JP2005287661A - 放射線撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線画像の画素に対する放射線検出素子の割り振り方の如何にかかわらず、放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を速やかに修復する。
【解決手段】この発明の放射線撮像装置は、撮影モード指定部１６で非標準撮影モードが指定された時にＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号を信号修復部１５で修復する際に非標準Ｘ線画像用の各欠損情報メモリ１８Ｂ〜１８Ｅに記憶されている非標準Ｘ線画像用画素欠損情報を用いるのであるが、この非標準Ｘ線画像用画素欠損情報は、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている標準Ｘ線画像画素欠損情報を画素欠損情報変換部１９が変換することで取得されるので、改めてＦＰＤ２から欠損情報取得用の出力信号を収集する必要がない。その結果、Ｘ線画像の画素に対する放射線検出素子の割り振り方の如何にかかわらず、検出素子欠損に起因する異常なＸ線検出信号を速やかに修復できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、多数個の放射線検出素子が２次元マトリックス配置されている放射線検出器から出力される放射線検出信号に基づいて、放射線画像の画素に対する放射線検出器の放射線検出素子の割り振り方が異なる複数の放射線画像のうちの任意の画像を選択的に取得できる放射線撮像装置に係り、放射線検出器における放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を修復するための技術に関する。

被検体の透過Ｘ線像を検出する放射線検出器としてフラットパネル型２次元放射線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」と記す）を備えた医用のＸ線撮像装置（放射線撮像装置）は、図８に示すように、被検体の透過Ｘ線像が投影されるＦＰＤ２の放射線検出面に放射線検出素子Ｄが縦Ｍ行・横Ｎ列の２次元マトリックスでＭ×Ｎ個配置されており、撮影対象の被検体へのＸ線照射に伴ってＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号に基づいて、図９に示すように、縦ｍ行・横ｎ列の２次元マトリックスで配置されたｍ×ｎ個の画素Ｑで構成されるＸ線画像Ｐが作成され、画像表示モニタの画面などに映し出される。

一方、ＦＰＤ２はイメージインテンシファイアに比べて軽量で薄型であるが、製造工程等で生じた欠損を持つ放射線検出素子Ｄが不可避的に存在する。この欠損のある放射線検出素子Ｄに対応するＸ線検出信号は適正な画素値（信号強度）を持たない異常な信号であり、Ｘ線画像Ｐに欠損画素をもたらす。そこで、異常なＸ線検出信号の画素値を、周辺の正常なＸ線検出信号の画素値に置き換えたり、あるいは前後の正常なＸ線検出信号の画素値を用いて算出した補間値に置き換えたりする処理をリアルタイムで行なうことで、異常なＸ線検出信号を修復している（例えば、特許文献１参照。）。

他方、従来のＸ線撮像装置では、Ｘ線画像Ｐとして、画素Ｑ(i,j) の配置が放射線検出素子Ｄの２次元マトリックス配置と同じ２次元マトリックス配置で放射線検出素子Ｄ(I,J) が画素Ｑ(i,j) に対し１対１で割り振られている（即ち，Ｍ＝ｍ，Ｎ＝ｎ）画素からなる標準Ｘ線画像だけでなく、画素Ｑ(i,j) に対する放射線検出器の放射線検出素子Ｄ(I,J) の割り振り方が標準Ｘ線画像と相違する非標準Ｘ線画像も取得できる。

非標準Ｘ線画像としては、例えば縦２個・縦２個の２×２ミニマトリックス配置の４個ずつの放射線検出素子Ｄが各画素Ｑ(i,j) に割り振られている４素子束ねのＸ線画像や、縦・横とも２／３ずつの（２／３）Ｍ×（２／３）Ｎの中央のマトリックス範囲の放射線検出素子Ｄが各画素Ｑ(i,j) に１個ずつ割り振られている２／３限定マトリックスのＸ線画像が挙げられる。
特開２００３−１９８９３７号公報（第４頁〜第６頁，図１〜図４）

しかしながら、上記従来のＸ線撮像装置は、往々にして放射線検出素子Ｄの欠損に起因して生じる異常なＸ線検出信号を速やかに修復できないという問題がある。

標準Ｘ線画像を取得する場合は、標準Ｘ線画像の各画素Ｑに対応する放射線検出素子Ｄの欠損の有無が欠損情報として画素Ｑ毎に対応付けして予め記憶されているので、修復対象の異常なＸ線検出信号が直ぐに分かり、速やかに修復が行なえる。しかし、画素Ｑに対する放射線検出素子Ｄの割り振り方が標準Ｘ線画像とは違う非標準Ｘ線画像を取得する場合は、各画素Ｑに対応する放射線検出素子Ｄの欠損の有無が欠損情報として予め記憶されておらず、先ずＦＰＤ２から欠損情報取得用の出力信号を収集し放射線検出素子Ｄの欠損の有無をチェックしなければならないので、異常なＸ線検出信号を速やかに修復できないのである。

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、放射線画像の画素に対する放射線検出素子の割り振り方の如何にかかわらず、放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を速やかに修復することができる放射線撮像装置を提供することを目的とする。

