JPH0243532A - 光導電体によるｘ線像生成方法及びその方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｘ線を電荷パターンに変換し、ＸＩＩＱ露光
の前に−様に帯電されてＸ線露光中にＸ線の強度の関数
として放電され電荷密１隻を判定するよう表面が走査さ
れる光１１体を用いて、各ピクセル点に対し該当ピクセ
ルでの放電に応じた像の値が形成されるようにするＸ線
像生成り法及びかかる方法を実施づる装置に関する。

この種の方法及び装置は、Ｉ）　Ｅ　−ＯＳ　３５２９
１０８及びそれで引用された文献より公知である９、光
導電体の表面に形成されＸ線強度の空間分布に略対応す
る２次元定向パターンは、電気信号に変換されるよう電
僚甜により走査される。電気信号は、増幅され、ｐ波さ
れ、ディジタル化されてメモリ内に記憶される。そうす
るとディジタル画像処理が可能となる。

光導電体は、好ましくはセレン製であり、通常は非導電
性である。しかしＸａに露光されると露光中に照射され
た領域において導電性が増加するので、これらの領域で
は先行する帯電過程で発生した電荷は減少する。その減
少は、Ｘ線強度が大きいほど、また光導電体のＸ線露光
が長いほど、つまり当該領域における線量が大きいほど
激しい。

かかるＸｌｓイメージング装置においては、光導電体層
の欠陥領域に起因する問題が重大である。かかる欠陥領
域では、例えば光導電体材料における低雷導部分により
局部的な電荷欠損が１−しる。従って像の値から形成さ
れるＸ線像には、対応する個数の点状の人為結果が生じ
る。　　４００ａｉＸ　４００ｍの表面領域を有する光
導電体では、かかる人為結果の数は約１００である。か
かる人為結果は観測者ににとり非常にわずられしい。

上記の方法においてはＸ線像中の人為結果は、暗放電像
の減算により補正される。これは実際のＸ線像に用いら
れるメモリと同容予の別の画像メモリを用いるというこ
とを意味する９、また人為結果の規模がＸ線強度、つま
り当該Ｘ線露光中の強度とともに以前のＸ線露光中の強
度にも依存するという問題点がある（記憶効果）。

公知の方法では、当該Ｘ線露光中の露光強度への依存性
は、線ｍに依存し予め・一連の異なる線量ての−様なＸ
線露光により決定される補正係数によって補償される。

記憶効果、つまり人為結果強度の以前の露光への依存性
は、当該Ｘ線露光と以前の露光との間隔が短いと題名で
ある。これは規則的な暗放電像に更新、極端な場合には
各露光後に新たな暗放電像を形成するようにしてのみ考
慮に入れられる。また記憶効果は、当該ＸＩ露光中線予
が非常に少ないかじ口である領域でしか補償されえない
。従って公知の補正方法は正確でなかった。

本発明の目的は、ＸｒＪ像上での欠陥領域の効果を単純
な方法で軽減する方法とその方法を実施する装置を提供
するにある。前記の種類の方法を基礎として、この目的
は、まず光１ｉｆｔ体上の欠陥個所の位置を測定して、
欠陥個所の位置及び欠陥個所近傍でのそれによる人為結
果の変動が記憶され、以後のＸ１ｍ露光露光中個所に起
因する人為結果の強度が欠陥個所の位置及び欠陥個所を
包囲する包囲ゾーンの縁での値から決定され、包囲ゾー
ンにおけるＸＩａ像での人為結果の変動は強度及び記憶
された変動よりｉｆ　１６され、それに応じてこのゾー
ンでの像の値が補正されることで達成される。

この方法を実施する装置は、Ｘａ源と、Ｘ線源により露
光される光導電体と、光導電体を帯電せしめる帯電装置
と、光導電体の表面上の電荷密度を測定し、その関数と
して像の値を形成する電位到装置と、Ｘ線像との像の値
を記憶する第１のメモリとからなり、欠陥個所の位置及
びその包囲ゾーン内の人為結果の変動を記憶する別のメ
モリと、記憶された変動及びＸ線像内の人為結果の強度
からＸ線像内の人為結果の変動を計粋する演算ユニット
が設けられ、それに応じて包囲ゾーン内の像の値が補正
されることを特徴とする。

