(57)【要約】【課題】放射線被爆量を抑えながら手術や診断を行うに十分な品位の放射線動画撮影を可能にする。【解決手段】放射線源と、前記放射線源から照射される放射線を検出する検出パネルを有する放射線画像撮影装置は、放射線源を第１の照射量で駆動させて放射線画像を取得する第１の撮影モードと、放射線源を第１の照射量よりも少ない第２の照射量で駆動させて放射線画像を取得する第２の撮影モードで動作する。撮影制御部は、第１又は第２の撮影モードにより撮影された画像を用いてフレーム間の画像の変化量を検出し、変化量に基づいて第１の撮影モードによる撮影のフレームレートを設定する。ここで、撮影制御部は、第２の撮影モードによる撮影は、固定のフレームレートに基づくタイミングであって、第１の撮影モードを実行するタイミング以外のタイミングで実行させる。【選択図】  図１
2008228914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生装置から照射される放射線画像を撮影するための放射線画像撮影制御装置であって、
第１の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより出力用の放射線画像を撮影する第１の撮影モードと、前記第１の照射量よりも少ない第２の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより、変化検出用の放射線画像を撮影する第２の撮影モードとによって撮影を制御する撮影制御手段と、
前記第１および第２の撮影モードにおいて、撮影手段によって撮影された放射線画像に基づいて、フレーム間の放射線画像の変化量を検出する検出手段とを備えることを特徴とする放射線画像撮影制御装置。
【請求項２】
前記撮影制御手段は、前記検出手段で検出された変化量に基づいて、前記第１の撮影モードにおけるフレームレートを設定することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項３】
前記第１の撮影モードによる撮影で取得された放射線画像は、表示手段に表示させるための画像であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項４】
前記第１の撮影モードによる撮影で取得された放射線画像は、蓄積手段に蓄積させるための画像であることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項５】
前記撮影制御手段は、前記検出手段で検出された変化量を複数のフレームレートに関連する複数の閾値と比較することにより前記複数のフレームレートの一つを選択して設定するものであり、前記第１の撮影モードにおけるフレームレートとして、前記変化量が小さいほど小さいフレームレートが設定されることを特徴とする請求項２に記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項６】
前記撮影制御手段は、前記第１の撮影モードによる撮影の実行時にはダーク画像補正処理を画像処理手段に実行させ、前記第２の撮影モードによる撮影の実行時にはダーク画像補正処理を画像処理手段に実行させないことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項７】
前記撮影制御手段は、前記第１の撮影モードによる撮影では前記検出パネルから各画素の値を読み出し、前記第２の撮影モードによる撮影では、前記撮影手段の検出パネルの複数の画像の値を加算してひとまとまりとして読み出すことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項８】
前記撮影制御手段は、前記検出手段によって検出された変化量が予め定められた変化量以上である場合、表示手段によって警告情報をさせるように通知することを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影制御装置。
【請求項９】
放射線発生装置から照射される放射線画像を撮影するための放射線画像撮影制御装置の制御方法であって、
撮影制御手段が、第１の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより出力用の放射線画像を撮影する第１の撮影モードと、前記第１の照射量よりも少ない第２の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより、変化検出用の放射線画像を撮影する第２の撮影モードとによって撮影を制御する撮影制御工程と、
