(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段から放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出す信号サンプリング手段とを備え、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段からサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように前記装置は構成されており、前記装置は、さらに、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する時間遅れ除去手段を備え、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により前記時間遅れ除去手段は時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記再帰的演算処理時でのサンプリング時点での前記時間遅れ分が含まれた前記放射線検出信号と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が含まれた放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により前記時間遅れ除去手段は時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線撮像装置において、前記再帰的演算処理時でのサンプリング時点よりも前の時点での前記時間遅れ分が除去された放射線検出信号と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が除去された放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により前記時間遅れ除去手段は時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項４】
請求項２に記載の放射線撮像装置において、前記時間遅れ除去手段は放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘk ＝Ｙk ＋Σn=1 N ［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…Ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …Ｂ
Ｓnk＝Ｙk −Ｙk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)…Ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再帰的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝０，Ｙ0 ＝０…Ｄ
により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙkと、それよりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙk-1との差分（Ｙk −Ｙk-1）に基づく前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項５】
請求項２に記載の放射線撮像装置において、前記時間遅れ除去手段は放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘk ＝Ｙk ＋Σn=1 N［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…Ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …Ｂ
Ｓnk＝Ｙk −Ｙk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)…Ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再帰的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝γn・Ｙ0…Ｄ´
但し，  γn：ある減衰時定数τnの成分ｎの残留割合
Ｙ0 ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
により行い、前記式Ｄ´により決定された初期値での条件で、再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙkと、それよりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙk-1との差分（Ｙk −Ｙk-1）に基づく前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、前記信号サンプリング手段による前記サンプリング時間間隔での前記放射線検出信号の取り出しが放射線を照射する以前に開始されるように信号サンプリング手段を構成するとともに、前記時間遅れ除去手段による時間遅れ分を求める際に、前記放射線を照射する以前に取り出された前記放射線検出信号を用いるように時間遅れ除去手段を構成することを特徴とする放射線撮像装置。
【請求項７】
被検体を照射して検出された放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出し、サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する処理を、次の過程にしたがって実行する、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算処理時でのサンプリング時点での前記時間遅れ分が含まれた前記放射線検出信号と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が含まれた放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
【請求項９】
請求項７に記載の放射線検出信号処理方法において、前記再帰的演算処理時でのサンプリング時点よりも前の時点での前記時間遅れ分が除去された放射線検出信号と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が除去された放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の放射線検出信号処理方法において、放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘk ＝Ｙk ＋Σn=1 N［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…Ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …Ｂ
