(57)【要約】【課題】放射線画像撮影装置の可搬性を犠牲にすることなく、外来のノイズを正確に補正する。【解決手段】Ｘ線画像撮影管理装置１３００は、Ｘ線発生装置１０００から照射される放射線を検出することにより第１のＸ線撮影装置１１００によって撮影された放射線画像データを取得する。また、Ｘ線画像撮影管理装置１３００は、Ｘ線発生装置１０００から照射される放射線が入射されない位置において第２のＸ線撮影装置１２００によって撮影された参照用画像データを取得する。そして、Ｘ線画像撮影管理装置１３００は、参照用画像データに基づいて、放射線画像データを補正する。【選択図】図１
2013255695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線照射手段から照射される放射線を検出することにより第１の放射線画像撮影手段によって撮影された放射線画像データを取得するとともに、前記放射線照射手段から照射される放射線が入射されない位置において第２の放射線画像撮影手段によって撮影された第１の参照用画像データを取得する第１の取得手段と、
前記第１の参照用画像データに基づいて、前記放射線画像データを補正する補正手段とを有することを特徴とする放射線画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の参照用画像データは、前記放射線画像データと略同時に撮影された画像データであることを特徴とする請求項１に記載の放射線画像処理装置。
【請求項３】
前記第２の放射線画像撮影手段によって前記第１の参照用画像データとは異なる時点に撮影された第２の参照用画像データを取得する第２の取得手段と、
前記第１の参照用画像データと前記第２の参照用画像データとを比較する第１の比較手段とを更に有し、
前記補正手段は、前記第１の比較手段による比較結果に応じて、前記第１の参照用画像データに基づいて、前記放射線画像データを補正することを特徴とする請求項２に記載の放射線画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の放射線画像撮影手段の製造に係る情報と、前記第２の放射線画像撮影手段の製造に係る情報とを比較する第２の比較手段を更に有し、
前記補正手段は、前記第２の比較手段による比較結果に応じて、前記第１の参照用画像データに基づいて、前記放射線画像データを補正することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項５】
前記第１の放射線画像撮影手段と前記第２の放射線画像撮影手段とを同期させる同期手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記第１の参照用画像データからノイズの特性を算出し、前記ノイズの特性に基づいてノイズ補正用画像データを生成し、前記放射線画像データから前記ノイズ補正用画像データを減算することにより、前記放射線画像データを補正することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記放射線画像データに発生したラインノイズを補正することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放射線画像処理装置。
【請求項８】
放射線画像処理装置によって実行される放射線画像処理方法であって、
放射線照射手段から照射される放射線を検出することにより第１の放射線画像撮影手段によって撮影された放射線画像データを取得するとともに、前記放射線照射手段から照射される放射線が入射されない位置において第２の放射線画像撮影手段によって撮影された参照用画像データを取得する取得ステップと、
前記参照用画像データに基づいて、前記放射線画像データを補正する補正ステップとを有することを特徴とする放射線画像処理方法。
【請求項９】
放射線照射手段から照射される放射線を検出することにより第１の放射線画像撮影手段によって撮影された放射線画像データを取得するとともに、前記放射線照射手段から照射される放射線が入射されない位置において第２の放射線画像撮影手段によって撮影された参照用画像データを取得する取得ステップと、
前記参照用画像データに基づいて、前記放射線画像データを補正する補正ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像データを補正する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療診断を目的とするＸ線撮影においては、光電変換素子を用いた撮影部により撮影を行うデジタル撮影装置が普及してきている。デジタル撮影装置は、フィルム等を現像することなくＸ線画像データを撮影することができるため、即時性のある撮影装置として普及が進んでいる。一方、光電変換素子を用いたＸ線画像撮影装置においては、フィルム等と異なり、周辺の電磁気によるノイズが発生する特性がある。以下では、この周辺の電磁気によるノイズを外来ノイズと称す。従来は、材質絶縁性の良化、シールド材の挿入、及び、グラウンドの強化等を行うこと等により外来ノイズを低減させてきた。
【０００３】
ここで、特許文献１には、干渉電磁界の大きさをとほぼ同じ抵抗及び容量を有する１以上の導体により外来ノイズを低減する技術が開示されている。特許文献２には、外来ノイズが生じている場合にサンプルホールドを行うタイミングを制御する技術が開示されている。特許文献３には、同一撮影部の一部である非有効画素を用いてラインノイズ補正を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３２６４１４号公報
【特許文献２】特開２００５−１７７１１３号公報