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に記載の発明に係る放射線撮像装置は、（Ａ）撮影対象の被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、（Ｂ）複数個の放射線検出素子が２次元マトリックス配置されている２次元放射線検出器と、（Ｃ）画素の配置が放射線検出素子の２次元マトリックス配置と同じ２次元マトリックス配置で放射線検出素子が画素に対し１対１で割り振られている複数個の画素からなる標準放射線画像を取得する標準撮影モードと、画素に対する放射線検出素子の割り振り方が標準撮影モードとは異なる非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードのうちの任意の撮影モードを選択して指定する撮影モード指定手段と、（Ｄ）標準放射線画像の各画素に対応する各放射線検出素子の欠損の有無が各画素と対応付けされた標準画像用画素欠損情報を記憶する標準画像用欠損情報記憶手段と、（Ｅ）標準画像用欠損情報記憶手段に記憶された標準画像用画素欠損情報に基づき、非標準放射線画像の各画素に対して割り振られている放射線検出素子のうちに欠損のある素子が「一つでも有る」か「全く無い」かを各画素毎にチェックすると共に、「一つでも有る」という画素は「欠損有り」と判定し、「全く無い」という画素は「欠損無し」と判定する欠損判定を行なって、標準画像用画素欠損情報を非標準放射線画像の各画素に対応する各放射線検出素子の欠損の有無が各画素と対応付けされた非標準画像用画素欠損情報へ変換する変換処理を行なう画素欠損情報変換手段と、（Ｆ）撮影モード指定手段で標準撮影モードが指定された時は標準画像用画素欠損情報にしたがって放射線検出信号を修復し、撮影モード指定手段で非標準撮影モードが指定された時は非標準画像用画素欠損情報にしたがって放射線検出信号を修復する信号修復手段とを備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１の発明の放射線撮像装置では、撮影モード指定手段で標準撮影モードが指定された場合、放射線照射手段による被検体への放射線照射に伴って２次元放射線検出器から出力される放射線検出信号を、標準放射線画像の各画素に対応する各放射線検出素子の欠損の有無が各画素と対応付けされた標準画像用画素欠損情報に従って、各画素の中で放射線検出素子に欠損が有るとされている画素についての放射線検出信号を信号修復手段で修復し、欠損画素の無い標準放射線画像を取得する。

一方、撮影モード指定手段で非標準撮影モードが指定された場合、被検体への放射線照射に伴って２次元放射線検出器から出力される放射線検出信号を、非標準放射線画像の各画素に対応する各放射線検出素子の欠損の有無が各画素と対応付けされた非標準画像用画素欠損情報に従って、各画素の中で放射線検出素子に欠損が有るとされている画素についての放射線検出信号を信号修復手段で修復し、欠損画素の無い非標準放射線画像を取得する。

そして、非標準放射線画像用の放射線検出信号の修復に用いられる非標準画像用画素欠損情報は、画素欠損情報変換手段が、標準画像用画素欠損情報に基づき、非標準放射線画像の各画素に対して割り振られている放射線検出素子のうちに欠損のある素子が「一つでも有る」か「全く無い」かを各画素毎にチェックすると共に、「一つでも有る」という画素は「欠損有り」と判定し、「全く無い」という画素は「欠損無し」と判定する欠損判定を行なって、標準画像用画素欠損情報から変換したものであるので、非標準画像用画素欠損情報の取得の為に２次元放射線検出器から欠損情報取得用の出力信号を改めて収集する必要がない。

すなわち、請求項１の発明の放射線撮像装置の場合、標準撮影モードが指定された時は、２次元放射線検出器から出力される放射線検出信号の中で放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を、信号修復手段が標準画像用欠損情報記憶手段に記憶されている標準画像用画素欠損情報に従って修復し、非標準撮影モードが指定された時は、２次元放射線検出器から出力される放射線検出信号の中で放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を、信号修復手段が画素欠損情報変換手段によって標準画像用画素欠損情報から転換された非標準画像用画素欠損情報に従って修復する構成を備えていて、非標準放射線画像用の欠損情報は標準放射線画像用の欠損情報を利用して取得されるので、改めて２次元放射線検出器から非標準画像用画素欠損情報取得用の出力信号を収集する必要がない。

その結果、非標準放射線画像を取得する時も、放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を速やかに修復できる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放射線撮像装置において、（Ｇ）画素欠損情報変換手段で変換された非標準画像用画素欠損情報を記憶する非標準画像用欠損情報記憶手段を備えていて、信号修復手段が、非標準画像用欠損情報記憶手段に記憶されている非標準画像用画素欠損情報にしたがって放射線検出信号を修復するものである。

［作用・効果］請求項２の発明の放射線撮像装置の場合、非標準放射線画像用の放射線検出信号の修復に用いられる非標準画像用画素欠損情報が非標準画像用欠損情報記憶手段に記憶されていて、標準画像用画素欠損情報を非標準画像用画素欠損情報に変換しなくても非標準画像用画素欠損情報を用いることができるので、異常な放射線検出信号の修復がより速やかに行なえる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の放射線撮像装置において、画素欠損情報変換手段は、撮影モード指定手段による非標準撮影モードの指定があってから、標準画像用画素欠損情報を撮影モード指定手段で指定された非標準撮影モードの非標準放射線画像に相応する非標準画像用画素欠損情報へ変換して信号修復手段へ送り込むものである。

［作用・効果］請求項３の発明の放射線撮像装置の場合、画素欠損情報変換手段は、撮影モード指定手段による非標準撮影モードの指定があってから、標準画像用画素欠損情報から非標準画像用画素欠損情報影への変換処理が行なわれるので、標準画像用画素欠損情報から非標準画像用画素欠損情報への転換はリアルタイム変換となる結果、非標準画像用画素欠損情報に必ず最新の標準画像用画素欠損情報が反映されるのに加えて、画素欠損情報変換手段は、撮影モード指定手段による非標準撮影モードの指定があってから、非標準画像用画素欠損情報が画素欠損情報変換手段から信号修復手段へ送り込まれるので、非標準画像用画素欠損情報を記憶しなくて済む。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の放射線撮像装置において、標準画像用欠損情報記憶手段に標準画像用画素欠損情報が記憶されるのに引き続いて、画素欠損情報変換手段による非標準画像用画素欠損情報への変換処理と非標準画像用欠損情報記憶手段への非標準画像用画素欠損情報の記憶が全ての非標準放射線画像について行なわれるものである。

