JP6980456B2 - 放射線撮像システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線を検出する放射線撮像装置を用いた放射線撮像システムに関する。

近年、照射された放射線に基づくデジタル放射線画像を生成する放射線撮像装置の普及により、放射線撮像システムのデジタル化が進んでいる。放射線撮像システムのデジタル化により、放射線撮像直後の画像確認が可能となり、これまでのフィルムやＣＲ装置を使用した撮像方法に比べてワークフローが大幅に改善され、早いサイクルで放射線撮像が行えるようになった。

このような放射線撮像システムでは、放射線撮像装置と、放射線撮像装置から放射線画像を受信して利用する撮像制御装置とを有し、放射線撮像装置で取得された放射線画像は、画像として外部の撮像制御装置へ送信される。ユーザが複数の放射線撮像装置から一つの放射線撮像装置を選択して放射線撮像を実行するような使用形態では、どの放射線撮像装置から画像を取得すればよいかを撮像制御装置に通知しておくことが必要である。そして、撮像制御装置は、通知された放射線撮像装置との通信により、画像を取得する。通知された放射線撮像装置とは異なる放射線撮像装置をユーザが使用した場合には、撮像制御装置は放射線画像を取得できなくなる。

特許文献１に記載の放射線撮像システムでは、複数の放射線撮像装置を撮像可能とし、撮像制御装置が複数の放射線撮像装置のすべてから放射線画像を取得し、有意な放射線画像を選択して用いる。

特開２０１１−１７７３４８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の放射線撮像システムでは、撮像制御装置が誤った放射線撮像装置からの画像を選択してしまうおそれがある。本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、撮像可能な複数の放射線撮像装置からの有意な放射線画像の選択の精度を向上することを目的とする。

本発明の放射線撮像システムは、放射線発生装置から照射された放射線に基づく放射線画像を撮像するための撮像動作を行う放射線検出部を各々が含む複数の放射線撮像装置と、前記複数の放射線撮像装置と通信する制御装置と、を備える放射線撮像システムであって、前記放射線画像に基づき前記放射線画像よりもデータサイズが小さい撮像情報を生成する生成部と、前記放射線画像の一部又は全ての画素が飽和しているか否かに関する情報を算出する算出部と、前記撮像情報及び前記情報に基づいて前記複数の放射線撮像装置から選択された放射線撮像装置から放射線画像を取得する画像取得部と、を備える。

本発明によれば、撮像可能な複数の放射線撮像装置からの有意な放射線画像の選択の精度を向上することが可能となる。

第一の実施形態の放射線撮像システムの機能構成例を示すブロック図である。 第一の実施形態の撮像制御装置の内部構成を示すブロック図である。 第一の実施形態の放射線撮像装置の内部構成を示すブロック図である。 第一の実施形態の放射線検出器の内部構成を示すブロック図である。 第一の実施形態による放射線撮像の動作を示すフローチャートである。 第一の実施形態による放射線画像取得の動作を示すフローチャートである。 第二の実施形態による放射線撮像の動作を示すフローチャートである。 第二の実施形態による放射線画像取得の動作を示すフローチャートである。 第三の実施形態の撮像制御装置の内部構成を示すブロック図である。 第三の実施形態の放射線撮像装置の内部構成を示すブロック図である。 第三の実施形態による放射線撮像の動作を示すフローチャートである。 第三の実施形態による放射線画像取得の動作を示すフローチャートである。 第四の実施形態による放射線画像取得の動作を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段として必須のものとは限らない。尚、本発明における放射線には、放射線崩壊によって放出される粒子（光子を含む）の作るビームであるα線、β線、γ線などの他に、同程度以上のエネルギを有するビーム、例えばＸ線や粒子線、宇宙線なども含みうる。

（第一の実施形態）
図１は第１実施形態における放射線撮像システムの機能構成例を示した図である。本実施形態の放射線撮像システムは、放射線発生装置１０４と、放射線発生装置１０４から照射された放射線に基づき画像を生成する複数の放射線撮像装置と、これら複数の撮像装置と通信する制御装置を有する。本実施形態では、制御装置の例として撮像制御装置１０１、複数の放射線撮像装置の例として第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３を示す。放射線発生装置１０４は、曝射スイッチ１０４１のオンに応じて、照射開始通知を使用可能なすべての放射線撮像装置に送信する。照射開始通知を受けた放射線撮像装置は、撮像動作（電荷の蓄積）を開始し、照射許可通知を放射線発生装置１０４に送信する。放射線発生装置１０４は、使用可能なすべての放射線撮像装置（本実施形態では第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３）からの照射許可通知を受けて放射線照射を実施する。この動作により、放射線発生装置１０４と放射線撮像装置１０２、１０３との同期が実現される。撮像制御装置１０１は接続されている第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３と通信し、放射線撮像を制御する。また、撮像制御装置１０１は、放射線発生装置１０４と通信し、放射線発生装置１０４から放射線を照射した際の情報を取得する。なお、放射線撮像装置の台数は２つに限定されるものではなく、３つ以上でもよい。本実施形態では例として２つの放射線撮像装置を有する構成を説明する。

