JP2023174042A - Radiation imaging apparatus, radiation imaging system and control method of radiation imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線撮像装置とその制御方法、及び放射線撮像システムに関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus, a control method thereof, and a radiation imaging system.
従来、放射線発生装置から放射線を被写体に照射し、被写体を透過した放射線強度分布をデジタル化し、デジタル化した放射線画像に画像処理を施し、鮮明な放射線画像を得る放射線撮像装置および放射線撮像システムが製品化されている。 Traditionally, products include radiation imaging devices and radiation imaging systems that irradiate a subject with radiation from a radiation generator, digitize the distribution of radiation intensity that has passed through the subject, and perform image processing on the digitized radiation image to obtain clear radiation images. has been made into
放射線撮像装置は、放射線の照射が全くない状態であっても、ある程度の電荷を発生してしまう。この電荷をここでは暗電荷と呼ぶ。暗電荷が放射線照射により発生する電荷に基づく信号に重畳すると、画像に不均一なオフセット成分を加算する形で画質を低下させる。 A radiation imaging device generates a certain amount of charge even when no radiation is irradiated. This charge is called dark charge here. When dark charges are superimposed on signals based on charges generated by radiation irradiation, image quality is degraded by adding non-uniform offset components to the image.
これを防ぐため、放射線撮像装置では、放射線が照射されない画像(以下、ダーク画像またはオフセット画像という)と、放射線が照射された画像(以下、放射線画像という)の差分によって画像を生成し、オフセット成分を補正することが行われる。オフセット成分は、環境や通電時間などに応じて変化するため、オフセット補正のためのオフセット画像は随時更新していく必要性がある。 To prevent this, radiation imaging devices generate images based on the difference between an image that is not irradiated with radiation (hereinafter referred to as a dark image or an offset image) and an image that is irradiated with radiation (hereinafter referred to as a radiation image), and the offset component is Correction is performed. Since the offset component changes depending on the environment, energization time, etc., it is necessary to update the offset image for offset correction at any time.
しかしながら、更新回数を増加させるとその増加に応じてバッテリの減少も早まり、現場での撮影可能枚数の減少につながってしまう。逆に単純に更新回数を減らしてしまうとオフセット成分を正しく補正することが出来ず、画質が悪化するという課題が存在する。 However, when the number of updates is increased, the battery power decreases more quickly, leading to a decrease in the number of images that can be taken on site. On the other hand, if the number of updates is simply reduced, the offset component cannot be corrected correctly, resulting in a problem that image quality deteriorates.
これらのことからオフセット画像を適切なタイミングでのみ更新することで画質を保ったまま省電力化を実現し、その結果、撮影可能枚数を増加させることが求められている。 For these reasons, there is a need to save power while maintaining image quality by updating offset images only at appropriate timing, and as a result, to increase the number of images that can be taken.
特許文献1では放射線画像に重畳したオフセット成分の除去手段として、放射線画像撮影毎に放射線画像データとオフセット補正用の画像データの両方を取得し、オフセット補正を実施する手段が記載されている。 Patent Document 1 describes a means for removing an offset component superimposed on a radiation image, which acquires both radiation image data and image data for offset correction every time a radiation image is taken, and performs offset correction.
これは、オフセット成分が、環境や通電時間などに応じて変化するため、オフセット補正のためのオフセット画像は随時更新していく必要性があるためである。 This is because the offset component changes depending on the environment, energization time, etc., so it is necessary to update the offset image for offset correction at any time.
しかしながら、更新回数を増加させるとその増加に応じてバッテリの減少も早まり、現場での撮影可能枚数の減少につながってしまう。逆に単純に更新回数を減らしてしまうとオフセット成分を正しく補正することが出来ず、画質が悪化するという課題が存在する。これらのことからオフセット画像を適切なタイミングでのみ更新することで画質を保ったまま省電力化を実現し、その結果、撮影可能枚数を増加させることが求められている。 However, when the number of updates is increased, the battery power decreases more quickly, leading to a decrease in the number of images that can be taken on site. On the other hand, if the number of updates is simply reduced, the offset component cannot be corrected correctly, resulting in a problem that image quality deteriorates. For these reasons, there is a need to save power while maintaining image quality by updating offset images only at appropriate timing, and as a result, to increase the number of images that can be taken.
上記課題を解決するための本発明の放射線撮像装置は、蓄積された電荷に基づく電気信号を出力可能な素子を備える素子部と、前記電気信号を読み出す読み出し部と、前記読み出し部によって読み出された電気信号を補正する補正部と、撮影手技に基づいて前記素子部と前記読み出し部と前記補正部の動作を制御する制御部と、を備え、前記補正部は放射線を照射した状態で前記素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である画像信号を放射線を照射していない状態で前記素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である補正信号で補正し、
前記制御部は、連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影における前記画像信号の取得回数よりも前記補正信号の取得回数が少なくなるように前記素子部または前記読み出し部を制御し、取得した少なくとも2つの前記画像信号に対して共通の補正信号を使用して補正するように前記補正部を制御することを特徴とする。
A radiation imaging apparatus of the present invention for solving the above problems includes: an element section including an element capable of outputting an electrical signal based on accumulated charges; a readout section that reads out the electrical signal; and a radiation imaging device that is read out by the readout section. a correction section that corrects the electric signal obtained by the radio signal; and a control section that controls the operations of the element section, the readout section, and the correction section based on the imaging technique, and the correction section controls the operation of the element while irradiated with radiation. correcting an image signal that is an electric signal based on the charge accumulated in the element section with a correction signal that is an electric signal based on the charge accumulated in the element section in a state where no radiation is irradiated;
When the control unit detects that the photographing technique is the same in a plurality of consecutive photographing operations, the control unit determines that the number of acquisition times of the correction signal is greater than the number of acquisition times of the image signal in the plurality of consecutive photographing operations. The element section or the readout section is controlled so that the amount of image signals is reduced, and the correction section is controlled so that a common correction signal is used to correct the at least two acquired image signals. .
