(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線を複数の撮像素子で撮像する撮影手段と、
前記撮影手段の複数の撮像素子の各画素におけるゲインのばらつきを補正する補正画像の中の判定領域を指定する指定手段と、
前記指定手段で指定された判定領域内の前記補正画像を複数区画に分割した各区画の平均画素値及び標準偏差を含む情報に基づいて、前記判定領域内の補正画像が前記撮影手段の前記判定領域に対応する複数の撮像素子の各画素におけるゲインのばらつきを補正するのに適正かを判定する判定手段と、
前記判定手段で適正と判断された場合に、前記撮影手段で撮影された画像を前記補正画像で補正処理をする補正手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記判定手段での判定結果を通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
複数の機器が互いに通信可能に接続されてなる画像処理システムであって、前記複数の機器のうち少なくとも１つの機器は、請求項１に記載の画像処理装置の機能を有することを特徴とする画像処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複数画素から構成される撮像素子を用いた放射線撮影により得られた画像に対して、当該画像を構成する各画素のゲインを均一とするゲイン補正処理を施す装置やシステムに用いられる、画像処理装置、撮影装置、画像処理システム、画像処理方法、及びそれを実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この放射線画像取得方法では、先ず、対象物に対して放射線を照射し、そして、当該対象物を透過した放射線の強度分布を検出するようになされている。
【０００３】
具体的には、放射線画像取得方法の中で最も一般的な方法としては、次のような方法がある。
【０００４】
先ず、放射線の照射により蛍光を発する、所謂“蛍光板”（又は、“増感紙”）と、銀塩フィルムとを組み合わせ、これに対して対象物を介して放射線を照射する。これにより、蛍光板では、放射線が可視光に変えられ、銀塩フィルム上には対象物の潜像が形成される。その後、対象物の潜像が形成された銀塩フィルムを化学処理することで、銀塩フィルムでの対象物の可視像（対象物の放射線画像）を得る。
【０００５】
このような放射線画像取得方法にて得られる放射線画像は、所謂アナログ写真であり、画像診断や検査等に使用される。
【０００６】
一方、蛍光体として輝尽性蛍光体を塗布したイメージングプレート（以下、「ＩＰ」と言う）を使用したコンピューテッドラジオグラフィ装置（以下、「ＣＲ装置」と言う）も使用され始めている。
【０００７】
このＣＲ装置は、放射線の照射によって一次励起されたＩＰに対して赤色レーザ等の可視光によって二次励起を行なうと輝尽性蛍光と呼ばれる発光が生じる、ということから、当該発光を光電子増倍管等の光センサで検出することで、画像データ（放射線画像データ）を取得し、当該画像データに基づいて、写真感光材料やＣＲＴ等に可視像を出力させるようになされている。
【０００８】
上述のＣＲ装置は、ディジタル撮影装置ではあるものの、二次励起による読み出し、という画像形成プロセスを必要とするため、間接ディジタル撮影装置と言える。
【０００９】
ここで“間接”と呼んだ理由としては、上述した放射線画像をアナログ写真として取得する技術（以下、「アナログ写真技術」と言う）と同様に、取得した撮影画像（放射線画像）を即時に表示することができないためである。
【００１０】
また、近年においては、微小な光電変換素子やスイッチング素子等からなる画素を格子状に配列した光電変換手段（ＣＣＤ等の撮像素子）を受像手段として使用して、ディジタル的な放射線画像を取得する装置が開発されている。
【００１１】
このような装置は、「ＵＳＰ５，４１８，３７７」、「ＵＳＰ５，３９６，０７２」、「ＵＳＰ５，３８１，０１４」、「ＵＳＰ５，１３２，５３９」、「ＵＳＰ４，８１０，８８１」等に、ＣＣＤ又はアモルファスシリコン２次元撮像素子上に蛍光体を積層した放射線撮影装置として開示されている。
【００１２】
上述の装置は、取得した放射線画像を即時に表示することが可能であるため、直接ディジタル撮影装置と言える。
【００１３】
ここで、間接或いは直接ディジタル撮影装置のアナログ写真技術に対する利点としては、フィルムレス化、画像処理による取得情報の拡大、及びデータベース化等が挙げられる。
【００１４】
また、直接ディジタル撮影装置の間接ディジタル撮影装置に対する利点としては、即時性等が挙げられる。特に、即時性という利点は、放射線撮影して得られた放射線画像を、その場で瞬時に表示等することができ、例えば、急を要する医療現場においては有効である。
【００１５】
ところで、上述したようなＣＣＤ等の撮像素子を受像手段として使用した直接ディジタル撮影装置では、撮像素子を構成する各画素のゲインが一定ではないので、撮像素子への入力像に対して均一な出力像を生成するためには、各画素単位のゲイン補正が必要となる。
【００１６】
ゲイン補正用の撮影は、キャリブレーションと呼ばれ、ある一定の間隔でユーザが行なうのが一般的である。
【００１７】
具体的には、まず、撮像素子での各画素のゲインのばらつきは、その使用環境条件等の影響を受けて経時的に変化する。したがって、良好な画質の出力画像を取得するためには、例えば、撮影装置の起動毎に、そのときの状況に対して適切なキャリブレーションを行なうことが望ましい。
【００１８】
キャリブレーションでは、先ず、対象物（被写体）を除外した状態で、撮像素子での有効撮影領域全面を放射線で照射する。このときに得られた画像（似下、「白画像」又は「ゲイン画像」と言う）を記憶しておく。そして、実際の放射線撮影（臨床撮影）を行なう。すなわち、被写体を設置して、放射線撮影（臨床撮影）を行なう。これにより得られた画像（臨床画像）での各画素のゲインのばらつきを、先に記憶しておいた白画像を用いて補正（ゲイン補正）する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の直接ディジタル撮影装置では、ある撮影でのキャリブレーションで得られた白画像に異常があると、次にキャリブレーションするまでに（次のキャリブレーション撮影が行われるまでの間）、撮影して得られた全画像に対して当該異常が伝播する危険がある。
【００２０】
例えば、キャリブレーション時に、放射線の照射絞りによって、撮像素子の有効撮影領域全面で照射制限され、当該有効撮影領域全面が照射されなかった場合、白画像としては、撮像素子の有効撮影領域全面のうち、照射領域のみの画像が得られることになる。したがって、このような白画像を用いて、実際の撮影にて得られた画像に対してゲイン補正を行なうと、当該画像において、キャリブレーション時に照射されなかった領域については適正なゲイン補正が行われないことになる。
【００２１】
上述のような、白画像に異常が発生する原因としては、キャリブレーション時の放射線の照射絞りによる照射領域制限の他、キャリブレーション時に異物が写り込んだ場合等もある。
【００２２】
したがって、従来では、ゲイン補正に使用する白画像に異常があると、その異常が、ゲイン補正対象の画像にも伝播してしまい、良好なゲイン補正後の画像を得ることができなかった。
【００２３】
そこで、本発明は、被写体の撮影画像の補正処理に適切な補正用の画像を取得することができる、画像処理装置、撮影装置、画像処理システム、画像処理方法、及びそれを実施するための処理ステップをコンピュータが読出可能に格納した記憶媒体を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、画像処理装置は、被写体を透過した放射線を複数の撮像素子で撮像する撮影手段と、
前記撮影手段の複数の撮像素子の各画素におけるゲインのばらつきを補正する補正画像の中の判定領域を指定する指定手段と、
前記指定手段で指定された判定領域内の前記補正画像を複数区画に分割した各区画の平均画素値及び標準偏差を含む情報に基づいて、前記判定領域内の補正画像が前記撮影手段の前記判定領域に対応する複数の撮像素子の各画素におけるゲインのばらつきを補正するのに適正かを判定する判定手段と、
前記判定手段で適正と判断された場合に、前記撮影手段で撮影された画像を前記補正画像で補正処理をする補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００６１】
（第１の実施の形態）
本発明は、例えば、図１に示すような放射線撮影装置１００に適用される。
【００６２】
この放射線撮影装置１００は、特に、キャリブレーション時に撮影して得られた白画像を診断して、当該白画像がゲイン補正に使用する画像として適切であるかを判断することで、白画像で発生している異常が、ゲイン補正対象の画像へ伝播することを回避するようになされている。
【００６３】
＜放射線撮影装置１００の全体構成＞
