專利名稱:放射線攝像裝置及放射線檢測信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種根據(jù)照射被檢體而檢測出的放射線檢測信號獲得放 射線圖像的放射線攝像裝置和放射線檢測信號處理方法,特別是涉及一種 從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中含有的延時量的技術(shù)。
背景技術(shù):
在作為放射線攝像裝置示例的檢測x射線并獲得x射線圖像的攝像裝
置中,以往作為X射線檢測機(jī)構(gòu)采用圖像增強器(LI),而近年來,逐漸采 用平板型X射線檢測器(以下簡稱之為『FPD』)。
FPD是將感應(yīng)膜層疊在基板上而構(gòu)成的,檢測向其感應(yīng)膜入射的放射 線,將檢測的放射線轉(zhuǎn)換成電荷,將電荷蓄積在配置成2維陣列狀的電容 器中。所蓄積的電荷通過接通開關(guān)元件而被讀出,作為放射線檢測信號送 入圖像處理部。并且,在圖像處理部獲得具有根據(jù)放射線檢測信號產(chǎn)生的 像素的圖像。
與以往使用的圖像增強器等相比,該FPD更輕量且不產(chǎn)生復(fù)雜的檢測 失真。從而在裝置結(jié)構(gòu)和圖像處理等方面FPD具有優(yōu)勢。
可是,若采用FPD,則X射線檢測信號中含有延時量。由于這種延時 量而使上一次攝像中的X射線照射時的殘余圖像作為偽像被寫入X射線圖 像。特別是當(dāng)以短時間的時間間隔(例如l/30秒)連續(xù)地進(jìn)行X射線照射 的透視中,延時量的時滯的影響大大妨礙了診斷。
為此,通過使用背光燈來謀求延時量的長時間常數(shù)成分的降低(例如, 參照專利文獻(xiàn)l),或?qū)⒀訒r量作為具有多個時間常數(shù)的指數(shù)函數(shù)的總和, 利用那些指數(shù)函數(shù)進(jìn)行遞歸運算處理,進(jìn)行滯后修正(例如,參照專利文 獻(xiàn)2),從而降低由于延時量產(chǎn)生的偽像。
若如上述專利文獻(xiàn)1使用背光燈,則由于用于背光燈的結(jié)構(gòu)而造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。特別是在已經(jīng)實現(xiàn)了輕量結(jié)構(gòu)的FPD中使用背光燈,則結(jié)構(gòu) 再次變重、復(fù)雜化。另外,在上述專利文獻(xiàn)2的情況中,必須按照取得X 射線檢測信號的采樣次數(shù),進(jìn)行遞歸運算處理進(jìn)行滯后修正,在滯后修正 中伴隨著煩瑣。
為此,考慮采用的方法是在進(jìn)行滯后修正之際,在攝像中X射線照射
前的非照射時獲取多個X射線檢測信號,利用它們從攝像中X射線照射
時的X射線檢測信號中去除滯后,以使簡易地從x射線檢測信號中去除
X射線檢測信號中含有的延時量。
另一方面,與通過上述滯后修正獲取x射線圖像的方法不同,另有一
種方法是從經(jīng)高能量X射線照射獲得的X射線圖像和低能量X射線照射 的圖像這兩個圖像中獲取新圖像的能量差(DES)法(以下,適宜簡稱為 「DES法」)(例如,參照專利文獻(xiàn)3 6)。該方法中,被使用于獲取例如 肋骨信號受到抑制的胸部攝影像的情況等。DES法如圖ll所示,進(jìn)行例 如120kV、 10ms的第一照射,之后馬上進(jìn)行60kV、 50~100ms的第二照 射。實際上,由于裝置功能的界限,而在第一照射和第二照射之間產(chǎn)生 200ms左右的空檔時間。在經(jīng)由上述第一及第二照射分別獲得的圖像上進(jìn) 行適當(dāng)?shù)募訖?quán),進(jìn)行減法處理。減法處理利用例如下述式(1)進(jìn)行。 I DES= I , X W,— I 2X W2 …(1 )
其中,lDES是能量差圖像,I!是經(jīng)由第一照射獲取的X射線檢測信號
(的強度)、12是經(jīng)由第二照射獲取的X射線檢測信號(的強度)、W,是
I,的權(quán)重、W2是l2的權(quán)重。還有,并不限定于上述(1)式,如上述專利
文獻(xiàn)3 6,也可以在各個對數(shù)彼此中進(jìn)行減法。
專利文獻(xiàn)l:特開平9一9153號公報(第3—8頁,圖l) 專利文獻(xiàn)2:特開2004—242741號公報(第4一11頁,圖1、 3 — 6) 專利文獻(xiàn)3:特開2002—171444號公報 專利文獻(xiàn)4:特開2002—152594號公報 專利文獻(xiàn)5:特開2002 — 152593號公報 專利文獻(xiàn)6:特開2000 — 121579號公報
不過,若在滯后修正中適用上述DES法,則存在以下那樣的問題。 在DES法中,延時量的滯后成分也是包含在每個X射線檢測信號中。此時,如圖12所示,在根據(jù)第一照射中的X射線檢測信號產(chǎn)生的圖像上, 疊加由在那之前的照射引起的滯后成分(參照圖12中的KQ),在根據(jù)第 二照射中的X射線檢測信號產(chǎn)生的圖像上,除了上述滯后成分(參照圖
12中的K。)以外,還疊加由在第一照射引起的滯后成分(參照圖12中的 K,)。并且,在拍攝了經(jīng)由2個照射產(chǎn)生的圖像后,必須進(jìn)行減法等圖像 間運算處理,因此必須盡量縮短第一照射'第二照射間的時間,以使不會 在2個圖像間產(chǎn)生由于被檢體的活動等造成的偏離。從而,在第一照射和 第二照射之間沒有進(jìn)行獲取(滯后收集)滯后成分(圖12中為Ko及K,) 的時間余地,若在滯后修正中適用DES法,則產(chǎn)生的問題是不能在第一 照射和第二照射之間進(jìn)行用于第二照射中圖像的滯后收集。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是鑒于這樣的事情而產(chǎn)生的,其目的在于提供一種放射線攝 像裝置及一種放射線檢測信號處理方法,其在對1個圖像進(jìn)行2次放射線照 射時也能夠簡易地從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中含有的延
本發(fā)明為了實現(xiàn)這樣的目的,采取如下構(gòu)成。
艮P,本發(fā)明的放射線攝像裝置,其根據(jù)放射線檢測信號獲得放射線圖 像,其特征在于,包括放射線照射機(jī)構(gòu),其向被檢體照射放射線;放射 線檢測機(jī)構(gòu),其檢測透過被檢體的放射線;(1)非照射信號獲取機(jī)構(gòu), 其在攝像中放射線照射前的非照射時獲取由放射線檢測機(jī)構(gòu)檢測出的多 個放射線檢測信號;(2)照射信號獲取機(jī)構(gòu),其在攝像中放射線照射時 獲取由放射線檢測機(jī)構(gòu)檢測出的放射線檢測信號;(3)滯后修正機(jī)構(gòu), 其在隔著非照射進(jìn)行2次照射之際,當(dāng)以前面的照射為第一照射,同時以 后面的照射為第二照射,以所述第一照射中利用所述照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲 取的放射線檢測信號為第一放射線檢測信號,同時以所述第二照射中利用 照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的放射線檢測信號為第二放射線檢測信號時,將基 于第一照射之前的非照射時利用非照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的多個放射線 檢測信號的滯后數(shù)據(jù),同時作用于所述第一放射線檢測信號及第二放射線 檢測信號,從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中包含的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延時量的滯后修正;(4)放射線圖像獲取機(jī)構(gòu),其利用通過 該滯后修正機(jī)構(gòu)同時進(jìn)行了滯后修正的第一放射線檢測信號及第二放射 線檢測信號進(jìn)行減法運算,由此獲取放射線圖像。
根據(jù)本發(fā)明的放射線攝像裝置,非照射信號獲取機(jī)構(gòu),其是在攝像中 放射線照射前的非照射時獲取由放射線檢測機(jī)構(gòu)檢測出的多個放射線檢 測信號,同時,照射信號獲取機(jī)構(gòu),其是在攝像中放射線照射時獲取由放
射線檢測機(jī)構(gòu)檢測出的放射線檢測信號。在夾著非照射進(jìn)行2次照射之際,
以前面的照射為第一照射,同時以后面的照射為第二照射,以上述第一照 射中利用上述照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的放射線檢測信號為第一放射線檢 測信號,同時以上述第二照射中利用照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的放射線檢測 信號為第二放射線檢測信號。此時,滯后修正機(jī)構(gòu)將基于第一照射之前的 非照射時利用非照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的多個放射線檢測信號的滯后數(shù) 據(jù),同時作用于第一放射線檢測信號及第二放射線檢測信號,從放射線檢 測信號中去除放射線檢測信號中包含的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延時量的滯 后修正。放射線圖像獲取機(jī)構(gòu)利用通過該滯后修正機(jī)構(gòu)同時進(jìn)行了滯后修 正的第一放射線檢測信號及第二放射線檢測信號進(jìn)行減法運算,由此獲取
