(57)【要約】【課題】  検出装置のダイナミックレンジを超えるような過大な信号が入力された場合においても、入力された信号を適切に推定することができる。【解決手段】  本発明の放射線画像撮影装置は、放射線を検出し、所定のフレームレートで放射線信号を読み出す第１の画素と、前記放射線を検出し、前記第１の画素より高いフレームレートで放射線信号を読み出す第２の画素とを含む検出手段と、前記第２の画素が読み出した前記放射線信号を用いて、前記第１の画素の飽和信号量を超える量の前記放射線信号を推定する推定手段と、を備える。【選択図】  図１
2017213292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を検出し、所定のフレームレートで放射線信号を読み出す第１の画素と、前記放射線を検出し、前記第１の画素より高いフレームレートで放射線信号を読み出す第２の画素とを含む検出手段と、
前記第２の画素が読み出した前記放射線信号を用いて、前記第１の画素の前記放射線信号を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記第１の画素は、２次元状に配置されており、
前記第２の画素は、前記２次元状の配置内に含まれ、
前記推定手段は、前記第２の画素が読み出した前記放射線信号を用いて、前記第１の画素の飽和信号量を超える量の前記放射線信号を推定することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記推定手段によって推定された前記放射線信号に基づいて、放射線画像の残像を補正する残像補正手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記第２の画素は、前記第１の画素の前記放射線信号の読み出し時間において、前記第１の画素より多い読み出し回数で前記放射線信号を読み出すことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記第２の画素は、前記第２の画素の飽和信号量を超えない量で前記放射線信号を読み出すように、前記第２の画素の読み出し回数を設定することを特徴とする請求項４に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
前記第１の画素及び前記第２の画素は、略同時に前記放射線信号の読み出しを開始することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記推定手段は、前記第１の画素の前記放射線信号の読み出し時間において前記第２の画素が読み出した前記放射線信号を加算することにより、前記第１の画素の飽和信号量を超える量の前記放射線信号を推定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記推定手段は、前記第２の画素の前記放射線信号の読み出しに要する時間に基づいて、推定された前記放射線信号を補正することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記推定手段は、前記第１の画素の前記放射線信号の読み出し時間における前記第２の画素の前記放射線信号の読み出し回数に基づいて、推定された前記放射線信号を補正することを特徴とする請求項７又は８に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記推定手段は、飽和信号量を超えた前記第１の画素が読み出した前記放射線信号を、推定された前記放射線信号で置換することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１１】
前記推定手段は、前記第２の画素に隣接する前記第１の画素の前記放射線信号が飽和信号量を超えた場合に、前記第２の画素から所定の範囲内に配置された前記第１の画素の前記放射線信号を、推定された前記放射線信号で置換することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
