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JP2005168961A - Radiation imaging equipment - Google Patents

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JP2005168961A
JP2005168961A JP2003416134A JP2003416134A JP2005168961A JP 2005168961 A JP2005168961 A JP 2005168961A JP 2003416134 A JP2003416134 A JP 2003416134A JP 2003416134 A JP2003416134 A JP 2003416134A JP 2005168961 A JP2005168961 A JP 2005168961A
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JP
Japan
Prior art keywords
detector
ray
sensitivity
reset
cumulative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003416134A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Tsujii
修 辻井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Abstract

【課題】検出器のリセット(リフレッシュ)動作してから、X線パルス曝射、データ読み出しのサイクルに連れて検出器の感度が低下する現象を補正することができる放射線画像撮影装置を提供すること。
【解決手段】X線照射を受けて感度が変動する検出器を使用してX線画像を撮影する放射線画像撮影装置において、検出器の感度劣化関数を保持し、検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の複数回のX線曝射と検出器読出しのサイクルのデータ補正に際して、劣化関数は検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の累積X線検出量及び/又は読出しサイクル数と感度劣化の関係を表す感度劣化関数であって、複数回のX線曝射と検出器読出しサイクルの累積X線検出量及びサイクル数を計算する手段を有し、累積検出量及びサイクル数を基にそれぞれのサイクルの読出しデータを補正する。
【選択図】図3
Provided is a radiographic imaging apparatus capable of correcting a phenomenon in which the sensitivity of a detector decreases with the cycle of X-ray pulse exposure and data reading after a detector reset (refresh) operation. .
In a radiographic imaging apparatus that captures an X-ray image using a detector whose sensitivity varies upon receiving X-ray irradiation, a sensitivity deterioration function of the detector is maintained and the detector is reset (refreshed). In the correction of the data of the multiple X-ray exposure and detector readout cycles since then, the deterioration function determines the cumulative X-ray detection amount and / or readout cycle number and sensitivity since the detector is reset (refreshed). It is a sensitivity degradation function that represents the relationship of degradation, and has means for calculating the cumulative X-ray detection amount and cycle number of multiple X-ray exposure and detector readout cycles, and based on the cumulative detection amount and cycle number Correct the read data of each cycle.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、放射線画像撮影装置、特にはフラットパネルを使用するX線デジタル断層撮影装置、或は動画像撮影装置に関するものである。特には、センサのリセット(リフレッシュ)からの累積読み出し電荷量に依存して感度を補正する方法或は装置に関するものである。   The present invention relates to a radiographic image capturing apparatus, and more particularly to an X-ray digital tomographic apparatus using a flat panel or a moving image capturing apparatus. More particularly, the present invention relates to a method or apparatus for correcting sensitivity depending on the accumulated read charge amount from sensor reset (refresh).

X線の検出器を連続で使用する場合には、動的な感度補正が必要な場合がある。特許文献1には、CT用の固体検出器において、経時変化しない第2の検出器を使用して、固体検出器経時感度劣化関数と直前のスキャンからの時間的感度復帰関数を予め計測しておいて、検出器が受信したデータを補正する技術が開示されている。   When the X-ray detector is used continuously, dynamic sensitivity correction may be necessary. In Patent Document 1, in a solid state detector for CT, a second detector that does not change with time is used to measure in advance a solid-state detector temporal sensitivity deterioration function and a temporal sensitivity return function from the immediately preceding scan. A technique for correcting data received by a detector is disclosed.

又、特許文献2には、X線ラインセンサにおいて、X線強度に対する非線型な特性を保存して感度補正関数とし、撮影時においては線量変動を検出する第2のX線モニタの出力を使用して線量変動補正をするとともに、前記感度補正を行う技術が開示されている。   Patent Document 2 uses an output of a second X-ray monitor that detects a dose variation at the time of radiography by storing a nonlinear characteristic with respect to the X-ray intensity and using it as a sensitivity correction function. Thus, a technique for correcting the dose fluctuation and correcting the sensitivity is disclosed.

