(57)【要約】【課題】大きなＸ線量をもつ撮影が可能となり、ノイズの少ない画像を得ることが可能となるＸ線画像検出装置を得る。【解決手段】  基板上の複数の画素２０を配置し入射Ｘ線に対応した電荷蓄積量に変換するＸ線画像検出器と、各画素の蓄積電荷を電位情報の画像信号に変換する積分増幅器３３と、Ｘ線入射時の画像信号とＸ線非入射時の画像信号を情報として画素のオフセット補正および感度補正の処理を順次行う画像信号処理装置１６とを具備し、画像信号処理装置１６はオフセット補正処理および感度補正処理の間に、画素のうちの飽和値の最低値の画像信号を上限値として他の画素の画像信号を上限処理する上限値補正装置を有する。【選択図】図４
2013201649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基板と、この基板上に交差するように配置された複数本の行選択線および複数本の信号線と、交差する位置に設けられ前記行選択線の一つと前記信号線の一つに接続された複数のスイッチング素子と、画素を形成し、スイッチング素子のそれぞれに接続され光を電荷に変換して蓄積し蓄積量に飽和値を有する光検出器と、前記光検出器上に積層され外部から入射したＸ線を光に変換するＸ線光変換層とを有するＸ線画像検出器と、
前記信号線のそれぞれに接続され前記スイッチング素子を介して取り出された前記各画素の蓄積電荷を電位情報の画像信号に変換する積分増幅器と、
Ｘ線入射時の前記画像信号とＸ線非入射時の前記画像信号を情報として画素のオフセット補正および感度補正の処理を順次行う画像信号処理装置と、を具備するＸ線画像検出装置において、
前記画像信号処理装置は前記オフセット補正処理および前記感度補正処理の間に、前記画素のうちの飽和値が最低値の画像信号の飽和値を上限値として他の前記画素の画像信号を上限補正する上限値補正装置を有するものであることを特徴とするＸ線画像検出装置。
【請求項２】
平板状の基板と、この基板上に交差するように配置された複数本の行選択線および複数本の信号線と、交差する位置に設けられ前記行選択線の一つと前記信号線の一つに接続された複数のスイッチング素子と、Ｘ線を電気信号に変換するＸ線電気変換層と、前記スイッチング素子のそれぞれに接続され前記Ｘ線電気変換層の電気信号を蓄積電荷とし蓄積量に飽和値を有する検出器と、を有するＸ線画像検出器と、
前記信号線のそれぞれに接続され前記スイッチング素子を介して取り出された前記各画素の蓄積電荷を電位情報の画像信号に変換する積分増幅器と、
Ｘ線入射時の前記画像信号とＸ線非入射時の前記画像信号を情報として画素のオフセット補正および感度補正の処理を順次行う画像信号処理装置と、を具備するＸ線画像検出装置において、
前記画像信号処理装置は前記オフセット補正処理および前記感度補正処理の間に、前記画素のうちの飽和値の最低値の画像信号の飽和値を上限値として他の前記画素の画像信号を上限補正する上限値補正装置を有するものであることを特徴とするＸ線画像検出装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２のＸ線画像検出装置において、上限値処理に用いる数値が、前記画素ごとに固有の値を持つことを特徴とするＸ線画像検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載のいずれかのＸ線画像検出装置において、Ｘ線画像検出から出力される前記画像信号に対し、個々の画素に対する感度補正処理を行う前に上限値処理を行うことを特徴とするＸ線画像検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、たとえばＸ線画像を入射しその画像情報を電気信号に変換するＸ線画像検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像検出器は、人体などを透過したＸ線画像を入射し、その画像情報を電気信号に変換する。この際、Ｘ線を可視光に変換する蛍光変換膜によってＸ線を可視光に変換し、その光を格子状に配置形成された複数のフォトダイオード素子によって二次元的な画像情報として検出し、外部に電気信号として出力する。
