(57)【要約】【課題】放射線画像の残像補正を行う場合に、各画素位置におけるＦＰＤの電荷蓄積時間に基づいて、残像の状態に応じた適正な補正を行うことができる放射線画像撮影装置を提供する。【解決手段】放射線画像撮影装置は、次の撮影前の放射線の非照射時に、前の放射線画像の残像データを取得し、次の撮影後、次の放射線画像のデータを取得する画像取得部と、前の放射線画像の残像データおよび次の放射線画像のデータをオフセット補正するオフセット補正部と、オフセット補正後の残像データを、１次元ルックアップテーブルの補正係数により、各読み出し位置ごとの残像量を算出する残像補正用画像生成部と、オフセット補正後の次の放射線画像のデータから、残像量補正後の残像データを減算して残像補正を行う残像補正部と、撮影装置の動作を制御する制御部とを備えている。【選択図】図１
2009201586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線をフラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置であって、
次の撮影が行われる前に、前記放射線検出器から読み出された前の放射線画像に関する画像データを取得し、前記次の撮影が行われた後、前記放射線検出器から読み出された次の放射線画像のデータを取得する画像取得部と、
前記放射線検出器の、画像データの読み出しライン上の各位置から前記画像データが読み出されるまでの時間と、前記画像データが読み出されるまでの時間に応じて変化する、前記各位置における残像量に対応する補正係数との関係を減衰情報として記憶する減衰情報記憶部と、
前記減衰情報に基づいて、前記前の放射線画像のデータが前記読み出しライン上の各位置から読み出された時間に応じた当該各位置の画像データに対応する補正係数を乗算して、残像補正用画像のデータを生成する残像補正用画像生成部と、
前記次の放射線画像のデータから、前記残像補正用画像のデータを減算して、前記次の放射線画像の残像補正を行う残像補正部とを備え、
前記減衰情報は、前記放射線検出器の画素検出アレイの読み出し方向に応じて、各読み出しラインごとに異なることを特徴とする放射線画像撮影装置。
【請求項２】
前記前の放射線画像に関する画像データは、放射線が照射されていない非照射時に、前記放射線検出器から読み出された前の放射線画像の撮影した残像データである請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項３】
前記前の放射線画像の残像データは、前記前の放射線画像の撮影後、かつ、前記次の放射線画像の撮影前に前記画像取得部により取得されたものである請求項２に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項４】
前記前の放射線画像に関する画像データは、前記前の放射線画像のデータである請求項１に記載の放射線画像撮影装置。
【請求項５】
当該放射線画像撮影装置は、放射線画像の撮影時の撮影条件が異なる複数の撮影モードを備えており、
前記減衰情報記憶部は、前記複数の撮影モードに対応する複数の減衰情報を含み、前記撮影モードに対応した減衰情報を出力する請求項１〜４のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項６】
さらに、当該放射線画像撮影装置の動作を制御する制御部を備え、
前記制御部は、読み出しの時間間隔の異なる複数の読み出しモードを備えており、
前記減衰情報記憶部は、前記複数の読み出しモードに対応する複数の減衰情報を含み、前記読み出しモードに対応した減衰情報を出力する請求項１〜５のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項７】
前記減衰情報は、前の放射線画像に関する画像データおよび前記次の放射線画像のデータが読み出されるまでの蓄積時間に応じて設定される請求項１〜６のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項８】
前記減衰情報は、１次元のルックアップテーブルの形式で格納されている請求項１〜７のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【請求項９】
さらに、前記前の放射線画像に関する画像データ、および、前記次の放射線画像のデータをオフセット補正するオフセット補正部を備える請求項１〜８のいずれかに記載の放射線画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線を検出して電気信号に変換し、変換した電気信号に基づいて放射線画像を生成する放射線画像撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像撮影装置は、例えば、医療用の診断画像や工業用の非破壊検査などを含む各種の分野で利用されている。放射線画像撮影装置において、被写体を透過した放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を検出する放射線検出器として、現在では、放射線を電気信号に変換するフラットパネル型検出器（ＦＰＤ（Flat Panel Detector））を用いるものがある。ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、被写体が撮影された放射線画像の画質低下の一因として、前に撮影した放射線画像の残像が問題となる。