特開平8−243101号公報JP-A-8-243101 特開平10−272125号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-272125

しかし、データ補正手段は、X線検出器の構造に依存しており、従来提案されているような補正関数では、MIS構造を有する検出器のような検出器の感度補正を行うことはできなかった。具体的には、MIS構造センサはリセット動作を必要とし、このリセット動作からの要因で感度が異なり、1回のリセットからの複数の光入力、複数の読出し動作を行うような動画撮影に関しての補正方法の開発が必要であった。   However, the data correction means depends on the structure of the X-ray detector, and it is not possible to correct the sensitivity of a detector such as a detector having a MIS structure with a correction function as conventionally proposed. It was. Specifically, the MIS structure sensor requires a reset operation, and the sensitivity differs depending on the factor from the reset operation, and correction related to moving image shooting in which a plurality of light inputs and a plurality of readout operations are performed from one reset. It was necessary to develop a method.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、検出器のリセット(リフレッシュ)動作してから、X線パルス曝射、データ読み出しのサイクルに連れて検出器の感度が低下する現象を補正することができる放射線画像撮影装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its intended process is that the sensitivity of the detector increases with the cycle of X-ray pulse exposure and data reading after the reset (refresh) operation of the detector. An object of the present invention is to provide a radiographic imaging apparatus capable of correcting a phenomenon that decreases.

上記目的を達成するため、本発明は、X線照射を受けて感度が変動する検出器を使用してX線画像を撮影する放射線画像撮影装置において、前記検出器の感度劣化関数を保持し、前記検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の複数回のX線曝射と検出器読出しのサイクルのデータ補正に際して、前記劣化関数は前記検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の累積X線検出量及び/又は読出しサイクル数と感度劣化の関係を表す感度劣化関数であって、前記複数回のX線曝射と検出器読出しサイクルの累積X線検出量及びサイクル数を計算する手段を有し、前記累積検出量及びサイクル数を基にそれぞれのサイクルの読出しデータを補正することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention, in a radiographic imaging apparatus that captures an X-ray image using a detector that varies in sensitivity upon receiving X-ray irradiation, maintains a sensitivity deterioration function of the detector, In correcting data for a plurality of X-ray exposure and detector read cycles since the reset (refresh) operation of the detector, the deterioration function is accumulated X since the reset (refresh) operation of the detector. A sensitivity deterioration function representing a relationship between sensitivity detection and a line detection amount and / or number of readout cycles, and means for calculating a cumulative X-ray detection amount and cycle number of the plurality of X-ray exposure and detector readout cycles. And reading data of each cycle is corrected based on the accumulated detection amount and the number of cycles.

本発明によれば、検出器のリセット(リフレッシュ)動作してから、X線パルス曝射、データ読み出しのサイクルに連れて検出器の感度が低下する現象を補正することが可能になった。   According to the present invention, it has become possible to correct a phenomenon in which the sensitivity of the detector is lowered with the cycle of X-ray pulse exposure and data reading after the reset (refresh) operation of the detector.

図1にMIS構造の光検出器1素子の等価回路を示す。以下の例は2次元アモーファスシリコンセンサについて説明を加えていくが、検出素子は特に限定する必要はなく、リセット動作からの要因に依存して感度特性を異ならせるセンサにも同様に適用できる。   FIG. 1 shows an equivalent circuit of one MIS structure photodetector. In the following example, a two-dimensional amorphous silicon sensor will be described. However, the detection element is not particularly limited, and can be similarly applied to a sensor having different sensitivity characteristics depending on a factor from the reset operation.

1素子の構成は光検出部21と電荷の蓄積及び読み取りを制御するスイッチングTFT22とで構成され、一般にはガラスの基板上に配されたアモーファスシリコン(α−Si)で形成される。光検出部21中の21Cはこの例では単に寄生キャパシタンスを有した光ダイオードでも良く、光ダイオード21Dと検出器のダイナミックレンジを改良するように追加コンデンサ21Cを並列に含んでいる光検出器と捉えても良い。   The configuration of one element is composed of a light detection unit 21 and a switching TFT 22 that controls charge accumulation and reading, and is generally formed of amorphous silicon (α-Si) disposed on a glass substrate. In this example, 21C in the light detection unit 21 may be simply a photodiode having a parasitic capacitance, and is regarded as a photodetector including an additional capacitor 21C in parallel so as to improve the dynamic range of the photodiode 21D and the detector. May be.

