JP4891292B2 - 放射線画像読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、被写体を透過した放射線を受光して被写体の放射線画像が撮影された放射線変換パネルから、撮影された被写体の放射線画像を読み取る放射線画像読取装置に関するものである。

放射線変換パネルは、照射された放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を電気信号に変換するものである。放射線変換パネルとしては、例えば、放射線のエネルギーを蓄積し、励起光を照射することにより放射線エネルギーに対応する輝尽発光光を発する蓄積性蛍光体シートや、受光した放射線を、その線量に対応する電気信号に直接変換するフラットパネル型の放射線検出器（ＦＰＤ）などが知られている。

ところで、放射線画像読取装置では、一般に、キャリブレーション時と被写体撮影時とで、放射線源と放射線変換パネルとの幾何学的位置関係（向き、距離）が異なる。その場合、放射線源から放射線変換パネルに到達する放射線の量や向きが放射線変換パネル面内の場所（位置）毎に異なった変化をする。その結果、撮影した被写体の放射線画像に濃度むら（幾何学シェーディング）が発生していた。

従来の放射線画像読取装置では、放射線源と放射線変換パネルとの幾何学的位置関係が、キャリブレーション時と被写体撮影時とで異なっていれば、撮影した放射線画像に濃度むらが当然発生するものとして、特に対策はされていなかった。

本出願人が、本発明に関連性があると考える先行技術文献として特許文献１、２がある。特許文献１には、放射線変換パネル自体の重力による歪みで生じる読取光学系の角度に応じてシェーディング補正を行うことが開示されている。また、特許文献２には、複数枚の画像を部分的に重複して長尺画像を作成する際、重複した複数枚の画像の同一位置の画素に対して異なるシェーディング補正を施すことが開示されている。

しかし、特許文献１，２はいずれも放射線変換パネル面内の濃度むらを補正するものであり、上述する放射線源と放射線変換パネルとの幾何学的位置関係が変化することに起因して、放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正するものではない。

特開２００４−２２９７３５号公報 特開２００５−４６４４４号公報

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、放射線源と放射線変換パネルとの幾何学的位置関係が変化することに起因して、放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正することができる放射線画像読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、放射線源から照射され、被写体を透過した放射線を受光して被写体の放射線画像が撮影された放射線変換パネルから、撮影された被写体の放射線画像を読み取る放射線画像読取装置であって、
キャリブレーション時と被写体撮影時における、前記放射線源と前記放射線変換パネルの位置情報を検出する位置検出部と、前記検出された位置情報に基づいてキャリブレーション時と被写体撮影時の前記放射線変換パネルの幾何学的位置の変化量を算出する位置変化算出部と、前記算出された幾何学的位置の変化量に基づいてシェーディングを算出するシェーディング算出部と、前記算出されたシェーディングに基づいて前記放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正する画像補正部とを有する画像処理部を備え、
前記幾何学シェーディングは、放射線が前記放射線変換パネルを横切る長さが変化することによって発生するシェーディングを含むことを特徴とする放射線画像読取装置を提供するものである。

前記幾何学シェーディングは、前記放射線変換パネルの受光面上の中央位置である原点と各点における、前記放射線源からの距離が変化することによって発生するシェーディングを含むことが好ましい。

また、前記幾何学シェーディングは、前記放射線変換パネルの受光面上の中央位置である原点と各点における、放射線の照射角度が変化することによって発生するシェーディングを含むことが好ましい。

また、前記画像処理部は、前記放射線変換パネルの受光面内のむらによるパネル面内シェーディングと、前記放射線源の非等方性に起因する放射線源シェーディングとを分離して、個別にシェーディング補正を行うことが好ましい。

本発明によれば、放射線源と放射線変換パネルとの幾何学的位置関係が変化することに起因して、放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正する。これにより、被写体の同じ厚さの部位の濃度を場所によらずほぼ一定濃度にすることができる。その結果、例えば、注目部位の濃度を階調処理によって強調しても、その他の領域の白トビ、黒トビが生じにくいなどの効果がある。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の放射線画像読取装置を詳細に説明する。