【０００３】
Ｘ線画像検出器は、液晶表示装置の製造工程に類似している薄膜トランジスタパネル製造工程により、信号配線と薄膜トランジスタトランジスタを形成したガラス基板を作成する。その上に入力面からの蛍光を検出するフォトダイオード素子を格子状に形成し、その出力を下部に配置されているスイッチング素子となる薄膜トランジスタトランジスタに電気的に接続することで画素を形成している。
【０００４】
図８を参照して説明すると、画素１０１は、ガラス基板１０２上に格子状に配置され、各画素のスイッチング素子は行を表す行選択線１１１１，１１１２，・・・１１１ｘ，・・・および列を表す信号線１１２１，１１２２，・・・，１１２ｙ，・・・に接続されている。選択線および信号線は、互いに直交して配置され、格子状に配置している各画素１０１に接続されている。
【０００５】
Ｘ線を可視光に変換する蛍光体を平面型光検出器上に積層して蛍光変換膜とし、外部から入射したＸ線は蛍光変換膜で可視光に変換され、発生した可視光は図８に示す平面型光検出器に入射する。この際に平面型光検出器内部のフォトダイオード素子で電荷に変換され、フォトダイオード内部容量や並列接続されている容量素子内部に蓄積される。
【０００６】
電荷に変換されたＸ線画像情報は、フォトダイオード素子に接続されている薄膜トランジスタトランジスタを通して基板外部へと伝達される。ゲートドライバ１４０による行選択線の電位が変化することで、電位の変化した行選択線に接続された薄膜トランジスタは導通状態となる。ある薄膜トランジスタが導通状態になると、導通状態となった薄膜トランジスタに接続されているフォトダイオードもしくは画素容量内部に蓄積された電荷は、薄膜トランジスタを通して外部に排出される。外部に排出された電荷は、薄膜トランジスタに接続している信号線を通してガラス基板外部へと排出される。
【０００７】
薄膜トランジスタを駆動する行選択線の電位は、通常、複数本の選択線のうちの１本のみの電位を変化させることにより、ある特定の行に相当するすべての画素内部の薄膜トランジスタを導通状態にする。電位を変化させる行選択線を順次変更することで、外部にはある特定の行に相当する画素からの信号が排出される。電荷の排出された信号線の位置と、その時点で電位の変動した選択線の位置とを参照することで、Ｘ線の入射位置と強度を算出することができる。
【０００８】
ガラス基板外部に排出された電荷信号は、各信号線に接続された積分増幅器１２０へと入力される。積分増幅器に入力された電荷情報は増幅され、電位信号に変換されて出力される。積分増幅器から出力された電位信号は、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１３０にてデジタル値に変換され、最終的には画像信号として編集されてＸ線画像検出装置の外部へと出力される。
【０００９】
外部ディスプレイ装置によって所期の画像を画像信号により再生するために、Ｘ線画像検出器固有のノイズの除去と、Ｘ線照射時のＸ線強度分布のばらつきに対応する必要がある。
【００１０】
Ｘ線画像検出装置の外部に出力された画像信号には、Ｘ線画像検出器内部における個々の画素における暗電流、感度特性のばらつき、さらに積分増幅器にも暗電流、増幅率特性の違いによるノイズが含まれている。これらノイズ成分は、Ｘ線による画像診断を行う際に除去することが求められている。
【００１１】
Ｘ線画像検出器から出力される画像情報から上記ノイズ成分を除去するにはオフセット補正と感度（増幅率）補正が行われる。その補正の手順を以下に示す。
【００１２】
（１）暗電流成分を検出する。Ｘ線未入射時におけるＸ線画像検出装置の積分増幅器を通した各画素出力値を得る。任意の画素、ｘ行、ｙ列の行選択線、信号線上の画素を［ｘ，ｙ］とするとき、当該画素の暗電流成分をＤ［ｘ，ｙ］とする。
【００１３】
（２）オフセット補正
被写体をＸ線撮影時におけるＸ線画像検出装置の積分増幅器を通したｘ行、ｙ列における画素からの出力値をＲ［ｘ，ｙ］とする。この出力値Ｒ［ｘ，ｙ］から上記Ｄ［ｘ，ｙ］を減算（Ｒ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）すると、暗電流ノイズ成分が除去されたオフセット補正がなされる。
