JP4708559B2 - 放射線撮影システム、撮影方法、及び記憶媒体 - Google Patents

放射線撮影システム、撮影方法、及び記憶媒体 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、X線等の放射線撮影して撮影画像を取得するための装置或いはシステムに用いられる、放射線撮影システム、影方法、及び記憶媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より例えば、医療診断を目的とするX線撮影システムとしては、増感紙とX線写真フィルムを組み合わせたフィルムスクリーンシステムがある。このようなシステムは、被写体を透過したX線、すなわち被写体の内部情報を含んだX線を増感紙によってX線の強度に比例した可視光へ変換し、その可視光によってX線写真フィルムを感光させることで、X線写真フィルム上へ被写体のX線画像を形成するようになされている。
【0003】
また、近年では、被写体のX線画像をディジタル画像として取得するディジタルX線撮影装置が普及してきており、医療診断で用いる胸部等のX線画像をディジタル画像として取得することが可能となってきた。
【0004】
ディジタルX線撮影装置としては、例えば、図13に示すような、センサ部のみを携帯型とした可搬可能な撮影装置800がある。このような撮影装置800は、一般的に「カセッテ」或は「電子カセッテ」と呼ばれている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記図13に示した電子カセッテ800のような従来の撮影装置では、次のような問題があった。
すなわち、上記図13に示したような電子カセッテ800は、可搬性に優れているという反面、撮影範囲が非常に狭い。このため、所望する撮影部位が当該撮影範囲に収まらない場合が多く、このような場合、撮影を複数回に分けて行う必要があった。
【0006】
具体的には例えば、X線画像を用いた診断方法としては様々な方法があるが、左手と右手のX線画像を比較して、その差異により診断を行う方法の場合において、電子カセッテ800により左手及び右手のX線画像を取得するための撮影を行う際、左手と右手が電子カセッテ800の撮影範囲に収まらないことが多い。したがって、左手の撮影と、右手の撮影との2回の撮影に分ける必要がある。これは、撮影作業に手間がかかるうえ、さらに、2回の撮影、すなわち2回のX線曝射を被写体(被検者)に対して行うことになるため、被検者は2回被爆し、、その分、人体への負担も大きくなる。
【0007】
そこで、本発明は、上記の欠点を除去するために成されたもので、複数の撮影部位を同時に撮影可能に構成することで、作業性に優れ、且つ被写体への負担をも軽減することが可能な、放射線撮影システム、影方法、及びそれを実施するための処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。
また、本発明は、撮影範囲を広くすることが可能なように構成することで、作業性に優れ、且つ被写体への負担をも軽減することが可能な、放射線撮影システム、影方法、及びそれを実施するための処理ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的下において、本発明の放射線撮影システムは、二次元的に配置された撮像素子で放射線画像を形成する可搬可能なカセッテ型の撮影部を複数有し、前記複数の撮影部のうち一撮影に用いる撮影部を少なくとも1つ選択する選択手段を有し、前記複数の撮影部のうち1つが選択された場合には該選択された1つの撮影部による撮影準備動作が完了した旨の信号を受信したことに応じて放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行い、複数の前記撮影部が選択された場合には前記放射線発生装置に対する曝射を要求する指示に応じて複数の撮影部に対して撮影準備動作の実行を指示し、複数の撮影部の夫々の撮影準備動作が完了した旨の信号を該複数の撮影部の夫々から受信した場合に前記放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行う制御手段と、前記制御に応じて前記複数の撮影部が形成する複数の放射線画像を合成する合成手段と、を有することを特徴とする。
【0010】
本発明の撮影方法は、二次元的に配置された撮像素子で放射線画像を形成する可搬可能なカセッテ型の撮影部を複数有する放射線撮影システムの撮影方法であって、前記複数の撮影部のうち一撮影に用いる撮影部を少なくとも1つ選択する選択ステップと、前記選択ステップにて前記複数の撮影部のうち1つが選択された場合には該選択された1つの撮影部による撮影準備動作が完了した旨の信号を受信したことに応じて放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行い、複数の前記撮影部が選択された場合には前記放射線発生装置に対する曝射を要求する指示に応じて複数の撮影部に対して撮影準備動作の実行を指示し、複数の撮影部の夫々の撮影準備動作が完了した旨の信号を該複数の撮影部の夫々から受信した場合に前記放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行う制御ステップと、前記制御に応じて前記複数の撮影部が形成する複数の放射線画像を合成する合成ステップと、を有することを特徴とする。
【0011】
本発明の記憶媒体は、二次元的に配置された撮像素子で放射線画像を形成する可搬可能なカセッテ型の撮影部を複数有する放射線撮影システムを制御するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記複数の撮影部のうち一撮影に用いる撮影部を少なくとも1つ選択する選択ステップと、前記選択ステップにて前記複数の撮影部のうち1つが選択された場合には該選択された1つの撮影部による撮影準備動作が完了した旨の信号を受信したことに応じて放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行い、複数の前記撮影部が選択された場合には前記放射線発生装置に対する曝射を要求する指示に応じて複数の撮影部に対して撮影準備動作の実行を指示し、複数の撮影部の夫々の撮影準備動作が完了した旨の信号を該複数の撮影部の夫々から受信した場合に前記放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行う制御ステップと、前記制御に応じて前記複数の撮影部が形成する複数の放射線画像を合成する合成ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0023】