図１は、本発明の放射線画像読取装置の構成を表す一実施形態の斜視図である。同図に示す放射線画像読取装置１０は、蓄積性蛍光体シートＳに励起光を照射して主走査方向（主方向）Ｘに走査しながら、蓄積性蛍光体シートＳを主方向Ｘと略直交する副走査方向（副方向）Ｙに搬送して２次元的に走査し、蓄積性蛍光体シートＳに記録された放射線画像を読み取るものである。読取装置１０は、主走査光学部１２と、副走査搬送部１４と、輝尽発光光の検出部１６と、画像処理部１８とによって構成されている。

主走査光学部１２は、励起光を主方向Ｘに偏光し、蓄積性蛍光体シートＳを走査する部位である。主走査光学部１２は、励起光としてのレーザ光を射出するレーザ光源２０と、光偏向器であるポリゴンミラー２２と、ｆθレンズ等を含む走査レンズ群２４と、光路変更用ミラー２６と、集光ミラー２８とによって構成されている。これらの構成要素は、レーザ光の進行方向に沿ってこの順序で配設されている。

副走査搬送部１４は、蓄積性蛍光体シートＳを載置して、主方向Ｘと略直行する副方向Ｙに搬送する部位である。図示例の場合、副走査搬送部１４として、ベルトコンベアが用いられている。ベルトコンベアは、エンドレスベルト３０と、このエンドレスベルト３０を張架するようにエンドレスベルト３０内に配設された２本のローラ３２，３４とによって構成されている。ローラ３２，３４を回転させることでエンドレスベルトは副方向Ｙの向きに移動される。

輝尽発光光の検出部１６は、励起光を照射した時に蓄積性蛍光体シートＳから発せられる輝尽発光光を受光し、これを光電変換して電気信号に変換する部位である。輝尽発光光の検出部１６は、集光ガイド３６と、輝尽発光光を光電変換するフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）３８と、Ａ／Ｄ変換器４２とによって構成されている。

集光ガイド３６は、導光性材料を成形して作られたものである。集光ガイド３６は、輝尽発光光の入射端面が、主方向Ｘに沿って延びるように集光ミラー２８に対向する位置に配設され、輝尽発光光の集光端面（射出端面）にＰＭＴ３８の受光面が結合されている。また、ＰＭＴ３８から出力される電気信号（アナログ電圧）は、Ａ／Ｄ変換器４２に供給される。

画像処理部１８は、キャリブレーション時と被写体撮影時の放射線画像撮影装置における、放射線源と蓄積性蛍光体シートＳの位置情報に基づいて、放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正する幾何学シェーディング補正を含む各種の補正を行う部位である。画像処理部１８は、例えば、入力手段、表示手段、記憶手段、制御手段等を有するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、このＰＣ上で動作するソフトウェア（プログラム）で構成される。

画像処理部１８は、図２に示すように、キャリブレーション時と被写体撮影時の撮影装置における、放射線源と蓄積性蛍光体シートＳの位置情報を検出（取得）する位置検出部４４と、検出された位置情報に基づいてキャリブレーション時と被写体撮影時の蓄積性蛍光体シートＳの幾何学的位置の変化量を算出する位置変化算出部４６と、算出された幾何学的位置の変化量に基づいてシェーディングを算出するシェーディング算出部４８と、算出されたシェーディングに基づいて、撮影した放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正する画像補正部５０とを有する。

位置検出部４４は、例えば、アーム装置等を用いて、放射線源と蓄積性蛍光体シートＳとを一体化して移動して被写体を撮影する撮影装置の場合、アーム装置と通信することにより位置情報を取得することができる。

次に、読取装置１０の動作を説明する。

レーザ光源２０から射出されたレーザ光は、ポリゴンミラー２２に入射され、ポリゴンミラー２２の回転に応じて主方向Ｘに偏光されつつ、反射される。続いて、レーザ光は、走査レンズ群２４により蓄積性蛍光体シートＳ上で集束するように焦点を調整され、光路変更用ミラー２６により光路が蓄積性蛍光体シートＳへ向かうように変更（反射）され、蓄積性蛍光体シートＳ上に照射される。