本発明は、欠陥個所の位置及び対応するピクセル及びそ
れを包囲するピクセルにおいて引き起こされる人為結果
の変動は、長期変動にのみ従い、光導電体の露光には特
に影響されないということに基く。同一の欠陥個所に起
因する異なるＸ線像での人為結果の変動は、人為結果の
強度に応じた係数だけずれる。従って、−旦欠陥個所の
位置及びその結果の人為結果の変動が（例えば暗ｔｌｉ
電像により）判定され記憶されると、以後の露光中では
該当欠陥個所についてＸ線像内の人為結果の変動を得る
にはＸ線像内の人為結果の強度に応じた係数を記憶され
た変動に乗詐するだけでよい。このようにして決定され
た変動を、欠陥個所近傍のＸ線像の像の値に加詐するこ
とで人為結果を略除去することができる。

強度が既知の人為結果の変動は原則的に計睦可能である
。これは、光導電体層での欠陥個所の強度が通常、電位
計装置により分解しつるピクセルの寸法より小さいため
である。従って、欠陥個所近傍において電位計装置によ
り測定される電荷密度又は表面電位の変動は、電荷密度
又は光導電体表面の電位の実際の変動を表わさず、単に
電位計装置の限定された分解能により生成される変動を
表わすにすぎない。これは電位計装置のパラメータから
計棹される点スプレッドファンクシコンに対応する。

点スプレッドファンクションに効果を及ぼすパラメータ
には、電位Ｓ１装置と光導電体の表面との闇の距離があ
る。この距離が正確に知られていないか、変動するなら
ば、人為結果の正確な４禅は不可能である。よって本発
明の別の態様では記憶さるべき人為結果変動は暗放Ｎ像
にて測定される。

この別の態様は、光導電体が回動シリンダの周囲に配置
され、シリンダが表面の電荷密度の測定のため回動され
、電位計装置がシリンダの軸方向にのみ変位する装置に
適する。シリンダ装置が僅かにアンバランスであると、
距離は再現可能な仕方で周期的に変化するので人為結果
のＳ１詐はむずかしくなるが測定は簡単である。

第１図の参照番号１は、例えば患名の身体等の検査さる
べき対象３に照射される扇状の放射ビーム２を発し、対
象の背後に配置される光導電体４上に放射強度に応じた
電荷パターンを生成するＸ線源を概略的に示す。光導電
体４は、アルミニウム１極５が設けられた厚さ０．５ａ
ｍのセレン層からなるのが好ましい。

実際のＸ線露光に先立つて、光導電体は、略示されたコ
ロナ放電装置６により（アルミニウム電極５に対して）
例えば−１７５０Ｖの電位に帯電される。次のＸ線露光
中は、コロナ放電装置は放射源と光導電体との間にある
必要はなく、光導電体表面は、Ｘ線強度に応じて多かれ
少なかれ放電される。このようにして形成された電荷パ
ターンは、電位計装置く図示せｆ）により走査されディ
ジタル化されて、電位別装置の分解能により定まるピク
セル内の表面電位又は電荷密度に対応する像の値を発生
する。欠陥個所は、それが位置するピクセルで最低値の
表面電位又は電荷密度を発生する。

近傍のピクセルでも電荷密度は低下する。電位計装置の
分解能が高くなると人為結果の影響を受けるゾーンは小
さくなり、人為結果の強度は高まる。

第２ａ図は暗放電像内のかかる人為結果を示す。

Ｘｈ向に延在し、欠陥個所を通る直線に対し、（１荷置
度又は表面電位を表わす）像のｔｆｌＢ−ま、位置の座
４Ｉｘの関数として表わされる。領域Ｘｉにおける像の
値が最小であり、この欠陥個所近傍の像の値も小さくな
っている、つまり欠陥個所に近いほどより小さい。欠陥
個所Ｘｉから所定距離麺れると、人為結果は目立たなく
なる。本実施例では位ｌｘ・　及びｘｉｈ４のピクセル
がそれにあではまる。これらのピクセル及びさらに離れ
たピクセルでは、像の値は一定で８゜どなる。暗放電像
での人為結果の強度Ａｏは、暗電流像におけるＢｏと位
Ｈｘ１での像の値との差に対応する。

