JP7106887B2 - 可搬型放射線撮影装置及び放射線画像補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、可搬型放射線撮影装置及び放射線画像補正方法に関する。

放射線画像の画像データを生成可能な放射線撮影装置は、放射線を受けることで電荷を生成し、それを蓄積することが可能な画素が二次元状に複数分布するよう配置されたセンサー基板や、センサー基板に接続され、各画素から放出された電荷の量に基づいて各画素の信号値を読み出す読出し部（ＲＯＩＣ）を備えたものが一般的である。
また、こうした放射線撮影装置の中には、一回の撮影開始指示（例えば曝射スイッチの押下）に基づいて、電荷の蓄積及び信号値の読出しを短時間で複数回繰り返す動画撮影（シリアル撮影ともいう）を行うことが可能なものも存在する。

動画撮影を行うことが可能な放射線撮影装置では、動画撮影の間、読出し部に比較的長時間に亘って高い負荷がかかるため、読出し部が発熱し、読出し部の温度が上昇し続けることが知られている。そして、読出し部の温度が上昇すると、読み出した信号値に含まれるオフセット成分が増加していく。以下、読み出し部の温度上昇に伴う信号値のオフセット成分の経時変化をオフセットドリフトと称す。このオフセットドリフトは、撮影した動画を解析する際にアーチファクトが生じる原因となる可能性がある。
このようなオフセットドリフトの対策としては、例えば、撮影開始指示から曝射までの間における各画素の信号値のオフセット成分の経時変化をモデル化し、そのモデルに基づいて各画素の信号値を補正する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特許第５４６０１０３号公報

特許文献１に記載された技術は、据置型の放射線撮影装置を想定したものとなっている。据置型の放射線撮影装置は、読出し部の温度を安定化させる手段を搭載しているため、オフセットドリフトがあまり生じない。このため、撮影画像の補正は、従来の補正技術で十分対応することができる。
一方、可搬型の放射線撮影装置は、装置の大きさや重量に大きな制約があり、読出し部の温度を安定化させる手段を搭載することが困難である。すなわち、可搬型の放射線撮影装置は、据置型のものに比べてオフセットドリフトが顕著になる。このため、特許文献１に記載されたような従来の補正方法では、補正の精度が低く、オフセット成分を診断に影響しない程度にまで補正することが困難であった。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、動画撮影を行うことが可能かつユーザーが容易に持ち運び可能な可搬型放射線撮影装置において、動画撮影を行う際にオフセットドリフトが生じても、動画を構成する各フレームのオフセット成分を高い精度で補正できるようにすることを目的とする。

前記の問題を解決するために、本発明に係る可搬型放射線撮影装置は、
基板と、受けた放射線の強度に応じた量の電荷を蓄積・放出することが可能であり前記基板の表面に二次元状に分布するように設けられた複数の画素と、を有する放射線検出部と、
前記各画素が放出した電荷の量に基づいて画像データを読み出す読出し部と、
前記各画素による電荷の蓄積及び放出と、前記読出し部による画像データの読み出しと、を複数回繰り返すことにより、複数の画像データを順次取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が撮影開始前に取得した複数の暗電荷画像の画像データに基づいて、前記各画素の信号値の経時変化モデルを構築するモデル構築手段と、
構築した前記経時変化モデルに基づいて複数の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記画像取得手段が被写体の撮影中に取得した複数の放射線画像の画像データに、対応する前記補正値を適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する画像補正手段と、を備え、
前記モデル構築手段は、前記画像取得手段が取得した前記複数の暗電荷画像の画像データのうち、撮影開始前の４～１０秒の間に取得したものを、前記経時変化モデルの構築に用いることを特徴とする。
また、本発明に係る可搬型放射線撮影装置は、
基板と、受けた放射線の強度に応じた量の電荷を蓄積・放出することが可能であり前記基板の表面に二次元状に分布するように設けられた複数の画素と、を有する放射線検出部と、
前記各画素が放出した電荷の量に基づいて画像データを読み出す読出し部と、
前記各画素による電荷の蓄積及び放出と、前記読出し部による画像データの読み出しと、を複数回繰り返すことにより、複数の画像データを順次取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が撮影開始前に取得した複数の暗電荷画像の画像データに基づいて、前記各画素の信号値の経時変化モデルを構築するモデル構築手段と、
構築した前記経時変化モデルに基づいて複数の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記画像取得手段が被写体の撮影中に取得した複数の放射線画像の画像データに、対応する前記補正値を適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する画像補正手段と、を備え、
前記モデル構築手段は、前記画像取得手段が取得した前記複数の暗電荷画像の画像データのうち、撮影開始前の４～１０秒の間に取得したもの、且つ最新のものから順に所定枚数を、前記経時変化モデルの構築に用いることを特徴とする。

また、本発明に係る放射線画像補正方法は、
可搬型放射線撮影装置が実行する放射線画像補正方法であって、
受けた放射線に応じて、基板の表面に二次元状に分布するように設けられた複数の画素が放出した電荷の量に基づいて、放射線画像の画像データを生成することが可能な前記可搬型放射線撮影装置による画像データの生成を撮影開始前に複数回繰り返すことにより、複数の暗電荷画像の画像データを順次取得する工程と、
取得した複数の暗電荷画像の画像データに基づいて、前記各画素の信号値の経時変化モデルを構築する工程と、
構築した前記経時変化モデルに基づいて複数の補正値を算出する工程と、
前記可搬型放射線撮影装置による画像データの生成を被写体の撮影中に複数回繰り返すことにより、複数の放射線画像の画像データを順次取得する工程と、
取得した前記複数の放射線画像の画像データに、対応する前記補正値を適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する工程と、を含み、
前記経時変化モデルを構築する工程は、前記複数の暗電荷画像の画像データを順次取得する工程において取得した前記複数の暗電荷画像の画像データのうち、撮影開始前の４～１０秒の間に取得したもの、且つ最新のものから順に所定枚数を、前記経時変化モデルの構築に用いることを特徴とする。

本発明によれば、動画撮影を行う際にオフセットドリフトが生じても、動画を構成する各フレームのオフセット成分を高い精度で補正することができる。

本実施形態に係る可搬型放射線撮影装置の外観を示す斜視図である。 センサー基板の構成例を示す平面図である。 可搬型放射線撮影装置の等価回路を表すブロック図である。 検出部を構成する１画素分についての等価回路を表すブロック図である。 画像データの読み出し処理の際の（Ａ）電荷リセット用スイッチ、（Ｂ）パルス信号、（Ｃ）ある走査線、（Ｄ）次の走査線での電圧変化を表すタイミングチャートである。 撮影が連携方式で行われる際に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。 撮影が非連携方式で行われる際に各走査線にオン電圧を印加するタイミング等を表すタイミングチャートである。 ノイズ検出部の構成例を表す図である。 ノイズ検出部の読出し回路として信号線が接続されていない読出し回路を用いることを説明する図である。 図８のノイズ検出部がノイズ検出部３１Ａ～３１Ｃで構成されていることを説明する図である。 読み出された画像データにはノイズデータが含まれていることを表し、補正後の画像データＤｃを説明する図である。 ノイズ検出部で検出されたデータにはノイズデータのほかにノイズ検出部のオフセット成分が含まれていることを説明する図である。 ノイズ検出部の別の構成例を表す図である。 図１３のノイズ検出部では図８のノイズ検出部に比べてノイズ検出部のオフセット成分が１／Ｗ倍されることを説明する図である。 図１３のノイズ検出部では補正後の画像データからノイズ検出部のオフセット成分の影響が低減されることを説明する図である。 ノイズ検出部のオフセット成分の時間的な変化を表すグラフである。 オフセットドリフトの影響を説明する図である。 信号値の経時変化モデルの構築方法を説明する図である。 本実施形態に係る可搬型放射線撮影装置を用いた動画撮影の流れを表すフローチャートである。 フレームの撮影（取得）数と、補正前後の各フレームの画素の信号値の関係を表すグラフであり、（ａ）は従来の画像補正方法を用いたもの、（ｂ）は本実施形態に係る画像補正方法を用いたものである。