【特許文献３】特開２００８−２７８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術においては、単一のＸ線画像撮影装置で外来ノイズ対策を行っているため、外来ノイズ対策を施すほど、Ｘ線画像撮影装置が重くなったり、厚くなったりして、Ｘ線画像撮影装置の可搬性を犠牲にしてしまう。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、放射線画像撮影装置の可搬性を犠牲にすることなく、外来のノイズを正確に補正することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の放射線画像処理装置は、放射線照射手段から照射される放射線を検出することにより第１の放射線画像撮影手段によって撮影された放射線画像データを取得するとともに、前記放射線照射手段から照射される放射線が入射されない位置において第２の放射線画像撮影手段によって撮影された第１の参照用画像データを取得する第１の取得手段と、前記第１の参照用画像データに基づいて、前記放射線画像データを補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放射線画像撮影装置の可搬性を犠牲にすることなく、外来のノイズを正確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影システムの構成を示す図である。
【図２−１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影管理装置の処理を示すフローチャートである。
【図２−２】本発明の第１の実施形態に係るＸ線画像撮影管理装置の処理を示すフローチャートである。
【図３】複数のＸ線撮影装置を設置したＸ線画像撮影システムの具体的な構成例を示す図である。
【図４】キャリブレーション用画像データ撮影時とＸ線画像データ撮影時とにおける第１のＸ線撮影装置と第２のＸ線撮影装置との状態を示す図である。
【図５】１枚の半導体ウエハから製造される各二次元Ｘ線画像撮影部の組合せに対応するノイズ補正用画像データの変換方法を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影システムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るＸ線画像撮影システムの構成を示す図である。図１に示す本実施形態に係るＸ線画像撮影システムにおいて、Ｘ線を発生するＸ線発生装置１０００と、被写体Ｐを透過したＸ線が入射する第１のＸ線撮影装置１１００とが対向して配置されている。また、Ｘ線が入射しない箇所に第２のＸ線撮影装置１２００が配置されている。
【００１２】
Ｘ線発生装置１０００は、Ｘ線を発生させるＸ線発生部１００１を備え、Ｘ線発生部１００１は、Ｘ線発生制御部１００２に接続されている。Ｘ線発生制御部１００２には、無線通信を行うための無線通信制御部１００３と有線通信を行うための有線通信制御部１００４とが接続されている。また、Ｘ線発生装置１０００には、Ｘ線発生装置１０００を操作するための操作部１４００が接続されている。
【００１３】
第１のＸ線撮影装置１１００は、被写体Ｐを透過したＸ線を受像する光電変換素子から成る二次元Ｘ線画像撮影部１１０１を備える。二次元Ｘ線画像撮影部１１０１は、ＣＰＵバス１１０８を介して、Ａ／Ｄ変換部１１０２、アンプ増幅部１１０３、撮影された画像データを収集するデータ収集部１１０４、及び、データ収集部１１０４により収集された画像データを前処理する前処理部１１０５と接続されている。また、ＣＰＵバス１１０８には、画像処理部１１０６、画像データを記憶する記憶部１１０７、ＣＰＵ１１１５、メインメモリ１１１６及び操作パネル１１１４が接続されている。さらに、ＣＰＵバス１１０８には、Ｘ線発生装置１０００と通信を行うための無線通信制御部１１０９及び有線通信制御部１１１０が接続されている。メインメモリ１１１６は、ＣＰＵ１１１５における処理に必要な各種データ等を記憶するとともに、ＣＰＵ１１１５のワーキングメモリとして機能する。ＣＰＵ１１１５は、操作パネル１１１４に対する操作に従って、第１のＸ線撮影装置１１００全体の動作制御等を行う。操作者が操作パネル１１１４を介して撮影指示を入力すると、この撮影指示の内容は、記憶部１１０７に保存されるとともに、操作パネル１１１４に表示される。その後、操作者がＸ線発生装置１０００に接続される操作部１３００を用いてＸ線の発生を指示すると、Ｘ線発生制御部１００２は、Ｘ線を曝射するようにＸ線発生部１００１を制御する。
【００１４】
Ｘ線発生部１００１から曝射されたＸ線は、被写体Ｐ中を減衰しながら透過して二次元Ｘ線画像撮影部１１０１に到達し、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１からＸ線画像信号が出力される。二次元Ｘ線画像撮影部１１０１から出力されたＸ線画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１１０２において所定のデジタル信号に変換され、画像データとして前処理部１１０５に出力される。前処理部１１０５は、主として第１のＸ線撮影装置１１００の特性を補正するものである。即ち、前処理部１１０５は、上述した画像データに対して二次元Ｘ線画像撮影部１１０１の画素毎の感度のばらつきを補正するゲイン補正処理と、画素毎の暗電流のばらつきを補正する暗電流補正処理とを行う。前処理部１１０５は、事前にメインメモリ１１１６に格納されたゲイン補正用画像データ及び暗電流補正用画像データを、補正時に必要に応じて呼び出す。第１のＸ線撮影装置１１００の通信は、無線通信制御部１１０９又は有線通信制御部１１１０において制御される。
【００１５】
ＣＰＵ１１１５は、前処理が施された画像データを原画像データとしてＣＰＵバス１１０８を介してメインメモリ１１１６及び画像処理部１１０６に転送する。画像処理部１１０６は、前処理部１１０５において第１のＸ線撮影装置１１００の特性が補正された画像データに対し、周波数処理、ノイズ補正処理、及び、モニタやフィルム等の表示媒体に合わせた階調処理等の画像処理を行う。
【００１６】
撮影室、又は、その近傍に配置されているＸ線発生装置１０００からは、強力な高周波の漏洩磁界が漏洩しているものがある。撮影室の大きさやレイアウトの制限等から、Ｘ線発生装置１０００に近接して二次元Ｘ線画像撮影部１１０１を配置しなくてはならない場合が生じる。このとき、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１が外来ノイズの影響を受け、撮影された画像データにノイズが重畳し、画質が劣化してしまうという問題が発生する可能性がある。
