放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)、以及它們的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)、以及它們的控制方法。提供一種成像裝置，該成像裝置（100）包含以矩陣方式布置并且用于執(zhí)行放射線照相操作的多個(gè)像素的檢測(cè)器（104），背景光源（115）、以及用于控制檢測(cè)器（104）的操作和背景光源（115）的操作的控制單元（106）。放射線照相操作包含用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第一放射線照相操作和用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第二放射線照相操作?？刂茊卧?06）控制背景光源（115）的操作，使得以基于關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線的積分量的信息確定的背景光的積分量在第一放射線照相操作和第二放射線照相操作之間的間隔中執(zhí)行背景光的照射。
【專利說(shuō)明】放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)、以及它們的控制方法
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00980160036.3、申請(qǐng)日為2009年6月25日、發(fā)明名稱為“放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)、以及它們的控制方法和程序”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及成像裝置、放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及適用于醫(yī)療診斷中的諸如一般放射線照相的靜止圖像放射線照相或諸如熒光放射線照相的運(yùn)動(dòng)圖像放射線照相的放射線成像裝置和放射線成像系統(tǒng)所使用的成像裝置。注意，在本發(fā)明中，除了作為通過(guò)放射線衰變發(fā)射的粒子(包含光子)的射束的α射線、β射線、Y射線以外，術(shù)語(yǔ)“放射線”還包括例如X射線、粒子束和宇宙射線等的具有大于等于以上射線的能量的能量的射束。 【背景技術(shù)】
[0003]近年來(lái)，作為用于X射線醫(yī)療診斷成像或非破壞性檢查的放射線照相裝置，包括由半導(dǎo)體材料形成的平板檢測(cè)器(以下，簡(jiǎn)寫(xiě)為FPD)的放射線成像裝置已開(kāi)始投入實(shí)用。例如在醫(yī)療診斷成像中，這樣的放射線成像裝置被用作用于一般放射線照相那樣的靜止圖像放射線照相或熒光放射線照相那樣的運(yùn)動(dòng)圖像放射線照相的數(shù)字成像裝置。
[0004]在這種放射線成像裝置中，如PTLl公開(kāi)的那樣，已經(jīng)研究了在通過(guò)FPD讀取的區(qū)域(視場(chǎng)尺寸)和X射線的照射區(qū)域之間切換的能力。但是，在執(zhí)行切換以增大照射區(qū)域的情況下，在FPD的被照射區(qū)域和未被照射區(qū)域之間，像素的敏感度或暗輸出不同。因此，在獲得的圖像中出現(xiàn)受照射區(qū)域影響的幻影(圖像段差(image step)),從而導(dǎo)致了圖像質(zhì)量降低的危險(xiǎn)。
[0005]在PTL2中，進(jìn)行執(zhí)行用于校正受照射區(qū)域影響的這種幻影的圖像處理的檢查。具體地，基于包含幻影并通過(guò)均勻的照射獲得的數(shù)據(jù)對(duì)于每個(gè)X射線照射條件獲得需要的幻影校正系數(shù)，幻影校正系數(shù)與收集關(guān)于作為照射區(qū)域的正被檢查的部分的數(shù)據(jù)的X射線照射條件和從開(kāi)始X射線照射起花費(fèi)的時(shí)間對(duì)應(yīng)。因此，通過(guò)使用需要的幻影校正系數(shù)校正關(guān)于正被檢查的部分的數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生校正后的圖像數(shù)據(jù)。
[0006]引文列表
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]PTLl:日本專利公開(kāi) N0.11-128213
[0009]PTL2:日本專利公開(kāi) N0.2008-167846

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問(wèn)題
[0011]但是，在PTL2的校正技術(shù)中，由于通過(guò)圖像處理執(zhí)行校正，因此，參數(shù)的管理或校正處理復(fù)雜，并且整個(gè)裝置的復(fù)雜性增加。另外，需要諸如事先獲取用于校正的數(shù)據(jù)的復(fù)雜操作，并且，還需要諸如完全數(shù)據(jù)采樣的嚴(yán)格管理以獲得穩(wěn)定的圖像質(zhì)量。并且，可導(dǎo)致上述的幻影的從FPD獲得的圖像信號(hào)中所包含的殘像量不減少，并因此難以在各種狀況下獲得最佳的效果。
[0012]對(duì)于問(wèn)題的解決方案
[0013]作為提供如下這樣的成像裝置和系統(tǒng)的深入研究的結(jié)果，該成像裝置和系統(tǒng)能夠在不執(zhí)行復(fù)雜圖像處理的情況下減少可在獲得的圖像中出現(xiàn)的受照射區(qū)域影響的圖像段差的出現(xiàn)并且避免圖像質(zhì)量的明顯降低，要求權(quán)利的本發(fā)明的發(fā)明人實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的以下的方面。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的成像系統(tǒng)是一種放射線成像系統(tǒng)，所述放射線成像系統(tǒng)包括:成像裝置，所述成像裝置包含:檢測(cè)器，用于執(zhí)行用于輸出與發(fā)射的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的放射線照相操作，所述檢測(cè)器具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素，像素具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件，背景光源，用與所述放射線或光不同的背景光照射所述檢測(cè)器；和控制單元，用于控制包含所述放射線照相操作的所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作；以及控制計(jì)算機(jī)，控制所述成像裝置，其中，所述放射線照相操作包含第一放射線照相操作和第二放射線照相操作，所述第一放射線照相操作用于輸出與在與包含于所述多個(gè)像素中的一些像素對(duì)應(yīng)的第一照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，所述第二放射線照相操作用于輸出與在比所述第一照射場(chǎng)大的第二照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，其中，所述控制計(jì)算機(jī)基于關(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量，并且向所述控制單元應(yīng)用基于確定的背景光的積分劑量的控制信號(hào)，并且，其中，所述控制單元控制所述背景光源的操作，使得根據(jù)從所述第一照射場(chǎng)到所述第二照射場(chǎng)的改變，在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間以確定的背景光的積分劑量執(zhí)行背景光的照射
[0015]根據(jù)本發(fā)明的成像裝置是如下這樣的成像裝置，該成像裝置包括:檢測(cè)器，用于執(zhí)行用于輸出與發(fā)射的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的放射線照相操作，所述檢測(cè)器具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素，像素具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件，背景光源，用與所述放射線或光不同的背景光 照射所述像素；和控制單元，用于控制包含所述放射線照相操作的所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作，其中，所述放射線照相操作包含第一放射線照相操作和第二放射線照相操作，所述第一放射線照相操作用于輸出與在與包含于所述多個(gè)像素中的一些像素對(duì)應(yīng)的第一照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，所述第二放射線照相操作用于輸出與在比所述第一照射場(chǎng)大的第二照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，并且，其中，所述控制單元控制所述背景光源的操作，使得根據(jù)從所述第一照射場(chǎng)到所述第二照射場(chǎng)的改變，在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間以基于關(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定的背景光的積分劑量執(zhí)行背景光的照射。