一方、ベルトコンベア上に載置された蓄積性蛍光体シートＳは、一定の速度で副方向Ｙに搬送される。すなわち、蓄積性蛍光体シートＳは、主走査光学部１２により主走査されつつ、副走査搬送部１４により副走査されることによって、２次元的に全面を走査される。

蓄積性蛍光体シートＳは、レーザ光が照射されると、そこに蓄積されている放射線エネルギーに対応する光量の輝尽発光光を発する。この輝尽発光光は、集光ガイド３６の入射口に直接、あるいは、集光ミラー２８により反射されて集光ガイド３６の入射口に入射し、集光ガイド３６によりＰＭＴ（光電変換回路）３８まで伝搬される。その後、輝尽発光光はＰＭＴ３８により光電変換され、放射線画像データ（アナログ電圧）に変換される。

放射線画像データは、Ａ／Ｄ変換器４２により、そのアナログ電圧に対応するデジタルデータに変換され、画像処理部１８に供給される。

画像処理部１８において、位置検出部４４は、キャリブレーション時と被写体撮影時の撮影装置における、放射線源と蓄積性蛍光体シートＳの位置情報を検出する。位置変化算出部４６は、位置検出部４４によって検出された位置情報に基づいて、キャリブレーション時と被写体撮影時の蓄積性蛍光体シートＳの幾何学的位置の変化量を算出する。続いて、シェーディング算出部４８が、位置変化算出部４６によって算出された幾何学的位置の変化量に基づいてシェーディングを算出し、画像補正部５０が、シェーディング算出部４８によって算出されたシェーディングに基づいて、放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正し、濃度むらが大幅に軽減された放射線画像を生成する。

次に、図３に示す概念図を参照して、キャリブレーション時と被写体撮影時の撮影装置における、放射線源と蓄積性蛍光体シートＳの位置関係について説明する。

図３（Ａ）は、キャリブレーション時と被写体撮影時の撮影装置における、放射線源と蓄積性蛍光体シートの位置関係を表す側方概念図、（Ｂ）は、放射線源と蓄積性蛍光体シートの位置関係を表す斜視概念図である。図３（Ａ）の例では、蓄積性蛍光体シートＳは、キャリブレーション時に、放射線源５２から、より遠い位置（左側）に配置され、被写体撮影時に、放射線源５２に、より近い位置（右側）に配置されるものとする。

図３に示すように、放射線源５２と蓄積性蛍光体シートＳの受光面の中央位置との距離をｓとする。蓄積性蛍光体シートＳの中央位置を原点（０，０）とし、図３中、紙面に垂直な方向をｘ軸、蓄積性蛍光体シートＳの受光面上において、ｘ軸に垂直な方向をｙ軸とする（ｘ軸、ｙ軸は蓄積性蛍光体シートＳの傾斜と共に動くものとする）。また、蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の各点（ｘ、ｙ）と放射線源５２との距離をｚとする。

キャリブレーション時には、放射線源５２から蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の点（ｘ、ｙ）に照射される放射線の距離ｚが、原点（０，０）を中心とする点対象位置において同一距離となる。図示例の場合、被写体撮影時には、ｘ軸を中心として、蓄積性蛍光体シートＳの上端部が図３中左回りに角度θ傾斜される。この場合、放射線は、原点（０，０）の上下の対象位置において距離ｚが異なる（図３中上側の点までの距離ｚは長くなり、下側の点までの距離ｚは短くなる）。

ここで、ｚはｘ、ｙ、ｓ、θに依存するので、ｚ＝ｚ（ｘ、ｙ、ｓ、θ）とも記述する。ｘ、ｙは画像上の画素位置として、ｓ、θはアームとの通信から、直接得られる量である。図３では、ｚ、ｓに対して、キャリブレーション時には添え字０を、被写体撮影時には添え字１を付けている。ｚ（０，０，ｓ、０）＝ｓである。