以下、本発明に係る可搬型放射線撮影装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

［放射線撮影装置］
図１は本実施形態に係る可搬型放射線撮影装置（以下、撮影装置１）の外観を示す斜視図であり、図２は可搬型放射線撮影装置が内蔵するセンサー基板４の構成例を表す平面図である。また、図３は撮影装置１の等価回路を表すブロック図であり、図４はその１画素分についての等価回路を表すブロック図である。また、図５～７は撮影装置１の動作を表すタイミングチャートである。

本実施形態に係る撮影装置１は、図１に示すように、パネル状をしており、ユーザーが容易に持ち運びできる可搬型（カセッテ型ともいう）のものとなっている。
撮影装置１の筐体２の一方の側面には、電源スイッチ２５や切替スイッチ２６、コネクター２７、インジケーター２８等が配置されている。また、筐体２の反対側の側面には、外部と無線方式で通信を行うためのアンテナ２９（図３参照）が設けられている。
また、撮影装置１は、放射線検出部３を筐体２内に収納している。
放射線検出部３は、複数の放射線検出素子７が配列されたセンサー基板４や、走査駆動手段１５等を備えている。

図２や図３に示すように、本実施形態では、センサー基板４の表面４ａ上に複数の放射線検出素子７が二次元状に分布するように配列されており、複数の放射線検出素子７が配列された領域（図中の破線で囲まれた領域）が放射線検出領域Ｐとされている。本実施形態では、センサー基板４上に複数の走査線５と複数の信号線６とが互いに交差するように配設されており、走査線５と信号線６で区画された各小領域ｒに、それぞれ放射線検出素子７がそれぞれ設けられている。

また、図２～図４に示すように、各放射線検出素子７には、バイアス線９が接続されている。そして、本実施形態では、各バイアス線９は結線１０に接続されており、例えば図２のＡで示した箇所等では、結線１０と各信号線６とが図示しない絶縁層を介して交差している。また、各放射線検出素子７には、バイアス線９やそれらの結線１０を介してバイアス電源１４から逆バイアス電圧Ｖbiasが印加されるようになっている。すなわち、バイアス線９及びバイアス電源１４によって、本発明における電圧印加部が構成されている。

また、各放射線検出素子７では、照射された放射線の線量に応じた電荷が各放射線検出素子７内でそれぞれ発生するようになっている。
また、各放射線検出素子７は、スイッチ素子としてのＴＦＴ８を介して信号線６に接続されている。また、図２に示すように、走査線５や信号線６、結線１０等の端部にはパッド１１が設けられており、図示しないフレキシブル回路基板等の各配線が各パッド１１にそれぞれ接続され、走査線５や信号線６、結線１０等が、センサー基板４の裏面側に設けられた図示しない電子部品（バイアス電源１４等）に接続されるようになっている。

走査駆動手段１５では、配線１５ｃを介して電源回路１５ａから供給されたオン電圧とオフ電圧がゲートドライバー１５ｂで切り替えられて走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘに印加される。そして、各ＴＦＴ８は、走査線５を介してオフ電圧が印加されるとオフ状態になり、放射線検出素子７と信号線６との導通を遮断して、電荷を放射線検出素子７内に蓄積させる。また、走査線５を介してオン電圧が印加されるとオン状態になり、放射線検出素子７内に蓄積された電荷を信号線６に放出させるようになっている。
このように構成されることで、各小領域ｒは、受けた放射線の強度に応じた量の電荷を蓄積・放出することが可能となっている。以下、この小領域を画素ｒと称する。

また、各信号線６は、読出し部１６（ＲＯＩＣ）に内蔵された各読出し回路１７にそれぞれ接続されている。読出し回路１７は、各画素が放出した電荷の量に基づいて画像データを読み出すもので、積分回路１８と、相関二重サンプリング（Correlated Double Sampling）回路１９と、アナログマルチプレクサー２１と、Ａ／Ｄ変換器２０とで構成されている。なお、図３や図４では、相関二重サンプリング回路１９はＣＤＳと表記されている。また、図４中では、アナログマルチプレクサー２１は省略されている。
なお、図３には、読出し部１６が一つだけ備えられたセンサー基板４を例示したが、図９に示したように、読出し部１６を複数備え、それぞれが異なる電源回路から電力の供給を受けて駆動するようにしてもよい。

本実施形態では、積分回路１８は、図４に示したように、オペアンプ１８ａとコンデンサー１８ｂと電荷リセット用スイッチ１８ｃとが並列に接続されて構成されている。また、積分回路１８のオペアンプ１８ａの反転入力端子には信号線６が接続されており、積分回路１８の非反転入力端子には基準電圧Ｖ０が印加されるようになっている。そのため、信号線６にはそれぞれ基準電圧Ｖ０が印加されるようになっている。

また、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃは、後述する制御部２２に接続されており、制御部２２によりオン／オフが制御されるようになっている。電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフの状態で、ＴＦＴ８がオン状態とされると、放射線検出素子７から放出された電荷がコンデンサー１８ｂに流入して蓄積され、蓄積された電荷量に応じた電圧値がオペアンプ１８ａの出力端子から出力されるようになっている。

なお、電荷リセット用スイッチ１８ｃをオン状態とすることで、積分回路１８の入力側と出力側とが短絡されてコンデンサー１８ｂに蓄積された電荷が放電されてリセットされる。また、積分回路１８は、電源供給部１８ｄから電力が供給されて駆動するようになっている。

撮影後に行われる各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理（後述する図６や図７参照）の際には、図５（Ａ）～（Ｄ）に示すように、積分回路１８の電荷リセット用スイッチ１８ｃがオフされた時点で、制御部２２から１回目のパルス信号Ｓｐ１が送信されると、相関二重サンプリング回路１９は、その時点で積分回路１８から出力されている電圧値Ｖinを保持する。

そして、ゲートドライバー１５ｂから走査線５のラインＬｎにオン電圧が印加される。そして、ＴＦＴ８がオン状態になると、ＴＦＴ８を介して走査線５のラインＬｎに接続されている放射線検出素子７から信号線６に電荷が放出され、電荷が信号線６を介して読出し回路１７のコンデンサー１８ｂに流れ込み、積分回路１８から出力される電圧値が上昇する。

