JP5657224B2 - 放射線画像検出器の撮像面の設置誤差の程度を判定する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線画像検出器の撮像面の設置誤差が増大していることを判定する方法および、その方法を実施する装置に関するものである。

従来、例えば特許文献１に示されているように、画像情報を有する放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する画素部を２次元マトリクス状に配置してなる撮像面を有し、読取操作により前記画像情報を示す画像データを出力するパネル状の放射線画像検出器が実用に供されている。なお一般に上記画素部は、放射線の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層に電圧を印加するための電圧印加電極と、前記電荷発生層において発生した電荷を収集する電荷収集電極と、該電荷収集電極によって収集された電荷を読み出すためのスイッチング素子とからなるもので、それらは、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）アクティブマトリクスアレイを用いて構成される。

上述のようなパネル状の放射線画像検出器は一般に四辺形、つまり長方形や正方形に形成され、被写体を透過した放射線を照射することにより、その被写体の透過放射線画像情報を記録するために広く適用されている。そしてこの四辺形に形成された放射線画像検出器は、例えば人体等の被写体の全脊椎のような長い部分を示す長尺画像を記録するために、所定の移動軸に沿って移動して、位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用されることもある。

パネル状の放射線画像検出器をそのように利用する際には、各回の放射線照射（放射線画像の記録）毎に読取操作がなされて、各回の読取操作毎に放射線画像を示す画像データが取得される。そして、後にそれらの画像データを合成することにより、被写体の長い部分を示す画像データが得られるようになる。なお、このようにして長尺の放射線画像を示す画像データを得る方法については、例えば特許文献２に、燐光スクリーンを含むカセッテを用いる場合を例にした記載が有る。

特開２００６−１５６５５５号公報 特開平１１−２４４２７０号公報

ところで、上記のようにして放射線画像を合成する場合は、パネル状の放射線画像検出器の撮像面の傾きのために、合成画像のつなぎ目にズレが生じることがある。この問題を起こす「撮像面の傾き」には何種類かのものがあり、以下、それらの点について図１０および図１１を参照して詳しく説明する。

まず図１０の（ａ）は放射線画像を記録（撮像）する系を側面から見た状態を概略的に示しており、図中１００は放射線源、１０１は四辺形パネル状の放射線画像検出器Ｄの移動をガイドするスタンド、１０２は放射線画像検出器Ｄ内の撮像面を示している。またこの例においては、問題を分かりやすく説明するために、被写体として格子１０３を記録するものとする。つまり、放射線源１００から発せられて格子１０３を透過した放射線１０４が、放射線画像検出器Ｄの撮像面１０２に照射されるものとする。

この場合、四辺形パネル状の放射線画像検出器Ｄは、パネル表面およびパネル一辺がスタンド１０１の延びる方向（矢印Ｈ方向）と平行になる向きにセットされ、矢印Ｈ方向に移動される。つまりこの場合は、矢印Ｈ方向が移動軸となる。そしてその移動の前後において静止した状態の放射線画像検出器Ｄに、格子１０３を透過した放射線１０４が照射され、１回目、２回目の放射線画像撮像がなされる。

ここで一つの問題として、放射線画像検出器Ｄの組立誤差等のために、パネル表面に対して撮像面１０２が（つまりは、撮像面を構成する画素部の２次元マトリクスが）、角度α傾いていることがあり、そうであると、１回目、２回目の放射線照射で撮像された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、同図の（ｂ）、（ｃ）に示すようなものとなってしまう。つまり、１回目の記録画像の下縁部近傍部分と、２回目の記録画像の上縁部近傍部分とで両画像をつなぎ合わせようとすると、それらの部分における被写体の横方向長さが異なって、つなぎ目にズレが発生してしまう。

なおこの場合、放射線画像検出器Ｄは上述のようにセットされるので、撮像面１０２のパネル表面に対する傾き角αは、すなわち上記２次元マトリクスの移動軸Ｈに対する傾き角となる。

次に図１１を参照して、別の問題について説明する。この図１１の（ａ）は放射線画像を記録（撮像）する系を正面から見た状態を概略的に示しており、図中の１０１、１０２、１０３はそれぞれ、図１０におけるのと同様のスタンド、撮像面、格子である。この場合、放射線源は図示を省いてあるが、紙面に直角な照射軸に沿って放射線を照射するように配置される。

この場合も四辺形パネル状の放射線画像検出器Ｄは、図１０に示した場合と同様にセットされた上で矢印Ｈ方向に移動され、その移動の前後の静止状態下でそれぞれ放射線照射を受けて、１回目、２回目の放射線画像撮像に供される。

ここで別の問題として、放射線画像検出器Ｄの組立誤差等のために、パネル表面に平行な面（紙面に平行な面）内において、画素部の２次元マトリクスがパネル一辺に対して角度γ傾いていることがある。なお同図では一部の画素部をＧで示してある。そうであると、１回目、２回目の放射線照射で撮像された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、同図の（ｂ）、（ｃ）に示すようなものとなってしまう。つまり、１回目の記録画像の下縁部近傍部分と、２回目の記録画像の上縁部近傍部分とで両画像をつなぎ合わせようとすると、つなぎ目に断層ズレのようなズレが発生してしまう。

なおこの場合も、放射線画像検出器Ｄは図１０に示した場合と同様にセットされるので、上記２次元マトリクスのパネル一辺に対する傾き角γは、すなわち移動軸Ｈに対する傾き角となる。

上に述べた合成画像間のつなぎ目のズレは、放射線画像検出器Ｄのサイズが４０ｃｍ×４０ｃｍ、放射線源から撮像面までの距離（ＳＩＤ）が１８０ｃｍの場合を例に取ると、上記傾き角αが０．３１°のとき画像端で約０．５ｍｍ、上記傾き角γが０．０７°のとき画像端で約０．５ｍｍと、かなり顕著に生じるものである。

以上は、四辺形パネル状の放射線画像検出器がその表面および一辺に平行な移動軸に正確に沿って移動するものとし、そのような放射線画像検出器の中で画素部の２次元マトリクスが傾いている場合の問題について説明した。しかし、放射線画像検出器の中で画素部の２次元マトリクスが傾いていない場合、つまりこのマトリクスが四辺形パネル状の放射線画像検出器の表面および一辺に平行に形成されている場合でも、その放射線画像検出器自体が検出器移動軸に対して傾いて配設されていれば、当然、上に述べたのと同様の問題が生じる。このように放射線画像検出器自体が傾いて、上記２次元マトリクスが傾き角α、γで検出器移動軸に対して傾いているときの状態を、それぞれ図１２、図１３に示す。

また上では、マトリクスの傾きが、放射線画像検出器の移動がなされても不変の場合について説明したが、放射線画像検出器がその移動に伴って次第に傾いてしまうような場合は、マトリクスの傾きが放射線画像検出器の移動に伴って変化することになるが、その場合も同様の問題が発生することになる。図１４は、そのような状況を概略的に示すものであり、同図の（ａ）は放射線画像を記録（撮像）する系を正面から見た状態を概略的に示している。また図中の１０１、１０２、１０３はそれぞれ、図１０におけるのと同様のスタンド、撮像面、格子である（以下の図１３、１４においても同様）。この場合も、放射線源は図示を省いてあるが、紙面に直角な照射軸に沿って放射線を照射するように配置される。

なおこの場合は、放射線画像検出器の移動に伴ってマトリクスの傾きが発生するとともに、横方向に変位することにもなる。このような現象は、例えば放射線画像検出器の移動を案内するガイド機構の精度が低い、あるいはその機構を構成する例えばガイドロッドとそれに沿って摺動する案内部材との間の隙間が比較的大きく設定されている等の要因から発生する。

このとき、１回目、２回目の放射線照射で撮像された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、同図の（ｂ）、（ｃ）に示すようなものとなる。そこでこの場合も、１回目の記録画像の下縁部近傍部分と、２回目の記録画像の上縁部近傍部分とで両画像をつなぎ合わせようとすると、画像のつなぎ目に断層ズレのようなズレが発生してしまう。

