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公開番号2025122490
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-21
出願番号2024018021
出願日2024-02-08
発明の名称画像処理装置および方法、放射線撮像システム、プログラム
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 6/00 20240101AFI20250814BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】構造上の差異に起因して特性が異なる撮像画素が混在した放射線撮像装置から得られる放射線画像の画質を向上する技術を提供する。
【解決手段】画像処理装置は、複数の撮像画素が2次元に配列された放射線撮像装置を用いた放射線撮影により複数の撮像画素から得られる複数の画素値を含む放射線画像を取得し、複数の画素値のうち、第1の種類の撮像画素から得られる第1の画素値と、第1の種類の撮像画素とは構成が異なる第2の種類の撮像画素から得られる画素値を判定し、第1の撮像画素から得られる画素値に対して第1の補正処理を行い、第2の撮像画素から得られる画素値に対して第1の補正処理とは異なる第2の補正処理を行う。ここで、第2の補正処理では、補正対象の画素値に適用する補正処理を放射線画像の一部の画素値に基づく画素値情報に基づいて決定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の撮像画素が２次元に配列された放射線撮像装置を用いた放射線撮影により前記複数の撮像画素から得られる複数の画素値を含む放射線画像を取得する取得手段と、
前記複数の画素値のうち、前記放射線撮像装置の第１の種類の撮像画素から得られる画素値と、前記第１の種類の撮像画素とは構成が異なる第２の種類の撮像画素から得られる画素値を判定する判定手段と、
前記第１の種類の撮像画素から得られる画素値を補正対象として第１の補正処理を行い、前記第２の種類の撮像画素から得られる画素値を補正対象として前記第１の補正処理とは異なる第２の補正処理を行う補正手段と、を備え、
前記第２の補正処理では、前記補正対象の画素値に適用する補正処理を前記放射線画像の一部の画素値から得られる画素値情報に基づいて決定する、画像処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１の種類の撮像画素は単一の変換素子が１つの画素の領域に配置された構成を有し、前記第２の種類の撮像画素は、それぞれ独立に電荷の読み出しが可能な２つの変換素子が１つの画素の領域に配置された構成を有し、前記２つの変換素子の一方である第１の変換素子から画素値が提供される、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記複数の画素値のうちから、前記第１の種類の撮像画素および前記第２の種類の撮像画素と構成が異なる第３の種類の撮像画素に含まれる第３の撮像素子から得られる画素値をさらに判定し、
前記補正手段は、前記第３の種類の撮像素子から得られる画素値に対して前記第２の補正処理を行い、
前記第２の補正処理は、前記第２の種類の撮像画素からの画素値に適用される補正処理とは独立に、前記第３の種類の撮像画素からの画素値に適用する補正処理を前記画素値情報に基づいて決定する、請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第３の種類の撮像画素は、前記第２の種類の撮像画素の前記第１の変換素子と同じ駆動線に接続される単一の変換素子が１つの画素の領域に配置され、当該領域を前記２つの変換素子の他方である第２の変換素子のための駆動線が通る構成を有する、請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第１の補正処理は、ダーク画像を用いたオフセット補正と、ゲイン画像を用いたゲイン補正とを含み、
前記第２の補正処理は、前記オフセット補正が施された画素値に対し、前記画素値情報に基づいて決定される補正処理を行う、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第１の補正処理は、ダーク画像を用いたオフセット補正と、ゲイン画像を用いたゲイン補正とを含み、
前記第２の補正処理は、前記オフセット補正と前記ゲイン補正が施された画素値に対し、前記画素値情報に基づいて決定される補正処理を行う、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第２の補正処理は、前記画素値情報に基づいて決定される第１の補正値を加算または減算する補正処理を含む、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第２の補正処理は、前記画素値情報に基づいて決定される第２の補正値を乗算または除算する補正処理を含む、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第２の補正処理は、さらに撮影条件に基づいて補正処理を決定する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記撮影条件は、前記放射線撮影に用いられる放射線発生装置に設定される照射時間、管電圧および管電流を含む、請求項９に記載の画像処理装置。