Ｓnk＝Ｙk −Ｙk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)…Ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再帰的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝０，Ｙ0 ＝０…Ｄ
により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙkと、それよりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙk-1との差分（Ｙk −Ｙk-1）に基づく前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の放射線検出信号処理方法において、放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘk ＝Ｙk ＋Σn=1 N［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…Ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …Ｂ
Ｓnk＝Ｙk −Ｙk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)…Ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再帰的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝γn・Ｙ0…Ｄ´
但し，  γn：ある減衰時定数τnの成分ｎの残留割合
Ｙ0 ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
により行い、前記式Ｄ´により決定された初期値での条件で、再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙkと、それよりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙk-1との差分（Ｙk −Ｙk-1）に基づく前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれかに記載の放射線検出信号処理方法において、前記サンプリング時間間隔での前記放射線検出信号の取り出しを、放射線を照射する以前に開始し、前記時間遅れ分を求める際に、前記放射線を照射する以前に取り出された前記放射線検出信号を用いることを特徴とする放射線検出信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段から所定のサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように構成されている医用もしくは工業用の放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法に係り、特に、放射線検出手段から取り出された放射線検出信号から放射線検出手段に起因する時間遅れ分を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮像装置の代表的な装置のひとつである医用Ｘ線診断装置において、最近、Ｘ線管によるＸ線照射に伴って生じる被検体のＸ線透過像を検出するＸ線検出器として、半導体等を利用した極めて多数個のＸ線検出素子をＸ線検出面に縦横に配列したフラットパネル型Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」という）が用いられている。
【０００３】
すなわち、Ｘ線診断装置では、Ｘ線管による被検体への放射線照射に伴ってＦＰＤからサンプリング時間間隔で取り出されるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号に基づいて、サンプリング時間間隔毎の被検体のＸ線透過像に対応するＸ線画像が得られる構成がとられている。ＦＰＤを用いた場合、従来から用いられているイメージインテンシファイアなどに比べて、軽量で、かつ、複雑な検出歪みが発生しないので、装置構造面や画像処理面で有利となる。
【０００４】
しかしながら、ＦＰＤを用いた場合、ＦＰＤに起因する時間遅れによる悪影響がＸ線画像に現れるという問題がある。具体的には、ＦＰＤからＸ線検出信号を取り出すサンプリング時間間隔が短い場合、取り出し切れない信号の残りが時間遅れ分として次のＸ線検出信号に加わる。そのため、ＦＰＤから１秒間に３０回のサンプリング時間間隔で画像１枚分のＸ線検出信号を取り出してＸ線画像を作成して動画表示する場合、時間遅れ分が前の画面に残像として現れ、画像のダブリを生じる、結果、動画像がボヤける等の不都合が生じる。
【０００５】
このＦＰＤの時間遅れ問題に対し、米国特許明細書第５２４９１２３号では、コンピュータ断層画像（ＣＴ画像）の取得の場合において、ＦＰＤからサンプリング時間間隔Δｔで取り出される放射線検出信号から時間遅れ分を演算処理で除去する技術が提案されている。
【０００６】
すなわち、前記米国特許明細書では、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を時間遅れ分が幾つかの指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、放射線検出信号ｙk から時間遅れ分を除去した遅れ除去放射線検出信号ｘk とする演算処理を次式によって行っている。
【０００７】
ｘk =[ｙk-Σn=1 N{αn ・[1-exp(Ｔn )]・exp(Ｔn )・Ｓnk  }]／Σn=1 Nβn   
ここで、Ｔn ＝−Δｔ／τn ，Ｓnk＝ｘk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)，
βn ＝αn ・[1−exp(Ｔn )]
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
【０００８】
しかしながら、発明者らが上記米国特許明細書が提案する演算処理技術を適用実施してみたところでは、時間遅れに起因するアーティファクトが回避されず、かつ、まともなＸ線画像も得られないという結果しか得られず、ＦＰＤの時間遅れは解消されないことが確認された（特許文献１）。
【０００９】
そこで、出願人は、特開２００４−２４２７４１号公報の手法を先に提案している。この手法によれば、このＦＰＤの時間遅れに対して、次の再帰式ａ〜ｃにより、ＦＰＤのインパルス応答に起因する時間遅れを除去している。
【００１０】