【００１７】
外来ノイズとしては、Ｘ線発生装置１０００からの放射性ノイズ及び伝導性ノイズが挙げられる。伝導性ノイズに関しては、電源系のフィルタ強化等により比較的容易に対策することが可能であるが、放射性ノイズは、空間に放射される電磁界ノイズであり、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１に様々な角度から直接入射してくるため、その対策は容易ではない。特に、電磁界ノイズに対するシールド対策は、原因特定から対策に盛り込むために容易ではない。
【００１８】
二次元Ｘ線画像撮影部１１０１全体は、金属製の筐体又はモールド筐体に電磁シールドを施したもので覆われており、基本的に電磁シールドがなされた構造になっている。こうした構造から薄い金属箔でも電磁界ノイズに対しては充分なシールド効果があり、ＥＭＣ試験をクリアするものとなっている。しかし、強力な交流磁界に対するシールド効果は低い。磁界シールドは、基本的に二次元Ｘ線画像撮影部１１０１及びその周辺回路を、シールド効果の高い筐体で密閉することで効果を高めている。しかし、Ｘ線入射面に外来ノイズ防御用シールド材（例えば、Ｘ線が透過するアルミ）等を配置することは、Ｘ線透過率が低下して高感度化を妨げることになり、Ｘ線入射面から入ってくる電磁界ノイズを防ぐことには限界がある。特に、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１がノイズ発生源に近接してくると、相互間の空間距離が短くなるため、影響はますます増大することになる。
【００１９】
こうした電磁界ノイズの影響を受けると、撮影された画像データ上には、ラインノイズが周期的に現れる。外来の交流磁界による、誘導ノイズがＸ線画像信号上に重畳し、このノイズとの位相関係がライン毎で順次ずれて行くため、画像データ上にはラインノイズとして現れる。
【００２０】
Ｘ線の照射時には、被写体情報とノイズ情報とを分離することは困難である。そのため、Ｘ線が照射されない位置に第２のＸ線撮影装置１２００を配置することにより、外来ノイズ特性（振幅、周波数及び位相）を把握することができる。そして、第１のＸ線撮影装置１１００によって撮影された画像データから、外来ノイズ特性に基づくノイズ補正用画像データが減算されることにより、当該画像データに対するノイズ補正が行われる。これにより、当該画像データからラインノイズが取り除かれる。なお、図１に示すように、第２のＸ線撮影装置１２００は、第１のＸ線撮影装置１１００と同様の構成を備える。特に、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とは、同じ製品又は同等の製品である。
【００２１】
Ｘ線画像撮影管理装置１３００は、無線通信制御部１３０１及び有線通信制御部１３０２を備え、Ｘ線発生装置１０００、第１のＸ線撮影装置１１００及び第２のＸ線撮影装置１２００の何れとも、無線通信及び有線通信が可能である。キャリブレーション部１３０３は、第１のＸ線撮影装置１１００にキャリブレーション用画像データの撮影を指示する同時に、第２のＸ線撮影装置１２００に対しても画像データの撮影を指示する。このとき、Ｘ線発生装置１０００に対してＸ線照射は指示されないため、第１のＸ線撮影装置１１００は、Ｘ線発生装置１０００からＸ線が照射されていない状態で、キャリブレーション用画像データを撮影する。
【００２２】
ＣＰＵ１３０４は、Ｘ線画像撮影管理装置１３００を統括制御する。即ち、無線通信制御部１３０１による無線通信や有線通信制御部１３０２による有線通信を制御したり、キャリブレーション部１３０３による第１のＸ線撮影装置１１００や第２のＸ線撮影装置１２００に対する撮影指示等を制御する。また、後述する、画像表示部１３０６による画像データの表示処理、半導体識別部１３０７による半導体番号の識別処理、及び、蛍光体識別部１３０８による蛍光体番号の識別処理等も制御する。
【００２３】
メインメモリ１３０５は、Ｘ線画像撮影管理装置１３００を制御するために必要なプログラムやデータが不図示の記録媒体やネットワークからロードされ、ＣＰＵ１３０４がそのプログラムを実行する。これにより、例えば後述する図２−１及び図２−２に示す処理が実現される。また、第１のＸ線撮影装置１１００や第２のＸ線撮影装置１２００によって撮影された画像データも一時的に格納される。
【００２４】
画像表示部１３０６は、第１のＸ線撮影装置１１００及び第２のＸ線撮影装置１２００によって撮影された画像データやユーザインタフェース等を表示する。半導体識別部１３０７は、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線撮影部１１０１の半導体番号と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線撮影装置１２０１の半導体番号とを無線通信回線や有線通信回線を介して取得し、夫々を識別する。蛍光体識別部１３０８は、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線撮影部１１０１の蛍光体番号と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線撮影装置１２０１の蛍光体番号とを無線通信回線や有線通信回線を介して取得し、夫々を識別する。
【００２５】
なお、図１において、Ｘ線発生装置１０００は、放射線照射手段の例となる構成である。また、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１は、第１の放射線画像撮影手段の例となる構成であり、二次元Ｘ線画像撮影部１２０１は、第２の放射線画像撮影手段の例となる構成である。また、Ｘ線画像撮影管理装置１３００は、放射線画像処理装置の例となる構成である。
【００２６】
図２−１及び図２−２は、本実施形態に係るＸ線画像撮影管理装置１３００の処理を示すフローチャートである。以下、図２−１及び図２−２を参照しながら、本実施形態に係るＸ線画像撮影管理装置１３００の処理について説明する。
【００２７】