放射線圖像。這樣一來,無須像上述專利文獻(xiàn)2那樣按照獲取放射線檢測
信號的采樣次數(shù)進(jìn)行遞歸運算處理、進(jìn)行滯后修正。再有,將基于第一照 射之前的非照射時利用非照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的多個放射線檢測信號 的滯后數(shù)據(jù)同時作用于第一及第二放射線檢測信號,分別進(jìn)行滯后修正, 因此,即使在第一照射和第二照射之間不獲取滯后成分也能夠進(jìn)行滯后修
正。因此,相對于1個圖像進(jìn)行2次放射線照射(第一照射,第二照射)時
也能夠簡易地從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中含有的延時量。 另外,無須采用像上述專利文獻(xiàn)l那樣的背光燈,裝置結(jié)構(gòu)也不會復(fù)雜化。 另外,本發(fā)明的放射線檢測信號處理方法,是進(jìn)行根據(jù)照射被檢體而 檢測出的放射線檢測信號獲得放射線圖像的信號處理的放射線檢測信號
處理方法,其特征在于,所述信號處理包括(a)非照射信號獲取工序, 其在攝像中放射線照射前的非照射時獲取多個放射線檢測信號;(b)第 一照射信號獲取工序,其在所述非照射信號獲取工序后的攝像中放射線照 射時即第一照射時獲取放射線檢測信號;(c)第二照射信號獲取工序,其隔著第一照射信號獲取工序后的非照射、在攝像中放射線照射時即第二 照射時獲取放射線檢測信號;(d)滯后修正工序,其將基于在所述非照 射信號獲取工序中獲取的那些放射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù),同時作用于在 所述第一照射信號獲取工序中獲取的放射線檢測信號即第一放射線檢測 信號及在所述第二照射信號獲取工序中獲取的放射線檢測信號即第二放 射線檢測信號,從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中包含的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延時量的滯后修正;(e)放射線圖像獲取工序,其利 用通過該滯后修正工序同時進(jìn)行了滯后修正的第一放射線檢測信號及第 二放射線檢測信號進(jìn)行減法運算,由此獲取放射線圖像。
根據(jù)本發(fā)明的放射線檢測信號處理方法,在非照射信號獲取工序中, 在攝像中放射線照射前的非照射時獲取多個放射線檢測信號,同時在第一 照射信號獲取工序中,在上述非照射信號獲取工序后的攝像中放射線照射 時即第一照射時獲取放射線檢測信號。再有,在第二照射信號獲取工序中, 夾著上述第一照射信號獲取工序后的非照射、在攝像中放射線照射時即第 二照射時獲取放射線檢測信號。在滯后修正工序中,將基于在非照射信號 獲取工序中獲取的那些放射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù),同時作用于在第一照 射信號獲取工序中獲取的放射線檢測信號即第一放射線檢測信號及在第 二照射信號獲取工序中獲取的放射線檢測信號即第二放射線檢測信號,從 放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中包含的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延 時量的滯后修正。在放射線圖像獲取工序中,利用經(jīng)由該滯后修正工序同 時進(jìn)行了滯后修正的第一放射線檢測信號及第二放射線檢測信號進(jìn)行減 法運算,由此獲取放射線圖像。這樣一來,無須像上述專利文獻(xiàn)2那樣按 照獲取放射線檢測信號的采樣次數(shù)進(jìn)行遞歸運算處理、進(jìn)行滯后修正。再 有,將基于第一照射之前的非照射信號獲取工序中獲取的多個放射線檢測 信號的滯后數(shù)據(jù)同時作用于第一及第二放射線檢測信號,分別進(jìn)行滯后修 正,因此,即使在第一照射和第二照射之間不獲取滯后成分也能夠進(jìn)行滯 后修正。因此,相對于1個圖像進(jìn)行2次放射線照射(第一照射,第二照射) 時也能夠簡易地從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中含有的延時
另外,認(rèn)為在第二照射信號獲取工序中獲取的第二放射線檢測信號中包含基于第一照射信號獲取工序中獲取的第一放射線檢測信號產(chǎn)生的滯 后成分。為此,本發(fā)明的放射線檢測信號處理方法,優(yōu)選采用基于第一放 射線檢測信號的值從第二放射線檢測信號中去除滯后,進(jìn)一步進(jìn)行對于第 二放射線檢測信號的滯后修正。即使再進(jìn)行這種對于第二放射線檢測信號 的滯后修正時,在第一照射和第二照射之間不獲取滯后成分,而利用基于 第一放射線檢測信號的值就能夠進(jìn)行對于第二放射線檢測信號的滯后修 正。
這種對于第二放射線檢測信號的滯后修正中采用的基于第一放射線 檢測信號的值的一例,用第一放射線檢測信號的函數(shù)表示。另外,另一例 是與各第一放射線檢測信號分別預(yù)先加以對應(yīng)的值。
無論是前者的函數(shù)的情況、還是后者的與各第一放射線檢測信號分別 預(yù)先加以對應(yīng)的值的情況,都是由在一系列放射線檢測信號之前獲取的放 射線檢測信息、 一系列放射線檢測信號之前的獲取條件或檢測放射線檢測 的放射線檢測機(jī)構(gòu)的固有信息確定。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的放射線攝像裝置及放射線檢測信號處理方法,將基于第 一照射之前的非照射時獲取的多個放射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù)同時作用 于第一及第二放射線檢測信號,分別進(jìn)行滯后修正,因此,即使在第一照 射和第二照射之間不獲取滯后成分也能夠進(jìn)行滯后修正。從而,相對于1
個圖像進(jìn)行2次放射線照射(第一照射*第二照射)時也能夠簡易地從放 射線檢測信號中去除放射線檢測信號中含有的延時量。
圖1是各實施例的X射線透視攝影裝置的塊圖。 圖2是X射線透視攝影裝置中使用的側(cè)視的平板型X射線檢測器的 等效電路。
圖3是俯視的平板型X射線檢測器的等效電路。 圖4是表示利用實施例1的非照射信號獲取部、照射信號獲取部、滯 后修正部和X射線圖像獲取部進(jìn)行的一系列信號處理的流程圖。
圖5 (a)、 (b)是關(guān)于各X射線的照射及X射線檢測信號的獲取的時序圖。
圖6是表示關(guān)于實施例1、 2的圖像處理部及存儲部的數(shù)據(jù)流動的概 略圖。
圖7是表示利用實施例2的非照射信號獲取部、照射信號獲取部、滯 后修正部和X射線圖像獲取部進(jìn)行的一系列信號處理的流程圖。
圖8是表示關(guān)于實施例3的圖像處理部及存儲部的數(shù)據(jù)流動的概略圖。
圖9是表示利用實施例3的非照射信號獲取部、照射信號獲取部、滯 后修正部和X射線圖像獲取部進(jìn)行的一系列信號處理的流程圖。
圖10是關(guān)于用來對表示各實施例中第二修正數(shù)據(jù)的第一 X射線檢測 信號的函數(shù)事前確定的第一照射的滯后進(jìn)行模式性表示的說明圖。
圖11是相對于1個圖像進(jìn)行2次X射線照射時的時序圖。
圖12是圖11中疊加滯后成分的時序圖。
圖中,2—X射線管,3 —平板型X射線檢測器(FPD), 9a—非照射 信號獲取部,9b —照射信號獲取部,9c一滯后修正部,9d—X射線圖像獲 取部,I一X射線檢測信號,A—第一修正數(shù)據(jù),B —第二修正數(shù)據(jù),M— 被檢體。
具體實施例方式
在放射線檢測信號處理方法中,將基于第一照射之前的非照射時獲取 的多個放射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù)同時作用于第一及第二放射線檢測信 號,分別進(jìn)行滯后修正,從而實現(xiàn)以下目的,即使在第一照射和第二照射 之間不獲取滯后成分也能夠進(jìn)行滯后修正,相對于1個圖像進(jìn)行2次放射 線照射時也能夠簡易地從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中含有 的延時量。
實施例1
以下參照附圖,說明本發(fā)明的實施例1。圖1是實施例1的X射線透 視攝影裝置的塊圖,圖2是X射線透視攝影裝置中使用的側(cè)視的平板型X 射線檢測器的等效電路,圖3是俯視的平板型X射線檢測器的等效電路。 包括后述的實施例2、 3在內(nèi),本實施例1中作為放射線檢測機(jī)構(gòu)采用平板型X射線檢測器(以下,適宜叫做"FPD")為例,同時,作為放射線 攝像裝置采用X射線透視攝影裝置為例進(jìn)行說明。