放射線撮影装置１００は、上記図１に示すように、放射線管球１０１により放射線（Ｘ線等）を発生する放射線発生部１０３と、放射線発生部１０３に対して放射線発生を指示するための撮影ボタン１０２と、放射線管球１０１から発生された放射線により被写体１０５の放射線画像を取得する撮影部１０６と、放射線撮影における種々の設定等を行なうための操作部１１６と、３つのメモリ１１１〜１１３と、記憶媒体１１４と、本装置１００全体の動作制御を司るＣＰＵ（中央処理装置）１０９とを備えており、これらの各構成部は、バス１１０を介して互いにデータ授受できるように接続されている。
【００６４】
撮影部１０６は、放射線検出部（放射線ディジタル検出部）１０７及びアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１０８を含んでいる。
【００６５】
放射線ディジタル検出部１０７は、放射線管球１０１から発生された放射線を受ける位置に設けられており、図示していないが、例えば、アモルファスシリコンとＴＦＴで構成された光検出器の前面に蛍光体が配置されてなる撮像素子と、その駆動制御部とを含んでいる。
【００６６】
Ａ／Ｄ変換部１０８は、放射線ディジタル検出部１０７の出力信号（撮影画像信号）をディジタル化してバス１１０へ出力するようになされている。
【００６７】
メモリ（メモリａ）１１１には、ＣＰＵ１０９にて本装置１００全体の動作制御のために実行される種々の処理プログラム等が格納されている。また、メモリ１１１は、ＣＰＵ１０９での画像演算等にも使用される。
【００６８】
メモリ（メモリｂ）１１２には、Ａ／Ｄ変換部１０８から出力されたディジタルの撮影画像信号（撮影画像データ）等が格納される。
【００６９】
メモリ（メモリｃ）１１３には、キャリブレーション時の撮影により得られた白画像が格納される。
【００７０】
記憶媒体１１４には、メモリ１１２に格納された撮影画像データに対して、ゲイン補正等の画像処理が施された後の当該画像データ等が保存される。
【００７１】
操作部１１６は、インターフェース（Ｉ／Ｆａ）１１５を介してバス１１０と接続されており、例えば、様々な設定等を行なうための操作ボタンの他に、画像表示機能をも備えている。
【００７２】
このような操作部１１６により、ユーザは、記憶媒体１１４に保存された撮影画像データを表示機能により表示して、様々な操作を行なうことができるようになる。
【００７３】
放射線発生部１０３は、インターフェース（Ｉ／Ｆｂ）１０４を介してバス１１０と接続されており、撮影ボタン１０２の押下やＣＰＵ１０９からの指示等に基づいて、放射線管球１０１により放射線（Ｘ線等）を発生するようになされている。
【００７４】
＜放射線撮影装置１００の一連の動作＞
ここでは、放射線撮影装置１００の作動原理を説明する。
【００７５】
先ず、ユーザ（放射線技師等）は、被写体（被検者）１０５を撮影部１０６へ整位させ、その後、撮影ボタン１０２を押下することで、ＣＰＵ１０９へ撮影動作開始を指示する。
【００７６】
ＣＰＵ１０９は、ユーザからの撮影ボタン１０２の押下による撮影動作開始要求（撮影要求）により、放射線検出部１０７の動作制御を行なうことで、放射線検出部１０７を初期化し、その後、放射線発生部１０３の動作制御を行なうことで、放射線管球１０１から放射線を発生させる。
【００７７】
放射線管球１０１から発生された放射線により、放射線検出部１０７（撮像素子の受光面）は、被検者１０５の内部構造に応じた透過放射線分布で露光される。
【００７８】
放射線検出部１０７は、受光した放射線の２次元分布光強度に応じて、２次元的に光電変換を行なうことで、被検者１０５のアナログ的な放射線画像信号（アナログ画像信号）を取得し、当該アナログ画像信号をＡ／Ｄ変換部１０８へ供給する。
【００７９】
Ａ／Ｄ変換部１０８は、放射線検出部１０７からのアナログ画像信号をディジタル化して、当該画像信号のディジタル画像データ（放射線画像データ）を取得する。この放射線画像データは、メモリ１１２へ格納される。
【００８０】
このとき、メモリ１１３には、詳細は後述する白画像生成処理にて得られた、ゲイン補正に使用する白画像が格納されている。
【００８１】
ＣＰＵ１０９は、メモリ１１３に格納されている白画像を読み出し、当該白画像を使用して、メモリ１１１へ格納された放射線画像データへのゲイン補正処理（ゲイン補正演算処理）を行なう。
【００８２】
そして、ＣＰＵ１０９は、ゲイン補正処理後の放射線画像データを記憶媒体１１４へ保存する。
【００８３】
以上の動作により、当該撮影が終了することになる。
【００８４】
その後、ユーザは、操作部１１６の操作により、使用目的に応じて、記憶媒体１１４から放射線画像データ（ゲイン補正処理後の画像データ）を読み出し、その読出画像データを、ディジタル画像をフィルム上へ描画するイメージャや、画像診断用モニタ等へ供給させる。
【００８５】
＜放射線撮影装置１００での白画像生成処理＞
上述した一連の撮影動作のなかで、良好なゲイン補正処理を行なうためには、キャリブレーションによって適正な白画像を取得しなければならない。
【００８６】
そこで、本実施の形態では、例えば、図２に示すフローチャートに従った処理プログラムを、ＣＰＵ１０９が実行することで、ゲイン補正処理に対して適正な白画像を取得する。
【００８７】
尚、以下に説明する白画像生成処理は、ユーザの操作部１１６の操作により、放射線撮影装置１００の動作モードがキャリブレーションモードに設定された場合に実行される。
【００８８】
ステップＳ２０１：
キャリブレーションモードに入ると、ＣＰＵ１０９は、キャリブレーションを行なうか否かをユーザへ問い合わせる。例えば、操作部１１６の表示機能により、キャリブレーションを行なうか否かをユーザへ問い合わせ、その返答入力（「キャリブレーションを行なう」／「キャリブレーション行なわない」）を促す。
【００８９】
ユーザからの上記返答入力により、「キャリブレーションを行なわない」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は後述するステップＳ２１３の処理を実行し、「キャリブレーションを行なう」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ２０２からの処理を実行する。
【００９０】
ステップＳ２０２：
ステップＳ２０１にてユーザから「キャリブレーションを行なう」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は、キャリブレーションでの撮影可能な状態、すなわち被検者１０５なしでの撮影が可能な状態となるように、放射線検出部１０７を制御する。
【００９１】
そして、ＣＰＵ１０９は、放射線検出部１０７が、キャリブレーションでの撮影可能な状態となった（準備終了）ことを認識すると、その旨を操作部１１６の表示機能により表示し、ユーザからのキャリブレーションでの撮影開始指示を待つ。
【００９２】
ユーザからのキャリブレーションでの撮影開始指示がなされると、ＣＰＵ１０９は、＜放射線撮影装置１００の一連の動作＞にて説明したような動作制御を行なう。但し、被検者１０５がない状態での撮影動作となる。これにより得られた放射線画像が、ゲイン補正処理に使用する白画像の候補とされる。
【００９３】
以下に説明する処理は、ゲイン補正処理に使用する白画像として適正な画像が得られたか否か、すなわちキャリブレーションでの撮影が適正であったか否かを判定する処理である。
【００９４】
ここでは、白画像の適正を判定するために、その一例として、放射線の線量、照射野、及び異物の写り込みの有無を検査する。その全てにおいて判定基準を満足した場合のみ、キャリブレーションを正常終了とする。
【００９５】
ステップＳ２０３：
ＣＰＵ１０９は、ステップＳ２０２にて得られた候補としての白画像を“Ｗ”とする。
【００９６】
ステップＳ２０４：
ＣＰＵ１０９は、放射線の線量検査を行なう。
【００９７】
この線量検査を行なう目的は、キャリブレーションでの撮影では、被検者１０５を置かない状態で、放射線検出部１０７（撮像素子の受光面）での有効領域全域に向けて、適正線量での放射線の照射を行なうことが必要であり、また、ノイズの伝播を抑えること、及び正しいゲイン補正処理を行なうためである。
【００９８】
具体的には、白画像に付加されたノイズ情報は、以降の撮影により得られた放射線画像へのゲイン補正処理を行なう度に当該放射線画像へ伝播する。このため、白画像は、ノイズの少ない条件で撮影を行なうことが必要である。
【００９９】
しかしながら、放射線の線量が少なすぎると、放射線検出部１０７やＡ／Ｄ変換部１０８からのシステムノイズの影響を受け、白画像へノイズが発生してしまうことになる。一方、放射線の線量が多すぎると、放射線検出部１０７やＡ／Ｄ変換部１０８での入出力特性のリニアリテイが失われ、ゲイン補正処理に対して無効な白画像が得られることになる。
【０１００】