図２は撮像制御装置１０１の内部構造を示している。図２に示すように、撮像制御装置１０１において、制御部１０１１は、情報設定部１０１２、情報取得部１０１３、選択部１０１４、画像取得部１０１５、状態管理部１０１６を制御する。情報設定部１０１２は、複数の放射線撮像装置（第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３）に、画素特性情報、及び／又は、放射線発生装置１０４より取得した照射情報を設定する。なお、画素特性情報及び照射情報については、後で詳細に説明する。情報取得部１０１３は、複数の放射線撮像装置のそれぞれから放射線画像に基づく情報を取得したり、放射線発生装置１０４から放射線を照射した際の照射情報を取得したりする。選択部１０１４は、情報取得部１０１３が取得した情報に基づいて上記複数の放射線撮像装置から１つの放射線撮像装置を選択する。画像取得部１０１５は、選択部１０１４が選択した１つの放射線撮像装置から放射線画像を取得する。状態管理部１０１６は、第一の放射線撮像装置１０２や第二の放射線撮像装置１０３と通信し、それぞれの状態の管理、制御を行う。

図３は第一の放射線撮像装置１０２の内部構造を示している。図３に示すように放射線撮像装置１０２は、放射線検出部１０２１、撮像実行部１０２２、記憶部１０２３、撮像情報生成部１０２４、設定部１０２５、算出部１０２６、通信部１０２７、電源部１０２８を備える。放射線検出部１０２１は、放射線発生装置１０４から照射された放射線を検出し、それを電荷に変換して蓄積する機能を備える。記憶部１０２３は、撮像実行部１０２２の撮像動作により生成した放射線画像や撮像制御部１０１より受信した画素特性情報や照射情報等を記憶する。記憶部１０２３は、読み書きが行える装置であり、たとえば、ＲＡＭなどの揮発性メモリがそれに該当する。ただしこれに限定されるものではなく、フラッシュメモリのような不揮発性メモリでもよい。撮像情報生成部１０２４は、記憶部１０２３に記憶された放射線画像に基づいて、放射線画像よりもデータサイズが小さい撮像情報を生成する機能を備える。設定部１０２５は、通信部１０２７を介し、撮像制御部１０１より受信した画像判定条件や、撮像制御部１０１または放射線発生装置１０４より受信した照射情報を記憶部１０２３に設定する機能を備える。なお、本実施例では撮像制御部１０１より受信した画素特性情報を記憶部１０２３に設定するとしたが、放射線撮像装置の記憶部１０２３に予め保持しておくといった構成でもよい。また、本実施例では放射線発生装置１０４より受信した照射時間を記憶部１０２３に設定するとしたが、撮像動作時に放射線撮像装置が照射時間を自律的に算出し、記憶部１０２３に設定するといった構成でもよい。算出部１０２６は撮像動作によって生成された放射線画像または撮像情報生成部１０２４によって生成された撮像情報と設定部１０２５によって記憶された画素特性情報を基に、画素飽和情報を生成する機能を有する。ここで、画素飽和情報とは、放射線画像の一部又は全ての画素が飽和しているか否かに関する情報である。通信部１０２７は、記憶部１０２３に記憶された放射線画像、あるいは、撮像情報生成部１０２４により生成された撮像情報、あるいは、画素飽和情報を任意のタイミングで撮像制御部１０１へ送信する機能を備える。また、通信部１０２７は、撮像制御部１０１より通知された画素特性情報または時間情報を設定部１０２５に通知する機能を備える。撮像実行部１０２２は、放射線検出部１０２１を制御して撮像動作を行い、生成した放射線画像を記憶部１０２３に記憶させる機能を備える。電源部１０２８は、放射線撮像装置１０２の各部に電力を供給する回路を備える。第二の放射線撮像装置１０３も同様の機能構成を有する。

図４は放射線検出部１０２１の一例を示している。放射線検出部１０２１は、２次元センサアレイ１０２１１、駆動回路１０２１２、サンプルホールド回路１０２１３、マルチプレクサ１０２１４、アンプ１０２１５、Ａ／Ｄ変換器１０２１６を備える。２次元センサアレイ１０２１１上のある行上の画素は、駆動回路１０２１２により全画素同時にアドレシングされ、行上の各画素の電荷をサンプルホールド回路１０２１３に保持する電荷蓄積動作が行われる。その後、保持された画素出力の電荷はマルチプレクサ１０２１４を介して順次読出され、アンプ１０２１５により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１０２１６によりデジタル値に変換される。各行の走査が終了する毎に、駆動回路１０２１２が順次２次元センサアレイ１０２１１上の次の各行を駆動して走査を行い、最終的に全ての画素出力の電荷がデジタル値に変換する画像生成動作が行われる。この際、各列信号線に印加する電圧を特定値に固定しながら走査し、取得した電荷を読み捨てることにより、暗電荷が吐き出され、２次元センサアレイ１０２１１を初期化する走査となる撮影準備動作が行われる。これらの放射線検出部１０２１の撮影準備動作、電荷蓄積動作、画像生成動作の制御は、撮像実行部１０２２により行われる。デジタル値に変換された画像は、放射線画像から放射線を照射せずに暗電荷成分のみから取得したオフセット画像を減算するオフセット補正を行ない、不要な暗電荷成分を除去した放射線画像を得ることができる。

図５は、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３により、放射線撮像の準備から放射線撮像を実施するまでの動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３は待機状態となる。待機状態において、放射線撮像装置は撮像制御装置１０１との通信が確立される。