前記第１および第２の撮影モードにおいて、撮影手段によって撮影された放射線画像に基づいて、フレーム間の放射線画像の変化量を検出する検出工程とを備えることを特徴とする放射線画像撮影装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載された制御方法をコンピュータに実行させるための制御プログラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用Ｘ線透視診断装置等における放射線画像撮影制御装置及び放射線画像撮影装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、Ｘ線等の放射線を用いて物体内部の画像を得る放射線撮影技術が知られている。特に、医療用のＸ線透視診断装置は、従来のアナログ撮影画像からデジタル画像を用いて診断を行う方式が普及してきている。例えば、連続的にＸ線撮影されたデジタル画像を動画像データとしてモニタ上に表示したり、メモリやハードディス装置内に保存したりすることで、Ｘ線撮影されたデジタル画像が診断や治療等に利用されている。
【０００３】
このような動画撮影においては、Ｘ線照射量の削減や保存データ量の削減を行うために、動画フレームレートを通常撮影より低くしたり、Ｘ線パルスの強度を弱くするような制御が行われている。一般的には、これら動画フレームレートやＸ線パルス強度等の駆動条件はあらかじめ設定され、固定的である。そして、これらの駆動条件は、オペレータの手動操作により変更される。
【０００４】
また、特許文献１（特開２００４−０７３４９０号公報）には、生態的な動きに応じてフレームレートを可変にするような方式が記載されている。また、特許文献２（特開平５−１９２３１９号公報）には、被写体の検知に応じてＸ線の曝射を制御することが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−０７３４９０号公報
【特許文献２】特開平５−１９２３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、特許文献１，２による、被写体の動きや撮像範囲の可変操作に応じて動画のフレームレートを自動的に可変にする構成では、被写体の動きや画像の変化のタイミングを検出する必要が生じる。例えば心臓の鼓動に対しては、心電計などの外部装置からのイベントを用いることで被写体の動きを検出することは可能であるが、そのような特定の部位の定常的な動きの検出しか行えないことになる。また、撮影画像を分析して動きを検出する場合には、フレームレートが低くなった場合に、動きの変化への追従性が鈍化する。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、放射線被爆量を抑えながら手術や診断を行うに十分な品位の放射線動画撮影を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明による放射線画像撮影装置は以下の構成を備える。即ち、
放射線発生装置から照射される放射線画像を撮影するための放射線画像撮影制御装置であって、
第１の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより出力用の放射線画像を撮影する第１の撮影モードと、前記第１の照射量よりも少ない第２の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより、変化検出用の放射線画像を撮影する第２の撮影モードとによって撮影を制御する撮影制御手段と、
前記第１および第２の撮影モードにおいて、撮影手段によって撮影された放射線画像に基づいて、フレーム間の放射線画像の変化量を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成するための本発明による放射線画像撮影装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
放射線発生装置から照射される放射線画像を撮影するための放射線画像撮影制御装置の制御方法であって、
撮影制御手段が、第１の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより出力用の放射線画像を撮影する第１の撮影モードと、前記第１の照射量よりも少ない第２の照射量で放射線を照射するように前記放射線発生装置を制御することにより、変化検出用の放射線画像を撮影する第２の撮影モードとによって撮影を制御する撮影制御工程と、