そこで、適正線量での放射線の照射が行われたか否かを判定するために、ＣＰＵ１０９は、ステップＳ２０３での白画像候補Ｗにおいて、比較的放射線のシェーディングの影響を受け難い放射線検出部１０７（撮像素子の受光面）での中央部（例えば、１００画素×１００画素の領域部分）に対応する領域内の画素を抽出し、その平均画素値を算出する。
【０１０１】
ステップＳ２０５：
ＣＰＵ１０９は、ステップＳ２０４にて取得した平均画素値が、予め設定された基準値内であるか否かを判別する。
【０１０２】
この判別の結果、平均画素値が基準値外であった場合（適正線量での放射線の照射が行われていない場合）、ＣＰＵ１０９は後述するステップＳ２１４の処理を実行し、平均画素値が基準値内であった場合（適正線量での放射線の照射が行われた場合）、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ２０６からの処理を実行する。
【０１０３】
ステップＳ２０６：
ＣＰＵ１０９は、照射野の適正検査を行なう。
【０１０４】
この照射野検査を行なう目的は、キャリブレーションでの撮影時に、放射線検出部１０７（撮像素子の受光面）での有効画像領域の全領域が照射されていない状態で得られた白画像では、その照射領域外の画素については、正しくゲイン補正処理を行なうことができなくなるためである。
【０１０５】
このため、ステップＳ２０６では、ＣＰＵ１０９は、メモリ１１３から前回のキャリブレーションの撮影で得られた白画像Ｗｏを読み出し、白画像Ｗｏで、白画像候補Ｗを除算して、その結果得られた画像Ｗ´（＝Ｗ÷Ｗｏ）をメモリ１１２へ格納する。
【０１０６】
ここでの除算の目的は、放射線検出部１０７でのゲインのばらつき（撮像素子の各画素についてのゲインのばらつき）を大まかに補正することで、検査精度を向上することにある。つまり、放射線検出部１０７でのゲインのばらつきを理想的には除いた上で、後述するような画像異常の検査を行なうことを目的とする。これは、次の２点に起因する。即ち、▲１▼放射線検出部１０７でのゲインのばらつきは、数％〜数１０％あることが多い。一方、後述する検査において検査するオーダーは数％からである。▲２▼放射線検出部１０７のゲインのばらつきは撮影条件や環境温度などにより微妙には変動することが多いが、ほぼ一定である。前述▲１▼と▲２▼とから、以前の白画像で今回の白画像候補を除算することで放射線検出部１０７のゲインバラツキを大まかに補正し、その後、以上検査をすることによって、検査精度を向上させる。なお、本実施形態では、白画像Ｗｏで、白画像候補Ｗを除算したが、白画像Ｗｏと、白画像候補Ｗとの差を用いても同様である。
【０１０７】
ここで、前回のキャリブレーションの撮影で得られた白画像Ｗｏで、白画像候補Ｗを除算するのは以下の理由に依る。つまり、本実施の形態のシステムを良好に稼動させるためにユーザは定期的にキャリブレーションの実施を行う必要がある。目的はセンサゲインばらつきの経時的な変動や撮影環境の変化によるゲイン補正不良を回避するためである。そこで、本実施形態では新規キャリブレーションにおける良否の判定に前回の白画像を用いることとしている。例えば毎日行うものであれば、今日のキャリブレーションには昨日の画像、明日には今日の画像ということである。そういう意味では以前の白画像Ｗｏとは定期的に取得している白画像Ｗｏうち、最新のもの（＝前回）を使うのが好適な実施の形態である。ただし、これに限るものではなく、定期的に、或いは、ユーザの任意のその他の不定期的に白画像Ｗｏを更新するよう構成しても構わない。
【０１０８】
ステップＳ２０７：
ＣＰＵ１０９は、例えば、メモリ１１２へ格納された画像Ｗ´から、当該画像Ｗ´を上下左右に１画素ずらした画像を減算することで、２次元的な差分画像を作成し、それを二値化することで、放射線の線量変化のエッジを検出する。
【０１０９】
ステップＳ２０８：
ＣＰＵ１０９は、ステップＳ２０７での検出結果から、照射野が適正であるか否かを判別する。
【０１１０】
この判別の結果、照射野が適正でなかった場合（有効画像領域の全領域が照射されていない場合）、ＣＰＵ１０９は後述するステップＳ２１４の処理を実行し、照射野が適正であった場合（有効画像領域の全領域が照射されている場合）、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ２０９からの処理を実行する。
【０１１１】
尚、ステップＳ２０７における、ステップＳ２０８での照射野の適正判定のための処理は、その一例を挙げたものであり、これに限られることはない。
【０１１２】
ステップＳ２０９：
ＣＰＵ１０９は、異物の写り込みの有無を検査する。
【０１１３】
この異物検査を行なう目的は、キャリブレーションでの撮影において、異物がある状態で当該撮影が行われ、実際の被検者１０５の撮影において、キャリブレーションでの撮影の際の異物が除去された状態で当該撮影が行われ、その撮影で得られた放射線画像に対して、異物が写り込んだ白画像を使用したゲイン補正処理が行われると、異物の箇所だけ過剰にゲインが上げられ、その結果として、ゲイン補正処理後の放射線画像に対して異物が写りこんでしまうことを避けるためである。ここでの異物とは、例えば、ゴミや造影剤の付着、或いは鉛文字等がある。
【０１１４】
このため、ステップＳ２０９では、ＣＰＵ１０９は、例えば、メモリ１１２へ格納された画像Ｗ´を、１００画素×１００画素の微小区画に分割し、各区画内の画素の平均値Ｅｉｊと、その標準偏差Ｓｉｊとを求める。
【０１１５】
ここでの“ｉｊ”は、区画の座標を表す。
【０１１６】
ステップＳ２１０：
ＣＰＵ１０９は、ステップＳ２０９にて得られた平均値Ｅｉｊ及び標準偏差Ｓｉｊから、異物の写り込みの有無を判別する。
【０１１７】
具体的には、平均値Ｅｉｊの区画ｉｊの周辺区画（ここでは、８区画とする）の平均値を、
【外１】
0004731698.tif 000002
【０１１８】
なる式により求め、この平均値Ｅと、平均値Ｅｉｊとを比較すると共に、標準偏差Ｓｉｊの区画ｉｊの周辺区画（ここでは、８区画とする）の標準偏差の平均値を、
【外２】
0004731698.tif 000003
【０１１９】
なる式により求め、この標準偏差の平均値Ｓと、標準偏差Ｓｉｊとを比較し、これらの比較結果により、平均値Ｅｉｊや標準偏差Ｓｉｊが変動しているか否かを検出することで、異物の写り込みの有無を判別する。例えば、平均値Ｅｉｊについては、平均値Ｅに対して１％以上の変動がある場合は「異物あり」と判別する。また、標準偏差Ｓｉｊについては、標準偏差の平均値Ｓに対して３倍以上のばらつきがある場合は「異物あり」と判別する。
【０１２０】
尚、ここでの判別の基準（１％以上の変動や、３倍以上のばらつき等）は、本装置１００でのＳ／Ｎに依存する。
【０１２１】
上記の判別の結果、異物の写り込みが有りの場合、ＣＰＵ１０９は後述するステップＳ２１４の処理を実行し、異物の写り込みが無しの場合、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ２１１からの処理を実行する。
【０１２２】
ステップＳ２１１：
ステップＳ２０５、Ｓ２０８、及びＳ２１０での判定結果が全て正常な場合（検査合格した場合）、ＣＰＵ１０９は、メモリ１１３に記憶された白画像を、今回のキャリブレーションで得られた白画像（Ｗ）で更新する。
【０１２３】
具体的には、ＣＰＵ１０９は、白画像Ｗを、当該白画像Ｗの平均画素値（Ｗmean）で除算して正規化し、画像Ｗｏ（＝Ｗ÷Ｗmean）を取得して、その画像Wｏをゲイン補正処理に使用する白画像として、メモリ１１３へ格納する。
【０１２４】
ステップＳ２１２：
ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、キャリブレーションが正常終了した旨（キャリブレーション成功）を示すメッセージ等を表示する。
【０１２５】
ステップＳ２１３：
ステップＳ２１２の処理後、或いは上述したステップＳ２０１での判別によりユーザから「キャリブレーションを行なわない」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、キャリブレーション終了を示すメッセージ等を表示する。
【０１２６】
これにより、放射線撮影装置１００は、キャリブレーションモードを抜け、通常の撮影（被検者１０５の撮影）が行なえる状態になる。
【０１２７】
ステップＳ２１４：
一方、ステップＳ２０５、Ｓ２０８、及びＳ２１０での判定結果のうち１つでも異常であった場合、すなわち適正線量での放射線の照射が行われていない、或いは有効画像領域の全領域が照射されていない、或いは異物の写り込みが有りの場合、ＣＰＵ１０９は、その異常結果を、操作部１１６の表示機能により表示する。
【０１２８】
その後、ＣＰＵ１０９は、再びステップＳ２０１からの処理を実行する。これにより、ユーザに対しては、再びキャリブレーションを行なうか否かが問い合わせられることになる。
【０１２９】