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的控制方法是用于如下這樣的成像裝置的控制方法，該成像裝置包括:檢測(cè)器，用于執(zhí)行用于輸出與發(fā)射的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的放射線照相操作，所述檢測(cè)器具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素，像素具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件；以及背景光源，用與所述放射線或光不同的背景光照射所述像素，所述成像裝置控制包含所述放射線照相操作的所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作，所述控制方法包括:執(zhí)行第一放射線照相操作，所述第一放射線照相操作用于輸出與在與包含于所述多個(gè)像素中的一些像素對(duì)應(yīng)的第一照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；基于關(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量；根據(jù)從所述第一照射場(chǎng)到比所述第一照射場(chǎng)大的第二照射場(chǎng)的改變，在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間以確定的背景光的積分劑量執(zhí)行背景光的照射；以及在背景光的照射之后執(zhí)行第二放射線照相操作，所述第二放射線照相操作用于輸出與在第二照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的程序是用于導(dǎo)致計(jì)算機(jī)執(zhí)行成像裝置的控制的程序，該成像裝置包括:檢測(cè)器，用于執(zhí)行用于輸出與發(fā)射的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的放射線照相操作，所述檢測(cè)器具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素，像素具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件；以及背景光源，用與所述放射線或光不同的背景光照射所述檢測(cè)器，所述成像裝置控制包含所述放射線照相操作的所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作，所述程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行:用于執(zhí)行第一放射線照相操作的控制，所述第一放射線照相操作用于輸出與在與包含于所述多個(gè)像素中的一些像素對(duì)應(yīng)的第一照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；用于基于關(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量的控制；用于根據(jù)從所述第一照射場(chǎng)到比所述第一照射場(chǎng)大的第二照射場(chǎng)的改變，在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間以確定的背景光的積分劑量執(zhí)行背景光的照射的控制；以及用于在背景光的照射之后執(zhí)行第二放射線照相操作的控制，所述第二放射線照相操作用于輸出與在第二照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
[0018]本發(fā)明的有利效果
[0019]根據(jù)要求權(quán)利的本發(fā)明，能夠在不執(zhí)行復(fù)雜圖像處理的情況下通過(guò)FPD的驅(qū)動(dòng)操作減少可在獲得的圖像中出現(xiàn)的受照射區(qū)域影響的幻影(圖像段差)的出現(xiàn)，并且避免圖像質(zhì)量的明顯降低。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】·
[0020]圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的成像裝置的成像系統(tǒng)的概念性框圖。
[0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的成像裝置的概念性等效電路圖。
[0022]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的流程圖。
[0023]圖4A是描述本發(fā)明的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
[0024]圖4B是描述本發(fā)明的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
[0025]圖4C是描述本發(fā)明的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
[0026]圖4D是描述本發(fā)明的成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
[0027]圖5A是描述本發(fā)明的改變操作的時(shí)序圖和描述效果的時(shí)間對(duì)段差量特性圖。
[0028]圖5B是描述本發(fā)明的改變操作的時(shí)序圖和描述效果的時(shí)間對(duì)段差量特性圖。
[0029]圖5C是描述本發(fā)明的改變操作的時(shí)序圖和描述效果的時(shí)間對(duì)段差量特性圖。
[0030]圖是描述本發(fā)明的改變操作的時(shí)序圖和描述效果的時(shí)間對(duì)段差量特性圖。
[0031]圖5E是描述本發(fā)明的改變操作的時(shí)序圖和描述效果的時(shí)間對(duì)段差量特性圖。
[0032]圖6A是根據(jù)本發(fā)明的另一成像裝置的概念性等效電路圖。[0033]圖6B是根據(jù)本發(fā)明的另一成像裝置的概念性等效電路圖。
[0034]圖7A是描述根據(jù)本發(fā)明的另一成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
[0035]圖7B是描述根據(jù)本發(fā)明的其它成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
[0036]圖7C是描述根據(jù)本發(fā)明的其它成像裝置和成像系統(tǒng)的操作的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明適用的實(shí)施例。圖1所示的本實(shí)施例的放射線成像系統(tǒng)包括成像裝置100、控制計(jì)算機(jī)108、放射線控制裝置109、放射線產(chǎn)生裝置110、顯示裝置113和控制臺(tái)114。成像裝置100包括FPD (平板檢測(cè)器)104，該FPD104包含具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的多個(gè)像素的檢測(cè)單元101、驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101的驅(qū)動(dòng)電路102、和從被驅(qū)動(dòng)的檢測(cè)單元101輸出電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的讀取電路103。成像裝置100還包括處理來(lái)自FPD104的圖像數(shù)據(jù)并輸出結(jié)果的信號(hào)處理單元105、和向各構(gòu)成元件供給控制信號(hào)并控制FPD104和下文描述的背景光源(bias light source) 115的操作的控制單元106。成像裝置100還包括向各構(gòu)成元件和背景光源115供給偏壓的電源單元107。成像裝置100還包括通過(guò)背景光照射FPD104的背景光源115，該背景光與通過(guò)與從下文描述的放射線源111產(chǎn)生的放射線或通過(guò)下文描述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器從放射線轉(zhuǎn)換成的光分開(kāi)。信號(hào)處理單元105從下文描述的控制計(jì)算機(jī)108接收控制信號(hào)，并且向控制單元106提供該控制信號(hào)。電源單元107在其中加入諸如調(diào)節(jié)器或逆變器的電源電路，該電源電路從外部電源或內(nèi)置電池(未示出)接收電壓并且供給檢測(cè)單元101、驅(qū)動(dòng)電路102、讀取電路103和背景光源115所需要的電壓。背景光源115被設(shè)置為面向基板的在其上設(shè)置檢測(cè)單元101的表面(背面)，該表面與在其上設(shè)置下文描述的像素的受光表面相對(duì)，并且該背光光源115被布置為用背景光從背面照射整個(gè)檢測(cè)單元101。這里，背景光源115被布置為能夠用背景光照射等于或大于下文描述的檢測(cè)單元101的照射場(chǎng)B的區(qū)域。
[0038]控制計(jì)算機(jī)108執(zhí)行用于放射線產(chǎn)生裝置110和成像裝置100之間的同步化、用于確定成像裝置100的狀態(tài)的控制信號(hào)的傳送以及來(lái)自成像裝置100的圖像數(shù)據(jù)的校正或存儲(chǔ)/顯示的圖像處理?？刂朴?jì)算機(jī)108還將用于基于來(lái)自控制臺(tái)114的信息確定放射線照射條件的控制信號(hào)傳送到放射線控制裝置109。