前記推定手段は、前記第２の画素に隣接する前記第１の画素の前記放射線信号が飽和信号量を超えない場合に、前記第２の画素の前記放射線信号を、隣接する前記第１の画素の前記放射線信号の平均で置換することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記推定手段は、前記第２の画素に隣接する前記第１の画素の前記放射線信号が飽和信号量を超えない場合に、前記第２の画素から所定の範囲内に配置された前記第１の画素の前記放射線信号を、前記第２の画素の周辺の他の第２の画素の前記放射線信号で置換することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
前記他の第２の画素に隣接する前記第１の画素の前記放射線信号が飽和信号量を超えていることを特徴とする請求項１３に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
前記残像補正手段は、前記推定手段により推定された前回撮影時の初期残像量と、前記検出手段の動作温度と、前記検出手段に特有の減衰係数と、前記放射線信号の読み出しを開始した時間と、前記放射線信号の読み出しを完了した時間とを用いて前回撮影時の残像成分を推定し、前記放射線画像から前記残像成分を減算することで前記補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の放射線撮影装置。
【請求項１６】
放射線を発生する放射線発生手段と、
前記放射線を検出し、所定のフレームレートで放射線信号を読み出す第１の画素と、前記放射線を検出し、前記第１の画素より高いフレームレートで放射線信号を読み出す第２の画素とを含む検出手段と、
前記第２の画素が読み出した前記放射線信号を用いて、前記第１の画素の飽和信号量を超える量の前記放射線信号を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１７】
放射線を検出し、所定のフレームレートで放射線信号を読み出す第１の読み出し工程と、
前記放射線を検出し、前記第１の読み出し工程より高いフレームレートで放射線信号を読み出す第２の読み出し工程と、
前記第２の読み出し工程で読み出した前記放射線信号を用いて、前記第１の読み出し工程の飽和信号量を超える量の前記放射線信号を推定する推定工程と、
を備えることを特徴とする放射線撮影方法。
【請求項１８】
コンピュータを請求項１乃至１５の何れか１項に記載の放射線撮影装置の各手段として機能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、放射線撮影装置、放射線撮影システム、放射線撮影方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を用いた放射線撮影装置が広く普及している。これは、放射線を電気信号に変換するための半導体素子を２次元行列状に多数配設させた検出装置を利用したデジタルの放射線撮影装置である。
【０００３】
ＦＰＤを用いた放射線撮影装置は、被写体を通過した放射線の情報を半導体素子に電荷としてチャージした後、読み出し動作を行って電荷情報を転送し、Ａ／Ｄ変換を施してデジタル画像情報を作成する。
【０００４】
しかしながら、一度の転送動作でチャージした電荷を全て読み出すことは難しく、読み出し後にも電荷の一部が半導体素子に残留した状態となることがある。この状態で次の撮影を行うと、残留した電荷が残像として次の放射線画像に重畳される現象が起こり、以後の撮影において画質低下を招く場合がある。そのため、放射線撮影装置では、撮影時に前回撮影の残像の影響をいかに低減させるかが課題となっている。
【０００５】
このような残像は、一般に前回撮影の撮影条件、特に、入力信号の量と前回撮影からの時間、及び検出装置の動作温度に影響されることが分かっており、この特徴を用いた残像補正処理がこれまで試みられてきた。
【０００６】
例えば、特許文献１では、前回撮影時の撮影条件の情報を基に残像量を推測し、補正処理を行う技術が報告されている。また、特許文献２では、前回撮影が行われてから次の撮影が行われるまでに、非照射状態で画像を取得することにより、残像データを取得して補正に用いる技術が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３５７４８号公報