【００１４】
（３）感度補正
被写体を用いない撮影時におけるＸ線画像検出装置の積分増幅器を通したｘ行ｙ列における画素からの出力値Ｍ［ｘ，ｙ］を得る。
【００１５】
各画素の（Ｍ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）を演算により算出し得られる画像の輝度平均値をＣとする。
【００１６】
感度補正されるＸ線画像をＰ［ｘ，ｙ］とすると、
Ｐ［ｘ，ｙ］＝Ｃ・（Ｒ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）／（Ｍ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）
になる。
【００１７】
この補正式を用いることで、Ｘ線画像検出器における個々の画素における暗電流ばらつき、感度ばらつき、個々の積分増幅器におけるオフセットばらつき、増幅率ばらつきを除去することができる。
【００１８】
（４）クリップ補正
Ｘ線画像検出器の個々の画素には上記した暗電流ばらつきと感度ばらつきのほかに飽和特性ばらつきが存在する。強いＸ線が入射する条件では画素がＸ線条件に対応できずに飽和する。これは画素を構成するフォトダイオードと容量に蓄えることのできる電荷量に上限が存在し、その飽和特性が画素ごとに異なるためである。そのためＸ線画像検出器に対して個々の画素が飽和するＸ線量を入射した場合、個々の画素における飽和値のばらつきが画像信号に現われてくる。飽和値の低い画素は画像中に斑点状のノイズとして発現する。これはＸ線画像診断において不要なノイズであるため、以下の数式によるクリップ補正によりノイズを除去した画像Ｓ［ｘ，ｙ］を得ることができる。
Ｓ［ｘ，ｙ］  ＝  ｍｉｎ（Ｌ，Ｐ［ｘ，ｙ］）
【００１９】
上記数式においてｍｉｎ（ａ，ｂ）は数値ａ，ｂを比較し数値が低いほうを出力する関数を表している。上記数式においては数値Ｌを超える明るさを持つ画素値は全て数値Ｌにそろえることが可能であり、このため十分に大きなＸ線を入射した場合におけるＸ線画像検出器の出力を補正した画像情報Ｐ［ｘ，ｙ］における最小の明るさを持つ画素値より低い値を数値Ｌに設定することによって、個々の画素における飽和特性のばらつきによるノイズを除去することが可能となる。
【００２０】
飽和値は画素ごとにばらつきがあり、これを防止するための補正である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００３-２４４５４０号公報
【特許文献２】特開２００８-２２０９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
上記クリップ補正を行う前に行う感度補正であるが、Ｘ線源とＸ線画像検出器の距離に応じてＸ線の照射分布が異なることから、Ｘ線画像検出器の中心部分と周辺部分におけるＸ線の照射量の比はＸ線源とＸ線画像検出器の距離に応じて変化する。特にＸ線源とＸ線画像検出器の距離が短い場合、Ｘ線画像検出器の中心部と周辺部の照射量の差は大きくなる。その結果Ｘ線源とＸ線画像検出器の距離が短い場合において感度補正データを取得した場合、中心部の画素は周辺部の画素に対して感度がより小さくなるような補正を受けることになる。
【００２３】
上記クリップ処理は多種多様な撮影条件にて有効な値にすることが求められる。多種多様な撮影条件に対応した感度補正データやクリップ処理の値は用いられず、一種類もしくは数種類のデータを使用している。そのため特にクリップ処理の値に関しては、通常の撮影動作にて使用する最も厳しい値、特にＸ線画像検出器とＸ線源の距離が最小値になったときの値にすることが必要となる。
【００２４】
Ｘ線画像検出器のクリップ処理の値をＸ線源とＸ線画像検出器の距離が最小値に対応する値にすることで、多種多様な撮影条件に対応したクリップ処理が可能になる。しかしクリップ処理における最大値が低くなると、Ｘ線画像検出器とＸ線源との距離が長い通常の撮影ではＸ線画像検出器の画素が実際に飽和するよりも低い値でクリップ処理を受けてしまうことになり、強いＸ線条件における撮影動作が不可能になってしまう。
