JP4501489B2 - Radiation imaging device - Google Patents
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Description
この発明は、医療分野や、非破壊検査,RI(Radio isotope)検査,および光学検査などの工業分野や、原子力分野などに用いられる放射線撮像装置に係り、特に、欠損画素を検出する技術に関する。 The present invention relates to a radiation imaging apparatus used in the medical field, industrial fields such as non-destructive inspection, RI (Radio isotope) inspection, optical inspection, and nuclear power field, and more particularly to a technique for detecting a defective pixel.
X線を例に採ると、放射線撮像装置において画像処理は、フラットパネル型放射線検出器(FPD)などに代表される放射線検出手段で検出された放射線に基づいて行われる。上述したFPDは、感応膜が基板上に積層されて構成されており、その感応膜に入射した放射線を検出して、検出された放射線を電荷に変換して、2次元アレイ状に配置されたキャパシタに電荷を蓄積する。蓄積された電荷はスイッチング素子をONすることで読み出されて、電気信号として画像処理部に送り込まれて画像処理が行われる。したがって、キャパシタやスイッチング素子を構成する検出素子ごとに蓄積される電荷の量にバラツキがあり、それによって検出素子ごとの電気信号に基づく画素についてもバラツキがある。 Taking X-rays as an example, image processing in a radiation imaging apparatus is performed based on radiation detected by radiation detection means typified by a flat panel radiation detector (FPD). The FPD described above is configured by stacking a sensitive film on a substrate, detecting radiation incident on the sensitive film, converting the detected radiation into electric charges, and arranging the two-dimensional array. Charge is stored in the capacitor. The accumulated charge is read by turning on the switching element and sent to the image processing unit as an electrical signal for image processing. Therefore, there is a variation in the amount of charge accumulated for each detection element constituting the capacitor or the switching element, and accordingly, there is also a variation for pixels based on the electrical signal for each detection element.
特に、検出素子として機能しない場合には、画素の値が極端に大きくなって画像上で白く浮き出る、あるいは画素の値が極端に小さくなって画像上で黒くなる。検出素子の感度が高い場合には、放射線が入射していない状態でも暗電流が発生して画素の値が大きくなる。逆に、検出素子の感度が低い、あるいは検出素子にゴミなどが付着した場合には、画素の値が小さくなる。このような画素は『欠損画素』と呼ばれている。 In particular, when it does not function as a detection element, the pixel value becomes extremely large and appears white on the image, or the pixel value becomes extremely small and becomes black on the image. When the sensitivity of the detection element is high, dark current is generated even when no radiation is incident, and the value of the pixel increases. Conversely, when the sensitivity of the detection element is low, or when dust or the like adheres to the detection element, the value of the pixel decreases. Such a pixel is called a “defective pixel”.
欠損画素を補間する手法として、欠損画素に隣接する複数個の画素から中央値の画素で欠損画素を置換するメディアンフィルタ処理や、隣接する画素に基づいて画素を補間する補間処理などがある(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。また、欠損画素を検出して補間する一連の操作(この操作を、以下、『欠損登録』とも呼ぶ)は、所定の期間(例えば1ヵ月)ごとに行われる。
しかしながら、上述した所定の期間中においても欠損画素の数が増減しており、欠損登録が正確に行われずに画像処理がされる場合がある。そこで、所定期間よりも短い期間(例えば1日)ごとに欠損登録を行うことで、欠損登録を正確に行うことも考えられるが、短い期間で欠損登録を行うこと自体が装置の運用上難しい。 However, there are cases where the number of missing pixels increases or decreases even during the predetermined period described above, and image processing is performed without performing the missing registration accurately. Thus, it is conceivable to perform defect registration accurately by performing defect registration every period shorter than a predetermined period (for example, one day), but it is difficult to perform defect registration itself in a short period in terms of operation of the apparatus.
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、装置の運用上の支障を損ねることなく欠損画素を検出して補間する一連の操作を正確に行う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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a radiation imaging apparatus capable of accurately performing a series of operations for detecting and interpolating a defective pixel without impairing the operation of the apparatus. The purpose is to provide.
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors have obtained the following knowledge.