【特許文献２】特開２００９−２０１５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術には、以下のような課題があった。特許文献１のように、前回撮影の撮影条件を利用するためには、入力信号の量を正確に把握することが重要となる。しかし、前回撮影で極端に強い信号が入力された場合には、画素に蓄えられる電荷量が検出装置（多くはＡ／Ｄ変換器）のダイナミックレンジを超え、飽和が発生してしまうため、得られる画像から本来の入力信号が正しく得られない状況が発生する。
【０００９】
検出装置のダイナミックレンジを超えた領域においても、残像は入力が強いほど大きく発生するため、このような状況下では残像量を過小に見積もってしまい、残像の補正残りが発生する恐れがあった。
【００１０】
特許文献２では、飽和に伴う特許文献１の課題は解決できるものの、前回撮影と撮影の間に残像データを新たに取得するための時間コストを支払わなければならない。緊急を要する撮影手技を行う場合など、撮影間隔を短くせざるを得ないユースケースの場合は、残像データが取得できず、適切に残像を補正できなくなってしまうおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、検出装置のダイナミックレンジを超えるような過大な信号が入力された場合においても入力信号を正確に得ることができる放射線撮影装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の放射線画像撮影装置は、放射線を検出し、所定のフレームレートで放射線信号を読み出す第１の画素と、前記放射線を検出し、前記第１の画素より高いフレームレートで放射線信号を読み出す第２の画素とを含む検出手段と、前記第２の画素が読み出した前記放射線信号を用いて、前記第１の画素の飽和信号量を超える量の前記放射線信号を推定する推定手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、検出装置のダイナミックレンジを超えるような過大な信号が入力された場合においても、入力された信号を適切に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る放射線撮影装置の構成の例を示すブロック図である。
【図２】検出装置の構成例である。
【図３】実施形態に係る放射線撮影装置が行う処理の例を示すフローチャートである。
【図４】検出装置における第１の画像撮影後の残像量の時間変化の例を示す図である。
【図５】入力信号解析処理の例を示すフローチャートである。
【図６Ａ】検出装置に均一にＸ線を入力した場合における、第１の画素の出力信号の概略図である。
【図６Ｂ】検出装置に均一にＸ線を入力した場合における、第２の画素の出力信号の概略図である。
【図６Ｃ】検出装置に均一にＸ線を入力した場合における、第２の画素の出力信号の合計及び損失の概略図である。
【図７Ａ】検出装置の画素配置の一例を示した図である。
【図７Ｂ】推定入力信号画像を作成する処理の例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】
【００１５】
以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００１６】
まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る放射線撮影装置及び放射線撮影システムの構成について述べる。図１は、放射線撮影装置の基本的な構成の例を示すブロック図である。
【００１７】
放射線撮影装置１００は、放射線を発生する放射線発生装置１０１と、被写体１０２を寝かせる寝台１０３と、被写体１０２を通過した放射線に応じた画像データを出力する検出装置１０４と、放射線発生装置１０１の放射線発生タイミングと、放射線発生条件を制御する機構制御装置１０５と、各種デジタルデータを収集するデータ収集装置１０６と、ユーザーの指示に従って画像処理や機器全体の制御を行う情報処理装置１０７を備えている。
【００１８】
情報処理装置１０７は、入力信号解析装置（推定装置）１０８と、残像補正装置１０９と、画像処理装置１１０と、ＣＰＵ１１２と、メモリ１１３と、操作パネル１１４と、記憶装置１１５と、表示装置１１６とを備えている。これらは、ＣＰＵバス１１１を介して電気的に接続されている。
【００１９】