［作用・効果］請求項４の発明の放射線撮像装置の場合、標準画像用欠損情報記憶手段に標準画像用画素欠損情報が記憶されるのに引き続いて、全ての非標準放射線画像について、画素欠損情報変換手段による非標準画像用画素欠損情報への変換処理と非標準画像用欠損情報記憶手段への非標準画像用画素欠損情報の記憶とが行なわれるので、標準画像用画素欠損情報の記憶に続いて、全ての非標準放射線画像についての非標準画像用画素欠損情報の記憶を速やかに完了させることができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の放射線撮像装置において、撮影モード指定手段は、放射線検出素子が複数個ずつ束ねられて各画素に割り振られている非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードが指定できるものである。

［作用・効果］請求項５の発明の放射線撮像装置の場合、撮影モード指定手段で画素に対し放射線検出素子が複数個ずつ束ねられて割り振られている非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードが指定されると、各画素が複数個の放射線検出素子の放射線検出信号で造られている非標準放射線画像が取得される。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、撮影モード指定手段は、一定の限られたマトリックス範囲の放射線検出素子が各画素に割り振られている非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードが指定できるものである。

［作用・効果］請求項６の発明の放射線撮像装置の場合、撮影モード指定手段で画素に対し全放射線検出素子の中の一定の限られたマトリックス範囲の放射線検出素子だけが割り振られている非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードが指定されると、一定の限られたマトリックス範囲の放射線検出素子の放射線検出信号だけで造られている非標準放射線画像が取得される。

請求項１の発明の放射線撮像装置の場合、標準撮影モードが指定された時は、２次元放射線検出器から出力される放射線検出信号の中で放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を、信号修復手段が標準画像用欠損情報記憶手段に記憶されている標準画像用画素欠損情報に従って修復し、非標準撮影モードが指定された時は、２次元放射線検出器から出力される放射線検出信号の中で放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を、信号修復手段が画素欠損情報変換手段によって標準画像用画素欠損情報から転換された非標準画像用画素欠損情報に従って修復する構成を備えていて、非標準放射線画像用の欠損情報は標準放射線画像用の欠損情報を利用して取得されるので、改めて２次元放射線検出器から非標準画像用画素欠損情報取得用の出力信号を収集する必要がない。

よって、請求項１の発明の放射線撮像装置によれば、放射線画像の画素に対する放射線検出素子の割り振り方の如何にかかわらず、放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常な放射線検出信号を速やかに修復することができる。

この発明の実施例１を図面を参照して説明する。図１は実施例１に係るＸ線撮像装置（放射線撮像装置）全体の構成を示すブロック図である。

図１に示す実施例１のＸ線撮像装置は、撮影対象の被検体Ｍに放射線であるＸ線を照射するＸ線管１と、図８に示すように、放射線検出素子Ｄが縦Ｍ行・横Ｎ列の２次元マトリックスで放射線検出面にＭ×Ｎ個配置されているフラットパネル型２次元Ｘ線検出器（以下、適宜「ＦＰＤ」２と略記）２とを備えている。Ｘ線管１とＦＰＤ２とは撮影対象の被検体Ｍを挟んで常に対向しており、Ｘ線管１が照射制御部１Ａの制御を受けながら被検体ＭにＸ線を照射すると、Ｘ線照射に伴って生じる被検体Ｍの透過Ｘ線像がＦＰＤ２の放射線検出面に投影される配置関係となっている。

そして、Ｘ線撮影中は、Ｘ線管１が被検体ＭにＸ線を照射すると共に、ＦＰＤ２が被検体Ｍの透過Ｘ線像を検出し、さらにＦＰＤ２の後段において、ＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがって、図９に示すように、縦ｍ行・横ｎ列の２次元マトリックスで配置されたｍ×ｎ個の画素Ｑで構成されるＸ線画像Ｐが取得される。

ＦＰＤ２は、例えば、縦３０〜５０ｃｍ×横３０〜５０ｃｍ程の広さの放射線検出面に放射線検出素子Ｄが縦２０４８（＝Ｍ）行・横２０４８（＝Ｎ）列の２次元マトリックスで配置されている直接変換タイプのＸ線検出器である。

ＦＰＤ２の場合、図２に示すように、例えばａ−Ｓｅ系半導体膜などの入射Ｘ線を直接電荷に変換する放射線有感体３と、放射線有感体３の表面へ面状に積層形成されているバイアス電圧印加用の共通電極４と、図３に示すように、多数の個別電極５が放射線検出素子Ｄの２次元状マトリックス配置でもって表面に形成されていると共に各個別電極５で収集される電荷の蓄積・読み出し用電気回路６が配設されているアクティブマトリックス基板７とを備えていて、放射線有感体３がアクティブマトリックス基板７の個別電極５を形成した側に積層されている。

蓄積・読み出し用電気回路６はコンデンサ６Ａやスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜電界効果トランジスタ）６Ｂおよび電気配線６ａ，６ｂなどからなり、各個別電極５ごとに１個のコンデンサ６Ａと１個のＴＦＴ６Ｂが割り当てられている。

また、図３に示すように、蓄積・読み出し用電気回路６の周りにはゲートドライバ８と電荷電圧変換型増幅器９およびマルチプレクサ１０に加えてＡ／Ｄ変換器１１などが別デバイスのかたちで配備接続されている。