すなわち、欠損登録よりも短い期間で日常的に行われている画素のデータを用いることに着目してみた。欠損登録よりも短い期間(例えば1日)で行われているものにキャリブレーション(校正)がある。 In other words, we focused on using pixel data that is routinely performed in a shorter period than missing registration. Calibration (calibration) is performed in a shorter period (for example, one day) than the defect registration.
上述した検出素子ごとの画素のバラツキを低減させるのに、欠損登録以外にはキャリブレーションがある。キャリブレーションは、バラツキをなくすために、例えば検出素子ごとの増幅器(アンプ)のゲインをそれぞれ調節して出力側をそろえるものである。そこで、例えばキャリブレーションを行った画素のデータを用いて欠損画素を検出することで、キャリブレーションごとの短い期間で欠損登録を行うという知見を得た。 In order to reduce the variation in pixels for each detection element described above, there is calibration other than missing registration. In the calibration, in order to eliminate variations, for example, the gain of an amplifier (amplifier) for each detection element is adjusted to align the output side. Thus, for example, the inventors have found that defect registration is performed in a short period for each calibration by detecting defective pixels using the data of the calibrated pixels.
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。 The present invention based on such knowledge has the following configuration.
すなわち、本発明に係る放射線撮像装置は、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、検出された放射線に基づく画素について放射線検出手段の検出素子が有するバラツキに起因する欠損画素を検出する欠損画素検出手段と、欠損画素検出手段で検出された欠損画素の補間を行う欠損画素補間手段とを備え、検出された放射線に基づいて、欠損画素補間手段で欠損画素の補間を行って画像処理を行うことで、被検体の撮像を行う放射線撮像装置であって、放射線検出手段を構成する各々の検出素子ごとに校正を行う画素校正手段を備え、欠損画素検出手段は、画素校正手段が出力する第1校正情報を用いて欠損画素を検出し、第1校正情報は、放射線検出手段に未だ放射線が照射されていない状態で取得されたものであり、放射線検出手段が放射線を検出することで出力される放射線検出信号を基にしておらず、欠損画素検出手段は、動作の際、画素校正手段が出力する第2校正情報を更に用い、第2校正情報は、放射線検出手段が被検体を透過した放射線を検出することで出力される放射線検出信号を基にしていることを特徴とするものである。 That is, the radiation imaging apparatus according to the present invention detects a defective pixel due to a variation of a detection element of the radiation detection unit with respect to a pixel based on the detected radiation and a radiation detection unit that detects the radiation transmitted through the subject. Image processing is performed by providing defective pixel detection means and defective pixel interpolation means for performing interpolation of defective pixels detected by the defective pixel detection means, and performing defective pixel interpolation by the defective pixel interpolation means based on the detected radiation. A radiation imaging apparatus that performs imaging of a subject, and includes a pixel calibration unit that performs calibration for each detection element that constitutes the radiation detection unit, and the defective pixel detection unit outputs the pixel calibration unit. The defective pixel is detected using the first calibration information, and the first calibration information is acquired in a state where the radiation detection means is not yet irradiated with radiation. Orazu radiation detection signal detecting means is outputted by detecting the radiation based on, defective pixel detecting means, in operation, further using a second calibration information for outputting the pixel calibration unit, a second calibration information Is characterized in that it is based on a radiation detection signal that is output when the radiation detection means detects radiation that has passed through the subject.
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、欠損画素検出手段は、検出された放射線に基づく画素について欠損画素を検出する。この検出の際には、画素校正手段に関する校正情報を用いて行う。したがって、画素校正手段による校正のタイミングに合わせて欠損画素の検出および補間を同時に行うことができる。欠損画素の検出および補間を行う期間よりも短い所定期間で画素校正手段による校正が行われるので、欠損画素の検出および補間についても従来よりも短い期間で行われる。その結果、装置の運用上の支障を損ねることなく欠損画素を検出して補間する一連の操作(欠損登録)を正確に行うことができる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 1, the defective pixel detecting means detects the defective pixel for the pixel based on the detected radiation. This detection is performed using calibration information relating to pixel calibration means. Therefore, it is possible to simultaneously detect and interpolate a defective pixel in accordance with the timing of calibration by the pixel calibration unit. Since the calibration by the pixel calibration means is performed in a predetermined period shorter than the period for detecting and interpolating the defective pixel, the detection and interpolation of the defective pixel are also performed in a shorter period than before. As a result, it is possible to accurately perform a series of operations (deletion registration) for detecting and interpolating a defective pixel without impairing the operation of the apparatus.
