[发明专利]放射线摄像设备和放射线摄像设备的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种放射线摄像设备和用于控制放射线摄像设备的方法。

背景技术

近年来，已知有使用包括传感器(以下称为像素)的二维阵列的传感器阵列的平板型传感器的放射线摄像设备，其中，由用于将放射线转换成信号电荷(电信号)的转换元件和诸如TFT等的用于将电信号传送至外部的开关元件构成各传感器。对于转换元件使用在玻璃基板上形成的非晶硅或多晶硅薄膜。通常，这类放射线摄像设备通过使用诸如TFT等的开关元件进行矩阵驱动将通过转换元件转换后的信号电荷传送给读取设备，从而进行读取操作。

在施加放射线时，传感器阵列上的各转换元件直接或间接地生成信号。在基于间接生成信号的系统的传感器中，各像素的转换元件检测通过荧光体转换后的可见光，而不是直接检测放射线。在基于直接系统的传感器或基于间接系统的传感器中，即使在没有施加放射线的情况下，各像素也不合期望地生成一些信号。将这类信号称为暗电流。暗电流在阵列上的各个像素上具有不同特性，并且随着传感器的温度变化或随着时间变化。

各像素在施加放射线时以与未施加放射线时相同的方式生成暗电流。因此，可以通过计算施加放射线时来自各像素的信号与来自未施加放射线照射的各像素的信号之间的差，去除暗电流对图像的影响(日本特开2002-369084号公报(以下称为文献1))。也就是说，该技术分别获取在施加放射线的情况下通过扫描传感器阵列所获得的图像(以下称为放射线图像)和在未施加放射线的情况下通过扫描传感器阵列所获得的图像(以下称为暗图像)。然后，该技术通过在这些图像中相应像素之间进行减法处理来获得被摄体的图像。注意，为了防止由于如上所述的暗电流特性本身的变化而发生去除残差，优选获取在时间上相互接近的放射线图像和暗图像。

将参考图1和2说明一般放射线摄像设备中的摄像程序。当用户通过按下用于进行摄像的手动开关向设备输入摄像触发时，设备首先对传感器阵列进行初始化操作(S1)。在这种情况下，设备清除在摄像之前累积在传感器中的暗电流，并且进行调整以使得传感器适当进行光电转换。在进行用于顺次接通传感器阵列上的各行上的TFT的扫描操作方面，初始化操作中的暗电流的清除与图像的读取是相似的。然而，该操作不进行A/D转换。因此，在这种情况下，不会生成图像数据。

在完成初始化操作时，设备断开传感器阵列上的所有TFT，以使得像素各自独立地准备进行光电转换。在这种情况下，将该状态称为累积状态(S2)。当设置传感器阵列处于累积状态时，设备利用放射线照射被摄体(S7)。这使得传感器阵列上的各个像素将透过被摄体的放射线的灰度级信息转换成电荷。将该电荷累积在各像素中，直到随后的读取/扫描为止。此时，独立于放射线/电荷转换，各像素生成了上述暗电流。结果，将图像和暗电流的和累积在各像素中。

基于各种因素判断结束施加放射线。简单地，当经过了预先设置的照射时间时，设备结束施加放射线。设计更好的系统以使得被称为光电定时器的放射线测量设备在到达传感器的放射线的总剂量达到特定值时，停止施加放射线。在任何系统中，当用户表达他/她想要停止施加放射线的意图(例如，释放曝光开关)时，设备最优先接受该意图。如上所述，尽管不可能事先确定什么时候结束施加放射线，但是当满足上述条件时，设备结束施加放射线。

在完成施加放射线时，设备立即从传感器阵列读取信号(在S2所储存的电荷)(S3)。在读取操作中，设备接通传感器阵列上各行上的TFT，以采样和保持传送给各个列信号线的电荷信号并进行A/D转换，从而获得与各行上的像素相对应的数字数据。另外，对接通了TFT的行顺次扫描将从整个二维传感器阵列获得数字数据。

在这种情况下，如上所述，在施加放射线之后通过读取操作所获得的图像数据、即图2中示出的放射线图像10是放射线的半色调信息和来自阵列的各个像素的暗电流的和。注意，在施加放射线之后立即从传感器阵列读取信号，这有效地降低了图像中暗电流的比例并减少了后面所述的减法处理中的残差。该操作还有利于缩短将图像呈现给用户之前的延迟时间。