先ず、操作者は、画像データの撮影準備を行う。ここでは、Ｘ線発生装置１０００からＸ線が照射される第１のＸ線撮影装置１１００に対してだけでなく、第２のＸ線撮影装置１２００に対しても撮影準備が行われる。第２のＸ線撮影装置１２００は、操作者によって操作部１３００が操作されることで選択される。その際、第１のＸ線撮影装置１１００を除くＸ線撮影装置のうち、Ｘ線発生装置１０００から最も近い位置に配置されたＸ線撮影装置や、第１のＸ線撮影装置１１００と外来ノイズが同等と考えられる位置に設置されるＸ線撮影装置が第２のＸ線撮影装置１２００として検索される。
【００２８】
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ１３０４は、第１のＸ線撮影装置１１００と第２のＸ線撮影装置１２００との比較を開始する。本実施形態では、画像データを撮影する前に、第１のＸ線撮影装置１１００と第２のＸ線撮影装置１２００との比較処理を実行する場合について説明する。但し、他の実施形態として、画像データの撮影処理と上記比較処理との順番を反対にし、画像データの撮影処理後に上記比較処理を実行するようにしてもよい。
【００２９】
ステップＳ２０２において、半導体識別部１３０９は、第１のＸ線撮影装置１１００における二次元Ｘ線画像撮影部１１０１の半導体番号と、第２のＸ線撮影装置１２００における二次元Ｘ線画像撮影部１２０１の半導体番号とを取得し、夫々を識別する。半導体番号とは、二次元Ｘ線画像撮影部の識別情報である。二次元Ｘ線画像撮影部は、半導体ウエハを基に作成され、通常、アモルファスシリコンやアモルファスセレン等を用いて各画素に感光部分と読み出し部分とを有するものであり、画像データを取得するにあたって、非常に重要である。なお、半導体番号は、二次元Ｘ線画像撮影部の識別情報であるだけでなく、他に重要な部品であるアンプＩＣや信号処理ＩＣ等の識別情報でもある。外来ノイズは、製品が同一である場合には類似性が高くなる。また、半導体や電気ボードの製造情報が同等であると、外来ノイズ環境が同等である際のノイズ性能が同じになる。
【００３０】
ステップＳ２０３において、蛍光体識別部１３１０は、第１のＸ線撮影装置１１００における二次元Ｘ線画像撮影部１１０１の蛍光体番号と、第２のＸ線撮影装置１２００における二次元Ｘ線画像撮影部１２０１の蛍光体番号とを取得し、夫々を識別する。外来ノイズは、半導体基板上の温度履歴を初めとした製造履歴にも特性が依存することが知られている。そこで、製造時の蛍光体番号を識別することにより、ノイズ特性に影響のある製造履歴を把握することができる。
【００３１】
ステップＳ２０４において、ＣＰＵ１３０４は、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが一致するか否かを判定する。即ち、ＣＰＵ１３０４は、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが同じ製品であるか否かを、半導体番号及び蛍光体番号から判定する。第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが同じ製品である場合、それらは一致すると判定される。一方、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが同じ製品ではない場合、ＣＰＵ１３０４は、二次元Ｘ線画像撮影部が同等の製品であるかを判定する。即ち、ＣＰＵ１３０４は、製造時の半導体が同じロットで作られたものか、同じ半導体ウエハで作られたものか、同じ半導体製造装置で作られたものか、同じ工場で作られたものか、実装された電気ボードが同等か等をシリアル番号等から判定したり、サイズが違うだけの類似製品であるか等を判定することにより、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが同等の製品であるか否かが判定される。それらが同等の製品である場合、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが一致すると判定される。
【００３２】
本実施形態では、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが同じ製品だけではなく、同等の製品であっても、それらが一致すると判定する。これは、画像信号の読み出しスピードが分かっている製品であれば、第２のＸ線画像撮影部１２００によって撮影された画像データから、外来ノイズの周波数が何Ｈｚであるかを把握することができる。従って、外来ノイズの周波数に基づいて外来ノイズを補正することができる。また、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが一致すれば、シールド材は同一となるため、面内分布や量が同一になる。
【００３３】
一方、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１とが同じ製品でもなく、同等の製品でもない場合、これらは一致しないものとして、処理は終了する。この場合、第２のＸ線撮影装置１２００において撮影される画像データは、経時的な外来ノイズ環境の変化を監視するために用い、第１のＸ線撮影装置１２００によって撮影される、後述のキャリブレーション用画像データを用いて、外来ノイズを補正してもよい。なお、ステップＳ２０４は、第２の比較手段の処理例である。
【００３４】
ステップＳ２０５において、キャリブレーション部１３０３は、Ｘ線発生装置１０００からＸ線が照射されていない状態で第１のＸ線撮影装置１１００に画像データを撮影させるとともに、第２のＸ線撮影装置１２００においても画像データを撮影させる。なお、第２のＸ線撮影装置１２００は、Ｘ線が照射されない位置に設置されているため、Ｘ線が照射されていない状態で画像データを撮影する。以下、ステップＳ２０５において第１のＸ線撮影装置１１００により撮影された画像データを、キャリブレーション用画像データと称す。また、ステップＳ２０５において第２のＸ線撮影装置１２００により撮影された画像データを、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データと称す。なお、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データをＸ線画像撮影管理装置１３００が取得する処理は、第２の取得手段の処理例である。