ＦＰＤ２によりＸ線を検出する場合、バイアス電圧が共通電極４から放射線有感体３に印加され、検出対象のＸ線の入射に伴って放射線有感体３で電荷が生成されると共に放射線有感体３で生じた電荷が（詳しくは各個別電極５へ移動することで個別電極５に電荷が誘起生成するかたちで）各個別電極５ごとに収集される一方、各個別電極５で収集される電荷は、アクティブマトリックス基板７の蓄積・読み出し用電気回路６などにより個別電極５毎に取り出される。

具体的には、ゲートドライバ８から電気配線６ａ経由で読み出し信号が各ＴＦＴ６Ｂのゲートに順番に与えられると同時に、読み出し信号が与えられている各ＴＦＴ６Ｂのソースに繋がっている電気配線６ｂが電荷電圧変換型増幅器９を介してマルチプレクサ１０に順に切り換え接続されるのに伴って、コンデンサ６Ａに蓄積された電荷が、ＴＦＴ６Ｂから電気配線６ｂを経て、さらに電荷電圧変換型増幅器９で増幅された上で、マルチプレクサ１０により各個別電極５毎にＡ／Ｄ変換器１１へ送り出されてディジタル化されてから放射線検出素子Ｄ毎のＸ線検出信号として出力される。

つまり、ＦＰＤ２では、一つの個別電極５と個別電極５の広さ相当の放射線有感体３および共通電極４に加えて１個のコンデンサ６Ａおよび１個のＴＦＴ６Ｂとで一つの放射線検出素子Ｄが構成されている。そして、ＦＰＤ２におけるＸ線検出信号の出力（読み出しは）は、水平ラインに沿って左側の放射線検出素子Ｄから右側の素子へ移りながら順番に進行し、一本の水平ラインを終われば、一段下の水平ラインに移って同様にＸ線検出信号の読み出しを行なうプロセスが水平ライン毎に繰り返えされる。

さらに、ＦＰＤ２の後段には、ＦＰＤ２から出力されたＸ線検出信号に対して（例えばオフセット補正や感度補正を始めとして）Ｘ線画像取得に必要な処理を行なう信号処理部１２と、Ｘ線画像記憶用の放射線画像信号メモリ１３と、Ｘ線画像を表示する画像表示装置１４が配設されていて、Ｘ線管１による被検体ＭへのＸ線照射に伴ってＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号にしたがって信号処理部１２でＸ線画像が取得されて放射線画像信号メモリ１３に記憶されると共に、画像表示装置１４の画面には取得・記憶されたＸ線画像が表示される。

一方、ＦＰＤ２は、イメージインテンシファイアに比べて軽量で薄型であるが、放射線検出素子Ｄの中に製造工程等で生じた欠損を持つものが不可避的に存在する。この欠損のある放射線検出素子Ｄに対応するＸ線検出信号は画素値（信号強度）が適正でない異常な信号であり、Ｘ線画像Ｐに欠損画素をもたらす。そこで、実施例１の装置の場合、信号処理部１２に異常なＸ線検出信号の画素値を、周辺の正常なＸ線検出信号の画素値に置き換えたり、あるいは前後の正常なＸ線検出信号の画素値を用いて算出した補間値に置き換えたりする補正処理をリアルタイムで行なう信号修復部１５が設けられている。

他方、実施例１のＸ線撮像装置の場合、画素Ｑ(i,j) の配置が放射線検出素子Ｄの２次元マトリックス配置と同じ２次元マトリックス配置で放射線検出素子Ｄ(I,J) が画素Ｑ(i,j) に対し１対１で割り振られているＭ×Ｎ個（即ち２０４８×２０４８個）の画素からなる標準Ｘ線画像を取得する標準撮影モード、および、画素Ｑ(i,j) に対する放射線検出素子Ｄの割り振り方が標準撮影モードとは異なる非標準Ｘ線画像（非標準放射線画像）を取得する非標準撮影モードのうちの任意の撮影モードを選択して指定する撮影モード指定部１６が設けられている。

撮影モード指定部１６で指定できる非標準撮影モードとしては、放射線検出素子Ｄが複数個ずつ束ねられたかたちで各画素Ｑに割り振られている束ねＸ線画像（非標準Ｘ線画像）を取得する束ね撮影モードと、一定の限られたマトリックス範囲の放射線検出素子Ｄが各画素Ｑに割り振られている限定Ｘ線画像（非標準Ｘ線画像）を取得する限定撮影モードがある。

束ね撮影モードの場合は、各画素Ｑが複数個の放射線検出素子ＤのＸ線検出信号で造られている非標準Ｘ線画像が取得され、限定撮影モードの場合は、一定の限られたマトリックス範囲の放射線検出素子ＤのＸ線検出信号だけで造られている非標準Ｘ線画像が取得される。

標準撮影モードは、例えば高精細なＸ線画像の撮影に適し、束ね撮影モードは、例えば透視撮影等の低線量のＸ線画像の撮影に適しており、限定撮影モードは、例えばサイズ変換画像や限定視野画像の撮影に適している。

なお、各撮影モードの選択操作は、マウスやキーボード等の入力機器で構成される操作部１７を用いて行なわれる。

具体的な束ね撮影モードとしては、図４（ａ）に示すように、縦・横共に２個の２×２ミニマトリックスの４個ずつで放射線検出素子Ｄが順に各画素Ｑに割り振られている２×２束ねＸ線画像を取得する２×２束ね撮影モードや、図４（ｂ）に示すように、縦・横共に４個の４×４ミニマトリックスの１６個ずつで放射線検出素子Ｄが各画素Ｑに割り振られている４×４束ねＸ線画像を取得する４×４束ね撮影モードがある。