ここで、画素校正手段に関する校正情報は、校正が行われた画素であってもよいし、検出素子ごとの増幅器のゲインであってもよい。 Here, the calibration information related to the pixel calibration unit may be a pixel for which calibration has been performed, or may be the gain of the amplifier for each detection element.
上述した発明において、放射線照射状態、その放射線照射前の非照射状態、放射線照射直後の非照射状態の各状態でそれぞれ得られた画素校正手段による校正後の各校正情報を組み合わせて用いて、欠損画素検出手段は欠損画素を検出するのが好ましい。各状態の校正情報を組み合わせて用いることで、上述した一連の操作をより一層正確に行うことができる。 In the above-described invention, a defect is obtained by combining each calibration information after calibration by the pixel calibration means obtained in each of the radiation irradiation state, the non-irradiation state before the radiation irradiation, and the non-irradiation state immediately after the radiation irradiation. pixel detection means have preferably that detects the defective pixel. By using the calibration information in each state in combination, the series of operations described above can be performed more accurately.
(削除)(Delete)
また、上述の欠損画素検出手段は、動作の際、画素校正手段が出力する第3校正情報を更に用い、第3校正情報は、被検体を透過した放射線の放射線検出信号が読み出された後の状態で取得されたものであり、放射線検出手段により出力される放射線検出信号を基にしていなければより望ましい。 In addition, the above-described defective pixel detection means further uses the third calibration information output from the pixel calibration means during operation, and the third calibration information is obtained after the radiation detection signal of the radiation that has passed through the subject is read out. It is more desirable if it is acquired in the state of (1) and is not based on the radiation detection signal output by the radiation detection means.
この発明に係る放射線撮像装置によれば、欠損画素の検出の際には、画素校正手段で校正を行った画素を用いて行うので、画素校正手段による校正のタイミングに合わせて欠損画素の検出および補間を同時に行うことができる。その結果、装置の運用上の支障を損ねることなく欠損画素を検出して補間する一連の操作(欠損登録)を正確に行うことができる。 According to the radiation imaging apparatus of the present invention, since the defective pixel is detected by using the pixel that has been calibrated by the pixel calibration unit, detection of the defective pixel and the calibration timing by the pixel calibration unit are performed. Interpolation can be performed simultaneously. As a result, it is possible to accurately perform a series of operations (deletion registration) for detecting and interpolating a defective pixel without impairing the operation of the apparatus.
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施例に係るX線診断装置のブロック図であり、図2は、X線診断装置に用いられている画像処理部の具体的構成を示したブロック図であり、図3は、X線診断装置に用いられる側面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路であり、図4は、平面視したフラットパネル型X線検出器の等価回路である。本実施例では、放射線検出手段としてフラットパネル型X線検出器(以下、適宜「FPD」という)を例に採るとともに、放射線撮像装置としてX線診断装置を例に採って説明する。 FIG. 1 is a block diagram of an X-ray diagnostic apparatus according to the embodiment, FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of an image processing unit used in the X-ray diagnostic apparatus, and FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit of a flat panel X-ray detector used in the X-ray diagnostic apparatus as viewed from the side, and FIG. 4 is an equivalent circuit of the flat panel X-ray detector as viewed from above. In this embodiment, a flat panel X-ray detector (hereinafter referred to as “FPD” as appropriate) is taken as an example of radiation detection means, and an X-ray diagnostic apparatus is taken as an example of a radiation imaging apparatus.
