(57)【要約】【課題】振動が画像に及ぼす影響を正確に測定する。【解決手段】実際の撮影に先立って振動状態判定プログラムをスタートさせる（ステップＳ１１）と、二次元撮像素子を所定の動作で駆動して、自動的に振動評価用画像を取得する（ステップＳ１２）。取得された画像に生じている振動によるノイズを振動特性値として算出する（ステップＳ１３）。算出された振動特性値が診断に影響する程度であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１４）。ステップＳ１４での判定において結果が許容範囲内であれば、そのまま撮影作業に移行することができる（ステップＳ１５）。ステップＳ１４での判定で許容範囲を越えていた場合に、振動を抑制する工程に移行し（ステップＳ１６）、接続部の振動特性を変化させる（ステップＳ１７）。最終的に画像への影響が許容値以下となるように先のステップを繰り返す。【選択図】図２
2005245663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影手段により取り込む工程と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する工程とから成ることを特徴とする放射線撮影装置の振動測定方法。
【請求項２】
前記二次元画像データは装置の所定の特性であることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置の振動測定方法。
【請求項３】
前記二次元画像データは前記撮影手段の所定の特性であり、異なる任意の時間に取得した第１の所定の特性値と第２の所定の特性値との差分値から構成することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置の振動測定方法。
【請求項４】
前記所定の特性は暗電流特性であることを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線撮影装置の振動測定方法。
【請求項５】
前記振動特性は振動の強度を含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置の振動測定方法。
【請求項６】
前記振動特性は振動の周波数を含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置の振動測定方法。
【請求項７】
対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影する画像取得手段と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する振動特性値算出手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置の振動測定装置。
【請求項８】
前記二次元画像データは装置の所定の特性であることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影装置の振動測定装置。
【請求項９】
前記二次元画像データは異なる時間に取得した第１の所定の特性値と第２の所定の特性値との差分から構成することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮影装置の振動測定装置。
【請求項１０】
前記所定の特性は暗電流特性であることを特徴とする請求項８又は９に記載の放射線撮影装置の振動測定装置。
【請求項１１】
対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影する画像取得手段と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する振動測定手段と、該振動測定手段により得られた振動測定結果と画像診断に影響が生じないレベルの閾値とを比較する比較手段と、前記振動測定結果が前記閾値を超える場合に警告を発する警告手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置の振動処理装置。
【請求項１２】
対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影する画像取得手段と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する振動測定手段と、該振動測定手段により得られた振動測定結果と画像診断に影響が生じないレベルの閾値とを比較する比較手段と、前記振動特性を変更する振動特性変更手段と、前記振動測定結果が前記閾値以下となるまで前記振動特性変更手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする放射線撮影装置の振動処理装置。