ダイオード21DのアノードAは共通電極であるバイアス配線Lbに接続され、カソードKはコンデンサ21Cに蓄積された電荷を読み出すための制御自在なスイッチングTFT22に接続されている。この例では、スイッチングTFT22はダイオード21DのカソードKと電荷読み出し用増幅器26との間に接続された薄膜トランジスタである。   The anode A of the diode 21D is connected to a bias line Lb that is a common electrode, and the cathode K is connected to a controllable switching TFT 22 for reading out the electric charge accumulated in the capacitor 21C. In this example, the switching TFT 22 is a thin film transistor connected between the cathode K of the diode 21D and the charge readout amplifier 26.

信号電荷は、スイッチングTFT22とリセット用スイッチング素子25を操作してコンデンサ21Cをリセットした後に、X線を放射することにより、光ダイオード21Dで放射線量に応じて電荷発生し(X線を可視光に変換するシンチレータは図示しない)、コンデンサ21Cに蓄積される。その後、再度、信号電荷はスイッチングTFT22とリセット用スイッチング素子25を操作して容量素子23に電荷を転送する。そして、光ダイオード21Dにより蓄積された量を電位信号として前置増幅器26によって読み出し、A/D変換を行うことにより入射放射線量を検出する。   The signal charge is generated by operating the switching TFT 22 and the reset switching element 25 to reset the capacitor 21C, and then radiating X-rays according to the amount of radiation by the photodiode 21D (converting the X-rays into visible light). The scintillator to be converted is not shown) and is stored in the capacitor 21C. Thereafter, the signal charge is transferred again to the capacitive element 23 by operating the switching TFT 22 and the reset switching element 25 again. Then, the amount accumulated by the photodiode 21D is read out by the preamplifier 26 as a potential signal, and the incident radiation dose is detected by performing A / D conversion.

図2は2次元に配列した光電変換装置を表した等価回路図である、図1で示された光電変換素子を具体的に2次元に拡張して構成した場合における光電変換動作について述べる。   FIG. 2 is an equivalent circuit diagram showing a two-dimensionally arranged photoelectric conversion device. A photoelectric conversion operation in a case where the photoelectric conversion element shown in FIG. 1 is specifically expanded in two dimensions will be described.

光検出器の画素は、2000×2000〜4000×4000程度の画素から構成され、センサ面積は200mm×200mm〜500mm×500mm程度である。図2において、光検出器は4096×4096の画素から構成され、センサ面積は430mm×430mmである。よって、1画素のサイズは約105μm×105μmである。1ブロック内の4096画素を横方向に配線し、4096ラインを順に縦に配置することにより各画素を2次元的に配置している。   The pixels of the photodetector are composed of about 2000 × 2000 to 4000 × 4000 pixels, and the sensor area is about 200 mm × 200 mm to 500 mm × 500 mm. In FIG. 2, the photodetector is composed of 4096 × 4096 pixels, and the sensor area is 430 mm × 430 mm. Therefore, the size of one pixel is about 105 μm × 105 μm. Each pixel is arranged two-dimensionally by wiring 4096 pixels in one block in the horizontal direction and arranging 4096 lines in order vertically.

上記の例では4096×4096画素の光検出器器を1枚の基板で構成した例を示したが、4096×4096画素の光検出器器を2048×2048個の画素を持つ4枚の光検出器で構成することもできる。2048×2048個の検出器を4枚で1つの光検出器器を構成する場合は、分割して製作することにより歩留まりが向上する等のメリットがある。   In the above example, an example in which a 4096 × 4096 pixel photodetector is configured by one substrate is shown, but a 4096 × 4096 pixel photodetector is detected by four optical detectors having 2048 × 2048 pixels. It can also be configured with a vessel. When one photo detector is configured by four 2048 × 2048 detectors, there is an advantage that the yield is improved by manufacturing it separately.

