放射线图像检测设备及其操作方法、以及放射线成像系统的制作方法 [0002]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。 [0003]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。 [0004]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。 [0005]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。 [0006]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。 [0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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-1)和第(C-2)像素行。这带来电荷的缺陷。
[0017]电荷中的这种缺陷自身显示为X射线图像XP中在像素行方向(X方向)中延伸的带状线缺陷，如图20中所示。在图中，右图示出沿像素列方向(Y方向)在X射线图像XP中的任意列X的像素值D的图示(X=I…M，M是像素列数)。像素值D从正好在X射线发射的开始后的时刻执行预发射读出操作的第(C-2)像素行开始减小，以及在进行发射开始的判定并且正好在停止预发射读出操作前的时刻的第C像素行接近最低。因此，从第(C-2)像素行到第C像素行，线缺陷以逐步的方式变得越来越严重，并且在第C像素行最严重。由于像素值D的差异，在第C像素行和下一(C+1)像素行之间，浓度差很明显。注意，该图示未示出由被摄体的X射线的衰减和暗电荷的偏移量的影响(同样适用于图21)。
[0018]如图21中所示，参考帧图像RP表示在X射线发射前由像素的暗电荷引起的偏移量。然而，三个像素行即从在X射线发射的开始后首先执行预发射读出操作的第(C-2)像素行至进行发射开始的判定并且正好在停止预发射读出操作前的时刻的第C像素行的参考线图像表示根据X射线剂量并且对应于X射线图像XP中的线缺陷的输出。
[0019]与X射线图像XP中的线缺陷相反，从第(C-2)像素行到第C像素行，对应于线缺陷的三个像素行的参考线图像的像素值S以逐步的方式增加。在图21中，正如图21的图示，右图示出沿Y方向在参考帧图像RP中的任意像素列X的像素值S的图示。在X射线发射的开始前，从第一像素行至第(C-3)像素行，参考帧图像RP的像素值S约为O。像素值S从第(C-2)像素行开始增加，并且在第C像素行接近最高。像素值S的典型值在第C像素行超出判定阈值Th。在前一周期的预发射读出操作中，获得第(C+1)像素行到第N像素行的像素值S，并且正像第I至第(C-3)像素行的像素值S约为O。
[0020]关于对应于X射线图像XP的线缺陷的在像素行的相邻两个像素行之间的像素值D的差，正好在停止预发射读出操作前的时刻的第C像素行与下一(C+1)像素行之间的X射线图像XP的像素值D的差变为最大。该差称为差量。将差量的绝对值表示为AD (见图20)，差量AD等于参考帧图像RP中的第C像素行的像素值SQ (见图21)。此外，在X射线图像XP中从第(C-2)像素行到第C像素行的像素值D的下降梯度与在参考帧图像RP中从第(C-2)像素行到第C像素行的像素值S的上升梯度一致。换句话说，X射线图像XP中具有线缺陷的像素行的像素值D与对应于参考帧图像RP中的线缺陷的像素行的像素值S之间保持互补关系。因此，在日本专利公开N0.2011-254971中，将参考帧图像RP用作用于校正线缺陷的校正图像。通过将对应于参考帧图像RP中的线缺陷的像素行的像素值S与X射线图像XP中具有线缺陷的像素行的像素值D相加，来校正X射线图像XP的线缺陷。
[0021]顺便提一下，根据读出操作的另一方法，将栅极脉冲同时输入到多个相邻像素行，并且将在像素中累积的电荷同时从多个像素行释放到信号线，以便缩短一个周期所需的时间。在同时从多个相邻像素行读出电荷中，在像素列的基础上，将多个像素行的像素的电荷相加在每一信号线中。在相加的状态中从多个像素行读出电荷的这种读出操作称为合并读出(binning operat1n).而且，同时读出电荷的多个相邻像素行称为合并像素行。与在像素行的基础上的读出的情形相比，合并读出能缩短从第一行到最后一行的读出的一个周期所需的时间，因此便于减少在像素中累积的暗电荷。
[0022]然而，在将合并读出执行为预发射读出操作的情况下，存在以上述方法，即，通过将参考帧图像RP的像素值S与X射线图像XP的像素值D简单地相加，不能校正X射线图像XP中的线缺陷的问题。
[0023]这是因为在合并读出中，同时从组成一个合并像素行的多个像素行的像素释放电荷。由此，参考线图像由分别对应于在逐列基础上相加的状态下输出的多个像素例如四个像素的电荷的值组成。在合并像素行的基础上依序地记录参考线图像允许获得参考帧图像RP。另一方面，在像素行的基础上读出X射线图像XP。由此，在对应于线缺陷的部分由合并读出记录的参考帧图像的像素值SQ大于在线缺陷的部分在X射线图像XP中的差量AD，以及这两个值彼此不一致。在由合并读出记录的参考帧图像RP中，由于一个合并像素行由多个像素行组成，因此参考帧图像RP的合并像素行的数量小于X射线图像XP的像素行的数量。例如，将四个像素行设置为一个合并像素行，则参考帧图像RP的合并像素行的数量为X射线图像XP的像素行的数量的1/4。因此，在合并读出中记录的参考帧图像RP具有在像素行方向中与X射线图像XP相同的图像大小，但在像素列方向中具有更小的图像大小。因此，X射线图像中具有线缺陷的像素行的像素值D与对应于参考帧图像RP的线缺陷的像素行的像素值S之间的互补关系不成立。因此，如在日本专利申请公开N0.2011-254971中所述，不能通过将参考帧图像RP与X射线图像XP简单地相加，来校正X射线图像XP的线缺陷。



[0024]本发明的目的是提供放射线图像检测设备及其操作方法、以及放射线成像系统，其能通过使用由合并读出记录的参考线图像来校正放射图像的线缺陷。
