(57)【要約】【課題】塵埃に起因する異常画素を精度良く識別する。【解決手段】画像データの各画素の値を閾値と比較することで異常画素を検出し(120)、隣接する複数の異常画素から成る異常画素塊を抽出(122〜132)した後に、判定対象の異常画素塊について、外接する矩形領域を抽出し(138)、異常画素塊の面積Ad、矩形領域の面積Arを演算すると共に矩形領域の長辺／短辺比率L/Sに対応する閾値Thを読み出し、Ad/Arが閾値Thより小か否か判定する(146)。また、画像の縦／横方向に平行に連続した異常画素塊の長さが第１閾値Th1より小かつ第２閾値Th2かつ大で(152)、同一ラインに他の異常画素塊が無い(154)か否か判定する。何れかの判定が肯定の場合は塵埃に起因する異常画素塊と判断し、欠陥画素補正の対象から除外する(156)。【選択図】図５
2009050394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換部が２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形を求め、前記異常画素塊の面積Ａｄと前記矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて前記異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断する判断手段と、
を含む画像処理装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記異常画素塊の面積Ａｄを前記矩形の面積Ａｒで除した値(Ａｄ／Ａｒ)が予め設定された閾値Ｔｈよりも小さいか否かを判定し、値(Ａｄ／Ａｒ)が閾値Ｔｈよりも小さい異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記異常画素塊に外接する矩形を求めた後に、求めた矩形の長辺の長さＬ及び短辺の長さＳを求め、前記矩形の長辺の長さＬと短辺の長さＳの比率(Ｌ／Ｓ)に応じて閾値Ｔｈの値を変更設定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項４】
光電変換部が第１方向及び該第１方向に交差する第２方向に各々沿って２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、前記第１方向又は前記第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、前記第１方向又は前記第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、前記長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、前記同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、前記異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断する判断手段と、
を含む画像処理装置。
【請求項５】
前記撮像素子は、２次元に配列された前記光電変換部として、放射線に感度を有する光電変換層が設けられた放射線画像検出器であり、前記撮像素子としての前記放射線画像検出器によって撮像される画像は、前記放射線画像検出器に入射された放射線の空間分布を表す画像であることを特徴とする請求項１又は請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記撮像素子によって被写体が撮像されることで得られた第２画像データ中の、前記検出手段によって検出された異常画素に対応する画素のうち、少なくとも、前記判断手段によって塵埃に起因すると判断された異常画素に対応する画素を除外した画素に対して、値を補正する補正処理を行う補正手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は請求項４記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記判断手段によって塵埃に起因すると判断された異常画素に対しては、前記塵埃に起因すると判断された異常画素に対応する画素の値を、前記撮像素子によって同一の被写体が複数回撮像されることで得られた複数の第２画像データの各々における前記画素の値の平均値に設定する平均化処理、又は、前記塵埃に起因すると判断された異常画素に対応する画素の値を予め定められた値に書替える書替処理を行うことを特徴とする請求項６記載の画像処理装置。
【請求項８】
光電変換部が２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出し、
検出した異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形を求め、前記異常画素塊の面積Ａｄと前記矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて前記異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断する
画像処理方法。
【請求項９】
光電変換部が第１方向及び該第１方向に交差する第２方向に各々沿って２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出し、
検出した異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、前記第１方向又は前記第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、前記第１方向又は前記第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、前記長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、前記同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、前記異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断する
画像処理方法。
【請求項１０】
コンピュータを、
光電変換部が２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段、
及び、前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形を求め、前記異常画素塊の面積Ａｄと前記矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて前記異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断する判断手段
として機能させるための画像処理プログラム。
【請求項１１】
コンピュータを、
光電変換部が第１方向及び該第１方向に交差する第２方向に各々沿って２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段、
及び、前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、前記第１方向又は前記第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、前記第１方向又は前記第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、前記長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、前記同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、前記異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断する判断手段
として機能させるための画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置、方法及びプログラムに係り、特に、異常画素を判別しておき、撮像素子によって被写体が撮像されることで得られた画像データに対して異常画素と判別した画素の値を補正する画像処理装置、前記画像処理装置に適用可能な画像処理方法、及び、コンピュータを前記画像処理装置として機能させるための画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断を目的として放射線撮影において、被写体を透過した放射線を、放射線に感度を有する光電変換層を備えた放射線画像検出器に照射し、放射線画像検出器への照射放射線量に応じて放射線画像検出器に蓄積された電荷を画素毎に電気信号として読み出し、読み出した電気信号をデジタルデータへ変換することで、デジタルの放射線画像を得るシステムが知られている。この種のシステムにおける放射線画像検出器は、例えば放射線の照射による劣化や、電気配線の接触不良等により、照射放射線量に応じた出力が得られない画素（欠陥画素という）が生ずることがある。欠陥画素は撮像画像の画質低下に繋がるため、放射線画像検出器における欠陥画素を事前に検出しておき、被写体を撮像することで得られた画像のうち欠陥画素に相当する画素の値を周囲の正常画素の値から補間によって求める欠陥画素補正が行われる。