２×２束ねＸ線画像では１個の画素Ｑが４個の放射線検出素子ＤのＸ線検出信号で造られていることになり、４×４束ねＸ線画像では１個の画素Ｑが１６個の放射線検出素子ＤのＸ線検出信号で造られていることになる。

具体的な限定撮影モードとしては、図５に一点鎖線で示すように、縦・横とも２／３ずつの１５３６×１５３６のマトリックス範囲の放射線検出素子Ｄが各画素Ｑに１個ずつ割り振られている２／３限定Ｘ線画像を取得する２／３限定撮影モードや、図５に二点鎖線で示すように、縦・横とも１／２ずつの１０２４×１０２４のマトリックス範囲の放射線検出素子Ｄが各画素Ｑに１個ずつ割り振られている１／２限定Ｘ線画像を取得する１／２限定撮影モードが挙げられる。

２／３限定Ｘ線画像は、真ん中の１５３６×１５３６のマトリックス範囲に投影された透過Ｘ線像に対応する画像となり、１／２限定Ｘ線画像は、真ん中の１０２４×１０２４のマトリックス範囲に投影された透過Ｘ線像に対応する画像となる。

さらに、実施例１のＸ線撮像装置は、標準Ｘ線画像の各画素Ｑに対応する各放射線検出素子Ｄの欠損の有無が各画素Ｑと対応付けされた標準画像用画素欠損情報（以下、適宜「欠損情報」と略記）を記憶する標準画像用欠損情報メモリ１８Ａを備えているのに加えて、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている欠損情報に基づき、それぞれの非標準Ｘ線画像の各画素Ｑに対して割り振られている放射線検出素子Ｄのうちに欠損のある素子が「一つでも有る」か「全く無い」かを各画素Ｑ毎にチェックすると共に、「一つでも有る」という画素Ｑは「欠損有り」と判定し、「全く無い」という画素Ｑは「欠損無し」と判定する欠損判定を行なって、標準画像用画素欠損情報を非標準Ｘ線画像の各画素Ｑに対応する各放射線検出素子Ｄの欠損の有無が各画素Ｑと対応付けされた非標準画像用画素欠損情報（以下、適宜「欠損情報」と略記）へ変換する変換処理を行なう画素欠損情報変換部１９と、画素欠損情報変換部１９で変換された非標準画像用画素欠損情報を非標準Ｘ線画像毎に記憶する欠損情報メモリ１８Ｂ〜１８Ｅとを備えている。

標準Ｘ線画像についての欠損情報は、全放射線検出素子Ｄの個々についての情報であるので、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている欠損情報は、全放射線検出素子Ｄの各素子毎に逐一欠損が有るか無いかを示す素子欠損データとなる。

なお、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶される標準Ｘ線画像についての欠損情報の記憶は次のようにして行なわれる。先にＦＰＤ２から欠損情報取得用の出力信号（各放射線検出素子の例えばオフセット信号）を全放射線検出素子Ｄから収集し、標準画像用欠損情報取得部２０が、収集した欠損情報取得用の出力信号の信号強度を一つずつ異常値か否かをチェックして放射線検出素子Ｄ毎に欠損の有無を判定する。標準画像用欠損情報メモリ１８Ａは、標準画像用欠損情報取得部２０の判定結果を欠損情報として記憶する。

画素欠損情報変換部１９は、２×２束ねＸ線画像の場合、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている素子欠損データを参照し、各画素Ｑごとに４個の放射線検出素子Ｄのそれぞれについて欠損の有無をチェックし一つでも欠損を持つ素子があれば、欠損有りと判定して、４個の素子全てが欠損を持たないならば欠損無しと判定し、標準画像用画素欠損情報を２×２束ねＸ線画像の各画素Ｑに対応する各放射線検出素子Ｄの欠損の有無が各画素Ｑと対応付けされた２×２束ねＸ線画像用画素欠損情報へ変換する。２×２画像用欠損情報メモリ１８Ｂは、画素欠損情報変換部１９で変換された２×２束ねＸ線画像用画素欠損情報を記憶する。

４×４束ねＸ線画像の場合も、画素欠損情報変換部１９は、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている素子欠損データを参照し、各画素Ｑごとに１６個の放射線検出素子Ｄの中の一つでも欠損があれば、欠損有りと判定して、１６個の素子全てが欠損無しならば欠損無しと判定し、標準画像用画素欠損情報を４×４束ねＸ線画像の各画素Ｑに対応する各放射線検出素子Ｄの欠損の有無が各画素Ｑと対応付けされた４×４束ねＸ線画像用画素欠損情報へ変換する。４×４画像用欠損情報メモリ１８Ｃは、画素欠損情報変換部１９で変換された４×４束ねＸ線画像用画素欠損情報を記憶する。

２／３限定Ｘ線画像の場合、画素欠損情報変換部１９は、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている素子欠損データを参照し、各画素Ｑごとに対応する放射線検出素子Ｄに欠損があれば、欠損有りと判定して、放射線検出素子Ｄに欠損が無ければ欠損無しと判定し、標準画像用画素欠損情報を２／３限定Ｘ線画像の各画素Ｑに対応する各放射線検出素子Ｄの欠損の有無が各画素Ｑと対応付けされた２／３限定Ｘ線画像用画素欠損情報へ変換する。２／３画像用欠損情報メモリ１８Ｄは、画素欠損情報変換部１９で変換された２／３限定Ｘ線画像用画素欠損情報を記憶する。

