(57)【要約】【目的】Ｘ線検出素子の出力をＡＤ変換したデジタルデータを収集するにあたって、オーバフローの影響を排除したデータを収集する。【解決手段】利得可変部は、各Ｘ線検出素子からの信号の内、ある列の行Ｙ１，Ｙ３，・・、の信号についてＮ倍、他は１倍の利得で増幅してＡＤ変換部に入力させてデジタルデータを出力させる。利得調整部は、行Ｙ２，Ｙ４，・・、のデジタルデータをＮ倍、他のデータは１倍（スルー）の処理をし、飽和検出手段はオーバフロー箇所を検出（Ｘ７，Ｙ５）し、演算部はその飽和箇所に列方向に隣り合う２つのデータ、例えば、（Ｘ７，Ｙ４）及び（Ｘ７，Ｙ６）のデータを基に（Ｘ７，Ｙ５）におけるデータを生成して補う構成とした。【選択図】図１
2007151971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線の照射を行うＸ線放射部と、
Ｘ線を検出してそれぞれ電気信号に変換して出力する複数のＸ線検出素子を行列に配列されたＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部の信号処理を行うものであり、前記配列の行もしくは列のいずれかの方向の一つもしくは複数おきの信号について、又は前記行列からの全ての信号を出力する収集タイミングの一つもしくは複数おきの該信号について、他の残りの信号に対する処理とは異なる信号処理を行うアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部の出力をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、
ＡＤ変換部が出力するデジタルデータに飽和があった場合に、前記飽和があったデジタルデータの代わりのデジタルデータを生成する補正部と、
前記ＡＤ変換部の出力を基に画像データを生成する画像データ生成部と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
Ｘ線の照射を行うＸ線放射部と、
Ｘ線を検出してそれぞれ電気信号に変換して出力する複数のＸ線検出素子を行列に配列されたＸ線検出部と、
前記配列の行もしくは列のいずれかの方向の一つもしくは複数おきの信号について、又は前記行列からの全ての信号を出力する収集タイミングの一つもしくは複数おきの信号について、他の残りの信号に対する利得より相対的に所定量だけ低い利得で増幅する利得可変部と、
前記利得可変部からの信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力側で、前記一つ又は複数おきの信号に対応する前記ＡＤ変換部からのデジタルデータを前記所定量だけ高い利得で増幅する利得調整部と、
前記ＡＤ変換部が出力するデジタルデータに飽和があった場合に、前記配列上又は収集タイミング上、前記飽和があったデジタルデータの近傍にあるデジタルデータを基に、前記飽和があったデジタルデータの代わりのデジタルデータを生成する補正部と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記利得可変部は、前記収集タイミングの一つ又は複数おきに前記行列に係る全Ｘ線検出素子からの信号について、他の残りの収集タイミングにおける全Ｘ線検出素子からの信号に対するより相対的に所定量だけ低い利得で増幅し、前記利得調整部は、前記収集タイミングの一つ又は複数おきに前記行列に係る全Ｘ線検出素子からの信号について、所定量だけ高い利得で増幅することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
同時に到来する並列に配列された複数の信号を、複数回受けて、前記配列上の一つもしくは複数おきの信号について、又は１回もしくは複数回おきの信号について、他の残りの信号に対する利得より相対的に所定量だけ低い利得で増幅する利得可変部と、
前記利得可変部からの信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力側で、前記一つ又は複数おきの信号に対応する、又は１回もしくは複数回の信号に対する前記ＡＤ変換部からのデジタルデータを前記所定量だけ高い利得で増幅する利得調整部と、
前記ＡＤ変換部が出力するデジタルデータに飽和があった場合に、前記配列上又は前記回数上、前記飽和があったデジタルデータの近傍にあるデジタルデータを基に、前記飽和があったデジタルデータの代わりのデジタルデータを生成する補正部と、