本実施例に係るX線診断装置は、図1に示すように、被検体Mを載置する天板1と、その被検体Mに向けてX線を照射するX線管2と、被検体Mを透過したX線を検出するFPD3とを備えている。FPD3は、放射線検出手段に相当する。
As shown in FIG. 1, the X-ray diagnostic apparatus according to the present embodiment includes a top plate 1 on which a subject M is placed, an
X線診断装置は、他に、天板1の昇降および水平移動を制御する天板制御部4や、FPD3の走査を制御するFPD制御部5や、X線管2の管電圧や管電流を発生させる高電圧発生部6を有するX線管制御部7や、FPD3から電荷信号であるX線検出信号についてキャリブレーションを行うキャリブレーション部8や、キャリブレーションされたX線検出信号をディジタル化して取り出すA/D変換器9や、A/D変換器9から出力されたX線検出信号に基づいて種々の処理を行う他に後述する欠損画素の検出・補間といった欠損登録を行う画像処理部10や、これらの各構成部を統括するコントローラ11や、処理された画像などを記憶するメモリ部12や、オペレータが入力設定を行う入力部13や、処理された画像などを表示するモニタ14などを備えている。キャリブレーション部8は、この発明における画素校正手段に相当する。
In addition, the X-ray diagnostic apparatus further includes the top
天板制御部4は、天板1を水平移動させて被検体Mを撮像位置にまで収容したり、昇降よび水平移動させて被検体Mを所望の位置に設定したり、水平移動させながら撮像を行ったり、撮像終了後に水平移動させて撮像位置から退避させる制御などを行う。FPD制御部5は、FPD3を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させることによる走査に関する制御などを行う。高電圧発生部6は、X線を照射させるための管電圧や管電流を発生してX線管2に与え、X線管制御部7は、X線管2を水平移動させたり、被検体Mの体軸の軸心周りに回転移動させるによる走査に関する制御や、X線管3側のコリメータ(図示省略)の照視野の設定の制御などを行う。なお、X線管2やFPD3の走査の際には、X線管2から照射されたX線をFPD3が検出できるようにX線管2およびFPD3が互いに対向しながらそれぞれの移動を行う。
The top
キャリブレーション部8は、FPD3から出力された電荷信号、すなわち画素について校正を行うものであって、本実施例では後述するスイッチング素子32ごとの増幅器(アンプ)38(図4参照)のゲインをそれぞれ調節して出力側をそろえる。A/D変換器9は、キャリブレーションされた電荷信号をアナログからディジタルに変換して、ディジタル化したX線検出信号を出力する。コントローラ11は、中央演算処理装置(CPU)などで構成されており、メモリ部12は、ROM(Read-only Memory)やRAM(Random-Access Memory)などに代表される記憶媒体などで構成されている。また、入力部13は、マウスやキーボードやジョイスティックやトラックボールやタッチパネルなどに代表されるポインティングデバイスで構成されている。X線診断装置では、被検体Mを透過したX線をFPD3が検出して、検出されたX線に基づいてキャリブレーション部8でキャリブレーションを行い、画像処理部10で画像処理を行うことで被検体Mの撮像を行う。
The
図2に示すように、画像処理部10は、欠損画素を検出する欠損画素検出部21と、欠損画素検出部21で検出された欠損画素の補間を行う欠損画素補間部22とを備えて構成されている。これらの構成を備えることで画像処理部9は、欠損画素の検出および補間の一連の操作である欠損登録を行う。欠損画素検出部21は、この発明における欠損画素検出手段に相当し、欠損画素補間部22は、この発明における欠損画素補間手段に相当する。
As shown in FIG. 2, the
欠損画素検出部21は、分離回路や比較器などで構成されており、、分離回路で電荷信号に基づく画素をキャパシタやスイッチング素子32を構成する検出素子ごとに空間的に展開して、展開された画素を比較することで、最大値あるいは最小値の画素を欠損画素として検出する。なお、キャリブレーション部8で増幅器38のゲインがそれぞれ調節された状態で、すなわちキャリブレーションが行われた状態で、画素を空間的に展開する。なお、欠損画素検出部21は、上述の構成に限定されず、ローパスフィルタ(LPF)と減算器とで欠損画素検出部21を構成し、空間的に展開された画素の信号のうち、高周波成分である急峻な画素の信号以外の低周波成分のみをローバスフィルタで通過させ、低周波成分と全体の信号とを減算器で減算して急峻な画素を検出することで、急峻な画素、すなわち最大値あるいは最小値の画素を検出してもよい。
The missing
また、欠損画素は、上述した最大値や最小値の画素だけに限定されず、X線の照射・非照射に関わらず一定の値をもつ画素や、X線の入射線量に関わらず一定の値をもつ画素や、あるX線の入射線量までは一定の値を有して所定のX線の入射線量を超えると挙動が不定になる画素や、X線を検出できない画素などをも含む。これらの画素の特性に合わせて欠損画素検出部21を構成する。