１／２限定Ｘ線画像の場合も、画素欠損情報変換部１９は、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている素子欠損データを参照し、各画素Ｑごとに対応する放射線検出素子Ｄに欠損があれば、欠損有りと判定して、放射線検出素子Ｄに欠損が無ければ欠損無しと判定し、標準画像用画素欠損情報を１／２限定Ｘ線画像の各画素Ｑに対応する各放射線検出素子Ｄの欠損の有無が各画素Ｑと対応付けされた１／２限定Ｘ線画像用画素欠損情報へ変換する。１／２画像用欠損情報メモリ１８Ｅは、画素欠損情報変換部１９で変換された１／２限定Ｘ線画像用画素欠損情報を記憶する。

なお、実施例１の装置では、加えて、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに標準Ｘ線画像用の欠損情報が記憶されるのに引き続き、画素欠損情報変換部１９による欠損判定と他の非標準Ｘ線画像用の各欠損情報メモリ１８Ｂ〜１８Ｅへの欠損情報の記憶が全ての非標準Ｘ線画像について行なわれる構成とされている。

そして、撮影モード指定部１６で標準撮影モードが指定された場合、信号修復部１５は、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている欠損情報にしたがって、欠損が有りと記憶されている画素Ｑについては、異常なＸ線検出信号を修復する。その結果、欠損画素のないＸ線画像が取得される。

また、撮影モード指定部１６で２×２束ね撮影モードが指定された場合、信号修復部１５は、２×２画像用欠損情報メモリ１８Ｂに記憶されている２×２束ねＸ線画像用画素欠損情報にしたがって、欠損が有りと記憶されている画素Ｑについては、異常なＸ線検出信号を修復する。その結果、欠損画素のないＸ線画像が取得される。

さらに、４×４束ね撮影モードや２／３限定撮影モードあるいは１／２限定撮影モードが指定された場合も、やはり４×４画像用欠損情報メモリ１８Ｃや２／３画像用欠損情報メモリ１８Ｄあるいは１／２画像用欠損情報メモリ１８Ｅに記憶されている各欠損情報にしたがって、信号修復部１５が異常なＸ線検出信号を修復するので、欠損画素のないＸ線画像が取得される。

なお、主制御部２１は、主としてコンピュータ（ＣＰＵ）およびその制御プログラムから構成されており、操作部１７で行なわれる入力操作や撮影の進み具合に応じて各部に制御用の指令信号や必要なデータを送出する司令機能を発揮し、撮影の全体的な進行を司る役割を果たす。

続いて、上述した構成を有するＸ線撮像装置において欠損情報が記憶される時のプロセスを図面を参照しながら説明する。図６は実施例１の装置での欠損情報の記憶プロセスを示すフローチャートである。

〔ステップＳ１〕ＦＰＤ２から標準Ｘ線画像のＸ線検出信号の修復に用いる標準Ｘ線画像用画素欠損情報を取得する為の出力信号（例えば全放射線検出素子についての個々のオフセット信号）が収集される。

〔ステップＳ２〕標準画像用欠損情報取得部２０が、収集された欠損情報取得用の出力信号の信号強度を一つずつチェックし各放射線検出素子毎に欠損の有無を判定する。

〔ステップＳ３〕標準画像用欠損情報メモリ１８Ａが標準画像用欠損情報取得部２０の判定結果を標準Ｘ線画像用画素欠損情報として記憶する。

〔ステップＳ４〕画素欠損情報変換部１９が、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている素子欠損データを参照して、最初の非標準撮影モード（例えば２×２束ね撮影モード）の非標準Ｘ線画像（例えば２×２束ねＸ線画像）における各画素Ｑごとに欠損の有無を判定し、標準Ｘ線画像用画素欠損情報を非標準Ｘ線画像（例えば２×２束ねＸ線画像）用画素欠損情報へ変換する。

〔ステップＳ５〕非標準画像用欠損情報メモリ（例えば２×２画像用欠損情報メモリ１８Ｂ）が、画素欠損情報変換部１９により変換された非標準Ｘ線画像（例えば２×２束ねＸ線画像）用画素欠損情報を記憶する。

〔ステップＳ６〕欠損情報が未記憶の非標準撮影モードが未だ残っていれば、ステップＳ４に戻って、欠損情報が未記憶の非標準撮影モードについての欠損情報の変換・記憶処理を繰り返す。

欠損情報未記憶の非標準撮影モードが残っていなければ、全ての非標準撮影モードの欠損情報の記憶が済み、欠損情報の記憶処理は全て終了したことになる。したがって、如何なる撮影モードが指定されても、直ちに信号修復部１５によるＸ線検出信号の修復を行なえる態勢が整ったことになる。

以上に述べたように、実施例１のＸ線撮像装置の場合、撮影モード指定部１６で標準撮影モードが指定された時は、ＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号の中で放射線検出素子Ｄの欠損に起因して生じる異常なＸ線検出信号を、信号修復部１５が標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている欠損情報に従って修復し、撮影モード指定部１６で非標準撮影モードが指定された時は、ＦＰＤ２から出力されるＸ線検出信号の中で放射線検出素子Ｄの欠損に起因して生じる異常なＸ線検出信号を、信号修復部１５が非標準画像用の各欠損情報メモリ１８Ｂ〜１８Ｅに記憶されている欠損情報に従って修復する構成を備えていて、非標準Ｘ線画像用画素欠損情報は、標準Ｘ線画像用の欠損情報を利用して取得されるので、改めてＦＰＤ２から非標準Ｘ線画像用画素欠損情報取得用の出力信号を収集する必要がない。その結果、非標準Ｘ線画像を取得する時も、放射線検出素子の欠損に起因して生じる異常なＸ線検出信号を速やかに修復できる。

