JP2004261209A - Radiation imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線画像撮像装置に係り、特に連続透視時の画像データに対して漏洩信号情報に基づく補正を行う放射線画像撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
放射線画像撮像装置は、被検体にX線を照射し、透過X線を平面検出器で検出することで被検体のX線画像データを得ている。このX線平面検出器は、X線画像信号を信号電荷に変換する検出素子を二次元状に配列した画素アレイと、各画素列ごとに設けられた信号読み出し線と、各検出素子ごとに設けられ、各検出素子からの信号読出し線を介した信号読出しを閉開するスイッチング手段とを有し、該スイッチング手段を制御して画素アレイの行ごとに該行に含まれる検出素子の信号電荷を読み出すようになっている(例えば、非特許文献1参照)。
【0003】
このようなX線平面検出器は、パルス透視のような、X線照射と信号読み出しが時間的に重ならないX線画像の撮像に用いられてきた。
【0004】
【非特許文献1】
飯沼 武、館野之男 編著「X線イメージング」
2001年6月15日 コロナ社発行
(第86頁〜第89頁、第3.57図、第3.60図、第3.61図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のX線平面検出器で、連続透視のようなX線照射と信号読み出しが時間的に重なるX線画像の撮像を行う場合、画素アレイに直接X線による過剰なX線が入射すると、その入射領域の検出素子に信号容量を超える過剰な信号電荷が蓄積され、画素アレイの各行の検出素子からの信号読み出し時に該過剰な信号電荷が信号読み出し線に漏洩し、上記領域を通る信号読出し線を介して読み出される画素列に属する検出素子の信号に該漏洩電荷分が重畳される。
【0006】
これにより、例えば画素アレイ中に、X線絞りの影のようにX線が当たらない部分があると、漏洩電荷が重畳した列の部分とそうでない部分とで見かけの信号量が異なり、列方向に連続してアーチファクト(偽像)が生じる。
【0007】
このようなアーチファクトが生じると正しいX線画像が得られず、観察者が撮影画像を判読することが困難になる。
【0008】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、連続透視によるX線画像の撮像を行う場合に、X線平面検出器の画素の一部に直接X線による過剰なX線が入射しても、それによって生じるアーチファクトを解消して正しいX線画像を取得し、観察者が撮影画像を容易に判読できる放射線画像撮像装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された本発明の放射線画像撮像装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記X線源から照射されたX線を信号電荷に変換する検出素子を二次元状に配列した画素アレイと、該画素アレイの各行ごとに当該行に含まれる検出素子の信号電荷をX線照射中に読出し線を介して読出し、画像データとして出力する読出し部とを有するX線平面検出器であって、前記読出し部は連続透視画像を構成する各フレームの画像データの補正に先立って前記画素アレイの信号電荷を空読みすることにより検出素子から信号読み出し線に漏洩する漏洩信号情報を少なくとも1行分出力するX線平面検出器と、前記読出し部から出力される漏洩信号情報に基づいて前記X線平面検出器の1行分の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、前記読出し部から出力される画素アレイの各行の画像データから前記補正データ記憶手段に記憶された補正データを減算することにより画像データの補正を行う画像データ補正手段と、前記画像データ補正手段により補正された画像データに基づいて連続透視画像を表示する画像表示手段とを備えることを特徴としている。
【0010】
請求項1に記載の発明では、X線源から照射されたX線がX線平面検出器に入射すると、X線平面検出器の画素アレイの各検出素子によってX線が信号電荷に変換される。その後、連続透視画像を構成する各フレームの画像データを補正するのに先立って、読出し部が画素アレイの信号電荷を空読みし、少なくとも1行分の漏洩信号情報を出力する。この漏洩信号情報に基づく1行分の補正データを補正データ記憶手段が記憶する。
【0011】
なお信号電荷の空読みは少なくとも1行について行えばよいが、複数行分の信号電荷を空読みし、当該複数行分の漏洩信号情報に基づいて補正データを算出し、記憶するようにしてもよい。
【0012】
補正データが記憶されると、読出し部が画素アレイの各行毎に当該行に含まれる検出素子の信号電荷(補正前の画像データ)を読出し、画像データとして出力する。この画像データに対し、画像データ補正手段が画素アレイの各行に対応する画像データから補正データを減算して画像データの補正を行い、画像表示手段が上記画像データに基づく画像を連続透視画像の1フレームとして表示する。
【0013】
このように、X線平面検出器の画素アレイから漏洩信号情報を取得し、この漏洩信号情報を基にX線画像データの補正を行うので、画素アレイの一部に直接X線による過剰なX線が入射しても、それによって生じるアーチファクトを解消して正しい画像データを得ることができ、またアーチファクトの解消された正しい画像を表示するので、観察者は撮影画像を容易に判読できる。
【0014】
