(57)【要約】【課題】長時間の透視動画像保存が可能で軽量な装置によるワイヤレス接続を可能とする。【解決手段】アクティブハイ信号である曝射トリガ信号が生成され、Ｘ線管、コリメータ、センサフロントエンドに曝射を指示又は通知する。曝射完了後にプロセスを経て、揮発性メモリに読み出された画像処理前の生画像又は画像処理済み画像のデータを、ハードディスク（ＨＤＤ）に転送し書込処理する。  ハードディスクへのデータ転送処理の中断の確認後に、次の曝射トリガ信号を生成し、Ｘ線管、コリメータ、センサフロントエンドに曝射を指示又は通知する。【選択図】図４
2008302041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不揮発性の二次記憶装置を内蔵した携帯型のＸ線センサ装置において、前記二次記憶装置への撮影画像の保存処理は、Ｘ線発生手段による非曝射期間中に行うことを特徴とするＸ線センサ装置。
【請求項２】
Ｘ線透視撮影時に生成される曝射トリガ信号を用いて前記非曝射期間を識別し、前記非曝射期間中に前記二次記憶装置への保存処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線センサ装置。
【請求項３】
Ｘ線透視撮影時に外部で生成される曝射トリガ信号と、曝射開始前に予め通知されるフレームレート値とを基に前記曝射期間を推定し、前記非曝射期間中に前記二次記憶装置への保存処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線センサ装置。
【請求項４】
Ｘ線透視撮影時に行われるＸ線曝射許可問い合わせと曝射開始前に予め通知されるフレームレート値とを基に前記非曝射期間を推定し、前記非曝射期間中に前記二次記憶装置への保存処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線センサ装置。
【請求項５】
Ｘ線透視撮影時に外部で生成される曝射トリガ信号と、内部で複数回のＸ線曝射をサンプリングすることによって判定した曝射間隔とを基に前記非曝射期間を推定し、前記非曝射期間中に前記二次記憶装置への保存処理を行うことを特徴とする請求項２〜４の何れか１つの請求項に記載のＸ線センサ装置。
【請求項６】
Ｘ線曝射サンプリングを実施中の撮影画像を揮発性メモリに保存しておき、前記非曝射期間の推定が完了してから、前記二次記憶装置への保存処理を開始することを特徴とする請求項２〜５の何れか１つの請求項に記載のＸ線センサ装置。
【請求項７】
前記二次記憶装置としてハードディスクを用いることを特徴とする請求項１に記載のＸ線センサ装置。
【請求項８】
前記ハードディスクへの保存処理を行う際に、前記ハードディスク内のキャッシュメモリを無効とすることを特徴とする請求項７に記載のＸ線センサ装置。
【請求項９】
前記ハードディスクへの保存処理を行う際に、前記ハードディスクへのデータの書き込み中断の目的で、前記ハードディスク内のキャッシュメモリを書き出すコマンドを発効することを特徴とする請求項７に記載のＸ線センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次記憶装置を内蔵するＸ線センサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯型Ｘ線センサ装置が発売されているが、一般に静止画撮影に用いられる装置であり、撮影画像はワイヤード接続又はワイヤレス接続された外部のストレージ装置に保存している。即ち、動画像の保存を携帯型Ｘ線センサ装置内に内蔵された二次記憶装置に対して行う装置はない。
【０００３】
また、特許文献１においては放射線に晒されるコンピュータ装置を延命する手法として、コンピュータ装置の被爆放射線の総量を検出し、この被爆放射線の総量に応じてコンピュータ装置のＣＰＵのアクセス速度を制御することが開示されている。