ステップＳ１０２で、撮像制御装置１０１（情報設定部１０１２）は使用可能なすべての放射線撮像装置に対し、放射線画像の画素値を評価するための、放射線撮像装置の各々の画素特性を示す画素特性情報を送信する。本実施形態では、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３が使用可能な放射線撮像装置である。第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３は、通信部１０２７を介して受信した画素特性情報を、設定部１０２５を用い、記憶部１０２３に記憶する。ここでは、画素特性情報として、飽和した放射線画像の画素値の平均値（以下、飽和画素平均値）を用いるものとする。もちろん、画素特性情報はこれに限定されるものではなく、たとえば、飽和した放射線画像の画素値の最大値、中央値、分散値、放射線検出部の出力性能から算出される画素値の最大値などが用いられてもよい。なお、画素値は、輝度値であっても濃度値であってもよい。また、本実施例では、撮像制御装置１０１から第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３のそれぞれに画素特性情報として飽和画素平均値を設定するとしたが、予め放射線撮像装置が飽和画素平均値を記憶してある構成としてもよい。上記飽和画素平均値は、放射線撮像装置ごとに異なる値であっても、共通の値であってもよい。

ステップＳ１０３で、撮像制御装置１０１（状態管理部１０１６）は第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３に対し、撮像可能な状態へと遷移するための遷移指示を送信する。

ステップＳ１０４で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３は、撮像制御装置１０１からの遷移指示に応じて撮像可能状態へと遷移し、撮像可能状態へ遷移したことを撮像制御装置１０１に通知する。

ステップＳ１０５で、第一の放射撮像装置１０２および第二の放射線撮像装置１０３は、放射線発生装置１０４と同期をとり、放射線撮像を実施する。

ステップＳ１０６で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３は、それぞれ放射線撮像を実施したことを撮像制御装置１０１に通知する。

ステップＳ１０７で、撮像制御装置１０１（情報設定部１０１２）は撮像を実施したと通知して来た放射線撮像装置すべてに対し、放射線発生装置１０４が放射線を照射した時間（以下、照射時間）を照射情報として送信する。本実施形態では、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３が撮像を実施したと通知して来た放射線撮像装置である。第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３は、通信部１０２７を介して受信した照射時間を、設定部１０２５を用い、記憶部１０２３に設定する。なお、本実施例では、撮像制御装置１０１（情報設定部１０１２）は第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３に対し、放射線発生装置１０４が放射線を照射した時間（以下、照射時間）を送信するとした。ただし、ステップ１０７の代わりに、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３が、撮像動作時に自律的に放射線発生装置から放射線を照射された時間を算出し、記憶部１０２３に設定するステップがあってもよい。なお、設定部１０２５は、照射時間に基づいて、飽和画素平均値を線形に減衰させるとしてもよい。もちろん、飽和画素平均値を線形に減衰させることに限定されるものではなく、たとえば、指数関数的な減衰、対数関数的な減衰、あるいは、複数を組み合わせた減衰としてもよい。これにより、長時間の放射線照射により生成された画素値の飽和した放射線画像であっても、適切に判定できるようになる。

図６は、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３による放射線撮像の実施後から、撮像制御装置１０１が放射線画像を取得するまでの動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３の撮像情報生成部１０２４は、生成した放射線画像の画素値の統計情報を撮像情報として生成し、記憶部１０２３に設定する。ここでは、撮像情報である統計情報の一例として、放射線画像の画素値の平均値（以下、画素平均値）を用いるものとする。なお、撮像情報である統計情報はこれに限定されるものではなく、画素特性情報と比較可能な情報であればよい。たとえば、放射線画像の画素値の最大値、中央値、分散値などが用いられてもよい。あるいは隣接する画素同士の画素値の差分の最大値や、画素値の最大値と最小値の幅などの統計情報でもよい。また生成する統計情報は２つ以上あってもよい。また、統計情報の一例として放射線画像の画素値のばらつき（以下、画素値のばらつき）を用いてもよい。なお、第放射線画像の画素値のばらつきは、たとえば、放射線画像の画素値の中央値、分散値、画素値の最大値と最小値の幅、あるいは、ヒストグラムや統計的分布関数などの何れかであればよい。なお、画素値は、輝度値であっても濃度値であってもよい。

ステップＳ２０２で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３の算出部１０２６は、記憶部１０２３に記憶された画素特性情報である飽和画素平均値を用い、撮像情報である画素平均値から画素飽和情報を算出する。ここで、画素飽和情報とは、放射線画像の一部又は全ての画素が飽和しているか否かに関する情報である。画素平均値が飽和画素平均値以上の場合は、算出部１０２６は、放射線画像の一部又は全ての画素が飽和している主旨（以下、飽和状態）の情報を画素飽和情報として算出する。画素平均値が飽和画素平均値未満の場合は、放射線画像の画素が飽和していない主旨（以下、非飽和状態）の情報を画素飽和情報として算出する。通信部１０２８は、算出された画素飽和情報を撮像制御装置１０１へ送信する。

ステップＳ２０３で、撮像制御装置１０１（情報取得部１０１３）は、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３から、ステップＳ２０１で生成された撮像情報である画素平均値、ステップＳ２０２で算出された画素飽和情報を取得する。