前記第１および第２の撮影モードにおいて、撮影手段によって撮影された放射線画像に基づいて、フレーム間の放射線画像の変化量を検出する検出工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、放射線被爆量を抑えながら手術や診断を行うに十分な品位の放射線動画撮影が可能になる。例えば、Ｘ線診断において、Ｘ線被爆やＸ線管への負荷を低減しつつ、良好な動画を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。尚、以下では、放射線としてＸ線を用いた装置を例に挙げて実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、実施形態による放射線画像撮影装置の全体構成を表すブロック図である。図１に示す放射線画像撮影装置１００は、センサユニット１０１、Ｘ線発生装置１０４、放射線画像撮影制御装置であるところのコントローラ１０７、操作ユニット１１３から構成されている。
【００１２】
放射線（Ｘ線）の検出パネル（撮影手段）としてのセンサユニット１０１は、Ｘ線センサ１０２、センサ制御部１０３を備えている。Ｘ線センサ１０２は、Ｘ線のエネルギーに応じた可視光を発生する蛍光体と、可視光をその強度に応じた電気信号に変換する光電変換素子によって構成される。Ｘ線センサ１０２から出力されたデジタル画像データ（生画像データ）はコントローラ１０７に送られる。センサ制御部１０３はＸ線センサ１０２の駆動を制御する。例えば、センサ制御部１０３は、撮影制御部１１２からのタイミング信号に応じてＸ線センサ１０２を駆動させる（Ｘ線センサ１０２から画像データを取得する）。又、センサ制御部１０３は、撮影制御部１１２からの設定パラメータに基づいてＸ線センサ１０２の出力モード（ビニング読み出し等）の設定を行う。
【００１３】
センサユニット１０１とコントローラ１０７の間は、データ転送用（Ｘ線センサ１０２と画像処理部１０８との間のデータ転送用）としてＬＶＤＳなどの高速デジタルインタフェースを用いている。尚、ＬＶＤＳとは、Low Voltage Differential Signalingの略である。また、センサユニット１０１とコントローラ１０７の間のパラメータやタイミング信号の入出力用（センサ制御部１０３と撮影制御部１１２との間の信号入出力用）としてＵＡＲＴなどの非同期シリアル通信を用いている。
【００１４】
放射線発生装置としてのＸ線発生装置１０４は、Ｘ線管１０５およびＸ線パルス制御部１０６を備えている。Ｘ線管１０５はＸ線パルス制御部１０６からの駆動信号に応答してパルスＸ線を曝射する。また、Ｘ線パルス制御部１０６は、撮影制御部１１２からのタイミング指示や設定パラメータに応じて、指示された曝射条件と駆動タイミングでＸ線管１０５を駆動する。本実施の形態では放射線をＸ線として説明する。
【００１５】
放射線画像撮影制御装置であるところのコントローラ１０７は、画像処理部１０８、符号化部１０９、表示画像送信部１１０、変化量検出部１１１、撮影制御部１１２を備える。Ｘ線発生装置１０４とコントローラ１０７間のパラメータの入出力用としては、非同期シリアル通信、あるいはＣＡＮ（Controller Area Network）などの低遅延型のネットワークプロトコルを用いることができる。撮影制御部１１２が、Ｘ線発生装置１０４及びセンサユニット１０１に対して連続的にタイミング指示を送ることにより、Ｘ線透視画像の連続撮影が可能である。例えば、１秒間に３０回のタイミング指示を発生することによって、３０フレーム／秒（ｆｐｓ）の動画データを発生することができる。尚、本実施形態の撮影制御部１１２は、通常の表示用のＸ線画像を取得する曝射条件でＸ線撮影を行う第１の撮影モードと、第１の撮影モードよりも曝射量の少ない曝射条件でＸ線撮影を行う第２の撮影モードを含む複数種類の撮影モードでの撮影が可能である。
【００１６】
画像処理部１０８は、センサユニット１０１から出力されたデジタル画像データを受け付けて所定の画像処理を行う。画像処理としては、例えば、Ｘ線センサの特性に依存した補正やノイズ除去の処理、ダイナミックレンジ改善などの画像の高画質化処理などがあげられる。また、画像処理部１０８は、画像処理されたデータを変化量検出部１１１へ送るとともに、第１の撮影モードで撮像された画像データを符号化部１０９へ送る処理を行う。符号化部１０９では、画像処理された表示画像データに対してロスレスの圧縮符号化処理を行い、表示画像送信部１１０へ送る。コントローラ１０７と操作ユニット１１３の間は、例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）を使用したネットワーク接続されている。表示画像送信部１１０は、符号化部１０９から送信された画像データのパケット化やネットワークプロトコル処理を行い、操作ユニット１１３へデータを送信する。こうして、第１の撮影モードで撮影された画像は、表示装置１１５への表示画像データとして用いられたり、蓄積装置１１７への蓄積データとして用いられたりする。