【０００４】
更に特許文献２においては、回診用Ｘ線撮影装置に内蔵されたコンピュータ装置のハードディスク（ＨＤＤ）を保護する手段として、ハードディスクの動作信号を受けて走行台車の走行を自動的に制限する走行制限手段を備えることが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４８９７５号公報
【特許文献２】特開２００６−５５４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年では、携帯型のＸ線センサ装置においても透視動画像の撮影を行いたいという要求がある。しかし、ワイヤレス接続可能な携帯型Ｘ線センサ装置においては、ワイヤレス接続の通信帯域制限のため、大容量な透視動画像を撮影と同時に、外部のストレージ装置に保存することができないという問題がある。また、仮に二次記憶装置にシールドを施して携帯型Ｘ線センサ装置に実装すると、重量が増加するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、長時間の透視動画像保存が可能で軽量なワイヤレス接続可能なＸ線センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係るＸ線センサ装置の技術的特徴は、不揮発性の二次記憶装置を内蔵した携帯型のＸ線センサ装置において、前記二次記憶装置への撮影画像の保存処理は、Ｘ線発生手段による非曝射期間中に行うことにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るＸ線センサ装置によれば、長時間の安定した透視動画像保存ができ、ワイヤレス接続が可能となり軽量となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本実施例の携帯型Ｘ線センサ装置１の斜視図であり、Ｘ線センサユニット２の下方には、撮影した映像を保存するハードディスク３とが重なり合って実装されている。
【００１２】
図２はＸ線撮影システムの構成図であり、Ｘ線センサ装置１の上方にはＸ線発生手段であるＸ線管４が配置され、このＸ線管４には発生したＸ線ｘの放射制御を行うコリメータ５が取り付けられている。
【００１３】
図３はＸ線センサ装置１のブロック回路構成図である。Ｘ線センサユニット２の出力はセンサフロントエンド６、画像処理プロセッサ７を介してＣＰＵ８に接続されている。また、ＣＰＵ８にはハードディスク３、揮発性メモリ９、通信部１０が接続されている。
【００１４】
ＣＰＵ８はＸ線透視システム全体を制御、Ｘ線管４やコリメータ５に対し通信部１０による無線による制御機能を有する。Ｘ線管４は無線による制御によってＸ線ｘの生成を行い、コリメータ５はＣＰＵ８からの無線制御によってＸ線ｘの放射制御を行う。センサフロントエンド６はＸ線センサユニット２の走査を実施して、Ｘ線センサユニット２で得られたデジタル映像データを生成し、画像処理プロセッサ７はこのデジタル映像データの画像解析や画像処理を行う。ハードディスク３は画像処理プロセッサ７で画像処理された映像や画像処理前の生映像を保存するために用いられる不揮発性の二次記憶装置であり、揮発性メモリ９はＣＰＵ８における処理のためのコード保存場所やワークメモリとして用いられる。
【００１５】
連続曝射によるＸ線透視撮影時には、ＣＰＵ８は通信部１０を通じて、Ｘ線管４やコリメータ５に曝射のための指示を出力する。Ｘ線曝射が行われると、Ｘ線センサユニット２が曝射されたＸ線を感知する。センサフロントエンド６は曝射がなされたことをＣＰＵ８経由で認識すると、Ｘ線センサユニット２からデータの読み出しを行い、デジタル映像データを生成し、映像データを画像処理プロセッサ７に転送する。ＣＰＵ８は必要に応じて、画像処理プロセッサ７から画像処理前の生画像か画像処理済み画像の何れか又は双方を揮発性メモリ９に読み出す。