また、本発明の他の放射線撮像装置は、蓄積された電荷に基づく電気信号を出力可能な素子を備える素子部と、前記電気信号を読み出す読み出し部と、前記読み出し部によって読み出された電気信号を補正する補正部と、撮影手技に基づいて前記素子部と前記読み出し部と前記補正部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記素子部に放射線照射中に蓄積動作を行わせて発生した電気信号である画像信号を前記読み出し部に読み出し動作を行わせて読み出す第一のシーケンスと、前記素子部に放射線非照射中に前記第一シーケンスと同じ蓄積動作を行わせて発生した電気信号である補正信号を前記読み出し部に前記第一シーケンスと同じ読み出し動作を行わせて読み出す第二のシーケンスとを実行させ、連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影において前記第一のシーケンスが行われる回数より少ない回数で前記第二のシーケンスが行われるように前記素子部及び前記読み出し部を制御し、該第一のシーケンスで得た少なくとも2つの画像信号に対して該第二のシーケンスで得た補正信号を共通して使用し補正するように前記補正部を制御することを特徴とする。 Further, another radiation imaging apparatus of the present invention includes an element section including an element capable of outputting an electric signal based on accumulated charges, a readout section that reads out the electric signal, and an electric signal read out by the readout section. and a control unit that controls operations of the element unit, the readout unit, and the correction unit based on the imaging technique, and the control unit controls the storage operation during radiation irradiation to the element unit. a first sequence in which the readout unit performs a readout operation to read out an image signal that is an electrical signal generated by causing the readout unit to perform a readout operation; and a first sequence in which the element unit performs the same accumulation operation as in the first sequence during non-irradiation with radiation. and a second sequence in which the readout unit performs the same readout operation as the first sequence to read out a correction signal that is an electrical signal generated by If it is detected that they are the same, the element section and the readout section are controlled so that the second sequence is performed fewer times than the number of times the first sequence is performed in a plurality of consecutive imaging operations. , the correction unit is controlled so that the correction signal obtained in the second sequence is commonly used to correct at least two image signals obtained in the first sequence.
また、本発明の放射線撮像装置の制御方法は、蓄積された電荷に基づく電気信号を出力可能な素子を備える素子部と、前記電気信号を読み出す読み出し部と、前記読み出し部によって読み出された電気信号を補正する補正部と、撮影手技に基づいて前記素子部と前記読み出し部と前記補正部の動作を制御する制御部と、を備える放射線撮像装置の制御方法であって、
前記素子部に放射線照射中に蓄積動作を行わせて発生した電気信号である画像信号を前記読み出し部に読み出し動作を行わせて読み出す第一の工程と、前記素子部に放射線非照射中に前記第一の工程における蓄積動作と同じ蓄積動作を行わせて発生した電気信号である補正信号を前記読み出し部に前記第一の工程における読み出し動作と同じ読み出し動作を行わせて読み出す第二の工程と、第一の工程で得た電気信号を第二の工程で得た補正信号で補正する補正工程と、を有し、連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影において前記第一の工程が行われる回数より少ない回数で前記第二の工程を行い、前記補正工程は該第一の工程で得た少なくとも2つの画像信号に対して該第二の工程で得た補正信号を共通して使用し補正することを特徴とする。
Further, the method for controlling a radiation imaging apparatus of the present invention includes: an element section including an element capable of outputting an electric signal based on accumulated charges; a readout section that reads out the electric signal; and an electric signal read out by the readout section. A method for controlling a radiation imaging apparatus, comprising: a correction section that corrects a signal; and a control section that controls operations of the element section, the readout section, and the correction section based on an imaging technique,
A first step of causing the readout section to perform a readout operation to read out an image signal, which is an electrical signal generated by causing the element section to perform an accumulation operation during radiation irradiation; a second step of causing the reading unit to perform the same readout operation as the readout operation in the first step to read out a correction signal that is an electrical signal generated by performing the same accumulation operation as the accumulation operation in the first step; , a correction step of correcting the electric signal obtained in the first step with a correction signal obtained in the second step, and the imaging technique is the same when performing multiple consecutive imaging operations. is detected, the second step is performed fewer times than the number of times the first step is performed in a plurality of consecutive shootings, and the correction step is performed on at least two image signals obtained in the first step. It is characterized in that the correction signal obtained in the second step is commonly used for correction.
