專利名稱：攝像裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和攝像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和攝像方法。
背景技術(shù)：
近來(lái)，在使用例如作為一種放射線的x射線的放射線拍攝 中，使用具有光電轉(zhuǎn)換元件的數(shù)字x射線攝像裝置來(lái)獲取已穿 過(guò)被攝體的x射線的強(qiáng)度分布。
數(shù)字X射線攝像裝置在靈敏度和圖像質(zhì)量上優(yōu)于傳統(tǒng)膠片 型攝像裝置。由于數(shù)字X射線攝像裝置可以將圖像保存為數(shù)字
數(shù)據(jù)，因而可以通過(guò)各種圖像處理，將通過(guò)對(duì)被攝體進(jìn)行放射 線拍攝(攝像)所獲得的圖像處理成使得更容易做出診斷的圖 像。數(shù)字x射線攝像裝置具有使圖像管理變得容易并允許使用 網(wǎng)絡(luò)傳送圖像數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。
X射線攝像裝置采用X射線傳感器(2D傳感器)，在X射線傳 感器中，以2D陣列(2D矩陣)配置包括光電轉(zhuǎn)換元件和以TFT為 代表的切換元件的像素。將被攝體置于X射線生成器和2 D傳感 器之間，并通過(guò)2D傳感器將已穿過(guò)被攝體的X射線量轉(zhuǎn)換成電 信號(hào)，從而獲得被攝體的X射線圖像。分別讀出來(lái)自各個(gè)光電 轉(zhuǎn)換元件的電信號(hào)(電荷)，并通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將電信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換 成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在該數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)圖像處理之后，存儲(chǔ)或顯示處理后 的數(shù)據(jù)。
目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出既能夠?qū)o止圖像也可以對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn) 行放射線拍攝的2D傳感器。例如，在下面的專利文獻(xiàn)1和2中公 開(kāi)了這種2D傳感器。近來(lái)，在工作效率和節(jié)省空間方面出現(xiàn)了 對(duì)于這樣一種X射線攝像裝置的需求該X射線攝像裝置通過(guò)一
個(gè)裝置既對(duì)靜止圖像也對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像進(jìn)行放射線拍攝。
專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)平10-285466號(hào)/>才艮
專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2006-43293號(hào) >才艮
X射線攝像裝置在靜止圖像放射線拍攝中要求高分辨率， 并且在熒光拍攝等的運(yùn)動(dòng)圖像放射線拍攝中要求運(yùn)動(dòng)圖像的高 幀頻，而不是高分辨率。即使在運(yùn)動(dòng)圖像放射線拍攝中，所要 求的分辨率和幀頻也依賴于放射線拍，聶目的而改變。例如，在 對(duì)靜止圖像放射線拍攝的預(yù)覽等的運(yùn)動(dòng)圖像放射線拍攝中，既 不需要這種高分辨率，也不需要這種高幀頻。與之相反，在快 速運(yùn)動(dòng)的心臟等部位的運(yùn)動(dòng)圖像放射線拍攝中需要高幀頻。
為了滿足這些需求，在運(yùn)動(dòng)圖像放射線拍攝中，可以通過(guò) 從傳感器上的多個(gè)像素一次讀出像素信息(電荷)、并對(duì)所讀出 的像素信息進(jìn)行相加或平均以增大圖像獲取速度，來(lái)增大幀頻。 如果逐像素分別讀出像素信息，而不執(zhí)行相加或平均處理，則 幀頻下降，但是可以獲取高分辨率圖像。
如果通過(guò)相加處理(或平均處理)將2x2個(gè)像素的像素信息 (電荷)縮小成一個(gè)像素的像素信息，則可以通過(guò)簡(jiǎn)單相加(或平 均)、并讀出模擬信號(hào)，來(lái)以高速獲取圖像。
然而，如果即使2x2個(gè)像素的其中一個(gè)有缺陷，則也必須 將相加處理(或平均處理)之后的像素當(dāng)作缺陷像素。在該情況 下，缺陷像素極大地降低了縮小后圖像的質(zhì)量。由半導(dǎo)體形成 2 D傳感器，并且在制造過(guò)程中通常難以防止在許多像素中生成 任何缺陷。
可以想到通過(guò)排除缺陷像素的像素信息而進(jìn)行縮小處理 來(lái)防止縮小后的圖像的質(zhì)量下降。在該情況下，例如，如果可 以獲取像素信息作為數(shù)字值，則容易基于缺陷像素的位置信息， 僅選擇非缺陷像素的像素信息，并對(duì)它們進(jìn)行相加(或平均)。
然而，在該情況下，對(duì)所有像素的像素信息進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，這樣抑制了圖像讀出速度的增大(即，幀頻的增大)。需要特別的判斷機(jī)構(gòu)以在A/D轉(zhuǎn)換之前排除缺陷像素而執(zhí)行相加或平均處 理。這使得控制和電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
簡(jiǎn)言之，傳統(tǒng)上難以通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)同時(shí)增大幀頻并防止圖 像質(zhì)量下降。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服傳統(tǒng)缺點(diǎn)做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是通過(guò) 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)同時(shí)增大幀頻并防止圖像質(zhì)量下降。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種攝像裝置，包括攝像 單元，其具有以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的傳感 器，并感測(cè)圖像；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置信息； 第一圖像縮小單元，其通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷 像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多個(gè)像素 的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息的所述 缺陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信 息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小單元，其 通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所 述傳感器中在所述列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相 加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信 息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或 平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇單元，其在縮小所述圖像時(shí) 選擇所述第 一 圖像縮小單元或所述第二圖像縮小單元。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種攝像裝置，包括攝像 單元，其具有以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的傳感 器，并感測(cè)圖像；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置信息；
第 一 圖像縮小單元，其通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷 像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多個(gè)像素 的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息的所述 缺陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信
息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小單元，其
通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所 述傳感器中在所述列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相 加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信 息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或