【０００３】
ＦＰＤを用いた放射線画像撮影装置では、放射線源から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線をＦＰＤで電気信号に変換し、ＦＰＤから被写体の画像データに相当する電気信号を読み出して放射線画像を生成する。しかし、ＦＰＤから画像データに相当する電気信号を読み出した後にもＦＰＤの内部には画像データに相当する電荷の一部が残留する。この状態で次の被写体を撮影すると、ＦＰＤ内の残留電荷が残像として次の放射線画像に重畳され、放射線画像が残像の影響を受けた画像となる。
【０００４】
そのため、放射線画像撮影装置では、次の被写体を撮影する前に、その前（次の撮影以前）に撮影された被写体の放射線画像の残像による影響を取り除く残像補正処理が行われている。残像補正処理は、通常、以下に示すステップ１〜４の手順で実施される。
【０００５】
以下の説明において、Offset(x, y)は、画像データをオフセット（基準電圧レベルからのずれ）補正するためのオフセット補正用データ、Xdata(x, y)は、放射線を照射して撮影された次の被写体の放射線画像のデータ（被補正画像データ）、Lagdata(x, y)は、次の撮影を行う直前に、放射線を照射せずにＦＰＤから読み出された前の放射線画像の残像データ、αは、残像データが読み出されてから次の撮影が行われるまでの間の残像量（残像の電荷量）の減少分を補正するための残像量の補正係数である。
【０００６】
（ステップ１）
下記式（１）に示すように、残像データLagdata(x, y)からオフセット補正用データOffset(x, y)を減算することにより、残像データLagdata(x, y)をオフセット補正してオフセット補正後の残像データData1(x, y)を得る。
Data1(x, y) = Lagdata(x, y) - Offset(x, y)  …  （１）
【０００７】
（ステップ２）
下記式（２）に示すように、オフセット補正後の残像データData1(x, y)に残像量の補正係数αを乗算することにより、オフセット補正後の残像データData1(x, y)を残像量補正して残像量補正後の残像データ（補正用画像データ）Data2(x, y)を得る。
Data2(x, y) = α×Data1(x, y)  …  （２）
【０００８】
（ステップ３）
下記式（３）に示すように、被補正画像データXdata(x, y)からオフセット補正用データOffset(x, y)を減算することにより、被補正画像データXdata(x, y)をオフセット補正してオフセット補正後の被補正画像データData3(x, y)を得る。
Data3(x, y) = Xdata(x, y) - Offset(x, y)  …  （３）
【０００９】
（ステップ４）
下記式（４）に示すように、オフセット補正後の被補正画像データData3(x, y)から補正用画像データData2(x, y)を減算し、被補正画像データData3(x, y)を残像補正して残像補正後の画像データData4(x, y)を得る。
Data4(x, y) = Data3(x, y) - Data2(x, y)  …  （４）
【００１０】
なお、残像データはノイズ成分が多いため、残像補正で減算を行うことにより、残像補正後の画像データData4(x, y)のノイズ成分が部分的に増大する場合がある。そのため、下記式（５）に示すように、メディアン処理された補正用画像データmedian(Data2(x, y))を減算して残像補正後の画像データData4'(x, y)を算出する場合もある。
Data4'(x, y) = Data3(x, y) - median(Data2(x, y))  …  （５）
【００１１】
ここで、本発明に関連性のある先行技術文献として、例えば、特許文献１および２を例示することができる。
【００１２】
特許文献１には、残像がＸ線照射時の線量や時間などの条件によって変化し、また、経時と共に減衰することを利用して、暗画像を読取り、この暗画像に線量または表面電位に依存する補正係数を乗算した値を被写体画像から差し引くことにより、光導電層内の欠陥区域のＸ線画像への影響が低減できることが開示されている。
【００１３】
さらに、特許文献２には、読み出し画素単位毎に減衰情報を記憶することが開示されている。特許文献２では、読み出し画素単位を１画素単位、２×２画素単位などというように設定して、読み出し画素単位毎に、異なる減衰情報を用いて残像補正を行うと記載されている。また、これにより、リアルタイムに変化する残像の減衰特性に対応した残像補正処理が可能なＸ線画像診断装置を提供することができると記載されている。
【００１４】
【特許文献１】特開昭６２−４３９９０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２１３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、ＴＦＴ型の検出装置では、撮影を行わない間も、ＦＰＤの内部には常に電荷が蓄積されていくため、電荷量はわずかずつ増加していく。したがって、ある１つの暗画像を読み出す際に、最初に読み出しを行う位置と、最後に読み出しを行う位置とでは、同じ画像内であっても読み出しを行うまでの待ち時間、つまり電荷の蓄積時間が大きく異なるため、ＦＰＤに蓄積される電荷量も異なる。よって、残像特性も異なるものとなる。画像サイズが大きくなるほど、読み出し位置による電荷蓄積時間の差は大きくなり、残像特性も変化するため、特許文献１および２のような空間座標に依存しない補正係数では、このような場合に適切な残像補正を行うことができない。