Ｘk ＝Ｙk −Σn=1 N ［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …ｂ
Ｓnk＝Ｘk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)…ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した遅れ除去放射線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
Ｓn0＝０
Ｘ0 ＝０
この再帰式的演算では、ＦＰＤのインパルス応答係数である、Ｎ，αn，τn を事前に求めておき、それを固定した状態で放射線検出信号Ｙk を式ａ〜ｃに適用し、その結果、時間遅れ分を除去したＸk を算出することになる（特許文献２）。なお、上述した時間遅れ分を除去する補正は、「ラグ補正」とも呼ばれている。
【００１１】
上述した特許文献２の手法では、ＦＰＤから出力された全ての放射線検出信号に対して時間遅れ分を一律に除去する再帰的演算処理を行い、この再帰的演算処理が行われた放射線検出信号に基づく放射線画像を取得し、時間遅れ分が残像として出現することを阻止している。
【００１２】
また、時間遅れ分を一律に除去せずに、パラメータにより時間遅れ分の除去度合いを調整して再帰的演算処理を行い、この再帰的演算処理が行われた放射線検出信号に基づく放射線画像を取得し、時間遅れ分が残像として出現することを阻止している（特許文献３）。
【特許文献１】米国特許第５２４９１２３号（明細書中の数式および図面）
【特許文献２】特開２００４−２４２７４１号公報（明細書中の数式および図面）
【特許文献３】特開２００７−１３０２３２号公報（明細書中の数式および図面）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、全ての放射線検出信号に対して時間遅れ分を一律に除去する再帰的演算処理を行うことに伴って、一部の放射線検出信号に含まれる大きな時間遅れ分を除去することにより、放射線検出信号に対してノイズの割合が増加し、放射線画像の画質が低下するという問題がある。例えば、撮影位置が移動していないときなどでは、通常、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分は大きくないので、時間遅れ分を除去する必要がない。それにも関わらず、時間遅れ分を一律に除去する再帰的演算処理が行われ、この処理により放射線検出信号に対してノイズの割合が増加し、放射線画像の画質が低下する。
【００１４】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、信号に対するノイズの増大を抑制することができる放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る放射線撮像装置であって、被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、前記放射線検出手段から放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出す信号サンプリング手段とを備え、被検体への放射線照射に伴って放射線検出手段からサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像が得られるように前記装置は構成されており、前記装置は、さらに、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する時間遅れ除去手段を備え、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により前記時間遅れ除去手段は時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］請求項１に記載の発明では、放射線照射手段による被検体への照射線に伴って放射線検出手段から所定のサンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を、単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして、時間遅れ除去手段が除去する。各放射線検出信号から時間遅れ分を除去する際には、再帰的演算処理により行う。この再帰的演算処理により各放射線検出信号が除去する処理を、次の過程にしたがって実行する。
【００１７】
すなわち、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ除去手段は時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求める。このようにして得られた補正後放射線検出信号から放射線画像が取得される。
【００１８】
このように、請求項１に記載の発明によれば、放射線検出信号の強度（すなわち信号強度）が大きければ大きいほど、放射線検出信号に含まれる時間遅れ分が大きくなるという相関関係を利用して、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分を推定することにより、放射線検出信号の強度（信号強度）の時間変化（すなわち上述した差分）が大きいければ大きいほど除去度合いを大きく、時間変化が小さければ小さいほど除去度合いを小さくする調整を簡単に行うことができる。したがって、時間変化が“０”、すなわち上述した差分が“０”の場合には、再帰的演算処理による除去度合いを最小にすることができる。その結果、時間遅れ分を一律に除去することによる信号に対するノイズの増大を抑制しつつ、時間遅れ分を除去することができる。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、被検体を照射して検出された放射線検出信号を所定のサンプリング時間間隔で取り出し、サンプリング時間間隔で出力される放射線検出信号に基づいて放射線画像を得る信号処理を行う放射線検出信号処理方法であって、サンプリング時間間隔で取り出される各放射線検出信号に含まれる時間遅れ分を単数または減衰時定数が異なる複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして再帰的演算処理により各放射線検出信号から除去する処理を、次の過程にしたがって実行する、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることを特徴とするものである。
【００２０】
［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分を推定することにより、放射線検出信号の強度の時間変化（上述した差分）が大きいほど除去度合いを大きく、時間変化が小さいほど除去度合いを小さくする調整を簡単に行うことができ、時間遅れ分を一律に除去することによる信号に対するノイズの増大を抑制しつつ、時間遅れ分を除去することができる。