【０００３】
ところで、放射線画像検出器等の撮像素子に塵埃が付着した場合も、上記の欠陥画素と同様に、撮像画像において対応する画素の値が本来の値と大きく相違する等の画質低下が生ずる。これに関連して特許文献１には、レンズ交換式デジタルカメラにおいて、ゴミ検出用撮像画像のうち値がスレッショルドレベルよりも低い画素について、その位置を、予め画素欠陥位置メモリに記憶されている製造時からの画素欠陥の位置と比較し、画素欠陥によるものではないと判断した場合に、ゴミに対応する画素位置として登録しておき、通常の撮像によって得られた通常撮像画像について、個々の画素データがゴミに対応する画素位置のデータかどうか調べ、ゴミに対応する画素位置のデータに対して補正処理を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−８１１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放射線画像検出器等の撮像素子に付着した塵埃は、その種類等にも依るが、撮像素子で複数回の撮像を行っている間に位置が移動することが多く（特に繊維状の埃はその傾向が強い）、特許文献１に記載の技術のように塵埃に対応する画素位置を検出・登録したとしても、補正時に塵埃の位置が移動していることで塵埃に起因する異常画素を適正に補正できないことがある。また、塵埃に起因する異常画素は、同一の被写体を複数回撮像するとその間に塵埃の位置が移動し、各回の撮像で得られた複数の画像における塵埃に起因する異常画素の位置も変化することから、同一の被写体を複数回撮像し、各回の撮像で得られた複数の画像を平均化する等の処理を行うことで補正することも可能であることから、出力値が本来の値と相違している異常画素を、塵埃に起因する異常画素と撮像素子に起因する異常画素を識別したいというニーズが存在している。
【０００５】
これに対して特許文献１に記載の技術は、ゴミ検出用撮像画像のうち値がスレッショルドレベルよりも低く、その位置が予め記憶されている製造時からの画素欠陥の位置と相違している画素を塵埃に起因する異常画素と判断するものであり、例えば放射線画像検出器における放射線の照射による劣化等、撮像素子に新たな欠陥画素が発生した場合に、当該画素が塵埃に起因する異常画素と誤判断されることになり、塵埃に起因する異常画素の識別精度が低いという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別できる画像処理装置、画像処理方法及び画像処理プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る画像処理装置は、光電変換部が２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形を求め、前記異常画素塊の面積Ａｄと前記矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて前記異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断する判断手段と、を含んで構成されている。
【０００８】
請求項１記載の発明では、光電変換部が２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、第１画像データ中の異常画素が検出手段によって検出される。なお、第１画像データとしては、例えば撮像素子の光電変換部が感度を有する所定の波長域の電磁波（この電磁波は可視光でも放射線でもよい）を一様な強度で撮像素子に照射することで得られる画像データを用いることができ、異常画素（光電変換部に入射された電磁波の強度に対応する本来の値を示していない画素）の検出は、上記画像データの各画素の値を所定の閾値と比較することで行うことができるが、所定の波長域の電磁波が照射されていない状態の撮像素子から読み出した画像データも併用して異常画素の検出を行うことも可能である。
【０００９】
また、検出手段によって検出される異常画素には、撮像素子等に付着した塵埃に起因する異常画素と、撮像素子の異常に起因する異常画素が混在している。ここで、撮像素子の異常に起因する異常画素は、画像上で孤立している１画素、又は、画像上に点状に密集している複数画素によって点欠陥を形成しているか、光電変換部の配列方向（例えば上下方向又は左右方向）に平行なラインに沿って連続する複数画素によって線欠陥を形成していることが多い。一方、塵埃に起因する異常画素（特に位置が移動することが多い繊維状の埃に起因する異常画素）は、画像上で線状に連続しているものの、異常画素が連続している方向が不定であり、前記方向が途中で変化していることも多い。このため、塵埃に起因する異常画素は、撮像素子の異常に起因する異常画素と比較して、異常画素が分布している範囲の面積に比して異常画素の面積が小さい（異常画素の数が少ない）という特徴を有している。
【００１０】
上記に基づき請求項１記載の発明に係る判断手段は、検出手段によって検出された異常画素が第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形（異常画素塊の分布範囲を表す矩形）を求め、異常画素塊の面積Ａｄと矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断している。このように、請求項１記載の発明では、塵埃に起因する異常画素と撮像素子の異常に起因する異常画素の画像上での分布のしかたの相違に基づいて、検出された異常画素が塵埃に起因する異常画素か否かを判断しているので、撮像素子の異常に起因する異常画素の数が変化したとしてもその影響を受けることがなく、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別することができる。
【００１１】
なお、請求項１記載の発明において、判断手段による判断は、具体的には、例えば請求項２に記載したように、異常画素塊の面積Ａｄを矩形の面積Ａｒで除した値(Ａｄ／Ａｒ)が予め設定された閾値Ｔｈよりも小さいか否かを判定し、値(Ａｄ／Ａｒ)が閾値Ｔｈよりも小さい異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断することで行うことができる。
【００１２】
また、請求項１記載の発明において、塵埃に起因する異常画素塊に外接する矩形（異常画素塊の分布範囲を表す矩形）の面積Ａｒは対応する塵埃の形状によって変化し、同一の塵埃（すなわち対応する異常画素塊の面積Ａｄが同一）であっても、外接する矩形が正方形に近くなる（矩形の長辺の長さＬと短辺の長さＳの比率(Ｌ／Ｓ)が１に近くなる）形状であれば面積Ａｒは大きくなり、外接する矩形が扁平になる（矩形の長辺の長さＬと短辺の長さＳの比率(Ｌ／Ｓ)が大きくなる）に従って面積Ａｒは小さくなる。上記を考慮すると、判断手段は、例えば請求項３に記載したように、異常画素塊に外接する矩形を求めた後に、求めた矩形の長辺の長さＬ及び短辺の長さＳを求め、矩形の長辺の長さＬと短辺の長さＳの比率(Ｌ／Ｓ)に応じて閾値Ｔｈの値を変更設定することが好ましい。なお、閾値Ｔｈの値は、例えば比率(Ｌ／Ｓ)が大きくなるに従って増大するように変更設定することができる。これにより、塵埃に起因する異常画素の識別精度を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項４記載の発明に係る画像処理装置は、光電変換部が第１方向及び該第１方向に交差する第２方向に各々沿って２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、前記第１方向又は前記第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、前記第１方向又は前記第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、前記長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、前記同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、前記異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断する判断手段と、を含んで構成されている。