なお、図３は、キャリブレーション時と被写体撮影時の撮影装置における、放射線源５２と蓄積性蛍光体シートＳの位置関係の一例を示したものである。蓄積性蛍光体シートＳの傾斜方向は、ｘ軸を中心軸とする一方向に限らず、ｙ軸を中心軸として傾斜される場合もあるし、両者を組み合わせた方向に傾斜される場合もある。また、放射線源５２と蓄積性蛍光体シートＳとの距離ｓも適宜変更される。

次に、幾何学シェーディングについて説明する。

蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の単位面積が放射線を受光する量は、放射線源５２から、その単位面積を見込む立体角に比例する。そのため、図３に示すように、キャリブレーション時の蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の原点（０，０）と点（ｘ、ｙ）とでは到達する放射線の量が異なる。この相違は、従来、シェーディング（蓄積性蛍光体シートＳの受光面内のむら）として補正されていたものである。

これに対して、被写体撮影時の原点（０，０）と点（ｘ、ｙ）とに到達する放射線の量は、キャリブレーション時とは異なる。そのため、キャリブレーション時に取得したシェーディング補正データを用いて、撮影した放射線画像を補正すると、放射線源５２と蓄積性蛍光体シートＳとの幾何学的位置関係が変化することに起因する濃度むら（シェーディング）が残る。この残る濃度むらのことを本発明では幾何学シェーディングと呼ぶ。

次に、幾何学シェーディングの算出方法について説明する。
幾何学シェーディングは、以下の（１）〜（３）の３種類の効果に分けて算出する。

（１）距離効果
蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の、ある単位面積に対して、その単位面積の法線方向と放射線の入射方向とが成す角が一定の時、放射線源５２が、その単位面積を見込む立体角は、放射線源５２からの距離の２乗に反比例する。蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の原点（０，０）と点（ｘ、ｙ）における、放射線源５２からの距離の変化量の比がシェーディング（距離が変化することによって発生するシェーディング）になる。これを本発明では距離効果と呼ぶ。

キャリブレーション時と被写体撮影時とを比較すると、蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の原点（０，０）の放射線量は（ｓ１／ｓ０）＾−２倍になり、点（ｘ、ｙ）の放射線量は、（ｚ１／ｚ０）＾−２倍になる。ゆえに、距離効果は下記式（１）で算出される。

（２）角度効果
蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の、ある単位面積に対して放射線の入射方向が法線と成す角をφとする。放射線源５２と蓄積性蛍光体シートＳとの距離が一定の時、放射線源５２が、その単位面積を見込む立体角はｃｏｓφに比例する。蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の原点（０，０）と点（ｘ、ｙ）における、放射線源５２からの放射線の照射角度の変化量の比がシェーディング（角度が変化することによって発生するシェーディング）になる。これを本発明では角度効果と呼ぶ。φはｘ、ｙ、ｓ、θに依存するので、φ＝φ（ｘ、ｙ、ｓ、θ）と記述する。

キャリブレーション時においては、ｃｏｓφ（０，０，ｓ０，０）＝１、ｃｏｓφ（ｘ、ｙ、ｓ０，０）＝ｓ０／ｚ０となり、被写体撮影時には、それぞれ、ｃｏｓφ（０，０，ｓ１，θ）＝ｃｏｓθ、ｃｏｓφ（ｘ、ｙ、ｓ１，θ）＝ｓ１／ｚ１×ｃｏｓθとなる。ゆえに、角度効果は下記式（２）で算出される。以下の説明においては、角度効果をＬ（ｘ、ｙ）と記述する。

（３）蓄積性蛍光体シートＳの厚さ効果
放射線が蓄積性蛍光体シートＳを横切る長さは、図４から分かるように、１／ｃｏｓφ（ｘ、ｙ、ｓ、θ）に比例する。図４の例では、蓄積性蛍光体シートＳの厚さをΔとし、放射線の蓄積性蛍光体シートＳへの入射角をφとすると、放射線が蓄積性蛍光体シートＳを横切る長さは、Δ／ｃｏｓφとなる。放射線が蓄積性蛍光体シートＳを横切る長さが変化することによって発生するシェーディングを本発明では厚さ効果と呼ぶ。