メモリ１１３は、ＣＰＵ１１２での処理に必要な各種のデータなどが記憶されるものであるとともに、ＣＰＵ１１２の作業用ワークメモリを含む。また、ＣＰＵ１１２は、メモリ１１３を用いて、操作パネル１１４に入力されるユーザーの指示に従い、装置全体の動作制御などを行うようになっている。
【００２０】
なお、本発明において放射線とは、一般的に用いられるＸ線だけに限らず、放射性崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、及びγ線などの他に、同程度以上のエネルギーを有するビーム、例えば粒子線や宇宙線なども含まれる。以下、放射線としてＸ線を用いる場合を例にとって説明する。
【００２１】
次に、図２を用いて、本発明における検出装置１０４の構成例について述べる。図２は、検出装置１０４の回路構成を示す等価回路図である。ここでは、３行３列の画素が設けられている例を示すが、画素数はこの限りではない。
【００２２】
検出装置１０４は、読み出し回路２０１と、電源回路２０２と、ゲート駆動回路２０３と、複数の画素が２次元状に配置された撮像領域２０４とを備える。画素は、光電変換素子とスイッチ素子から構成されている。画素は、スイッチをＯＮにした状態で入力されたＸ線の信号を電荷に変換し、信号量に応じた量の電荷を蓄積した後（以後、蓄積動作という）、スイッチをＯＦＦにして信号線から電荷を読み出すことができる機能を有している。
【００２３】
スイッチ素子は、例えば非晶質シリコンまたは多結晶シリコン（好ましくは多結晶シリコン）などの半導体で活性領域が構成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）から構成される。ここで、検出装置１０４においては、画素は大別して２種類の機能を持つ画素で構成されることが特徴となる。１つは画像情報を取得するための第１の画素２１３と、もう１つは、入力信号解析用に散在して配置された第２の画素２１４である。第１の画素２１３は、放射線を検出し、所定のフレームレートで放射線信号を読み出す。第２の画素２１４は、第１の画素２１３より高いフレームレートで放射線信号を読み出す。
【００２４】
第１の画素２１３は、２次元状に配置されており、第２の画素２１４は、２次元状の配置内に含まれる。入力信号解析装置（推定装置）１０８は、第２の画素２１４が読み出した放射線信号を用いて、第１の画素２１３の飽和信号量を超える量の放射線信号を推定する。
【００２５】
読み出し回路２０１は、Ａ／Ｄ変換器２０５と、マルチプレクサ２０６と、サンプルホールド回路２１２とを含み、各々の画素が、入力信号を電荷に変換した後、デジタル値に変換できるようになっている。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器２０５によってデジタルデータとなった画像信号は、データ収集装置１０６で画像の形式に収集・整理された後、情報処理装置１０７に出力される。
【００２７】
ここで、サンプルホールド回路２１２は、各々第１の信号線２０７と第２の信号線２０８に接続されている。第１の画素２１３には第１の信号線２０７が接続されており、第２の画素２１４には第２の信号線２０８が接続されており、各々の画素由来の信号を専用のサンプルホールド回路に入力できるようになっている。
【００２８】
また、電源回路２０２にはバイアス配線２０９が接続されており、各々の画素に同一のバイアス電圧を与えるようになっている。
【００２９】
ゲート駆動回路２０３からは、画素の行ごとにゲート配線が接続されており、各画素のスイッチを１行ごとに制御するための信号を制御している。検出装置１０４は、第１の画素２１３に接続された第１のゲート配線２１０と、第２の画素２１４に接続された第２のゲート配線２１１の２種類を含み、第１の画素２１３と第２の画素２１４で各々独立してスイッチを動作させることが可能となっている。
【００３０】
以上の構成により、第２の画素２１４は、第１の画素２１３と異なるタイミングで信号の読み出しが可能となる。例えば、第２の画素２１４を第１の画素２１３より高速なフレームレートで動作させ、第１の画素２１３より多い回数で入力信号を複数回に小分けにして取得した後で、入力信号を合計する。この結果、入力信号の合計がＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを超えるほど大きいケースでも、飽和を起こすことなく入力信号を取得できる。