相関二重サンプリング回路１９は、制御部２２から２回目のパルス信号Ｓｐ２が送信されると、その時点で積分回路１８から出力されている電圧値Ｖfiを保持し、それらの差分Ｖfi－Ｖinをアナログ値の画像データＤとして出力して読み出す。そして、出力された画像データＤはアナログマルチプレクサー２１を介してＡ／Ｄ変換器２０に順次送信され、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル値の画像データＤに順次変換されて記憶部２３に順次保存される。

そして、図５（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧が順次印加されて（図５（Ｃ）、（Ｄ）では走査線５のラインＬｎと次のラインＬn+1にオン電圧が順次印加されて）、上記の処理が繰り返し行われることで、各放射線検出素子７から画像データＤがそれぞれ読み出されるようになっている。

制御部２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターや、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成されている。専用の制御回路で構成されていてもよい。

また、制御部２２には、ＳＲＡＭ（Static ＲＡＭ）やＳＤＲＡＭ（Synchronous ＤＲＡＭ）、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー等で構成される記憶部２３や内蔵電源２４が接続されており、また、前述したアンテナ２９やコネクター２７を介して外部と無線方式や有線方式で通信を行うための通信部３０が接続されている。

そして、制御部２２は、走査駆動手段１５の動作を制御して放射線検出素子７のリセット処理を行わせたり、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘを介して各ＴＦＴ８にオフ電圧を印加して電荷蓄積状態に移行させたり、走査駆動手段１５や読出し回路１７等の動作を制御して各放射線検出素子７からの画像データＤの読み出し処理を行わせる等の制御を行うようになっている。

また、制御部２２は、１回の撮影開始指示（例えば曝射スイッチの操作）に基づいて、各画素ｒによる電荷の蓄積及び放出と、読出し回路１７による画像データの読出しと、を短時間で複数回繰り返すことにより、複数の画像データを順次取得することが可能となっている。このようにして得られる複数の画像データは、動画を構成するフレームとなる。
すなわち、制御部２２は、本発明における画像取得手段をなす。

また、本実施形態では、制御部２２は、上記のように、読み出した画像データＤを記憶部２３に保存する。また、制御部２２は、所定のタイミングで、通信部３０にアンテナ２９やコネクター２７を介して画像データＤを無線方式や有線方式で図示しない画像処理装置に転送させるようになっている。

ところで、放射線画像撮影装置は、放射線画像撮影装置に対し放射線を照射する図示しない放射線照射装置との間で信号等のやり取りを行って（連携して）撮影を行ういわゆる連携方式のものと、放射線画像撮影装置と放射線照射装置とが信号等のやり取りを行わず（連携せずに）撮影を行ういわゆる非連携方式のものと、に大別される。
本実施形態に係る撮影装置１は、制御部２２が実行する制御を変更することで、どちらの方式のものとしても構成することが可能である。

撮影装置１を連携方式のものとして構成した場合の制御部２２は、図６に示すように、放射線が照射される前に、走査駆動手段１５のゲートドライバー１５ｂ（図３参照）から走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧を順次印加して放射線検出素子７のリセット処理を行う。
そして、放射線照射装置から放射線を照射する旨を表す信号が送信されてきたら、制御部２２は、走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオフ電圧を印加させて、放射線の照射により各放射線検出素子７内で発生した電荷が各放射線検出素子７内にそれぞれ蓄積されるようにする電荷蓄積状態に移行させる。
そして、放射線の照射が終了すると、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧を順次印加して画像データＤの読み出し処理を行う。

一方、撮影装置１を非連携方式のものとして構成した場合には、撮影装置１は、上記の連携方式の場合のように放射線照射装置から放射線を照射する旨を表す信号を受け取ることができないため、自ら放射線の照射が開始されたことを検出するように構成される。
なお、放射線の照射開始の検出処理については、例えば特開２００９－２１９５３８号公報や国際公開第２０１１／１３５９１７号、国際公開第２０１１／１５２０９３号等に記載された方法を採用することが可能であり、詳しくは各公報等を参照されたい。

そして、非連携方式の場合の制御部２２は、図７に示すように、放射線が照射される前に、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧を順次印加して放射線検出素子７のリセット処理を行う。
そして、放射線の照射開始を検出すると、走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオフ電圧を印加させて電荷蓄積状態に移行させ、放射線の照射終了後、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧を順次印加して画像データＤの読み出し処理を行う。
このように、本発明は、連携方式と非連携方式のいずれの方式で撮影が行われる場合にも適用可能である。

また、撮影装置１では、上記のようにして撮影が行われた後或いは撮影する前に、（ただし撮影装置１に放射線が照射されない状態で）図６等に示した画像データＤの読み出し処理までの処理シーケンスを繰り返して暗電荷画像の画像データ（以下、暗電荷画像データＯ）の読み出し処理を行うように構成されている。
また、制御部２２は、撮影開始前に各画素による電荷の蓄積及び放出と、読出し部１６による暗電荷画像データＯの読出しと、を複数回繰り返すことにより、複数の暗電荷画像データＯを順次取得する。
なお、この暗電荷画像データの取得は、撮影装置１の電源がオンにされている間常に行うようにしてもよい。
すなわち、制御部２２は、本発明における画像取得手段をなす。

放射線検出素子７内では放射線検出素子７自身の熱（温度）に起因する熱励起により暗電荷（暗電流等ともいう。）が常時発生しており、画像データＤには、暗電荷によるオフセット成分が重畳されている。暗電荷画像データＯはその暗電荷によるオフセット成分に相当するデータであり、下記（１）式に従って、画像データＤから暗電荷画像データＯを減算することで、画像データＤをオフセット補正して、放射線の照射により放射線検出素子７内で発生した電荷に起因する真の画像データＤ^＊を算出することが可能となる。
Ｄ^＊＝Ｄ－Ｏ …（１）

［ノイズ検出部］
次に、上記撮影装置１におけるノイズ検出部の構成等について説明する。図８はノイズ検出部の構成例を表す図である。

本実施形態に係る撮影装置１は、ノイズ検出部３１を備えている。ノイズ検出部３１は、上記のように画像データＤの読み出し処理で読み出された画像データＤに重畳されているノイズ成分に相当するデータを検出するものである。
なお、ノイズ検出部３１は、例えばセンサー基板４（図２参照）の表面４ａ側や裏面側に設けてもよく、前述したフレキシブル回路基板上に設けることも可能である。なお、下記の図８中の矢印部分の符号は、各配線が接続される接続先を表す。
なお、ノイズ検出部３１は、一の放射線検出領域Ｐに対して複数設けられていてもよい。

本実施形態のノイズ検出部３１は、図８に示すように、補正信号線３１ａと、各コンデンサーＣ１～Ｃ３と、補正信号線３１ａに接続された読出し回路１７Ａと、を備えている。本実施形態では、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａとして、前述した各読出し部１６（図３，４参照）内に形成された読出し回路１７が用いられるようになっている。
そのため、本実施形態の読出し回路１７Ａは、画像データＤを読み出すための上記の読出し回路１７（図３，４参照）と同様に、積分回路１８や相関二重サンプリング回路１９等（図８では図示省略）を備えている。そして、上記の信号線６の場合と同様に、補正信号線３１ａには読出し回路１７Ａ内の積分回路１８から基準電圧Ｖ０が印加されている。