蓄積性蛍光体シートＳの放射線吸収率が非常に小さい場合、放射線が蓄積性蛍光体シートＳを横切る長さと放射線吸収量は比例するので、式（２）と同じ計算によって、Ｌ（ｘ，ｙ）＾−１というシェーディングが発生することが分かる。一方、蓄積性蛍光体シートＳの放射線吸収率が非常に大きい場合、放射線が蓄積性蛍光体シートＳを横切る長さとは関係なく、放射線吸収量は一定（全て蓄積性蛍光体シートＳの表面で吸収される）なのでシェーディングは発生しない。

現実の蓄積性蛍光体シートＳの放射線吸収率は両者の中間なので、一般の蓄積性蛍光体シートＳの場合の厚さ効果は、両者の中間の、Ｌ（ｘ、ｙ）＾（α−１）（０＜α＜１）となる。さらに現実の蓄積性蛍光体シートＳでは、蓄積性蛍光体シートＳの奥深いところで吸収された放射線による信号を読み出す効率は小さいという事実があるが、それは係数αを１に近づける効果である。係数αの値は適宜決定すべきものであり、例えば、実験によって最適値を決定する。

以上の３種類の効果をまとめると、点（ｘ、ｙ）における幾何学シェーディング効果は、Ｌ（ｘ，ｙ）＾（２＋α）となる。この値で、撮影した放射線画像の点（ｘ、ｙ）の画素値を割ることで幾何学シェーディング補正を行う。

なお、幾何学シェーディング補正の方法は、上記３種類の効果をまとめて使用することに限定されない。例えば、固定の複数の条件で幾何学シェーディング補正を行うためのデータを記憶しておき、この幾何学シェーディングデータを使用して補正を行うように構成することもできる。

読取装置１０では、上記のようにして、放射線源５２と蓄積性蛍光体シートＳとの幾何学的位置関係が変化することに起因して、放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正する。これにより、被写体の同じ厚さの部位の濃度を場所によらずほぼ一定濃度にすることができる。その結果、例えば、注目部位の濃度を階調処理によって強調しても、その他の領域の白トビ、黒トビが生じにくいなどの効果がある。

なお、幾何学シェーディング補正によって、放射線画像データが増幅される領域では、放射線画像データだけでなくノイズ成分も増幅されるので、ノイズを低減するためのノイズリダクション処理を施すことが望ましい。

次に、放射線源５２の非等方性に起因するシェーディングと、蓄積性蛍光体シートＳの受光面内の濃度むらによるシェーディングについて説明する。

図３から分かるように、点（ｘ、ｙ）に着目すると、キャリブレーション時と被写体撮影時とでは、異なる方向に放射された放射線を受光している画素がある。ゆえに被写体撮影時の位置関係でベタ画像を撮影した時、上記の幾何学シェーディング補正を行っても残ってしまう濃度むらを、放射線源５２の非等方性に起因するシェーディング（放射線源シェーディング）として分離して求めることができる。

キャリブレーション時に求めたシェーディングから、上記の方法で求めた放射線源シェーディングを除くことにより、蓄積性蛍光体シートＳの受光面内のむらによるシェーディング（パネル面内シェーディング）を求めることができる（放射線源シェーディングとパネル面内シェーディングとを分離できる）。画像処理部１８は、放射線源シェーディングとパネル面内シェーディングとを個別に補正することが望ましい。

また、放射線源シェーディングを、上記の幾何学シェーディング補正の計算に導入することにより、すなわち、放射線源シェーディングを考慮して幾何学シェーディングの補正を行うことにより精度よく、シェーディング補正を行うことができる。