を備えたことを特徴とするＡＤ変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体を透過してきたＸ線を検出するＸ線検出素子を用いたＸ線ＣＴ装置及びそれに用いられるＡＤ変換装置に関し、特に、数多くのＸ線検出素子がそれぞれＸ線を変換して出力するアナログの電気信号をＡＤ変換器によりデジタルデータを変換するさいに、ＡＤ変換器等により生ずることがある飽和（オーバフロー）の問題を解決する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来のＸ線ＣＴ装置の構成図である。架台１００は、架台駆動部１１０により、回転制御され、その中に、寝台装置３００上の被検体に対して、Ｘ線を照射するＸ線管球を備えたＸ線照射部１２０と、被検体を介してＸ線を検出するＸ線検出素子を配列したＸ線検出部１３０、及びＸ線検出部１３０から出力されるアナログ信号を積分アンプしてデジタルデータに変換するデータ収集部１４０とを備える。なお、架台駆動部１１０に対する回転制御、寝台装置３００に対する位置制御、及びＸ線照射部１２０に対する高電圧の管電圧等の制御は、ユーザインターフェース２６０の中の操作手段２６１からの操作を契機にコンソール部２００のスキャン制御部２５０が行う。
【０００３】
更にコンソール部２００は、データ収集部１４０からのデジタルデータに対して、補正等を行う前処理部２１０、その前処理後のデータを基に画像を再構成する再構成処理部２２０、その再構成された画像データを記憶する画像記憶部２３０、画像データを基に操作者の所望の画像を所望に態様で生成して表示手段２６２に表示させる画像処理部２４０とを備える。
【０００４】
そのデータ収集部１４０の周辺部を示したのが図９である。図９（Ａ）に示すように、Ｘ線ＣＴ装置においては、一般的に、Ｘ線検出部１３０を構成するＸ線検出素子１３１の全てからそれぞれ電気信号を取り出して（この値がいわば後に画像を構成する画素値を示す。）、利得可変部１４１において、それぞれに積分アンプで増幅して、ＡＤ変換部１４２でデジタルデータに変換して、前処理部２１０へ送っている。Ｘ線検出部１３０は、例えば、図９（Ｂ）のように一行（又は列）だけＸ線検出素子１３１が配列されるもの、又は図９（Ｃ）に示すようにＸ線検出素子１３１が行と列に配列されるものがある。いずれの場合も、同時に積分アンプで増幅され、ＡＤ変換される。ＡＤ変換部１４２は、例えば、各アナログ信号（電気信号）を２０ビット（２の２０乗）のデジタルデータに変換するＡＤ変換機能を有する。
【０００５】
一般的に、上記利得可変部１４１は、断層撮影の条件等に応じて、積分アンプの利得を可変して（積分アンプのコンデンサを可変して）使用することがある。例えば、特許文献１に示されるようなＸ線ＣＴ装置については、Ｘ線の照射範囲を表す撮影ＦＯＶ（有効視野直径）、や撮影スライス厚（スライス厚に使用されるＸ線検出素子列の範囲が対応する）等の条件により利得が可変設定される。
【０００６】
【特許文献１】特開平２００４−１８１０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般には、Ｘ線検出素子からの信号を増幅する利得が大きいと微弱なＸ線も信号として取り出せるが、強いＸ線の場合は、デジタルデータに変換するＡＤ変換部においてデジタル信号で表せる上限値（つまり、２０ビットのＡＤ変換器であれば、２０ビットで表現できる限界）を越えるオーバーフローとなってしまい、被写体の輪郭が不明瞭となったり、全体のＣＴ値が変ってしまう異常画像となる。逆に、利得が小さいとオーバーフローは発生し難いが、弱いＸ線の場合は、信号が小さくなってしまいＳ／Ｎが悪い、つまりノイズの多い再構成画像となる。
【０００８】
そこで、Ｘ線ＣＴ装置では撮影条件毎に利得を変更して、撮影条件毎に最適値を与えているが、近年人体の広範囲を一度に撮影する事ができるマルチスライスＣＴが主流となり、同一撮影条件内でも一つの利得では十分ではなくなってきている。例えば、首から胸部を撮影する場合、外径の小さい首部（図１０のＡ部）ではＸ線吸収が少なくなるのでＸ線検出素子からの信号が強くなりオーバーフローし易いが、骨が多く横方向に長い肩部（図１０のＢ部）ではＸ線吸収が多くなり、Ｘ線検出素子からの信号が弱くなる。したがって、両者では最適な利得は異なる。また、肩部の体厚（体の表側から裏側までの長さ）は体幅に比べ小さい事から、Ｘ線照射部のＸ線管球及びＸ線検出部が体の横にある状態ではＸ線検出部の中心付近のＸ線検出素子（図１１のＣ部）は弱いＸ線を検出することになり、体表の外側の空気のみを通るＸ線を受けるＸ線検出素子（図１１のＤ部）では強いＸ線を受けることからオーバーフローとなり易い。この場合、Ｘ線検出部の中心付近のＸ線検出素子）と外側のＸ線検出素子とで最適な利得が異なる。
