(57)【要約】【課題】互いに視差のある２つの放射線画像の撮影において、画素欠陥を補正する。【解決手段】２つの撮影方向から放射線を被写体Ｍを通すことなく直接的に放射線検出器１５に照射して２枚の欠陥検出用放射線画像を取得するとともに、この２枚の欠陥検出用放射線画像内の画素欠陥を予めそれぞれ検出する。この画素欠陥の画素位置を各撮影方向に対応させて予めそれぞれ記憶する。次に、２つの撮影方向から放射線を被写体Ｍを通して照射して２枚の診断用放射線画像を取得するとともに、この２枚の診断用放射線画像の前記記録された画素欠陥の画素位置における対象画素を補正する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる２つの撮影方向から被写体を通して放射線を照射する放射線源と、前記照射された放射線を検出する放射線検出器と、該放射線検出器からの検出信号に基づいて、前記２つの撮影方向に対応する２枚の放射線画像を取得する画像取得部とを備えた放射線撮影装置において、
前記放射線源が、前記２つの撮影方向から前記放射線を前記被写体を通すことなく直接的に前記放射線検出器に照射することにより、前記画像取得部が取得した２枚の欠陥検出用放射線画像を用いて、該２枚の欠陥検出用放射線画像内の画素欠陥をそれぞれ予め検出する欠陥検出部と、
前記各欠陥検出用放射線画像における前記画素欠陥が生じる画素位置を前記各撮影方向に対応させてそれぞれ予め記憶する欠陥記憶部と、
前記放射線源が、前記２つの撮影方向から前記放射線を前記被写体を通して照射することにより、前記画像取得部が取得した２枚の診断用放射線画像に対して、該２枚の診断用放射線画像の前記記憶された画素位置における対象画素を補正する欠陥補正部とを備えたことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記欠陥検出部が、前記２つの欠陥検出用放射線画像における全画素の画素値をそれぞれ取得し、該画素値が所定の２つの閾値の間にある画素で前記画素欠陥が生じるものとして検出することを特徴とする請求項１記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記欠陥補正部が、前記対象画素に隣接する隣接画素の画素値に基づいて、前記対象画素を補正することを特徴とする請求項１または２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
互いに異なる２つの撮影方向から被写体を通して放射線を照射し、前記照射された放射線を放射線検出器で検出し、該放射線検出器からの検出信号に基づいて、前記２つの撮影方向に対応する２枚の放射線画像を取得する放射線画像の撮影方法であって、
前記２つの撮影方向から前記放射線を前記被写体を通すことなく直接的に前記放射線検出器に照射して２枚の欠陥検出用放射線画像を取得するとともに、該２枚の欠陥検出用放射線画像内の画素欠陥を予めそれぞれ検出し、
前記各欠陥検出用放射線画像における前記画素欠陥の画素位置を前記各撮影方向に対応させて予めそれぞれ記憶し、
前記２つの撮影方向から前記放射線を前記被写体を通して照射して２枚の診断用放射線画像を取得するとともに、該２枚の診断用放射線画像の前記記録された画素欠陥の画素位置における対象画素を補正することを特徴とする放射線画像の撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる２つの撮影方向から被写体を通して放射線を照射し、照射された放射線を放射線検出器で検出して２つの撮影方向に対応する２つの放射線画像を取得する放射線画像撮影装置および方法に関する。より詳しくは、取得された２つの放射線画像に対して補正を施す放射線画像撮影装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の撮影方向で被写体を通して放射線を照射し、この撮影方向と垂直な検出面を有する放射線検出器で照射された放射線を検出し、この放射線検出器からの検出信号に基づいて、被写体の放射線画像を取得して２次元表示する放射線画像撮影装置が知られている。
【０００３】
このような放射線検出器において、放射線検出器内に不良検出素子が存在すると、取得した放射線画像に画素欠陥が発生することが知られている。また、この画素欠陥は、放射線検出器の検出面に傷や埃が存在する場合にも発生する。
【０００４】