上述のような本実施の形態での白画像生成処理により、常に、ゲイン補正処理に対して適切な白画像を取得することができるため、以降の撮影（被検者１０５の撮影）により得られた放射線画像へのゲイン補正処理に、当該適切な白画像を使用することができ、良好なゲイン補正処理後の画像を確実に取得することができる。
【０１３０】
尚、本実施の形態において、メモリ１１３へ記憶する白画像の初期値は、放射線撮影装置１００の設置時において、白画像の初期値を取得するための専用モードを使用することで取得する。
【０１３１】
具体的には例えば、放射線撮影装置１００を設置した際に、当該装置１００の動作モードを上記専用モード（サービスモード）に設定して、撮影動作を実行させる。ここでの撮影動作では、上記図２に示したような動作ではなく、単にキャリブレーションでの撮影を行い、その結果得られた放射線画像を白画像として、メモリ１１３へ格納する。これにより、前回のキャリブレーションでの撮影により得られた白画像と、今回のキャリブレーションでの撮影により得られた白画像との比較（上記図２に示したステップＳ２０６での処理）が行なえないためにエラーが発生することはない。
【０１３２】
また、本実施の形態では、白画像の適正を判定するために、放射線の線量、照射野、及び異物の写り込みの有無を検査するように構成したが、これらの検査項目に限られることはなく、例えば、放射線撮影装置１００が、移動グリッドを使用して撮影する装置である場合、グリッド移動が正しく作動しないことによりグリッド縞目が写り込んだか否かの検査をも行なうようにしてもよい。また、これと同様に、画像収集のハードウェア異常によるデータ化けが発生しているか否かの検査をも行なうようにしてもよい。
【０１３３】
また、本実施の形態では、上記図２に示した処理を、当該処理のプログラムをＣＰＵ１０９が実行することで実現しているが（ソフトウェアによる実施）、ハードウェアで代替えできることは言うまでもない。ハードウェアで上記処理を実現した場合、処理時間の短縮を図ることができる。
【０１３４】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、上記図１に示した放射線撮影装置１００において、白画像生成処理を、例えば、図３に示すフローチャートに従った処理とする。
【０１３５】
まず、第１の実施の形態での白画像生成処理（上記図２参照）と、本実施の形態での白画像生成処理との違いは、本実施の形態では、キャリブレーションでの撮影を、ユーザが任意に複数回行なえるようにようになされている。
【０１３６】
キャリブレーションでの撮影を複数回行なう目的は、各回のキャリブレーションでの撮影毎に、当該撮影で得られる白画像に重畳するランダムな信号ノイズを除去するためである。
【０１３７】
ここでの“ランダムなノイズ”とは、放射線量子ノイズや装置ノイズ等を示す。
【０１３８】
また、撮影の回数が多ければ多いほど、白画像へのノイズの影響はキャンセルされる。これは、X線の入射信号が可視光に比べて極端に少ないという特徴に起因する。X線量子の個数が揺らぎながらセンサに到達し、したがって、入力画像そのものにランダムなノイズが重畳しているからである。例えば、キャリブレーションを１枚で行い同線量の均一画像をゲイン補正するとこのX線量子のノイズが√２倍になる。そこで、これを軽減する為キャリブレーションの撮影の回数を増やし平滑化するものである。
【０１３９】
一方、撮影の回数が多ければ多いほど、白画像へのノイズの影響はキャンセルされるが、その一方で当該回数が多くなることによって撮影操作等の煩わしさが生じてくる。
【０１４０】
このため、本実施の形態では、ユーザが所望する撮影回数を選択できるようになされている。
【０１４１】
尚、上記図３に示すフローチャートにおいて、上記図２に示したフローチャートと同様の処理実行するステップには同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１４２】
ステップＳ３０１：
キャリブレーションモードに入ると、ＣＰＵ１０９は、キャリブレーションでの撮影回数の入力をユーザへ要求する。例えば、操作部１１６の表示機能により、撮影回数を入力するための画面を表示して、当該画面上への撮影回数の入力をユーザへ要求する。
【０１４３】
これにより、ユーザは、操作部１１６の表示機能により表示された画面上へ、所望する撮影回数を入力する。
【０１４４】
ＣＰＵ１０９は、ユーザから入力された撮影回数を、“ｓｕｍ”へ設定すると共に、成功した撮影回数を示すカウンタｎを“１”に初期化し、さらに、正規化前の白画像Ｗを“０”に初期化する。
【０１４５】
そして、ＣＰＵ１０９は、撮影回数ｓｕｍ、カウンタｎ、白画像Ｗをメモリ１１２へ格納する。
【０１４６】
ステップＳ３０２：
ＣＰＵ１０９は、キャリブレーションでの撮影を継続して行なうか否かをユーザへ問い合わせる。例えば、操作部１１６の表示機能により、キャリブレーションでの撮影を継続して行なうか否かをユーザへ問い合わせ、その返答入力（「キャリブレーションを継続して行なう」／「キャリブレーションを継続して行なわない」）を促す。
【０１４７】
ユーザからの上記返答入力により、「キャリブレーションを継続して行なわない」が選択された場合、ＣＰＵ１０９はステップＳ２１３の処理を実行し、「キャリブレーションを継続して行なう」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ２０２からの処理を実行する。
【０１４８】
ステップＳ２０２〜ステップＳ２１０：
ステップＳ３０２にてユーザから「キャリブレーションを継続して行なう」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は、第１の実施の形態で説明したように、キャリブレーションでの撮影可能な状態とするための動作制御を行い、ユーザからの撮影開始指示により、撮影動作を実行させる（ステップＳ２０２）。これにより得られた放射線画像が、ｎ回目のキャリブレーションでの白画像の候補（白画像Ｗｎ）とされる（ステップＳ２０３）。
【０１４９】
その後、ＣＰＵ１０９は、白画像Ｗｎについて、放射線の線量、照射野、及び異物の写り込みの有無を検査する（ステップＳ２０４〜Ｓ２１０）。
【０１５０】
ステップＳ３１０：
ステップＳ２０５、Ｓ２０８、及びＳ２１０での判定結果が全て正常な場合（検査合格した場合）、ＣＰＵ１０９は、メモリ１１２へ格納された正規化前の白画像Ｗへ、ｎ回目のキャリブレーションでの白画像Ｗｎを加算する（Ｗ＝Ｗ＋Ｗｎ）。
【０１５１】
ステップＳ３０３：
ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、ｎ回目のキャリブレーションでの撮影が正常終了（成功）した旨を示すメッセージ等を表示する。
【０１５２】
ステップＳ３０４、ステップＳ３０５：
ＣＰＵ１０９は、カウンタｎへ“１”を加算し（ステップＳ３０４）、その更新されたカウンタｎが、ユーザから指定された撮影回数Ｓｍを越えているか否かを判別する。
【０１５３】
この判別の結果、「ｎ＞ｓｕｍ」でない場合、ＣＰＵ１０９はステップＳ３０２へ戻り当該ステップ以降の処理を実行し、「ｎ＞ｓｕｍ」である場合、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ２１１からの処理を実行する。
【０１５４】
ステップＳ２１１：
ステップＳ３０５の判別の結果が「ｎ＞ｓｕｍ」である場合、すなわちユーザが所望する回数分のキャリブレーションでの撮影が正常終了した場合、ＣＰＵ１０９は、メモリ１１２に記憶された白画像Ｗを、当該白画像Ｗの平均画素値（Ｗmean）で除算して正規化し、画像Ｗｏ（＝Ｗ÷Ｗmean）を取得して、その画像Wｏをゲイン補正処理に使用する白画像として、メモリ１１３へ格納する。
【０１５５】
ステップＳ２１２：
ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、撮影回数ｓｕｍの分のキャリブレーションが正常終了した旨（キャリブレーション成功）を示すメッセージ等を表示する。
【０１５６】
ステップＳ２１３：
ステップＳ２１２の処理後、或いは上述したステップＳ３０２での判別によりユーザから「キャリブレーションを継続して行なわない」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、キャリブレーション終了を示すメッセージ等を表示する。
【０１５７】
これにより、放射線撮影装置１００は、キャリブレーションモードを抜け、通常の撮影（被検者１０５の撮影）が行なえる状態になる。
【０１５８】
尚、キャリブレーションの不成功の途中で、キャリブレーションモードを抜ける場合、メモリ１１２に格納された白画像Ｗは更新されない。
【０１５９】
ステップＳ２１４：
一方、ステップＳ２０５、Ｓ２０８、及びＳ２１０での判定結果のうち１つでも異常であった場合、ＣＰＵ１０９は、その異常結果を、操作部１１６の表示機能により表示する。
【０１６０】