このため、特許文献１および２のような従来の方法では、残像を適切になくすことができず、高画質な被写体画像を得ることができないという問題がある。
【００１６】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、放射線固体検出器（ＦＰＤ）を用いる放射線画像撮影において、各画素位置におけるＦＰＤの電荷蓄積時間に基づいて、残像の状態に応じた適正な補正を行うことができ、同じ画像の中で読み出し位置によって残像特性が異なっている場合であっても、残像による放射線画像の悪影響を大幅に低減できる放射線画像撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から放射線を被写体に照射し、前記被写体を透過した放射線をフラットパネル型の放射線検出器で検出して、前記被写体が撮影された放射線画像を生成する放射線画像撮影装置であって、次の撮影が行われる前に、前記放射線検出器から読み出された前の放射線画像に関する画像データを取得し、前記次の撮影が行われた後、前記放射線検出器から読み出された次の放射線画像のデータを取得する画像取得部と、前記放射線検出器の、画像データの読み出しライン上の各位置から前記画像データが読み出されるまでの時間と、前記画像データが読み出されるまでの時間に応じて変化する、前記各位置における残像量に対応する補正係数との関係を減衰情報として記憶する減衰情報記憶部と、前記減衰情報に基づいて、前記前の放射線画像のデータが前記読み出しライン上の各位置から読み出された時間に応じた当該各位置の画像データに対応する補正係数を乗算して、残像補正用画像のデータを生成する残像補正用画像生成部と、前記次の放射線画像のデータから、前記残像補正用画像のデータを減算して、前記次の放射線画像の残像補正を行う残像補正部とを備え、前記減衰情報は、前記放射線検出器の画素検出アレイの読み出し方向に応じて、各読み出しラインごとに異なることを特徴とする放射線画像撮影装置を提供するものである。
【００１８】
ここで、前記前の放射線画像に関する画像データは、放射線が照射されていない非照射時に、前記放射線検出器から読み出された前の放射線画像の撮影した残像データであることが好ましく、また、前記前の放射線画像の残像データは、前記前の放射線画像の撮影後、かつ、前記次の放射線画像の撮影前に前記画像取得部により取得されたものであることが好ましい。
あるいは、前記前の放射線画像に関する画像データは、前記前の放射線画像のデータであることが好ましい。
【００１９】
さらに、当該放射線画像撮影装置は、放射線画像の撮影時の撮影条件が異なる複数の撮影モードを備えており、前記減衰情報記憶部は、前記複数の撮影モードに対応する複数の減衰情報を含み、前記撮影モードに対応した減衰情報を出力することが好ましく、また、さらに、当該放射線画像撮影装置の動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、読み出しの時間間隔の異なる複数の読み出しモードを備えており、前記減衰情報記憶部は、前記複数の読み出しモードに対応する複数の減衰情報を含み、前記読み出しモードに対応した減衰情報を出力することが好ましい。
【００２０】
また、前記減衰情報は、前の放射線画像に関する画像データおよび前記次の放射線画像のデータが読み出されるまでの蓄積時間に応じて設定されることが好ましく、さらに、前記減衰情報は、１次元のルックアップテーブルの形式で格納されていることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記前の放射線画像に関する画像データ、および、前記次の放射線画像のデータをオフセット補正するオフセット補正部を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
上記構成を有する本発明によれば、残像補正において、各読み出し位置における電荷の蓄積時間に応じた補正用ルックアップテーブルを用いることにより、各読み出しライン上の各位置から読み出された時間に基づいて、残像の状態に応じた適正な対処を行うことができ、同じ画像内で読み出し位置によって残像特性が異なっている場合であっても、残像の影響を大幅に低減した、正確で高画質な放射線画像の撮影を、安定して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線画像撮影装置における第１の実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第１の実施形態における放射線画像撮影装置の構成を表すブロック図である。同図に示す放射線画像撮影装置（以下、撮影装置ともいう）１０は、放射線を被写体（被検者）Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を検出して画像データに相当する電気信号に変換し、この変換した電気信号に基づいて、被写体Ｈが撮影された放射線画像を生成する。撮影装置１０は、撮影部１２と、撮影データ処理部１４と、画像処理部１６と、出力部１８と、撮影指示部２０と、制御部２２とによって構成されている。
【００２５】