特許文献１には、不良検出素子の存在によって発生した画素欠陥を検出するともに、画素欠陥の位置を記憶し、被写体の放射線画像の画素欠陥に相当する位置を補正する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１２６１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、放射線画像撮影装置において、互いに異なる２つの撮影方向で被写体を通して放射線を照射し、照射された放射線を放射線検出器で検出して、この放射線検出器からの検出信号に基づいて、互いに視差のある２つの放射線画像を取得して３次元表示できる放射線画像を撮影することが注目されている。
【０００７】
しかしながら、このような３次元表示できる放射線画像を取得する際の、各撮影方向が放射線検出器の検出面に対して垂直な方向となす角度は任意に設定されるため、放射線検出器の表面上の傷や埃による画素欠陥は、３次元表示できる２つの放射線画像において撮影方向毎に変化して発生する。
【０００８】
したがって、予め所定の撮影方向で検出した画素欠陥の位置情報に基づいては、３次元表示できる２つの放射線画像における画素欠陥を適正に補正することができず、良好な放射線画像を取得できない虞がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、３次元表示できる２つの放射線画像に対して、画素欠陥を適正に補正して良好な放射線画像を取得できる放射線画像撮影装置および撮影方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明による放射線画像撮影装置は、互いに異なる２つの撮影方向から被写体を通して放射線を照射する放射線源と、照射された放射線を検出する放射線検出器と、この放射線検出器からの検出信号に基づいて、２つの撮影方向に対応する２枚の放射線画像を取得する画像取得部とを備えた放射線撮影装置において、放射線源が、２つの撮影方向から放射線を被写体を通すことなく直接的に放射線検出器に照射することにより、画像取得部が取得した２枚の欠陥検出用放射線画像を用いて、この２枚の欠陥検出用放射線画像内の画素欠陥をそれぞれ予め検出する欠陥検出部と、各欠陥検出用放射線画像における画素欠陥が生じる画素位置を各撮影方向に対応させてそれぞれ予め記憶する欠陥記憶部と、放射線源が、２つの撮影方向から放射線を被写体を通して照射することにより、画像取得部が取得した２枚の診断用放射線画像に対して、この２枚の診断用放射線画像の記憶された画素位置における対象画素を補正する欠陥補正部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による放射線画像撮影装置は、欠陥検出部が、２つの欠陥検出用放射線画像における全画素の画素値をそれぞれ取得し、この画素値が所定の２つの閾値の間にある画素で画素欠陥が生じるものとして検出するものであってもよい。
【００１２】
また、本発明による放射線画像撮影装置は、欠陥補正部が、対象画素に隣接する隣接画素の画素値に基づいて、対象画素を補正するものであってもよい。
【００１３】
本発明による放射線画像の撮影方法は、互いに異なる２つの撮影方向から被写体を通して放射線を照射し、照射された放射線を放射線検出器で検出し、この放射線検出器からの検出信号に基づいて、２つの撮影方向に対応する２枚の放射線画像を取得する放射線画像の撮影方法であって、２つの撮影方向から放射線を被写体を通すことなく直接的に放射線検出器に照射して２枚の欠陥検出用放射線画像を取得するとともに、この２枚の欠陥検出用放射線画像内の画素欠陥を予めそれぞれ検出し、各欠陥検出用放射線画像における画素欠陥の画素位置を各撮影方向に対応させて予めそれぞれ記憶し、２つの撮影方向から放射線を被写体を通して照射して２枚の診断用放射線画像を取得するとともに、この２枚の診断用放射線画像の前記記録された画素欠陥の画素位置における対象画素を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の放射線画像撮影装置および撮影方法によれば、２つの撮影方向から放射線を被写体を通すことなく直接的に放射線検出器に照射して２枚の欠陥検出用放射線画像を取得するとともに、この２枚の欠陥検出用放射線画像内の画素欠陥を予めそれぞれ検出し、各欠陥検出用放射線画像における画素欠陥の画素位置を各撮影方向に対応させて予めそれぞれ記憶し、２つの撮影方向から放射線を被写体を通して照射して２枚の診断用放射線画像を取得するとともに、この２枚の診断用放射線画像の記録された画素欠陥の画素位置における対象画素を補正することにより、撮影方向が異なることで画素欠陥の画素位置が変化する場合であっても、撮影された放射線画像の撮影方向に応じた画素位置を適正に補正することができ、良好な放射線画像を取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】放射線画像撮影装置の概略構成図