本實施例1的X射線透視攝影裝置如圖1所示,包括放置被檢體M
的頂板1 、向該被檢體M照射X射線的X射線管2、檢測透過被檢體M 的X射線的FPD3。 X射線管2相當(dāng)于本發(fā)明的放射線照射機(jī)構(gòu),F(xiàn)PD3 相當(dāng)于本發(fā)明的放射線檢測機(jī)構(gòu)。
X射線透視攝影裝置還具備控制頂板1升降及水平移動的頂板控制 部4、控制FPD3掃描的FPD控制部5、具有產(chǎn)生X射線管2管電壓和管 電流的高電壓產(chǎn)生部6的X射線管控制部7、將作為電荷信號的X射線檢 測信號數(shù)字化從FPD3中取出的A/D轉(zhuǎn)換器8、根據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換器8輸出 的X射線檢測信號進(jìn)行各種處理的圖像處理部9、總括這些各構(gòu)成部的控 制器10、儲存所處理的圖像等的存儲部11、操作員進(jìn)行輸入設(shè)定的輸入 部12和顯示所處理的圖像等的監(jiān)視器13等。
頂板控制部4進(jìn)行的控制是水平移動頂板1、將被檢體M收容到攝像 位置,或升降、旋轉(zhuǎn)及水平移動頂板1將被檢體M設(shè)定在要求的位置, 或邊水平移動邊進(jìn)行攝像,或在攝像結(jié)束后將頂板1水平移動從攝像位置 退開等。FPD控制部5是關(guān)于將FPD3水平移動、或?qū)⑵洵h(huán)繞被檢體M體 軸軸心旋轉(zhuǎn)移動產(chǎn)生的掃描進(jìn)行控制等。高電壓產(chǎn)生部6是產(chǎn)生用來照射 X射線的管電壓和管電流并對X射線管2施與,X射線管控制部7是關(guān)于 將X射線管2水平移動、或?qū)⑵洵h(huán)繞被檢體M體軸軸心旋轉(zhuǎn)移動產(chǎn)生的 掃描進(jìn)行控制和對X射線管2側(cè)的準(zhǔn)直儀(省略圖示)的照射視野的設(shè)定 等進(jìn)行控制。還有,X射線管2及FPD3—面相互對置一面進(jìn)行各自的移 動,以使在X射線管2和FPD3掃描之際,F(xiàn)PD3能夠檢測出從X射線管 2照射的X射線。
控制器IO由中央運算處理裝置(CPU)等構(gòu)成,存儲部ll由以ROM (Read-only Memory)禾卩RAM (Random-Access Memory)等為代表的儲 存介質(zhì)等構(gòu)成。另外,輸入部12由以鼠標(biāo)、鍵盤、操縱桿、跟蹤球和觸 摸屏等為代表的指示器件構(gòu)成。X射線透視攝影裝置中,F(xiàn)PD3檢測透過 了被檢體M的X射線,根據(jù)所檢測的X射線,經(jīng)由圖像處理部9進(jìn)行圖 像處理,進(jìn)行被檢體M的攝像。
ii還有,圖像處理部9包括非照射信號獲取部9a,其是在攝像中X 射線照射前的非照射時獲取多個X射線檢測信號;照射信號獲取部9b, 其是在攝像中X射線照射時獲取X射線檢測信號;滯后修正部9C,其是
將基于后述第一照射之前的非照射時利用非照射信號獲取部9a獲取的多 個X射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù)(各實施例中為第一修正數(shù)據(jù)A),同時作 用于經(jīng)由照射信號獲取部%獲取的后述第一 X射線檢測信號及第二 X射 線檢測信號,去除滯后;X射線圖像獲取部9d,其是利用經(jīng)由該滯后修正 部9c同時進(jìn)行了滯后修正的第一 X射線檢測信號及第二 X射線檢測信號 進(jìn)行減法,從而獲取X射線圖像。滯后修正部9c使第一X射線檢測信號 及第二X射線檢測信號同時作用,去除滯后,由此進(jìn)行通過從X射線檢 測信號中去除X射線檢測信號中含有的延時量而產(chǎn)生的與延時量有關(guān)的 滯后修正。非照射信號獲取部9a相當(dāng)于本發(fā)明的非照射信號獲取設(shè)備, 照射信號獲取部9b相當(dāng)于本發(fā)明的照射信號獲取設(shè)備,滯后修正部9c相 當(dāng)于本發(fā)明的滯后修正設(shè)備,X射線圖像獲取部9d相當(dāng)于本發(fā)明的放射 線圖像獲取設(shè)備。
還有,存儲部ll包括非照射信號用存儲部lla,其是寫入并儲存經(jīng) 由非照射信號獲取部9a獲取的非照射時的各X射線檢測信號;第一 X射 線檢測信號用存儲部llb,其是寫入并儲存第一照射中經(jīng)由照射信號獲取 部9b獲取的第一 X射線檢測信號和經(jīng)由滯后修正部9c進(jìn)行了滯后修正的 第一X射線檢測信號;第二X射線檢測信號用存儲部llc,其是寫入并儲 存第二照射中經(jīng)由照射信號獲取部9b獲取的第二 X射線檢測信號和經(jīng)由 滯后修正部9c進(jìn)行了滯后修正的第二 X射線檢測信號;X射線圖像用存 儲部lld,其是寫入并儲存經(jīng)由X射線圖像獲取部9d獲取的X射線圖像。 此外,存儲部11還包括函數(shù)轉(zhuǎn)換程序UA,其是基于后述的第一X射線 檢測信號的函數(shù),從第一 X射線檢測信號轉(zhuǎn)換成基于第一 X射線檢測信 號的值(各實施方式中為第二修正數(shù)據(jù)B)。在此在夾著非照射進(jìn)行2次 照射之際,以前面的照射為第一照射,同時以后面的照射為第二照射。另 外,以第一照射中利用照射信號獲取設(shè)部%獲取的X射線檢測信號為第 一 X射線檢測信號,以第二照射中利用照射信號獲取設(shè)備獲取的X射線 檢測信號為第二X射線檢測信號。另外,由于具備函數(shù)轉(zhuǎn)換程序IIA,從而控制器IO讀出該函數(shù)轉(zhuǎn)換 程序IIA,進(jìn)行基于第一 X射線檢測信號的函數(shù)的轉(zhuǎn)換。根據(jù)該第一 X 射線檢測信號的函數(shù)轉(zhuǎn)換成的基于第一 X射線檢測信號的值(各實施方式
中為第二修正數(shù)據(jù)B),在相對于第二X射線檢測信號的滯后修正中使用。 這樣一來,上述第一修正數(shù)據(jù)A相當(dāng)于基于本發(fā)明的在第一照射之前的非
照射時經(jīng)由非照射信號獲取設(shè)備(或者非照射信號獲取工序)獲取的多個
放射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù),第二修正數(shù)據(jù)B相當(dāng)于基于本發(fā)明的第一放 射線檢測信號的值。
包括后述的實施例2在內(nèi),本實施例1中,滯后修正部9c根據(jù)從非 照射信號用存儲部lla讀出的非照射時的各X射線檢測信號,獲取作為滯 后數(shù)據(jù)的第一修正數(shù)據(jù)A (參照圖6),將該第一修正數(shù)據(jù)A同時作用于 第一X射線檢測信號及第二X射線檢測信號,去除滯后。還有,后述實 施例3中關(guān)于滯后數(shù)據(jù)A的獲取,利用后述的遞歸性的加權(quán)平均(遞歸處 理)進(jìn)行(參照圖8)。
FPD3如圖2所示,由玻璃基板31、在玻璃基板31上形成的薄膜晶 體管TFT構(gòu)成。關(guān)于薄膜晶體管TFT,如圖2、圖3所示,以縱、橫式2 維矩陣狀排列形成多個(例如,1024個X 1024個)開關(guān)元件32,在每個 載流收集電極33上相互分離地形成開關(guān)元件32。 g卩,F(xiàn)PD3也是二維陣 列放射線檢測器。
如圖2所示,在載流收集電極33上層疊形成X射線感應(yīng)型半導(dǎo)體34, 如圖2、圖3所示,載流收集電極33與開關(guān)元件32的源極S連接。從門 驅(qū)動器35連接出多條門總線36,同時,各門總線36與開關(guān)元件32的門 極G連接。另一方面,如圖3所示,在收集電荷信號并呈一個輸出的多路 調(diào)制器37上,經(jīng)由增幅器38連接多條數(shù)據(jù)總線39,同時如圖2、圖3所 示,各數(shù)據(jù)總線39連接開關(guān)元件32的漏極D。
在對省略圖示的共通電極外加偏電壓的狀態(tài)下,外加門總線36的電 壓(或為OV),由此使開關(guān)元件32的門極接通,從在檢測面?zhèn)热肷涞腦 射線經(jīng)由X射線感應(yīng)型半導(dǎo)體34轉(zhuǎn)換成電荷信號(載流),載流收集電 極33將該電荷信號經(jīng)由開關(guān)元件32的源極S和漏極D向數(shù)據(jù)總線39讀 出。還有,電荷信號暫時蓄積并儲存在電容(省略圖示)中,直到開關(guān)元件被接通。讀出到各數(shù)據(jù)總線39的電荷信號經(jīng)由增幅器38增幅,經(jīng)由多路調(diào)制器37匯總成1個電荷信號并輸出。所輸出的電荷信號經(jīng)由A/D轉(zhuǎn) 換器8數(shù)字化,作為X射線檢測信號輸出。
接下來,關(guān)于利用本實施例1的非照射信號獲取部9a、照射信號獲取 部9b、滯后修正部9c和X射線圖像獲取部9d進(jìn)行的一系列信號處理, 參照圖4的流程圖和圖5的時序圖進(jìn)行說明。還有,該處理中,以從上一 次攝像中X射線的第二照射結(jié)束,經(jīng)過本次攝像中X射線的第一照射, 到本次攝像中X射線的第二照射為例進(jìn)行說明。 (步驟S1)是否經(jīng)過了等待時間?