(第1の実施の形態)
本発明は、例えば、図1に示すようなX線撮影システム100に適用される。
【0024】
<X線撮影システム100の全体構成>
X線撮影システム100は、X線発生部117、センサ接続部103へ接続された電子カセッテ101a,101b、及びシステム制御部106を含んでいる。
そして、X線発生部117及び電子カセッテ101a,101bはX線室104へ設置されており、システム制御部106はX線制御室105へ設置されている。
【0025】
X線発生部117は、X線ビームを発生するX線管球119、X線管球119を駆動する高圧発生源118、及びX線管球119により発生されたX線ビームを所望の撮像領域に絞り込むX線絞り120を含んでいる。
【0026】
システム制御部106は、ホストコンピュータ装置等からなり、撮像制御部107、画像処理部108、ハードディスクやRAM等を含むメモリ109、外部記憶装置110、メイン制御部111、モニタ115が接続されたインターフェース112、及びユーザインターフェース114が接続されたセンサ切替部112がバス160を介して互いに通信可能なように接続された構成としている。
【0027】
メイン制御部111は、X線撮影システム100全体の動作制御を司る。
メモリ109には、メイン制御部111での動作制御のための処理プログラム及びデータや、電子カセッテ101a,101bによる撮影で得られた画像データ等が格納される。
したがって、メイン制御部111は、メモリ109から所定の処理プログラムを読み出して実行することで、X線撮影システム100全体の動作を制御する。
【0028】
センサ接続部103は、複数の電子カセッテが接続可能なように構成されている。ここでは説明の簡単のため、その一例として、2つの電子カセッテ101a,101bがセンサ接続部103へ接続されているものとする。
【0029】
撮像制御部107は、X線発生部117の高圧発生源118及びX線絞り120の動作制御と共に、センサ接続部103を介した電子カセッテ101a,101bの動作制御等を行う。
【0030】
画像処理部108は、センサ接続部103を介して電子カセッテ101a,101bから供給された画像データに対して、オフセット補正やゲイン補正等の適切な画像処理を施す。
【0031】
ユーザインターフェース114は、キーボード等の操作部を含み、ユーザ116から各種動作指示が入力される。
これにより、例えば、モニタ115は、ユーザ116からの指示に従って、メモリ109内の画像データを表示する。また、ユーザ116からの指示に従って、メモリ109内の画像データが、ハードディスク109或いは外部記憶装置110へ保存される。
【0032】
センサ切替部113は、ユーザインターフェース114を用いたユーザ116からの動作指示、特に、電子カセッテ101a,101bの切替指示を受けると、当該指示情報(センサ切替情報)を撮像制御部107へ供給する。
したがって、撮像制御部107は、センサ切替部113からのセンサ切替情報を受け取ると、当該情報に基づき、電子カセッテ101a,101bのうち撮影に使用する電子カセッテを切り替える。
【0033】
電子カセッテ101a,101bは、詳細は後述するが、それぞれが同様の構成としており、その電源は、システム制御部106のメイン制御部111によって供給される。
また、電子カセッテ101a,101bのうち、どの電子カセッテの電源をオンとするかの制御、すなわち何れの電子力セッテを使用して撮影を行うか、或は両方の電子カセッテ101a,101bを同時に使用して撮影を行なうかの制御は、ユーザ116からの動作指示に基づいて、メイン制御部111により行なわれる。
尚、電子カセッテ101a,101bに対して、選択電子カセッテが確認できるように、選択時にはLEDランプが点灯する構成を設けるようにしてもよい。
【0034】
<電子カセッテ101a,101bの構成>
電子カセッテ101a,101bはそれぞれ、撮影して得られた画像データを一時保存するための通信用フレームメモリ150が搭載されている。
また、電子カセッテ101a,101bはそれぞれ、図2に示すように、蛍光体201及びセンサ部202の組み合わせから構成される撮像部を備えている。
【0035】
蛍光体201は、電子カセッテ101aへ入射されたX線(被写体を透過したX線)を可視光像へと変換する。
センサ部202は、詳細は後述するが、二次元配列された光電変換素子から構成され、光電変換層として、例えば、非結晶シリコン(アモルファスシリコン:a−Si膜)が利用されている。これは、大面積のガラス基板のようなセンサ基板へフォトキャリアを形成することが容易に可能なばかりでなく、スイッチング素子としてのTFTの半導体材料としても用いることが可能である点で好適だからである。
したがって、蛍光体201から出力される可視光は、センサ部202のセンサ基板へ吸収され、ここでフォトキャリアが形成されて蓄積される。
【0036】
図3、センサ部202の内部構成を具体的に示したものである。
センサ部202は、光検出器アレー401を含んでいる。光検出器アレー401は、例えば、2000×2000〜4000×4000程度の画素から構成される。また、光検出器アレー401のアレー面積は、例えば、200mm×200mm〜500mm×500mm程度である。
【0037】
ここでは説明の簡単のため、その一例として、光検出器アレー401は、2048×2048の画素から構成され、そのアレー面積を215mm×215mmとしている。したがって、1画素のサイズが約105×105μmとなる。