その後、ＣＰＵ１０９は、再びステップＳ２０１からの処理を実行する。これにより、ユーザへは、再びキャリブレーションでの撮影を継続するか否かについて問いかけられることになる。このとき、カウンタｎは更新されないため、ｎ回目のキャリブレーションでの撮影を再び行なうことができる。
【０１６１】
上述のような本実施の形態での白画像生成処理により、様々な画像異常が突発的に発生した場合であっても、複数回のキャリブレーションでの撮影毎の白画像のそれぞれに対して、ゲイン補正処理に使用する白画像としての良否が判定される。したがって、例えば１０回のキャリブレーションにおいて１０枚の白画像を撮影する場合、画像の異常は１枚ごとに発生する可能性がある。これを平均した場合、１０枚の中に１枚の画像に異常がある場合、１０分の１に平滑化するものの、逆に画像異常のない９枚の画像に画像異常が伝搬することになる。この上述の実施の形態に依れば、白画像１枚ごとに白画像としての良否が判定されるため、以降の撮影（被検者１０５の撮影）により得られた放射線画像へのゲイン補正処理に、常に適切な白画像を使用することができ、良好なゲイン補正処理後の画像を確実に取得することができる。また、ユーザが所望する撮影回数でのキャリブレーションでの撮影が行われるため、ユーザの煩わしさを低減できる。
【０１６２】
尚、近距離撮影のため、絞りを開放としても撮影部１０６の有効画像領域（有効画素領域）を照射できない場合がある。この場合、キャリブレーション撮影も同じ状態で行なう必要がある。そこで、白画像候補の照射野が有効画像領域に満たない場合、第１及び第２の実施の形態のように、直ちに異常表示して当該白画像候補を無効にするのではなく、例えば、照射野検査結果をユーザに提示すると共に、白画像候補の有効／無効をユーザに選択させるように構成してもよい。
【０１６３】
但し、キャリブレーション撮影時の照射野が有効画像領域に満たなく、且つキャリブレーション撮影時の照射野と臨床撮影時の照射野がずれた場合、ゲイン補正後の画像にアーチファクトが生じ得るが、例えば、本出願人が出願した特願平２−４５４５号等に記載されているようなゲイン補正方法により、当該問題点を解決することができる。
【０１６４】
具体的には、上記ゲイン補正方法では、先ず、有効画像領域全面に照射されたキャリブレーション撮影によって得られる白画像を予め取得しておく。その後、有効画像領域全面に照射されない所定の周期で行われるキャリブレーション撮影によって得られる白画像に対して、照射される領域を予め取得している白画像を用いて合成する処理を行なうことによって、有効画像領域全面の白画像を取得する。
【０１６５】
また、他の方法としては、キャリブレーション撮影によって得られる白画像と、被写体を撮影することによって得られる画像との重なり部分のみを画像として出力する方法もある。
【０１６６】
このようなゲイン補正方法により、上記アーチファクトの防止或いは低減することができる。
【０１６７】
（第３の実施の形態）
本実施の形態では、上記図１に示した放射線撮影装置１００において、白画像生成処理を、例えば、図４、図５及び図６に示すフローチャートに従った処理とする。図４と図５は連続するフローを分割表示しておりお互いに＊１で連結される。図６は図５のフローにおけるステップＳ４１０を詳細に説明したフローであり、＊２及び＊３で連結される。
【０１６８】
まず、第１の実施の形態での白画像生成処理（上記図２参照）と、本実施の形態での白画像生成処理との違いは、本実施の形態では、キャリブレーションでの撮影を、ユーザが任意に複数回行なえるようにようになされている。また、第２の実施の形態での白画像生成処理（上記図３参照）と、本実施の形態での白画像生成処理との違いは、本実施の形態では、ユーザが任意に複数回において異なる線量の白画像取得を行なえるようになされている。また、キャリブレーション適正の判定領域をユーザが任意に指定出来るようになされている。
【０１６９】
キャリブレーションでの撮影を複数回行なう目的は、各回のキャリブレーションでの撮影毎に、当該撮影で得られる白画像に重畳するランダムな信号ノイズを除去するためである。
【０１７０】
ここでの“ランダムなノイズ”とは、放射線量子ノイズや装置ノイズ等を示す。
【０１７１】
また、撮影の回数が多ければ多いほど、白画像へのノイズの影響はキャンセルされるが、その一方で当該回数が多くなることにより撮影操作等の煩わしさが生じてくる。このため、本実施の形態では、ユーザが所望する撮影回数を選択できるようになされている。
【０１７２】
複数回において異なる線量の白画像取得を必要とする目的は、放射線検出部の非線形性を補正することにある。一般に中間線量域では線形性が保たれていても、低線量域ではオフセット補正の誤差の影響で出力特性の線形性が崩れる。また、高線量域では放射線検出部の特性が飽和してくる為出力特性の線形性が崩れる。そこで、色々な線領域の白画像を記憶しておき出力値に応じて使い分けることで非線形処理を可能としている。
【０１７３】
キャリブレーション適正の判定領域を任意に指定する目的は、何らかの事情で有効撮影領域の全域を照射できない場合に対応することにある。全域を照射出来ない場合として、撮影部１０６と放射線管球１０１の距離が十分に取れないことが考えられる。また、設置上或いは臨床目的として撮影部１０６の周辺部を障害物が遮蔽している場合が考えられる。
【０１７４】
いずれの場合もキャリブレーション撮影時に有効領域の一部に線量が十分に到達しない為に後述する適正検査において不適と判断されてしまう。これを避ける為に、あらかじめユーザが無効領域を指定し、指定された無効領域を検査判定から除外することで対応している。また、後述する適正検査において不適と判断されることで、指定された領域に線量が十分に到達しない原因があることが分かる。
【０１７５】
以下本実施例におけるフロー処理である図６、図７及び図８に示したステップＳ４０１〜ステップＳ４１９について説明する。
【０１７６】
ステップＳ４０１：
キャリブレーションモードに入ると、ＣＰＵ１０９は、キャリブレーションでの有効領域の入力をユーザへ要求する。
【０１７７】
例えば図７の7ａに示すように、操作部１１６の表示機能により、実線で示した有効領域６０１と点線で示したキャリブレーション領域６０２を提示するとともに入力するための画面を表示して、当該画面上への撮影回数の入力をユーザへ要求する。本実施の形態では操作部１１６の入力手段はタッチセンサを装備した表示装置として説明するが、マウスなどを用いてもよい。
【０１７８】
キャリブレーション領域６０２はキャリブレーションモードに入った時つまり未入力段階では前回の領域を示してもよいし、全域を示してもよい。ユーザが有効領域内の任意の点二箇所を触るとその二点を対角線に持つ長方形のキャリブレーション領域６０２を表示する。これにより、ユーザは操作部１１６の表示機能により表示された画面上へ、所望するキャリブレーション領域を指定することが出来る。
【０１７９】
ステップＳ４０２：
ＣＰＵ１０９は、ユーザの指定を受けて表示したキャリブレーション領域６０２に対し、妥当かどうかをユーザへ問い合わせる。例えば図７の７ｂに示したように、操作部１１６の表示及び入力機能により、ステップＳ４０１で指示されたキャリブレーション領域６０２を表示する。ユーザが誤入力も含め不満であればＮＧボタン６０３を選択挿下することにより、再びステップＳ４０１に戻る。
【０１８０】
表示されたキャリブレーション領域６０２で満足であれば、ＯＫボタン６０４を選択挿下することにより、ステップＳ４０３の処理を実行する。
【０１８１】
ステップＳ４０３〜Ｓ４０６：
ＣＰＵ１０９は、キャリブレーション線量の数の入力をユーザへ要求する。ＣＰＵ１０９は、ユーザから入力されたキャリブレーション線量の数を、“ｃａｌ＿ｎｏ”へ設定すると共に、成功した撮影回数を示すカウンタＮを“１”に初期化する。そして、ＣＰＵ１０９は、キャリブレーション線量数ｃａｌ＿ｎｏ、カウンタＮをメモリ１１２へ格納する（ステップＳ４０３）。
【０１８２】
続いてＣＰＵ１０９は、各線量における撮影回数の入力をユーザへ要求する。ＣＰＵ１０９は、ユーザから入力された撮影回数を、“ｓｕｍ”へ設定すると共に、成功した撮影回数を示すカウンタｎを“１”に初期化する。そして、ＣＰＵ１０９は、撮影回数ｓｕｍ、カウンタｎをメモリ１１２へ格納する（ステップＳ４０４）。
【０１８３】
以上ステップＳ４０３、Ｓ４０４の入力要求表示及び入力は、例えば操作部１１６の表示及び入力機能を用いて行なう。
【０１８４】
ＣＰＵ１０９はステップＳ４０２で選択されたキャリブレーション領域とステップＳ４０３、Ｓ４０４で選択されたキャリブレーション線量の数と各線量における撮影回数をユーザに表示し、このキャリブレーション実行計画が妥当かどうかをユーザへ問い合わせる（ステップＳ４０５）。
【０１８５】