【０００９】
本発明の目的は、Ｘ線検出素子の出力をできるだけ所望の利得でＳ／Ｎ良くＡＤ変換し、オーバフロー下のデータについては、オーバフローしないデータにより再生して補充することにより、オーバフローの影響を排除した画像を提供できるＸ線ＣＴ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、一部のＸ線検出素子の出力がオーバフローする危険があるものの、所望の利得で増幅してＳ／Ｎ良くしてＡＤ変換し、他の一部のＸ線検出素子については、所望の利得より低い利得で増幅してＡＤ変換してのその後に所望の利得で増幅し、一部のＸ線検出素子のある素子からの信号のＡＤ変換時にオーバフローがあれば、他の一部のＸ線検出素子からの信号のＡＤ変換後のデータを用いて再生できる構成とした。
【００１１】
具体的構成としては、請求項１に記載の発明は、Ｘ線の照射を行うＸ線照射部と、
Ｘ線を検出してそれぞれ電気信号に変換して出力する複数のＸ線検出素子を行列に配列されたＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部の信号処理を行うものであり、前記配列の行もしくは列のいずれかの方向の一つもしくは複数おきの信号について、又は前記行列からの全ての信号を出力する収集タイミングの一つもしくは複数おきの該信号について、他の残りの信号に対する処理とは異なる信号処理を行うアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部の出力をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、
ＡＤ変換部が出力するデジタルデータに飽和があった場合に、前記飽和があったデジタルデータの代わりのデジタルデータを生成する補正部と、
前記ＡＤ変換部の出力を基に画像データを生成する画像データ生成部と、
を備えた。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、Ｘ線の照射を行うＸ線照射部と、
Ｘ線を検出してそれぞれ電気信号に変換して出力する複数のＸ線検出素子を行列に配列されたＸ線検出部と、
前記配列の行もしくは列のいずれかの方向の一つもしくは複数おきの信号について、又は前記行列からの全ての信号を出力する収集タイミングの一つもしくは複数おきの信号について、他の残りの信号に対する利得より相対的に所定量だけ低い利得で増幅する利得可変部と、
前記利得可変部からの信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力側で、前記一つ又は複数おきの信号に対応する前記ＡＤ変換部からのデジタルデータを前記所定量だけ高い利得で増幅する利得調整部と、
前記ＡＤ変換部が出力するデジタルデータに飽和があった場合に、前記配列上又は収集タイミング上、前記飽和があったデジタルデータの近傍にあるデジタルデータを基に、前記飽和があったデジタルデータの代わりのデジタルデータを生成する補正部と、
を備えた。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記利得可変部は、前記収集タイミングの一つ又は複数おきに前記行列に係る全Ｘ線検出素子からの信号について、他の残りの収集タイミングにおける全Ｘ線検出素子からの信号に対するより相対的に所定量だけ低い利得で増幅し、前記利得調整部は、前記収集タイミングの一つ又は複数おきに前記行列に係る全Ｘ線検出素子からの信号について、所定量だけ高い利得で増幅する構成とした。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、同時に到来する並列に配列された複数の信号を、複数回受けて、前記配列上の一つもしくは複数おきの信号について、又は１回もしくは複数回おきの信号について、他の残りの信号に対する利得より相対的に所定量だけ低い利得で増幅する利得可変部と、