そして、光検出器アレー401は、横方向に配置された2048個の画素を1ブロックとして、当該2048個のブロックを縦方向に配置した2次元構成としている。
【0038】
図4は、1つの画素(光電変換素子)に着目し、その等価回路の構成の一例を示したものである。
【0039】
光電変換素子は、光検出部301と、電荷の蓄積及び読取を制御するためのスイッチング薄膜トランジスタ(以下「スイッチングTFT」と言う)303とを含んでおり、例えば、ガラス基板上へアモルファスシリコン(a−Si)が付加された構成としている。
【0040】
光検出部301は、光ダイオード301a及びコンデンサ301bの並列回路を含んでいる。
上記図4では、光検出部301での光電効果による電荷を“定電流源302”として表している。
尚、コンデンサ301bとしては、光ダイオード301aの寄生容量であっても、或は光ダイオード301aのダイナミックレンジを改善する追加的なコンデンサであってもよい。
【0041】
また、光検出部301の光ダイオード301aのカソードは、共通電極(D電極)であるバイアス配線Lbを介してバイアス電源304へ接続されている。
一方、光検出部301の光ダイオード301aのアノードは、ゲート電極(G電極)からスイッチングTFT303を介して、コンデンサ305及び電荷読出し用プリアンプ306へ接続されている。
プリアンプ306への入力は、リセット用スイッチ308及び信号線バイアス電源309を介してアースへ接続されている。
【0042】
上記図4に示した1つの光電変換素子では、先ず、スイッチングTFT303及びリセット用スイッチ309が一時的にオンされ、コンデンサ301bがリセットされる。その後、スイッチングTFT303及びリセット用スイッチ309がオフされる。
X線発生部117からX線が被検体170に対して曝射されると、被検体170の透過X線は、蛍光体201(上記図2参照)により可視光線像へと変換され、当該光電変換素子に対して入射する。
【0043】
当該光電変換素子において、先ず、光ダイオード301aは、上記可視光線像により導通状態となり、コンデンサ301bの電荷を放電させる。
次に、スイッチングTFT303がオンされることで、コンデンサ301bとコンデンサ305が接続される。これにより、コンデンサ301bの電荷がコンデンサ305へと伝達される。
そして、コンデンサ305の蓄積電荷は、プリアンプ306によりその電圧が増幅されて、或はコンデンサ307により電圧へ変換されて外部出力される。
【0044】
上記図3に戻り、上記図4に示したような光電変換素子が2次元配列された光検出器アレー401全体に着目して、センサ部202全体の構成を更に具体的に説明する。
【0045】
上記図4に示したように、1つの光電変換素子(画素)は、1つの光検出部301及びスイッチングTFT303を含んでいる。
上記図3において、光電変換素子PD(1,1)〜(2048,2048)は光検出部301に対応し、転送用スイッチSW(1,1)〜(2048,2048)はスイッチングTFT303に対応する。
【0046】
光電変換素子PD(m,n)のゲート電極(G電極)は、対応する転送用スイッチSW(m,n)を介して、その列に対する共通の列信号線Lcmへ接続される。
例えば、第1列の光電変換素子PD(1,1)〜(2048,1)は、第1の列信号線Lc1へ接続される。
【0047】
それぞれの光電変換素子PD(m,n)の共通電極(D電極)は全て、バイアス配線Lbを介して、バイアス電源304へ接続される。
同じ行の転送用スイッチSW(m,n)の制御端子は、共通の行選択線Lrnへ接続される。
例えば、第1行の転送用スイッチSW(1,1)〜(1,2048)は、行選択線Lr1へ接続される。
【0048】
行選択線Lr1〜2048は、ゲート駆動回路403を介してタイミング制御回路404へ接続される。
ゲート駆動回路403は、タイミング制御回路404からの制御信号を解読し、どのラインの光電変換素子の信号電荷を読み出すべきかを決定するアドレスデコーダ410と、アドレスデコーダ410の出力に従って開閉される2048個のスイッチ素子SWとを含んでいる。このような構成により、任意のラインLrnのスイッチSW(m,n)に接続される光電変換素子PD(m,n)の信号電荷を読み出すことができる。
尚、ゲート駆動回路403としては、例えば、液晶ディスプレイ等に用いられているシフトレジスタによって構成した回路を用いるようにしてもよい。
【0049】
列信号線Lc1〜2048は、タイミング制御回路404により制御される信号読出回路402へ接続される。
信号読出回路402は、列信号線Lc1〜2048からの信号電位を増幅するプリアンプ406−1〜2048、プリアンプ406−1〜2048の出力をサンプルホールドするサンプルホールド(S/H)回路407−1〜2048、S/H回路407−1〜2048の出力を時間軸上で多重化するアナログマルチプレクサ408、及びアナログマルチプレクサ408のアナログ出力をディジタル化するA/D変換器409を含んでいる。
A/D変換器409の出力は、通信用フレームメモリ150に対して入力される。
【0050】
上述のようなセンサ部202では、先ず、蛍光体201からの可視光に応じて、すなわち被検体170を透過したX線量に応じて光電変換素子PD(m,n)へ蓄積された電荷(フォトキャリア)は、ゲート駆動回路403の制御により、ゲート駆動回路403の行選択線(ゲートライン)Lrmへ接続された転送用スイッチSW(m,n)がONされることで、1ライン分の画像信号として読み出される。
【0051】
上記読出信号は、アンプ406−nにより増幅され、サンプルホールド回路407−nによりサンプルホールドされた後、アナログマルチプレクサ408へと入力される。
アナログマルチプレクサ408での切替制御は、タイミング制御回路404により行われる。
アナログマルチプレクサ408の出力は、A/D変換器409によりディジタルデータへと変換される。
【0052】
上記ディジタルデータは、タイミング制御回路404の制御により、通信用メモリ(フレームメモリ)150及びセンサ接続部103(上記図1参照)を順次介して、システム制御部106ヘと転送される。