[0039]放射線控制裝置109從控制計(jì)算機(jī)108接收控制信號(hào)，并且控制用于從結(jié)合在放射線產(chǎn)生裝置Iio中的放射線源111發(fā)射放射線的操作或照射場(chǎng)孔徑機(jī)構(gòu)112的操作。照射場(chǎng)孔徑機(jī)構(gòu)112具有能夠改變?cè)贔PD104的檢測(cè)單元101中的作為被放射線或與放射線對(duì)應(yīng)的光照射的區(qū)域的給定照射場(chǎng)的功能，并且，在本實(shí)施例中，具有能夠在照射場(chǎng)A和照射場(chǎng)B之間切換的功能。用作本發(fā)明中的第一照射場(chǎng)的照射場(chǎng)A被與包含于多個(gè)像素中的一些像素、例如當(dāng)像素的總數(shù)為約2800行X約2800列時(shí)約1000行X約1000列的像素對(duì)應(yīng)的放射線照射。并且，用作本發(fā)明中的第二照射場(chǎng)的照射場(chǎng)B被與比照射場(chǎng)A大的區(qū)域、例如所有像素對(duì)應(yīng)的放射線照射?？刂婆_(tái)114允許輸入關(guān)于正被檢查的被檢體的信息或放射線照相 條件作為用于由控制計(jì)算機(jī)108執(zhí)行的各種類型的控制的參數(shù)，并且將輸入結(jié)果傳送到控制計(jì)算機(jī)108。顯示裝置113顯示經(jīng)受通過(guò)控制計(jì)算機(jī)108進(jìn)行的圖像處理的圖像數(shù)據(jù)。
[0040]下面，將參照?qǐng)D2描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的成像裝置。具有與參照?qǐng)D1描述的配置相同的配置的元件被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且，它們的詳細(xì)的描述被省略。并且，在圖2中，為了便于描述，示出包括具有3行X3列的像素的FPD的成像裝置。但是，實(shí)際上，成像裝置具有更多的數(shù)量的像素。例如，17英寸成像裝置具有約2800行X約2800列的像素。
[0041]檢測(cè)單元101具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素。像素中的每一個(gè)具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換兀件201和輸出與該電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)兀件202。在本實(shí)施例中，使用布置在諸如玻璃基板的絕緣基板上并包含非晶硅作為主要成分的PIN型光電二極管作為光電轉(zhuǎn)換元件，該光電轉(zhuǎn)換元件將照射該轉(zhuǎn)換元件的光轉(zhuǎn)換成電荷。在以上的光電轉(zhuǎn)換元件的放射線入射側(cè)具有將放射線轉(zhuǎn)換成可由光電轉(zhuǎn)換元件檢測(cè)的波長(zhǎng)帶的光的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的間接型轉(zhuǎn)換元件或?qū)⒎派渚€直接轉(zhuǎn)換成電荷的直接型轉(zhuǎn)換元件被適當(dāng)?shù)赜米鬓D(zhuǎn)換元件。適當(dāng)?shù)厥褂镁哂锌刂贫俗雍蛢蓚€(gè)主端子的晶體管作為開(kāi)關(guān)元件202。在本實(shí)施例中，使用薄膜晶體管(TFT)。轉(zhuǎn)換元件201的一個(gè)電極與開(kāi)關(guān)元件202的該兩個(gè)主端子中的一個(gè)電連接，并且，另一電極通過(guò)共用偏壓線Bs與偏壓電源107a電連接。行方向上的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件，例如，Tll ~T13，具有共同電連接到第一行中的驅(qū)動(dòng)線Gl的控制端子，并且，從驅(qū)動(dòng)電路102通過(guò)驅(qū)動(dòng)線逐行地施加用于控制開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在例如Tll~T31的列方向上的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件中，其它的主端子與第一列中的信號(hào)線Sigl電連接，并且，在開(kāi)關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)段期間，與轉(zhuǎn)換元件的電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)通過(guò)信號(hào)線被輸出到讀取電路103。沿列方向布置的多個(gè)信號(hào)線Sigl~Sig3將從多個(gè)像素輸出的電信號(hào)并行傳送到讀取電路103。
[0042]對(duì)于各個(gè)信號(hào)線，讀取電路103具有放大從檢測(cè)單元101并行輸出的電信號(hào)的放大器電路207。并且,各放大器電路207包含放大輸出電信號(hào)的積分放大器203、放大來(lái)自積分放大器203的電信號(hào)的可變放大器204、米樣和保持放大后的電信號(hào)的米樣和保持電路205、以及緩沖放大器206。積分放大器203具有放大讀取的電信號(hào)并且輸出放大后的信號(hào)的運(yùn)算放大器、積分電容器和復(fù)位開(kāi)關(guān)。積分放大器203能夠通過(guò)改變積分電容器的值改變放大因子。運(yùn)算放大器具有輸入輸出的電信號(hào)的反相輸入端子、從基準(zhǔn)電源107b輸入基準(zhǔn)電壓Vref的非反相輸入端子、和輸出放大后的電信號(hào)的輸出端子。并且，積分電容器被布置在運(yùn)算放大器的反相輸入端子和輸出端子之間。采樣和保持電路205與各放大器電路對(duì)應(yīng)地被設(shè)置，并由采樣開(kāi)關(guān)和采樣電容器構(gòu)成。并且，讀取電路103具有依次輸出從各個(gè)放大器電路207并行讀取的電信號(hào)并且輸出它們作為串行信號(hào)的圖像信號(hào)的多路復(fù)用器208和對(duì)于圖像信號(hào)執(zhí)行阻抗轉(zhuǎn)換并且輸出圖像信號(hào)的緩沖放大器209。從緩沖放大器209輸出的模擬圖像信號(hào)Vout通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器210被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)然后被輸出到信號(hào)處理單元105，并且，通過(guò)圖1所示的信號(hào)處理單元105處理的圖像數(shù)據(jù)被輸出到控制計(jì)算機(jī)108。
[0043]驅(qū)動(dòng)單元102根據(jù)從圖1所示的控制單元106輸入的控制信號(hào)(D_CLK、0E、D10)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到各個(gè)驅(qū)動(dòng)線，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有用于使開(kāi)關(guān)元件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的導(dǎo)通電壓Vcom和用于使開(kāi)關(guān)元件進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)的非導(dǎo)通電壓Vss。因此，驅(qū)動(dòng)單元102控制開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)，并且驅(qū)動(dòng)檢測(cè)單元101。
[0044]圖1中的電源單元107包含圖2所示的放大器電路的基準(zhǔn)電源107b和偏壓電源107a。偏壓電源107a通過(guò)偏壓線Bs將偏壓電壓Vs共同供給到各轉(zhuǎn)換元件的另一電極。偏壓電壓Vs與本發(fā)明的第一電壓對(duì)應(yīng)?；鶞?zhǔn)電源107b將基準(zhǔn)電壓Vref供給到各運(yùn)算放大器的非反相輸入端子。并且，圖1中的電源單元107還包括諸如供給背景光源115的操作所需要的電壓的逆變器的背景光源電源電路。
[0045] 圖1所示的控制單元106通過(guò)經(jīng)信號(hào)處理單元105從裝置外面的控制計(jì)算機(jī)108等接收控制信號(hào)并且向驅(qū)動(dòng)電路102、電源單元107和讀取電路103供給各種控制信號(hào)來(lái)控制FPD104和背景光源115的操作?？刂茊卧?06通過(guò)向驅(qū)動(dòng)電路102供給控制信號(hào)D-CLK、控制信號(hào)OE和控制信號(hào)DIO控制驅(qū)動(dòng)電路102的操作。這里，控制信號(hào)D-CLK是用作驅(qū)動(dòng)電路的移位寄存器的移位時(shí)鐘，控制信號(hào)DIO是由移位寄存器傳遞的脈沖，并且，OE適于控制移位寄存器的輸出端。并且，控制單元106通過(guò)向讀取電路103供給控制信號(hào)RC、控制信號(hào)SH和控制信號(hào)CLK來(lái)控制讀取電路103的各個(gè)構(gòu)成元件的操作。這里，控制信號(hào)RC適于控制積分放大器的復(fù)位開(kāi)關(guān)的操作，控制信號(hào)SH適于控制采樣和保持電路205的操作，并且，控制信號(hào)CLK適于控制多路復(fù)用器208的操作。