【００１４】
請求項４記載の発明では、光電変換部が第１方向及び該第１方向に交差する第２方向に各々沿って２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、請求項１の発明と同様に、第１画像データ中の異常画素が検出手段によって検出される。ここで、撮像素子の異常に起因する異常画素のうち、画像上で孤立している１画素、又は、画像上に点状に密集している複数画素によって点欠陥を形成している異常画素は、異常画素が分布している範囲の長さがごく小さい。また、撮像素子の異常に起因する異常画素のうち、光電変換部の配列方向（第１方向又は第２方向）に沿って連続する複数画素によって線欠陥を形成している異常画素は、第１方向又は第２方向に平行に連続する長さが長いことが多く、線欠陥を形成している異常画素の群（塊）が同一の画素列上に複数存在していることも多い。これに対して塵埃に起因する異常画素塊（特に位置が移動することが多い繊維状の埃に起因する異常画素塊）は、第１方向又は第２方向に平行に連続する長さが或る範囲内に収まっており、同一の画素列上に別の異常画素塊が存在していることも稀である。
【００１５】
上記に基づき請求項４記載の発明に係る判断手段は、検出手段によって検出された異常画素が第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、第１方向又は第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、第１方向又は第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、判断対象の異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断している。このように、請求項４記載の発明についても、塵埃に起因する異常画素と撮像素子の異常に起因する異常画素の画像上での分布のしかたの相違に基づいて、検出された異常画素が塵埃に起因する異常画素か否かを判断しているので、撮像素子の異常に起因する異常画素の数が変化したとしてもその影響を受けることがなく、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別することができる。
【００１６】
また、請求項１又は請求項４記載の発明において、撮像素子としては、例えば請求項５に記載したように、放射線に感度を有する光電変換層を備えた放射線画像検出器が好適であり、この場合、撮像素子としての放射線画像検出器によって撮像される画像は、放射線画像検出器に入射された放射線の空間分布を表す画像となる。但し、本発明に係る撮像素子は上記の放射線画像検出器に限られるものではなく、例えばＣＣＤセンサ等の他の撮像素子であってもよい。
【００１７】
また、請求項１又は請求項４記載の発明において、塵埃に起因する異常画素の位置は、対応する塵埃の位置の移動に伴って移動する可能性があることを考慮すると、例えば請求項６に記載したように、撮像素子によって被写体が撮像されることで得られた第２画像データ中の、検出手段によって検出された異常画素に対応する画素のうち、少なくとも、判断手段によって塵埃に起因すると判断された異常画素に対応する画素を除外した画素に対して、値を補正する補正処理を行う補正手段を設けてもよい。これにより、検出手段によって検出された異常画素のうち、少なくとも、判断手段によって塵埃に起因すると判断された異常画素に対応する画素を除外した画素、すなわち撮像素子の異常に起因する異常画素を適正に補正することができる。
【００１８】
また、請求項６記載の発明において、補正手段は、判断手段によって塵埃に起因すると判断された異常画素に対しては、例えば請求項７に記載したように、塵埃に起因すると判断された異常画素に対応する画素の値を、撮像素子によって同一の被写体が複数回撮像されることで得られた複数の第２画像データの各々における前記画素の値の平均値に設定する平均化処理、又は、塵埃に起因すると判断された異常画素に対応する画素の値を予め定められた値に書替える書替処理を行うようにしてもよい。補正手段が上記の平均化処理を行う場合、塵埃に起因する異常画素の位置が、撮像素子によって同一の被写体が複数回撮像される間に、対応する塵埃の位置の移動に伴って移動したとしても、塵埃に起因する異常画素を適正に補正することができる。また、補正手段が上記の書替処理を行う場合、上記の予め定められた値として画素がとりうる最大値や最小値等を用いることで、塵埃に起因する異常画素が存在していることを画像上で明示することができる。
【００１９】
請求項８記載の発明に係る画像処理方法は、光電変換部が２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出し、検出した異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形を求め、前記異常画素塊の面積Ａｄと前記矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて前記異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断するので、請求項１記載の発明と同様に、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別することができる。
【００２０】
請求項９記載の発明に係る画像処理方法は、光電変換部が第１方向及び該第１方向に交差する第２方向に各々沿って２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出し、検出した異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、前記第１方向又は前記第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、前記第１方向又は前記第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、前記長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、前記同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、前記異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断するので、請求項４記載の発明と同様に、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別することができる。
【００２１】
請求項１０記載の発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータを、光電変換部が２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段、及び、前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形を求め、前記異常画素塊の面積Ａｄと前記矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて前記異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断する判断手段として機能させる。
【００２２】
請求項１０記載の発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータを、上記の検出手段及び判断手段として機能させるためのプログラムであるので、コンピュータが請求項１０記載の発明に係る画像処理プログラムを実行することで、コンピュータが請求項１に記載の画像処理装置として機能することになり、請求項１記載の発明と同様に、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別することができる。
【００２３】
請求項１１記載の発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータを、光電変換部が第１方向及び該第１方向に交差する第２方向に各々沿って２次元に配列されて成る撮像素子から出力された第１画像データに基づいて、前記第１画像データ中の異常画素を検出する検出手段、及び、前記検出手段によって検出された異常画素が前記第１画像データが表す画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、前記第１方向又は前記第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、前記第１方向又は前記第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、前記長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、前記同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、前記異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断する判断手段として機能させる。