判定從上一次攝像中X射線的第二照射結(jié)束,如圖5 (a)所示是否 經(jīng)過了規(guī)定的等待時間Tw。照射結(jié)束之后不久,大量含有延時量中的短 時常數(shù)成分或中時常數(shù)成分。這些短/中時常數(shù)成分在短時間內(nèi)衰減,衰減 后長時常數(shù)成分成為支配性的,以大致相同強度繼續(xù)殘留。為此,設(shè)定等 待時間Tw,以使在從上一次攝像中X射線的第二照射經(jīng)過規(guī)定時間后的 非照射時獲取X射線檢測信號,經(jīng)過該等待時間Tw后,進(jìn)行下一步驟S2。 還有,利用計時器(省略圖示)進(jìn)行是否經(jīng)過了等待時間Tw的判定即可。 即,在上一次攝像中X射線的第二照射結(jié)束的同時將計時器復(fù)位置『0』, 開始計時器計數(shù),如果到達(dá)了相當(dāng)于等待時間Tw的計數(shù),就判斷經(jīng)過了 等待時間Tw即可。
另外,這隨著FPD3個別的滯后特性而不同,關(guān)于等待時間Tw優(yōu)選 是15秒左右,只要在30秒左右就足夠了。另外,等待時間Tw越長越好, 希望是例如30秒以上,不過,若時間過長,則攝像間的時間延長。為此, 實際上等待時間Tw為3秒左右是比較現(xiàn)實的。
(步驟S2)非照射時的X射線檢測信號的獲取
非照射信號獲取部9a在經(jīng)過等待時間Tw后的非照射時,每隔采樣時 間間隔AT (例如1/30秒)逐次獲取各X射線檢測信號。將到本次攝像中 X射線第一照射開始的采樣次數(shù)設(shè)定為(N+l)(其中,K二O, 1, 2,…, N—l, N),將經(jīng)過等待時間Tw之后不久最初獲取的下標(biāo)設(shè)為K=0。并 且,若以第(K+l)號獲取的X射線檢測信號為lK,則經(jīng)過等待時間Tw 之后不久最初獲取的X射線檢測信號為I。,在本次攝像中X射線第一照射即將開始前獲取的X射線檢測信號為lN。還有,每隔采樣時間間隔AT 連續(xù)進(jìn)行步驟S2 S5。
(步驟S3)是否到達(dá)第一照射? 判斷步驟S2中獲取X射線檢測信號的時點、即采樣時點是否到達(dá)了 本次攝像中X射線的第一照射的開始(在此是否達(dá)到K二N+1)。假如到 達(dá)了,跳到步驟S6。假如沒有達(dá)到,進(jìn)入下一步驟S4。 (步驟S4) 1個1個進(jìn)位K值。 1個1個地進(jìn)位下標(biāo)K的值,為下一次采樣做準(zhǔn)備。 (步驟S5)丟棄上一個X射線檢測信號 將步驟S2中經(jīng)由非照射信號獲取部9a獲取的X射線檢測信號Ik寫 入并儲存在非照射信號用存儲部lla。此時,在X射線檢測信號lK之前的
時點獲取的X射線檢測信號lK-i變成無用的,因此要丟棄。從而,只有最
新的X射線檢測信號儲存在非照射信號用存儲部lla中。還有,當(dāng)步驟 S4中從K二0進(jìn)位到K二1、進(jìn)入步驟S5時,在X射線檢測信號Io之前 的時點,不存在X射線檢測信號,因此無須丟棄。然后,為了下一次采樣 返回到步驟S2,每隔采樣時間間隔AT重復(fù)進(jìn)行步驟S2 S5。本實施例l 中丟棄上一次X射線檢測信號,只留下最新的X射線檢測信號,不過, 當(dāng)然也不一定要丟棄。上述步驟S2 S5相當(dāng)于本發(fā)明的非照射信號獲取工 序。
(步驟S6)第一照射時第一X射線檢測信號的獲取 如果步驟S3中采樣時點到達(dá)了本次攝像中X射線的第一照射,采用 在步驟S2獲取的第(N+l)個X射線檢測信號lN作為第一修正數(shù)據(jù)A。 即,滯后修正部9c從非照射信號用存儲部lla讀出在本次攝像中X射線 第一照射即將開始之前獲取的X射線檢測信號IN,將該X射線檢測信號 ^作為第一修正數(shù)據(jù)A而獲取。第一修正數(shù)據(jù)A為A = IN。然后,將經(jīng)由 滯后修正部9c獲取的第一修正數(shù)據(jù)A在后述的步驟S8中作用于第一 X 射線檢測信號及第二 X射線檢測信號。與該第一修正數(shù)據(jù)A的獲取并行, 在第一照射中進(jìn)行120kV、 10ms的X射線照射。若結(jié)束本次攝像中X射 線的第一照射,則將經(jīng)由該照射獲得的第一照射時的第一 X射線檢測信號 寫入并儲存在第一 X射線檢測信號用存儲部llb。該步驟S6相當(dāng)于本發(fā)明的第一放射線檢測信號獲取工序。
(步驟S7)第二照射時第二X射線檢測信號的獲取 若步驟S6的第一照射結(jié)束,立即進(jìn)行第二照射。實際上,由于裝置
功能的限度,在第一照射和第二照射之間產(chǎn)生200ms左右的空閑時間。在 第二照射中進(jìn)行60kV、 50 100ms的X射線照射。若結(jié)束本次攝像中X 射線的第二照射,則將經(jīng)由該照射獲得的第二照射時的第二 X射線檢測信 號寫入并儲存在第二 X射線檢測信號用存儲部llc。該步驟S7相當(dāng)于本 發(fā)明的第二放射線檢測信號獲取工序。
(步驟S8)對第一、第二X射線檢測信號的滯后修正 滯后修正部9c將在步驟S6獲取的第一修正數(shù)據(jù)A同時作用于從第一 X射線檢測信號用存儲部lib讀出的第一 X射線檢測信號及從第二 X射 線檢測信號用存儲部llc讀出的第二X射線檢測信號,進(jìn)行相對于第一、 第二X射線檢測信號的滯后修正。各實施例中,按照每個像素從第一、第 二X射線檢測信號中分別減去第一修正數(shù)據(jù)A,由此進(jìn)行滯后修正。若將 第一 X射線檢測信號作為IFIRST,將第二 X射線檢測信號作為ISEC0ND,將
滯后修正后的第一 x射線檢測信號作為rFIRST,將滯后修正后的第二 x
射線檢測信號作為 1 secondj 則滯后修正后的第一 X射線檢測信號 1 first
成為I'FmST二InRST—A,滯后修正后的第二 X射線檢測信號I'sec咖d成為 I' SEC0節(jié)二ISEC0ND — A。將滯后修正后的第一 X射線檢測信號I' hrst也再次 寫入并儲存在第一X射線檢測信號用存儲部llb,同時,將滯后修正后的 第二X射線檢測信號I'second也再次寫入并儲存在第二X射線檢測信號用
存儲部llc。
還有,實際上,本次攝像中X射線第一照射的定時并非必須預(yù)定確定。
從而,到達(dá)K二N+1的定時也并非必須事前知道。為此,實際上每隔采 樣時間間隔AT重復(fù)進(jìn)行上述步驟S2 S5,步驟S3中采樣時點到達(dá)本次 攝像中X射線第一照射的開始時成為到達(dá)K二N+1的定時。當(dāng)然,在本 次攝像中X射線的第一照射的定時被預(yù)先確定的情況下,到達(dá)K=N+1 的定時也事前知道,因此,也可以預(yù)先確定N值,使其符合到達(dá)K-N十 l的定時,采樣時點到達(dá)本次攝像中X射線第一照射的開始,如此進(jìn)行設(shè) 定。該步驟S8相當(dāng)于本發(fā)明的滯后修正工序。(步驟S9)對第二 X射線檢測信號的新滯后修正 如上所述,若第一照射結(jié)束,立即進(jìn)行第二照射。從而,在第一照射