光導電体での他の欠陥個所も同ｗｉ、な人為結果を引ぎ
起こすが、その強度は大きくも小さくもなりうる。さら
に欠陥個所は、その位置するピクセルに対して異なる位
置を取りつるから、第２ａ図の如き対称な変動の代わり
に非対象な変動が生じることもある。

第２ｂ図は、欠陥個所及びその近傍におけるＸ粉像での
像の値Ｂ（Ｘ、Ｖ）の変動を示す０人為結果はやはり位
置Ｘｉで最大強度に達し、その強度は端に行くにつれ減
少する。しかし、強度は暗放Ｍｆｋにおける強度からず
れているかもしれない。

それは、当該露光中のＸ線強度に依存し、また場合によ
りその少し眞になされたＸ線露光中の当該個所でのＸ線
強度にも依存する。

第３図は、前述の人為結果を除去しろるＸ＊イメージン
グ装置のブロック図を示す。光７４電休４の表面は各々
が１つのピクセルの電荷密度又は表面電位を検出する、
幾つかの電位計又は影響プローブからなる電位計装置１
２により感知される。

適切な電位副装置が特にＤ　Ｅ−ＯＳ　２９４８６６０
及びＤ　Ｅ　−ＯＳ　３５０５６１５に記載されている
。記録担体上の全てのピクセルの表面電位を確実に測定
するためには、電位計装置は記録担体４に対し２つの互
いに直交する（ｘ、ｙ）方向に変位せしめられる必要が
ある。この目的のため、適宜のプロセスコンピュータ又
はホストコンピュータ２４によりυ制御されるプログラ
ム可能走査ｔｓｍシステム１５が設けられる。電位胴装
置の当該位置は、ｘ−ｙ位置発生器１４．１３により走
査υ制御システム１５へ信号として送られる。

電位、ｆ′ｌ装置１２は、後段に増幅器を有しても、ま
た各電位計プローブ毎にサンプルアンドホールド回路を
有してもよく、その出力信号はアナログマルチプレクサ
（図示せず）及び導線７を介してディジタルアナログ変
換器１６の入力へ供給される。この変ｉｌｋ器は、個々
のピクセルの表面の電荷密度又は表面電位のアナログ入
力値を１６ビツトのワード幅を有するディジタルデータ
ワード変換する。アナログディジタル変換各１６用のス
１〜ローブ信号はく電位計装置がＸ方向に延在する線に
沿って蛇行式に光導電体を走査する場合）Ｘ位置発生Ｉ
Ｗ１１４により発生される。このようにして形成された
ディジタルデータワードは、画像メモリ１９へ供給され
る。ｏ、２．、ｘ　０．２ｍの典型的なピクセル寸法及
び４００履Ｘ　４００ｔｒｔｔｘの表導電体表面に対し
ては、この画像メモリは、少なくとも各１６ビツトで４
００万デ一タワード分の容量がなければならない。アド
レス発生器１７は、アナログディジタル変換器から供給
されたデータワードを、該当ピクセルに附随し走査υｌ
ｌｌ１ｌシステム１５から供給される座ＷＡｘ、ｙより
形成されるアドレスに記憶する。

ホストコンピュータ２４は装置を次のようにｖ制御する
。

まず暗放電像が形成される。つまり光導電体４の表面が
一様に帯電され、記録担体がＸ線に露光されないまま表
面電位が電位Ｈ１装置１２により測定される。表面電位
に対応する、この族Ｎ像で得られる個々のピクセルにつ
いての像の値Ｂｇ（ｘ、ｙ）はメモリ２０に記憶される
。像の値は、ホストコンピュータ２４により順次読み出
され、暗放電像が人為結果について検査される。これは
、コンピュータ２４が適宜のアルゴリズムに基いて所定
閾値より小さい暗放電像内の局部的最小値を検出し、そ
の附随するピクセル座ａＸ・、ｙｉを副メモリ２０に記
憶することで行なわれる。記憶されたピクセル座標は欠
陥個所の位置を示す。次いで、このように検出された欠
陥個所の各々について（光導電体は１００個もの欠陥個
所を有しうる）、次の条件を満たす座標を有する全ての
ピクセルを含む分ましくは正方形の包囲ゾーンが定めら
れる。

