(57)【要約】【課題】  本発明によれば、撮影モードの切り替えにより発生するオフセット信号の経時的な減衰特性に基づいて、オフセット画像データの減衰成分を算出することで、オフセット信号の過渡特性を少ない記憶領域で簡易かつ適切に補正することが可能となる。【解決手段】  本発明の放射線撮影装置は、所定の撮影モードにより撮影された放射線画像データ及びオフセット画像データを取得する画像取得手段と、前記撮影モードを切り替える切替手段と、前記撮影モードの切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、前記オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する推定手段と、前記オフセット成分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備える。【選択図】図１
2017148400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の撮影モードにより撮影された放射線画像データ及びオフセット画像データを取得する画像取得手段と、
前記撮影モードを切り替える切替手段と、
前記撮影モードの切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、前記オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する推定手段と、
前記オフセット成分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
を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記オフセット画像データ及び経時情報に基づいて前記オフセット成分を推定し、
前記補正手段は、前記放射線画像データから前記オフセット成分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に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記オフセット成分は、前記オフセット画像データの画素値平均に関する第１のオフセット成分及び前記オフセット画像データのアーチファクトに関する第２のオフセット成分の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記第１のオフセット成分は、前記経時情報に第１の減衰係数をべき乗した値を、前記画素値平均に乗算した項を含む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５】
前記第２のオフセット成分は、前記経時情報に第２の減衰係数をべき乗した値を、前記オフセット画像データから前記画素値平均及び定常オフセット画像データを減算した値に乗算した項を含む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６】
前記経時情報は、前記撮影モードの切り替えから前記放射線画像データの取得までのフレーム数又は時間、前記撮影モードの切り替えから前記オフセット画像データの取得までのフレーム数又は時間、及び前記オフセット画像データの取得から前記放射線画像データの取得までのフレーム数又は時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２乃至５の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
前記定常オフセット画像データは、前記撮影モードの切り替えから所定の時間経過後に取得された前記オフセット画像データに基づいて生成されることを特徴とする請求項５に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
前記推定手段は、前記撮影モードの切り替え前後における撮影条件の変化が所定の閾値以内である場合、前記オフセット成分の推定を行わないことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項９】
前記切替手段は、第１の撮影モードから第２の撮影モードへの第１の切り替えを行った後、前記第１の撮影モードから前記第２の撮影モードへの第２の切り替えを行い、
前記推定手段は、前記第１の切り替えにおける前記オフセット画像データ、前記第１の切り替えにおける放射線検出部の動作温度、及び前記第２の切り替えにおける放射線検出部の動作温度に基づいて、前記第２の切り替えにおける前記オフセット成分を推定することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項１０】
前記切替手段は、第１の撮影モードから第２の撮影モードへの第１の切り替えを行った後、前記第１の撮影モードから前記第２の撮影モードへの第２の切り替えを行い、
前記推定手段は、前記第２の切り替えにおける前記オフセット画像データに基づいて、前記第２の切り替えにおける前記オフセット成分を推定することを特徴とする請求項１乃至８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１の切り替えから所定の時間経過後に取得された前記オフセット画像データに基づいて、前記オフセット成分を推定することを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮影装置。
【請求項１２】
放射線を発生する放射線発生手段と、
放射線画像データ及びオフセット画像データを生成する放射線検出手段と、
所定の撮影モードにより撮影された前記放射線画像データ及び前記オフセット画像データを取得する画像取得手段と、
前記撮影モードを切り替える切替手段と、
前記撮影モードの切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、前記オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する推定手段と、
前記オフセット成分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
を備えることを特徴とする放射線撮影システム。
【請求項１３】
コンピュータを請求項１乃至１１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、撮影モード切り換え後の撮影画像を補正する放射線撮影装置、放射線撮影システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アモルファスシリコンや単結晶シリコンからなる固体撮像素子を二次元状に配列して構成し、放射線画像の撮影を行う放射線撮影装置が広く実用化されている。このような放射線撮影装置では、放射線を照射しない状態で撮影した場合においても、撮像素子の暗電流などに起因したオフセット信号が発生するという特徴がある。
【０００３】
このため、撮影時に被写体信号に重畳したオフセット信号の影響を低減させるための補正処理が行われている。一般的には、放射線を照射しない状態で撮影（「ダーク撮影」と称する）を行い、オフセット信号を取得し、被写体画像からオフセット信号を減算するオフセット補正処理が用いられる。
【０００４】
オフセット信号は、動作温度の変動による暗電流の増減、フレームレート、及びビニングの切り換えなどの影響によって変化する。特に、フレームレートやビニングの切り換え時は、オフセット信号が過渡的に変動するため、適切なオフセット補正を行うには、その変動成分を補正するためのオフセット信号を取得し、オフセット補正を行う必要がある。
【０００５】
