放射线图像检测设备及其操作方法、以及放射线成像系统技术方案

合并读出将在像素中累积的电荷读出到多个相邻像素行的块中的信号线。线缺陷校正器中的校正图像生成器放大由合并读出输出的参考帧图像RP的图像大小并且校正参考帧图像RP的像素值，以产生将用于校正在X射线图像XP中发生的线缺陷的校正图像RPC。通过将行插值处理应用于参考帧图像RP来执行放大。通过将经受行插值处理后的参考帧图像RP乘以校正系数，来执行像素值的校正。加法器将校正图像RPC与X射线图像XP相加，并产生其中校正了线缺陷的X射线图像XPC。

【技术实现步骤摘要】
放射线图像检测设备及其操作方法、以及放射线成像系统
本专利技术涉及具有用于校正在放射图像中发生的带状线缺陷的线缺陷校正功能的放射线图像检测设备、该放射线图像检测设备的操作方法以及放射线成像系统。
技术介绍
在医疗领域，已知使用X射线作为一种放射线的X射线成像系统。X射线成像系统由用于生成X射线的X射线生成装置、以及用于通过接收透过被摄体的X射线来拍摄被摄体(患者)的X射线图像的X射线成像装置组成。X射线生成装置包括用于向被摄体发射X射线的X射线源、用于控制X射线源的操作的源控制单元、以及用于将启动X射线的指令输入到源控制单元的发射开关。X射线成像装置包括用于检测从透过被摄体的X射线产生的X射线图像的X射线图像检测设备、以及用于控制X射线图像检测设备的操作和存储并显示X射线图像的控制台。 使用将X射线图像检测为电信号的图像检测器(平板检测器，FPD)的一种X射线图像检测设备已经很普遍。图像检测器由面板单元和电路单元组成。面板单元具有用于捕捉被摄体的放射图像的图像捕捉场。面板单元具有以二维排列的多个像素和信号线。在多个像素行和像素列中排列分别用于累积根据入射在其上的X射线量产生的电荷的像素。在像素行的基础上，通过信号线从像素读出电荷。每一像素提供有用于产生和累积电荷的光电变换元件、以及诸如TFT (薄膜晶体管)的开关零件。电路单元包括栅极驱动器、信号处理电路和用于通过栅极驱动器和信号处理电路来控制面板单元的操作的控制器。 栅极驱动器通过在像素行的基础上提供的扫描线，发出栅极脉冲来驱动开关元件。信号处理电路根据通过在像素列的基础上提供的信号线读出的电荷来输出电压。控制器使面板单元执行三个操作，即用于释放在像素中累积的电荷的像素复位操作、用于通过断开每一像素的开关元件来将电荷累积在像素中的累积操作、以及用于在累积操作完成后在像素行的基础上从第一像素行到最后一个像素行读出电荷来将一帧(一屏)的X射线图像捕捉到帧存储器的图像读出操作。 像素复位操作是用于移除在像素中累积的暗电荷的操作。基于暗电流的暗电荷变为X射线图像的噪声分量，因此，执行像素复位操作。在像素复位操作中，在像素行的基础上，从第一像素行到最后一个像素行，依序地复位像素，在完成最后一个像素行的复位后，再次从第一像素行重复复位。 为了适当地拍摄X射线图像，X射线成像装置要求有关从X射线源开始X射线发射的信息。日本专利公开N0.2011-254971公开了一种通信方法，其中，在X射线生成装置和X射线成像装置之间传送与X射线发射有关的信号；以及自判定方法，其中，X射线图像检测设备判定X射线发射的开始。 在通信方法中，X射线图像检测设备在开始X射线发射之前，执行像素复位操作。在像素复位操作中，在像素行的基础上，读出并释放在像素中累积的电荷。如果在像素复位操作期间，将发射开始请求从X射线生成装置发送到X射线图像检测设备，X射线图像检测设备允许X射线生成装置在完成最后一行的像素的复位时开始X射线发射。在允许开始X射线发射后，将X射线图像检测设备从像素复位操作转变到累积操作。 另一方面，在自判定方法中，通过在X射线图像检测设备的操作期间，检测由于X射线的信号的变化，判定X射线发射的开始。X射线图像检测设备在两种读出操作之间执行累积操作，两种读出操作即用于在像素行的基础上以预定周期读出电荷的预发射读出操作和图像读出操作。