前述の通り1画素は、光電変換素子21とスイッチングTFT22とで構成される。21(1,1)〜21(4096,4096)は前述の光電変換素子21に対応するものであり、光検出ダイオードのカソード側をK、アノード側をAとして表している。22(1,1)〜22(4096,4096)はスイッチングTFT22に対応するものである。   As described above, one pixel includes the photoelectric conversion element 21 and the switching TFT 22. 21 (1, 1) to 21 (4096, 4096) correspond to the photoelectric conversion element 21 described above, and K represents the cathode side and A represents the anode side of the photodetecting diode. Reference numerals 22 (1, 1) to 22 (4096, 4096) correspond to the switching TFT 22.

2次元光検出器の各列の光電変換素子21(m,n)のK電極は対応するスイッチングTFT22(m,n)のソース、ドレイン導電路によりその列に対する共通の列信号線(Lc1〜Lc4096)に接続されている。例えば、列1の光電変換素子21(1,1)〜21(1,4096)は第1の列信号配線Lc1に接続されている。各行の光電変換素子21のA電極は共通にバイアス配線Lbを通して前述のモードを操作するバイアス電源31に接続されている。各行のTFT22のゲート電極は、行選択配線(Lr1〜Lr4096)に接続されている。例えば、行1のTFT22(1,1)〜22(4096,1)は行選択配線Lr1に接続される。行選択配線Lrは、ラインセレクタ部32を通して撮像制御部33に接続されている。ラインセレクタ部32は、例えばアドレスデコーダ34と4096個のスイッチ素子35から構成される。この構成により任意のラインLrnを読み出すことが可能である。ラインセレクタ部32は、最も簡単に構成するならば単に液晶ディスプレイ等に用いられているシフトレジスタによって構成することも可能である。   The K electrodes of the photoelectric conversion elements 21 (m, n) in each column of the two-dimensional photodetector are connected to common column signal lines (Lc1 to Lc4096) for the column by the source and drain conductive paths of the corresponding switching TFT 22 (m, n). )It is connected to the. For example, the photoelectric conversion elements 21 (1, 1) to 21 (1,4096) in the column 1 are connected to the first column signal wiring Lc1. The A electrodes of the photoelectric conversion elements 21 in each row are commonly connected to a bias power source 31 that operates the above-described mode through a bias wiring Lb. The gate electrode of the TFT 22 in each row is connected to the row selection wiring (Lr1 to Lr4096). For example, the TFTs 22 (1, 1) to 22 (4096, 1) in the row 1 are connected to the row selection wiring Lr1. The row selection wiring Lr is connected to the imaging control unit 33 through the line selector unit 32. The line selector unit 32 includes, for example, an address decoder 34 and 4096 switch elements 35. With this configuration, any line Lrn can be read. The line selector unit 32 can be configured simply by a shift register used in a liquid crystal display or the like if it is most simply configured.

列信号配線Lcは、撮像制御部33(図示しない)により制御される信号読み出し部36に接続されている。25は列信号配線Lrをリセット基準電源24の基準電位にリセットするためのスイッチ、26は信号電位を増幅するための前置増幅器、38はサンプルホールド回路、39はアナログマルチプレクサ、40はA/D変換器をそれぞれ表す。それぞれの列信号配線Lrnの信号は、前置増幅器26により増幅され、サンプルホールド回路38によりホールドされる。その出力は、アナログマルチプレクサ39により、順次A/D変換器40へ出力され、デジタル値に変換され画像処理部10(図示しない)に転送される。   The column signal wiring Lc is connected to a signal readout unit 36 that is controlled by an imaging control unit 33 (not shown). 25 is a switch for resetting the column signal wiring Lr to the reference potential of the reset reference power supply 24, 26 is a preamplifier for amplifying the signal potential, 38 is a sample and hold circuit, 39 is an analog multiplexer, and 40 is an A / D. Each converter is represented. The signal of each column signal line Lrn is amplified by the preamplifier 26 and held by the sample hold circuit 38. The output is sequentially output to the A / D converter 40 by the analog multiplexer 39, converted into a digital value, and transferred to the image processing unit 10 (not shown).