【００２１】
上述したこれら放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法の一例は、再帰的演算処理時でのサンプリング時点での時間遅れ分が含まれた放射線検出信号と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が含まれた放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることである（請求項２、８に記載の発明）。
【００２２】
上述したこれら放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法の他の一例は、再帰的演算処理時でのサンプリング時点よりも前の時点での時間遅れ分が除去された放射線検出信号と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が除去された放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めることである（請求項３、９に記載の発明）。
【００２３】
前者の一例（請求項２、８に記載の発明）では、時間遅れ分の時間変化も考慮して、次なる再帰的演算処理による除去度合いを調整しているので、後者の一例（請求項３に記載の発明）よりも前者の一例（請求項２、８に記載の発明）の方が、信号に対するノイズの増大をより一層抑制することができる。前者の一例の場合には、下記のような式Ａ〜Ｃを用いるのがより好ましい。
【００２４】
すなわち、放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘk ＝Ｙk ＋Σn=1 N［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…Ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …Ｂ
Ｓnk＝Ｙk −Ｙk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)…Ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再帰的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝０，Ｙ0 ＝０…Ｄ
により行い、前記式Ｄにより決定された初期値での条件で、再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙkと、それよりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙk-1との差分（Ｙk −Ｙk-1）に基づく前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めてもよい（請求項４、１０に記載の発明）。
【００２５】
請求項４、１０に記載の発明によれば、式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号Ｘk が速やかに求められる。
【００２６】
また、放射線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃ、
Ｘk ＝Ｙk ＋Σn=1 N［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…Ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …Ｂ
Ｓnk＝Ｙk −Ｙk-1 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)…Ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
により行うとともに、再帰的演算処理のための初期値を式Ｄ、
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝γn・Ｙ0…Ｄ´
但し，  γn：ある減衰時定数τnの成分ｎの残留割合
Ｙ0 ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値
により行い、前記式Ｄ´により決定された初期値での条件で、再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙkと、それよりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出された放射線検出信号Ｙk-1との差分（Ｙk −Ｙk-1）に基づく前記式Ａ〜Ｃにより求められた前記インパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号を求めてもよい（請求項５、１１に記載の発明）。
【００２７】
請求項５、１１に記載の発明によれば、式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号Ｘk が速やかに求められる。
【００２８】
ここで、再帰的演算処理の基点時、すなわち先頭フレームにおける放射線非照射時は、ｋ＝０のときであり、再帰的演算処理を行う際にｋ＝０のときのＸk，Ｓnk、すなわち初期値を上述した式Ｄ´のように決定している。例えば、図８に示すように、時間ｔ０〜ｔ１での撮影のラグが透視に重なると、再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時（図８ではｋ＝０を参照）であっても、時間ｔ０〜ｔ１での撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）が存在する。すなわち、放射線非照射時であっても放射線検出信号Ｙkの初期値Ｙ0は“０”でない場合がある。
【００２９】
そこで、式Ｄ´のように、Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝γn・Ｙ0（Ｙ0 ：再帰的演算処理の基点時である放射線非照射時に残留しているラグ信号値）によって再帰的演算処理のための初期値を設定して、式Ｄ´により決定された初期値での条件で、式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後放射線検出信号Ｘkを求める。
【００３０】
なお、サンプリング時間間隔での放射線検出信号の取り出しを、放射線を照射する以前（すなわち放射線非照射時）に開始し、時間遅れ分を求める際に、放射線を照射する以前（放射線非照射時）に取り出された放射線検出信号を用いることになる（請求項６、１２に記載の発明）。
【発明の効果】
【００３１】