如果在预发射读出操作期间开始X射线发射，每一像素的电荷快速地增加以及信号大大地改变，因此，检测到X射线发射的开始。在检测到X射线发射的开始时，停止预发射读出操作并将其转变到累积操作。在预定发射时间流逝后，执行图像读出操作来在像素行的基础上从第一行依序地读出像素的电荷、以及基于X射线发射来产生X射线图像。 在通信方法中，执行累积操作，以及在X射线发射期间，不读出电荷。另一方面，根据自判定方法，在X射线发射的开始和发射开始的判定之间的持续时间中，通过预发射读出操作读出多个像素行的电荷。因此，不仅从多个像素行读出暗电荷，而且还读出由X射线发射产生的电荷。预先读出的该电荷变为有缺陷，因此，在X射线图像中出现低浓度的线，即线缺陷。 根据在日本专利公开N0.2011-254971中所述的X射线图像检测设备，基于在像素行的基础上记录在预发射读出操作中依序地读出的电荷的输出的参考线图像，来校正线缺陷。该X射线图像检测设备还将该参考线图像用于发射开始的判定。 更具体地说，如图18中所示，在X射线发射前的待机状态中，执行预发射读出操作，其中，栅极驱动器以预定间隔H依序地发出栅极脉冲G(I)至G(N) (N是像素行数)来在像素行的基础上从第一像素行到最后一个像素行的像素读出电荷。在完成最后一个像素行的复位后，从第一像行重复该读出。将从一个像素行读出的电荷的输出记录到帧存储器，作为参考线图像。 通过完成一帧的读出，记录由一帧的参考线图像组成的参考帧图像RP。将一帧的读出时段定义为一个周期。在完成一个周期后，开始下一周期以及从第一像素行重复该读出。同时，使用下一周期的参考线图像，在像素行的基础上，更新参考帧图像RP。 在发射开始的判定中，如图19中所示，将以间隔H依序输出的参考线图像的像素值S的典型值与预定判定阈值Th进行比较。作为将与判定阈值Th进行比较的参考线图像的像素值S的典型值，使用一个像素行的像素值S的最大值或一个像素行的像素值S的平均值或总和值。如在表示每单位时间从X射线源施加的X射线剂量的时间变化的X射线发射曲线中所示，紧接在X射线发射的开始后，每单位时间施加的X射线剂量低，并且逐步地增加到根据管电流确定的设置剂量值。用“E”指示的圆形标记表示参考线图像的输出时间。字母“c”、“c-1”等等表示输出参考线图像的像素行。 在从X射线源开始X射线发射前，参考线图像的像素值S对应于根据暗电荷的输出，并且远小于根据X射线剂量的输出。由此，将根据暗电荷的像素值S视作约为O的水平，如图19所示。在X射线发射的开始后，根据X射线发射曲线，增加参考线图像的像素值S。在此之后，像素值S的典型值超出判定阈值Th。在参考线图像的像素值S的典型值超出判定阈值Th时的时刻，判定从X射线源的X射线发射开始。 如图18中所示，只要判定X射线发射开始，那么控制器立即停止发出栅极脉冲，以及使面板单元从预发射读出操作转变到累积操作。在成像条件中确定的时间流逝后，预期X射线发射完成，以及面板单元转变到图像读出操作。在像素行的基础上读出电荷，以及输出X射线图像XP。在图像读出操作后，在预约了下一成像的情况下，面板单元再次转变到预发射读出操作。在没有预约下一成像的情况下，面板单元完成其操作。 图18和19示出了第C像素行的参考线图像的像素值S的典型值超出判定阈值Th的状态，因此，在第C像素行，进行发射开始的判定。然而，正好在读出作为第C像素行前的两个像素行的第(C-2)像素行的参考线图像前的时刻(正好在将栅极脉冲(C-2)输入到第(C-2)像素行的像素前的时刻)，真正开始X射线发射。