(57)【要約】【課題】圧縮処理に要する時間の短縮が可能な放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】放射線画像撮影装置１において、内部メモリ（ＲＡＭ領域２３ａ）には圧縮処理のための圧縮コードのうちの一部を記憶する第１圧縮テーブルＴ１が格納され、外部メモリ（記憶手段４０）には圧縮処理のための圧縮コードのうちの残りを記憶する第２圧縮テーブルＴ２が格納され、複数の放射線検出素子７から出力された各画像データについて、隣接する放射線検出素子７の画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、当該差分データに対して圧縮処理を行う圧縮用ＦＰＧＡ２３は、作成した差分データごとに、当該差分データに基づいて第１圧縮テーブルＴ１および第２圧縮テーブルＴ２のうちの何れの圧縮テーブルを参照するか特定し、特定した圧縮テーブルを参照して当該差分データに対して対応する圧縮コードを割り当てることによって圧縮処理を行うことを特徴とする。【選択図】図１０
2012156648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および前記複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子から前記信号線を通じて電荷を読み出し、前記放射線検出素子ごとに前記電荷を電気信号に変換して画像データとして出力する読み出し回路と、
複数の前記放射線検出素子から出力された前記各画像データについて、隣接する前記放射線検出素子の前記画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、当該差分データに対して圧縮処理を行う圧縮手段と、
前記圧縮手段の外部に設けられた外部メモリと、
前記圧縮手段の内部に設けられた内部メモリと、を備え、
前記内部メモリには、前記圧縮処理のための圧縮コードのうちの一部を記憶する第１圧縮テーブルが格納され、
前記外部メモリには、前記圧縮処理のための圧縮コードのうちの残りを記憶する第２圧縮テーブルが格納され、
前記圧縮手段は、作成した前記差分データごとに、当該差分データに基づいて前記第１圧縮テーブルおよび前記第２圧縮テーブルのうちの何れの圧縮テーブルを参照するか特定し、特定した圧縮テーブルを参照して当該差分データに対して対応する圧縮コードを割り当てることによって前記圧縮処理を行うことを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記第１圧縮テーブルは、前記圧縮処理のための圧縮コードのうち、出現頻度が所定の閾値以上の前記差分データに対して割り当てる圧縮コードを記憶し、
前記第２圧縮テーブルは、前記圧縮処理のための圧縮コードのうち、出現頻度が前記所定の閾値未満の前記差分データに対して割り当てる圧縮コードを記憶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装置。
【請求項３】
前記圧縮処理のための圧縮コードは、ハフマンコードであり、
前記圧縮手段は、前記特定した圧縮テーブルを参照して前記差分データのハフマン符号化を行って前記圧縮処理を行い、
前記圧縮処理のためのハフマンコードのうち、短いハフマンコードほど前記第１圧縮テーブルに記憶され、長いハフマンコードほど前記第２圧縮テーブルに記憶されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記圧縮手段は、同じ前記信号線に接続された複数の前記放射線検出素子から出力された前記各画像データについて、隣接する前記放射線検出素子の前記画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、当該差分データに対して圧縮処理を行うことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
病気診断等を目的として、Ｘ線画像に代表される放射線を用いて撮影された放射線画像が広く用いられている。こうした医療用の放射線画像は、従来からスクリーンフィルムを用いて撮影されていたが、放射線画像のデジタル化を図るために輝尽性蛍光体シートを用いたＣＲ（Computed Radiography）装置が開発され、最近では、照射された放射線を、二次元状に配置された放射線検出素子で検出して、デジタル画像データとして取得する放射線画像撮影装置が開発されている。
【０００３】
このような放射線画像撮影装置としては、照射されたＸ線等の放射線の線量に応じて検出素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる直接型の放射線画像撮影装置や、照射された放射線をシンチレータ等で可視光等の他の波長の電磁波に変換した後、変換された電磁波のエネルギーに応じてフォトダイオード等の光電変換素子で電荷を発生させて電気信号に変換するいわゆる間接型の放射線画像撮影装置が種々開発されている。なお、本発明では、直接型の放射線画像撮影装置における検出素子や、間接型の放射線画像撮影装置における光電変換素子を、あわせて放射線検出素子という。
【０００４】
このタイプの放射線画像撮影装置はＦＰＤ（Flat Panel Detector）として知られており、従来は支持台（或いはブッキー装置）と一体的に形成されていたが（例えば特許文献１参照）、近年、放射線検出素子等を筐体内に収納して持ち運びできるようにした可搬型の放射線画像撮影装置が開発され、実用化されている（例えば特許文献２、３参照）。
【０００５】
ところで、このような放射線画像撮影装置では、複数の放射線検出素子が二次元状（マトリクス状）に配列されて検出部が形成されるが、その際、放射線検出素子の数（すなわち画素数）は、通常、数百万〜数千万画素或いはそれ以上の画素数にのぼる。そのため、各放射線検出素子から読み出された画像データを外部装置に圧縮せずに転送すると、転送時間が長くなる。また、バッテリが内蔵された可搬型の放射線画像撮影装置では、画像データの転送時間が長くなると、転送の際に消費される電力が大きくなり、バッテリの消耗につながる。
【０００６】
そこで、例えば特許文献４や特許文献５に記載されているように、読み出された画像データは、通常、可逆圧縮（ロスレス圧縮ともいう。）や非可逆圧縮（不可逆圧縮ともいう。）などのデータ圧縮法で圧縮されて、コンソールやサーバなどの外部装置に転送される。
【０００７】
そして、例えば、放射線画像撮影装置により撮影された放射線画像を診断等に用いる医療用の画像として用いる場合には、画像データを圧縮するデータ圧縮法としては、一般的に、圧縮により画像データが有する情報の一部が失われてしまう非可逆圧縮の手法よりも圧縮前の画像データと復元後の画像データとが完全に一致するように圧縮を行う可逆圧縮の手法が採用されることが好ましいと考えられている。
【０００８】
画像データを可逆圧縮する手法としては、例えば、ハフマン符号化等の手法、すなわち、圧縮テーブル（符号化テーブル）を参照して、画像データに対して対応する圧縮コードを割り当てる手法を用いることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−７３１４４号公報
【特許文献２】特開２００６−０５８１２４号公報
【特許文献３】特開平６−３４２０９９号公報
【特許文献４】特開２０００−２７５３５０号公報
【特許文献５】特開２００５−２８７９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、従来、圧縮テーブルを参照して画像データを圧縮する放射線画像撮影装置において、圧縮テーブルは、例えば図２０に示すように、放射線画像撮影装置の制御手段２２に接続された記憶手段４０に格納されている。そして、制御手段２２が備える圧縮用ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）２３内の圧縮制御部４６が、制御手段２２に接続された記憶手段４０に格納されている圧縮テーブルＴを参照して、画像データに対して対応する圧縮コードを割り当てるように構成されている。
しかしながら、このような構成の場合、圧縮制御部４６が、制御手段２２に外付けされた記憶手段４０へとアクセスしなければならない分、圧縮処理に時間が掛かるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、圧縮処理に要する時間の短縮が可能な放射線画像撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像撮影装置は、
互いに交差するように配設された複数の走査線および複数の信号線と、前記複数の走査線および前記複数の信号線により区画された各領域に二次元状に配列された複数の放射線検出素子とを備える検出部と、
前記放射線検出素子から前記信号線を通じて電荷を読み出し、前記放射線検出素子ごとに前記電荷を電気信号に変換して画像データとして出力する読み出し回路と、
複数の前記放射線検出素子から出力された前記各画像データについて、隣接する前記放射線検出素子の前記画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、当該差分データに対して圧縮処理を行う圧縮手段と、
前記圧縮手段の外部に設けられた外部メモリと、
前記圧縮手段の内部に設けられた内部メモリと、を備え、
前記内部メモリには、前記圧縮処理のための圧縮コードのうちの一部を記憶する第１圧縮テーブルが格納され、
前記外部メモリには、前記圧縮処理のための圧縮コードのうちの残りを記憶する第２圧縮テーブルが格納され、
前記圧縮手段は、作成した前記差分データごとに、当該差分データに基づいて前記第１圧縮テーブルおよび前記第２圧縮テーブルのうちの何れの圧縮テーブルを参照するか特定し、特定した圧縮テーブルを参照して当該差分データに対して対応する圧縮コードを割り当てることによって前記圧縮処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のような方式の放射線画像撮影装置によれば、圧縮処理のための圧縮コードのうちの一部を記憶する第１圧縮テーブルが内部メモリに格納され、圧縮処理のための圧縮コードのうちの残りを記憶する第２圧縮テーブルが外部メモリに格納されているので、１画像分の全差分データに対する圧縮処理を行うに際して、外部メモリへとアクセスする割合が低減され、一部の差分データについては外部メモリへのアクセス時間や外部メモリとのアクセスシーケンスが不要になるので、１画像分の圧縮処理に要する時間を短縮することが可能となる。
【００１４】
また、１画像分の圧縮処理に要する時間を短縮することが可能となるので、圧縮処理時の消費電力を低減させることが可能となる。特に、放射線画像撮影装置がバッテリ内蔵型である場合、バッテリの電力消費が低減されるため、１回の充電で放射線画像撮影装置をより長時間使用することが可能となり、放射線画像撮影装置の使用効率を向上させることが可能となる。
【００１５】
また、第１圧縮テーブルは、圧縮処理のための圧縮コードのうちの一部を記憶しているので、圧縮処理のための全圧縮コードを記憶する圧縮テーブルと比較して、省サイズ化が可能となる。したがって、例えば内部メモリの記憶容量に制限があり、全圧縮コードを記憶する圧縮テーブルを内部メモリに格納できない場合であっても、第１圧縮テーブルは内部メモリに格納することが可能となる。
また、第２圧縮テーブルは、圧縮処理のための圧縮コードのうちの残りを記憶しているので、圧縮処理のための全圧縮コードを記憶する圧縮テーブルと比較して、省サイズ化が可能となる。したがって、全圧縮コードを記憶する圧縮テーブルを外部メモリに格納する場合と比較して、外部メモリの記憶容量を圧縮テーブルの格納により消費してしまうことを抑制することが可能となる。
【００１６】
また、圧縮処理のための圧縮コードの一部を記憶する第１圧縮テーブルが内部メモリに格納されているので、外部メモリに、圧縮処理のための全圧縮コードを記憶する圧縮テーブルを格納する必要がなくなり、外部メモリ自体のメモリ容量を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】放射線画像撮影装置の基板の構成を示す平面図である。