この発明に係る放射線撮像装置および放射線検出信号処理方法によれば、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分を推定することにより、放射線検出信号の強度の時間変化（上述した差分）が大きいほど除去度合いを大きく、時間変化が小さいほど除去度合いを小さくする調整を簡単に行うことができ、時間遅れ分を一律に除去することによる信号に対するノイズの増大を抑制しつつ、時間遅れ分を除去することができる。
【実施例１】
【００３２】
以下、図面を参照してこの発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例１に係るＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【００３３】
Ｘ線透視撮影装置は、図１に示すように、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管１と、被検体Ｍを透過したＸ線を検出するＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）２と、ＦＰＤ２からＸ線検出信号を所定のサンプリング時間間隔Δｔでディジタル化して取り出すＡ／Ｄ変換器３と、Ａ／Ｄ変換器３から出力されるＸ線検出信号に基づいてＸ線画像を作成する検出信号処理部４と、検出信号処理部４で取得されたＸ線画像を表示する画像モニタ５とを備えている。つまり、被検体ＭへのＸ線照射に伴ってＡ／Ｄ変換器３でＦＰＤ２から取り出されるＸ線検出信号に基づきＸ線画像が得られるように本実施例１の装置は構成されており、取得されたＸ線画像が画像モニタ５の画面に映し出される。以下、本実施例１の装置の各部構成を具体的に説明する。Ｘ線管１は、この発明における放射線照射手段に相当し、ＦＰＤ２は、この発明における放射線検出手段に相当し、Ａ／Ｄ変換器３は、この発明における信号サンプリング手段に相当する。また、Ｘ線検出信号は、この発明における放射線検出信号に相当し、Ｘ線画像は、この発明における放射線画像に相当する。
【００３４】
被検体Ｍを挟んでＸ線管１とＦＰＤ２とを対向配置する。具体的には、Ｘ線撮影の際にＸ線照射制御部６の制御を受けながら、Ｘ線管１は被検体Ｍにコーンビーム状のＸ線を照射すると同時に、Ｘ線照射に伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像がＦＰＤ２のＸ線検出面に投影されるように、Ｘ線管１およびＦＰＤ２を対向配置する。
【００３５】
Ｘ線管移動機構７およびＸ線検出器移動機構８によってＸ線管１およびＦＰＤ２が被検体Ｍに沿って往復移動可能になるようにそれぞれを構成する。また、Ｘ線管１およびＦＰＤ２の移動に際しては、Ｘ線管移動機構７およびＸ線検出器移動機構８が照射検出系移動制御部９の制御を受けてＸ線の照射中心がＦＰＤ２のＸ線検出面の中心に常に一致する状態が保たれるようにし、Ｘ線管１とＦＰＤ２との対向配置を維持したままで一緒に移動させる。Ｘ線管１およびＦＰＤ２が移動するにつれて被検体ＭへのＸ線照射位置が変化することにより撮影位置が移動する。
【００３６】
ＦＰＤ２は、図２に示すように、被検体Ｍからの透過Ｘ線像が投影されるＸ線検出面に多数のＸ線検出素子２ａが被検体Ｍの体軸方向Ｘと体側方向Ｙに沿って縦横に配列されて構成されている。例えば、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ程の広さのＸ線検出面にＸ線検出素子２ａが縦１５３６×横１５３６のマトリックスで縦横に配列されている。ＦＰＤ２の各Ｘ線検出素子２ａが検出信号処理部４で作成されるＸ線画像の各画素と対応関係にあり、ＦＰＤ２から取り出されたＸ線検出信号に基づいてＸ線検出面に投影された透過Ｘ線像に対応するＸ線画像が検出信号処理部４で作成される。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器３は、Ｘ線画像１枚分ずつのＸ線検出信号をサンプリング時間間隔Δｔで連続的に取り出して、後段のメモリ部１０でＸ線画像作成用のＸ線検出信号を記憶し、Ｘ線検出信号のサンプリング動作（取り出し）をＸ線照射の以前に開始するように構成されている。
【００３８】
すなわち、図３に示すように、サンプリング時間間隔Δｔで、その時点の透過Ｘ線像についての全Ｘ線検出信号が収集されてメモリ部１０に次々に格納される。Ｘ線を照射する以前のＡ／Ｄ変換器３によるＸ線検出信号の取り出し開始は、オペレータの手動操作によって行われる構成でもよいし、Ｘ線照射指示操作等と連動して自動的に行われる構成でもよい。
【００３９】
また、本実施例１のＸ線透視撮影装置は、図１に示すように、再帰的演算処理により各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号を算出する時間遅れ除去部１１を備えている。時間遅れ除去部１１は、この発明における時間遅れ除去手段に相当する。
【００４０】
時間遅れ分は、ＦＰＤ２からサンプリング時間間隔で取り出される各Ｘ線検出信号に含まれている。その時間遅れ分を減衰時定数が異なる単数または複数個の指数関数で構成されるインパルス応答によるものとして上述した再帰的演算処理を行って、各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する。この再帰的演算処理により各Ｘ線検出信号が除去する処理を、図５に示すように、次の過程にしたがって実行する。
【００４１】
すなわち、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点（本実施例１では再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目を採用）でのＸ線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点（本実施例１ではｋ番目よりも前の時点である（ｋ−１）番目を採用）でのＸ線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ除去部１１は時間遅れ分を除去して補正後Ｘ線検出信号を求める。このようにして得られた補正後Ｘ線検出信号からＸ線画像が取得される。
【００４２】
ＦＰＤ２の場合、図７に示すように、各時刻でのＸ線検出信号には、過去のＸ線照射に対応する信号が時間遅れ分（図７中の斜線部分を参照）として含まれる。この時間遅れ分を時間遅れ除去部１１で除去して時間遅れのない補正後Ｘ線検出信号にする。この補正後Ｘ線検出信号に基づいて、検出信号処理部４でＸ線検出面に投影された透過Ｘ線像に対応するＸ線画像を検出信号処理部４が作成する。
【００４３】
具体的に時間遅れ除去部１１は、各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を、次式Ａ〜Ｃを利用して行う。
【００４４】
Ｘk ＝Ｙk ＋Σn=1 N［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］…Ａ
Ｔn ＝−Δｔ／τn   …Ｂ
Ｓnk＝Ｙk −Ｙk-1 ＋exp(Ｔn ）・Ｓn(k-1)…Ｃ