在X射线发射的开始与发射开始的判定之间的这种时间延迟导致在X射线发射期间读出三个像素行，包括紧接在预发射读出操作停止前的第C像素行以及接在第C像素行前的第(C-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射线图像检测设备，包括：面板单元，所述面板单元具有用于通过接收从放射源发射的放射线来对被摄体的放射图像成像的图像捕捉场；以具有多个像素行和像素列的二维阵列排列在所述面板单元中的多个像素，所述像素中的每一个产生和累积电荷；在像素行的基础上提供在所述面板单元中的多个扫描线，所述扫描线用于使具有要从其读出所述电荷的所述像素的所述像素行处于接通状态；在像素列的基础上提供在所述面板单元中的信号线，所述信号线用于在像素列的基础上从所述像素读出所述电荷；控制器，所述控制器用于控制所述面板单元来执行预发射读出操作、累积操作和图像读出操作的三种类型的操作，其中，在所述预发射读出操作中，将多个相邻的所述像素行设置为合并像素行，以及在合并像素行的基础上从第一合并像素行到最后一个合并像素行依序地执行所述电荷的合并读出，并且在达到所述最后一个合并像素行时从所述第一合并像素行重复所述电荷的合并读出，以便获得参考线图像，所述参考线图像中的每一个具有作为同一像素列中的多个所述像素的所述电荷的总和的像素值，在所述放射线源开始发射所述放射线同时在合并像素行的基础上重复所述电荷的所述合并读出的情况下，执行所述累积操作代替所述预发射读出操作，用于根据所述放射线来将所述电荷累积在所述像素中，以及在完成从所述放射线源发射所述放射线后，开始所述图像读出操作，用于在像素行的基础上从所述像素读出所述电荷，并且将所述电荷变换成用于形成所述放射图像的像素值；参考线图像记录控制器，所述参考线图像记录控制器用于每当执行所述合并读出时通过将所述参考线图像依序地记录到存储器来获得多个所述合并像素行的所述参考线图像；发射开始判定单元，所述发射开始判定单元用于判定从所述放射线源发射所述放射线的开始；校正图像生成器，所述校正图像生成器用于通过放大在像素列方向中所述多个合并像素行的所述参考线图像的图像大小并且校正所述像素值，来产生用于校正由于在发射所述放射线的开始与发射开始的判定之间的时间延迟而在所述放射图像的像素行方向中发生的带状线缺陷的校正图像；以及线缺陷校正器，所述线缺陷校正器用于通过将所述校正图像与所述放射图像相加来校正所述线缺陷。...

【技术特征摘要】
2013.03.29 JP 2013-073591;2014.03.19 JP 2014-057061.一种放射线图像检测设备，包括: 面板单元，所述面板单元具有用于通过接收从放射源发射的放射线来对被摄体的放射图像成像的图像捕捉场； 以具有多个像素行和像素列的二维阵列排列在所述面板单元中的多个像素，所述像素中的每一个产生和累积电荷； 在像素行的基础上提供在所述面板单元中的多个扫描线，所述扫描线用于使具有要从其读出所述电荷的所述像素的所述像素行处于接通状态； 在像素列的基础上提供在所述面板单元中的信号线，所述信号线用于在像素列的基础上从所述像素读出所述电荷； 控制器，所述控制器用于控制所述面板单元来执行预发射读出操作、累积操作和图像读出操作的三种类型的操作，其中， 在所述预发射读出操作中，将多个相邻的所述像素行设置为合并像素行，以及在合并像素行的基础上从第一合并像素行到最后一个合并像素行依序地执行所述电荷的合并读出，并且在达到所述最后一个合并像素行时从所述第一合并像素行重复所述电荷的合并读出，以便获得参考线图像，所述参考线图像中的每一个具有作为同一像素列中的多个所述像素的所述电荷的总和的像素值， 在所述放射线源开始发射所述放射线同时在合并像素行的基础上重复所述电荷的所述合并读出的情况下 ，执行所述累积操作代替所述预发射读出操作，用于根据所述放射线来将所述电荷累积在所述像素中，以及 在完成从所述放射线源发射所述放射线后，开始所述图像读出操作，用于在像素行的基础上从所述像素读出所述电荷，并且将所述电荷变换成用于形成所述放射图像的像素值； 参考线图像记录控制器，所述参考线图像记录控制器用于每当执行所述合并读出时通过将所述参考线图像依序地记录到存储器来获得多个所述合并像素行的所述参考线图像； 发射开始判定单元，所述发射开始判定单元用于判定从所述放射线源发射所述放射线的开始； 校正图像生成器，所述校正图像生成器用于通过放大在像素列方向中所述多个合并像素行的所述参考线图像的图像大小并且校正所述像素值，来产生用于校正由于在发射所述放射线的开始与发射开始的判定之间的时间延迟而在所述放射图像的像素行方向中发生的带状线缺陷的校正图像；以及 线缺陷校正器，所述线缺陷校正器用于通过将所述校正图像与所述放射图像相加来校正所述线缺陷。