ステップＳ２０４で、撮像制御装置１０１（選択部１０１４）は、ステップＳ２０３で取得した画素飽和情報を加味して、ステップＳ２０３で取得した撮像情報である画素平均値を比較する。なお、撮像情報である画素平均値は、放射線画像よりもデータサイズが小さい。ここで、すべての放射線撮像装置の画素飽和情報が非飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。また、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が飽和状態を示し、かつ、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が非飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、画素飽和情報が非飽和状態で、かつ、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。なお、すべての画素飽和情報が飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。このように、放射線撮像装置の選択に際して、放射線画像の一部又は全ての画素が飽和しているか否かに関する画素飽和情報に基づくことにより、撮像可能な複数の放射線撮像装置からの有意な放射線画像の選択の精度が向上する。

ステップＳ２０５で、撮像制御装置（画像取得部１０１５）は、ステップＳ２０４で選択した放射線撮像装置（ここでは、第一の放射線撮像装置１０２とする）から放射線画像を取得する。すなわち、撮像制御装置１０１は、第一の放射線撮像装置１０２に対して画像を要求し、第一の放射線撮像装置１０２の通信部１０２７は、撮像制御装置１０１からの画像の要求に応じて放射線画像を撮像制御装置１０１へ送信する。

以上のように、複数の放射線撮像装置を撮像可能状態として放射線撮像を実施するシステムにおいて、撮像制御装置１０１は放射線画像に基づいた第一の撮像情報（たとえば、画素平均値）と画素飽和情報を基に放射線画像を取得する放射線撮像装置を選択する。すなわち、撮像制御装置１０１は、画素が飽和していない放射線画像を撮像した放射線撮像装置を選択できる。そのため、すべての放射線撮像装置から撮像した放射線画像のみに基づく撮像情報（たとえば画素平均値）を比較して放射線画像を取得する構成に比べて、有意な放射線画像を撮像した放射線撮像装置を選択することができる。したがって、再撮像による無効な被ばくを与える恐れを軽減しつつ、有意な放射線画像の取得が行える放射線撮像システムが実現できる。

（第二の実施形態）
第二の実施形態の放射線撮像システムの機能構成は、第一の実施形態（図１）と同様である。第二の実施形態の撮像制御装置の内部構造は、第一の実施形態（図２）と同様である。なお、第二の実施形態における情報取得部１０１３は、撮像情報として、画素平均値と画素値のばらつきを取得する。また、第二の実施形態における選択部１０１４は、撮像情報として画素平均値と画素値のばらつきに基づいて複数の放射線撮像装置から１つの放射線撮像装置を選択する。第二の実施形態の放射線撮像装置の内部構造は、第一の実施形態（図３）と同様である。なお、第二の実施形態における撮像情報生成部１０２４は、第一の撮像情報に加え、記憶部１０２３に記憶された放射線画像または画素平均値に基づいて画素値のばらつきを生成する機能を備える。第二の実施形態における通信部１０２７は、第一の実施形態の機能に加え、撮像情報生成部１０２４により生成された画素値のばらつきを送信する機能を備える。

図７は、第二の実施形態における第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３により、放射線撮像の準備から放射線撮像を実施するまでの動作の一例を示すフローチャートである。第一の実施形態（図５）と同様の動作には同一のステップ番号が付してあり、詳細な説明は省略する。

ステップＳ３０１で、撮像制御装置１０１（情報設定部１０１２）は使用可能なすべての放射線撮像装置に対し、画素特性情報および基準となる照射時間（以下、基準照射時間）を送信する。第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３は、通信部１０２７を介して受信した画素特性情報および基準照射時間を、設定部１０２５を用い、記憶部１０２３に記憶する。ここでは、画素特性情報として飽和画素平均値を用いるものとする。

図８は、第二の実施形態における第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３による放射線撮像の実施後から、撮像制御装置１０１が放射線画像を取得するまでの動作の一例を示すフローチャートである。第一の実施形態（図６）と同様の動作には同一のステップ番号が付してあり、詳細な説明は省略する。

ステップＳ４０１で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３の撮像情報生成部１０２４は、生成した放射線画像の画素値の統計情報を撮像情報として生成し、記憶部１０２３に設定する。ここでは、撮像情報として画素平均値と画素値のばらつきを用いるものとする。

ステップＳ４０２で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３の算出部１０２６は、記憶部１０２３に記憶された飽和画素平均値、画素値のばらつき、基準照射時間、照射時間を用い、画素平均値から画素飽和情報を生成する。画素平均値が飽和画素平均値以上で、かつ、照射時間が基準照射時間未満の場合は、算出部１０２６は、放射線画像の画素が飽和している主旨（以下、飽和状態）の情報を画素飽和情報として算出する。画素平均値が飽和画素平均値未満で、かつ、照射時間が基準照射時間以上の場合は、算出部１０２６は、放射線画像の画素が過剰に飽和している主旨（以下、過飽和状態）の情報を画素飽和情報として算出する。画素平均値が飽和画素平均値未満で、かつ、照射時間が基準照射時間未満の場合は、算出部１０２６は、放射線画像の画素が飽和していない主旨（以下、非飽和状態）の情報を画素飽和情報として算出する。これにより、長時間の放射線照射により飽和した放射線画像から放射線を照射せずに暗電荷成分のみから取得したオフセット画像を減算するオフセット補正を行った場合に、放射線撮像装置を後述するステップＳ４０４で適切に判定できるようになる。

