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技術 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラム

出願人 キヤノン株式会社
発明者 勝間田真弥
出願日 2015年2月27日 (5年11ヶ月経過) 出願番号 2015-039259
公開日 2016年9月5日 (4年5ヶ月経過) 公開番号 2016-158808
状態 特許登録済
技術分野 放射線診断機器
主要キーワード 導出方式 残像量 モニタ画 閾値判定処理 評価係数 初期オフセット 指示番号 決定係数
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

残像有無判定の精度を高め、オフセット画像更新を適切に行うことを課題とする。

解決手段

メモリ(18)はX線撮影された最終X線画像を記憶する。CPU(17)は、最終X線画像が撮影された後に、X線照射されていない状態で撮影されたダーク画像として取得し、最終X線画像とオフセット画像の画素値に基づいてダーク画像から残像の有無を判定し、その残像の有無の判定結果に応じてオフセット画像を更新するか否か判定する。

概要

背景

放射線画像撮影装置は、医療用画像撮影工業用非破壊検査のための画像撮影など、多くの分野で広く利用されている。従来は、フィルムを用いた放射線画像撮影装置が長らく用いられてきたが、近年はフラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector、以下、FPDと表記する。)と呼ばれる放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置が広く普及している。FPDは、放射線電気信号に変換するための半導体素子を2次元行列状に多数配設させて構成されている。

FPDを備えた放射線画像撮影装置は、被写体を通過した放射線を半導体素子に電荷として蓄積した後、転送動作を行って電荷情報読み出し、その電荷情報からデジタル画像情報を作成する。但し、蓄積した電荷を一度の転送動作で全て読み出すことは難しく、読み出し後にも電荷の一部が残留した状態になることがある。放射線の照射の有無に関わらずこの電荷の一部が残留した状態で画像情報を読み出した場合、その残留した電荷が、取得された画像情報に重畳される現象(以下、残像と表記する。)が起こることが一般的に知られている。また、この残像は、時間が経過するほど、若しくは画像読み出しが行われるごとに電荷が減少することで、徐々に少なくなる特性を持つ。

前述の残像が画質に影響を及ぼす一例として、前オフセット画像によるオフセット補正処理の過補正がある。先ず、オフセット補正処理と、前オフセット画像について説明する。オフセット補正処理とは、FPDから画像情報を読み込んだ際、放射線とは関係なく生じた暗電流成分を除去する処理を指す。ここで、一般的には、放射線を照射しない状態で取得した画像(以下、ダーク画像と表記する。)は、暗電流成分による画像である。このダーク画像が、オフセット補正処理に用いられる補正用画像となる。このため、オフセット補正処理は、放射線を照射した状態で取得した画像(以下、放射線画像と表記する。)から、ダーク画像を減算する形で行われている。また、前オフセット画像は、放射線を照射する前に取得した、オフセット補正処理に用いるダーク画像を指し、主にフレームレートが決まっている放射線画像撮影装置等のオフセット補正処理で用いられる。

但し、オフセット補正処理は、放射線画像の取得タイミングとオフセット画像の取得タイミングが離れてしまうと、電子基板温度変化等の影響により暗電流の量が変化するため、適切に行われなくなる。このようなことから、放射線画像撮影装置は、一般的に撮影を行っていない一定のタイミングで、ダーク画像を取得してオフセット画像を更新することで、適切なオフセット補正が行われるようにしている。

次に、前オフセット画像によるオフセット補正処理の過補正について説明する。この過補正は、放射線撮影(以下、第一のX線撮影と表記する。)の後に、次の放射線撮影(以下、第二のX線撮影と表記する。)用として前オフセット画像を取得した場合に発生する可能性がある。より具体的に説明すると、第一のX線撮影の後に取得された前オフセット画像と、さらにその後に行われる第二のX線撮影によるX線画像とには、それぞれ第一のX線撮影の残像が含まれている可能性がある。但し、それら画像に含まれる残像の大きさは、第一のX線撮影の取得時間から近い画像や、画像読み出しのタイミングが近い画像の方が大きい。つまり、第一のX線撮影の取得時間や画像読み出しのタイミングと近い前オフセット画像の方が、第二のX線撮影によるX線画像よりも、大きな残像が入っている可能性が高い。このような場合、オフセット補正処理が行われると、残像が大きく入っている前オフセット画像により、残像の小さい第二のX線撮影のX線画像に対して減算が行われることになる。このため、第二のX線撮影で得られX線画像には、前オフセット画像の残像成分による差分が逆像として入ってしまう。この現象が前オフセット補正処理の過補正である。

このようなことから、過補正を防ぐために、特許文献1や特許文献2等の技術が提案されている。これら特許文献には、第一のX線撮影と第二のX線撮影の間に取得したダーク画像を前オフセット画像として用いるかどうかを、ダーク画像の残像の有無から判定し、ダーク画像に残像が無い場合のみ、そのダーク画像を前オフセット画像としている。

概要

残像の有無判定の精度を高め、オフセット画像の更新を適切に行うことを課題とする。メモリ(18)はX線撮影された最終X線画像を記憶する。CPU(17)は、最終X線画像が撮影された後に、X線が照射されていない状態で撮影されたダーク画像として取得し、最終X線画像とオフセット画像の画素値に基づいてダーク画像から残像の有無を判定し、その残像の有無の判定結果に応じてオフセット画像を更新するか否か判定する。

目的

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、残像の有無判定の精度を高め、補正用画像の更新を適切に行うことを可能とする画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

放射線照射して撮影された放射線画像を記憶させる記憶手段と、放射線を照射しない状態で撮影された画像を、放射線画像に対する補正用画像として取得する取得手段と、前記記憶手段にて記憶された前記放射線画像の画素値と前記取得手段にて取得された補正用画像の画素値とに基づいて、前記補正用画像の前記放射線画像による残像の有無を判定する残像有無判定手段と、前記残像有無判定手段による残像の有無の判定結果に応じて、補正用画像を更新するか否か判定する更新判定手段とを有することを特徴とする画像処理装置

請求項2

前記記憶手段は、放射線を照射して撮影された最新の放射線画像を記憶させ、前記残像有無判定手段は、前記最新の放射線画像の画素値と前記補正用の画素値との間の関係性を示す特徴量を算出し、前記特徴量に基づいて、前記残像の有無を判定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。

請求項3

前記残像有無判定手段は、前記特徴量として、前記最新の放射線画像の画素値と前記補正用画像の画素値の相関係数を算出し、前記相係数を用いて前記残像の有無を判定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。

請求項4

前記残像有無判定手段は、前記特徴量として、前記最新の放射線画像の画素値と前記補正用画像の画素値の近似誤差評価係数を算出し、前記評価係数を用いて前記残像の有無を判定することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。

請求項5

前記残像有無判定手段は、前記最新の放射線画像の各画素値のうち、飽和していない画素値を判定し、前記飽和していない各画素値のみを用いて前記残像の有無の判定を行うことを特徴とする請求項3又は4に記載の画像処理装置。

請求項6

放射線を照射して撮影された放射線画像の補正処理を行う画像処理装置の制御方法であって、放射線を照射して撮影された放射線画像を記憶させる記憶ステップと、放射線を照射しない状態で撮影された画像を、放射線画像に対する補正用画像として取得する取得ステップと、前記記憶ステップにて記憶された前記放射線画像の画素値と前記取得ステップにて取得された補正用画像の画素値とに基づいて、前記補正用画像の前記放射線画像による残像の有無を判定する残像有無判定ステップと、前記残像有無判定ステップによる残像の有無の判定結果に応じて、補正用画像を更新するか否か判定する更新判定ステップとを含むことを特徴とする画像処理装置の制御方法。

請求項7

コンピュータを、放射線を照射して撮影された放射線画像を記憶させる記憶手段と、放射線を照射しない状態で撮影された画像を、放射線画像に対する補正用画像として取得する取得手段と、前記記憶手段にて記憶された前記放射線画像の画素値と前記取得手段にて取得された補正用画像の画素値とに基づいて、前記補正用画像の前記放射線画像による残像の有無を判定する残像有無判定手段と、前記残像有無判定手段による残像の有無の判定結果に応じて、補正用画像を更新するか否か判定する更新判定手段として機能させるためのプログラム

請求項8

放射線を出射させる放射線発生装置と、前記放射線発生装置から出射された放射線を検出することにより放射線画像を撮影する撮影装置と、前記放射線発生装置から出射された放射線を前記撮影装置が検出することで撮影された放射線画像に対して、補正用画像を用いた補正処理を行う、請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像処理装置とを有することを特徴とする放射線画像撮影システム

技術分野

0001

本発明は、画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラムに関する。

背景技術

0002

放射線画像撮影装置は、医療用画像撮影工業用非破壊検査のための画像撮影など、多くの分野で広く利用されている。従来は、フィルムを用いた放射線画像撮影装置が長らく用いられてきたが、近年はフラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector、以下、FPDと表記する。)と呼ばれる放射線検出器を備えた放射線画像撮影装置が広く普及している。FPDは、放射線電気信号に変換するための半導体素子を2次元行列状に多数配設させて構成されている。

0003

FPDを備えた放射線画像撮影装置は、被写体を通過した放射線を半導体素子に電荷として蓄積した後、転送動作を行って電荷情報読み出し、その電荷情報からデジタル画像情報を作成する。但し、蓄積した電荷を一度の転送動作で全て読み出すことは難しく、読み出し後にも電荷の一部が残留した状態になることがある。放射線の照射の有無に関わらずこの電荷の一部が残留した状態で画像情報を読み出した場合、その残留した電荷が、取得された画像情報に重畳される現象(以下、残像と表記する。)が起こることが一般的に知られている。また、この残像は、時間が経過するほど、若しくは画像読み出しが行われるごとに電荷が減少することで、徐々に少なくなる特性を持つ。

0004

前述の残像が画質に影響を及ぼす一例として、前オフセット画像によるオフセット補正処理の過補正がある。先ず、オフセット補正処理と、前オフセット画像について説明する。オフセット補正処理とは、FPDから画像情報を読み込んだ際、放射線とは関係なく生じた暗電流成分を除去する処理を指す。ここで、一般的には、放射線を照射しない状態で取得した画像(以下、ダーク画像と表記する。)は、暗電流成分による画像である。このダーク画像が、オフセット補正処理に用いられる補正用画像となる。このため、オフセット補正処理は、放射線を照射した状態で取得した画像(以下、放射線画像と表記する。)から、ダーク画像を減算する形で行われている。また、前オフセット画像は、放射線を照射する前に取得した、オフセット補正処理に用いるダーク画像を指し、主にフレームレートが決まっている放射線画像撮影装置等のオフセット補正処理で用いられる。

0005

但し、オフセット補正処理は、放射線画像の取得タイミングとオフセット画像の取得タイミングが離れてしまうと、電子基板温度変化等の影響により暗電流の量が変化するため、適切に行われなくなる。このようなことから、放射線画像撮影装置は、一般的に撮影を行っていない一定のタイミングで、ダーク画像を取得してオフセット画像を更新することで、適切なオフセット補正が行われるようにしている。

0006

次に、前オフセット画像によるオフセット補正処理の過補正について説明する。この過補正は、放射線撮影(以下、第一のX線撮影と表記する。)の後に、次の放射線撮影(以下、第二のX線撮影と表記する。)用として前オフセット画像を取得した場合に発生する可能性がある。より具体的に説明すると、第一のX線撮影の後に取得された前オフセット画像と、さらにその後に行われる第二のX線撮影によるX線画像とには、それぞれ第一のX線撮影の残像が含まれている可能性がある。但し、それら画像に含まれる残像の大きさは、第一のX線撮影の取得時間から近い画像や、画像読み出しのタイミングが近い画像の方が大きい。つまり、第一のX線撮影の取得時間や画像読み出しのタイミングと近い前オフセット画像の方が、第二のX線撮影によるX線画像よりも、大きな残像が入っている可能性が高い。このような場合、オフセット補正処理が行われると、残像が大きく入っている前オフセット画像により、残像の小さい第二のX線撮影のX線画像に対して減算が行われることになる。このため、第二のX線撮影で得られX線画像には、前オフセット画像の残像成分による差分が逆像として入ってしまう。この現象が前オフセット補正処理の過補正である。

0007

このようなことから、過補正を防ぐために、特許文献1や特許文献2等の技術が提案されている。これら特許文献には、第一のX線撮影と第二のX線撮影の間に取得したダーク画像を前オフセット画像として用いるかどうかを、ダーク画像の残像の有無から判定し、ダーク画像に残像が無い場合のみ、そのダーク画像を前オフセット画像としている。

先行技術

0008

特開2006−305228号公報
特開2010−42150号公報

発明が解決しようとする課題

0009

従来の残像の有無判定方法は、ダーク画像の統計量や第一のX線撮影後の経過時間・曝射線量から残像量推定して判定している。しかしながら、ダーク画像は温度等の様々な要因によっても変化するため、従来の残像有無判定方法では、残像成分を明確に区別が出来ず、精度よく判定することが難しい。このように残像の有無を正確に判定できないと、オフセット画像の更新を適切に行えなくなる可能性がある。

0010

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、残像の有無判定の精度を高め、補正用画像の更新を適切に行うことを可能とする画像処理装置、画像処理装置の制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0011

本発明の画像処理装置は、放射線を照射して撮影された放射線画像を記憶させる記憶手段と、放射線を照射しない状態で撮影された画像を、放射線画像に対する補正用画像として取得する取得手段と、前記記憶手段にて記憶された前記放射線画像の画素値と前記取得手段にて取得された補正用画像の画素値とに基づいて、前記補正用画像の前記放射線画像による残像の有無を判定する残像有無判定手段と、前記残像有無判定手段による残像の有無の判定結果に応じて、補正用画像を更新するか否か判定する更新判定手段とを有することを特徴とする。

発明の効果

0012

本発明によれば、残像の有無判定の精度を高め、補正用画像の更新を適切に行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

0013

実施形態の放射線画像撮影装置の概略構成を示す図である。
第1の実施形態のオフセット画像更新の流れを示すフローチャートである。
残像有無判定処理相関係数方式)のフローチャートである。
第2の実施形態のオフセット画像更新の流れを示すフローチャートである。
残像有無判定処理(近似式導出方式)のフローチャートである。

実施例

0014

図1には、本実施形態の放射線画像撮影装置の概略構成を示す。本実施形態の放射線画像撮影装置は、放射線発生装置の一例であるX線発生装置10と、FPD12と、画像処理装置13と、表示装置14と、操作装置15とを有した放射線画像撮影システムとして構成されている。X線発生装置10は、FPD12に向けてX線を照射する。X線発生装置10のX線出射部からFPD12のX線検出面までの間には被写体1が置かれており、FPD12は、被写体1を透過したX線を画像化して、画像処理装置13へ送信する。画像処理装置13は、その内部に、I/O部16、CPU17、メモリ18、記憶媒体19等を備えている。I/O部16は、FPD12やX線発生装置10との間でデータの送受信等を行う。CPU17は、放射線画像撮影装置及び画像処理装置13の動作制御や後述する各種の演算処理を行う。メモリ18は、CPU17が演算を実行する際のプログラムやデータ等を読み書きする。記憶媒体19は、画像データ等を記録・保存する。また、画像処理装置13は、処理結果や画像等を表示するモニタ画面を備えた表示装置14や、ユーザの操作を受け入れるための操作装置15と接続されている。

0015

<第1の実施形態>
以下、図2図3のフローチャートを参照して、第1の実施形態の放射線画像撮影装置におけるオフセット補正用画像の取得、オフセット補正用画像を用いたオフセット補正処理、オフセット補正用画像を適切に更新するための判定処理について説明する。オフセット補正処理は、前述したように、放射線を照射した状態で撮影した放射線画像から、放射線を照射しない状態で撮影したダーク画像(オフセット補正用画像)を減算する処理である。また、詳細は後述するが、本実施形態における判定処理は、残像有無判定処理と更新判定処理とを含む処理である。残像有無判定処理は、後述するように、最新の放射線画像の各画素と、その放射線画像の撮影後に取得したダーク画像の各画素との間の関係性を示す特徴量を算出し、その特徴量に基づいて、ダーク画像の残像の有無を判定する処理である。更新判定処理は、残像有無判定処理による判定結果に応じて、ダーク画像をオフセット補正用画像として更新するか否かを判定する処理である。なお、図2図3のフローチャートの処理は、画像処理装置13のCPU17が、メモリ18に展開されているプログラムを実行することにより行われる処理である。

0016

図2のフローチャートにおいて、画像処理装置13のCPU17は、先ず、放射線画像撮影装置が起動してから、被写体1の放射線画像が撮影されるまでの間に、ステップS101の処理として、オフセット補正用画像の初期設定を行う。以下、オフセット補正用画像を単にオフセット画像と表記する。具体的に説明すると、ステップS101では、CPU17は、X線発生装置10からX線を発生させずに、FPD12により画像を撮影させることでダーク画像のデータを取得し、そのダーク画像を初期オフセット画像に設定する。初期オフセット画像は、事前に取得されてメモリ18或いは記憶媒体19に記憶されたダーク画像を用いてもよく、この場合、CPU17は、ステップS101において、事前に取得されたダーク画像を初期オフセット画像とする。なお、CPU17は、1枚分だけ取得されたダーク画像を、そのまま初期オフセット画像として設定してもよい。または、CPU17は、複数枚のダーク画像を取得して、それら複数枚のダーク画像から一枚分のダーク画像を生成して、それを初期オフセット画像として設定してもよい。具体的には、CPU17は、複数枚のダーク画像についてそれぞれ同じ座標の各画素の平均を求め、それら画素ごとに求めた平均値を各々対応した座標に配列させた1枚分のダーク画像を生成して、それを初期オフセット画像として設定してもよい。または、CPU17は、複数枚のダーク画像のそれぞれ同じ座標の各画素値の中央値を求め、それら画素ごとに求めた中央値を各々対応した座標に配列させた1枚分のダーク画像を作成して、それを初期オフセット画像として設定してもよい。複数枚のダーク画像から前述のように平均値や中央値を求めて作成されたダーク画像は、ダーク画像を1枚のみ取得した場合と比較してノイズが少なくなる可能性が高い。ステップS101の後、CPU17は、処理をステップS102へ進める。

0017

ステップS102では、CPU17は、X線発生装置10からFPD12へX線を照射させ、FPD12にX線撮影を行わせる。このとき、X線発生装置10のX線出射部からFPD12のX線検出面までの間には被写体1が置かれており、したがってFPD12は被写体1を透過したX線の撮影を行う。このステップS102の後、CPU17は、処理をステップS103へ進める。

0018

ステップS103では、CPU17は、ステップS102のX線撮影により得られたX線画像に対し、オフセット画像を用いたオフセット補正処理を行う。このステップS103の後、CPU17は、処理をステップS104へ進める。

0019

ステップS104では、CPU17は、ステップS103でのオフセット補正処理後の画像データに対して表示用画像処理を行う。このステップS104での表示用画像処理は、具体的には、ゲイン補正処理階調処理周波数強調処理等の公知技術による処理を用いることができる。そして、CPU17は、ステップS105の処理として、ステップS104の表示用画像処理後の画像データを表示装置14へ送り、表示装置14のモニタ画面上に表示させる。ステップS104の後、CPU17は、処理をステップS106へ進める。

0020

ステップS106では、CPU17は、ユーザの操作により操作装置15から、透視画像動画像)のように連続してX線撮影を行う旨の指示が入力されたか判定する。そして、CPU17は、ステップS106において連続したX線撮影を行う旨の指示が入力されたと判定した場合には、ステップS102へ処理を戻す。これにより、ステップS102のX線撮影(X線画像取得)からステップS105の画像表示までの処理が続けられることになる。一方、CPU17は、連続したX線撮影を終了する旨の指示が入力された場合には、ステップS106から処理をステップS107へ進める。

0021

ステップS107では、CPU17は、現時点において最新のX線画像、すなわち言い換えると最後に撮影したX線画像(以下、最終X線画像と表記する。)のデータを記憶媒体19へ記憶させる、最終X線画像保存処理を行う。但し、このときの最終X線画像は、ステップS103でオフセット補正処理された後のX線画像である。ステップS107の後、CPU17は、処理をステップS108へ進める。

0022

ステップS108では、CPU17は、X線発生装置10からX線を発生させずに、FPD12により画像を撮影させることでダーク画像のデータを取得する。なお、このステップS108でのダーク画像の取得の際にも、前述したように複数枚のダーク画像から平均値や中央値を求めて1枚のダーク画像を作成してもよい。ステップS108の後、CPU17は、処理をステップS109へ進める。

0023

ステップS109では、CPU17は、ステップS107で保存した最終X線画像のデータと、ステップS108で取得したダーク画像のデータとを用いて、残像有無の判定処理を行う。このステップS109における残像有無判定処理の詳細については後述する。そして、CPU17は、ステップS109での残像有無の判定処理の結果、ダーク画像データに残像が有ると判定した場合には、処理をステップS111へ進める。一方、ステップS109にて残像が無いと判定した場合、CPU17は、処理をステップS110へ進める。

0024

ステップS109で残像が無いと判定されてステップS110へ進んだ場合、CPU17は、ステップS108で取得したダーク画像を新しいオフセット画像として、オフセット画像を更新するオフセット画像更新処理を行う。このステップS110の後、CPU17は、処理をステップS111へ進める。

0025

ステップS111では、CPU17は、ユーザの操作によって操作装置15から、X線撮影を開始する旨の指示が入力されたか判定する。そして、CPU17は、ステップS111においてX線撮影を開始する旨の指示が入力されたと判定した場合には、ステップS102へ処理を戻す。これにより、ステップS102のX線撮影(X線画像取得)からステップS110のオフセット画像更新までの処理が行われることになる。ここで、ステップS109で残像が無いと判定されてステップS110により新しいオフセット画像による更新がなされた場合には、ステップS103におけるオフセット補正処理は、その更新された新しいオフセット画像を用いて行われることになる。一方、ステップS109で残像が有ると判定されてオフセット画像の更新がなされなかった場合には、ステップS103におけるオフセット補正処理は、前回使用されたものと同じオフセット画像を用いて行われることになる。また、ステップS111においてX線撮影を開始する旨の指示が入力されていないと判定すると、CPU17は、処理をステップS112へ進める。

0026

ステップS112では、CPU17は、ユーザの操作によって操作装置15から、X線撮影による検査終了のための入力又は装置を停止させる旨の指示が入力されたか判定する。そして、CPU17は、ステップS112において検査終了又は装置停止の指示が入力されていない場合には、処理をステップS108へ戻す。これにより、ステップS111で次のX線撮影の開始指示が入力されたと判定されるまで、ステップS108のダーク画像の取得処理以降の処理が行われることになる。すなわち、ステップ112で検査終了又は装置停止の指示が入力されていない場合において、CPU17は、例えばステップS109で残像が有ると判定されている間は、ステップS110にて新しいオフセット画像による更新を行わない。そして、ステップ112で検査終了又は装置停止の指示が入力されていない場合において、CPU17は、ステップS109で残像が無くなったと判定すると、ステップS110にて新しいオフセット画像による更新を行う。これにより、例えばその後にステップS111にてX線撮影を開始する旨の指示が入力された場合、ステップS103では、残像の無いオフセット画像を用いたオフセット補正処理が行われる。一方、ステップS112において検査終了又は装置停止の指示が入力されたと判定すると、CPU17は、この図2のフローチャートの処理を終了する。

0027

次に、ステップS109で行われる残像有無の判定処理の詳細について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。この図3は、最新の放射線画像(最終X線画像)の各画素とダーク画像の各画素との間の関係性を示す特徴量として相関係数を算出し、その相関係数を判定基準として残像有無判定を行う処理のフローチャートである。残像有無の判定処理に進むと、CPU17は、先ずステップS201として、図2のステップS108で取得されたダーク画像に対して、オフセット画像を用いたオフセット補正処理を行う。このステップS201の後、CPU17は、処理をステップS202へ進める。

0028

ステップS202では、CPU17は、図2のステップS107の最終X線画像保存処理で保存された最終X線画像に対して、飽和画素値判定処理を行う。飽和画素値判定処理は、具体的には、事前にFPD12の飽和画素値の代表値調査しておき、最終X線画像の各画素が、その代表値を超える場合に飽和画素値として判定するような処理を用いることができる。このステップS202の後、CPU17は、処理をステップS203へ進める。

0029

ステップS203では、CPU17は、後のステップS204で行われる相関係数導出処理で飽和画素を除外するために、飽和画素値除外処理を行う。飽和画素値除外処理は、例えばFPD12の画像サイズと同じサイズのフラグマップ画像を用いて、後に行われる相関係数導出処理で除外する画素値を判別する処理である。フラグマップ画像は、FPD12の各半導体素子の2次元座標(最終X線画像の各画素の2次元座標)に対応して、各画素が配列された画像である。フラグマップ画像は、最終X線画像の飽和画素に対応した座標の画素の画素値には「1」が格納され、それ以外の画素の画素値には「0」が格納される。最終X線画像の各画素値のうち、フラグマップ画像で画素値に「1」が格納されている画素座標に対応している画素値は、相関係数導出処理で除外する画素値となされる。すなわち、後述する相関係数導出処理の際には、このフラグマップ画像を参照することで、最終X線画像の各画素のうち、フラグマップ画像内の画素値が「1」の画素座標に対応した画素値は、演算から除外される。言い換えると、最終X線画像の各画素とダーク画像の各画素のうち、フラグマップ画像内の画素値が「0」の画素座標に対応した各画素値のみが、後述する相関係数導出処理の演算に使用されることになる。このステップS203の後、CPU17は、処理をステップS204へ進める。

0030

ステップS204では、CPU17は、ステップS203の飽和画素値除外処理で作成したフラグマップ画像と、最終X線画像とオフセット補正処理後のダーク画像とを用いて、相関係数導出処理を行う。相関係数導出処理は、最終X線画像の各画素とダーク画像の各画素との間の関係性を示す特徴量として、式(1)の計算式により相関係数を算出する処理である。但し、最終X線画像の各画素とダーク画像の各画素のうち、フラグマップ画像で飽和画素値と判定される各画素の画素値は、この演算から除外される。

0031

0032

式(1)中のrは相関係数であり、(x,y)は画像のX軸とY軸の座標を示し、VDark(x,y)はオフセット補正後のダーク画像の(x,y)座標の画素値、VXray(x,y)は最終X線画像の(x,y)座標の画素値を示している。ステップS204の後、CPU17は、処理をステップS205へ進める。

0033

ステップS205では、CPU17は、ステップS204で求めた相関係数を元に、残像有無の閾値判定処理を行う。ここで、相関が高くなる要素は残像成分であり、相関が低くなる要素はノイズ成分と考えられる。このため、CPU17は、残像成分がノイズ成分と同程度であれば許容できると判定する。例えば、ノイズ成分と同程度である判定できる相関係数の閾値として「0.5」を用いたとすると、CPU17は、相関係数の値が0.5以上であれば残像が有ると判定し、0.5未満であれば残像が無いと判定する。そして、CPU17は、残像が有ると判定した場合には図2のステップS113へ処理を進め、一方、残像が無いと判定した場合には図2のステップS110へ処理を進める。

0034

なお、第1の実施形態の場合、CPU17は、図2のステップS109で残像有無の判定処理における判定基準として相関係数を用いたが、後述の図5で説明する近似式を求め、その近似式との誤差評価係数判断基準として用いてもよい。

0035

<第2の実施形態>
第2の実施形態では、取得したダーク画像の残像有無判定を行い、その残像有無によって、オフセット補正用画像の残像補正処理要否判断を行う。以下、図4図5のフローチャートを参照して、第2の実施形態におけるオフセット補正用画像の残像補正処理の要否判断について説明する。なお、図4図5のフローチャートにおいて、前述の図2図3のフローチャートと同じ処理については、それぞれ同じ指示番号を付して、それら処理の説明は省略する。この図4図5のフローチャートの処理は、画像処理装置13のCPU17が、メモリ18に展開されているプログラムを実行することにより行われる処理である。