特許文献１では、事前にビニング切り換え時のオフセット信号が安定するまでの期間のオフセット信号を取得しておき、ビニング切り換えを行った後に撮影した画像データから対応するオフセット信号を減算することで、適切なオフセット補正を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１０８２８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、長期間にわたってオフセット信号が過渡的に変化する場合、オフセット信号が過渡的に変化している長期間の補正用画像データを保持するために、大きな記憶領域が確保されなければならないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の放射線撮影装置は、所定の撮影モードにより撮影された放射線画像データ及びオフセット画像データを取得する画像取得手段と、前記撮影モードを切り替える切替手段と、前記撮影モードの切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、前記オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する推定手段と、前記オフセット成分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備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、撮影モードの切り替えにより発生するオフセット信号の経時的な減衰特性に基づいて、オフセット画像データの減衰成分を算出することで、オフセット信号の過渡特性を少ない記憶領域で簡易かつ適切に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る放射線撮影装置及び放射線撮影システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る放射線撮影装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるオフセットデータ生成処理の詳細を示すフローチャートである。
【図４】オフセット成分の減衰特性を示すグラフである。
【図５】オフセット補正前後のオフセット信号を比較するグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る放射線撮影装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における定常状態のオフセット画像データ取得処理の詳細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】
【００１１】
以下、添付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。なお、以下では、本発明の実施形態として、放射線の一種であるＸ線を用いて被写体のＸ線画像データを撮影するＸ線撮影装置（放射線撮影装置）について説明する。また、本発明は、Ｘ線撮影装置に限らず、他の放射線（例えば、α線、β線、γ線など）を用いて被写体の放射線画像データを撮影する放射線撮影装置に適用することも可能である。
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１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を示す図である。本実施形態に係るＸ線撮影装置１００は、特に医療用として使用される。図１に示すように、Ｘ線撮影装置１００は、Ｘ線照射部（放射線発生部）１０１、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２、線量制御部１０３、撮影条件設定部１０４、撮影制御部１０５、画像取得部１０６、補正データ生成部１０７、推定部１０８、補正部１０９、及び画像表示部１１０を備える。
【００１３】
Ｘ線照射部１０１は、Ｘ線（放射線）を発生させて被写体ＰにＸ線を照射する。Ｘ線照射部１０１は、Ｘ線を発生するＸ線発生部（管球）と、Ｘ線発生部において発生したＸ線のビーム広がり角を規定するコリメータとを含む。
【００１４】
Ｘ線検出部１０２は、被写体Ｐを透過して入射するＸ線（放射線）を検出し、Ｘ線画像データ（放射線画像データ）を生成する。つまり、Ｘ線検出部１０２は、Ｘ線を照射した状態で撮影された放射線画像データを生成する。また、Ｘ線検出部１０２は、Ｘ線を照射しない状態で撮影されたオフセット画像データを生成する。線量制御部１０３は、Ｘ線照射部１０１から照射されるＸ線の線量を制御する。
【００１５】
撮影条件設定部１０４は、被写体Ｐに照射されるＸ線の線量、フレームレート、及びビニングなどの撮影条件を設定し、Ｘ線撮影装置１００の撮影モードを設定する。撮影制御部１０５は、撮影条件設定部１０４から出力される信号に基づいて、Ｘ線検出部１０２及び線量制御部１０３を制御する。撮影制御部１０５は、切替部１１５を備える。切替部１１５は、Ｘ線撮影装置１００の撮影モードを切り替える。
【００１６】
画像取得部１０６は、所定の撮影モードにより撮影されたＸ線画像データ（放射線画像データ）及びオフセット画像データをＸ線検出部１０２から取得する。
【００１７】
補正データ生成部１０７は、Ｘ線を照射しない状態でＸ線検出部１０２において撮影されたオフセット画像データに基づいて、オフセット補正に用いるデータ（オフセット補正データ）を生成する。推定部１０８は、撮影モードの切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する。推定部１０８は、補正データ生成部１０７で生成されたオフセット補正データとモード切り替え後からの経時情報とＸ線検出部（放射線検出部）１０２の動作温度に基づいて、撮影モード切り替えによって変化するオフセット信号を推定する。
【００１８】
補正部１０９は、オフセット成分に基づいてＸ線画像データ（放射線画像データ）を補正（オフセット補正）する。画像表示部１１０は、補正部１０９でオフセット補正されたＸ線画像データをモニタなどに出力する。
【００１９】
次に、図２を参照しながら、被写体Ｐの撮影からＸ線画像データを表示するまでの処理について説明する。ここでは、操作者が撮影モードとしてフレームレートを１ｆｐｓモードと３０ｆｐｓモードとで切り替えた場合について説明する。ステップＳ１０１において、撮影条件設定部１０４は、操作者の操作に応じて、撮影モード、照射線量、及び、Ｘ線照射部１０１の管電圧などの被写体撮影時の撮影条件を設定する。設定された撮影条件は、撮影制御部１０５に出力される。
【００２０】
ステップＳ１０２において、オフセットデータが生成される。
図３は、ステップＳ１０２の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ２０１において、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードが３０ｆｐｓモードでダーク撮影を行う。ただし、ここで撮影された３０ｆｐｓモードのオフセット画像データは、画像取得部１０６には出力されない（空読み）。
【００２１】
ステップＳ２０２において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、撮影モードを３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードに切り替える（３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードへの第１の切り替え）。このとき、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２は、撮影モードの第１の切り替え時のＸ線検出部１０２の動作温度ｔ1_1fpsを推定部１０８に出力する。
【００２２】
ステップＳ２０３において、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第１の切り替え直後（又は、撮影モードの第１の切り替えから所定の時間内）のオフセット画像データ（過渡オフセット画像データ）Ｔ_1fpsを撮影する。本実施形態では、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第１の切り替え後の１枚目のフレーム（Ｎ＝１）の過渡オフセット画像データＴ_1fpsを撮影する。
【００２３】
ステップＳ２０４で、Ｘ線検出部１０２は、過渡オフセット画像データＴ_1fpsの撮影後、モード切り替えによるオフセット信号の過渡応答がなくなった定常状態の３２枚のオフセット画像Ｆk_1fpsを撮影し、画像取得部１０６及び補正データ生成部１０７に出力する。
ステップＳ２０５において、補正データ生成部１０７は、３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードへの撮影モードの切り替えによるオフセットデータを生成する。
【００２４】