[0025]为实现上述和其他目的，根据本发明的一种放射线图像检测设备包括面板单元、多个像素、多个扫描线、信号线、控制器、参考线图像记录控制器、发射开始判定单元、校正图像生成器和线缺陷校正器。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。多个像素以具有多个像素行和像素列的二维阵列，排列在面板单元中。像素中的每一个产生和累积电荷。多个扫描线在像素行的基础上提供在面板单元中，并且使具有从其读出电荷的像素的像素行处于接通状态。信号线在像素列的基础上提供在面板单元中，用于在像素列的基础上从像素读出电荷。控制器控制面板单元执行预发射读出操作、累积操作和图像读出操作的三种操作。在预发射读出操作中，将多个相邻的像素行设置成合并像素行。在合并像素行的基础上，依序地从第一合并像素行到最后一个合并像素行执行电荷的合并读出，并且在达到最后一个合并像素行时，从第一合并像素行重复电荷的合并读出，以便获得参考线图像，参考线图像的每一个具有作为在同一像素列中的多个像素的电荷的总和的像素值。在放射线源开始发射放射线，同时在合并像素行的基础上重复电荷的合并读出的情况下，执行累积操作代替预发射读出操作，用于根据放射线将电荷累积在像素中。在完成从放射线源发射放射线后，开始图像读出操作，用于在像素行的基础上从像素读出电荷，并且将电荷变换成用于形成放射图像的像素值。每当执行合并读出时，通过将参考线图像依序地记录到存储器，参考线图像记录控制器获得多个合并像素行的参考线图像。发射开始判定单元判定从放射线源发射放射线的开始。校正图像生成器通过放大在像素列方向中多个合并像素行的参考线图像的图像大小并且校正像素值，来产生用于校正由于在发射放射线的开始与发射开始的判定之间的时间延迟而在放射图像的像素行方向中发生的带状线缺陷的校正图像。线缺陷校正器通过将校正图像与放射图像相加来校正线缺陷。
[0026]校正图像生成器优选地基于多个合并像素行的参考线图像中紧接在停止预发射读出操作前获得的紧接在前参考线图像来校正参考线图像的像素值。
[0027]校正图像生成器优选地包括校正系数计算器，用于计算用于将参考线图像的像素值变换成对应于放射图像的像素值的值的校正系数；以及像素值校正器，用于将参考线图像的像素值乘以由校正系数计算器计算的校正系数。
[0028]校正系数计算器可以将比值AD/SQ计算为校正系数。SQ表示紧接在前参考线图像的像素值。AD表示作为由线缺陷引起的相邻两个像素行之间的放射图像的像素值D中的差值的最大值的差量。
[0029]校正系数计算器可以将比值ADR/SQR计算为校正系数。SQR表示紧接在前参考线图像的像素值SQ的典型值。ADR表示作为由线缺陷引起的相邻两个像素行之间的放射图像的像素值D中的差值的最大值的差量AD的典型值。
[0030]典型值SQR可以是像素值SQ的平均值SQave，以及典型值ΛDR可以是差量AD的平均值ADave。
[0031]校正系数计算器优选地通过从用于计算平均值SQave和平均值ADave的像素值SQ和像素值D排除缺陷像素的像素值，来计算平均值SQave和平均值Λ Dave。
[0032]典型值SQR可以是像素值SQ的中间值SQC，以及典型值Λ DR可以是差量AD的中间值Λ DC。
[0033]校正系数计算器可以将组成合并像素行的像素行的数量的倒数计算为校正系数。
[0034]校正图像生成器优选地从多个合并像素行的参考线图像中提取紧接在前参考线图像和在紧接在前参考线图像后的多个参考线图像，作为线缺陷对应的参考线图像，以及仅基于线缺陷对应的参考线图像来产生校正图像。
[0035]像素值校正器可以将线缺陷对应的参考线图像的像素值统一地乘以由校正系数计算器计算的校正系数。
[0036]优选地，放射线图像检测设备进一步包括校正系数改进器，用于将由校正系数计算器计算的校正系数改进成专用于除紧接在前参考线图像外的线缺陷对应的参考线图像的校正系数。像素值校正器将紧接在前参考线图像的像素值乘以由校正系数计算器计算的校正系数，以及将除紧接在前参考线图像外的线缺陷对应的参考线图像的像素值乘以由校正系数改进器改进的校正系数。
[0037]校正图像生成器优选地通过行插值处理来放大像素列方向中多个合并像素行的参考线图像的图像大小。
[0038]行插值处理可以在彼此相邻的参考线图像之间应用线性插值或样条插值。
[0039]多个合并像素行的参考线图像可以与从第一合并像素行延伸到最后一个合并像素行的一帧的参考线图像一致。
[0040]在将从第一合并像素行延伸到最后一个合并像素行的一帧的预发射读出操作设置成一个周期的情况下，参考线图像记录控制器优选地在合并像素行基础上通过在第(Sk+i)周期的预发射读出操作中获得的参考线图像来依序地更新在地Sk周期的预发射读出操作中获得的一帧的参考线图像。
[0041]发射开始判定单元优选地基于参考线图像来判定发射放射线的开始。
[0042]放射线图像检测设备可以进一步包括泄漏校正器，用于在校正图像生成器生成校正图像前，从参考线图像的像素值减去基于根据施加放射线从像素泄漏的漏电流的像素值。
[0043]控制器还可以充当参考线图像记录控制器。控制器还可以充当线缺陷校正器。线缺陷校正器还可以充当校正图像生成器。
[0044]一种放射线图像检测设备的操作方法包括步骤:执行预发射读出操作，直到发射开始判定单元判定发射开始为止；在预发射读出操作中，将多个相邻像素行设置成合并像素行，以及在合并像素行的基础上依序地从第一合并像素行到最后一个合并像素行执行电荷的合并读出，并且在达到最后一个合并像素行时，从第一合并像素行重复合并读出，以便获得参考线图像，参考线图像中的每一个具有作为在同一像素列中的多个像素的电荷的总和的像素值；由发射开始判定单元判定发射开始，同时在合并像素行的基础上，重复电荷的合并读出；当发射开始判定单元判定发射开始时，执行累积操作代替预发射读出操作；在完成从放射线源发射放射线后，执行图像读出操作；通过放大在像素列方向中多个合并像素行的参考线图像的图像大小并且校正像素值，由校正图像生成器产生用于校正由于发射放射线的开始与发射开始的判定之间的时间延迟而在放射图像的像素行方向中发生的带状线缺陷的校正图像；以及通过将校正图像与放射图像相加，由线缺陷校正器校正线缺陷。
[0045]根据本发明的放射线成像系统包括用于通过接收从放射线源发射的放射线来检测被摄体的放射图像的放射线图像检测设备，以及用于校正在放射图像中发生的带状线缺陷的线缺陷校正设备。