本実施の形態の光電変換装置は4096×4096個の画素を4096個のラインLcnに分け、1列当たり4096画素の出力を同時に転送し、この列信号配線Lcを通して4096個の前置増幅器26、4096個のサンプルホールド部38を通してアナログマルチプレクサ39によって順次、A/D変換器40に出力される。図2ではあたかもA/D変換器40が1つで構成されているように表されているが、実際には4〜32の系統で同時にA/D変換を行う。これは、アナログ信号帯域、A/D変換レートを不必要に大きくすることなく、画像信号の読み取り時間を短くすることが要求されるためである。   The photoelectric conversion device of the present embodiment divides 4096 × 4096 pixels into 4096 lines Lcn and simultaneously transfers the output of 4096 pixels per column, and 4096 preamplifiers 26 through the column signal wiring Lc, The signals are sequentially output to the A / D converter 40 by the analog multiplexer 39 through the 4096 sample hold units 38. In FIG. 2, the A / D converter 40 is represented as if constituted by one, but in reality, A / D conversion is simultaneously performed in 4 to 32 systems. This is because it is required to shorten the reading time of the image signal without unnecessarily increasing the analog signal band and the A / D conversion rate.

図3は本発明を概念的に説明するブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram conceptually illustrating the present invention.

センサからの電荷情報は、読出し回路で増幅された後にAD変換される。デジタルされたデータは、オフセット回路に送られると同時に、累積回路で各チャンネル(素子)毎に累積値が計算される。センサはX線の受信に先立ってリセット回路によりリセットされる。ここでは、図1で説明したリフレッシュとリセットを同義で使用する。   The charge information from the sensor is amplified by the readout circuit and then AD converted. The digitized data is sent to the offset circuit, and at the same time, the accumulation value is calculated for each channel (element) by the accumulation circuit. The sensor is reset by a reset circuit prior to reception of X-rays. Here, the refresh and reset described in FIG. 1 are used synonymously.

図4に本発明で使用するMIS型センサのリセットからのオフセット特性を示す。オフセット値は、リセット(リフレッシュ)直後は大きく概略指数的に減衰する。このためにリフレッシュ直後100−200msであるので、オフセット値が小さくなってから使用する。駆動回路の駆動履歴は、駆動記録回路で記録されができる放射線画像撮影装置を出されるまでの時間を各読出し動作毎に記録する。この記録は補正係数を作成するためのキャリブレーションモード時と実際の撮影モード時とが別々に記録される。   FIG. 4 shows an offset characteristic from reset of the MIS type sensor used in the present invention. The offset value is largely exponentially attenuated immediately after reset (refresh). For this reason, since it is 100-200 ms immediately after the refresh, it is used after the offset value becomes small. The drive history of the drive circuit records the time until the radiation image capturing apparatus that can be recorded by the drive recording circuit is issued for each readout operation. This recording is performed separately in the calibration mode for creating the correction coefficient and in the actual photographing mode.

図5と図6にキャリブレーションモード時に記録されるデータの概略特性を示す。   5 and 6 show schematic characteristics of data recorded in the calibration mode.

図5はリセットからの累積電荷読出しに対してゲインが変動する様子を示している。キャリブレーションモード時では、リセット後に一定量のX線の曝射を連続して、その間の出力値をチャンネル毎に記録する。このゲインのドリフトは、(1)検出部の電荷生成過程のドリフト、(2)コンデンサからの電荷取り出し過程のドリフト、の何れに依存するものか明確には分離できないが、ここでは累積読出し電荷量に依存する特性として説明する。   FIG. 5 shows how the gain fluctuates with respect to the accumulated charge read from reset. In the calibration mode, a fixed amount of X-ray exposure is continuously performed after resetting, and the output value during that period is recorded for each channel. This drift in gain cannot be clearly separated as to whether it depends on (1) drift in the charge generation process of the detector or (2) drift in the charge extraction process from the capacitor. This will be described as a characteristic depending on.