したがって、システム制御部106では、センサ部202全体(電子カセッテ全体)の二次元画像データが得られることになる。
【0053】
<X線撮影システム100の動作>
図5は、上記図1のX線撮影システム100において、被検体170のX線撮影が行われてから、被検体170のX線画像を得るまでの、動作タイミングを示したものである。
【0054】
ここで、以下の説明では、説明の簡単のため、電子カセッテ101aを「カセッテA」とし、電子カセッテ101bを「カセッテB」とし、これらの2台のカセッテA,Bを同時に駆動してX線撮影を行なうものとする。この指示、すなわち2台のカセッテA、Bを同時に使用した撮影を行なう指示は、ユーザ116がユーザインターフェース114により入力され、センサ切替部103を介して、撮像制御部107等へ供給されることになる。
【0055】
上記図5において、“501”は、ユーザインターフェース114による撮像要求信号(曝射要求SW信号)を示す。
“502”は、X線発生器117のレディ信号(撮影要求指示信号)を示す。
“503”は、実X線曝射状態を示す。
“504”は、ユーザ116の指示に基づいた撮像制御器107からカセッテA,Bへの撮影要求信号(X線撮像要求信号)を示す。
“505”は、カセッテA,Bの撮影レディ信号(X線検出器レディ信号)を示す。
“506”は、カセッテA,B内のパワー制御信号を示す。
“507”及び“509”はそれぞれ、カセッテA,Bに対するデータ転送要求信号を示す。
“508”及び“510”はそれぞれ、力セッテA,Bの画像転送及び画像処理のタイミングを示す。
【0056】
そこで、先ず、カセッテA,Bは、ユーザ116からの検出器準備要求又は撮影要求が発行されるまで、“506”に示すように、パワー制御信号が0FFとなった状態で待機する。
具体的には、上記図3に示した構成において、行選択線Lr、列信号線Lc、及びバイアス配線Lbの電位を、不図示のスイッチにより同電位(特に、信号GNDレベル)に保ち、光検出器アレー401に対してバイアスを印加しない。
尚、信号読出回路402、ゲート駆動回路403、及びバイアス電源404又はそれを含む電源を遮断することにより、行選択線Lr、列信号線Lc、及びバイアス配線Lbの電位をGND電位に保つようにしてもよい。
【0057】
次に、ユーザ116からユーザインターフェース114の曝射要求SW1が操作されると(“501”の1stSW参照)、撮像制御器107は、X線発生器117を撮影レディ状態に遷移させる共に、カセッテA,Bを撮影準備状態へ移行させる制御指示を出す。
これを受けた力セッテA、Bは、光検出器アレー401へバイアスを印加すると共に、例えば、撮影準備のために所定時間(数秒以上)を要する場合等には、その準備のための動作を開始する。
【0058】
次に、ユーザ116からユーザインターフェース114の曝射要求SW2が操作されると(“501”の2ndSW参照)、撮像制御部107は、カセッテA,BとX線発生器117との同期を取りながら撮影動作を制御する。
具体的には例えば、撮像制御部107は、曝射要求SW2の操作による指示(撮影要求指示)に従って、“504”に示すX線撮像要求信号のタイミングでカセッテA,Bに対して撮像要求信号をアサートする。
【0059】
カセッテA,Bは、撮像準備が整った時点で、撮像制御器107に対し、X線検出器レディ信号(“505”参照)を返送する。
撮像制御器107は、2台のカセッテA,BからのX線検出器レディ信号の遷移に基づいて、X線発生器117に対してX線曝射を要求(X線発生要求)する(“503”参照)。
X線発生器117は、撮像制御器107からX線発生要求がなされている間(X線発生要求信号が供給されている間)、X線を発生する。
【0060】
撮像制御器107は、X線発生器117が所定X線量を発生したことを認識すると、X線発生器117に対するX線発生要求信号(“503”参照)をネゲートすると共に、カセッテA,Bに対するX線撮像要求信号(“504”参照)をネゲートすることで、力セッテA,Bに対して画像取得タイミングを通知する。
【0061】
力セッテA,Bは、撮像制御器107からの画像取得タイミングに基づいて、この時点まで待機状態であった信号読出回路402(上記図3参照)の動作を開始させる。
信号読出回路402の制定のための所定ウェイト時間後、タイミング制御回路404の制御により、X線検出器アレー401からは、画像データが読み出され、X線撮影画像が取得される。
【0062】
上述のような画像取得動作は、X線の1回の曝射で2台のカセッテA,Bで同時に実行される。
したがって、カセッテA,Bのそれぞれの通信用フレームメモリ150には、X線撮影画像が一旦保存されることになる。
尚、カセッテA,Bのそれぞれの通信用フレームメモリ150は、少なくとも1枚分の画像データを記憶できる容量を有するものとする。
【0063】
システム制御部106は、先ず一台目のカセッテ(ここではカセッテAとする)に対して、データ転送要求信号(“507”参照)を送信する。
データ転送要求信号を受け取ったカセッテAは、システム制御部106に対して、通信用フレームメモリ150へ一旦保存したX線撮影画像データ(A1)を送信する(“508”参照)。
【0064】
システム制御部106は、カセッテAからのデータ転送が終了したのを認識すると、続いて、もう一台のカセッテBに対して、データ転送要求信号(“509”参照)を送信する。
データ転送要求信号を受け取ったカセッテBは、システム制御部106に対して、通信用フレームメモリ150へ一旦保存したX線撮影画像データ(B1)を送信する(“510”参照)。
【0065】
上述のように、カセッテAで得られたX線撮影画像データ(A1)と、カセッテBで得られたX線撮影画像データ(B1)とが順次、システム制御部106へと転送される。
【0066】
システム制御部106への2台のカセッテA,BのX線撮影画像データの転送が完了すると、補正用画像を取得するために、撮像制御部107は、カセッテA,Bを再び待機状態へと遷移させる。
その後、上述したX線撮影画像データ(A1,B1)の取得時と同様にして、力セッテA,Bはそれぞれ、補正用画像(暗画像)データを同時に取得する。
【0067】