請求項2に記載された発明は、被検体にX線を照射するX線源と、前記X線源から照射されたX線を信号電荷に変換する検出素子を二次元状に配列した画素アレイであって該画素アレイの一部の画素行に対しX線の照射による信号電荷の発生を防止する処理が施された画素アレイと、前記画素アレイの各行ごとに当該行に含まれる検出素子の信号電荷をX線照射中に読出し線を介して読出し、画像データとして出力する読出し部とを有するX線平面検出器であって、前記読出し部は連続透視画像を構成する各フレームの画像データの補正に先立って前記画素アレイのうちX線の照射による信号電荷の発生を防止する処理が施された画素行の信号電荷を読出して漏洩信号情報を少なくとも1行分出力するX線平面検出器と、前記読出し部から出力される漏洩信号情報に基づいて前記X線平面検出器の1行分の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、前記読出し部から出力される画素アレイの各行の画像データから前記補正データ記憶手段に記憶された補正データを減算することにより画像データの補正を行う画像データ補正手段と、前記画像データ補正手段により補正された画像データに基づいて連続透視画像を表示する画像表示手段とを備えることを特徴としている。
【0015】
請求項2に記載された発明では、X線源から照射されたX線がX線平面検出器に入射すると、X線平面検出器の画素アレイの各検出素子によってX線が信号電荷に変換される。その後、連続透視画像の各フレームを構成する画像データの信号を読み出す際に、読出し部が、画素アレイのうちX線の照射による信号電荷の発生を防止する処理が施された画素行(マスク行)の信号電荷を読出し、少なくとも1行分の漏洩信号情報を出力する。この漏洩信号情報に基づく補正データを、補正データ算出手段が記憶する。
【0016】
なおマスク行からの信号電荷の読出しは少なくとも1行について行えばよいが、複数行分の信号電荷を読出し、当該複数行分の漏洩信号情報に基づいて補正データを算出し、記憶するようにしてもよい。
【0017】
また、読出し部は画素アレイの他の画素行からも信号電荷(補正前の画像データ)を読出し、画像データとして出力する。この画像データに対し、画像データ補正手段が画素アレイの各画素行に対応する画像データから補正データを減算して画像データの補正を行い、画像表示手段が上記画像データに基づく画像を連続透視画像を構成する1フレームとして表示する。
【0018】
このように、X線平面検出器の画素アレイのうち、X線の照射による信号電荷の発生を防止する処理が施された画素行(マスク行)の信号電荷を読み出すことにより漏洩信号情報を取得し、この漏洩信号情報を基にX線画像データの補正を行うので、画素アレイの一部に直接X線による過剰なX線が入射しても、それによって生じるアーチファクトを解消して正しい画像データを得ることができ、またアーチファクトの解消された正しい画像を表示するので、観察者は撮影画像を容易に判読できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る放射線画像撮像装置の第一の実施の形態について詳説する。
【0020】
図1は、第一の実施の形態が適用された放射線画像撮像装置10の全体構成を示すブロック図である。
【0021】
放射線画像撮像装置10は、X線制御回路12を備えている。このX線制御回路12の制御によりX線源16からX線が照射され、被検体14を透過したX線がX線平面検出器18によって検出されて、画像データ取得制御部20の制御によりX線画像データとしてX線画像メモリ22に記憶される。
【0022】
上記X線画像メモリ22に記憶されたX線画像データは、漏洩信号補正部28によって漏洩信号補正が施されて補正後画像データメモリ30に記憶され、表示制御部32を介して表示モニタ34に画像として表示される。
【0023】
なお、X線源16およびX線平面検出器18は、放射線画像撮像装置10の使用状態に応じ、被検体14に対して相対的に移動できるようにしてもよい。
【0024】
操作部36は放射線画像撮像装置10の操作を行うもので、図示しないボタンやスイッチを含み、X線の照射/非照射、列補正データ算出時の漏洩信号情報取得数、画像データの表示等が設定可能に構成されている。
【0025】
画像データ取得制御部20は、X線平面検出器18から出力される画像データを取得し、画像データをX線画像メモリ22に記憶させる。また、画像データ取得制御部20は、画像データの補正に先立って、X線平面検出器18から漏洩信号情報を取得し、漏洩信号情報メモリ24に記憶させる(後述)。
【0026】
漏洩信号情報メモリ24には列補正データ算出部26が接続されており、この列補正データ算出部26は、漏洩信号情報メモリ24に記憶されている漏洩信号情報から列補正データを算出し、記憶する(後述)。
【0027】
列補正データ算出部26には漏洩信号補正部28が接続されており、漏洩信号補正部28は、列補正データ算出部26に記憶されている列補正データをX線画像メモリ22に記憶されているX線画像データから減ずることにより、漏洩信号補正を行う。この補正により、漏洩信号補正の施された画像データが得られる。
【0028】
表示制御部32は、操作部36の設定により、X線画像メモリ22に記憶されている漏洩信号補正前のX線画像データ、漏洩信号情報メモリ24に記憶されている漏洩信号、および補正後画像データメモリ30に記憶されている漏洩信号補正後の画像データに基づく画像を表示モニタ34に表示できるように構成されている。
【0029】
なお、放射線画像撮像装置10は、上記の他、図示しないCPUを含み、該CPUにより放射線画像撮像装置10の処理制御を行うようになっている。
【0030】
図2に、X線平面検出器18の要部構成を示す。X線平面検出器18には、X線が照射されると光を発する蛍光体層42が設けられおり、蛍光体層42の下には、基盤40の上に、蛍光体層42が発した光に対応する電荷(信号電荷)を蓄積する検出素子を二次元アレイ状に配列した画素アレイ44が設けられている。
【0031】
画素アレイ44の各検出素子は、拡大図に示すように、フォトダイオード54とFETスイッチ56とから構成されている。また、各検出素子は行ごとに備えられているスイッチ制御線46と列ごとに備えられている信号読出し線48とに接続されており、各行のスイッチ制御線46は読出し行選別回路50に、各列の信号読出し線48は読み出し回路52に接続されている。
【0032】