【請求項１３】
前記振動特性変更手段は前記画像取得手段の振動特性を変更することを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮影装置の振動処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば放射線を照射して対象物の二次元画像データから振動が画像に及ぼす影響を求め、必要に応じて対処する放射線撮影装置の振動測定方法及び測定装置及び処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、対象部を透過した放射線画像をデジタル画像で取得する技術が開発されている。例えば、撮像素子としてＣＣＤ型センサ、ＭＯＳ型センサに代表されるＳｉ単結晶センサやアモルファスシリコンのＰＩＮ型センサから成る撮像素子を、二次元的に並べた大型センサを搭載した撮影装置がある。
【０００３】
この種の撮影装置は微小な電流を扱い、低ノイズシステムとして構成されているため、装置に生ずる僅かな振動でも、撮影した画像に変化を及ぼす問題が指摘されている。これは、振動が撮影装置の内部に構成されるコンデンサ、信号線等の電子部品を揺らし、これらに微弱な電気容量の変動を生じさせ、この変動が画像にノイズとして重畳されてしまうためである。
【０００４】
このような振動問題に対して従来の撮影装置では、振動検出器を設け、この検出器の出力が所定の振動量よりも低下したことを検出して、読み出しを開始することにより、振動の影響が生じないようにすることが特許文献１で提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７６０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の従来例は、撮影装置の内部に移動するグリッドを設け、この移動グリッドの重心変化により生ずる振動を対象としており、内部で生じた振動に対処するものである。一般に、撮影装置に振動を生じさせる要因として、前述のような内部の移動機構等による内部振動と、設置環境等の外部振動によるものが考えられる。後者の外部振動が生じている場合に、従来例は時間と共に収束する振動を対象としているために、対応が不可能である。
【０００７】
放射線撮影装置を使用する場所として、病院、診療所等の医療施設と並んで検診車への搭載がある。検診車は企業、職場、学校等を巡回して定期健康診断の実施や、市町村が実施する住民健診の実施により、古くは肺結核、近年は急速な増加を続けている肺がん等の肺疾患、循環器疾患の予防医学において、多大な貢献を果たしている。
【０００８】
これまで、検診車にはフイルム画像を用いたアナログ撮影装置が多く搭載されてきたが、狭い車内でのフイルムの格納場所不足及び補充の煩雑さ、撮影画像の即時性の有利差により、デジタル撮影装置へと急速に置き換わっている。
【０００９】
このような検診車では、放射線発生装置に使用する電力や、車内の温度を保つため空調機器の稼動のため、撮影及び待機中にエンジンや発動発電機を動作させている。これらのエンジンや発動発電機の動作振動が、撮影装置を固定した検診車の床、壁、天井を定常的に振動させている。
【００１０】
また、通常の医療施設の場合にも、施設内の他の空調、発電機等の装置が原因で、設置場所が微小に振動している場合がある。このような振動は極めて微小であるため、通常では問題にならない。しかし微小振動の周波数が、撮影装置の有する固有振動数と一致する場合には共振現象が生じ、装置内部が想定以上に振動する場合がある。
【００１１】
そして、これらの撮影装置を揺らす外部振動は、アナログ撮影装置では何ら問題にはならないとしても、微弱な電流を扱うデジタル撮影装置においては、前述のように電子部品に微弱な電気容量の変動を生じさせ、撮影時に振動ノイズが画像情報に重畳され、医療診断能を低下させることになる。このような外部振動への対応が、画質の劣化を防ぐために重要な課題となっている。
【００１２】
更に前述の従来例では、撮像素子の近傍に設けた振動検出手段を用いて、振動状態を検出している。このような間接的な測定手段を用いた場合に、移動グリッドによる振動のように、定まったパターンを有する振動に対しては、振動の強弱と画像への影響度とを予め複数のデータを取得しておくことで、定量化することが可能である。
【００１３】
しかし、様々な振動パターンを有する外部振動に対しては、振動検出手段から得られた検出結果と、実際に撮影した画像への振動ノイズの影響度との相関を得ることが困難である。即ち、振動は強いが画像には影響がない、或いは振動は弱いが画像への影響が大きいという場合も想定される。
【００１４】