以上ステップＳ４０３〜ステップＳ４０５の実行に当たり、これは図８に示したように操作部１１６の表示及び入力機能により行なう。有効領域６０１の内側にキャリブレーション判定領域６０２を表示する。また、本実施の形態では線量域を三段階に規定して線量域６０５に表示し、この中からユーザに必要な領域を選択させることでキャリブレーション線量数の入力方法としている。本実施の形態の場合、実行の可否を選択できるのは低線量域と高線量域のみであり、中線量域は必ず実施する。つまりキャリブレーション線量数は最低１（中線量のみ）、最高３（低線量、中線量、高線量）となる。段数はより多い段数であっても構わない。線量域の入力方法は実行したい線量域をユーザに挿下させ、挿下された線量域の右側にあるチェックボタンのレ点を挿下される度に表示／非表示を繰り返す。ＯＫボタン６０４を挿下された時にレ点が表示されていれば、その線量域でのキャリブレーションの実行が決定される。
【０１８６】
本実施の形態では各線量における撮影回数の入力は撮影回数６０６に表示した決定された数字と、回数を入力する為のカウントダウンを示すボタン６１１、カウントアップを示す６１０ボタンで行なう。線量域６０５で実行が選択されていない線量域には“０”を表示しボタン６１１及びボタン６１０を無効にしておく。線量域６０５で実行が選択されている線量域ではユーザは１以上の数字を任意に選択することが出来る。ＯＫボタン６０４を挿下された時に表示されていた回数で、各線量域でのキャリブレーション撮影回数が決定される。
【０１８７】
ＣＰＵ１０９は表示されたキャリブレーション実行計画が妥当かどうかの入力をユーザに要求する。例えば図１０に示した操作部１１６の表示及び入力機能により行なう。表示されている計画に対しユーザが誤入力も含め不満であればＮＧボタン６０３を選択挿下し、再びステップＳ４０３に戻る。表示されたキャリブレーション計画に満足であればＯＫボタン６０４を選択挿下しステップＳ４０７を実行する（ステップＳ４０６）。
【０１８８】
ステップＳ４０７：
ＣＰＵ１０９は正規化前の複数の白画像Ｗ'（１）、Ｗ'（２）、Ｗ'（３）・・・Ｗ'（ｃａｌ＿ｎｏ）を“０”に初期化する。
【０１８９】
ステップＳ４０８：
ＣＰＵ１０９は、キャリブレーションでの撮影を継続して行なうか否かをユーザへ問い合わせる。例えば、操作部１１６の表示機能により、キャリブレーションでの撮影を継続して行なうか否かをユーザへ問い合わせる。その返答入力（「キャリブレーションを継続して行なう」／「キャリブレーションを継続して行なわない」）を促す。
【０１９０】
ユーザからの上記返答入力により、「キャリブレーションを継続して行なわない」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は後述説明するステップＳ４２０の処理を実行する。「キャリブレーションを継続して行なう」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ４０９からの処理を実行する。
【０１９１】
ステップＳ４０９：
ステップＳ４０８にてユーザから「キャリブレーションを行なう」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は、キャリブレーションでの撮影可能な状態、すなわち被検者１０５なしでの撮影が可能な状態となるように、放射線検出部１０７を制御する。
【０１９２】
そして、ＣＰＵ１０９は、放射線検出部１０７が、キャリブレーションでの撮影可能な状態となった（準備終了）ことを認識すると、その旨を操作部１１６の表示機能により表示し、ユーザからのキャリブレーションでの撮影開始指示を待つ。
【０１９３】
ユーザからのキャリブレーションでの撮影開始指示がなされると、ＣＰＵ１０９は、第１の実施の形態に記述した＜放射線撮影装置１００の一連の動作＞にて説明した動作制御と同様の動作制御を行なう。但し、被検者１０５がない状態での撮影動作となる。これにより得られた放射線画像が、ゲイン補正処理に使用する白画像の候補Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）とされる。
【０１９４】
ステップＳ４１０：
ＣＰＵ１０９は、白画像の候補Ｗ（（Ｎ−１）＊ｓｕｍ＋ｎ）について、キャリブレーション画像として適正かどうかの検査を行なう。検査ステップの詳細を図６のステップＳ５０１〜Ｓ５０７に示す。図５ではステップＳ５０１〜Ｓ５０７をまとめて適正検査と扱いステップＳ４１０としている。
【０１９５】
検査項目は線量検査（ステップＳ５０１）、照射野検査（ステップＳ５０３）、異物検査（ステップＳ５０４）、グリッド縞目検査（Ｓ５０５）、ラインノイズ検査（Ｓ５０６）、異常ビット検査（Ｓ５０７）である。この内、線量検査（ステップＳ５０１）以外はステップＳ５０２で実行する白画像の候補Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）と前回の白画像であるＷ（Ｎ）との比較が必要である。その為、線量検査は最初に行なう必要があるが、その他に検査項目については検査順序を問わない。ステップＳ５０１：
ＣＰＵ１０９は、放射線の線量検査を行なう。
【０１９６】
この線量検査を行なう目的は、キャリブレーションでの撮影では、被検者１０５を置かない状態で、放射線検出部１０７（撮像素子の受光面）での有効領域全域に向けて、適正線量での放射線の照射を行なうことが必要であり、また、ノイズの伝播を抑えること、及び正しいゲイン補正処理を行なうためである。
【０１９７】
具体的には、白画像に付加されたノイズ情報は、以降の撮影により得られた放射線画像へのゲイン補正処理を行なう度に当該放射線画像へ伝播する。このため、白画像は、ノイズの少ない条件で撮影を行なうことが必要である。
【０１９８】
しかしながら、放射線の線量が少なすぎると、放射線検出部１０７やＡ／Ｄ変換部１０８からのシステムノイズの影響を受け、白画像へノイズが発生してしまうことになる。一方、放射線の線量が多すぎると、放射線検出部１０７やＡ／Ｄ変換部１０８での入出力特性のリニアリテイが失われ、ゲイン補正処理に対して無効な白画像が得られることになる。
【０１９９】
そこで、適正線量での放射線の照射が行われたか否かを判定するために、ＣＰＵ１０９は、ステップＳ４０９での白画像候補Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）において、比較的放射線のシェーディングの影響を受け難い放射線検出部１０７（撮像素子の受光面）での中央部（例えば、１００画素×１００画素の領域部分）に対応する領域内の画素を抽出し、その平均画素値を算出する。
【０２００】
ＣＰＵ１０９は、ステップＳ４０９にて取得した平均画素値が、予め設定された基準値内であるか否かを判別する。
【０２０１】
この判別の結果、平均画素値が基準値外であった場合（適正線量での放射線の照射が行われていない場合）ＣＰＵ１０９は線量検査不合格と判断し、平均画素値が基準値内であった場合（適正線量での放射線の照射が行われた場合）、ＣＰＵ１０９は線量検査合格と判断する。
【０２０２】
ステップＳ５０２：
ＣＰＵ１０９は、メモリ１１３から前回のキャリブレーションの撮影で得られた白画像Ｗ（Ｎ）を読み出し、白画像Ｗ（Ｎ）で、白画像候補Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）を除算して、その結果得られた画像Ｗ''（＝Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）÷Ｗ（Ｎ））をメモリ１１２へ格納する。
【０２０３】
ここでの除算の目的は、放射線検出部１０７でのゲインのばらつき（撮像素子の各画素におけるゲインのばらつき）を大まかに補正することで、以降の検査精度を向上することにある。つまり、放射線検出部１０７でのゲインのばらつきを理想的には除いた上で、後述するような画像以上の検査を行なうことを目的とする。これは、次の２点に起因する。即ち、▲１▼放射線検出部１０７でのゲインのばらつきは、数％〜数１０％あることが多い。一方、後述する検査において検査するオーダーは数％からである。▲２▼放射線検出部１０７のゲインのばらつきは撮影条件や環境温度などにより微妙には変動することが多いが、ほぼ一定である。前述▲１▼と▲２▼とから、以前の白画像Ｗ（Ｎ）で今回の白画像候補Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）を除算することで放射線検出部１０７のゲインバラツキを大まかに補正し、その後、以上検査をすることによって、検査精度を向上させる。なお、本実施形態では、白画像Ｗｏで、白画像候補Ｗを除算したが、白画像Ｗｏと、白画像候補Ｗとの差を用いても同様である。
【０２０４】
ここで、前回のキャリブレーションの撮影で得られた白画像Ｗ（Ｎ）で、白画像候補Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）を除算するのは以下の理由に依る。つまり、本実施の形態のシステムを良好に稼動させるためにユーザは定期的にキャリブレーションの実施を行う必要がある。目的はセンサゲインばらつきの経時的な変動や撮影環境の変化によるゲイン補正不良を回避するためである。そこで、本実施形態では新規キャリブレーションにおける良否の判定に前回の白画像を用いることとしている。例えば毎日行うものであれば、今日のキャリブレーションには昨日の画像、明日には今日の画像ということである。そういう意味では以前の白画像Ｗ（Ｎ）とは定期的に取得している白画像Ｗ（Ｎ）うち、最新のもの（＝前回）を使うのが好適な実施の形態である。ただし、これに限るものではなく、定期的に、或いは、ユーザの任意のその他の不定期的に白画像Ｗ（Ｎ）を更新するよう構成しても構わない。