また、本発明の放射線撮像システムは、蓄積された電荷に基づく電気信号を出力可能な素子を備える素子部と、前記電気信号を読み出す読み出し部と、前記読み出し部によって読み出された電気信号を補正する補正部と、撮影手技に基づいて前記素子部と前記読み出し部と前記補正部の動作を制御する制御部と、を備え、前記補正部は放射線を照射した状態で前記素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である画像信号を放射線を照射していない状態で前記素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である補正信号で補正し、前記制御部は、連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影における前記画像信号の取得回数よりも前記補正信号の取得回数が少なくなるように前記素子部または前記読み出し部を制御し、取得した少なくとも2つの前記画像信号に対して共通の補正信号を使用して補正するように前記補正部を制御することを特徴とする放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線発生装置の動作と該放射線撮像装置の動作とを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記放射線撮像装置に対して撮影手技と該撮影手技における撮影回数を指示することを特徴とする。 Further, the radiation imaging system of the present invention includes an element section including an element capable of outputting an electrical signal based on accumulated charges, a readout section that reads out the electrical signal, and a correction for the electrical signal read out by the readout section. and a control unit that controls the operations of the element unit, the readout unit, and the correction unit based on the imaging technique, and the correction unit controls the radiation accumulated in the element unit in a state where radiation is irradiated. The control unit corrects the image signal, which is an electric signal based on electric charges, with a correction signal, which is an electric signal based on electric charges accumulated in the element section in a state where no radiation is irradiated, and the control unit continuously performs multiple imaging operations. If it is detected that the photographing techniques are the same, the element section or the readout section is configured such that the number of times the correction signal is acquired is smaller than the number of times the image signal is acquired in consecutive multiple times of photographing. and controlling the correction unit to correct at least two acquired image signals using a common correction signal; A control device that controls the operation of a radiation generating device for irradiation and the operation of the radiation imaging device, and the control device instructs the radiation imaging device to perform an imaging procedure and the number of times of imaging in the imaging procedure. It is characterized by
また、本発明の他の放射線撮像システムは、蓄積された電荷に基づく電気信号を出力可能な素子を備える素子部と、前記電気信号を読み出す読み出し部と、前記読み出し部によって読み出された電気信号を補正する補正部と、撮影手技に基づいて前記素子部と前記読み出し部と前記補正部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記素子部に放射線照射中に蓄積動作を行わせて発生した電気信号である画像信号を前記読み出し部に読み出し動作を行わせて読み出す第一のシーケンスと、前記素子部に放射線非照射中に前記第一シーケンスと同じ蓄積動作を行わせて発生した電気信号である補正信号を前記読み出し部に前記第一シーケンスと同じ読み出し動作を行わせて読み出す第二のシーケンスとを実行させ、連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影において前記第一のシーケンスが行われる回数より少ない回数で前記第二のシーケンスが行われるように前記素子部及び前記読み出し部を制御し、該第一のシーケンスで得た少なくとも2つの画像信号に対して該第二のシーケンスで得た補正信号を共通して使用し補正するように前記補正部を制御することを特徴とする放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線発生装置の動作と該放射線撮像装置の動作とを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記放射線撮像装置に対して撮影手技と該撮影手技における撮影回数を指示することを特徴とする。 Another radiation imaging system of the present invention includes an element section including an element capable of outputting an electrical signal based on accumulated charges, a readout section that reads out the electrical signal, and an electrical signal read out by the readout section. and a control unit that controls operations of the element unit, the readout unit, and the correction unit based on the imaging technique, and the control unit controls the storage operation during radiation irradiation to the element unit. a first sequence in which the readout unit performs a readout operation to read out an image signal that is an electrical signal generated by causing the readout unit to perform a readout operation; and a first sequence in which the element unit performs the same accumulation operation as in the first sequence during non-irradiation with radiation. and a second sequence in which the readout unit performs the same readout operation as the first sequence to read out a correction signal that is an electrical signal generated by If it is detected that they are the same, the element section and the readout section are controlled so that the second sequence is performed fewer times than the number of times the first sequence is performed in a plurality of consecutive imaging operations. , wherein the correction unit is controlled to commonly use and correct the correction signal obtained in the second sequence for at least two image signals obtained in the first sequence. and a control device that controls an operation of a radiation generating device that irradiates the radiation imaging device with radiation and an operation of the radiation imaging device, and the control device controls the radiation imaging device by performing an imaging procedure. It is characterized by instructing the number of times of imaging in the imaging procedure.
本発明により、放射線画像撮像時に用いるオフセット補正用画像を適切なタイミングで取得し、省電力化及び撮影速度の向上が可能となる。 According to the present invention, it is possible to acquire an offset correction image used during radiographic imaging at an appropriate timing, thereby saving power and improving imaging speed.