【図２】放射線画像撮影装置の一部正面図
【図３】コンピュータの内部構成図
【図４】撮影方向に応じて画素欠陥が変化することを示す図
【図５】画素欠陥の検出を示す図
【図６】画素欠陥の補正を示す図
【図７】放射線画像撮影装置の作用を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明による放射線画像撮影装置１の概略構成図、図２は放射線画像撮影装置１の正面図を示す。
【００１７】
放射線画像撮影装置１は、図１に示すように、乳房画像撮影装置１０と、乳房画像撮影装置１０に接続されたコンピュータ８と、コンピュータ８に接続されたモニタ９および入力部７とを備えている。
【００１８】
乳房画像撮影装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。
【００１９】
アーム部１３はアルファベットのＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。
【００２０】
撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線検出器１５と、放射線検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。そして、撮影台１４の内部には、放射線検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関２重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。
【００２１】
また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転した時でも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとすることができる。
【００２２】
放射線検出器１５は、検出面１５ａに照射された放射線を検出するものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。
【００２３】
また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。
【００２４】
放射線照射部１６の中には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流（ｍＡ）、照射時間（ｍｓ）、管電流時間積（ｍＡｓ）、管電圧（ｋＶ）等）を制御するものである。
【００２５】
また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。
【００２６】
コンピュータ８は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部８ａ、放射線画像記憶部８ｂ、画素欠陥検出部８ｃ、画素欠陥記憶部８ｄおよび画素欠陥補正部８ｅから構成されている。
【００２７】
制御部８ａは、各種のコントローラ３１〜３４に対して所定の制御信号を出力し、システム全体の制御を行うものである。放射線画像記憶部８ｂは、放射線検出器１５によって取得された撮影方向毎の放射線画像信号を記憶するものである。画素欠陥検出部８ｃは、予備撮影で取得された欠陥検出用の放射線画像の画素欠陥を検出するものである。画素欠陥記憶部８ｄは、検出された画素欠陥の画素位置を撮影方向に対応させて記録するものである。画素欠陥補正部８ｅは、本撮影で取得された診断用の放射線画像における記憶された画素位置の画素を補正するものである。なお、画素欠陥の検出、記憶および補正に関する詳細は後述する。
【００２８】
入力部７は、たとえば、キーボードやマウスなどのポインティングデバイスから構成されるものであり、撮影者による撮影条件などの入力や操作指示の入力などを受け付けるものである。
【００２９】
モニタ９は、コンピュータ８から出力された２つの放射線画像信号を用いて、撮影方向毎の放射線画像をそれぞれ２次元画像として表示することにより、３次元表示するように構成されたものである。
【００３０】