図6は同様に各素子に対する読出し回数に依存するデータである。   FIG. 6 similarly shows data depending on the number of readings for each element.

図5のデータ収集過程で、1回の読出しに対して入射するX線量(光量)を小さくした場合と大きくした場合では、同一累積読出しに対してゲイン変動が発生することに注目している。   In the data collection process of FIG. 5, attention is paid to the fact that gain fluctuation occurs with respect to the same cumulative readout when the incident X-ray dose (light quantity) is reduced and increased with respect to one readout.

図6は同一の累積読出し電荷であっても、読出し回数の多い場合ほど、ゲインが小さくなることを示している。注目する点は、図6において、読出し回数が或る程度の回数まではゲインドリフトがないことである。つまり、或る読出し回数までは読出し回数によりゲイン補正をする必要がないことを示している。このような限界読出し回数は、制御回路に記憶され、補正が必要ない読出し回数では読出し回数によるゲイン補正は行われない。   FIG. 6 shows that the gain decreases as the number of readouts increases even with the same accumulated readout charge. It should be noted that in FIG. 6, there is no gain drift until the number of readings is a certain number. That is, it is indicated that it is not necessary to perform gain correction according to the number of readings until a certain number of readings. Such a limit reading number is stored in the control circuit, and the gain correction based on the reading number is not performed at the reading number that does not require correction.

キャリブレーション時の駆動記録回路での記録は、図4〜図6までの補正用係数を作るための時間データの記録になる。この時間軸データを基に実際の読出しデータから、上記図4〜図6までの特性が計算されるが、細かい時間分解能、或はは細かい累積電荷分解能で特性を記憶することは、補正係数部に膨大なメモリを必要とする。   The recording by the drive recording circuit at the time of calibration is the recording of time data for creating the correction coefficients shown in FIGS. The characteristics shown in FIGS. 4 to 6 are calculated from the actual read data based on the time axis data. However, storing the characteristics with a fine time resolution or a fine accumulated charge resolution means that the correction coefficient section Requires a huge amount of memory.

よって、粗い分解能で係数を記憶し、記憶したポイントの間に相当する係数は補間演算によって求めることもできる。キャリブレーションデータ時の記録用係数作成や、撮影モード時の対応補正係数の算出は、特別な回路を用意する必要がなくDSP(Digital Signal Processor)やCPUで演算可能である。   Therefore, the coefficients can be stored with coarse resolution, and the coefficients corresponding to the stored points can be obtained by interpolation calculation. The creation of a recording coefficient at the time of calibration data and the calculation of a corresponding correction coefficient at the time of shooting mode can be performed by a DSP (Digital Signal Processor) or CPU without preparing a special circuit.

撮影時の駆動は、操作卓を介して装置を操作する撮影技師に依存している。つまり、撮影部位(心臓、脳、胃)に依存して撮影線量も動画像の取り込みスピードも異なる。又、患者が子どもであるか成人であるかによっても異なる。   The driving at the time of photographing depends on the photographing engineer who operates the apparatus through the console. That is, the imaging dose and the moving image capturing speed differ depending on the imaging region (heart, brain, stomach). It also depends on whether the patient is a child or an adult.

操作卓の指示に従って、制御回路はX線制御回路と介してX線の曝射タイミングや強度を制御し、駆動回路を介してセンサ駆動を制御し、補正されたデータの出力を、画像出力回路を制御することにより行う。   In accordance with an instruction from the console, the control circuit controls the X-ray exposure timing and intensity via the X-ray control circuit, controls the sensor drive via the drive circuit, and outputs the corrected data to the image output circuit. This is done by controlling

オフセット補正回路は、差分演算によって実現ざれる。撮影モードで読み出されたデータDorg(駆動時間は、駆動記録回路に記録されている)が、リセットから時間t1から時間t2までの積分であったとして、その素子のオフセット特性(図4に相当)がそれぞれoffset(t1)、offset(t2)とすれば、オフセット補正値Doffは、

Doff=Dorg-(offset(t1)+offset(t2))/2
で表すことができる。
The offset correction circuit is realized by difference calculation. Assume that the data Dorg read in the shooting mode (the drive time is recorded in the drive recording circuit) is the integration from the time t1 to the time t2 from the reset, and the offset characteristic of the element (corresponding to FIG. 4) ) Is offset (t1) and offset (t2) respectively, the offset correction value Doff is

Doff = Dorg- (offset (t1) + offset (t2)) / 2
It can be expressed as

補正係数の保存形式によっては、

Doff=Dorg-offset((t1+t2)/2)
としても良い。上記のオフセット特性は素子毎に記憶されているので、素子ごとに行われる。
Depending on the storage format of the correction factor,

Doff = Dorg-offset ((t1 + t2) / 2)
It is also good. Since the offset characteristic is stored for each element, it is performed for each element.

ゲイン補正回路は乗算によって、素子毎に実現される。オフセット補正されたDoffが読み出された時の累積回路の出力をDculとする。ここで、累積値Dculには、最新の読出しのDorgも加算されていることに注意を要する。ゲイン補正は基本的に素子間の補正であるので、センサを構成する全素子のゲインを調整する補正係数はGij とする。
Dgain=Gij・C(Dcul) ・Doff
ここで、C(Dcul) は累積回路の出力をDculの時の累積電荷成分ゲイン補正係数である。キャリブレーション時にC(Dcul) 係数を作成する際にゲインドリフトを計算する前に、データはオフセット補正される点に注意を要する。
更に、読出し回数成分のゲイン補正を行うと、
Dgain=Gij・C(Dcul) ・T(n)・Doff
となる。
The gain correction circuit is realized for each element by multiplication. The output of the accumulation circuit when the offset-corrected Doff is read is Dcul. Note that the latest read Dorg is also added to the cumulative value Dcul. Since the gain correction is basically correction between elements, the correction coefficient for adjusting the gain of all elements constituting the sensor is Gij.
Dgain = Gij ・ C (Dcul) ・ Doff
Here, C (Dcul) is a cumulative charge component gain correction coefficient when the output of the cumulative circuit is Dcul. Note that the data is offset corrected before calculating the gain drift when creating C (Dcul) coefficients during calibration.
Furthermore, when the gain correction of the read count component is performed,
Dgain = Gij ・ C (Dcul) ・ T (n) ・ Doff
It becomes.

ここで、T(n)は読出し回数nの場合の読出し回数成分ゲイン補正係数である。   Here, T (n) is a read count component gain correction coefficient when the read count is n.

注意として、以上の式は、LOG 変換されたLOG 空間の演算ではなく、リニア空間での演算を示している。X線データを減衰係数空間に変換するのは上の式で得られたデータをLOG 変換する必要がある。   As a reminder, the above expression shows the operation in linear space, not the operation in LOG space after LOG conversion. To convert the X-ray data to the attenuation coefficient space, it is necessary to perform LOG conversion on the data obtained by the above equation.

以上の説明においては、累積読出しデータ値と累積読出し電荷量を同義で使用している。又、以上の場合の他に、オフセット値が入射線量によって変動する場合もある。この場合は、キャリブレーション時に、X線曝射を伴う読み出しとオフセット読出しを繰り返し行って、リセット後の累積電荷読み出し量をパラメータとしてオフセット値の変動を係数化して保存し、撮影モード時の補正に使用することが可能である。   In the above description, the cumulative read data value and the cumulative read charge amount are used synonymously. In addition to the above cases, the offset value may vary depending on the incident dose. In this case, at the time of calibration, readout with X-ray exposure and offset readout are repeatedly performed, and the variation in offset value is converted into a coefficient using the accumulated charge readout amount after reset as a parameter and stored for correction in the imaging mode. It is possible to use.

本発明は、特にはフラットパネルを使用するX線デジタル断層撮影装置、或は動画像撮影装置に対して適用可能である。   The present invention is particularly applicable to an X-ray digital tomography apparatus or a moving image imaging apparatus using a flat panel.