画素アレイ44から各検出素子の信号電荷のデータを読出すには、読出し行選別回路50により読出しの対象となる画素行のスイッチのみをONとし、それ以外のスイッチをOFFとした状態で、読出し回路52により、読み出し対象行に含まれる各列の画素の信号電荷を読み出す。
【0033】
読出し行選別回路50が全ての画素行のスイッチをOFFにした状態で読出し回路52がM行目のデータを読取ると(データの空読み)、漏洩信号情報が得られる。
【0034】
図3は、漏洩電荷重畳の影響を示す概念図である。図3(a)に示すように、画素アレイ44中のある領域に直接X線により過剰なX線が入射した場合、その領域を通過する全ての列が該X線の影響を受け、図3(b)に示すように過剰な信号電荷が発生し漏洩電荷として各列の信号電荷に重畳される。
【0035】
したがって、このような漏洩信号情報(漏洩電荷)を読出された信号電荷から減じることにより、画像データに対する漏洩信号補正を行うことができる。
【0036】
次に、上記実施の形態の作用を図4に基づいて説明する。図4は放射線画像撮像装置10で行われる処理のタイムチャートであり、各項目の処理が実行されるタイミングを示している。
【0037】
まず、信号電荷(補正前の画像データ)の取得に先立ち、画素アレイ44の全てのスイッチ制御線46が閉(OFF)の状態で、1行目から4行目の信号電荷を空読みする。これにより4行分の漏洩信号情報を取得し、漏洩信号情報メモリ24に記憶させる。
【0038】
次に、1行目のスイッチ制御線46を開(ON)にして1行目の信号電荷を取得し、X線画像メモリ22に記憶させる。その後、1行目のスイッチ制御線46を閉(OFF)にして2行目のスイッチ制御線46を開(ON)にし、2行目の信号電荷を取得し記憶する。以下、同様に最終行(本実施の形態ではK行とする)まで、信号電荷の取得および記憶を繰り返す。
【0039】
上記信号電荷(補正前の画像データ)の取得と並行して、列補正データの算出および記憶を行う。列補正データは、列補正データ算出部26が、漏洩信号情報メモリ24に記憶されている4行分の漏洩信号情報を平均化することにより得られる。得られた列補正データは、列補正データ算出部26が記憶する。
【0040】
なお、本実施の形態では4行分の漏洩信号情報を平均化することにより列補正データを得ているが、列補正データは少なくとも1行以上の漏洩信号情報から算出すればよい。
【0041】
補正前画像データが取得されてX線画像メモリ22に記憶され、列補正データが算出されて列補正データ算出部26に記憶されると、漏洩信号補正部28が、補正前画像データの各行のデータから列補正データを減ずることにより漏洩信号の補正を行う。この処理は、図4に示すように、画素アレイ44の各行に対して行われる。
【0042】
上記処理が終了すると、漏洩信号補正後の画像データが得られ、各行ごとに順次補正後画像データメモリ30に記憶される。補正後画像データメモリ30に記憶された画像データは、表示制御部32の制御により表示モニタ34に画像として表示される。
【0043】
なお、以上の記述は連続透視画像を構成する1フレームについての処理を説明したものであり、放射線画像撮像装置10を用いて行われる連続透視では、以上の処理が繰り返し行われる。
【0044】
以上説明したように、本実施の形態が適用された放射線画像撮像装置10では、画像データの取得に先立って、X線平面検出器18の全スイッチ制御線46を閉(OFF)にした状態で信号電荷の空読みをすることにより漏洩信号情報を取得し、この取得した漏洩信号情報を平均化して得られた列補正データをX線画像データの各行のデータから減ずることにより、漏洩信号電荷の補正を行う。
【0045】
したがって、X線平面検出器18の画素アレイの一部に直接X線による過剰なX線が入射しても、それによって生じるアーチファクトを解消して正しいX線画像を取得でき、また観察者が撮影画像を容易に判読できる。
【0046】
次に、本発明に係る放射線画像撮像装置の第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態が適用された放射線画像撮像装置10’の全体構成は、第1の実施形態と同様(図1参照)であるので省略する。
【0047】
図5(a)に、放射線画像撮像装置10’のX線平面検出器18’の要部構成を示す。
【0048】
X線平面検出器18’の基本的な構成は図2に示すX線平面検出器18と同様であるが、X線平面検出器18’は、画素アレイ44のうち一部の画素行(本実施の形態では2行)に対しX線の照射による信号電荷の発生を防止する処理が施されている。この処理は、図5(b)に示すように、蛍光体層42の上記画素行に対応する部分を、X線を透過させない、鉛などのX線非透過材60で覆うことにより行われる。
【0049】
なお、X線の照射による信号電荷の発生防止処理は、上記の方法の他、図5(c)に示すように、X線が蛍光体層42に入射することにより発生する光が画素アレイ44に入射しないよう、一部の画素行を光を透過させない光非透過材62で覆い、残りの画素行を光を透過させる光透過材64で覆うことにより行うようにしてもよい。ここで、光非透過材62としては着色したプラスチックやガラス、金属などを用いることができ、光透過材64としては透明なプラスチックやガラス等を用いることができる。
【0050】
次に、上記実施の形態の作用を図6に基づいて説明する。図6は、図4と同様に、放射線画像撮像装置10’で行われる処理のタイムチャートを示すものであり、各項目の処理が実行されるタイミングを示している。
【0051】
まず、信号電荷(補正前の画像データ)の取得に先立ち、漏洩信号情報の取得を行う。本実施の形態では、画素アレイ44の1行目および2行目がマスクされ、この2行から漏洩信号情報を取得する場合について説明する。
【0052】
処理開始の時点では、画素アレイ44の全てのスイッチ制御線46を閉(OFF)の状態とする。処理を開始すると、1行目のスイッチ制御線46を開(ON)にして1行目の信号電荷を取得し、漏洩信号情報メモリ24に記憶させる。その後、1行目のスイッチ制御線46を閉(OFF)にして2行目のスイッチ制御線46を開(ON)にし、2行目の信号電荷を取得して1行目と同様に漏洩信号情報メモリ24に記憶させる。