本発明の目的は、上述の課題を解決するために、定常的に生じている外部振動の影響を撮像素子を用いて測定することにより、振動が撮影画像に与える影響を直接的に測定する放射線撮影装置の振動測定方法及び測定装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、この測定値から振動の影響を判定し、判定結果に応じて警告或いは制振動作を行うことにより、振動による画質の劣化を防ぎ、医療診断等に対し最適な高画質の撮影画像を得ることができる放射線撮影装置の振動処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するための本発明に係る放射線撮影装置の振動測定方法は、対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影手段により取り込む工程と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する工程とから成ることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る放射線撮影装置の振動測定装置は、対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影する画像取得手段と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する振動特性値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
更に、本発明に係る放射線撮影装置の振動処理装置は、対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影する画像取得手段と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する振動測定手段と、該振動測定手段により得られた振動測定結果と画像診断に影響が生じないレベルの閾値とを比較する比較手段と、前記振動測定結果が前記閾値を超える場合に警告を発する警告手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る放射線撮影装置の振動処理装置は、対象物に放射線を照射しない状態で二次元画像データを撮影する画像取得手段と、取り込んだ前記二次元画像データから撮影画像に影響を及ぼす振動特性を算出する振動測定手段と、該振動測定手段により得られた振動測定結果と画像診断に影響が生じないレベルの閾値とを比較する比較手段と、前記振動特性を変更する振動特性変更手段と、前記振動測定結果が前記閾値以下となるまで前記振動特性変更手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る放射線撮影装置の振動測定方法及び測定装置によれば、外部振動の影響を撮像素子を用いて測定、算出することにより、振動が撮影画像に与える影響を直接的に測定し。生じている振動が真に撮影画像に影響を及ぼしているか否かの確認を正確に行うことができる。また、測定は放射線を照射しない状態で行うことができるため、放射線発生装置への負荷、及び作業者の被曝への懸念がなく、測定の自動化も容易である。
【００２１】
更に、本発明に係る放射線撮影装置の振動処理装置によれば、算出された振動値が規定値を越えている場合に、警告を行い或いは振動状態を変更させる構成により振動値を下げ高画質な撮影画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明を図示の実施例を基に本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は放射線撮影装置１が検診車２に搭載されている状態の構成を示すブロック図である。検診車２内に、上下端を検診車の天井と床に固定した架台３が設けられ、この架台３により接続部４を介して撮影装置本体５が保持されている。撮影装置本体５の前方の被検者Ｐの更に前方には、放射線発生部６により作動するＸ線管球７が配置されている。
【００２４】
撮影装置本体５の内部には、放射線を光に変換する蛍光体８、この蛍光体８からの光を電気信号として捉える二次元撮像素子９、二次元撮像素子９からの画像電気信号を読み出す信号読出部１０が内蔵されている。更に、接続部４内には振動特性変更部１１が設けられている。
【００２５】
更に、放射線発生部６、信号読出部１０，振動特性変更部１１を動作制御をする制御部１２、制御部１２での制御処理のための処理プログラムや撮影画像等の各種データを記憶する記憶部１３、撮影画像やシステム状態を表示する表示部１４、撮影装置本体５で得られた被検者Ｐの撮影画像信号に対して任意の画像処理を施す画像処理部１５、撮影技師が各部への動作を指示する指示部１６が、接続ケーブル１７により相互に接続され、信号、電力の授受を行うようにされている。
【００２６】
制御部１２内には振動評価用画像取得制御部１８、振動特性変更制御部１９が設けられ、画像処理部１５内には振動特性値算出部２０が設けられている。振動特性変更部１１は振動特性変更制御部１９からの制御信号に応じて、撮影装置本体５に生ずる振動が変化するように、接続部４の伝達特性を変化させたり、撮影装置本体５の振動特性を変化させたりする。振動評価用画像取得制御部１８は放射線を照射していない状態で、二次元撮像素子９を制御、駆動して振動評価用画像を取得する。振動特性値算出部２０は取得した振動評価用画像から振動が撮影に及ぼす影響を振動特性値として算出する。
【００２７】
図１において、検診車２内で振動を生じさせる振動源として検診車２の床下に、放射線撮影装置１に電源を供給する発動発電機２１と、検診車２の走行駆動用のエンジン２２が設けられている。なお、本実施例では、放射線撮影装置１の電源を発動発電機２１から取るように示しているが、行き先によっては商用電源から電源を取る場合もあり、この場合には発動発電機２１は作動させないので振動源とはならない。このように検診車２においては、振動源の状況に変化が生ずることがある。
【００２８】
更に、検診車２の振動状態を変化させる要因として、検診車２に装備された車両固定具２３がある。車両固定具２３は検診車２全体の揺れを抑えるために用いられ、例えば伸長して後部タイヤ２４を持ち上げるように構成されている。車両固定具２３を使用した場合に、検診車２は前部タイヤ２５と車両固定具２３とで支えられることになるが、車両固定具２３は煩雑な作業事情や、駐車場所の状況により使用されない場合もある。このように、検診車２の振動は発動発電機２１や車両固定具２３の使用状態、タイヤ２４、２５の空気圧等の組み合わせにより、様々にその振動状態が変化するために、決まった構成で振動を抑えることは困難である。
【００２９】
ただし、このような振動状態の変化は、検診車２の設置場所を代えた時点で変化することが考えられるが、検診車２が目的施設に到着し、撮影の準備をする時点では定まることになる。本実施例ではこの点に着目し、撮影開始前の準備段階で、作業者の負担が生ずることなく振動状況を測定し、必要に応じて振動対策を行うような構成としている。
【００３０】
図２は一連の動作フローチャート図を示している。撮影技師は電源の確保、検診車２の固定等の準備が整った段階で、実際の撮影に先立って指示部１６により振動状態判定プログラムをスタートさせる（ステップＳ１１）。指示部１６からの信号により、振動評価用画像取得制御部１８は二次元撮像素子９を所定の動作で駆動して、自動的に振動評価用画像を取得する（ステップＳ１２）。取得する画像は二次元撮像素子９を同じ動作で駆動して複数枚取得する方法や、駆動動作を変更して複数枚取得する方法等がある。何れの画像も放射線を照射しない状態で取得するので、放射線発生部６への負荷、及び撮影技師への被曝の懸念がなく、撮影技師には何ら負担は生じない。
【００３１】
取得された画像は一旦、記憶部１３に蓄えられる。振動特性値算出部２０は記憶部１３に蓄えられた画像を呼び出し、画像に生じている振動によるノイズを振動特性値として算出する（ステップＳ１３）。算出された振動特性値が診断に影響する程度であるか否かの判定が行われる（ステップＳ１４）。具体的には、予めシミュレーション、実験等より得られた基準画像から許容レベルである閾値を得ておき、この閾値と算出値との比較が行われる。
【００３２】
ステップＳ１４での判定において結果が許容レベル内であれば、そのまま撮影作業に移行することができる（ステップＳ１５）。ここで、表示部１４に判定結果が良好であったことを示し、撮影技師に通知する構成としてもよい。ステップＳ１４での判定で許容範囲を越えていた場合に、後述する振動を抑制する工程に移行する（ステップＳ１６）。振動特性変更制御部１９は振動特性変更部１１に振動特性を変更するように制御信号を出力する。
【００３３】
振動特性変更部１１は所定の動作により、接続部４の振動特性を変化させる（ステップＳ１７）。これにより、架台３から撮影装置本体５への振動伝達が変り、撮影装置本体５に生ずる振動状態が変化する。或いは、所定の動作により撮影装置本体５の振動特性を直接変更することにより、撮影装置本体５に生ずる振動状態を変化させ、変更が終了した時点で再度ステップＳ１２からの確認動作に入る。上述のような工程で、最終的に画像への影響が許容値以下となるように先のステップを繰り返す。
【００３４】
ステップＳ１２の振動評価用画像の取得においては、生じている振動を二次元撮像素子９において放射線撮影で得られる放射線撮影画像と同等の工程によって、得られる画像データを用いて算出していることが重要である。これにより、撮影画像への振動による影響を直接測定することが可能となる。
【００３５】