撮影部１２は、放射線を被写体Ｈに照射し、被写体Ｈを透過した放射線を検出することで被写体Ｈの撮影を行う部位である。撮影部１２からは、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータ）が出力される。撮影部１２の詳細は後述する。
【００２６】
撮影データ処理部１４は、撮影部１２から供給された放射線画像データに対して、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等のデータ処理を行う部位である。撮影データ処理部１４からは、データ処理後の放射線画像のデータ（デジタルデータ）が出力される。
【００２７】
画像処理部１６は、撮影データ処理部１４から供給されたデータ処理後の放射線画像データに対して、オフセット補正、残像量補正、および、残像補正等の画像処理を行う部位である。画像処理部１６は、コンピュータ上で動作するプログラム（ソフトウェア）、専用のハードウェア、ないしは、両者を組み合わせて構成される。画像処理部１６からは、画像処理後の放射線画像データが出力される。画像処理部１６の詳細は後述する。
【００２８】
出力部１８は、画像処理部１６から供給された画像処理後の放射線画像データを出力する部位である。出力部１８は、例えば、放射線画像を画面上に表示するモニタ、放射線画像をプリント出力するプリンタ、放射線画像データを記憶する記憶装置等である。
【００２９】
撮影指示部２０は、撮影条件や撮影モードを設定し、被写体Ｈの撮影を指示する部位である。撮影指示部２０として、撮影条件や撮影モードを設定するための入力キー、撮影の指示には、２段押し型の撮影ボタンが用いられている。撮影ボタンは、１段目まで押されると（半押しされると）撮影の準備状態となり、２段目まで押されると（全押しされると）撮影が開始される。撮影指示部２０からは、撮影ボタンが押されていない状態、１段目ないし２段目まで押された状態のいずれかを表す撮影指示信号が出力される。
【００３０】
ここで、撮影装置１０には、撮影モードとして、放射線の強度および照射時間（照射量）等の撮影条件を手動で設定する手動撮影モードの他に、あらかじめ放射線の強度、照射時間などの撮影条件が設定されている、静止画などを撮影する第１の撮影モードと、長尺画像などを撮影する第２の撮影モードが設けられている。第１の撮影モードでは、第２の撮影モードと比べて撮影時の蓄積時間が長く設定されている。
【００３１】
蓄積時間は、放射線検出器において、放射線が電荷に変換され、その電荷を蓄積している時間である。撮影装置１０では、例えば、被写体Ｈの撮影時には、所定の蓄積時間の後に画像データ（放射線画像データ）が放射線検出器から読み出される。また、放射線画像データが読み出されてから、前の放射線画像の残像データが取得されるまでの間は、残像量を減らす目的で画像データ（残像データ）の空読みが所定の蓄積時間の間隔で行われる。また、次の撮影が行われる前の最後の空読みから所定の蓄積時間の後に残像データの読み出しが行われる。
【００３２】
制御部２２は、撮影指示部２０から供給された撮影指示信号に応じて、撮影装置１０の動作を制御する部位である。制御部２２は、例えば、所定の撮影条件ないし撮影モードで撮影が行われるように撮影部１２を制御する。また、所定の蓄積時間経過後に、放射線検出器から前の放射線画像の残像データが読み出されるように制御する。また、制御部２２は、画像処理部１６において、撮影された放射線画像データが取得され、画像処理が行われるように制御する。
【００３３】
続いて、撮影部１２について説明する。
【００３４】
撮影部１２は、照射制御部２４と、放射線源２６と、撮影台２８と、放射線検出部３０とによって構成されている。
【００３５】
照射制御部２４は、放射線源２６を駆動して、撮影モードに応じて設定された強度の放射線が設定された時間だけ照射されるように照射量を制御する。放射線源２６から照射された放射線は、撮影台２８上の被写体Ｈを透過して放射線検出部３０に入射される。
【００３６】
放射線検出部３０は、被写体Ｈを透過した放射線をＦＰＤ３２で検出して電気信号（放射線画像データ）に変換する。放射線検出部３０からは、被写体Ｈが撮影された放射線画像のデータ（アナログデータ）が出力される。ＦＰＤ３２は、放射線を電荷に直接変換する直接方式のＦＰＤ、もしくは、放射線を一旦光に変換し、変換された光をさらに電気信号に変換する間接方式のＦＰＤのどちらでも利用可能である。
【００３７】
直接方式のＦＰＤは、アモルファスセレン等の光導電膜、キャパシタ、スイッチ素子としてのＴＦＴ（Thin Film Transistor）等によって構成される。例えば、Ｘ線等の放射線が入射されると、光導電膜から電子−正孔対（ｅ−ｈペア）が発せられる。その電子−正孔対はキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。
【００３８】
一方、間接方式のＦＰＤは、蛍光体で形成されたシンチレータ層、フォトダイオード、キャパシタ、ＴＦＴ等によって構成される。例えば、「ＣｓＩ：Ｔｌ」等の放射線が入射されると、シンチレータ層が発光（蛍光）する。シンチレータ層による発光はフォトダイオードで光電変換されてキャパシタに蓄積され、キャパシタに蓄積された電荷が、ＴＦＴを介して電気信号として読み出される。
【００３９】
ＦＰＤ３２は、画素検出アレイであり、撮影領域を画素単位の読み出しラインごとに読み出すことによって、画像の読み出しを行う。