[0046]根据本发明，通过将图像大小的放大和像素值的校正应用于由合并读出记录的参考线图像，产生将用于校正在放射图像中发生的线缺陷的校正图像。由此，可以提供能通过使用由合并读出记录的参考线图像来校正放射图像中的线缺陷的放射线图像检测设备。




[0047]为了更全面地理解本发明及其优点，现在参考结合附图所做的后续描述，其中:
[0048]图1是X射线成像系统的示意图；
[0049]图2是成像条件表的图；
[0050]图3是源控制单元的框图；
[0051]图4是电子暗盒的透视图；
[0052]图5是图像检测器的框图；
[0053]图6是面板单元的操作的时序图；
[0054]图7是示出用于记录参考帧图像的帧存储器的第二存储区域的图；
[0055]图8是示出X射线发射曲线、像素值S和发射开始的判定之间的关系的说明图；
[0056]图9是在X射线图像XP中发生的线缺陷以及在Y方向中像素值D的变化的说明图；
[0057]图10是在参考帧图像RP中发生的线缺陷以及在Y方向中像素值S的变化的说明图；
[0058]图11是示出在控制器中提供的各种校正器的框图；
[0059]图12是线性插值的示意说明图；
[0060]图13是示出输出通过将校正图像RPC与X射线图像XP相加来校正线性缺陷的经校正的X射线图像XPC的状态的图；
[0061]图14是示出图像检测器的操作的流程图；
[0062]图15是对应于线缺陷的参考线图像的抽取的说明图；
[0063]图16是具有校正系数校正器的第三实施例的图；
[0064]图17是具有泄漏校正器的第四实施例的图；
[0065]图18是常规面板单元的操作的时序图；
[0066]图19是X射线发射曲线、像素值S和发射开始的判定之间的常规关系的说明图；
[0067]图20是示出在常规的X射线图像XP中发生的线缺陷和在Y方向中像素值D的变化的说明图；以及
[0068]图21是示出在常规参考帧图像RP中发生的线缺陷和在Y方向中像素值S的变化的说明图。


[0069](第一实施例)
[0070]在图1中，X射线成像系统2由X射线生成装置2a和X射线成像装置2b组成。X射线生成装置2a包括X射线源10、用于控制X射线源10的操作的源控制单元11、以及用于指示X射线源10开始预热和X射线发射的发射开关12。作为便携式X射线图像检测设备的X射线成像装置2b包括电子暗盒13和负责电子暗盒13的操作控制和X射线图像的显示处理的控制台14。此外，X射线成像系统2提供有用于对站立位置的被摄体成像的立位成像台15、用于对平卧位置的被摄体成像的卧位成像台16、以及用于将X射线源10设置在期望方向和位置的源移动设备(未示出)。源移动设备移动X射线源10，使得面对立位成像台15或卧位成像台16。
[0071]在X射线生成装置2a和X射线成像装置2b之间未建立电连接，因此，在它们之间不传送用于使X射线生成装置2a和X射线成像装置2b同步的同步信号。然而，电子暗盒13具有进行发射开始的判定即判定是否已经开始X射线发射的功能。因此，可以使电子暗盒13的操作与X射线生成装置2a的X射线发射的开始同步。
[0072]众所周知，X射线源10具有X射线管和用于限制从X射线管放射的X射线的照射场的照射场限定器(准直器)。X射线管具有作为用于发射热电子的丝极的阴极，以及通过从阴极发射的热电子的碰撞来放射X射线的阳极(靶子)。响应于预热开始指令，预热丝极和阳极开始旋转。当完成丝极的预热和阳极的RPM达到预定值时，完成预热。照射场限定器由例如用于遮蔽X射线的四个铅板组成。四个铅板设置在矩形的每一边中，使得在中间形成矩形照射开口来通过X射线。移动铅板的位置改变照射开口的大小来限定照射场。
[0073]控制台14通过有线或无线方法可通信地连接到电子暗盒13。控制台14响应于来自诸如键盘的输入设备14a的由诸如放射技师的操作者的输入，控制电子暗盒13的操作。将来自电子暗盒13的X射线图像显示在控制台14的显示器14b上。X射线图像的数据被存储到存储设备14c，包括硬盘或控制台14的存储器、通过网络连接到控制台14的图像存储服务器等等。
[0074]控制台14接收检查订单的输入，包括有关被摄体的性别和年龄的信息、待成像的身体部位、检查目的等等，并且在显示器14b上显示检查订单。从管理被摄体数据和与放射有关的检查数据的外部系统，例如HIS (医院信息系统)或RIS (放射信息系统)输入，或由操作者手动地输入检查订单。检查订单包括待成像的身体部位例如头部、胸部、腹部、手、手指等等的项目。操作者确认显示器14b上的检查订单的内容，以及通过显示器14b上的操作屏，输入对应于内容的成像条件。
[0075]在图2中，存储设备14c存储成像条件表20。成像条件包括有关被摄体的信息，诸如待成像的身体部位以及被摄体的性别、被摄体的年龄以及被摄体的身体厚度，以及来自X射线源10的X射线的发射条件。考虑有关身体部位和被摄体的信息来确定发射条件。发射条件包括用于确定从X射线源10发射的X射线的能谱的管电压(以kV为单位)、用于确定每单位时间的发射剂量的管电流(以mA为单位)，以及X射线的发射时间(以S为单位)。
[0076]该成像条件表20存储待成像的身体部位包括胸部或腹部等等与对应于身体部位的发射条件之间的关联。通过选择身体部位,读出对应于该身体部位的发射条件。可以根据被摄体的性别、年龄和身体厚度，微调从成像条件表20读出的发射条件的每一值(管电压、管电流和发射时间)。在本实施例的成像条件表20中，单独地记录管电流和发射时间。然而，由于总发射剂量取决于管电流和发射时间的积，因此，也可以替代地记录作为管电流和发射时间的乘积的管电流-时间积的值(mAs值)。
[0077]在图3中，源控制单元11提供有通过使用变压器倍增输入电压来生成高管电压、以及通过高压电缆将该高管电压提供给X射线源10的高压发生器21、控制施加到X射线源10的管电压和管电流以及X射线发射时间的源控制器22、存储器23和触摸板24。
[0078]发射开关12、高压发生器21、存储器23和触摸板24连接到源控制器22。发射开关12是两阶段按压开关，用于将指令输入到源控制器22。在发射开关12的第一阶段按压(半压下)后，源控制器22向高压发生器21发出预热指令信号来开始预热X射线源10。在发射开关12的第二阶段按压(全压下)后，源控制器22向高压发生器21发出发射指令信号来开始从X射线源10的X射线发射。