以下、画像処理部１８で行われる、放射線画像に対する補正処理について説明する。
まず、マーカ補正について説明する。

特に、走査系の読取装置においては、蓄積性蛍光体シートＳ上の物理的位置と、撮影した放射線画像上の画素位置とが異なる場合がある。シェーディング補正を含む各種の補正において、この位置ずれが問題となる場合に、マーカを使って位置合わせする方法が、本出願人の提案による特開２００４−１１７６８４号公報に開示されている。この方法では、画像を全部読み取らないと面内のずれ量が計算できない、行列計算のための計算時間がかかる、などの問題がある。

図５は、マーカ付の蓄積性蛍光体シートの受光面を表す概念図、図６は、マーカで分割された蓄積性蛍光体シートの各々のセルにおいて、ずれを補正するための平行移動量を表す概念図である。

図５の例では、５個のマーカ５４が下辺に沿って主方向Ｘに等間隔で直線状に配置され、下辺のマーカ５４の並びに対して直角に、６個のマーカ５６が左辺に沿って副方向Ｙに等間隔で直線状に配置されている。図６に示すように、蓄積性蛍光体シートＳの受光面は、主方向Ｘに、各々の下辺マーカ５４に対応する５つの領域に分割され、副方向Ｙに、各々の左辺マーカ５６の配置位置を分割位置として６つの領域に分割されている。格子状に分割された５×７＝３５個の領域の各々をセル５８と呼ぶ。

蓄積性蛍光体シートＳを走査するタイミングが微妙にずれることで、前述のように、蓄積性蛍光体シートＳの受光面上の物理的な画素位置と、蓄積性蛍光体シートＳから読み取られた放射線画像の画素位置とがずれる場合がある。そのため、図６に示す下辺および左辺のマーカ５４，５６を用いて２次元的に、セル毎に、両者のずれ量を算出し、両者のずれ量から、ずれを補正するための平行移動量（図６中太矢印で示す）を算出し、平行移動量に基づいて両者のずれを補正する。

図６において、蓄積性蛍光体シートＳが下方向へ移動する場合を考える。走査が開始されると、下辺の５個のマーカ５４が読み取られ、続いて、一番下の主方向Ｘの並びの５個のセル５８に含まれる画素のデータが読み取られる。その後、左辺の一番下のマーカ５６が読み取られると、この左辺の一番下のマーカ５６と下辺の５個のマーカ５４を用いて、一番下の主方向Ｘの並びの５個のセル５８におけるずれが補正される。これ以後の動作は同様である。

これにより、位置ずれ量が微少な場合、回転や伸縮があっても、精度よく、簡単に位置ずれを近似し、補正できる。また、この方法であれば、画像を読取中でも、セル５８内のずれ量（移動量）を計算するための左辺のマーカ５６さえ読み取りが完了すれば、その都度、そのマーカ５６位置までのセル５８におけるずれ量を補正して位置合わせできる。そのため、画像全部の読み取りを待たずに位置合わせ済みの画像部分を順次計算することができる。

マーカ５４，５６は、蓄積性蛍光体シートＳの受光面と反射率が異なる材料で構成される。また、マーカ領域（蓄積性蛍光体シートＳの受光面内の、マーカ５４，５６が配置されている領域）を切り取った画像を放射線画像として出力してもよいし、撮影時刻や操作者・被検者の名前などの文字情報をマーカ領域に書き込んで出力するなどに利用してもよい。

次に、しみ残差補正について説明する。

図７（Ａ）は、蓄積性蛍光体シートＳに存在する欠陥画素を表す概念図、（Ｂ）は、欠陥画素位置と補正データの画素位置とが一致していない状態を表す概念図、（Ｃ）は、欠陥画素位置と補正データの画素位置とが一致している状態を表す概念図である。

蓄積性蛍光体シートＳには、図７（Ａ）に示すように、単独の、もしくは、複数画素が連結した欠陥画素６０がある。通常は、欠陥画素６０の位置と、これを補正するための補正データを補正テーブル等に記憶しておき、前述のマーカ５４，５６を使用して位置合わせをして、補正データを用いて欠陥画素を補正する。しかし、マーカ５４，５６による位置合わせも局所的にずれが生じる場合があり、ずれが生じた部分は白黒ペアの補正残差（しみ残差）となるので、欠陥画素補正を行わない場合よりも目立ってしまう。