【００１７】
変化量検出部１１１には、第１又は第２の撮影モードで撮影された画像データが入力される。変化量検出部１１１は、連続撮影された画像データについて、連続する２つの画像データ間における変化量（動き量）を算出する。変化量検出部１１１による変化量の算出には周知の方法を適用することができる。例えば、現在のフレームの画像データと一つ前のフレームの画像データとの比較により変化量を求めることができる。より具体低には、単純に両画像データ間の各画素同士の差異を計算してその差分量を変化量として求めたり、差分量の全画素に対する割合いから変化量を決定したり、動きベクトル値から変化量を決定する場合等が考えられる。変化量検出部１１１によって算出された変化量は撮影制御部１１２へ送られる。
【００１８】
撮影制御部１１２は、マイクロプロセッサと、このマイクロプロセッサにより実行される制御プログラムが格納されているＲＯＭ（リードオンリメモリ）を有する。更に、撮影制御部１１２は、プログラム実行時のワークエリアとして使用されるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、Ｉ／Ｏポートなどを有する。そして、撮影制御部１１２は、マイクロプロセッサがＲＯＭに格納された制御プログラムを実行することにより、各種処理を実現する。例えば、撮影制御部１１２は、変化量検出部１１１で算出された変化量に応じて、表示画像の撮影間隔（フレームレート）およびそれぞれの撮影フレームにおけるＸ線パルス強度を決定する。そして、センサユニット１０１やＸ線発生装置１０４に対して撮影タイミングの指示および駆動パラメータの指示等を送る。尚、撮影制御部１１２は、操作ユニット１１３からの指示に基づいた撮影条件に従って、センサユニット１０１およびＸ線発生装置１０４に対してパラメータの指示を送ることができる。撮影制御部１１２の撮影制御処理についての詳細は、図２のフローチャートを参照して後述する。
【００１９】
操作ユニット１１３は、表示システム１１４、表示装置１１５、コンソール１１６、蓄積装置１１７を備えており、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）とこれに接続される周辺機器で構成されている。
【００２０】
表示システム１１４はＰＣ本体とその上で動作するアプリケーションソフトウエアにより実現される。表示システム１１４は、コントローラ１０７の表示画像送信部１１０から送信された画像データをネットワークを通じて受信し、画像データの復号処理を行う。そして、復号された画像データを表示装置１１５へ出力して可視表示させる。或いは、表示システム１１４は、表示画像送信部１１０から受信し、復号した画像データを蓄積装置１１７へ格納する。尚、上記では、表示システム１１４は復号化した画像データを蓄積装置１１７へ格納しているが、復号化前の画像データを蓄積してもよい。復号化前の画像データを蓄積するほうが記憶容量の点で有利であり、より一般的であろう。また、表示システム１１４は、コンソール１１６からのユーザ操作に応答して、例えば撮影の開始／停止、撮影モードの設定などの、コントローラ１０７に対する各種指示をネットワークを通じて行う。
【００２１】
次に、図２において、図１に示される放射線画像撮影制御装置であるところのコントローラ１０７の撮影制御部１１２に内蔵されているマイクロプロセッサが実行するソフトウエアの制御を、フローチャートを用いて説明する。
【００２２】
まず、ステップＳ２０１において、撮影制御部１１２は、表示システム１１４より、操作ユニット１１３を介して指定された表示用の画像のフレームレート（ここでは３０ｆｐｓ）やＸ線パルス量などの各種撮影条件を取得する。上記第１の撮影モードによる撮影のフレームレートは、この表示用の画像のフレームレートと等価であり、このフレームレートが第１の撮影モードによる撮影のフレームレートの初期値として設定される。次に、ステップＳ２０２において、撮影制御部１１２は、取得した撮影条件に従って、第１の撮影モードにおけるＸ線照射量（Ｘ線パルス量）の設定や、センサ読み出しモードの設定などを行う。この設定は、撮影制御部１１２が、センサ制御部１０３およびＸ線パルス制御部１０６に対して設定パラメータコマンドを発行することにより実行される。次に、ステップＳ２０３において、操作ユニット１１３から撮影開始指示が行われるまで待機する。なお、表示用の画像とは、操作ユニット１１３に出力される出力用の画像を指し、表示装置１１５の表示画面に表示される。また、表示用の画像は、蓄積装置１１７に蓄積される。