【0053】
このようにして1行目および2行目から読取った信号電荷が漏洩信号情報となる。
【0054】
漏洩信号情報の取得が終了すると、信号電荷(補正前の画像データ)の取得を行う。この処理は、3行目以降、最終行(本実施の形態ではK行とする)までのマスクされていない画素行に対してなされるものであり、その方法は、マスク行からの信号電荷の取得および記憶の方法と同じである。
【0055】
上記信号電荷の取得と並行して、列補正データの算出および記憶を行う。列補正データは、列補正データ算出部26が、漏洩信号情報メモリ24に記憶されている2行分の漏洩信号情報を平均化することにより得られる。得られた列補正データは、列補正データ算出部26が記憶する。
【0056】
なお、本実施の形態では2行分の漏洩信号情報を平均化することにより列補正データを得ているが、列補正データは、画素アレイ44のうちマスクされた画素行の数に応じて、少なくとも1行以上の漏洩信号情報から算出すればよい。
【0057】
以下、X線画像データの補正および表示の処理は第一の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【0058】
なお、以上の記述は連続透視画像を構成する1フレームについての処理を説明したものであり、放射線画像撮像装置10’を用いて行われる連続透視では、以上の処理が繰り返し行われる。
【0059】
以上説明したように、本実施の形態が適用された放射線画像撮像装置10’では、画素アレイ44のうちマスクされた行の信号電荷を読出すことにより漏洩信号情報を取得し、この取得した漏洩信号情報を平均化して得られた列補正データをX線画像データの各行のデータから減ずることにより、漏洩電荷の補正を行う。
【0060】
したがって、第一の実施の形態の場合と同様に、X線平面検出器18’の画素アレイの一部に直接X線による過剰なX線が入射しても、それによって生じるアーチファクトを解消して正しいX線画像を取得でき、また観察者が撮影画像を容易に判読できる。
【0061】
なお、上述の第一および第二の実施の形態においては、X線平面検出器からの漏洩信号情報の取得を信号電荷(補正前の画像データ)の読出しに先立って行っているが、漏洩信号情報の取得は信号電荷の読出し後に行うようにしてもよい。
【0062】
例えば、第一の実施の形態においては、X線平面検出器18の1行目からK行目までの信号電荷を読み出しX線画像データとしてX線画像メモリ22に記憶した後、全ての画素行のスイッチをOFFにして1行目から4行目までのデータを読み取る(空読みする)ことにより漏洩信号情報を取得し、該漏洩信号情報に基づいて列補正データを算出してX線画像データを補正することができる。
【0063】
また、第二の実施の形態においては、X線平面検出器18’の(K−1)行目およびK行目をマスク行として該マスク行にX線照射による信号電荷の発生防止処理を施し、1行目から(K−2)行目までについて信号電荷を読み出しX線画像データとして記憶した後、(K−1)行目およびK行目のデータを取得して漏洩信号情報とし、該漏洩信号情報に基づいて列補正データを算出してX線画像データを補正することができる。
【0064】
なお、第一および第二の実施の形態においては、表示モニタ34に補正後の画像データに基づく画像が表示される場合について説明しているが、補正前の画像データに基づく画像や漏洩信号情報を表示し、補正後の画像データによる画像と比較できるようにしてもよい。
【0065】
また、第一および第二の実施の形態においては、漏洩電荷の補正がなされた画像データの出力として、表示モニタ34に画像として表示する場合について説明しているが、この他磁気ディスク等の記録装置を設けて連続透視画像を画像データとして記録し、くり返し画像表示できるようにしてもよい。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、連続透視によるX線画像の撮像を行う場合に、X線平面検出器の画素アレイの一部に直接X線による過剰なX線が入射しても、それによって生じるアーチファクトを解消して正しい画像データを取得でき、観察者が撮影画像を容易に判読できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態に係る放射線画像撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第一の実施の形態に係り、X線平面検出器の要部構成を示す図である。
【図3】本発明の第一の実施の形態に係り、漏洩電荷重畳の影響を示す概念図である。
【図4】本発明の第一の実施の形態に係り、放射線画像撮像装置での処理を示すタイムチャートである。
【図5】本発明の第二の実施の形態に係り、X線平面検出器の要部構成を示す図である。
【図6】本発明の第二の実施の形態に係り、放射線画像撮像装置での処理を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
10,10’・・・放射線画像撮像装置、18,18’・・・X線平面検出器、22・・・X線画像メモリ、24・・・漏洩信号情報メモリ、30・・・補正後画像データメモリ、34・・・表示モニタ、42・・・蛍光体層、44・・・画素アレイ、46・・・スイッチ制御線、48・・・信号読出し線、60・・・X線非透過材、62・・・光非透過材、64・・・光透過材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation imaging apparatus, and more particularly to a radiation imaging apparatus that performs correction based on leak signal information on image data during continuous fluoroscopy.