通常、ＦＰＤは、複数のサブエリアの各々に対応する複数のサブパネル（フラットパネル）を連結して構成されている。ここで、複数のサブパネルの配列方向を主方向（行方向）とし、これに直交する方向を副方向（列方向）とすると、各々のサブパネルにおいて、主方向に配列され、副方向に延びる複数の読出ラインを介して同時に１行分の画像データの読み出しが行われる。また、読み出しの行を順次副方向に変えていくことによって１画面分の画像データの読み出しが行われる。
画像の読み出しラインごとの読み出しの時間間隔（読み出し画素単位）は、制御部２２において設定し、撮影内容によって適宜変更することができる。
【００４０】
図示を省略しているが、放射線源２６と放射線検出部３０は、例えば、長尺撮影などの場合のために、撮影台２８の長手方向（図１中、左右方向）に沿って往復移動が可能なように構成されている。これに対し、撮影台２８を移動可能に構成してもよい。
【００４１】
続いて、画像処理部１６について説明する。
【００４２】
画像処理部１６は、図２に示すように、画像取得部３４と、オフセット補正部３６と、残像補正用画像生成部４０と、ＬＵＴ記憶部４２と、残像補正部４４とによって構成されている。
【００４３】
画像取得部３４は、次の撮影が行われる前の、放射線が照射されていない非照射時に、ＦＰＤ３２から読み出された前の放射線画像の残像データを取得する。また、画像取得部３４は、次の撮影が行われた後、ＦＰＤ３２から読み出された次の放射線画像のデータを取得する。画像取得部３４からは、前の放射線画像の残像データ、もしくは、次の放射線画像のデータが出力される。
【００４４】
ここで、制御部２２は、撮影ボタンが１段目まで押されたタイミングで、ＦＰＤ３２から前の放射線画像の残像データが読み出されるように制御するようにしてもよい。これにより、残像データを取得するタイミングと、実際に次の撮影を行うタイミングとの時間差を短くできる。そのため、撮影装置１０のユーザ（オペレータ）にショット制限による時間待ちの違和感を与えることなく、精度の高い残像補正をすることができる。
【００４５】
オフセット補正部３６は、所定のオフセットデータを用いて、画像取得部３４から供給された前の放射線画像の残像データ、または、次の放射線画像のデータをオフセット補正する。オフセット補正部３６からは、オフセット補正後の残像データ、または、オフセット補正後の次の放射線画像データが出力される。
【００４６】
オフセットデータは、残像データおよび次の撮影時の放射線画像データの蓄積時間に基づいて、あらかじめ算出しておく。オフセットデータの算出方法は各種の方法が公知であり、そのいずれの方法を利用して算出してもよい。
【００４７】
残像補正用画像生成部４０（以下、画像生成部４０という）は、残像データの読み出しから次の撮影までの間の残像量の減少分（経時による残像量の減衰量分）を補正して、残像補正用画像を生成する。残像データの読み出しから次の撮影までには、非常に短時間ではあるが時間差がある。残像量は経時とともに減少するので、画像生成部４０は、残像量が次の撮影時点で読み出された場合の残像量に相当する値となるように、オフセット補正部３６から供給されたオフセット補正後の残像データを補正する。画像生成部４０からは、残像量補正後の残像補正用画像データが出力される。
【００４８】
ＬＵＴ記憶部４２は、画像生成部４０において残像補正用画像の生成を行う際に用いる１次元の補正係数ルックアップテーブルα_LUT(y)を設定し、記憶するものである。
画像生成部４０は、ＦＰＤ３２から読み出された残像データに対して、ＬＵＴ記憶部４２に記憶されている残像量の補正係数ルックアップテーブルα_LUT(y)を乗算することで残像量補正を行う。α_LUT(y)は、個々のＦＰＤ３２毎に決定されるルックアップテーブルであり、あらかじめ算出される。残像補正の精度を向上させるためには、残像データの読み出しのタイミングを、次の撮影のタイミングに近づけるほど残像量の変化が少なくなるので望ましい。
【００４９】
α_LUT(y)の算出方法は、例えば、以下の通りである。すなわち、所定照射量の放射線を照射し、ＦＰＤ３２から一定の時間毎に放射線画像を読み出して残像量を取得し、図３に示すような残像量の経時変化の関係を表すグラフを求める。このグラフの曲線は、例えば、関数（eｘｐ（−ｔ／τ））で表すことができる。ここで、ｔは時間、τは時定数である。従って、この関数から、残像データの読み出しタイミングと次の撮影タイミングに基づいて、ＦＰＤ上の各読み出し画素位置ごとの補正係数を算出し、さらに、算出した補正係数を基に、各画素位置に応じたα_LUT(y)を算出する。α_LUT(y)は、実際の使用前、例えば、出荷検査やキャリブレーション等で、予め算出しておく。
α_LUT(y)については後に詳述する。
画像生成部４０からは、残像量補正後の残像データが、残像補正用画像として出力される。
【００５０】
図３は、前の撮影からの経過時間と、残像量との関係を表すグラフである。グラフの縦軸は、前の放射線画像の残像量、横軸は、前の撮影からの経過時間を表す。このグラフに示すように、前の放射線画像の残像量は、経時とともに減少することが分かる。
【００５１】
ここで、蓄積時間は、ＦＰＤ３２における読み出しラインの位置によって異なる。つまり、ＦＰＤ３２において画像を読み出す際に、最初に読み出しを行うラインの位置（読み出し開始位置）と、最後に読み出しを行うラインの位置（読み出し終了位置）とでは、同じ画像であっても、蓄積時間に若干の差が生じる。
図４は、読み出しラインの位置と蓄積時間との関係を表すグラフである。図４からわかるように、読み始め側の位置から読み終わり側の位置に向かうにつれて、蓄積時間は長くなる。