Ｘ、　　≦ｘ！ｌｌ″Ｘ　−（１） １−ｎ　　　　　　　　　１）ｎ ｙ・　≦ｙ≦ｙｉｎｎ　　　　　　　　　　　　［Ｆ］
雷−〇 ここで、値ｎは不等式Ｏ）及び■で定められるピクセル
での像の値は欠陥個所により多かれ少なかれ影響を受け
るが、このゾーンの（外）縁では、つまり１ピクセル幅
にあるピクセルあるいはより遠くでは欠陥個所は如何な
る効果も及ぼさなくなるように選定されている。第２ａ
図に示される例では、ｎ＝４が適当な値である９１条件
（１）及び■を満たすのは、欠陥個所を特徴付けるピク
セルを含めて、（２ｎ＋１）２個のピクセルである。

不等式中及び■により定められるピクセルにおける像の
値は、コンビ１−タ２４により次の関係に従って標準化
人為結果値ａ（ｘ、ｙ）に変換される。

ａ（Ｘ、　Ｖ）−（Ｂｏ−Ｂｄ（Ｘ、　Ｖ））　／Ａｇ
　　　３１標準化人為結果値は、その中心で値１を有し
、その縁で略Ｕ口に等しい値を有する。第２Ｃ図に示さ
れる欠陥個所Ｘｉ及びその近傍で変動を有するこれらの
値は、副メモリ２１に記憶される。これは全ての欠陥個
所について繰り返される。この準備の後に、人為結果を
減少するため各Ｘ線露光後に次の処理が行なわれる。光
導電体が走査され、像の値Ｂ（ｘ、ｙ）が画像メ（す１
９に記録される。ｎ１メモリ２０に記憶されている座標
のリストを用い、欠陥個所及び不等式１及び２により定
まるゾーンの縁での像の値が）１ツチされ、Ｘ線像内の
人為結果強度Ａ（ｘ・、　Ｖｉ　）は次の式によすＳ１
算される。

Ａ（Ｘ−、ｙＨ）　−Ｂ（ｘＨ、ｙＨ）　−０，５（Ｂ
（Ｓ、　　　　、　　　ｙ、　）＋Ｂ（Ｘ　　・　　　
、Ｖｉ））（４）Ｉｎｎ　　　　　ｌ　　　　　　　１
＋口従って、人為結果は、欠陥■所における像の（ａＢ
（Ｊ　、ｙＨ）（！：、ｆｌｉ！ＪＶ−ｙＨ上（１）包
囲ソー＞の縁での２つのピクセルの算術平均値との差か
ら１１口される。ただし、平均値を包囲ゾーンの縁での
２より多くのピクセルからＳ１算してもよい。

つまり当該人為結果強度は、座標がメモリ２１に記憶さ
れている全ての欠陥個所について計算される。

当該ｘｓｉｖｔに対してのみ有効なこの人為結果の１１
ｅ［に続いて、アドレス発生器１７は、メモリ２１によ
り欠陥個所の包囲ゾーン内の各人為結果の変動ａ（Ｘ・
、　ｙＨ）をフェッチする。かかる貴 包囲ゾーン内の像の値の各々は、記憶された変動ａ　（
Ｘ、Ｖ）が式Ｇ４）により計算される人為結果強度を乗
算され、その積が次の式により当該の像の値に加算され
るようにして補正される。

Ｂ　　’　　　（ｘ、ｙ）”Ｂ（ｘ、ｙ）トａ（ｘ、ｙ
）、Ａ（ｘ　　　・　　、　　　ｙ　　　Ｈ）　　　　
　６補正された像の値Ｂ’　　（ｘ、ｙ）は、未補正の
像のｆ（Ｂ　（ｘ、　ｙ）の代わりに画像１９に置かれ
る。この結采得られるＸｉ近傍の像の値の変動は、第２
ｂ図中にＸ印で示されている。

この単純な計算は、コンビ１−タ２５により第３図に示
される如く行なうことができる。あるいはこの計算もホ
ストコンビ１−夕１が行なうようにしてもよい。なぜな
ら必要な演算の数は画像当り１０００００程度であり、
補正計算が１秒以内に行なねれるとづると、コンピュー
タ速度については特別な要求が課せられるわけではない
からである。