図３は通常の放射線撮影画像を得る工程のフローチャート図である。なお、この工程は撮影装置に内蔵する二次元撮像素子として暗電流の事前の吐き出しを必要とする一般的な撮像素子について説明しているが、他の撮像素子においても若干の相違はあるが、ほぼ同じ工程で画像が得られている。
【００３６】
図３において、撮影技師は被検者Ｐの整位、位置合わせ等の撮影の準備が整うと、曝射スイッチをオンにし、制御部１２に曝射要求を送る（ステップＳ２１）。これに対して制御部１２は二次元撮像素子９の初期化動作を行う。前述のように、この種の光電効果により光電流を得る二次元撮像素子９では、光を照射しない時の逆バイアス下で流れる暗電流が生ずる。二次元撮像素子９においては、この暗電流は雑音の原因となるので、これを抑えるために初期化動作つまりリフレッシュ動作を行っており、初期化動作後に撮影が可能となる。
【００３７】
初期化動作が終了した時点で、制御部１２から曝射許可信号が放射線発生部６に出力され、Ｘ線管球７から放射線の曝射が開始される（ステップＳ２２）。被検者Ｐを透過した放射線は蛍光体８で光に変換され、二次元撮像素子９で蓄積が開始される。そして曝射が終了した時点で、二次元撮像素子９で蓄積された信号は信号読出部１０により読み出される。
【００３８】
補正データの取得のために、再び二次元撮像素子９の初期化動作を行い（ステップＳ２３）、補正データの取得が開始される（ステップＳ２４）。これは、先に得られた放射線画像データを補正するためのものであり、二次元撮像素子９に入力を与えないで撮影と同じ駆動で得られる画像データを得る。この種の二次元撮像素子９は放射線の入力の有無に拘らず暗電流が生じ、入力がない場合は暗電流特性を表した画像となる。
【００３９】
ステップＳ２２で得られた撮影画像から、ステップＳ２４で得られた補正画像を差し引いた画像を作成する（ステップＳ２５）。このように、二次元撮像素子９に放射線を入力したときの画像から、二次元撮像素子９に放射線を入力しない時の画像を差し引くことで、画素毎に異なるオフセット成分の補正が可能となる。以上のステップで得られた画像は、撮影画像として記憶部１３に記憶され、必要に応じて画像処理部１５で適切な処理が行われ診断に供される。
【００４０】
本実施例では、この図３に示すような工程で撮影画像が得られる場合に、この工程を応用した図４に示すフローチャート図による工程によって、振動評価用画像データを取得することができる。図４において、撮影技師が振動判定プログラムをスタートさせると、制御部１８は二次元撮像素子９の初期化動作を行う（ステップＳ３１）。この動作はステップＳ２１の動作と同様である。
【００４１】
初期化動作が終了した時点で、第１の振動評価画像の取得が開始される（ステップＳ３２）。これは放射線の照射がない状態で、前述のステップＳ２４で取得する補正画像データと同じ動作で得られるものである。蓄積時間は通常の撮影時間に設定しておき、その時間が経過した時点で、二次元撮像素子９に蓄積された信号が読み出される。
【００４２】
再び、ステップＳ３１と同様に初期化動作が行われ（ステップＳ３３）、初期化動作が終了した時点で、第２の振動評価画像の取得が開始される（ステップＳ３４）。これはステップＳ３２の動作と同様であり、同一時間経過した時点で、二次元撮像素子９に蓄積された信号が読み出される。ステップＳ３２で得られた第１の振動評価画像と、ステップＳ３４で得られた第２の振動評価画像との差分画像を作成する（ステップＳ３５）。
【００４３】
このようにして、振動特性算出に使用する振動評価用画像が得られる。ここで、振動が撮影装置本体５の内部の二次元撮像素子９で生じている場合に、振動の影響がステップＳ３２、Ｓ３４で得られる振動評価用画像に表れるが、これはこの種の二次元撮像素子９の動作に起因する。
【００４４】
次に、二次元撮像素子９についての動作、構造を説明すると、図５に示すように二次元撮像素子９は３×３の９画素から成っている。各画素は蛍光を電子に変換する光電変換部３１を有し、光電変換部３１には発生した電子を転送するためのゲート駆動部３２によりスイッチング動作が制御されるＴＦＴ（薄膜トランジスタ：Thin Film Transistor）３３が接続されている。各光電変換部３１にはバイアス電圧を与えるバイアス線３４が接続され、ＴＦＴ３３のゲートにスイッチング信号を伝達するゲート線３５ａ、３５ｂ、３５ｃが接続されている。ＴＦＴ３３はＴＦＴ３３を通過した電子を転送する信号線３６ａ、３６ｂ、３６ｃを介して、これらの１つの信号線を選択し信号電子を増幅する読取ＩＣ３７に接続されている。更に、読取ＩＣ３７は増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（Analog-to-digital converter）３８に接続されている。
【００４５】