但し，  Δｔ：サンプリング時間間隔
ｋ：サンプリングした時系列内のｋ番目の時点を示す添字
Ｙk ：ｋ番目のサンプリング時点で取り出されたＸ線検出信号
Ｘk ：Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号
Ｘk-1 ：一時点前のＸk
Ｓn(k-1)：一時点前のＳnk
exp   ：指数関数
Ｎ：インパルス応答を構成する時定数が異なる指数関数の個数
ｎ：インパルス応答を構成する指数関数の中の一つを示す添字
αn ：指数関数ｎの強度
τn ：指数関数ｎの減衰時定数
つまり、式Ａの第２項の『Σn=1 N ［αn ・〔１−exp(Ｔn ) 〕・exp(Ｔn )・Ｓnk］』が時間遅れ分に該当するので、本実施例１の装置では、時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘk が式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって速やかに求められる。なお、従来の式ｃの『Ｘk-1』に替わって、式Ｃにおいて『Ｙk −Ｙk-1』に置き換えられるので、式Ａの第２項の前の符号も、従来の式ａの『−』（マイナス）から『＋』（プラス）に置き換わる。
【００４５】
なお、本実施例１の装置では、Ａ／Ｄ変換器３や、検出信号処理部４、Ｘ線照射制御部６や照射検出系移動制御部９、時間遅れ除去部１１は、操作部１２から入力される指示やデータあるいはＸ線撮影の進行に従って主制御部１３から送出される各種命令にしたがって制御・処理を実行する。
【００４６】
次に、上述の本実施例１の装置を用いてＸ線撮影を実行する場合について、図面を参照しながら具体的に説明する。図４は実施例１でのＸ線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。なお、ここでの撮影は透視も含む。
【００４７】
〔ステップＳ１〕Ｘ線未照射の状態でＡ／Ｄ変換器３がサンプリング時間間隔Δｔ（＝１／３０秒）でＦＰＤ２からＸ線照射前のＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙk を取り出す。取り出されたＸ線検出信号をメモリ部１０に記憶する。
【００４８】
〔ステップＳ２〕オペレータの設定によりＸ線が連続ないし断続的に被検体Ｍに照射されるのと並行して、サンプリング時間間隔ΔｔでＡ／Ｄ変換器３によるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙk の取り出しとメモリ部１０への記憶とを続ける。
【００４９】
〔ステップＳ３〕Ｘ線照射が終了すれば次のステップＳ４に進み、Ｘ線照射が終了していなければステップＳ２に戻る。
【００５０】
〔ステップＳ４〕メモリ部１０から１回のサンプリングで収集したＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙk を読み出す。
【００５１】
〔ステップＳ５〕時間遅れ除去部１１が式Ａ〜Ｃによる再帰的演算処理を行い、各Ｘ線検出信号Ｙk から時間遅れ分を除去した補正後Ｘ線検出信号Ｘk 、すなわち、画素値を求める。
【００５２】
〔ステップＳ６〕検出信号処理部４が１回のサンプリング分（Ｘ線画像１枚分）の補正後Ｘ線検出信号Ｘk に基づいてＸ線画像を作成する。
【００５３】
〔ステップＳ７〕作成したＸ線画像を画像モニタ５に表示する。
【００５４】
〔ステップＳ８〕メモリ部１０に未処理のＸ線検出信号Ｙk が残っていれば、ステップＳ４に戻り、未処理のＸ線検出信号が残っていなければ、Ｘ線撮影を終了する。
【００５５】
なお、本実施例１の装置では、Ｘ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙk に対する時間遅れ除去部１１による補正後Ｘ線検出信号Ｘk の算出および検出信号処理部４によるＸ線画像の作成をサンプリング時間間隔Δｔ（＝１／３０秒）で行う。すなわち、１秒間にＸ線画像を３０枚程度のスピードで次々と作成し、作成されたＸ線画像を連続表示することができるように構成する。したがって、Ｘ線画像の動画表示が可能になる。
【００５６】
次に、図４におけるステップＳ５の時間遅れ除去部１１による再帰的演算処理のプロセスについて、図５のフローチャートを用いて説明する。図５は実施例１でのＸ線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。
【００５７】
〔ステップＴ１〕ｋ＝０とセットして、Ｘ0 ＝０を初期値としてセットするとともに、式ＣのＳn0＝０，Ｙ0 ＝０を初期値としてセットする。指数関数の数が３個（Ｎ＝３）の場合は、Ｓ10，Ｓ20，Ｓ30を全て０にセットする。
【００５８】
〔ステップＴ２〕式Ａ，Ｃでｋ＝１とセットして、０にセットされたＳ10，Ｓ20，Ｓ30と、０にセットされたＸ線検出信号Ｙ0と、Ｘ線検出信号Ｙ1 とを式Ｃに代入する。式Ｃ、つまりＳn1＝Ｙ1 −Ｙ0 ＋exp(Ｔn )・Ｓn0にしたがってＳ11，Ｓ21，Ｓ31を求め、さらに求められたＳ11，Ｓ21，Ｓ31とＸ線検出信号Ｙ1 とを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘ1 を算出する。
【００５９】
〔ステップＴ３〕式Ａ，Ｃでｋを１だけ増加（ｋ＝ｋ＋１）した後、続いて式ＣにＸ線検出信号Ｙkと１時点前のＹk-1 とを代入してＳ1k，Ｓ2k，Ｓ3kを求め、さらに求められたＳ1k，Ｓ2k，Ｓ3kとＸ線検出信号Ｙk とを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘk を算出する。
【００６０】
〔ステップＴ４〕未処理のＸ線検出信号Ｙk があれば、ステップＴ３に戻り、未処理のＸ線検出信号Ｙk がなければ、次のステップＴ５に進む。
【００６１】
〔ステップＴ５〕１回のサンプリング分（Ｘ線画像１枚分）の補正後除去Ｘ線検出信号Ｘk を算出し、１回の撮影分についての再帰的演算処理が終了となる。
【００６２】
以上のように、本実施例１のＸ線透視撮影装置によれば、Ｘ線検出信号の強度（すなわち信号強度）が大きければ大きいほど、Ｘ線検出信号に含まれる時間遅れ分が大きくなるという相関関係を利用して、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点（本実施例１では再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目を採用）でのＸ線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点（本実施例１ではｋ番目よりも前の時点である（ｋ−１）番目を採用）でのＸ線検出信号との差分（本実施例１では式Ｃの（Ｙk −Ｙk-1））を推定することにより、Ｘ線検出信号の強度（信号強度）の時間変化（すなわち上述した差分）が大きいければ大きいほど除去度合いを大きく、時間変化が小さければ小さいほど除去度合いを小さくする調整を簡単に行うことができる。したがって、時間変化が“０”、すなわち上述した差分が“０”の場合には、再帰的演算処理による除去度合いを最小にすることができる。その結果、時間遅れ分を一律に除去することによる信号に対するノイズの増大を抑制しつつ、時間遅れ分を除去することができる。