（【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、画像処理装置および方法、放射線撮像システム、プログラムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
放射線を電荷に変換する変換素子、薄膜トランジスタ等のスイッチ素子が設けられた画素アレイと、駆動回路と、読出回路とを有する放射線撮像装置（フラットパネルディテクタ、ＦＰＤともいう）が広く利用されている。近年では、この種の放射線撮像装置の多機能化が検討されており、その一つとして、放射線源から放射線が照射されている間に当該放射線の照射情報を把握する機能を内蔵することが検討されている。照射情報は、たとえば、放射線源から照射される放射線の入射開始のタイミングの検出、放射線積算照射量の検出に用いられる。積算照射量は、例えば、放射線撮像装置による自動露出制御（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｘｐｏｓｕｒｅＣｏｎｔｒｏｌ：ＡＥＣ）機能に用いられ得る。ＡＥＣ機能では、放射線撮像装置が積算照射量を監視し、積算照射量が適正量に達した時点で放射線源を制御して放射線源による放射線の照射を自動的に終了させる。
【０００３】
特許文献１には、電荷を別々の信号線に読み出すことが可能な主画素と副画素とで構成された複合画素を備えたＦＰＤが記載されている。特許文献１のＦＰＤによれば、主画素からは放射線画像を構成するための画像信号が取得され、副画素からは照射情報の信号が取得される。ＦＰＤは、照射情報に基づいて得られる積算照射量と予め設定された閾値との比較結果に応じて放射線源を制御し照射を終了させるＡＥＣ機能を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１３５３８９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のＦＰＤによれば、主画素と副画素とで構成された複合画素は、複合画素以外の通常画素とは出力の特性が異なるため、放射線画像に画質劣化を引き起こす場合がある。特許文献１では、そのような画質劣化を低減、防止するために、複合画素（主画素）から得られる画像信号を補正することが試みられている。具体的には、１つの画素のトータルの開口面積と主画素の開口面積との比（以下、開口率）、あるいは、ある条件下で照射された放射線に対する複合画素のトータルの出力と主画素の出力との比を、主画素の画像信号に乗算することにより補正が行われる。なお、複合画素のトータルの出力とは、主画素と副画素の出力の和である。
【０００６】
特許文献１では、複合画素の素子の構造により決定される開口率または特定の照射条件下で複合画素から得られる出力の比に基づいて補正のための係数が決定される。しかし、本発明者の検討によれば、通常の撮像画素からの出力と、副画素等の影響により通常の撮像画素とは特性が異なる複合画素（主画素）からの出力との出力差は、撮影環境や照射条件に応じても変化する。そして、この出力差の変化は取得される放射線画像の画質に少なからぬ影響を及ぼすことが判明した。そのため、撮影環境や照射条件について考慮していない特許文献１では、放射線画像の画質の劣化を十分に防ぎきることができない。
【０００７】
本開示は、構造上の差異に起因して特性が異なる撮像画素が混在した放射線撮像装置から得られる放射線画像の画質を向上する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様による画像処理装置は、
複数の撮像画素が２次元に配列された放射線撮像装置を用いた放射線撮影により前記複数の撮像画素から得られる複数の画素値を含む放射線画像を取得する取得手段と、
前記複数の画素値のうち、前記放射線撮像装置の第１の種類の撮像画素から得られる画素値と、前記第１の種類の撮像画素とは構成が異なる第２の種類の撮像画素から得られる画素値を判定する判定手段と、
前記第１の種類の撮像画素から得られる画素値を補正対象として第１の補正処理を行い、前記第２の種類の撮像画素から得られる画素値を補正対象として前記第１の補正処理とは異なる第２の補正処理を行う補正手段と、を備え、
前記第２の補正処理では、前記補正対象の画素値に適用する補正処理を前記放射線画像の一部の画素値から得られる画素値情報に基づいて決定する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、構造上の差異に起因して特性が異なる撮像画素が混在した放射線撮像装置から得られる放射線画像の画質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る放射線撮像システムの構成例を示すブロック図。
第１実施形態に係る放射線撮像装置の構成例を示すブロック図。
放射線撮像装置内の増幅部の詳細な構成を示す図。
第１実施形態に係る放射線撮影処理を示すフローチャート。
第１実施形態に係る画素補正処理を示すフローチャート。
（ａ）、（ｂ）は、線量／画素値に応じた画素補正処理を示すフローチャート。
第２実施形態に係る放射線撮影処理を示すフローチャート。
第２実施形態に係る画素補正処理を示すフローチャート。
第３実施形態に係る補正処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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