さらに、上述したように画像のつなぎ目にズレが生じる問題は、画素部のマトリクスの傾きだけでなく、該マトリクスが、放射線照射時に所定位置から変位している場合にも発生する。以下、この変位について詳しく説明する。

図１５は、この変位が発生するときの状況を概略的に示すものである。同図の（ａ）は放射線画像を記録（撮像）する系を側方から見た状態を概略的に示しており、図中の１００は放射線源である。合成する画像を撮像する場合、１回目、２回目の放射線照射のとき放射線画像検出器Ｄは、本来、互いに移動軸Ｈ方向にある程度オーバーラップするような所定位置に配置される。しかし、例えば放射線画像検出器Ｄの移動機構に経年変化が生じていたりすると、各回の放射線照射のとき放射線画像検出器Ｄが所定位置から移動軸Ｈと平行な方向に変位してしまうことがある。図１５では、２回目の放射線照射のとき放射線画像検出器Ｄが、所定位置から下方に長さΔｙ変位している例を示している。

このとき、１回目、２回目の放射線照射で撮像された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、同図の（ｂ）、（ｃ）に示すようなものとなる。この場合は、１回目撮像の画像の図中ｙ_０で示す位置と、２回目撮像の画像の上端とが一致するものとして画像合成がなされるが、実際は２回目撮像の画像の上端が長さΔｙ変位しているために、画像のつなぎ目にズレが生じてしまう。

さらに上述のような変位は、移動軸Ｈと平行な方向だけでなく、移動軸Ｈと直交する方向に発生することもある。図１６は、そのような変位が発生するときの状況を概略的に示すものである。同図の（ａ）は放射線画像を記録（撮像）する系を正面から見た状態を概略的に示している。放射線源は図示を省いてあるが、紙面に直角な照射軸に沿って放射線を照射するように配置される。

合成する画像を撮像する場合、１回目、２回目の放射線照射のとき放射線画像検出器Ｄは、本来、移動軸Ｈに直交する方向においては互いに揃った所定位置に配置される。しかし、例えば放射線画像検出器Ｄの移動機構に経年変化が生じていたり、あるいは図示するようにスタンド１０１が（より詳しくは放射線画像検出器Ｄの移動を案内するレールが）曲がっていたりすると、放射線照射のとき放射線画像検出器Ｄが上記所定位置から移動軸Ｈと直交する方向に変位してしまうことがある。図１６では、２回目の放射線照射のとき放射線画像検出器Ｄが、所定位置から右側に長さΔｘ変位している例を示している。

このとき、１回目、２回目の放射線照射で撮像された格子１０３の放射線画像はそれぞれ、同図の（ｂ）、（ｃ）に示すようなものとなる。この場合、１回目撮像の画像と２回目撮像の画像とが互いに左右方向に、つまり移動軸Ｈと直交する方向に一致しているものとして画像合成がなされるが、実際は２回目撮像の画像に長さΔｘの変位が有るために、画像のつなぎ目にズレが生じてしまう。

前述した特許文献２には、上記のように２つの画像を合成する際に、カセッテに収容しておいた格子を被写体とともに撮像し、その格子像に基づいて２つの画像間のズレ（この場合は、被写体と撮像面との間の距離の違いに起因するズレ）を補正する方法も記載されている。しかし、この特許文献２に記載された方法では、前述した四辺形パネル状の放射線画像検出器を用いる場合に生じる前記２次元マトリクスの傾きや変位を検出することは不可能であり、また、そうであれば当然、そのような傾きや変位に基づいて画像間のズレを補正することも不可能となる。

そこで、放射線画像検出器の撮像面の設置誤差である上記２次元マトリクスの傾きや変位を検出し、その検出した傾きや変位に基づいて、合成に供する２つの画像にその歪みを解消する補正処理を施すことも考えられる。しかし、上記２次元マトリクスの傾きや変位は経時変化により増大することがあるので、それに気付かないで同一条件で補正処理を行っていると、補正処理をしているのに画像のつなぎ目にズレが生じてしまうという問題が生じる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、放射線画像検出器の撮像面の設置誤差が許容範囲を超えるまで増大していることをユーザーに明確に知らせることができる判定方法を提供することを目的とする。

また本発明は、そのような判定方法を実施することができる判定装置を提供することを目的とする。

本発明による第１の判定方法は、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
検出された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とするものである。

また、本発明による第２の判定方法は、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とするものである。

また、本発明による第３の判定方法は、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ前記移動軸を含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
検出された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とするものである。

また、本発明による第４の判定方法は、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ前記移動軸を含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とするものである。

また、そのような傾きを検出するためには、
放射線画像検出器に対して、各回の放射線照射で共通のマーカーが撮像されるように、上記移動により位置を変えて２回の放射線照射を行い、
各回の放射線照射後に読取操作を行ってマーカーの放射線画像情報を示す画像データを得、
それら各回の読取操作毎に得られた画像データが各々示すマーカーの像の位置関係に基づいて上記傾きを検出するのが好ましい。

また、設置誤差として、上記傾きに加えて、放射線照射を受ける際の撮像面の所定位置からの変位を検出するようにしてもよい。

また、そのような変位を検出するためには、
放射線画像検出器に対して、各回の放射線照射で共通のマーカーが撮像されるように、上記移動により位置を変えて２回の放射線照射を行い、
各回の放射線照射後に読取操作を行ってマーカーの放射線画像情報を示す画像データを得、
それら各回の読取操作毎に得られた画像データが各々示すマーカーの像の位置関係に基づいて、上記変位を検出するのが望ましい。

なお上記変位は、移動軸に対して直交する方向の変位成分を有してもよいし、あるいは、移動軸と平行な方向の変位成分を有してもよい。

また、撮像面としては、電荷を蓄積する画素部を２次元マトリクス状に配置してなるものを採用することができる。

また本発明の判定方法においては、
上記所定の移動軸に沿って移動して位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けた放射線画像検出器から出力された、当該位置毎に被写体を示す画像データを合成する際に、
その画像データの合成前に当該画像データの少なくとも一部に、設置誤差に起因する画像の歪みを解消する補正処理を行い、
上記表示または警報を発する状態になったときは、上記補正処理を行わないようにするのが望ましい。

一方、本発明による第１の判定装置は、前述した本発明による第１の判定方法を実施するための装置であって、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各撮像における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを検出する手段と、
検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
記憶された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明による第２の判定装置は、前述した本発明による第２の判定方法を実施するための装置であって、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各撮像における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを検出する手段と、
検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
記憶された複数の設置誤差のうち最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明による第３の判定装置は、前述した本発明による第３の判定方法を実施するための装置であって、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ移動軸を含む面内の傾きを検出する手段と、
検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
記憶された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とするものである。

また、本発明による第４の判定装置は、前述した本発明による第４の判定方法を実施するための装置であって、
放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
撮像面の設置誤差として、撮像面の移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ移動軸を含む面内の傾きを検出する手段と、
検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
記憶された複数の設置誤差のうち最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とするものである。

なお本発明による判定装置の一つの好ましい態様は、上記移動および放射線の照射を行う毎に放射線画像検出器から画像データを取得する手段を備え、上記傾きを検出する手段が、この取得された画像データが各々示すマーカーの像の位置関係に基づいて上記傾きを算出するものであることを特徴とするものである。この場合において、上記傾きを検出する手段は、設置誤差として、上記傾きに加えて、上記マーカーの像の位置関係に基づいて放射線照射を受ける際の撮像面の所定位置からの変位を検出するものであることが好ましい。

本発明による第１、第３または第５の判定方法において、放射線画像検出器の撮像面の設置誤差を時間経過に伴って複数回検出した際に、検出された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えているのは、該設置誤差が当初よりも顕著に増大しているためと考えられる。したがって、そのような状態となったときに表示または警報を発生させれば、上記設置誤差が許容範囲を超えるほどに進んでいる旨をユーザーに明確に知らせることができる。