なお、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａは、例えば図９に示すように信号線６が接続されていない読出し回路１７（例えば読出し部１６の端部の読出し回路１７）が用いられるようになっており、図示を省略するが、信号線６が接続されていない読出し回路１７にノイズ検出部３１の補正信号線３１ａが接続されるようになっている。
なお、図９では図示を省略したが、補正信号線３１ａは、例えば、ゲートドライバー１５ｂと、当該ゲートドライバー１５ｂに最も近い信号線６との間に、信号線６と平行に配設される。

また、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａは、他の読出し回路１７による上記の画像データＤの読み出し処理と同様の処理を行ってデータｄ_３１を検出し、検出されたデータｄ_３１がＡ／Ｄ変換器２０でデジタル値化されて記憶部２３に記憶されるようになっている。
なお、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａを、読出し部１６内の既設の読出し回路１７を用いるように構成する必要はなく、読出し部１６とは別体の読出し回路を設けることも可能である。

また、本実施形態では、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａが、補正信号線３１ａの断線を検知する機能を有している。具体的には、冒頭で述べたバイアス電源のゆらぎ幅を監視し、ゆらぎ幅が所定閾値よりも小さくなった場合に断線が生じたと判断する。

なお、上述したように、一の放射線検出領域Ｐに対してノイズ検出部３１を複数設ける場合には、各ノイズ検出部３１において、補正信号線３１ａに生じた断線等の異常を検出できるようにし、制御部２２が、通常時は、複数のノイズ検出部３１のうちの何れかを動作させるとともに、他のノイズ検出部３１を動作していない状態とし、動作中のノイズ検出部３１が異常を検出した場合に、当該ノイズ検出部３１の動作を停止し、他のノイズ検出部３１を動作させるよう構成してもよい。このように構成した場合、ノイズ検出部３１は、本発明における異常検出手段をなすことになる。
このようにすれば、ノイズ検出部３１に異常が生じても、画像データＤの補正を正確に行うことができる。

各コンデンサーＣ１～Ｃ３のうち、第１コンデンサーＣ１は、図８に示したように、補正信号線３１ａと結線１０（或いはバイアス線９）との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。また、第３コンデンサーＣ３は、補正信号線３１ａと、走査線５に印加されるオフ電圧を走査駆動手段１５の電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂに供給する配線１５ｃとの間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。

また、第２コンデンサーＣ２は、補正信号線３１ａと結線１０との間の電位差を電荷に変換するコンデンサーである。そして、第２コンデンサーＣ２は、走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにそれぞれ設けられており、各第２コンデンサーＣ２にはそれぞれ、それと補正信号線３１ａとの接続、非接続を切り替えるスイッチ手段３１ｂが接続されている。

そして、各スイッチ手段３１ｂは、走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘに印加されるオン電圧やオフ電圧によりオン／オフ状態が切り替わるようになっている。そのため、ある走査線５にオン電圧が印加されると当該走査線５に接続されている各ＴＦＴ８とスイッチ手段３１ｂとがオン状態になり、当該走査線５にオフ電圧が印加されると当該走査線５に接続されている各ＴＦＴ８とスイッチ手段３１ｂとがオフ状態になる。

本実施形態では、このようにして、各スイッチ手段３１ｂのオン／オフ状態が、同じ走査線５に接続されているスイッチ素子である各ＴＦＴ８のオン／オフ状態にあわせて切り替えられるようになっている。そして、本実施形態では、図８に示すように、第２コンデンサーＣ２とスイッチ素子３１ｂとの組が、走査線５の本数分設けられている。各スイッチ素子３１ｂも例えばＴＦＴで構成することが可能である。

なお、図８に示したノイズ検出部３１の構成は、実際には、図１０に示すように、後述するノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを１つにまとめたものであり、ノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃをそれぞれ個別に設けることも可能であり、それらのうちのいずれか２つを組み合わせるように構成することも可能である。

ノイズ検出部３１については、前述した特許文献１に詳述されており、詳しくは同文献を参照されたい。以下、ノイズ検出部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃのそれぞれについて簡単に説明する。

［ノイズ検出部３１Ａ］
ノイズ検出部３１Ａでは、第１コンデンサーＣ１にｃ１×（Ｖ０－Ｖbias）（ｃ１は第１コンデンサーＣ１の静電容量）の電荷が蓄積されるが、図２１に示したように逆バイアス電圧Ｖbiasには電圧ノイズが生じているため、第１コンデンサーＣ１に蓄積される電荷にもそれに対応する電荷ノイズが生じている。また、各放射線検出素子７内に蓄積されている電荷にもそれと全く同じ位相で変動する電荷ノイズが生じている。なお、第１コンデンサーＣ１の静電容量ｃ１は、１つの放射線検出素子７の静電容量と同じになるように設定されている。

そして、画像データＤの読み出し処理の際には、図５（Ｂ）に示したように、制御部２２から、画像データＤを読み出す読出し回路１７にも、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａにも、それぞれの相関二重サンプリング回路１９に第１パルス信号Ｓｐ１と第２パルス信号Ｓｐ２とがそれぞれ同時に送信される。

そのため、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａにより検出されたデータｄ_３１には、同じタイミングで読出し回路１７で読み出された画像データＤに重畳されている、逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズに対応する電荷ノイズを表すノイズデータｄ_ｎが含まれている。以下、このノイズデータｄ_ｎを、逆バイアス電圧Ｖbias(t)の電圧ノイズに起因するノイズデータｄ_ｎＡという。

そして、ノイズ検出部３１Ａは、このようにして画像データＤの読み出し処理で、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧が順次印加されて画像データＤが読み出されるごとに（すなわち走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘの読み出し処理の際に制御部２２から相関二重サンプリング回路１９に第１、第２パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２が送信されるごとに）ノイズデータｄ_ｎＡを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１を記憶部２３に記憶するように構成される。

［ノイズ検出部３１Ｃ］
次に、ノイズ検出部３１Ｂの説明の前に、ノイズ検出部３１Ｃについて説明すると、ノイズ検出部３１Ｃは、上記のように、第３コンデンサーＣ３と、走査駆動手段１５において電源回路１５ａからゲートドライバー１５ｂにオフ電圧Ｖoffを供給している配線１５ｃ（或いはオフ電圧が印加されている走査線５でもよい。以下同じ。）と、補正信号線３１ａと、読出し回路１７Ａとで構成されている。

そして、上記の逆バイアス電圧Ｖbiasと同様に、オフ電圧Ｖoffにも時間的にランダムに電圧ノイズが生じているため、第３コンデンサーＣ３に蓄積されるｃ３×（Ｖ０－Ｖoff）（ｃ３は第３コンデンサーＣ３の静電容量）の電荷にもそれに対応する電荷ノイズが生じている。

一方、前述したように、画像データＤの読み出し処理の際には、ゲートドライバー１５ｂからオン電圧が印加された走査線５に接続されている放射線検出素子７内に蓄積された電荷が、オン状態とされたＴＦＴ８を介して信号線６に放出され、放出された電荷が読出し回路１７に流れ込む。