[0002]
[Prior art]
The radiation image capturing apparatus obtains X-ray image data of the subject by irradiating the subject with X-rays and detecting transmitted X-rays with a flat panel detector. The X-ray flat panel detector includes a pixel array in which detection elements for converting an X-ray image signal into signal charges are two-dimensionally arranged, a signal readout line provided for each pixel column, and a detection element provided for each detection element. Switching means for closing and opening signal readout from each detection element via a signal readout line, and controlling the switching means to change the signal charge of the detection element included in the row for each row of the pixel array. The data is read out (for example, see Non-Patent Document 1).
[0003]
Such an X-ray flat panel detector has been used for capturing an X-ray image in which X-ray irradiation and signal reading do not overlap in time, such as pulse fluoroscopy.
[0004]
[Non-patent document 1]
Edited by Takeshi Iinuma and Norio Tateno, "X-ray imaging"
Published by Corona on June 15, 2001 (pages 86 to 89, 3.57, 3.60, 3.61)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a conventional X-ray flat panel detector, when performing X-ray imaging in which X-ray irradiation and signal readout such as continuous fluoroscopy temporally overlap with each other, excessive X-rays due to X-rays directly enter the pixel array. Excessive signal charges exceeding the signal capacity are accumulated in the detection elements in the incident area, and when the signals are read from the detection elements in each row of the pixel array, the excessive signal charges leak to the signal readout line, and the signal passing through the area The leakage charge is superimposed on the signal of the detection element belonging to the pixel column read via the read line.
[0006]
Thus, for example, if there is a portion in the pixel array where the X-rays do not hit, such as the shadow of an X-ray aperture, the apparent signal amount differs between the portion where the leaked charge is superimposed and the portion where it is not, and the column direction , An artifact (false image) occurs continuously.
[0007]
If such an artifact occurs, a correct X-ray image cannot be obtained, and it becomes difficult for the observer to interpret the captured image.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when performing X-ray imaging by continuous fluoroscopy, excessive X-rays due to X-rays directly enter some of the pixels of the X-ray flat panel detector. However, an object of the present invention is to provide a radiographic image capturing apparatus that eliminates artifacts caused thereby, acquires a correct X-ray image, and allows a viewer to easily read a captured image.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a radiographic imaging apparatus according to the present invention described in
[0010]
According to the first aspect of the present invention, when the X-rays emitted from the X-ray source enter the X-ray flat panel detector, the X-rays are converted into signal charges by each detection element of the pixel array of the X-ray flat panel detector. . After that, prior to correcting the image data of each frame constituting the continuous fluoroscopic image, the readout unit reads the signal charges of the pixel array without reading and outputs at least one row of leak signal information. One line of correction data based on the leak signal information is stored in the correction data storage unit.
[0011]
The blank reading of the signal charges may be performed for at least one row. However, the blank reading of the signal charges for a plurality of rows may be performed, and the correction data may be calculated based on the leak signal information for the plurality of rows and stored. Good.
[0012]
When the correction data is stored, the reading unit reads, for each row of the pixel array, signal charges (image data before correction) of the detection elements included in the row, and outputs the read signal charges as image data. For this image data, the image data correction means subtracts the correction data from the image data corresponding to each row of the pixel array to correct the image data, and the image display means converts the image based on the image data into one of the continuous perspective images. Display as a frame.
