JP5293042B2 - 欠陥画素判定方法、欠陥画素判定プログラム、放射線画像検出器を用いた画像生成方法、放射線画像検出器、及び放射線画像生成システム - Google Patents
欠陥画素判定方法、欠陥画素判定プログラム、放射線画像検出器を用いた画像生成方法、放射線画像検出器、及び放射線画像生成システム Download PDFInfo
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Description
FO(x,y)=(F(x,y)−O(x,y))×G(x,y) …(1)
被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器における欠陥画素判定方法であって、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の前記放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値の前記複数回分の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定するものであり、
前記一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において、各回のダーク読取ごとに、当該一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値と、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の統計値との差分であることを特徴とする。
被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器内に設けられたコンピュータに、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の前記放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値の前記複数回分の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定する欠陥画素判定機能を実現させるための欠陥画素判定プログラムであって、
前記一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において、各回のダーク読取ごとに、当該一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値と、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の統計値との差分であることを特徴とする。
被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器を用いた画像生成方法であって、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の前記放射線検出素子から出力されたダーク読取値の前記複数回分の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定し、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であると判定した場合に登録する欠陥画素判定ステップと、
被写体を透過した放射線を前記複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成する実写画像データ取得ステップと、
前記実写画像データ取得ステップの前又は後に、少なくとも1回のダーク読取を行うダーク読取ステップと、
一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第1の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記2次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第1の空間的統計値を算出する第一統計値算出ステップと、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第1の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第2の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第2の時間的統計値を算出する第二統計値算出ステップと、
前記第一統計値算出ステップ及び前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第1の空間的統計値と、前記第1の時間的統計値と、前記第2の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出するオフセット補正値算出ステップと、
を有し、
前記統計値算出ステップにおける前記空間的統計値の算出、及び前記オフセット補正値算出ステップでキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の前記各空間的統計値の算出においては、前記欠陥画素判定ステップで前記欠陥画素であると判定されて登録されている放射線検出素子がある場合には、当該放射線検出素子について置換処理又は補間処理を行って各算出を行うことを特徴とする。
2次元状に配置された複数の放射線検出素子と、判定手段と、画像データ取得手段と、生成された実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する補正手段と、を備え、
前記判定手段は、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値の前記複数回の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定し、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であると判定した場合に登録し、
前記画像データ取得手段は、
キャリブレーション時には、ダーク読取を複数回行って、各放射線検出素子から前記複数回分のダーク読取値を出力し、