【００２５】
したがって本発明の目的は、大きなＸ線量をもつ撮影が可能になり、ノイズを少ない画像を得ることが可能となるＸ線画像検出装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述の目的を達成するため、一実施形態は、平板状の基板と、この基板上に交差するように配置された複数本の行選択線および複数本の信号線と、交差する位置に設けられ前記行選択線の一つと前記信号線の一つに接続された複数のスイッチング素子と、画素を形成し、スイッチング素子のそれぞれに接続され光を電荷に変換して蓄積し蓄積量に飽和値を有する光検出器と、前記光検出器上に積層され外部から入射したＸ線を光に変換するＸ線光変換層とを有するＸ線画像検出器と、前記信号線のそれぞれに接続され前記スイッチング素子を介して取り出された前記各画素の蓄積電荷を電位情報の画像信号に変換する積分増幅器と、Ｘ線入射時の前記画像信号とＸ線非入射時の前記画像信号を情報として画素のオフセット補正および感度補正の処理を順次行う画像信号処理装置と、を具備するＸ線画像検出装置において、前記画像信号処理装置は前記オフセット補正処理および前記感度補正処理の間に、前記画素のうちの飽和値の最低値の画像信号の飽和値を上限値として他の前記画素の画像信号を上限補正する上限値補正装置を有するものであることを特徴とするＸ線画像検出装置にある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態を用いたＸ線診断装置の概略構成図。
【図２】一実施形態を説明するＸ線画像検出器の分解斜視図。
【図３】一実施形態を説明する一画素の回路略図。
【図４】一実施形態を説明するＸ線画像検出装置の回路略図。
【図５】一実施形態のＸ線画像検出装置の動作手順を示す手順図。
【図６】一実施形態のＸ線画像検出装置の動作手順を示す手順図。
【図７】一実施形態のＸ線画像検出装置の動作手順を示す手順図。
【図８】一般的なＸ線画像検出器の略平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
通常のＸ線画像検出器におけるクリップ処理は感度補正の後に行われるが、これに対応する上限値補正を一実施態様では感度補正前に行う。以下に処理の順番を示す。
【００２９】
図１はＸ線診断装置の構成を示しており、Ｘ線源としてのＸ線管１１と平板状のＸ線画像検出器１２とが被写体１３を間にして対向配置される。Ｘ線管１１は陽極ターゲットに電子ビームをあててＸ線を発生する点源であり、Ｘ線照射を制御するＸ線制御装置１４に接続される。
【００３０】
Ｘ線画像検出器１２にはＸ線画像検出器を読み出し制御する読み出し制御装置１５と画像信号処理装置１６が接続されている。この画像信号処理装置１６は、Ｘ線画像検出器１２から出力されるＸ線画像信号に含まれるノイズ成分を除去補正し、画像表示器１７などの外部機器に送出して表示する。
【００３１】
すなわち被写体のＸ線撮影のために操作者から操作を受けると、Ｘ線制御装置１４の制御によりＸ線管１１からＸ線が照射され、さらに読み出し制御装置１５によりＸ線画像検出器１２および画像信号処理装置１６が動作する。
【００３２】
Ｘ線管１１から射出されたＸ線２２は、被写体１３を透過してＸ線画像検出器１２に入射し、Ｘ線画像信号として出力される。画像信号処理装置１６は、Ｘ線画像検出器１２から出力されたＸ線画像信号を画像処理して外部機器例えばＸ線画像表示器１７に送出する。
【００３３】
図２ないし図４に示すように、Ｘ線画像検出器１２は複数の画素２０をガラスの保持基板２１の平面に格子状に行列方向に配列している。これらの画素２０はフォトダイオード２４と容量２５（ダイオード容量を含むものとする）を有し、入射したＸ線２２をＸ線光変換層２３によって変換し、さらに画素のフォトダイオード２４で光電変換された電荷を蓄積する。
【００３４】