0036

図4のフローチャートにおいて、ステップS101からステップS108までは、図2のフローチャートのステップS101からステップS108までと同じであるため、それら各処理の説明は省略する。ステップS108のダーク画像取得処理の後、CPU17は、ステップS109へ処理を進める。ステップS109では、CPU17は、残像有無判定処理を行う。残像有無判定処理は、前述の図3で説明したような相関係数を判定基準に用いる方法でもよいが、第2の実施形態では図5の近似式を導出してその近似式との誤差の評価係数を判定基準に用いる。

0037

以下、図5のフローチャートを参照して、近似式との誤差の評価係数を判定基準として用いた残像有無判定処理の詳細を説明する。この図5は、最新の放射線画像(最終X線画像)の各画素とダーク画像の各画素との間の関係性を示す特徴量として、近似式との誤差の評価係数を算出し、その評価係数を判定基準として残像有無判定を行う処理のフローチャートである。なお、図5のフローチャートにおいて、ステップS201からステップS203までは、図4のフローチャートのステップS201からステップS203までと同じであるため、それら各処理の説明は省略する。ステップS203の飽和画素除外処理の後、CPU17は、ステップS206へ処理を進める。

0038

ステップS206では、CPU17は、飽和画素除外処理で作成したフラグマップ画像と、最終X線画像とオフセット補正後のダーク画像を用いて、近似式作成処理を行う。ここで、残像は入力X線線量に比例するため、近似式作成処理は、具体的には式(2)の1次式に対し残像係数Tと直線成分Dを最小二乗法で算出する処理となる。但し、前述同様にフラグマップ画像で飽和画素値となっている画素値は演算から除かれる。なお、式(2)中の(x,y)、VDark(x,y)、VXray(x,y)は式(1)と同様である。

0039

0040

ステップS206の近似式作成処理の後、CPU17は、ステップS207へ処理を進める。ステップS207では、CPU17は、ステップS206の近似式作成処理によって得られた近似式を用いて、近似誤差導出処理を行う。近似誤差導出処理は、具体的には、式(3)で決定係数R2を、近似式との誤差の評価係数として算出する処理である。式(3)中のf(x,y)は式(4)の近似したダーク画像の画素値を示す。

0041

0042

0043

ステップS207の近似誤差導出処理の後、CPU17は、ステップS208へ処理を進める。ステップS208では、CPU17は、近似誤差導出処理の結果を用いて、残像有無の閾値判定処理を行う。ここで、決定係数R2が大きくなる要素は残像成分であり、決定係数が小さくなる要素はノイズ成分である。このため、CPU17は、残像成分がノイズ成分と同程度であれば許容できると判定する。例えば、ノイズ成分と同程度と判定できる決定係数R2の閾値として例えば「0.25」を用いたとすると、CPU17は、決定係数R2の値が0.25以上であれば残像が有ると判定し、0.25未満であれば残像は無いと判定する。

0044

図4のフローチャートに戻り、ステップS109の残像有無判定処理で残像有りと判定すると、CPU17は、ステップS113へ処理を進める。ステップS113では、CPU17は、ステップS108のダーク画像取得処理で取得したダーク画像に対して、残像補正処理を行う。具体的には、CPU17は、残像補正処理の際に、事前に、最終X線画像の画素値と、最終X線画像の取得からダーク画像取得までの時間と、ダーク画像に残る残像の量の関係を求めておく。そして、CPU17は、最終X線画像の取得からダーク画像の取得までの時間により残像量を推定し、その推定した残像量を、ダーク画像に残る残像の量から減算する。

0045

このステップS208の後、CPU17は、図4のステップS110へ処理を進める。ステップS110以降は図2のフローチャートと同様であり、その説明は省略する。

0046

以上説明したように、本実施形態の放射線画像撮影装置によれば、取得したダーク画像の残像の有無を、最終X画像の各画素値とダーク画像の各画素値の間の関係性を示す特徴量に基づいて推定することにより、精度よく判定することができる。したがって、本実施形態によれば、オフセット画像の更新を適切に行うことが可能である。

0047

<その他の実施形態>
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。

0048

上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明は、その技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

0049

10X線発生装置、12FPD、13画像処理装置、14表示装置、15操作装置、16 I/O部、17 CPU、18メモリ、19 記憶媒体

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