ここで、ステップＳ２０５におけるオフセットデータの生成処理について詳細に説明する。まず、補正データ生成部１０７は、定常オフセット画像データを生成する。定常オフセット画像データは、撮影モードの第１の切り替えから所定の時間経過後に取得された（定常状態で取得された）オフセット画像データに基づいて生成される。定常オフセット画像データは、定常状態における１つのオフセット画像データでもよいし、定常状態における複数のオフセット画像データの平均画像データであってもよい。
【００２５】
本実施形態では、式（１）に示すように、定常状態における３２枚のオフセット画像データの平均画像データＦave(i, j)_1fpsが、定常オフセット画像データとして算出される。ここで、(ｉ,ｊ)は座標であり、ｋは定常状態のオフセット画像データのフレーム数である。
【００２６】
【数１】
2017148400.tif 000003
【００２７】
次に、補正データ生成部１０７は、式（２）に示すように、過渡オフセット画像データＴ_1fpsにおける各画素値から、定常オフセット画像データＦave(i, j)_1fpsにおける各画素値を減算する。以上により、オフセットデータＴＣ(i, j)_1fpsが生成される。なお、オフセットデータＴＣ(i, j)_1fpsは、３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードへの撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号の特性を示す特性データの例であり、撮影モードの切り替えから経時的に減衰する。
【００２８】
【数２】
2017148400.tif 000004
【００２９】
ステップＳ２０６において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、撮影モードを１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードに切り替える（１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードへの第１の切り替え）。このとき、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２は、撮影モードの第１の切り替え時のＸ線検出部１０２の動作温度ｔ1_30fpsを推定部１０８に出力する。
【００３０】
ステップＳ２０７において、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第１の切り替え直後（又は、撮影モードの切り替えから所定の時間内）のオフセット画像データＴ_30fpsを撮影する。本実施形態では、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第１の切り替え後の１枚目のフレーム（Ｎ＝１）の過渡オフセット画像データＴ_30fpsを撮影する。
【００３１】
ステップＳ２０８で、Ｘ線検出部１０２は、過渡オフセット画像データＴ_30fpsの撮影後、モード切り替えによるオフセット信号の過渡応答がなくなった定常状態の３２枚のオフセット画像Ｆk_30fpsを撮影し、画像取得部１０６及び補正データ生成部１０７に出力する。ステップＳ２０９において、補正データ生成部１０７は、１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードへの撮影モードの切り替えによるオフセットデータを生成する。
【００３２】
ここで、ステップＳ２０９におけるオフセットデータの生成処理について詳細に説明する。まず、補正データ生成部１０７は、定常オフセット画像データを生成する。定常オフセット画像データは、撮影モードの第１の切り替えから所定の時間経過後に取得された（定常状態で取得された）オフセット画像データに基づいて生成される。定常オフセット画像データは、定常状態における１つのオフセット画像データでもよいし、定常状態における複数のオフセット画像データの平均画像データであってもよい。
【００３３】
本実施形態では、式（３）に示すように、定常状態における３２枚のオフセット画像データの平均画像データＦave(i, j)_30fpsが、定常オフセット画像データとして算出される。ここで、(ｉ,ｊ)は座標であり、ｋは定常状態のオフセット画像データのフレーム数である。
【００３４】
【数３】
2017148400.tif 000005
【００３５】
次に、補正データ生成部１０７は、式（４）に示すように、過渡オフセット画像データＴ_30fpsにおける各画素値から、定常オフセット画像データＦave(i, j)_30fpsにおける画素値を減算する。以上により、オフセットデータＴＣ(i, j)_30fpsが生成される。なお、オフセットデータＴＣ(i, j)_30fpsは、１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードへの撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号の特性を示す特性データの例であり、撮影モードの切り替えから経時的に減衰する。
【００３６】
【数４】
2017148400.tif 000006
【００３７】
ステップＳ１０３において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードに撮影モードを切り替える（３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードへの第２の切り替え）。このとき、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２は、撮影モードの第２の切り替え時のＸ線検出部１０２の動作温度ｔ2_1fpsを推定部１０８に出力する。
【００３８】
このように、切替部１１５は、ステップＳ２０２で３０ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から１ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第１の切り替えを行う。その後、切替部１１５は、ステップＳ１０３で３０ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から１ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第２の切り替えを行う。
【００３９】
ステップＳ１０４において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに初期値１をセットする（Ｎ＝１）。ステップＳ１０５において、撮影制御部１０５は、ステップＳ１０１で設定された撮影条件に基づいて、線量制御信号を線量制御部１０３に対して出力する。線量制御部１０３は、線量制御信号に基づいてＸ線信号をＸ線照射部１０１に対して出力する。Ｘ線照射部１０１は、Ｘ線照射信号を受けて、被写体ＰにＸ線を照射する。同時に、撮影制御部１０５は、１ｆｐｓモードの画像データ取得信号をＸ線検出部１０２に対して出力する。
【００４０】
Ｘ線検出部１０２は、１ｆｐｓモードの画像データ取得信号に基づいて、１ｆｐｓモードのＸ線画像データを取得する。１ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）は、画像取得部１０６及び補正部１０９に対して出力される。画像取得部１０６及び補正部１０９は、１ｆｐｓモードの撮影モードで撮影されたフレーム数Ｎ＝ｎのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_1fpsをＸ線検出部１０２から取得する。
【００４１】
ステップＳ１０６において、推定部１０８は、オフセット画像データ及び経時情報に基づいてオフセット成分を推定する。ここで、経時情報は、撮影モードの切り替えから放射線画像データの取得までのフレーム数又は時間、撮影モードの切り替えからオフセット画像データの取得までのフレーム数又は時間、及びオフセット画像データの取得から放射線画像データの取得までのフレーム数又は時間の少なくとも１つを含む。
【００４２】
本実施形態では、推定部１０８は、式（５）及び式（６）により、撮影モードの第２の切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する。オフセット成分は、オフセット画像データの画素値平均に関する第１のオフセット成分Ａ及びオフセット画像データのアーチファクトに関する第２のオフセット成分Ｅの少なくとも１つを含む。
【００４３】