【図４】図３の基板上の小領域に形成された放射線検出素子やＴＦＴなどの構成を示す拡大図である。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図６】ＣＯＦやＰＣＢ基板などが取り付けられた基板を説明する側面図である。
【図７】放射線画像撮影装置の等価回路を表すブロック図である。
【図８】検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【図９】各読み出しＩＣで放射線検出素子から一斉に読み出された画像データがバッファメモリに蓄積された後並べ替えられて記憶手段に送信される状態を説明する図である。
【図１０】制御手段および記憶手段の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】（Ａ）は信号線方向に差分をとる場合を説明する図、（Ｂ）は走査線方向に差分をとる場合を説明する図である。
【図１２】レジスタ部の構成、および本実施形態における同じ信号線に接続された信号線方向に隣接する画像データ同士の差分データの作成の仕方を説明する図である。
【図１３】走査線のラインＬ１に接続された各放射線検出素子から読み出された各画像データについて、信号線方向に差分をとる場合を説明する図である。
【図１４】（Ａ）〜（Ｃ）１つのバッファレジスタを用いて同じ信号線に接続された信号線方向に隣接する画像データ同士の差分データを作成する仕方を説明する図である。
【図１５】本実施形態に係る放射線画像撮影装置を備える放射線画像撮影システムの全体構成を示す図である。
【図１６】本実施形態に係る放射線画像撮影装置による圧縮処理について説明するためのフローチャートである。
【図１７】（Ａ）は従来の場合における圧縮処理に要する時間を説明するための図、（Ｂ）は本実施形態の場合の一例における圧縮処理に要する時間を説明するための図である。
【図１８】放射線画像撮影装置に一様に放射線を照射した場合に得られる差分データの分布であり、１画像分データを構成する各画像データについて走査線方向に差分をとり作成した差分データの分布を示す図である。
【図１９】放射線画像撮影装置に一様に放射線を照射した場合に得られる差分データの分布であり、１画像分データを構成する各画像データについて信号線方向に差分を取り作成した差分データの分布を示す図である。
【図２０】従来の放射線画像撮影装置における、制御手段および記憶手段の詳細な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。ただし、本発明を適用可能な実施形態はこれに限定されるものではなく、また、本発明は図示例に限定されるものでもない。
【００１９】
なお、以下では、放射線画像撮影装置として、シンチレータ等を備え、照射された放射線を可視光等の他の波長の電磁波に変換して照射し、放射線検出素子で電気信号である画像データに変換する、いわゆる間接型の放射線画像撮影装置について説明するが、本発明は、シンチレータ等を介さずに放射線を放射線検出素子で直接検出する、いわゆる直接型の放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
また、放射線画像撮影装置が可搬型の放射線画像撮影装置である場合について説明するが、本発明は、支持台等と一体的に形成された放射線画像撮影装置に対しても適用することができる。
【００２０】
［放射線画像撮影装置］
まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の構成について説明する。
図１は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置の外観斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
本実施形態に係る放射線画像撮影装置１は、いわゆるフラットパネルディテクタ（以下「ＦＰＤ」という。）を可搬型に構成したカセッテ型ＦＰＤであり、放射線画像撮影に用いられ、放射線を検出して当該放射線の線量に応じた画像データを生成して取得するものである。
放射線画像撮影装置１は、図１や図２に示すように、筐体２内にシンチレータ３や基板４などが収納されて構成されている。
【００２１】
筐体２は、少なくとも放射線入射面Ｒが放射線を透過するカーボン板やプラスチックなどの材料で形成されている。
なお、図１や図２では、筐体２がフレーム板２Ａとバック板２Ｂとで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、これに限定されることはなく、例えば、筐体２を一体的に角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態においては、筐体２の側面部分に、電源スイッチ３６や、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ３７や、バッテリ４１（後述する図７参照）の交換等のために開閉可能とされた蓋部材３８などが配置されている。
また、本実施形態においては、蓋部材３８の側面部に、画像データ等を、コンソール５８（後述する図１５参照）等の外部装置に無線で転送するための転送手段であるアンテナ装置３９が埋め込まれている。なお、画像データ等を外部装置に有線方式で転送するように構成することも可能であり、その場合は、例えば、転送手段として、ケーブル等を差し込むなどして接続するための接続端子等が放射線画像撮影装置１の側面部等に設けられる。
【００２３】
図２に示すように、筐体２の内部には、基板４の下方側に図示しない鉛の薄板等を介して基台３１が配置され、基台３１には、電子部品３２等が配設されたＰＣＢ基板３３や緩衝部材３４などが取り付けられている。なお、本実施形態において、基板４やシンチレータ３の放射線入射面Ｒ側には、それらを保護するためのガラス基板３５が配設されている。
【００２４】
シンチレータ３は、基板４の検出部Ｐ（後述）に貼り合わされている。本実施形態において、シンチレータ３は、例えば、蛍光体を主成分とし、放射線の入射を受けると３００〜８００ｎｍの波長の電磁波、すなわち可視光を中心とした電磁波に変換して出力するものが用いられる。
【００２５】
本実施形態において、基板４は、ガラス基板で構成されており、図３に示すように、基板４のシンチレータ３に対向する側の面４ａ上には、複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されている。基板４の面４ａ上の複数の走査線５と複数の信号線６とにより区画された各小領域ｒには、放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。
【００２６】
このように、走査線５と信号線６とで区画された各小領域ｒに二次元状に配列された複数の放射線検出素子７が設けられた領域全体、すなわち図３に一点鎖線で示される領域が検出部Ｐとされている。
【００２７】
本実施形態においては、放射線検出素子７としてフォトダイオードが用いられているが、この他にも例えばフォトトランジスタ等を用いることも可能である。
各放射線検出素子７は、図３や図３の拡大図である図４に示すように、スイッチ手段である薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下「ＴＦＴ」という。）８のソース電極８ｓに接続されている。また、ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄは信号線６に接続されている。
【００２８】
そして、ＴＦＴ８は、走査駆動手段１５（後述）により、接続された走査線５にオン電圧が印加されてゲート電極８ｇにオン電圧が印加されるとオン状態となり、放射線検出素子７内に蓄積されている電荷を当該放射線検出素子７から信号線６に放出させるように構成されている。
また、ＴＦＴ８は、接続された走査線５にオフ電圧が印加されてゲート電極８ｇにオフ電圧が印加されるとオフ状態となり、放射線検出素子７から信号線６への電荷の放出を停止して、放射線検出素子７内で発生した電荷を当該放射線検出素子７内に保持して蓄積させるように構成されている。
【００２９】
ここで、本実施形態における放射線検出素子７やＴＦＴ８の構造について、図５に示す断面図を用いて簡単に説明する。図５は、図４におけるＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【００３０】
図５に示すように、基板４の面４ａ上には、ＡｌやＣｒなどからなるＴＦＴ８のゲート電極８ｇが走査線５と一体的に積層されて形成されており、ゲート電極８ｇ上および面４ａ上に積層された窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁層８１上のゲート電極８ｇの上方部分に、水素化アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）等からなる半導体層８２を介して、放射線検出素子７の第１電極７４と接続されたソース電極８ｓと、信号線６と一体的に形成されるドレイン電極８ｄとが積層されて形成されている。
【００３１】
ソース電極８ｓとドレイン電極８ｄとは、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第１パッシベーション層８３によって分割されており、さらに第１パッシベーション層８３は両電極８ｓ、８ｄを上側から被覆している。また、半導体層８２とソース電極８ｓやドレイン電極８ｄとの間には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたオーミックコンタクト層８４ａ、８４ｂがそれぞれ積層されている。以上のようにしてＴＦＴ８が形成されている。
【００３２】
また、放射線検出素子７の部分では、基板４の面４ａ上にゲート絶縁層８１と一体的に形成される絶縁層７１の上にＡｌやＣｒなどが積層されて補助電極７２が形成されており、補助電極７２上に第１パッシベーション層８３と一体的に形成される絶縁層７３を挟んでＡｌやＣｒやＭｏなどからなる第１電極７４が積層されている。第１電極７４は、第１パッシベーション層８３に形成されたホールＨを介してＴＦＴ８のソース電極８ｓに接続されている。なお、補助電極７２は必ずしも設けられなくてもよい。
【００３３】
第１電極７４の上には、水素化アモルファスシリコンにVI族元素をドープしてｎ型に形成されたｎ層７５、水素化アモルファスシリコンで形成された変換層であるｉ層７６、水素化アモルファスシリコンにIII族元素をドープしてｐ型に形成されたｐ層７７が下方から順に積層されて形成されている。
【００３４】
放射線画像撮影装置１に対して照射された放射線が筐体２の放射線入射面Ｒから入射し、シンチレータ３で可視光等の電磁波に変換され、変換された電磁波が図中上方から照射されると、電磁波は放射線検出素子７のｉ層７６に到達して、ｉ層７６内で電子正孔対が発生する。放射線検出素子７は、このようにして、シンチレータ３から照射された電磁波を電荷に変換するようになっている。
【００３５】
また、ｐ層７７の上には、ＩＴＯ等の透明電極とされた第２電極７８が積層されて形成されており、照射された電磁波がｉ層７６等に到達するように構成されている。本実施形態においては、以上のようにして放射線検出素子７が形成されている。なお、ｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の積層の順番は上下逆であってもよい。また、本実施形態においては、放射線検出素子７として、上記のようにｐ層７７、ｉ層７６、ｎ層７５の順に積層されて形成されたいわゆるｐｉｎ型の放射線検出素子を用いる場合が説明されているが、これに限定されない。
【００３６】
放射線検出素子７の第２電極７８の上面には、第２電極７８を介して放射線検出素子７にバイアス電圧を印加するバイアス線９が接続されている。なお、放射線検出素子７の第２電極７８やバイアス線９、ＴＦＴ８側に延出された第１電極７４、ＴＦＴ８の第１パッシベーション層８３等、すなわち放射線検出素子７とＴＦＴ８の上面部分は、その上方側から窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等からなる第２パッシベーション層７９で被覆されている。
【００３７】