これら画素の容量２５には、蓄積された電荷を読み出すためのスイッチング素子である薄膜トランジスタ２６のドレイン電極２６ｄが接続されている。薄膜トランジスタ２６のゲート電極２６ｇは、行方向の各薄膜トランジスタ２６別に各行選択線３０１，３０２，３０３，…を介してゲートドライバ３１が接続されている。
【００３５】
このゲートドライバ３１は、読み出し制御装置１５によって制御されるもので、各行選択線３０１，３０２，３０３，…のうち１本の選択線のみの電位を変化させ、特定の行方向の各薄膜トランジスタ２６別にそれぞれオンさせ、他の行の各薄膜トランジスタをオフさせる各ゲート信号を出力する。これにより、行選択線の電位を順時変化させることにより、各行方向の各薄膜トランジスタ２６別に画素容量２５に蓄積された各電荷が各薄膜トランジスタ２６のソース電極２６ｓを通して読み出される。このようにして電荷の排出された信号線３２の位置と、その時点で電位の変動した行選択線３０の位置とを参照することで、Ｘ線の入射位置と強度を算出することができる。各画素は入射Ｘ線量の増加に対して比例して電荷量を蓄積する線形領域と、さらに増加したときに比例しない非線形領域をもち、飽和領域は非線形領域以上でこれ以上Ｘ線量を増やしてももはや電荷を蓄積できない領域である。
【００３６】
各薄膜トランジスタ２６のソース電極２６ｓには、各列方向の信号線３２１，３２２，３２３，…が接続され、薄膜トランジスタ２６別にそれぞれ演算増幅器３５ａ、容量３５ｂ、スイッチ３５ｃで構成された積分増幅器３３１，３３２，…が接続されている。さらに、各積分増幅器の出力端子には、マルチプレクサ３６、Ａ／Ｄ変換器タ３７が接続されている。
【００３７】
したがって、各画素容量２５から読み出された電荷は、それぞれ各積分増幅器３３１，３３２，３３３，…によってサンプリングホールドされて増幅されて電位情報となり、マルチプレクサ３６を通して１画素単位に選択され、次にＡ／Ｄ変換器３７によりデジタル値に変換されて出力される。得られるデジタル出力は画像信号処理装置１６に入力される。
【００３８】
画像信号処理装置１６は画像補正値算出装置４０と撮影画像処理装置４２とを有している。撮影画像処理装置４２はオフセット補正処理装置、上限値補正処理装置および感度補正処理装置からなる。
【００３９】
本実施形態において、行選択線ｘ行、信号線ｙ列の交点に位置する画素位置を（ｘ，ｙ）とし、当該画素を２０（ｘ，ｙ）とすると、この画素から取り出す信号には［ｘ，ｙ］を付している。ここにｘ，ｙは任意の整数である。
【００４０】
＜被写体撮影前のＸ線画像検出器固有の画像補正値を各画素ごとに算出する＞
以下、図５を参照しＸ線画像検出器固有の画像補正値その補正処理手順（ステップ）を説明する。
【００４１】
（ステップ１）
Ｘ線を入射することなくＸ線画像検出器の撮影動作（Ｘ線非入射時撮影）を行い、出力された画像信号Ｄ［ｘ，ｙ］とする。
【００４２】
（ステップ２）
Ｘ線画像検出器の各画素が飽和することのない線形領域で、なおかつＸ線画像検出器の有効領域における強度が均一なＸ線を入射して撮影を行い、出力された画像信号をＮ［ｘ，ｙ］、入射したＸ線量をＫとする。
【００４３】
（ステップ３）
出力された画像信号Ｎ［ｘ，ｙ］を画像信号Ｄ［ｘ，ｙ］によりオフセット補正処理をする。
Ｎ［ｘ，ｙ］  −  Ｄ［ｘ，ｙ］
【００４４】
（ステップ４）
Ｎ［ｘ，ｙ］  −  Ｄ［ｘ，ｙ］の演算により算出される画像の輝度平均値をＦとする。
【００４５】
（ステップ５）
Ｘ線画像検出器の全ての画素が飽和する飽和領域で、なおかつＸ線画像検出器の有効領域における強度が均一なＸ線を入射して撮影を行い、出力された画像信号をＥ［ｘ，ｙ］とする。
【００４６】
（ステップ６）
出力された画像信号をＥ［ｘ，ｙ］をＤ［ｘ，ｙ］でオフセット補正する。
Ｅ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］
【００４７】
（ステップ７）
以下の計算により各画素ごとにおける飽和するＸ線の強度Ｈ［ｘ，ｙ］を算出する。
Ｈ［ｘ，ｙ］＝Ｋ・（Ｅ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）／（Ｎ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）