前記利得可変部からの信号をデジタルデータに変換するＡＤ変換部と、
前記ＡＤ変換部の出力側で、前記一つ又は複数おきの信号に対応する、又は１回もしくは複数回の信号に対する前記ＡＤ変換部からのデジタルデータを前記所定量だけ高い利得で増幅する利得調整部と、
前記ＡＤ変換部が出力するデジタルデータに飽和があった場合に、前記配列上又は前記回数上、前記飽和があったデジタルデータの近傍にあるデジタルデータを基に、前記飽和があったデジタルデータの代わりのデジタルデータを生成する補正部と、
を備えた。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、上記、構成により、オーバフローの影響を排除し、かつできるだけＳ／Ｎの良い状態で画像データを得ることができる。例えば、従来、オーバフローを起こしやすく、良質の画像が得られにくかった、撮影中心（図１１のＣの中央）より外れた部分（図１１のＣの中央よりＤ側）における画像も、オーバフローの影響を軽減した画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係るＸ線診断装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、発明の概念を示す動作フローを示す図で、図１がＸ線検出素子の配列の行毎に又は列毎に画素値を取得する場合の例で、図２は、ビュー（詳細は後記）毎に画素値を取得する場合の発明の概念を示す動作フローの例である。図３は、図１に係る実施形態の機能構成を示す図である。図４は、図３に係る他の実施形態の機能構成を示す図である。図５は、図２に係る実施形態の機能構成を示す図である。図６は、非オーバフロー時のデータの収集形態を説明するための図である。図７は、オーバフロー時のデータの収集形態を説明するための図である。図８は、従来のＸ線ＣＴ装置の全体機能構成を示す図である。図９は、従来技術による撮影データの収集形態を説明するための図である。図１０は、撮影対象の部位に起因したオーバフローを説明するための図である。図１１は、撮影方向に起因したオーバフローを説明するための図である。
【００１７】
なお、図８の全体機能構成は、本発明において同様に使用できる。本発明は、いわば、図８におけるデータ収集部１４０及び前処理部２１０を改善する発明であり、その形態は従来とは異にする。
【００１８】
［動作概要の説明］
図１を基に、本発明の概要について説明する。先ず、Ｘ線検出部１３０は、図９（Ｂ）又は（Ｃ）のようにＸ線検出素子１３１を配列して構成されるが、ここでは、図９（Ｃ）のように行列形式に配列して構成されているものとして説明する。図１では、列は左端を起点としたＸ番号で特定され、行は上端を起点としたＹ番号で特定される。各Ｘ線検出素子１３１が検出した信号（画素値）は、行列に係る全ての信号（画素値）、つまり図１で８（Ｙ方向個数）×１３（Ｘ方向個数）の全ての信号（画素値）が同時に取得される。取り出された信号は、選択したＸ（列）番号と、取り出されたＹ（行）番号とで特定できる。
【００１９】
図１（１）は、行側に発明を適用した例であり、図１（２）は、列側に発明を適用した例である。次に、図１（１）と（２）について各ステップ（図１のＳ番号）毎に説明する。なお、図１（図２も同様）において、ステップＳ１とＳ２での増幅、ＡＤ変換は、後記するデータ収集部１４０で行われ、ステップＳ３とＳ４は、前処理部２１０で行われる。
【００２０】
図１（１）では、Ｘ線検出部１３０の中のＸ線検出素子１３１からの信号を増幅するとき、例えば、行が奇数のＹ１、Ｙ３、Ｙ５・・・については、Ｎ倍の利得で増幅し、行が偶数のＹ２、Ｙ４、Ｙ６・・・については、１倍の利得で増幅する（ステップＳ１ａ）。奇数行と偶数行との利得（増幅度：以下、ここでは倍率で表現する。）の違いは相対的なものであって、偶数行がＫ倍であれば、奇数行はＫ×Ｎ倍である。利得Ｋ、Ｎは、Ｘ線の照射強度、撮影目的等の条件により、大きく異なり、各条件に対応して経験的に決定される。ただし、少なくとも、少ない利得（倍率＝Ｋ）の信号によるＡＤ変換部１４２のオーバフローは起きない程度の利得（倍率）にされている。通常は、Ｎ（奇数行の利得と偶数行の利得の比）で２〜８００倍の範囲で設定される。以下の説明では、理解しやすいようにＫ＝１として説明する。
【００２１】