In addition, the defective pixel is not limited to the pixel having the maximum value or the minimum value described above, a pixel having a constant value regardless of whether the X-ray is irradiated or not, or a constant value regardless of the X-ray incident dose. In addition, a pixel having a constant value up to an incident dose of X-rays, a pixel whose behavior is indefinite when exceeding a predetermined incident dose of X-rays, and a pixel that cannot detect X-rays are included. The missing
欠損画素補間部22は、例えばメディアンフィルタなどで構成されており、複数個の画素からメディアンフィルタで中央値の画素を検出して、その検出された中央値の画素で欠損画素を置換することで欠損画素を補間する。
The missing
FPD3は、図3に示すように、ガラス基板31と、ガラス基板31上に形成された薄膜トランジスタTFTとから構成されている。薄膜トランジスタTFTについては、図3、図4に示すように、縦・横式2次元マトリクス状配列でスイッチング素子32が多数個(例えば、1024個×1024個)形成されており、キャリア収集電極33ごとにスイッチング素子32が互いに分離形成されている。すなわち、FPD3は、2次元アレイ放射線検出器でもある。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すようにキャリア収集電極33の上にはX線感応型半導体34が積層形成されており、図3、図4に示すようにキャリア収集電極33は、スイッチング素子32のソースSに接続されている。ゲートドライバ35からは複数本のゲートバスライン36が接続されているとともに、各ゲートバスライン36はスイッチング素子32のゲートGに接続されている。一方、図4に示すように、電荷信号を収集して1つに出力するマルチプレクサ37には増幅器38を介して複数本のデータバスライン39が接続されているとともに、図3、図4に示すように各データバスライン39はスイッチング素子32のドレインDに接続されている。
As shown in FIG. 3, an X-ray
図示を省略する共通電極にバイアス電圧を印加した状態で、ゲートバスライン36の電圧を印加(または0Vに)することでスイッチング素子32のゲートがONされて、キャリア収集電極33は、検出面側で入射したX線からX線感応型半導体34を介して変換された電荷信号(キャリア)を、スイッチング素子32のソースSとドレインDとを介してデータバスライン39に読み出す。なお、スイッチング素子がONされるまでは、電荷信号はキャパシタ(図示省略)で暫定的に蓄積されて記憶される。各データバスライン39に読み出された電荷信号を増幅器38で増幅して、マルチプレクサ37で1つの電荷信号にまとめて出力する。出力された電荷信号をA/D変換器8でディジタル化してX線検出信号として出力する。
With the bias voltage applied to the common electrode (not shown), the gate of the switching
次に、本実施例装置における一連の画像処理について、図5のフローチャートおよび図6、図7を参照して説明する。 Next, a series of image processing in the apparatus of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 and FIGS. 6 and 7.
(ステップS1)X線照射前のキャリブレーション
X線を照射しない非照射状態でFPD3が検出してA/D変換器9でディジタル化した後に、画素として画像処理部10に送り込む。そして、画像処理部9に送り込まれた画素に応じて増幅器38のゲインを調節する。つまり、出力側となるスイッチング素子32ごとの画素が同じになるようにゲインを調節してそろえる。このように、図6のタイミングチャートに示すように、キャリブレーション部8により1回目のキャリブレーションを実行する。
(Step S1) Calibration before
キャリブレーションを行ってゲインを調節して出力側をそろえたとしても、これらの欠損画素については固有の値をもつのが通常である。したがって、図7(b)に示すように、キャリブレーション後においてもこれらの画素は欠損画素として残り、欠損画素以外の他の画素については値がそろう。図7(a)はキャリブレーション前の各画素を示す模式図であって、図7(b)はキャリブレーション後の各画素を示す模式図である。図7中の『×』は欠損画素を便宜上表す。 Even if calibration is performed and the gain is adjusted to align the output side, these missing pixels usually have unique values. Therefore, as shown in FIG. 7B, these pixels remain as defective pixels even after calibration, and the values of other pixels other than the defective pixels are the same. FIG. 7A is a schematic diagram showing each pixel before calibration, and FIG. 7B is a schematic diagram showing each pixel after calibration. “X” in FIG. 7 represents a defective pixel for convenience.