(步驟S6)和第二照射(步驟S7)之間不獲取用于滯后修正的非照射時 的X射線檢測信號。在此認(rèn)為,如圖5 (b)所示,關(guān)于本次攝像中X射 線第一照射以前的滯后成分,作為上述第一修正數(shù)據(jù)A被疊加,關(guān)于本次 攝像中X射線第二照射以前的滯后成分,除了第一修正數(shù)據(jù)A以外由第 一照射引起的滯后成分作為第二修正數(shù)據(jù)B被疊加。也就是認(rèn)為,在步驟 S7獲取的第二 X射線檢測信號中含有基于步驟S6獲取的第一 X射線檢 測信號產(chǎn)生的滯后成分(在此是第二修正數(shù)據(jù)B)。為此,利用基于第一X 射線檢測信號的值即第二修正數(shù)據(jù)B從第二 X射線檢測信號中去除滯后, 進(jìn)行相對于第二X射線檢測信號的新滯后修正。各實施例中,以步驟S8
中滯后修正了的滯后修正后的第一X射線檢測信號I、rst的函數(shù)表示基于
第一X射線檢測信號的值即第二修正數(shù)據(jù)B,從步驟S8中滯后修正了的 滯后修正后的第二X射線檢測信號r SEC0ND減去該第二修正數(shù)據(jù)B,由此 利用第二修正數(shù)據(jù)B進(jìn)行相對于第二 X射線檢測信號的新滯后修正。具 體地說,若以函數(shù)作為F、下一個第二次滯后修正后的第二X射線檢測信 號為r'sEco仰,則如下述(2)式求得第二修正數(shù)據(jù)B,如下述(3)式求
得第二 X射線檢測信號I' ' SEC0ND。
B = F (I first) (2 )
Isecond = 1 second —B (3)
以上述(2)式進(jìn)行函數(shù)轉(zhuǎn)換時,執(zhí)行上述函數(shù)轉(zhuǎn)換程序IIA。關(guān)于 函數(shù)的具體確定方法,在實施例3后綜合敘述。下一個第二次滯后修正后 的第二 X射線檢測信號為I'' second也再次寫入并儲存在第二 X射線檢測 信號用存儲部llc。
(步驟S10)減法.X射線圖像的獲取
利用步驟S6中被滯后修正的滯后修正后的第一 x射線檢測信號r
msT及步驟S9中新滯后修正的下一個第二次滯后修正后的第二 X射線檢 測信號為r'sEc,d,進(jìn)行減法,由此X射線圖像獲取部9d獲取X射線圖 像。將經(jīng)由X射線圖像獲取部9d獲取的X射線圖像寫入并儲存在X射線
圖像用存儲部iid中。關(guān)于減法,將上述(i)式中的i,轉(zhuǎn)換成rFIRST,將l2轉(zhuǎn)換成r'SECD,求得能量差圖像IDES,將該能量差圖像IDES作為X 射線圖像即可。另外,關(guān)于減法并不限定于上述(1)式,也可以像上述 專利文獻(xiàn)3~6那樣用各自的對數(shù)彼此進(jìn)行減法。該步驟S10相當(dāng)于本發(fā)明 的放射線圖像獲取工序。另外,X射線圖像相當(dāng)于本發(fā)明的作為攝像對象 的放射線圖像。
根據(jù)如以上構(gòu)成的本實施例1,步驟S2 S5中,在攝像中X射線照射 前的非照射時獲取多個X射線檢測信號(本實施例1中為I。, I,, 12,…^ -p IN),同時步驟S6中,在上述步驟S2 S5后的攝像中X射線照射時的 第一照射時獲取X射線檢測信號。再有,步驟S7中,隔著上述步驟S6 后的非照射,在攝像中放射線照射時的第二照射時獲取X射線檢測信號。 將根據(jù)步驟S2 S5中獲取的那些X射線檢測信號產(chǎn)生的滯后數(shù)據(jù)(第一 修正數(shù)據(jù)A),在步驟S8中同時作用于步驟S6中獲取的X射線檢測信號 即第一 X射線檢測信號lFmST及步驟S7中獲取的X射線檢測信號即第二 X射線檢測信號作為ISEC0ND,從X射線檢測信號中去除X射線檢測信號 中含有的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延時量的滯后修正。利用經(jīng)由步驟S8同 時進(jìn)行了滯后修正的第一 X射線檢測信號I' msT及第二 X射線檢測信號I ''second在步驟S10中進(jìn)行減法,從而獲取X射線圖像。
這樣一來,無須像上述專利文獻(xiàn)2那樣按照獲取X射線檢測信號的采樣 次數(shù)進(jìn)行遞歸運算處理、進(jìn)行滯后修正。再有,將基于第一照射之前的步 驟S2 S5中獲取的多個X射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù)(第一修正數(shù)據(jù)A)同時 作用于第一及第二X射線檢測信號,分別進(jìn)行滯后修正,因此,即使在第 一照射和第二照射之間不獲取滯后成分也能夠進(jìn)行滯后修正。因此,相對 于1個圖像進(jìn)行2次X射線照射(第一照射 第二照射)時也能夠簡易地從 X射線檢測信號中去除X射線檢測信號中含有的延時量。另外,無須采用 像上述專利文獻(xiàn)l那樣的背光燈,裝置結(jié)構(gòu)也不會復(fù)雜化。
另外,如上所述,認(rèn)為在經(jīng)由步驟S7獲取的第二X射線檢測信號中 包含基于步驟S6獲取的第一 X射線檢測信號產(chǎn)生的滯后成分(在此為第 二修正數(shù)據(jù)B)。為此,包括后述的實施例2、 3在內(nèi),優(yōu)選是如本實施 例1那樣,利用基于第一X射線檢測信號產(chǎn)生的值(在此為第二修正數(shù)據(jù) B),從第二X射線檢測信號中去除滯后,如步驟S9進(jìn)一步進(jìn)行相對于第二 X射線檢測信號的滯后修正。即使再進(jìn)行這種相對于第二 X射線檢 測信號的滯后修正時,也不用在第一照射和第二照射之間獲取滯后成分, 而利用基于第一X射線檢測信號的值(第二修正數(shù)據(jù)B)就能夠進(jìn)行相對 于第二X射線檢測信號的滯后修正。
包括后述的實施例2、 3在內(nèi),本實施例1中,在從上一次攝像中X 射線的第二照射經(jīng)過規(guī)定時間(本實施例1為等待時間Tw)后的非照射
時獲取多個x射線檢測信號,由此,獲取本次攝像中x射線的第一照射
前的非照射時的多個X射線檢測信號。如果上一次攝像中X射線的第二 照射結(jié)束,轉(zhuǎn)移到非照射狀態(tài),則延時量中的短時常數(shù)成分或中時常數(shù)成 分在短時間內(nèi)衰減,衰減后長時常數(shù)成分成為支配性的,以大致相同強度 繼續(xù)殘留。從而,若在上一次攝像中X射線第二照射結(jié)束后不久就獲取X 射線檢測信號,則信號在含有短時常數(shù)成分/中時常數(shù)成分的狀態(tài)下被獲 取,不能正確地去除到短/中時常數(shù)成分的延時量。為此,如本實施例1 那樣,在從上一次攝像中X射線的第二照射經(jīng)過規(guī)定時間后的非照射時獲 取多個X射線檢測信號,在從上一次攝像中X射線的第一照射經(jīng)過規(guī)定 時間后的非照射時獲取多個X射線檢測信號,由此獲取本次攝像中X射 線的第一照射前的非照射時的多個X射線檢測信號,由于是在只含有經(jīng)過 規(guī)定時間后殘留的長時常數(shù)成分的狀態(tài)下獲取信號,因此沒有短/中時常數(shù) 成分的延時量,且還能夠正確地去除長時常數(shù)成分的延時量。 實施例2
接下來,參照
本發(fā)明的實施例2。關(guān)于與上述實施例l通用 的部位附以相同符號,省略其說明。另外,實施例2的X射線透視攝影裝 置采用與實施例1的X射線透視攝影裝置同樣的構(gòu)成,只有利用非照射信 號獲取部9a、照射信號獲取部9b、滯后修正部9c和X射線圖像獲取部 9d進(jìn)行的一系列信號處理與實施例1不同。