[実施例1]
図1は本発明の実施例1における放射線撮像システム100の概略構成の一例を示す図である。放射線撮像システム100は図1に示すように、放射線撮像装置101と、制御装置113と、を少なくとも有して構成されている。
[Example 1]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a radiation imaging system 100 in Example 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the radiation imaging system 100 includes at least a
放射線撮影装置101は、放射線源109から放射され被写体112を透過した放射線111に基づいて被写体112の放射線画像データを取得する装置であり、例えばフラットパネルディテクタを用いた放射線撮像装置などを好適に用いることが出来る。
The
放射線撮像装置101は、受けた放射線に応じた撮影画像データを生成する放射線検出部200と、撮影制御部102とを少なくともその内部に有する。撮影制御部102は放射線検出部200の駆動制御、撮影された画像データに対する各種の画像処理や画像データの保存、転送タイミングの判定および転送制御等に関する処理を行う。尚、撮影制御部102は、以下において単に制御部102の称する場合もあり、後述する撮影手技に基づいて後述する素子部と後述する読み出し部と後述する補正部の動作を制御する。そして撮影制御部で処理された画像データは外部の制御装置113等に転送される。
The
制御装置113は放射線撮像システム100の動作、撮影モードなどの制御や、放射線撮像装置101で撮影された画像データの処理などの各種制御を行うユニットであり、各種のコンピュータやワークステーションなどを好適に用いることが出来る。制御装置113には、制御用のメニューや撮影後の画像データなどを表示するためのディスプレイ等の表示装置114や、各種入力を行うためのマウスやキーボードなどの入力装置115を接続してもよい。尚、制御装置113は、放射線撮像装置101に放射線を照射する後述の放射線発生装置の動作と、該放射線撮像装置101の動作とを制御するものである。更には、放射線撮像装置101に対して、後述する撮影手技と該撮影手技における撮影回数を指示するものでもある。
The
放射線源109は、例えばX線などの放射線111を発生させるための電子銃とローターなどによって構成されている。電子は放射線制御装置110で発生させた高電圧によって加速されながらローターに衝突することでX線を発生する。また、放射線制御装置110には、照射スイッチや透視ペダルといったX線撮影を要求するスイッチや、X線の照射条件などの設定を行う操作部が接続される場合もある。尚、放射線源109と放射線制御装置110は、上述の放射線発生装置に該当する。
The
ここで、放射線撮像装置101と制御装置113の間の通信は、図中ではアクセスポイント(図中APと表記)116を介して無線LANによって行われている。また外部のアクセスポイント116を介さずに、放射線撮像装置101か制御装置113のいずれかがアクセスポイントとなって直接通信を行ってもよい。あるいはBluetoothなどの別の無線通信手段に依ってもよい。
Here, communication between the
また制御装置113と放射線制御装置110との間にはインターフェースユニット(図中ではI/Fと表記)118が設けられている。インターフェースユニットは放射線撮像装置101と放射線制御装置110の間で行われる通信を媒介する回路を保有しており、同期信号等のやりとりを中継する。放射線撮像装置101と放射線制御装置110の状態を監視することで、例えば放射線撮像装置101の状態に応じて放射線源109からの放射線の照射タイミングを調整することができる。さらに制御装置113にも接続されることで、各種制御信号や情報の授受を中継可能とする。
Further, an interface unit (denoted as I/F in the figure) 118 is provided between the
インターフェースユニット118はHUB117を介してEthernetにより制御装置113と接続されている。HUB117は複数のネットワーク機器を接続するためのユニットである。さらにHUB117にはアクセスポイント116を接続することで無線LANによって放射線撮像装置101とも接続されている。
The
また、図2は放射線検出部200の構成の一例を示している。放射線検出部200は、複数の行および複数の列を構成するように2次元アレイ状に配列された複数の画素からなるセンサアレイ204を有する。センサアレイ上の各画素207は、例えばTFTのようなスイッチ素子208および光電変換素子209から構成される。ここで光電変換素子209は、放射線の照射によって電荷を蓄積することができ、蓄積された電荷に基づく電気信号を出力可能な素子である。尚、光電変換素子209は単に素子と称する場合もあり、また画素207は素子部に該当し、以下素子部と称する場合もある。そして素子部である各画素207上には例えば蛍光体が設けられて形成される。この場合、放射線検出部200に入射した放射線は蛍光体で可視光に変換され、変換された可視光が各画素の光電変換素子209に入射し、各光電変換素子209において、可視光に応じた電荷が生成される。なお、本実施形態では、上述した蛍光体及び光電変換素子によって入射した放射線を電荷に変換する変換素子を構成する形態として説明する。ただし、例えば蛍光体を設けずに、入射した放射線を直接電荷に変換する、いわゆる直接変換型の変換素子を構成する形態であってもよい。TFT208のONとOFFの切替により、電荷の蓄積と電荷の読み出しを実施し、放射線画像を取得することができるものである。
Further, FIG. 2 shows an example of the configuration of the
放射線検出部の2次元センサアレイ上のある行上の画素は、ドライブ回路201により駆動線211にTFTのON電圧が印加される。これによって、行上の各画素のTFTがONになり、電荷に基づく電気信号がそれぞれの信号線210を通してサンプルホールド回路202に保持される。その後、保持された画素出力の電荷はマルチプレクサ203を介して順次読出され、アンプ205により増幅された後、A/D変換器206によりデジタル値の画像データに変換される。尚、サンプルホールド回路202とマルチプレクサ203とで読み出し部を構成し、以下これらをまとめて、単に読み出し部と称する場合もある。また、電荷の読み出しが終了した行は、ドライブ回路201により駆動線211にTFTのOFF電圧が印加されることにより、行上の各画素は電荷の蓄積に戻る。このように、ドライブ回路201がセンサアレイ上の各行を順次ドライブして走査を行い、最終的に全ての画素出力の電荷がデジタル値に変換される。これにより放射線画像データを読み出すことができる。これらの検出部の駆動、読出し動作等の制御は、図1における撮影制御部102内の駆動制御部106により行われる。また、デジタル値に変換された画像データは、図1における記憶部104に格納される。