[0013]
As described above, the leak signal information is obtained from the pixel array of the X-ray flat panel detector, and the X-ray image data is corrected based on the leak signal information. Even if a line is incident, artifacts caused by the line can be eliminated to obtain correct image data, and a correct image with the artifact eliminated is displayed, so that the observer can easily read the captured image.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a pixel array in which an X-ray source for irradiating an object with X-rays and a detection element for converting the X-rays emitted from the X-ray source into signal charges are two-dimensionally arranged. A pixel array which has been subjected to processing for preventing generation of signal charges due to irradiation of X-rays on some pixel rows of the pixel array, and a detection element included in the row for each row of the pixel array. A readout unit for reading out signal charges via a readout line during X-ray irradiation and outputting the image charge as image data, wherein the readout unit reads out image data of each frame forming a continuous fluoroscopic image. An X-ray flat panel detector for reading out signal charges of pixel rows of the pixel array which have been subjected to processing for preventing generation of signal charges due to X-ray irradiation prior to the correction and outputting at least one leak signal information; Out of the reading unit Correction data storage means for storing correction data for one row of the X-ray flat panel detector based on leaked signal information to be obtained, and correction data storage means for converting the image data of each row of the pixel array output from the reading section. Image data correction means for correcting the image data by subtracting the correction data stored in the image data, and image display means for displaying a continuous perspective image based on the image data corrected by the image data correction means. It is characterized by.
[0015]
According to the invention described in
[0016]
The reading of the signal charges from the mask row may be performed for at least one row, but the signal charges for a plurality of rows are read, and the correction data is calculated and stored based on the leak signal information for the plurality of rows. Is also good.
[0017]
The reading unit also reads signal charges (image data before correction) from other pixel rows of the pixel array, and outputs the signal charges as image data. For this image data, the image data correction means subtracts the correction data from the image data corresponding to each pixel row of the pixel array to correct the image data, and the image display means converts an image based on the image data to a continuous fluoroscopic image. Are displayed as one frame.
[0018]
As described above, the leakage signal information is obtained by reading out the signal charges of the pixel rows (mask rows) of the pixel array of the X-ray flat panel detector that have been subjected to the processing for preventing the generation of signal charges due to X-ray irradiation. However, since the X-ray image data is corrected based on the leak signal information, even if excessive X-rays due to X-rays are directly incident on a part of the pixel array, artifacts caused by the excessive X-rays are eliminated and correct image data is obtained. Can be obtained, and a correct image in which artifacts are eliminated is displayed, so that the observer can easily read the captured image.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a radiation image capturing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0020]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a radiation
[0021]
The radiation
[0022]
The X-ray image data stored in the
[0023]
Note that the
[0024]
The
[0025]
The image data
[0026]
A column correction
[0027]
A leakage
[0028]
The
[0029]
The radiation
[0030]
FIG. 2 shows a main configuration of the X-ray flat panel detector 18. The X-ray flat panel detector 18 is provided with a phosphor layer 42 that emits light when irradiated with X-rays. The phosphor layer 42 is emitted below the phosphor layer 42 on the substrate 40. A pixel array 44 in which detection elements for accumulating electric charges (signal charges) corresponding to light are arranged in a two-dimensional array is provided.
[0031]
Each detection element of the pixel array 44 includes a photodiode 54 and an FET switch 56 as shown in the enlarged view. Further, each detection element is connected to a switch control line 46 provided for each row and a signal read line 48 provided for each column, and the switch control line 46 of each row is connected to a read row selection circuit 50, The signal read lines 48 of each column are connected to a read circuit 52.
[0032]
To read the data of the signal charges of the respective detection elements from the pixel array 44, the read-out row selection circuit 50 turns on only the switches of the pixel rows to be read out and turns off the other switches. The circuit 52 reads signal charges of pixels in each column included in the read target row.
[0033]
When the readout row selection circuit 50 turns off the switches of all the pixel rows and the readout circuit 52 reads the data of the Mth row (data blank reading), leak signal information is obtained.
[0034]
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the effect of leakage charge superposition. As shown in FIG. 3A, when excessive X-rays are directly incident on a certain region in the pixel array 44 by X-rays, all columns passing through that region are affected by the X-rays. As shown in (b), excessive signal charges are generated and superimposed on the signal charges in each column as leakage charges.
[0035]
Accordingly, by subtracting such leak signal information (leak charge) from the read signal charge, it is possible to perform leak signal correction on image data.
[0036]
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a time chart of the processing performed by the radiation
[0037]
First, prior to acquiring the signal charges (image data before correction), the signal charges in the first to fourth rows are read in an empty state with all the switch control lines 46 of the pixel array 44 closed (OFF). As a result, leak signal information for four rows is acquired and stored in the leak
[0038]
Next, the switch control line 46 in the first row is opened (ON) to acquire the signal charge in the first row, and the signal charge is stored in the
[0039]
The column correction data is calculated and stored in parallel with the acquisition of the signal charges (image data before correction). The column correction data is obtained by the column correction
[0040]
In this embodiment, the column correction data is obtained by averaging the leakage signal information for four rows, but the column correction data may be calculated from the leakage signal information of at least one row.
