実施形態では時定数αとして一定の値を用いているが、上記の測定を行った結果、リーク電流の減衰速度が照射放射線量に応じて大きく変化していた（強い相関があった）場合は、係数Ａと同様に時定数αも参照単位領域の電荷量(参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ))に応じて変化させるようにしてもよい。
【００５０】
ステップ１１０では、リーク電流補正用データのうち係数Ａの値を規定するＬＵＴを制御装置５０の記憶部５０Ａから読み出してメモリに記憶させ、参照単位領域の値Ｑ(ｘ,ｙ)に対応する係数Ａの値をメモリに記憶させたＬＵＴから取得する。またステップ１１２では、リーク電流補正用データのうちの時定数αの値を記憶部５０Ａから読み出す。またステップ１１４では、対象単位領域のｙ座標値ｙiに基づき、放射線画像検出器２０への高電圧の印加停止から対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間ｔを取得する。なお、放射線画像検出器２０への高電圧の印加を停止してから、放射線画像検出器２０からの画像（電荷）の読み出しを開始する迄の時間ｔ1、及び、放射線画像検出器２０から主走査方向に沿った１ライン分の単位領域の電荷を読み出すのに要する時間ｔ2は通常一定であるので、上記の経過時間ｔは、例えばリーク電流補正用データとして上記の時間ｔ1,ｔ2も登録しておき、ステップ１１４で時間ｔ1,ｔ2を記憶部５０Ａから読み出し、対象単位領域のｙ座標値ｙiと時間ｔ2との積を時間ｔ1に加算した値を経過時間ｔとして演算することで取得することができる。
【００５１】
そしてステップ１１６では、リーク電流補正用データのうちの(１)式を記憶部５０Ａから読み出し、読み出した(１)式に、対象単位領域の現在の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)、ステップ１１０で取得した係数Ａ、ステップ１１２で読み出した時定数α及びステップ１１４で取得した経過時間ｔを各々代入して新たな出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)を演算する。これにより、対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)が、対象単位領域の電荷読み出し時の読出電流に重畳されていた参照単位領域におけるリーク電流に応じて補正され、参照単位領域におけるリーク電流の影響が対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)から除去されることになる。
【００５２】
なお、本発明に係るリーク電流推定式に相当する(１)式の右辺第２項において、放射線画像検出器２０への高電圧の印加停止から対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間ｔに代えて、放射線画像検出器２０の電荷読出開始時点から対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間ｔ（対象単位領域のｙ座標値ｙiと時間ｔ2との積に相当する時間）を用いてもよい。この場合、時間ｔ1が十分に小さい値であれば、係数Ａ及び時定数αとして(１)式と同一の値を用いることも可能であり、時間ｔ1が無視できない程大きい値であったとしても、係数Ａ及び時定数αを別に定めておくことで、(１)式と同様に高い精度でリーク電流を推定することができる。
【００５３】
次のステップ１１８では変数ｙを１だけインクリメントしてステップ１０６に戻る。これにより、ステップ１０６の判定が肯定される迄、ステップ１０６〜ステップ１１８が繰り返されることになり、ライン光源５４の移動方向に沿って対象単位領域と同一の信号線上に位置しており（Ｘ座標値が対象単位領域と同一）、かつ対象単位領域の電荷読出時に電荷未読出状態（Ｙ座標値が対象単位領域よりも大）となっていた全ての単位領域（図６にハッチングで示す単位領域）を各々参照単位領域としてステップ１０６〜ステップ１１８の処理が繰り返されることで、個々の単位領域におけるリーク電流の影響が対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)から全て除去される。
【００５４】
各単位領域におけるリーク電流の影響が対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)から全て除去されることでステップ１０６の判定が肯定されると、ステップ１２０へ移行し、出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)を対象単位領域の最終出力値としてメモリに記憶させる。次のステップ１２２では現在の変数ｘiが最大値（主走査方向に沿った放射線画像検出器２０の単位領域の総数）に一致しているか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１２４へ移行し、変数ｘiを１だけインクリメントした後にステップ１０２に戻る。これにより、前回の対象単位領域に対して主走査方向下流側に位置している隣接単位領域を新たな対象単位領域として、上述したステップ１０２〜ステップ１１８の処理が繰り返され、リーク電流の影響が補正された出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)が算出される。また、ステップ１０２〜ステップ１２４の処理はステップ１２２の判定が肯定される迄繰り返されるので、同一の主走査ライン上の各単位領域に対し、リーク電流の影響を補正した最終出力値の算出が順に行われる。