ここで、Ｔ(i, j)_1fps_aveはオフセット画像データＴ(i, j)_1fpsの画素値平均である。ａは、撮影モードの第１の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ1_1fpsと撮影モードの第２の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ2_1fpsとの差によって発生する画素値平均の比例定数である。ｂは、撮影モードの第１の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ1_1fpsと撮影モードの第２の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ2_1fpsとの差によって発生するアーチファクトの比例定数である。
【００４４】
αは、オフセット画像データの画素値平均の減衰係数（第１の減衰係数）であり、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２固有のものである。βは、オフセット画像データのアーチファクトの減衰係数（第２の減衰係数）であり、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２固有のものである。
【００４５】
【数５】
2017148400.tif 000007
【数６】
2017148400.tif 000008
【００４６】
式（５）に示すように、第１のオフセット成分Ａは、経時情報（ｎ−１）に第１の減衰係数αをべき乗した値を、画素値平均Ｔ(i, j)_1fps_aveに乗算した項を含む。また、式（６）に示すように、第２のオフセット成分Ｅは、経時情報（ｎ−１）に第２の減衰係数βをべき乗した値を、オフセット画像データＴ(i, j)_1fpsから画素値平均Ｔ(i, j)_1fps_ave及び定常状態の定常オフセット画像データＦave(i, j)_1fpsを減算した値に乗算した項を含む。
【００４７】
経時情報（ｎ−１）は、撮影モードの切り替え（第２の切り替え）から放射線画像データの取得までのフレーム数（Ｎ＝ｎ）と撮影モードの切り替え（第１の切り替え）からオフセット画像データＴ(i, j)_1fpsの取得までのフレーム数（Ｎ＝１）との差である。
【００４８】
また、第１のオフセット成分Ａ及び第２のオフセット成分Ｅは、撮影モードの第１の切り替えにおけるＸ線検出部（放射線検出部）１０２の動作温度ｔ1_1fps及び撮影モードの第２の切り替えにおけるＸ線検出部（放射線検出部）１０２の動作温度ｔ2_1fpsの項を含む。
【００４９】
このように、推定部１０８は、撮影モードの第１の切り替えにおけるオフセット画像データＴ(i, j)_1fpsに基づいて、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット成分Ａ，Ｅを推定する。なお、推定に用いられるオフセット画像データは、オフセット画像データＴ(i, j)_1fpsから生成されるオフセットデータＴＣ(i, j)_1fps及び画素値平均Ｔ(i, j)_1fps_aveを含む。
【００５０】
また、推定部１０８は、撮影モードの第１の切り替えにおける放射線検出部の動作温度ｔ1_1fps及び撮影モードの第２の切り替えにおける放射線検出部の動作温度ｔ2_1fpsに基づいて、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット成分Ａ，Ｅを推定する。
【００５１】
次に、撮影モードの切り替えから経時的に減衰するオフセット成分の減衰特性について説明する。図４はオフセット成分の減衰特性を示すグラフである。横軸は、撮影モード切り替え後のフレーム数Ｎを表し、縦軸は、１枚目のフレーム（Ｎ＝１）におけるオフセット成分を１として正規化されたオフセット成分ｙを表している。なお、図４のグラフは、横軸及び縦軸が対数で表されている両対数グラフである。
【００５２】
図４に示すように、オフセット画像データの画素値平均に関する第１のオフセット成分Ａは、第１の減衰係数αに従って経時的に減衰する減衰特性を有する。また、オフセット画像データのアーチファクトに関する第２のオフセット成分Ｅは、第２の減衰係数βに従って経時的に減衰する減衰特性を有する。このように、撮影モードの切り替え後からのオフセット成分の減衰は、累乗近似で近似される。
【００５３】
ステップＳ１０７で、補正部１０９は、式（７）に示すように、ステップＳ１０５で取得された１ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_1fpsからオフセット成分Ａ，Ｅを減算することにより、放射線画像データを補正（オフセット補正）する。この場合、推定部１０８は、ステップＳ１０６で生成された１ｆｐｓモードのオフセット成分Ａ，Ｅを、補正部１０９に対して出力する。
【００５４】
【数７】
2017148400.tif 000009
【００５５】
これにより、撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号を簡易かつ適切に補正することが可能となる。特に、長期間にわたってオフセット信号が過渡的に変化する場合、オフセット信号が過渡的に変化している長期間の補正用画像データを保持する必要がなくなり、大きな記憶領域を確保する必要がなくなる。
【００５６】
ステップＳ１０８において、画像表示部１１０は、ステップＳ１０７でオフセット補正された１ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）ＸＣn_1fpsを表示する。これにより、ユーザは、オフセット補正された１ｆｐｓモードのＸ線画像データＸＣn_1fpsを確認することができる。画像表示部１１０は、Ｘ線画像データ（放射線画像データ）を画像として出力でき、例えば、液晶ディスプレイなどを含む。
【００５７】
ステップＳ１０９において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに１を加算し（Ｎ＝ｎ＋１）、フレーム数を更新する。ステップＳ１１０において、撮影制御部１０５は、ユーザの操作に応じて、１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かを判定する。ユーザは、画像表示部１１０に表示されたＸ線画像データを確認した上で、１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かの選択操作を行ってもよい。
【００５８】
１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続する場合、処理はステップＳ１０５に移行する。一方、１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を終了する場合、処理はステップＳ１１１に移行する。
【００５９】
ステップＳ１１１において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードに撮影モードを切り替える（１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードへの第２の切り替え）。このとき、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２は、撮影モードの第２の切り替え時のＸ線検出部１０２の動作温度ｔ2_30fpsを推定部１０８に出力する。
【００６０】
このように、切替部１１５は、ステップＳ２０６で１ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から３０ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第１の切り替えを行う。その後、切替部１１５は、ステップＳ１１１で１ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から３０ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第２の切り替えを行う。
【００６１】