[0046]下面，將參照?qǐng)D1~3、特別是參照?qǐng)D3描述本發(fā)明的成像裝置和成像系統(tǒng)的總體操作。根據(jù)操作員對(duì)于控制臺(tái)114的操作，控制計(jì)算機(jī)108確定照射條件并且開(kāi)始放射線照相，并且，被檢體被來(lái)自被放射線控制裝置109控制的放射線產(chǎn)生裝置110的希望的放射線照射。成像裝置100輸出與透過(guò)被檢體的放射線對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，并且，通過(guò)控制計(jì)算機(jī)108對(duì)輸出的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，使得在顯示裝置113上顯示結(jié)果。
[0047]控制計(jì)算機(jī)108隨后提示操作員確認(rèn)是否需要繼續(xù)放射線照相。當(dāng)從操作員接收到不繼續(xù)放射線照相(“否”(NO))的指令時(shí)，放射線照相結(jié)束。當(dāng)接收到需要繼續(xù)放射線照相(“是”(YES))的指令時(shí)，提示操作員確認(rèn)是否需要改變照射場(chǎng)。當(dāng)從操作員接收到不改變照射場(chǎng)(“否”)的指令時(shí)，放射線控制裝置109和放射線產(chǎn)生裝置110在事先由控制計(jì)算機(jī)108確定的放射線照相條件下被控制，并且，在相同的條件下重新發(fā)射放射線。另一方面，當(dāng)從操作員接收到需要改變照射場(chǎng)(“是”)的指令時(shí)，控制計(jì)算機(jī)108確定已改變照射場(chǎng)的照射條件，并且，放射線控制裝置109根據(jù)照射條件控制放射線產(chǎn)生裝置110的照射場(chǎng)孔徑機(jī)構(gòu)112。并且，控制計(jì)算機(jī)108向控制單元106供給控制信號(hào)以導(dǎo)致成像裝置100執(zhí)行將在后面詳細(xì)描述的背景光處理操作。在成像裝置100已完成背景光處理操作之后，控制計(jì)算機(jī)108在包含改變的照射場(chǎng)的照射條件下控制放射線控制裝置109和放射線產(chǎn)生裝置110，并且，在改變的照射條件下發(fā)射放射線。因此，成像裝置100對(duì)于改變的照射場(chǎng)上執(zhí)行下一放射線照射操作。
[0048]下面，將參照?qǐng)D4A~4D描述本發(fā)明的成像系統(tǒng)的操作。在圖4A中，當(dāng)偏壓電壓Vs被供給到轉(zhuǎn)換元件201時(shí)，成像裝置100在空閑時(shí)段期間執(zhí)行空閑操作。這里，術(shù)語(yǔ)“空閑操作”是為了至少重復(fù)多次執(zhí)行初始化操作Kl以便使由開(kāi)始施加偏壓電壓Vs而導(dǎo)致的檢測(cè)器104的特性波動(dòng)穩(wěn)定化的操作。并且，術(shù)語(yǔ)“初始化操作”是用于向轉(zhuǎn)換元件施加蓄積操作之前的初始偏壓并且將轉(zhuǎn)換元件初始化的操作。在圖4A中，作為空閑操作，執(zhí)行用于重復(fù)多次執(zhí)行蓄積操作Wl和初始化操作Kl的集合的操作。
[0049]圖4B是描述圖4A中的時(shí)段A-A'期間的成像裝置的操作的時(shí)序圖。如圖4B所示，在蓄積操作Wl中，在向轉(zhuǎn)換元件201施加偏壓電壓Vs的狀態(tài)下向開(kāi)關(guān)元件202施加非導(dǎo)通電壓Vss，并且，使得所有像素的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)入非導(dǎo)通狀態(tài)。在初始化操作Kl中，首先，積分放大器的積分電容器和信號(hào)線通過(guò)復(fù)位開(kāi)關(guān)被復(fù)位，并且，導(dǎo)通電壓Vcom從驅(qū)動(dòng)電路102被施加到驅(qū)動(dòng)線G1，使得第一行中的像素的開(kāi)關(guān)元件Tll~T13進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)允許轉(zhuǎn)換元件被初始化。在這種情況下，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件輸出轉(zhuǎn)換元件的電荷作為電信號(hào)。在本實(shí)施例中，由于不使得在采樣和保持電路之后的電路操作，因此，不從讀取電路103輸出與電信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。然后，積分電容器和信號(hào)線被重新復(fù)位，并由此處理輸出的電信號(hào)。在這一點(diǎn)上，當(dāng)以上的數(shù)據(jù)用于校正等時(shí)，可使得在采樣和保持電路之后的電路以與下文描述的圖像輸出操作或暗圖像輸出操作的方式類似的方式操作。對(duì)于第二行和第三行重復(fù)執(zhí)行以上的開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的控制和以上的復(fù)位，并由此執(zhí)行檢測(cè)器101的初始化操作。這里，在初始化操作中，復(fù)位開(kāi)關(guān)也可保持在導(dǎo)通狀態(tài)，以至少在開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)期間繼續(xù)復(fù)位。并且，初始化操作中的開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間可比下文描述的圖像輸出操作中的開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通時(shí)間短。并且，在初始化操作中，多個(gè)行中的開(kāi)關(guān)元件可同時(shí)進(jìn)入導(dǎo)通。在以上的情況下，能夠減少整個(gè)初始化操作所需要的時(shí)間，并能夠更迅速地使檢測(cè)器的特性波動(dòng)穩(wěn)定化。注意，本實(shí)施例中的初始化操作Ki與包含于在空閑操作之后執(zhí)行的熒光反射線照相操作中的圖像輸出操作在同一時(shí)段期間執(zhí)行。
[0050]圖4C是描述圖4A中的時(shí)段B-B'期間的成像裝置的操作的時(shí)序圖。在執(zhí)行空閑操作并且檢測(cè)器101進(jìn)入啟用放射線照相的狀態(tài)之后，響應(yīng)來(lái)自控制計(jì)算機(jī)108的控制信號(hào)，成像裝置100執(zhí)行用于用放射線在照射場(chǎng)A的區(qū)域中照射FPD104的熒光放射線照相操作。熒光放射線照相操作與本發(fā)明的第一放射線照相操作對(duì)應(yīng)。并且，成像裝置100執(zhí)行熒光放射線照相操作的時(shí)段被稱為熒光放射線照相時(shí)段。在熒光放射線照相時(shí)段期間，成像裝置100執(zhí)行蓄積操作Wl和圖像輸出操作XI，該蓄積操作Wl在與放射線的發(fā)射的持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)段期間執(zhí)行以便使得轉(zhuǎn)換元件201根據(jù)發(fā)射的放射線產(chǎn)生電荷，該圖像輸出操作Xl用于輸出基于在蓄積操作Wl中產(chǎn)生的電荷的圖像數(shù)據(jù)。如圖4C所示，在圖像輸出操作中，首先，積分電容器和信號(hào)線被復(fù)位，并且，導(dǎo)通電壓Vcom從驅(qū)動(dòng)電路102被施加到驅(qū)動(dòng)線G1，使得第一行中的開(kāi)關(guān)元件Tll~T13進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。因此，基于由第一行中的轉(zhuǎn)換元件Sll~S13產(chǎn)生的電荷的電信號(hào)被輸出到各信號(hào)線。被并行輸出到各信號(hào)線的電信號(hào)被相應(yīng)的放大器電路206的運(yùn)算放大器203和可變放大器204放大。使得采樣和保持電路響應(yīng)控制信號(hào)SH操作，并且，在相應(yīng)的放大器電路中在采樣和保持電路205中并行保持放大后的電信號(hào)。在電信號(hào)被?！こ种?，積分電容器和信號(hào)線被復(fù)位。在復(fù)位之后，導(dǎo)通電壓Vcom以與第一行類似的方式被施加到第二行中的驅(qū)動(dòng)線G2，使得第二行中的開(kāi)關(guān)元件T21~T23進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。在第二行中的開(kāi)關(guān)元件T21~T23進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的時(shí)段中，多路復(fù)用器208依次輸出保持在采樣和保持電路205中的電信號(hào)。因此，并行輸出的來(lái)自第一行中的像素的電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成串行圖像信號(hào)并然后被輸出，并且，A/C轉(zhuǎn)換器210執(zhí)行轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生用于一個(gè)行的圖像數(shù)據(jù)并然后輸出得到的圖像數(shù)據(jù)。對(duì)于第一到第三行逐行地執(zhí)行以上的操作，由此從成像裝置輸出一個(gè)幀的圖像數(shù)據(jù)。此外，在本實(shí)施例中，執(zhí)行蓄積操作Wl和暗圖像輸出操作F1，該蓄積操作Wl與該蓄積操作Wl的時(shí)段相同的時(shí)段期間執(zhí)行，以便使得轉(zhuǎn)換元件201在不發(fā)射放射線的暗狀態(tài)中產(chǎn)生電荷，該暗圖像輸出操作Fl用于輸出基于在蓄積操作Wl中產(chǎn)生的電荷的暗圖像數(shù)據(jù)。在暗圖像輸出操作Fl中，通過(guò)成像裝置100執(zhí)行與圖像輸出操作Xl類似的操作。