３次元表示する構成としては、たとえば、２つの画面を用いて２つの放射線画像信号に基づく放射線画像をそれぞれ表示させて、これらをハーフミラーや偏光グラスなどを用いることで一方の放射線画像は観察者の右目に入射させ、他方の放射線画像は観察者の左目に入射させることによって３次元画像を表示する構成を採用することができる
【００３１】
または、たとえば、２つの放射線画像を所定の視差量だけずらして重ね合わせて表示し、これを偏光グラスで観察することで３次元表示する構成としてもよいし、もしくはパララックスバリア方式およびレンチキュラー方式のように、２つの放射線画像を立体視可能な３Ｄ液晶に表示することによって３次元表示する構成としてもよい。
【００３２】
放射線画像装置１は、撮影開始の指示があると、アーム部１３が、図２に示すように、指示された撮影角度θに傾き、その後に撮影を行うものである。ここで、撮影角度θとは、放射線検出器１５の検出面１５ａに垂直な方向とのなす角度であり、図２において反時計回りを正方向とする。この撮影角度θは撮影者が任意に設定できるものである。
【００３３】
ここで、撮影台１４の上に傷や、埃等が存在すると、撮影された放射線画像には画素欠陥が生じるが、図４に示すように、この画素欠陥は、撮影方向が異なると、傷や埃等を検出する検出面１５の位置も異なるため、画素位置が撮影方向に応じて変化することになる。
【００３４】
放射線画像装置１における画素欠陥の検出および記憶について説明する。放射線画像撮影装置１は、画素欠陥を検出するために、乳房Ｍの本撮影を行う前に予備撮影を行い、欠陥検出用の放射線画像を取得する。
【００３５】
この予備撮影では、撮影台１４上には乳房Ｍを設置せずに行う。また、撮影角度θは、本撮影での撮影角度を設定する。そして、放射線源１７が撮影角度θで放射線を照射する。放射された放射線は、乳房Ｍを通さずに直接的に放射線検出器１５に照射される。
【００３６】
放射線検出器１５が直接的に照射された放射線を検出し、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出されて、欠陥検出用の放射線画像が放射線画像記録部８ｂに記憶される。
【００３７】
画素欠陥検出部８ｃは、欠陥検出用の放射線画像の各画素の画素値を取得し、上限閾値ＵＬと下限閾値ＬＬの間となる画素値を有する画素を検出する。欠陥検出用の放射線画像は、乳房Ｍに吸収された放射線が存在しないため、検出面１５ａにおける照射領域に対応する画素の画素値は高く、未照射領域の画素値は低くなる。
【００３８】
したがって、画素欠陥検出部８ｃは、上限閾値ＵＬ以上の画素値を有する画素を照射領域における画素、下現閾値ＬＬ以下の画素値を有する画素を未照射領域における画素、上限閾値ＵＬおよび下限閾値ＬＬの間の画素値を有する画素を、画素欠陥が生じる不良画素ＦＧとして検出する。
【００３９】
そして、画素欠陥記憶部８ｄが、不良画素ＦＧが発生した画素位置を撮影角度θに対応させて記憶する。画素欠陥記憶部８ｄは、各撮影角度θに応じた各画素位置のテーブルを作成して記憶するものであってもよい。
【００４０】
放射線画像撮影装置１における画素欠陥の補正について説明する。放射線画像撮影装置１は、予備撮影の終了後に、乳房Ｍの本撮影を行って診断用の放射線画像を取得する。
【００４１】
この本撮影では、まず、撮影台１４上に乳房Ｍを設置する。また、前述の通り、撮影角度θは予備撮影での設定値と同じになる。そして、放射線源１７が撮影角度θで放射線を照射する。放射された放射線は乳房Ｍを通して放射線検出器１５に照射される。
【００４２】
放射線検出器１５が乳房Ｍを通して照射された放射線を検出し、検出器コントローラ３３によって放射線画像信号が読み出されて、診断用の放射線画像が放射線画像記録部８ｂに記憶される。
【００４３】
画素欠陥補正部８ｅが、診断用の放射線画像における記憶された画素位置の対象画素ＴＧを補正する。画素欠陥補正部８ｅは、図６に示すように、対象画素ＴＧの周囲に隣接する８個の隣接画素ＲＧの画素値を取得し、各隣接画素ＲＧの画素値の平均値を算出して、対象画素ＴＧの画素値がこの平均画素値となるように補正する。なお、この隣接画素ＲＧは対象画素ＴＧの周囲に隣接する８画素に限定されるものではなく、上下、左右および斜めに隣接する２画素だけであってもよい。
【００４４】
放射線画像撮影装置１の一連の作用について図７を参照して説明する。まず、撮影台１４の上には乳房Ｍを設置せずに、入力部７おいて、輻輳角を構成する撮影角度θの組み合わせを含む種々の撮影条件と、欠陥検出用の放射線画像を取得するための予備撮影開始の指示が入力される。なお、本実施形態では、撮影角度θが０°および４°の組み合わせによる撮影が行われるものとして説明する。
