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公開番号2025116693
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-08
出願番号2024011258
出願日2024-01-29
発明の名称放射線撮像装置、放射線撮像システム及び放射線撮像装置の制御方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類A61B 6/42 20240101AFI20250801BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】放射線画像のノイズを精度よく低減する。
【解決手段】放射線撮像装置は、撮像の準備中に、第1の時間長にわたって第1の画素に蓄積された電荷に基づく第1のオフセット信号を読み出す第1の読出し動作と、第1の時間長よりも短い第2の時間長にわたって第1の画素に蓄積された電荷に基づく第2のオフセット信号を読み出す第2の読出し動作と、を交互に実行し、撮像の準備が終了した後に、放射線が照射されている期間を含む第3の時間長にわたって第1の画素に蓄積された電荷に基づく放射線信号を読み出す第3の読出し動作と、放射線が照射されている期間を含まず、第3の時間長よりも短い第4の時間長にわたって第1の画素に蓄積された電荷に基づく第3のオフセット信号を読み出す第4の読出し動作と、を交互に実行する。放射線撮像装置は、第2のオフセット信号と第3のオフセット信号とに含まれるオフセットノイズ信号をオフセット補正する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
放射線撮像装置であって、
複数の画素行及び複数の画素列を構成するように配置されており、電荷を生成し蓄積する複数の画素と、
前記複数の画素の何れかを選択するための駆動信号を前記複数の画素に供給する駆動回路と、
前記駆動信号によって選択された画素に蓄積された電荷に基づく信号を読み出す読出し回路と、
前記読出し回路及び前記駆動回路を制御する制御回路と、
放射線画像を生成する画像生成回路と、を備え、
前記制御回路は、前記複数の画素のうちの少なくとも第１の画素について、
撮像の準備中に、
第１の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく第１のオフセット信号を読み出す第１の読出し動作と、
前記第１の時間長よりも短い第２の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく第２のオフセット信号を読み出す第２の読出し動作と、を交互に実行し、
撮像の準備が終了した後に、
前記放射線撮像装置に放射線が照射されている期間を含む第３の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく放射線信号を読み出す第３の読出し動作と、
前記放射線撮像装置に放射線が照射されている期間を含まず、前記第３の時間長よりも短い第４の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく第３のオフセット信号を読み出す第４の読出し動作と、
を交互に実行するように前記読出し回路及び前記駆動回路を制御し、
前記画像生成回路は、前記第２のオフセット信号と前記第３のオフセット信号とに含まれるオフセットノイズ信号をオフセット補正し、
前記第１のオフセット信号と、前記オフセット補正された、前記第２のオフセット信号と前記第３のオフセット信号と、を用いて前記放射線信号を補正することに基づいて、前記放射線画像を生成する、放射線撮像装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記複数の画素行は、前記第１の画素を含む第１の画素行と、第２の画素を含む第２の画素行とを含み、
前記駆動回路は、第１の選択期間に、前記第１の画素行と前記第２の画素行とを選択することによって、前記第１の画素に蓄積された電荷と前記第２の画素に蓄積された電荷とに基づく前記第３のオフセット信号を読み出す、請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項３】
前記駆動回路は、第２の選択期間に、前記第１の画素行を選択することによって、前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく前記放射線画像を読み出し、
前記駆動回路は、前記第２の選択期間に、前記第２の画素行を選択しない、請求項２に記載の放射線撮像装置。
【請求項４】
前記複数の画素行は、第３の画素を含む第３の画素行をさらに含み、
前記駆動回路は、第３の選択期間に、前記第２の画素行と前記第３の画素行とを選択することによって、前記第２の画素に蓄積された電荷と前記第３の画素に蓄積された電荷とに基づく前記第３のオフセット信号を読み出し、
前記駆動回路は、前記第１の選択期間に、前記第３の画素行を選択せず、前記第３の選択期間に、前記第１の画素行を選択しない、請求項３に記載の放射線撮像装置。
【請求項５】
前記画像生成回路は、前記第１のオフセット信号と、前記第２のオフセット信号と、前記第１の選択期間に読み出された前記第３のオフセット信号と、前記第３の選択期間に読み出された前記第３のオフセット信号とを用いて、前記第２の選択期間に読み出された前記放射線信号を補正する、請求項４に記載の放射線撮像装置。
【請求項６】
前記放射線撮像装置による撮像は、撮像の準備が終了した後に、
前記放射線撮像装置に放射線が照射されている期間を含み、前記複数の画素が何れも選択されない第１の蓄積期間と、
少なくとも前記第１の蓄積期間に蓄積した電荷に基づく信号を読み出すために、前記複数の画素のそれぞれが選択される第１の読出し期間と、
前記放射線撮像装置に放射線が照射されている期間を含まず、前記複数の画素が何れも選択されない第２の蓄積期間と、
少なくとも前記第２の蓄積期間に蓄積した電荷に基づく信号を読み出すために、前記複数の画素のそれぞれが選択される第２の読出し期間と、
を含み、
前記第２の蓄積期間は、前記第１の蓄積期間よりも短い、請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項７】
前記駆動回路は、前記複数の画素行のそれぞれが選択される１つの読出し期間において、前記複数の画素行の両端に位置する２つの画素行よりも先に、前記複数の画素行の中央に位置する画素行を選択する、請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項８】
前記画像生成回路は、前記第４の時間長に対する前記第３の時間長の比率をさらに用いて前記放射線信号を補正する前に、
前記第２のオフセット信号に基づいた画像に含まれる遮光された領域の画素情報と、前記第３のオフセット信号に基づいた画像に含まれる遮光された領域の画素情報と、を用いてオフセット補正値を生成し、