A TFT ON voltage is applied to the drive line 211 by the
また、図1において、放射線撮像装置101内の撮影制御部102は、前述した駆動制御部106、取得したデジタル画像情報に対して各種の処理を行う画像処理部107、および取得画像の転送を制御する転送制御部108を持つ。
In FIG. 1, an
ここで、画像処理部107は、例えば画像の欠陥やオフセットを補正するための補正処理や、様々なノイズを低減するための処理を含む画像処理などを行うものであり、よって以下においては補正部と称する場合もある。尚、オフセット補正とは、放射線を照射した状態で素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である画像信号を、放射線を照射していない状態で素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である補正信号で補正することを意味する。また、撮影画像から一部の画素のみ間引いてプレビュー用の縮小画像データを生成するなど、プレビュー画像の生成処理も行う。なお、制御装置に転送する画像を作成するために必要な処理のすべてを画像処理部で実施する必要はなく、必要な処理だけが行われればよい。残りの処理はたとえば外部の制御装置113において行うこともできる。
Here, the
また、転送制御部108は、必要な画像処理が行われた撮影画像の転送制御を行う。ここで転送制御とは、撮影時に放射線検出部から取得した撮影画像を、制御装置に転送するかどうかを判定する転送判定処理を含む。画像全体を転送する場合だけでなく、撮影画像の一部の画素情報から生成されたプレビュー画像を転送する場合もある。また、プレビュー画像として一部の画素データのみ間引いて先に転送した場合、プレビューで使用しなかった残りの画素データのみからなる画像を、未転送画像として転送する場合もある。
Further, the
また、記憶部104は、画像処理部107において処理された画像データと画像データに付随する様々な情報を合わせて保存するためのユニットであり、フラッシュメモリなどのデバイスを好適に用いることができる。画像データに付随する様々な情報とは、たとえば撮影した患者に関する情報や、撮影者に関する情報、撮影した部位に関する情報、撮影した日時に関する情報、動画の場合には取得フレームの識別を行うためのユニークなID等の情報などを含む。これらの情報のうち一つまたはいくつかを組み合わせて画像データと紐づけて保存することができる。また、前述の転送制御部108により、リアルタイムで画像を転送したかどうかの転送実施情報も画像データと紐付けて保存することができる。また記憶部104には、画像補正に用いるための欠陥情報や、ゲイン情報、オフセット情報などを保存することもできるし、放射線撮像装置の動作ログの保存などに用いることもできる。
Furthermore, the
温度監視部119は放射線撮像装置101内に温度センサを持ち、その温度情報を監視する役割を持つ。
The
無線通信部103は記憶部104に保存された画像データ等を、転送制御部108からの制御により外部の制御装置113等に無線送信するためのユニットであり、例えばアンテナを含んでいる。また、無線通信部により通信される情報は、放射線画像データだけでなく、制御装置113からの動作モード設定や、放射線撮像装置101の状態確認などのコマンド通信を含む。また、放射線制御装置110からの撮影スイッチに応じた撮影開始要求および停止要求信号や、放射線撮像装置101からのX線照射可能期間通知などの、放射線撮影のための同期情報等も含まれる。
The
また電源105は放射線撮像装置101の動作用電源ユニットである。電源105は放射線撮像装置101から着脱可能なバッテリとして構成されてもよいし、外部からの電源供給を受けることにより充電可能なバッテリ、またはキャパシタとして構成されてもよい。
Further, the
基本的には放射線画像撮像時に、ダーク画像(オフセット画像)を取得し、画像処理部107でオフセット補正を行う。
Basically, when capturing a radiation image, a dark image (offset image) is acquired, and the
補正された画像は無線通信部103を通して、制御装置113に転送される。なお、ここでは画像処理部107に関してオフセット補正処理のみ説明しているが、例えば欠陥画素の補正や、放射線検出部内のアンプのゲインばらつき等を補正するゲイン補正などの補正処理を行ってもよい。また、これら補正処理は放射線撮像装置101での実施に限定されるものではなく、例えば取得した放射線画像およびオフセット画像を補正せずに制御装置113に転送し、制御装置内で補正処理を行ってもよい。また、オフセット補正処理に使用するオフセット画像は、例えば複数枚取得したオフセット画像を使用し、平均化などによりノイズ成分の低減処理などを行った画像を使用してもよい。
The corrected image is transferred to the
図3に例示されるように、システム上で患者Aに対して胸部撮影01~03の撮影手技が入力され撮影を開始する。一般的には図4のように撮影が開始してから放射線源109の放射線111の照射による胸部撮影01で画像信号を取得し、その後胸部撮影のオフセット補正用のオフセット撮影01で補正信号を取得する。そしてそれらの差分を画像転送する。図3に示す例の場合、これを3回繰り返したときにこの撮影のオーダーが完了する。ここで1回目の胸部撮影01及びその後の胸部撮影のオフセット撮影01の取得を合わせて第一の撮影と呼び以後の撮影を第二、第三の撮影と呼ぶこととする。尚、図4に示す胸部撮影01(または胸部撮影02、更に不図示の胸部撮影03)は、放射線を照射した状態で行われる。また図4に示す胸部撮影オフセット撮影01(または胸部撮影オフセット撮影02、更に不図示の胸部撮影オフセット撮影03)は放射線が照射されていない状態で行われる。これは、図5~図9においても同様である。そして、胸部撮影オフセット撮影01(または胸部撮影オフセット撮影02、胸部撮影オフセット撮影03)は、胸部撮影01(または胸部撮影02、胸部撮影03)と放射線照射の有無の違いを除き、同じ動作状態で行われるのが好ましい。これは動作条件によって、オフセット信号値が異なるためであり、放射線を照射して行った胸部撮影と同じオフセット信号を再現するためには、同じ動作条件で胸部撮影オフセット撮影を行うのが好ましい。以下、胸部撮影01(または胸部撮影02、胸部撮影03)で取得する信号を画像信号、胸部撮影オフセット撮影01(または胸部撮影オフセット撮影02、胸部撮影オフセット撮影03)で取得する信号を補正信号という。従って詳述すると、胸部撮影は、素子部に放射線照射中に蓄積動作を行わせて発生した電気信号である画像信号を読み出し部に読み出し動作を行わせて読み出す第一のシーケンスによって実行される。そして、胸部撮影オフセット撮影は、素子部に放射線非照射中に第一シーケンスと同じ蓄積動作を行わせて発生した電気信号である補正信号を読み出し部に第一シーケンスと同じ読み出し動作を行わせて読み出す第二のシーケンスによって実行されるのが好ましい。次に、本発明の特徴である、連続して複数回の撮影をする際の撮影手技が同一である場合の、補正信号の取得と補正方法について説明する。