[0079]存储器33预先存储多种成像条件，包括诸如管电压、管电流和发射时间的发射条件，如同控制台14的存储设备14c。可以由操作者通过触摸板34手动地设置成像条件。从存储器23读出多种成像条件并将其显示在触摸板24上。操作者在从存储器24读出的成像条件中选择与输入到控制台14相同的成像条件，由此在源控制单元11中设置成像条件。如在控制台14的情况下，微调成像条件的每一值。源控制器22包含计时器25，以便当所设置的发射时间流逝时，停止X射线发射。
[0080]在图4中，检测透过被摄体的X射线并且输出X射线图像的电子暗盒13由图像检测器30和容纳该图像检测器30的扁平盒状便携式壳体31组成。壳体31由例如导电树脂组成。壳体31在其入射X射线的正面31a上具有矩形开口。作为顶板的X射线透射板32装配到该开口中。X射线透射板32由体轻、高刚性和高X射线透射率的碳材料制成。壳体31还充当电磁屏蔽，防止电磁噪声进入电子暗盒13以及来自电子暗盒13的电磁噪声辐射到外部。除图像检测器30外，壳体31包含用于提供电力来驱动电子暗盒13的电池(二次电池)和用于与控制台14建立诸如X射线图像的数据的无线通信的天线。
[0081]壳体31的大小与国际标准IS04090:2001兼容，与同胶片暗盒和IP暗盒。电子暗盒13在壳体13的正面31a与X射线源10相对的位置可拆卸地装载到立位成像台15或卧位成像台16的支架15a, 16a (见图1)中。取决于使用立位成像台和卧位成像台中的哪一个，放射线移动设备移动X射线源10。
[0082]在放在被摄体平卧的床上或由被摄体本人保持的状态下，电子暗盒13能单独地使用，而不用装载到立位成像台15或卧位成像台16中。此外，电子暗盒13几乎与胶片暗盒和IP暗盒相同的大小，能装载到为胶片暗盒和IP暗盒设计的现有立位成像台或卧位成像台中。注意，壳体31的尺寸可以不与国际标准IS04090:2001兼容。
[0083]在图5中，图像检测器30由面板单元35和用于控制面板单元35的操作的电路单元组成。面板单元35具有TFT有源矩阵基板和在该基板上形成的图像捕捉场40。在图像捕捉场40中，分别用于根据入射在其上的X射线剂量来累积电荷的多个像素41以预定间距排列成N像素行(Y方向)和M像素列(X方向)的矩阵。N和M是2或以上的整数，以及例如，N、M~2000。注意，像素41可以不是以矩形矩阵阵列，而是以蜂窝状阵列。
[0084]面板单元35是一种间接变换型，具有用于将X射线变换成可见光的闪烁器(荧光体，未示出)。像素41执行由闪烁器变换的可见光的光电变换。闪烁器由Cs1:TlTl(铊激活的碘化铯)、G0S (Gd202S:Tb，铽激活的硫氧化钆)等等制成，以及与具有像素41的矩阵的整个图像捕捉场40相对。注意，可以以从X射线入射侧的顺序设置闪烁器和基板的PSS (穿透侧采样)法或与PSS法相反按顺序设置基板和闪烁器的ISS (照射侧采样法)，设置闪烁器和TFT有源矩阵基板。而且，可以使用具有用于将X射线直接变换成电荷而不使用闪烁器的变换层(非晶硒等等)直接变换型的面板单元。
[0085]众所周知，像素41由在可见光入射后产生电荷(电子和空穴对)并累积电荷的光电变换元件42以及作为开关元件的TFT43组成。
[0086]光电变换元件42具有用于产生电荷的半导体层(例如，PIN(PN本征)型)以及设置在半导体层的顶部和底部上的上电极和下电极。光电变换元件42的下电极连接到TFT43，以及光电变换元件42的上电极连接到偏压线。存在提供的与像素41的像素行数(N像素行)相同的偏压线数。所有偏压线耦接到总线。总线连接到偏压电源。通过总线和偏压线将偏压从偏压电源施加到光电变换元件42的上电极。由于施加偏压在半导体层中产生电场，通过光电转换在半导体层中产生的电荷(电子和空穴对)被吸引到上下电极，它们中的一个具有正极性以及另一个具有负极性。因此，电荷累积在光电变换元件42中。
[0087]TFT43的栅极连接到扫描线44，其源极连接到信号线45，以及其漏极连接到光电变换元件42。扫描线44和信号线45在图像捕捉场45中配线成格子状。扫描线44的数量与像素41的像素行的数量(N像素行)一致，以及一个像素行的像素连接到共同的扫描线44。信号线45的数量与像素41的列数(M像素列)一致，以及一个像素列的像素41连接到共同的信号线45。所有扫描线44均连接到栅极驱动器46。所有信号线45均连接到信号处理电路47。
[0088]用于控制面板单元35的操作的电路单元包括栅极驱动器46、信号处理电路47、控制器48等等。栅极驱动器46通过扫描线44将栅极脉冲G输出到同一像素行的TFT43的栅极，以便在接通状态和断开状态之间切换TFT43。由栅极脉冲G的脉冲宽度限定TFT43的接通状态的持续时间。在由脉冲宽度限定的时间流逝后，TFT43返回到断开状态。在TFT43的接通状态中，通过信号线45将在像素41的光电变换元件42中累积的电荷输入到信号处理电路47。控制器48使面板单元35执行预发射读出操作、累积操作和图像读出操作。在预发射读出操作中，通过信号处理电路47读出在X射线发射前累积在像素41中的电荷并将其记录到帧存储器54。在累积操作中，根据入射在其上的X射线剂量，累积电荷。在图像读出操作中，在完成X射线发射后读出在像素41中累积的电荷，并且通过信号处理电路47将其记录到帧存储器54。
[0089]信号处理电路47包括积分器49、相关双采样电路(⑶S)50、多路复用器(MUX)51、模拟数字变换器(A/D)52等等。积分器49逐个基础上连接到每一信号线45。积分器49由运算放大器49a和连接在运算放大器49a的输入和输出端子之间的电容器49b组成。信号线45连接到运算放大器49a的输入端子中的一个。运算放大器49a的另一输入端子连接到地(GND)。复位开关49c与电容器49b并联连接。积分器49积分从信号线45输入的电荷。然后，积分器49将积分的电荷变换成模拟电压信号V (I)至V (M)，以及输出电压信号V (I)至 V (M)0
[0090]每一像素列的运算放大器49a的输出端子通过放大器53和⑶S50连接到MUX51。MUX51的输出连接到A/D52。CDS50具有采样保持电路。⑶S50将相关双采样应用于积分器49的输出电压信号来移除积分器49的复位噪声分量，以及将从积分器49输出的电压信号保持(采样保持)在其采样保持电路中达预定时间段。MUX51基于来自移位寄存器(未示出)的操作控制信号，通过电子开关，依序地选择并联连接的CDS50中的一个，以及将从所选择的⑶S50输出的电压信号V (I)至V (M)依序地输入到A/D52。注意，可以在MUX51和A/D52之间连接到另一放大器。