(ステップS2)欠損登録
キャリブレーション後の画素を、画像処理部10に再度に送り込む。画像処理部10内の欠損画素検出部21は、キャリブレーション後の画素、すなわち出力側がそろった画素を用いて欠損画素を検出する。このキャリブレーション後の画素は、この発明における校正情報に相当する。欠損画素の検出後において、欠損画素補間部22は、その欠損画素をメディアンフィルタで補間する。この欠損画素を検出して補間する一連の操作により、図6のタイミングチャートに示すように、欠損登録を実行する。
(Step S <b> 2) Missing Registration The calibrated pixel is sent to the
(ステップS3)X線照射のキャリブレーション
X線管2から被検体MにX線を照射する(照射状態)。被検体Mを透過したX線をFPD3が検出してA/D変換器8でディジタル化した後に、画素として画像処理部10に送り込む。ステップS1と同様に、送り込まれた画素に応じてキャリブレーションを行う(図6のタイミングチャート参照)。こうして2回目のキャリブレーションが実行される。
(Step S3) Calibration of X-ray irradiation X-ray is irradiated from the
(ステップS4)欠損登録
ステップS2と同様に、キャリブレーション後の画素を用いて欠損画素を検出して補間する欠損登録を実行する(図6のタイミングチャート参照)。
(Step S4) Missing Registration Similarly to step S2, the missing registration is executed by detecting and interpolating the missing pixel using the calibrated pixel (see the timing chart in FIG. 6).
(ステップS5)X線照射直後のキャリブレーション
X線照射直後の非照射状態でFPD3が検出してA/D変換器8でディジタル化した後に、画素として画像処理部10に送り込む。ステップS1,S3と同様に、送り込まれた画素に応じてキャリブレーションを行う(図6のタイミングチャート参照)。こうして3回目のキャリブレーションが実行される。
(Step S5) Calibration Immediately after X-ray Irradiation The
(ステップS6)欠損登録
ステップS2,S4と同様に、キャリブレーション後の画素を用いて欠損画素を検出して補間する欠損登録を実行する(図6のタイミングチャート参照)。
(Step S6) Missing Registration Similar to steps S2 and S4, the missing registration is executed by detecting and interpolating the missing pixels using the calibrated pixels (see the timing chart in FIG. 6).
以上のように構成された本実施例装置によれば、欠損画素検出部21は、検出された放射線に基づく画素について欠損画素を検出する。この検出の際には、キャリブレーション部8に関する校正情報(本実施例ではキャリブレーション後の画素)を用いて行う。したがって、キャリブレーション部8によるキャリブレーション(校正)のタイミングに合わせて欠損画素の検出および補間を同時に行うことができる。欠損画素の検出および補間を行う期間よりも短い所定期間(例えば1日)でキャリブレーション部8によるキャリブレーションが行われるので、欠損画素の検出および補間についても従来よりも短い期間で行われる。その結果、装置の運用上の支障を損ねることなく欠損画素を検出して補間する一連の操作(欠損登録)を正確に行うことができる。
According to the apparatus of the present embodiment configured as described above, the defective
本実施例では、X線照射状態、そのX線照射前の非照射状態、X線照射直後の非照射状態の各状態でそれぞれ得られたキャリブレーション後の各画素を組み合わせて用いて欠損画素を検出している。各状態のキャリブレーション後の画素を組み合わせて用いることで、上述した欠損登録をより一層正確に行うことができる。具体的には、欠損画素は、X線の照射状態のときのみに判明するものや、非照射状態のときのみに判明するものや、X線の入射線量に応じて判明するものがあるので、これらの各状態を組み合わせることで、より多くの欠損画素を検出することができる。 In this embodiment, a defective pixel is obtained by combining each pixel after calibration obtained in each of the X-ray irradiation state, the non-irradiation state before the X-ray irradiation, and the non-irradiation state immediately after the X-ray irradiation. Detected. By using a combination of pixels after calibration in each state, the above-described defect registration can be performed more accurately. Specifically, there are defective pixels that can be found only in the X-ray irradiation state, those that can be found only in the non-irradiation state, and those that can be found according to the X-ray incident dose. By combining these states, more defective pixels can be detected.