その際、オン電圧が印加された走査線５以外の数千本の走査線５にはオフ電圧Ｖoffが印加されている。そして、図２に示したように（図中のＢ参照）、１本の信号線６には、各走査線５との交差部分にそれぞれ寄生容量ｃが生じているため、各交差部分には、この寄生容量ｃと信号線６の基準電圧Ｖ０およびオフ電圧Ｖoffの電位差Ｖ０－Ｖoffとの積として算出される電荷が蓄積されている。そして、上記のようにオフ電圧Ｖoffにも電圧ノイズが生じている。

そのため、第３コンデンサーＣ３の容量ｃ３を、上記の１本の信号線６と交差する走査線５との各交差部分に形成された寄生容量ｃの総和Σｃと等しくなるように設定すれば、ノイズ検出部３１Ｃの読出し回路１７Ａにより検出されたデータｄ_３１には、データｄ_３１が検出されたのと同じタイミングで読み出された画像データＤに重畳されている、オフ電圧Ｖoffの電圧ノイズに対応する電荷ノイズ（各交差部分での電荷ノイズの総和）を表すノイズデータｄ_ｎＣが含まれている。

ノイズ検出部３１Ｃは、このようにして画像データＤの読み出し処理で、ゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧が順次印加されて画像データＤが読み出されるごとに（すなわち走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘの読み出し処理の際に制御部２２から相関二重サンプリング回路１９に第１、第２パルス信号Ｓｐ１、Ｓｐ２が送信されるごとに）ノイズデータｄ_ｎＣを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１を記憶部２３に記憶するように構成される。

［ノイズ検出部３１Ｂ］
画像データＤには、上述したノイズデータｄ_ｎＡ、ｄ_ｎＣに加え、さらに、放射線検出素子７のリセット処理（図６や図７参照）の際にＴＦＴ８に印加される電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えた時点での逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズと、その後の画像データＤの読み出し処理の際にＴＦＴ８に印加される電圧をオン電圧からオフ電圧に切り替えた時点での逆バイアス電圧Ｖbiasの電圧ノイズとの差に対応する電荷ノイズの変動分であるノイズデータｄ_ｎＢも含まれている。

そのノイズデータｄ_ｎＢを含むデータｄ_３１を検出するのがノイズ検出部３１Ｂである。ノイズ検出部３１Ｂでは、各第２コンデンサーＣ２の容量ｃ２は、当該第２コンデンサーＣ２に接続されているスイッチ手段３１ｂに接続されている走査線５のあるラインＬｎに接続されている各放射線検出素子７の寄生容量（或いはそれらの平均値）と同じ容量とされている。そして、図６や図７に示したようにしてゲートドライバー１５ｂから走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘにオン電圧を順次印加する際に、ノイズ検出部３１Ｂの各スイッチ手段３１ｂにも同時にオン電圧を順次印加する。

このように構成すると、図６や図７に示したように、放射線検出素子７のリセット処理時にＴＦＴ８やノイズ検出部３１Ｂのスイッチ手段３１ｂに印加された電圧がオン電圧からオフ電圧に切り替わると、その時点で逆バイアス電圧Ｖbiasに生じている電圧ノイズが第３コンデンサーＣ３に電荷ノイズとして蓄積される。

そして、画像データＤの読み出し処理の際にＴＦＴ８やノイズ検出部３１Ｂのスイッチ手段３１ｂにオン電圧が印加され、印加されたオン電圧がオフ電圧に切り替えられてノイズ検出部３１Ｂの読出し回路１７Ａでデータｄ_３１を検出すると、検出されたデータｄ_３１には、結局、前述した画像データＤに重畳されているノイズデータｄ_ｎＢが含まれることになる。

本実施形態では、ノイズ検出部３１Ｂは、読み出された画像データＤに重畳されている上記のノイズデータｄ_ｎＢを含むデータｄ_３１を検出し、検出したデータｄ_３１をそれぞれ記憶部２３に記憶するように構成される。

また、図８や図１０に示した構成から分かるように、本実施形態では、上記の各ノイズデータｄ_ｎＡ、ｄ_ｎＢ、ｄ_ｎＣを同時に含むデータｄ_３１が検出される。そして、以下では、それらの合計値（ｄ_ｎＡ＋ｄ_ｎＢ＋ｄ_ｎＣ）を走査線５の各ラインＬ１～Ｌｘごとのノイズデータｄ_ｎとして説明する。しかし、ノイズ検出部３１Ａ～３１Ｃをそれぞれ独立に構成し、ノイズデータｄ_ｎＡ～ｄ_ｎＣを含むデータｄ_３１をそれぞれ別個に検出するように構成することも可能であることは前述した通りである。

そして、図１１に示すように、上記のようにして放射線検出素子７ごとに読み出された画像データＤから、同じタイミングでノイズ検出部３１で検出されたデータｄ_３１に含まれるノイズデータｄ_ｎを、下記（２）式に従ってそれぞれ減算して補正後の画像データＤ_ｃを算出することで、画像データＤから前述した横引きノイズの影響を除去することが可能となる。
Ｄ_ｃ＝Ｄ－ｄ_ｎ …（２）

［読出し回路自体のオフセット成分について］
しかし、前述した特許文献１にも記載されているように（同文献の第２の実施の形態参照）、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａ（本実施形態では画像データＤを読み出す読出し回路１７と同じ。）の性能にもよるが、ノイズ検出部３１で検出されるデータｄ_３１には、上記のノイズデータｄ_ｎ（＝ｄ_ｎＡ＋ｄ_ｎＢ＋ｄ_ｎＣ）のほかに、図１２に示すように、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａ自体のオフセット成分dn_roも含まれることがある。

この場合は、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａで、上記のノイズデータｄ_ｎと、読出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roとの合計値がデータｄ_３１として検出されることになるため、それらを用いて上記と同様に画像データＤを補正すると、補正後の画像データＤ_ｃは下記（３）式の形になる。
Ｄ_ｃ＝Ｄ－ｄ_３１
∴Ｄ_ｃ＝Ｄ－（ｄ_ｎ＋dn_ro） …（３）

そして、特許文献１では、ノイズ検出部３１の各コンデンサーＣ１～Ｃ３の静電容量ｃ１～ｃ３として図８や図１０に示したもののＷ倍（Ｗ＞１）のものを用いるとともに、図１３に示すようにノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａの出力側に乗算器３１ｃを設けて、読出し回路１７Ａからの出力値に１／Ｗを乗算するように構成する。

このように構成すると、図１４の中央に示すように、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａからは、データｄ_３１として、上記のノイズデータｄ_ｎのＷ倍のノイズデータＤ_ｎと、読出し回路１７Ａのオフセット成分dn_ro（これはＷ倍されない。）との合計値が出力される。そして、データｄ_３１が乗算器３１ｃで１／Ｗ倍されることで、ノイズデータＤ_ｎが１／Ｗ倍（１／Ｗ×Ｄ_ｎ）され、読出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roが１／Ｗ倍（１／Ｗ×dn_ro）される。そして、ノイズデータＤ_ｎの１／Ｗ倍は上記のノイズデータｄ_ｎに等しい。