[0091]A/D52将所输入的一个像素行的模拟电压信号V (I)至V (M)变换成数字值(像素值)，以及将像素值输出到包含在电子暗盒13中的帧存储器54。帧存储器54存储与单个像素41的坐标关联地同时读出的一个像素行的像素值。
[0092]只要MUX51从积分器49读出一个像素行的电压信号V (I)至V (M)，控制器48将放大器复位脉冲RST输出到积分器49来接通复位开关49c。因此，放电在电容器49b中累积的一个像素行的电荷以及复位积分器49。在复位积分器49后，再次断开复位开关49c，作为读出下一像素行的准备。
[0093]帧存储器54具有用于记录在图像读出操作中获得的X射线图像XP (见图6和9)的第一存储区54a和用于记录在预发射读出操作中获得的参考帧图像RP (见图6和10)的第二存储区54b。
[0094]通信I/F55有线或无线地连接到控制台14来调解到和从控制台14的信息的传输和接收。通信I/F55从控制台14接收有关成像条件的信息，以及将信息输出到控制器48。通信I/F55还经控制器48从帧存储器54接收经受各种处理后的X射线图像，以及将该X射线图像传送到控制台14。
[0095]控制器48包含计时器56。在控制台14中设置的成像条件中，发射时间设置在计时器56中。计时器56在当发射开始判定单元57判定已经开始X射线发射时的时刻开始测量时间。当在由计时器56测量的时间中已经流逝取决于待成像的身体部位等等确定的发射时间时，控制器48判定X射线发射停止。
[0096]控制器48控制发射开始判定单元57的操作。为了检测X射线发射的开始，发射开始判定单元57执行发射开始判定，基于在预发射读出操作中输出的参考线图像RL(见图7等等)判定X射线发射是否已经开始。
[0097]参考图6，当控制器48在X射线发射前的待机状态中通过通信I/F55从控制台14接收有关成像条件的信息时，控制器48使面板单元35开始预发射读出操作。在预发射读出操作中，执行合并读出，其中，将相邻的四个像素行设置成一个合并像素行，以及同时向相邻的四个像素行发出栅极脉冲G。通过重复栅极脉冲G的发出，在四个像素行的基础上依序地激活扫描线44，以及为了节约从第一像素行(第I像素行)至最后一个像素行(第N像素行)读出的时间，在四像素行块中接通TFT43。在一帧的预发射读出操作的前一周期的合并读出和下一周期的合并读出之间的时间段中，电荷累积在每一像素41中。
[0098]通过以四像素行块执行合并读出，使在每一信号线45中相加在Y方向中相邻的四个像素41的电荷并且将其流入积分器49。控制器48使用MUX51依序地选择一个积分器49，以及读出每一积分器49的输出(电压)。通过A/D52，控制器48将积分器49的输出变换成数字值(像素值S)， 以及将像素值S输出到帧存储器54，作为参考线图像RL。参考线图像RL的每一像素值S表示每一像素列的四个像素41的像素值的总和。
[0099]注意，在本说明书中，“RP”表示一帧的参考线图像，即，参考帧图像。“RL”表示包括在参考帧图像RP中的每一合并像素行的参考线图像。“XP”表示一帧的X射线图像。“XL”表示包括在X射线图像XP中的每一像素行的X射线图像。
[0100]如在图6的左侧所示，包括第I像素行至第四像素行的第一合并像素行的合并读出允许获得一个合并行的参考线图像RL(1)。包括第5像素行至第8像素行的第2合并像素行的合并读出允许获得参考线图像RL (2)。同样地，第(C-3)像素行至第C像素行的合并读出允许获得参考线图像RL (C)。只要执行合并读出，控制器48将放大器复位脉冲PST输入到积分器49来复位积分器49。
[0101]“RL (C)”表示第(C-3)像素行至第C像素行的参考线图像。“RL (C-1)”表示下一前四个像素行(第(C-7)像素行至第(C-4)像素行)的参考线图像。“RL (C-2)”表示再下一前四个像素行(第(C-1l)像素行至第(C-8)像素行)的参考线图像。如上所述，将小写字母“c”用于表示参考线图像RL的合并像素行。这是因为合并读出导致像素行和参考线图像RL的合并像素行之间的误匹配。第C像素行是X射线图像XP中具有线缺陷的像素行，而第c合并像素行是对应于线缺陷的合并像素行。为了区分像素行和合并像素行，大写字母“C”用于表示像素行，而小写字母“c”用于表示参考线图像RL的合并像素行。
[0102]控制器48使面板单元35从第一合并像素行(第I合并像素行)至最后一个合并像素行(第N/4合并像素行)执行合并读出。在预发射读出操作中，由于一次合并读出对应于四个像素行的读出，在N/4次合并读出的周期中，重复图像捕捉场40的每一像素行(N个像素行)的读出。在一个周期的合并读出中，以时间间隔H依序地读出N/4合并像素行的参考线图像RL，并将其记录到帧存储器54，因此，获得作为一帧的参考线图像RL的参考帧图像RP。
[0103]在图5中，控制器48具有参考线图像记录控制器(在下文中，称为RL图像记录控制器)48a。如图7中所示，RL图像记录控制器48a控制A/D52的操作，使得将参考帧图像RP记录到帧存储器54的第二存储区54b。无论何时执行一次合并读出，将参考线图像RL记录到第二存储区54b。当在合并读出的某一周期Sk获得参考线图像RL时，用在该周期Sk获得的参考线图像RL，更新在紧接在前周期(Sk-1)中获得的相同合并像素行的参考线图像RL。例如，当在周期Sk中获得第I合并像素行的参考线图像RL (I)时，用该周期Sk的参考线图像RL (I)更新在前一周期(Sk-1)获得的参考线图像RL (I)。由此，在当将第I合并像素行的参考线图像RL (I)更新成在该周期Sk中获得的第η合并像素行的参考线图像RL (η)时的时间点，例如，第I至第η合并像素行的参考线图像RL (I)至RL (η)是在该周期Sk中获得的参考线图像，而第(η+1)至第n/4合并像素行的参考线图像RL (n+1)至RL (N/4)是在前一周期(Sk-1)中获得的参考线图像。
[0104]在图8中，发射开始判定单元57将以间隔H依序输出的参考线图像R的像素值S的典型值与预定判定阈值Th进行比较。为了快速判定发射开始，对被摄体衰减具有很少影响的大值优选地用作典型值。由此，作为将与判定阈值Th进行比较的典型值，优选地使用参考线图像RL的像素值S的最大值。注意，也可以使用像素值S的平均值或总和，作为典型值。如参考图19所述，在X射线发射开始前，在每一时刻E输出的每一参考线图像RL的像素值S处于约为O的水平，以及在X射线发射开始后，根据X射线发射曲线增加。然后，像素值S的典型值达到超出判定阈值Th的水平。只要像素值S的典型值超出判定阈值Th，发射开始判定单元57判定已经开始X射线发射。
[0105]在判定已经开始从X射线源10的X射线发射时，发射开始判定单元57将发射开始判定信号输出到控制器48。在从发射开始判定单元57接收到发射开始判定信号后，控制器48使面板单元35停止预发射读出操作并且立即转变到累积操作。
[0106]在图6中，在累积操作中停止栅极驱动器46。由于断开每一像素41的TFT43，因此，像素根据入射在其上的X射线量来累积电荷。当计时器56的测量时间达到在成像条件中设置的发射时间时，控制器48使面板单元35完成累积操作，并且开始图像读出操作。在图像读出操作中，栅极驱动器46以预定间隔H依序向每一像素行发出栅极脉冲G，使得在像素行的基础上依序地激活扫描线并且接通一个像素行块中的TFT43。由此，将X射线图像XP记录到帧存储器54的第一存储区54a。如上所述，在预发射读出操作中和图像读出操作中之间，如何发出栅极脉冲G是不同的。在完成图像读出操作后，在连续地执行下一成像的情况下，控制器48使面板单元35回到预发射读出操作，而在不执行下一成像的情况下，停止该操作。注意，在该实施例中，栅极脉冲G的发出间隔H在预发射读出操作和图像读出操作之间是相同的。
[0107]图6至8示出在将栅极脉冲G输入到第(c-2)合并像素行(第(C_ll)像素行至第(C-8)像素行)的像素41的TFT43前的时刻开始X射线发射的状态。因此，当通过将栅极脉冲G输入到第c合并像素行(第(C-3)像素行至第C像素行)的像素41的TFT43获得的参考线图像RL (c)的像素值S的典型值超出判定阈值Th时，发射开始判定单元57判定X射线发射已经开始。从参考线图像RL(C)判定X射线发射开始，以及在输出参考线图像RL(c)后，立即停止预发射读出操作。为此，参考线图像RL (c)被称为紧接在前参考线图像RL (c)，以便与其他合并像素行的参考线图像区别开来。在判定X射线发射开始后，控制器48确定参考帧图像RP中的紧接在前参考线图像RL(C)的合并像素行的坐标，以及对应于紧接在前参考线图像RL (c)的合并像素行的像素行(第(C-3)像素行至第C像素行)的坐标。使合并像素行的坐标与像素行的坐标彼此相关的行坐标信息记录到内部存储器69 (见图 11)。
[0108]在预发射读出操作中从X射线发射的开始延迟发射开始的判定的情况下，在X射线图像XP中发生带状线缺陷，如图9中所示。在这种情况下，在总共12个像素行中，包括在对应于紧接在X射线发射开始后记录在合并读出中的参考线图像RL (c-2)的从第(C-1I)像素行至第(C-8)像素行的4个像素行的X射线图像XL(C-1l)至XL(C-S)、对应于在其上进行发射开始的判定的紧接在前参考线图像RL(C)的从第(C-3)像素行至第C像素行的4个像素行的X射线图像XL (C-3)至XL (C)、以及它们之间的四个像素行的X射线图像XL (C-7)至XL (C-4)中，发生线缺陷。根据沿Y方向的X射线图像XP的任意像素列X的像素值D的图示，像素值D从大约第(C-1l)像素行开始减小，并且在第C像素行最小。
[0109]关于图9中所示的X射线图像XP，在参考帧图像RP中，如图10所示，通过在对应于X射线图像XP的线缺陷的部分中的电荷，增加像素值S。像素值S的该增加部分从开始X射线发射的第(C-2)合并像素行延伸到判定X射线发射开始的第C合并像素行。从第I合并像素行至紧急在X射线发射开始前的第(c-3)合并像素行，沿Y方向的参考帧图像RP的任意像素列X的像素值S的图示约为O。像素值S从第(c-2)合并像素行开始上升，并且在第c合并像素行为最高。从在判定发射开始前的下一在前周期的预发射读出操作，获得第(c+1)合并像素行至第N/4合并像素行的像素值S，并且约为0，如同第I合并像素行至第(c-3)合并像素行的像素值S。
[0110]尽管在X射线图像XP的线缺陷部分与对应于该线缺陷的参考帧像RP的增加部分之间形状是类似的，但在具有线缺陷的像素行的X射线图像XP的像素值D不同于对应于线缺陷的参考帧图像RP的增加部分的像素值S，因为在预发射读出操作中执行合并读出。而且，由于参考帧图像RP的合并像素行的数量为N/4，因此，参考帧图像RP在像素列方向(Y方向)的图像大小方面不同于具有N个像素行的X射线图像XP。因此，如在日本专利公开N0.2011-254971中所述，简单地相加参考帧图像RP和X射线图像XP不能校正X射线图像XP中的线缺陷。
[0111]如图11所示，控制器48具有用于X射线图像XP的线缺陷校正器70。线缺陷校正器70提供有用于基于参考帧图像RP产生用于校正X射线图像的线缺陷的校正图像的校正图像生成器71。
[0112]在图像读出操作完成后，线缺陷校正器70从第一存储区54a读出X射线图像XP以及从第二存储区54b读出参考帧图像RP来执行稍后所述的各种处理。线缺陷校正器70还从控制器48的内部存储器69读出在判定发射开始后记录的行坐标信息来确定线缺陷的位置。
[0113]线缺陷校正器70提供有插值器75、校正系数计算器76、像素值校正器77和加法器78。插值器75、校正系数计算器76和像素值校正器77组成校正图像生成器71。由于像素列方向中的参考帧图像RP的大小是X射线图像XP的图像大小的1/4，因此，插值器75将行插值处理应用于参考帧图像RP，以便将像素列方向中的图像大小放大到与X射线图像XP相同的图像大小。
