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公開番号2025111169
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-30
出願番号2024005405
出願日2024-01-17
発明の名称放射線撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類A61B 6/42 20240101AFI20250723BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】残像及びランダムノイズを低減可能なオフセット補正を行うことができるようにする。
【解決手段】放射線撮像装置は、放射線が照射されている状態で撮像された放射線画像と、放射線が照射されていない状態で撮像されたオフセット画像とを交互に取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正するオフセット補正手段とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
放射線が照射されている状態で撮像された放射線画像と、放射線が照射されていない状態で撮像されたオフセット画像とを交互に取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正するオフセット補正手段と
を有することを特徴とする放射線撮像装置。
続きを表示（約 2,700 文字）【請求項２】
前記オフセット補正手段は、
第１の場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
第２の場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記オフセット補正手段は、
第１の時間に撮像されたオフセット画像と前記第１の時間より前の第２の時間に撮像されたオフセット画像との変化量が第１の場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
第１の時間に撮像されたオフセット画像と前記第１の時間より前の第２の時間に撮像されたオフセット画像との変化量が第２の場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記オフセット補正手段は、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との変化量が第１の場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との変化量が第２の場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記オフセット補正手段は、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との変化量が第１の閾値より小さい場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との変化量が第１の閾値より小さくない場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記オフセット補正手段は、
第１の時間に撮像されたオフセット画像と前記第１の時間より前の第２の時間に撮像されたオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域が第１の場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
第１の時間に撮像されたオフセット画像と前記第１の時間より前の第２の時間に撮像されたオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域が第２の場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記オフセット補正手段は、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域が第１の場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域が第２の場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項６に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記オフセット補正手段は、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域毎の平均値のうちのすべての領域の平均値が第２の閾値より小さい場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域毎の平均値のうちのいずれかの領域の平均値が第２の閾値より小さくない場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記オフセット補正手段は、
前記差分画像を分割した複数の領域毎の平均値と、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を分割した複数の領域毎の平均値に基づく値とを前記領域毎に比較し、
前記差分画像を分割した複数の領域毎の平均値のうちのすべての領域の平均値が、前記一の放射線画像を分割した複数の領域毎の平均値に基づく値より小さい場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
前記差分画像を分割した複数の領域毎の平均値のうちのいずれかの領域の平均値が、前記一の放射線画像を分割した複数の領域毎の平均値に基づく値より小さくない場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記オフセット補正手段は、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域毎の最小値と最大値との差のうちのすべての領域の最小値と最大値との差が第３の閾値より小さい場合には、前記画像取得手段により取得された複数のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正し、
最新のオフセット画像と過去のオフセット画像との差分画像を分割した複数の領域毎の最小値と最大値との差のうちのいずれかの領域の最小値と最大値との差が第３の閾値より小さくない場合には、前記画像取得手段により取得された一のオフセット画像を用いて、前記画像取得手段により取得された一の放射線画像を補正することを特徴とする請求項７に記載の放射線撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、放射線撮像装置、放射線撮像システム、放射線撮像装置の処理方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
被写体を透過した放射線（Ｘ線など）を用いて放射線画像を撮影する放射線撮像装置として、放射線画像をリアルタイムに表示可能な放射線撮像装置が普及している。また、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）を用いた放射線撮像装置が提案されている。
【０００３】
ＦＰＤは、アモルファス半導体を透明導電膜及び導電膜で挟持した固体光検出器と放射線を可視光に変換するシンチレータとを積層した微小な放射線検出器を、石英ガラス基板上にマトリクス状に配列する。また、固体光検出器として、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）などの光検出器を用いたものが知られている。また、放射線検出器として、シンチレータを用いずに、固体光検出器で放射線を直接検出するものが知られている。
【０００４】
ＦＰＤは、任意の蓄積時間の間に照射された放射線量を電荷量として検出する。そのため、被写体の放射線画像の撮影時に、放射線の照射とは無関係な電荷が放射線検出器中に存在した場合、この電荷がノイズとして放射線画像に重畳され、放射線画像の画質の低下を招く。
【０００５】
例えば、ノイズとなる電荷の例として、先行して撮影された放射線画像の撮影後に、固体光検出器やシンチレータの特性に基づいて残留する残留電荷がある。また、ノイズとなる電荷の他の例として、主に温度の影響により固体光検出器に生成される電荷による暗電流がある。その他、放射線検出器固有の欠陥に起因する固定ノイズによっても、放射線画像の画質が低下する。
【０００６】
被写体の放射線画像の撮影時には、放射線の照射を行う画像の蓄積時間に比例して残留電荷や暗電流成分の電荷も蓄積され、放射線画像の画質が低下する。そのため、被写体の放射線画像の撮影において、撮影中に蓄積された残留電荷、暗電流電荷、及び固定ノイズなどによるオフセット成分を補正するためのオフセット補正が行われる。一般に、オフセット補正は、放射線が照射されていない状態で撮像することにより取得した画像（無曝射画像）をオフセット画像とし、放射線画像からオフセット画像を減算することで行われる。
【０００７】
このようなオフセット補正の方法は、複数存在する。例えば、（１）被写体の放射線画像の撮影前に取得された無曝射画像データを、オフセット画像として放射線画像から減算することで、オフセット補正を行う方法（固定オフセット補正）がある。
【０００８】
また、（２）被写体の放射線画像の撮影と無曝射画像（オフセット画像）の取得とを交互に行い、放射線画像からオフセット画像を減算することで、オフセット補正を行う方法（間欠オフセット補正）がある。
【０００９】
ここで、（１）の方法と（２）の方法の特徴を挙げると、（１）の方法では、被写体の放射線画像の撮影前にオフセット画像を複数枚取得し、平均化するため、ランダムノイズを低くすることが可能となる。そのため、低線量での撮影が可能である。
【００１０】
しかしながら、（１）の方法では、放射線照射前にオフセット画像を取得するため、残像を十分補正できないという課題がある。また、撮影中に蓄積される暗電流電荷は、放射線検出器の温度や撮影条件又はセンサの経時劣化などの影響で変化する。そのため、（１）の方法のように、被写体の放射線画像の撮影前にオフセット画像を取得する場合、オフセット補正の精度を十分に得られないという課題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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