図３や図４に示すように、本実施形態においては、それぞれ列状に配置された複数の放射線検出素子７に１本のバイアス線９が接続されており、各バイアス線９はそれぞれ信号線６に平行に配設されている。また、図３に示すように、各バイアス線９は、基板４の検出部Ｐの外側の位置で結線１０に結束されている。
【００３８】
また、本実施形態において、各走査線５や各信号線６やバイアス線９の結線１０は、それぞれ基板４の端縁部付近に設けられた入出力端子（パッドともいう）１１に接続されている。各入出力端子１１には、図６に示すように、ＩＣ１２ａ等のチップが組み込まれたＣＯＦ（Chip On Film）１２が、異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料１３を介して接続されている。
【００３９】
また、ＣＯＦ１２は、基板４の裏面４ｂ側に引き回され、裏面４ｂ側でＰＣＢ基板３３に接続されている。このようにして、放射線画像撮影装置１の基板４部分が形成されている。なお、図６では、電子部品３２等の図示が省略されている。
【００４０】
ここで、放射線画像撮影装置１の回路構成について説明する。
図７は、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図８は、検出部Ｐを構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。
【００４１】
前述したように、基板４の検出部Ｐの各放射線検出素子７は、その第２電極７８にそれぞれバイアス線９が接続されており、各バイアス線９は結線１０に結束されてバイアス電源１４に接続されている。バイアス電源１４は、結線１０および各バイアス線９を介して各放射線検出素子７の第２電極７８にそれぞれバイアス電圧を印加する。
また、バイアス電源１４は、制御手段２２（後述）に接続されており、制御手段２２によって、バイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧が制御されるように構成されている。
【００４２】
本実施形態では、バイアス線９の結線１０に、結線１０（バイアス線９）を流れる電流の電流量を検出する電流検出手段４３が設けられている。そして、前述したように、放射線画像撮影装置１に放射線が照射されると各放射線検出素子７のｉ層７６（図５参照）内で電子正孔対が発生し、それがバイアス線９や結線１０に流れ出して結線１０等に電流が流れるが、電流検出手段４３は、その結線１０を流れる電流の増減を検出して放射線の照射の開始や終了を検出できるようになっている。なお、電流検出手段４３は必ずしも設けられなくてもよい。
【００４３】
図７や図８に示すように、本実施形態では、放射線検出素子７のｐ層７７側（図５参照）に第２電極７８を介してバイアス線９が接続されていることからも分かるように、バイアス電源１４からは、放射線検出素子７の第２電極７８にバイアス線９を介してバイアス電圧として放射線検出素子７の第１電極７４側にかかる電圧以下の電圧（すなわちいわゆる逆バイアス電圧）が印加されるようになっている。
【００４４】
各放射線検出素子７の第１電極７４はＴＦＴ８のソース電極８ｓ（図７、図８中ではＳと表記されている。）に接続されており、各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇ（図７、図８中ではＧと表記されている。）は、走査駆動手段１５（後述）のゲートドライバ１５ｂから延びる走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘにそれぞれ接続されている。また、各ＴＦＴ８のドレイン電極８ｄ（図７、図８中ではＤと表記されている。）は各信号線６にそれぞれ接続されている。
【００４５】
本実施形態において、走査駆動手段１５は、ゲートドライバ１５ｂにオン電圧やオフ電圧を供給する電源回路１５ａと、走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧の間で切り替えて各ＴＦＴ８のオン状態とオフ状態とを切り替えるゲートドライバ１５ｂとを備えている。本実施形態において、ゲートドライバ１５ｂには、前述したＩＣ１２ａが複数並設されて形成されている。
【００４６】
各信号線６は、読み出しＩＣ１６内に形成された各読み出し回路１７にそれぞれ接続されている。なお、読み出しＩＣ１６には１本の信号線６に１個ずつ読み出し回路１７が設けられている。
【００４７】
読み出しＩＣ１６は、主に、増幅回路１８や相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９などからなる読み出し回路１７と、アナログマルチプレクサ２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されている。なお、図７や図８中では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図８中では、アナログマルチプレクサ２１は省略されている。
【００４８】
本実施形態において、増幅回路１８は、チャージアンプ回路で構成されており、オペアンプ１８ａと、オペアンプ１８ａにそれぞれ並列に接続されたコンデンサ１８ｂおよび電荷リセット用スイッチ１８ｃとで構成されている。また、増幅回路１８には、増幅回路１８に電力を供給するための電源供給部１８ｄが接続されている。
【００４９】
増幅回路１８のオペアンプ１８ａの入力側の反転入力端子には信号線６が接続されており、増幅回路１８の入力側の非反転入力端子には基準電位Ｖ０が印加されるように構成されている。
なお、基準電位Ｖ０は適宜の値に設定され、本実施形態では、例えば０［Ｖ］が印加される。
【００５０】
また、増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、制御手段２２（後述）に接続されており、制御手段２２によってオン／オフが制御されるように構成されている。
各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理時に、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で放射線検出素子７のＴＦＴ８がオン状態とされると（すなわち、ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに走査線５を介して信号読み出し用のオン電圧が印加されると）、当該放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサ１８ｂに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力側から出力されるように構成されている。増幅回路１８は、このようにして、各放射線検出素子７から出力された電荷量に応じて電圧値を出力して電荷電圧変換するようになっている。
【００５１】
また、電荷リセット用スイッチ１８ｃがオン状態とされると、増幅回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサ１８ｂに蓄積された電荷が放電されて、増幅回路１８がリセットされるように構成されている。なお、増幅回路１８を、放射線検出素子７から出力された電荷に応じて電流を出力するように構成することも可能である。
【００５２】
各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理時に、各放射線検出素子７から電荷が読み出され、増幅回路１８で電荷電圧変換されて出力された電圧値は、相関二重サンプリング回路１９でサンプリング処理されて画像データとして下流側に出力される。そして、相関二重サンプリング回路１９から出力された各放射線検出素子７の画像データは、アナログマルチプレクサ２１（図７参照）に送信され、アナログマルチプレクサ２１から順次Ａ／Ｄ変換器２０に送信される。そして、Ａ／Ｄ変換器２０で順次デジタル値の画像データに変換されて記憶手段４０の画像データ記憶領域４０ａ（後述する図１０参照）に出力されて順次保存される。
【００５３】
なお、本実施形態において、各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理の際には、オン電圧が印加される走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘが順次切り替えられながら、上記のような各放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理が行われるようになっている。
【００５４】
ここで、本実施形態においては、１２８本の信号線６を１つの読み出しＩＣ１６で処理するように構成されている。
すなわち、１つの読み出しＩＣ１６は、主に、各信号線６に対応して１２８個の読み出し回路１７（すなわち、増幅回路１８や相関二重サンプリング回路１９など）と、１つのアナログマルチプレクサ２１と、１つのＡ／Ｄ変換器２０とで形成されている。
【００５５】
そして、信号線６の本数が、例えば２０４８本である場合、２０４８÷１２８＝１６個の読み出しＩＣ１６が並設されて読み出し部が形成されている。
なお、以下、１つの読み出しＩＣ１６内に形成された読み出し回路１７の数、すなわち１つの読み出しＩＣ１６に接続される信号線６の本数が１２８であり、信号線６の総本数が２０４８本であることを前提に説明するが、本発明がこの場合に限定されないことは言うまでもない。
【００５６】
図９に示すように、画像データの読み出し処理の際に、例えば走査線５のラインＬ１にオン電圧が印加されると、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子７から一斉に画像データが読み出されて、パラレルに各読み出しＩＣ１６に送られる。
【００５７】
そして、各読み出しＩＣ１６中の各読み出し回路１７で電荷電圧変換等が行われ、パラレルに送信されてきた１２８個の画像データを、各読み出しＩＣ１６中のアナログマルチプレクサ２１でＡ／Ｄ変換器２０に順次シリアル転送し、デジタル化された画像データがＡ／Ｄ変換器２０から一旦バッファメモリ４５に蓄積されるように構成されている。
【００５８】
すなわち、画素位置（ｎ，ｍ）の画素に対応する放射線検出素子７を放射線検出素子（ｎ，ｍ）と表し、放射線検出素子（ｎ，ｍ）から読み出された画像データを画像データＤ（ｎ，ｍ）と表すと、各読み出しＩＣ１６から、まず、画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，１２９）、Ｄ（１，２５７）、…、Ｄ（１，１９２１）の各画像データが送信されてバッファメモリ４５に蓄積され、続いて、画像データＤ（１，２）、Ｄ（１，１３０）、Ｄ（１，２５８）、…、Ｄ（１，１９２２）の各画像データが送信されてバッファメモリ４５に蓄積される。
【００５９】
そして、バッファメモリ４５に、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子（１，１）〜（１，２０４８）からの各画像データＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）が蓄積されると、各画像データが画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…の順に並べ替えられて、記憶手段４０の画像データ記憶領域４０ａに順次送信されて保存されるように構成されている。
【００６０】
また、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子（１，１）〜（１，２０４８）からの各画像データＤ（１，１）〜Ｄ（１，２０４８）の読み出し処理が終了すると、続いて、オン電圧が印加される走査線５のラインがＬ２に切り替えられる。そして、同様にして各画像データＤ（２，１）〜Ｄ（２，２０４８）が各読み出しＩＣ１６ごとにバッファメモリ４５に送信されて並べ替えられた後、記憶手段４０の画像データ記憶領域４０ａに順次送信されて保存される。
【００６１】
そして、この読み出し処理と記憶手段４０への保存処理とが走査線５の各ラインＬ１〜Ｌｘごとに順次繰り返されて、全ての放射線検出素子７からの画像データの読み出し処理が行われるように構成されている。
【００６２】
なお、この画像データの並べ替えの処理は、放射線画像撮影装置１から画像データが転送される外部装置がどのような装置であっても、通常、画像データを画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…の順番で転送すれば対応することができるため、画像データの記憶手段４０への保存の段階で、汎用的に画像データを上記の順番に並べ替えて保存するための処理である。
【００６３】
したがって、予め放射線画像撮影装置１から外部装置に各画像データを転送する順番等を取り決めておくことができる場合には、その取り決めに従って画像データを並べ替えるように構成することが可能である。
【００６４】
また、予め放射線画像撮影装置１から外部装置に各画像データを、例えば各読み出しＩＣ１６から出力される順に画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，１２９）、…、Ｄ（１，１９２１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，１３０）、…、Ｄ（１，１９２２）、…の順番で転送するように取り決めておけば、各読み出しＩＣ１６から出力された画像データを、バッファメモリ４５を介さずに直接記憶手段４０に順次送信して保存することも可能となる。
【００６５】
さらに、上記のような画像データの並べ替えを行う場合、各画像データの記憶手段４０への保存の際ではなく、各画像データを記憶手段４０から読み出す際に画像データの並べ替えを行うように構成することも可能である。
【００６６】
なお、本実施形態では、上記のように各放射線検出素子７から読み出した各画像データを一旦記憶手段４０に保存した後、放射線画像撮影装置１から外部装置に転送する際に、画像データから差分データを作成し、作成した差分データに対して圧縮処理を施す場合について説明するが、各放射線検出素子７から読み出された各画像データを、記憶手段４０に保存せずに、或いは記憶手段４０への保存と並行して別処理として、画像データから差分データを作成し、作成した差分データに対して圧縮処理を施して直接転送するように構成することも可能である。
【００６７】
制御手段２２は、図１０に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２２ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２ｂ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２ｃ等を備えるコンピュータや、ＦＰＧＡなどにより構成されている。
なお、本実施形態において、制御手段２２は、ＦＰＧＡとして、図１０に示す圧縮用ＦＰＧＡ２３の他に、図示を省略するが、画像データを取得する処理を行う画像データ取得用ＦＰＧＡ等を備えている。
そして、制御手段２２は、放射線画像撮影装置１の各機能部の動作等を制御するようになっている。
【００６８】
図７や図１０などに示すように、制御手段２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic ＲＡＭ）などで構成される記憶手段４０が接続されている。
記憶手段４０は、図１０に示すように、各放射線検出素子７から読み出された各画像データを保存するための画像データ記憶領域４０ａや、第２圧縮テーブルＴ２（後述）等を保存するためのテーブル記憶領域４０ｂなどを有している。
【００６９】
また、本実施形態において、制御手段２２には、図７に示すように、アンテナ装置３９が接続されており、さらに、検出部Ｐ、走査駆動手段１５、読み出し回路１７、記憶手段４０、バイアス電源１４等の各機能部に電力を供給するためのバッテリ４１が接続されている。このバッテリ４１には、クレードル５５（後述する図１５参照）等の充電装置からバッテリ４１に電力を供給してバッテリ４１を充電する際の接続端子４２が取り付けられている。
【００７０】
前述したように、制御手段２２（具体的には、制御部２２が備える画像データ取得用ＦＰＧＡ）は、バイアス電源１４を制御してバイアス電源１４から各放射線検出素子７に印加するバイアス電圧を設定したり、読み出し回路１７の増幅回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃのオン／オフを制御したり、読み出し回路１７の相関二重サンプリング回路１９にパルス信号を送信して、そのサンプルホールド機能のオン／オフを制御する等の各種の処理を実行するように構成されている。
【００７１】
また、制御手段２２（具体的には、制御部２２が備える画像データ取得用ＦＰＧＡ）は、各放射線検出素子７のリセット処理時や放射線画像撮影後の各放射線検出素子７からの画像データの読み出し時に、走査駆動手段１５に対して、走査駆動手段１５から各走査線５を介して各ＴＦＴ８のゲート電極８ｇに印加する電圧をオン電圧とオフ電圧との間で切り替えさせるためのパルス信号を送信するように構成されている。
【００７２】
制御手段２２が備える圧縮用ＦＰＧＡ２３は、本発明の圧縮手段であり、図１０に示すように、レジスタ部４４や圧縮制御部４６などを備えている。
また、圧縮用ＦＰＧＡ２３は、図１０に示すように、第１圧縮テーブルＴ１（後述）等を保存するためのＲＡＭ領域２３ａを有している。
【００７３】
なお、本実施形態では、レジスタ部４４には２つのバッファレジスタ（バッファレジスタ４４ａおよびバッファレジスタ４４ｂ）が設けられているが、これに限定されることはなく、例えば、後述するように１つのバッファレジスタを設けるように構成することも可能であるし、３つ以上のバッファレジスタを設けるように構成することも可能である。
また、本実施形態では、圧縮用ＦＰＧＡ２３におけるＲＡＭ領域２３ａとは別の領域にレジスタ部４４が設けられているが、これに限定されることはなく、例えば、ＲＡＭ領域２３ａにレジスタ部４４を設けるように構成することも可能である。
【００７４】
＜圧縮処理＞
以下、圧縮手段としての圧縮用ＦＰＧＡ２３における圧縮処理について説明する。
【００７５】
なお、本実施形態では、画像データの差分データに圧縮処理を施した後、そのまま記憶手段４０に保存せずにアンテナ装置３９から無線方式で外部装置に転送する場合について説明するが、圧縮された差分データを放射線画像撮影装置１の記憶手段４０に保存するように構成することも可能である。
【００７６】
まず、画像データ同士の差分について説明する。
本実施形態において、画像データは、旧来の銀塩フィルムを用いたアナログ画像に匹敵する程度に細かく階調区分されているため、各画像データがとり得るデータ値のダイナミックレンジ（dynamic range）が非常に大きくなる。
例えば、画像データを２１６（＝６５５３６）階調とした場合、画像データは０〜６５５３５の間の各データ値をとり得る。そのため、圧縮処理の手法として、例えば後述するようにハフマン符号化等の手法を用いた場合、画像データの圧縮率が必ずしも良好な値にならない可能性がある。
【００７７】
一方、放射線画像の場合、互いに隣接する放射線検出素子７から読み出された画像データ同士の差分を算出すると、差分の分布は比較的狭い範囲の分布になることが知られている。
そこで、本実施形態においては、互いに隣接する放射線検出素子７から読み出された画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、その差分データに対して圧縮処理を行うこととする。
【００７８】
なお、本実施形態では、信号線６の延在方向（以下「信号線方向」という。）の各画像データ、すなわち同じ信号線６に接続された各放射線検出素子７から出力された各画像データ（１，ｍ）、Ｄ（２，ｍ）、Ｄ（３，ｍ）、Ｄ（４，ｍ）、…（図１１（ａ）参照）に対して、隣接する画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、その差分データに対して圧縮処理を行うように構成するが、これに限定されることはなく、例えば、走査線５の延在方向（以下「走査線方向」という。）の各画像データ、すなわち同じ走査線５に接続された各放射線検出素子７から出力された各画像データ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，４）、…（図１１（ｂ）参照）に対して、隣接する画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、その差分データに対して圧縮処理を行うように構成することも可能である。
【００７９】
具体的には、本実施形態において、レジスタ部４４には、図１０や図１２に示すように、少なくとも２つのバッファレジスタ４４ａ，４４ｂが設けられており、また、圧縮された各差分データを、アンテナ装置３９を介して外部装置に転送する前に一時的に格納するバッファメモリ４４ｃが設けられている。
【００８０】
そして、差分データに対する圧縮処理時には、圧縮制御部４６が、記憶手段４０の画像データ記憶領域４０ａから、隣接する走査線５の各ラインＬｎ、Ｌｎ＋１に接続された各放射線検出素子７から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，４）、…、Ｄ（ｎ＋１，１）、Ｄ（ｎ＋１，２）、Ｄ（ｎ＋１，３）、Ｄ（ｎ＋１，４）、…をそれぞれ読み出してバッファレジスタ４４ａ，４４ｂにそれぞれ一時的に蓄積させる。
【００８１】
その後、圧縮制御部４６が、バッファレジスタの４４ａ，４４ｂの同じ番地の画像データ同士の差分を算出して差分データΔＤ（ｎ＋１，１）、ΔＤ（ｎ＋１，２）、ΔＤ（ｎ＋１，３）、ΔＤ（ｎ＋１，４）、…を作成することで、同じ信号線６に接続された信号線方向に隣接する放射線検出素子７から読み出された画像データ同士の差分データを作成するように構成されている。
【００８２】
その際、差分データを作成するために、記憶手段４０から毎回隣接する２ライン分の走査線方向に並ぶ各画像データを読み出すように構成すると読み出し制御が面倒なものとなる。
【００８３】
そのため、本実施形態において、圧縮制御部４６は、隣接する走査線５の各ラインＬｎ、Ｌｎ＋１に接続された各放射線検出素子７から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データ同士の差分データを作成すると、各画像データＤ（ｎ＋１，１）、Ｄ（ｎ＋１，２）、Ｄ（ｎ＋１，３）、Ｄ（ｎ＋１，４）、…をバッファレジスタ４４ｂからバッファレジスタ４４ａに移し、空になったバッファレジスタ４４ｂに次に隣接する走査線５のラインＬｎ＋２の走査線方向に並ぶ各画像データＤ（ｎ＋２，１）、Ｄ（ｎ＋２，２）、Ｄ（ｎ＋２，３）、Ｄ（ｎ＋２，４）、…を蓄積させる。
【００８４】
そして、差分データΔＤ（ｎ＋２，１）、ΔＤ（ｎ＋２，２）、ΔＤ（ｎ＋２，３）、ΔＤ（ｎ＋２，４）、…を作成すると、各画像データＤ（ｎ＋２，１）、Ｄ（ｎ＋２，２）、Ｄ（ｎ＋２，３）、Ｄ（ｎ＋２，４）、…をバッファレジスタ４４ｂからバッファレジスタ４４ａに移し、バッファレジスタ４４ｂに各画像データＤ（ｎ＋３，１）、Ｄ（ｎ＋３，２）、Ｄ（ｎ＋３，３）、Ｄ（ｎ＋３，４）、…を蓄積させる。
このようにして、各画像データをバッファレジスタ４４ｂからバッファレジスタ４４ａに移し替えながらバッファレジスタ４４ａ，４４ｂの同じ番地の画像データ同士の差分を算出する処理を繰り返して差分データを順次作成していくように構成されている。
【００８５】
上記のように構成する場合、走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子７から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…の差分データΔＤ（１，１）、ΔＤ（１，２）、ΔＤ（１，３）、ΔＤ（１，４）、…を作成するための基準となるデータが必要となる。そのため、本実施形態においては、予め設定された基準データＤｃ（０，１）、Ｄｃ（０，２）、Ｄｃ（０，３）、Ｄｃ（０，４）、…が、ＲＡＭ領域２３ａ等に予め保存されていることとする。
【００８６】
そして、圧縮制御部４６は、各差分データΔＤ（１，１）、ΔＤ（１，２）、ΔＤ（１，３）、ΔＤ（１，４）、…を作成する際には、図１３に示すように、ＲＡＭ領域２３ａ等から読み出した基準データＤｃ（０，１）、Ｄｃ（０，２）、Ｄｃ（０，３）、Ｄｃ（０，４）、…をバッファレジスタ４４ａに蓄積させ、記憶手段４０から読み出した走査線５のラインＬ１に接続された各放射線検出素子７から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…をバッファレジスタ４４ｂに蓄積させて、その差分を算出して差分データΔＤ（１，１）、ΔＤ（１，２）、ΔＤ（１，３）、ΔＤ（１，４）、…を作成するように構成されている。
【００８７】
その際、基準データＤｃ（０，１）、Ｄｃ（０，２）、Ｄｃ（０，３）、Ｄｃ（０，４）、…の各値は、同一の値に設定することも可能であるし、また、互いに異なる値に設定することも可能であり、予め適宜設定される。
【００８８】
なお、レジスタ部４４にバッファレジスタ４４ａが１つしか設けられていない場合でも上記と同様の信号線方向に隣接する画像データ同士の差分を算出して差分データを作成するように構成することが可能である。
【００８９】
まず、圧縮制御部４６は、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）に示すように、隣接する走査線５の各ラインＬｎ、Ｌｎ＋１に接続された各放射線検出素子７から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データのうち、走査線５のラインＬｎの走査線方向に並ぶ各画像データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，４）、…をバッファレジスタ４４ａに蓄積させる。
【００９０】
この状態で、圧縮制御部４６は、隣接する走査線５のラインＬｎ＋１の走査線方向に並ぶ各画像データＤ（ｎ＋１，１）、Ｄ（ｎ＋１，２）、Ｄ（ｎ＋１，３）、Ｄ（ｎ＋１，４）、…を記憶手段４０から順次読み出してきて、それぞれ対応する各画像データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，４）、…と順次置換しながらバッファレジスタ４４ａに蓄積させるが、その際、対応する画像データ同士の差分データを作成してから置換するように構成する。
【００９１】
このように構成すれば、バッファレジスタ４４ａが１つしか設けられていない場合でも、上記と同様にして、同じ信号線６に接続された隣接する放射線検出素子７から読み出された画像データ同士の差分データを作成することが可能となる。
【００９２】
また、このようにして差分データが作成され置換されながらバッファレジスタ４４ａに蓄積された各画像データＤ（ｎ＋１，１）、Ｄ（ｎ＋１，２）、Ｄ（ｎ＋１，３）、Ｄ（ｎ＋１，４）、…が、今度は、続いて記憶手段４０から順次読み出された各画像データＤ（ｎ＋２，１）、Ｄ（ｎ＋２，２）、Ｄ（ｎ＋２，３）、Ｄ（ｎ＋２，４）、…に順次差分データが作成されながら置換される。そのため、バッファレジスタ４４ａが１つしか設けられていない場合でも、各差分データの作成処理を連続して容易に行うことが可能となる。
【００９３】
次に、差分データに対する圧縮処理について説明する。
本実施形態においては、前述したように、作成した差分データに対して圧縮処理を行うように構成されている。
【００９４】
ここで、放射線画像撮影装置１により撮影された放射線画像を診断等に用いる医療用の画像として用いる場合等には、差分データに対する圧縮処理の手法として、圧縮前の差分データと復元後の差分データとが完全に一致するように圧縮を行う可逆圧縮の手法を採用することが好ましい。
【００９５】
本実施形態においては、可逆圧縮の手法として、ハフマン符号化の手法を採用することとする。
なお、本実施形態では、差分データに対する圧縮処理の手法として、ハフマン符号化の手法を採用するが、差分データに対する圧縮処理の手法は必ずしもハフマン符号化の手法に限定されるものではなく、圧縮テーブルを参照して差分データに対して対応する圧縮コードを割り当てることにより圧縮処理を行う手法であれば、他の可逆圧縮の手法或いは不可逆圧縮の手法を用いて差分データに対する圧縮処理を行うように構成することも可能である。
【００９６】
本実施形態においては、ハフマン符号化の手法によって差分データに対する圧縮処理を行うために、圧縮コードであるハフマンコードを記憶する圧縮テーブル、具体的には、差分データのデータ値と当該差分データに割り当てるハフマンコードとを対応付けて記憶する圧縮テーブルが、予め圧縮用ＦＰＧＡ２３のＲＡＭ領域２３ａと記憶手段４０のテーブル記憶領域４０ｂとに格納されており、圧縮手段としての圧縮用ＦＰＧＡ２３は、圧縮処理の際にはこれらのテーブルを参照して差分データのハフマン符号化を行うように構成されている。
【００９７】
具体的には、圧縮用ＦＰＧＡ２３の圧縮制御部４６は、上記のようにして差分データを作成するごとに、圧縮テーブルを参照して、当該差分データに対して対応するハフマンコードを割り当てるように構成されている。すなわち、各ハフマンコードが、圧縮された各差分データに相当する。なお、ハフマン符号化によるデータ圧縮では、よく知られているように、出現頻度が高いデータほど短いハフマンコードが割り当てられるようになっている。
【００９８】
ここで、本発明に係る差分データに対する圧縮処理の特徴について説明する。
【００９９】
圧縮用ＦＰＧＡ２３の内部に設けられた内部メモリとしてのＲＡＭ領域２３ａには、圧縮テーブルとして、ハフマン符号化のためのハフマンコードのうち、出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データに対して割り当てるハフマンコードを記憶する第１圧縮テーブルＴ１が格納されている。
一方、圧縮用ＦＰＧＡ２３の外部に設けられた外部メモリとしての記憶手段４０には、圧縮テーブルとして、ハフマン符号化のためのハフマンコードのうち、出現頻度が所定の閾値Ｑ未満の差分データに対して割り当てるハフマンコードを記憶する第２圧縮テーブルＴ２が格納されている。
【０１００】
そして、圧縮制御部４６は、作成した差分データごとに、当該差分データに基づいて第１圧縮テーブルＴ１および第２圧縮テーブルＴ２のうちの何れの圧縮テーブルを参照するか特定する。
具体的には、出現頻度が所定の閾値Ｑ以上となる差分データのデータ値（−ΔＤａ〜ΔＤａ）が予め設定されており、圧縮制御部４６は、作成した差分データごとに、当該差分データのデータ値に基づいて、当該差分データは出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの何れかであるか否かを判断する。そして、当該差分データは出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの何れかであると判断した場合には、第１圧縮テーブルＴ１を参照すると特定する。一方、当該差分データは出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの何れでもないと判断した場合には、第２圧縮テーブルＴ２を参照すると特定する。
【０１０１】
その後、圧縮制御部４６は、特定した圧縮テーブルを参照して、当該差分データに対して対応するハフマンコードを割り当てる。
具体的には、圧縮制御部４６は、第１圧縮テーブルＴ１を参照すると特定した場合には、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａへとアクセスして所定のアクセスシーケンスを実行し、ＲＡＭ領域２３ａに格納されている第１圧縮テーブルＴ１から当該差分データのデータ値に対応するハフマンコードを取得し、取得したハフマンコードを当該差分データに対して割り当てる。一方、圧縮制御部４６は、第２圧縮テーブルＴ２を参照すると特定した場合には、外部メモリである記憶手段４０へとアクセスして所定のアクセスシーケンスを実行し、記憶手段４０のテーブル記憶領域４０ｂに格納されている第２圧縮テーブルＴ２から当該差分データのデータ値に対応するハフマンコードを取得し、取得したハフマンコードを当該差分データに対して割り当てる。
【０１０２】
そして、圧縮制御部４６は、各差分データに割り当てた各ハフマンコードをバッファメモリ４４ｃ（図１０や図１２参照）に一時的に格納し、アンテナ装置３９を介して外部装置に順次転送するように構成されている。
【０１０３】
この場合、放射線画像撮影装置１から差分データが転送される先の外部装置も同じ圧縮テーブルを備えており、外部装置では、解凍処理の際に、圧縮テーブルを参照して、転送されてきた圧縮された差分データを解凍するように構成される。
なお、外部装置が備える圧縮テーブルは、第１圧縮テーブルＴ１と第２圧縮テーブルＴ２とに分割されていてもよいし、第１圧縮テーブルＴ１と第２圧縮テーブルＴ２とに分割されていなくてもよい。
【０１０４】
［放射線画像撮影システム］
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１から圧縮された差分データ（すなわちハフマンコード）の転送を受けた外部装置側での画像データの復元について説明する。
以下、まず、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１を備える放射線画像撮影システム５０の構成について説明する。
【０１０５】
図１５は、放射線画像撮影システム５０の全体構成を示す図である。
放射線画像撮影システム５０は、例えば、病院や医院内で行われる放射線画像撮影を想定したシステムであり、放射線画像として医療用の診断画像を撮影するシステムとして採用することができるが、必ずしもこれに限定されない。
【０１０６】
放射線画像撮影システム５０は、図１５に示すように、放射線を照射して患者の一部である被写体（患者の撮影対象部位）の撮影を行う撮影室Ｒ１と、放射線技師等の操作者が被写体に照射する放射線の制御等の種々の操作を行う前室Ｒ２と、それらの外部とに配置される。
【０１０７】
撮影室Ｒ１には、例えば、放射線画像撮影装置１を装填可能なブッキー装置５１と、被写体に照射する放射線を発生させるＸ線管球を備えた放射線源（図示省略）を備える放射線発生装置５２と、無線アンテナ５３を備え放射線画像撮影装置１とコンソール５８等の外部装置とが通信する際にこれらの通信を中継する基地局５４とが設けられている。
【０１０８】
なお、図１５では、可搬型の放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１のカセッテ保持部５１ａに装填した状態で用いる場合と、ブッキー装置５１に装填されない単独の状態で用いる場合、具体的には臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂの上面側に配置してその放射線入射面Ｒ上に被写体である患者の手等を載置して用いる場合等とが示されているが、前述したように、放射線画像撮影装置１はブッキー装置５１や支持台等と一体的に形成されたものであってもよい。
ここで、可搬型の放射線画像撮影装置１をブッキー装置５１に装填されない単独の状態で用いる場合、臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂの上面側に配置してその放射線入射面Ｒ上に被写体である患者の手等を載置して用いる他に、例えば撮影室Ｒ１内に設けられたベッド等の上面側に配置してその放射線入射面Ｒ上に被写体である患者の手等を載置したり、或いは、例えばベッドの上に横臥した患者の腰や足などとベッドとの間に差し込んだりして用いることも可能である。
【０１０９】
また、図１５では、放射線画像撮影装置１と基地局５４とを無線接続し、放射線画像撮影装置１と外部装置との間の通信を、基地局５４を介して無線方式で行うことができるように構成した場合が示されているが、放射線画像撮影装置１と基地局５４とをＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル等で有線接続し、放射線画像撮影装置１と外部装置との間の通信を、基地局５４を介して有線方式で行うことができるように構成することも可能である。
また、図１５では、ブッキー装置５１と基地局５４とを有線接続し、ブッキー装置５１に装填されている放射線画像撮影装置１と外部装置との間の通信を、基地局５４を介して有線方式で行うことができるように構成した場合が示されているが、これに限定されることはなく、ブッキー装置５１と基地局５４とは有線接続されていなくてもよい。