センサ等価回路を示す図である。It is a figure which shows a sensor equivalent circuit. フラットセンサパネルの回路図である。It is a circuit diagram of a flat sensor panel. 本発明の実施例のブロックダイアグラムである。It is a block diagram of the Example of this invention. オフセット特性の例を示す図である。It is a figure which shows the example of an offset characteristic. 累積読出し電荷量に依存したゲイン特性ドリフトの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the gain characteristic drift depending on the accumulation read charge amount. 読出し回数に依存したゲイン特性ドリフトの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the gain characteristic drift depending on the frequency | count of reading.

符号の説明Explanation of symbols

10 画像処理部
21 光検出部
22 スイッチングTFT
23 容量素子
25 リセット用スイッチング素子
26 前置増幅器
31 バイアス電源
32 ラインセレクタ
33 撮像制御部
39 アナログマルチブレクサ
40 A/D変換器
10 Image processing unit 21 Photodetection unit 22 Switching TFT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 Capacitance element 25 Reset switching element 26 Preamplifier 31 Bias power supply 32 Line selector 33 Imaging control part 39 Analog multiplexer 40 A / D converter

Claims (4)

X線照射を受けて感度が変動する検出器を使用してX線画像を撮影する放射線画像撮影装置において、
前記検出器の感度劣化関数を保持し、前記検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の複数回のX線曝射と検出器読出しのサイクルにおいて、前記検出器読出しデータに対して前記感度劣化関数を適用してデータを補正することを特徴とする放射線画像撮影装置。
In a radiographic imaging apparatus that captures an X-ray image using a detector that varies in sensitivity upon receiving X-ray irradiation,
The sensitivity deterioration function of the detector is retained with respect to the read data of the detector in a plurality of X-ray exposure and detector read cycles since the detector's sensitivity deterioration function is retained and the detector is reset (refreshed). A radiographic imaging apparatus characterized by correcting data by applying a function.
前記劣化関数は前記検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の累積X線検出量と感度劣化の関係を表す感度劣化関数であって、前記複数回のX線曝射と検出器読出しサイクルの累積X線検出量を計算する手段を有して、前記累積検出量を基にそれぞれのサイクルの読出しデータを補正することを特徴とする請求項1記載の放射線画像撮影装置。   The deterioration function is a sensitivity deterioration function that represents the relationship between the accumulated X-ray detection amount and the sensitivity deterioration since the detector was reset (refreshed), and the deterioration function includes a plurality of X-ray exposure and detector readout cycles. The radiographic imaging apparatus according to claim 1, further comprising means for calculating a cumulative X-ray detection amount, and correcting read data of each cycle based on the cumulative detection amount. 前記劣化関数は前記検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の読出しサイクル数と感度劣化の関係を表す感度劣化関数であって、前記複数回のX線曝射と検出器読出しサイクルのサイクル数を計算する手段を有して、前記サイクル数を基にそれぞれのサイクルの読出しデータを補正することを特徴とする請求項1記載放射線画像撮影装置。   The deterioration function is a sensitivity deterioration function that represents the relationship between the number of read cycles since the reset (refresh) operation of the detector and the sensitivity deterioration, and the number of cycles of the multiple X-ray exposure and detector read cycles. The radiographic image capturing apparatus according to claim 1, further comprising: a calculating unit that corrects read data of each cycle based on the number of cycles. 前記劣化関数は前記検出器をリセット(リフレッシュ)動作して以来の累積X線検出量及び読出しサイクル数と感度劣化の関係を表す感度劣化関数であって、前記複数回のX線曝射と検出器読出しサイクルの累積X線検出量及びサイクル数を計算する手段を有して、前記累積検出量及びサイクル数を基にそれぞれのサイクルの読出しデータを補正することを特徴とする請求項1記載の放射線画像撮影装置。   The deterioration function is a sensitivity deterioration function that represents the relationship between the cumulative X-ray detection amount and the number of read cycles since the reset (refresh) operation of the detector and the number of read cycles, and sensitivity deterioration. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising means for calculating a cumulative X-ray detection amount and a cycle number of the device readout cycle, and correcting read data of each cycle based on the cumulative detection amount and the cycle number. Radiation imaging device.
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