平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇單元，其在縮小所述圖像時(shí)， 對(duì)以所述矩陣形式配置在所述傳感器中的所述多個(gè)像素的像素 信息的每一讀出單位，選擇所述第一圖像縮小單元或所述第二 圖像縮小單元。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種驅(qū)動(dòng)攝像裝置的方法， 所述攝像裝置具有攝像單元，其具有以矩陣形式配置包括缺 陷像素的多個(gè)像素的傳感器，并感測(cè)圖像；以及存儲(chǔ)單元，其 存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置信息，所述方法包括以下步驟第一 圖像縮小步驟，用于通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像 素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多個(gè)像素的 像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺 陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息 進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小步驟，用于 通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所 述傳感器中在所述列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相 加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信 息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或 平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇步驟，用于在縮小所述圖像
時(shí)選擇所述第 一 圖像縮小步驟或所述第二圖像縮小步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供 一 種驅(qū)動(dòng)攝像裝置的方法， 所述攝像裝置具有攝像單元，其具有以矩陣形式配置包括缺
陷像素的多個(gè)像素的傳感器，并感測(cè)圖像；以及存儲(chǔ)單元，其 存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置信息，所述方法包括以下步驟第一 圖像縮小步驟，用于通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像 素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多個(gè)像素的 像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺 陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息 進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小步驟，用于 通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所 述傳感器中在所述列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相 加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信 息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或 平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇步驟，用于在縮小所述圖像 時(shí)，對(duì)以所述矩陣形式配置在所述傳感器中的所述多個(gè)像素的 像素信息的每 一 讀出單位，選擇所述第 一 圖像縮小步驟或所述 第二圖像縮小步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種攝像裝置，包括攝像 單元，其通過(guò)使用以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的 傳感器來(lái)感測(cè)圖像；第一圖像縮小單元，其通過(guò)在行方向或列 方向上包括所述缺陷像素而合成多個(gè)像素，來(lái)縮小所述圖像； 以及第二圖像縮小單元，其通過(guò)在不同于所述第一圖像縮小單 元的所述合成方向的方向上不包括所述缺陷像素而合成多個(gè)像 素，來(lái)縮小所述圖像。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種驅(qū)動(dòng)攝像裝置的攝像方 法，所述攝像方法包括以下步驟攝像步驟，用于通過(guò)使用以
矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的傳感器來(lái)感測(cè)圖像； 第一圖像縮小步驟，用于通過(guò)在行方向或列方向上包括所述缺
陷像素而合成多個(gè)像素，來(lái)縮小所述圖像；以及第二圖像縮小
步驟，用于通過(guò)在不同于所述第一圖像縮小步驟的所述合成方 向的方向上不包括所述缺陷像素而合成多個(gè)像素，來(lái)縮小所述 圖像。
通過(guò)以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特 征將變得明顯。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第 一 圖像縮小處理的概念的示意
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第二圖像縮小處理的概念的示意
圖3是示出包括根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的X射線攝像裝置 的X射線攝像系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的示例的示意圖4是示出圖3所示的攝像單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示例的示意
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的X射線攝像裝置的處 理序列的示例的流程圖；以及
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的X射線攝像裝置的處 理序列的示例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明要點(diǎn)
在說(shuō)明用于實(shí)踐本發(fā)明的具體實(shí)施例之前，將說(shuō)明本發(fā)明 的要點(diǎn)。
為了通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)既增大幀頻又防止圖像質(zhì)量下降，本發(fā) 明者想到了本發(fā)明的以下要點(diǎn)。將說(shuō)明這樣一種情況，作為用于增大幀頻的縮小處理的示例將配置在2 D傳感器上的2 x 2個(gè) 像素的像素信息(電荷)縮小成 一 個(gè)像素的像素信息。
本發(fā)明者以兩個(gè)步驟分開(kāi)檢查縮小處理的執(zhí)行。第一步驟 是通過(guò)包括缺陷像素的像素信,t、的模擬信號(hào)的簡(jiǎn)單相加處理 (或平均處理)，讀耳又在列和4于方向的其中 一個(gè)方向上相鄰的兩 個(gè)像素的像素信息，例如2x2個(gè)像素中的lx2個(gè)像素或2xl個(gè)像 素。第二步驟是排除缺陷像素的像素信息而對(duì)在另 一方向上相 鄰的兩個(gè)像素進(jìn)行相加處理(或平均處理)。即使在第 一 步驟中 的包括缺陷像素的像素信息的處理中，兩個(gè)相鄰像素的其中一 個(gè)是缺陷像素，也可以通過(guò)第二步驟中的排除缺陷像素的像素 信息的處理，僅利用非缺陷像素的像素信息。
將考慮對(duì)2D傳感器上以2D矩陣配置的所有像素進(jìn)行該縮 小處理的情況。根據(jù)缺陷像素的位置模式，在行方向上進(jìn)行第 一步驟中的處理并在列方向上進(jìn)行第二步驟中的處理的情況以 及在列方向上進(jìn)行第一步驟中的處理并在行方向上進(jìn)行第二步 驟中的處理的情況之間，縮小后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量可 能不同。如果在制造傳感器面板期間，或者由于老化，在2D傳 感器中生成線缺陷，則在行或列方向上局部生成缺陷像素。在 該情況下，縮小后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量的差變大。將參 考圖l和2對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的第 一 圖像縮小處理的概念的示意 圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第二圖像縮小處理的概念的示意 圖。
圖l和2示出用于將2x2個(gè)像素縮小成一個(gè)像素的示例。圖1 中的附圖標(biāo)記10 01和圖2中的附圖標(biāo)記2 0 01表示以2 D矩陣配置
包括缺陷像素的多個(gè)像素1220的2D傳感器122。在圖1的1001和 圖2的2001中，"x"像素1220是缺陷像素，并且空白像素1220是
非缺陷像素。
將說(shuō)明圖l所示的第一圖像縮小處理。
在圖l所示的第一圖像縮小處理(合成多個(gè)像素)中，包括缺 陷像素的像素信息而對(duì)由圖l中的1001表示的2D傳感器122中 在行方向上相鄰的兩個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加(或平均)。在 相加處理(或平均處理)之后，獲得如圖l中的1002表示的多個(gè)像 素1231。隨后，排除缺陷像素的像素信息而對(duì)圖l中的1002表示 的在列方向上相鄰的兩個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加(或平均)。 在相加處理(或平均處理)之后，獲得如圖1中的1003表示的多個(gè) 像素1232。第 一 圖像縮小處理生成由圖1中的1003表示的縮小后 的圖像。由圖1中的1003表示的縮小后的圖像包含一個(gè)缺陷像 素。
將說(shuō)明圖2所示的第二圖像縮小處理(合成多個(gè)像素)。 在圖2所示的第二圖像縮小處理中，包括缺陷像素的像素 信息而對(duì)圖2中的2001表示的2D傳感器122中在列方向上相鄰 的兩個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加(或平均)。在相加處理(或平均 處理)之后，獲得如圖2中的2002表示的多個(gè)像素1233。隨后， 排除缺陷像素的像素信息而對(duì)圖2中的2002表示的在行方向上 相鄰的兩個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加(或平均)。在相加處理(或 平均處理)之后，獲得如圖2中的2003表示的多個(gè)像素1234。第 二圖像縮小處理生成如圖2中的2003表示的縮小后的圖像。由圖 2中的2003表示的縮小后的圖像包含四個(gè)缺陷像素。
這樣，根據(jù)2D傳感器中形成的缺陷像素的位置模式，縮小 后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量在圖1所示的第 一 圖像縮小處理 和圖2所示的第二圖像縮小處理之間有所不同。