なお、本実施例では、メディアンフィルタ処理のように、欠損画素を置換することで欠損画素の補間を行ったが、隣接する画素に基づいて画素を補間する補間処理などに例示されるように、特に限定されない。また、隣接する画素に基づいて画素を補間する場合には、X線を照射しない非照射状態で画素についてキャリブレーションを実行しつつ予め測定して、その補正データに基づいて画素の重み付けを行ったりすればよい。 In this embodiment, the defective pixel is interpolated by replacing the defective pixel as in the median filter processing. However, as exemplified by the interpolation processing for interpolating the pixel based on the adjacent pixel, There is no particular limitation. In addition, when interpolating pixels based on adjacent pixels, measurement is performed in advance while performing calibration on pixels in a non-irradiated state in which X-rays are not irradiated, and pixel weighting is performed based on the correction data. do it.
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した実施例では、図1に示すようなX線診断装置を例に採って説明したが、この発明は、例えばC型アームに配設されたX線診断装置にも適用してもよい。また、この発明は、X線CT装置にも適用してもよい。 (1) In the above-described embodiment, the X-ray diagnostic apparatus as shown in FIG. 1 has been described as an example. However, the present invention is also applied to an X-ray diagnostic apparatus disposed on a C-type arm, for example. Also good. The present invention may also be applied to an X-ray CT apparatus.
(2)上述した実施例では、フラットパネル型X線検出器(FPD)3を例に採って説明したが、画素を区画する2次元マトリクス状で配列された検出素子から構成されるX線検出器であれば、この発明は適用することができる。 (2) In the above-described embodiment, the flat panel X-ray detector (FPD) 3 has been described as an example. However, X-ray detection configured by detection elements arranged in a two-dimensional matrix that partitions pixels. The present invention can be applied to any container.
(3)上述した実施例では、X線を検出するX線検出器を例に採って説明したが、この発明は、ECT(Emission Computed Tomography)装置のように放射性同位元素(RI)を投与された被検体から放射されるγ線を検出するγ線検出器に例示されるように、放射線を検出する放射線検出器であれば特に限定されない。同様に、この発明は、上述したECT装置に例示されるように、放射線を検出して撮像を行う装置であれば特に限定されない。 (3) In the above-described embodiments, the X-ray detector for detecting X-rays has been described as an example. However, in the present invention, a radioisotope (RI) is administered like an ECT (Emission Computed Tomography) apparatus. The radiation detector is not particularly limited as long as it is a radiation detector that detects radiation, as exemplified by a γ-ray detector that detects γ-rays emitted from a subject. Similarly, the present invention is not particularly limited as long as it is an apparatus that performs imaging by detecting radiation, as exemplified by the ECT apparatus described above.
(4)上述した実施例では、FPD3は、放射線(実施例ではX線)感応型の半導体を備え、入射した放射線を放射線感応型の半導体で直接的に電荷信号に変換する直接変換型の検出器であったが、放射線感応型の替わりに光感応型の半導体を備えるとともにシンチレータを備え、入射した放射線をシンチレータで光に変換し、変換された光を光感応型の半導体で電荷信号に変換する間接変換型の検出器であってもよい。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)上述した実施例では、図2に示す欠損画素検出部21は、キャリブレーション後の画素、すなわち出力側がそろった画素を用いて欠損画素を検出したが、図8(b)に示すように、キャリブレーションを行うことで欠損画素までが出力側がそろってしまい、キャリブレーション後において一見すると欠損画素がなくなってしまう場合がある。図8(a)はキャリブレーション前の各画素を示す模式図であって、図8(b)はキャリブレーション後の各画素を示す模式図である。図8(a)中の『×』は欠損画素を便宜上表す。つまり、図8(a)では欠損画素が存在しているにも関わらず、図8(b)では欠損画素に相当する箇所に、欠損画素を表している『×』がなくなってしまう。
(5) In the above-described embodiment, the defective
この場合には、欠損画素に関する検出素子のゲインの値が他の画素に関する検出素子のゲインの値と異なるので、キャリブレーション部8(図1参照)はゲインの値を、例えばメモリ部12(図1参照)に送り込み、コントローラ11を介して各ゲインを画像処理部10(図1参照)の欠損画素検出部21に与え、各ゲインを用いて欠損画素を検出すればよい。
In this case, since the gain value of the detection element relating to the defective pixel is different from the gain value of the detection element relating to other pixels, the calibration unit 8 (see FIG. 1) sets the gain value, for example, the memory unit 12 (see FIG. 1). 1), and each gain is supplied to the defective
このように、校正情報は、上述した実施例のようにキャリブレーション(校正)が行われた画素であってもよいし、ゲインであってもよい。 Thus, the calibration information may be a pixel that has been calibrated as in the above-described embodiment, or may be a gain.