【００５５】
また、ステップ１２２の判定が肯定されるとステップ１２６へ移行し、現在の変数ｙiが最大値（副走査方向に沿った放射線画像検出器２０の単位領域の総数）に一致しているか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１２８へ移行し、変数ｘiに１を設定すると共に変数ｙiを１だけインクリメントした後にステップ１０２に戻る。これにより、前回の対象単位領域に対して副走査方向下流側に位置している主走査ライン上の先頭の単位領域を新たな対象単位領域としてステップ１０２〜ステップ１１８の処理が繰り返される。また、ステップ１０２〜ステップ１２８の処理はステップ１２６の判定が肯定される迄繰り返されるので、放射線画像検出器２０の全ての単位領域に対し、リーク電流の影響を補正した最終出力値の算出が順に行われる。そして、放射線画像検出器２０の全ての単位領域についてリーク電流の影響を補正した最終出力値を算出すると、ステップ１２６の判定が肯定されてステップ１３０へ移行し、全単位領域の最終出力値を出力画像データとして出力し、リーク電流補正処理を終了する。
【００５６】
これにより、放射線画像検出器２０からの読出電流に重畳するリーク電流の影響が精度良く補正された出力画像データが得られ、この出力画像データを用いてディスプレイ５２に画像を表示させることで、高画質の放射線画像をディスプレイ５２に表示させることができる。なお、ディスプレイ５２に画像を表示させることに代えて、フラッシュメモリやその他の情報記録媒体に画像データを記録させたり、プリンタ等の記録装置によってシート状の記録材料に画像として記録させる等の処理を行うようにしてもよい。
【００５７】
なお、図７に示すリーク電流補正処理では、(１)式に従い対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)を特定の参照単位領域におけるリーク電流に応じて補正する処理を、ライン光源５４の移動方向に沿って対象単位領域と同一の信号線上に位置し（Ｘ座標値が対象単位領域と同一）、対象単位領域の電荷読出時に電荷未読出状態（Ｙ座標値が対象単位領域よりも大）の各単位領域を参照単位領域として繰り返すことで、各単位領域におけるリーク電流の影響を対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)から除去するアルゴリズムを採用していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、(１)式の右辺第２項に従って各単位領域におけるリーク電流を順に演算した後に、演算した各単位領域におけるリーク電流を積分又は積算した値を対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)に加算（又は減算）することで、各単位領域におけるリーク電流の影響を対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)から除去するアルゴリズムを用いてもよい。この態様は請求項６記載の発明に対応している。
【００５８】
また、上記では本発明に係るリーク電流推定式として、放射線画像検出器２０への高電圧の印加停止（単位領域におけるリーク電流発生時点）から対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間ｔ（或いは、放射線画像検出器２０の電荷読出開始時点から、対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間ｔ）を変数とする指数関数から成るリーク電流推定式((１)式の右辺第２項）を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、放射線画像検出器２０から主走査方向に沿った１ライン分の単位領域の電荷を読み出すのに要する時間ｔ2が一定であることから、上記の経過時間に代えて、ライン光源５４の移動方向（副走査方向）に沿った対象単位領域の位置ｙ（この位置ｙは、対象単位領域のＹ座標値ｙiでもよいし、或いは座標値ｙiから算出できるライン光源５４の移動開始位置から対象単位領域の位置迄の副走査方向に沿った距離でもよい）を変数とする指数関数から成るリーク電流推定式を用いてもよい。この場合も、上記の経過時間ｔを変数とする指数関数から成るリーク電流推定式を用いる場合と同様に、高い精度でリーク電流を推定することができる。
【００５９】