放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
前記放射線画像撮影の前又は後に、少なくとも1回のダーク読取を行い、
前記補正手段は、
一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第1の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記2次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第1の空間的統計値を算出し、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第1の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第2の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第2の時間的統計値を算出し、
前記第一統計値算出ステップ及び前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第1の空間的統計値と、前記第1の時間的統計値と、前記第2の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成するとともに、
放射線画像撮影の前又は後に少なくとも1回行われたダーク読取で前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の空間的統計値の算出、及びキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の前記各空間的統計値の算出においては、前記判定手段により欠陥画素であると判定されて登録されている放射線検出素子がある場合には、当該放射線検出素子について置換処理又は補間処理を行って各算出を行うことを特徴とする放射線画像検出器。
することを特徴とする。
2次元状に配置された複数の放射線検出素子と、画像データ取得手段と、実写画像データ及びダーク読取値を送信する通信手段とを備える放射線画像検出器と、
前記放射線画像検出器から前記実写画像データ及び前記ダーク読取値を取得して、取得した前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成するコンソールと、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記画像データ取得手段は、
キャリブレーション時には、ダーク読取を複数回行って、各放射線検出素子から前記複数回分のダーク読取値を出力し、
放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
前記放射線画像撮影の前又は後に、少なくとも1回のダーク読取を行って前記ダーク読取値を出力し、
前記コンソールは、
前記通信手段を介して前記放射線画像検出器から前記実写画像データ及び前記ダーク読取値を取得し、
当該放射線画像検出器におけるキャリブレーション時のダーク読取で各放射線検出素子から出力されたダーク読取値を取得し、キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取で各放射線検出素子から出力された前記複数回分のダーク読取値から算出した時間的統計値と予め設定された閾値とを比較して、各放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定し、欠陥画素であると判定した放射線検出素子がある場合には登録し、
前記放射線画像検出器の一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第1の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記2次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第1の空間的統計値を算出し、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第1の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第2の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第2の時間的統計値を算出し、
前記第一統計値算出ステップ及び前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第1の空間的統計値と、前記第1の時間的統計値と、前記第2の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成し、
放射線画像撮影の前又は後に少なくとも1回行われたダーク読取で前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の空間的統計値の算出、及びキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の前記各空間的統計値の算出においては、前記欠陥画素であると判定して登録されている放射線検出素子がある場合には、当該放射線検出素子について置換処理又は補間処理を行って各算出を行うことを特徴とする。
まず、以下の欠陥画素判定方法や放射線画像検出器を用いた画像生成方法等の説明の前提となる放射線画像検出器の基本的な構成について説明する。
さて、本発明に係る欠陥画素判定方法の説明の前に、本発明に係る放射線画像検出器を用いた画像生成方法等における放射線画像検出器の各放射線検出素子(各画素)のオフセット補正値取得の原理について説明する。
要件1)各画素単位(もしくは、画素に近い小領域単位毎に)に求められる変数であること。
要件2)温度変化に伴う信号値の変化を把握できる変数であること。
要件3)ダーク画像D(x,y)から求められる変数であること。
要件4)時間的なゆらぎが少ない変数であること。
σW(x,y)<σD(x,y)
の関係式が成立する。例えば、σD(x−2,y−2)〜σD(x+2,y+2)のそれぞれの値は異なるが、平均を取るとσD(x,y)にほぼ等しいと仮定すると、上記(5)式より、