【００６３】
従来の手法と比較すると、時間遅れ分が小さいときには時間遅れ分をほとんど除去せずに、逆に時間遅れ分を大きいときには時間遅れ分を積極的に除去する。その結果、信号に対するノイズの増大を抑制し、得られるＸ線画像の画質の低下を抑えることができるという効果をも奏する。
【００６４】
本実施例１では、式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号Ｘk が速やかに求められる。すなわち、Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を式Ａ〜Ｃにより行うとともに、再帰的演算処理のための初期値をステップＴ１で式Ｄ、
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝０，Ｙ0 ＝０…Ｄ
により行い、式Ｄにより決定された初期値での条件で、再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出されたＸ線検出信号Ｙkと、それよりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出されたＸ線検出信号Ｙk-1との差分（Ｙk −Ｙk-1）に基づく式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号Ｘkを求めている。
【００６５】
なお、Ａ／Ｄ変換器３によるサンプリング時間間隔でのＸ線検出信号の取り出しがＸ線を照射する以前（すなわちＸ線非照射時）に開始されるようにＡ／Ｄ変換器３を構成するとともに、時間遅れ除去部１１による時間遅れ分を求める際に、Ｘ線を照射する以前（放射線非照射時）に取り出された放射線検出信号を用いるように時間遅れ除去部１１を構成している。
【実施例２】
【００６６】
次に、図面を参照してこの発明の実施例２を説明する。
図６は、実施例２でのＸ線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。なお、実施例２でのＸ線透視撮影装置は、時間遅れ除去部１１の具体的な機能が相違する他は、実施例１での装置と同じ構成からなる。また、Ｘ線検出信号処理方法の手順を示すフローチャート（図４を参照）についても実施例１と同様であるのでその説明を省略する。
【００６７】
本実施例２においても、時間遅れ除去部１１は、各Ｘ線検出信号から時間遅れ分を除去する再帰的演算処理を、上述した式Ａ〜Ｃを利用して行う。ここで、再帰的演算処理の基点時、すなわち先頭フレームにおけるＸ線非照射時は、ｋ＝０のときであり、本実施例２では、再帰的演算処理を行う際にｋ＝０のときのＸk，Ｓnk、すなわち初期値を次式Ｄ´のように決定する。
【００６８】
Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝γn・Ｙ0…Ｄ´
但し，  γn：ある減衰時定数τnの成分ｎの残留割合
Ｙ0 ：再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値
例えば、図８に示すように、時間ｔ０〜ｔ１での撮影のラグが透視に重なると、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時（図８ではｋ＝０を参照）であっても、時間ｔ０〜ｔ１での撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）が存在する。すなわち、Ｘ線非照射時であってもＸ線検出信号Ｙkの初期値Ｙ0は“０”でない場合がある。
【００６９】
そこで、式Ｄ´のように、Ｘ0 ＝０，Ｓn0＝γn・Ｙ0（Ｙ0 ：再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値）によって再帰的演算処理のための初期値を設定して、式Ｄ´により決定された初期値での条件で、式Ａ〜Ｃにより求められたインパルス応答に基づいて時間遅れ分を除去して、補正後Ｘ線検出信号Ｘkを求める。
【００７０】
次に、図４におけるステップＳ５の時間遅れ除去部１１による再帰的演算処理のプロセスについて、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００７１】
〔ステップＴ０〕過去の撮影で発生した時間遅れ分による残留ラグ（ラグ信号値）を収集する。具体的には、先頭フレームにおいてＡ／Ｄ変換器３がＦＰＤ２から残留ラグによるＸ線画像１枚分のＸ線検出信号Ｙ0 を取り出す。このＸ線検出信号Ｙ0 は、再帰的演算処理の基点時であるＸ線非照射時に残留しているラグ信号値Ｙ0 でもある。
【００７２】
〔ステップＴ１´〕ｋ＝０とセットして、Ｘ0 ＝０を初期値としてセットする。一方、ステップＴ０で取得されたラグ信号値Ｙ0を式Ｄ´に代入することで式ＣのＳn0を求める。ここで、ある減衰時定数τnの成分ｎの残留割合γnを、式Ｅの条件を満たすように設定するのが好ましい。
【００７３】
すなわち、
Σn=1 N ［γn］≦１，０≦γn…Ｅ
但し，Σn=1 N ［γn］：成分ｎの残留割合γnの総和
の条件を満たすように設定するのが好ましい。
【００７４】
成分ｎの残留割合γnの総和が１を超えると時間遅れ分が過剰に除去され、逆に成分ｎの残留割合γnの総和が負の値の場合には時間遅れ分が逆に加算される恐れがある。そこで、成分ｎの残留割合γnの総和を０以上１以下にして、残留割合γnを０以上にすることで、時間遅れ分を過不足なく除去することができる。式Ｅについては、次式Ｅ´のようにしてもよいし、次式Ｅ´´のようにしてもよい。
【００７５】
すなわち、式Ｅが次式Ｅ´の場合には、式Ｅは、
Σn=1 N ［γn］＝１…Ｅ´
の条件を満たすとともに、各々の残留割合γnを式Ｆ、
γ1＝γ2＝…＝γn＝…＝γN-1＝γN…Ｆ
の条件を満たすように設定する。
【００７６】
式Ｅ´に式Ｆを代入することで、Ｎ・γN＝１となる。したがって、各々の残留割合γnはγN＝１／Ｎとなり、各々の残留割合γnは（インパルス応答を構成する時定数が異なる）指数関数の個数Ｎで均等に分配される。このことから、γN＝１／Ｎを式Ｄ´のＳn0＝γn・Ｙ0に代入することで、式Ｄ´は次式Ｄ´´で表される。
【００７７】
すなわち、式Ｄ´は
Ｓn0＝Ｙ0／Ｎ…Ｄ´´
で表される。指数関数の数が３個（Ｎ＝３）の場合は、Ｓ10，Ｓ20，Ｓ30を式Ｄ´にしたがってＹ0／３に全てセットする。
【００７８】
また、式Ｅが次式Ｅ´´の場合には、式Ｅは、
Σn=1 N ［γn］＜１…Ｅ´´
の条件を満たすとともに、ある減衰時定数τmの成分ｍでの残留割合γM、それ以外の残留割合γNを式Ｇ、