As illustrated in FIG. 3, the imaging techniques for chest imaging 01 to 03 are input for patient A on the system and imaging starts. Generally, as shown in FIG. 4, after imaging starts, an image signal is acquired in chest imaging 01 by irradiation with
本発明では、従来図4のように実施していた撮影のシーケンスを、図5や図6のようにすることでオフセット画像の撮影回数を減らし省電力化及び撮影時間の短縮を図ることが可能である。図5では図3のようなシステムからの撮影手技の選択が完了しオーダーが発行された直後から第一の撮影が開始される。撮影制御部102は同一の撮影手技が連続で入力されたことを検出し、記憶部104に記憶された同一手技における最初の撮影に取得するオフセット画像を用いて以降の同一撮影手技の画像を補正する様子を示している。つまり、連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影において前記第一のシーケンスが行われる回数より少ない回数で前記第二のシーケンスが行われるように前記素子部及び前記読み出し部を制御する。そして、第一のシーケンスで得た少なくとも2つの画像信号に対して第二のシーケンスで得た補正信号を共通して使用し補正する。尚、上述のように、記憶部104は補正信号を記憶しており、取得した少なくとも2つの画像信号(図5の例では3つの画像信号)に対して記憶部に記憶された補正信号を共通して使用し補正している。このように、連続して複数回の撮影をする際の撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影における画像信号の取得回数よりも補正信号の取得回数が少なくなるように素子部または読み出し部を制御している。そして、取得した少なくとも2つの画像信号に対して共通の補正信号を使用して補正している。また、図6では、放射線源109の放射線111の照射による胸部撮影01を取得するタイミングとオフセット撮影01の取得タイミングの前後関係が異なり、先にオフセット撮影を実施する。制御装置113からオーダーが発行された直後にオフセット撮影を実施することにより撮影間の時間間隔を短くすることができる。尚、制御装置113は、放射線撮像装置101に対して撮影手技とこの撮影手技における撮影回数を指示している。また、図7に例示されるように胸部撮影01、02の後に肩部撮影01撮影を実施する場合、胸部撮影01で取得したオフセット画像01で胸部撮影01及び胸部撮影02をオフセット補正する。その後撮影条件が異なる肩部01を撮影する際には再度オフセット撮影02を実施し、肩部撮影01から新たなオフセット撮影02を減算したものを画像転送する。
In the present invention, by changing the imaging sequence conventionally performed as shown in Fig. 4 to the one shown in Figs. 5 and 6, it is possible to reduce the number of times offset images are taken, thereby saving power and shortening the imaging time. It is. In FIG. 5, the first imaging starts immediately after the selection of the imaging technique from the system shown in FIG. 3 is completed and the order is issued. The
この時胸部撮影のオフセット01及び肩部撮影のオフセット02はそれぞれ放射線111を用いて撮影する撮影の前後どちらのタイミングでもよい。換言すると、胸部撮影オフセット撮影による補正信号を取得するタイミングが、2つの画像信号(胸部撮影01、胸部撮影02)を取得するタイミングよりも前のタイミングであってもよいし、後のタイミングであってもよい。つまり、胸部撮影オフセット撮影による補正信号を取得するタイミングが、2つの画像信号(胸部撮影01、胸部撮影02)を取得するタイミングの間のタイミングでなくてもよい。これは、肩部撮影オフセット撮影による補正信号の取得についても同様である。
At this time, the offset 01 for chest imaging and the offset 02 for shoulder imaging may be set at either timing before or after imaging using the
尚、図8や図9のように第三の撮影のダーク画像(オフセット画像)を用いて、胸部撮影01~03のオフセット補正を実施することも可能である。しかし、例えば、工場出荷時に生成したダーク画像(オフセット画像)を用いて技師が撮影の成否を確認する際の画像補正を実施しなければならないため第一の撮影のダーク画像を用いて第二、第三の撮影のオフセット補正を実施するほうが簡便である。尚、図5~図9に示したこれらのオフセット補正に用いるダーク画像(オフセット画像)は補正対象となる画像と同一の手技で撮影されたものを用いる。 Note that it is also possible to perform offset correction for chest radiographs 01 to 03 using the dark image (offset image) of the third radiograph as shown in FIGS. 8 and 9. However, for example, a technician must use a dark image (offset image) generated at the time of shipment from the factory to perform image correction when confirming the success or failure of an imaging process. It is easier to perform offset correction for the third photograph. It should be noted that the dark images (offset images) used in these offset corrections shown in FIGS. 5 to 9 are those photographed using the same technique as the image to be corrected.
