(57)【要約】【課題】放射線発生装置および放射線検出装置の経時劣化に対して、被写体への被曝線量の増加を抑制しながら、映像の輝度を一定に保つことができる放射線検査方法を提供する。【解決手段】一定出力のＸ線16を発生する放射線発生装置11からＸ線16を被写体15に照射する。被写体15を透過したＸ線像17を放射線検出装置12で検出して映像信号18を出力する。放射線発生装置11からのＸ線16の出力は一定のまま映像信号19によって構成される映像の輝度が一定になるように、放射線検出装置12で映像信号18のゲインを制御する。【選択図】図１
2016080593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定出力の放射線を発生する放射線発生装置から前記放射線を被写体に照射し、
前記被写体を透過した放射線像を放射線検出装置で検出して映像信号を出力するとともに、前記放射線発生装置からの前記放射線の出力は一定のまま前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記映像信号のゲインを制御する
ことを特徴とする放射線検査方法。
【請求項２】
放射線発生装置からの放射線を被写体に照射し、
前記被写体を透過した放射線像を放射線検出装置で検出して映像信号を出力するとともに、
前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記放射線検出装置による前記映像信号のゲインの制御が可能な範囲では、前記放射線発生装置からの前記放射線の出力は一定のまま前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記映像信号のゲインを制御し、かつ、前記放射線検出装置による前記映像信号のゲインの制御が上限に達したら、前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記放射線発生装置からの前記放射線の出力を制御する
ことを特徴とする放射線検査方法。
【請求項３】
一定出力の放射線を発生し、前記放射線を被写体に照射する放射線発生装置と、
前記被写体を透過した放射線像を検出して映像信号を出力するとともに、前記放射線発生装置からの前記放射線の出力は一定のまま前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記映像信号のゲインを制御する放射線検出装置と
を具備することを特徴とする放射線検査システム。
【請求項４】
放射線を被写体に照射する放射線発生装置と、
前記被写体を透過した放射線像を検出して映像信号を出力するとともに、前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記映像信号のゲインを制御する放射線検出装置と、
前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記放射線検出装置による前記映像信号のゲインの制御が可能な範囲では、前記放射線発生装置からの前記放射線の出力は一定のまま前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記映像信号のゲインを制御し、かつ、前記放射線検出装置による前記映像信号のゲインの制御が上限に達したら、前記映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように前記放射線発生装置からの前記放射線の出力を制御する制御装置と
を具備することを特徴とする放射線検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線像を検出して映像信号を出力する放射線検査方法および放射線検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線としてのＸ線を用いたＸ線検査システムにおいては、Ｘ線管のようなＸ線発生装置から出力されたＸ線を被写体に照射し、被写体を透過したＸ線像をＸ線イメージ管や平面検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）のようなＸ線検出装置で検出して映像信号を出力し、この映像信号を制御装置に取り込み、制御装置のモニタに映像を映し出して検査している。
【０００３】
このようなＸ線検査システムにおいては、Ｘ線発生装置やＸ線検出装置は消耗部品であるため、使用に伴って経時劣化が生じる。
【０００４】
Ｘ線検出装置には、例えば自動輝度制御（Automatic Brightness Control：ABC）、あるいは自動露出制御（Automatic Exposure Control：AEC）など、Ｘ線発生装置からのＸ線照射条件の制御に関する輝度等の情報信号を制御装置に出力するフィードバック機能を有している。制御装置では、輝度等の情報信号に基づいて、映像の輝度が一定になるようにＸ線発生装置からのＸ線の出力を制御している。これにより、Ｘ線発生装置やＸ線検出装置の経時劣化に対して、映像の輝度が一定になるようにして検査に必要な画質を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７９３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