ステップＳ１１２において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに初期値１をセットする（Ｎ＝１）。ステップＳ１１３において、Ｘ線検出部１０２は、ステップＳ１０５と同様のプロセスにより、３０ｆｐｓモードのＸ線画像データを取得する。３０ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）は、画像取得部１０６及び補正部１０９に対して出力される。画像取得部１０６及び補正部１０９は、３０ｆｐｓモードの撮影モードにより撮影されたフレーム数Ｎ＝ｎのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_30fpsをＸ線検出部１０２から取得する。
【００６２】
ステップＳ１１４において、推定部１０８は、オフセット画像データ及び経時情報に基づいてオフセット成分を推定する。本実施形態では、推定部１０８は、式（８）及び式（９）により、撮影モードの第２の切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する。オフセット成分は、オフセット画像データの画素値平均に関する第１のオフセット成分Ａ及びオフセット画像データのアーチファクトに関する第２のオフセット成分Ｅの少なくとも１つを含む。
【００６３】
ここで、Ｔ(i, j)_30fps_aveはオフセット画像データＴ(i, j)_30fpsの画素値平均である。ａは、撮影モードの第１の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ1_30fpsと撮影モードの第２の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ2_30fpsとの差によって発生する画素値平均の比例定数である。ｂは、撮影モードの第１の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ1_30fpsと撮影モードの第２の切り替え時におけるＸ線検出部１０２の動作温度ｔ2_30fpsとの差によって発生するアーチファクトの比例定数である。
【００６４】
αは、オフセット画像データの画素値平均の減衰係数（第１の減衰係数）であり、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２固有のものである。βは、オフセット画像データのアーチファクトの減衰係数（第２の減衰係数）であり、Ｘ線検出部（放射線検出部）１０２固有のものである。
【００６５】
【数８】
2017148400.tif 000010
【数９】
2017148400.tif 000011
【００６６】
式（８）に示すように、第１のオフセット成分Ａは、経時情報（ｎ−１）に第１の減衰係数αをべき乗した値を、画素値平均Ｔ(i, j)_30fps_aveに乗算した項を含む。式（９）に示すように、第２のオフセット成分Ｅは、経時情報（ｎ−１）に第２の減衰係数βをべき乗した値を、オフセット画像データＴ(i, j)_30fpsから画素値平均Ｔ(i, j)_30fps_ave及び定常状態の定常オフセット画像データＦave(i, j)_30fpsを減算した値に乗算した項を含む。
【００６７】
経時情報（ｎ−１）は、撮影モードの切り替え（第２の切り替え）から放射線画像データの取得までのフレーム数（Ｎ＝ｎ）と撮影モードの切り替え（第１の切り替え）からオフセット画像データＴ(i, j)_30fpsの取得までのフレーム数（Ｎ＝１）との差である。
【００６８】
また、第１のオフセット成分Ａ及び第２のオフセット成分Ｅは、撮影モードの第１の切り替えにおけるＸ線検出部（放射線検出部）１０２の動作温度ｔ1_30fps及び撮影モードの第２の切り替えにおけるＸ線検出部（放射線検出部）１０２の動作温度ｔ2_30fpsの項を含む。
【００６９】
このように、推定部１０８は、撮影モードの第１の切り替えにおけるオフセット画像データＴ(i, j)_30fpsに基づいて、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット成分Ａ，Ｅを推定する。なお、推定に用いられるオフセット画像データは、オフセット画像データＴ(i, j)_30fpsから生成されるオフセットデータＴＣ(i, j)_30fps及び画素値平均Ｔ(i, j)_30fps_aveを含む。
【００７０】
また、推定部１０８は、撮影モードの第１の切り替えにおける放射線検出部の動作温度ｔ1_30fps及び撮影モードの第２の切り替えにおける放射線検出部の動作温度ｔ2_30fpsに基づいて、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット成分Ａ，Ｅを推定する。
【００７１】
ステップＳ１１５で、補正部１０９は、式（１０）に示すように、ステップＳ１１３で取得された３０ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_30fpsからオフセット成分Ａ，Ｅを減算することにより、放射線画像データを補正（オフセット補正）する。この場合、推定部１０８は、ステップＳ１１４で生成された３０ｆｐｓモードのオフセット成分Ａ，Ｅを、補正部１０９に対して出力する。
【００７２】
【数１０】
2017148400.tif 000012
【００７３】
これにより、撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号を簡易かつ適切に補正することが可能となる。特に、長期間にわたってオフセット信号が過渡的に変化する場合、オフセット信号が過渡的に変化している長期間の補正用画像データを保持する必要がなくなり、大きな記憶領域を確保する必要がなくなる。
【００７４】
ステップＳ１１６において、画像表示部１１０は、ステップＳ１１５でオフセット補正された３０ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）ＸＣn_30fpsを表示する。これにより、ユーザは、オフセット補正された３０ｆｐｓモードのＸ線画像データＸＣn_30fpsを確認することができる。
【００７５】
ステップＳ１１７において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに１を加算し（Ｎ＝ｎ＋１）、フレーム数を更新する。ステップＳ１１８において、撮影制御部１０５は、ユーザの操作に応じて、３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かを判定する。ユーザは、画像表示部１１０に表示されたＸ線画像データを確認した上で、３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かの選択操作を行ってもよい。３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続する場合、処理はステップＳ１１３に移行する。一方、３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を終了する場合、処理は終了する。
【００７６】
本実施形態によれば、撮影モードの切り替えに応じて生じるオフセット信号の過渡特性を、少ない記憶領域で簡易かつ適切に補正することが可能となる。図５は、本実施形態によるオフセット補正前後のオフセット信号を比較するグラフである。図５に示すように、オフセット補正前のオフセット信号は、撮影モードの切り替えにより発生し、過渡的に減衰する過渡特性を有している。一方、オフセット補正後のオフセット信号の過渡特性は低減されており、適切に補正されていることが分かる。
【００７７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、撮影モードの第１の切り替え時に取得されたオフセット画像データ（過渡オフセット画像データ）Ｔ_1fps，Ｔ_30fpsに基づいて、撮影モードの第２の切り替え時に取得された放射線画像データＸn_1fps，Ｘn_30fpsが補正される。
【００７８】
この場合、過渡オフセット画像データを撮影モードの第１の切り替え時に取得する必要があるため、撮影モードの切り替えパターンが多くなると、過渡オフセットデータの量が多くなり、過渡オフセットデータの取得時間が膨大になってしまう。
【００７９】
本実施形態では、撮影モードの第１の切り替え時に取得された定常状態のオフセット画像データ及び撮影モードの第２の切り替え時に取得されたオフセット画像データに基づいて、撮影モードの第２の切り替え時に取得された放射線画像データが補正される。つまり、本実施形態に係るＸ線撮影装置（放射線撮影装置）は、事前（第１の切り替え時）に過渡オフセットデータを取得しなくても、オフセット信号の過渡特性を適切に補正するものである。