為此,關(guān)于本實施例2的利用非照射信號獲取部9a、照射信號獲取部 9b、滯后修正部9c和X射線圖像獲取部9d進(jìn)行的一系列信號處理,參照 圖7的流程圖進(jìn)行說明。還有,關(guān)于與上述實施例1共通的步驟,附以相 同序號,省略其說明。
(步驟S1)是否經(jīng)過了等待時間?與上述實施例1相同,判定從上一次攝像中x射線的第二照射結(jié)束, 是否經(jīng)過了等待時間Tw。經(jīng)過等待時間TV后,進(jìn)入下一步驟S12。 (步驟S12)非照射時的X射線檢測信號的獲取
與上述實施例l相同,在經(jīng)過等待時間Tw后的非照射時,每隔采樣 時間間隔AT (例如1/30秒)逐次獲取各X射線檢測信號。其中,本實施 例2中如后述說明所表明,在獲取第8個X射線檢測信號l7 (即K二7) 之前,其狀態(tài)是不丟棄從經(jīng)過等待時間Tw之后不久最初獲取的X射線檢 測信號I。到第7個獲取的X射線檢測信號16,并儲存在非照射信號用存儲 部lla中。還有,每隔采樣時間間隔AT連續(xù)進(jìn)行步驟S12 S14。 (步驟S13) K=7
判斷下標(biāo)K是否為7、即采樣時點是否到達(dá)了第8個(在此是否是K 二7)。假如到達(dá)了,則跳到步驟S2。假如沒有達(dá)到,進(jìn)入下一步驟S14。 (步驟S14) 1個1個進(jìn)位K值。
與上述實施例l相同,1個1個地進(jìn)位下標(biāo)K的值,為下一次采樣做 準(zhǔn)備。并且,在獲取第8個X射線檢測信號17 (即K二7)之前,將在步 驟S12經(jīng)由非照射信號獲取部9a獲取的各X射線檢測信號Ik依次寫入并 儲存在非照射信號用存儲部lla中。此時,形成的狀態(tài)是關(guān)于在X射線檢 測信號lK之前的時點獲取的X射線檢測信號Ik-,并不丟棄,而是儲存在 非照射信號用存儲部lla中,積蓄到X射線檢測信號成為8個。然后,為 了進(jìn)行下一次采樣返回到步驟S12,每隔采樣時間間隔AT連續(xù)進(jìn)行步驟 S12 S14。
(步驟S2) ~ (步驟SIO)
如果步驟S13中采樣時點到達(dá)了本次攝像中X射線的第一照射的開 始,則進(jìn)行與上述實施例1同樣的S2 S8。其中,在非照射信號用存儲部 lla中始終儲存著8個X射線檢測信號,若步驟S5中最新的X射線檢測 信號新儲存在非照射信號用存儲部lla中,則只丟棄最早的X射線檢測信 號。并且,如果步驟S3中采樣時點到達(dá)了本次攝像中X射線的第一照射 的開始,則根據(jù)從步驟S2獲取的第(N—6)個X射線檢測信號I^7到第 (N+l)個X射線檢測信號&的8個信號,求得第一修正數(shù)據(jù)A。具體 地說,求得這些信號的平均作為第一修正數(shù)據(jù)A (A=SI/8、其中2是i=N-7 N的總和)。與第一修正數(shù)據(jù)A的獲取并行的第一照射時的第一 X 射線檢測信號的獲取以后到減法,X射線圖像的獲取與實施例1同樣,因 此省略其說明。
根據(jù)如以上構(gòu)成的本實施例2,與上述實施例l同樣,在通過從X射 線檢測信號中去除所檢測的x射線檢測信號中含有的延時量,從而進(jìn)行關(guān) 于延時量的滯后修正之際,如以下進(jìn)行。即、在攝像中X射線的照射前的 非照射時獲取多個X射線檢測信號(本實施例2中為I。, I,, 12,…In, IN),將基于那些X射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù)(第一修正數(shù)據(jù)A),在步驟 S8中同時作用于步驟S6獲取的X射線檢測信號即第一 X射線檢測信號 lFmsT及步驟S7獲取的X射線檢測信號即第二 X射線檢測信號 1SECOND, 從X射線檢測信號中去除X射線檢測信號中含有的延時量,由此進(jìn)行關(guān)
于延時量的滯后修正。并且,利用進(jìn)行了滯后修正的第一x射線檢測信號
I'nRST及第二 X射線檢測信號I' 'second進(jìn)行減法運算,從而獲取X射線
圖像。這樣一來,即使在第一照射和第二照射之間不獲取滯后成分也能夠
進(jìn)行滯后修正,因此,相對于1個圖像進(jìn)行2次X射線照射(第一照射-第 二照射)時也能夠簡易地從X射線檢測信號中去除X射線檢測信號中含 有的延時量。
還有,實施例i中,滯后修正后的第一x射線檢測信號r孤sT的隨機(jī)
噪聲成分是If限st的2"2倍,因此,SN比惡化41。/。 (二 (21/2—1))。為 了抑制該惡化,在本實施例2的情況中,與實施例1不同是直接利用多個 X射線檢測信號(本實施例2中為IN_7、 IN-6、…In—,、 IN),求得第一修 正數(shù)據(jù)A。此時,滯后修正后的第一X射線檢測信號I'^sT的隨機(jī)噪聲成 分停留在修正前的第一 x射線檢測信號Ij^st的6%的惡化,因此能夠在 不使SN比惡化的情況下實現(xiàn)滯后修正。關(guān)于滯后修正后的第二X射線檢 測信號T SEC0ND的隨機(jī)噪聲成分也與滯后修正后的第一 X射線檢測信號I
first 的隨機(jī)噪聲成分同樣。
本實施例2中,是直接利用8個X射線檢測信號求得第一修正數(shù)據(jù)A, 不過,關(guān)于使用的X射線檢測信號的個數(shù)并沒有限定。另外,是用信號的 平均求得第一修正數(shù)據(jù)A,不過,例如用中央值求得第一修正數(shù)據(jù)A,或 獲取關(guān)于信號強度的直方圖并從該直方圖求得最頻值作為第一修正數(shù)據(jù)A等,基于非照射時獲取的放射線檢測信號(X射線檢測信號)產(chǎn)生的滯 后數(shù)據(jù)(在此為第一修正數(shù)據(jù)A)的具體求法并沒有特定限定。 實施例3
接下來,參照
本發(fā)明的實施例3。圖8是關(guān)于實施例3的圖 像處理部9及存儲部11的數(shù)據(jù)流動的概略圖。關(guān)于與上述實施例1、 2通 用的部位附以相同符號,省略其說明。另外,實施例3的X射線透視攝影 裝置除了關(guān)于圖8的圖像處理部9及存儲部11的數(shù)據(jù)流動以外,采用與 實施例l、 2的X射線透視攝影裝置同樣的構(gòu)成。另外,關(guān)于利用非照射 信號獲取部9a、照射信號獲取部9b、滯后修正部9c和X射線圖像獲取部 9d進(jìn)行的一系列信號處理也與實施例1、 2不同。
本實施例3中,如圖8所示,根據(jù)從非照射信號用存儲部lla讀出的 非照射時的X射線檢測信號,滯后修正部9c經(jīng)過遞歸運算處理獲取滯后 數(shù)據(jù)(各實施例中為第一修正數(shù)據(jù)A)。關(guān)于利用遞歸運算處理進(jìn)行的第 一修正數(shù)據(jù)A的獲取,參照圖9的流程圖進(jìn)行說明。還有,滯后修正部 9c將第一修正數(shù)據(jù)A同時作用于第一 X射線檢測信號及第二 X射線檢測 信號,去除滯后,利用經(jīng)由該滯后修正部9c同時進(jìn)行了滯后修正的第一 X射線檢測信號及第二 X射線檢測信號進(jìn)行減法運算,由此X射線圖像 獲取部9d獲取X射線圖像,這些與上述實施例l、 2同樣。
接下來,關(guān)于本實施例3的利用非照射信號獲取部9a、照射信號獲取 部9b、滯后修正部9c和X射線圖像獲取部9d進(jìn)行的一系列信號處理, 參照圖9的流程圖進(jìn)行說明。還有,關(guān)于與上述實施例l、 2共通的步驟, 附以相同序號,省略其說明。
(步驟S1)是否經(jīng)過了等待時間?