Ｘ線発生装置やＸ線検出装置は、消耗部品であり、使用に伴って経時劣化が生じる。Ｘ線発生装置やＸ線検出装置の劣化による影響は、映像の輝度を低下させるため、映像の輝度が一定になるようにＸ線発生装置のＸ線照射条件の制御によって補っている。しかしながら、Ｘ線発生装置のＸ線照射条件の制御は、Ｘ線の出力を上げることが殆どであるため、被写体に入射するＸ線量が増加し、被写体への被曝線量が増える可能性がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、放射線発生装置および放射線検出装置の経時劣化に対して、被写体への被曝線量の増加を抑制しながら、映像の輝度を一定に保つことができる放射線検査方法および放射線検査システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態の放射線検査方法は、一定出力の放射線を発生する放射線発生装置から放射線を被写体に照射する。被写体を透過した放射線像を放射線検出装置で検出して映像信号を出力するとともに、放射線発生装置からの放射線の出力は一定のまま映像信号によって構成される映像の輝度が一定になるように映像信号のゲインを制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態を示す放射線検査システムの構成図である。
【図２】同上放射線検査システムによる第１の放射線検査方法を示すフローチャートである。
【図３】同上放射線検査システムによる第２の放射線検査方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、放射線検査システム10は、放射線発生装置11、放射線検出装置12、および制御装置13を備えている。放射線発生装置11と放射線検出装置12とが対向配置され、放射線発生装置11と放射線検出装置12との間に検査する被写体15が位置する。そして、放射線発生装置11が出力する放射線としてのＸ線16を被写体15に照射し、被写体15を透過した放射線像としてのＸ線像17を放射線検出装置12が検出し、放射線検出装置12から映像信号18を制御装置13に出力する。制御装置13は、制御信号19を放射線発生装置11および放射線検出装置12に出力する。
【００１２】
そして、放射線発生装置11は、Ｘ線16を発生するＸ線源であるＸ線管21によって構成されている。Ｘ線管21は、制御装置13からの制御信号19に基づいて、所定の出力（線量）のＸ線16を発生する。
【００１３】
また、放射線検出装置12は、例えばＸ線イメージ管や平面検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）のようなＸ線検出器22によって構成されている。Ｘ線イメージ管の場合には、Ｘ線イメージ管の入射面に入射するＸ線像17を可視光像に変換してＸ線イメージ管の出力面から出力し、その可視光像を例えばＣＣＤ等の撮像素子を用いたカメラによって撮影し、カメラから映像信号18を出力する。平面検出器の場合には、平面検出器に入射するＸ線像17を可視光に変換するとともにその可視光を光電変換素子で検出し、映像信号18を出力する。
【００１４】
Ｘ線検出器22は、すなわちＸ線イメージ管のカメラおよび平面検出器は、出力する映像信号18を調整する画像処理機能を備えている。画像処理機能では、映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるように、映像信号18のゲインを高くしたり低くする処理を行う。具体的には、撮像素子や光電変換素子から信号を読み出す際の増幅器による増幅率を調整する。そして、Ｘ線検出器22は、制御装置13からの制御信号19に基づいて、Ｘ線像17を検出し、ゲイン調整した映像信号18を出力する。
【００１５】
また、制御装置13は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等によって構成されている。制御装置13は、Ｘ線検出器22から映像信号18を入力し、モニタに映像を映し出す。制御装置13は、Ｘ線管21およびＸ線検出器22に制御信号19を送信し、Ｘ線管21およびＸ線検出器22を制御する。制御装置13は、映像信号18を調整する画像処理機能を備えている。画像処理機能では、ゲインアップによって増幅される信号は映像信号18のみではなく、ノイズ信号も増幅されているため、ノイズフィルタあるいは積算処理等によりノイズを低減する処理を行う。積算処理では、Ｘ線検出器22によって取得された複数の画像を積算し、ノイズを低減し、解像度を向上させる。なお、ノイズ低減処理は、Ｘ線検出器22の画像処理機能で行ってもよい。
【００１６】