縮小后的圖像中的缺陷像素經(jīng)過(guò)針對(duì)縮小后的圖像中的 各像素的缺陷校正處理。例如，即使利用用于使用在垂直和水 平方向上與缺陷像素相鄰的像素的像素信息補(bǔ)償該缺陷像素的
像素值的校正方法，也不能校正圖2中的2003表示的缺陷像素 1234A的像素值。與之相反，可以對(duì)圖l中的1003表示的像素 1232A獲取正常像素值。這樣，還可以通過(guò)改變縮小處理矯正 即使通過(guò)缺陷校正處理也不能矯正的縮小后的圖像中的像素。
基于此，本發(fā)明者考慮配置用于進(jìn)行圖l所示的第一圖像 縮小處理的第 一 圖像縮小單元和用于進(jìn)行圖2所示的第二圖像 縮小處理的第二圖像縮小單元，并且還配置用于根據(jù)這些處理 的結(jié)果選擇其中 一個(gè)圖像縮小單元的選擇單元。 基于發(fā)明要點(diǎn)的具體實(shí)施例 下面將說(shuō)明基于本發(fā)明要點(diǎn)的具體實(shí)施例。 本發(fā)明以下實(shí)施例將X射線攝像裝置應(yīng)用為根據(jù)本發(fā)明的 攝像裝置。然而，本發(fā)明不局限于此。例如，本發(fā)明還包括感 測(cè)與X射線以外的a射線、P射線、y射線或光束等的放射線相關(guān) 聯(lián)的圖像的放射線攝像裝置。 第 一實(shí)施例
將說(shuō)明本發(fā)明的第 一 實(shí)施例。
圖3是示出包括根據(jù)本發(fā)明第 一實(shí)施例的X射線攝像裝置 的X射線攝像系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的示例的示意圖。
圖3所示的X射線攝像系統(tǒng)包括根據(jù)第 一 實(shí)施例的X射線攝 像裝置IOO、監(jiān)一見(jiàn)器300、打印機(jī)400和網(wǎng)絡(luò)500。
X射線攝像裝置lOO包括X射線生成單元llO、攝像單元120、 讀出控制單元130、 A/D轉(zhuǎn)換單元140、系統(tǒng)控制單元150、存儲(chǔ) 單元160、 X射線控制單元170、以及操作輸入單元180。將被攝 體200置于X射線生成單元11 O和攝像單元120之間的預(yù)定位置。
X射線生成單元110在X射線控制單元17 0的控制下生成X 射線lll。更具體地，在第一實(shí)施例中，X射線生成單元110向 介于X射線生成單元110和攝像單元120之間的被攝體200發(fā)出X 射線lll。
攝像單元120具有以2D矩陣配置包括缺陷像素的多個(gè)像素 的2D傳感器。2D傳感器將已穿過(guò)被攝體200的X射線111轉(zhuǎn)換成 電信號(hào)，從而感測(cè)圖像。更具體地，攝像單元120感測(cè)與進(jìn)入2D 傳感器的X射線(放射線)的強(qiáng)度分布相對(duì)應(yīng)的圖像。電信號(hào)是基 于根據(jù)入射X射線的量而存儲(chǔ)在各像素中的電荷(像素信息)的 模擬信號(hào)。
讀出控制單元130控制由攝像單元120的2D傳感器所檢測(cè) 到的電信號(hào)的讀出。
A/D轉(zhuǎn)換單元140將從攝像單元120的2D傳感器讀出的電信 號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。
系統(tǒng)控制單元15 0對(duì)圖3所示的X射線攝像系統(tǒng)的構(gòu)件的驅(qū) 動(dòng)進(jìn)行全面控制。系統(tǒng)控制單元15 0包括作為功能組件的第 一 圖 像縮小單元151、第二圖像縮小單元152、選擇單元153和缺陷校 正單元154。
存儲(chǔ)單元160存儲(chǔ)表示攝像單元120的2D傳感器中存在的 缺陷像素的位置的缺陷像素位置信息161、各種設(shè)置信息162、 以及各種圖像數(shù)據(jù)163。
在系統(tǒng)控制單元15 0的控制下，X射線控制單元17 0對(duì)X射線 生成單元110和由X射線生成單元110生成的X射線111進(jìn)行控 制。
操作輸入單元180將操作者輸入的各種信息輸入到系統(tǒng)控 制單元150中。
將由A/D轉(zhuǎn)換單元140轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并通過(guò)系統(tǒng)控制單
元150處理的圖像數(shù)據(jù)作為圖像數(shù)據(jù)163，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160 中。如果必要，則通過(guò)圖像處理單元(未示出)將該圖像數(shù)據(jù)處 理成適合于診斷的圖像數(shù)據(jù)，并且將其顯示在監(jiān)視器300上。在 根據(jù)第一實(shí)施例的X射線攝像系統(tǒng)中，還可以將該圖像數(shù)據(jù)輸 出給打印機(jī)400，或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)500將該圖像數(shù)據(jù)傳送給用于遠(yuǎn) 程診斷的顯示裝置或圖像管理系統(tǒng)。
將說(shuō)明系統(tǒng)控制單元150的各功能結(jié)構(gòu)。
第 一 圖像縮小單元151進(jìn)行例如圖1所示的第 一 圖像縮小 處理。更具體地，如圖1中的IOOI和圖1中的1002所示，第一圖 像縮小單元151對(duì)攝像單元120的2D傳感器中在行方向上相鄰 的多個(gè)像素的像素信息，包括基于缺陷像素位置信息161的缺陷 像素的像素信息而進(jìn)行相加或平均。然后，如圖1中的1002和圖 1中的1003所示，第 一 圖像縮小單元15 l對(duì)在列方向上相鄰的多 個(gè)像素的像素信息，排除基于缺陷像素位置信息161的缺陷像素 的像素信息而進(jìn)行相加或平均。第 一 圖像縮小單元151的處理實(shí) 現(xiàn)第一圖像縮小處理，以將多個(gè)行x多個(gè)列上的像素的像素信 息縮小成由攝像單元120的2D傳感器所感測(cè)到的圖像中的 一個(gè) 像素的像素信息。
第二圖像縮小單元152進(jìn)行例如圖2所示的第二圖像縮小 處理。更具體地，如圖2中的2001和圖2中的2002所示，第二圖 像縮小單元152對(duì)攝像單元120的2D傳感器中在列方向上相鄰 的多個(gè)像素的像素信息，包括基于缺陷像素位置信息161的缺陷 像素的像素信息而進(jìn)行相加或平均。然后，如圖2中的2002和圖 2中的2003所示，第二圖像縮小單元152對(duì)在行方向上相鄰的多 個(gè)像素的像素信息，排除基于缺陷像素位置信息161的缺陷像素 的像素信息而進(jìn)行相加或平均。第二圖像縮小單元15 2的處理實(shí) 現(xiàn)第二圖像縮小處理，以將多個(gè)行x多個(gè)列上的像素的像素信
息縮小成由攝像單元120的2D傳感器所感測(cè)到的圖像中的 一 個(gè)
像素的像素信息。
當(dāng)縮小由攝像單元120的2D傳感器感測(cè)到的圖像時(shí)，選擇 單元15 3根據(jù)第 一 圖像縮小單元15 1和第二圖像縮小單元15 2的 處理結(jié)果，選擇第 一 圖像縮小單元151或第二圖像縮小單元152。 缺陷校正單元154對(duì)由通過(guò)選擇單元153選擇的第 一圖像縮小單 元151或第二圖像縮小單元152縮小的圖像中的缺陷像素進(jìn)行缺 陷校正。
將說(shuō)明圖3所示的攝像單元120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 圖4是示出圖3所示的攝像單元120的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示例的示 意圖。
如圖4所示，4i^象單元120包括驅(qū)動(dòng)電3各121、 2D傳感器122、 電源123、以及讀出電^各124。
在2D傳感器122中，以2D矩陣配置包括缺陷像素的多個(gè)像 素1220。 一個(gè)像素1220包括一個(gè)用于將入射X射線轉(zhuǎn)換成電荷 (像素信息)的轉(zhuǎn)換元件1221、以及用于將由轉(zhuǎn)換元件1221轉(zhuǎn)換 的電荷(像素信息)傳送給像素1220外部的切換元件1222。在圖4 所示的示例中，在2D傳感器122中配置mxn個(gè)像素1220。
轉(zhuǎn)換元件1221包括例如光電轉(zhuǎn)換元件、以及光電轉(zhuǎn)換元件 上方(在被攝體200和光電轉(zhuǎn)換元件之間)的熒光體。在該情況 下，熒光體將進(jìn)入轉(zhuǎn)換元件1221的X射線轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，并且 光電轉(zhuǎn)換元件將由熒光體轉(zhuǎn)換的可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成電荷(像素信
熒光體組成的轉(zhuǎn)換元件，并且還可以是所謂的將入射的X射線 直接轉(zhuǎn)換成電荷(像素信息)的直接轉(zhuǎn)換型轉(zhuǎn)換元件。由例如 TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶體管)形成切換元件1222。
在讀出控制單元130的控制下，驅(qū)動(dòng)電路121進(jìn)行控制，以
通過(guò)在行方向(主掃描方向)上連接2D傳感器122的像素K20的 驅(qū)動(dòng)線(柵極線)gl ~ gm來(lái)驅(qū)動(dòng)像素1220。即，驅(qū)動(dòng)電路121構(gòu)成 副掃描單元，其中，該副掃描單元從在2D傳感器122中以2D矩 陣配置的像素1220中順序選擇用作讀出單位的行上的像素，并 且在列方向(副掃描方向)上掃描2D傳感器122。更具體地，驅(qū)動(dòng) 線gl ~ gm連接到像素1220的切換元件1222的柵電極。驅(qū)動(dòng)電路 121向驅(qū)動(dòng)線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)以接通切換元件1222，并從轉(zhuǎn)換元件 1221向外部傳送電荷(像素信息)。
例如，電源123向2D傳感器122的像素1220的轉(zhuǎn)換元件1221 提供偏置電壓。
在讀出控制單元130的控制下，讀出電路124進(jìn)行控制，以 通過(guò)在列方向上連接2D傳感器122的像素1220的信號(hào)線sl ~ sn 從像素1220的轉(zhuǎn)換元件1221讀出電荷(像素信息)。即，讀出電 路124構(gòu)成主掃描單元，其中，主掃描單元通過(guò)信號(hào)線sl ~ sn 從由驅(qū)動(dòng)電路121選4奪的行上的像素中，順序讀出電荷(像素信息).