図５において、二次元撮像素子９の全面を覆う蛍光体８に放射線が照射されると、蛍光体８はその強度に比例した蛍光を発する。光電変換部３１はこの蛍光を捕捉し信号電子に変換する。ゲート駆動部３２がゲート線３５ａをハイレベルにすると、このゲート線３５ａに接続された横１列のＴＦＴ３３が全てオンになる。これにより、光電変換部３１に蓄積された信号電子は、信号線３６ａ、３６ｂ、３６ｃに転送される。
【００４６】
そして、読取ＩＣ３７が信号線３６ａを選択すると、この信号線３６ａに転送されている電子が増幅されて読み取られ、Ａ／Ｄ変換器３８でデジタル信号に変換される。続いて、読取ＩＣ３７はゲート線３６ｂ、３６ｃを順次に選択し、それぞれの信号線に転送されている電子が順次に読み取られる。
【００４７】
この動作によって、ゲート線３５ａに接続された横１列分の３画素の信号が読み取られ、デジタル信号に変換される。次に、ゲート線３５ｂ、３５ｃが順次に選択され、同様にゲート線３５ｂ、３５ｃに接続された横１列分のそれぞれ３画素の信号が順次に読み取られ、デジタル信号に変換される。
【００４８】
このように、ゲート線３５ａ、３５ｂ、３５ｃ毎に信号の読み取りが行われるため、数１００万を超える膨大な画素から構成される二次元撮像素子９の全面を読み取る場合に時間差が生じ、この時間差と振動との関係により画像に周期的なノイズが観測される。
【００４９】
例えば、装置本体５に周波数５０Ｈｚ程度の振動が生じ、この振動は薄板状の二次元撮像素子９の面を、中央部を腹、周辺部を節とする１次の振動モードでセンサを揺らしていれば、これは０．０２秒の周期で素子構造内の信号線にひずみを生じさせることになる。１ラインの読取速度が０．３ｍ秒の二次元撮像素子９の場合に、振動の１周期の間に０．０２／０．０００３＝６６．７ラインの読み取りが行われ、ひずみによる影響は６６．７ライン周期で繰り返されていることになる。
【００５０】
このような状態で得られた画像は、例えばゲート駆動部３２が横、読取ＩＣ３７が縦に配置されている二次元撮像素子９の場合に、図６で表すような横縞状のノイズとして観測される。
【００５１】
ただし、図４のステップＳ３２、Ｓ３４のそれぞれで得られる画像データには、振動ノイズと共に個々の画素の特性値であるランダム成分と振動ノイズのオフセット成分が含まれている。振動ノイズのレベルに比較し、特性値の値が大きく支配的となっている場合に、図６に示すような振動による縞状ノイズは、特性値のばらつきの中に埋もれてしまい、観測できない。そこで本実施例では、ステップＳ３２とＳ３４で得られた画像の差分成分を用いている。これにより、個々の画素の特性値の内の影響が大きいオフセット成分が相殺され、微小な振動ノイズを検出することが可能となる。
【００５２】
更に、ステップＳ３２とＳ３４との差分画像を考える上で、振動の位相の影響を考慮する必要がある。例えば、ステップＳ３２とＳ３４での画像取得時において、読出しと振動のタイミングが正確に一致していた場合に、これらを用いて差分画像を作成すると、画素の特性値と共に振動ノイズも相殺されてしまう。また位相のずれによっては、振動ノイズが過小に測定されてしまう虞れがある。これに対して、図４のフローチャート図における工程を繰り返して、複数枚の振動評価用画像を得ることにより、過小評価の確率を下げる手段が有効となる。
【００５３】
また、現在の撮像素子を駆動、制御するために使用している電子素子の精度であれば、ステップＳ３２での画像取得に対して、意図的に位相を変化させてステップＳ３４での画像取得を行うことが可能である。図７は図４のフローチャート図に対し、位相を変えて複数の画像を取得する手法を追加したフローチャート図である。
【００５４】
図７において、撮影技師が振動値判定プログラムをスタートさせると、振動評価画像取得制御部１８は蓄積時間Ｔに初期値Ｔ１を設定する（ステップＳ４０）。二次元撮像素子９を初期化し（ステップＳ４１）、初期化動作が終了した時点で、第１の振動評価用画像の取得が開始される（ステップＳ４２）。蓄積時間Ｔが経過した時点で、二次元撮像素子９で蓄積された信号は読み出される。
【００５５】
再び、二次元撮像素子９の初期化を行い（ステップＳ４３）、初期化動作が終了した時点で、第２の振動評価用画像の取得が開始される（ステップＳ４４）。蓄積時間Ｔが経過した時点で、二次元撮像素子９で蓄積された信号は読み出される。
【００５６】
ステップＳ４２で得られた第１の振動評価用画像と、ステップＳ４４で得られた第２の振動評価用画像との差分画像を作成し（ステップＳ４５）、設定されている蓄積時間Ｔと、予め決めてある最大蓄積時間Ｔｍａｘとの比較が行われる（ステップＳ４６）。Ｔ＜Ｔｍａｘの場合に、蓄積時間Ｔに時間ｔを加えて（ステップＳ４７）、ステップＳ４１からの動作を繰り返す。以後、ステップＳ４２とＳ４４において、前回に対して時間ｔだけ蓄積時間が長い画像が取得される。