σW(x,y)<σD(x,y)
が成立する。
SQRT[{1+(N−1)・N}/N2]
=SQRT{(1+24×25)/(25×25)}
≒0.981
となるから、
σW(x,y)≒0.981・σD(x,y)<σD(x,y)
通常、σD(x−2,y−2)〜σD(x+2,y+2)のそれぞれの値は異なるが、平均を取るとσD(x,y)にほぼ等しい値を取ることから、上記方法は要件4)を満足すると言って良い。
W(x,y)≒μW(x,y) …(6)
と近似できることを意味している。
ε(x,y)=μD(x,y)−μW(x,y) …(11)
は、温度Tにかかわらず、図12に示した過去のキャリブレーション時の複数回のダーク読取で得られた複数のダーク読取値dm(x,y)の分布の時間的平均値δ(x,y)と、当該一の放射線検出素子(x,y)を含む放射線検出素子14Rから出力される各ダーク読取値dm(x,y)の空間的平均値wm(x,y)の分布の時間的平均値ω(x,y)との差分、
δ(x,y)−ω(x,y)
に等しくなる。
ε(x,y)=μD(x,y)−μW(x,y)
=δ(x,y)−ω(x,y) …(12)
が成立する。
μD(x,y)=ε(x,y)+μW(x,y) …(13)
これは、キャリブレーション時にあらかじめ算出できる変数、すなわち、ε(x,y)=δ(x,y)−ω(x,y)の値が分かっていれば、後は、μW(x,y)さえ分かれば、μD(x,y)を推定することができることを表している。
W(x,y)≒μW(x,y) …(6)
これを(13)式に代入すると、
μD(x,y)≒ε(x,y)+W(x,y) …(14)
の関係が得られる。
O(x,y)≒ε(x,y)+W(x,y) …(15)
と書き換えることができる。
O(x,y)=ε(x,y)+W(x,y) …(16)
(ただし、ε(x,y)=δ(x,y)−ω(x,y))
に従って放射線検出素子(x,y)のオフセット補正値O(x,y)を算出するようになっている。
dm(x,y)−δ(x,y) …(20)
dm(x,y)/σd(x,y) …(21)
或いは、
(dm(x,y)−δ(x,y))/σd(x,y) …(22)
等の演算を行って各ダーク読取値dm(x,y)を正規化し、正規化された各ダーク読取値に基づいて上記の処理を構成することも可能である。
前述したように、一の放射線検出素子(x,y)について温度補償変数としての空間的平均値W(x,y)を算出するために当該一の放射線検出素子(x,y)に予め対応付ける他の放射線検出素子(x´,y´)については、当該一の放射線検出素子(x,y)と同じように温度変動するものであればよく、それらの選択の仕方としては、上記のように種々の手法があり得る。ここでは、放射線画像検出器1の実際的な構成に即した選択の仕方の一例について説明する。
以下、本発明に係る欠陥画素判定方法及び欠陥画素判定プログラムの特徴について説明する。
FO(x,y)=(F(x,y)−O(x,y))×G(x,y) …(1)
以下、本発明に係る欠陥画素判定方法及び欠陥画素判定プログラムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。
まず、時間的統計値として、一の放射線検出素子(x,y)から出力されたダーク読取値dm(x,y)の時間的ゆらぎの分布における標準偏差σd(x,y)に着目し、標準偏差σd(x,y)が予め設定された閾値σdthよりも大きい場合に、当該一の放射線検出素子(x,y)を欠陥画素(xs,ys)として判定し、登録するように構成することが可能である。
σd(x,y)≦σdth …(23)
であれば、当該一の放射線検出素子(x,y)のダーク読取値dm(x,y)のゆらぎ(ばらつき)は許容範囲内であり、正常画素であると判定される。この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素としては登録されない。
σd(x,y)>σdth …(24)
が成り立つ場合には、当該一の放射線検出素子(x,y)のダーク読取値dm(x,y)の時間的ゆらぎ(ばらつき)は許容範囲を越えるものであり、欠陥画素であると判定される。そして、この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素(xs,ys)として欠陥画素マップに登録される。
また、時間的統計値として、一の放射線検出素子(x,y)から出力されたダーク読取値dm(x,y)の時間的ゆらぎの分布における時間的平均値δ(x,y)に着目し、時間的平均値δ(x,y)が予め設定された閾値δth1(以下、第1閾値δth1という。)よりも大きいか、或いは前記閾値δth1よりも小さい値に設定された別の閾値δth2(以下、第2閾値δth2という。)よりも小さい場合に、当該一の放射線検出素子(x,y)は何からの欠陥を有しているとのと見なせるため、これを欠陥画素(xs,ys)として判定し、登録するように構成することが可能である。
δth2≦δ(x,y)≦δth1 …(25)
であれば、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとさほど大きくは変わらず許容範囲内であり、正常画素であると判定される。この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素としては登録されない。
δ(x,y)>δth1 …(26)
が成り立つ場合、或いは、一の放射線検出素子(x,y)から出力されたダーク読取値dm(x,y)の時間的ゆらぎの分布における時間的平均値δ(x,y)が小さく、閾値δth2より小さい場合、すなわち、
δ(x,y)<δth2 …(27)
が成り立つ場合には、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとの違いが大きく許容範囲を越えるものであり、欠陥画素であると判定される。そして、この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素(xs,ys)として欠陥画素マップに登録される。