【００５２】
また、撮影装置１０において、ある一定時間後の残像量は、図５に示すように蓄積時間と正比例の関係にあり、同じ線量の放射線を照射して同じ時間が経過した後の残像量は、蓄積時間に応じて変わる。
【００５３】
図５は、蓄積時間と、ある一定時間後の残像量との関係を表すグラフである。グラフの縦軸は、ある一定時間後の残像量、横軸は、蓄積時間を表す。このグラフに示すように、蓄積時間が長くなると、それに正比例して、ある一定時間後の残像量が長くなることが分かる。
【００５４】
図４および図５から、画像を読み出す際には、読み出しラインの位置によって蓄積時間が異なるため、同一の画像上であっても、画素位置によって残像量が異なることがわかる。つまり、読み出しラインの位置が、読み出し開始位置に近いほど、残像量は少なく、読み出し終了位置に近づくにつれて、残像量は増加する。
本発明では、このような結果を考慮し、残像補正のための補正係数を１次元のルックアップテーブルであるα_LUT(y)として保持し、これを用いることで、各読み出しラインの位置に応じた補正係数により、残像量補正を行う。
【００５５】
図６に、α_LUT(y)の一例のグラフを示す。グラフの横軸は読み出しライン上の位置を、縦軸は補正係数の値を表す。図６のグラフからわかるように、α_LUT(y)は、読み出し開始位置に近いほど大きく、読み出し終了位置に近いほど小さくなるように設定されている。
α_LUT(y)は、撮影指示部２０において設定される撮影モード、制御部２２において設定される画像の読み出しラインごとの読み出しの時間間隔（読み出し画素単位）、画像を読み出すまでの蓄積時間に応じて設定、変更される。
【００５６】
本発明の第１の実施形態では、α_LUT(y)を用いて残像量補正を行うことにより、前の放射線画像の残像データを読み出してから、次の被写体を撮影するまでの間に残像量が減少することによって、残像補正の精度が低下することを防止することができる。また、読み出しラインの位置による残像量の差に応じた補正を行うため、１つの画像上で１次元的に残像特性が異なる場合でも、適切な残像補正を行うことができる。したがって、サイズが大きく読み出しに時間がかかる画像であっても、高精度で残像補正を行うことができる。
【００５７】
残像補正部４４は、オフセット補正部３６から供給されたオフセット補正後の次の放射線画像のデータから、画像生成部４０から供給された残像補正用画像のデータを減算して次の放射線画像に対して残像補正を行う。
【００５８】
次に、第１の実施形態における撮影装置１０の動作を説明する。ここでは、図３のグラフを参照しながら、前の撮影が行われた後、次の撮影が行われるまでの動作について説明する。
【００５９】
図３のグラフに示すように、前の撮影が行われて、その放射線画像データがＦＰＤ３２から読み出されてから、前の放射線画像の残像データが取得されるまでの間は、残像量を減らす目的で画像データの空読みが所定の蓄積時間の間隔で行われる。
【００６０】
撮影指示部２０において、ユーザにより撮影条件ないし撮影モードが設定され、撮影ボタンが１段目まで押されると、撮影装置１０は、制御部２２の制御の下で撮影の準備状態となる。図３のグラフに示すように、最後の空読みが行われた後に、ＦＰＤ３２から前の放射線画像の残像データが読み出される。
【００６１】
ＦＰＤ３２から読み出された残像データは、撮影データ処理部１４によってＡ／Ｄ変換等の処理が行われ、画像処理部１６に供給される。画像処理部１６では、撮影データ処理部１４から供給された残像データが画像取得部３４によって取得され、続いて、オフセット補正部３６によってオフセット補正され、画像生成部４０によって残像量補正されて、残像用画像となる。
【００６２】
続いて、撮影ボタンが２段目まで押されると、図３のグラフに示すように、次の撮影が開始される。撮影が開始されると、撮影部１２において、放射線源２６から、撮影条件ないし撮影モードに応じて設定された強度の放射線が設定された時間だけ照射される。照射された放射線は、撮影台２８上の被写体Ｈを透過して放射線検出部３０のＦＰＤ３２に入射され、被写体Ｈを透過した放射線が電気信号（放射線画像データ）に変換される。
【００６３】
同様にして、ＦＰＤ３２から、撮影された放射線画像のデータが読み出され、撮影データ処理部１４によってＡ／Ｄ変換等の処理が行われ、画像処理部１６に供給される。画像処理部１６では、撮影データ処理部１４から供給された放射線画像データが画像取得部３４によって取得され、オフセット補正部３６によってオフセット補正され、残像補正部４４により、残像量補正された残像補正用画像のデータを用いて残像補正される。
【００６４】
残像補正後の放射線画像データは出力部１８に供給される。出力部１８では、例えば、残像補正後の放射線画像をモニタ上に表示したり、プリンタからプリント出力したり、放射線画像データを記憶装置に保存したりして利用される。
【００６５】
撮影装置１０における残像補正は、以下に示すステップ１〜４の手順で実施される。
【００６６】
以下の説明において、Offset(x, y)は、前の放射線画像の残像データ、および次の放射線画像データをオフセット補正するためのオフセットデータである。また、前述したように本発明の第１の実施形態では、補正係数として、１次元のルックアップテーブルであるα_LUT(y)を用いる。被補正画像データXdata(x, y)、および前の放射線画像の残像データLagdata(x, y)については前述の通りである。
【００６７】
（ステップ１）