【０１１０】
また、図１５では、撮影室Ｒ１内に、ブッキー装置５１として、立位撮影用のブッキー装置５１Ａと臥位撮影用のブッキー装置５１Ｂとが１個ずつ設けられている場合が示されているが、撮影室Ｒ１内に設けられるブッキー装置５１の個数や種類は特に限定されない。
また、図１５では、撮影室Ｒ１内に、放射線発生装置５２として、ブッキー装置５１に対応付けられた放射線発生装置５２Ａと、ポータブルの放射線発生装置５２Ｂとが１個ずつ設けられている場合が示されているが、撮影室Ｒ１内に設けられる放射線発生装置５２の個数や種類は特に限定されない。
【０１１１】
また、図１５に示すように、本実施形態において、撮影室Ｒ１には、放射線画像撮影装置１が挿入されると、放射線画像撮影装置１から当該放射線画像撮影装置１を識別するためのカセッテＩＤを読み取り、基地局５４を介してコンソール５８等の外部装置に通知するクレードル５５が備えられている。なお、前述したように、このクレードル５５で放射線画像撮影装置１の充電等を行うように構成することも可能である。
【０１１２】
撮影室Ｒ１には、放射線画像撮影装置１に対して放射線を照射する放射線発生装置５２が設けられている。
そして、本実施形態においては、撮影室Ｒ１に隣接する前室Ｒ２に、放射線発生装置５２の操作卓５７が設けられており、この操作卓５７には、放射線技師等の操作者が放射線発生装置５２に対して放射線の照射開始等を指示する際に操作するための操作スイッチ５６が設けられている。
【０１１３】
また、放射線発生装置５２は、放射線技師等の操作者が操作卓５７を操作して或いは手動で、放射線画像撮影装置１に対して放射線が適切に照射されるように放射線照射方向を調整したり、放射線画像撮影装置１の所定の領域内に放射線が照射されるように絞りを調整したり、適切な線量の適切な線質の放射線が照射されるように放射線源を調整したりすることができるように構成されている。
【０１１４】
［コンソール］
コンソール５８は、図１５に示すように、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などからなる表示部５８ａと、コンソール５８の各機能部の動作等を制御する制御部５８ｂと、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等からなる記憶手段５９と、ＬＡＮケーブル等によって基地局５４と接続され放射線画像撮影装置１等の他の装置との間で通信を行うための通信部（図示省略）と、キーボードやマウスなどからなる入力部（図示省略）とを備えて構成されるコンピュータである。
【０１１５】
なお、図１５では、コンソール５８が撮影室Ｒ１や前室Ｒ２の外側に設けられている場合が示されているが、コンソール５８は、例えば前室Ｒ２に設けられていてもよい。
また、図１５では、コンソール５８に記憶手段５９が接続されている場合が示されているが、記憶手段５９はコンソール５８に内蔵されていてもよい。
【０１１６】
コンソール５８の制御部５８ｂは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成されている。ＲＯＭには所定のプログラムが格納されており、ＣＰＵは、必要なプログラムを読み出してＲＡＭの作業領域に展開してプログラムに従って各種処理を実行して、コンソール５８の各機能部の動作等を制御するように構成されている。
【０１１７】
＜復元処理＞
以下、コンソール５８における画像データの復元処理について説明する。
【０１１８】
コンソール５８（具体的には、コンソール５８の制御部５８ｂ）は、基地局５４を介して放射線画像撮影装置１からハフマンコード、すなわち圧縮された差分データが転送されてくると、それらを一旦記憶手段５９に保存した後、それらに基づいて画像データを復元するように構成されている。
【０１１９】
具体的には、コンソール５８は、まず、記憶手段５９等に予め格納されている圧縮テーブルを読み出し、読み出した圧縮テーブルを参照して、放射線画像撮影装置１からの各ハフマンコードを元の差分データに解凍し、解凍した元の差分データに基づいて元の画像データを復元する。
【０１２０】
この場合、コンソール５８側でも前述した基準データＤｃ（０，１）、Ｄｃ（０，２）、Ｄｃ（０，３）、Ｄｃ（０，４）、…が予め記憶手段５９等に保存されており、コンソール５８は、まず、これらの基準データＤｃ（０，１）、Ｄｃ（０，２）、Ｄｃ（０，３）、Ｄｃ（０，４）、…を読み出す。
【０１２１】
そして、圧縮テーブルを参照して、各差分データΔＤ（１，１）、ΔＤ（１，２）、ΔＤ（１，３）、ΔＤ（１，４）、…に対応するハフマンコードを解凍して元の差分データΔＤ（１，１）、ΔＤ（１，２）、ΔＤ（１，３）、ΔＤ（１，４）、…を復元し、
Ｄｃ（０，ｍ）＋ΔＤ（１，ｍ）→Ｄ（１，ｍ）    …（１）
を演算して、走査線方向に並ぶ元の画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…を復元する。この処理は、図１３に示した走査線５のラインＬ１に接続された放射線検出素子７から読み出された走査線方向に並ぶ各画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…に対する処理の逆の処理に相当する。
【０１２２】
その後、コンソール５８は、復元した画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…を記憶手段５９に保存する。
【０１２３】
次いで、コンソール５８は、圧縮テーブルを参照して、各差分データΔＤ（２，１）、ΔＤ（２，２）、ΔＤ（２，３）、ΔＤ（２，４）、…に対応するハフマンコードを解凍して元の差分データΔＤ（２，１）、ΔＤ（２，２）、ΔＤ（２，３）、ΔＤ（２，４）、…を復元する。
【０１２４】
そして、先に復元した画像データＤ（１，１）、Ｄ（１，２）、Ｄ（１，３）、Ｄ（１，４）、…を用いて、
Ｄ（１，ｍ）＋ΔＤ（２，ｍ）→Ｄ（２，ｍ）    …（２）
を演算して、走査線方向に並ぶ元の画像データＤ（２，１）、Ｄ（２，２）、Ｄ（２，３）、Ｄ（２，４）、…を復元し、復元した画像データＤ（２，１）、Ｄ（２，２）、Ｄ（２，３）、Ｄ（２，４）、…を記憶手段５９に保存する。
【０１２５】
このようにして、コンソール５８は、圧縮テーブルを参照して、各差分データΔＤ（ｎ，ｍ）に対応するハフマンコードを解凍して元の差分データΔＤ（ｎ，ｍ）…を復元し、先に算出した画像データＤ（ｎ−１，ｍ）を用いて、
Ｄ（ｎ−１，ｍ）＋ΔＤ（ｎ，ｍ）→Ｄ（ｎ，ｍ）    …（３）
を演算していくことで、全ての画像データＤ（ｎ，ｍ）を順次復元するように構成されている。
【０１２６】
そして、コンソール５８は、このようにして復元した画像データに基づいて、医療用の放射線画像である診断用放射線画像等を生成し、表示部５８ａに表示したり、他の装置に送信したりする。
【０１２７】
次に、本実施形態に係る放射線画像撮影装置１の作用について、図１６のフローチャート等を参照して説明する。
【０１２８】
まず、本実施形態において、放射線画像撮影装置１は、制御手段２２が備えるＲＯＭ２２ｂ等の不揮発性メモリに、差分データのデータ値と当該差分データに割り当てるハフマンコードとを対応付けて記憶する圧縮テーブルや、基準データＤｃ（０，１）、Ｄｃ（０，２）、Ｄｃ（０，３）、Ｄｃ（０，４）、…を、予め格納していることとする。
【０１２９】
そして、例えば放射線画像撮影装置１の電源がＯＮされると、制御手段２２が備えるＣＰＵ２２ａは、ＲＯＭ２２ｂ等の不揮発性メモリに格納されている圧縮テーブルに基づいて、第１圧縮テーブルＴ１と第２圧縮テーブルＴ２とを作成する。
具体的には、出現頻度が所定の閾値Ｑ以上となる差分データのデータ値（−ΔＤａ〜ΔＤａ）が予め設定されており、ＣＰＵ２２ａは、圧縮テーブルに記憶されているハフマンコードのうち、出現頻度が所定の閾値Ｑ以上となる差分データのデータ値（−ΔＤａ〜ΔＤａ）に対応付けられたハフマンコードを、圧縮用ＦＰＧＡ２３のＲＡＭ領域２３ａに記憶させて第１圧縮テーブルＴ１を作成し、出現頻度が所定の閾値Ｑ未満となる差分データのデータ値（−ΔＤａ〜ΔＤａ以外のデータ値）に対応付けられたハフマンコードを、記憶手段４０のテーブル記憶領域４０ｂに記憶させて第２圧縮テーブルＴ２を作成する。これにより、第１圧縮テーブルＴ１が、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納され、第２圧縮テーブルＴ２が、外部メモリである記憶手段４０に格納される。
【０１３０】
なお、ここでいう「出現頻度」とは、平均的な出現頻度である。
すなわち、例えば、放射線画像撮影装置１を医療用の放射線画像の撮影装置として用いる場合、被写体である患者の身体の撮影部位（胸部、頭蓋骨、腰椎等）やその撮影方向（正面、側面等）によって、照射する放射線の線量や照射時間などの撮影条件が変えられる場合も多い。このように撮影条件等が変わると、各差分データの出現頻度も変わるが、本実施形態では、様々な撮影条件等を考慮して各差分データの平均的な出現頻度を予め算出し、当該平均的な出現頻度の分布に基づいて、平均的な出現頻度が高い差分データほど短いハフマンコードが割り当てられるよう、各差分データにハフマンコード（ハフマン符号化の符号ビット）を割り当てて圧縮テーブルを作成し、作成した圧縮テーブルをＲＯＭ２２ｂ等の不揮発性メモリに格納していることとする。そして、当該圧縮テーブルに基づいて、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上となる差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａに割り当てられるハフマンコードを記憶する第１圧縮テーブルＴ１と、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ未満となる差分データ（差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａ以外の差分データ）に割り当てられるハフマンコードを記憶する第２圧縮テーブルＴ２とを作成するように構成されていることとする。すなわち、平均的な出現頻度が高い差分データほど短いハフマンコードが割り当てられるようになっているので、短いハフマンコードほど第１圧縮テーブルＴ１に記憶され、長いハフマンコードほど第２圧縮テーブルＴ２に記憶されている。
ちなみに、本実施形態において、差分データは、撮影条件等にかかわらず、例えば後述する図１８や図１９に示すように、ΔＤ＝０を中心とする正規分布状の分布を示す。そのため、本実施形態では、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上となる差分データの範囲を、ΔＤ＝０を中心としてΔＤ＝０からΔＤａ離れた範囲−ΔＤａ〜ΔＤａとしている。
また、所定の閾値Ｑは、外部メモリである記憶手段４０の記憶容量と内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａの記憶容量との双方を考慮して適宜選択可能となっている。
【０１３１】
また、例えば放射線画像撮影装置１の電源がＯＮされると、制御手段２２が備えるＣＰＵ２２ａは、ＲＯＭ２２ｂ等の不揮発性メモリから基準データＤｃ（０，１）、Ｄｃ（０，２）、Ｄｃ（０，３）、Ｄｃ（０，４）、…を取得して、圧縮用ＦＰＧＡ２３のＲＡＭ領域２３ａに記憶させる。
【０１３２】
次いで、放射線画像撮影等が行われて、記憶手段４０の画像データ記憶領域４０ａに画像データが保存されると、圧縮用ＦＰＧＡ２３の圧縮制御部４６は、記憶手段４０の画像データ記憶領域４０ａに保存されている画像データを読み出し、信号線方向に隣接する放射線検出素子７から読み出された画像データ同士の差分を算出して差分データを作成する。
【０１３３】
そして、差分データを作成するごとに、圧縮制御部４６は、図１６に示すように、作成した差分データのデータ値に基づいて、当該差分データは、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの何れかであるか否かを判断する（ステップＳ１）。
【０１３４】