與上述實施例l、 2相同,判定從上一次攝像中X射線的第二照射結(jié) 束,是否經(jīng)過了等待時間Tw。經(jīng)過等待時間Tw后,進(jìn)入下一步驟S22。 (步驟S22)經(jīng)過等待時間后不久的X射線檢測信號的獲取
與上述實施例1、 2相同,在經(jīng)過等待時間Tw后的非照射時,每隔采 樣時間間隔AT (例如1/30秒)逐次獲取各X射線檢測信號。首先,獲取 經(jīng)過等待時間Iw后不久的X射線檢測信號I。。將該經(jīng)過等待時間Tw之 后不久最初獲取的X射線檢測信號IQ寫入儲存在非照射信號用存儲部1 la中。
(步驟S23)初始值的第一修正數(shù)據(jù)的獲取
然后,滯后修正部9c從非照射信號用存儲部lla讀出該X射線檢測 信號I。,將該X射線檢測信號I"乍為第一修正數(shù)據(jù)A的初始值即第一修 正數(shù)據(jù)Ao而獲取。
(步驟S3) ~ (步驟S4)
如果步驟S23中獲取了初始值的第一修正數(shù)據(jù)A。,則進(jìn)行與上述實 施例1同樣的步驟S3、 S4。
(步驟S52)非照射時的X射線檢測信號的獲取
與上述實施例1、 2相同,在經(jīng)過等待時間Tw后的非照射時,每隔采 樣時間間隔AT (例如1/30秒)逐次獲取各X射線檢測信號。其中,本實 施例3的步驟S52中的非照射時的X射線檢測信號的獲取在第二個X射 線檢測信號I,以后。
(步驟S53)新的第一修正數(shù)據(jù)的獲取
獲取第二個以后的新的第一修正數(shù)據(jù)之際,經(jīng)過根據(jù)非照射時的X射 線檢測信號In及上一次的第一修正數(shù)據(jù)AN—,進(jìn)行的遞歸運算處理,求得 第(N+l)個第一修正數(shù)據(jù)A^本實施例3中,經(jīng)過遞歸性的加權(quán)平均 (以下,適宜叫做「遞歸處理」),如下述(4)式獲取第一修正數(shù)據(jù)A^
AN=(卜P) XAn-!+PXIn (4)
其中,如上所述I()二A()。另外,P是加權(quán)比率,取0 1的值。
然后,為了獲取下一個第一修正數(shù)據(jù)Ak返回到歩驟S3,進(jìn)行上述(4) 式的遞歸處理。另外,當(dāng)步驟S3中達(dá)到本次攝像中X射線的第一照射時, 在該步驟S3緊前面的步驟S53中獲取的第一修正數(shù)據(jù)Aw成為最新的數(shù) 據(jù)。將該最新的第一修正數(shù)據(jù)Aw作為修正數(shù)據(jù)A而獲取。 (步驟S6) ~ (步驟SIO)
從步驟S6的第一照射時的第一 X射線檢測信號的獲取以后到步驟 S10的減法 X射線圖像的獲取與實施例1同樣,因此省略其說明。
根據(jù)如以上構(gòu)成的本實施例3,與上述實施例1、 2同樣,將獲取的第 一修正數(shù)據(jù)A同時作用于第一 X射線檢測信號IFIRST及第二 X射線檢測信 號作為ISEcoND,從X射線檢測信號中去除X射線檢測信號中含有的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延時量的滯后修正。并且,利用進(jìn)行了滯后修正的第一 X射線檢測信號I'F!rst及第二 X射線檢測信號I' 'SEC0ND進(jìn)行減法運算, 從而獲取X射線圖像。這樣一來,即使在第一照射和第二照射之間不獲取 滯后成分也能夠進(jìn)行滯后修正,因此,相對于1個圖像進(jìn)行2次X射線照 射(第一照射 第二照射)時也能夠簡易地從X射線檢測信號中去除X 射線檢測信號中含有的延時量。
本實施例3中,在非照射時,每隔采樣時間間隔AT (例如1/30秒) 逐次獲取各X射線檢測信號,由此獲取多個X射線檢測信號,當(dāng)以非照 射時的某一時點作為第(N+l)個時,為了獲取基于包括該第(N+l) 個在內(nèi)、此前逐次獲取的多個X射線檢測信號的第一修正數(shù)據(jù)A、即第(N + 1)個第一修正數(shù)據(jù)An,基于該第(N+l)個獲取的X射線檢測信號 lN和基于包括該第(N+l)個之前的時點即第N個在內(nèi)、此前逐次獲取 的多個X射線檢測信號的第一修正數(shù)據(jù)A、即第一修正數(shù)據(jù)An之前的第 一修正數(shù)據(jù)AN_,反復(fù)進(jìn)行遞歸運算處理,由此獲取第一修正數(shù)據(jù)A。
本實施例3的情況中,作為遞歸運算處理通過作為遞歸性加權(quán)平均 的遞歸處理(參照上述(4)式),獲取第一修正數(shù)據(jù),因此,能夠更確實 地進(jìn)行基于第一修正數(shù)據(jù)的滯后修正。 [函數(shù)的確定]
接下來,關(guān)于在各實施例的第二修正數(shù)據(jù)B中采用的函數(shù)F的具體確 定方法進(jìn)行說明。圖10是關(guān)于用來對表示各實施例中的第二修正數(shù)據(jù)B 的第一X射線檢測信號的函數(shù)F進(jìn)行事前確定的第一照射的滯后進(jìn)行模式 性表示的說明圖。
第一 X射線檢測信號的函數(shù)F由在一系列X射線檢測信號之前獲取 的X射線檢測信息、 一系列X射線檢測信號之前的獲取條件或檢測X射 線的平板型X射線檢測器(FPD) 3的固有信息確定。更具體地說,作為 在一系列X射線檢測信號之前獲取的X射線檢測信息的例子,可舉出在 FPD3出廠前獲取的X射線檢測信號的強度,作為一系列X射線檢測信號 之前的獲取條件的例子,可舉出第一照射和第二照射之間的時間。另外, 作為FPD3的固有信息,例如按照每個使用的FPD3在如圖10所示的獲取 條件下在出廠前分別求得。如圖IO所示,出廠前與實際的攝像同樣進(jìn)行第一照射。此時,不進(jìn) 行第二照射。若假定出廠前也進(jìn)行第二照射,則第二照射中的照射時間相 當(dāng)于圖10的2點劃線中的t廣&的時間。若第一照射結(jié)束,則由第一照射 引起的滯后成分如圖10中的虛線所示衰減,但是也一直殘留到本來要進(jìn) 行的第二照射的定時。將該滯后成分如圖10所示設(shè)為f (t)。于是,若由 第一照射產(chǎn)生的滯后為L,則由第一照射產(chǎn)生的滯后L能夠當(dāng)作是在第二
照射中將f (t)用t, tN的時間積分的值(參照圖10的影線)(參照下述(5)式)。
<formula>formula see original document page 25</formula>其中,/是t廣k的時間內(nèi)的積分。如果按照使由于其第一照射產(chǎn)生 的滯后為0的方式確定函數(shù)F,則基于第一X射線檢測信號的函數(shù)F轉(zhuǎn)換 成第二修正數(shù)據(jù)B,用該第二修正數(shù)據(jù)B如上述(3)式進(jìn)行減法運算, 由此能夠去除由于在出廠后本次攝像中X射線的第一照射中獲取的第一 X射線檢測信號產(chǎn)生的滯后成分。為了按照使由于第一照射產(chǎn)生的滯后為 0的方式確定函數(shù)F,若以在出廠前第一照射中獲取的第一X射線檢測信 號為S,則如下述(6)式按照使第一X射線檢測信號S的函數(shù)F等于由 于上述第一照射產(chǎn)生的滯后L的方式確定函數(shù)F。
<formula>formula see original document page 25</formula>
綜合以上,在出廠前進(jìn)行第一照射、且不進(jìn)行第二照射的狀態(tài)下,用 t, tN的時間根據(jù)上述(5)式求得由于第一照射產(chǎn)生的滯后L,按照使由 于第一照射產(chǎn)生的滯后L和出廠前第一照射中獲取的第一 X射線檢測信 號相等的方式(參照上述(6)式)確定函數(shù)F。
本發(fā)明并不限定于上述實施方式,能夠如下所述變形實施。
(1) 在上述各實施例中,以圖1所示的X射線透視攝影裝置為例進(jìn)行 了說明,而本發(fā)明也可以適用于例如配置在C型臂上的X射線透視攝影裝 置中。另外,本發(fā)明也可以適用于X射線CT裝置中。還有,本發(fā)明在如X 射線攝影裝置那樣(不是透視攝影)實際進(jìn)行攝影時特別有用。
(2) 在上述各實施例中,以平板型X射線檢測器(FPD) 3為例進(jìn)行 了說明,而只要是通常采用的X射線檢測設(shè)備,本發(fā)明都能夠適用。
(3) 在上述各實施例中,以檢測X射線的X射線檢測器為例進(jìn)行了說明,而本發(fā)明如ECT (Emission Computed Tomography)裝置那樣,例示 如檢測從被投與了放射性同位素(RI)的被檢體放射出來的丫射線的Y射線 檢測器,只要是檢測放射線的放射線檢測器,并沒有特定限定。同樣,本 發(fā)明如上述ECT裝置所例示的,只要是檢測放射線進(jìn)行攝像的裝置,并沒 有特定。
(4) 在上述各實施例中,F(xiàn)PD3是一種具備放射線(實施例中為X射 線)感應(yīng)型半導(dǎo)體,用放射線感應(yīng)型半導(dǎo)體將入射的放射線直接轉(zhuǎn)換成電 荷信號的直接轉(zhuǎn)換型檢測器,不過,也可以采用一種間接轉(zhuǎn)換型檢測器, 其取代放射線感應(yīng)型而在具備光感應(yīng)型半導(dǎo)體的同時具備閃爍器,用閃爍 器將入射的放射線轉(zhuǎn)換成光,用光感應(yīng)型半導(dǎo)體將轉(zhuǎn)換的光轉(zhuǎn)換成電荷信 號。
(5) 在上述各實施例中,在從上一次攝像中X射線第二照射經(jīng)過規(guī)定 時間(各實施例中為等待時間Tw)后的非照射時開始X射線檢測信號的獲 取,不過,只要是能夠忽略短/中時常數(shù)成分的程度,也可以在上一次攝像 中X射線第二照射結(jié)束并轉(zhuǎn)移到非照射狀態(tài)的同時,開始X射線檢測信號 的獲取。在X射線以外的放射線中也同樣。