また、本発明による第２、第４または第６の判定方法において、放射線画像検出器の撮像面の設置誤差を時間経過に伴って複数回検出した際に、最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えた場合も、該設置誤差が当初よりも顕著に増大しているためと考えられる。したがって、そのような状態となったときに表示または警報を発生させれば、この場合も、上記設置誤差が許容範囲を超えるほどに進んでいる旨をユーザーに明確に知らせることができる。

また、本発明による判定方法おいて特に、放射線画像検出器に対して、各回の放射線照射で共通のマーカーが撮像されるように、上記移動により位置を変えて２回の放射線照射を行い、各回の放射線照射後に読取操作を行ってマーカーの放射線画像情報を示す画像データを得、それら各回の読取操作毎に得られた画像データが各々示すマーカーの像の位置関係に基づいて上記傾きあるいは変位を検出するようにした場合は、正確にこの傾きあるいは変位を検出可能となる。

一方、本発明による第１、第３または第５の判定装置は、撮像面の設置誤差（或いはその設置誤差として、撮像面の移動軸に対する所定の傾き）を検出する手段と、記憶された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えているので、前述した本発明による第１、第３または第５の判定方法を実施できるものとなる。

また、本発明による第２、第４または第６の判定装置は、撮像面の設置誤差（或いはその設置誤差として、撮像面の移動軸に対する所定の傾き）を検出する手段と、記憶された複数の設置誤差のうち最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えているので、前述した本発明による第２、第４または第６の判定方法を実施できるものとなる。

また、本発明による判定装置が特に、上記移動および放射線の照射を行う毎に放射線画像検出器から画像データを取得する手段を備え、上記傾きを検出する手段が、この取得された画像データが各々示すマーカーの像の位置関係に基づいて上記傾きを算出するものである場合は、上記傾きを正確に検出可能となる。

設置誤差の判定方法が実施される放射線画像検出器の一例を示す部分側面図 撮像面傾き検出のための放射線画像撮像を説明する概略図 放射線画像検出器の撮像面の傾きが有る場合と無い場合の放射線画像記録状態を説明する概略図 放射線画像記録（撮像）の様子を示す概略側面図 放射線画像検出器の撮像面の傾きが有る場合と無い場合の放射線画像記録状態を説明する概略図 画像補正方法の一例を説明する概略図 画像補正方法の別の例を説明する概略図 画像補正方法のさらに別の例を説明する概略図 画像補正前と補正後の画像における座標系を示す図 従来技術の問題を説明する図 従来技術の別の問題を説明する図 従来技術のさらに別の問題を説明する図 従来技術のさらに別の問題を説明する図 従来技術のさらに別の問題を説明する図 従来技術のさらに別の問題を説明する図 従来技術のさらに別の問題を説明する図 画像補正方法の一例を説明する概略図 本発明の一実施形態による放射線画像検出器の撮像面の設置誤差の判定装置を示す概略構成図 撮像面の位置と設置誤差との関係の一例を示すグラフ 本発明の一実施形態による放射線画像検出器の撮像面の設置誤差の判定方法における処理の流れを示すフローチャート 本発明による第１の判定方法の一例を説明する図 本発明による第１の判定方法の別の例を説明する図 本発明による第２の判定方法を説明する図 本発明の別の実施形態による判定方法における処理の流れを示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

まず、本発明による判定方法が実施される放射線画像検出器の一例について説明する。図１は、そのような放射線画像検出器Ｄの画素部周辺を示す部分断面図である。図示の通りこの放射線画像検出器Ｄは、多数の画素部Ｇを有するアクティブマトリックス基板１０上に、電磁波導電性を有する電荷発生層（光電変換層）６および、図示しない高圧電源に接続された電圧印可電極（バイアス電極：共通電極）７が順次形成されてなるものである。

上記画素部Ｇは後述するように、電荷収集電極によって収集された電荷を読み出すためのスイッチング素子を有するもので、このスイッチング素子の１つ毎に１つの画素部Ｇが構成されている。多数の画素部Ｇは２次元マトリクス状に、つまり図１において左右方向および紙面に直角な方向に並設されている。電荷発生層６は、Ｘ線などの電磁波が照射されることにより、内部に電荷（電子−正孔）を発生するものである。つまり電荷発生層６は電磁波導電性を有し、放射線による画像情報を電荷情報に変換する。このような電荷発生層６は、例えばセレンを主成分とするａ−Ｓｅから構成される。

アクティブマトリックス基板１０は、ガラス基板１、ゲート電極２、ゲート絶縁膜１５、蓄積容量上部電極１３、半導体層９、ソース電極８、ドレイン電極５、層間絶縁膜１２、および電荷収集電極１１を有しており、ゲート電極２、ゲート絶縁膜１５、ソース電極８、ドレイン電極５、半導体層９等によりスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor 以下、ＴＦＴスイッチと称する）４が構成されている。このＴＦＴスイッチ４においてソース電極８、ドレイン電極５は、格子状に配列された電極配線であるデータ配線（図示せず）と蓄積容量上部電極１３とに接続されている。半導体層９はソース電極８、ドレイン電極５とゲート電極２とのコンタクトを図るものである。

ガラス基板１は支持基板であり、例えば無アルカリガラス基板を用いて構成されている。ゲート絶縁膜１５はＳｉＮ_X やＳｉＯ_X 等からなるものである。このゲート絶縁膜１５は、ゲート電極２および蓄積容量下部電極１４を覆うように設けられており、ゲート電極２上に位置する部位がＴＦＴスイッチ４におけるゲート絶縁膜として作用し、蓄積容量下部電極１４上に位置する部位は電荷蓄積容量における誘電体層として作用する。つまり電荷蓄積容量は、ゲート電極２と同一層に形成された蓄積容量下部電極１４と蓄積容量上部電極１３との重畳領域によって形成される。

ガラス基板１上には、ゲート電極２および蓄積容量下部電極１４が設けられている。ゲート電極２の上方には、ゲート絶縁膜１５を介して半導体層９が形成され、さらにその上にソース電極８およびドレイン電極５が形成されている。また、蓄積容量下部電極１４の上方にはゲート絶縁膜１５が配されており、その上方には蓄積容量上部電極１３が配されている。

層間絶縁膜１２は例えば感光性を有するアクリル樹脂等からなり、ＴＦＴスイッチ４どうしを電気的に絶縁分離する。この層間絶縁膜１２にはコンタクトホール１６が貫通している。電荷収集電極１１は、このコンタクトホール１６を介して、信号取出電極である蓄積容量上部電極１３に接続されている。

電荷収集電極１１は例えば非晶質透明導電酸化膜からなるものであって、ソース電極８、ドレイン電極５および蓄積容量上部電極１３の上に積層されている。電荷収集電極１１と電荷発生層６とは電気的に導通しており、電荷発生層６で発生した電荷を電荷収集電極１１で収集可能となっている。また電荷収集電極１１は、電荷発生層６で発生した電荷を収集し、さらにＴＦＴと図示しないデータ配線を介して外部へ出力するために、層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１６を介してＴＦＴスイッチ４のドレイン電極５および電荷蓄積容量に電気的に接続する。電荷発生層６は電荷を電荷収集電極１１に渡すために、電荷収集電極１１の直上に形成されている。

コンタクトホール１６内およびコンタクトホール１６の周辺領域には、該コンタクトホール１６を埋め込むようにして電界緩和部材１７が設けられている。ここで、コンタクトホール１６の周辺領域（図１中Ｐで示す領域）とは、コンタクトホールの端（エッジ）から５μｍ以下程度の領域を意味する。電界緩和部材１７は、コンタクトホール１６のエッジを緩和するような曲率で設けられることが好ましい。

電界緩和部材１７の構成材料としては、熱膨張係数が電荷発生層６の材料とほぼ同等の誘電率の低い有機樹脂を用いることができ、具体的にはノボラック樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の感光性樹脂が好適に用いられる。