ステップＳ４０３で、撮像制御装置１０１（情報取得部１０１３）は、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３から、ステップＳ４０１で算出された画素平均値と画素値のばらつき、ステップＳ４０２で算出された画素飽和情報を取得する。

ステップＳ４０４で、撮像制御装置１０１（選択部１０１４）は、ステップＳ４０３で取得した画素飽和情報と画素値のばらつきを加味して、ステップＳ４０３で取得した画素平均値を比較する。すべての画素飽和情報が非飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。また、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が飽和状態を示し、かつ、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が非飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、画素飽和情報が非飽和状態で、かつ、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。あるいは、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が非飽和状態を示し、かつ、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が過飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、画素飽和情報が非飽和状態で、かつ、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。なお、さらに選択部１０１４は、画素値のばらつきを比較し、最も大きい画素値のばらつきを提供した放射線撮像装置を選択するとしてもよい。なお、すべての画素飽和情報が飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。あるいは、すべての飽和情報が過飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。あるいは、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が飽和状態を示し、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が過飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。

以上のように、第二の実施形態によれば、撮像情報として画素値のばらつきが更に生成される。また、基準照射時間を用いるため、選択部１０１４が長時間の放射線照射による過飽和状態であることを加味して選択できる。それにより、撮像可能な複数の放射線撮像装置からの有意な放射線画像の選択の精度が向上する。そのため、再撮像による無効な被ばくを与える恐れを軽減しつつ、有意な放射線画像の取得が行える放射線撮像システムが実現できる。

（第三の実施形態）
第三の実施形態の放射線撮像システムの機能構成は、第一の実施形態（図１）と同様である。図９は、第三の実施形態における撮像制御装置の内部構造である。第一の実施形態（図２）と同様の構成には同一の参照番号を付してある。第三の実施形態の撮像制御装置１０１は、第一の実施形態の構成に、照射時間記憶部１０１７、画素特性情報記憶部１０１８、特性情報記憶部１０１９と情報補正部１０２０と算出部１０２６が加わった構成を有している。情報取得部１０１３は、第一の実施形態と同様の機能に加えて、複数の放射線撮像装置のそれぞれから画素特性情報および放射線撮像装置の装置特性情報を取得する。

照射時間記憶部１０１７は、放射線発生装置１０４から取得した放射線を照射した時間を記憶する。画素特性情報記憶部１０１８は、複数の放射線撮像装置の各々の画素特性情報を記憶する。特性情報記憶部１０１９は、情報取得部１０１２が取得した、複数の放射線撮像装置の各々の特性を示す装置特性情報を記憶する。装置特性情報としては、たとえば、放射線撮像装置における放射線を受光する素子が、１ｍＲ（ミリレントゲン）の放射線を受光した場合に変換できる画素値を示す感度情報があげられる。また、感度情報として、たとえば、放射線撮像装置に対して所定の条件で放射線を照射した場合に取得できる画素平均値の目標値と、実際に取得できた画素平均値と、の比率が用いられてもよい。これは、放射線撮像装置が、放射線を光に変換する蛍光体と、当該光を電荷に変換する光電変換素子と、を組み合わせた放射線撮像装置の場合、目標値は蛍光体の種類によって定められていてもよい。この蛍光体の種類として、例えばヨウ化セシウム（ＣｓＩ）や酸硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）があげられる。あるいは、感度情報として、所定の条件で放射線撮像した場合に生成される画像（ゲイン画像）が用いられてもよい。感度情報は定期的に更新されるものでもよいし、製造工程で決まるものでもよい。

また、装置特性情報は上述のような感度情報に限られるものではない。たとえば、有効画素情報や、無効画素情報（欠損画素情報）を装置特性情報としてもよい。あるいは、放射線撮像装置に放射線を照射せずに撮像動作をすることで得られる暗画像補正情報（あるいは暗画像）を特性情報としてもよい。あるいは、装置特性情報として、放射線撮像装置の撮像環境（気温や撮像装置自体の温度など）や経時変化による劣化情報など、前述した特性情報（たとえば感度情報）を補正するための補正情報（感度補正情報）が含まれてもよい。なお、複数の放射線撮像装置の装置特性情報は、これらに限定されるものではないし、複数の装置特性情報を組み合わせて用いてもよい。情報補正部１０２０は、装置特性情報記憶部１０１９に記憶されている装置特性情報に基づいて、情報取得部１０１３が複数の放射線撮像装置から取得した撮像情報および画素特性情報記憶部１０１８に記憶される画素特性情報を補正する。算出部１０２６は、補正された画素特性情報を用い、補正された撮像情報から画素飽和情報を生成する。選択部１０１４は、算出部１０２６で算出された画素飽和情報、照射された照射時間に基づいて複数の放射線撮像装置（実施形態では第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３）から１つの放射線撮像装置を選択する。

図１０は、第三実施形態の放射線撮像装置の内部構造を示している。第一の実施形態（図３）と同様な構成は同一の参照番号を付してある。第三の実施形態の放射線撮像装置は、第一の実施形態（図３）から設定部１０２５と算出部１０２６を除去した構成を有している。