また、時間的統計値として、一の放射線検出素子(x,y)から出力されたダーク読取値dm(x,y)の値の大きさそのものに着目し、ダーク読取値dm(x,y)の値が予め設定された閾値dmthよりも大きい場合に、当該一の放射線検出素子(x,y)は何からの欠陥を有しているとのと見なせるため、これを欠陥画素(xs,ys)として判定し、登録するように構成することが可能である。
dm(x,y)≦dmth …(28)
であれば、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとさほど大きくは変わらず許容範囲内であり、正常画素であると判定される。この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素としては登録されない。
dm(x,y)>dmth …(29)
が成り立つ場合には、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとの違いが大きく許容範囲を越えるものであり、欠陥画素であると判定される。そして、この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素(xs,ys)として欠陥画素マップに登録される。
ここで説明を行う判定手法は、上記[判定手法1]に温度補償の考え方を取り入れた手法である。まず、過去のキャリブレーション時に複数回(M回)行われたダーク読取において、各回のダーク読取ごとに、一の放射線検出素子(x,y)自身から出力されたダーク読取値dm(x,y)と、当該一の放射線検出素子(x,y)と同じように温度変動し当該一の放射線検出素子(x,y)に予め対応付けられた複数の放射線検出素子(x´,y´)から出力された各ダーク読取値dm(x´,y´)の空間的平均値wm(x,y)との、下記(30)式で表される差分em(x,y)を新たに定義する。すなわち、空間的平均値wm(x,y)をダーク読取値dm(x,y)の温度補償変数として使用する。
em(x,y)=dm(x,y)−wm(x,y) …(30)
σe(x,y)>σeth …(31)
が成り立つ場合に、当該一の放射線検出素子(x,y)は欠陥画素であると判定される。そして、この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素(xs,ys)として欠陥画素マップに登録される。
σe(x,y)≦σd(x,y) …(32)
なる関係が成立している。すなわち、差分em(x,y)のヒストグラムの分布の広がりは、ダーク読取値dm(x,y)のヒストグラムの分布の広がりに比べて同等以下になっている。これより、[判定手法4]は[判定手法1]に比べて、温度変化に対する誤差が少ない手法と言える。
ここで説明を行う判定手法は、上記[判定手法2]に温度補償の考え方を取り入れた手法である。
ε(x,y)=δ(x,y)−ω(x,y) …(12)
で算出される温度補正済みダーク読取の時間的平均値ε(x,y)に計算上等しくなる。
εth2≦ε(x,y)≦εth1 …(33)
であれば、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとさほど大きくは変わらず、許容範囲内であり正常画素であると判定される。この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素としては登録されない。
ε(x,y)>εth1 …(34)
又は、温度補正済みダーク読取の時間的平均値ε(x,y)が閾値εth2より小さい場合、すなわち、
ε(x,y)<εth2 …(35)
が成り立つ場合には、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとの違いが大きく許容範囲を越えるものであり、欠陥画素であると判定される。そして、この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素(xs,ys)として欠陥画素マップに登録される。
ここで説明を行う判定手法は、上記[判定手法3]に温度補償の考え方を取り入れた手法である。すなわち、判定に用いる時間的統計値として、各ダーク読取値dm(x,y)の変わりに、(30)式で定義された、差分em(x,y)の絶対値である|em(x,y)|を使用する。
|em(x,y)|≦emth …(36)
であれば、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとさほど大きくは変わらず許容範囲内であり、正常画素であると判定される。この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素としては登録されない。
|em(x,y)|>emth …(37)
が成り立つ場合には、当該一の放射線検出素子(x,y)から出力されるダーク読取値dm(x,y)の大きさは、他の放射線検出素子(x*,y*)から出力されるダーク読取値dm(x*,y*)の大きさとの違いが大きく許容範囲を越えるものであり、欠陥画素であると判定される。そして、この場合、当該一の放射線検出素子(x,y)は、欠陥画素(xs,ys)として欠陥画素マップに登録される。
次に、一の放射線検出素子(x,y)に予め対応付ける他の放射線検出素子の中に、欠陥を有する放射線検出素子(以下、欠陥画素という。)が含まれる場合の当該一の放射線検出素子(x,y)の温度補償変数としての空間的平均値W(x,y)の算出手法について説明する。
最も単純な算出手法としては、欠陥画素(6,6)を含めて、当該一の放射線検出素子(4,4)に予め対応付けられた複数の放射線検出素子(1,1)〜(7,7)から出力されるダーク読取値D(1,1)〜D(7,7)を用いて、
当該一の放射線検出素子(4,4)に予め対応付けられた複数の放射線検出素子(1,1)〜(7,7)のうち、欠陥画素(6,6)を除く放射線検出素子から出力されたダーク読取値D(1,1)〜D(7,7)(ただしD(6,6)を除く。)のみを用いて、
欠陥画素(6,6)から出力されたダーク読取値D(6,6)の値を、欠陥画素(6,6)の近傍の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に置き換えて空間的平均値W(4,4)の算出を行うように構成することも可能である。
D(6,6)←D(5,6) …(40)
と置き換える。そして、上記(38)式に従って放射線検出素子(4,4)の空間的平均値W(4,4)を算出する。