更具體地，讀出電路124包括信號(hào)放大電路1241、采樣保 持電路1242、以及多路復(fù)用電路1243。信號(hào)放大電路1241基于 通過(guò)切換元件1222和信號(hào)線sl ~ sn從轉(zhuǎn)換元件1221讀出的電荷 (像素信息)，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大。采樣保持電路1242保持由信 號(hào)放大電路1241處理后的電信號(hào)，直到傳送電信號(hào)為止。多路 復(fù)用電3各1243按照時(shí)間序列順序接通開(kāi)關(guān)SW1 ~ SWn,以按照
過(guò)放大器A將電信號(hào)輸出到A/D轉(zhuǎn)換單元140。通過(guò)從讀出控制 單元130輸入的控制信號(hào)MUX1 ~ MUXn，對(duì)多路復(fù)用電路1243 的開(kāi)關(guān)SW1 ~ SWn的ON/OFF操作進(jìn)行控制。
如上所述，根據(jù)第 一 實(shí)施例的系統(tǒng)控制單元1 5 0單獨(dú)包括
第一圖像縮小單元151和第二圖像縮小單元152。當(dāng)基于輸入到 操作輸入單元180的操作縮小圖像時(shí)，選擇單元153選擇使用哪 一個(gè)圖像縮小單元。
首先，將說(shuō)明第一圖像縮小單元151的處理。
第 一 圖像縮小單元151利用通過(guò)讀出控制單元13 0控制圖4 所示的驅(qū)動(dòng)電路121和讀出電路124，來(lái)進(jìn)行第一圖像縮小處理。 作為第 一 圖像縮小單元1 51的處理，將說(shuō)明用以將2x2個(gè)像素縮 小成一個(gè)像素的圖l所示的縮小處理。
第 一 圖像縮小單元1 51使驅(qū)動(dòng)電路121提供用于將驅(qū)動(dòng)線 (柵極線)gl的電位改變?yōu)镠i的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而接通連接到驅(qū)動(dòng) 線gl的所有切換元件1222。然后，將基于第一行上的像素的電 荷(像素信息)的電信號(hào)讀出到讀出電路124,并由采樣保持電路 1242保持該電信號(hào)。第 一 圖像縮小單元151通過(guò)讀出控制單元 130同時(shí)接收控制信號(hào)MUX1和MUX2，以同時(shí)接通開(kāi)關(guān)SW1和 SW2。此后，第一圖像縮小單元151對(duì)于開(kāi)關(guān)SW3 ~ SWn，按順 序每?jī)蓚€(gè)同時(shí)接通。因此，將保持在采樣保持電路1242中的第 一行上的兩個(gè)相鄰像素的電荷(像素信息)同時(shí)讀出到放大器A, 作為模擬信號(hào)對(duì)其進(jìn)行相加(或平均)，并輸出到A/D轉(zhuǎn)換單元 140。對(duì)于2D傳感器122的第二 ~第m行順序進(jìn)行第一行的處理。 由圖1中的1002表示該處理。
通過(guò)每?jī)蓚€(gè)地接通/斷開(kāi)開(kāi)關(guān)SWl ~ SWn,使得可以通過(guò)包 括缺陷像素的像素信息而對(duì)2D傳感器122中在行方向上相鄰的 兩個(gè)像素進(jìn)行的相加處理(或平均處理)，來(lái)進(jìn)行讀出。在該情 況下，可以降低輸出到A/D轉(zhuǎn)換單元140的電信號(hào)的數(shù)量，因此， 與對(duì)所有像素信息進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的情況相比，可以實(shí)現(xiàn)高速讀 出。
通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元140，將通過(guò)對(duì)2D傳感器122中在行方向
上相鄰的兩個(gè)像素的電荷(像素信息)進(jìn)行相力吖或平均)所獲得 的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將該數(shù)字信號(hào)輸入到系統(tǒng)控制單
元150(第 一 圖像縮小單元151)。第 一圖像縮小單元151對(duì)從A/D 轉(zhuǎn)換單元140提供的電信號(hào)中的在列方向上相鄰的兩個(gè)像素的 像素信息，排除基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160中的缺陷像素位置信息 161的缺陷像素的像素信息而進(jìn)行相加(或平均)。在該情況下， 第一圖像縮小單元151僅將非缺陷像素的像素信息作為數(shù)字信 號(hào)進(jìn)行相加(或平均)。通過(guò)該處理，將2x2個(gè)像素縮小成一個(gè)像 素。由圖l中的1003表示該處理。
在A/D轉(zhuǎn)換單元140的A/D轉(zhuǎn)換之后，可以將像素信息當(dāng)作 數(shù)字信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。即使要相加的兩個(gè)像素的其中 一個(gè)是缺 陷像素，也容易排除缺陷像素的像素信息，并且通過(guò)僅使用非 缺陷像素的像素信息來(lái)縮小圖像。然而，當(dāng)要相加的兩個(gè)像素 均為缺陷像素時(shí)，即使在縮小之后，它們?nèi)员３譃槿毕荨?br>
接著，將說(shuō)明第二圖像縮小單元152的處理。
第二圖像縮小單元152利用通過(guò)讀出控制單元1 30對(duì)圖4所 示的驅(qū)動(dòng)電路121和讀出電路124進(jìn)行控制，來(lái)進(jìn)行第二圖像縮 小處理。作為第二圖像縮小單元152的處理，將說(shuō)明用以將2x2 個(gè)像素縮小成一個(gè)像素的圖2所示的縮小處理。
第二圖像縮小單元1 5 2使驅(qū)動(dòng)電路12 1提供用于將驅(qū)動(dòng)線 (柵極線)gl和g2的電位改變?yōu)镠i的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而4妄通連接到 這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線gl和g2的所有切換元件1222。然后，將基于第一 和第二行上的像素的電荷(像素信息)的電信號(hào)同時(shí)讀出到讀出 電路124,并由采樣保持電路1242保持該電4言號(hào)。通過(guò)同時(shí)接通 兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線上的切換元件12 2 2 ,作為模擬信號(hào)而對(duì)2 D傳感器 122中在列方向上相鄰的兩個(gè)像素的電荷(像素信息)進(jìn)行相加 (或平均)，并保持在采樣保持電路1242中。順序接通多路復(fù)用
電路1243中的開(kāi)關(guān)SW1 ~ SWn,以將保持在釆樣保持電路1242 中的電信號(hào)通過(guò)放大器A順序輸出到A/D轉(zhuǎn)換單元140。對(duì)于2D 傳感器122的第三~第m行，每?jī)尚械仨樞蜻M(jìn)行第一和第二行的 處理。由圖2中的2002表示該處理。
通過(guò)將來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路121的驅(qū)動(dòng)信號(hào)每?jī)尚械赝瑫r(shí)提供給 驅(qū)動(dòng)線gl ~ gm，可以包括缺陷像素的像素信息而對(duì)2D傳感器 122中在列方向上相鄰的兩個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加(或平 均)。在該情況下，與向各驅(qū)動(dòng)線提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)的情況相比，可 以將從2D傳感器122的各像素讀出像素信息的計(jì)數(shù)減少 一半， 以實(shí)現(xiàn)高速讀出。
通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元140,將通過(guò)對(duì)2D傳感器122中在列方向 上相鄰的兩個(gè)像素的電荷(像素信息)進(jìn)行相加(或平均)所獲得 的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸入到系統(tǒng)控制單元15 0 (第二圖 像縮小單元152)。第二圖像縮小單元152對(duì)從A/D轉(zhuǎn)換單元140 所提供的電信號(hào)中的在行方向上相鄰的兩個(gè)像素的像素信息， 排除基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160中的缺陷像素位置信息161的缺陷 像素的像素信息而進(jìn)行相加(或平均)。在該情況下，第二圖像 縮小單元152僅將非缺陷像素的像素信息作為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相 加(或平均)。通過(guò)該處理，將2x2個(gè)像素縮小成一個(gè)像素。由圖 2中的2003表示該處理。