[0051]然后，當(dāng)從控制臺(tái)114向控制計(jì)算機(jī)108發(fā)送用于改變照射場(chǎng)的指令時(shí)，成像裝置100根據(jù)它執(zhí)行背景光處理操作。執(zhí)行背景光處理操作的時(shí)段被稱為背景光處理時(shí)段。下文將參照?qǐng)D5詳細(xì)描述背景光處理操作。
[0052]圖4D是描述圖4A中的時(shí)段C-C'期間的成像裝置的操作的時(shí)序圖。在背景光處理操作之后，成像裝置100執(zhí)行一般(靜止圖像)放射線照相操作，用于在比照射場(chǎng)A的區(qū)域大的照射場(chǎng)B中用放射線照射FPD104。一般放射線照相操作與本發(fā)明的第二放射線照相操作對(duì)應(yīng)。并且，成像裝置100執(zhí)行一般放射線照相操作的時(shí)段被稱為一般放射線照相時(shí)段。在一般放射線照相時(shí)段中，成像裝置100執(zhí)行蓄積操作W2和圖像輸出操作X2，該蓄積操作W2在與放射線發(fā)射持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)段期間執(zhí)行以便使得轉(zhuǎn)換元件根據(jù)發(fā)射的放射線產(chǎn)生電荷，該圖像輸出操作X2用于輸出基于在蓄積操作W2中產(chǎn)生的電荷的圖像數(shù)據(jù)。這里，如圖4D所示，在本實(shí)施例中，蓄積操作W2和圖像輸出操作X2分別是與蓄積操作Wl和圖像輸出操作Xl類似的操作，并且，由于操作的時(shí)段長(zhǎng)，因此在本實(shí)施例中通過(guò)使用不同的符號(hào)表示。但是，可對(duì)于相同的時(shí)間長(zhǎng)度執(zhí)行這些操作。并且，執(zhí)行蓄積操作W2和暗圖像輸出操作F2，該蓄積操作W2對(duì)于與在圖像輸出操作X2之前的蓄積操作W2的時(shí)段相同的時(shí)段執(zhí)行以便使得轉(zhuǎn)換元件在不發(fā)射放射線的暗狀態(tài)中產(chǎn)生電荷，該暗圖像輸出操作F2用于輸出基于在蓄積操作W2中產(chǎn)生的電荷的暗圖像數(shù)據(jù)。在暗圖像輸出操作F2中，通過(guò)成像裝置100執(zhí)行與圖像輸出操作X2類似的操作。并且，在本實(shí)施例中，成像裝置100在每一蓄積操作W2之前執(zhí)行初始化操作K2。這里,初始化操作K2是與前面描述的初始化操作Kl類似的操作，并且，由于操作的時(shí)段長(zhǎng)而在本實(shí)施例中通過(guò)使用不同的符號(hào)表示。但是，可對(duì)于相同的時(shí)間長(zhǎng)度執(zhí)行這些操作。
[0053]下面，將參照?qǐng)D5A~5C描述本發(fā)明的處理所基于的圖像段差的發(fā)生機(jī)制。在圖5A~5C中，橫坐標(biāo)表示照射FPD104的放射線的積分劑量。積分劑量是關(guān)于使放射線或背景光的積分劑量為O的轉(zhuǎn)換元件201飽和的照射量被規(guī)格化的值。在圖5A中，縱坐標(biāo)指示在暗狀態(tài)中獲得的像素的輸出數(shù)據(jù)作為暗輸出水平。暗輸出水平是關(guān)于放射線的積分劑量為O時(shí)的暗輸出水平被規(guī)格化的水平。在本實(shí)施例中，通過(guò)放射線照射照射場(chǎng)A的檢測(cè)器中的區(qū)域被稱為第一 區(qū)域，并且，通過(guò)放射線照射照射場(chǎng)B的檢測(cè)器的區(qū)域中的除第一區(qū)域以外的區(qū)域被稱為第二區(qū)域。
[0054]如圖5A所示，要求權(quán)利的本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，平板檢測(cè)器的暗輸出依賴于放射線的發(fā)射歷史，具體而言，依賴于向平板檢測(cè)器的轉(zhuǎn)換元件施加偏壓電壓之后的放射線的積分劑量。在本實(shí)施例中，由于在照射場(chǎng)A上執(zhí)行放射線照相操作，因此，包含于第二區(qū)域中的像素的暗輸出由圖5A中的A表示，并且，包含于第一區(qū)域中的像素的暗輸出由B~D表不。并且,根據(jù)依賴于突光放射線照相操作的時(shí)段長(zhǎng)度的積分劑量,包含于第一區(qū)域中的像素的暗輸出表現(xiàn)為圖5A中的B~D。因此，例如，當(dāng)熒光放射線照相操作中的放射線的積分劑量為500%時(shí)，在第二區(qū)域的暗輸出A和第一區(qū)域的暗輸出C之間出現(xiàn)約60%的差，并且，暗輸出的差產(chǎn)生圖像段差。特別地，熒光放射線照相操作的時(shí)段越長(zhǎng)，則第一區(qū)域和第二區(qū)域之間的暗輸出的差越大，從而在圖像中導(dǎo)致更明顯的段差。這樣，要求權(quán)利的本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，由于平板檢測(cè)器的暗輸出依賴于放射線的發(fā)射歷史，因此，在平板檢測(cè)器中的放射線照射區(qū)域和未照射區(qū)域之間出現(xiàn)暗輸出的差，由此導(dǎo)致圖像段差。
[0055]從圖5A所示的特性，要求權(quán)利的本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，可通過(guò)使用以下的背景光處理操作減少圖像段差的出現(xiàn)。根據(jù)從照射場(chǎng)A到照射場(chǎng)B的改變，背景光源115在第一放射線照相操作和第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間基于關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息用背景光照射平板檢測(cè)器104。因此，控制計(jì)算機(jī)108基于關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量。然后，控制計(jì)算機(jī)108將基于確定的背景光的積分劑量的控制信號(hào)供給控制單元106。在接收到控制信號(hào)時(shí)，控制單元106基于該控制信號(hào)控制背景光源115的操作。
[0056]這里，將考察當(dāng)照射場(chǎng)改變時(shí)第二區(qū)域中所包含的像素的暗輸出(如圖5A中的A)以及第一區(qū)域中包含的像素的暗輸出(如B)。在這種情況下，由圖像段差導(dǎo)致的兩個(gè)像素之間的暗輸出水平的差為60%。然后，以500%的積分劑量通過(guò)背景光選擇性照射第二區(qū)域，以執(zhí)行背景光處理操作。因此，緊接在執(zhí)行第二放射線照相操作之前第二區(qū)域中包含的像素的暗輸出變?yōu)锽，并且，包含于第一區(qū)域中的像素的暗輸出水平變得基本上等于包含于第二區(qū)域中的像素的暗輸出水平。這減少了第二放射線照相操作中兩個(gè)區(qū)域之間的暗輸出的差，并減少了圖像段差的影響。 [0057]但是，如果背景光的選擇性照射的精度不足，則存在包含于第一區(qū)域中的像素中的其位置與第二區(qū)域相鄰的像素可能被背景光照射的危險(xiǎn)。在這種情況下，該像素被積分劑量總共為約1000%的放射線或光照射，并且，緊接在執(zhí)行第二放射線照相操作之前的暗輸出水平變?yōu)閳D5A中的C。但是，由于包含于第二區(qū)域中的像素的暗輸出水平變?yōu)锽，因此，兩個(gè)像素之間的暗輸出水平的差最高達(dá)到約30%，它是背景光處理操作之前的一半。
[0058]并且，選擇性照射第二區(qū)域的背景光的積分劑量未必與在第一放射線照相操作中照射第一區(qū)域的放射線的積分劑量匹配。例如，當(dāng)以400%的積分劑量選擇性照射包含于第二區(qū)域中的像素時(shí)，包含于第二區(qū)域中的像素和包含于第一區(qū)域中的像素之間的暗輸出水平的差減小為約10%。如果以上的差為暗輸出水平的容許差值，那么在獲得的圖像數(shù)據(jù)中在視覺(jué)上覺(jué)察不到圖像段差。如果暗輸出水平的差小于或等于30%，那么獲得小于或等于圖像數(shù)據(jù)中的隨機(jī)噪聲的有效值的1/10的圖像段差，并且視覺(jué)上識(shí)別不出圖像段差，這是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得的。這樣，要求權(quán)利的本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，背景光處理操作被執(zhí)行，使得差值可小于等于預(yù)定的暗輸出水平的容許差值，并由此可獲得具有減少的圖像段差的圖像數(shù)據(jù)。確定的暗輸出水平的容許差值以下被稱為容許量。
[0059]當(dāng)執(zhí)行背景光的選擇性發(fā)射時(shí)，優(yōu)選地，使用以矩陣方式布置的多個(gè)LED元件的LED陣列作為背景光源。LED陣列具有可選擇操作的驅(qū)動(dòng)器，并被配置為能夠根據(jù)第二區(qū)域選擇性發(fā)光。因此，驅(qū)動(dòng)器是昂貴的，并且驅(qū)動(dòng)器和LED陣列的控制的復(fù)雜性增加。
[0060]并且，在背景光處理操作中，可以用背景光照射第一區(qū)域和第二區(qū)域。并且，將考察作為圖5A中的A的在改變照射場(chǎng)時(shí)包含于第二區(qū)域中的像素的暗輸出以及作為B的包含于第一區(qū)域中的像素的暗輸出。第一區(qū)域和第二區(qū)域均被背景光以500%的積分劑量照射以執(zhí)行背景光處理操作。因此，包含于第一區(qū)域中的像素的暗輸出變?yōu)閳D5A中的C，并且包含于第二區(qū)域中的像素的暗輸出水平變?yōu)锽。兩個(gè)像素之間的暗輸出水平的差由此最高達(dá)約30%，它是在背景光處理操作之前的差的一半。如果進(jìn)一步執(zhí)行500%的積分劑量的背景光的照射并且總共執(zhí)行1000%的背景光的照射，那么包含于第一區(qū)域中的像素的暗輸出變?yōu)閳D5A中的D，并且，包含于第二區(qū)域中的像素的暗輸出水平變?yōu)镃。兩個(gè)像素之間的暗輸出水平的差由此最高達(dá)約20%，并且，提供了進(jìn)一步的減小。如果以上的差小于或等于容許量，那么難以在獲得的圖像數(shù)據(jù)中在視覺(jué)上覺(jué)察到圖像段差。如果暗輸出水平的差小于等于30%，那么獲得小于等于圖像數(shù)據(jù)中的隨機(jī)噪聲的有效值的1/10的圖像段差，并且視覺(jué)上覺(jué)察不到圖像段差，這是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果獲得的。以這種方式，要求權(quán)利的本發(fā)明的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，執(zhí)行背景光處理操作，使得差值可小于等于預(yù)定的容許量，并由此可獲得具有減少的圖像段差的圖像數(shù)據(jù)。
[0061]圖5B是示出關(guān)于各個(gè)容許量的第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量和背景光處理操作中的背景光的積分劑量之間的關(guān)系的曲線圖。在圖5B中，縱軸表示關(guān)于使放射線或背景光的積分劑量為O的轉(zhuǎn)換元件201飽和的照射量被規(guī)格化的值。該示圖示出用背景光照射第一區(qū)域和第二區(qū)域的情況。要求權(quán)利的本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如圖5B所示，當(dāng)確定各個(gè)容許量時(shí)并且如果第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量被限定，則確定在背景光處理操作中發(fā)射的背景光的積分劑量。
[0062]下面，將參照?qǐng)D5C描述用于執(zhí)行本發(fā)明的運(yùn)算處理以及特定運(yùn)算處理的配置?？刂朴?jì)算機(jī)108具有圖像數(shù)據(jù)處理單元501、劑量檢測(cè)單元502、處理確定單元503和特性存儲(chǔ)單元504。這里，特性存儲(chǔ)單元504存儲(chǔ)如圖5B所示的那樣的關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量、容許量和需要的背景光的積分劑量的數(shù)據(jù)。適當(dāng)?shù)厥褂么鎯?chǔ)以上的數(shù)據(jù)的查找表作為特性存儲(chǔ)單元504。在本發(fā)明中，包括處理確定單元503和特性存儲(chǔ)單元504的部分被稱為運(yùn)算處理單元505。
[0063]從成像裝置100輸出的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)圖像數(shù)據(jù)處理單元501經(jīng)受圖像處理，并且被傳送到顯示裝置113。在圖像數(shù)據(jù)中，與包含于第一區(qū)域中的像素對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)作為劑量檢測(cè)數(shù)據(jù)被傳送到劑量檢測(cè)單元502。劑量檢測(cè)單元502基于劑量檢測(cè)數(shù)據(jù)確定每個(gè)幀的放射線劑量并且蓄積該放射線劑量。這里，作為劑量檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以使用與包含于第一區(qū)域中的特定像素對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)或從包含于第一區(qū)域中的多個(gè)像素輸出的圖像數(shù)據(jù)的平均值。作為替代方案，作為圖像數(shù)據(jù)的替代，可以使用來(lái)自成像裝置中的與檢測(cè)單元分離地設(shè)置的光電定時(shí)器(未示出)的數(shù)據(jù)。劑量檢測(cè)單元502確定逐幀地蓄積的一個(gè)幀單位的放射線的劑量的和，并且產(chǎn)生關(guān)于放射線照相操作中的積分劑量的信息。并且，可基于從控制臺(tái)114獲得的關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線照相條件的信息產(chǎn)生關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息。劑量檢測(cè)單元502將產(chǎn)生的關(guān)于積分劑量的信息輸出到處理確定單元503。
[0064]然后，處理確定單元503基于從劑量檢測(cè)單元502輸出的關(guān)于放射線的積分劑量的信息和存儲(chǔ)于特性存儲(chǔ)單元 504中的關(guān)于背景光的積分劑量的信息，確定背景光處理操作中的背景光的積分劑量。然后，運(yùn)算處理單元505向成像裝置100的控制單元106施加與確定的背景光的積分劑量對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。響應(yīng)于控制信號(hào)，控制單元106基于控制信號(hào)控制背景光源115的操作。在本實(shí)施例中，控制計(jì)算機(jī)108確定處理。但是，本發(fā)明不限于此。響應(yīng)于來(lái)自控制計(jì)算的控制信號(hào)，成像裝置100的控制單元106可確定處理。
[0065]下面，將參照?qǐng)D~5E描述本實(shí)施例的背景光處理操作。在本發(fā)明的背景光處理操作中，背景光源115用背景光照射FPD104。然后，在被背景光照射之后，F(xiàn)PD104執(zhí)行用于將轉(zhuǎn)換元件初始化的操作。首先，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，發(fā)射背景光和初始化轉(zhuǎn)換元件的一組操作被執(zhí)行多次，從而導(dǎo)致段差減少效果大大提高。將發(fā)射背景光和初始化轉(zhuǎn)換元件的這樣的一組操作執(zhí)行一次或多次的背景光處理操作可防止由根據(jù)照射場(chǎng)的變化可在獲得的圖像中出現(xiàn)的圖像段差導(dǎo)致的圖像質(zhì)量的降低。
[0066]在圖所示的背景光處理操作中，除了已參照?qǐng)D4C描述的在照射場(chǎng)的改變之前執(zhí)行的熒光放射線照相操作中的放射線發(fā)射以外，背景光源115還執(zhí)行背景光的發(fā)射。然后，F(xiàn)PD104將熒光放射線照相操作中的一組蓄積操作Wl和初始化操作Kl執(zhí)行一次或多次。BP, FPD104將與在照射場(chǎng)改變之后執(zhí)行的熒光放射線照相操作對(duì)應(yīng)的一組的蓄積操作Wl和初始化操作Kl執(zhí)行一次或多次。在圖的背景光處理操作中，操作所需要的時(shí)間減少，并且，裝置的可用性進(jìn)一步提高。但是，如果在背景光處理操作中執(zhí)行的初始化操作不與照射場(chǎng)改變之后的放射線照相操作對(duì)應(yīng)，并且對(duì)于與在照射場(chǎng)改變之后的放射線照相操作中執(zhí)行的初始化操作的時(shí)間長(zhǎng)度不同的時(shí)間長(zhǎng)度被執(zhí)行，那么存在放射線照相操作中的蓄積操作中的轉(zhuǎn)換元件的特性穩(wěn)定性可能降低的危險(xiǎn)。因此，存在可能獲得包含許多偽像的圖像數(shù)據(jù)的危險(xiǎn)。
[0067]在圖5E所示的改變操作中，背景光源115與已參照?qǐng)D4D描述的在照射場(chǎng)改變之后執(zhí)行的一般放射線照相操作中的放射線發(fā)射同步地執(zhí)行背景光的發(fā)射。然后，F(xiàn)PD104將在照射場(chǎng)改變之后執(zhí)行的一般放射線照相操作中的一組的蓄積操作W2和初始化操作K2執(zhí)行一次或多次。即，F(xiàn)PD104將與在照射場(chǎng)改變之后執(zhí)行的一般放射線照相操作對(duì)應(yīng)的一組的蓄積操作W2和初始化操作K2執(zhí)行一次或多次。這樣，與在改變之后執(zhí)行的放射線照相操作中的圖像輸出操作之前的操作中包含的操作同步地執(zhí)行改變操作，由此在放射線照相操作中的蓄積操作W2中使得轉(zhuǎn)換元件的特性穩(wěn)定化。因此，可以獲得具有少量偽像的良好的圖像數(shù)據(jù)。并且，在圖5E中，在熒光放射線照相操作中，在一組的蓄積操作Wl和圖像輸出操作Xl以及一組的蓄積操作Wl和暗圖像輸出操作Fl之前，執(zhí)行與蓄積操作Wl和初始化操作Kl同步的背景光的發(fā)射。另外，在一般放射線照相操作中，在一組的蓄積操作W2和暗圖像輸出操作F2之前，執(zhí)行與蓄積操作W2和初始化操作K2同步的背景光的發(fā)射。特別地，在一般放射線照相操作中，在放射線發(fā)射之前執(zhí)行背景光處理操作中的背景光的發(fā)射和初始化操作K2。因此，在一組的蓄積操作W2和暗圖像輸出操作F2之前執(zhí)行背景光的發(fā)射和初始化操作K2，由此允許包含蓄積操作W2和暗圖像輸出操作Fl的一組操作與包含蓄積操作W2和暗圖像輸出操作F2的一組操作同步。因此，暗輸出對(duì)于放射線的圖像數(shù)據(jù)和暗圖像數(shù)據(jù) 的影響可混合在一起，并且，可以獲得具有更少的偽像的良好的圖像數(shù)據(jù)。