好ましい利得Ｋ、Ｎの設定は、例えば、撮影の条件を考慮したうえで、図１１のＣ部分（オーバフローが起こりにくい部分）のＸ線検出素子１３１からの信号のレベルがＡＤ変換の入力前で、オーバフロー近くの値になるような利得Ｋ×Ｎにすることが最大の感度でＡＤ変換できることになる。一方、図１１のＤ部分（オーバフローが起こりやすい部分）で信号のＸ線検出素子１３１からの信号のレベルがＡＤ変換の入力前で、オーバフローを起こすことのない利得にする。
【００２２】
次に、全部のＸ線検出素子１３１からの信号をそれぞれをＡＤ変換する。そのとき、たまたま、Ｘ線検出素子１３１の位置（Ｘ７，Ｙ４）に該当する信号がオーバフローしたものとする（ステップＳ２ａ）。
【００２３】
次に、ＡＤ変換後のデジタルデータのうち、奇数行のＹ１、Ｙ３、Ｙ５・・・のデジタルデータ（以下、単にデータと言う。）については、１倍の利得で増幅し、偶数行のＹ２、Ｙ４、Ｙ６・・・のデータについては、Ｎ倍の利得で増幅する（ステップＳ３ａ）。したがって、ＡＤ変換前後を通した利得は、いずれの行も同じＮ倍になる。
【００２４】
次にオーバフローがあるかどうか検出して、オーバフローした位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータは、使用せずに、位置（Ｘ７，Ｙ３）と位置（Ｘ７，Ｙ５）のデータの、例えば加算平均を算出してその結果で補間する（ステップＳ４ａ）。補間に使用するデータは、位置（Ｘ６，Ｙ３）と位置（Ｘ８，Ｙ５）のデジタルデータであっても良い。つまり、オーバフローした位置を挟んだ列方向に隣合うデータでも良いし、斜め位置のデータを用いて補間しても良い。
【００２５】
このようにすることで、画像を再生するために送られる（ステップＳ５ａ）全てのデータが直線性良く（オーバフローの影響を無くして）、得られる。
【００２６】
上記説明では、利得可変部１４１で、奇数行と偶数行に分けて１倍の利得とＮ倍の利得の２種類の利得で、処理する構成としたが、例えば、Ｌ＝１，２，３・・のいずれかの値をとるとき、かつ各行がＬ、Ｌ＋１，Ｌ＋２で行番号が表されるとした場合、Ｌ行については、利得１倍，Ｌ＋１行については、５倍、Ｌ＋２については、８倍というように３行毎に３種類の利得で処理し、利得調整部２１１で、トータル利得を同じにする構成としても、本発明の範疇である。
【００２７】
また、利得可変部１４１で、Ｌ行とＬ＋１行は利得１で、Ｌ＋２行が利得Ｎというように利得１を複数行続けても良いし、反対にＬ行は利得１で、Ｌ＋１行とＬ＋２行は利得Ｎというように利得Ｎを複数行続けても良い。いずれの場合も、利得調整部２１１で、トータル利得を同じにする構成とする。ただし、Ｌ行は利得１で、Ｌ＋１行とＬ＋２行は利得Ｎ、次にＬ＋３行が再び利得１から繰り返すようにした場合、Ｌ＋１行とＬ＋２行の複数行続けてオーバフローすることが考えられる。この場合は、Ｌ＋１行とＬ＋２行のレベルは、Ｌ行とＬ＋３行のレベルより近似して求める。
【００２８】
図１（２）の場合では、Ｘ線検出部１３０の中のＸ線検出素子１３１からの信号を増幅するとき、例えば、奇数列のＸ１、Ｘ３、Ｘ５・・・については、Ｎ倍の利得で増幅し、偶数列のＸ２、Ｘ４、Ｘ６・・・については、１倍の利得で増幅する（ステップＳ１ｂ）。奇数列と偶数列との利得の違いは相対的なものであり、上記図１（１）と同じである。以下、図１（２）の各ステップの説明は、図１（１）の各ステップの説明の行を列に読み替えることにより達成されるので、省略する。
【００２９】
図２を説明する前に、用語「ビュー」を説明する。１ビューは、Ｘ線検出部１３０の中のＸ線検出素子１３１の全て、例えば、図２の８（Ｙ方向個数）×１３（Ｘ方向個数）の全ての信号が同時に取得されて，それを基に画像形成されて表示されたときの画像を１枚（１回のデータ）を表すものとする。そしてスキャン制御部２５０等からの収集タイミングを受けて、例えば、１収集タイミング毎に、１枚目（１回目）、２枚目（２回目）・・・のビューのデータ（回数毎のデータ）を収集する。
【００３０】
図２において、複数ビューの画像を形成するために、Ｘ線検出部１３０からの信号を増幅するとき、例えば、１枚目のビュー、３枚目のビュー、・・・というように奇数ビューの信号の全てついては、Ｎ倍の利得で増幅し、偶数ビューの２枚目のビュー、４枚目のビュー、・・・についての信号の全てについては、１倍の利得で増幅する（ステップＳ１ｃ）。奇数ビューと偶数ビューとの利得の違いは相対的なものであり、上記図１（１）と同じである。
【００３１】