在A/D轉(zhuǎn)換單元140的A/D轉(zhuǎn)換之后，可以將像素信息當(dāng)作 數(shù)字信號(hào)(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。即使要相加的兩個(gè)像素的其中一個(gè)是缺 陷像素，也容易排除缺陷像素的像素信息，并且通過(guò)僅使用非 缺陷像素的像素信息來(lái)縮小圖像。然而，當(dāng)要相加的兩個(gè)像素 均為缺陷像素時(shí)，即使在縮小之后，它們?nèi)员３譃槿毕荨?br>
將說(shuō)明對(duì)根據(jù)第 一 實(shí)施例的X射線攝像裝置10 0進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 的方法。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第 一 實(shí)施例的X射線攝像裝置的處 理序列的示例的流程圖。假定在下面的流程圖中，操作者通過(guò)
操作輸入單元1 80預(yù)先選擇圖像縮小模式作為放射線拍攝模式， 并設(shè)置與被攝體200的放射線拍攝有關(guān)的所要求的幀頻。
在圖5的步驟S101，第一圖像縮小單元151通過(guò)使用存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)單元16 0中的缺陷像素位置信息161,在實(shí)際放射線拍攝之 前的預(yù)備放射線拍攝中，對(duì)由攝像單元120感測(cè)到的圖像執(zhí)行上 述第一圖像縮小處理。第一圖像縮小單元151通過(guò)計(jì)算，獲取通 過(guò)第一圖像縮小處理縮小后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量N1。在 圖l所示的示例中，如圖1中的1003所示，獲取缺陷像素的數(shù)量 Nl = 1。
在步驟S102,第二圖像縮小單元152通過(guò)使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 單元160中的缺陷像素位置信息161,在實(shí)際放射線拍攝之前的 預(yù)備放射線拍攝中，對(duì)由攝像單元12 0感測(cè)到的圖像執(zhí)行上述第 二圖像縮小處理。第二圖像縮小單元152通過(guò)計(jì)算，獲取通過(guò)第 二圖像縮小處理縮小后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量N2。在圖2 所示的示例中，如圖2中的2003所示，獲取缺陷像素的數(shù)量N2 =4。
在步驟S103，選擇單元153將在步驟S101中獲取的缺陷像 素的數(shù)量N1和在步驟S102中獲取的缺陷像素的數(shù)量N2進(jìn)行比 較，并判斷缺陷像素的數(shù)量N1是否小于缺陷像素的數(shù)量N2。
如果選擇單元153在步驟S103中判斷為缺陷像素的數(shù)量N1 小于缺陷像素的數(shù)量N2，則處理進(jìn)入步驟S104。在步驟S104， 選擇單元153判斷在使用第 一 圖像縮小單元15 1時(shí)獲得的幀頻是 否滿足通過(guò)操作輸入單元18 0輸入的所要求的幀頻。更具體地， 在步驟S104,選擇單元153通過(guò)判斷在使用第一圖像縮小單元 151時(shí)獲得的幀頻是否等于或大于通過(guò)操作輸入單元180輸入的
所要求的幀頻來(lái)進(jìn)行該判斷。
如果選擇單元153在步驟S104判斷為在使用第 一圖像縮小 單元151時(shí)獲得的幀頻滿足通過(guò)操作輸入單元180輸入的所要求 的幀頻，則處理進(jìn)入步驟S105。在步驟S105,系統(tǒng)控制單元150 執(zhí)行實(shí)際放射線拍攝以對(duì)被攝體200進(jìn)行放射線拍攝。選擇單元 153選擇第一圖像縮小單元151的處理作為用于讀出由攝像單元 120感測(cè)到的(被攝體)圖像的方法，并使第 一 圖像縮小單元15 1 進(jìn)行第一圖像縮小處理。因此，基于第一圖像縮小處理來(lái)縮小 (被攝體)圖像。
如果選擇單元153在步驟S103判斷為缺陷像素的數(shù)量N1不 小于(等于或大于)缺陷像素的數(shù)量N2，或者如果在步驟S104判 斷為在使用第 一 圖像縮小單元151時(shí)獲得的幀頻不滿足所要求 的幀頻，則處理進(jìn)入步驟S106。在步驟S106，系統(tǒng)控制單元150 執(zhí)行實(shí)際放射線拍攝以對(duì)被攝體200進(jìn)行放射線拍攝。選擇單元 153選擇第二圖像縮小單元152的處理作為用于讀出由攝像單元 120感測(cè)到的(被攝體)圖像的方法，并使第二圖像縮小單元152 進(jìn)行第二圖像縮小處理。因此，基于第二圖像縮小處理來(lái)縮小
C被攝體)圖像。
在結(jié)束步驟S105或S106中的處理之后，處理進(jìn)入步驟 S107。在步驟S107,缺陷校正單元154對(duì)通過(guò)由選擇單元153選 擇的第 一 圖像縮小單元151或第二圖像縮小單元152縮小后的圖 像中的缺陷像素進(jìn)行缺陷校正。在該情況下，對(duì)縮小后的圖像 的各像素進(jìn)行缺陷校正處理。例如，作為該缺陷校正方法，通 過(guò)相鄰像素的像素信息對(duì)缺陷像素的像素信息進(jìn)行補(bǔ)償。
將已經(jīng)過(guò)缺陷校正單元15 4的缺陷校正處理的縮小后的圖 像作為圖像數(shù)據(jù)163存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160中。如果必要，則通過(guò) 圖像處理單元(未示出)將圖像數(shù)據(jù)163處理成適合于診斷的圖
像數(shù)據(jù)，并將其顯示在監(jiān)視器300上、輸出到打印機(jī)400、或者 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)500傳送到外部。
通過(guò)步驟SIOI ~ S107中的處理，適當(dāng)選擇第 一圖像縮小單 元151的第 一 圖像縮小處理或第二圖像縮小單元15 2的第二圖像 縮小處理，以對(duì)由攝像單元120感測(cè)到的(被攝體)圖像進(jìn)行處 理。
將說(shuō)明圖5所示的流程圖中的特征處理。
在步驟S103,選3奪單元153將由第一圖像縮小單元151縮小 后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量N1和由第二圖像縮小單元15 2縮 小后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量N2進(jìn)行比較。選擇單元153選 擇可以獲得更少數(shù)量的缺陷像素的圖像縮小單元。
與第二圖像縮小單元152的第二圖像縮小處理相比，第一 圖像縮小單元151的第 一 圖像縮小處理降低了與放射線拍攝有 關(guān)的幀頻。即，與驅(qū)動(dòng)電路121對(duì)在列方向上相鄰的像素的像素 信息包括缺陷像素的像素信息而進(jìn)行相加(或平均)的情況相 比，在讀出電路124對(duì)在行方向上相鄰的像素的像素信息包括缺 陷像素的像素信息而進(jìn)行相加(或平均)的情況下，幀頻更低。 由于該原因，當(dāng)步驟S104中在使用第 一 圖像縮小單元151時(shí)獲 得的幀頻不滿足所要求的幀頻時(shí)，選擇單元153選擇使用第二圖 像縮小單元152進(jìn)行讀出。在該情況下，選擇單元153選擇在選 擇第一圖像縮小單元151或第二圖像縮小單元152時(shí)具有更短處 理時(shí)間的圖像縮小單元。這樣可以進(jìn)一 步增大與放射線拍攝有 關(guān)的幀頻。
如果在步驟S103中，缺陷像素的數(shù)量N1等于缺陷像素的數(shù) 量N2，則選擇單元153在步驟S106中選擇使用第二圖像縮小單 元152進(jìn)行讀出。在該情況下，選擇單元153選擇具有更短處理 時(shí)間(更高讀出速度)的第二圖像縮小單元152。
第 一 實(shí)施例對(duì)獲取缺陷像素位置信息1 6 1沒(méi)有任何限制。
例如，可以使用在制造2D傳感器122時(shí)的檢查結(jié)果的數(shù)據(jù)，或 者使用通過(guò)在不生成任何X射線時(shí)進(jìn)行測(cè)試感測(cè)所獲得的數(shù) 據(jù)。作為圖像縮小處理的示例，第一實(shí)施例說(shuō)明了將2x2個(gè)像 素的像素信息(電荷)縮小成 一 個(gè)像素的像素信息的處理(即，使 用2x2個(gè)像素作為縮小單位的處理)。然而，本發(fā)明并不局限于 此。例如，本發(fā)明還可應(yīng)用于將4x4個(gè)像素或8x8個(gè)像素作為縮 小單位進(jìn)行縮小的形式。注意，縮小單位期望為2D傳感器122
的總行數(shù)的約數(shù)。
如上所述，在根據(jù)第一實(shí)施例的X射線攝像裝置100中，選 擇單元153在縮小和讀出由攝像單元120所感測(cè)到的(被攝體)圖 像時(shí)，選擇第一圖像縮小單元151或第二圖像縮小單元152。