【００３１】
なお、第１の画素２１３と第２の画素２１４の配置割合については、これを特に制限しない。例えば、２０×２０画素の第１の画素２１３に対して、１画素の第２の画素２１４があるような比率で、第２の画素２１４が画素中に均一に配置されるようにすると好適である。
【００３２】
次に、図３を用いて、上述の構成を備える放射線撮影装置１００の動作について説明する。図３は、実施例における放射線撮影装置が行う処理のフローチャートである。
【００３３】
ステップＳ３０１において、放射線撮影装置１００は、ユーザーの指示に従って、被写体１０２の撮影動作を開始する。まず、第１の画像撮影における撮影条件として、放射線発生装置及び検出装置の距離（ＳＩＤ）と、Ｘ線の照射条件（管電圧、管電流、照射時間）と、使用しているグリッドの種類及び有無と、検出器の感度情報と、検出装置１０４の動作温度Ｔと、第１の画像撮影を行った時間ｔ０とが取得される。時間ｔ０は、第１の画像撮影による残像が発生する起点となる時間であり、撮影に伴う検出装置１０４の電荷転送動作が完了した時間とする。
【００３４】
ステップＳ３０２において、上述の撮影条件に従って、被写体１０２及び検出装置１０４にＸ線が照射されるとともに、検出装置１０４が読み出し動作を行い、第１の画像撮影が行われる。
【００３５】
ステップＳ３０３において、検出装置１０４とデータ収集装置１０６及び入力信号解析装置（推定装置）１０８において、第１の画像撮影による取得画像の入力信号解析処理（推定処理）が行われる。入力信号解析装置（推定装置）１０８は、第２の画素２１４が読み出した放射線信号を用いて、第１の画素２１３の放射線信号を推定する。本処理により、撮影時に検出装置１０４のダイナミックレンジを超えるＸ線が入力された場合においても、入力された線量を正確に推定することが可能となる。本処理の詳細については後述する。
【００３６】
ステップＳ３０４において、第１の画像に対して画像処理装置１１０によるノイズ低減処理、強調処理、階調変換処理などの各種画像処理が行われる。画像処理を行った画像は、ユーザーの指示に従って、記憶装置１１５への保存や表示装置１１６への表示などの操作が加えられる。
【００３７】
ステップＳ３０５において、ユーザーの指示に従って第２の画像撮影が開始される。ここで、データ収集装置１０６は、第２の撮影条件として、放射線発生装置及び検出装置の距離（ＳＩＤ）と、Ｘ線の照射条件（管電圧、管電流、照射時間）と、使用しているグリッドの種類及び有無と、検出器の感度情報と、撮影開始時間ｔ１と、撮影完了時間ｔ２とを取得する。撮影開始時間ｔ１は、第２の画像撮影に伴う入力信号の受信を開始した時間とし、撮影完了時間ｔ２は、入力信号の受信を完了した時間とするのが望ましい。
【００３８】
ステップＳ３０６において、第２の撮影条件に従って、被写体１０２及び検出装置１０４にＸ線が照射され、第２の画像撮影が行われる。
【００３９】
ステップＳ３０７において、第２の画像に対して残像補正処理が行われる。残像補正装置１０９は、入力信号解析装置（推定装置）１０８によって推定された放射線信号に基づいて、放射線画像の残像を補正する。
【００４０】
ここで、図４を用いて第１の画像撮影によって発生する残像の概要について説明する。図４は、縦軸に残像量、横軸に経過時間をプロットし、第１の画像撮影後の残像量の時間変化を示したものである。
【００４１】
発明者の実験により、第１の画像撮影によって発生する残像の量は、時間をパラメータとする減衰カーブ４０１を描くことが分かった。ここにおいて、第２の画像に発生する残像は、撮影に要する時間ｔ２−ｔ１の間に重畳された信号の積分４０２となる。これを踏まえ、次の式（１）に基づいて、第２の画像における座標（ｘ，ｙ）の残像成分Ｌ（ｘ，ｙ）を推定する。
【００４２】
【数１】
2017213292.tif 000003
【００４３】
ここで、Ａ（ｘ，ｙ）は、座標（ｘ，ｙ）における初期残像量であり、ｋ（Ｔ）は、検出装置１０４に特有の減衰係数であり、動作温度Ｔによって変動する値である。初期残像量Ａ（ｘ，ｙ）は、第１の画像撮影で入力された信号と比例関係にあり、次の式（２）に基づいて計算される。
【００４４】
【数２】
2017213292.tif 000004
【００４５】