下記式（６）に示すように、残像データLagdata(x, y)からオフセットデータOffset(x, y)を減算することにより、残像データLagdata(x, y)をオフセット補正してオフセット補正後の残像データData1(x, y)を得る。
Data1(x, y) = Lagdata(x, y) - Offset(x, y)  …  （６）
【００６８】
（ステップ２）
下記式（７）に示すように、オフセット補正後の残像データData1(x, y)に残像量の補正係数ＬＵＴであるα_LUT(y)を乗算することにより、オフセット補正後の残像データData1(x, y)を残像量補正して、残像補正用画像データData2(x, y)を得る。
Data2(x, y) = α_LUT(y)×Data1(x, y)  …  （７）
【００６９】
（ステップ３）
下記式（８）に示すように、被補正画像データXdata(x, y)からオフセット補正用データOffset(x, y)を減算することにより、被補正画像データXdata(x, y)をオフセット補正してオフセット補正後の被補正画像データData3(x, y)を得る。
Data3(x, y) = Xdata(x, y) - Offset(x, y)  …  （８）
【００７０】
（ステップ４）
下記式（９）に示すように、オフセット補正後の被補正画像データData3(x, y)から残像補正用画像データData2(x, y)を減算することにより、被補正画像データData3(x, y)を残像補正して残像補正後の画像データData4(x, y)を得る。
Data4(x, y) = Data3(x, y) - Data2(x, y)  …  （９）
【００７１】
なお、残像データはノイズ成分が多いため、残像補正で減算を行うことにより、残像補正後の画像データData4(x, y)のノイズ成分が部分的に増大する場合がある。そのため、下記式（１０）に示すように、メディアン処理された補正用画像データmedian(Data2(x, y))を減算して残像補正後の画像データData4'(x, y)を算出することが望ましい。
Data4'(x, y) = Data3(x, y) - median(Data2(x, y))  …  （１０）
【００７２】
上述した第１の実施形態では、前の放射線画像の残像データを用いて残像補正を行っているが、本発明においては、第２の実施形態として、前の放射線画像のデータそのものを用いて残像補正を行ってもよい。
動画を撮影する際など、放射線画像の撮影間隔が十分になく、残像データを取得する時間がない場合などには、放射線画像のデータを用いることで、スムーズに撮影を行い、かつ、高精度な残像補正を行うことができる。
【００７３】
第２の実施形態について、以下に詳細に説明する。
なお、第２の実施形態においては、図２に示すＬＵＴ記憶部４２以外の構成については、第１の実施形態における撮影装置１０と同様の構成を有するため、詳細な説明を省略する。
【００７４】
第２の実施形態では、ＬＵＴ記憶部４２には、残像量補正を行う際に用いる１次元の補正係数ルックアップテーブルβ_LUT(y)が設定され、記憶されている。
ここで、第１の実施形態では、前の放射線画像の残像データから、残像量を求めるための補正係数として、α_LUT(y)が用いられていたが、第２の実施形態では、前の放射線画像のデータそのものから残像量を算出するための補正係数であるβ_LUT(y)が用いられる。
【００７５】
β_LUT(y)の算出方法は、まず、α_LUT(y)と同様に、所定照射量の放射線を照射し、ＦＰＤ３２から一定の時間毎に放射線画像を読み出して残像量を取得し、図３に示すような残像量の経時変化の関係を表すグラフを求める。そして、このグラフから、前の放射線画像のデータの読み出しタイミングと次の撮影タイミングに基づいて、ＦＰＤ上の各読み出しラインの位置ごとの補正係数を算出し、さらに、算出した補正係数を基に、各ラインの位置に応じたβ_LUT(y)を算出する。
【００７６】
また、β_LUT(y)は、α_LUT(y)と同様に、読み出し開始位置に近いほど大きく、読み出し終了位置に近いほど小さくなるように設定されており、撮影指示部２０において設定される撮影モード、制御部２２において設定される画像の読み出しラインごとの読み出しの時間間隔（読み出し画素単位）、画像を読み出すまでの蓄積時間に応じて設定、変更される。
【００７７】
画像生成部４０は、ＦＰＤ３２から読み出された前の放射線画像のデータに対して、ＬＵＴ記憶部４２に記憶されている残像量の補正係数ルックアップテーブルβ_LUT(y)を乗算することで残像量補正を行う。
【００７８】
次に、第２の実施形態における撮影装置１０の動作を説明する。
撮影指示部２０において、ユーザにより撮影条件ないし撮影モードが設定され、撮影が開始されると、撮影部１２において、放射線源２６から、撮影条件ないし撮影モードに応じて設定された強度の放射線が設定された時間だけ照射される。照射された放射線は、撮影台２８上の被写体Ｈを透過して放射線検出部３０のＦＰＤ３２に入射され、被写体Ｈを透過した放射線が電気信号に変換され、放射線画像のデータ（前の放射線画像のデータ）として読み出される。
【００７９】
ＦＰＤ３２から読み出された放射線画像のデータは、撮影データ処理部１４によってＡ／Ｄ変換等の処理が行われ、画像処理部１６に供給される。画像処理部１６では、撮影データ処理部１４から供給された放射線画像のデータが画像取得部３４によって取得され、続いて、オフセット補正部３６によってオフセット補正され、画像生成部４０によって、β_LUT(y)を用いて残像量補正され、残像補正用画像となる。