すなわち、システム制御部106は、先ず一台目のカセッテ(ここではカセッテAとする)に対して、データ転送要求信号(“507”参照)を送信する。
データ転送要求信号を受け取ったカセッテAは、システム制御部106に対して、通信用フレームメモリ150へ一旦保存したオフセット補正用画像データ(A2)を送信する(“508”参照)。
【0068】
システム制御部106は、カセッテAからのデータ転送が終了したのを認識すると、続いて、もう一台のカセッテBに対して、データ転送要求信号(“509”参照)を送信する。
データ転送要求信号を受け取ったカセッテBは、システム制御部106に対して、通信用フレームメモリ150へ一旦保存したオフセット補正用画像データ(B2)を送信する(“510”参照)。
【0069】
上述のように、カセッテAで得られたオフセット補正用画像データ(A2)と、カセッテBで得られたオフセット補正用画像データ(B2)とが順次、システム制御部106へと転送される。
【0070】
尚、オフセット補正用画像データの取得時の撮影シーケンスは、撮影の度にX線曝射時間等について若干異なる可能性が有るが、これも含めて全く同じ撮影シーケンスを再現して補正用画像を取得することにより、より高画質な画像が得られる。
【0071】
システム制御部106において、画像処理部108は、X線撮影画像データ(A1,B1)のそれぞれに対して、オフセット補正用画像データ(A2,B2)を用いたオフセット補正や、ゲイン補正用画像データを用いたゲイン補正等の基本補正処理を施す(“508”、“510”参照)。
例えば、画像処理部108は、X線撮影画像データ(A1,B1)のそれぞれに対して、2台のカセッテA,Bで得られたX線撮影画像データ(A1,B1)を1枚の画像データとして扱えるよう、それぞれの画像特性を一致させるためのオフセット補正及びゲイン補正の処理を含む補正処理を施す。
【0072】
ここでのオフセット補正処理は、信号電荷に含まれる暗電流等の影響を補正するために、X線曝射を行わずに読み込んだオフセット補正用画像データ(A2,B2)を利用して、X線曝射時のX線撮影画像データ(A1,B1)を補正する処理を含む。
また、ゲイン補正処理は、カセッテA,Bに対して被検体170を介さずに直接X線のみを照射して得られたゲイン補正用画像データを用いて、X線曝射時のX線撮影画像データ(A1,B1)を補正することにより、各画素ごとのゲインのばらつきを補正する処理を含む。尚、このゲイン補正用画像データは、工場出荷時または各撮影に先だってあらかじめ取得しておく。
【0073】
そして、画像処理部108は、X線撮影画像データ(A1,B1)のそれぞれの画像特性を一致させた後、これらのX線撮影画像データ(A1,B1)を1枚の画像データとして取り扱い、当該画像データに対して、階調処理、DR(Dynamic Range)処理、及び2枚の画像のつなぎ目処理等の任意の各種画像処理を施す。
【0074】
ところで、画像処理部108において、2枚のX線撮影画像を1枚の画像として取り扱う際、2枚のX線撮影画像の配置関係については、次のような構成により決定するようになされている。
【0075】
例えば、図6に示すように、カセッテAには配置状況を判定するための配置検出部601〜604が設けられており、カセッテBにも同様に配置状況を判定するための配置検出部605〜608が設けられている。
配置検出部(電極)601〜608は、例えば、力セッテA,Bを組み合わせることで、配置検出部の何れかが接触し、その接触状態により、位置関係を判定できるようになされている。
【0076】
尚、力セッテA,Bは、これらを組み合わせた際に、隙間なく接するような構造となっている。
また、カセッテA,Bを組み合わせた際に、位置がずれないようなアタッチメント構造を用いるようにしてもよい。
【0077】
したがって、画像処理部108は、配置検出部601〜608の接触状態により示されるカセッテA,Bの配置関係に応じて、上述したような画像処理を行う。
例えば、カセッテA,Bが、図7(a)に示すような配置関係(カセッテAが左、カセッテBが右)である場合、画像処理部108は、同図(b)に示すような1枚の画像(カセッテAで得られたX線撮影画像Aが左、カセッテBで得られたX線撮影画像Bが右)が得られるような画像処理を行なう。
また、カセッテA,Bが、上記図7(c)に示すような配置関係(カセッテAが右、カセッテBが左)である場合、画像処理部108は、同図(d)に示すような1枚の画像(カセッテAで得られたX線撮影画像Aが右、カセッテBで得られたX線撮影画像Bが左)が得られるような画像処理を行なう。
【0078】
上述のようにして画像処理部108で得られた1枚の画像、すなわち2台のカセッテA,Bで同時に撮影して得られた2枚のX線撮影画像から得られた1枚の合成画像は、例えば、モニタ115で表示されたり、或は外部記憶装置110へ記憶される。
【0079】
上述のように、本実施の形態では、2台の電子カセッテ101a,101bを同時に駆動して一度に撮影を行う構成としたので、従来では2回に分けていた撮影が1回で完了することができる。例えば、右手と左手の各撮影画像により診断を行なう場合であっても、右手と左手の撮影を個別に行なう必要なく、1回の撮影で、右手と左手の各撮影画像を得ることができる。
したがって、撮影作業の効率も上がり、また、被検者170の被爆が1回でよいため、被検者170への負担も軽くなる。
【0080】
尚、第1の実施の形態において、上記図5に示したカセッテBの画像転送(“509”、“510”参照)について、次のような構成とするようにしてもよい。
例えば、図8に示すように、システム制御部106は、カセッテAからオフセット補正用画像データ(A2)を受け取った後に、続いて、カセッテBに対してデータ転送要求信号を送信する(“509´”参照)。カセッテBは、X線撮影画像データ(B1)と共に、オフセット補正用画像データ(B2)を順次、システム制御部106へ転送する。
但し、この場合、カセッテBの通信用メモリ150は、少なくとも2枚分の画像データを記憶できる容量が必要となる。
【0081】
また、第1の実施の形態では、2台のカセッテA,Bを同時に駆動させて撮影を行なうことが可能なように構成したが、2台のカセッテA,Bに限られることはなく、任意の複数のカセッテを同時に駆動させて撮影を行なうようにしてもよい。