2.根据权利要求1所述的放射线图像检测设备，其中，所述校正图像生成器基于所述多个合并像素行的所述参考线图像中紧接在停止所述预发射读出操作前获得的紧接在前参考线图像来校正所述参考线图像的所述像素值。3.根据权利要求2所述的放射线图像检测设备，其中，所述校正图像生成器包括: 校正系数计算器，所述校正系数计算器用于计算用于将所述参考线图像的所述像素值变换成与所述放射图像的像素值相对应的值的校正系数；以及像素值校正器，所述像素值校正器用于将所述参考线图像的所述像素值乘以由所述校正系数计算器计算的所述校正系数。4.根据权利要求3所述的放射线图像检测设备，其中， 所述校正系数计算器将比值Λ D/SQ计算为所述校正系数，其中， SQ表示所述紧接在前参考线图像的像素值；以及 AD表示作为由所述线缺陷引起的相邻两个所述像素行之间的所述放射图像的像素值D中的差值的最大值的差量。5.根据权利要求3所述的放射线图像检测设备，其中， 所述校正系数计算器将比值Λ DR/SQR计算为所述校正系数，其中， SQR表示所述紧接在前参考线图像的像素值SQ的典型值；以及ADR表示作为由所述线缺陷引起的相邻两个所述像素行之间的所述放射图像的像素值D中的差值的最大值的差量AD的典型值。6.根据权利要求5所述的放射线图像检测设备，其中， 所述典型值SQR是所述像素值SQ的平均值SQave ；以及 所述典型值Λ DR是所述差量AD的平均值Λ Dave。7.根据权利要 求6所述的放射线图像检测设备，其中，所述校正系数计算器通过从用于计算所述平均值SQave和所述平均值Λ Dave的所述像素值SQ和所述像素值D排除缺陷像素的像素值，来计算所述平均值SQave和所述平均值Λ Dave。8.根据权利要求5所述的放射线图像检测设备，其中， 所述典型值SQR是所述像素值SQ的中间值SQC ；以及 所述典型值ADR是所述差量AD的中间值ADC。9.根据权利要求3所述的放射线图像检测设备，其中，所述校正系数计算器将组成所述合并像素行的所述像素行的数量的倒数计算为所述校正系数。10.根据权利要求2所述的放射线图像检测设备，其中，所述校正图像生成器从所述多个合并像素行的所述参考线图像中提取所述紧接在前参考线图像和挨着所述紧接在前参考线图像的多个所述参考线图像作为线缺陷对应的参考线图像，以及仅基于所述线缺陷对应的参考线图像来产生所述校正图像。11.根据权利要求10所述的放射线图像检测设备，其中，所述像素值校正器将所述线缺陷对应的参考线图像的所述像素值统一地乘以由所述校正系数计算器计算的所述校正系数。12.根据权利要求10所述的放射线图像检测设备，进一步包括: 校正系数改进器，所述校正系数改进器用于将由所述校正系数计算器计算的所述校正系数改进成专用于除所述紧接在前参考线图像外的所述线缺陷对应的参考线图像的校正系数，其中， 所述像素值校正器将所述紧接在前参考线图像的像素值乘以由所述校正系数计算器计算的所述校正系数，以及将除所述紧接在前参考线图像外的所述线缺陷对应的参考线图像的像素值乘以由所述校正系数改进器改进的所述校正系数。13.根据权利要求1所述的放射线图像检测设备，其中，所述校正图像生成器通过行插值处理来放大在所述像素列方向中所述多个合并像素行的所述参考线图像的图像大小。14.根据权利要求13所述的放射线图像检测设备，其中，所述行插值处理在彼此挨着的所述参考线图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边敬太，野间健太郎，小田泰史，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP