JPH0698262A - Image readout system for solid-state image pickup element - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain the optimum photographic characteristic in accordance with every kind of application by changing resolution, a noise, and scanning speed in a direction perpendicular to a horizontal line as reqired by an operator. CONSTITUTION:The number of lines to be transferred simultaneously from each vertical transfer register to horizontal transfer register which comprise a CCD photographic element 3 is switched based on a content set by the operator, thereby, the image of X-ray transmitting an object 7 is converted to an electric signal (video signal) as controlling the resolution, the noise, and the scanning speed in the direction perpendicular to the horizontal line, and after that, it is converted into an image signal of digital format by an A/D converter 6, then, it is processed by a diagnosing device 4, which reconfigures the image.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はＣＣＤ撮像デバイス等の
固体撮像素子から画像を読み出すときに使用される固体
撮像素子の画像読出し方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device image reading system used when reading an image from a solid-state image pickup device such as a CCD image pickup device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】コーンビームＸ線と、２次元検出器とを
組み合わせたＶＯＬＵＭＥ・ＣＴ装置では、２次元検出
器として被写体を透過したＸ線を可視光に変換するイメ
ージインテンシファイアと、このイメージインテンシフ
ァイアの画像を電気信号に変換するＣＣＤ撮影素子とを
使用することが多い。2. Description of the Related Art In a VOLUME / CT apparatus that combines a cone-beam X-ray and a two-dimensional detector, an image intensifier that converts X-rays transmitted through an object into visible light is used as a two-dimensional detector. A CCD image pickup device that converts an intensifier image into an electric signal is often used.

【０００３】そして、このようなＣＣＤ撮像素子から画
像データを読み出す場合には、一方向からの撮影動作が
終了する毎に、各光／電変換素子の電荷を対応する各垂
直転送レジスタに転送した後、垂直転送クロックによっ
て１ライン分の画素を水平転送レジスタに転送し、この
後連続的な水平転送クロックによって水平転送レジスタ
内の画素を外部に出力する動作を１ライン単位で繰り返
して撮影動作によって得られた画像を外部に出力する。When image data is read from such a CCD image pickup device, the charge of each photoelectric conversion device is transferred to each corresponding vertical transfer register every time the photographing operation from one direction is completed. Then, the pixels for one line are transferred to the horizontal transfer register by the vertical transfer clock, and then the operation of outputting the pixels in the horizontal transfer register to the outside by the continuous horizontal transfer clock is repeated for each line, and the photographing operation is performed. The obtained image is output to the outside.

【０００４】しかしながら、このような画像読出し方式
では、ＣＣＤ撮影素子の画像信号を短時間で読み出すた
めには、読出しクロックの周波数を高くする必要がある
が、この読出しクロックの周波数を高くするためには、
ＣＣＤ撮影素子を高価で複雑なシステムにしなければな
らない。However, in such an image reading method, in order to read the image signal of the CCD image pickup device in a short time, it is necessary to increase the frequency of the read clock, but in order to increase the frequency of the read clock. Is
The CCD imager must be an expensive and complex system.

【０００５】そこで、このような問題を解決する方法と
して、水平ラインに垂直な方向の分解能が水平ラインの
ピッチほど必要がないことを利用して複数の水平ライン
分の信号を加算し、これによって量子化ノイズを減らし
ながら、高速読出しを可能にする画像読出し方式が提案
されている（特開平３−１２０９７７号）。図３はこの
ような画像読出し方式を適用したＣＣＤ撮影素子の一例
を示す構成図である。Therefore, as a method for solving such a problem, the signals for a plurality of horizontal lines are added by utilizing the fact that the resolution in the direction vertical to the horizontal lines is not required as much as the pitch of the horizontal lines, and thereby, An image reading method has been proposed which enables high-speed reading while reducing quantization noise (Japanese Patent Laid-Open No. 3-120977). FIG. 3 is a block diagram showing an example of a CCD image pickup device to which such an image reading method is applied.

【０００６】この図に示すＣＣＤ撮影素子１０１はマト
リックス状に配置される複数の光／電変換素子（図示は
省略する）と、これらの各光／電変換素子の間に配置さ
れる複数の垂直転送レジスタ１０２と、これら各垂直転
送レジスタ１０２の下端に配置される１つの水平転送レ
ジスタ１０３とを備えており、図４に示す如く撮影動作
が終了する毎に、２つの垂直転送クロック（Ｖ転送クロ
ック）によって各垂直転送レジスタ１０２内にある画素
電荷を水平転送レジスタ１０３に転送し、この後連続的
な水平転送クロック（Ｈ転送クロック）によって水平転
送レジスタ１０３内の画素を外部に出力する動作を繰り
返して撮影動作によって得られた画像を外部に出力する
ようにしている。The CCD image pickup device 101 shown in this figure includes a plurality of photoelectric conversion elements (not shown) arranged in a matrix, and a plurality of vertical photoelectric conversion elements arranged between these photoelectric conversion elements. The transfer register 102 and one horizontal transfer register 103 arranged at the lower end of each vertical transfer register 102 are provided, and two vertical transfer clocks (V transfer) are provided every time the photographing operation is completed as shown in FIG. Clock) to transfer the pixel charge in each vertical transfer register 102 to the horizontal transfer register 103, and then to output the pixels in the horizontal transfer register 103 to the outside by a continuous horizontal transfer clock (H transfer clock). The image obtained by the photographing operation is repeatedly output to the outside.

【０００７】これによって、垂直転送クロックや水平転
送クロックなどの読出しクロックの周波数を高くするこ
となく、必要な分解能を確保するとともに、量子化ノイ
ズを低減させる。As a result, the required resolution is ensured and the quantization noise is reduced without increasing the frequency of the read clock such as the vertical transfer clock or the horizontal transfer clock.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
３−１２０９７７号によって開示されている従来のＣＣ
Ｄ撮像素子の画像読出し方式においては、２つの垂直転
送クロックに対して１ライン分の水平転送クロックを使
用するようにし、これら垂直転送クロックの数と、水平
転送クロックの数との比を固定するようにしているの
で、水平ラインのピッチ以上に水平方向の分解能を上げ
たり、水平ラインに垂直な方向の分解能を下げてノイズ
を減らして読出し速度を高くしたりすることができない
という問題があった。However, the conventional CC disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-120977.
In the image reading method of the D image pickup device, a horizontal transfer clock for one line is used for two vertical transfer clocks, and the ratio of the number of these vertical transfer clocks to the number of horizontal transfer clocks is fixed. Therefore, there is a problem in that it is impossible to increase the horizontal resolution beyond the pitch of the horizontal lines, or to reduce the resolution in the vertical direction to the horizontal lines to reduce noise and increase the reading speed. .

【０００９】本発明は上記の事情に鑑み、オペレータの
要求に応じて水平ラインに垂直な方向の分解能、ノイ
ズ、スキャンスピードを切り替えることができ、これよ
って各用途に応じた最適な撮影特性を得ることができる
固体撮像素子の画像読出し方式を提供することを目的と
している。In view of the above circumstances, the present invention can switch the resolution, noise, and scan speed in the direction vertical to the horizontal line in accordance with the request of the operator, and thus obtains the optimum photographing characteristics according to each application. It is an object of the present invention to provide an image reading method for a solid-state imaging device that can be used.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による固体撮像素子の画像読出し方式は、Ｃ
ＣＤ撮影素子を構成する各光／電変換素子の電荷を各垂
直転送レジスタに転送した後、これらの各垂直転送レジ
スタから水平転送レジスタに転送した後、この水平転送
レジスタから外部に転送する固体撮像素子の画像読出し
方式において、指定された内容に基づいて前記各垂直転
送レジスタから水平転送レジスタに一度に転送するライ
ン数を切り替えることを特徴としている。In order to achieve the above object, an image reading method of a solid-state image pickup device according to the present invention is C
Solid-state imaging in which charges of each photo / electric conversion element that constitutes a CD imaging device are transferred to each vertical transfer register, and then transferred from each of these vertical transfer registers to a horizontal transfer register, and then transferred from this horizontal transfer register to the outside. In the image reading method of the device, the number of lines to be transferred at a time from each vertical transfer register to the horizontal transfer register is switched based on the designated contents.

【００１１】[0011]

【作用】上記の構成において、指定された内容に基づい
て各垂直転送レジスタから水平転送レジスタに一度に転
送するライン数を切り替えることにより、オペレータの
要求に応じて水平ラインに垂直な方向の分解能、ノイ
ズ、スキャンスピードを切り替え、これよって各用途に
応じた最適な撮影特性を得る。In the above structure, by switching the number of lines to be transferred from each vertical transfer register to the horizontal transfer register at one time based on the designated contents, the resolution in the direction vertical to the horizontal line can be obtained according to the operator's request. Noise and scan speed are switched to obtain optimum shooting characteristics for each application.

【００１２】[0012]

【実施例】図１は本発明による固体撮像素子の画像読出
し方式の一実施例を適用したＸ線診断システムの一例を
示す構成図である。1 is a block diagram showing an example of an X-ray diagnostic system to which an embodiment of an image reading system of a solid-state image pickup device according to the present invention is applied.

【００１３】この図に示すＸ線診断システムはコーンビ
ームＸ線発生装置１と、イメージインテンシファイア２
と、ＣＣＤ撮影素子３と、診断装置本体４と、ＣＣＤコ
ントロールユニット５と、Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ
Ｃ）６とを備えており、オペレータによって設定された
内容に基づいてＣＣＤ撮影素子３の水平ライン方向の分
解能、ノイズ、スキャンスピードを制御しながら、被写
体７を透過したＸ線の画像を電気信号（ビデオ信号）に
変換した後、Ａ／Ｄコンバータ６によってデジタル形式
の画像信号に変換し、これを診断装置本体４で処理して
画像を再構成する。The X-ray diagnostic system shown in this figure comprises a cone-beam X-ray generator 1 and an image intensifier 2.
, CCD image pickup device 3, diagnostic device body 4, CCD control unit 5, A / D converter (A / D
C) 6, and controls the resolution, noise, and scan speed in the horizontal line direction of the CCD imaging device 3 based on the contents set by the operator, while the X-ray image transmitted through the subject 7 is converted into an electrical signal. After being converted into (video signal), it is converted into a digital image signal by the A / D converter 6, and this is processed by the diagnostic apparatus main body 4 to reconstruct an image.

【００１４】コーンビームＸ線発生装置１はコーンビー
ムＸ線を発生してこれを被写体７に照射し、透過したコ
ーンビームＸ線をイメージインテンシファイア２に入射
させる。イメージインテンシファイア２は前記被写体７
を透過したコーンビームＸ線を可視光の画像に変換して
ＣＣＤ撮影素子３に入射させる。The cone-beam X-ray generator 1 generates a cone-beam X-ray, irradiates the subject 7 with the cone-beam X-ray, and makes the transmitted cone-beam X-ray enter the image intensifier 2. The image intensifier 2 is the subject 7
The cone-beam X-rays that have passed through are converted into a visible light image and made incident on the CCD image pickup device 3.

【００１５】また、診断装置本体４はスキャン条件が登
録されているスキャン条件テーブル８と、オペレータの
操作内容を取り込むととも、この操作内容に基づいて前
記スキャン条件テーブル８を参照してスキャン条件デー
タを生成するスキャンコントローラ９と、前記Ａ／Ｄコ
ンバータ６から出力される画像信号を取り込んで断面画
像等を再構成する再構成ユニット１０とを備えており、
オペレータの操作内容に基づいたスキャン条件データを
生成してこれをＣＣＤコントロールユニット５に供給す
るとともに、前記Ａ／Ｄコンバータ６から出力される画
像信号を取り込んで断面画像等を再構成する。Further, the diagnostic apparatus main body 4 fetches the scan condition table 8 in which the scan conditions are registered and the operation contents of the operator, and refers to the scan condition table 8 on the basis of the operation contents to scan condition data. And a reconstructing unit 10 for reconstructing a cross-sectional image and the like by taking in an image signal output from the A / D converter 6 and
Scan condition data is generated based on the operation contents of the operator and supplied to the CCD control unit 5, and the image signal output from the A / D converter 6 is taken in to reconstruct a cross-sectional image and the like.