【００１６】
図４はハードディスク３への書き込みタイミングチャート図である。曝射トリガ信号はＣＰＵ８によって生成され、Ｘ線管４、コリメータ５、センサフロントエンド６に曝射を指示又は通知するアクティブハイ信号である。曝射完了後に、ＣＰＵ８は上記のプロセスを経て、揮発性メモリ９に読み出された画像処理前の生画像又は画像処理済み画像のデータを、ハードディスク３に転送し書込処理する。なお、このハードディスク３への転送は、揮発性メモリ９を介さずに画像処理プロセッサ７から直接実施してもよい。
【００１７】
ここで、ハードディスク３への書込処理は、逐次割り込み処理又はＤＭＡ（Direct Memory Access）設定をＣＰＵ８が行うことによって、ＣＰＵ８の管理下で実施される。ＣＰＵ８はまた前述の曝射トリガ信号の生成をＣＰＵ８で行っているため、次の曝射トリガ信号を生成する前に、一定の余裕を持ってハードディスク３へのデータ転送を中断する。
【００１８】
ＣＰＵ８はハードディスク３へのデータ転送処理の中断の確認後に、次の曝射トリガ信号を生成し、Ｘ線管４、コリメータ５、センサフロントエンド６に曝射を指示又は通知する。本処理を繰り返すことによって、非曝射期間を識別し、この非曝射期間中だけを利用してハードディスク３への書き込みを実現できる。
【００１９】
なお、本実施例で述べたように二次記憶装置としてハードディスク３を用いる場合に、昨今のハードディスク３は内部にキャッシュメモリを有していることが一般的であるため、ＣＰＵ８で正確な書込時間の管理ができない。このような問題に対処するためには、ハードディスク３内のキャッシュメモリを事前に無効化しておき、ＣＰＵ８のハードディスク３への書込動作を遅滞なく実施すればよい。
【００２０】
また、ハードディスク内のキャッシュメモリをハードディスクメディアに書き出すコマンドを有するハードディスク３であれば、ＣＰＵ８は図５に示すように非曝射期間におけるハードディスク３への書込動作に続けて、書き出し命令をハードディスク３に送る。その後に、次の曝射トリガ信号を生成することで、曝射期間中のハードディスク３への書き込みを回避できる。
【実施例２】
【００２１】
実施例１では、ＣＰＵ８によってＸ線管４やコリメータ５を制御する際に、ハードディスク３への保持記録を非曝射期間中に行う手法について述べた。実施例２では、Ｘ線曝射制御を行う制御手段がＸ線センサ装置１とは別に存在する場合の非曝射期間判別手法について述べる。
【００２２】
図６は実施例２のブロック回路構成図を示し、実施例１の図３と異なる点は、通信部１０は携帯型Ｘ線センサ装置１の外部の制御ユニット１１と無線通信を行い、制御ユニット１１はＸ線管４、コリメータ５と通信していることである。Ｘ線管４は制御ユニット１１からの有線制御によってＸ線生成を行い、コリメータ５も制御ユニット１１からの有線制御によってＸ線の放射制御を行う。
【００２３】
ここで、実施例１と同様に図６に示した構成において、連続曝射による透視撮影を行う。このとき、制御ユニット１１は透視撮影の開始前に無線通信を利用してＸ線センサ装置１に対するパラメータの設定を行う。ここで設定されるパラメータとは、撮影するエリアやフレームレート、画像処理の手順等である。パラメータ設定の完了後に、制御ユニット１１は有線通信と無線通信を利用して、Ｘ線センサ装置１やＸ線管４、コリメータ５に曝射のための指示を出力する。
【００２４】
実施例２においても、ハードディスク３への書き込みは非曝射期間中に実施するが、今回は曝射トリガ信号の生成をＸ線センサ装置１内ではなく外部の制御ユニット１１で行っている。従って、書き込みの中断完了までのマージンが確保できないため、ＣＰＵ８は曝射トリガ信号からハードディスク３への書き込み処理の中断タイミングを決定できない。そこで、ＣＰＵ８は透視撮影の開始前に制御ユニット１１から与えられたパラメータつまりフレームレートを用いて、次の曝射が開始されるまでの時間を推定し、ハードディスク３への書き込み制御を行う。