【００８０】
さらに、本実施形態では、撮影モードの第２の切り替え直後のダーク撮影による画像データを過渡オフセット画像データとするため、Ｘ線検出部１０２の動作温度はオフセット成分の推定に不要となる。なお、第２の実施形態に係るＸ線撮影装置は、図１に示した構成と同様の構成であるため、以下の説明においても、図１の符号を流用するものとする。そのほか、上記の実施形態と同様の構成、機能、及び動作についての説明は省略し、主に本実施形態との差異について説明する。
【００８１】
図６を参照しながら、被写体Ｐの撮影からＸ線画像データを表示するまでの処理について説明する。ここでは、操作者が撮影モードとしてフレームレートを１ｆｐｓモードと３０ｆｐｓモードとで切り替えた場合について説明する。ステップＳ３０１において、撮影条件設定部１０４は、操作者の操作に応じて、撮影モード、照射線量、及び、Ｘ線照射部１０１の管電圧などの被写体撮影時の撮影条件を設定する。設定された撮影条件は、撮影制御部１０５に出力される。
【００８２】
ステップＳ３０２において、定常状態のオフセット画像データが取得される。図７は、ステップＳ３０２の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ４０１において、Ｘ線検出部１０２は、３０ｆｐｓモードでダーク撮影をする。ただし、ここで撮影された３０ｆｐｓモードのオフセット画像データは画像取得部１０６には出力されない（空読み）。ステップＳ４０２において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードに撮影モードを切り替える（３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードへの第１の切り替え）。
【００８３】
ステップＳ４０３において、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第１の切り替え直後（又は、撮影モードの第１の切り替えから所定の時間内）のオフセット画像データ（過渡オフセット画像データ）Ｔ_1fpsを撮影する。ただし、ここで撮影されたオフセット画像データは画像取得部１０６には出力されない（空読み）。
【００８４】
ステップＳ４０４で、Ｘ線検出部１０２は、過渡オフセット画像データＴ_1fpsの撮影後、モード切り替えによるオフセット信号の過渡応答がなくなった定常状態の３２枚のオフセット画像Ｆk_1fpsを撮影し、画像取得部１０６及び補正データ生成部１０７に出力する。ステップＳ４０５において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードに撮影モードを切り替える（１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードへの第１の切り替え）。
【００８５】
ステップＳ４０６において、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第１の切り替え直後（又は、撮影モードの第１の切り替えから所定の時間内）のオフセット画像データ（過渡オフセット画像データ）Ｔ_30fpsを撮影する。ただし、ここで撮影されたオフセット画像データは画像取得部１０６には出力されない（空読み）。
【００８６】
ステップＳ４０７で、Ｘ線検出部１０２は、過渡オフセット画像データＴ_30fpsの撮影後、モード切り替えによるオフセット信号の過渡応答がなくなった定常状態の３２枚のオフセット画像Ｆk_30fpsを撮影し、画像取得部１０６及び補正データ生成部１０７に出力する。
【００８７】
ステップＳ３０３において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードに撮影モードを切り替える（３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードへの第２の切り替え）。このように、切替部１１５は、ステップＳ４０２において３０ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から１ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第１の切り替えを行う。その後、切替部１１５は、ステップＳ３０３において３０ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から１ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第２の切り替えを行う。
【００８８】
ステップＳ３０４において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに初期値１をセットする（Ｎ＝１）。ステップＳ３０５において、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第２の切り替え直後（又は、撮影モードの第２の切り替えから所定の時間内）のオフセット画像データ（過渡オフセット画像データ）Ｔ_1fpsを撮影する。
【００８９】
ステップＳ３０６において、補正データ生成部１０７は、定常オフセット画像データを生成する。定常オフセット画像データは、撮影モードの第１の切り替えから所定の時間経過後に取得された（定常状態で取得された）オフセット画像データに基づいて生成される。定常オフセット画像データは、定常状態における１つのオフセット画像データでもよいし、定常状態における複数のオフセット画像データの平均画像データであってもよい。
【００９０】
本実施形態では、式（１１）に示すように、定常状態における３２枚のオフセット画像データの平均画像データＦave(i, j)_1fpsが、定常オフセット画像データとして算出される。ここで、(ｉ,ｊ)は座標であり、ｋは定常状態のオフセット画像データのフレーム数である。
【００９１】
【数１１】
2017148400.tif 000013
【００９２】
次に、補正データ生成部１０７は、式（１２）に示すように、過渡オフセット画像データＴ_1fpsにおける各画素値から、定常オフセット画像データＦave(i, j)_1fpsにおける画素値を減算する。以上により、オフセットデータＴＣ(i, j)_1fpsが生成される。なお、オフセットデータＴＣ(i, j)_1fpsは、３０ｆｐｓモードから１ｆｐｓモードへの撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号の特性を示す特性データの例であり、撮影モードの切り替えから経時的に減衰する。
【００９３】
【数１２】
2017148400.tif 000014
【００９４】
ステップＳ３０７において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに１を加算し（Ｎ＝２）、フレーム数を更新する。
【００９５】
ステップＳ３０８において、撮影制御部１０５は、ステップＳ３０１で設定された撮影条件に基づいて、線量制御信号を線量制御部１０３に対して出力する。線量制御部１０３は、線量制御信号に基づいてＸ線信号をＸ線照射部１０１に対して出力する。Ｘ線照射部１０１は、Ｘ線照射信号を受けて、被写体ＰにＸ線を照射する。同時に、撮影制御部１０５は、１ｆｐｓモードの画像データ取得信号をＸ線検出部１０２に対して出力する。
【００９６】
Ｘ線検出部１０２は、１ｆｐｓモードの画像データ取得信号に基づいて、１ｆｐｓモードのＸ線画像データを取得する。１ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）は、画像取得部１０６及び補正部１０９に対して出力される。画像取得部１０６及び補正部１０９は、１ｆｐｓモードの撮影モードで撮影されたフレーム数Ｎ＝ｎのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_1fpsをＸ線検出部１０２から取得する。
【００９７】
ステップＳ３０９において、推定部１０８は、オフセット画像データ及び経時情報に基づいてオフセット成分を推定する。ここで、経時情報は、撮影モードの切り替えから放射線画像データの取得までのフレーム数又は時間、撮影モードの切り替えからオフセット画像データの取得までのフレーム数又は時間、及びオフセット画像データの取得から放射線画像データの取得までのフレーム数又は時間の少なくとも１つを含む。