そのため、上記のように構成することで、図１５に示すように、ノイズデータｄ_ｎはそのままで、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roの画像データＤに対する影響を１／Ｗに低減することが可能となる。そして、Ｗの値を十分に大きな値に設定すれば、その逆数１／Ｗが非常に小さくなるため、補正後の画像データＤ_ｃから、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａのオフセット成分dn_roの影響を極力排除することができることが特許文献１で記載されている。

［読み出しＩＣごとのオフセット成分について］
上記のノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａのオフセット成分dn_ro（以下、簡単にノイズ検出部３１のオフセット成分dn_roという。）は、例えば図１６に示すように、動画を構成するフレームの撮影が進むにつれて変化（増加）することが知られている。以下、このオフセット成分の経時変化をオフセットドリフトと称す。このオフセットドリフトが生じるのは、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａの温度が時間経過に伴って（フレームの撮影を繰り返す度に）変化（上昇）するためである。
このオフセットドリフトにより、撮影装置１を上記のように構成して横引きノイズの影響を除去できたとしても、動画を構成するフレームごとに減算するオフセット成分が変わってきてしまう。

また、画像データＤを読み出すための他の読出し回路１７も、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａと同様に、時間経過に伴って温度が変化（上昇）するとともに、オフセット成分dn_roが時間的に変化（上昇）する。しかし、他の読出し回路１７は、ノイズ検出部３１の読出し回路１７Ａと回路構成が異なるため、その変化はノイズ検出部３１のものとは異なる。

また、ノイズ検出部３１が複数の読出し部１６にそれぞれ設けられた場合、そのオフセット成分dn_roの時間的な変化率（増加率；フレーム数や経過時間を横軸、信号値を縦軸としてグラフ化した時の傾き）が異なることも分かっている。
例えば、一の放射線検出領域Ｐを複数の帯状領域に分け、各帯状領域をそれぞれ異なる読出し部１６に接続した場合、オフセット成分dn_roの信号値は、図１６に示したように、後のフレームになるほど左右で開きが出てくるので、動画の再生が進行するにつれて、例えば図１７に示したように、表示画像Ｉの一部の帯状領域Ｉｒにおいてムラが生じる可能性がある。

［撮影装置の特徴的機能］
本実施形態に係る撮影装置１の制御部２２は、以下のような機能を有する。
例えば、制御部２２は、撮影開始前に取得した複数の暗電荷画像データＯに基づいて、信号値の経時変化モデルを構築する機能を有している。
本実施形態では、オフセット成分が線形に増加し続けるものとみなし、取得した複数の暗電荷画像データＯにおける各信号値の増加傾向から、直線モデルの傾き（前後２フレームおける信号値の差）を推定する。その結果、経時変化モデルＭとして、例えば図１８に示したように、横軸をフレーム数、縦軸を信号値とする直線グラフが得られる。
このような機能を有する制御部２２は、本発明におけるモデル構築手段をなす。

なお、制御部２２に、取得した複数の暗電荷画像データＯのうち、撮影開始前の４～１０秒の間に取得したものを、経時変化モデルの構築に用いるのが好ましい。この場合、フレームレートを１５ｆｐｓにすると、取得される暗電荷画像データＯは６０～１５０枚となる。
なお、暗電荷画像データＯの取得を繰り返す時間の上限を１０秒としているのは、ユーザーが許容できる待機時間という観点によるもので、１０秒以上待っても差し支えないということであれば、上限を１０秒超（取得枚数１５０枚超）としても差し支えない。

また、制御部２２は、構築した経時変化モデルに基づいて複数の補正値Ｖｃを算出する機能を有している。
本実施形態の経時変化モデルＭは、図１８に示したように直線で近似するため、ｘ枚目の画像データの信号値ｆ（ｘ）は下記式（１）のように表される。
ｆ（ｘ）＝ａｘ＋ｂ・・（１）
ａ：直線モデルの傾き（前後２フレームおける信号値の差）
ｂ：１枚目の暗電荷画像データＯの信号値
この式（１）に、暗電荷画像データＯから通しで数えた枚数目における信号値が算出される。この信号値が各画像データにおける補正値Ｖｃとなる。
なお、補正値Ｖｃの算出は、一の読み出し部１６を単位として、すなわち一の読出し部１６に含まれる各読出し回路１７にそれぞれ接続される画素の一群毎に行うのが好ましい。
このような機能を有する制御部２２は、本発明における補正値算出手段をなす。

また、制御部２２は、被写体の撮影中に取得した複数の放射線画像の画像データに、対応する補正値Ｖｃを適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する機能を有している。
具体的には、各画像データの各画素の信号値から、当該画像データに対応する補正値Ｖｃを差し引く。こうすることで、各撮影画像データからオフセットドリフトの影響が取り除かれ、各画像に等しいオフセット成分が含まれた状態となる。
このような機能を有する制御部２２は、本発明における画像補正手段をなす。

なお、画像データの補正は、一の読み出し部１６を単位として、すなわち一の読出し部１６に含まれる各読出し回路１７にそれぞれ接続される画素の一群毎に行うのが好ましい。
また、撮影装置１にビニングを行う機能を持たせている場合は、ビニングを行った後に補正してもよいが、ビニングを行う前に補正するのが好ましい。

また、制御部２２は、取得した暗電荷画像データＯの一部を用いてオフセット補正を行う機能を有している。

本実施形態の撮影装置１は、制御部２２がこのような機能を有することにより、動画撮影を行う際にオフセットドリフトが生じても、動画を構成する各フレームのオフセット成分を高い精度で補正することができる。

なお、制御部２２に、取得した複数の暗電荷画像データＯのうち、最新のものから順に所定枚数を、前記経時変化モデルの構築に用いる機能を持たせるようにしてもよい。
このようにすれば、読み出し回路１７の状態が撮影時に近い状態で取得された暗電荷画像データＯが経時変化モデルの構築に用いられるため、より正確な補正が可能となる。

また、取得した前記複数の暗電荷画像データＯのうち、前記読出し部１６を所定時間（例えば３０秒程度）駆動（ウォームアップ）させた後に取得したものを、経時変化モデルの構築に用いる機能を持たせるようにしてもよい。
読出し部１６の駆動開始から所定時間までの間、読出し部１６は温度を急激に上昇させ、所定時間経過後の温度上昇は緩やかになることが知られている。このため、このようにすれば、暗電荷画像データＯの取得時と、撮影画像データの取得時とでオフセットドリフトの程度が同程度になるため、より正確な経時変化モデルの構築が可能となり、ひいてはより正確な補正が可能となる。

また、これから行う前記被写体の撮影に要する時間に応じて、前記経時変化モデルの構築に用いる前記暗電荷画像データＯの枚数を増減させる機能を持たせるようにしてもよい。
このようにすれば、撮影時間が長い（短い）ときに暗電荷画像データＯの枚数を多く（少なく）することで、撮影時間に適した経時変化モデルの構築が可能となり、ひいてはより正確な補正が可能となる。