この場合、欠陥画素６０と補正データの画素とがオーバーラップしていない画素（図７（Ｂ）に示す例の場合、欠陥画素位置と補正データの画素位置とが一致していない上下の領域６２，６４の画素、言い換えると、オーバーラップしている中央の領域６６画素の画素値よりも第１閾値以上大きいか又は小さい画素）の画素数やオーバーラップの悪さ（領域６２，６４の画素値と領域６６の画素値との差分の絶対値の合計）をカウントする。カウント値が第２閾値よりも大きければ、ずらし量を変えて位置合わせをやり直し、同図（Ｃ）に示すように、欠陥画素位置と補正データの画素位置とが一致するように調整する。

次に、欠陥補正について説明する。

欠陥補正・位置合わせによる補正には、パターン認識を必要とする場合がある。特に、欠陥が大きかったり、欠陥画素数が多かったりすると計算時間が増大する。欠陥が大きすぎる／欠陥画素数が多すぎると読み取りと同時に補正処理を行うことができなくなり、処理が異常終了してしまう場合もある。通常は、補正可能な欠陥個数や欠陥画素数の合計の上限（閾値）を設け、上限を超えたら欠陥補正を中止する。

ところが、個数に制限を設ける方法では、小さい欠陥が多い時に画素数換算では余力を残して補正を終了してしまい、画素数に上限を設ける方法では、大きい欠陥が多い時に欠陥個数換算では余力を残して補正を終了してしまう。そのため、欠陥の種類（タイプ）・大きさ（サイズ）・深さ・形状毎にポイントを設定しておき、合計ポイントが上限を超えるかどうかで補正を終了するか否かを判定する。

下記表１は、欠陥タイプ別、サイズ別のポイント数と、上限ポイントを７００ポイントとして、１ライン中に同じタイプで同じサイズの欠陥がある場合において、１ライン中の欠陥画素の最大補正可能数を表す。

ここで、欠陥タイプとして、しみ欠陥と点欠陥を例示している。しみ欠陥は、深さが、ある閾値よりも浅いものである。しみ欠陥は、位置合わせをして感度補正（割り算）で補正する。一方の点欠陥は、深さが前述の閾値よりも深いものである。点欠陥は、その周辺の画素で補間することで補正する。なお、閾値よりも、浅い、深いの意味は、しみ欠陥と点欠陥とを比較した場合の違いである。

また、欠陥サイズは、主方向（横方向）Ｘに最も太い場所の幅と、副方向（縦方向）に最も太い場所の幅の積（主方向サイズ×副方向サイズ）である。欠陥がそのラインに‘ある’とは、欠陥の先頭アドレス（読み取りの先頭画素位置）が、そのラインにあることを意味する。また、上限ポイントは、読み取りと同時に（読み取りと並行して）補正をするために、速度的に問題とならない最大のポイント数として適宜決定する。

例えば、副走査１ライン当たり７００ポイント（上限）までは補正できるとすると、サイズ１００画素のしみ欠陥が１ライン中に１４個あっても全部補正できる。サイズ９００画素のしみ欠陥が４つと、サイズ３６画素の点欠陥が２つある時、そのラインでは、欠陥が現れた順に補正していくが、最後の１つは上限の７００ポイントを超えるので補正できない。

最後に、暗トレンド補正について説明する。

走査系の読取装置では、読取走査直前に暗データ（オフセットデータ）を取得して、放射線画像データから暗データを減算してから、前述のシェーディング補正が行われる。しかし、暗データは刻一刻と変化するので、放射線画像の先端側（読取走査の開始側）では適切なオフセットデータが減算されるが、後端側（読取走査の終了側）では適切ではないオフセットデータが減算されることになる。