よって、実施例１の装置によれば、Ｘ線画像の画素Ｑに対する放射線検出素子Ｄの割り振り方の如何にかかわらず、放射線検出素子Ｄの欠損に起因して生じる異常なＸ線検出信号を速やかに修復することができる。

また、実施例１の装置の場合、非標準Ｘ線画像用のＸ線検出信号の修復に用いられる非標準画像用画素欠損情報が非標準画像用の各欠損情報メモリ１８Ｂ〜１８Ｅに記憶されていて、標準画像用画素欠損情報を非標準画像用画素欠損情報に変換しなくても非標準画像用画素欠損情報を用いることができるので、異常な放射線検出信号の修復がより速やかに行なえる。

さらに、実施例１の装置の場合、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに標準Ｘ線画像についての欠損情報が記憶されるのに引き続いて、全ての非標準Ｘ線画像について画素欠損情報変換部１９による欠損判定と画素欠損情報変換部１９による欠損情報の記憶が行なわれるので、標準画像用画素欠損情報の記憶に続いて、全ての非標準Ｘ線画像についての非標準画像用画素欠損情報の記憶を速やかに完了させることができる。

この発明の実施例２を図面を参照して説明する。図７は実施例２に係るＸ線撮像装置（放射線撮像装置）全体の構成を示すブロック図である。実施例２のＸ線撮像装置の場合、画素欠損情報変換部１９Ａは、撮影モード指定部１６による非標準撮影モードの指定があってから、標準画像用画素欠損情報を撮影モード指定部１６で指定された非標準撮影モードの非標準Ｘ線画像に相応する非標準画像用画素欠損情報へ変換し信号修復部１５へ送り込む構成であるのに加え、欠損情報メモリ１８Ｂ〜１８Ｅを備えていない他は、実施例１のＸ線撮像装置と実質的に同一の装置であるので、相違する点を中心に説明し、共通する点の説明は原則として省略する。

実施例２のＸ線撮像装置の場合、撮影モード指定部１６で標準撮影モードが指定された場合は、実施例１の装置と同様、標準画像用欠損情報メモリ１８Ａに記憶されている標準画像用画素欠損情報にしたがって信号修復部１５が異常なＸ線検出信号を修復するので、欠損画素のない標準Ｘ線画像が取得される。

しかし、撮影モード指定部１６で非標準撮影モードが指定された場合、撮影モード指定部１６による非標準撮影モード（例えば２×２束ね撮影モード）の指定があってから、画素欠損情報変換部１９Ａが、標準画像用画素欠損情報に基づき、撮影モード指定部１６で指定された非標準撮影モードの非標準Ｘ線画像（例えば２×２束ねＸ線画像）における各画素Ｑごとに欠損の有無を判定し、標準Ｘ線画像用画素欠損情報を非標準Ｘ線画像用（例えば２×２束ねＸ線画像用）画素欠損情報へ変換する。

画素欠損情報変換部１９Ａで変換された非標準Ｘ線画像用画素欠損情報は信号修復部１５へ送り込まれる。信号修復部１５は送り込まれた非標準Ｘ線画像用画素欠損情報にしたがって非標準Ｘ線画像用（例えば２×２束ねＸ線画像用）の異常なＸ線検出信号を修復するので、欠損画素のない非標準Ｘ線画像（例えば２×２束ねＸ線画像）が取得される。

このように、実施例２の装置の場合、画素欠損情報変換部１９Ａは、撮影モード指定部１６による非標準撮影モードの指定があってから、標準画像用画素欠損情報から非標準画像用画素欠損情報影への変換処理が行なわれるので、標準画像用画素欠損情報から非標準画像用画素欠損情報への転換はリアルタイム変換となる結果、非標準画像用画素欠損情報に必ず最新の標準画像用画素欠損情報が反映される。加えて、非標準画像用画素欠損情報が画素欠損情報変換部１９Ａから信号修復部１５へ送り込まれるので、非標準画像用画素欠損情報の記憶が必要でなくなる結果、実施例１の装置では必要であった欠損情報メモリ１８Ｂ〜１８Ｅを省くことができる。

この発明は、上記の実施例に限られるものではなく、以下のように変形実施することも可能である。

（１）実施例装置の場合、標準Ｘ線画像についての欠損情報の記憶に引き続いて、全ての非標準Ｘ線画像についての欠損情報の記憶が実行される構成であったが、非標準Ｘ線画像についての欠損情報の記憶は、非標準撮影モードの指定があってから指定された非標準撮影モードに係る非標準Ｘ線画像についての欠損情報だけが記憶される構成である他は、実施例と同じ構成の装置が、変形例として挙げられる。

（２）撮影モード指定部１６は、非標準撮影モードとして、放射線検出素子Ｄが特定個数おきに抽出されたかたちで各画素Ｑに割り振られている間引きＸ線画像（非標準Ｘ線画像）を取得する間引き撮影モードも指定できる他は実施例と同じ構成である装置が、変形例として挙げられる。

（３）実施例においては、束ね撮影モードでの放射線検出素子Ｄの具体的な束ね方として、２×２ミニマトリックス，４×４ミニマトリックスを挙げたが，これに限られるものではなく、例えば２×３ミニマトリックス，３×２ミニマトリックスなどの長方形的ミニマトリックスでの束ね方も可能である。

（４）実施例においては、限定撮影モードでの放射線検出素子Ｄの配置マトリックスの具体的な限定の仕方として、縦・横とも２／３ずつのマトリックス範囲と、縦・横とも１／２ずつのマトリックス範囲を挙げたが、これに限られるものではなく、例えば、縦２／３で横１／２のマトリックス範囲や、縦１／２で横２／３のマトリックス範囲などの長方形的なマトリックス範囲での限定の仕方もある。

（５）実施例の場合、ＦＰＤ２が直接変換タイプの検出器であったが、この発明は間接変換タイプのＦＰＤ２である場合や、ＦＰＤ２以外の２次元放射線検出器である場合にも適用することができる。

（６）実施例装置では、放射線がＸ線であったが、この発明はＸ線以外の放射線を用いる装置にも適用することができる。

（７）実施例装置は、医用の装置であったが、この発明は医用以外に工業用や原子力用の装置にも適用することができる。

実施例１のＸ線撮像装置全体の構成を示すブロック図である。 ＦＰＤの構成をＸ線のセンサ部を中心に示す模式的な断面図である。 ＦＰＤの構成を検出信号の読み出し回路を中心に示すブロック図である。 実施例１の装置の束ね撮影モードでの放射線検出素子の束ね方を示す模式図である。 実施例１の装置の限定撮影モードでの素子配置用のマトリックスの限定の仕方を示す模式図である。 実施例１の装置における欠損情報の記憶プロセスを示すフローチャートである。 実施例２のＸ線撮像装置全体の構成を示すブロック図である。 ＦＰＤにおける放射線検出素子の２次元マトリックス配置を示す模式図である。 Ｘ線画像における画素の２次元マトリックス配置を示す模式図である。

符号の説明

１ …Ｘ線管（放射線照射手段）
２ …ＦＰＤ（２次元放射線検出器）
１５ …信号修復部（信号修復手段）
１６ …撮影モード指定部（撮影モード指定手段）
１８Ａ …標準画像用欠損情報メモリ（標準画像用欠損情報記憶手段）
１８Ｂ …２×２画像用欠損情報メモリ（非標準画像用欠損情報記憶手段）
１８Ｃ …４×４画像用欠損情報メモリ（非標準画像用欠損情報記憶手段）
１８Ｄ …２／３画像用欠損情報メモリ（非標準画像用欠損情報記憶手段）
１８Ｅ …１／２画像用欠損情報メモリ（非標準画像用欠損情報記憶手段）
１９，１９Ａ …画素欠損情報変換部（画素欠損情報変換手段）
Ｄ，Ｄ(I,J) …放射線検出素子
Ｍ …被検体
Ｐ …Ｘ線画像（放射線画像）
Ｑ，Ｑ(i,j) …画素

Claims (6)

1. （Ａ）撮影対象の被検体に放射線を照射する放射線照射手段と、（Ｂ）複数個の放射線検出素子が２次元マトリックス配置されている２次元放射線検出器と、（Ｃ）画素の配置が放射線検出素子の２次元マトリックス配置と同じ２次元マトリックス配置で放射線検出素子が画素に対し１対１で割り振られている複数個の画素からなる標準放射線画像を取得する標準撮影モードと、画素に対する放射線検出素子の割り振り方が標準撮影モードとは異なる非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードのうちの任意の撮影モードを選択して指定する撮影モード指定手段と、（Ｄ）標準放射線画像の各画素に対応する各放射線検出素子の欠損の有無が各画素と対応付けされた標準画像用画素欠損情報を記憶する標準画像用欠損情報記憶手段と、（Ｅ）標準画像用欠損情報記憶手段に記憶された標準画像用画素欠損情報に基づき、非標準放射線画像の各画素に対して割り振られている放射線検出素子のうちに欠損のある素子が「一つでも有る」か「全く無い」かを各画素毎にチェックすると共に、「一つでも有る」という画素は「欠損有り」と判定し、「全く無い」という画素は「欠損無し」と判定する欠損判定処理を行なって、標準画像用画素欠損情報を非標準放射線画像の各画素に対応する各放射線検出素子の欠損の有無が各画素と対応付けされた非標準画像用画素欠損情報へ変換する変換処理を行なう画素欠損情報変換手段と、（Ｆ）撮影モード指定手段で標準撮影モードが指定された時は標準画像用画素欠損情報にしたがって放射線検出信号を修復し、撮影モード指定手段で非標準撮影モードが指定された時は非標準画像用画素欠損情報にしたがって放射線検出信号を修復する信号修復手段とを備えていることを特徴とする放射線撮像装置。
2. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、（Ｇ）画素欠損情報変換手段で変換された非標準画像用画素欠損情報を記憶する非標準画像用欠損情報記憶手段を備えていて、信号修復手段が、非標準画像用欠損情報記憶手段に記憶されている非標準画像用画素欠損情報にしたがって放射線検出信号を修復する放射線撮像装置。
3. 請求項１に記載の放射線撮像装置において、画素欠損情報変換手段は、撮影モード指定手段による非標準撮影モードの指定があってから、標準画像用画素欠損情報を撮影モード指定手段で指定された非標準撮影モードの非標準放射線画像に相応する非標準画像用画素欠損情報へ変換して信号修復手段へ送り込む放射線撮像装置。
4. 請求項２に記載の放射線撮像装置において、標準画像用欠損情報記憶手段に標準画像用画素欠損情報が記憶されるのに引き続いて、画素欠損情報変換手段による非標準画像用画素欠損情報への変換処理と非標準画像用欠損情報記憶手段への非標準画像用画素欠損情報の記憶が全ての非標準放射線画像について行なわれる放射線撮像装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の放射線撮像装置において、撮影モード指定手段は、放射線検出素子が複数個ずつ束ねられて各画素に割り振られている非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードが指定できる放射線撮像装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の放射線撮像装置において、撮影モード指定手段は、一定の限られたマトリックス範囲の放射線検出素子が各画素に割り振られている非標準放射線画像を取得する非標準撮影モードが指定できる放射線撮像装置。
   

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