【００４５】
そして、入力部７において予備撮影開始の指示があると、予備撮影が行われる（ＳＴ１）。まず、制御部８ａが予備撮影のために指示された撮影角度θ＝０°を読み出し、読み出した撮影角度θ＝０°の情報をアームコントローラ３１に出力する。
【００４６】
そして、アームコントローラ３１において、制御部８ａから出力された撮影角度θ＝０°の情報が受け付けられ、アームコントローラ３１は、アーム部１３が検出面１５ａに対して垂直な方向となるように制御信号を出力する。
【００４７】
そして、このアームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が検出面１５ａに対して垂直な状態となった状態において、制御部８ａは、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像の読み出しを行うよう制御信号を出力する。
【００４８】
この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が照射され、撮影角度θが０°方向から照射した放射線が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線検出器１５から放射線画像信号が読み出され、放射線画像記憶部８ｂが、検出用の放射線画像を記憶する。そして、上記と同様の手順を繰り返して、撮影角度θが４°の場合の検出用の放射線画像を記憶する。
【００４９】
画素欠陥検出部８ｃが、撮影角度θが０°および４°の場合の検出用の放射線画像内の全画素の画素値を取得し、上限閾値ＵＬおよび下限閾値ＬＬに基づいて各画像内の不良画素ＦＧを検出する（ＳＴ２）。画素欠陥記憶部８ｄが、不良画素ＦＧの画素位置を撮影角度θに対応させて記憶する（ＳＴ３）。これにより予備撮影が終了する。
【００５０】
そして、撮影台１４の上に乳房Ｍが設置され、圧迫板１８により乳房Ｍが所定の圧力によって圧迫される（ＳＴ４）。次に、入力部７おいて、本撮影開始の指示が入力され、本撮影が行われる（ＳＴ５）。予備撮影と同様な手順で撮影角度θが０°と４°の撮影が行われ、放射線画像記憶部８ｂが、撮影角度θが０°と４°の診断用の放射線画像を記憶する。
【００５１】
画素欠陥補正部８ｅが、各撮影角度の診断用の放射線画像における記憶された画素位置に位置する対応画素ＴＧに対して、対応画素ＴＧの周囲の隣接画素ＲＧの平均画素値となるように、対応画素ＴＧの画素値を補正する（ＳＴ６）。画素欠陥が補正された診断用の放射線画像がモニタ９に３次元表示されて一連の処理が終了する。
【００５２】
以上の述べた通り、本発明の実施形態である放射線画像撮影装置および撮影方法によれば、予備撮影において、２つの撮影方向から放射線を乳房Ｍを通すことなく直接的に放射線検出器１５に照射して２枚の欠陥検出用の放射線画像を取得するとともに、この２枚の欠陥検出用の放射線画像内の画素欠陥を予めそれぞれ検出し、各欠陥検出用の放射線画像における画素欠陥の画素位置を各撮影方向に対応させて予めそれぞれ記憶する。
【００５３】
そして、その後の本撮影において、２つの撮影方向から放射線を乳房Ｍを通して照射して２枚の診断用の放射線画像を取得するとともに、この２枚の診断用放射線画像の記録された画素位置における対象画素ＴＧを補正するため、撮影方向におじて画素欠陥の画素位置が変化する場合であっても、診断用の放射線画像の画素欠陥を補正でき、良好な放射線画像を取得できる。
【００５４】
なお、放射線画像撮影装置１は、予め全ての撮影角度θに対して予備撮影を行い、全ての撮影角度θに対する不良画素ＦＧの画素位置を予め記憶しているものであってもよい。なお、上記実施形態においては、本発明の放射線画像撮影装置を乳房画像撮影装置としているが、被検体としては乳房に限らず、たとえば胸部や頭部等を撮影する放射線画像撮影装置を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
ＬＬ  下限閾値
Ｍ    乳房
ＲＧ  隣接画素
ＴＧ  対象画素
ＵＬ  上限閾値
８    コンピュータ
８ｃ  画素欠陥検出部
８ｄ  画素欠陥記憶部
８ｅ  画素欠陥補正部
１５  放射線検出器
１７  放射線源
【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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