該結(jié)構(gòu)可以通過(guò)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)增大幀頻，并防止圖像質(zhì)量下降。
更具體地，在根據(jù)第一實(shí)施例的X射線攝像裝置100中，選
擇單元153選擇可以在縮小后的圖像中獲得更少數(shù)量的缺陷像
素的圖像縮小單元。因此，X射線攝像裝置100可以提供幾乎沒(méi)
有質(zhì)量下降的高質(zhì)量圖像。當(dāng)所要求的幀頻高時(shí)，選擇單元153 選擇具有更高處理速度(更短處理時(shí)間)的圖像縮小單元。X射線
攝像裝置100甚至可以處理需要高幀頻的放射線拍攝。另外，可 以無(wú)需任何復(fù)雜的用于通過(guò)模擬電信號(hào)的簡(jiǎn)單相加(平均)在讀 出之前排除缺陷像素的硬件結(jié)構(gòu)，而通過(guò)簡(jiǎn)單電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)根 據(jù)第 一 實(shí)施例的X射線攝像裝置10 0 。 第二實(shí)施例
將說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。
包括根據(jù)第二實(shí)施例的X射線攝像裝置的X射線攝像系統(tǒng) 的示意性結(jié)構(gòu)與圖3所示的包括根據(jù)第 一 實(shí)施例的X射線攝像
裝置的X射線攝像系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)相同。在第一 實(shí)施例中，選擇單元153判斷要對(duì)整個(gè)2D傳感器122執(zhí)行第 一 圖像縮小單 元15 1的第 一 圖像縮小處理還是執(zhí)行第二圖像縮小單元1 52的第 二圖像縮小處理。與此相反，在第二實(shí)施例中，選擇單元153 判斷要對(duì)2D傳感器122中的每多個(gè)行執(zhí)行第 一 圖像縮小單元 151的第 一 圖像縮小處理還是執(zhí)行第二圖像縮小單元152的第二 圖像縮小處理。即，選擇單元153判斷要對(duì)讀出電路124的在2D 傳感器122中配置的像素的像素信息的每一讀出單位執(zhí)行第一 圖像縮小單元1 5 1的第 一 圖像縮小處理還是執(zhí)行第二圖像縮小 單元15 2的第二圖像縮小處理。
將說(shuō)明對(duì)根據(jù)第二實(shí)施例的X射線攝像裝置100進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 的方法。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的X射線攝像裝置的處 理序列的示例的流程圖。下面的流程圖舉例示出這樣 一種情況 讀出作為讀出電路124的讀出單位的、配置在2D傳感器122中每 兩行上的像素的像素信息。在下面的說(shuō)明中，以2D矩陣配置在 2D傳感器122中的像素1220的行數(shù)m為偶數(shù)。
在圖6的步驟S201,系統(tǒng)控制單元150將表示讀出電路124 的讀出單位編號(hào)的變量M設(shè)置為O。因此，設(shè)置了讀出單位編號(hào) M。
在步驟S202,根據(jù)第二實(shí)施例，為了由讀出電路124每?jī)?行地讀出像素信息，系統(tǒng)控制單元15 0判斷讀出單位編號(hào)M是否 小于2D傳感器122的行數(shù)m的一半。即，在步驟S202,系統(tǒng)控制 單元15 0判斷在2 D傳感器12 2的像素中是否仍然存在未經(jīng)過(guò)讀 出電路124讀出的像素。
如果系統(tǒng)控制單元1 50在步驟S202判斷為讀出單位編號(hào)小 于2D傳感器122的行數(shù)m的 一半，則判斷為在2D傳感器122的像
素中仍然存在未經(jīng)過(guò)讀出電路124讀出的像素，并且處理進(jìn)入步 驟S203。在步驟S203，第一圖像縮小單元151通過(guò)使用缺陷像 素位置信息161,對(duì)在實(shí)際放射線拍攝之前的預(yù)備放射線拍攝中 由攝像單元120感測(cè)到的圖像中的第(2M + l)和第(2M + 2)行上 的像素，執(zhí)行上述第一圖像縮小處理。第一圖像縮小單元151 通過(guò)計(jì)算，獲取通過(guò)第 一 圖像縮小處理縮小后的圖像中的與第 (2M + l)和第(2M + 2)行上的像素相對(duì)應(yīng)的缺陷像素的數(shù)量 N1M。
在步驟S 2 04 ，第二圖像縮小單元15 2通過(guò)使用缺陷像素位 置信息161,對(duì)在實(shí)際放射線拍攝之前的預(yù)備放射線拍攝中由攝 像單元120感測(cè)到的圖像中的第(2M + l)和第(2M + 2)行上的傳_ 素，執(zhí)行上述第二圖像縮小處理。第二圖像縮小單元152通過(guò)計(jì) 算，獲取通過(guò)第二圖像縮小處理縮小后的圖像中的與第(2M + 1)和第(2M十2)行上的像素相對(duì)應(yīng)的缺陷像素的數(shù)量N2m。
在步驟S205 ，選擇單元153將在步驟S203獲取的缺陷像素 的數(shù)量N1m和在步驟S204中獲取的缺陷像素的數(shù)量N2m迸行比 較，并判斷缺陷像素的數(shù)量N1 m是否小于缺陷像素的數(shù)量N2m。
如果選擇單元153在步驟S205判斷為缺陷像素的數(shù)量N1m 小于缺陷像素的數(shù)量N2m,則處理進(jìn)入步驟S206。在步驟S206, 選擇單元153選擇第一圖像縮小單元151的處理，作為用于從在 對(duì)被攝體200進(jìn)行放射線拍攝的實(shí)際放射線拍攝中由攝像單元 120感測(cè)到的(被攝體)圖像的第(2M + l)和第(2M + 2)行上的像 素讀出像素信息的方法。然后，選擇單元153使第一圖像縮小單 元151進(jìn)行第一圖像縮小處理。
如果選擇單元15 3在步驟S 2 0 5判斷為缺陷像素的數(shù)量N1 m 不小于(等于或大于)缺陷像素的數(shù)量N2m ，則處理進(jìn)入步驟 S207。在步驟S207,選擇單元153選擇第二圖像縮小單元152的
處理，作為用于從在對(duì)被攝體2 0 0進(jìn)行放射線拍攝的實(shí)際放射線
拍攝中由攝像單元120感測(cè)到的(被攝體)圖像的第(2M + l)和第 (2M+2)行上的像素讀出像素信息的方法。然后，選擇單元153 使第二圖像縮小單元15 2進(jìn)行第二圖像縮小處理。
在結(jié)束步驟S206或S207中的處理之后，處理進(jìn)入步驟 S208。在步驟S208，系統(tǒng)控制單元150通過(guò)將表示讀出電路124 的讀出單位編號(hào)的變量M增大l,來(lái)改變讀出單位編號(hào)M。系統(tǒng) 控制單元15 0對(duì)改變后的讀出單位編號(hào)M再次執(zhí)行從步驟S 2 0 2 開(kāi)始的處理。
如果系統(tǒng)控制單元150在步驟S202判斷為讀出單位編碼M 等于或大于2D傳感器122的行數(shù)m的一半，則判斷為讀出電路 124已從2D傳感器122的所有像素讀出了像素信息，并且處理進(jìn) 入步驟S209。在步驟S209，系統(tǒng)控制單元150生成對(duì)各讀出單 位通過(guò)第一或第二圖像縮小處理縮小后的圖像，并且缺陷校正 單元154對(duì)縮小后的圖像中的缺陷像素進(jìn)行缺陷校正。在該情況 下，對(duì)縮小后的圖像的每一像素進(jìn)行缺陷校正處理。例如，作 為該缺陷校正方法，利用相鄰像素的像素信息補(bǔ)償缺陷像素的 像素信息。
將已經(jīng)過(guò)缺陷校正單元154的缺陷校正處理的縮小后的圖 像作為圖像數(shù)據(jù)163存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160中。如果必要，則通過(guò) 圖像處理單元(未示出)將圖像數(shù)據(jù)163處理成適合于診斷的圖 像數(shù)據(jù)，并將其顯示在監(jiān)視器300上、輸出到打印機(jī)400、或者 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)500傳送到外部。
通過(guò)步驟S201 ~ S209的處理，適當(dāng)選擇第一圖像縮小單元 151的第 一 圖像縮小處理或第二圖像縮小單元152的第二圖像縮 小處理，并對(duì)讀出電路124的每一讀出單位執(zhí)行所選擇的圖像縮 小處理。
將說(shuō)明圖6所示的流程圖的特征處理。
在步驟S205,選擇單元153將由第 一 圖像縮小單元151縮小 后的圖像的讀出單位中的缺陷像素的數(shù)量N1m和由第二圖像縮 小單元152縮小后的圖像的讀出單位中的缺陷像素的數(shù)量N2m 進(jìn)行比較。作為缺陷像素的數(shù)量N1m和缺陷像素的數(shù)量N2m的比 較結(jié)果，選擇單元1 53選擇可以獲得更少數(shù)量的缺陷像素的圖像 縮小單元(步驟S206或S207)。