バイアス電極７と蓄積容量下部電極１４との間には、図示しない高圧電源が接続されており、この高圧電源により、バイアス電極７と蓄積容量下部電極１４との間に電圧が印加される。これにより、電荷蓄積容量を介してバイアス電極７と電荷収集電極１１との間に電界を発生させることができる。このとき電荷発生層６と電荷蓄積容量とは、電気的に直列に接続された状態になっているので、バイアス電極７にバイアス電圧を印加しておくと、電荷発生層６がＸ線等の放射線の照射を受けたとき、その内部で電荷（電子−正孔対）が発生する。電荷発生層６で発生した電子は＋電極側に、正孔は−電極側に移動し、その結果、電荷蓄積容量に電荷が蓄積される。

放射線画像検出器Ｄは全体としては、２次元に配列された電荷収集電極１１と、電荷収集電極１１に個別に接続された電荷蓄積容量と、電荷蓄積容量に個別に接続されたＴＦＴスイッチ４とを備えている。これにより、２次元の電磁波情報を一旦電荷蓄積容量に蓄積し、ＴＦＴスイッチ４を順次走査していくことで、２次元の電荷情報を電気的画像データ（画像信号）として読み出すことができる。

以上説明の通りこの放射線画像検出器Ｄにおいては、１つの画素部Ｇ毎に電荷が蓄積されるようになっている。本明細書では、この画素部Ｇが並ぶ面つまり電荷発生層６と平行な面を、撮像面と称する。

次に、本発明に関連する放射線画像検出器の撮像面の設置誤差、その中でも特に、撮像面画素部の２次元マトリクスの放射線画像検出器移動軸に対する傾きを検出し、その検出した傾きに基づいて、該傾きに起因する合成画像のつなぎ目の位置ズレを解消する処理について説明する。

まず、図１０並びに図１１に示したような基本構造を有する撮像系により、マーカーを写し込む撮像がなされる。このとき、図１０に示した格子１０３に代わるものとして、その位置に図２（１）に示すような被写体面Ｓが配置され、この被写体面Ｓ上に水平方向に所定距離置いた状態で２個のマーカーＭ１、Ｍ２が保持される。また、この被写体面Ｓの後方つまり放射線源１００と反対側に、スタンド１０１に保持して放射線画像検出器Ｄが配置される。

そして図２（２）に示すように、四辺形（長方形または正方形）パネル状の放射線画像検出器Ｄが上から下に向けて移動され、その移動の前後の静止位置にある放射線画像検出器Ｄに、マーカーＭ１、Ｍ２を透過した放射線が照射され、マーカーの放射線画像が２回撮像される。なおこのときの撮像には、放射線源を首振りさせて撮像する方法や、放射線照射野を２パネル分に拡げて撮像する方法を適用することができる。

この２回の放射線画像撮像において放射線画像検出器Ｄは、１回目の撮像では図２（２）に右上がりのハッチングで示す位置に、また２回目の撮像では同図に左上がりのハッチングで示す位置に配され、それによりマーカーＭ１、Ｍ２は２回の撮像で重複して撮像される。また、それぞれの撮像において放射線画像検出器Ｄおよび被写体面Ｓは、各々の幅方向中央位置が放射線の照射野中心（左右方向中心）と揃う状態にセットされる。また２つのマーカーＭ１、Ｍ２は、上記照射野中心から互いに等しい位置に有るようにセットされる。

そして１回目の放射線画像撮像がなされると、２回目の撮像に先行して前述の読取操作がなされ、マーカーＭ１、Ｍ２の放射線画像を示す画像データが得られる。また２回目の放射線画像撮像がなされた後にも読取操作がなされ、同様の画像データが得られる。

次に、図１０に示した傾き角αを求める点について説明する。上記２回の読取操作で得られた画像データが示す放射線画像は、図３（１）に示すようなものとなる。図中上側の放射線画像が１回目の撮像・読取によるもので、下側の放射線画像が２回目の撮像・読取によるものである。どちらの放射線画像にもマーカーＭ１、Ｍ２が記録されているが、図１０に示したようにパネル表面に対して撮像面１０２が角度α傾いていると、両放射線画像間でマーカーＭ１、Ｍ２の像に互いにズレが生じることになる。なおこの撮像面１０２の傾きは、図１に示したような構造が四辺形のパネル筐体内に組立固定される際に、その組立誤差等によって発生する（後述する角度γの傾きも同様）。それに対して、もし上記角度αの撮像面傾きが存在しなければ両放射線画像は図３（２）のようなものとなるので、同図（１）、（２）の関係から角度αを求めることができる。

ここで、図３（１）におけるマーカーＭ１、Ｍ２の間の距離を、１回目取得の画像についてはｗ_１、２回目取得の画像についてはｗ_２とする。また図４に示すように、放射線照射方向における撮像面中心からマーカーＭ１、Ｍ２までの距離をｄ、放射線源１００から撮像面中心までの距離をＳＩＤとする。さらに図３および図４に示すように、撮像面１０２上における撮像面中心からマーカーＭ１、Ｍ２の中点までの距離の２倍をＦＯＶ_ｈとする。以上の各距離についての関係は下記の（数１）の通りとなり、それらから（数２）が得られる。

こうして上述の各距離から（数２）に基づいて、撮像面１０２の傾き角αを求めることができる。なお厳密には、放射線画像検出器Ｄと放射線源１００との高さ位置関係に応じてｗ_１とｗ_２との差が変動し、導き出される角度αも変わることになる。しかし、通常はＳＩＤに対してｄが十分小さいことから、上記変動は無視して、（数２）式で近似して角度αを求めることができる。

次に、図１１に示した傾き角γを求める点について説明する。上記２回の読取操作で得られた画像データが示す放射線画像は、図５（１）に示すようなものとなる。図中上側の放射線画像が１回目の撮像・読取によるもので、下側の放射線画像が２回目の撮像・読取によるものである。どちらの放射線画像にもマーカーＭ１、Ｍ２が記録されているが、図１１に示したように画素部Ｇの２次元マトリクスがパネル一辺に対して角度γ傾いていると、両放射線画像間においてマーカーＭ１、Ｍ２の像に互いにズレが生じることになる。それに対して、もし上記角度γの撮像面傾きが存在しなければ両放射線画像は図５（２）のようなものとなるので、同図（１）、（２）の関係から角度γを求めることができる。

すなわち、同図に破線で示すように、マーカーＭ１、Ｍ２の像の中心を結ぶ線分を一辺とする正方形の格子を考えたとき、その格子の中心位置が互いに一致するように、一方の放射線画像を他方に対して縦、横方向に移動させると、その２方向の移動量から角度γを求めることができる。

次に、以上のようにして求めた角度αおよびγに基づいて、それらの傾きに起因する放射線画像の歪みを補正する処理について説明する。一例として、図６（１）に実線で示すように撮像面１０２が前記角度αの方向に傾いていて、実際は同図（２）の状態で１、２回目の被写体撮像がなされた場合を考える。その場合、撮像面１０２に記録された後に読み出された被写体の放射線画像を、同図（３）の状態で撮像された放射線画像のように補正処理できれば、角度αの傾きに起因する画像の歪みを無くして、２画像を合成してもつなぎ目でズレが生じることを防止できる。なお本例では、撮像面１０２が前記角度γの方向に傾いていることに起因する画像の歪みも無くすように補正処理がなされる。

ここで、放射線画像検出器Ｄの移動については再現性が有ることが前提であり、被写体を撮像する場合も放射線画像検出器Ｄの移動は、角度αおよびγを求めたときと同じようになされる。

次に、上記補正処理に用いるためのパラメータを求める点について説明する。ここでは、求めた角度αおよびγから変換行列を求める方法、より詳しくは、４点以上の代表点を設定して、それらの点の変換前後の対応から変換行列を求める方法を以下に示す。まず、前記角度αの方向の撮像面傾きによる画像歪みを補正するには、図７（１）に黒丸で示す４つの代表点（それらは正しい記録状態では正方形を形作るものとする）が、同図（２）に示すように補正されるパラメータを求めればよい。そこで補正前の正方形の歪んだ下辺、上辺の長さをそれぞれｗ_１、ｗ_２とし、補正後の下辺、上辺の長さをそれぞれｗ_１’、ｗ_２’とすると、下記の（数３）、（数４）の関係が成立する。なお、ｗ_１、ｗ_２、ｗ_１’、ｗ_２’以外の変数は先に述べたものと同じである。

そして上記（数３）から下記（数５）の関係が、また（数４）から下記（数６）の関係が得られる。

そこで、求められた角度αと、既知のＳＩＤおよびＦＯＶ_ｈとに基づいて、（数５）おおび（数６）の右辺のカッコ内の値を求め、それらの値をそれぞれ、ｗ_１をｗ_１’に変換するためのパラメータ、ｗ_２をｗ_２’ に変換するためのパラメータとする。そしてそれらのパラメータから、２次元放射線画像を示す画像データを図７（１）と（２）との間の関係で変換する（３×３）行列

を求める。

また、図８（１）、（２）はそれぞれ、前述した角度γで回転する前、後の放射線画像の関係を示しているが、２次元放射線画像を示す画像データをこれら両図間の回転関係で変換する（３×３）行列

を求める。なお、このように回転関係で画像を変換する行列は、従来知られている公知の方法によって求めることができる。

以上説明した角度α、γの２つの方向に関する撮像面１０２の傾きは、線形な現象の足し合わせであるので、下記の（数９）に示す行列の乗算により連結することができる。

そこで、この（数９）乗算後の行列

を変換行列として、１回目の撮像・読取で得た被写体の放射線画像を示す画像データを変換すると、変換後の画像データは、角度α、γの２つの方向に関する撮像面１０２の傾きに起因する画像の歪みが共に解消されたものとなる。それは、２回目の撮像・読取で得た被写体の放射線画像を示す画像データに関して変換を行った場合も同様である。そこで、共にこの変換を行ってから２つの放射線画像を合成すると、合成後の長尺の放射線画像において、つなぎ目にズレが生じることが防止される。

ここで、上述のような変換行列を用いる画像変換処理の具体的例として、２次元射影変換について説明する。図９（１）、（２）にそれぞれ示すように、変換行列

による２次元射影変換処理がなされる前、後の座標系を各々ｘｙ座標系、ｘ^＊ｙ^＊座標系とする。この２次元射影変換は一般に同次座標系において、下式（数１２）で示される。

なお同次（homogeneous）座標系とは、ｎ次元の問題を(ｎ＋１)次元の問題として処理することで算出の簡略化、一般化を図ろうとするものである。変換行列

の要素は９個であるが自由度は８であり、最低４点の対応があれば求めることができる（つまり、１点対応につきｘｙ座標の２式が得られる）。

以上のようにして変換行列

が求められたなら、元の画像データを

として、補正後画像データ

を、

として求めることができる。

なお以上説明した例においては、求められた撮像面１０２の傾き角α、γに基づいて画像データを補正処理し、それらの傾きに起因する画像歪みを解消するようにしているが、そのような補正処理は行わないで、求められた撮像面１０２の傾き角α、γを解消するように手作業で撮像面１０２の取り付け位置を修正することも可能である。またこの撮像面１０２の取り付け位置の修正を、放射線画像検出器Ｄの中に組み込まれた撮像面位置修正手段により、傾き角α、γに基づいて自動的に行うことも可能である。

また本発明で用いるマーカーとしては、上に説明した２点を示すマーカーＭ１、Ｍ２の他に、前述したような格子も適用可能である。

次に、先に述べた傾き角αおよびγと、図１５、１６にそれぞれ示した変位Δｙ、Δｘに起因する画像歪みを補正する処理について説明する。なお以下では説明を明瞭かつ容易にするため、一方の傾き角αを特に「ピッチング傾き角」といい、また放射線画像検出器Ｄを単に「パネル」ということがある。ここに例示した画像補正方法は、傾きや変位の有るパネルで撮像された画像上の位置をｘｙ座標系で表し、最終的な補正後の画像上の位置をｘ″ｙ″座標系で表したとき、位置（ｘ，ｙ）にある画像データをどのような位置（ｘ″，ｙ″）に関する画像データとすればよいか求めるものである。

まず図１７に示すように、パネルがピッチング傾き角αで傾いているために、撮影画像が図１０に示したように台形に歪むことを補正する点について説明する。なお、この補正を以下「台形補正」という。ここでは、パネル内で撮像面の傾きは無く、該パネルのピッチング傾き角αがそのまま撮像面の、つまりその画素部の２次元マトリクスの傾き角αとなるものとする。また図１７中の「正規の撮像面」とは、ピッチング傾き角αが存在しない場合の撮像面を示しており、台形補正は、この正規の撮像面上の位置をｘ′ｙ′座標系で表したとき、位置（ｘ，ｙ）にある画像データをどのような位置（ｘ′，ｙ′）に関する画像データとすればよいか求めるものである。

ここで

である。図１７より、ピッチング傾き角αが存在することによる、画像のｘ方向の拡縮率は以下となる。

座標の原点を、傾いた撮像面上に有って放射線源１００の中心を通る法線が立つ位置から、正規の撮像面上に有って放射線源１００の中心を通る法線が立つ位置つまり図１７中（０，０）で示す位置に移して考えると、上記（数１９）式から以下の通りとなる。

よって、位置（ｘ，ｙ）と位置（ｘ′，ｙ′）との関係は以下の通りとなる。

ただし、厳密に言えばｙ方向にも拡縮が発生するが、ここではこの拡縮は十分小さくてｙ′＝ｙと近似できるものとする。

次に、図１１、１３に示した傾き角γと、図１５、１６にそれぞれ示した変位Δｙ、Δｘに起因する画像歪みを補正することを考える。ここでは、変位Δｘ＝ｔ_ｘ、Δｙ＝ｔ_ｙと表す。各条件をまとめると、以下の通りである。

台形補正変換前の位置（ｘ，ｙ）と、台形補正変換後の位置（ｘ′，ｙ′）との関係は（数２１）の通りであるが、最終的な補正画像上の位置を前述したようにｘ″ｙ″座標系で表すと、その座標における位置（ｘ″，ｙ″）と台形補正変換後の位置（ｘ′，ｙ′）との関係は下記の通りとなる。

以上の通り、（数２１）および（数２３）で示す２つの変換を行うことにより、位置（ｘ，ｙ）にある画像データが、位置（ｘ″，ｙ″）にある画像データとして変換される。そこで、各回の放射線照射毎に放射線画像検出器Ｄに対して読取操作を行って得られた位置（ｘ，ｙ）に関するオリジナル画像データを、上記２つの変換により位置（ｘ″，ｙ″）に関する画像データとする補正を行えば、その補正後の画像データを合成して１つの長尺画像を形成したとき、つなぎ目にズレが発生することを防止できる。

次に、以上述べたような撮像面の設置誤差検出方法および画像補正方法を実施する装置について説明する。図１８は、本発明の一実施形態による放射線画像検出器の設置誤差の判定装置とともに、撮像面の設置誤差検出装置および画像補正装置を備えた放射線画像撮影装置１５０の概略構成を示すものである。この放射線画像撮影装置１５０は、一つの放射線源１００と一つの放射線画像検出器Ｄとを用いて、被写体Ｎ中の隣接する複数の領域Ｎ１、Ｎ２・・・を順次放射線撮影し、そうして得た複数の画像を合成して被写体Ｎの大部分を示す長尺の放射線画像を得るように構成されたものである。

具体的にこの放射線画像撮影装置１５０は、射出窓１１１からコリメータ１１２によって定められる照射範囲に放射線１０４を発する放射線源１００と、被写体Ｎを透過した放射線１０４の照射を受けてこの放射線１０４を検出する撮像面（放射線検出面）１０２を有する放射線画像検出器Ｄと、放射線画像検出器Ｄを被写体Ｎに沿って移動させる検出器移動部２０と、射出窓１１１の位置と向きが所望状態となるように放射線源１００を配置する線源配置部２５とを備えている。なお同図では、コリメータ１１２によって照射範囲が定められる放射線１０４の放射中心軸をＣｒで示してある。

放射線画像検出器Ｄは、先に図１を参照して説明したような基本構造を有するものであり、被写体Ｎを透過した放射線１０４を検出して電気信号に変換し、その被写体Ｎの放射線画像を表す画像データを出力する。

検出器移動部２０は、床面５Ｆから鉛直方向（図中矢印Ｙ方向）に起立して両者間に放射線画像検出器Ｄを保持する２つの支柱２１と、この放射線画像検出器Ｄを長尺方向である鉛直方向に移動させる移動機構２２とを備えている。移動機構２２としては、放射線画像検出器Ｄを従来知られているリニアスライド機構等で支持し、モータ等の駆動源を用いて移動させるものを採用することができる。

合成に供する放射線画像を取得する放射線撮影を実施する際に被写体Ｎは、放射線画像検出器Ｄの移動方向に沿って配置される。すなわち、被写体Ｎを床面に起立させた姿勢にして放射線撮影が行なわれる。

線源配置部２５は、被写体Ｎを間に置いて放射線画像検出器Ｄの撮像面１０２に対向するように、つまり図中概略矢印Ｚ方向を向くように放射線源１００を保持し、かつ移動させるものである。この線源配置部２５は、天井５Ｅから鉛直方向に延びる支柱２６と、この支柱２６を天井５Ｅに沿って図中矢印Ｚ方向に移動させる天井ベース台２７と、支柱２６に係合されて図中矢印Ｙ方向へ移動可能であるとともに、紙面に垂直な軸の回りを回転可能な回転台２８とを有している。放射線源１００はこの回転台２８に搭載されている。こうして放射線源１００は、上下方向（図中矢印Ｙ方向）および左右方向（図中矢印Ｚ方向）に移動可能で、かつ、放射線源１００の略中心を通る図中のＸ軸に平行な軸の周りに回転可能とされている。なお上記線源配置部２５も、従来知られているリニアスライド機構や回転機構、およびモータ等の駆動源を用いて形成することができる。

また、この放射線画像撮影装置１５０は、検出器移動部２０および線源配置部２５の作動を制御する長尺撮影制御部３０を有している。この長尺撮影制御部３０は検出器移動部２０の作動を制御して、放射線画像検出器Ｄを被写体Ｎの延びる方向に沿って放射線撮影を行うための各位置Ｑ１，Ｑ２・・・へ順次移動させる。それとともに長尺撮影制御部３０は線源配置部２５の作動を制御して、放射線源１００から発せられる放射線１０４の照射方向が、上記各位置に配置された放射線画像検出器Ｄの撮像面１０２の方向を向くように該放射線源１００を配置させる。こうした上で放射線源１００駆動されると、被写体Ｎ中の隣接する領域Ｎ１、Ｎ２・・・が順次放射線撮影され、各回の撮影毎に、被写体Ｎの全体を表すための複数の画像部分を各々示す画像データが得られる。

放射線画像撮影装置１５０はさらに、上記各回の放射線撮影によって得られた各画像データを合成して、被写体Ｎの全体を表す長尺の放射線画像を得る画像合成部３５を備えている。このように合成して得られた長尺の放射線画像は、例えばＣＲＴ表示装置等からなる画像表示器６０に表示される。

なお、放射線画像撮影装置１５０の全体の動作は、コンソール７０によって制御される。したがってコンソール７０には、被写体Ｎに関する情報や長尺の放射線画像を得るための撮影条件等が入力され、それらの情報は前記長尺撮影制御部３０や、コリメータ１１２によって定められる放射線照射範囲等を設定するための撮影調節部（図示せず）等に入力される。この撮影調節部は、例えば４回の放射線撮影毎に所定サイズの合成用放射線画像が得られるように、各放射線撮影時の放射線源１００の位置やコリメータ１１２の状態、そして放射線画像検出器Ｄの位置等を調節する。その後、コンソール７０からの指令により、４つの放射線画像を撮影する動作が実行される。

なお、４回撮影される放射線画像のサイズを決定するには、上述のようにコリメータ１１２等によって放射線照射範囲を規定する他、各回の撮影で得られた放射線画像の一部分を切り出して各画像部分の長さ、幅を調節するようにしてもよい。

次に、この装置においてなされる放射線画像検出器Ｄの撮像面の設置誤差検出処理について説明する。まず、設置誤差自動検出装置８０によってこの処理を自動的に行う場合について説明する。この設置誤差自動検出装置８０は、放射線画像検出器Ｄから画像データを取得する手段であるキャリブレーション画像入力部８１と、このキャリブレーション画像入力部８１の出力を受けるマーカー検出部８２と、このマーカー検出部８２の出力を受ける設置誤差検出部８３とから構成されている。そして設置誤差検出部８３の出力は、パラメータ算出部８４に入力されるようになっている。

撮像面の設置誤差検出を行う際には、例えばコンソール７０から入力される撮影メニューによって通常の被写体の放射線撮影とは区別されて、この設置誤差検出のための放射線撮影および、その撮影で得られた放射線画像の読取操作が独自になされる。ここで、これらの操作から、補正のためのパラメータを求めるまでの一連の操作をキャリブレーションと称し、またこの操作で得られる放射線画像をキャリブレーション画像という。このキャリブレーション時にも、放射線画像検出器Ｄは前記各位置Ｑ１，Ｑ２・・・へ順次移動され、各位置に停止した放射線画像検出器Ｄに対して前述のマーカーＭ１，Ｍ２等のマーカーを透過させた放射線１０４が照射される。

このとき、隣り合う２つの位置Ｑ１とＱ２に配置された放射線画像検出器Ｄの重複領域にそれぞれ共通のマーカーＭ１，Ｍ２が撮影されるように放射線撮影がなされる。これは、他の隣り合う２つの位置Ｑ２とＱ３、Ｑ３とＱ４についても同様である。このように放射線撮影を行うには、２つの位置の放射線画像検出器Ｄがどこで重複してもマーカーが写し込まれるように、上下方向に適宜間隔でマーカーを並設しておく方法や、各位置Ｑ１，Ｑ２・・・を予め正確に定めておき、それらの各位置に対応する重複位置にマーカーを設置しておく方法等を採用すればよい。

なお、撮影メニューによってキャリブレーション画像の撮影が指示された場合は、マーカーを含む放射線画像の撮影範囲、上記重複の幅、さらには各画像のフレーム割り等を予め設定されたものに自動設定するようにしておくのが好ましい。また、上述のような複数のマーカーを衝立に設置しておき、キャリブレーション画像の撮影用にこの衝立が所定の受承部に設置されると衝立検出信号が発せられ、その信号をトリガーとしてキャリブレーション画像撮影の各種メニューが例えばコンソール７０の表示部に表示されるようにしてもよい。

このキャリブレーション画像の撮影時に、放射線画像検出器Ｄを前記各位置Ｑ１，Ｑ２・・・にそれぞれ配置して撮影がなされると、各撮影毎に逐次放射線画像検出器Ｄに読取操作がなされ、この放射線画像検出器Ｄから、マーカーが写し込まれたキャリブレーション画像を示す画像データが出力される。設置誤差自動検出装置８０のキャリブレーション画像入力部８１は、これらの画像データを受けるとそれをマーカー検出部８２に送出する。マーカー検出部８２は、隣り合う２つの位置（例えばＱ１とＱ２）に配置されて放射線照射を受けた放射線画像検出器Ｄから逐次送られた画像データ（以下、それらが示す２つの画像を「上下画像」という）に基づいてマーカーの位置を検出し、そのマーカー位置を示す情報を設置誤差検出部８３に入力する。なお各キャリブレーション画像におけるマーカーの位置を特定するには、公知のテンプレートマッチング等の手法を用いることができる。

設置誤差検出部８３は上記マーカー位置を示す情報を受けると、それに基づいて、上記隣り合う２つの位置にある放射線画像検出器Ｄの撮像面の設置誤差つまり、前述した傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを求める。設置誤差検出部８３はこれらの設置誤差を示す情報をパラメータ算出部８４に入力する。パラメータ算出部８４はこの情報を受けると、それが示す傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘから、画像変換処理を行うためのパラメータを算出し、そのパラメータを画像補正部３４に入力する。