【００２３】
撮影制御部１１２は、撮影開始指示を検知すると、ステップＳ２０４ａにおいて、現在設定されている表示画像フレームレートに基づき、第１の撮影モードを実行するタイミングかどうか（表示画像撮影タイミングか否か）を判断する。第１の撮影モードを実行するタイミングであった場合、処理はステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５において、撮影制御部１１２は、センサ制御部１０３およびＸ線パルス制御部１０６に対して第１の撮影モード、即ち、通常強度のＸ線による撮影タイミング指示コマンド（以下、第１の撮影コマンドという）を発行する。この第１の撮影コマンドに応じてセンサユニット１０１で取得された画像データは、画像処理部１０８に送信される。そして、撮影制御部１１２は、画像処理済の画像データを符号化部１０９と変化量検出部１１１に送るよう画像処理部１０８を制御する。こうして、第１の撮影モードで得られた画像データは符号化部１０９と変化量検出部１１１に供給される。続いて、ステップＳ２０７において、撮影制御部１１２は、ステップＳ２０５で発行した第１の撮影コマンドにより撮影された１フレーム分の画像データを表示システム１１４へ送信するように、画像処理部１０８、符号化部１０９、表示画像送信部１１０を制御する。
【００２４】
一方、ステップＳ２０４ａにおいて第１の撮影モードを実行するタイミングでない場合、撮影制御部１１２は、ステップＳ２０４ｂにおいて第２の撮影モードを実行するタイミングか否かを判定する。第２の撮影モードにおける撮影実行タイミングは、例えば、３０ｆｐｓの周期のタイミングに設定され、変化量に依存せずに固定される。第２の撮影モードにおける撮影実行タイミングは、ステップＳ２０１において設定された表示用の画像のフレームレート以上が好ましい。第２の撮影モードを実行するタイミングでもない場合はステップＳ２０４ａに戻り、第１或いは第２の撮影モードのいずれかの実行タイミングになるのを待つ。尚、図２のフローチャートからも明らかであるが、第１の撮影モードによる撮影実行タイミングと第２の撮影モードによる撮影実行タイミングが重なった場合は、第１の撮影モードが優先される。
【００２５】
ステップＳ２０４ｂにおいて、第２の撮影モードにおける撮影実行タイミングと判定された場合、処理はステップＳ２０６へ進む。ステップＳ２０６において、撮影制御部１１２は、第２の撮影モード（以下、第２の撮影指示コマンドという）をセンサ制御部１０３およびＸ線パルス制御部１０６に対して発行する。第２の撮影指示コマンドは、第１の撮影モードよりも弱い強度のＸ線の照射量による撮影の実行タイミングを指示するコマンドである。この第２の撮影指示コマンドに応じてセンサユニット１０１から取得された画像データは、画像処理部１０８に送信される。そして、撮影制御部１１２は、第２の撮影指示コマンドに応じて取得され、画像処理済となった画像データを変化量検出部１１１のみに送るよう画像処理部１０８を制御する。こうして、第２の撮影モードで得られた画像データは変化量検出部１１１に供給される。
【００２６】
変化量検出部１１１は、現フレームの画像データと前フレームの画像データとから変化量を検出する。現フレームの画像データは、新たに第１もしくは第２の撮影モードで撮影された放射線画像の画像データであり、前フレームの画像データとは、現フレームの直前に第１もしくは第２の撮影モードで撮影された画像データである。ステップＳ２０８において、撮影制御部１１２は、変化量検出部１１１から、上記の如く算出された変化量を読み出す。変化量検出部１１１は、同じ撮影モードにおいて撮影された放射線画像の画像データどうしを比較するのが好ましい。異なる撮影モードにおいて撮影された放射線画像の画像データに基づいて変化量を算出する場合、撮影時の放射線量の違いを考慮する。すなわち、変化量検出部１１１は、放射線量の違いだけ、第２の撮影モードにおいて撮影された放射線画像の画像データを増幅させてから変化量を算出する。
【００２７】