(6) 在上述各實施例中,作為滯后修正基礎(chǔ)的第一修正數(shù)據(jù)A包含在 本次攝像中第一照射就要開始之前獲取的X射線檢測信號lN的數(shù)據(jù),不過, 無須一定含有X射線檢測信號Iw的數(shù)據(jù)。不過,因為就要開始之前的數(shù)據(jù) 可靠性最高,所以優(yōu)選是如各實施例那樣包含X射線檢測信號&的數(shù)據(jù), 獲取第一修正數(shù)據(jù)A,利用該第一修正數(shù)據(jù)A去除滯后,從而進(jìn)行滯后修 正。在X射線以外的放射線中也同樣。
(7) 在上述各實施例中,采用如上述(4)式所示那樣的遞歸性加權(quán) 平均(遞歸處理),不過只要是遞歸運算處理,并不限定于遞歸性加權(quán)平 均,也可以是不帶加權(quán)的遞歸運算處理。從而,用X射線檢測信號k和第 一修正數(shù)據(jù)An-,表示的函數(shù)D (In、 An-,)用第一修正數(shù)據(jù)An表示即可。
(8) 關(guān)于在上述各實施例中表示第二修正數(shù)據(jù)B的第一X射線檢測信 號的函數(shù)F并沒有特別限定。例如將常數(shù)設(shè)定為C時,可以將上述(2)式 如下述(2)'式那樣變形。
B = CXI first (2)在上述(2)'式的情況中,函數(shù)F為1次函數(shù)。在函數(shù)F為1次函數(shù)的情
況下,確定其常數(shù)C時,如下述(6)'式,按照使第一X射線檢測信號S乘 以常數(shù)C的值等于基于第一照射產(chǎn)生的滯后L的方式確定C即可。 CXS=L (6)'
還有,并不限定于l次函數(shù),也可以像2次函數(shù)那樣次數(shù)為2以上,此 外,對數(shù)函數(shù)和三角函數(shù)等適當(dāng)根據(jù)需要設(shè)定函數(shù)F即可。
(9) 在上述各實施例中,基于第一X射線檢測信號的值(第二修正數(shù) 據(jù)B)由第一X射線檢測信號的函數(shù)F確定,不過,也可以準(zhǔn)備例如儲存了 與各個第一X射線檢測信號分別對應(yīng)的值的表,通過參照該表,將其對應(yīng) 的值作為基于第一X射線檢測信號的值采用。在此情況下,可以取代由上 述(6)式確定函數(shù)F,按照第一X射線檢測信號的強度分別變化的方式在 出廠前進(jìn)行多次圖10所示的第一照射,按照每個第一X射線檢測信號的強 度分別求得基于第一照射產(chǎn)生的滯后L,將該滯后L和各個第一X射線檢測 信號分別加以對應(yīng),做成表進(jìn)行儲存。
(10) 在上述各實施例中,在第二放射線檢測信號(各實施例中為第 二X射線檢測信號)中含有基于第一放射線檢測信號的滯后成分,利用基 于第一放射線檢測信號(各實施例中為第一X射線檢測信號)的值(各實 施例中為第二修正數(shù)據(jù)B),從第二放射線檢測信號中去除滯后,再次進(jìn)行 相對于第二放射線檢測信號的滯后修正,不過,如果第一照射和第二照射 之間空開足夠時間,達(dá)到能夠忽略基于第一放射線檢測信號的滯后成分的 程度,就無須再次進(jìn)行相對于第二放射線檢測信號的滯后修正。
(11) 在上述各實施例中確定表示第二修正數(shù)據(jù)B的第一X射線檢測 信號的函數(shù)F之際,可以在含有減法中采用的權(quán)重(W,、 W2)的狀態(tài)下確 定函數(shù)F。
(12) 上述各實施例中,為了將滯后數(shù)據(jù)(各實施例中為第一修正數(shù) 據(jù)A)同時作用于第一放射線檢測信號(各實施例中為第一X射線檢測信 號)及第二放射線檢測信號(各實施例中為第二X射線檢測信號),進(jìn)行滯 后修正,從各放射線檢測信號中減去第一修正數(shù)據(jù)A,不過,關(guān)于從各放 射線檢測信號中除以第一修正數(shù)據(jù)A等那樣進(jìn)行作用,進(jìn)行滯后去除的具 體運算方法并沒有特別限定。產(chǎn)業(yè)上的可利用性
如以上,本發(fā)明適用于具備平板型X射線檢測器(FPD)的放射線攝
權(quán)利要求
1. 一種放射線攝像裝置,其根據(jù)放射線檢測信號獲得放射線圖像,其特征在于,包括放射線照射機(jī)構(gòu),其向被檢體照射放射線;放射線檢測機(jī)構(gòu),其檢測透過被檢體的放射線;(1)非照射信號獲取機(jī)構(gòu),其在攝像中放射線照射前的非照射時獲取由放射線檢測機(jī)構(gòu)檢測出的多個放射線檢測信號;(2)照射信號獲取機(jī)構(gòu),其在攝像中放射線照射時獲取由放射線檢測機(jī)構(gòu)檢測出的放射線檢測信號;(3)滯后修正機(jī)構(gòu),其在隔著非照射進(jìn)行2次照射之際,當(dāng)以前面的照射為第一照射,同時以后面的照射為第二照射,以所述第一照射中利用所述照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的放射線檢測信號為第一放射線檢測信號,同時以所述第二照射中利用照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的放射線檢測信號為第二放射線檢測信號時,將基于在第一照射之前的非照射時利用非照射信號獲取機(jī)構(gòu)獲取的多個放射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù),同時作用于所述第一放射線檢測信號及第二放射線檢測信號,從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中包含的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延時量的滯后修正;(4)放射線圖像獲取機(jī)構(gòu),其利用通過該滯后修正機(jī)構(gòu)同時進(jìn)行了滯后修正的第一放射線檢測信號及第二放射線檢測信號進(jìn)行減法運算,由此獲取放射線圖像。
2. —種放射線檢測信號處理方法,是進(jìn)行根據(jù)照射被檢體而檢測出 的放射線檢測信號獲得放射線圖像的信號處理的放射線檢測信號處理方 法,其特征在于,所述信號處理包括(a)非照射信號獲取工序,其在攝像中放射線照射前的非照射時獲 取多個放射線檢測信號;(b)第一照射信號獲取工序,其在所述非照射 信號獲取工序后的攝像中放射線照射時即第一照射時獲取放射線檢測信 號;(c)第二照射信號獲取工序,其隔著第一照射信號獲取工序后的非 照射、在攝像中放射線照射時即第二照射時獲取放射線檢測信號;(d) 滯后修正工序,其將基于在所述非照射信號獲取工序中獲取的那些放射線 檢測信號的滯后數(shù)據(jù),同時作用于在所述第一照射信號獲取工序中獲取的 放射線檢測信號即第一放射線檢測信號及在所述第二照射信號獲取工序中獲取的放射線檢測信號即第二放射線檢測信號,從放射線檢測信號中去 除放射線檢測信號中包含的延時量,由此進(jìn)行關(guān)于延時量的滯后修正;(e)放射線圖像獲取工序,其利用通過該滯后修正工序同時進(jìn)行了滯后修正的第一放射線檢測信號及第二放射線檢測信號進(jìn)行減法運算,由此獲 取放射線圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的放射線檢測信號處理方法,其特征在于, 在所述第二照射信號獲取工序中獲取的第二放射線檢測信號中包含基于所述第一照射信號獲取工序中獲取的第一放射線檢測信號而產(chǎn)生的 滯后成分,利用基于第一放射線檢測信號的值,從第二放射線檢測信號中 去除滯后,從而進(jìn)一步進(jìn)行對于第二放射線檢測信號的滯后修正。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線檢測信號處理方法,其特征在于, 在對于所述第二放射線檢測信號的滯后修正中使用的所述基于第一放射線檢測信號的值,用第一放射線檢測信號的函數(shù)表示。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的放射線檢測信號處理方法,其特征在于, 在對于所述第二放射線檢測信號的滯后修正中使用的所述基于第一放射線檢測信號的值,是與各第一放射線檢測信號分別預(yù)先加以對應(yīng)的 值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的放射線檢測信號處理方法,其特征在于, 所述函數(shù)由在一系列放射線檢測信號之前獲取的放射線檢測信息、一系列放射線檢測信號之前的獲取條件或檢測放射線檢測的放射線檢測機(jī) 構(gòu)的固有信息確定。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線檢測信號處理方法,其特征在于, 所述與各第一放射線檢測信號分別預(yù)先加以對應(yīng)的值,分別由在一系列放射線檢測信號之前獲取的放射線檢測信息、 一系列放射線檢測信號之 前的獲取條件或檢測放射線檢測的放射線檢測機(jī)構(gòu)的固有信息確定。
全文摘要
本發(fā)明的放射線攝像裝置,其構(gòu)成是將基于第一照射之前的非照射時獲取的多個放射線檢測信號的滯后數(shù)據(jù)同時作用于第一及第二放射線檢測信號,分別進(jìn)行滯后修正。從而即使在第一照射和第二照射之間不獲取滯后成分也能夠進(jìn)行滯后修正,對1個圖像進(jìn)行2次放射線照射(第一照射·第二照射)時也能夠簡易地從放射線檢測信號中去除放射線檢測信號中含有的延時量。
文檔編號A61B6/00GK101304687SQ20058005205
公開日2008年11月12日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者岡村升一 申請人:株式會社島津制作所