ここで言及している撮影手技とは主に撮影の手法を意味している。よって一般的には、同じ被検者に対する連続する撮影の場合、同一の撮影手技になる場合が多い。つまり、一例としては、撮影手技は被検体情報を含み、連続して複数回の撮影をする際の撮影手技における被検体情報が同一の場合、制御部102は、撮影手技が同一であることを検出するように設定してもよい。一方、例えば胸部や肩のように部位が異なったとしても、放射線撮像装置内部動作が同一の場合は同一手技としても扱ってもよい。この場合、例えば、光電変換素子209での蓄積時間が同じ撮影については、同一の手技として扱ってもよい。つまり、撮影手技に基づく素子部の動作の制御は電荷を蓄積する時間の制御であり、連続して複数回の撮影をする際の電荷を蓄積する時間が同一の場合、制御部102は撮影手技が同一であることを検出するに設定してもよい。また一方で、同一の部位であったとしても放射線源109の放射線111を撮影制御部102が制御する放射線検出部200の蓄積時間や撮影に至るまでの時間が異なる場合もある。このような場合は別の手技として扱い再度第一の撮影から実施しなおしたほうがより良い画像が得られる。更に、撮影する対象人物が入れ替わった際には時間経過している可能性が高いため、再度オフセット画像を取得しなおす動作を実施したほうが画質悪化のリスクを低減することが可能である。
The photographic technique referred to here mainly refers to the method of photographing. Therefore, in general, in the case of continuous imaging of the same subject, the imaging technique is often the same. That is, as an example, if the imaging technique includes subject information, and the subject information in the imaging techniques is the same when performing multiple consecutive imagings, the
その上、一定時間が経過した場合、同一部位の撮影においても再度第一の撮影から開始するように構成したほうがさらに画質悪化のリスクを低減することが可能である。 Furthermore, it is possible to further reduce the risk of image quality deterioration by configuring the camera to start imaging from the first imaging again even when imaging the same region after a certain period of time has elapsed.
また、動画像取得の際には温度等の変化が大きいため、静止画像取得時のほうがより良い効果を得られる。つまり、本発明の適用として、複数回の撮影は、静止画画像の撮影であることが好ましい。 Furthermore, since there are large changes in temperature and the like when acquiring moving images, better effects can be obtained when acquiring still images. In other words, as an application of the present invention, it is preferable that the plurality of images be taken as still images.
101 放射線撮像装置
102 撮影制御部
103 無線通信部
104 記憶部
105 電源
106 駆動制御部
107 画像処理部
108 転送制御部
113 制御装置
101
Claims (11)
前記電気信号を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部によって読み出された電気信号を補正する補正部と、
撮影手技に基づいて前記素子部と前記読み出し部と前記補正部の動作を制御する制御部と、
を備える放射線撮像装置であって、
前記補正部は放射線を照射した状態で前記素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である画像信号を放射線を照射していない状態で前記素子部で蓄積された電荷に基づく電気信号である補正信号で補正し、
前記制御部は、連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影における前記画像信号の取得回数よりも前記補正信号の取得回数が少なくなるように前記素子部または前記読み出し部を制御し、取得した少なくとも2つの前記画像信号に対して共通の補正信号を使用して補正するように前記補正部を制御することを特徴とする放射線撮像装置。 an element section including an element capable of outputting an electrical signal based on the accumulated charge;
a readout unit that reads out the electrical signal;
a correction unit that corrects the electrical signal read out by the readout unit;
a control unit that controls operations of the element unit, the readout unit, and the correction unit based on a photographing technique;
A radiation imaging device comprising:
The correction section corrects an image signal that is an electrical signal based on the charge accumulated in the element section in a state in which radiation is irradiated, and a correction signal that is an electrical signal based on the charge accumulated in the element section in a state in which no radiation is irradiated. Correct with the signal,
When the control unit detects that the photographing technique is the same in a plurality of consecutive photographing operations, the control unit determines that the number of acquisition times of the correction signal is greater than the number of acquisition times of the image signal in the plurality of consecutive photographing operations. The element section or the readout section is controlled so that the amount of image signals is reduced, and the correction section is controlled so that a common correction signal is used to correct the at least two acquired image signals. Radiation imaging device.