図１１は、第三の実施形態における第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３により、放射線撮像の準備から放射線撮像を実施するまでの動作の一例を示すフローチャートである。第一の実施形態（図５）と同様の動作には同一のステップ番号が付してあり、詳細な説明は省略する。

ステップＳ５０１で、撮像制御装置１０１の情報取得部１０１２が取得した複数の放射線撮像装置の各々の飽和画素平均値を画素特性情報として画素特性記憶部１０１８に記憶する。本実施例では、画素特性情報の例として飽和画素平均値をあげたが、これに限定されるものではなく、たとえば、飽和した画素値の最大値、最小値、平均値、中央値、分散値の何れかがあげられる。あるいは、放射線検出部の出力性能から算出される画素値の最大値、最小値、平均値、中央値、分散値の何れかがあげられる。

ステップＳ５０２で、撮像制御装置１０１の情報取得部１０１２が取得した放射線発生装置１０４の放射線の照射情報の内、照射時間を照射時間記憶部１０１９に記憶する。

図１２は、第三の実施形態における第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３による放射線撮像の実施後から、撮像制御装置１０１が放射線画像を取得するまでの動作の一例を示すフローチャートである。第一の実施形態（図６）からステップＳ２０２が除去されている。第一の実施形態（図６）と同様の動作には同一のステップ番号が付してあり詳細な説明は省略する。

ステップＳ６０１で、撮像制御装置１０１（情報取得部１０１３）は、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３から、ステップＳ２０１で算出された画素平均値を取得する。撮像制御装置１０１の情報補正部１０２０は、複数の放射線撮像装置から取得した画素平均値および画素特性部１０１７に記憶された飽和画素平均値を、特性情報記憶部１０１９に記憶されている特性情報に基づいて補正する。例えば、情報補正部１０２０は、放射線撮像装置の感度情報を用いて、それぞれの放射線撮像装置を基準となる所定の感度に合わせた場合の画素平均値に補正する。なお、画素平均値の補正方法は上記に限られるものではない。たとえば、複数の放射線撮像装置から基準となる放射線撮像装置を定め、基準となる放射線撮像装置の感度情報に合わせて他の放射線撮像装置からの画素平均値を補正するようにしてもよい。さらに、放射線撮像装置の温度や気温による特性情報（たとえば感度情報）の変化を示す補正情報（たとえば、感度補正情報）を用いて特性情報を補正し、補正された特性情報を用いて画素平均値を補正するようにしてもよい。また、複数の放射線撮像装置のそれぞれについてあらかじめ定められた経時変化の情報（時間に対する関数）を補正情報として保持しておき、それぞれの放射線撮像装置の動作時間に基づいて特性情報を補正する。これにより、経時変化による特性情報の変化を考慮することができる。また、有効画素情報と無効画素情報から得られる全画素数における有効画素数の割合で、画素平均値を補正するようにしてもよい。また、ダーク補正情報あるいはダーク画像から算出されたた画素の平均値を用いて、画素平均値を補正してもよい。画素平均値の補正方法は上記に限定されるものではなく、また、複数の補正方法が組み合わせ用いられてもよい。なお、このような処理により、撮像制御装置１０１は各放射線撮像装置から放射線画像を全て取得する必要がなく、放射線画像よりデータサイズの小さい撮像情報で有意な放射線画像を選択できる。

ステップＳ６０２で、撮像制御装置１０１（選択部１０１４）は、画素特性情報記憶部１０１７に記憶され、補正された飽和画素平均値と、照射時間記憶部１０１８に記憶された照射時間を加味して、ステップＳ６０１で補正された画素平均値を比較する。ここでは、画素特性情報として飽和した放射線画像の画素の平均値（以下、飽和画素平均値）を用いるものとする。また、飽和画素平均値は、撮像制御装置１０１の情報取得部１０１３を用いて、放射線発生装置１０４から取得した放射線照射時間に基づいて、飽和画素平均値を線形に減衰させるとしてもよい。もちろん、飽和画素平均値を線形に減衰させることに限定されるものではなく、たとえば、指数関数的な減衰、対数関数的な減衰、あるいは、複数を組み合わせた減衰としてもよい。なお、飽和画素平均値は、使用可能なすべての放射線撮像装置の内、最も飽和画素平均値が小さいものを共通に使用するとしてもよい。すべての画素平均値が飽和画素平均値未満である場合、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。あるいは、少なくとも１つ以上の放射線撮像装置の画素平均値が飽和画素平均値未満であり、かつ、少なくとも１つ以上の放射線撮像装置の画素平均値が飽和画素平均値以上である場合、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。なお、すべての画素平均値が飽和画素平均値以上である場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。

以上のように、第三の実施形態によれば、複数の放射線撮像装置を撮像可能状態として放射線撮像を実施するシステムにおいて、複数の放射線撮像装置から取得した撮像情報が、各放射線撮像装置の特性情報に基づいて補正される。撮像制御装置１０１は、補正された第一の撮像情報を参照することにより、複数の放射線撮像装置の撮像情報を公平に比較することができる。したがって、誤った放射線撮像装置を取得してしまうことの可能性がさらに低減される。