[0068]這樣，在開(kāi)始照射場(chǎng)的改變之后的放射線照相操作之前執(zhí)行背景光處理操作。這使得能夠在不執(zhí)行復(fù)雜圖像處理的情況下減少可在獲得的圖像中出現(xiàn)的受照射區(qū)域影響的幻影(圖像段差)的出現(xiàn)并避免圖像質(zhì)量的明顯降低。
[0069]雖然在本實(shí)施例中使用PIN型光電二極管作為轉(zhuǎn)換元件201，但是，本發(fā)明不限于此。如圖6A和圖6B所示，可以使用包含如下這樣的像素的成像裝置，該像素具有使用MIS型光電轉(zhuǎn)換元件作為MIS型轉(zhuǎn)換元件的轉(zhuǎn)換元件601，并且除了輸出開(kāi)關(guān)元件602以外還包含刷新開(kāi)關(guān)元件603。這里，在圖6A中，刷新開(kāi)關(guān)元件603的主端子中的一個(gè)與轉(zhuǎn)換元件601的第一電極604和開(kāi)關(guān)兀件602的兩個(gè)主端子中的一個(gè)電連接。并且，開(kāi)關(guān)兀件603的另一主端子通過(guò)共用線與結(jié)合在電源單元107中的刷新電源107c電連接。行方向上的多個(gè)開(kāi)關(guān)元件603具有共同電連接到刷新驅(qū)動(dòng)線Gr的控制端子，并且，逐行地通過(guò)刷新驅(qū)動(dòng)線Gr從刷新驅(qū)動(dòng)電路1021 施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)。并且，如圖6B那樣，轉(zhuǎn)換元件601具有位于第一電極604和第二電極608之間的半導(dǎo)體層606、在第一電極604和半導(dǎo)體層606之間的絕緣層605、以及在半導(dǎo)體層606和第二電極608之間具有雜質(zhì)半導(dǎo)體層。第二電極608通過(guò)偏壓線Bs與偏壓電源107a'電連接。在轉(zhuǎn)換元件601中，與轉(zhuǎn)換元件201類似，從偏壓電源107a'向第二電極608供給偏壓電壓Vs，并且，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件602向第一電極604供給基準(zhǔn)電壓Vref。然后，執(zhí)行蓄積操作。這里，在熒光和一般放射線照相操作中，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件603向第一電極604供給刷新電壓Vt，并且，轉(zhuǎn)換元件601通過(guò)其偏壓|Vs_Vt|被刷新。具有與圖2相同的配置的元件被賦予相同的附圖標(biāo)記，并且，它們的詳細(xì)描述被省略。
[0070]圖7A~7C示出圖6的成像裝置的操作。圖7A是描述圖4A中的時(shí)段A-A'期間的成像裝置的操作的時(shí)序圖。圖7B是描述圖4A中的時(shí)段B-B'期間的成像裝置的操作的時(shí)序圖。圖7C是描述圖4A中的時(shí)段C-C'期間的成像裝置的操作的時(shí)序圖。作為圖4A所示的第一實(shí)施例中的初始化操作K1、圖像輸出操作Xl和暗圖像輸出操作Fl的替代，分別執(zhí)行初始化操作Kl'、圖像輸出操作Xl'和暗圖像輸出操作Fl'。并且，作為圖4A所示的第一實(shí)施例中的圖像輸出操作X2和暗圖像輸出操作F2的替代，分別執(zhí)行圖像輸出操作X2'和暗圖像輸出操作F2'。其它的操作與圖4A類似，并且，它們的詳細(xì)描述被省略。
[0071]也可通過(guò)由例如包含于控制單元106中的計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。并且，作為本發(fā)明的實(shí)施例，也可應(yīng)用用于向計(jì)算機(jī)供給程序的手段，例如，在其上記錄程序的諸如CD-ROM的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)或運(yùn)送程序的諸如因特網(wǎng)的傳送介質(zhì)。并且，作為本發(fā)明的實(shí)施例，也可應(yīng)用以上的程序。以上的程序、記錄介質(zhì)、傳送介質(zhì)和程序產(chǎn)品落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。并且，基于可以容易地從本實(shí)施例構(gòu)想的特征的組合的發(fā)明也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0072]附圖標(biāo)記列表
[0073]100成像裝置
[0074]101檢測(cè)單元
[0075]102驅(qū)動(dòng)電路
[0076]103讀取電 路
[0077]104平板檢測(cè)器
[0078]105信號(hào)處理單元
[0079]106控制單元
[0080]107電源單元
[0081]108控制計(jì)算機(jī)
[0082]109放射線控制裝置
[0083]110放射線產(chǎn)生裝置
[0084]111放射線源
[0085]112照射場(chǎng)孔徑機(jī)構(gòu)
[0086]113顯示裝置
[0087]114控制臺(tái)
[0088]115背景光源
【權(quán)利要求】
1.一種放射線成像系統(tǒng)，所述放射線成像系統(tǒng)包括: 成像裝置，所述成像裝置包含: 檢測(cè)器，用于執(zhí)行用于輸出與發(fā)射的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的放射線照相操作，所述檢測(cè)器具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素，像素具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件， 背景光源，用與所述放射線或光分開(kāi)的背景光照射所述檢測(cè)器；和 控制單元，用于控制包含所述放射線照相操作的所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作；以及 控制計(jì)算機(jī)，控制所述成像裝置， 其中，所述放射線照相操作包含用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第一放射線照相操作和用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第二放射線照相操作， 其中，所述控制計(jì)算機(jī)基于關(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量，并且向所述控制單元應(yīng)用基于確定的背景光的積分劑量的控制信號(hào)，并且， 其中，所述控制單元控制所述背景光源的操作，使得在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間以確定的背景光的積分劑量執(zhí)行背景光的照射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的放射線成像系統(tǒng)，其中，所述控制單元控制所述檢測(cè)器的操作，使得所述檢測(cè)器在背景光的照射之后執(zhí)行用于初始化所述轉(zhuǎn)換元件的初始化操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的放射線成像系統(tǒng)，其中，所述控制單元控制所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作，使得背景光的照射和初始化操作被執(zhí)行多次，并且使得多次執(zhí)行的背景光的照射的積分劑量變?yōu)榛陉P(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定的積分劑量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的放射線成像系統(tǒng)，其中， 所述第一放射線照相操作被配置為輸出與在與包含于所述多個(gè)像素中的一些像素對(duì)應(yīng)的第一照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，所述第二放射線照相操作被配置為輸出與在比所述第一照射場(chǎng)大的第二照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)， 所述檢測(cè)器具有在所述第一照射場(chǎng)中被放射線照射的第一區(qū)域，以及在所述第二照射場(chǎng)中被放射線照射的所述檢測(cè)器的區(qū)域中的除第一區(qū)域以外的第二區(qū)域， 其中，所述背景光源在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間用背景光選擇性地照射所述第二區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的放射線成像系統(tǒng),其中， 所述第一放射線照相操作被配置為輸出與在與包含于所述多個(gè)像素中的一些像素對(duì)應(yīng)的第一照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，所述第二放射線照相操作用于輸出與在比所述第一照射場(chǎng)大的第二照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)， 所述檢測(cè)器具有在所述第一照射場(chǎng)中被放射線照射的第一區(qū)域，以及在所述第二照射場(chǎng)中被放射線照射的所述檢測(cè)器的區(qū)域中的除第一區(qū)域以外的第二區(qū)域，以及 其中，所述背景光源在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間用背景光照射第一區(qū)域和第二區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的放射線成像系統(tǒng)，還包括控制臺(tái)，用于向所述控制計(jì)算機(jī)輸出關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線照相條件的信息， 