【００９８】
本実施形態では、推定部１０８は、式（１３）及び式（１４）により、撮影モードの第２の切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する。オフセット成分は、オフセット画像データの画素値平均に関する第１のオフセット成分Ａ及びオフセット画像データのアーチファクトに関する第２のオフセット成分Ｅの少なくとも１つを含む。
【００９９】
【数１３】
2017148400.tif 000015
【数１４】
2017148400.tif 000016
【０１００】
式（１３）に示すように、第１のオフセット成分Ａは、経時情報（ｎ−１）に第１の減衰係数αをべき乗した値を、画素値平均Ｔ(i, j)_1fps_aveに乗算した項を含む。式（１４）に示すように、第２のオフセット成分Ｅは、経時情報（ｎ−１）に第２の減衰係数βをべき乗した値を、オフセット画像データＴ(i, j)_1fpsから画素値平均Ｔ(i, j)_1fps_ave及び定常状態の定常オフセット画像データＦave(i, j)_1fpsを減算した値に乗算した項を含む。
【０１０１】
経時情報（ｎ−１）は、撮影モードの切り替え（第２の切り替え）から放射線画像データの取得までのフレーム数（Ｎ＝ｎ）と撮影モードの切り替え（第２の切り替え）からオフセット画像データＴ(i, j)_1fpsの取得までのフレーム数（Ｎ＝１）との差である。つまり、オフセット画像データの取得から放射線画像データの取得までのフレーム数である。
【０１０２】
このように、推定部１０８は、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット画像データＴ(i, j)_1fpsに基づいて、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット成分Ａ，Ｅを推定する。なお、推定に用いられるオフセット画像データは、オフセット画像データＴ(i, j)_1fpsから生成されるオフセットデータＴＣ(i, j)_1fps及び画素値平均Ｔ(i, j)_1fps_aveを含む。
【０１０３】
また、推定部１０８は、ステップＳ４０４で取得された定常状態のオフセット画像データＦk_1fps（第１の切り替えから所定の時間経過後に取得されたオフセット画像データ）に基づいて、オフセット成分Ｅを推定する。
【０１０４】
ステップＳ３１０で、補正部１０９は、式（１５）に示すように、ステップＳ３０８で取得された１ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_1fpsからオフセット成分Ａ，Ｅを減算することにより、放射線画像データを補正（オフセット補正）する。この場合、推定部１０８は、ステップＳ３０９で生成された１ｆｐｓモードのオフセット成分Ａ，Ｅを、補正部１０９に対して出力する。
【０１０５】
【数１５】
2017148400.tif 000017
【０１０６】
これにより、撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号を簡易かつ適切に補正することが可能となる。特に、長期間にわたってオフセット信号が過渡的に変化する場合、オフセット信号が過渡的に変化している長期間の補正用画像データを保持する必要がなくなり、大きな記憶領域を確保する必要がなくなる。
【０１０７】
また、事前に過渡オフセットデータを取得しなくても、オフセット信号の過渡特性を適切に補正することができ、過渡オフセットデータの取得時間を低減することができる。
【０１０８】
ステップＳ３１１において、画像表示部１１０は、ステップＳ１０７でオフセット補正された１ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）ＸＣn_1fpsを表示する。これにより、ユーザは、オフセット補正された１ｆｐｓモードのＸ線画像データＸＣn_1fpsを確認することができる。
【０１０９】
ステップＳ３１２において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに１を加算し（Ｎ＝ｎ＋１）、フレーム数を更新する。ステップＳ３１３において、撮影制御部１０５は、ユーザの操作に応じて、１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かを判定する。ユーザは、画像表示部１１０に表示されたＸ線画像データを確認した上で、１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かの選択操作を行ってもよい。
【０１１０】
１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続する場合、処理はステップＳ３０８に移行する。一方、１ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を終了する場合、処理はステップＳ３１４に移行する。
【０１１１】
ステップＳ３１４において、撮影制御部１０５（切替部１１５）は、１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードに撮影モードを切り替える（１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードへの第２の切り替え）。
【０１１２】
このように、切替部１１５は、ステップＳ４０５で１ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から３０ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第１の切り替えを行う。その後、切替部１１５は、ステップＳ３１４で１ｆｐｓモード（第１の撮影モード）から３０ｆｐｓモード（第２の撮影モード）への第２の切り替えを行う。
【０１１３】
ステップＳ３１５において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに初期値１をセットする（Ｎ＝１）。ステップＳ３１６において、Ｘ線検出部１０２は、撮影モードの第２の切り替え直後（又は、撮影モードの第２の切り替えから所定の時間内）のオフセット画像データ（過渡オフセット画像データ）Ｔ_30fpsを撮影する。
【０１１４】
ステップＳ３１７において、補正データ生成部１０７は、定常オフセット画像データを生成する。定常オフセット画像データは、撮影モードの第１の切り替えから所定の時間経過後に取得された（定常状態で取得された）オフセット画像データに基づいて生成される。本実施形態では、式（１６）に示すように、定常状態における３２枚のオフセット画像データの平均画像データＦave(i, j)_30fpsが、定常オフセット画像データとして算出される。ここで、(ｉ,ｊ)は座標であり、ｋは定常状態のオフセット画像データのフレーム数である。
【０１１５】
【数１６】
2017148400.tif 000018
【０１１６】
次に、補正データ生成部１０７は、式（１７）に示すように、過渡オフセット画像データＴ_30fpsにおける各画素値から、定常オフセット画像データＦave(i, j)_30fpsにおける画素値を減算する。以上により、オフセットデータＴＣ(i, j)_30fpsが生成される。なお、オフセットデータＴＣ(i, j)_30fpsは、１ｆｐｓモードから３０ｆｐｓモードへの撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号の特性を示す特性データの例であり、撮影モードの切り替えから経時的に減衰する。
【０１１７】
【数１７】
2017148400.tif 000019
【０１１８】
ステップＳ３１８において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに１を加算し（Ｎ＝２）、フレーム数を更新する。
【０１１９】
ステップＳ３１９において、Ｘ線検出部１０２は、ステップＳ３０８と同様のプロセスにより、３０ｆｐｓモードの画像データ取得信号に基づいて、３０ｆｐｓモードのＸ線画像データを取得する。３０ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）は、画像取得部１０６及び補正部１０９に対して出力される。画像取得部１０６及び補正部１０９は、３０ｆｐｓモードの撮影モードで撮影されたフレーム数Ｎ＝ｎのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_30fpsをＸ線検出部１０２から取得する。