【0082】
(第2の実施の形態)
本発明は、例えば、図9に示すようなX線撮影システム700に適用される。
尚、上記図9のX線撮影システム700において、上記図1のX線撮影システム100と同様に動作する箇所には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。ここでは、第1の実施の形態と異なる構成についてのみ、具体的に説明する。
【0083】
X線撮影システム700において、2台の電子カセッテ101a,101bはそれぞれ、上記図2〜図4を用いて説明したような、二次元配列された光電変換素子を含む構成としている。
【0084】
本実施の形態での電子カセッテ101a,101bについて具体的に説明すると、まず、図10(a),(b)は、電子カセッテ101a,101bの構造を示したものである。
上記図10(a)に示すように、例えば、電子カセッテ101aにおいて、光検出アレー401(上記図3参照)は、電子力セッテ101aの任意の一辺に接する形で配置されている。
そして、電子力セッテ101aの筐体内の空スペースに対して、ゲート駆動回路403、信号読出回路402、タイミング制御回路404、及び通信用フレームメモリ150等が配置される。
【0085】
光検出アレー401はガラス基板上に形成されるが、その形成の際に、図11(a)に示すように、2台の電子力セッテ101a,101bを、光検出アレー401が接している辺同士で近接させた場合、それぞれの電子力セッテ101a,101bの光検出アレー401が画素ピッチと同等以下で近接することが可能な構造となるよう、ガラス基板の端面まで画素が存在するようにカッティングされ端面処理される。
尚、上記図11(b)についての詳細は後述する。
【0086】
電子力セッテ101a,101bにおいて、光検出アレー401が接する辺は、光検出アレー401を保護するために、カバーにより外部から接触できない構造となっている。そたがって、2台の電子力セッテ101a,101bを合体させる際には、当該カバーを外して、上記図11(a)に示したように、2台の電子力セッテ101a,101bを合体できる構造となっている。
尚、2台の電子力セッテ101a,101bを合体させる際に、自動的に当該カバーが開くような構造としてもよい。
【0087】
また、上記図10(b)に示すように、例えば、電子力セッテ101aにおいて、他の電子カセッテとの接続辺に電極801が設けられている。
したがって、2台の電子力セッテ101a,101bを合体した状態において、それぞれの光検出アレー401が正確に接している状態にあるか否かは、電極801が接しているか否かによって判定可能となる。
尚、2台の電子力セッテ101a,101bを合体した際に、カセッテ同士が固定されるようなアタッチメント構造としてもよい。
【0088】
上述のような電子力セッテ101a,101bを備える本実施の形態のX線撮影システム700の動作については、第1の実施の形態のX線撮影システム100の動作(上記図5、上記図8参照)と同様であるが、電子力セッテ101a,101bの配置関係に基づいた画像処理部108での処理が若干異なる。
【0089】
すなわち、本実施の形態では、特に、2台の電子力セッテ101a,101bの光検出アレー401を画素ピッチと同等以下に近接させるように構成しているため、画像処理分108は、上記図10(b)に示した電極801の接触状態により示される電子カセッテ101a,101bの配置関係が、図12(a)に示すような配置関係(カセッテAが左、カセッテBが右として、それぞれの光検出アレー401が接続された配置関係)である場合、同図(b)に示すような1枚の画像(カセッテAで得られたX線撮影画像Aが左、カセッテBで得られたX線撮影画像Bが右として接続された画像)が得られるような画像処理を行なう。
また、カセッテA,Bが、上記図12(c)に示すような配置関係(カセッテAが右、カセッテBが左として、それぞれの光検出アレー401が接続された配置関係)である場合、画像処理部108は、同図(d)に示すような1枚の画像(カセッテAで得られたX線撮影画像Aが右、カセッテBで得られたX線撮影画像Bが左として接続された画像)が得られるような画像処理を行なう。
【0090】
また、画像処理部108は、第1の実施の形態で述べた補正処理として、2枚のX線撮影画像の接続部分の濃度が連続的に変化するように、空間周波数的に低周波の補正処理等を含めた処理を行なう。
【0091】
上述のように、本実施の形態では、2台の電子力セッテ101a,101bの光検出アレー401を画素ピッチと同等以下に近接させ、2台の電子カセッテ101a,101bを同時に駆動して一度に撮影を行うように構成したので、撮影範囲を広くすることができる。このため、従来では2回に分けていた撮影を1回で完了することできる。したがって、撮影作業の効率も上がり、また、被検者170の被爆が1回でよいため、被検者170への負担も軽くなる。
【0092】
尚、第2の実施の形態では、2台の電子力セッテ101a,101bの光検出アレー401を近接させるように構成したが、近接させる電子カセッテの台数は2台に限られることはない。近接させる電子カセッテの台数を増やすほど、その撮影可能範囲をさらに広げることができる。
具体的には例えば、まず、上記図3に示したように、光検出アレー401はマトリックス構造をしており、少なくともその2辺に信号読出回路402及びゲート駆動回路403の接続が必要である。したがって、上記図11(a)に示したように、2台の電子力セッテ101a,101bを近接させる場合、信号読出回路402及びゲート駆動回路703が接続されていない残りの2辺を使用して近接させることになるが、上記図11(b)に示すように、4台の電子カセッテ101a〜101dを近接させるように構成してもよい。2台の電子力セッテ101a,101bを近接可能なように構成にした場合には、光検出アレー401の端面処理や保護カバーをつけたりする等の処理を、上記図10(a)に示したように1辺に対して実行し、一方、4台の電子力セッテ101a〜101dを近接可能なように構成にした場合には、当該処理を2辺に対して実行することになる。