０＜γM＜１，γN＝０…Ｇ
の条件を満たすように設定する。指数関数の数が３個（Ｎ＝３）で、減衰時定数τ2の成分２での残留割合γ2が０＜γ2＜１を満たし（例えばγ2＝０．１）、かつそれ以外の残留割合がγ1＝γ3＝０を満たす場合には、Ｓ10，Ｓ30を式Ｇにしたがって０にセットするとともに、Ｓ20を式Ｇにしたがってγ2・Ｙ0（例えばγ2＝０．１）にセットする。
【００７９】
〔ステップＴ２〕式Ａ，Ｃでｋ＝１とセットして、式Ｄ´により決定されたＳ10，Ｓ20，Ｓ30と、残留ラグ（ラグ信号値）であるＸ線検出信号Ｙ0と、Ｘ線検出信号Ｙ1 とを式Ｃに代入する。その後の処理については、図５のステップＴ２と同様である。
【００８０】
〔ステップＴ３〕図５のステップＴ３と同様である。
【００８１】
〔ステップＴ４〕図５のステップＴ４と同様である。
【００８２】
〔ステップＴ５〕図５のステップＴ５と同様である。
【００８３】
以上のように、本実施例２のＸ線透視撮影装置によれば、実施例１と同様に、式Ａ〜Ｃという簡潔な漸化式によって時間遅れ分を除去した補正後放射線検出信号Ｘk が速やかに求められる。
【００８４】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００８５】
（１）上述した各実施例では、放射線検出手段がＦＰＤであったが、この発明は、ＦＰＤ以外のＸ線検出信号の時間遅れが生じる放射線検出手段を用いた構成の装置にも用いることができる。
【００８６】
（２）上述した各実施例装置はＸ線透視撮影装置であったが、この発明はＸ線ＣＴ装置のようにＸ線透視撮影装置以外のものにも適用することができる。
【００８７】
（３）上述した各実施例装置は医用装置であったが、この発明は、医用に限らず、非破壊検査機器などの工業用装置にも適用することができる。
【００８８】
（４）上述した各実施例装置は、放射線としてＸ線を用いる装置であったが、この発明は、Ｘ線に限らず、Ｘ線以外の放射線（例えばγ線）を用いる装置にも適用することができる。
【００８９】
（５）上述した各実施例では、再帰的演算処理時でのサンプリング時点での時間遅れ分が含まれた放射線検出信号（各実施例では再帰的演算処理時でのサンプリング時点であるｋ番目のサンプリング時点で取り出されたＸ線検出信号Ｙk）と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が含まれた放射線検出信号（ｋ番目のサンプリング時点よりも前の時点である（ｋ−１）番目のサンプリング時点で取り出されたＸ線検出信号Ｙk-1）との差分（各実施例ではＹk −Ｙk-1）に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号（各実施例では補正後Ｘ線検出信号Ｘk）を求めていたが、時間遅れ分が含まれた放射線検出信号に限定されない。例えば、時間遅れ分が除去された放射線検出信号（補正後Ｘ線検出信号Ｘk）に関する差分を用いてもよい。
【００９０】
具体的には、再帰的演算処理時でのサンプリング時点よりも前の時点での時間遅れ分が除去された放射線検出信号と、それよりも過去の時点で、時間遅れ分が除去された放射線検出信号との差分に基づく再帰的演算処理により時間遅れ分を除去して補正後放射線検出信号を求めてもよい。再帰的演算処理時でのサンプリング時点よりも前の時点は（ｋ−１）番目のサンプリング時点となり、それよりも過去の時点は（ｋ−２番目）以前のサンプリング時点となる。したがって、式Ｃの右辺の第1項および第２項の部分の『Ｙk −Ｙk-1』の替わりに、『Ｘk-1 −Ｘk-2』を置き換えて、再帰的演算処理を行ってもよい（すなわち、Ｓnk＝Ｘk-1 −Ｘk-2 ＋exp(Ｔn )・Ｓn(k-1)）。
【００９１】
ｋ＝１とセットしたときには、０にセットされたＸ線検出信号Ｘ0を代入して『Ｓn1＝Ｘ0 ＋exp(Ｔn )・Ｓn0』にしたがってＳ11，Ｓ21，Ｓ31を求め、さらに求められたＳ11，Ｓ21，Ｓ31とＸ線検出信号Ｙ1 とを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘ1 を算出し、ｋ＝２以降については、『Ｓnk＝Ｘk-1 −Ｘk-2 ＋exp(Ｔn )・Ｓn0』にしたがってＳ1k，Ｓ2k，Ｓ3kを求め、さらに求められたＳ1k，Ｓ2k，Ｓ3kとＸ線検出信号Ｙk とを式Ａに代入することで補正後Ｘ線検出信号Ｘk を算出すればよい。
【００９２】
なお、各実施例では、時間遅れ分の時間変化も考慮して、式Ａ〜Ｃなる再帰的演算処理による除去度合いを調整しているので、この変形例（５）よりも各実施例の方が、信号に対するノイズの増大をより一層抑制することができる。
【００９３】
（６）上述した各実施例では、差分は１時点ごとの放射線検出信号に関するもの（各実施例では『Ｙk −Ｙk-1』、上述した変形例（５）では『Ｘk-1 −Ｘk-2』）であったが、２時点以上（例えば２時点、３時点、４時点、…）ごとの放射線検出信号に関するものであってもよい。つまり、再帰的演算処理時でのサンプリング時点あるいは過去の時点での放射線検出信号と、それよりもさらなる過去の時点での放射線検出信号との差分であれば、特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例のＸ線透視撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施例装置に用いられているＦＰＤの構成を示す平面図である。
【図３】実施例装置によるＸ線撮影の実行時のＸ線検出信号のサンプリング状況を示す模式図である。
【図４】実施例でのＸ線検出信号処理方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】実施例１でのＸ線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。
【図６】実施例２でのＸ線検出信号処理方法における時間遅れ除去用の再帰的演算処理プロセスを示すフローチャートである。
【図７】放射線入射状況に対応した時間遅れ状況を示す図である。
【図８】撮影のラグ（時間遅れ分）が透視に重なった時間遅れ状況を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  …  Ｘ線管
２  …  ＦＰＤ（フラットパネル型Ｘ線検出器）
３  …  Ａ／Ｄ変換器
１１  …  時間遅れ除去部
Ｍ  …  被検体
【図１】
0004924384.tif 000002
【図２】
0004924384.tif 000003
【図３】
0004924384.tif 000004
【図４】
0004924384.tif 000005
【図５】
0004924384.tif 000006
【図６】
0004924384.tif 000007
【図７】
0004924384.tif 000008
【図８】
0004924384.tif 000009