通常の放射線撮影つまり、長尺画像合成用に被写体Ｎ中の隣接する複数の領域Ｎ１、Ｎ２・・・を順次放射線撮影する操作は、基本的に以上述べたキャリブレーションがなされてから行われるが、通常の放射線撮影を日々行いながら、その途中で適宜キャリブレーションがなされても構わない。この通常の放射線撮影時に、隣り合う２つの位置（例えばＱ１とＱ２）に配置されて放射線照射を受けた放射線画像検出器Ｄから逐次送られた画像データは、先に述べたように画像合成部３５に送られて画像合成に供せられるが、その前に画像補正部３４において上記パラメータに基づいて、撮像面の設置誤差に起因する画像歪みを解消するための補正処理にかけられる。

この補正処理は先に説明した通りの２次元射影変換処理であり、したがって上記各パラメータは具体的には、この２次元射影変換の（３×３）変換行列の値である。この補正を行った後の画像データを用いて画像合成すれば、先に詳しく説明した通り、画像のつなぎ目にズレが発生することを防止できる。

なお上記パラメータとしては、上に例示したものの他にせん断係数などを適用して、画像歪み解消の精度をより高めることも可能である。すなわち２次元射影変換においては、上記（３×３）変換行列の係数ａ、ｂ、ｃおよびｄの比によってせん断変換が起きることが知られており、これらの係数ａ、ｂ、ｃおよびｄがせん断係数と言われるものである。これらのせん断係数を用いて、せん断変換も見込んで２次元射影変換を行えば、撮像面の設置誤差に起因する画像歪みをより確実に解消可能となる。なお、上に述べたせん断変換およびせん断係数については、山口富士夫著「図形処理工学」日刊工業新聞社刊 1981年の73-75頁に詳しい記載がある。

以上の例では、放射線画像検出器Ｄの重複領域の全て、つまり位置Ｑ１とＱ２の重複領域、位置Ｑ２とＱ３の重複領域、および位置Ｑ３とＱ４の重複領域において共通のマーカーを撮像させ、その都度マーカー位置を検出するようにしているが、上記重複領域のうちの一部のみ（例えば位置Ｑ１とＱ２の重複領域、およびＱ３とＱ４の重複領域）でマーカーを撮像させ、そのマーカー位置を検出するようにしてもよい。その場合、残りの重複領域、つまり上記例で言えば位置Ｑ２とＱ３の重複領域におけるマーカー位置を、実際に求めたマーカー位置から補間して求めることも可能である。

また、実際に求めたマーカー位置およびそれに基づいて求めた傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘから、マーカーを撮像しない重複領域に関する傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを補間して求めることも可能である。この補間としては、直線補間やスプライン補間等の公知の手法を採用することができる。

その場合、傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘは、例えば移動機構２２を構成するリニアスライド機構の精度不足等に起因して、放射線画像検出器Ｄの移動位置（パネル位置）に応じて変化することがある。なお図１９には、例えば傾き角αがパネル位置に応じて変化する特性の例を示してある。そこで、上述のような補間によって傾き角α等を求める場合は、図１９に示すような特性も考慮して補間を行うのが望ましい。

また、上述のようにパネル位置に関連付けられた傾き角α等の撮像面設置誤差から、画像の歪みを補正する変換処理のパラメータを算出するようにしてもよい。また、そのように算出されたパラメータを予めパネル位置と対応付けて記憶手段に記憶させておき、変換処理に際して逐一上記算出は行わないで、パネル位置を検出したなら、そのパネル位置に対応付けて記憶されているパラメータを記憶手段から読み出して変換処理に用いるようにしてもよい。

さらに、上述のような補間は行わないで、傾き角α等の撮像面設置誤差を何通りか求めた上でそれらを平均化し、その平均値を、放射線画像検出器Ｄの全ての位置に関する撮像面設置誤差として採用するようにしてもよい。

次に、本発明の一実施形態による撮像面の設置誤差の判定方法について説明する。図１８の放射線画像撮影装置１５０においては、本発明による判定装置を構成する判定制御部８５が設けられている。この判定制御部８５には、前述した設置誤差検出部８３が出力する撮像面設置誤差、つまり傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを示す情報が入力される。これらの情報は、前述したキャリブレーションが行われる毎に取得されて判定制御部８５に入力されるが、判定制御部８５はそれらを全て記憶、保存する。こうして判定制御部８５には、時間の経過に伴って、傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを示す各情報が、それぞれ複数記憶、保存されるようになる。なお、傾き角αおよびγ、並びに変位ΔｙおよびΔｘを示す各情報は、前述したキャリブレーションによる他、被写体を通常撮影する際に同時にマーカーを写し込み、そのときのマーカー像から求められてもよい。

以下、ここでなされる撮像面の設置誤差の判定処理を、図２０のフローチャートを参照して説明する。まず上に述べた被写体の通常撮影がなされ（図中のステップST１。以下、同様）、設置誤差検出部８３において設置誤差が検出される（ステップST２）。なお上記の通常撮影の代わりに、前述したキャリブレーション用の放射線撮影がなされてもよい。検出された設置誤差を示す情報は判定制御部８５に入力され、該判定制御部８５はこの情報の記録（ログ）を逐一保存する（ステップST３）。そして判定制御部８５は、新しい設置誤差を示す情報が入力される都度、保存してあるログを解析する（ステップST４）。

このログ解析の中で、一例として図２１に示すように、時間経過に伴って次々と記憶、保存されている複数（前記α等の各々毎に複数である）の設置誤差が、所定の許容範囲Ｐａ内に収まっているか否かが判別される（ステップST５）。このとき、保存されている全ての設置誤差が許容範囲Ｐａ内に収まっていると判別されると、判定制御部８５は画像補正部３４に前述した画像補正をそのまま行う指令を出し、それによりこの画像補正がなされ、次に画像合成部３５において前述した通りの画像合成がなされる（ステップST６）。

一方、ステップST５において、保存されている設置誤差が許容範囲Ｐａ内に収まっていないと判別されると、判定制御部８５によりその旨をユーザーに知らせる処理が行われ（ステップST７）、それとともに判定制御部８５は画像補正部３４に画像補正処理を実行しない指令を与える。それにより、画像合成部３５における画像合成も行われなくなる。なお、このように画像補正処理の実行、不実行を指令する代わりに、画像合成部３５における画像合成処理の実行、不実行を指令するようにしても構わない。

上記ステップST７においてなされる処理としては、例えばメンテナンス要員への連絡処理や、コンソール７０の表示部にワーニング（警告）のメッセージを表示させる処理や、あるいはDICOM（Digital Imaging and Communication in Medicine）タグに設置誤差が許容できない程度に増大した旨を記載する処理などが挙げられる。なおDICOMタグに記載する処理が行われた場合は、次にそれがビュワーに表示されるときに、記載内容が表示される。

以上の処理を行うことにより、放射線画像検出器Ｄの撮像面の設置誤差が許容できない程度まで増大していることがユーザーに明確に知らされるようになり、また、そのような状態のまま前述の画像補正がなされるために、合成画像のつなぎ目のズレを十分に抑制できなくなることを防止できる。

なお、前記ステップST５でなされる判別処理は、上に述べたものの他、図２２に示すようなものであってもよい。図２１に示した例では、保存されている複数の設置誤差の値そのものからそれらの変動幅が規定されているが、この図２２に示す例では、複数の設置誤差の変化特性を求め、その特性に基づいて設置誤差の変動幅を規定するようにしている。すなわち本例において図１８に示す判定制御部８５は、保存されている複数の設置誤差が例えば図２２に丸点で示すようなものであるとき、例えば最小二乗法を用いる回帰分析の手法によって、それらの変化特性を示す近似曲線（回帰曲線）Ｒｃを求める。なおこの回帰分析においては、通常２次関数や３次関数による多項式近似が適用される。