欠陥画素(6,6)から出力されたダーク読取値D(6,6)を、欠陥画素(6,6)の近傍の複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値Dで補間して空間的平均値W(4,4)の算出を行うように構成することも可能である。
以下、本発明に係る放射線画像検出器を用いた画像生成方法の実施の形態について説明する。本発明では、前述したように、撮影された画像データのオフセット補正に用いるオフセット補正値を得るためのダーク読取は、当該放射線画像撮影の前又は後に少なくとも1回行われるようになっており、そのダーク読取によって取得されたダーク読取値に基づいて各放射線検出素子(x,y)のオフセット補正値O(x,y)を算出するようになっている。
以下に、本発明の画像生成方法を実施するための実施形態の一例を示す。本実施形態では、放射線画像生成システム30は、図28に示すように、放射線画像検出器1(図1等参照)と、コンソール31と、サーバ手段39とを備えている放射線画像生成システムである。
D(x,y)=Dkave(x,y) …(42)
として考えれば良い。
3 アンテナ装置(通信手段)
4、5、6 画像データ取得手段
6 制御手段(判定手段、補正手段)
13 通信手段(端子)
21 バッテリ
30 放射線画像生成システム
31 コンソール
38 記憶手段
91、92 読み出しIC
D(x,y) ダーク読取値
dm(x,y) キャリブレーション時に得られたダーク読取値
F(x,y) 実写画像データ
FO(x,y) 画像データ
O(x,y) オフセット補正値
R 領域
W(x,y) 温度補償変数としての空間的平均値(第1の空間的統計値)
wm(x,y) キャリブレーション時に得られた空間的統計値(温度補償変数としての空間的平均値)(第2の空間的統計値)
(x,y) 放射線検出素子
(xs,ys) 欠陥画素
δ(x,y) d(x,y)の時間的統計値(時間的平均値)(第1の時間的統計値)
δth1 第1閾値(閾値)
δth2 第2閾値(別の閾値)
ε(x,y) 差分
εth1 第1閾値(閾値)
εth2 第2閾値(別の閾値)
σd(x,y) 標準偏差
σd2(x,y) 分散
σdth 閾値
σε(x,y) 標準偏差
σεth 閾値
ω(x,y) w(x,y)の時間的統計値(時間的平均値)(第2の時間的統計値)
Claims (17)
- 被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器における欠陥画素判定方法であって、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の前記放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値の前記複数回分の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定するものであり、
前記一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において、各回のダーク読取ごとに、当該一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値と、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の統計値との差分であることを特徴とする欠陥画素判定方法。 - 前記時間的統計値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値の前記複数回分の分布の標準偏差又は分散であり、
前記分布の標準偏差又は分散が、予め設定された前記閾値よりも大きい場合に、当該一の放射線検出素子を欠陥画素として判定することを特徴とする請求項1に記載の欠陥画素判定方法。 - 前記時間的統計値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値の前記複数回分の分布の時間的平均値、重み付け平均値、又は中央値であり、
前記分布の時間的平均値、重み付け平均値、又は中央値が、予め設定された前記閾値よりも大きい場合、又は予め前記閾値よりも小さい値に設定された別の閾値よりも小さい場合に、当該一の放射線検出素子を欠陥画素として判定することを特徴とする請求項1に記載の欠陥画素判定方法。 - 前記時間的統計値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数のダーク読取値に関連する値の最大値もしくは最小値であり、
前記最大値が、予め設定された前記閾値よりも大きい場合、もしくは、前記最小値が、予め設定された前記閾値よりも小さい場合に、当該一の放射線検出素子を欠陥画素として判定することを特徴とする請求項1に記載の欠陥画素判定方法。 - 前記時間的統計値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数のダーク読取値に関連する値が予め設定された第1の閾値を超えた回数であり、前記回数が予め設定された第2の閾値よりも大きい場合に、当該一の放射線検出素子を欠陥画素として判定することを特徴とする請求項1に記載の欠陥画素判定方法。
- 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、前記2次元状に配置された複数の放射線検出素子における当該一の放射線検出素子を含む領域内に存在する複数の放射線検出素子であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の欠陥画素判定方法。
- 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、前記2次元状に配置された複数の放射線検出素子における当該一の放射線検出素子を含む正方領域内もしくは長方領域に存在する複数の放射線検出素子であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の欠陥画素判定方法。