そして、ステップＳ２０９において、撮影制御部１１２は、ステップＳ２０８で読み出した変化量に基づいて表示画像フレームレートを再設定する。撮影制御部１１２は、表示画像フレームレートの再設定に応じて、第１の撮影モードのフレームレートを更新し、以降の第１の撮影モードによる撮影は更新されたフレームレート（更新された表示画像フレームレート）で実行されることになる。本実施形態では、撮影制御部１１２は、ステップＳ２０８で検出された変化量が直前に検出された変化量よりも少なくなっている場合は表示画像フレームレートを小さくし、逆に直前の変化量よりも多くなっている場合は表示画像フレームレートを大きくする。或いは、複数の表示画像フレームレートに関連する複数の閾値を用意しておき、これらの閾値と変化量とを比較することにより複数の表示画像フレームレートの一つを選択して設定するようにしてもよい。いずれにしても、変化量が小さいほど小さい表示画像フレームレートが設定されるようにする。尚、表示用の画像のフレームレートが変化しても、ステップＳ２０６で示した第２撮影モードによるＸ線撮影タイミングは一定であり、３０ｆｐｓに固定されている。
【００２８】
以上の、ステップＳ２０４ａ〜Ｓ２０９までの処理が画像１フレームの撮影処理を示しており、この一連の処理を繰り返すことで連続画像としての動画撮影を行うことができる。ステップＳ２１０において、撮影制御部１１２は、操作ユニット１１３から撮影終了指示があったかどうかをチェックし、撮影終了指示があった場合は処理を終了し、ない場合は処理をステップＳ２０４ａに戻す。
【００２９】
以上のように、撮影制御部１１２は、設定された表示画像フレームレートに基づくタイミングで第１の撮影モードによる撮影を実行する。そして、固定のフレームレートに基づくタイミングであって、第１の撮影モードを実行するタイミング以外のタイミングで第２の撮影モードによる撮影を実行する。これにより、被写体の動きの少ない間は表示画像のフレームレートを低くして撮影を行うとともに、第１及び第２の撮影モードで撮影された画像データを用いることで変化量の検出頻度を維持することができる。
【００３０】
図３は、本実施形態による撮影画像とＸ線パルス強度、および変化量の時間経過における相関を表わす図である。尚、Ｘ線パルス強度とＸ線照射量は比例するものとする。
【００３１】
図３において、３０１は一連のフレームの画像を表わしており、３０２に示すような斜線でマスクしたフレームは第１の撮影モードで得られた表示フレームを表す。一方、３０３で示すような白抜きのフレームは、第２の撮影モードで得られたフレームであり、変化量検出のためのフレームを示している。各フレームの撮影間隔は約３３ｍｓ、つまり初期の表示画像フレームレートと第２の撮影モードによる撮影のフレームレートは３０ｆｐｓであるとする。また、本実施形態では、第１及び第２の撮影モードによる撮影のフレームレートは同期しており、第１の撮影モードによる撮影のフレームレート（表示画像フレームレート）は３０ｆｐｓ／ｎ（ｎ＝１，２，３，４）のいずれかから選択されるものとする。
【００３２】
また、３０４はＸ線パルスの曝射タイミングと強さを表わしており、３０５に示す長い矢印は第１の撮影モードによる表示画像撮影用の強いＸ線パルスの曝射を示す。又、３０６に示す短い矢印は第２の撮影モードによる変化量検出画像撮影用の弱いＸ線パルスの曝射を示す。また、３０７は変化量検出部１１１で検出された隣接するフレームの画像間の変化量を表わしており、３０８で示す曲線は時間経過にともなう変化量の変化の推移を表現したものである。
【００３３】
図３で示されるように、第１の撮影モードによる撮影は、最初は３０ｆｐｓのフレームレートで行われているが、変化量が減少していくに従い、そのフレームレートは小さくなっている（１５ｆｐｓ→１０ｆｐｓ→７．５ｆｐｓ）。図３の例では、表示画像撮影のための強いＸ線パルス３０５が間引きされることにより、画像表示フレームレートの制御を行っている。一方、第２の撮影モードによる撮影（変化量検出用画像を得るための弱いＸ線パルスの曝射による撮影）は固定されたフレームレート（３０ｆｐｓ）で行われている。このため、後半で急激に変化量が大きくなっても変化量検出の頻度を維持することができ、変化量に応じて迅速に高フレームレートでの表示画像撮影に切り替えることができる。
【００３４】
次に、変化量検出部１１１ｂによる隣接するフレームの画像間の変化量の検出について説明する。図４、図５は被写体の動きにともなう撮影画像の変化を模式的に表わす図である。
【００３５】
図４において、４０１はあるフレーム（Ｘｎ）の撮像画像、４０３は次のフレーム（Ｘｎ＋１）の撮像画像を表わしている。撮像画像４０１では被写体として心臓４０２の収縮状態を示しており、次のフレームの撮像画像４０３では収縮状態４０４から拡張状態４０５に移行している様子が示されている。この場合の変化量は図中の矢印で表わされており、心臓は比較的速い動作であるため動き速度が大きくなる。
【００３６】