【０２０５】
ステップＳ５０３：
ＣＰＵ１０９は、照射野の適正検査を行なう。尚、検査領域はステップＳ４０１で決定された領域内とし、それ以外の領域は検査対象外とする。
【０２０６】
この照射野検査を行なう目的は、キャリブレーションでの撮影時に、放射線検出部１０７（撮像素子の受光面）での有効画像領域の全領域が照射されていない状態で得られた白画像では、その照射領域外の画素については、正しくゲイン補正処理を行なうことができなくなるためである。
【０２０７】
ＣＰＵ１０９は、例えば、メモリ１１２へ格納された画像Ｗ''から、当該画像Ｗ''を上下左右に１画素ずらした画像を減算することで、２次元的な差分画像を作成し、それを二値化することで、放射線の線量変化のエッジを検出する。
【０２０８】
ＣＰＵ１０９は、エッジ検出の結果から、照射野が適正であるか否かを判別する。この判別の結果、照射野が適正でなかった場合（キャリブレーション領域の全領域が照射されていない場合）ＣＰＵ１０９は照射野検査不合格と判定し、照射野が適正であった場合（キャリブレーション領域の全領域が照射されている場合）、ＣＰＵ１０９は照射野検査合格と判定する。尚、照射野の適正判定のための処理は、その一例を挙げたものであり、これに限られることはない。
【０２０９】
ステップＳ５０４：
ＣＰＵ１０９は、異物の写り込みの有無を検査する。
【０２１０】
この異物検査を行なう目的は、キャリブレーションでの撮影において、異物がある状態で当該撮影が行われ、実際の被検者１０５の撮影において、キャリブレーションでの撮影の際の異物が除去された状態で当該撮影が行われ、その撮影で得られた放射線画像に対して、異物が写り込んだ白画像を使用したゲイン補正処理が行われると、異物の箇所だけ過剰にゲインが上げられ、その結果として、ゲイン補正処理後の放射線画像に対して異物が写りこんでしまうことを避けるためである。ここでの異物とは、例えば、ゴミや造影剤の付着、或いは鉛文字の外し忘れ等がある。尚、検査領域はステップＳ４０１で決定された領域内とし、それ以外の領域は検査対象外とする。
【０２１１】
このため、ステップＳ５０４では、ＣＰＵ１０９は、例えば、メモリ１１２へ格納された画像Ｗ''を、１００画素×１００画素の微小区画に分割し、各区画内の画素の平均値Ｅｉｊと、その標準偏差Ｓｉｊとを求める。
【０２１２】
ここでの“ｉｊ”は、区画の座標を表す。
【０２１３】
ＣＰＵ１０９は、得られた平均値Ｅｉｊ及び標準偏差Ｓｉｊから、異物の写り込みの有無を判別する。
【０２１４】
具体的には、平均値Ｅｉｊの区画ｉｊの周辺区画（ここでは、８区画とする）の平均値を、
【外３】
0004731698.tif 000004
【０２１５】
なる式により求め、この平均値Ｅと、平均値Ｅｉｊとを比較すると共に、標準偏差Ｓｉｊの区画ｉｊの周辺区画（ここでは、８区画とする）の標準偏差の平均値を、
【外４】
0004731698.tif 000005
【０２１６】
なる式により求め、この標準偏差の平均値Ｓと、標準偏差Ｓｉｊとを比較し、これらの比較結果により、平均値Ｅｉｊや標準偏差Ｓｉｊが変動しているか否かを検出することで、異物の写り込みの有無を判別する。例えば、平均値Ｅｉｊについては、平均値Ｅに対して１％以上の変動がある場合は「異物あり」と判別する。また、標準偏差Ｓｉｊについては、標準偏差の平均値Ｓに対して３倍以上のばらつきがある場合は「異物あり」と判別する。
【０２１７】
尚、ここでの判別の基準（１％以上の変動や、３倍以上のばらつき等）は、本装置１００でのＳ／Ｎに依存する。
【０２１８】
上記の判別の結果、異物の写り込みが有りの場合ＣＰＵ１０９は異物検査不合格と判定し、異物の写り込みが無しの場合ＣＰＵ１０９は異物検査合格と判定する。
【０２１９】
ステップＳ５０５：
ＣＰＵ１０９は、グリッド縞目検査を行なう。
【０２２０】
移動グリッドの縞目写り込みは、グリッド運動制御が正しく行われなかった時や照射タイミングと正しく同期が取れなかった時に発生する。グリッド格子の周波数は既知であるので、ＣＰＵ１０９は、例えば、メモリ１１２へ格納された画像Ｗ''をグリッド格子と垂直方向にフーリエ変換を行い、グリッド格子に該当する周波数域のスペクトルを調べることで容易に判定が可能である。尚、検査領域はステップＳ４０１で決定された領域内とし、それ以外の領域は検査対象外とする。
【０２２１】
ＣＰＵ１０９は、グリッド格子に該当する周波数域のスペクトルの値があらかじめ設定されたある閾値を超えていないかを判断する。該閾値は、例えば、ノイズスペクトルレベルの２倍としてよい。
【０２２２】
上記の判断の結果、グリッド格子に該当する周波数域のスペクトルの値が閾値を超えた場合ＣＰＵ１０９はグリッド縞目検査不合格と判定し、グリッド格子に該当する周波数域のスペクトルの値が閾値を以下の場合はグリッド縞目検査合格と判定する。
【０２２３】
ステップＳ５０６：
ＣＰＵ１０９は、ラインノイズ検査を行なう。
【０２２４】
放射線検出器１０７に使用される撮像素子は、その駆動方法に依存するが、一般に駆動電源回路に外来性のノイズが重畳すると撮影画像に一定方向の線が線状の画像ノイズとして付加される。これは、同時期に水平（又は）垂直方向の列単位でデータ転送を行なうことに起因する。ここで外来性ノイズとは、例えば、ＡＣ電源やアース線経由の電気ノイズ、空中伝播する電磁気ノイズなどが挙げられる。尚、検査領域はステップＳ４０１で決定された領域内とし、それ以外の領域は検査対象外とする。
【０２２５】
ＣＰＵ１０９は、例えば、メモリ１１２へ格納された画像Ｗ''をある全体領域をセグメント分割し、該セグメント毎に線状ノイズが発生する方向と垂直方向の投影データを調べることでラインノイズ検査を行なう。投影データの標準偏差とあらかじめ設定された装置許容値との比較で判断を行なう。尚、一部にしか発生しない線状ノイズの検出や全体シェーディングに起因する検査精度の低下を回避する為にセグメントに分けて検査したが、関心領域全体で上記の検査を行ってもよい。また、フーリエ変換などの周波数解析を行ってもよい。
【０２２６】
上記の判断の結果、投影データの標準偏差が装置許容値を超えた場合ＣＰＵ１０９はラインノイズ検査不合格と判定し、投影データの標準偏差が装置許容値以下の場合はラインノイズ検査合格と判定する。
【０２２７】
ステップＳ５０７：
ＣＰＵ１０９は、異常ビット検査を行なう。
【０２２８】
異常ビットは放射線検出器１０７の画素が欠陥化した場合やディジタル的な転送エラーなどによって発生する。全システムが正常に動作した場合には、画像W''はほぼ均一な画像となる。そこで、各画素の出力が全体平均の差を調べることで、異常ビットの発生は容易に検出出来る。尚、検査領域はステップＳ４０１で決定された領域内とし、それ以外の領域は検査対象外とする。
【０２２９】
ＣＰＵ１０９は、例えば、メモリ１１２へ格納された画像Ｗ''をある全体領域をセグメント分割し、各セグメントにおいて平均値と標準偏差を算出する。当該セグメント内の各画素に対し、平均値との差分が標準偏差の５倍を超えるかどうかを判断する。５倍の値を少なくすると異常の検出率が上がるのに対し正常画素を誤って異常と検出する可能性が増える。逆に５倍の値を大きくすると正常画素に対する誤検出は減少する変わりに異常の検出率は低下する。ある確率で誤検出が発生することを前提に、判断基準は異常ビット検出数の全体画素数に対する比率で定義してもよい。
【０２３０】
上記の判断の結果、異常と判断した場合ＣＰＵ１０９は異常ビット検査不合格と判定し、正常と判断した場合は異常ビット検査合格と判定する。
【０２３１】
ステップＳ４１１：
ＣＰＵ１０９はステップＳ５０１、Ｓ５０３、Ｓ５０４、Ｓ５０５、Ｓ５０６、Ｓ５０７の検査結果を参照し、以降の分岐を判断する。ステップＳ５０１、Ｓ５０３、Ｓ５０４、Ｓ５０５、Ｓ５０６、Ｓ５０７の全ての判定結果が検査合格の場合、次のステップＳ４１２からの処理を実行する。ステップＳ５０１、Ｓ５０３、Ｓ５０４、Ｓ５０５、Ｓ５０６、Ｓ５０７の中で少なくともひとつの判定結果が検査不合格の場合、後述説明するステップＳ４２１に分岐し処理を実行する。
【０２３２】
ステップＳ４１２
ＣＰＵ１０９は、メモリ１１２へ格納された正規化前の白画像Ｗ（N）へ、キャリブレーションでの白画像Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ）を加算し置き換える（Ｗ（Ｎ）＝Ｗ（Ｎ）＋Ｗ（（Ｎ−１）*ｓｕｍ＋ｎ））。
【０２３３】
ステップＳ４１３：
ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、Ｎ番目の線量についてｎ回目のキャリブレーションでの撮影が正常終了（成功）した旨を示すメッセージ等を表示する。