次に、各ビュー毎に、全部のＸ線検出素子１３１からの信号をそれぞれＡＤ変換する。そのとき、たまたま、３枚目のビューのＸ線検出素子１３１の位置（Ｙ７，Ｘ４）に該当する信号がオーバフローしたものとする（ステップＳ２ｃ）。
【００３２】
次に、ＡＤ変換後のデータのうち、奇数ビューの全てのデータについては、１倍の利得で増幅し、偶数ビューの全ての信号については、Ｎ倍の利得で増幅する（ステップＳ３ｃ）。したがって、ＡＤ変換前後を通したトータル利得は、いずれのビューでも同じＮ倍になる。
【００３３】
次にオーバフローがあるかどうか検出して、オーバフローした３枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータは、使用せずに、２枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータと４枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータとから、補間演算して、３枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータを求める（ステップＳ４ｃ）。図２の場合の効果は、図１（１）、（２）と同じである。
【００３４】
なお、信号（データ）の処理（取り扱い）形態は、ＡＤ変換前はアナログ信号処理であり、ハード的な取り扱いになる。ＡＤ変換は、デジタルデータの取り扱いとなり、論理回路（ハード）、ソフトウェアいずれでも処理できる。
【００３５】
［具体的な実施形態１］
以下、実施形態１について、（Ａ）Ｘ線検出部１３０の行毎に処理する場合、（Ｂ）列毎に処理する場合、（Ｃ）ビュー毎に処理する場合に分けて説明する。なお、いずれの場合も原則、構成は同じであるが、処理形態が（Ａ）と（Ｂ）では同じで、それらと（Ｃ）が異にする。
【００３６】
（Ａ）Ｘ線検出部１３０の行毎（又は列毎）に処理する場合（図１（１）に対応する。）
図３は、上記図１（１）及び具体実施形態の機能を表す図である。図３のＸ線検出部１３０を構成する行列に配列されたＸ線検出素子１３１の全ては、利得可変部１４１の積分アンプ（以下、略して「アンプ」と言う。）に接続され（図３では、表現の都合上、１列にから取り出されているように表現しているが、全てから取り出している。）、同時に信号が取得可能にされている。
【００３７】
利得可変部１４１は、行列に配列された全てのＸ線検出素子１３１の数と同じ数だけの利得可変可能なアンプを有し、各Ｘ線検出素子１３１からのアナログ信号（電気）をアンプで増幅して、それぞれＡＤ変換部１４２へ送る。そのとき、奇数行のＸ線検出素子１３１から信号を受けたアンプの全ては利得をＮ倍とし、偶数行のＸ線検出素子１３１から信号を受けたアンプの利得を１倍とする。この利得の設定は、一例であり、上記したように、撮影の条件等にあった適切な設定が望ましい。少なくとも、偶数行の信号が増幅されてもＡＤ変換器でオーバフローを起こさない程度の利得にされている。
【００３８】
ＡＤ変換部１４２は、行列に配列された全てのＸ線検出素子１３１の数と同じ数だけのＡＤ変換器を有し、利得可変部１４１の各アンプの出力を受けて、その全部をアナログの信号からデジタルデータ（信号）へ変換する。
【００３９】
利得調整部２１１は、行列に配列された全てのＸ線検出素子１３１の数と同じ数だけの利得可変可能なアンプを有し、その利得は利得可変部１４１のアンプの利得とは１行ずれた関係の利得にされている。つまり、奇数行の全てのアンプの利得が１で、偶数行の全てのアンプの利得がＮである。そうすることにより、各行方向におけるＡＤ変換部１４２の前後の利得の計は、いずれも、Ｎ×１、１×Ｎのいずれかになり、いずれもトータル利得はＮで表される。なお、図３の利得調整部２１１は、機能的に示してあるが、実際は、利得１のアンプは不要であり、Ｎ倍のアンプの代わりにＮ倍の掛け算器でも良い。デジタルデータであるから上記機能を論理回路、又はソフト処理で行っても良い。
【００４０】
上記のような構成は、少なくともＡＤ変換前にオーバフローを起こさないレベルの信号を１行間隔でＡＤ変換器に入力させ、他の１行間隔の信号はオーバフローの危険性はあるが最大の感度のレベルでＡＤ変換器に入力させ、トータルの利得は、ＡＤ変換器の出力側で合わせる作用を有する。
【００４１】