［動画撮影］
次に、本実施形態に係る撮影装置１を用いた動画撮影の流れについて説明する。図１９は、本実施形態に係る撮影装置１を用いた動画撮影の流れを表すフローチャートである。
まず、図１９に示したように、撮影前に複数の暗電荷画像データＯを順次取得する（ステップＳ１）。例えば、ユーザーが撮影予約を行ったことを契機として自動で取得を開始する。すると、撮影装置１は、取得した複数の暗電荷画像データＯに基づいて信号値の経時変化モデルを構築し（ステップＳ２）、経時変化モデルに基づいて補正値を算出する（ステップＳ３）。

ステップＳ２以降に、ユーザーが動画撮影（シリアル撮影）を行い、被検者の撮影画像の画像データを取得する（ステップＳ４）。すると、撮影装置１は、撮影画像の画像データに補正値Ｖｃを適用して各撮影画像データのオフセットドリフトを補正し（ステップＳ５）、更に暗電荷画像データＯを用いて撮影画像データのオフセット補正を行う（ステップＳ６）。そして、補正後の画像データを外部の装置へ出力する（ステップＳ７）。

〔発明の効果〕
据置型の放射線撮影装置は、動画撮影の際、読出し部１６が急激に温度を上昇させることが無く、オフセットドリフトの問題はあまり生じないのが一般的である。その理由としては主に下記（１），（２）の二つが挙げられる。
（１）据置型の放射線撮影装置は、その製品特性上、設置位置の変更（移動）がないため、通常、有線ケーブルで電力の供給を受けることとなる。この場合、電力の残量を気にする必要が無いため、読み出し回路を常に駆動状態とすることができる。その結果、読み出し回路１７の温度が高い状態で維持され、動画撮影を行うことによる読出し部１６の温度変動は生じにくくなる。
（２）据置型の放射線撮影装置は、大きさや重量の制約が少ないため、熱容量の大きい物質（例えば、体積の大きい金属ブロック等）を読み出し回路１７に物理的に接触させたり、読み出し回路１７に冷却機構（例えば、一般的な空冷、水冷機構、ペルチェ素子、冷却媒体等）を設置したりすることにより、温度変動自体を抑制することができる。

これに対し、本実施形態に係る撮影装置１は、内蔵するバッテリーから電力の供給を受けることとなる。バッテリー供給の場合、ユーザー使用可能時間の確保観点から常時電源オンにし続けることは困難であり、撮影が直ちに行われないときは、電源をオフにすることとなり、読出し部１６の温度が低下してしまう。
また、熱容量の大きい物質及び冷却機構は、いずれも撮影装置１の容量、重量が増加することとなり、上記同様にＪＩＳ規格容量（厚み）、軽量が要求される可搬型では実現が困難である。
このため、本実施形態に係る撮影装置１は、動画撮影時の読み出し回路の温度上昇を抑制することができず、上述したようなオフセットドリフトが生じてしまう。このような撮影装置１において、従来の据置型放射線撮影装置用の補正技術を用いても十分な補正を行うことができなかった。

しかし、暗電荷画像データＯの取得条件を上述したようにする、すなわち、取得時間を従来よりも大幅に長くし、取得枚数を大幅に増やすことで、経時変化モデルの精度を向上させることができる。その結果、算出される補正値Ｖｃの精度も向上し、動画撮影を行う際にオフセットドリフトが生じても、動画を構成する各フレームのオフセット成分を高い精度で補正することができる。

すなわち、従来の補正方法では、図２０（ａ）に示したように、経時変化モデルの構築に用いる暗電荷画像データが少ない（ここでは１６枚）ため、構築される経時変化モデルは、実際の信号値の増加からかい離してしまうことが多い。その結果、この経時変化モデルから算出した補正値を用いて補正を行っても、オフセットドリフトの影響をあまり取り除くことができない。
一方、本実施形態に係る補正方法では、図２０（ｂ）に示したように、経時変化モデルの構築に用いる暗電荷画像データが従来に比べて数倍多い（ここでは１００枚）ため、構築される経時変化モデルは、実際の信号値の増加とほぼ一致する。その結果、この経時変化モデルから算出した補正値Ｖｃを用いて補正を行うことで、オフセットドリフトの影響を十分に取り除くことができる。

補正後の動画データに対しては、例えばＣＤＩ（Chest Dynamic Imaging）、あるいはＣＦＩ（Chest Functional Imaging）といったアプリケーションを用いて動態解析を行うこととなる。
ＣＤＩは、撮影対象部位の動きを評価するための指標を得るためのアプリケーションで、ＣＤＩが起動すると、まず、動画を取得し、取得した動画を構成する２以上のフレーム画像における、移動変形部分の形状に関する形状関連情報を認識する。そして、認識した形状関連情報に基づき、時間の経過に応じた移動変形部分の変形に係る変形評価値を算出して出力する。その際、必要に応じて、動画における２以上のフレーム画像ついて算出した複数の変形評価値の統計値も算出して出力する。

ＣＦＩは、撮影対象部位の血流や換気機能（肺の場合）を評価するための指標を得るためのアプリケーションで、このＣＦＩが起動し、血流解析が選択されると、まず、動画を取得し、取得した動画を構成する一連のフレーム画像から、周波数フィルターや、平均波形、機械学習等の手法を用いて血流信号成分を抽出する。そして、抽出した血流信号成分のフレーム間差分処理を行い、血流信号成分の変化量を算出する。そして、血流信号成分の変化量に基づいて、血流の特徴量（速さ、大きさ、方向等）を算出する。
一方、ＣＦＩが起動し、換気解析が選択されると、まず、動画を取得し、取得した動画を構成する一連のフレーム画像をそれぞれ所定の分割方式に従って領域分割する。そして、分割された分割領域毎に平均信号値を算出する。この処理を各フレーム画像について行い、各フレームの対応する分割領域の平均信号値を時系列データ（振幅、周期）として取得する。

従来は、こうした動態解析において、オフセットドリフトの影響によるアーチファクトが生じてしまっていたが、本実施形態に係る補正方法を用い、オフセットドリフトの影響を取り除いてから動態解析を行えば、アーチファクトの発生を防ぐことができる。

次に、上記実施形態の具体的な実施例について説明する。
以下の条件で暗電荷画像データＯの取得及び動画撮影を行い、経時変化モデルを構築して動画データからオフセットドリフトの影響を取り除き、動態解析を行った。解析後の動画を本発明１～４とする。
・パネル構成：ＡｅｒｏＤＲ ｆｉｎｅ（コニカミノルタ株式会社製）
・撮影シーケンス：動画撮影モード
・経時変化モデル：直線外挿
・暗電荷画像データＯの取得時間：４，６．６，８，１０秒（取得枚数６０，９９，１２０，１５０枚）
・オフセット補正に用いた暗電荷画像データ：直近に取得した１６枚
・読出し部１６のウォームアップ：３０秒
・動態解析に使用したアプリケーション：ＣＦＩ（Chest Functional Imaging：換気解析）

また、同じパネルを用い、暗電荷画像データＯの取得枚数を下記のように変更した点以外は上記条件と同じにして暗電荷画像データＯの取得及び動画撮影を行い、動画のオフセット補正を行った。補正後の動画を比較例１～４とする。
・暗電荷画像データＯの取得時間１，３，１１，１４秒（取得枚数１５，４５，１６５，２１０枚）