如果在步驟S205缺陷像素的數(shù)量N1 m等于缺陷像素的數(shù)量 N2M,則選擇單元153在步驟S207中選擇使用第二圖像縮小單元 152進(jìn)行讀取。在該情況下，選擇單元153選擇可以獲得更短處 理時(shí)間(更高讀出速度)的第二圖像縮小單元152。
第二實(shí)施例已舉例示出了這樣一種處理將讀出電路124 的讀出單位設(shè)置成2D傳感器122的兩個(gè)行，并將縮小單位設(shè)置 成2x2個(gè)像素。然而，本發(fā)明并不局限于此。例如，本發(fā)明還 可應(yīng)用于將縮小單位設(shè)置成4x4個(gè)像素并將讀出單位設(shè)置成2D 傳感器122的四個(gè)行的形式、或者應(yīng)用于將縮小單位設(shè)置成8x8 個(gè)像素并將讀出單位設(shè)置為2D傳感器122的八個(gè)行的形式。注 意，縮小單位期望為2D傳感器122的總行數(shù)的約數(shù)。讀出單位 不必始終與縮小單位一致，并且還可以是例如縮小單位的整數(shù) 倍。例如，當(dāng)縮小單位為2x2個(gè)像素時(shí)，還可以將讀出單位設(shè) 置成縮小單位的整數(shù)倍，如兩行、四行或六行。
在第二實(shí)施例中，從2D傳感器122的頂部向底部，選擇與 讀出單位相對(duì)應(yīng)的多個(gè)行。然而，本發(fā)明并不局限于此，并且 還可以從2D傳感器122的底部向頂部，選擇與讀出單位相對(duì)應(yīng) 的多個(gè)行。
如上所述，在根據(jù)第二實(shí)施例的X射線攝像裝置100中，選 擇單元153在讀出電路124的各讀出單位中，選擇第一圖像縮小
單元151或第二圖像縮小單元152。
除根據(jù)第 一 實(shí)施例的X射線攝像裝置的效果以外，該結(jié)構(gòu) 還可以進(jìn)一步降低縮小后的圖像中的缺陷像素的數(shù)量，并且提
供圖像質(zhì)量幾乎沒(méi)有下降的圖像。
可以通過(guò)啟動(dòng)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的R A M或R O M中的程序來(lái)實(shí) 現(xiàn)圖3中的構(gòu)成根據(jù)上述各實(shí)施例的X射線攝像裝置10 0的單元 (構(gòu)件)以及表示驅(qū)動(dòng)該X射線攝像裝置100的方法的圖5和6中的 步驟。該程序和存儲(chǔ)該程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)落在本發(fā)明 的范圍內(nèi)。
更具體地，通過(guò)將程序存儲(chǔ)在CD-ROM等的存儲(chǔ)介質(zhì)中、 或者通過(guò)各種傳輸介質(zhì)，將該程序提供給計(jì)算機(jī)。作為存儲(chǔ)該 程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，除CD-ROM以外，還可以使用軟盤、硬盤、 磁帶、磁光盤、以及非易失性存儲(chǔ)卡等。作為程序傳輸介質(zhì)， 可以使用用于作為載波傳播程序信息以提供該程序信息的計(jì)算 機(jī)網(wǎng)絡(luò)(例如，LAN、因特網(wǎng)等WAN、或無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)中 的通信介質(zhì)。該通信介質(zhì)的示例是光纖等的有線信道或無(wú)線信 道。
本發(fā)明不局限于通過(guò)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行提供的程序?qū)崿F(xiàn)根據(jù) 各實(shí)施例的X射線攝像裝置100的功能的形式。另外，當(dāng)通過(guò)與 運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的OS(操作系統(tǒng))或其它應(yīng)用程序軟件協(xié)作的程 序來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)各實(shí)施例的X射線攝像裝置10 0的功能時(shí)，該程序 落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，當(dāng)通過(guò)由計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展板或 單元執(zhí)行所提供的程序的全部或部分處理來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)各實(shí)施例 的X射線攝像裝置100的功能時(shí)，該程序落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解， 本發(fā)明不局限于所公開(kāi)的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍 符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，包括攝像單元，其具有以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的傳感器，并感測(cè)圖像；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置信息；第一圖像縮小單元，其通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小單元，其通過(guò)包括基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在所述列方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇單元，其在縮小所述圖像時(shí)選擇所述第一圖像縮小單元或所述第二圖像縮小單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于，所述選 擇單元將由所述第 一 圖像縮小單元縮小后的圖像中的缺陷像素 的數(shù)量和由所述第二圖像縮小單元縮小后的圖像中的缺陷像素 的數(shù)量進(jìn)行比較，并選擇所述第一圖像縮小單元和所述第二圖 像縮小單元中可以獲得更少數(shù)量的缺陷像素的圖像縮小單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于，當(dāng)選擇 所述第一圖像縮小單元或所述第二圖像縮小單元時(shí)，所述選擇 單元選擇所述第一圖像縮小單元和所述第二圖像縮小單元中可 以獲得更短處理時(shí)間的圖像縮小單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于，所述選 擇單元將由所述第 一 圖像縮小單元縮小后的圖像中的缺陷像素 的數(shù)量和由所述第二圖像縮小單元縮小后的圖像中的缺陷像素 的數(shù)量進(jìn)行比較，并且當(dāng)缺陷像素的數(shù)量彼此相等時(shí)，選擇所 述第一圖像縮小單元和所述第二圖像縮小單元中可以獲得更短 處理時(shí)間的圖像縮小單元。
5. —種攝像裝置，包括攝像單元，其具有以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像 素的傳感器，并感測(cè)圖像；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置信息；第一圖像縮小單元，其通過(guò)包括基于所述位置信息的所述 缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多個(gè) 像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息的 所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的像 素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小單元，其通過(guò)包括基于所述位置信息的所述 缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在所述列方向上相鄰的 多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信 息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇單元，其在縮小所述圖像時(shí)，對(duì)以所述矩陣形式配置在所述傳感器中的所述多個(gè)像素的像素信息的每 一 讀出單位， 選擇所述第一圖像縮小單元或所述第二圖像縮小單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于，所述選 擇單元將由所述第一圖像縮小單元縮小后的圖像中的所述讀出單位中的缺陷像素的數(shù)量和由所述第二圖像縮小單元縮小后的 圖像中的所述讀出單位中的缺陷像素的數(shù)量進(jìn)行比較，并選擇 所述第一圖像縮小單元和所述第二圖像縮小單元中可以獲得更 少數(shù)量的缺陷像素的圖像縮小單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于，所述選 擇單元將由所述第 一 圖像縮小單元縮小后的圖像中的所述讀出 單位中的缺陷像素的數(shù)量和由所述第二圖像縮小單元縮小后的 圖像中的所述讀出單位中的缺陷像素的數(shù)量進(jìn)行比較，并且當(dāng) 缺陷像素的數(shù)量彼此相等時(shí)，選擇所述第 一 圖像縮小單元和所 述第二圖像縮小單元中可以獲得更短處理時(shí)間的圖像縮小單 元。