ここで、α，βは、検出装置に特有の定数で、Ｄ（ｘ，ｙ）は、検出装置１０４において座標（ｘ，ｙ）に到達した入力信号を示す画像である。推定入力信号画像Ｄの算出方法については後述する。なお、検出装置１０４に特有の減衰係数ｋ（Ｔ）は、撮影前に予め取得しておき、撮影条件に応じて適切な値を代入するのが望ましい。上記式（１）及び式（２）によって推定された残像成分Ｌ（ｘ，ｙ）を第２の画像から減算することにより、残像補正処理が行われる。
【００４６】
このように、残像補正装置１０９は、入力信号解析装置（推定装置）１０８により推定された前回撮影時の初期残像量と、検出装置の動作温度と、検出装置に特有の減衰係数と、放射線信号の読み出しを開始した時間と、放射線信号の読み出しを完了した時間とを用いて前回撮影時の残像成分を推定し、放射線画像から残像成分を減算することで補正を行う。
【００４７】
ステップＳ３０８において、第２の画像に対して画像処理装置１１０によるノイズ低減処理、強調処理、及び階調変換処理などの各種画像処理が行われる。画像処理を行った画像は、ユーザーの指示に従って、記憶装置１１５への保存や表示装置１１６への表示などの操作が加えられる。
【００４８】
なお、上記の例では、画像を続けて２枚撮影する場合の処理を示しているが、撮影枚数についてはこの限りではなく、３枚以上の撮影を行う場合も、同様に残像補正処理を行うことが可能である。その場合は、残像が重畳されることを考慮して、撮影された画像全てに対して残像推定を行い、各々の撮影画像由来の残像を積算したものを補正に用いるのが望ましい。
【００４９】
次に、図５及び図６を用いて入力信号解析処理の詳細について説明する。図５は、入力信号解析処理のフローチャートである。
【００５０】
ステップＳ５０１において、撮影条件に応じて、第２の画素２１４の読み出し回数Ｎを設定する。第２の画素２１４は、第１の画素２１３の放射線信号の読み出し時間において、第１の画素２１３より多い読み出し回数Ｎで放射線信号を読み出す。
【００５１】
撮影条件としては、前述のＳ３０１にあったように、放射線発生装置と検出装置の距離（ＳＩＤ）や、Ｘ線の照射条件（管電圧、管電流、及び照射時間）と、使用しているグリッドの種類及び有無と、検出器の感度情報とを利用する。
【００５２】
ここから入力信号量の概数を推定したうえで、１回の読み出しにおける入力信号量が、第２の画素２１４のＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジを超えないように、最小又は最小に近い回数を読み出し回数Ｎとして設定するのが望ましい。推定された入力信号量の概数を第２の画素２１４のＡ／Ｄ変換器のダイナミックレンジで除した値に基づいて、読み出し回数Ｎが設定されてもよい。このように、第２の画素２１４は、第２の画素２１４の飽和信号量を超えない量で放射線信号を読み出すように、第２の画素２１４の読み出し回数Ｎを設定する。
【００５３】
ステップＳ５０２において、Ｘ線の照射タイミングに合わせて、検出装置１０４の画像撮影動作を開始する。第１の画素２１３及び第２の画素２１４は、略同時に放射線信号の読み出しを開始する。
【００５４】
ステップＳ５０３において、第１の画素２１３の撮影動作が行われる。第１の画素２１３は、入力されるＸ線の照射時間より大きい蓄積時間を設定し、一度の読み出しで入力信号を全て読み出せるように動作する。入力信号が第１の画素２１３のダイナミックレンジを超える場合は、飽和が起こり、信号の多い部分の情報が一部欠損した状態になる可能性がある。
【００５５】
ステップＳ５０４〜Ｓ５０７では、第２の画素２１４の撮影動作が行われる。まず、ステップＳ５０４でカウンタをリセットし、ステップＳ５０５で第２の画素２１４の読み出し動作を行い、出力画像を入力信号解析装置１０８に転送する。この動作をＮ回繰り返す（ステップＳ５０６，Ｓ５０７）。
【００５６】
ここで、第２の画素２１４が取得する信号の詳細について図６を用いて説明する。図６は検出装置１０４に均一にＸ線を入力したとき、画素が出力する信号の概略図である。図６Ａは、第１の画素２１３の出力信号の概略図である。図６Ｂは、第２の画素２１４の出力信号の概略図である。図６Ｃは、第２の画素２１４の出力信号の合計及び損失の概略図である。
【００５７】