飽和検出部２１３は、ＡＤ変換部１４２の全てのＡＤ変換器の中でオーバフローしているかどうかを検出する。飽和検出部２１３は、基本的には、一行置きのデータを、つまり、Ｎ倍の利得で増幅された信号の入力を受ける奇数行の全てのＡＤ変換器だけのオーバフローをチェックすれば良い。１倍の利得で増幅された信号を受けるＡＤ変換器はオーバフローの危険がないからである。なお、各ＡＤ変換器にオーバフロー検出手段を内蔵している場合は、それを利用しても良い。
【００４２】
補正部２１２は、演算部２１２ｂ及びスイッチＳ１を備える。演算部２１２ｂは、飽和検出部２１３から、オーバフローがあった場合のその旨の通知と、オーバフローを起こした（列、行）番号で表される位置、例えば、（Ｘ７、Ｙ４）との通知を受けて、その位置の前後の近隣のデータ、例えば（Ｘ７、Ｙ３）（Ｘ７、Ｙ５）の二つのデータの加算平均値を求める。オーバフローを起こした位置におけるデータは使用しない。飽和検出部２１３から指示を受けたオーバフローの位置（Ｘ７、Ｙ４）に該当するスイッチＳ１は、図３で下側に切り替えられて、演算部２１２ｂからの上記の加算平均値を取得し、再構成処理部２２０へ送る。オーバフローが検出されないところのデータに相当するスイッチＳ１は、そのまま（図３の通り）なので、スルーで再構成処理部２２０へ送られる。なお、図３における補正部２１２の回路は機能的に表現したものであり、論理素子又はソフト処理で構成できる。
【００４３】
（Ｂ）Ｘ線検出部１３０の列毎に処理する場合（図１（２）に対応する。）
この場合は、上記（Ａ）の説明の行と列を入れ替えたものに相当する。その動作概要は図１（２）と同じである。
【００４４】
（Ｃ）ビュー毎に処理する場合（図２に対応する。）
上記（Ａ）及び（Ｂ）では、図３の構成で、利得可変部１４１、利得調整部２１１及び補正部２１２の各要素は、行又は列単位で動作していた。それをビュー単位でも動作できる構成にすることができる。つまり、図３の構成でビュー単位で切り替える収集タイミング（スキャンタイミング）を与えれば動作できる。しかし、ここでは、図５を基に説明する。
【００４５】
図５の利得可変部１４１は、スキャン制御部２５０から収集タイミングを受けてスイッチ２を切り替えて、例えば、奇数ビューについては利得可変部１４１の全アンプをＮ倍の利得にし、偶数ビューについては利得可変部１４１の全アンプを１倍の利得にする。そして、利得調整部２１１は、やはり収集タイミングを受けてスイッチ３を切り替えて、奇数ビューについては利得調整部２１１の全アンプを１倍の利得にし、偶数ビューについては利得調整部２１１の全アンプをＮ倍の利得に切り替える。補正部２１４では、利得調整部２１１からの各データをデータメモリ２１２ａに記憶する。そして、飽和検出部２１３は、各ビュー毎に、全てのＡＤ変換器の飽和状態を検出する。
【００４６】
次に、例えば、オーバフローしたのが、３枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のＡＤ変換器であれば、演算部２１２ｂは、データメモリ２１２ａにある３枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータは使用せずに、代わりに、２枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータと４枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータとから補間演算して、３枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータを求めて記憶させる。このように飽和が補正された３枚目のビューの位置（Ｘ７，Ｙ４）のデータを含む、全データを再構成処理部２２０へ送る。
【００４７】
［具体的な実施形態２］
図４は、図３の利得調整部２１１と補正部２１４を、変形した例である。図４で、データメモリ２１２ａは、ＡＤ変換部１４２から出力される全データを順次、記憶する。記憶されたデータは列と行に応じたアドレスで検索される。そのデータが記憶されているなかで、或いは終了後に、利得調整部２１５が、記憶された偶数行のデータをデータメモリ２１２ａから読み出して、Ｎ倍して書き換えて再び記憶させる。演算部２１２ｂは、飽和検出部２１３からオーバフローのあった行番号と列番号の通知を受けて、その行番号と列番号とで定まるデータメモリ４７０の該当アドレスとは、行又は列違いに隣り合う近傍の少なくとも二つのデータを読み出して、それらの加算平均値を求め、その求めた値で前記該当アドレスのデータを更新する。利得調整部２１５及び演算部２１２ｂは、その機能をプログラム化してメモリを有するコンピュータに実行させることによって達成される。図５の利得調整部２１１も図４の利得調整部２１５で行うことができる。この場合は、ビュー単位で補正する。