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的攝像裝置，其特征在于，所述 攝像單元還包括副掃描單元，其從以所述矩陣形式配置在所述傳感器中的 所述多個(gè)像素中順序選擇與讀出單位相對(duì)應(yīng)的行上的像素；以 及主掃描單元，其順序讀出由所述副掃描單元選擇的行上的 像素的像素信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像裝置，其特征在于，當(dāng)包括 所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在所述行方向上相 鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均時(shí)，所述第一圖像縮 小單元使所述主掃描單元同時(shí)讀出在所述行方向上相鄰的所述 多個(gè)像素的所述像素信息，并將所述像素信息作為模擬信號(hào)進(jìn) 4亍相加或平均。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝像裝置，其特征在于，當(dāng)包括 所述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在所述列方向上相 鄰的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均時(shí)，所述第二圖像縮 小單元使所述副掃描單元同時(shí)選擇與在所述列方向上相鄰的所 述多個(gè)像素相關(guān)聯(lián)的多個(gè)行上的像素，并將在所述多個(gè)行上的 同時(shí)選擇的所述像素的像素信息作為模擬信號(hào)進(jìn)行相加或平均。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的攝像裝置，其特征在于，當(dāng) 排除所述缺陷像素的像素信息而對(duì)多個(gè)相鄰像素的像素信息進(jìn) 行相加或平均時(shí)，所述第一圖像縮小單元和所述第二圖像縮小 單元基于存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)單元中的所述缺陷像素的所述位置信 息，僅將所述缺陷像素以外的非缺陷像素的像素信息作為數(shù)字 信號(hào)進(jìn)行相加或平均。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的攝像裝置，其特征在于，還包括缺陷校正單元，所述缺陷校正單元對(duì)由所述選擇單元選擇 的所述第 一 圖像縮小單元或所述第二圖像縮小單元縮小后的圖 像中的缺陷像素進(jìn)行缺陷校正。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的攝像裝置，其特征在于，所 述攝像單元感測(cè)與入射在所述傳感器上的放射線的強(qiáng)調(diào)分布相 對(duì)應(yīng)的圖像。
14. 一種驅(qū)動(dòng)攝像裝置的方法，所述攝像裝置具有攝像 單元，其具有以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的傳感 器，并感測(cè)圖像；以及存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置 信息，所述方法包括以下步驟第一圖像縮小步驟，用于通過(guò)包括基于所述位置信息的所 述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多 個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息 的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的 像素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小步驟，用于通過(guò)包括基于所述位置信息的所 述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在所述列方向上相鄰 的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置 信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多 個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇步驟，用于在縮小所述圖像時(shí)選擇所述第一圖像縮小 步驟或所述第二圖像縮小步驟。
15. —種驅(qū)動(dòng)攝像裝置的方法，所述攝像裝置具有攝像單元，其具有以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的傳感器，并感測(cè)圖像；以及存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述缺陷像素的位置 信息，所述方法包括以下步驟第一圖像縮小步驟，用于通過(guò)包括基于所述位置信息的所 述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在行方向上相鄰的多 個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置信息 的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的多個(gè)像素的 像素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；第二圖像縮小步驟，用于通過(guò)包括基于所述位置信息的所 述缺陷像素的像素信息而對(duì)所述傳感器中在所述列方向上相鄰 的多個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均、并排除基于所述位置 信息的所述缺陷像素的像素信息而對(duì)在所述行方向上相鄰的多 個(gè)像素的像素信息進(jìn)行相加或平均，來(lái)縮小所述圖像；以及選擇步驟，用于在縮小所述圖像時(shí)，對(duì)以所述矩陣形式配 置在所述傳感器中的所述多個(gè)像素的像素信息的每 一 讀出單 位，選擇所述第 一 圖像縮小步驟或所述第二圖像縮小步驟。
16. —種攝像裝置，包括攝像單元，其通過(guò)使用以矩陣形式配置包括缺陷像素的多 個(gè)像素的傳感器來(lái)感測(cè)圖像；第一圖像縮小單元，其通過(guò)在行方向或列方向上包括所述缺陷像素而合成多個(gè)像素，來(lái)縮小所述圖像；以及第二圖像縮小單元，其通過(guò)在不同于所述第一圖像縮小單元的所述合成方向的方向上不包括所述缺陷像素而合成多個(gè)像 素，來(lái)縮小所述圖像。
17. —種驅(qū)動(dòng)攝像裝置的攝像方法，所述攝像方法包括以下步驟攝像步驟，用于通過(guò)使用以矩陣形式配置包括缺陷像素的多個(gè)像素的傳感器來(lái)感測(cè)圖像；第一圖像縮小步驟，用于通過(guò)在行方向或列方向上包括所述缺陷像素而合成多個(gè)像素，來(lái)縮小所述圖像；以及第二圖像縮小步驟，用于通過(guò)在不同于所述第一圖像縮小 步驟的所述合成方向的方向上不包括所述缺陷像素而合成多個(gè) 像素，來(lái)縮小所述圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攝像裝置及其驅(qū)動(dòng)方法和攝像方法。該攝像裝置包括攝像單元(120)，其具有以矩陣形式配置包括缺陷像素的像素的傳感器，并感測(cè)圖像；第一圖像縮小單元(151)，其通過(guò)包括缺陷像素的像素信息而對(duì)傳感器中在行方向上相鄰的像素的像素信息進(jìn)行相加、并排除缺陷像素的像素信息而對(duì)在列方向上相鄰的像素的像素信息進(jìn)行相加，來(lái)縮小圖像；第二圖像縮小單元(152)，其通過(guò)包括缺陷像素的像素信息而對(duì)傳感器中在列方向上相鄰的像素的像素信息進(jìn)行相加、并排除缺陷像素的像素信息而對(duì)在行方向上相鄰的像素的像素信息進(jìn)行相加，來(lái)縮小圖像；以及選擇單元(153)，其用于在縮小圖像時(shí)選擇單元(151)或單元(152)。
文檔編號(hào)H04N5/369GK101370091SQ20081021050
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者小西晉平 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社