積算処理には必要枚数の画像を取得するための時間が必要となり、これは画像の枚数と処理系統の速度応答性、画像を取り込む部分の時間応答性（フレームレート等）に依存する。そのため、制御装置13においては、演算処理を行うＰＣ等の演算機構の、特にメモリ等の保存領域とＣＰＵ等の速度スペックを高く設定することで対策し、また、Ｘ線検出器22においては、例えばカメラのフレームレート等を高く設定・開発することで同様に対策する。
【００１７】
映像の輝度に関する情報は、映像信号18から検出することができる。映像の輝度に関する情報を映像信号18から検出する輝度検出手段を制御装置13が備えている。
【００１８】
次に、放射線検査システム10による第１の放射線検査方法を、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００１９】
第１の放射線検査方法では、制御装置13は、Ｘ線管21からのＸ線16の出力は一定のまま映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるように映像信号18のゲインを制御する。
【００２０】
なお、Ｘ線管21は、Ｘ線16の出力が固定（一定）であってもよいし、Ｘ線16の出力が変更可能であっても出力するＸ線16は一定に制御するようにしてもよい。
【００２１】
そして、Ｘ線管21が一定出力のＸ線16を発生し、Ｘ線16を被写体15に照射する（ステップＳ１）。
【００２２】
被写体15を透過したＸ線像17をＸ線検出器22で検出し（ステップＳ２）、Ｘ線検出器22から制御装置13に映像信号18を出力する（ステップＳ３）。
【００２３】
制御装置13は、Ｘ線検出器22から映像信号18を入力し、映像の輝度に関する情報を映像信号18から検出する。制御装置13は、検出した輝度が予め設定された基準値の範囲にあるか判定し（ステップＳ４）、検出した輝度が基準値の範囲にある場合には、映像信号18によって構成される映像をモニタに出力する。
【００２４】
制御装置13は、検出した輝度が基準値の範囲にない場合には、検出した輝度が基準値の範囲に入るために必要なゲインに調整する制御信号19をＸ線検出器22に送信する。
【００２５】
Ｘ線検出器22は、制御装置13からの制御信号19を受けて映像信号18のゲインを調整し（ステップＳ５）、ゲイン調整した制御信号19を制御装置13に出力する。
【００２６】
これにより、例えば、Ｘ線管21やＸ線検出器22の経時劣化によって映像の輝度が低下してしまうおそれが生じる場合であっても、映像信号18のゲインを上げることにより、映像の輝度を一定に保つことができる。そのため、被写体15の被曝線量を増やすことなく、所望の映像を得ることが可能な時間を長くできる放射線検査システム10を提供できる。
【００２７】
ゲインアップによって増幅される信号は映像信号18のみではなく、ノイズ信号も増幅されるため、ノイズフィルタ或いは積算処理等によりノイズを低減する処理を行うことにより、良好な画質の映像を得ることができる。
【００２８】
このように第１の放射線検査方法によれば、Ｘ線管21およびＸ線検出器22の経時劣化に対して、Ｘ線21からのＸ線16の出力を増加させることなく、すなわち被写体15への被曝線量を増加させることなく、映像の輝度を一定に保つことができる。
【００２９】
なお、ゲインの調整が予め設定された上限値に達した場合には、Ｘ線管21やＸ線検出器22の交換時期と判断し、その旨を制御装置13で報知する。また、従来のように経時劣化に対してＸ線管21からのＸ線出力を増やした場合には、Ｘ線検出器22の劣化もそれに伴って早まるが、経時劣化に対して映像信号18のゲインを調整する場合には、Ｘ線検出器22の劣化が早まることがなく、Ｘ線検出器22の交換が必要となる時期を長くすることが可能となる。
【００３０】
次に、放射線検査システム10による第２の放射線検査方法を、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３１】
第２の放射線検査方法では、制御装置13は、映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるようにＸ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が可能な範囲（予め設定されている範囲）では、Ｘ線管21からのＸ線16の出力は一定のまま映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるように映像信号18のゲインを制御し、かつ、Ｘ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が予め設定された上限に達したら、映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるようにＸ線管21からのＸ線16の出力を制御する。
【００３２】
なお、Ｘ線管21は、Ｘ線16の出力が変更可能である。
【００３３】
そして、Ｘ線管21がＸ線16を発生し、Ｘ線16を被写体15に照射する（ステップＳ11）。
【００３４】
被写体15を透過したＸ線像17をＸ線検出器22で検出し（ステップＳ12）、Ｘ線検出器22から制御装置13に映像信号18を出力する（ステップＳ13）。