【００５７】
ここで、ステップＳ４２とＳ４４との間にあるステップＳ４３の所用時間が一定であれば、同一のゲート線の読出しにおいて、１ループ目に対して２ループ目は振動の位相が（３６０・ｔ／振動周期）度変化することになる。以後、ループを繰り返すことにより、位相が（３６０・ｔ／振動周期）度ごとにずれた画像が取得されてゆく。例えば、周波数５０Ｈｚの振動では、ｔ＝３．３ｍ秒とすることにより約６０度位相がずれる。これを２回繰り返せば、振動の最大振幅の８５％以上を必ず取得することができる。従って、この工程を用いることにより、より正確に振動状態を測定することが可能となる。
【００５８】
なお、これまで振動評価用画像の取得プロセスは、放射線を使用しないで取得する工程について説明してきたが、対象物のない状態で、放射線を照射した状態の画像を用いることも可能である。しかし、放射線を用いることにより、放射線発生部６への負荷、及び検査技師の被曝への懸念が生じ、測定の自動化は困難となる。更に、二次元撮像素子９の各画素の光に対する感度の補正要素も追加されるので、微小な振動ノイズを検出するには、放射線を使用しない工程を採用することが好ましい。
【００５９】
次に、図２のフローチャート図におけるステップＳ１３の振動特性値算出プロセスについて詳細に説明すると、ステップＳ１２で得られた画像は、前述のように画素の特性値であるランダム成分とオフセット成分との合成である。ランダム成分は使用するシステムにより決まる成分であり、予め振動のない状態で取得しておくことが可能である。
【００６０】
図８は図６で示した画像の線Ｌに沿った各画素からの出力（画素値）を縦軸に、画素位置を横軸にプロットしたのものである。図８（ａ）は振動の生じていない状態、（ｂ）は振動が生じている状態を表している。振動による影響がない場合には、（ａ）に示すように画素値のばらつきは、ランダム成分のみで構成されているの対して、振動による影響がある場合には、（ｂ）に示すように画素値のばらつきは、ランダム成分に振動によるオフセット成分が重畳して構成されている。
【００６１】
これらの値のばらつきは、例えば統計上の標準偏差σとして算出することができる。具体的には、同一ゲート線上の数画素の画素値平均値を各ゲート線上で求めておき、各平均値の読出し方向での標準偏差σを求めることにより算出し、振動状態下でのσ’との差分を算出することで、影響度を数値化することができる。
【００６２】
ただし、本実施例の測定手段は極めて微小な振動でも感知してしまうため、閾値を設け、この閾値を超えた場合のみ制振工程に移行するように構成されている。閾値としては、記憶した閾値標準偏差σｓを用いて、ステップＳ１４で振動下で得られた標準偏差σ’との比較を行う。閾値標準偏差σｓは実験、シミュレーション等で得られる診断では観測されないレベルのノイズが重畳した閾値画像から算出する。
【００６３】
判断結果が閾値以下となり良好な場合は、そのまま撮影作業に入ることができるが、閾値を超えていた場合に、撮影装置本体５に生じている振動を変化させる工程に移行する。
【００６４】
また、評価用画像取得プロセスで述べたように、振動の周波数と二次元撮像素子９のライン読取速度との関係を用いて、評価用画像データをＦＦＴ（fast Fourier transform）処理することによりパワースペクトルを求め、二次元撮像素子９に生じている振動の周波数解析を行うことも可能である。振動の主要な周波数が求まることにより、振動を生じさせる振動源を特定すること、そして振動源での対策、振動源の隔離等の最も有効な対策を採ることが可能となる。
【００６５】
図９は図２のステップＳ１６、Ｓ１７で使用される撮影装置本体５に生ずる振動を変更する振動特性変更部１１の構成図である。架台３と撮影装置本体５間に介在する接続部４内には、振動特性変更部１１として、モータ４１が固定され、モータ軸の回転がプーリ４２、ばね４３、ワイヤ４４を介して、撮影装置本体５内の二次元撮像素子９を固定しているセンサ保持部材４５を駆動するようになっている。そして、モータ４１には、モータ用ドライバ４６を介して振動特性変更制御部１９が接続され、振動特性変更制御部１９からの信号により、モータ４１を任意の回転角で停止させることが可能とされている。
【００６６】
このような構成において、初期状態ではワイヤ４４に一定の張力が生ずる状態としておく。そして、振動状態判定プログラムがスタートし、図２のステップＳ１１〜Ｓ１４が実行され、算出された特性値が許容値を越えていると判定された場合に、振動特性変更制御部１９からモータ用ドライバ４６に駆動の指示が出される。モータ４１は規定量回転し、ワイヤ４４に生ずる張力を一定量増加する。
【００６７】