【００２４】
請求項１１記載の発明に係る画像処理プログラムは、コンピュータを、上記の検出手段及び判断手段として機能させるためのプログラムであるので、コンピュータが請求項１１記載の発明に係る画像処理プログラムを実行することで、コンピュータが請求項４に記載の画像処理装置として機能することになり、請求項４記載の発明と同様に、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明は、撮像素子から出力された画像データに基づいて異常画素を検出し、検出した異常画素が画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、当該異常画素塊に外接する矩形を求め、異常画素塊の面積Ａｄと矩形の面積Ａｒとの比率を閾値Ｔｈと比較し、比較結果に基づいて異常画素塊に属する各画素が塵埃に起因する異常画素か否か判断するようにしたので、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別できる、という優れた効果を有する。
【００２６】
また本発明は、撮像素子から出力された画像データに基づいて異常画素を検出し、検出した異常画素が画像上で複数個連続して成る異常画素塊に対し、撮像素子の光電変換部の配列方向である第１方向又は第２方向に平行に連続する長さＬが予め設定された第１閾値Ｔｈ１よりも大きくかつ予め設定された第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否かを判定すると共に、第１方向又は第２方向に沿った同一の画素列上に別の異常画素塊が存在しているか否かを判定し、長さＬが第１閾値Ｔｈ１よりも大かつ第２閾値Ｔｈ２よりも小で、同一画素列上に別の異常画素塊が存在していない場合に、異常画素塊に属する各画素を塵埃に起因する異常画素と判断するようにしたので、塵埃に起因する異常画素を精度良く識別できる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係る放射線画像撮影装置１０が示されている。放射線画像撮影装置１０は、エックス線（Ｘ線）等の放射線を発生する放射線発生部１２と、放射線発生部１２と間隔を隔てて設けられた放射線検出部１４を備えている。放射線発生部１２と放射線検出部１４の間は、撮影時に被写体１６が位置する撮影位置とされ、放射線発生部１２から射出され、撮影位置に位置している被写体１６を透過することで画像情報を担持した放射線は放射線検出部１４に照射される。
【００２８】
放射線検出部１４は放射線画像検出器を含んで構成されている。放射線画像検出器は、放射線の照射を受けることで導電性を呈する光導電層を含む静電記録部を備え、画像情報を担持している放射線の照射を受けて静電記録部に画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力するものである。放射線画像検出器としては、静電記録部に記録した画像情報を、光の照射により電荷を発生する半導体材料を利用して読み取る光読取方式の放射線画像検出器や、放射線の照射により発生した電荷を蓄積し、その蓄積した電荷を薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を１単位領域ずつオンオフすることで読み取る方式（以下、ＴＦＴ方式という）の放射線画像検出器などがある。以下、光読取方式の放射線画像検出器を例にその構成を説明する。
【００２９】
図２に示すように、光読取方式の放射線画像検出器２０は、放射線発生部１２からの放射線（後述する読取光を区別するため記録光と称する）に対して透過性を有する第１の電極層２２、第１の電極層２２を透過した記録光が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する記録用光導電層２８、読取光が照射されると電荷対を発生して導電性を呈する読取用光導電層３２、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂと遮光膜３８Ｃと絶縁層３８Ｄとから成る第２の電極層３８、及び、読取光に対して透過性を有する基板４０が順に設けられて構成されている。なお、記録用光導電層２８は請求項３，６に記載の光電変換層に対応している。また、放射線画像検出器２０の基板４０側には、図３にも示すように、放射線画像検出器２０に読取光を照射するためのライン光源５４が設けられている。
【００３０】
また、第１の電極層２２と記録用光導電層２８の間には、第１の電極層２２からの電子注入を抑制する電子注入阻止層２４と、記録用光導電層の結晶化を抑制する結晶化防止層２６が順に設けられており、読取用光導電層３２と第２の電極層３８の間には、読取用光導電層３２の結晶化を抑制する結晶化防止層３４と、高電圧印加時の透明線状電極３８Ａ，３８Ｂからの正孔注入を抑制する正孔注入阻止層３６が順に設けられている。そして、記録用光導電層２８と読取用光導電層３２との界面には、記録用光導電層２８内で発生した放射線画像を担持する潜像極性電荷を蓄積する２次元状に分布した蓄電部３０が形成されている。
【００３１】
なお、放射線画像検出器２０の大きさ（面積）は、例えば２０ｃｍ×２０ｃｍ以上、特に胸部撮影用の場合は有効サイズ４３ｃｍ×４３ｃｍ程度とすることができる。また、正孔注入阻止層３６は代表的な材料としてCeO２、ZnS等で構成することができる。これらは、単層のみならず、正孔阻止能力の強化のため（暗電流低減のため）多層に積層するのが好ましい。また、正孔注入阻止層３６の厚さは２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が望ましい。また、電子注入阻止層２４はSb２S３や有機物系の化合物等の材料で構成することができる。電子注入阻止層２４も単層のみならず多層に積層してもよい。また、結晶化防止層２６，３０７としては、結晶化温度の高いSe−As、Se−Ge、Se−Sb系化合物等２元系あるいはSe−Ge−Sb、Se−Ge−As、Se−Sb−As等の３元系を用いるのが最適である。
【００３２】
また、記録用光導電層２８としてはa-Se（アモルファスセレン）を主成分とする光導電性物質が適当であり、記録用光導電層２８の厚さは、記録光を十分に吸収できるようにするために５０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。また、読取用光導電層３２としては、例えば第１の電極層２２に帯電される負電荷の移動度と、その逆極性となる正電荷の移動度の差が大きいClを１０〜２００ppｍドープしたa−Seや、Se−Ge，Se−Sb，Se−As等のSeを主成分とする光導電性物質が好適である。読取用光導電層３２の厚さは記録用光導電層２８の厚さの１／２以下であることが望ましく、また薄ければ薄いほど読取時の応答性が向上するので、例えば１／１０以下、さらには１／１００以下等にするのが好ましい。
【００３３】
なお、上記各層の材料は、第１の電極層２２に負電荷を、第２の電極層３８の透明線状電極３８Ａ，３８Ｂに正電荷を帯電させて、記録用光導電層２８と読取用光導電層３２との界面に形成される蓄電部３０に潜像極性電荷としての負電荷を蓄積させると共に、読取用光導電層３２を、潜像極性電荷としての負電荷の移動度よりも、その逆極性となる輸送極性電荷としての正電荷の移動度の方が大きい、所謂正孔輸送層として機能させる場合に好適な一例であるが、これらは、それぞれが逆極性の電荷であっても良く、このように極性を逆転させる際には、正孔の輸送層として機能する読取用光導電層を電子輸送層として機能する読取用光導電層に変更する等の若干の変更を行なうだけでよい。また、読取用光導電層３２をa−Seを主成分とする層とし、蓄電部３０としてAs２Se３、GeSe、GeSe２、Sb２Se３層を設けるようにしてもよい。
【００３４】
第１の電極層２２及び第１の透明線状電極３８Ａとしては、それぞれ記録光或いは読取光に対して透過性を有するものであればよく、例えば可視光に対して透過性を持たせる場合には、光透過性金属薄膜として周知のSnO2、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、或いはエッチングのし易いアモルファス状光透過性酸化金属であるIDIXO(Indium X-metal Oxide；出光興産(株))等の酸化金属を５０〜２００ｎｍ厚程度、好ましくは１００ｎｍ厚以上にして用いることができる。また、記録光としてＸ線を使用し、第１の電極層２２側から該Ｘ線を照射して放射線画像を記録する場合、第１の電極層２２の可視光に対する透過性が不要となることから、該第１の電極層２２は、例えば１００ｎｍ厚のAlやAu等の純金属を用いて形成するようにしてもよい。