【００３５】
ステップＳ２０６において、ＣＰＵ１３０４は、キャリブレーション用画像データとキャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとを比較する。キャリブレーション用画像データとキャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとの比較は、２つ以上の二次元Ｘ線画像撮影部間における暗電流画像の比較を目的としている。キャリブレーション用画像データとキャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとがあまりにかけ離れている場合、第１のＸ線撮影装置１１００の位置と第２のＸ線撮影装置１２００の位置とで外来ノイズ特性が大きく異なっている可能性がある。
【００３６】
ステップＳ２０７において、ＣＰＵ１３０４は、キャリブレーション用画像データとキャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとの差分が所定の閾値以上であるか否かを判定する。上記差分が所定の閾値以上である場合、処理は終了する。キャリブレーション用画像データとキャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとの差分が所定の閾値以上であることは、第１のＸ線撮影装置１１００と第２のＸ線撮影装置１２００との位置で外来ノイズ特性がかけ離れていることを意味している。そのため、第１のＸ線撮影装置１１００及び第２のＸ線撮影装置１２００のうちの少なくとも何れか一方の位置を変えた後や、後述するＸ線画像データの撮影後に、ステップＳ２０５〜Ｓ２０７の処理をやり直すことが好ましい。上記差分が所定の閾値未満である場合、処理はステップＳ２０８に移行する。
【００３７】
ステップＳ２０８において、ＣＰＵ１３０４は、Ｘ線発生装置１０００からＸ線が照射された状態で第１のＸ線撮影装置１１００に画像データを撮影させるとともに、第２のＸ線撮影装置１２００においても画像データを撮影させる。なお、第２のＸ線撮影装置１２００は、Ｘ線が照射されない位置に設置されているため、Ｘ線が照射されていない状態で画像データを撮影する。以下、ステップＳ２０８において第１のＸ線撮影装置１１００により撮影された画像データを、Ｘ線画像データと称す。また、ステップＳ２０８において第２のＸ線撮影装置１２００により撮影された画像データを、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データと称す。即ち、Ｘ線画像データと、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データとは略同時に撮影された画像データである。なお、Ｘ線画像データと、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データとをＸ線画像撮影管理装置１３００が取得する処理は、第１の取得手段の処理例である。また、Ｘ線画像データは、放射線画像データの例であり、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データは、第２の参照用画像データの例であり、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データは、第１の参照用画像データの例である。
【００３８】
ステップＳ２０９において、画像表示部１３０８は、Ｘ線画像データをプレビュー表示する。ステップＳ２１０において、ＣＰＵ１３０６は、Ｘ線画像データをメインメモリ１３０５に保存させる。ステップＳ２１１において、ＣＰＵ１３０７は、メインメモリ１３０５に保存されたＸ線画像データに対するＱＡ（品質保証）処理を行う。ステップＳ２１２において、画像表示部１３０８は、ＱＡ処理後のＸ線画像データを表示する。これにより、ユーザは、ノイズ補正前のＸ線画像データを閲覧することができる。
【００３９】
ステップＳ２１３において、ＣＰＵ１３０４は、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとＸ線画像データ撮影時の参照用画像データとを比較する。ステップＳ２１４において、ＣＰＵ１３０４は、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとＸ線画像データ撮影時の参照用画像データとの画質特性の差分が所定の閾値以下であるか否かを判定する。キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとＸ線画像データ撮影時の参照用画像データとの画質特性の差分が所定の閾値以下である場合、処理はステップＳ２１５に移行する。一方、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとＸ線画像データ撮影時の参照用画像データとの画質特性の差分が所定の閾値より大きい場合、処理はステップＳ２１６に移行する。なお、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データとＸ線画像データ撮影時の参照用画像データとの画質特性の差分が所定の閾値以下であるのは、キャリブレーション用画像データ時とＸ線画像データ撮影時との外来ノイズが同等であることを意味している。ステップＳ２１３は、第１の比較手段の処理例である。
【００４０】
ステップＳ２１５において、ＣＰＵ１３０４は、キャリブレーション用画像データ撮影時とＸ線画像データ撮影時とで外来ノイズ特性が同等であるため、キャリブレーション用画像データを、外来ノイズ比較用画像データとして取得する。ステップＳ２１６において、ＣＰＵ１３０４は、キャリブレーション用画像データ時とＸ線画像データ撮影時とで外来ノイズ特性に違いがあるため、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データを、外来ノイズ比較用画像データとして取得する。