なお、図２に示したように、検出装置１０４において、信号線２０７及び２０８は、各列で共用されているので、画素信号の電荷転送と、デジタル値に変換する動作とは１行ごとに行う必要がある。
【００５８】
ここで、第１の画素２１３は、入力されたＸ線を１回で読み出すのが特徴である。そのため、Ｘ線の入力開始から終了まで、全列で蓄積動作を行っておいて、Ｘ線の入力が終わってから読み出し動作を開始することができる。図６Ａに示すように、均一にＸ線を入力したときの第１の画素２１３の出力６０１は、全列で一定となる。
【００５９】
これに対し、第２の画素２１４は、図６Ｂに示すように、入力されたＸ線を複数回で小分けにして読み出すことができるのが特徴である。図６Ｃに示すように、入力信号解析装置（推定装置）１０８は、第１の画素２１３の放射線信号の読み出し時間において第２の画素２１４が読み出した放射線信号を加算することにより、第１の画素２１３の飽和信号量を超える量の放射線信号を推定する。
【００６０】
ある行が画素信号を転送するために必要な時間をｔｓとすると、第２の画素２１４は、その間Ｘ線信号の蓄積動作ができない。そのため、図６Ｃに示すように、１回目の読み出しからＮ回目の読み出しの出力の合計である合計出力６０２は、転送動作以外の時間ではＸ線信号の蓄積動作を行った場合、第１の画素２１３の出力６０１に比べて、信号損失（ｔｓ×Ｎ）があることになる。
【００６１】
入力信号解析装置（推定装置）１０８は、第２の画素２１４の放射線信号の読み出しに要する時間に基づいて、推定された放射線信号を補正する。また、入力信号解析装置（推定装置）１０８は、第１の画素２１３の放射線信号の読み出し時間における第２の画素２１４の放射線信号の読み出し回数Ｎに基づいて、推定された放射線信号を補正する。
【００６２】
上記に基づき、ステップＳ５０８において、入力信号解析装置１０８に送られたＮ枚の第２の画素２１４の出力画像を加算し、加算画像Ｉｓｕｍを算出する。
【００６３】
ステップＳ５０９において、信号損失（ｔｓ×Ｎ）を補正する処理を加算画像Ｉｓｕｍに行い、補正画像Ｉｃｏｒを算出する。この補正は、Ｘ線信号が照射時間中一定の強度で照射されることを仮定し、ステップＳ３０１で取得した第１の画像撮影における撮影条件から、Ｘ線の照射時間（１回目の読み出し時からＮ回目の読み出し時）ｔｘを用いて、以下の式（３）に従って行われる。座標（ｉ，ｊ）は、第２の画素２１４が配置されている座標を示している。
【００６４】
【数３】
2017213292.tif 000005
【００６５】
ステップＳ５１０において、第１の画素２１３の画像Ｉ１と、Ｓ５０９で求めたＩｃｏｒの情報から、推定入力信号画像Ｄを作成する。推定入力信号画像Ｄの作成方法は、図７のフローチャートに従って行われる。入力信号解析装置（推定装置）１０８は、飽和信号量を超えた第１の画素２１３が読み出した放射線信号を、推定された放射線信号（信号損失を補正した放射線信号を含む）で置換する。
【００６６】
図７Ａは、検出装置１０４の画素配置の一例を示した図である。ここでは、検出装置１０４において、第１の画素２１３のＣ×Ｃ画素に１つの割合で、第２の画素２１４が均等に配置されたものを考える。この図では、第２の画素２１４は、座標（ｉ，ｊ）を中心として、座標（ｉ−Ｃ，ｊ−Ｃ）などに、Ｃ×Ｃ画素に１つの割合で配置されている。
【００６７】
図７Ｂは、推定入力信号画像Ｄを作成する処理のフローチャートである。
【００６８】
ステップＳ７０１において、まず、第２の画素２１４の座標（ｉ，ｊ）の周囲に隣接する４つの第１の画素２１３の少なくとも１つの値が飽和しているかどうかを判定する。周囲４つの第１の画素２１３の少なくとも１つが飽和している場合はステップＳ７０２に進み、そうでない場合はステップＳ７０３に進む。
【００６９】
ステップＳ７０２において、第２の画素２１４の座標（ｉ，ｊ）の周囲にＣ×Ｃ画素ある第１の画素２１３の領域（図７Ａの分割領域７００）で飽和している第１の画素２１３の値を、座標（ｉ，ｊ）の第２の画素２１４の値で置き換える。
【００７０】
このように入力信号解析装置１０８は、第２の画素２１４に隣接する第１の画素２１３の放射線信号が飽和信号量を超えた場合、第２の画素２１４から所定の範囲内（Ｃ×Ｃ画素）に配置された第１の画素２１３の放射線信号を、推定された放射線信号で置換する。これにより、第１の画素２１３で飽和して失われた到達線量の情報を適切に得ることが可能となる。