【００２５】
図７はハードディスク３への書き込みタイミングチャート図を示している。ＣＰＵ８はフレームレート値（ｆｐｓ）と曝射パルス幅を基に、下記の次の計算式によって、次の曝射までの間隔Δｔを推定する。そして、その時間にハードディスク３の書き込み中断までのマージン時間を加えて、ハードディスク３への書き込み制御を実施する。
Δｔ＝１／ｆｐｓ−曝射パルス幅（秒）
【００２６】
ここで、曝射パルス幅は透視撮影開始前に制御ユニット１１からパラメータとして与えられてもよいし、ＣＰＵ８によって曝射パルス幅を計測してもよい。ＣＰＵ８は曝射トリガ信号がディセーブル状態になってから、間隔Δｔから前記のマージン時間を差し引いた時間（Δｔ−マージン時間）だけ、ハードディスク３へ書き込みを実施した後に、処理を中断し次の曝射に備える。
【００２７】
なお、曝射トリガが電気信号としてＸ線センサ装置１に与えられない場合には、曝射開始前に制御ユニット１１からＸ線センサ装置１に対して行われるＸ線曝射許可問い合わせ（ソフトウェアコマンド）を曝射トリガ信号の代用とすることもできる。このＸ線曝射許可問い合わせは、Ｘ線センサ装置１の準備ができているか否かを判定するために、制御ユニット１１から発効されるコマンドである。本処理を繰り返すことによって、非曝射期間だけを利用してハードディスク３への書き込みが実現できる。
【００２８】
本実施例においても、ハードディスク３のキャッシュメモリに対する対応法は実施例１で述べたと同様である。
【実施例３】
【００２９】
本実施例３では実施例２と同様の構成において、フレームレート等のパラメータが事前に与えられていない場合の非曝射期間判別方法を行っている。
【００３０】
図８は本実施例３における透視撮影プロセスのフローチャート図である。非曝射期間を判定するために、複数回の曝射タイミングをサンプリングし、その平均値を用いて非曝射期間を推定する。先ず、Ｘ線センサ装置１のＣＰＵ８には、事前に曝射サンプリング回数ｎを設定しておく（ステップＳ１００）。制御ユニット１１から有線経由でＸ線管４、コリメータ５と、無線経由でＸ線センサ装置１の通信部１０へ曝射トリガ信号が伝送される。
【００３１】
次に、ＣＰＵ８は通信部１０経由で受信した曝射トリガ信号を監視し、曝射が開始されたか否かをチェックする（ステップＳ１０１）。ここで述べる曝射開始とは、図７のタイミングチャート図で示した曝射トリガの立ち上がりエッジである。
【００３２】
曝射が開始されると、ＣＰＵ８はタイマをリセットし（ステップＳ１０２）、時間計測を開始する。次に、ＣＰＵ８は通信部１０経由で受信した曝射トリガ信号を監視し、曝射が終了したか否かをチェックする（ステップＳ１０３）。ここで述べる曝射終了とは、図７のタイミングチャート図における曝射トリガの立ち下がりエッジである。
【００３３】
曝射が終了すると、ＣＰＵ８は現在のタイマ値を読み出し、曝射パルス幅の平均値ＥＰＷ（ｎ）として揮発性メモリ９に保存する（ステップＳ１０４）。続いて、ＣＰＵ８は実施例２と同様に、Ｘ線センサユニット２からセンサフロントエンド６、画像処理プロセッサ７経由で撮影画像を読み出し、読み出されたデータを揮発性メモリ９に一時保存する（ステップＳ１０５）。その後に、ＣＰＵ８は次の曝射開始を監視し（ステップＳ１０６）、曝射が開始されるとその時点でのタイマ値を読み出し、曝射間隔の平均値ＥＰＣ（ｎ）として揮発性メモリ９に保存する（ステップＳ１０７）。
【００３４】
次に、ＣＰＵ８はｎ回のＸ線曝射サンプリングの処理が完了したかをチェックし（ステップＳ１０８、Ｓ１０９）、完了していなければタイマリセット処理（ステップＳ１０２）に処理を戻す。ｎ回の曝射サンプリング処理が完了した場合には、ＣＰＵ８は通信部１０を経て受信した曝射トリガ信号を監視し、曝射が終了したか否かを再度チェックする（ステップＳ１１０）。曝射が終了した場合には、前回と同様に撮影画像を読み出し、読み出しデータを揮発性メモリ９に一時保存する（ステップＳ１１１）。その後に、ＣＰＵ８はこれまでサンプリングしたＥＰＷ（ｎ）とＥＰＣ（ｎ）の平均値ＥＰＷ、ＥＰＣを以下の計算式に従って求める（ステップＳ１１２）。