図５において、５０１はあるフレーム（Ｘｎ）の撮像画像、５０３は次のフレーム（Ｘｎ＋１）の撮像画像を表わしている。撮像画像５０１では被写体として肺５０２の収縮状態を示しており、次のフレームの撮像画像５０３では収縮状態５０４から拡張状態５０５に移行している様子が示されている。肺は比較的ゆっくりした動作であるため、変化量を表わす矢印も短く、変化量が少ないことがわかる。ただし、撮影被写体が画面全体を占める割合が大きいため、画像の動きのある領域は広くなっている。
【００３７】
変化量検出部１１１からの変化量の値は、図４で示す心臓のように動き速度が大きい場合も、図５で示す肺のように動きがある領域が広い場合も、変化量として大きい値を算出するようになっている。以上のように、変化量検出部１１１は、
（１）被写体の動きの大きさ（例えば、フレーム間の画像の動きベクトル量）や、
（２）フレーム間における画像中の変化領域の大きさ（例えば、フレーム間の画像の差分）を変化量として検出する。
【００３８】
尚、一般にＸ線センサ１０２の特性として、Ｘ線照射が行われていない時間帯でも自然光に感知して電荷がたまってしまうということが起こる。これを放置したままＸ線パルス照射後にセンサから画像読み出しを行うと、その前にたまっていた電荷がノイズ成分として加算されて読み出されるため、正常な画像が得られないことになる。この対策のため、放射線画像撮影では、一般に、Ｘ線照射のタイミングで読み出されたデータから放置時間でたまった電荷を読み出して得られたデータ（ダーク画像）を減算する、いわゆるダーク画像補正処理が行われる。図６に、ダーク画像補正処理を行う場合のＸ線パルスとセンサからの画像データ読み出しタイミングを表わす図を示す。
【００３９】
図６において、６０１はＸ線パルスの発生タイミングであり、６０２はダーク画像データの読み出し、６０３はＸ線照射のタイミングでの画像データの読み出しを表わしている。図６に示すように、撮影画像データ（Ｘ１）は６０３での読み出しデータ（ｘ１）からその直前のダーク画像データ（６０２での読み出しデータ（ｙ１））を引いた値となる。
【００４０】
尚、本実施形態においては、第１、第２の撮影モードのいずれにおいてもダーク画像補正処理を行うようにしたが、第２の撮影モードによる変化量検出用画像データの読み出しにおいては、ダーク画像補正処理を行わないようにしてもよい。尚、ダーク画像補正処理を行うかどうかの切り替えは、例えば、撮影制御部１１２からのセンサ制御部１０３への撮影タイミング指示（第１の撮影コマンド、第２の撮影コマンド）に応答して、センサ制御部１０３が行うようにすればよい。但し、ダーク画像補正処理が画像の変化量に影響を及ぼす可能性があるので、変化量検出部１１１による変化量の検出は、同じ撮影モードで撮影された連続するフレームの画像により行われるようにすることが望ましい。即ち、撮影モードの切り替え時には変化量の検出を行わないようにすることが好ましい。
【００４１】
また、第２の撮影モードによる撮影において、Ｘ線センサ１０２の読み出しモードとしてビニング読み出しを行うようにしてもよい。ビニング読み出しとは、複数の画素を加算してひとまとまりとして読み出すモードであり、読み出し総画素数は減少するが高感度で読み出せるという特徴がある。尚、ビニング読み出しを行うかどうかの切り替えは、撮影制御部１１２からのセンサ制御部１０３への撮影タイミング指示（第１の撮影コマンド、第２の撮影コマンド）に応答して、センサ制御部１０３で行われる。但し、ビニング読み出しが画像の変化量に影響を及ぼす可能性があるので、変化量検出部１１１による変化量の検出は、同じ撮影モードで撮影された連続するフレームの画像により行われるようにすることが望ましい。即ち、撮影モードの切り替え時には変化量の検出を行わないようにすることが好ましい。
【００４２】
以上のように、上記実施形態によれば、画像の変化に応じて第１の撮影モードによる撮影のフレームレートを自動的に切り替えるので、被写体の動きに追従したフレームレートの切り替えを実現できる。また、この結果、被写体の動き量が小さい場合に、フレームレートを落とした撮影が実行されるので、放射線被爆量を抑えることができる。更に、第１の撮影モードによる撮影のフレームレートを小さくしても、放射線照射量の低い第２の撮影モードによる撮影が固定されたフレームレートで行われ、撮影された画像データに基づいて変化量が検出される。このため、画像の変化に対する感度を維持することができる。以上により、実施形態によれば、
１．手動調整では動きの変化に対して十分に追従することができ、