- 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、前記2次元状に配置された複数の放射線検出素子における当該一の放射線検出素子を中心とする正方領域内もしくは長方領域に存在する複数の放射線検出素子であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の欠陥画素判定方法。
- 前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子は、それぞれ信号線を介して同一の読み出しICに接続される放射線検出素子の中から予め選択されて当該一の放射線検出素子に対応付けられることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の欠陥画素判定方法。
- 前記欠陥画素であると判定した放射線検出素子を欠陥画素マップに登録することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の欠陥画素判定方法。
- 被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器内に設けられたコンピュータに、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の前記放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値の前記複数回分の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定する欠陥画素判定機能を実現させるための欠陥画素判定プログラムであって、
前記一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値に関連する値は、前記キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において、各回のダーク読取ごとに、当該一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値と、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の統計値との差分であることを特徴とする欠陥画素判定プログラム。 - 被写体を透過した放射線を放射線画像検出器の2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して実写画像データを生成し、生成された前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する放射線画像検出器を用いた画像生成方法であって、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の前記放射線検出素子から出力されたダーク読取値の前記複数回分の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定し、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であると判定した場合に登録する欠陥画素判定ステップと、
被写体を透過した放射線を前記複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成する実写画像データ取得ステップと、
前記実写画像データ取得ステップの前又は後に、少なくとも1回のダーク読取を行うダーク読取ステップと、
一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第1の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記2次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第1の空間的統計値を算出する第一統計値算出ステップと、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第1の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第2の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第2の時間的統計値を算出する第二統計値算出ステップと、
前記第一統計値算出ステップ及び前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第1の空間的統計値と、前記第1の時間的統計値と、前記第2の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出するオフセット補正値算出ステップと、
を有し、
前記統計値算出ステップにおける前記空間的統計値の算出、及び前記オフセット補正値算出ステップでキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の前記各空間的統計値の算出においては、前記欠陥画素判定ステップで前記欠陥画素であると判定されて登録されている放射線検出素子がある場合には、当該放射線検出素子について置換処理又は補間処理を行って各算出を行うことを特徴とする放射線画像検出器を用いた画像生成方法。 - 2次元状に配置された複数の放射線検出素子と、判定手段と、画像データ取得手段と、生成された実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成する補正手段と、を備え、
前記判定手段は、
キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、一の放射線検出素子から出力されたダーク読取値の前記複数回の時間的統計値について予め設定された閾値に基づいて、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定し、当該一の放射線検出素子が欠陥画素であると判定した場合に登録し、
前記画像データ取得手段は、
キャリブレーション時には、ダーク読取を複数回行って、各放射線検出素子から前記複数回分のダーク読取値を出力し、
放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
前記放射線画像撮影の前又は後に、少なくとも1回のダーク読取を行い、