【０１２０】
ステップＳ３２０において、推定部１０８は、オフセット画像データ及び経時情報に基づいてオフセット成分を推定する。本実施形態では、推定部１０８は、式（１８）及び式（１９）により、撮影モードの第２の切り替えから経時的に減衰するオフセット成分を、オフセット成分の減衰特性に基づいて推定する。オフセット成分は、オフセット画像データの画素値平均に関する第１のオフセット成分Ａ及びオフセット画像データのアーチファクトに関する第２のオフセット成分Ｅの少なくとも１つを含む。
【０１２１】
【数１８】
2017148400.tif 000020
【数１９】
2017148400.tif 000021
【０１２２】
式（１８）に示すように、第１のオフセット成分Ａは、経時情報（ｎ−１）に第１の減衰係数αをべき乗した値を、画素値平均Ｔ(i, j)_30fps_aveに乗算した項を含む。式（１９）に示すように、第２のオフセット成分Ｅは、経時情報（ｎ−１）に第２の減衰係数βをべき乗した値を、オフセット画像データＴ(i, j)_30fpsから画素値平均Ｔ(i, j)_30fps_ave及び定常状態の定常オフセット画像データＦave(i, j)_30fpsを減算した値に乗算した項を含む。
【０１２３】
経時情報（ｎ−１）は、撮影モードの切り替え（第２の切り替え）から放射線画像データの取得までのフレーム数（Ｎ＝ｎ）と撮影モードの切り替え（第２の切り替え）からオフセット画像データＴ(i, j)_30fpsの取得までのフレーム数（Ｎ＝１）との差である。つまり、オフセット画像データの取得から放射線画像データの取得までのフレーム数である。
【０１２４】
このように、推定部１０８は、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット画像データＴ(i, j)_30fpsに基づいて、撮影モードの第２の切り替えにおけるオフセット成分Ａ，Ｅを推定する。なお、推定に用いられるオフセット画像データは、オフセット画像データＴ(i, j)_30fpsから生成されるオフセットデータＴＣ(i, j)_30fps及び画素値平均Ｔ(i, j)_30fps_aveを含む。
【０１２５】
また、推定部１０８は、ステップＳ４０７で取得された定常状態のオフセット画像データＦk_30fps（第１の切り替えから所定の時間経過後に取得されたオフセット画像データ）に基づいて、オフセット成分Ｅを推定する。
【０１２６】
ステップＳ３２１で、補正部１０９は、式（２０）に示すように、ステップＳ３１９で取得された３０ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）Ｘn_30fpsからオフセット成分Ａ，Ｅを減算することにより、放射線画像データを補正（オフセット補正）する。この場合、推定部１０８は、ステップＳ３２０で生成された３０ｆｐｓモードのオフセット成分Ａ，Ｅを、補正部１０９に対して出力する。
【０１２７】
【数２０】
2017148400.tif 000022
【０１２８】
これにより、撮影モードの切り替えに応じて変化するオフセット信号を簡易かつ適切に補正することが可能となる。特に、長期間にわたってオフセット信号が過渡的に変化する場合、オフセット信号が過渡的に変化している長期間の補正用画像データを保持する必要がなくなり、大きな記憶領域を確保する必要がなくなる。
【０１２９】
また、事前に過渡オフセットデータを取得しなくても、オフセット信号の過渡特性を適切に補正することができ、過渡オフセットデータの取得時間を低減することができる。
【０１３０】
ステップＳ３２２において、画像表示部１１０は、ステップＳ３２１でオフセット補正された３０ｆｐｓモードのＸ線画像データ（放射線画像データ）ＸＣn_30fpsを表示する。これにより、ユーザは、オフセット補正された３０ｆｐｓモードのＸ線画像データＸＣn_30fpsを確認することができる。
【０１３１】
ステップＳ３２３において、撮影制御部１０５は、撮影フレーム数Ｎに１を加算し（Ｎ＝ｎ＋１）、フレーム数を更新する。ステップＳ３１３において、撮影制御部１０５は、ユーザの操作に応じて、３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かを判定する。ユーザは、画像表示部１１０に表示されたＸ線画像データを確認した上で、３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続するか否かの選択操作を行ってもよい。３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を継続する場合、処理はステップＳ３１９に移行する。一方、３０ｆｐｓモードの撮影モードでの撮影を終了する場合、処理は終了する。
【０１３２】
本実施形態によれば、撮影モードの切り替えに応じて生じるオフセット信号の過渡特性を、少ない記憶領域で簡易かつ適切に補正することが可能となる。また、事前に過渡オフセット画像データを取得する必要がないため、オフセット信号の過渡特性を、より少ない記憶領域で簡易かつ適切に補正することが可能となる。
【０１３３】
以上、本発明にかかる実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。
【０１３４】
第１の実施形態及び第２の実施形態は、それぞれの特徴によって選択的に実施可能である。例えば、第１の実施例では事前に過渡オフセット画像データが取得されているため、撮影モード切り替え直後のフレームからＸ線画像データを確認したい場合は、第１の実施形態が選択されてもよい。一方、撮影モード切り替えからＸ線画像データの撮影までに時間的猶予があるならば、第２の実施形態が選択されてもよい。
【０１３５】
また、撮影モードの第１の切り替えと第２の切り替えは、第１の撮影モードから第２の撮影モードへの切り替えであれば、任意の切り替えが選択されてもよい。例えば、フレームレート１ｆｐｓから３０ｆｐｓへ３回以上切り替わる場合、１回目の撮影モードの切り替えを第１の切り替えとし、３回目以降の撮影モードの切り替えを第２の切り替えとしてもよい。
【０１３６】
また、経時情報として、（ｎ−１）の代わりに、撮影モードの切り替えから放射線画像データの取得までのフレーム数又は時間と撮影モードの切り替えからオフセット画像データの取得までのフレーム数又は時間との比が用いられてもよい。
【０１３７】
また、推定部１０８は、撮影モードの切り替え前後における撮影条件の変化が所定の閾値以内である場合、オフセット成分の推定を行わなくてもよい。例えば、撮影モードとしてフレームレートを１ｆｐｓと５ｆｐｓとで切り替えた場合、所定の閾値が１０ｆｐｓであれば、オフセット成分の過渡的な変化を無視することができるため、推定部１０８は、上記の実施形態のようなオフセット成分の推定を行わない。
【０１３８】
また、上記の実施形態では、撮影モードとしてフレームレートが用いられたが、ビニングなどの他の撮影条件が切り替えられた場合にも、本発明は適用可能である。
【０１３９】
また、補正部１０９は、オフセット補正後のＸ線画像データを生成する際、画素毎の感度ばらつきを補正してもよいし、ダイナミックレンジ圧縮又はエッジ強調などの画像処理を加えてもよい。
【０１４０】
本発明は、上記の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又は装置に供給し、システム又は装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出すことにより実行されてもよい。また、本発明は、システム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能であり、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１００  Ｘ線撮影装置（放射線撮影装置）
１０１  Ｘ線照射部（放射線発生部）
１０２  Ｘ線検出部（放射線検出部）
１０３  線量制御部
１０４  撮影条件設定部
１０５  撮影制御部
１０６  画像取得部
１０７  補正データ生成部
１０８  推定部
１０９  補正部
１１０  画像表示部
１１５  切替部
【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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