前記オフセット補正値を用いて前記オフセット補正を行う、請求項１に記載の放射線撮像装置。
【請求項９】
前記オフセット補正値には、前記第２のオフセット信号に基づいた画像に含まれる遮光された領域の画素情報に基づいて算出された第２のオフセット信号用の補正値と、
前記第３のオフセット信号に基づいた画像に含まれる遮光された領域の画素情報に基づいて算出された第３のオフセット信号用の補正値と、が含まれ、
前記画像生成回路は、前記第２のオフセット信号用の補正値を用いて、前記第２のオフセット信号に含まれるオフセットノイズ信号のオフセット補正を行い、
前記第３のオフセット信号用の補正値を用いて、前記第３のオフセット信号に含まれるオフセットノイズ信号のオフセット補正を行う、請求項８に記載の放射線撮像装置。
【請求項１０】
前記画像生成回路は、
撮像の準備中に、前記第１のオフセット信号、前記第２のオフセット信号及び前記第２のオフセット信号用の補正値を用いて算出した第１の補正値をメモリに記憶し、
撮像の準備が終了した後に、前記第３のオフセット信号と、前記第３のオフセット信号用の補正値とを用いて算出した第２の補正値と、前記メモリに記憶されている前記第１の補正値とを用いて、前記放射線信号を補正する、請求項９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】
開示の技術は、放射線撮像装置、放射線撮像システム及び放射線撮像装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
医療画像診断や非破壊検査に用いる撮影装置として放射線撮像装置が実用化されている。放射線撮像装置によって生成される放射線画像は、フォトダイオードに流れる暗電流や、前回の放射線照射による残像などに起因するノイズを含む。このようなノイズを低減するために、放射線撮像装置に放射線が照射されていない状態で取得されたオフセット画像を用いて放射線画像が補正される。
【０００３】
特許文献１には、高フレーム化及び低残像化を実現するために、撮影開始前に取得した一次オフセットデータ及び基準二次オフセットデータと、撮影開始後に取得した直前二次オフセットデータとを用いて放射線画像を補正する技術が記載されている。直前二次オフセットデータは、放射線画像よりも短い露光時間で取得される。一次オフセットデータは、放射線画像と同じ露光時間で取得される。基準二次オフセットデータは、直前二次オフセットデータと同じ露光時間で取得される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１６８６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された技術では、一次オフセットデータの取得に対する基準二次オフセットデータの取得の時間的関係が、放射線画像の取得に対する直前二次オフセットデータの取得の時間的関係と異なる。そのため、放射線画像のノイズを精度よく低減することが困難である。本発明の一部の側面は、放射線画像のノイズを精度よく低減するための技術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】
【０００６】
開示の技術の一態様による放射線撮像装置は、放射線撮像装置であって、
複数の画素行及び複数の画素列を構成するように配置されており、電荷を生成し蓄積する複数の画素と、
前記複数の画素の何れかを選択するための駆動信号を前記複数の画素に供給する駆動回路と、
前記駆動信号によって選択された画素に蓄積された電荷に基づく信号を読み出す読出し回路と、
前記読出し回路及び前記駆動回路を制御する制御回路と、
放射線画像を生成する画像生成回路と、を備え、
前記制御回路は、前記複数の画素のうちの少なくとも第１の画素について、
撮像の準備中に、
第１の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく第１のオフセット信号を読み出す第１の読出し動作と、
前記第１の時間長よりも短い第２の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく第２のオフセット信号を読み出す第２の読出し動作と、を交互に実行し、
撮像の準備が終了した後に、
前記放射線撮像装置に放射線が照射されている期間を含む第３の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく放射線信号を読み出す第３の読出し動作と、
前記放射線撮像装置に放射線が照射されている期間を含まず、前記第３の時間長よりも短い第４の時間長にわたって前記第１の画素に蓄積された電荷に基づく第３のオフセット信号を読み出す第４の読出し動作と、
を交互に実行するように前記読出し回路及び前記駆動回路を制御し、
前記画像生成回路は、前記第２のオフセット信号と前記第３のオフセット信号とに含まれるオフセットノイズ信号をオフセット補正し、
前記第１のオフセット信号と、前記オフセット補正された、前記第２のオフセット信号と前記第３のオフセット信号と、を用いて前記放射線信号を補正することに基づいて、前記放射線画像を生成する。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、放射線画像のノイズを精度よく低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一部の実施形態の放射線撮像システムの構成例を説明するブロック図。
一部の実施形態の放射線検出パネルの構成例を説明する等価回路図。
一部の実施形態の画素の構造例を説明する模式図。
一部の実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。
一部の実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。
一部の実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。
一部の実施形態の放射線撮像システムの動作例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
図１は、一部の実施形態に係る放射線撮像システム１００の構成例を示す。放射線撮像システム１００は、放射線で形成される光学像を電気的に撮像することによって、電気的な放射線画像を生成するように構成されている。放射線は、典型的にはＸ線であるが、α線、β線、γ線などであってもよい。放射線撮像システム１００は、例えば、放射線撮像装置１１０、コンピュータ１２０、ディスプレイ１１４、曝射制御装置１３０及び放射線発生装置１４０を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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