(6)キャリブレーションを行うタイミングについては、特に限定されない。例えば、1日に2回以上行ってもよいし、3日に1回の割合で行ってもよい。 (6) The timing for performing calibration is not particularly limited. For example, it may be performed twice a day or once every three days.
(7)照射状態または非照射状態のキャリブレーションのデータのみで欠損画素を検出するのが可能であれば、上述した実施例のように照射前の非照射状態、照射状態、照射直後の非照射状態の各状態を必ずしも組み合わせる必要はない。 (7) If it is possible to detect a defective pixel only with the calibration data of the irradiation state or the non-irradiation state, the non-irradiation state before irradiation, the irradiation state, and the non-irradiation immediately after irradiation as in the above-described embodiment It is not always necessary to combine the states.
3 … フラットパネル型X線検出器(FPD)
8 … キャリブレーション部
21 … 欠損画素検出部
22 … 欠損画素補間部
M … 被検体
3 ... Flat panel X-ray detector (FPD)
8 ...
Claims (2)
放射線検出手段を構成する各々の検出素子ごとに校正を行う画素校正手段を備え、
前記欠損画素検出手段は、画素校正手段が出力する第1校正情報を用いて欠損画素を検出し、
前記第1校正情報は、放射線検出手段に未だ放射線が照射されていない状態で取得されたものであり、前記放射線検出手段が放射線を検出することで出力される放射線検出信号を基にしておらず、
前記欠損画素検出手段は、動作の際、画素校正手段が出力する第2校正情報を更に用い、
前記第2校正情報は、放射線検出手段が被検体を透過した放射線を検出することで出力される放射線検出信号を基にしていることを特徴とする放射線撮像装置。 A radiation detection means for detecting radiation that has passed through the subject, a defective pixel detection means for detecting a defective pixel due to a variation of a detection element of the radiation detection means for a pixel based on the detected radiation, and a defective pixel detection means And a defective pixel interpolating unit that interpolates the detected defective pixel, and based on the detected radiation, the defective pixel is interpolated by the defective pixel interpolating unit to perform image processing, thereby imaging the subject. A radiation imaging device comprising:
Pixel calibration means for performing calibration for each detection element constituting the radiation detection means,
The defective pixel detection means detects the defective pixel using the first calibration information output from the pixel calibration means,
Orazu the first calibration information, which still radiation is acquired in a state of not being irradiated to the radiation detecting means, based on the radiation detection signals said radiation detecting means is outputted by detecting the radiation ,
The defective pixel detection means further uses second calibration information output by the pixel calibration means during operation,
2. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the second calibration information is based on a radiation detection signal output when the radiation detection means detects radiation that has passed through the subject.
前記欠損画素検出手段は、動作の際、画素校正手段が出力する第3校正情報を更に用い、 The defective pixel detection means further uses third calibration information output by the pixel calibration means during operation,
前記第3校正情報は、被検体を透過した放射線の放射線検出信号が読み出された後の状態で取得されたものであり、放射線検出手段により出力される放射線検出信号を基にしていないことを特徴とする放射線撮像装置。 The third calibration information is acquired after the radiation detection signal of the radiation that has passed through the subject is read out, and is not based on the radiation detection signal output by the radiation detection means. A radiation imaging apparatus.
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