【００３５】
制御装置13は、Ｘ線検出器22から映像信号18を入力し、映像の輝度に関する情報を映像信号18から検出する。制御装置13は、検出した輝度が予め設定された基準値の範囲にあるか判定し（ステップＳ14）、検出した輝度が基準値の範囲にある場合には、映像信号18によって構成される映像をモニタに出力する。
【００３６】
制御装置13は、検出した輝度が基準値の範囲にない場合には、映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるようにＸ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が可能な範囲かどうか、すなわち、Ｘ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が上限に達しているか判断する（ステップＳ15）。
【００３７】
Ｘ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が上限に達しておらず、映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるようにＸ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が可能な範囲であると判断した場合、検出した輝度が基準値の範囲に入るために必要なゲインに調整する制御信号19をＸ線検出器22に送信する。Ｘ線検出器22は、制御装置13からの制御信号19を受けて映像信号18のゲインを調整し（ステップＳ16）、ゲイン調整した制御信号19を制御装置13に出力する。
【００３８】
これにより、例えば、Ｘ線管21やＸ線検出器22の経時劣化によって映像の輝度が低下してしまうおそれが生じる場合であっても、映像信号18のゲインを上げることにより、映像の輝度を一定に保つことができる。そのため、被写体15の被曝線量を増やすことなく、所望の映像を得ることが可能な時間を長くできる放射線検査システム10を提供できる。
【００３９】
ゲインアップによって増幅される信号は映像信号18のみではなく、ノイズ信号も増幅されるため、ノイズフィルタ或いは積算処理等によりノイズを低減する処理を行うことにより、良好な画質の映像を得ることができる。
【００４０】
また、Ｘ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が上限に達した場合には、検出した輝度が基準値の範囲に入るために必要なＸ線16の出力となるようにＸ線管21の出力を調整する制御信号19をＸ線管21に送信する。Ｘ線管21は制御信号19を受けてＸ線16の出力を調整する（ステップＳ17）。
【００４１】
なお、Ｘ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が上限に達した場合には、その旨を制御装置13で報知することが好ましい。また、Ｘ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が上限に達した後に、Ｘ線16の出力を高くする必要が生じた場合には、その旨を制御装置13で報知し、オペレータの承認を得た場合のみ、Ｘ線16の出力を高くするように構成することが好ましい。
【００４２】
Ｘ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が上限に達し、Ｘ線16の出力を高くする必要が生じた場合には、その旨を制御装置13で報知し、オペレータの承認を得た場合のみ、Ｘ線16の出力を高くするように構成することが好ましい。
【００４３】
このように第２の放射線検査方法によれば、Ｘ線管21およびＸ線検出器22の経時劣化に対して、映像信号18によって構成される映像の輝度が一定になるようにＸ線検出器22による映像信号18のゲインの制御が可能な範囲であれば、Ｘ線管21からのＸ線16の出力を増加させることなく、すなわち被写体15への被曝線量を増加させることなく、映像の輝度を一定に保つことができ、さらに、映像信号18のゲインの制御が上限に達した場合、Ｘ線管21やＸ線検出器22の交換時期となるが、Ｘ線管21からのＸ線16の出力を調整可能としているため、Ｘ線管21やＸ線検出器22が交換されるまで、良好な画質の映像を得ながら検査を継続できる。
【００４４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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】
【００４５】
10    放射線検査システム
11    放射線発生装置
12    放射線検出装置
13    制御装置
15    被写体
16    放射線としてのＸ線
17    放射線像としてのＸ線像
18    映像信号
【図１】
2016080593.tif 000003
【図２】
2016080593.tif 000004
【図３】
2016080593.tif 000005