【０２３４】
ステップＳ４１４、ステップＳ４１５：
ＣＰＵ１０９は、カウンタｎへ“１”を加算し（ステップＳ４１４）、その更新されたカウンタｎが、ユーザから指定された撮影回数Ｓｍを越えているか否かを判別する。
【０２３５】
この判別の結果、「ｎ＞ｓｕｍ」でない場合、ＣＰＵ１０９はステップＳ４０８へ戻り当該ステップ以降の処理を実行し、「ｎ＞ｓｕｍ」である場合、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ４１６１からの処理を実行する（ステップＳ４１５）。
【０２３６】
ステップＳ４１６：
ステップＳ４１５の判別の結果が「ｎ＞ｓｕｍ」である場合、すなわちユーザが所望する回数分のキャリブレーションでの撮影が正常終了した場合、ＣＰＵ１０９は、メモリ１１２に記憶された白画像Ｗ'（Ｎ）を、当該白画像Ｗ'（Ｎ）の平均画素値（Ｗmean）で除算して正規化し、画像Ｗ（Ｎ）（＝Ｗ'（Ｎ）÷Ｗmean）を置き換えて、その画像Ｗ（Ｎ）をゲイン補正処理に使用する白画像として、メモリ１１３へ格納する。
【０２３７】
ステップＳ４１７、ステップＳ４１８：
ＣＰＵ１０９は、カウンタＮへ“１”を加算し（ステップＳ４１７）、その更新されたカウンタｎが、ユーザから指定された撮影回数Ｓｍを越えているか否かを判別する。
【０２３８】
この判別の結果、「Ｎ＞ｃａｌ＿ｎｏ」でない場合、ＣＰＵ１０９はステップＳ４０８へ戻り当該ステップ以降の処理を実行し、「Ｎ＞ｃａｌ＿ｎｏ」である場合、ＣＰＵ１０９は次のステップＳ４１９からの処理を実行する（ステップＳ４１８）。
【０２３９】
ステップＳ４１９：
ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、ステップＳ４０５で表示した計画のキャリブレーションが正常終了した旨（キャリブレーション成功）を示すメッセージ等を表示する。
【０２４０】
ステップＳ４２０：
ステップＳ４１９の処理後、或いは上述したステップＳ４０８での判別によりユーザから「キャリブレーションを継続して行なわない」が選択された場合、ＣＰＵ１０９は、操作部１１６の表示機能により、キャリブレーション終了を示すメッセージ等を表示する。
【０２４１】
これにより、放射線撮影装置１００は、キャリブレーションモードを抜け、通常の撮影（被検者１０５の撮影）が行なえる状態になる。
【０２４２】
尚、キャリブレーションの不成功の途中で、キャリブレーションモードを抜ける場合、メモリ１１２に格納された白画像Ｗ（Ｎ）は更新されない。
【０２４３】
ステップＳ４２１：
一方、ステップＳ５０１、Ｓ５０３、Ｓ５０４、Ｓ５０５、Ｓ５０６、Ｓ５０７の中で少なくともひとつの判定結果が検査不合格の場合、ＣＰＵ１０９は、その異常結果を、操作部１１６の表示機能により表示する。
【０２４４】
例えば、図１１に示すように、「キャリブレーション撮影に失敗しました。」の表示を行い、検査結果表示６０７のように全検査の中でどの検査に成功しどの検査に失敗したかを明示する。また、失敗した時点までのキャリブレーション計画の進行状況をユーザに伝える為に線量域６０５に失敗した時点の線量域を及び撮影回数６０６に失敗した時点の撮影回数を表示する。
【０２４５】
その後、ＣＰＵ１０９は、再びステップＳ４０８からの処理を実行する。これにより、ユーザへは、再びキャリブレーションでの撮影を継続するか否かが問いかけられることになる。このとき、カウンタｎは更新されないため、ｎ回目のキャリブレーションでの撮影を再び行なうことができる。
【０２４６】
以上説明したキャリブレーション処理で生成された白画像Ｗ（１）、Ｗ（２）、・・・Ｗ（Ｎ）を用いて、臨床撮影の際のゲイン補正を行なう。上述のような本実施の形態での白画像生成処理により、様々な画像異常が突発的に発生した場合であっても、複数回のキャリブレーションでの撮影毎の白画像のそれぞれに対して、ゲイン補正処理に使用する白画像としての良否が判定される。したがって、例えば１０回のキャリブレーションにおいて１０枚の白画像を撮影する場合、画像の異常は１枚ごとに発生する可能性がある。これを平均した場合、１０枚の中に１枚の画像に異常がある場合、１０分の１に平滑化するものの、逆に画像異常のない９枚の画像に画像異常が伝搬することになる。この上述の実施の形態に依れば、白画像１枚ごとに白画像としての良否が判定されるため、以降の撮影（被検者１０５の撮影）により得られた放射線画像へのゲイン補正処理に、常に適切な白画像を使用することができ、良好なゲイン補正処理後の画像を確実に取得することができる。また、ユーザが所望する撮影回数でのキャリブレーションの撮影が行われるため、ユーザの煩わしさを低減できる。
【０２４７】
また、本発明の目的は、第１及び第２及び第３の実施の形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、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）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【０２４８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が第１及び第２の実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
【０２４９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【０２５０】
また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、第１及び第２及び第３の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって第１及び第２及び第３の実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０２５１】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能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た後、そのプログラムコードの指示に基づき、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又は全部を行い、その処理によって第１及び第２及び第３の実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０２５２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被写体の撮影画像の補正処理に適切な補正用の画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態において、本発明を適用した放射線撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２】上記放射線撮影装置での白画像生成処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態における、上記白画像生成処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】第３の実施の形態における、上記白画像生成処理を説明するためのフローチャートの一部である。
【図５】第３の実施の形態における、上記白画像生成処理を説明するためのフローチャートの一部である。
【図６】第３の実施の形態における、上記白画像生成処理を説明するためのフローチャートの一部である。
【図７】第３の実施の形態における、ユーザへの入力要求を説明する為の表示画面図である。
【図８】第３の実施の形態における、ユーザへの入力要求を説明する為の表示画面図である。
【図９】第３の実施の形態における、ユーザへの入力要求を説明する為の表示画面図である。
【符号の説明】
１００  放射線撮影装置
１０１  放射線管球
１０２  撮影ボタン
１０３  放射線発生部
１０４  放射線発生部用インターフェース部
１０５  被写体
１０６  撮影部
１０７  放射線検出部
１０８  Ａ／Ｄ変換部
１０９  ＣＰＵ（中央処理装置）
１１０  バス
１１１〜１１３  メモリ
１１４  記憶媒体
１１５  操作部用インターフェース部
１１６  操作部（表示機能含）
【図１】
0004731698.tif 000006
【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】
0004731698.tif 000012
【図８】
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【図９】
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