これにより、二次元撮像素子９を保持しているセンサ保持部材４５の剛性が変化し、二次元撮像素子９に生じている振動が変化する。これは、本実施例が対象としている振動は比較的、周波数帯域が狭いため、振動を受けるセンサ保持部材４５の剛性を僅かに変化させることにより、生ずる振動の特性が変化することを利用している。
【実施例２】
【００６８】
図１０は実施例２の振動特性変更部１１の説明図である。実施例１では、撮影装置本体５内のセンサ保持部材４５の剛性を変化させることにより、振動状態を変化させるように構成したが、実施例２では架台３から撮影装置本体５への振動伝達を変化させることにより、振動状態を変化させるように構成されている。
【００６９】
即ち、接続部４内には振動特性変更部１１として、ばね５１とダンパ５２により構成された２組の受動型制振機構と、圧電素子等から成るアクチュエータ５３が摩擦板５４を介して撮影装置本体５に対し任意に力を加えるように設置されている。そして、アクチュエータ５３には振動特性変更制御部１９が接続されている。ばね５１とダンパ５２との系の伝達特性は、発動発電機２１又はエンジン２２の振動を減衰するような伝達特性に設定されており、設置環境により振動源に変化が生じた場合に、本構成が動作するようにされている。
【００７０】
そして、算出値が閾値を越えていると判定された場合に、アクチュエータ５３が左方に駆動して摩擦板５４を撮影装置本体５に接触させ、伝達系に抵抗力を生じさせ、架台３から撮影装置本体５への振動伝達が変化させる。
【００７１】
このようにして、二次元撮像素子９に生ずる振動状態を変更させ、各部の状態が安定した時点で、再び図２のステップＳ１２からの工程が開始され、振動による影響が許容値以下となっているか否かが確認される。そして、最終的には良好な撮影画像を取得することができる。
【実施例３】
【００７２】
図１１は実施例３のフローチャート図を示し、ステップＳ５１〜Ｓ５４までは図２のフローチャート図のステップＳ１１〜Ｓ１４と同一であり、ステップＳ５４での判定結果で許容値を越えた場合に、警告を表示する工程（ステップＳ５８）が追加され、逆に図２のステップＳ１６、ステップＳ１７は削除されている。
【００７３】
ステップＳ５８において判定結果が不可となった場合に、表示部１４に警告を表示し、そのままでは撮影に移行できないように制御する。これにより、撮影ミスによる被検者Ｐの不要な被曝を防止でき、撮影技師は手動で振動状態の変更を試みる。この場合に、撮影装置本体５の外装に予め用意してあるゴム板などを貼り付け、振動減衰率を高めることにより振動を抑制する手段や、検診車２の車両固定具２３の使用有無、設置場所等を変更する手段等が有効である。対策を施した後に、再び診断プログラムをスタートさせ、振動状態を確認する（ステップＳ５９）。
【００７４】
これにより、振動特性変更部１１、振動特性変更制御部１９は不要となり、構成を簡略化できるが、撮影技師の作業は若干煩雑となる。ただし、既存の検診車２においては、振動特性変更部１１を組み込む作業は困難なため、既存の検診車２に実装する場合には、この実施例３は有効である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１の放射線撮影装置の構成図である。
【図２】動作フローチャート図である。
【図３】通常の放射線撮影画像の取得工程のフローチャート図である。
【図４】画像取得工程のフローチャート図である。
【図５】二次元撮像素子の構成図である。
【図６】振動が生じた場合の画像データの説明である。
【図７】画像取得工程のフローチャート図である。
【図８】画素値のばらつきの説明図である。
【図９】振動特性変更手段の構成図である。
【図１０】実施例２の振動特性変更手段の構成図である。
【図１１】実施例３の動作フローチャート図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  放射線撮影装置
２  検診車
３  架台
４  接続部
５  撮影装置本体
６  放射線発生部
７  Ｘ線管球
８  蛍光体
９  二次元撮像素子
１１  振動特性変更部
１２  制御部
１４  表示部
１６  指示部
１８  振動評価用画像取得制御部
１９  振動特性変更制御部
２０  振動特性値算出部
Ｐ  被検者
【図１】
2005245663.tif 000003
【図２】
2005245663.tif 000004
【図３】
2005245663.tif 000005
【図４】
2005245663.tif 000006
【図５】
2005245663.tif 000007
【図６】
2005245663.tif 000008
【図７】
2005245663.tif 000009
【図８】
2005245663.tif 000010
【図９】
2005245663.tif 000011
【図１０】
2005245663.tif 000012
【図１１】
2005245663.tif 000013