ステップＳ１で、当該差分データは、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの何れかであると判断した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）には、圧縮制御部４６は、第１圧縮テーブルＴ１を参照すると特定し、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａへとアクセスして所定のアクセスシーケンスを実行し、ＲＡＭ領域２３ａに格納されている第１圧縮テーブルＴ１から当該差分データのデータ値に対応するハフマンコードを取得し、取得したハフマンコードを当該差分データに対して割り当てることによって、当該差分データに対する圧縮処理を行う（ステップＳ２）。
【０１３５】
一方、ステップＳ１で、当該差分データは、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの何れでもないと判断した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）には、圧縮制御部４６は、第２圧縮テーブルＴ２を参照すると特定し、外部メモリである記憶手段４０へとアクセスして所定のアクセスシーケンスを実行し、記憶手段４０のテーブル記憶領域４０ｂに格納されている第２圧縮テーブルＴ２から当該差分データのデータ値に対応するハフマンコードを取得し、取得したハフマンコードを当該差分データに対して割り当てることによって、当該差分データに対する圧縮処理を行う（ステップＳ３）。
【０１３６】
そして、圧縮制御部４６は、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を、差分データの作成が終了するまで繰り返して実行する。
【０１３７】
そして、コンソール５８は、放射線画像撮影装置１から圧縮された差分データが転送されてきた場合、当該圧縮された差分データを元の差分データに解凍し、当該差分データに基づいて元の画像データを復元する。そして、当該復元した画像データに対してオフセット補正処理やゲイン補正処理や欠陥画素補正処理などの画像補正処理を行う等して当該復元した画像データに基づき診断用放射線画像等を生成し、表示部５８ａに表示等する。
【０１３８】
従来、放射線画像撮影装置において、圧縮処理に使用する圧縮テーブルは、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａの記憶容量に制限がある等の観点から、外部メモリである記憶手段４０のみに格納されていた。そのため、圧縮制御部４６は、差分データに割り当てるハフマンコードを取得するために、外部メモリである記憶手段４０へとアクセスしなければならず、その分、差分データに対する圧縮処理に時間が掛かっていた。また、外部メモリである記憶手段４０からハフマンコードを取得するためには、複雑なアクセスシーケンスが必要な場合もあり、その場合、差分データに対する圧縮処理にさらに時間が掛かっていた。
【０１３９】
これに対し、本実施形態においては、圧縮テーブルを、圧縮処理のためのハフマンコードのうち一部のハフマンコードを記憶する第１圧縮テーブルＴ１と、残りのハフマンコードを記憶する第２圧縮テーブルＴ２とに分割し、第１圧縮テーブルＴ１を内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納するとともに、第２圧縮テーブルＴ２を外部メモリである記憶手段４０に格納している。これにより、外部メモリである記憶手段４０へとアクセスする割合が低減され、一部の差分データについては圧縮処理の際に記憶手段４０へのアクセス時間や記憶手段４０とのアクセスシーケンスが不要になるので、その分、１画像分の圧縮処理に要する時間、すなわち、１画像分の差分データ全てを圧縮するために要する総時間を短縮することが可能となる。
【０１４０】
１画像分の圧縮処理に要する時間がどの程度短縮されるかは、外部メモリである記憶手段４０の仕様（具体的には、アクセスシーケンスの内容や圧縮用ＦＰＧＡ２３と同期しているか否かなど）、所定の閾値Ｑの設定の仕方、撮影条件等によって決まるため、一概に示すことは難しい。具体例として、例えば、図１７（ｂ）に示すような場合、すなわち、１画像分の全差分データのうち、５０％の差分データが、第１圧縮テーブルＴ１を用いて圧縮処理を行う差分データ（図１７（ｂ）における「データ１」や「データ２」）であるとともに、残りの５０％の差分データが、第２圧縮テーブルＴ２を用いて圧縮処理を行う差分データ（図１７（ｂ）における「データ３」や「データ４」）である場合であり、かつ、第１圧縮テーブルＴ１を用いて行う圧縮処理に要する時間が、第２圧縮テーブルＴ２を用いて行う圧縮処理に要する時間の１／３である場合は、図１７（ａ）に示す従来の場合、すなわち、外部メモリである記憶手段４０のみに圧縮テーブルが格納されている場合と比較して、１画像分の圧縮処理に要する時間を約３３％減少させることが可能となる。
【０１４１】
さらに、本実施形態において、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納されている第１圧縮テーブルＴ１は、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａに対して割り当てるハフマンコードを記憶しているので、１画像分の圧縮処理に要する時間をさらに短縮することが可能となる。
すなわち、撮影条件等にかかわらず、１画像分の全差分データには、平均的な出現頻度が比較的高い差分データの方が、平均的な出現頻度が比較的低い差分データよりも多く含まれている場合が多い。本実施形態においては、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａに対して割り当てるハフマンコードを記憶する第１テーブルＴ１を格納しているので、１画像分の全差分データに対する圧縮処理を行うに際して、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａにアクセスする頻度が、外部メモリである記憶手段４０にアクセスする頻度よりも高くなる場合が多い。そのため、逆の場合、すなわち、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ未満の差分データ（−ΔＤａ〜ΔＤａ以外の差分データ）に対して割り当てるハフマンコードを記憶し、外部メモリである記憶手段４０に平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａに対して割り当てるハフマンコードを記憶する場合と比較して、１画像分の圧縮処理に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１４２】
また、本実施形態において、圧縮制御部４６は、同じ信号線６に接続された複数の放射線検出素子７から出力された各画像データについて、隣接する放射線検出素子７の画像データの差分を算出して差分データを作成するので、同じ走査線５に接続された複数の放射線検出素子７から出力された各画像データについて、隣接する放射線検出素子７の画像データの差分を算出して差分データを作成する場合と比較して、１画像分の圧縮処理に要する時間をさらに短縮することが可能となるとともに、差分データの圧縮率を向上させることが可能となる。
【０１４３】
ここで、本願発明者らの研究によると、走査線方向に隣接する画像データ同士、すなわち同じ走査線５に接続された互いに隣接する放射線検出素子７から読み出された画像データ同士の差分を算出して作成した差分データは、比較的広い範囲に分布することが分かった。
【０１４４】
このように走査線方向の差分データが、比較的広い範囲に分布することの原因を明らかにするために、放射線画像撮影装置１に被写体を介さずに一様に放射線を照射した場合に同じ走査線５のラインＬｎに接続された各放射線検出素子（ｎ，１）、（ｎ，２）、（ｎ，３）、（ｎ，４）、…から読み出された画像データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，４）、…の各差分データを作成したところ、図１８に示すような差分データの分布が得られた。なお、図１８や後述する図１９において、縦軸はその差分データΔＤの出現頻度Ｆを表す。出現頻度Ｆは、放射線画像撮影装置１に被写体を介さずに一様に放射線を照射した場合に得られた実際の出現頻度であり、平均的な出現頻度ではないとする。
【０１４５】
図１８に示すように、同じ走査線５のラインＬｎに接続された各放射線検出素子（ｎ，１）、（ｎ，２）、（ｎ，３）、（ｎ，４）、…は同じ線量の放射線の照射を受けているにもかかわらず、或いは同じ線量の放射線の照射を受けたシンチレータ３で変換された同じ強度の電磁波の照射を受けているにもかかわらず、それらから読み出された画像データＤ（ｎ，１）、Ｄ（ｎ，２）、Ｄ（ｎ，３）、Ｄ（ｎ，４）、…の各差分データは、比較的広い範囲に分布することが分かる。
【０１４６】
差分データの分布が広くなる原因が、図５に示したように各層が積層されて形成される各放射線検出素子７の製造ばらつきによるものとするには、分布の広がり方が大き過ぎる。
そのため、このように同じ走査線５のラインＬｎに接続された各放射線検出素子７から読み出された画像データの各差分データの分布が図１８に示したような分布になる主な原因は、各放射線検出素子７から画像データを読み出す読み出し回路１７の出力特性が各読み出し回路１７ごとに異なり、各読み出し回路１７の出力特性にばらつきがあるためと考えられている。
【０１４７】
すなわち、本実施形態においては、図９に示したように、各読み出しＩＣ１６内に形成された計２０４８個の読み出し回路１７を備えているが、各読み出し回路１７において増幅回路１８の電荷電圧変換特性や相関二重サンプリング回路１９のサンプリング特性などが総合された読み出し回路１７の出力特性がそれぞれ異なる。そのため、各放射線検出素子７から各読み出し回路１７に送られる画像データが同じ値であっても、各読み出し回路１７で電荷電圧変換されて出力される画像データは異なる値になると考えられている。
【０１４８】
なお、この各読み出し回路１７の出力特性が異なることにより画像データに生じる差異は、例えば、コンソール５８等の外部装置に転送された後、画像補正処理の際に画像データ（正確には画像データからオフセット分を差し引いた値）に乗算する各読み出し回路１７ごとのゲイン補正値を調整することにより解消され、或いは軽減される。
【０１４９】
図１８に示したような幅広の分布では、図１８に示す分布全体に対する斜線領域の割合からも分かるように、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの割合が比較的小さくなる。
そのため、図１８に示したような分布を有する各差分データに対して圧縮処理を行うと、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａに割り当てるハフマンコードを記憶する第１圧縮テーブルＴ１を使用する頻度、すなわち内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａにアクセスする頻度が比較的低くなる。そのため、１画像分の圧縮処理に要する時間をさほど短縮できないと考えられる。
また、図１８に示したような分布を有する各差分データに対して圧縮処理を行うと、さほど短くないハフマンコードが割り当てられる差分データの数が比較的多くなる。そのため、差分データの圧縮率がさほど高くならないと考えられる。
【０１５０】
これに対して、同じ信号線６に接続された各放射線検出素子（１，ｍ）、（２，ｍ）、（３，ｍ）、（４，ｍ）、…から読み出された画像データＤ（１，ｍ）、Ｄ（２，ｍ）、Ｄ（３，ｍ）、Ｄ（４，ｍ）、…の各差分データは、図１９に示すように、比較的狭い範囲に分布することが分かった。
【０１５１】
これは、図７に示した構成を見れば分かるように、同じ信号線６に接続された各放射線検出素子（１，ｍ）、（２，ｍ）、（３，ｍ）、（４，ｍ）、…から読み出された画像データＤ（１，ｍ）、Ｄ（２，ｍ）、Ｄ（３，ｍ）、Ｄ（４，ｍ）、…は同一の読み出し回路１７により電荷電圧変換等がなされるため、差分データの分布には上記のような各読み出し回路１７の出力特性のばらつきの影響は現れない。したがって、この場合は、まさに各放射線検出素子７の製造ばらつきによる影響のみが反映されて、差分データの分布が図１９に示したような幅狭の分布になると考えられる。