【００３５】
第２の電極層３８の第１の透明線状電極３８Ａは、画素ピッチでストライプ状に配列されており、画素ピッチは、医療用Ｘ線撮影において高い鮮鋭度を維持しつつ高Ｓ／Ｎ比を実現するために、５０〜２５０μｍ程度にすることができる。また、この画素ピッチの範囲内で、第１の透明線状電極３８Ａの幅は１０〜２００μｍ程度にすることができる。また、第２の電極層３８の第２の透明線状電極３８Ｂは、記録用光導電層２８と読取用光導電層３２との界面に形成される蓄電部３０に蓄積された潜像極性電荷の量に応じたレベルの電気信号を出力するための導電部材として設けられており、第１の透明線状電極３８Ａと同様にストライプ状に配列されている。第２の電極層３８の電極をストライプ状とすることで、ストラクチャノイズの補正を簡便にしたり、容量を低減することで画像のＳ／Ｎ比を向上させたり、並列読取り（主に主走査方向）を行なって読出時間の短縮を図ることができる。
【００３６】
また、第２の電極層３８には、第２の透明線状電極３８Ｂと第１の透明線状電極３８Ａとが交互に平行に配置されるように配列されている。第２の透明線状電極３８Ｂとしては、上述の光透過性金属薄膜を用いることが好ましい。この場合、１回のリソグラフィー工程で、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂのパターニングを同時に形成できる。この場合は、基板４０上の各第２の透明線状電極３８Ｂに対応する部分に、読取光の第２の透明線状電極３８Ｂへの照射強度が読取光の第１の透明線状電極３８Ａへの照射強度よりも小さくなるように光透過性の劣る部材から成る遮光膜３８Ｃを設け、読取光に対する透過率Ｐcを１０％以下にする、すなわち遮光性を持たせることができ、第２の透明線状電極３８Ｂに対応する読取用光導電層３２内では、信号取出しのための電荷対を発生させないようにすることができる。そして、上記第１の透明線状電極３８Ａ及び第２の透明線状電極３８Ｂは、その上に１００ｎｍ以下の薄膜の正孔注入阻止層３６が形成される。また、各第１の透明線状電極３８Ａと各第２の透明線状電極３８Ｂとは電気的に絶縁されるように所定の距離が保たれている。
【００３７】
なお、放射線画像検出器２０においては、第２の透明線状電極３８Ｂの幅Ｗcを第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗbよりも広くすると共に、第１の透明線状電極３８Ａの読取光に対する透過率Ｐrb、第２の透明線状電極３８Ｂの読取光に対する透過率Ｐrcが、条件式(Ｗb×Ｐrb)／(Ｗc×Ｐrc)≧５を満足するように設定することが望ましい。この場合、第２の透明線状電極３８Ｂの幅Ｗcを第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗbよりも広くしたことに合わせて、静電潜像の記録時には、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂとを接続し、第２の透明線状電極３８Ｂを電界分布の形成に積極的に利用するようにする。このように第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂとを接続して記録を行うと、潜像極性電荷は、第１の透明線状電極３８Ａに対応する位置だけでなく、第２の透明線状電極３８Ｂに対応する位置にも蓄積され、読取時に第１の透明線状電極３８Ａを通して読取用光導電層３２に読取光が照射されると、第１の透明線状電極３８Ａを挟む２本の第２の透明線状電極３８Ｂの上空部分の潜像極性電荷が２本の第２の透明線状電極３８Ｂを介して順次読み出される。従って、この場合、第１の透明線状電極３８Ａに対応する位置が画素中心となり、この第１の透明線状電極３８Ａを挟む両側の第２の透明線状電極３８Ｂの各半分までが、第１の透明線状電極３８Ａ、第２の透明線状電極３８Ｂの並び方向の１画素となる。また、第１の透明線状電極３８Ａ及び第２の透明線状電極３８Ｂよりも良導電性の導電部材をバスラインとして、各第１の透明線状電極３８Ａ毎及び第２の透明線状電極３８Ｂ毎に、その長さ方向に延設することが望ましい。
【００３８】
遮光膜３８Ｃは必ずしも絶縁性を有している材料でなくてもよく、遮光膜３８Ｃの比抵抗が２×１０−６Ω・ｃｍ以上（さらに好ましくは１×１０１５Ω・ｃｍ以下）となる材料を使用することができる。例えば金属材料であればAl、Mo、Cr等を用いることができ、無機材料であればMoS２、WSi２、TiN等を用いることができる。なお、遮光膜３８Ｃの比抵抗が１Ω・ｃｍ以上となる材料を使用するとより好ましい。また、遮光膜３８Ｃとして金属材料等の導電性の材料を使用したときには、遮光膜３８Ｃと第２の透明線状電極３８Ｂとの直接接触を避けるため両者の間に絶縁物を配する。本実施形態の放射線画像検出器２０は、この絶縁物として、読取用光導電層３２と基板４０との間にSiO２等から成る絶縁層３８Ｄを設けている。この絶縁層３８Ｄの厚さは、０．０１〜１０μｍ程度がよい。遮光膜３８Ｃを形成するときには、読取光の第１の透明線状電極３８Ａへの照射強度をＵb、第２の透明線状電極３８Ｂへの照射強度をＵcとしたとき、Ｕb／Ｕc≧５を満足するような厚さにすることが望ましい。なお、上式の右辺は、好ましくは８、更には１２とすると一層好ましい。
【００３９】
また、第１の透明線状電極３８Ａと第２の透明線状電極３８Ｂとの間隙をＷbcとしたとき、遮光膜３８Ｃの幅ＷdがＷc≦Ｗd≦(Ｗc＋２×Ｗbc)を満足するようにするようにすることが望ましい。この条件式は、遮光膜３８Ｃが少なくとも第２の透明線状電極３８Ｂを完全にカバーし、かつ読取光の透過部分として少なくとも第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗｂ分だけ確保し、第１の透明線状電極３８Ａに対応する部分には遮光膜３８Ｃが掛からないようにすることを示している。ただし、第２の透明線状電極３８Ｂの幅Ｗｃ分だけでは遮光が不十分であり、また読取光の透過部分が第１の透明線状電極３８Ａの幅Ｗb分だけでは第１の透明線状電極３８Ａに到達する読取光が不十分になる恐れがあるので、(Ｗc＋Ｗbc／２)≦Ｗd≦(Ｗc＋Ｗbc)を満足するようにする方が好ましい。なお、上述した放射線画像検出器２０は、本発明に係る撮像素子（より詳しくは請求項５に記載の撮像素子）に対応している。
【００４０】
また、図１に示すように、放射線発生部１２及び放射線検出部１４は制御装置５０に各々接続されている。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等から成るメモリ、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)等から成る不揮発性の記憶部５０Ａ（記憶部５０Ａ以外は図示を省略する）を備えたコンピュータと、このコンピュータに接続された周辺回路を含んで構成されており、不揮発性の記憶部に記憶された所定のプログラムがコンピュータのＣＰＵによって実行され、コンピュータと周辺回路が協働することで、放射線発生部１２における放射線の発生を制御する放射線発生制御部６６として機能すると共に、放射線画像検出器２０からの画像情報の読み出しを行う画像読出部６８として機能する。なお、制御装置５０には、放射線画像を表示するためのディスプレイ５２も接続されている。
【００４１】
図３に示すように、画像読出部６８は前述したライン光源５４を含んで構成されている。ライン光源５４は、放射線画像検出器２０における第２の透明線状電極３８Ｂ（及び第１の透明線状電極３８Ａ）の配列方向（主走査方向）に沿って多数個のＬＥＤ（例えばＢ光を射出するＬＥＤ）が配列されて構成されており、放射線画像検出器２０からの画像情報の読み出し時には、画像読出部６８の一部である駆動回路（図示省略）によって多数個のＬＥＤが各々点灯され、放射線画像検出器２０の基板４０側の面にライン状の読取光を照射する。またライン光源５４は、画像読出部６８の一部である図示しない移動機構により、第２の透明線状電極３８Ｂの延長方向（副走査方向(読出方向)：図３の矢印Ａ方向）に沿って放射線画像検出器２０の基板４０側の面上を移動可能に支持されており、放射線画像検出器２０からの画像情報の読み出し時には、前述した移動機構によって一定の移動速度で副走査方向に移動（副走査）される。これにより、ライン状の読取光が放射線画像検出器２０の基板４０側の面の全面に順に照射される。
【００４２】