【００４８】
（ステップ８）
上記計算により算出されたＨ［ｘ，ｙ］の画素（欠陥画素を除く）における最も低い値を持つ画素すなわち画素信号の飽和値が最も低い画素を検索し、その画素の線量値をＧとする。この場合、最も低い値を持つ画素が表示上画像領域の隅にあるなど画素位置によってはほとんど視認にほとんど支障がないものであるときは、他の領域の実質的に低いＨ［ｘ，ｙ］値を持つ画素の線量値をＧに選択することができる。
【００４９】
（ステップ９）
下記計算式より各画素における上限値の集合体Ｌ［ｘ，ｙ］を算出する。
Ｌ［ｘ，ｙ］＝Ｇ・（Ｎ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）／Ｋ  
【００５０】
上記処理を行うことでＬ［ｘ，ｙ］、Ｎ［ｘ，ｙ］、Ｄ［ｘ，ｙ］、Ｆの各補正値が得られる。これらの値をそのＸ線画像検出器の固有のパラメータとしてメモリ４１に記憶させる。
【００５１】
なお画像信号処理装置はＸ線画像検出器に欠陥画素がある場合、欠陥画素を特定して上記画素補正から除外し、この欠陥画素を隣接する画素信号を参照して輝度補正する手段を含んでいるが、本実施形態では説明を省略する。
【００５２】
Ｘ線診断装置の透視の一連の動作について説明する。
【００５３】
最適なＸ線の強度と照射時間が決められ、Ｘ線制御装置１４が起動すると、Ｘ線画像検出器１２に対して動作開始の指令を発し、Ｘ線管１１からＸ線を照射させる。
【００５４】
Ｘ線管１１から照射されたＸ線は点源であり、点源に対峙する平板状のＸ線画像検出器１２に対してＸ線入射角は検出器中央部で垂直、周辺部で斜角となる。このため、Ｘ線管１１と検出器１２間の距離は検出器中央部で短く、周辺部に行くほど遠くなり、中央部で強度の強いＸ線分布で被写体１３を透過してＸ線画像検出器１２に入射する。
【００５５】
Ｘ線画像検出器１２は、例えばＸ線照射後において各画素容量２５に蓄積された各電荷を読み出す。すなわち、図３および図４に示すようにＸ線画像検出器１２で、ゲートドライバ３１から各行選択線３０１，３０２，…を介して各ゲート信号が出力されると、各画素容量２５に蓄積された各電荷が順時各薄膜トランジスタ２６のソース電極２６ｓを通して読み出される。
【００５６】
これら画素容量２５から読み出された電荷は、各積分増幅器３３１，３３２，…によって増幅され電位情報にされ、マルチプレクサ３６を通して１画素単位に選択され、次にＡ／Ｄ変換器３７によりデジタル値に変換されて出力される。
【００５７】
＜被写体撮影段階の画像補正＞
図６を参照し、被写体撮影により得られる画像補正の手順（ステップ）を説明する。補正においてメモリ４１に記憶させたパラメータを用いる。
【００５８】
（ステップ１０）
目的の被写体を用いＸ線を照射した状態にてＸ線画像検出器の撮影動作を行い画像信号Ｒ［ｘ，ｙ］を出力する。この出力は上記Ａ／Ｄ変換器３７によりデジタル値化された出力である。
Ｒ［ｘ，ｙ］
【００５９】
（ステップ１１）−オフセット補正−
下記計算式によりオフセット補正を行った画像信号をＡ［ｘ，ｙ］とする。
Ａ［ｘ，ｙ］＝Ｒ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］
【００６０】
（ステップ１２）−上限値補正−
上限値の集合体Ｌ［ｘ，ｙ］を用い、下記計算式により各画素を上限補正する上限値補正を行った画像Ｂ［ｘ，ｙ］を算出する。
Ｂ［ｘ，ｙ］＝ｍｉｎ（Ｌ［ｘ，ｙ］，Ａ［ｘ，ｙ］）
【００６１】
上記数式においてｍｉｎ（Ｌ［ｘ，ｙ］，Ａ［ｘ，ｙ］）は数値Ｌ［ｘ，ｙ］とＡ［ｘ，ｙ］を比較し数値が低いほうを出力する関数を表している。上記数式においては数値Ｌ［ｘ，ｙ］を超える明るさを持つ画素値は全て数値Ｌ［ｘ，ｙ］にそろえることが可能である。つまりＬ［ｘ，ｙ］が上限値となる。
【００６２】
（ステップ１３）−感度補正−
下記計算式により各画素ごとの感度補正行った画像Ｑ［ｘ，ｙ］を算出する。
Ｑ［ｘ，ｙ］＝Ｆ・Ｂ［ｘ，ｙ］／（Ｎ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）