また、上記では本発明に係るリーク電流推定式として、放射線画像検出器２０への高電圧の印加停止（単位領域におけるリーク電流発生時点）から対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間ｔ（或いは、放射線画像検出器２０の電荷読出開始時点から、対象単位領域の電荷が読み出される迄の経過時間ｔ）を変数とする、単一の指数関数から成るリーク電流推定式((１)式の右辺第２項）を用いていたが、これに限定されるものではなく、例えばリーク電流の変化の推移（変化パターン）が、図８に示すように、複数の指数関数（例えば図８に示すように速い減衰の成分に相当する指数関数と遅い減衰の成分に相当する指数関数）の和を用いた方が精度良く近似できる場合には（リーク電流の変化の推移（変化パターン）は放射線画像検出器２０の構成（例えば各部分の材質等）に応じて変化する）、複数の指数関数（この指数関数は経過時間ｔを変数とする指数関数であってもよいし、副走査方向に沿った対象単位領域の位置ｙを変数とする指数関数であってもよい）の和から成るリーク電流推定式を用いるようにしてもよい。
【００６０】
更に、上記では対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)に対し、対象単位領域の電荷読み出し時にリーク電流発生源となる単位領域（ライン光源５４の移動方向（副走査方向）に沿って対象単位領域と同一の信号線上に位置しており、かつ対象単位領域の電荷読出時に電荷未読出状態の単位領域）からのリーク電流の影響を補正していたが、図５(Ａ)からも明らかなように、個々の単位領域の電荷量は個々の単位領域におけるリーク電流に伴って徐々に低下するので、対象単位領域の電荷読み出し時における対象単位領域の電荷量が、当初の電荷量から放射線画像検出器２０への高電圧の印加停止からの経過時間ｔに応じた低下量だけ低下していることに基づき、対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)の補正に際し、対象単位領域におけるリーク電流に伴う対象単位領域の電荷の低下量を、放射線画像検出器２０への高電圧の印加停止からの経過時間ｔに基づいて推定し、推定した電荷低下量分だけ対象単位領域の出力値Ｑ'(ｘi,ｙi)を増大させる補正も併せて行うようにしてもよい。
【００６１】
また、上記では本発明に係る放射線画像検出器として、光読取方式の放射線画像検出器２０を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＴＦＴ方式等の他の方式の放射線画像検出器であっても、個々の単位領域の電荷を保持しておくための電気抵抗が無限大ではないことから、放射線画像検出器の各単位領域からリーク電流が発生すると共に、当該リーク電流の大きさが時間の経過に伴って徐々に低下するので、本発明に係るリーク電流補正を適用することで、リーク電流の影響を高精度に補正することができる。
【００６２】
また、上記では本発明に係る画像処理プログラムが制御装置５０の記憶部５０Ａに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、本発明に係る画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本願発明者が実施した実験の結果を示す線図である。
【図２】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】放射線画像検出器の、(Ａ)は斜視図、(Ｂ)は(Ａ)のＸ−Ｚ線、(Ｃ)は(Ａ)のＸ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図４】電極を含む放射線画像検出器と画像読出部の概略図である。
【図５】(Ａ)は特定単位領域の電荷、(Ｂ)は特定単位領域におけるリーク電流の推移を各々示す線図である。
【図６】対象単位領域及び対象単位領域の電荷読み出し時にリーク電流によって影響を及ぼす単位領域を各々示す概略図である。
【図７】リーク電流補正処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】リーク電流の推移が速い減衰の成分に相当する指数関数と遅い減衰成分に相当する指数関数の和で表される例を示す線図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０  放射線画像撮影装置
２０  放射線画像検出器
２８  記録用光導電層
３０  蓄電部
３２  読取用光導電層
３８Ａ，３８Ｂ  透明線状電極
５０  制御装置
５０Ａ      記憶部
５４  ライン光源
５８  高電圧電源
７０  画像処理部
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図３】
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【図４】
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