【００４８】
［作用・効果］
次に図６及び図７を用いて、本発明の作用、効果について説明する。図６は、オーバフローが生じないときのデータ収集結果であり、図７は、オーバフローが生じたときのデータ収集結果である。図７及び図８の横軸は、行番号、列番号又はビュー番号であり、図１（１）の実施形態においては横軸は行番号を示し、図１（２）の実施形態では横軸は列番号を示し、図２の実施形態では横軸がビュー番号を示す。横軸を行、列またはビューのどれで読むかは、上記のように構成の違いになるが、データの性質としては同じなので、以下、代表して横軸を行番号として説明する。
【００４９】
図６及び図７の縦軸は、例えば、ＡＤ変換部１４２から出力されるデータの大きさ（レベル）で表されている。点線（データのポイントは四角の塗りつぶしで示されている。）は、ＡＤ変換部１４２による出力直後のデータであり、偶数行毎にレベルがダウンし（利得１倍）、奇数行毎に高い（利得Ｎ倍）データを示している。利得調整部２１１（２１５）で増幅修正された後は、実線のように（データポイントは菱形の塗りつぶしで示されている。）に表される。つまり、偶数行のデータが利得調整部２１１（２１５）でＮ倍にされ、奇数行のデータがそのままスルーにされたことによる。
【００５０】
図６の場合は、レベルが低いため、飽和しないので、利得調整部２１１で利得調整されたデータがそのまま画像処理に使用される。図７の場合は、データが、ＡＤ変換部１４２のオーバフローレベル７．５以上になり、オーバフローが起きた場合の例である。
【００５１】
つまり、図７の行番号７と行番号８でオーバフローが起きており、このままでは行番号７と８のデータのレベルは、７．５以上にはならない。そこで、飽和検出部２１３により、行番号７と８におけるオーバフローを検出する。そして補正部２１４（２１２）は、検出されたオーバフローの行番号に隣合う行のデータ、つまり、行番号７に対しては行番号６と８のデータ（いずれもＮ倍後データ、つまり実線上のデータ）の加算平均でデータを作成し、行番号９に対しては行番号１０と８のデータ（いずれもＮ倍後データ、つまり実線上のデータ）の加算平均でデータを作成する。そうすると図７の実線のように、飽和していないとして収集できるデータと同等のデータが収集できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】発明の概念を示すための動作フローを示す図で、Ｘ線検出素子１３１の配列の行毎に又は列毎に画素値を取得する場合の例である。
【図２】発明の概念を示す動作フローを示す図で、ビュー毎に画素値を取得する場合の例である。
【図３】図１に係る実施形態の機能構成を示す図である。
【図４】図３に係る他の実施形態の機能構成を示す図である。
【図５】図２に係る実施形態の構成を示す図である。
【図６】非オーバフロー時のデータの収集形態を説明するための図である。
【図７】オーバフロー時のデータの収集形態を説明するための図である。
【図８】従来のＸ線診断装置の全体機能構成を示す図である。
【図９】従来技術によるデータの収集形態を説明するための図である。
【図１０】撮影対象の部位に起因したオーバフローを説明するための図である。
【図１１】撮影方向に起因したオーバフローを説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１００  架台
１１０  架台駆動部
１２０  Ｘ線照射部
１３０  Ｘ線検出部
１４０  データ収集部
１４１  利得可変部
１４２  ＡＤ変換部
２００  コンソール部
２１０  前処理部
２１１、２１５  利得調整部
２１２、２１４  補正部
２１２ａ  データメモリ
２１２ｂ  演算部
２１３  飽和検出部
２２０  再構成処理部
２３０  画像記憶部
２５０  スキャン制御部
２６０  ユーザインタフェース
３００  寝台装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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