【００８０】
続いて、次の撮影が開始されると、前の撮影と同様にして、撮影部１２において、撮影が行われ、ＦＰＤ３２から、撮影された放射線画像のデータ（次の放射線画像のデータ）が読み出され、撮影データ処理部１４によってＡ／Ｄ変換等の処理が行われ、画像処理部１６に供給される。画像処理部１６では、撮影データ処理部１４から供給された放射線画像データが画像取得部３４によって取得され、オフセット補正部３６によってオフセット補正され、残像補正部４４により、残像量補正された前の放射線画像のデータを用いて残像補正される。
残像補正後の放射線画像データは出力部１８に供給され、出力される。
【００８１】
第２の実施形態での撮影装置１０における残像補正は、以下に示すステップ５〜８の手順で実施される。
【００８２】
以下の説明において、X0data(x, y)は、前の放射線画像のデータ、X1data(x, y)は、被補正画像データ（次の放射線画像のデータ）である。また、前述したように本発明の第１の実施形態では、補正係数として、１次元のルックアップテーブルであるα_LUT(y)を用いる。Offset(x, y)は第１の実施形態と同様に、オフセット補正のためのデータである。
【００８３】
（ステップ５）
下記式（１１）に示すように、前の放射線画像のデータX0data(x, y)からオフセット補正用データOffset(x, y)を減算することにより、前の放射線画像のデータX0data(x, y)をオフセット補正してオフセット補正後の前の放射線画像のデータData1(x, y)を得る。
Data1(x, y) = X0data(x, y) - Offset(x, y)  …  （１１）
【００８４】
（ステップ６）
下記式（１２）に示すように、オフセット補正後の前の放射線画像のデータData1(x, y)に残像量の補正係数ＬＵＴであるβ_LUT(y)を乗算することにより、オフセット補正後の前の放射線画像のデータData1(x, y)を残像量補正して、残像補正用画像データであるData2(x, y)を得る。
Data2(x, y) = β_LUT(y)×Data1(x, y)  …  （１２）
【００８５】
（ステップ７）
下記式（１３）に示すように、被補正画像データX1data(x, y)からオフセット補正用データOffset(x, y)を減算することにより、被補正画像データX0data(x, y)をオフセット補正してオフセット補正後の被補正画像データData3(x, y)を得る。
Data3(x, y) = X1data(x, y) - Offset(x, y)  …  （１３）
【００８６】
（ステップ８）
下記式（１４）に示すように、オフセット補正後の被補正画像データData3(x, y)から残像補正用画像データData2(x, y)を減算することにより、被補正画像データData3(x, y)を残像補正して残像補正後の画像データData4(x, y)を得る。
Data4(x, y) = Data3(x, y) - Data2(x, y)  …  （１４）
【００８７】
本発明の第２の実施形態では、β_LUT(y)を用いて、前の放射線画像のデータに基づく残像量補正を行うことにより、前の放射線画像のデータを読み出してから、次の被写体を撮影するまでの間に十分な時間がなく、前の放射線画像の残像データを読み出すことができない場合であっても、残像補正の精度が低下することを防止することができる。また、１つの画像上で１次元的に残像特性が異なる場合でも、適切な残像補正を行うことができ、第１の実施形態の場合と同様に、サイズが大きく読み出しに時間がかかる画像であっても、高精度で残像補正を行うことができる。
【００８８】
なお、本発明において、あらかじめ撮影条件が設定されている撮影モードは、実施形態のように２つの撮影モードに限定されず、１つ以上であれば、いくつの撮影モードが設けられていてもよい。
【００８９】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明の放射線画像撮影装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の放射線画像撮影装置の構成を表す一実施形態のブロック図である。
【図２】図１に示す画像処理部の構成を表すブロック図である。
【図３】前の撮影からの経過時間と、残像量との関係を表すグラフである。
【図４】画像の読み出し位置と、蓄積時間との関係を表すグラフである。
【図５】蓄積時間と、ある一定時間後の残像量との関係を表すグラフである。
【図６】画像の読み出し位置と、補正係数の値との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
【００９１】
１０  放射線画像撮影装置
１２  撮影部
１４  撮影データ処理部
１６  画像処理部
１８  出力部
２０  撮影指示部
２２  制御部
２４  照射制御部
２６  放射線源
２８  撮影台
３０  放射線検出部
３２  ＦＰＤ
３４  画像取得部
３６  オフセット補正部
４０  残像補正用画像生成部
４２  ＬＵＴ記憶部
４４  残像補正部
【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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