[0114]在行插值处理中，如图12示意所示，例如，基于相邻两个合并行的参考线图像RL的信号值S，执行线性插值。例如，使第I合并像素行的参考线图像RL(I)的像素值S与第2合并像素行的复位图像RL(2)的像素值S相加并除以2，以便获得插值参考线图像RL。使用箭头示出了插值前后之间的合并像素行的对应关系。插值前的第I合并像素行的参考线图像RL(I)和第2合并像素行的参考线图像RL(2)分别变为插值后的第I插值合并像素行的参考线图像RL(I)和第3插值合并像素行的参考线图像RL(3)。通过线性插值获得的参考线图像RL被插入为第2插值合并像素行的参考线图像RL(2)。然后，使用第2合并像素行的参考线图像RL(2)和第3合并像素行的参考线图像RL(3)，执行线性插值，以及获得待插值的参考线图像RL。插值前的第3合并像素行的参考线图像RL(3)变为第5插值合并像素行的参考线图像RL(5)，以及将新获得的复位图像RL插值为第4插值合并像素行的参考线图像RL (4)。通过将这种行插值处理应用于每一像素行，能获得像素列方向中的二倍大小的参考帧图像RP。此外，将同一行插值处理应用于两倍大小的参考帧图像RP允许获得在像素列方向中放大四倍的参考帧图像RP。注意，图12示意性地示出行插值处理的一部分，以及不一定使在像素列方向中的参考帧图像RP的图像大小比插值前放大2倍和4倍。然而，实际上，使像素列方向中的整个参考帧图像RP的图像大小放大了 2倍和4倍。注意，代替线性插值，可以使用样条插值。
[0115]由于插值前后改变了每一合并像素行的参考线图像RL的行坐标，因此，控制器48根据插值后的坐标来校正记录到内部存储器69的紧接在前参考线图像RL(C)的行坐标信肩、O
[0116]由于通过四个像素行的合并读出获得参考线图像RL，参考线图像RL的像素值S大于在像素行的基础上读出的X射线图像的像素值D。校正系数计算器76计算将用于校正参考帧图像RP的校正系数，使得将参考线图像RL的像素值S变换成对应于X射线图像XL的像素值D的值。
[0117]校正系数计算器76基于行坐标信息提取紧接在前参考线图像RL (C)的像素值SQ。然后，校正系数计算器76计算通过积分紧接在前参考线图像RL (c)的合并像素行的像素值SQ并且将积分值除以像素列的数量M获得的平均值SQave= Σ S/M，作为用在计算校正系数中的像素值SQ的典型值SQR。校正系数计算器76基于行坐标信息计算表示由于线缺陷而在X射线图像XP中发生的相邻像素行之间的像素值D的差值中的最大值的差量AD(见图9)。在具有最小像素值D的第C像素行和下一(C+1)像素行之间，像素值D的差值最大。更具体地说，线缺陷校正器70在逐列基础上计算第C像素行的X射线图像XL(C)的像素值D与第(C+1)像素行的X射线图像XL(C+1)的像素值D之间的差值的绝对值。然后，线缺陷校正器70通过积分绝对值并且将积分值除以像素列的数量M来计算平均值ADave=E AD/M，作为用在计算校正系数中的差量ΛD的典型值ADR。校正系数计算器76计算作为SQave和ADave之间的比值的ΛDave/SQave，作为校正系数。校正系数计算器76将所获得的校正系数输出到内部存储器69。
[0118]像素值校正器77从第二存储区54b读出经受行插值处理后的参考帧图像RP。像素值校正器77将参考帧图像RP的像素值S乘以由校正系数计算器76计算的校正系数ADave/SQave来产生校正图像RPC (见图13)。将校正图像RPC记录到第二存储区54b。
[0119]加法器78从第一存储区54a读出X射线图像XP，以及从第二存储区54b读出校正图像RPC。如图13中所示，加法器78在逐个像素基础上使像素值D和像素值S相加，以及产生校正的X射线图像XPC。加法器78将校正的X射线图像XPC记录到第一存储区54a，代替X射线图像XP。
[0120]通过将参考帧图像RP乘以校正系数ADave/SQave，校正图像RPC的紧接在前参考线图像RL(C)的像素值SQ等于X射线图像XP中的差量AD。因此，通过相加校正图像RPC的像素值，导致线缺陷的第C像素行的差量AD在校正的X射线图像XPC中消失。关于除第C像素行外的对应于线缺陷的第(C-1l)像素行至第(C-1)像素行，相加校正图像RPC的像素值使得在校正的X射线图像XPC中线缺陷不明显。基于具有反映由于线缺陷的下降梯度的上升梯度的参考帧图像RP来产生校正图像PRC，使得可以根据线缺陷的下降梯度对X射线图像XP进行适当的校正。
[0121]在图1中，控制器48提供有将包括偏移量校正、灵敏度校正和缺陷像素校正的各种图像处理应用于校正的X射线图像XPC的校正器80、81和82。校正器80至82中的每一个有权访问帧存储器54的第一存储区54a，以及读出校正的X射线图像XPC。在将各种图像处理应用于校正的X射线图像XPC后，将处理后的数据写回第一存储区54a。
[0122]偏移量校正器80在逐个像素基础上从校正的X射线图像XPC减去未施加X射线获得的偏移量校正图像来移除由包含在电荷中的暗电荷引起的噪声分量。尽管通过预发射读出操作从像素41取消暗电荷，但取消像素41的全部暗电荷要求一个周期的时间，所以剩余暗电荷的量在不同的合并像素行之间有所不同。偏移量校正消除了剩余的暗电荷。
[0123]灵敏度校正器81，也称为增益校正器，校正像素41中由光电变换元件42的灵敏度变化、信号处理电路47的输出特性的变化等等引起的固定模式噪声。缺陷像素校正器82基于在运输前或在定期检查中产生的缺陷像素信息，通过线性插值，通过附近的正常像素的像素值来校正缺陷像素的像素值。通过通信I/F55将经过上述图像处理的校正X射线图像XPC传送到控制台14。
[0124]接着，将参考图14的流程图来描述使用X射线成像系统2的X射线成像的过程。首先，将被摄体设置于立位成像台15或卧位成像台16中的成像位置。根据待成像的身体部位和被摄体的位置，调整电子暗盒13的高度和水平位置。根据电子暗盒13的位置和待成像的身体部位的大小，调整X射线图像10的高度和水平位置以及照射场的大小。然后，在源控制单元11和控制台14中设置成像条件。将在控制台14中设置的成像条件传送到电子暗盒13。
[0125]在准备好成像后，操作者半按压发射开关12。在半按压发射开关12后，发出预热指令信号来开始预热X射线源10。
[0126]如图14的SlO所示，响应于通过通信I/F55从控制台14接收成像条件(S10为是)，控制器48使面板单元35开始预发射读出操作(S11)。在预发射读出操作中，在四像素行块中执行合并读出。由此，使四个像素41中累积的电荷相加并释放到每一像素列的信号线45。每当执行合并读出时，RL图像记录控制器48a将参考线图像RL记录到第二存储区54b (S12)。通过第I合并像素行至第N/4合并像素行的合并读出，将参考帧图像RP记录到第二存储区54b。