（第四の実施形態）
第四の実施形態の放射線撮像システムの機能構成は、第一の実施形態（図１）と同様である。

第四の実施形態における撮像制御装置の内部構造は、第三の実施形態（図９）と同様である。なお、第四の実施形態における情報取得部１０１３は、の撮像情報である放射線画像の画素値の統計情報として、画素平均値と画素値のばらつきを取得する。また、第四の実施形態における選択部１０１４は、第一の撮像情報および画素飽和情報に加え、第四の撮像情報に基づいて複数の放射線撮像装置から１つの放射線撮像装置を選択する。

第四の実施形態における放射線撮像装置の内部構造は、第三の実施形態（図１０）と同様である。なお、第四の実施形態における撮像情報生成部１０２４は、撮像情報として２つ以上の統計情報を生成する機能を備える。第四の実施形態における通信部１０２７は、２つ以上の統計情報を撮像情報として送信する機能を備える。

第四の実施形態における第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３により、放射線撮像の準備から放射線撮像を実施するまでの動作は、第三の実施形態（図１１）と同様である。なお、ステップＳ１０６後に、撮像制御装置１０１の情報取得部１０１３は、放射線発生装置１０４より、放射線を照射した時間を取得する。

図１３は、第四の実施形態における第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３による放射線撮像の実施後から、撮像制御装置１０１が放射線画像を取得するまでの動作を示すフローチャートである。第三の実施形態（図１１）と同様の動作には同一のステップ番号が付してあり、詳細な説明は省略する。

ステップＳ７０１で、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３の撮像情報生成部１０２４は、生成した放射線画像の画素値の２つの統計情報を撮像情報として生成し、記憶部１０２３に設定する。ここでは、２つの統計情報の一例として、画素平均値と画素値のばらつきを用いるものとする。

ステップＳ７０２で、撮像制御装置１０１（情報取得部１０１３）は、第一の放射線撮像装置１０２と第二の放射線撮像装置１０３から、ステップＳ７０１で算出された画素平均値および画素値のばらつきを取得する。撮像制御装置１０１の情報補正部１０２０は、複数の放射線撮像装置から取得した画素平均値および画素特性部１０１７に記憶された飽和画素平均値を、特性情報記憶部１０１９に記憶されている特性情報に基づいて補正する。ただし、画素値のばらつきについては補正してもしなくてもよい。例えば、情報補正部１０２０は、放射線撮像装置の感度情報を用いて、それぞれの放射線撮像装置を基準となる所定の感度に合わせた場合の画素平均値に補正する。なお、画素平均値の補正方法は上記に限られるものではない。たとえば、複数の放射線撮像装置から基準となる放射線撮像装置を定め、基準となる放射線撮像装置の感度情報に合わせて他の放射線撮像装置からの画素平均値を補正するようにしてもよい。さらに、放射線撮像装置の温度や気温による特性情報（たとえば感度情報）の変化を示す補正情報（たとえば、感度補正情報）を用いて特性情報を補正し、補正された特性情報を用いて画素平均値を補正するようにしてもよい。また、複数の放射線撮像装置のそれぞれについてあらかじめ定められた経時変化の情報（時間に対する関数）を補正情報として保持しておき、それぞれの放射線撮像装置の動作時間に基づいて特性情報を補正する。これにより、経時変化による特性情報の変化を考慮することができる。また、有効画素情報と無効画素情報から得られる全画素数における有効画素数の割合で、画素平均値を補正するようにしてもよい。また、ダーク補正情報あるいはダーク画像から算出されたた画素の平均値を用いて、画素平均値を補正してもよい。画素平均値の補正方法は上記に限定されるものではなく、また、複数の補正方法が組み合わせ用いられてもよい。

ステップＳ７０３で、撮像制御装置１０１（選択部１０１４）は、画素特性情報記憶部１０１７に記憶され、補正された飽和画素平均値と、照射時間記憶部１０１８に記憶された照射時間を加味して、ステップＳ７０２で補正された画素平均値を比較する。ここでは、画素特性情報として飽和画素平均値を用いるものとする。また、飽和画素平均値は、撮像制御装置１０１の情報取得部１０１３を用いて、放射線発生装置１０４から取得した放射線照射時間に基づいて、飽和画素平均値を線形に減衰させるとしてもよい。もちろん、飽和画素平均値を線形に減衰させることに限定されるものではなく、たとえば、指数関数的な減衰、対数関数的な減衰、あるいは、複数を組み合わせた減衰としてもよい。なお、飽和画素平均値は、使用可能なすべての放射線撮像装置の内、最も飽和画素平均値が小さいものを共通に使用するとしてもよい。なお、画素平均値が飽和画素平均値以上、かつ、照射時間が基準値未満の場合は、放射線画像の画素が飽和している主旨（以下、飽和状態）の画素飽和情報を算出する。画素平均値が飽和画素平均値未満、かつ、照射時間が基準値以上の場合は、放射線画像の画素が過剰に飽和している主旨（以下、過飽和状態）の画素飽和情報を算出する。画素平均値が飽和画素平均値未満、かつ、照射時間が基準照射時間未満の場合は、放射線画像の画素が飽和していない主旨（以下、非飽和状態）の画素飽和情報を算出する。上記基準値は、撮像制御装置１０１が、予め放射線撮像装置に合わせて保持されているものであってもよいし、ユーザによって指定されるものであってもよい。すべての画素飽和情報が非飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。また、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が飽和状態を示し、かつ、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が非飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、画素飽和情報が非飽和状態で、かつ、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。あるいは、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が非飽和状態を示し、かつ、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が過飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、画素飽和情報が非飽和状態で、かつ、最も大きい画素平均値を提供した放射線撮像装置を選択する。なお、さらに選択部１０１４は、画素値のばらつきを比較し、最も大きい画素値のばらつきを提供した放射線撮像装置を選択するとしてもよい。なお、すべての画素飽和情報が飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。あるいは、すべての飽和情報が過飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。あるいは、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が飽和状態を示し、少なくとも１つ以上の画素飽和情報が過飽和状態を示す場合、選択部１０１４は、放射線撮像を実施したことを先に通知してきた放射線撮像装置を選択するようにしてもよい。