前記補正手段は、
一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第1の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記2次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第1の空間的統計値を算出し、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第1の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第2の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第2の時間的統計値を算出し、
前記第一統計値算出ステップ及び前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第1の空間的統計値と、前記第1の時間的統計値と、前記第2の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成するとともに、
放射線画像撮影の前又は後に少なくとも1回行われたダーク読取で前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の空間的統計値の算出、及びキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の前記各空間的統計値の算出においては、前記判定手段により欠陥画素であると判定されて登録されている放射線検出素子がある場合には、当該放射線検出素子について置換処理又は補間処理を行って各算出を行うことを特徴とする放射線画像検出器。 - バッテリが内蔵されており、前記バッテリから各部材に給電されることを特徴とする請求項13に記載の放射線画像検出器。
- 2次元状に配置された複数の放射線検出素子と、画像データ取得手段と、実写画像データ及びダーク読取値を送信する通信手段とを備える放射線画像検出器と、
前記放射線画像検出器から前記実写画像データ及び前記ダーク読取値を取得して、取得した前記実写画像データに対して画素ごとの特性ばらつきを補正して最終的な画像データを生成するコンソールと、
を備え、
前記放射線画像検出器の前記画像データ取得手段は、
キャリブレーション時には、ダーク読取を複数回行って、各放射線検出素子から前記複数回分のダーク読取値を出力し、
放射線画像撮影において、被写体を透過した放射線を前記2次元状に配置された複数の放射線検出素子で画素単位の電気信号に変換して前記実写画像データを生成し、
前記放射線画像撮影の前又は後に、少なくとも1回のダーク読取を行って前記ダーク読取値を出力し、
前記コンソールは、
前記通信手段を介して前記放射線画像検出器から前記実写画像データ及び前記ダーク読取値を取得し、
当該放射線画像検出器におけるキャリブレーション時のダーク読取で各放射線検出素子から出力されたダーク読取値を取得し、キャリブレーション時に複数回行われたダーク読取で各放射線検出素子から出力された前記複数回分のダーク読取値から算出した時間的統計値と予め設定された閾値とを比較して、各放射線検出素子が欠陥画素であるか否かを判定し、欠陥画素であると判定した放射線検出素子がある場合には登録し、
前記放射線画像検出器の一の前記放射線検出素子について、当該一の放射線検出素子と同様に温度変動し、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値に基づき、今回の前記ダーク読取における第1の空間的統計値を算出し、その算出処理を前記2次元状に配置された前記複数の放射線検出素子について行って、それぞれ前記第1の空間的統計値を算出し、
過去のキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において得られた、前記一の放射線検出素子から出力された複数個のダーク読取値の第1の時間的統計値、当該一の放射線検出素子に予め対応付けられた前記複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の第2の空間的統計値の、前記複数回行われたダーク読取についての第2の時間的統計値を算出し、
前記第一統計値算出ステップ及び前記第二統計値算出ステップで当該一の放射線検出素子に関して算出された前記第1の空間的統計値と、前記第1の時間的統計値と、前記第2の時間的統計値とに基づいて、当該一の放射線検出素子に対するオフセット補正値を算出し、その算出処理を前記複数の放射線検出素子に対して行ってそれぞれ前記オフセット補正値を算出し、
前記画像データ取得手段で生成された前記実写画像データから、各画素ごとに、前記各オフセット補正値をそれぞれ差し引いて、前記実写画像データを補正して最終的な画像データを生成し、
放射線画像撮影の前又は後に少なくとも1回行われたダーク読取で前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の空間的統計値の算出、及びキャリブレーション時に複数回行われたダーク読取において前記予め対応付けられた複数の放射線検出素子から出力された各ダーク読取値の前記各空間的統計値の算出においては、前記欠陥画素であると判定して登録されている放射線検出素子がある場合には、当該放射線検出素子について置換処理又は補間処理を行って各算出を行うことを特徴とする放射線画像生成システム。 - 前記放射線画像検出器には、バッテリが内蔵されており、
前記放射線画像検出器の前記通信手段は、無線方式の通信手段であることを特徴とする請求項15に記載の放射線画像生成システム。 - 前記放射線画像検出器は、キャリブレーション時にダーク読取を行うように構成されており、
前記放射線画像検出器から前記キャリブレーション時に行われるダーク読取により取得された前記ダーク読取値が送信されると、前記コンソール側の記憶手段に当該ダーク読取値が保存されることを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の放射線画像生成システム。
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