【００１６】ＣＣＤコントロールユニット５は前記診断
装置本体４から出力されるスキャン条件データに基づい
てＣＣＤ撮影素子３の水平ライン方向の分解能、ノイ
ズ、スキャンスピードを制御するのに必要な比率で垂直
転送クロックと、水平転送クロックとを生成してこれを
ＣＣＤ撮影素子３に供給する。The CCD control unit 5 has a vertical transfer clock at a ratio necessary to control the resolution, noise and scan speed in the horizontal line direction of the CCD image pickup device 3 based on the scan condition data output from the diagnostic device body 4. And a horizontal transfer clock are generated and supplied to the CCD image pickup device 3.

【００１７】この場合、前記オペレータによって中間モ
ードが設定されていれば、図２（ａ）に示す如く例えば
６個の垂直転送クロックに対して１ライン分の水平転送
クロックが生成され、また高分解能モードが設定されて
いれば、図２（ｂ）に示す如く例えば１個の垂直転送ク
ロックに対して１ライン分の水平転送クロックが生成さ
れ、また高速モードが設定されていれば、図２（ｃ）に
示す如く例えば１６個の垂直転送クロックに対して１ラ
イン分の水平転送クロックが生成されて、ＣＣＤ撮影素
子３に供給される。In this case, if the intermediate mode is set by the operator, as shown in FIG. 2A, a horizontal transfer clock for one line is generated for, for example, six vertical transfer clocks, and a high resolution is obtained. If the mode is set, as shown in FIG. 2B, for example, a horizontal transfer clock for one line is generated for one vertical transfer clock, and if the high-speed mode is set, the horizontal transfer clock shown in FIG. As shown in c), a horizontal transfer clock for one line is generated for 16 vertical transfer clocks and supplied to the CCD image pickup device 3.

【００１８】ＣＣＤ撮影素子３は前記イメージインテン
シファイア２の可視光画像を撮影してこの撮影動作によ
って得られた各画素を前記ＣＣＤコントロールユニット
５から出力される垂直転送クロックと、水平転送クロッ
クとに応じて垂直方向、水平方向に転送してＡ／Ｄコン
バータ６に供給する。The CCD photographing device 3 photographs the visible light image of the image intensifier 2 and outputs each pixel obtained by this photographing operation from the CCD control unit 5 to a vertical transfer clock and a horizontal transfer clock. In the vertical direction and the horizontal direction, and supplies it to the A / D converter 6.

【００１９】この場合、前記オペレータによって中間モ
ードが設定されていれば、例えば６本の水平ラインを構
成する各画素を垂直方向に加算した後、水平方向に転送
して前記Ａ／Ｄコンバータ６に供給し、また前記オペレ
ータによって高分解能モードが設定されていれば、例え
ば１本の水平ラインを構成する各画素を垂直方向に加算
した後、水平方向に転送して前記Ａ／Ｄコンバータ６に
供給し、またオペレータによって高速モードが設定され
ていれば、例えば１６本の水平ラインを構成する各画素
を垂直方向に加算した後、水平方向に転送して前記Ａ／
Ｄコンバータ６に供給する。In this case, if the intermediate mode is set by the operator, for example, each pixel forming six horizontal lines is added in the vertical direction and then transferred in the horizontal direction to the A / D converter 6. If the high resolution mode is set by the operator, for example, after adding each pixel forming one horizontal line in the vertical direction, the pixel is transferred in the horizontal direction and supplied to the A / D converter 6. If the high speed mode is set by the operator, for example, after adding each pixel forming 16 horizontal lines in the vertical direction, the pixels are transferred in the horizontal direction and the A /
It is supplied to the D converter 6.