【0093】
また、第1及び第2の実施の形態では、2台の電子力セッテ101a,101bの電源を外部から供給するように構成したが、これに限られることはなく、例えば、それぞれの電子力セッテ101a,101bに対してバッテリーが搭載されている構成としてもよい。
【0094】
また、第1及び第2の実施の形態では、2台の電子力セッテ101a,101bの配置関係を、電極の接点により判定するように構成したが、これに限られることはなく、例えば、押しボタンスイッチ等によって判定するようにしてもよい。
また、電子力セッテ101a,101bの組み合わせ機構についても、上記図7や上記図12に示したものに限られるものでない。
【0095】
また、第1及び第2の本実施の形態では、電子力セッテ101a,101bとシステム制御部106が信号線等で接続された構成としているが、これに限られることはなく、例えば、電子力セッテ101a,101bに対して可搬型のメモリを搭載し、撮影後に撮影画像データが記憶された当該メモリをシステム制御部106へ接続することで、システム制御部106が当該メモリから撮影画像データを読み込むように構成するようにしてもよい。或は、光通信によって、電子力セッテ101a,101bからシステム制御部106に対して、撮影画像データを空中伝搬させるように構成するようにしてもよい。
【0096】
また、本発明の目的は、第1及び第2の実施の形態のホスト及び端末の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読みだして実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が第1及び第2の実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ROM、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
また、コンピュータが読みだしたプログラムコードを実行することにより、第1及び第2の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって第1及び第2の実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された拡張機能ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって第1及び第2の実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0097】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、複数の撮影手段(可搬可能な電子カセッテ等)を並行して撮影動作させ(略同時に駆動する等)、これにより得られた複数の撮影画像を処理して合成画像を取得する(1枚の画像として処理する等)ように構成した。
これにより、例えば、被写体の撮影部位が1つの撮影手段の撮影範囲へ収まらない場合であっても、数回に分けて撮影を行なう必要はなく、1回の撮影で当該撮影部位の撮影画像を得ることができる。これは特に、X線等の放射線撮影の場合、被検者への被爆の回数を減らすことができ、被検者への負担を軽減することができるので有効である。具体的には例えば、右手と左手の各X線撮影画像により診断を行なう場合であっても、右手と左手のX線撮影を個別に行なう必要なく、1回のX線撮影で、右手と左手の各X線撮影画像を得ることができる。
【0098】
また、撮影手段の撮像部(光電変換素子が二次元配列されてなるセンサ部等)を、他の撮影手段の撮像部へ近接させるように構成した場合、撮影範囲を広くすることができる。このため、被写体の撮影部位を撮影範囲へ収めやすくなり、従来では2回に分けていた撮影を1回で完了することもできる。この構成の場合も特に、X線等の放射線撮影の場合、被検者への被爆の回数を減らすことができ、被検者への負担を軽減することができるので有効である。
【0099】
よって、本発明によれば、撮影の作業効率を向上させることができ、且つ被写体への負担をも軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態において、本発明を適用したX線撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図2】上記X線撮影システムの電子カセッテの構成を説明するための図である。
【図3】上記電子カセッテのセンサ部の構成を説明するための図である。
【図4】上記センサ部の光電変換素子の構成を説明するための図である。
【図5】上記X線撮影システムの動作を説明するための図である。
【図6】上記電子カセッテの配置状態の判別方法を説明するための図である。
【図7】上記電子カセッテで得られた画像の処理を説明するための図である。
【図8】上記X線撮影システムの他の動作を説明するための図である。
【図9】第2の実施の形態において、本発明を適用したX線撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図10】上記X線撮影システムの電子カセッテの構成を説明するための図である。
【図11】上記電子カセッテを近接させるための構成を説明するための図である。
【図12】上記電子カセッテで得られた画像の処理を説明するための図である。
【図13】従来の電子カセッテを説明するための図である。
【符号の説明】
100 X線撮影システム
101a,101b 電子カセッテ
103 センサ接続部
104 X線室
105 X線制御室
106 システム制御部
107 撮像制御部
108 画像処理部
109 メモリ
110 外部記憶装置
111 メイン制御部
112 インターフェース
113 センサ切替部
114 ユーザインターフェース
115 モニタ
116 ユーザ
117 X線発生部
118 高圧発生源
119 X線管球
120 X線絞り
150 通信用フレームメモリ
160 バス

Claims (12)

  1. 二次元的に配置された撮像素子で放射線画像を形成する可搬可能なカセッテ型の撮影部を複数有し、