[0127]每当将参考线图像RL记录到第二存储区54b时，发射开始判定单元57读出参考线图像RL并且将参考线图像RL的像素值S的典型值与判定阈值Th进行比较(S13)。在开始X射线发射前，像素值S的典型值没有超出判定阈值Th，因为像素值S仅包括暗电荷的输出。
[0128]在由操作者全按压发射开关12时，X射线源10开始发射X射线。紧接在开始X射线发射后，每单位时间的X射线剂量低，并且逐步地增加。由此，紧接在从X射线源10开始X射线发射后，像素值S低。随着X射线剂量增加，在每一像素41中产生的电荷的量也增加。因此，在合并读出中获得的参考线图像RL的像素值S也增加。此后，像素值S的典型值超出判定阈值Th。发射开始判定单元57判定在此时间点已经开始X射线发射(S13为是)。
[0129]在预发射读出操作中执行合并读出，因此，用于读出一个参考帧图像RP所需的时间短。这使得缩减每一像素中累积的暗电荷量。而且，在基于预发射读出操作中获得的参考线图像RL的像素值S判定X射线发射开始的情况下，如在上述实施例中所述，通过合并读出获得的参考线图像RL的像素值S大于通过在一个像素行块中读出获得的参考线图像的像素值。由此，像素值S的S/N比增加，以及这便于进行发射开始的快速和正确的判定。
[0130]在发射开始判定单元57判定已经开始X射线发射的情况下，控制器48断开所有TFT43以及停止预发射读出操作。控制器48使面板单元35开始累积操作(S14)。因此，使开始X射线发射的时间和开始累积操作的时间相互同步。同时，控制器48的计时器56开始测量时间。
[0131]控制器48将表示参考帧图像RP中紧接在停止预发射读出操作前的在合并读出中获得的紧接在前参考线图像RL(C)的合并像素行坐标与图像捕捉场40中对应于参考线图像RL(C)的像素行坐标(第(C-3)像素行至第C像素行)之间的关联的行坐标信息记录到内部存储器69。
[0132]当计时器25的测量时间已经达到设置的发射时间时，源控制单元11停止从X射线源10的X射线发射。当计时器56的测量时间已经达到在成像条件中设置的发射时间时(S15为是)，控制器48使面板单元35从累积操作转变到图像读出操作(S16)。在图像读出操作中，在像素行的基础上读出电荷，并且由信号处理电路47将其变换成像素值D。将像素值D记录到第一存储区54a作为X射线图像XP。
[0133]在图像读出操作后，校正图像生成器71的插值器75将行插值处理应用于参考帧图像RP来放大像素列方向中的图像大小。因此，参考帧图像RP的图像大小变为等于X射线图像XP的图像大小(S17)。校正系数计算器76计算作为在X射线图像XP的线缺陷部分中像素值D变为最低处的X射线图像XL(C)的像素值D与相邻X射线图像XL(C+1)的像素值D之间的差值的绝对值的差量AD。然后，计算校正系数ADave/SQave，其是差量AD的平均值ADave与紧接在前参考线图像RL(C)的像素值SQ的平均值SQave之间的比值(SlS)0像素值校正器77将经受行插值处理后的参考帧图像RP的每一像素值乘以校正系数ADave/SQave来产生校正图像RPC (S19)。
[0134]加法器78将校正图像RPC与X射线图像XP相加并产生校正了线缺陷的校正X射线图像XPC (S20)。由于基于具有其中反映对应于线缺陷的下降梯度的增加部分的参考帧图像RP来产生校正图像RPC，因此，根据线缺陷的下降梯度适当地校正X射线图像XP，由此产生校正的X射线图像XPC。
[0135]校正器80至82中的每一个将包括偏移量校正、灵敏度校正和缺陷校正的图像处理应用于校正的X射线图像XPC。经受图像处理后的校正X射线图像XPC通过通信I/F55被传送到控制台14。在显示器14b上显示校正和处理后的X射线图像XPC，并用在诊断中。
[0136]在上述第一实施例中，控制器48具有RL图像记录控制器48a，以及控制器48还充当RL图像记录控制器48a。然而，控制器48和RL图像记录控制器48a可以彼此独立。同样地，具有线缺陷校正器70的控制器48还充当线缺陷校正器70，但控制器48和线缺陷校正器70可以彼此独立。此外，具有校正图像生成器71的线缺陷校正器70还充当校正图像生成器71，但线缺陷校正器70和校正图像生成器71可以彼此独立。
[0137]在上述第一实施例中，一个帧存储器54提供有用于记录X射线图像XP的第一存储区54a和用于记录参考帧图像RP的第二存储区54b，但可以独立地提供两个帧存储器，一个用于记录X射线图像XP，以及另一个记录参考帧图像RP。代替帧存储器，可以提供用于记录多个合并像素行的参考线图像RL的线存储器。
[0138]在上述第一实施例中，使用在对应于线缺陷的X射线图像XL(C)的像素值D和X射线图像XL(C+1)的像素值D之间的差值的绝对值AD的平均值ADave，作为差量AD的典型值ADR。使用紧接在前参考线图像RL(C)的像素值SQ的平均值SQave，作为像素值SQ的典型值SQR。然后，将参考帧图像RP统一地乘以作为ADave和SQave之间的比值的校正系数ADave/SQave。因此,与使用每一像素列的像素值D和每一像素列的像素值SQ在像素列基础上计算校正系数AD/SQ以及在像素列基础上执行乘法的情形相比，可以加快处理速度。当然，在对精度赋予更高的优先级的情况下，可以通过使用每一像素列的像素值D和每一像素列的像素值SQ在像素列的基础上计算的校正系数AD/SQ的使用，在像素列基础上执行乘法。
[0139]注意，缺陷像素的像素值远高于正常像素的像素值，因此，从包括缺陷像素的像素的像素值计算平均值SQave和平均值ADave导致校正系数Δ Dave/SQave的精度降低。由此，优选地校正系数计算器76从紧接在前参考线图像RL(C)的像素值SQ和用于计算差量AD的第C像素行的X射线图像XL(C)和第(C+1)像素行的X射线图像XL(C+1)的像素值D排除缺陷像素的像素值，然后获得平均值SQave和平均值ADave。作为用于排除缺陷像素的像素值的方法，存在使用在运输或定期检查中产生的缺陷像素信息的方法，以及通过使用低通滤波器从紧接在前参考线图像RL(C)的像素值SQ和用于计算差量AD的第C像素行的X射线图像XL(C)和第(C+1)像素行的X射线图像XL(C+1)的像素值D检测和移除预期缺陷像素的像素值的方法。
[0140]像素值SQ的典型值SQR和差量AD的典型值Λ DR不限于如在上述第一实施例中所述的平均