【００４１】
ステップＳ２１７において、ＣＰＵ１３０４は、外来ノイズ比較用画像データの特徴量から外来ノイズ特性（振幅、周波数及び位相）を算出する。ステップＳ２１８において、ＣＰＵ１３０６は、ステップＳ２１７において算出した外来ノイズ特性に基づいて、ノイズ補正用画像データを生成する。ステップＳ２１９において、ＣＰＵ１３０４は、Ｘ線画像データからノイズ補正用画像データを減算することにより、Ｘ線画像データに対するノイズ補正処理を行う。ステップＳ２２０において、画像表示部１３０６は、ノイズ補正後のＸ線画像データを表示する。
【００４２】
なお、本実施形態においては、Ｘ線画像データ撮影前に、キャリブレーション用画像データ及びキャリブレーション用画像データ撮影時の参照画像データを撮影する場合について説明した。他の実施形態として、Ｘ線画像データの撮影後に、キャリブレーション用画像データ及びキャリブレーション用画像データ撮影時の参照画像データを撮影してもよい。
【００４３】
ところで、近年、一つのＸ線撮影装置を複数のモダリティに搭載することが可能となったのは、特に、病院内においてＸ線撮影装置の無線通信が可能となったためである。つまり、高価なＸ線撮影装置を複数持つ必要性は低くなり、よりコストを低減して、画像データを撮影することが可能となった。しかし、一般に病院では、複数のＸ線撮影室を有していることからも分かるように、各Ｘ線室でＸ線撮影装置を同時に使用する必要性があるため、撮影機会の多い病院程、Ｘ線撮影装置を各撮影室においておく必要がある。
【００４４】
図３は、例えば各Ｘ線室でＸ線撮影装置を同時に使用する必要性がある等の理由により、複数のＸ線撮影装置を設置したＸ線画像撮影システムの具体的な構成例を示す図である。図３において、３０１はＣアームであり、３０２は臥位テーブルであり、３０３は立位スタンドである。また、３０４はＯＰＵモニタであり、３０５はコントロールＰＣである。ＯＰＵモニタ３０４とコントロールＰＣ３０５との組合せが、図１のＸ線画像撮影管理装置１３００に相当する構成である。また、３０６は第１のＸ線撮影装置であり、３０７は第２のＸ線撮影装置であり、３０８は第３のＸ線撮影装置である。３０９はＸ線発生装置であり、図１のＸ線発生装置１０００に相当する構成である。
【００４５】
ここで、第１のＸ線撮影装置３０６、第２のＸ線撮影装置３０７及び第３のＸ線撮影装置３０８のうち、使用していないＸ線撮影装置が存在する場合、そのＸ線撮影装置を使わない手はない。本実施形態においては、複数のＸ線撮影装置によって撮影される画像データの何れかが、外来ノイズ比較用画像データとして取得される。そして、外来ノイズ比較用画像データの特徴量からノイズ補正用画像データが算出され、Ｘ線画像データに対するノイズ補正処理が行われる。例えば、図３におけるＣアーム３０１に設置される第１のＸ線撮影装置３０６でＸ線画像データが撮影される場合、その他のＸ線撮影装置（第２のＸ線撮影装置３０７、第３のＸ線撮影装置３０８）のうち、例えばＸ線発生装置３０９から最も近い位置に配置された、臥位テーブル３０２上の第２のＸ線撮影装置３０７が選択される。そして、第１のＸ線撮影装置３０６及び第２のＸ線撮影装置３０７によって撮影される画像データの何れかが、外来ノイズ比較用画像データとして取得される。この場合、図３の第１のＸ線撮影装置３０６は、図１の第１のＸ線撮影装置１１００に相当し、図３の第２のＸ線撮影装置３０７は、図１の第２のＸ線撮影装置１２００に相当する。
【００４６】
本実施形態において、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影装置１２０１とは、同じ製品又は同等の製品である。従って、第２のＸ線撮影装置１２００により撮影された、Ｘ線画像データ撮影時の参照画像データからも、第１のＸ線撮影装置１１００により撮影されたＸ線画像データに重畳する外来ノイズ特性を正確に推測することができる。また、各ラインの読み出し速度が同一な他の電磁界の周波数を用いることなく、Ｘ線画像データとノイズ補正用画像データ間の演算処理により、Ｘ線画像データに対するノイズ補正を行うことが可能となる。また、Ｘ線画像データからノイズ補正用画像データを減算する際には、周波数軸でノイズ補正用画像データを減算するようにしてもよい。このとき、例えばノッチフィルタ等のフィルタ処理によって減算処理を実行するようにしてもよい。
【００４７】
図４は、キャリブレーション用画像データ撮影時とＸ線画像データ撮影時とにおける第１のＸ線撮影装置１１００と第２のＸ線撮影装置１２００との状態を示す図である。従来、単体のＸ線撮影装置によってキャリブレーションが実行されていた。しかし、本実施形態は、近年のＸ線撮影装置の軽量化及び携帯化や、無線通信による配置位置の自由度の高まりを利用して、複数のＸ線撮影装置によって撮影された画像データに基づいてＸ線画像データに対するノイズ補正を行う。
【００４８】
図４（ａ）は、Ｘ線画像データ撮影時における第１のＸ線撮影装置１１００と第２のＸ線撮影装置１２００とを示している。即ち、図４（ａ）の１１００は、Ｘ線画像データ撮影時の第１のＸ線撮影装置であり、第１のＸ線撮影装置にはＸ線が照射されている。図４（ａ）の１２００は、同じくＸ線画像データ撮影時の第２のＸ線撮影装置であり、第２のＸ線撮影装置にはＸ線が照射されていない。
【００４９】
図４（ｂ）は、キャリブレーション用画像データ撮影時における第１のＸ線撮影装置１１００と第２のＸ線撮影装置１２００とを示している。即ち、図４（ｂ）の１１００は、キャリブレーション用画像データ撮影時の第１のＸ線撮影装置１１００であり、第１のＸ線撮影装置１１００にはＸ線が照射されていない。図４（ｂ）の１２００は、同じくキャリブレーション用画像データ撮影時の第２のＸ線撮影装置１２００であり、第２のＸ線撮影装置１２００にはＸ線が照射されていない。
【００５０】
キャリブレーション用画像データ撮影時において、複数のＸ線撮影装置によって画像データを撮影する目的は２つある。一つは、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影装置１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影装置１２０１とが同じ製品又は同等の製品であり、各Ｘ線撮影装置によって撮影された画像データを外来ノイズ補正用画像データとして用いることができるかを事前に証明するという目的である。もう一つは、キャリブレーション用画像データ撮影時の外来ノイズと、Ｘ線画像データ撮影時の外来ノイズとを比較するという目的である。
【００５１】
本実施形態では、第２のＸ線撮影装置１２００によって撮影された、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データと、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データとが比較される。そして、双方の画質特性の差分が小さい場合、キャリブレーション用画像データ撮影時の外来ノイズとＸ線画像データ撮影時の外来ノイズとの変化が小さいことになる。従って、第１のＸ線撮影装置１１００により撮影されたキャリブレーション用画像データが外来ノイズ比較用画像データとして取得され、外来ノイズ比較用画像データからノイズ補正用画像データが生成される。
【００５２】
一方、第２のＸ線撮影装置１２００によって撮影された、キャリブレーション用画像データ撮影時の参照用画像データと、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データとの双方の画質特性の差分が大きい場合、キャリブレーション用画像データ撮影時の外来ノイズとＸ線画像データ撮影時の外来ノイズとの変化が大きいことになる。従って、第２のＸ線撮影装置１２００により撮影された、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データが外来ノイズ比較用画像データとして取得され、外来ノイズ比較用画像データからノイズ補正用画像データが生成される。
【００５３】
また、第１のＸ線撮影装置１１００によって撮影された画像データ中の特徴と、第２のＸ線撮影装置１２００によって撮影された画像データ中の特徴とは、同等であることが好ましい。その点でも、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影装置１１０１と、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影装置１２０１とが同じ製品又は同等の製品であることが望ましい。なぜならば、同じ製品又は同等の製品であれば、各基板ボードや外来ノイズ対策の電磁シールド等は同等であるため、外来ノイズを受けたときに、画像データに影響する面内分布や量が同一になるためである。なお、第１のＸ線撮影装置１１００によって撮影されるキャリブレーション用画像データ及び第２のＸ線撮影装置１２００によって撮影されるキャリブレーション用画像データ撮影時の参照画像データの双方について撮影枚数に制限はない。例えば１６枚のキャリブレーション用画像データが撮影され、これらを平均したものを最終的なキャリブレーション用画像データとして用いてもよい。キャリブレーション用画像データ撮影時の参照画像データについても同様である。これにより、ステップＳ２０６及びＳ２０７において、第１のＸ線撮影装置１１００の配置位置と第２のＸ線撮影装置１２００の配置位置間における外来ノイズ特性の違いを高い精度で検出することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、キャリブレーション用画像データ撮影時の外来ノイズ特性と、Ｘ線画像データ撮影時の外来ノイズ特性との差分が大きい場合、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データを外来ノイズ比較用画像データとして取得するようにしている。但し、予め外来ノイズが起こる環境が把握できている場合、第１のＸ線撮影装置１１００を用いて外来ノイズの周波数等を計測し、外来ノイズの時間的な変動のみを第２のＸ線撮影装置１２００を用いて計測するというように組み合わせるようにしてもよい。
【００５５】
ところで、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１、１２０１は、半導体露光装置等で半導体ウエハに回路が形成された後、保護膜等を付加させて蛍光体を蒸着又は貼り合わせて製造される。生産上は、１枚の半導体ウエハから複数の二次元Ｘ線画像撮影部を製造することが効率的である。例えば、１枚の半導体ウエハから４つの二次元Ｘ線画像撮影部を製造した場合、同一の半導体露光装置をずらして露光して製造している関係上、同一の半導体ウエハで製造された４つの二次元Ｘ線画像撮影部の特性は似ていることが多い。特に、二次元Ｘ線画像撮影部を垂直方向に貫く特性は、同一の半導体ウエハ内で共通点が多い。製造上の情報を基に相似で現れる分を減算すると、より正確に外来ノイズ成分を取得することができる。
【００５６】
また、蛍光体の蒸着装置にも同じことがいえる。蛍光体の蒸着装置は、面内の均一性を上げるために、一般に半導体ウエハを回転しながら蛍光体を蒸着する。蒸着は、非常に制御が難しいことが知られており、蒸着の中心から端に向かって、結晶の分布が存在することは避けられない。
【００５７】
半導体と蛍光体との両方を内製にて二次元Ｘ線画像撮影部を製造している場合、二次元Ｘ線画像撮影部の半導体番号等から、製造時の二次元Ｘ線画像撮影部のロットや、製造時における二次元Ｘ線画像撮影部の半導体ウエハ上の位置を把握することができる。このため、製造時における二次元Ｘ線画像撮影部の特性の対称性を考慮して、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データから生成されるノイズ補正用画像データの回転や反転等の変換方法を予め定めておくことにより、より正確なノイズ補正が可能となる。
【００５８】
図５（ａ）は、第１のＸ線撮影装置１１００の識別番号と第２のＸ線撮影装置１２００の識別番号との組合せと、Ｘ線画像データ撮影時の参照画像データに基づき生成されるノイズ補正用画像データの変換方法との対応関係を示している。図５（ｂ）は、１枚のウエハから４つの二次元Ｘ線画像撮影部が製造される様子を示している。図５（ｂ）において、「１」、「２」、「３」及び「４」は、各二次元Ｘ線画像撮影部の識別番号である。そして、図５（ａ）における「第１のＸ線撮影装置」の項目には、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１の識別番号が示されている。また、「第２のＸ線撮影装置」の項目には、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１の識別番号が示されている。例えば、図５（ａ）の最上段には、第１のＸ線撮影装置１１００の二次元Ｘ線画像撮影部１１０１の識別番号が「１」であり、第２のＸ線撮影装置１２００の二次元Ｘ線画像撮影部１２０１の識別番号が「２」である場合、Ｘ線画像データ撮影時の参照用画像データに基づいて生成されるノイズ補正用画像データを１８０°回転して、Ｘ線画像データから減算することが規定されている。
【００５９】
また、第１のＸ線撮影装置１１００及び第２のＸ線撮影装置１２００の双方でタイマを保持し、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と二次元Ｘ線画像撮影部１２０１との間で、撮影準備駆動開始、電荷蓄積開始及び画像信号読み出しを同期させてもよい。これにより、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と二次元Ｘ線画像撮影部１２０１との間で時間的な相関を持たせることができる。外来ノイズの発生要因として、例えばインバータ式Ｘ線発生装置が挙げられる。インバータ式Ｘ線発生装置は、Ｘ線曝射の際、数十ＫＨｚ程度の周波数でインバータ回路を駆動しており、その周囲には交流磁界が発生するため、外部への漏洩がある。壁越し配置で比較的距離が短い場合などでも、インバータ式Ｘ線発生装置からの漏洩磁界が二次元Ｘ線撮影部に重畳し易くなり、画像データ上に強烈な外来ノイズを発生することがある。Ｘ線曝射のタイミングで外来ノイズが発生するため、二次元Ｘ線画像撮影部１１０１と二次元Ｘ線画像撮影部１２０１との間で時間的な相関をとれていると、二次元Ｘ線画像撮影部１２０１により撮影されたＸ線画像データ撮影時の参照画像データを用いた場合であっても、外来ノイズを正確に補正することが可能となる。
【００６０】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るＸ線画像撮影システムの構成を示す図である。第２の実施形態では、第１のＸ線撮影装置と第２のＸ線撮影装置との位置をより隣接させることにより、各Ｘ線撮影装置によって撮影される画像データの画質特性をより近似させている。図６において、６０１は第１のＸ線撮影装置である。６０２は、第２のＸ線撮影装置である。６０３は、第１のＸ線撮影装置６０１のＸ線入射面である。６０４は、第２のＸ線撮影装置６０２のＸ線入射面である。
【００６１】
干渉電磁界は空間的に分布するため、ノイズ発生源から第１のＸ線撮影装置６０１までの距離と、ノイズ発生源から第２のＸ線撮影装置６０２までの距離とがほぼ同じでも、第１のＸ線撮影装置６０１と第２のＸ線撮影装置６０２とが近接しているほど、Ｘ線画像データに重畳する外来ノイズ特性を正確に推測することができる。Ｘ線画像データに重畳する外来ノイズ特性を正確に推測できれば、例え電磁界が大きくても、Ｘ線画像データに対して適切にノイズ補正を行うことが可能となる。なお、第２の実施形態においては、第１のＸ線撮影装置６０１と第２のＸ線画像撮影装置６０２との間にＸ線を透過しない金属の板６０５を入れて、第１のＸ線撮影装置６０１と第２のＸ線撮影装置６０２とが背中合わせとなる構成が好ましい。これにより、第１のＸ線撮影装置６０１に対して照射されたＸ線が、第２のＸ線撮影装置６０２にまで照射されてしまうことを防ぐことができる。また、第１のＸ線撮影装置６０１と第２のＸ線撮影装置６０２とを背中合わせにして対照的に配置することにより、Ｘ線画像データに重畳される外来ノイズ特性を正確に推測することができる。
【００６２】
以上のように、上述した実施形態によれば、インバータ式Ｘ線発生装置や液晶ディスプレイ、ＭＲＩ、Ｘ線ＣＴ等、連続して外来ノイズを漏洩する機器と近接して第１のＸ線撮影装置が設置された場合であっても、空いている第２のＸ線撮影装置によって撮影される画像データを用いて、第１のＸ線撮影装置によって撮影されたＸ線画像データに対して外来ノイズを正確な補正をすることができる。また、第１のＸ線撮影装置の可搬性を犠牲にすることもないため、第１のＸ線撮影装置の設置環境の自由度が維持され、無線化小型化が進むモバイル環境等にも対応することができる。
【００６３】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００６４】
１０００：Ｘ線発生装置、１００１：Ｘ線発生部、１００２：Ｘ線発生制御部、１００３：無線通信制御部、１００４：有線通信制御部、１１００：第１のＸ線撮影装置、１１０１、１２０１：二次元Ｘ線画像撮影部、１１０２、１２０２：Ａ／Ｄ変換部、１１０３、１２０３：アンプ増幅部、１１０４、１２０４：データ収集部、１１０５、１２０５：前処理部、１１０６、１２０６：画像処理部、１１０７、１２０７：記憶部、１１０８、１２０８：ＣＰＵバス、１１０９、１２０９、１３０１：無線通信制御部、１１１０、１２１０、１３０２：有線通信制御部、１１１１、１２１１：情報保存部、１１１２、１２１２：ノイズ補正処理変更部、１１１３、１２１３：ノイズ補正処理判断部、１１１４、１２１４：操作パネル、１１１５、１２１５、１３０４：ＣＰＵ、１１１６、１２１６、１３０５：メインメモリ、１２００：第２のＸ線撮影装置、１３００：Ｘ線画像撮影管理装置、１３０３：キャリブレーション部、１３０６：画像表示部、１３０７：半導体識別部、１３０８：蛍光体識別部
【図１】
2013255695.tif 000003
【図２−１】
2013255695.tif 000004
【図２−２】
2013255695.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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