    前記複数の撮影部のうち一撮影に用いる撮影部を少なくとも1つ選択する選択手段を有し、
    前記複数の撮影部のうち1つが選択された場合には該選択された1つの撮影部による撮影準備動作が完了した旨の信号を受信したことに応じて放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行い、
    複数の前記撮影部が選択された場合には前記放射線発生装置に対する曝射を要求する指示に応じて複数の撮影部に対して撮影準備動作の実行を指示し、複数の撮影部の夫々の撮影準備動作が完了した旨の信号を該複数の撮影部の夫々から受信した場合に前記放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行う制御手段と、
    前記制御に応じて前記複数の撮影部が形成する複数の放射線画像を合成する合成手段と、
    を有することを特徴とする放射線撮影システム。
  2. 前記撮影部は、前記複数の撮影部のうち該撮影部とは異なる他の撮影部と接触しているか否かを検出する検出部を当該撮影部の側面に有し、
    前記合成手段は前記検出部により接触が検出された場合には、前記検出結果に応じて前記複数の撮影部により形成される複数の放射線画像の接続位置を決定することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮影システム。
  3. 前記撮影部は、該撮影部の前記検出部と他の撮影部の検出部とを接触させた状態で固定する着脱機構を更に有することを特徴とする請求項に記載の放射線撮影システム。
  4. 前記撮影部は、筐体と、前記筐体の少なくとも1つの側面に寄せて前記筐体内に配設される放射線検出器とを有し、
    前記検出部は前記撮影部の前記側面に設けられることを特徴とする請求項に記載の放射線撮影システム。
  5. 前記筐体の前記側面には開閉可能なカバーが配設され、
    前記検出部は前記カバーを開くと前記他の撮影部と接触可能となるように露出することを特徴とする請求項に記載の放射線撮影システム。
  6. 前記撮影部は、前記放射線検出器に駆動信号を供給する駆動回路と、
    前記放射線検出器で生成された電気信号を読み出す読出回路とを更に有し、
    前記撮影部は、前記筐体の少なくとも1つの側面と前記放射線検出器と間のスペースをその他の側面と前記放射線検出器との間のスペースよりも減じるように配設され、
    前記少なくとも1つの側面とは異なるその他の側面と前記放射線検出器との間に前記駆動回路及び前記読出回路が配設されることを特徴とする請求項に記載の放射線撮影システム。
  7. 前記駆動回路及び前記読出回路を駆動するためのバッテリと、
    前記撮影部により形成された放射線画像データを無線送信する送信手段とを更に有することを特徴とする請求項に記載の放射線撮影システム。
  8. 前記選択された撮部を表示する表示手段を更に有することを特徴と
    する請求項に記載の放射線撮影システム。
  9. 前記複数の撮影部に放射線を照射して得られた複数の放射線画像を順に出力させた後、前記複数の撮影部に放射線を照射せずに得られた複数の暗画像を順に出力させる制御を行う制御手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の放射線撮影システム。
  10. 前記撮影部の前記撮影準備動作は、前記撮像素子を、前記放射線発生装置からの放射線を検出して得られる電荷を蓄積できる状態へと移行させる動作であることを特徴とする請求項1に記載の放射線撮影システム。
  11. 二次元的に配置された撮像素子で放射線画像を形成する可搬可能なカセッテ型の撮影部を複数有する放射線撮影システムの撮影方法であって、
    前記複数の撮影部のうち一撮影に用いる撮影部を少なくとも1つ選択する選択ステップと、
    前記選択ステップにて前記複数の撮影部のうち1つが選択された場合には該選択された1つの撮影部による撮影準備動作が完了した旨の信号を受信したことに応じて放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行い、
    複数の前記撮影部が選択された場合には前記放射線発生装置に対する曝射を要求する指示に応じて複数の撮影部に対して撮影準備動作の実行を指示し、複数の撮影部の夫々の撮影準備動作が完了した旨の信号を該複数の撮影部の夫々から受信した場合に前記放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行う制御ステップと、
    前記制御に応じて前記複数の撮影部が形成する複数の放射線画像を合成する合成ステップと、
    を有することを特徴とする撮影方法。
  12. 二次元的に配置された撮像素子で放射線画像を形成する可搬可能なカセッテ型の撮影部を複数有する放射線撮影システムを制御するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    前記複数の撮影部のうち一撮影に用いる撮影部を少なくとも1つ選択する選択ステップと、
    前記選択ステップにて前記複数の撮影部のうち1つが選択された場合には該選択された1つの撮影部による撮影準備動作が完了した旨の信号を受信したことに応じて放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行い、
    複数の前記撮影部が選択された場合には前記放射線発生装置に対する曝射を要求する指示に応じて複数の撮影部に対して撮影準備動作の実行を指示し、複数の撮影部の夫々の撮影準備動作が完了した旨の信号を該複数の撮影部の夫々から受信した場合に前記放射線発生装置に対して放射線を発生させる制御を行う制御ステップと、
    前記制御に応じて前記複数の撮影部が形成する複数の放射線画像を合成する合成ステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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