ＥＰＷ＝ＥＰＷ{(１)＋ＥＰＷ（２）＋・・・＋ＥＰＷ（ｎ)}／ｎ
ＥＰＣ＝ＥＰＣ{(１)＋ＥＰＣ（２）＋・・・＋ＥＰＣ（ｎ)}／ｎ
【００３５】
このようにして求めた曝射パルス幅の平均値ＥＰＷと、曝射間隔の平均値ＥＰＣとから、ＣＰＵ８は曝射終了から次の曝射開始までの間隔Δｔを求める（ステップＳ１１３）。更に、ＣＰＵ８はハードディスク３の書き込み中断処理に必要なマージン時間を間隔Δｔから差し引くことで、曝射終了からハードディスク３への書き込みを中断するまでの間隔Δｔ’（＝Δｔ−マージン時間）を求める（ステップＳ１１４）。これまでのプロセスを経て間隔Δｔ’が求められたので、ＣＰＵ８は以降の非曝射時間を推定し、非曝射時間を利用して撮影画像をハードディスク３に保存する。
【００３６】
先ず、ＣＰＵ８は通信部１０を経て受信した曝射トリガ信号を監視し、曝射が終了したか否かをチェックする（ステップＳ１１５）。曝射終了を検知すると、ＣＰＵ８はタイマをリセットし（ステップＳ１１６）、時間Ｔを計測する。次に、ＣＰＵ８は撮影画像を読み出し、一旦、揮発性メモリ９に一時保存する（ステップＳ１１７）。
【００３７】
次に、ＣＰＵ８は時間Ｔが間隔Δｔ’を超えていないかをチェックしながら（ステップＳ１１８）、揮発性メモリ９に一時保存された撮影画像データを、ハードディスク３のセクタなどのブロック単位で読み出し、ハードディスク３に保存する（ステップＳ１１９）。時間Ｔが間隔Δｔ’を超えた場合は透視撮影が継続中か、完了したかを判定し（ステップＳ１２０）、継続中の場合は速やかにハードディスク３への保存処理を中断し（ステップＳ１２１）、曝射終了の監視（ステップＳ１１５）に処理を戻す。透視撮影が完了していた場合には、揮発性メモリ９に一時保存された残りのデータをハードディスク３に保存し（ステップＳ１２２）、透視撮影を終了する。
【００３８】
このように、曝射トリガ信号のサンプリングを行うことで、フレームレート等のパラメータが事前に与えられていない場合でも非曝射期間を推定し、この非曝射期間にハードディスク３への撮影データの保存を実施することができる。
【００３９】
このように、曝射トリガ信号のサンプリング実施中における撮影画像を、揮発性メモリ９に一時保存しておき、サンプリング処理結果からの非曝射期間の推定が完了してから、ハードディスク３への保存処理を非曝射期間中に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施例１のＸ線センサ装置の斜視図である。
【図２】Ｘ線撮影システムの構成図である。
【図３】携帯型Ｘ線センサ装置のブロック回路構成図である。
【図４】ハードディスクへの書き込みタイミングチャート図である。
【図５】書出コマンドを利用した場合のハードディスクへの書き込みタイミングチャート図である。
【図６】実施例２のＸ線センサ装置のブロック回路構成図である。
【図７】ハードディスクへの書き込みタイミングチャート図である。
【図８】実施例３における透視撮影プロセスのフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  携帯型Ｘ線センサ装置
２  Ｘ線センサユニット
３  ハードディスク
４  Ｘ線管
５  コリメータ
６  センサフロントエンド
７  画像処理プロセッサ
８  ＣＰＵ
９  揮発性メモリ
１０  通信部
１１  制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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