本発明１～４及び比較例１～４の動画に補正し切れていない補正残りがあるかどうかを調べ、診断には影響ない程度の補正残りが存在するものを○、診断に悪影響を及ぼす程度の補正残りが存在する場合を×と判定した。

また、補正用データの取得時間を計時し、ユーザーが許容できる待機時間であった場合を○、ユーザーの許容限界を超える待機時間であった場合を×と判定した。

また、総合評価として、「補正残り」と「ユーザー待機時間」の評価が両方とも○である場合を○、「補正残り」と「ユーザー待機時間」の評価が両方○でない場合（１つでも×がある場合）を×とした。
判定結果を下記表Iに示す。

本発明１～４は何れも総合評価が○となり、比較例１～４はいずれも×となった。
すなわち、暗電荷画像データＯの取得時間が４秒未満（取得枚数６０枚未満）では、十分な精度の経時変化モデルを構築できなかったために、動画にアーチファクトが発生した。満足する補正範囲が得られるのは６０枚以上であることが実験から分かった。
また、暗電荷画像データＯの取得時間が１０秒超（取得枚数１５０超）では、ユーザーの多くが動画撮影前の待ち時間の長さを許容できないと判断した。

以上、本発明を実施形態及び実施例に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態や実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

１ 可搬型放射線撮影装置
２ 筐体
３ 放射線検出部
４ センサー基板
５ 走査線
６ 信号線
７ 放射線検出素子
８ ＴＦＴ
９ バイアス線
１０ 結線
１１ パッド
１４ バイアス電源
１５ 走査駆動手段
１５ａ 電源回路
１５ｂ ゲートドライバー
１５ｃ 配線
１６ 読出し部
１７，１７Ａ 読出し回路
１８ 積分回路
１８ａ オペアンプ
１８ｂ コンデンサー
１８ｃ 電荷リセット用スイッチ
１８ｄ 電源供給部
１９ 相関二重サンプリング回路
２０ 変換器
２１ アナログマルチプレクサー
２２ 制御部
２３ 記憶部
２４ 内蔵電源
２５ 電源スイッチ
２６ 切替スイッチ
２７ コネクター
２８ インジケーター
２９ アンテナ
３０ 通信部
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ ノイズ検出部
３１ａ 補正信号線
３１ｂ スイッチ手段
３１ｃ 乗算器

Claims (5)

1. 基板と、受けた放射線の強度に応じた量の電荷を蓄積・放出することが可能であり前記基板の表面に二次元状に分布するように設けられた複数の画素と、を有する放射線検出部と、
   前記各画素が放出した電荷の量に基づいて画像データを読み出す読出し部と、
   前記各画素による電荷の蓄積及び放出と、前記読出し部による画像データの読み出しと、を複数回繰り返すことにより、複数の画像データを順次取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段が撮影開始前に取得した複数の暗電荷画像の画像データに基づいて、前記各画素の信号値の経時変化モデルを構築するモデル構築手段と、
   構築した前記経時変化モデルに基づいて複数の補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記画像取得手段が被写体の撮影中に取得した複数の放射線画像の画像データに、対応する前記補正値を適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する画像補正手段と、を備え、
   前記モデル構築手段は、前記画像取得手段が取得した前記複数の暗電荷画像の画像データのうち、撮影開始前の４～１０秒の間に取得したものを、前記経時変化モデルの構築に用いることを特徴とする可搬型放射線撮影装置。
2. 基板と、受けた放射線の強度に応じた量の電荷を蓄積・放出することが可能であり前記基板の表面に二次元状に分布するように設けられた複数の画素と、を有する放射線検出部と、
   前記各画素が放出した電荷の量に基づいて画像データを読み出す読出し部と、
   前記各画素による電荷の蓄積及び放出と、前記読出し部による画像データの読み出しと、を複数回繰り返すことにより、複数の画像データを順次取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段が撮影開始前に取得した複数の暗電荷画像の画像データに基づいて、前記各画素の信号値の経時変化モデルを構築するモデル構築手段と、
   構築した前記経時変化モデルに基づいて複数の補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記画像取得手段が被写体の撮影中に取得した複数の放射線画像の画像データに、対応する前記補正値を適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する画像補正手段と、を備え、
   前記モデル構築手段は、前記画像取得手段が取得した前記複数の暗電荷画像の画像データのうち、撮影開始前の４～１０秒の間に取得したもの、且つ最新のものから順に所定枚数を、前記経時変化モデルの構築に用いることを特徴とする可搬型放射線撮影装置。
3. 前記モデル構築手段は、前記画像取得手段が取得した前記複数の暗電荷画像の画像データのうち、前記読出し部を所定時間駆動させた後に取得したものを、前記経時変化モデルの構築に用いることを特徴とする請求項２に記載の可搬型放射線撮影装置。
4. 基板と、受けた放射線の強度に応じた量の電荷を蓄積・放出することが可能であり前記基板の表面に二次元状に分布するように設けられた複数の画素と、を有する放射線検出部と、
   前記各画素が放出した電荷の量に基づいて画像データを読み出す読出し部と、
   前記各画素による電荷の蓄積及び放出と、前記読出し部による画像データの読出しと、を複数回繰り返すことにより、複数の画像データを順次取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段が撮影開始前に取得した複数の暗電荷画像の画像データに基づいて、前記各画素の信号値の経時変化モデルを構築するモデル構築手段と、
   構築した前記経時変化モデルに基づいて複数の補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記画像取得手段が被写体の撮影中に取得した複数の放射線画像の画像データに、対応する前記補正値を適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する画像補正手段と、を備え、
   前記モデル構築手段は、これから行う前記被写体の撮影に要する時間に応じて、前記経時変化モデルの構築に用いる前記暗電荷画像の画像データの枚数を増減させることが可能であることを特徴とする可搬型放射線撮影装置。
5. 可搬型放射線撮影装置が実行する放射線画像補正方法であって、
   受けた放射線に応じて、基板の表面に二次元状に分布するように設けられた複数の画素が放出した電荷の量に基づいて、放射線画像の画像データを生成することが可能な前記可搬型放射線撮影装置による画像データの生成を撮影開始前に複数回繰り返すことにより、複数の暗電荷画像の画像データを順次取得する工程と、
   取得した複数の暗電荷画像の画像データに基づいて、前記各画素の信号値の経時変化モデルを構築する工程と、
   構築した前記経時変化モデルに基づいて複数の補正値を算出する工程と、
   前記可搬型放射線撮影装置による画像データの生成を被写体の撮影中に複数回繰り返すことにより、複数の放射線画像の画像データを順次取得する工程と、
   取得した前記複数の放射線画像の画像データに、対応する前記補正値を適用して各放射線画像の画像データをそれぞれ補正する工程と、を含み、
   前記経時変化モデルを構築する工程は、前記複数の暗電荷画像の画像データを順次取得する工程において取得した前記複数の暗電荷画像の画像データのうち、撮影開始前の４～１０秒の間に取得したもの、且つ最新のものから順に所定枚数を、前記経時変化モデルの構築に用いることを特徴とする放射線画像補正方法。

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