[0041]
When the pre-correction image data is acquired and stored in the
[0042]
When the above processing is completed, the image data after the leakage signal correction is obtained, and is sequentially stored in the corrected
[0043]
The above description describes the processing for one frame that forms a continuous fluoroscopic image, and the above processing is repeatedly performed in the continuous fluoroscopy performed using the radiation
[0044]
As described above, in the radiographic
[0045]
Therefore, even if excessive X-rays due to X-rays directly enter a part of the pixel array of the X-ray flat panel detector 18, artifacts caused by the X-rays can be eliminated and a correct X-ray image can be obtained. Images can be easily read.
[0046]
Next, a second embodiment of the radiation image capturing apparatus according to the present invention will be described. Note that the overall configuration of a radiographic image capturing apparatus 10 'to which the second embodiment is applied is the same as that of the first embodiment (see FIG. 1), and a description thereof will be omitted.
[0047]
FIG. 5A shows a main configuration of the X-ray flat panel detector 18 'of the radiation image capturing apparatus 10'.
[0048]
The basic configuration of the X-ray flat panel detector 18 'is the same as that of the X-ray flat panel detector 18 shown in FIG. The processing for preventing the generation of signal charges due to X-ray irradiation is performed on two rows (in the embodiment). This process is performed by covering a portion of the phosphor layer 42 corresponding to the pixel row with an X-ray non-transmissive material 60 that does not transmit X-rays, such as lead, as shown in FIG. 5B.
[0049]
In addition, in addition to the above-described method, the process for preventing the generation of signal charges due to the irradiation of X-rays includes, as shown in FIG. 5C, light generated when X-rays enter the phosphor layer 42. May be performed by covering some pixel rows with a light non-transmissive material 62 that does not transmit light, and covering the remaining pixel rows with a light transmissive material 64 that transmits light. Here, colored plastic, glass, metal, or the like can be used as the light non-transmissive material 62, and transparent plastic, glass, or the like can be used as the light transmissive material 64.
[0050]
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a time chart of the processing performed by the radiation image capturing apparatus 10 ', similarly to FIG. 4, and shows the timing at which the processing of each item is executed.
[0051]
First, prior to obtaining signal charges (image data before correction), leak signal information is obtained. In the present embodiment, a case will be described in which the first and second rows of the pixel array 44 are masked, and leak signal information is obtained from these two rows.
[0052]
At the start of the process, all the switch control lines 46 of the pixel array 44 are closed (OFF). When the process is started, the switch control line 46 in the first row is opened (ON) to acquire the signal charges in the first row, and the signal charges are stored in the leakage
[0053]
The signal charges read from the first and second rows in this manner become leakage signal information.
[0054]
When the acquisition of the leak signal information is completed, the signal charge (image data before correction) is acquired. This processing is performed on the unmasked pixel rows from the third row to the last row (K row in the present embodiment). The method of acquisition and storage is the same.
[0055]
The column correction data is calculated and stored in parallel with the acquisition of the signal charges. The column correction data is obtained by the column correction
[0056]
In the present embodiment, the column correction data is obtained by averaging the leakage signal information for two rows, but the column correction data depends on the number of masked pixel rows in the pixel array 44. What is necessary is just to calculate from the leak signal information of at least one line or more.
[0057]
Hereinafter, the process of correcting and displaying the X-ray image data is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
[0058]
Note that the above description describes the processing for one frame forming a continuous fluoroscopic image, and the above processing is repeatedly performed in the continuous fluoroscopy performed using the radiation image capturing apparatus 10 '.
[0059]
As described above, in the radiation image capturing apparatus 10 'to which the present exemplary embodiment is applied, the leakage signal information is acquired by reading out the signal charges in the masked rows of the pixel array 44, and the acquired leakage information is obtained. By correcting the column correction data obtained by averaging the signal information from the data of each row of the X-ray image data, the correction of the leakage charge is performed.
[0060]
Therefore, as in the case of the first embodiment, even if excessive X-rays due to X-rays are directly incident on a part of the pixel array of the X-ray flat panel detector 18 ', artifacts caused thereby are eliminated. A correct X-ray image can be acquired, and the observer can easily read the captured image.
[0061]
In the first and second embodiments described above, the acquisition of the leak signal information from the X-ray flat panel detector is performed prior to the reading of the signal charge (image data before correction). The acquisition of the information may be performed after the signal charge is read.
[0062]
For example, in the first embodiment, after reading out signal charges from the first row to the Kth row of the X-ray flat panel detector 18 and storing them in the
[0063]
In the second embodiment, the (K-1) th row and the Kth row of the X-ray flat panel detector 18 'are used as mask rows, and the mask rows are subjected to processing for preventing generation of signal charges due to X-ray irradiation. After reading out the signal charges from the first row to the (K-2) th row and storing them as X-ray image data, the data of the (K-1) th row and the Kth row are obtained and used as leakage signal information. The X-ray image data can be corrected by calculating the column correction data based on the leak signal information.
[0064]
In the first and second embodiments, the case where an image based on the image data after the correction is displayed on the display monitor 34 has been described. May be displayed so that the image can be compared with the image based on the corrected image data.
