JP6161346B2 - 撮像システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態による放射線撮像システムの構成例を示す図である。放射線撮像システムは、撮像装置100、 コンピュータ108、放射線制御装置109、放射線発生装置110、制御卓113及び表示装置114を有する。放射線発生装置110は、放射線(例えばX線)を照射する。撮像装置100は、蛍光体101と、撮像素子102と、駆動回路103と、読出回路104と、信号処理部105と、制御部106と、電源部107とを有する。蛍光体101は、放射線を撮像素子(光電変換素子)102が感知可能な波長帯域の光に変換する変換部である。撮像素子102は、蛍光体101によって変換された光を電気信号に変換する複数の画素を有する。駆動回路103は、撮像素子102を駆動する。読出回路104は、駆動された撮像素子102からの電気信号を画像データとして出力する。信号処理部105は、読み出し回路104からの画像データを処理して出力する。制御部106は、各構成要素に夫々制御信号を供給して、読出回路104と駆動回路103の動作を制御する。電源部107は、各構成要素に夫々バイアス電圧を供給する。信号処理部105は、後述するコンピュータ108から制御信号を入力し、制御部106に制御信号を出力する。電源部107は、不図示の外部電源や内蔵バッテリから電圧を受けて、検出部101、駆動回路103、読出回路104に必要な電圧を供給するレギュレータ等を有する。コンピュータ108は、放射線の照射条件を決定する制御信号を制御卓113から入力し、放射線制御装置109と撮像装置100を同期し、曝射要求信号を放射線制御装置109に出力し、状態を決定する制御信号を撮像装置100に出力する。また、コンピュータ108は、画像情報を蓄積するフレームメモリ115を内蔵し、信号処理部105からの画像データに対して後述する画像演算を行い、さらに表示のための画像処理を行い、表示装置114に出力する。放射線制御装置109は、コンピュータ108から曝射要求信号を入力し、放射線源111や照射絞り機構112に制御信号を出力する。制御卓113は、各種制御のためのパラメータとして放射線撮影条件の入力や曝射要求の信号をコンピュータ108に出力する。表示装置114は、コンピュータ108で画像処理された画像データを表示する。
画像C=画像B/画像A
at1:at2=bt1:bt2
at1/at2=bt1/bt2
at1:at2≠ct1:ct2
at1/at2≠ct1/ct2
at1/at2≠dt1/dt2
閾値TH=(画像Cの平均値)±(画像Cの平均値×10%)
本発明の第2の実施形態による撮像装置は、図1、図2及び図3に示した第1の実施形態の構成と同様であり、詳細な説明は割愛する。本実施形態が第1の実施形態と異なる点は、放射線照射中に2回以上、照射後に1回以上の読み出し動作を行い、3枚以上の画像を取得した時の処理方法である。
画像X=画像D/画像F
画像Y=画像E/画像F
閾値THy=(画像Yの平均値)±(画像Yの平均値×10%)
本発明の第3の実施形態では、読み出し処理後に画素内に電気信号を残さない方法で読み出しを行う方法及びこの方法で読み出しを行った場合の演算処理方法について、図10、図11、図12を用いて説明する。第1の実施形態(図4及び図5)では、リセットトランジスタM1は、第1の期間t1の放射線に応じた第1の画像Aが出力された後かつ第2の期間t2の放射線に応じた第2の画像Bが出力される前に、複数の画素S11〜Smnをリセットしない。また、第2の実施形態(図8)では、リセットトランジスタM1は、第1の期間t1の放射線に応じた第1の画像Dが出力された後かつ第2の期間t3の放射線に応じた第2の画像Fが出力される前に、複数の画素S11〜Smnをリセットしない。これに対し、第3の実施形態(図10及び図11)では、リセットトランジスタM1は、第1の期間t1の放射線に応じた第1の画像Gが出力された後かつ第2の期間t2の放射線に応じた第2の画像Hが出力される前に、複数の画素S11〜Smnをリセットする。なお、第3の実施形態に係る撮像装置は、図1、図2及び図3の第1及び第2の実施形態の構成と同様であり、詳細な説明は割愛する。
画像Z=画像H/画像G
閾値THz=(画像Zの平均値)±(画像Zの平均値×10%)
画像J=画像G+画像H
第2の実施形態に示すように、放射線照射期間に画像を取得する回数を増やすことで、ブリンカーノイズが発生した画素の抽出精度を上げることができる。しかし、読み出し動作に必要な時間は決まっているため、例えば放射線の照射時間が短ければ、画像の取得回数をむやみに多くすることはできない。放射線の照射時間が長ければ画像の取得回数を多くすることはできる。しかし、むやみに多くすると消費電力が増大し、発熱による誤作動などの可能性が高くなり、バッテリで駆動するタイプの撮像装置の場合では総撮影枚数の低下の可能性があり、画像の取得回数には限度がある。
Claims (18)
- 放射線を光に変換する変換部と、
前記変換部によって変換された光を電気信号に変換する複数の画素と、
前記複数の画素から読み出された信号に基づく画像を基に、前記変換部を透過して前記画素に到達した放射線によって生じるノイズが発生した画素を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された画素から読み出された信号に対して、前記ノイズを除去するための補正を行う補正部とを有し、
前記抽出部は、前記変換部に放射線が照射される放射線照射期間のうちの第1の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第1の画像と前記放射線照射期間のうちの前記第1の期間の後の第2の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第2の画像とを除算し、さらに、前記放射線照射期間のうちの前記第1の期間の後かつ前記第2の期間の前の第3の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第3の画像と前記第2の画像とを除算し、前記第1の画像及び前記第2の画像の除算結果と前記第3の画像と前記第2の画像の除算結果を用いた論理演算を行うことにより、前記ノイズが発生した画素を抽出することを特徴とする撮像システム。 - さらに、前記複数の画素に蓄積される電気信号をリセットするリセット部を有し、