２．画像解析による動き検出を用いた場合でも、低フレームレートになると動き検出の即時性の劣化を防ぐという効果が得られる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態以外では、表示用の画像のフレームレートの変更が操作ユニット１１３におけるマニュアル操作による撮影モードにおいても本願発明の目的を達成することができる。
【００４４】
具体的には、まず、コントローラ１０７は、操作ユニット１１３においてユーザによって指定された表示用の画像のフレームレートに関する情報を取得する。
撮影制御部１１２は、この取得された表示用の画像のフレームレートのタイミングにより、第１の撮影モードにおける撮影を実行する。また、撮影制御部１１２は、取得された表示用の画像のフレームレートがある閾値以下の場合、第２の撮影モードによる変化検出用の画像の撮影を予め定められたフレームレートで実行する。
【００４５】
そして、第１，第２の撮影モードによって撮影された放射線画像を解析する。これにより算出された変化量が予め定められた変化量以上である場合、動きが検出された旨を示す警告情報を表示装置１１５の表示画面に表示するように操作ユニット１１３に通知する。ユーザは、この通知を確認することによって、表示用の画像のフレームレートを上げる操作を行うことが可能となる。
【００４６】
以上、実施形態を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００４７】
尚、本発明は、ソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによって前述した実施形態の機能が達成される場合を含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したプログラムである。
【００４８】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００４９】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。
【００５０】
プログラムを供給するための記録媒体としては以下が挙げられる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などである。
【００５１】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることが挙げられる。この場合、ダウンロードされるプログラムは、圧縮され自動インストール機能を含むファイルであってもよい。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。
【００５２】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布するという形態をとることもできる。この場合、所定の条件をクリアしたユーザに、インターネットを介してホームページから暗号を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用して暗号化されたプログラムを実行し、プログラムをコンピュータにインストールさせるようにもできる。
【００５３】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどとの協働で実施形態の機能が実現されてもよい。この場合、ＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００５４】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれて前述の実施形態の機能の一部或いは全てが実現されてもよい。この場合、機能拡張ボードや機能拡張ユニットにプログラムが書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施形態による、Ｘ線透視診断装置の全体構成を表すブロック図である。
【図２】実施形態による、撮影制御部１１２が実行するソフトウエアの制御を表わすフローチャートである。
【図３】実施形態による、撮影画像とＸ線パルス強度、および変化量の時間経過における相関を表わす図である。
【図４】実施形態による、被写体の動きにともなう撮影画像を表わす図である。
【図５】実施形態による、被写体の動きにともなう撮影画像を表わす図である。
【図６】実施形態による、ダーク画像補正処理を行う場合のＸ線パルスとセンサからの画像データ読み出しタイミングを表わす図である。
【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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