前記電気信号を読み出す読み出し部と、
前記読み出し部によって読み出された電気信号を補正する補正部と、
撮影手技に基づいて前記素子部と前記読み出し部と前記補正部の動作を制御する制御部と、
を備える放射線撮像装置であって、
前記制御部は、前記素子部に放射線照射中に蓄積動作を行わせて発生した電気信号である画像信号を前記読み出し部に読み出し動作を行わせて読み出す第一のシーケンスと、前記素子部に放射線非照射中に前記第一シーケンスと同じ蓄積動作を行わせて発生した電気信号である補正信号を前記読み出し部に前記第一シーケンスと同じ読み出し動作を行わせて読み出す第二のシーケンスとを実行させ、
連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影において前記第一のシーケンスが行われる回数より少ない回数で前記第二のシーケンスが行われるように前記素子部及び前記読み出し部を制御し、該第一のシーケンスで得た少なくとも2つの画像信号に対して該第二のシーケンスで得た補正信号を共通して使用し補正するように前記補正部を制御することを特徴とする放射線撮像装置。 an element section including an element capable of outputting an electrical signal based on the accumulated charge;
a readout unit that reads out the electrical signal;
a correction unit that corrects the electrical signal read out by the readout unit;
a control unit that controls operations of the element unit, the readout unit, and the correction unit based on a photographing technique;
A radiation imaging device comprising:
The control unit controls a first sequence in which the readout unit performs a readout operation to read out an image signal that is an electrical signal generated by causing the element unit to perform an accumulation operation during radiation irradiation; A second sequence is executed in which the readout unit performs the same readout operation as the first sequence to read out a correction signal that is an electric signal generated by performing the same accumulation operation as the first sequence during non-irradiation. ,
If it is detected that the imaging technique is the same when performing multiple consecutive imaging operations, the second sequence is performed fewer times than the number of times the first sequence is performed during the multiple consecutive imaging operations. controlling the element unit and the readout unit so that the correction signal obtained in the second sequence is commonly used to correct at least two image signals obtained in the first sequence; A radiation imaging apparatus characterized in that the correction unit is controlled to:
前記放射線撮像装置に放射線を照射する放射線発生装置の動作と該放射線撮像装置の動作とを制御する制御装置と、を備える放射線撮像システムであって、
前記制御装置は、前記放射線撮像装置に対して撮影手技と該撮影手技における撮影回数を指示することを特徴とする放射線撮像システム。 The radiation imaging device according to claim 1 or 9;
A radiation imaging system comprising: an operation of a radiation generating device that irradiates the radiation imaging device with radiation; and a control device that controls the operation of the radiation imaging device.
A radiation imaging system, wherein the control device instructs the radiation imaging device to perform an imaging procedure and the number of times of imaging in the imaging procedure.
前記素子部に放射線照射中に蓄積動作を行わせて発生した電気信号である画像信号を前記読み出し部に読み出し動作を行わせて読み出す第一の工程と、
前記素子部に放射線非照射中に前記第一の工程における蓄積動作と同じ蓄積動作を行わせて発生した電気信号である補正信号を前記読み出し部に前記第一の工程における読み出し動作と同じ読み出し動作を行わせて読み出す第二の工程と、
第一の工程で得た電気信号を第二の工程で得た補正信号で補正する補正工程と、を有し、
連続して複数回の撮影をする際の前記撮影手技が同一であることを検出した場合、連続する複数回の撮影において前記第一の工程が行わる回数より少ない回数で前記第二の工程を行い、前記補正工程は該第一の工程で得た少なくとも2つの画像信号に対して該第二の工程で得た補正信号を共通して使用し補正することを特徴とする放射線撮像装置の制御方法。 an element section including an element capable of outputting an electrical signal based on accumulated charge; a readout section that reads out the electrical signal; a correction section that corrects the electrical signal read out by the readout section; A method for controlling a radiation imaging apparatus, comprising: a control section that controls operations of the element section, the readout section, and the correction section;
a first step of causing the readout section to perform a readout operation to read out an image signal that is an electrical signal generated by causing the element section to perform an accumulation operation during radiation irradiation;
A correction signal, which is an electric signal generated by causing the element section to perform the same accumulation operation as the accumulation operation in the first step while the element section is not irradiated with radiation, is sent to the readout section in the same readout operation as the readout operation in the first step. a second step of reading by causing
a correction step of correcting the electrical signal obtained in the first step with a correction signal obtained in the second step,
If it is detected that the imaging technique is the same when performing multiple consecutive imagings, the second step is performed fewer times than the number of times the first step is performed in the multiple consecutive imagings. and in the correction step, the correction signal obtained in the second step is commonly used to correct at least two image signals obtained in the first step. Method.
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