また画像読出部６８は、放射線画像検出器２０の互いに異なる第２の透明線状電極３８Ｂに各々接続された多数個のチャージアンプ５６と、放射線画像検出器２０への放射線の照射時にチャージアンプ５６を介して個々の第２の透明線状電極３８Ｂと基板４０の間に高電圧を印加する高電圧電源５８と、多数個のチャージアンプ５６の出力端に各々接続され何れかのチャージアンプ５６から入力された電気信号を選択的に出力するマルチプレクサ(ＭＰＸ)６０と、マルチプレクサ６０の出力端に接続されマルチプレクサ６０を介して入力された電気信号をデジタルデータへ変換して出力するＡ／Ｄ変換器６２を備えている。
【００４３】
放射線画像検出器２０では、ライン光源５４から射出されたライン状の読取光が照射されると、蓄電部３０に蓄積された潜像極性電荷として放射線画像検出器２０に記録されている画像情報のうち、読取光が照射された部分に記録されている１ライン分の画像情報が、個々の第２の透明線状電極３８Ｂを介し、各画素毎に前記潜像極性電荷の量に応じたレベルの電気信号として出力される。マルチプレクサ６０は、個々の第２の透明線状電極３８Ｂを介して出力されチャージアンプ５６によって増幅された電気信号がＡ／Ｄ変換器６２へ順に出力されるように、Ａ／Ｄ変換器６２へ出力する電気信号を順に切り替える。これにより、Ａ／Ｄ変換器６２からは１ライン分の画像データが順に出力される。そして、ライン光源５４から射出されたライン状の読取光が放射線画像検出器２０の基板４０側の全面に照射される迄の間、上記処理が繰り返されることで、放射線画像検出器２０に記録された画像一面分の画像情報が画像データとして全て読み出される。
【００４４】
また、制御装置５０の不揮発性の記憶部には画像処理プログラムも記憶されており、当該画像処理プログラムがＣＰＵによって実行されることで、制御装置５０は図３に示す画像処理部７０としても機能する。なお、上記の画像処理プログラムは本発明に係る画像処理プログラムに対応しており、当該画像処理プログラムが実行されることで実現される画像処理部７０は本発明に係る画像処理装置に対応している。
【００４５】
次に本実施形態の作用として、画像処理部７０によって実現される処理について説明する。画像処理部７０は、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から読み出された画像データが入力されると、入力された画像データに対してオフセット補正、シェーディング補正及び欠陥画素補正を順に行い、各補正を経た画像データをディスプレイ５２へ出力することで、当該画像データが表す放射線画像をディスプレイ５２に表示させる。以下、画像処理部７０が行う上記各補正について順に説明する。
【００４６】
画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から読み出される画像データは、放射線画像検出器２０に放射線が照射されていない（すなわち蓄電部３０に潜像極性電荷が蓄積されておらず画像情報が記録されていない）状態であっても、各画素毎の値にばらつきが生じている（各画素の値に加わっているオフセットがばらついている）。オフセット補正はこのばらつきを補正するものであり、各画素毎のオフセット（暗出力）の大きさを表すオフセット補正用データ（図４も参照）を予め生成して記憶部５０Ａに記憶しておき、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から画像情報を含む画像データが読み出されて入力されると、当該画像データの各画素の値から、オフセット補正用データが表す各画素毎のオフセット分を各々減ずることによって成される。これにより、放射線画像検出器２０の各画素毎のオフセット（暗出力）のばらつきに起因する放射線画像の画質劣化を補正することができる。
【００４７】
上記のオフセット補正用データは、放射線が照射されていない状態の放射線画像検出器２０から画像読出部６８によって画像データを複数回読み出し（図４では、この複数回の読み出しによって得られた複数の画像データを、図４の左上に"0mR画像データ(Ｘ線非照射)"と表記した複数のブロックで示している）、複数回の読み出しで得られた複数の画像データの平均値を各画素毎に演算する（図４のステップ１００も参照）ことによって得られ、演算後の画像データがオフセット補正用データとして記憶部５０Ａに記憶される。オフセット補正用データの生成は定期的に（例えば日々の始業時に）行われる。
【００４８】
また、放射線画像検出器２０の各画素の中には、例えば放射線が繰り返し照射されることに伴う劣化等により、照射放射線量と蓄電部３０に蓄積される潜像極性電荷の量との関係（光電変換特性）の傾きが画素によってばらつくことがある。シェーディング補正は、この光電変換特性のばらつきを補正するものであり、各画素毎の光電変換特性のばらつきを補正するためのゲインを定めたシェーディング補正用データ（図４も参照）を予め生成して記憶部５０Ａに記憶しておき、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から読み出された画像情報を含む画像データに対し、前述のオフセット補正を行った後に、オフセット補正を経た画像データの各画素毎の値に、シェーディング補正用データが表す各画素毎のゲインを各々乗ずることによって成される。これにより、放射線画像検出器２０の各画素毎の光電変換特性のばらつきに起因する放射線画像の画質劣化を補正することができる。
【００４９】
上記のシェーディング補正データは、撮影位置に被写体１６が存在していない状態で、放射線発生部１２によって一定レベル（例えば10mR）の放射線を発生させ、放射線画像検出器２０の全面に一定レベルの放射線を一様に照射させた後に、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から画像データを読み出すことを複数回行い（図４では、この複数回の読み出しによって得られた複数の画像データを、図４の上側中央に"10mR画像データ(Ｘ線一様照射)"と表記した複数のブロックで示している）、複数回の読み出しで得られた複数の画像データの平均値を各画素毎に演算し（図４のステップ１０２も参照）、演算によって得られた画像データ（図４に示す"10mR平均画像データ"）に対して前述のオフセット補正を行い、オフセット補正を経た画像データにおける各画素毎の値のばらつき（このときの値のばらつきは各画素毎の光電変換特性のばらつきに起因する）に基づき、各画素毎の光電変換特性のばらつきを補正するためのゲインを演算する（図４のステップ１０４も参照）ことによって得られる。シェーディング補正用データの生成もオフセット補正用データの生成と同様に定期的に（例えば日々の始業時に）行われる。
【００５０】
また、放射線画像検出器２０の各画素の中には、例えば放射線が繰り返し照射されることに伴う劣化や、第２の透明線状電極３８Ｂからチャージアンプ５６を経由してマルチプレクサ６０に至る電気回路の接触不良等を原因として、蓄電部３０に蓄積される潜像極性電荷の量に応じた電気信号が出力されない画素、すなわち欠陥画素が生ずることがある。欠陥画素補正は、この欠陥画素の出力（値）を画像データ上で補正するものである。本実施形態では、後述する欠陥画素検出処理により、放射線画像検出器２０の各画素に含まれる欠陥画素が検出され、検出された個々の欠陥画素の位置を表す欠陥画素情報が記憶部５０Ａに記憶される。欠陥画素補正は、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から読み出された画像情報を含む画像データに対し、前述のオフセット補正及びシェーディング補正を順に行った後に、オフセット補正及びシェーディング補正を経た画像データの各画素のうち、欠陥画素情報に基づいて認識した個々の欠陥画素の値を、個々の欠陥画素の周囲に存在する複数の非欠陥画素の値から補間によって各々求め、個々の欠陥画素の値を補間によって求めた値に置き換えることによって成される。これにより、放射線画像検出器２０の欠陥画素に起因する放射線画像の画質劣化を補正することができる。なお、上述した欠陥画素補正は請求項６に記載の補正手段に対応している。
【００５１】
上記のように、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から読み出された画像情報を含む画像データに対し、オフセット補正、シェーディング補正及び欠陥画素補正を順に行った後にディスプレイ５２へ出力することで、放射線画像検出器２０の各画素毎のオフセット（暗出力）のばらつきや、各画素毎の光電変換特性のばらつき、欠陥画素に起因する画質劣化が補正された、高画質の放射線画像をディスプレイ５２に表示させることができる。なお、上記の各補正に加えてメディアン減算等の他の処理も行った画像データをディスプレイ５２に出力・表示させるようにしてもよい。また、ディスプレイ５２に表示させることに代えて、フラッシュメモリやその他の情報記録媒体に画像データを記録させたり、プリンタ等の記録装置によってシート状の記録材料に画像として記録させる等の処理を行うようにしてもよい。