以上、実施形態に基づいて詳述してきたが、これらの特定の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明の範疇に含まれる。さらに、上述した実施形態は一実施の形態を示すものにすぎず、上述した実施形態から容易に想像可能な発明も本発明の範疇に含まれる。

１０１ 撮像制御装置
１０２ 第一の放射線撮像装置
１０３ 第二の放射線撮像装置
１０４ 放射線発生装置
１０１１ 制御部
１０１４ 選択部
１０１５ 画像取得部
１０２１ 放射線検出部
１０２４ 撮像情報生成部
１０２５ 算出部
１０２７ 通信部

Claims (16)

1. 放射線発生装置から照射された放射線に基づく放射線画像を撮像するための撮像動作を行う放射線検出部を各々が含む複数の放射線撮像装置と、
   前記複数の放射線撮像装置と通信する制御装置と、を備える放射線撮像システムであって、
   前記放射線画像に基づき前記放射線画像よりもデータサイズが小さい撮像情報を生成する生成部と、
   前記放射線画像の一部又は全ての画素が飽和しているか否かに関する情報を算出する算出部と、
   前記撮像情報及び前記情報に基づいて前記複数の放射線撮像装置から選択された放射線撮像装置から放射線画像を取得する画像取得部と、
   を備えることを特徴とする放射線撮像システム。
2. 前記複数の放射線撮像装置のそれぞれは、前記算出部を備え、
   前記制御装置は、前記画像取得部を含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
3. 前記複数の放射線撮像装置のそれぞれは、前記生成部と、該撮像情報に基づいて前記情報を算出する前記算出部と、前記情報を送信する通信部を備えることを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像システム。
4. 前記複数の放射線撮像装置のそれぞれは、前記生成部と、該撮像情報を送信する通信部を備え、
   前記制御装置は、前記複数の放射線撮像装置のそれぞれから取得された前記撮像情報を用いて前記情報を算出する前記算出部と、前記画像取得部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像システム。
5. 前記生成部は、前記放射線画像の画素値の統計情報を前記撮像情報として生成することを特徴とする請求項３又は４に記載の放射線撮像システム。
6. 前記統計情報は、画素値の平均値、画素値の最大値、画素値の中央値、画素値の分散値、隣接する画素同士の画素値の差分の最大値、画素値の最大値と最小値の幅、のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像システム。
7. 前記生成部は、前記放射線画像の画素値のばらつきを前記統計情報として生成することを特徴とする請求項５に記載の放射線撮像システム。
8. 前記画素値のばらつきは、画素値の分散値、画素値の最大値と最小値の幅、ヒストグラム、分布関数の何れかであることを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像システム。
9. 前記制御装置は、前記情報に基づいて前記複数の放射線撮像装置から１つの放射線撮像装置を選択する選択部を備え、
   前記画像取得部は、前記選択部で選択された前記１つの放射線撮像装置から放射線画像を取得することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
10. 前記制御装置は、前記撮像動作時の放射線発生装置の照射情報と、前記複数の放射線撮像装置の各々の装置特性を示す装置特性情報と、前記複数の放射線撮像装置の各々の画素特性を示す画素特性情報と、を記憶する記憶部と、前記装置特性情報に基づいて前記撮像情報を補正する補正部と、を備え、
    前記選択部は、前記補正部で補正された前記撮像情報に基づいて前記複数の放射線撮像装置から１つの放射線撮像装置を選択することを特徴とする請求項９に記載の放射線撮像システム。
11. 前記補正部は、前記装置特性情報に基づいて、前記複数の放射線撮像装置の各々の前記撮像情報を、前記複数の放射線撮像装置のそれぞれの感度を基準となる感度に合わせた場合の撮像情報に補正することを特徴とする請求項１０に記載の放射線撮像システム。
12. 前記基準となる感度は、前記複数の放射線撮像装置のうちの一つの放射線撮像装置の感度であることを特徴とする請求項１１に記載の放射線撮像システム。
13. 前記画素特性情報は、飽和した放射線画像の画素値の平均値、飽和した放射線画像の画素値の最大値、飽和した放射線画像の画素値の中央値、飽和した放射線画像の画素値の最大値と最小値の幅のうちの少なくとも１つの含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
14. 前記照射情報は、照射時間であることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の放射線撮像システム。
15. 前記画素特性情報を設定する設定部を更に備え、
    前記設定部は、前記画素特性情報を前記照射時間に対して、線形、指数関数、対数関数的の何れかの方法で減衰させることを特徴とする請求項１４に記載の放射線撮像システム。
16. 前記生成部は、さらに、前記照射時間に基づいて前記情報を生成することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の放射線撮像システム。

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