【００２０】Ａ／Ｄコンバータ６は前記ＣＣＤ撮影素子
３から出力されるアナログ形式の画像信号を取り込ん
で、これをＡ／Ｄ変換してデジタル形式の画像信号を生
成し、これを前記診断装置本体４の再構成ユニット１０
に供給して断面画像等を再構成させる。The A / D converter 6 takes in an analog image signal output from the CCD image pickup device 3 and A / D converts the analog image signal to generate a digital image signal. 4 reconstruction unit 10
To reconstruct a cross-sectional image and the like.

【００２１】このようにこの実施例においては、オペレ
ータによって設定された内容に基づいて垂直転送クロッ
クと、水平転送クロックとの比率を制御してＣＣＤ撮影
素子３の水平ラインに垂直な方向の分解能、ノイズ、ス
キャンスピードを制御しながら、被写体７を透過したＸ
線の画像を電気信号（ビデオ信号）に変換した後、Ａ／
Ｄコンバータ６によってデジタル形式の画像信号に変換
し、これを診断装置本体で処理して画像を再構成するよ
うにしたので、オペレータの要求に応じて水平ラインに
垂直な方向の分解能、ノイズ、スキャンスピードを切り
替えることができ、これよって各用途に応じた最適な撮
影特性を得ることができる。As described above, in this embodiment, the ratio of the vertical transfer clock to the horizontal transfer clock is controlled based on the contents set by the operator, and the resolution in the direction vertical to the horizontal line of the CCD image pickup device 3, X that passes through the subject 7 while controlling noise and scan speed
After converting the line image into an electrical signal (video signal), A /
The D converter 6 converts the image signal into a digital image signal, and the diagnostic device main body processes the image signal to reconstruct the image. Therefore, according to the operator's request, the resolution, noise, and scan in the direction vertical to the horizontal line. It is possible to switch the speed, and thus it is possible to obtain optimum shooting characteristics according to each application.

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
ペレータの要求に応じて水平ラインに垂直な方向の分解
能、ノイズ、スキャンスピードを切り替えることがで
き、これよって各用途に応じた最適な撮影特性を得るこ
とができる。As described above, according to the present invention, the resolution, noise, and scan speed in the direction vertical to the horizontal line can be switched according to the operator's request, and thus the optimum resolution for each application can be obtained. It is possible to obtain shooting characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明による固体撮像素子の画像読出し方式の
一実施例を適用したＸ線診断システムの一例を示す構成
図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an X-ray diagnostic system to which an embodiment of an image reading system of a solid-state image sensor according to the present invention is applied.

【図２】図１に示すＣＣＤ撮像素子の各動作モード例を
示すタイミング図である。FIG. 2 is a timing diagram showing an example of each operation mode of the CCD image pickup device shown in FIG.

【図３】従来の画像読出し方式を適用したＣＣＤ撮影素
子の一例を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of a CCD image pickup device to which a conventional image reading method is applied.

【図４】図３に示すＣＣＤ撮影素子の駆動例を示すタイ
ミング図である。FIG. 4 is a timing diagram showing an example of driving the CCD image pickup device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ コーンビームＸ線発生装置 ２ イメージインテンシファイア ３ ＣＣＤ撮影素子 ４ 診断装置本体 ５ ＣＣＤコントロールユニット ６ Ａ／Ｄコンバータ ７ 被写体 1 cone beam X-ray generator 2 image intensifier 3 CCD imager 4 diagnostic device body 5 CCD control unit 6 A / D converter 7 subject

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ＣＣＤ撮影素子を構成する各光／電変換
素子の電荷を各垂直転送レジスタに転送した後、これら
の各垂直転送レジスタから水平転送レジスタに転送した
後、この水平転送レジスタから外部に転送する固体撮像
素子の画像読出し方式において、 指定された内容に基づいて前記各垂直転送レジスタから
水平転送レジスタに一度に転送するライン数を切り替え
る、 ことを特徴とする固体撮像素子の画像読出し方式。1. The charge of each photoelectric conversion element that constitutes a CCD image pickup device is transferred to each vertical transfer register, and then transferred from each of these vertical transfer registers to a horizontal transfer register, and then externally from this horizontal transfer register. In the image reading method of the solid-state image pickup device, the number of lines to be transferred from each of the vertical transfer registers to the horizontal transfer register at one time is switched based on the designated contents. .