[0065]
Further, in the first and second embodiments, the case where the output of the image data corrected for the leakage charge is displayed as an image on the display monitor 34 is described. A device may be provided to record a continuous fluoroscopic image as image data so that the image can be repeatedly displayed.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when capturing an X-ray image by continuous fluoroscopy, even if excessive X-rays due to X-rays are directly incident on a part of the pixel array of the X-ray flat panel detector. Thus, it is possible to eliminate the artifacts caused thereby and obtain correct image data, and it is possible for the observer to easily read the photographed image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a radiation image capturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of an X-ray flat panel detector according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an influence of leakage charge superposition according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a time chart showing processing in the radiographic image capturing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a main configuration of an X-ray flat panel detector according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a time chart showing processing in a radiographic image capturing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 10 ': radiation image pickup device, 18, 18': X-ray flat panel detector, 22: X-ray image memory, 24: leakage signal information memory, 30: corrected image Data memory, 34 display monitor, 42 phosphor layer, 44 pixel array, 46 switch control line, 48 signal readout line, 60 non-transparent X-ray material , 62: light non-transmitting material, 64: light transmitting material
Claims (2)
前記X線源から照射されたX線を信号電荷に変換する検出素子を二次元状に配列した画素アレイと、該画素アレイの各行ごとに当該行に含まれる検出素子の信号電荷をX線照射中に読出し線を介して読出し、画像データとして出力する読出し部とを有するX線平面検出器であって、前記読出し部は連続透視画像を構成する各フレームの画像データの補正に先立って前記画素アレイの信号電荷を空読みすることにより検出素子から信号読み出し線に漏洩する漏洩信号情報を少なくとも1行分出力するX線平面検出器と、
前記読出し部から出力される漏洩信号情報に基づいて前記X線平面検出器の1行分の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記読出し部から出力される画素アレイの各行の画像データから前記補正データ記憶手段に記憶された補正データを減算することにより画像データの補正を行う画像データ補正手段と、
前記画像データ補正手段により補正された画像データに基づいて連続透視画像を表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。An X-ray source for irradiating the subject with X-rays;
A pixel array in which detection elements for converting X-rays emitted from the X-ray source into signal charges are two-dimensionally arranged, and for each row of the pixel array, the signal charges of the detection elements included in the row are irradiated with X-rays. An X-ray flat panel detector having a read-out unit for reading out the image data via a read-out line and outputting the image data as image data, wherein the read-out unit reads out the pixel data before correcting the image data of each frame constituting a continuous fluoroscopic image. An X-ray flat panel detector for outputting at least one row of leakage signal information leaking from the detection element to the signal readout line by reading the signal charges of the array in an empty manner;
Correction data storage means for storing correction data for one row of the X-ray flat panel detector based on the leak signal information output from the reading unit;
Image data correction means for correcting the image data by subtracting the correction data stored in the correction data storage means from the image data of each row of the pixel array output from the reading unit,
Image display means for displaying a continuous perspective image based on the image data corrected by the image data correction means,
A radiographic imaging apparatus comprising:
前記X線源から照射されたX線を信号電荷に変換する検出素子を二次元状に配列した画素アレイであって該画素アレイの一部の画素行に対しX線の照射による信号電荷の発生を防止する処理が施された画素アレイと、前記画素アレイの各行ごとに当該行に含まれる検出素子の信号電荷をX線照射中に読出し線を介して読出し、画像データとして出力する読出し部とを有するX線平面検出器であって、前記読出し部は連続透視画像を構成する各フレームの画像データの補正に先立って前記画素アレイのうちX線の照射による信号電荷の発生を防止する処理が施された画素行の信号電荷を読出して漏洩信号情報を少なくとも1行分出力するX線平面検出器と、
前記読出し部から出力される漏洩信号情報に基づいて前記X線平面検出器の1行分の補正データを記憶する補正データ記憶手段と、
前記読出し部から出力される画素アレイの各行の画像データから前記補正データ記憶手段に記憶された補正データを減算することにより画像データの補正を行う画像データ補正手段と、
前記画像データ補正手段により補正された画像データに基づいて連続透視画像を表示する画像表示手段と、
を備えることを特徴とする放射線画像撮像装置。An X-ray source for irradiating the subject with X-rays;
A pixel array in which detection elements for converting X-rays emitted from the X-ray source into signal charges are arranged two-dimensionally, and signal charges are generated by irradiating X-rays to some pixel rows of the pixel array. A pixel array that has been subjected to a process for preventing the pixel array, and a reading unit that reads out signal charges of the detection elements included in the row for each row of the pixel array via the readout line during X-ray irradiation, and outputs the read out as image data. Wherein the reading unit performs processing for preventing generation of signal charges due to X-ray irradiation in the pixel array prior to correction of image data of each frame constituting a continuous fluoroscopic image. An X-ray flat panel detector for reading out the applied signal charges of the pixel rows and outputting at least one row of leakage signal information;
Correction data storage means for storing correction data for one row of the X-ray flat panel detector based on the leak signal information output from the reading unit;
Image data correction means for correcting the image data by subtracting the correction data stored in the correction data storage means from the image data of each row of the pixel array output from the reading unit,
Image display means for displaying a continuous perspective image based on the image data corrected by the image data correction means,
A radiographic imaging apparatus comprising:
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