上記のように、適切なオフセットデータが減算されない場合にはシェーディング補正の結果も適切ではなくなってしまう。そのため、読取同時補正を要しない場合には、読取走査直前と直後の２回暗データを取得し、２つの暗データの直線補間によって、放射線画像内の任意の位置の暗データを求める。これにより、放射線画像データから適切なオフセットデータを減算することができる。

なお、上記実施形態では、放射線変換パネルとして、蓄積性蛍光体シートを用いる読取装置を例示して説明したが、本発明は、ＦＰＤを用いる読取装置にも適用可能である。すなわち、読取装置の構成は、使用する放射線変換パネルに応じて適宜決定されるべきものである。また、読取装置は、撮影装置と読取装置の機能の両方を含む一体型に構成されたものであってもよい。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

本発明の放射線画像読取装置の構成を表す一実施形態の斜視図である。 画像処理部の構成を表すブロック概念図である。 （Ａ）は、放射線画像撮影装置において、キャリブレーション時と被写体撮影時における、放射線源と蓄積性蛍光体シートの位置関係を表す側方概念図、（Ｂ）は、放射線源と蓄積性蛍光体シートの位置関係を表す斜視概念図である。 放射線が蓄積性蛍光体シートを横切る長さの変化を表す概念図である。 マーカ付の蓄積性蛍光体シートの受光面を表す概念図である。 マーカで分割された蓄積性蛍光体シートの各々のセルにおいて、ずれを補正するための平行移動量を表す概念図である。 （Ａ）は、蓄積性蛍光体シートＳに存在する欠陥画素を表す概念図、（Ｂ）は、欠陥画素位置と補正データの画素位置とが一致していない状態を表す概念図、（Ｃ）は、欠陥画素位置と補正データの画素位置とが一致している状態を表す概念図である。

符号の説明

１０ 放射線画像読取装置
１２ 主走査光学部
１４ 副走査搬送部
１６ 輝尽発光光の検出部
１８ 画像処理部
２０ レーザ光源
２２ ポリゴンミラー
２４ 走査レンズ群
２６ 光路変更用ミラー
２８ 集光ミラー
３０ エンドレスベルト
３２，３４ ローラ
３６ 集光ガイド
３８ フォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）
４２ Ａ／Ｄ変換器
４４ 位置検出部
４６ 位置変化算出部
４８ シェーディング算出部
５０ 画像補正部
５２ 放射線源
５４，５６ マーカ
５８ セル
６０ 欠陥画素
６２，６４，６６ 領域

Claims (4)

1. 放射線源から照射され、被写体を透過した放射線を受光して被写体の放射線画像が撮影された放射線変換パネルから、撮影された被写体の放射線画像を読み取る放射線画像読取装置であって、
   キャリブレーション時と被写体撮影時における、前記放射線源と前記放射線変換パネルの位置情報を検出する位置検出部と、前記検出された位置情報に基づいてキャリブレーション時と被写体撮影時の前記放射線変換パネルの幾何学的位置の変化量を算出する位置変化算出部と、前記算出された幾何学的位置の変化量に基づいてシェーディングを算出するシェーディング算出部と、前記算出されたシェーディングに基づいて前記放射線画像に発生する幾何学シェーディングを補正する画像補正部とを有する画像処理部を備え、
   前記幾何学シェーディングは、放射線が前記放射線変換パネルを横切る長さが変化することによって発生するシェーディングを含むことを特徴とする放射線画像読取装置。
2. 前記幾何学シェーディングは、前記放射線変換パネルの受光面上の中央位置である原点と各点における、前記放射線源からの距離が変化することによって発生するシェーディングを含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線画像読取装置。
3. 前記幾何学シェーディングは、前記放射線変換パネルの受光面上の中央位置である原点と各点における、放射線の照射角度が変化することによって発生するシェーディングを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の放射線画像読取装置。
4. 前記画像処理部は、前記放射線変換パネルの受光面内のむらによるパネル面内シェーディングと、前記放射線源の非等方性に起因する放射線源シェーディングとを分離して、個別にシェーディング補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放射線画像読取装置。

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