【００６３】
上記操作において算出された画像情報Ｑ［ｘ，ｙ］を用いることで、各画素ごとの飽和特性のばらつきによるノイズを消去することが可能となる。
【００６４】
上記補正方法を用いることで、多種多様な撮影条件特にＸ線画像検出器とＸ線源の距離を変化させても、飽和特性のばらつきによるノイズの発生を防止することが可能となる。また従来技術では困難だった飽和直前のＸ線量を用いた撮影動作も行うことが可能となる。
【００６５】
＜Ｘ線照射分布ムラの補正＞
また図７に示すように下記ステップによる補正を追加することで、Ｘ線照射分布のムラを補正した画像Ｐ［ｘ，ｙ］を算出することが可能となり、より高品質な画像情報を用いたＸ線診断が可能となる。
【００６６】
（ステップ１４）
Ｘ線画像検出器１２とＸ線管１１の距離を実際に撮影動作を行う状態にし、被写体１３を用いずにＸ線を入射して撮影動作を行った場合のＸ線画像検出器からの画像信号をＭ［ｘ，ｙ］とする。
【００６７】
（ステップ１５）
Ｍ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］の演算により算出される画像の輝度平均値をＣとする。
【００６８】
（ステップ１６）
上記補正操作により得られた画像情報Ｑ［ｘ，ｙ］に対して、下記計算式による感度補正を行った画像Ｐ［ｘ，ｙ］を算出する。
Ｐ［ｘ，ｙ］＝Ｃ・Ｑ［ｘ，ｙ］／（Ｍ［ｘ，ｙ］−Ｄ［ｘ，ｙ］）
【００６９】
上記動作を連続して行うことにより、被写体１３を透過して入射したＸ線画像情報は電気信号による画像情報へと変換され、外部へと出力される。外部へと出力された電気信号による画像情報は通常の液晶ディスプレイ装置などのＸ戦画像表示器１７によって容易に画像化が可能であり、Ｘ線画像を可視光による画像として観察することが可能になる。
【００７０】
Ｘ線診断装置の操作上、診断目的からＸ線管と被写体の距離、ひいてはＸ線画像検出器との距離を任意に選択することができるようにされる。このため、所定の距離の検出器上のＸ線強度分布はＸ線管に近づくほど、検出器中央部で強度が高く、Ｘ線管から遠ざかるほど強度分布が緩和される。本実施形態によれば、感度補正の前段階で、Ｘ線画像検出器の各画素のＸ線強度に対応する電位情報の上限値を決めるので、Ｘ線画像検出器とＸ線管との距離が変化しても、その後に感度補正した画像信号は飽和によるノイズの発生しない最大値まで得ることができ、強いＸ線条件における大きな線量をもつ撮影動作が可能になる。
【００７１】
上の実施形態では、Ｘ線光変換層とフォトダイオードの光検出器を組み合わせたＸ線画像検出器について説明したが、本発明はセレンなどのＸ線電気変換層を用いて得られる電気信号を蓄積電荷として画素容量に蓄積する直接変換型のＸ線画像検出器にも同様に適用される。
【００７２】
さらに上記実施形態では、画素をマトリクス配置する保持基板上にゲートドライバや積分増幅器などを配置しないＸ線画像検出器の構成で説明したが、ＩＣとして直接マウントしたり、スイッチング素子と同じ製造工程で保持基板上に形成することもできる。
【００７３】
また以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７４】
１０：Ｘ線診断装置
１１：Ｘ線管
１２：Ｘ線画像検出器
１３：被写体
１４：Ｘ線制御装置
１５：読み出し制御装置
１６：画像信号処理装置
１７：Ｘ線画像表示器
２０：画素
２１：保持基板
２２：Ｘ線
２３：Ｘ線光変換層
２４：フォトダイオード
２５：画素容量
２６：薄膜トランジスタ
３０（３０１，３０２，３０３…）：行選択線
３１：ゲートドライバ
３２（３２１，３２２，３２３…）：信号線
３３（３３１，３３２，…）：積分増幅器
３６：マルチプレクサ
３７：Ａ／Ｄ変換器
４０：画像補正値算出装置
４１：メモリ
４２：撮影画像処理装置
【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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