【００５２】
ところで、放射線画像検出器２０における画素欠陥は、単一又は少数の欠陥画素が点状に分布して成る画素欠陥（点欠陥）と、複数の欠陥画素が直線状に分布して成る画素欠陥（線欠陥）に大別されるが、これ以外に、放射線画像検出器２０のうち画像読出部６８によって読取光が照射される側の面に塵埃が付着していた場合にも、この塵埃に起因して
上記の欠陥画素と同様に、撮像画像において対応する画素の値が本来の値と大きく相違する画素（塵埃起因の異常画素）が生ずる。但し、放射線画像検出器２０に付着した塵埃は、その種類等にも依るが、放射線画像検出器２０で複数回の撮像を行っている間に位置が移動することが多く（特に繊維状の埃はその傾向が強い）、欠陥画素補正で塵埃起因の異常画素も補正するようにした場合、塵埃の位置の移動に伴って塵埃起因の異常画素の位置も移動することで、塵埃起因の異常画素を適正に補正できないことに加え、欠陥画素補正に伴って逆に画質の低下が生ずる恐れもある。
【００５３】
このため、本実施形態では欠陥画素補正における補正対象の欠陥画素の検出にあたり、以下に説明する処理によって塵埃起因の異常画素を補正対象から除外し、当該処理を経て欠陥画素と判断された画素の情報を欠陥画素情報（欠陥画素マップ）として記憶部５０Ａに記憶している。なお、欠陥ライン抽出処理は前述したオフセット補正データやシェーディング補正データの生成と同様に定期的に（例えば日々の始業時に）行われる。
【００５４】
すなわち、本実施形態に係る欠陥画素の検出では、まず欠陥画素の検出に用いる画像データを取得する処理が行われる。この処理では、撮影位置に被写体１６が存在していない状態で、放射線発生部１２によって一定レベル（但し、シェーディング補正用データ取得時よりは低レベル（例えば放射線量が１／２))の放射線を発生させ、放射線画像検出器２０の全面に一定レベルの放射線を一様に照射させた後に、画像読出部６８によって放射線画像検出器２０から画像データを読み出す処理を複数回行い（図４では、この複数回の読み出しによって得られた複数の画像データを、図４の右上に"5mR画像データ(Ｘ線一様照射)"と表記した複数のブロックで示している）、複数回の読み出しで得られた複数の画像データの平均値を各画素毎に演算し（図４のステップ１０６も参照）、演算によって得られた画像データ（図４に示す"5mR平均画像データ"）に対して前述のオフセット補正、シェーディング補正が順次行われる。これにより欠陥画素検出用画像データ（図４も参照）が得られる。
【００５５】
続いて、上記処理によって得られた欠陥画素検出用画像データに対して欠陥画素検出処理が行われる（図４のステップ１０８）。以下、この欠陥画素検出処理の詳細について、図５を参照して説明する。
【００５６】
ステップ１２０では、欠陥画素検出用画像データの各画素の値を所定の閾値と各々比較することで異常画素を検出する。上記の閾値としては予め固定的に設定された値を適用してもよいし、欠陥画素検出用画像データを用いて所定の演算を行うことで得られた値（例えば、各画素の値の平均値に所定値を加算した値や、欠陥画素検出用画像データのヒストグラムに基づいて求めた値等）を適用してもよい。この異常画素の検出により、劣化や電気回路の接触不良等によって本来の値が得られない画素（放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素）と、放射線画像検出器２０に付着している塵埃によって本来の値が得られない画素（塵埃に起因する異常画素）が、それぞれを区別することなく異常画素として各々検出される。なお、ステップ１２０は本発明に係る検出手段に対応している。
【００５７】
ステップ１２２では、ステップ１２０で検出された異常画素の中から単一の異常画素を取り出す。またステップ１２４では、ステップ１２２で取り出した異常画素と画像上で隣接している異常画素が有るか否か判定する。判定が否定された場合（ステップ１２２で取り出した異常画素が、画像上で他の異常画素と隣接していない孤立した異常画素である場合）はステップ１３２へ移行するが、判定が肯定された場合はステップ１２６へ移行し、取り出した異常画素と画像上で隣接している異常画素を取り出す。次のステップ１２８では、既に取り出した複数の異常画素（ステップ１２２，１２６で取り出した異常画素）の何れかと画像上で隣接している異常画素が有るか否か判定する。判定が肯定された場合はステップ１２６に戻り、ステップ１２８の判定が肯定される迄ステップ１２６，１２８を繰り返す。これにより、画像上で隣接する複数の異常画素から成る異常画素塊が抽出される。ステップ１２８の判定が否定されるとステップ１３０へ移行し、取り出した複数の異常画素を異常画素塊としてメモリ等に記憶する。
【００５８】
次のステップ１３２では、ステップ１２０で検出された全ての異常画素を取り出したか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１２２に戻って新たな異常画素を取り出し、取り出した新たな異常画素が異常画素塊の１つであれば、当該異常画素塊を抽出する処理を繰り返す。これにより、欠陥画素検出用画像データ上に存在する全ての異常画素塊が抽出されることになる。
【００５９】
ステップ１３２の判定が肯定されるとステップ１３４へ移行し、未処理の異常画素塊が有るか否か判定する。この場合は判定が肯定されてステップ１３６へ移行し、判定対象の単一の異常画素塊の情報を取り出す。次のステップ１３８では、情報を取り出した異常画素塊に画像上で外接する面積が最小の矩形領域（一例を図６(Ａ)〜(Ｅ)に示す）を抽出する。ステップ１４０では、ステップ１３８で抽出した矩形領域の面積Ａｒ、長辺の長さＬ及び短辺の長さＳを演算する。ステップ１４２では矩形領域の長辺の長さＬと短辺の長さＳの比率Ｌ／Ｓを演算する。本実施形態では、図６(Ｆ)に示すような比率Ｌ／Ｓと閾値Ｔｈとの関係を表す情報が記憶部５０Ａに予め記憶されており、ステップ１４２では更に、先に演算した比率Ｌ／Ｓに対応する閾値Ｔｈを記憶部５０Ａから読み出す。またステップ１４４では、判定対象の異常画素塊を構成する異常画素の数に基づいて、判定対象の異常画素塊の面積Ａｄを演算する。そしてステップ１４６では、判定対象の異常画素塊の面積を外接する矩形領域の面積で除した値(Ａｄ／Ａｒ)が、ステップ１４２で読み出した閾値Ｔｈよりも小さいか否か判定する。
【００６０】
判定対象の異常画素塊が放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素から成り、かつ線欠陥を形成している場合、例として図６(Ａ)に示すように、当該異常画素塊の形状は画像の縦（上下）方向又は横（左右）方向に平行な線状となるので、矩形領域の面積Ａｒは異常画素塊の面積Ａｄに近い値となり、値(Ａｄ／Ａｒ)は１に近い値となる。また、判定対象の異常画素塊が放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素から成り、かつ点欠陥を形成している場合は、例として図６(Ｂ)に示すように、当該異常画素塊は円又は円に近い形状となるので、図６(Ａ)の例と同様に矩形領域の面積Ａｒは異常画素塊の面積Ａｄに近い値となり、値(Ａｄ／Ａｒ)は１に近い値となる。一方、塵埃に起因する異常画素塊（特に繊維状の埃に起因する異常画素塊）は、例として図６(Ｃ)にも示すように、画像上で異常画素が線状に連続しているものの、異常画素の連なる方向が途中で変化している形状であることが多い。このため、矩形領域の面積Ａｒは異常画素塊の面積Ａｄよりも大幅に大きい値となり、値(Ａｄ／Ａｒ)は１よりも非常に小さい値となる。従って、ステップ１４６の判定が肯定された場合、判定対象の異常画素塊は塵埃に起因する異常画素から成る異常画素塊である可能性が高いと判断できる。
【００６１】
また、塵埃に起因する異常画素塊に外接する矩形領域の面積Ａｒは対応する塵埃の形状（異常画素塊の形状）によって変化し、同一の塵埃（すなわち対応する異常画素塊の面積Ａｄが同一）であっても、例として図６(Ｄ)に示すように、外接する矩形領域が正方形又はそれに近くなる（矩形の長辺の長さＬと短辺の長さＳの比率(Ｌ／Ｓ)が１に近くなる）形状であれば矩形領域の面積Ａｒは大きくなり、塵埃の形状（異常画素塊の形状）が、外接する矩形がより扁平になる（矩形の長辺の長さＬと短辺の長さＳの比率(Ｌ／Ｓ)が大きくなる）形状となるに従って矩形領域の面積Ａｒは小さくなる。これに対して本実施形態では、例として図６(Ｆ)に示すように、比率(Ｌ／Ｓ)＝１のときに一定値Ａ（例えばＡ＝0.2）となり、比率(Ｌ／Ｓ)が増大するに従って値が増大する閾値Ｔｈを用いてステップ１４６の判定を行っているので、判定対象の異常画素塊が塵埃に起因する異常画素塊である場合に、対応する塵埃の形状（異常画素塊の形状）に拘わらずステップ１４６の判定が肯定される（判定対象の異常画素塊が塵埃に起因する異常画素塊と判断される）確率が向上し、ステップ１４６の判定による塵埃に起因する異常画素塊の判断の精度を向上させることができる。