包囲ゾーンの大きさである不等式゛０）及び■の値ｎは
、全ての欠陥個所に対し等しく選定することができる。

しかし、包囲ゾーンの大きさを暗放電像内の人為結果の
強度へ〇に応じて強度Ａｏが大きいほど包囲ゾーンが大
きくなるよう選定することもできる。

上記では本発明は平坦な光導電体４について説明した。

しかし本発明は回転円筒形面子に配設される光導電体か
らなる装置においても用いることができる。かかる装置
はＤＥ−・Ｏ８３５３４７６８から公知である。次いで
人為結果密度ａ（ｘ、ｙ）（第２Ｃ図）が暗放電像に基
いて測定されるのが好ましい。これは、光導電体を担持
するシリンダがアンバランスであると光導電体と電位側
装置との間の距離が変化し、従って人為結果の変動も周
期的にただし再現可能な様態で変化するため、人為変動
の計算が非常に困難であるためである。

【図面の簡単な説明】

１１１１図は本発明が用いられるＸ線イメージング装５
を丞す図、第２ａ図及び第２ｂ図は、それぞれ明放を像
及びＸＩＩ像にて測定した欠陥個所を通るａ線に沿う表
面電位を表わす図、第２Ｃ図はそれから導かれる人為結
果変動パラメータを示す図、第３図は本方法が実施され
る装置のブロック図である。 １−Ｘ　１ｉ源、２・・・放射ビーム、３・・・対客、
４・・・先導電体、５−フルミニラム電極、６・・・コ
ロナ放電装置、１２・・・電位計装置、１３．１４・・
・位置発生器、１５・−走査ｔＵａシステム、１６・・
・アナログディジタル変換器、１７・・・アドレス発生
器、１９・・・画鍮メモリ、２０．２１・・・メモリ、
２４・・・ホストコンピュータ、２５−・・コンピュー
タ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線を電荷パターンに変換し、Ｘ線露光の前に一
   様に帯電されてＸ線露光中にＸ線の強度の関数として放
   電され電荷密度を判定するよう表面が走査される光導電
   体を用いて、各ピクセル点に対し該当ピクセルでの放電
   に応じた像の値が形成されるようにするＸ線像生成方法
   であって、まず光導電体上の欠陥個所の位置（ｘ＿ｉ、
   ｙ＿ｉ）を測定して、欠陥個所の位置及び欠陥個所近傍
   でのそれによる人為結果の変動（ａ（ｘ、ｙ））が記憶
   され、以後のＸ線露光中欠陥個所に起因する人為結果の
   強度Ａ（ｘ＿ｉ、ｙ＿ｉ）が欠陥個所の位置での像の値
   Ｂ（ｘ＿ｉ、ｙ＿ｉ）及び欠陥個所を包囲する包囲ゾー
   ンの縁での値（Ｂ（Ｘ＿ｉ＿−＿ｎ、ｙ＿ｉ）；Ｂ（ｘ
   ＿ｉ＿＋＿ｎ、ｙ＿ｉ）から決定され、包囲ゾーンにお
   けるＸ線像での人為結果の変動は強度（Ａ（ｘ＿ｉ、ｙ
   ＿ｉ））及び記憶された変動ａ（ｘ、ｙ）より計算され
   、それに応じてこのゾーンでの像の値が補正されること
   を特徴とするＸ線像生成方法。
2. （２）記憶される人為結果変動（ａ（ｘ、ｙ））は、暗
   放電像で測定されることを特徴とする請求項１記載のＸ
   線像生成方法。
3. （３）Ｘ線源（１）と、Ｘ線源により露光される光導電
   体（４）と、光導電体を帯電せしめる帯電装置（６）と
   、光導電体の表面上の電荷密度を測定し、その関数とし
   て像の値を形成する電位計装置（１２）と、Ｘ線像との
   像の値を記憶する第１のメモリ（１９）とからなり、欠
   陥個所の位四及びその包囲ゾーンの人為結果の変動を記
   憶する別のメモリ（２０、２１）と、記憶された変動（
   ａ（ｘ、ｙ））及びＸ線内の人為結果の強度（Ａ（ｘ＿
   ｉ、ｙ＿ｉ））からＸ線像内の人為結果の変動を計算す
   る演算ユニット（６）が設けられ、それに応じて包囲ゾ
   ーン内の像の値（Ｂ（ｘ、ｙ）が補正されることを特徴
   とする請求項１記載のＸ線像生成方法を実施する装置。