【００７１】
ステップＳ７０３は、第１の画素２１３において飽和が起こっておらず、第１の画素２１３の値をそのまま使用できるケースである。この場合、例えば、座標（ｉ，ｊ）の第２の画素２１４の値として、式（４）のように周囲４画素の平均が代入される。
【００７２】
【数４】
2017213292.tif 000006
【００７３】
このように、入力信号解析装置（推定装置）１０８は、第２の画素２１４に隣接する第１の画素２１３の放射線信号が飽和信号量を超えない場合に、第２の画素２１４の放射線信号を、隣接する第１の画素２１３の放射線信号の平均で置換する。
【００７４】
なお、座標（ｉ，ｊ）の第２の画素２１４の値を周囲画素で置換せずにそのまま用いてもよい。
【００７５】
ステップＳ７０４において、座標（ｉ，ｊ）の第２の画素２１４の周囲にＣ×Ｃ画素ある第１の画素２１３の領域（図７Ａの分割領域７００）で飽和している第１の画素２１３があるかどうかが判断される。飽和している第１の画素２１３がある場合は、飽和している第１の画素２１３を、周囲４つの第１の画素２１３の少なくとも１つが飽和している第２の画素２１４であって、最も近隣の第２の画素２１４の値で置き換える。
【００７６】
このように、入力信号解析装置１０８は、第２の画素２１４に隣接する第１の画素２１３の放射線信号が飽和信号量を超えない場合に、第２の画素２１４から所定の範囲内（Ｃ×Ｃ画素）に配置された第１の画素２１３の放射線信号を、第２の画素２１４の周辺の他の第２の画素の放射線信号で置換する。本実施形態では、他の第２の画素２１４は、座標（ｉ，ｊ）の周囲８つの第２の画素２１４のうち、飽和している第１の画素２１３に最も近接する第２の画素２１４である。そして、他の第２の画素２１４に隣接する第１の画素２１３の放射線信号が飽和信号量を超えているものとする。
【００７７】
なお、座標（ｉ，ｊ）の周囲８つの第２の画素２１４に、周囲４つの第１の画素２１３の少なくとも１つが飽和している第２の画素２１４がない場合、分割領域７００で飽和している第１の画素２１３の値は置換せずにそのまま用いてもよい。
【００７８】
上記の構成により、本発明における放射線撮影装置は、Ａ／Ｄ変換器のダイナミックレンジが入力された場合においても入力信号を適切に得ることができる。この結果、追加で残像データを取得することなく、精度の高い残像補正処理を実現できる放射線撮影装置を提供することができる。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００８０】
また、本発明は、実施形態の機能や処理を実現するソフトウェアのプログラムをシステム又は装置に直接（又は遠隔から）供給し、そのシステム又は装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。
【符号の説明】
【００８１】
１００  放射線撮影装置
１０１  放射線発生装置
１０２  被写体
１０３  寝台
１０４  検出装置
１０５  機構制御装置
１０６  データ収集装置
１０７  情報処理装置
１０８  入力信号解析装置（推定装置）
１０９  残像補正装置
１１０  画像処理装置
１１１  ＣＰＵバス
１１２  ＣＰＵ
１１３  メモリ
１１４  操作パネル
１１５  記憶装置
１１６  表示装置
２０１  読み出し回路
２０２  電源回路
２０３  ゲート駆動回路
２０４  撮像領域
２０５  Ａ／Ｄ変換器
２０６  マルチプレクサ
２０７  第１の信号線
２０８  第２の信号線
２０９  バイアス配線
２１０  第１のゲート配線
２１１  第２のゲート配線
２１２  サンプルホールド回路
２１３  第１の画素
２１４  第２の画素
【図１】
2017213292.tif 000007
【図２】
2017213292.tif 000008
【図３】
2017213292.tif 000009
【図４】
2017213292.tif 000010
【図５】
2017213292.tif 000011
【図６Ａ】
2017213292.tif 000012
【図６Ｂ】
2017213292.tif 000013
【図６Ｃ】
2017213292.tif 000014
【図７Ａ】
2017213292.tif 000015
【図７Ｂ】
2017213292.tif 000016