【００６２】
なお、上述したステップ１３６〜ステップ１４６は請求項１及び請求項１０に記載の判断手段（より詳しくは請求項２及び請求項３に記載の判断手段）に対応している。
【００６３】
ステップ１４６の判定が肯定された場合（判定対象の異常画素塊が塵埃に起因する異常画素塊と判定された場合）は何ら処理を行うことなくステップ１５６へ移行するが、ステプ１４６の判定が否定された場合はステップ１４８へ移行し、画像の縦（上下）方向に平行に連続する判定対象の異常画素塊の長さＤ１（図７(Ｃ)に示す"Ｄ"も参照）と、画像の横（左右）方向に平行に連続する判定対象の異常画素塊の長さＤ２を各々演算する。また、次のステップ１５０では、ステップ１４８で演算した判定対象の異常画素塊の長さＤ１,Ｄ２のうち長い方の長さを判定対象長さＤ（請求項４等に記載の長さＬに相当）に設定する。そしてステップ１５２では、予め設定されて記憶部５０Ａに記憶されている第１閾値Ｔｈ１及び第２閾値Ｔｈ２を読み出し、ステップ１５０で設定した判定対象長さＤが第１閾値Ｔｈ１よりも大きく、かつ、第２閾値Ｔｈ２よりも小さいか否か判定する。また、ステップ１５２の判定が肯定された場合はステップ１５４へ移行し、判定対象の異常画素塊のうち判定対象長さＤに対応する部分と同一ライン上に他の異常画素塊が無いか否か判定する。なお、上述したステップ１４８〜ステップ１５４は請求項４及び請求項１１に記載の判断手段に対応している。
【００６４】
判定対象の異常画素塊が放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素から成り、かつ線欠陥を形成している場合、例として図７(Ａ)に示すように、当該異常画素塊は、画像の縦（上下）方向又は横（左右）方向に平行に連続する長さＤ（縦方向又は横方向に平行なライン上の長さ）としては各種長さをとり得る（一般的には長さＤが長いことが多い）ものの、同一のライン上に他の異常画素塊が存在している可能性が高い。また、判定対象の異常画素塊が放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素から成りかつ点欠陥を形成している場合は、例として図７(Ｂ)に示すように長さＤはごく短い。これに対し、塵埃に起因する異常画素塊（特に繊維状の埃に起因する異常画素塊）は、例として図７(Ｃ)にも示すように長さＤが或る範囲内に収まっており、同一のライン他の異常画素塊が存在していることも稀である。従って、ステップ１５２，１５４の何れかの判定が否定された場合は、判定対象の異常画素塊が放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素塊である可能性が高いと判断できる一方、ステップ１５２，１５４の判定が各々肯定された場合は、判定対象の異常画素塊が塵埃に起因する異常画素塊である可能性が高いと判断できる。
【００６５】
このため、ステップ１５２，１５４の何れかの判定が否定された場合は何ら処理を行うことなくステップ１３４へ戻るが、ステップ１５２，１５４の判定が各々肯定された場合はステップ１５６へ移行し、判定対象の異常画素塊を塵埃に起因する異常画素塊と判定し、判定対象の異常画素塊に属する各異常画素に欠陥画素から除外する情報を付加した後にステップ１３４へ戻る。上述したステップ１３４〜ステップ１５６はステップ１３４の判定が肯定される迄繰り返されるので、全ての異常画素塊を判定対象として塵埃に起因する異常画素塊か否かが各々判定され、塵埃に起因すると判定された異常画素塊に属する各異常画素に、欠陥画素から除外する情報が各々付加される。
【００６６】
そして、ステップ１３６で全ての異常画素塊が取り出されると、ステップ１３４の判定が否定されてステップ１５８へ移行し、残存している異常画素（欠陥画素から除外する情報が付加されなかった異常画素）を欠陥画素として登録した欠陥画素情報を生成し、欠陥画素検出処理を終了する。これにより、塵埃に起因すると判定された異常画素塊に属する各異常画素が欠陥画素補正における補正対象から除外されるので、欠陥画素補正に伴って逆に画質の低下が生ずることを回避することができる。
【００６７】
なお、上記では請求項１記載の発明に係る判断（ステップ１３８〜ステップ１４６）と請求項４記載の発明に係る判断（ステップ１４８〜ステップ１５４）を順次行う態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、何れか一方の判断を単独で用いて塵埃に起因する異常画素(塊)を判断することも可能である。
【００６８】
また、上記では塵埃に起因する異常画素を欠陥画素補正における補正対象から除外する態様を説明したが、塵埃に起因する異常画素については、上記のように欠陥画素補正における補正対象から除外することに加えて、放射線画像検出器２０によって同一の被写体１６を複数回撮像し、この複数回の撮像によって得られた画像情報を含む複数の画像データに基づき、塵埃に起因する個々の異常画素について平均値を各々演算・設定する平均化処理を行ってもよいし、放射線画像検出器２０によって被写体１６を撮像することで得られた画像情報を含む画像データに対し、塵埃に起因する個々の異常画素の値を予め定められた値（例えば塵埃に起因する異常画素であることが画像上で明確となる値）に書替える書替処理を行うようにしてもよい。上記各態様は請求項７記載の発明に対応している。
【００６９】
また、上記では本発明を、塵埃に起因する異常画素を欠陥画素補正における補正対象から除外することに適用した態様を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は各種の塵埃のうち、繊維状の埃に起因する異常画素の判断に特に適していることから、本発明を、塵埃に起因する異常画素と放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素を分別するための別の判定方法（例えば複数回の撮像によって得られた複数の画像における個々の異常画素の位置変化の有無に基づいて前記分別を行う判定方法）と組み合わせ、異常画素を、塵埃に起因する異常画素と放射線画像検出器２０の異常に起因する異常画素を分別すると共に、塵埃に起因すると判定した異常画素を、更に、対応する塵埃の種類毎に分別する等の態様に適用することも可能である。
【００７０】
更に、上記では本発明に係る撮像素子として、光読取方式の放射線画像検出器２０を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明に係る撮像素子は、ＴＦＴ方式の放射線画像検出器等、他の構成の放射線画像検出器であってもよいし、例えばＣＣＤ等の他の撮像素子であってもよい。
【００７１】
また、上記では本発明に係る画像処理プログラムが記憶部５０Ａに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、本発明に係る画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本実施形態に係る放射線画像撮影装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】放射線画像検出器の、(Ａ)は斜視図、(Ｂ)は(Ａ)のＸ−Ｚ線、(Ｃ)は(Ａ)のＸ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図３】電極を含む放射線画像検出器と画像読出部の概略図である。
【図４】画像処理部によって行われる各補正を説明するための概略図である。
【図５】欠陥画素検出処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】塵埃に起因する異常画素塊の判定を説明するための説明図である。
【図７】塵埃に起因する異常画素塊の判定を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  放射線画像撮影装置
２０  放射線画像検出器
５０  制御装置
６８  画像読出部
７０  画像処理部
【図１】
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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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【図２】
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【図３】
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