【０１５２】
図１９に示したような幅狭の分布では、図１９に示す分布全体に対する斜線領域の割合からも分かるように、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａの割合が比較的大きくなる。
そのため、図１９に示したような分布を有する各差分データに対して圧縮処理を行うと、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａに割り当てるハフマンコードを記憶する第１圧縮テーブルＴ１を使用する頻度、すなわち内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａにアクセスする頻度が比較的高くなり、１画像分の圧縮処理に要する時間がさらに短縮できると考えられる。すなわち、本実施形態のように信号線方向に差分を取ると、走査線方向に差分をとる場合と比較して、圧縮処理に要する時間が短縮される。
また、図１９に示したような分布を有する各差分データに対して圧縮処理を行うと、短いハフマンコードが割り当てられる差分データの数が比較的多くなり、差分データの圧縮率が向上すると考えられる。すなわち、本実施形態のように信号線方向に差分をとると、走査線方向に差分をとる場合と比較して、圧縮率が向上する。
【０１５３】
以上説明した本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａには、圧縮処理のための圧縮コードであるハフマンコードのうちの一部を記憶する第１圧縮テーブルＴ１が格納され、外部メモリである記憶手段４０には、圧縮処理のための圧縮コードであるハフマンコードのうちの残りを記憶する第２圧縮テーブルＴ２が格納されている。そして、複数の放射線検出素子７から出力された各画像データについて、隣接する放射線検出素子７の画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、当該差分データに対して圧縮処理を行う圧縮手段である圧縮用ＦＰＧＡ２３は、作成した差分データごとに、当該差分データに基づいて第１圧縮テーブルＴ１および第２圧縮テーブルＴ２のうちの何れを参照するか特定し、特定した圧縮テーブルを参照して当該差分データに対して対応する圧縮コードを割り当てることによって圧縮処理を行うように構成されている。
【０１５４】
従来は、圧縮テーブルが外部メモリである記憶手段４０のみに格納されていたため、１画像分の全差分データに対する圧縮処理を行うに際して、差分データごとに外部メモリである記憶手段４０へとアクセスしなければならず、その分、圧縮処理に時間が掛かっていた。これに対し、本実施形態のように構成することで、１画像分の全差分データに対する圧縮処理を行うに際して、外部メモリである記憶手段４０へとアクセスする割合が低減され、一部の差分データについては記憶手段４０へのアクセス時間や記憶手段４０とのアクセスシーケンスが不要になるので、その分、１画像分の圧縮処理に要する時間を短縮することが可能となる。
【０１５５】
また、１画像分の圧縮処理に要する時間を短縮することが可能となるので、圧縮処理時の消費電力を低減させることが可能となる。特に、本実施形態に示したように放射線画像撮影装置１がバッテリ内蔵型である場合、バッテリ４１の電力消費が低減されるため、１回の充電で放射線画像撮影装置１をより長時間使用することが可能となり、放射線画像撮影装置１の使用効率を向上させることが可能となる。
【０１５６】
また、第１圧縮テーブルＴ１は、圧縮処理のためのハフマンコードのうちの一部を記憶しているので、圧縮処理のための全ハフマンコードを記憶する圧縮テーブルと比較して、省サイズ化が可能となる。したがって、例えば内部メモリの記憶容量に制限があり、全ハフマンコードを記憶する圧縮テーブルを内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納できない場合であっても、第１圧縮テーブルＴ１は内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納することが可能となる。
また、第２圧縮テーブルＴ２は、圧縮処理のためのハフマンコードのうちの残りを記憶しているので、圧縮処理のための全ハフマンコードを記憶する圧縮テーブルと比較して、省サイズ化が可能となる。したがって、全ハフマンコードを記憶する圧縮テーブルを外部メモリである記憶手段４０に格納する場合と比較して、外部メモリである記憶手段４０の記憶容量を圧縮テーブルの格納により消費してしまうことを抑制することが可能となる。
【０１５７】
また、圧縮処理のためのハフマンコードの一部を記憶する第１圧縮テーブルＴ１が内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納されているので、外部メモリである記憶手段４０に、圧縮処理のための全ハフマンコードを記憶する圧縮テーブルを格納する必要がなくなり、記憶手段４０自体のメモリ容量を削減することが可能となる。
【０１５８】
また、以上説明した本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、第１圧縮テーブルＴ１は、圧縮処理のためのハフマンコードのうち、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ以上の差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａに対して割り当てるハフマンコードを記憶し、第２圧縮テーブルＴ２は、圧縮処理のためのハフマンコードのうち、平均的な出現頻度が所定の閾値Ｑ未満の差分データ（差分データ−ΔＤａ〜ΔＤａ以外の差分データ）に対して割り当てるハフマンコードを記憶している。
【０１５９】
１画像分の全差分データには、平均的な出現頻度が比較的高い差分データの方が、平均的な出現頻度が比較的低い差分データよりも多く含まれている場合が多い。そのため、本実施形態のように構成することで、１画像分の全差分データに対する圧縮処理を行うに際して、第１圧縮テーブルＴ１を用いる頻度、すなわち内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａにアクセスする頻度が、第２圧縮テーブルＴ２を用いる頻度、すなわち外部メモリである記憶手段４０にアクセスする頻度よりも高くなり、１画像分の圧縮処理に要する時間を的確に短縮することが可能となる。
【０１６０】
また、以上説明した本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、圧縮処理のための圧縮コードは、ハフマンコードであり、圧縮手段である圧縮用ＦＰＧＡ２３は、特定した圧縮テーブルを参照して差分データのハフマン符号化を行って圧縮処理を行うように構成されている。そして、圧縮処理のためのハフマンコードのうち、短いハフマンコードほど第１圧縮テーブルＴ１に記憶され、長い圧縮コードほど第２圧縮テーブルＴ２に記憶されている。
【０１６１】
したがって、内部メモリの記憶容量に制限がある場合であっても、内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納される第１圧縮テーブルＴ１に、より多くのハフマンコードを記憶させることができるので、１画像分の圧縮処理に要する時間を的確に短縮することが可能となる。
【０１６２】
また、以上説明した本実施形態に係る放射線画像撮影装置１によれば、圧縮手段である圧縮用ＦＰＧＡ２３は、同じ信号線６に接続された複数の放射線検出素子７から出力された各画像データについて、隣接する放射線検出素子７の画像データ同士の差分を算出して差分データを作成し、当該差分データに対して圧縮処理を行うように構成されている。
【０１６３】
このように構成することで、同一の読み出し回路１７で読み出された各画像データの差分データに対して圧縮処理が行われるため、走査線方向に並ぶ各画像データの差分データに対する圧縮処理のように各読み出し回路１７の出力特性のばらつきに依存して差分データの分布が広がって内部メモリであるＲＡＭ領域２３ａに格納されている第１圧縮テーブルＴ１を用いる頻度が低下してしまうことを防止することが可能となり、放射線画像撮影で取得された１画像分の画像データの差分データを圧縮する際の圧縮処理に要する時間を的確に短縮することが可能となる。
【０１６４】
また、このように構成することで、同一の読み出し回路１７で読み出された各画像データの差分データに対して圧縮処理が行われるため、走査線方向に並ぶ各画像データの差分データに対する圧縮処理のように各読み出し回路１７の出力特性のばらつきに依存して差分データの分布が広がって圧縮率が低下してしまうことを防止することが可能となり、放射線画像撮影で取得された画像データの差分データを圧縮する際の圧縮率を的確に向上させることが可能となる。
【０１６５】
また、本実施形態のように差分データを高い圧縮率で圧縮することが可能となることで、転送するデータ量が軽減され、転送時間も短縮されるため、消費電力を低減させることが可能となる。特に、本実施形態に示したように放射線画像撮影装置１がバッテリ内蔵型である場合、バッテリ４１の電力消費が低減されるため、１回の充電で放射線画像撮影装置１をより長時間使用することが可能となり、放射線画像撮影装置１の使用効率を向上させることが可能となる。
【０１６６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨から逸脱しない限り、適宜変更可能であることはいうまでもない。
【０１６７】
上記の実施形態では、圧縮テーブルとして、一種類の圧縮テーブル（すなわち、一種類の第１圧縮テーブルＴ１および一種類の第２圧縮テーブルＴ２）のみを備えるように構成したが、これに限定されることはなく、例えば、複数種類の圧縮テーブル（すなわち、複数種類の第１圧縮テーブルＴ１および複数種類の第２圧縮テーブルＴ２）を備えるように構成し、放射線画像撮影装置１の圧縮制御部４６やコンソール５８の制御部５８ｂで圧縮テーブルの種類を選択して参照するように構成することも可能である。なお、このように複数種類の圧縮テーブルを備える場合も、複数種類の第１圧縮テーブルＴ１は、圧縮用ＦＰＧＡ２３のＲＡＭ領域２３ａに格納され、複数種類の第２圧縮テーブルＴ２は、記憶手段４０のテーブル記憶領域４０ｂに格納される。
【０１６８】
例えば、上記のように放射線画像撮影装置１を医療用の放射線画像の撮影装置として用いる場合、被写体である患者の身体の撮影部位（胸部、頭蓋骨、腰椎等）やその撮影方向（正面、側面等）によって、照射する放射線の線量や照射時間などの撮影条件が変えられる場合も多い。
そのため、被写体である患者の身体の撮影部位や撮影方向などを含む撮影条件ごとに圧縮処理のための圧縮テーブルを予め複数種類備えておき、圧縮制御部４６が、設定された撮影条件に応じて圧縮テーブルの種類を選択し、選択した種類の圧縮テーブルを参照して差分データのハフマン符号化を行って差分データに対する圧縮処理を行うように構成すれば、撮影条件に即して差分データの圧縮率をより向上させることが可能となる。
また、このように撮影条件に応じて複数種類の圧縮テーブルを備える場合、撮影条件に応じて所定の閾値Ｑを変更することも可能である。
【０１６９】
また、上記の実施形態では、圧縮用ＦＰＧＡ２３を、差分データを作成して圧縮処理を行う圧縮手段としたが、これに限ることはなく、例えば、ＣＰＵ２２ａ等からなるコンピュータを、差分データを作成して圧縮処理を行う圧縮手段としてもよい。なお、ＣＰＵ２２ａ等からなるコンピュータが圧縮手段である場合、第１圧縮テーブルＴ１は、当該コンピュータの内部メモリ（ＲＡＭ２２ｃ等）に格納される。
【符号の説明】
【０１７０】
１  放射線画像撮影装置
５  走査線
６  信号線
７  放射線検出素子
１７  読み出し回路
２３  圧縮用ＦＰＧＡ（圧縮手段）
２３ａ  ＲＡＭ領域（内部メモリ）
４０  記憶手段（外部メモリ）
Ｐ  検出部
ｒ  領域
Ｔ１  第１圧縮テーブル
Ｔ２  第２圧縮テーブル
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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