其中，所述控制計(jì)算機(jī)包含存儲(chǔ)單元、劑量檢測(cè)單元和處理確定單元， 其中，所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)關(guān)于根據(jù)第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的必需的背景光的積分劑量的信息， 其中，所述劑量檢測(cè)單元向運(yùn)算處理單元輸出基于關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線照相條件的信息產(chǎn)生的關(guān)于第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息，并且，其中，所述處理確定單元基于從所述劑量檢測(cè)單元輸出的關(guān)于放射線的積分劑量的信息和存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中的關(guān)于背景光的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的放射線成像系統(tǒng)，其中，所述控制計(jì)算機(jī)包含存儲(chǔ)單元、劑量檢測(cè)單元和處理確定單元， 其中，所述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)關(guān)于根據(jù)第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的必需的背景光的積分劑量的信息， 其中，所述劑量檢測(cè)單元向運(yùn)算處理單元輸出通過(guò)使用所述圖像數(shù)據(jù)或來(lái)自與所述檢測(cè)器分開(kāi)設(shè)置的光電定時(shí)器的數(shù)據(jù)確定的關(guān)于第一放射線照相操作中的積分劑量的信息，并且， 其中，所述運(yùn)算處理單元基于從所述劑量檢測(cè)單元輸出的關(guān)于放射線的積分劑量的信息和存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元中的關(guān)于背景光的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的放射線成像系統(tǒng)，其中，像素還包含用于輸出與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)元件，并且， 其中，所述檢測(cè)器包含其中所述多個(gè)像素以矩陣方式布置的檢測(cè)單元、控制所述開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)以便驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)電路、和輸出通過(guò)與所述開(kāi)關(guān)元件連接的信號(hào)線從所述檢測(cè)單元輸出的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的讀取電路， 其中，所述讀取電路包含將所述信號(hào)線復(fù)位的復(fù)位開(kāi)關(guān)，并且， 其中，所述控制單元控制所述驅(qū)動(dòng)電路和所述復(fù)位開(kāi)關(guān)，使得所述檢測(cè)器在背景光的照射之后執(zhí)行用于初始化所述轉(zhuǎn)換元件的初始化操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的放射線成像系統(tǒng)，其中，所述轉(zhuǎn)換元件為MIS型光電轉(zhuǎn)換元件，其具有第一電極、第二電極、布置在第一電極和第二電極之間的半導(dǎo)體層、布置在第一電極和半導(dǎo)體層之間的絕緣層、以及布置在半導(dǎo)體層和第二電極之間的雜質(zhì)半導(dǎo)體層， 其中，像素還包含用于輸出與所述電荷對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的開(kāi)關(guān)元件、和與所述開(kāi)關(guān)元件不同的其它開(kāi)關(guān)元件， 其中，所述檢測(cè)器包含其中所述多個(gè)像素以矩陣方式布置的檢測(cè)單元、控制所述開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)以便驅(qū)動(dòng)所述檢測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)電路、以及輸出通過(guò)與所述開(kāi)關(guān)元件連接的信號(hào)線從所述檢測(cè)單元輸出的電信號(hào)作為圖像數(shù)據(jù)的讀取電路、控制所述其它開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)的另一驅(qū)動(dòng)電路、和電源單元，所述電源單元包含向所述轉(zhuǎn)換元件中的每一個(gè)的第一電極通過(guò)所述開(kāi)關(guān)元件中的相應(yīng)的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件施加基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電源、向所述第一電極通過(guò)所述其它開(kāi)關(guān)元件中的相應(yīng)的一個(gè)開(kāi)關(guān)元件施加刷新電壓的刷新電源和向所述轉(zhuǎn)換元件中的每一個(gè)的第二電極施加偏壓電壓的偏壓電源，并且，其中，所述檢測(cè)器通過(guò)在使所述其它開(kāi)關(guān)元件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)的同時(shí)將所述開(kāi)關(guān)元件保持在非導(dǎo)通狀態(tài)、并且通過(guò)在通過(guò)所述其它開(kāi)關(guān)元件向所述第一電極施加刷新電壓的同時(shí)向所述第二電極施加偏壓電壓，來(lái)刷新所述轉(zhuǎn)換元件。
10.一種成像裝置，該成像裝置包括: 檢測(cè)器，用于執(zhí)行用于輸出與發(fā)射的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的放射線照相操作，所述檢測(cè)器具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素，像素具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件， 背景光源，用與所述放射線或光分開(kāi)的背景光照射所述像素；和 控制單元，用于控制包含所述放射線照相操作的所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作， 其中，所述放射線照相操作包含用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第一放射線照相操作和用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第二放射線照相操作，并且， 其中，所述控制單元控制所述背景光源的操作，使得在所述第一放射線照相操作和所述第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間以基于關(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定的背景光的積分劑量執(zhí)行背景光的照射。
11.一種成像裝置的控制方法，該成像裝置包括:檢測(cè)器，用于執(zhí)行用于輸出與發(fā)射的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的放射線照相操作，所述檢測(cè)器具有以矩陣方式布置的多個(gè)像素，像素具有將放射線或光轉(zhuǎn)換成電荷的轉(zhuǎn)換元件；以及背景光源，用與所述放射線或光分開(kāi)的背景光照射所述像素，所述成像裝置控制包含所述放射線照相操作的所述檢測(cè)器的操作和所述背景光源的操作，所述控制方法包括: 執(zhí)行用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第一放射線照相操作； 基于關(guān)于所述第一放射線照相操作中的放射線的積分劑量的信息確定背景光的積分劑量； 在所述第一放射線照相操作和用于輸出與放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的第二放射線照相操作之間的時(shí)段期間以確定的背景光的積分劑量執(zhí)行背景光的照射；以及 在背景光的照射之后執(zhí)行第二放射線照相操作，所述第二放射線照相操作用于輸出與在第二照射場(chǎng)中照射所述檢測(cè)器的放射線或光對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】A61B6/00GK103622713SQ201310585888
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2009年6月25日
【發(fā)明者】橫山啟吾, 遠(yuǎn)藤忠夫, 龜島登志男, 秋山正喜, 八木朋之, 竹中克郎, 佐藤翔 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社