そして判定制御部８５は、求めた回帰曲線Ｒｃが取る値が所定の許容範囲Ｐａ内に収まっているか否かを判別する（図２０のステップST５）。なお図２２に示す例では、「異常あり」として示すところで、回帰曲線Ｒｃが取る値が所定の許容範囲Ｐａから外れている。この判別結果に続く後の処理は、図２１に示した例の場合と同様であり、回帰曲線Ｒｃが取る値が所定の許容範囲Ｐａ内に収まっていれば次に図２０のステップST６の処理がなされ、収まっていない場合は図２０のステップST７の処理がなされる。それにより本例の場合も基本的に、図２１に示した例の場合と同じ効果が得られる。

さらに、前記ステップST５でなされる判別処理は、上に述べたものの他、図２３に示すようなものであってもよい。すなわちこの図２３に示す例は、時間経過に伴って次々と判定制御部８５に記憶、保存されている複数の設置誤差（前記α等）のうち、初期キャリブレーションつまり１回目のキャリブレーションで取得された設置誤差と、それ以後に取得された他の設置誤差との差を求め、その差が所定の許容差以内に収まっているかどうかを判別するものである。なお図２３に示した所定の許容差は、初期キャリブレーションで取得された設置誤差からプラス側にＰｖ、マイナス側にＰｖの合計２Ｐｖである。

図２３に「異常あり」として示すように、初期キャリブレーションで取得された設置誤差と、それ以外の少なくとも１つの設置誤差との差が、所定の許容差よりも大きい値を取った場合は、例えば図２０に示したステップST７と同様の処理がなされる。そうすることにより、この場合も、放射線画像検出器Ｄの撮像面の設置誤差が許容できない程度まで増大していることがユーザーに明確に知らされるようになる。

ここで、本発明の判定処理の別の例について、図２４を参照して説明する。この処理も、図１８に示した判定制御部８５等の手段を用いて実行されるものであり、まず複数回のキャリブレーションが実施されると（ステップST11）、その都度、設置誤差検出結果が保存される（ステップST12）。次に、保存されている複数の設置誤差のばらつきが算出される（ステップST13）。このばらつきも、複数の設置誤差の変動幅を示す指標であり、具体的には例えば分散等が適用可能である。

次に、上述のばらつきが許容範囲内に収まっているかどうかが判別され（ステップST14）、許容範囲内に収まっている場合は、例えば図１８に示す画像補正部３４において設置誤差補正、つまり設置誤差に起因する画像の歪みを補正する処理がなされて、合成する２画像が位置合せされる。それに対して、ステップST14において、ばらつきが許容範囲内に収まっていないと判別された場合は、上記設置誤差補正以外の方法により、合成する２画像の位置合せがなされる。なお、設置誤差補正以外の方法としては、例えば画像中の絵柄を利用して位置合せする方法や、マニュアル操作で位置合せする方法を適用することができる。

以上、立位で長尺撮影を行う放射線画像撮影装置について説明したが、本発明はこれに限らず臥位で長尺撮影を行う放射線画像撮影装置にも適用可能である。

Ｄ 放射線画像検出器
Ｇ 画素部
Ｍ１、Ｍ２ マーカー
７０ コンソール
８０ 設置誤差自動検出装置
８１ キャリブレーション画像入力部
８２ マーカー検出部
８３ 設置誤差検出部
８４ パラメータ算出部
８５ 判定制御部
１００ 放射線源
１０１ スタンド
１０２ 撮像面
１０３ 格子
１０４ 放射線
１５０ 放射線画像撮影装置

Claims (17)

1. 放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、前記撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
   前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
   検出された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とする判定方法。
2. 放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、前記撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
   前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
   最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とする判定方法。
3. 放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、前記撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
   前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ前記移動軸を含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
   検出された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とする判定方法。
4. 放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有し、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器を、所定の移動軸に沿って移動させて位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けるように使用して行う放射線画像の撮像に関し、前記撮像面の設置誤差の程度を判定する方法において、
   前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ前記移動軸を含む面内の傾きを時間経過に伴って複数回検出し、
   最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発することを特徴とする判定方法。
5. 前記放射線画像検出器に対して、各回の放射線照射で共通のマーカーが撮像されるように、前記移動により位置を変えて２回の放射線照射を行い、
   各回の放射線照射後に前記読取操作を行って前記マーカーの放射線画像情報を示す画像データを得、
   それら各回の読取操作毎に得られた画像データが各々示す前記マーカーの像の位置関係に基づいて、前記傾きを検出することを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の判定方法。
6. 前記設置誤差として、前記傾きに加えて、放射線照射を受ける際の前記撮像面の所定位置からの変位を検出することを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の判定方法。
7. 前記放射線画像検出器に対して、各回の放射線照射で共通のマーカーが撮像されるように、前記移動により位置を変えて２回の放射線照射を行い、
   各回の放射線照射後に前記読取操作を行って前記マーカーの放射線画像情報を示す画像データを得、
   それら各回の読取操作毎に得られた画像データが各々示す前記マーカーの像の位置関係に基づいて、前記変位を検出することを特徴とする請求項６記載の判定方法。
8. 前記変位が、前記移動軸に対して直交する方向の変位成分を有することを特徴とする請求項６または７記載の判定方法。
9. 前記変位が、前記移動軸と平行な方向の変位成分を有することを特徴とする請求項６から８いずれか１項記載の判定方法。
10. 前記撮像面が、電荷を蓄積する画素部を２次元マトリクス状に配置してなるものである請求項１から９いずれか１項記載の判定方法。
11. 前記所定の移動軸に沿って移動して位置を変える毎に同一被写体を透過した放射線の照射を受けた放射線画像検出器から出力された、該位置毎に被写体を示す画像データを合成する際に、
    その画像データの合成前に該画像データの少なくとも一部に、前記設置誤差に起因する画像の歪みを解消する補正処理を行い、
    前記表示または警報を発する状態になったときは、前記補正処理を行わないことを特徴とする請求項１から１０いずれか１項記載の判定方法。
12. 請求項１記載の判定方法を実施して放射線画像撮像面の設置誤差の程度を判定する装置であって、
    放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
    前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各撮像における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを検出する手段と、
    検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
    記憶された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とする判定装置。
13. 請求項２記載の判定方法を実施して放射線画像撮像面の設置誤差の程度を判定する装置であって、
    放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
    前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各撮像における放射線照射軸を共に含む面内の傾きを検出する手段と、
    検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
    記憶された複数の設置誤差のうち最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とする判定装置。
14. 請求項３記載の判定方法を実施して放射線画像撮像面の設置誤差の程度を判定する装置であって、
    放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
    前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ前記移動軸を含む面内の傾きを検出する手段と、
    検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
    記憶された複数の設置誤差の変動幅が所定の許容範囲を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とする判定装置。
15. 請求項４記載の判定方法を実施して放射線画像撮像面の設置誤差の程度を判定する装置であって、
    放射線の照射を受けてその照射量に応じた電荷を蓄積する撮像面を有する放射線画像検出器であって、読取操作により被写体の放射線画像情報を示す画像データを出力する放射線画像検出器の所定の移動軸に沿った移動をガイドするガイド機構と、
    前記撮像面の設置誤差として、前記撮像面の前記移動軸に対する傾きであって各放射線照射における放射線照射軸を共に含む面に垂直でかつ前記移動軸を含む面内の傾きを検出する手段と、
    検出された設置誤差を記憶しておく手段と、
    記憶された複数の設置誤差のうち最初に検出された設置誤差と、その後に検出された少なくとも１つの設置誤差との差が所定の許容差を超えたとき、その旨を示す表示または警報を発する手段とを備えたことを特徴とする判定装置。
16. 前記移動および放射線の照射を行う毎に前記放射線画像検出器から画像データを取得する手段を備え、
    前記傾きを検出する手段が、取得された前記画像データが各々示すマーカーの像の位置関係に基づいて前記傾きを算出するものであることを特徴とする請求項１２から１５いずれか１項記載の判定装置。
17. 前記傾きを検出する手段が、前記設置誤差として、前記傾きに加えて、前記マーカーの像の位置関係に基づいて放射線照射を受ける際の前記撮像面の所定位置からの変位を検出するものであることを特徴とする請求項１６記載の判定装置。