前記リセット部は、前記第1の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出された後かつ前記第2の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出される前に、前記複数の画素をリセットしないことを特徴とする請求項1記載の撮像システム。 - 前記補正部は、前記第2の画像を基に補正することを特徴とする請求項2記載の撮像システム。
- さらに、前記複数の画素に蓄積される電気信号をリセットするリセット部を有し、
前記リセット部は、前記第1の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出された後かつ前記第2の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出される前に、前記複数の画素をリセットすることを特徴とする請求項1記載の撮像システム。 - 前記補正部は、前記第1の画像及び前記第2の画像を基に補正することを特徴とする請求項4記載の撮像システム。
- 前記抽出部は、前記第1の画像及び前記第2の画像を加算することにより第4の画像を取得し、前記第1の画像及び前記第4の画像の除算結果並びに前記第2の画像及び前記第4の画像の除算結果を用いて論理演算を行うことにより、前記ノイズが発生した画素を抽出することを特徴とする請求項4又は5記載の撮像システム。
- 前記放射線照射期間に画像を取得する回数は、撮像条件、放射線の照射条件、及び/又は消費電力を基に決定されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の撮像システム。
- 放射線を光に変換する変換部と、
前記変換部によって変換された光を電気信号に変換する複数の画素と、
前記複数の画素から読み出された信号に基づく画像を基に、前記変換部を透過して前記画素に到達した放射線によって生じるノイズが発生した画素を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された画素から読み出された信号に対して、前記ノイズを除去するための補正を行う補正部と、
前記複数の画素に蓄積される電気信号をリセットするリセット部とを有し、
前記抽出部は、前記変換部に放射線が照射される放射線照射期間のうちの第1の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第1の画像と前記放射線照射期間のうちの前記第1の期間の後の第2の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第2の画像とを除算し、
前記リセット部は、前記第1の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出された後かつ前記第2の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出される前に、前記複数の画素をリセットしないことを特徴とする撮像システム。 - 前記補正部は、前記第2の画像を基に補正することを特徴とする請求項8記載の撮像システム。
- 前記放射線照射期間に画像を取得する回数は、撮像条件、放射線の照射条件、及び/又は消費電力を基に決定されることを特徴とする請求項8又は9記載の撮像システム。
- 放射線を光に変換する変換部と、
前記変換部によって変換された光を電気信号に変換する複数の画素と、
前記複数の画素から読み出された信号に基づく画像を基に、前記変換部を透過して前記画素に到達した放射線によって生じるノイズが発生した画素を抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出された画素から読み出された信号に対して、前記ノイズを除去するための補正を行う補正部とを有し、
前記抽出部は、前記変換部に放射線が照射される放射線照射期間のうちの第1の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第1の画像と前記放射線照射期間のうちの前記第1の期間の後の第2の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第2の画像とを除算し、
前記放射線照射期間に画像を取得する回数は、撮像条件、放射線の照射条件、及び/又は消費電力を基に決定されることを特徴とする撮像システム。 - 前記抽出部は、さらに、前記放射線照射期間のうちの前記第1の期間の後かつ前記第2の期間の前の第3の期間に前記変換部に照射された放射線に応じて前記複数の画素から読み出された信号に基づく第3の画像と前記第2の画像とを除算し、前記第1の画像及び前記第2の画像の除算結果と前記第3の画像と前記第2の画像の除算結果を用いた論理演算を行うことにより、前記ノイズが発生した画素を抽出することを特徴とする請求項11記載の撮像システム。
- さらに、前記複数の画素に蓄積される電気信号をリセットするリセット部を有し、
前記リセット部は、前記第1の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出された後かつ前記第2の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出される前に、前記複数の画素をリセットしないことを特徴とする請求項11又は12記載の撮像システム。 - 前記補正部は、前記第2の画像を基に補正することを特徴とする請求項13記載の撮像システム。
- さらに、前記複数の画素に蓄積される電気信号をリセットするリセット部を有し、
前記リセット部は、前記第1の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出された後かつ前記第2の期間に照射された放射線に応じた信号が前記複数の画素から読み出される前に、前記複数の画素をリセットすることを特徴とする請求項11又は12記載の撮像システム。 - 前記補正部は、前記第1の画像及び前記第2の画像を基に補正することを特徴とする請求項15記載の撮像システム。
- 前記抽出部は、前記第1の画像及び前記第2の画像を加算することにより第4の画像を取得し、前記第1の画像及び前記第4の画像の除算結果並びに前記第2の画像及び前記第4の画像の除算結果を用いて論理演算を行うことにより、前記ノイズが発生した画素を抽出することを特徴とする請求項15又は16記載の撮像システム。
- さらに、放射線を照射する放射線発生装置を有することを特徴とする請求項1〜17のいずれか1項に記載の撮像システム。
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