图像处理装置、图像处理方法、放射线摄像装置、放射线摄像装置的控制方法和程序与流程

本发明涉及一种放射线摄像技术，尤其涉及在获得具有不同能量的多个图像之后对异常像素的检测和校正。

背景技术：

目前，使用由半导体材料形成的fpd(平板检测器)的放射线摄像装置已经广泛用作用于使用x射线进行医学图像诊断或无损检查的摄像装置。在例如医学图像诊断中，此种放射线摄像装置被用作用于诸如一般摄像的静止图像摄像或诸如透视摄像的运动图像摄像的数字摄像装置。此外，此装置用于获取具有两个不同能量的放射线的双能摄像等。

使用荧光体将放射线量子转换为可见光并对其进行检测的间接fpd有其自身的问题。荧光体不会将所有的放射线都转换为可见光，而且光电转换单元概率性地吸收从荧光体发送的放射线。这种现象会产生大量的电荷，这些电荷是将放射线转换为可见光时产生的数十到数百倍(取决于传感器的配置)。因此，已知从经历这种现象的像素的输出变得比正常情况高，并产生高亮度点噪声，从而导致图像质量下降。

ptl1公开了这种噪声(异常像素)的提取技术。更具体地说，ptl1公开了如下的噪声确定方法：通过在放射线的照射时间内由第一读出操作获得的图像(第一图像)除以在第一读出操作后由第二读出操作获得的图像(第二图像)，并确定获得的值是否为预定值。

引用列表

专利文献

ptl1:日本专利特开no.2014-183475

技术实现要素：

技术问题

在双能系统中使用fpd时也会产生上述噪声。在这种情况下，例如，根据ptl1中公开的方法，因为即使没有噪声，比率也不会恒定，所以难以提取噪声。

本发明旨在解决上述问题，并提供一种用于有效地检测由多种能量的放射线摄像获得的多个图像中是否存在任何异常像素的技术。

问题的解决方案

为了实现上述目的，根据本发明的图像处理装置具有下述配置。即，该装置包括：图像获取单元，用于通过多种能量的放射线摄像获取多个放射线图像；以及检测单元，其用于基于多个放射线图像的像素值检测多个放射线图像的至少一个中是否存在任何异常像素。

发明的有益效果

可以有效地检测由多种能量的放射线摄像获得的多个图像中是否存在任何异常像素。

通过以下参考附图进行的描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。

附图说明

附图包含在说明书中并构成说明书的一部分，附图示例地描述本发明的优选实施例，并与上文给出的一般描述和下文给出的优选实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据第一实施例的放射线摄像系统10的配置示例的框图；

图2是示出图像处理装置100的硬件配置示例的框图；

图3是示出放射线检测装置102的配置示例的框图；

图4是示出放射线检测装置102的处理定时的时序图；

图5是示出物质信息计算单元103的功能配置示例的框图；

图6是示出根据第一实施例的转换表的示例图；

图7是示出通过像素调整单元506进行了像素调整之后的图像的示例图；

图8a是示出异常像素周围的像素的图案的视图；

图8b是示出异常像素周围的像素的图案的视图；

图9a是示出异常像素周围的像素的其他图案的视图；

图9b是示出异常像素周围的像素的其他图案的视图；

图9c是示出异常像素周围的像素的其他图案的视图；

图10是示出根据变型例1-3的转换表的示例图；

图11是示出根据变型例1-4的转换表的示例图；

图12是示出根据第二实施例的放射线摄像系统1200的配置示例的框图；

图13是示出异常像素检测单元1201的功能性配置的框图；

图14是示出异常像素确定结果的示例图；

图15是示出根据变型例1-1的转换表的示例图；以及

图16是异常像素校正单元1202的功能性配置的框图。

具体实施方式

下文将以各实施例为例，参考附图详细描述本发明。注意，下述各实施例的配置仅是示例，本发明不限于附图中示出的任一配置。

[第一实施例]

(放射线摄像系统10的配置)

图1示出了根据第一实施例的放射线摄像系统10的配置的示例。放射线摄像系统10由放射线照射装置101、放射线检测装置102和图像处理装置100构成。放射线照射装置101使用放射线照射被摄体(未图示)。放射线检测装置102获取在照射的具有两种不同类型的能量的放射线透过被摄体时获得的图像。注意，随后将描述根据第一实施例的通过使用具有多种不同能量的放射线获取图像的方法。放射线检测装置102和图像处理装置100还可以作为一个装置构成放射线摄像装置。

图像处理装置100的功能性配置是由物质信息计算单元103、物质信息校正单元104、操作控制单元105和显示控制单元106构成。物质信息计算单元103基于通过两种不同类型的能量获得的图像计算物质信息，并检测是否存在任何作为噪声的异常像素。注意，根据此实施例的物质信息是与物质对应的有效原子序数。物质信息校正单元104基于异常像素检测结果校正通过物质信息计算单元103计算的物质信息。随后将描述物质信息计算单元103和物质信息校正单元104的操作。操作控制单元105将通过操作单元204(图2)接受的操作员的操作转换为控制信号，并将信号发送到物质信息计算单元103、物质信息校正单元104以及现实控制单元106。显示控制单元106在操作控制单元105的控制下执行控制以使显示单元205(图2)显示由物质信息校正单元104获得的信息。

图2示出了图像处理装置100的硬件配置的示例。图像处理装置100的硬件配置是由控制单元201、存储单元202、通信单元203、操作单元204和显示单元205构成。控制单元201例如是cpu(中央处理单元)，并控制各构成元件的操作。存储单元202由rom(只读存储器)和ram(随机存取存储器)构成。存储单元202可以存储控制指令，即程序。例如，存储单元112可以在执行程序时用作工作存储器，并用于临时存储数据。通信单元203执行控制以与外部装置通信。操作单元204接受操作员的操作。显示单元205执行各种显示。显示单元205例如由显示图像数据的显示面板形成。显示面板可以由诸如lcd(液晶显示器)系统、等离子系统或有机el系统等的显示系统形成，或者可以是在墙面上投影的投影型显示设备。

(使用具有两种不同类型的能量的放射线获取图像的方法)

将参照图3和图4详细描述在放射线检测装置102中通过使用两种不同类型的能量放射线获取图像的方法。此实施例将例示通过使用ptl2中公开的图像获取功能获取多个图像的情况。尽管本实施例例示了使用采样/保持操作通过使用两种类型的放射线高速获取两种类型的放射线图像的方法，但本实施例还可以应用于通过以不同管电压进行两次曝光而不进行任何采样/保持操作来获取图像的方法。

图3示出放射线检测装置102的配置示例。放射线检测装置102由放射线信号获取单元301、复位单元302、第一采样/保持单元303、第二采样/保持单元304、读出单元305和差分处理单元306构成。放射线信号获取单元301由荧光体3011和光检测器3012构成。放射线信号获取单元301将放射线转换为与放射线成比例的量的电荷，并累积电荷。更具体地，荧光体3011将放射线转换成光。光检测器3012检测由荧光体3011转换的光，并产生与该光对应的电荷(将光转换为电荷)，并累积电荷。复位单元302复位放射线信号获取单元301中累积的电荷。第一采样/保持单元303和第二采样/保持单元304累积由放射线信号获取单元301获取的电荷。读出单元305读出由第一采样/保持单元303和第二采样/保持单元304累积的电荷，并且获取电荷作为像素值。差分处理单元306通过使用读出单元305读出像素值，并且执行像素值的差分处理。

图4是示出由放射线照射装置101使用放射线进行照射的定时和放射线检测装置102的检测操作的时序图。图4示出由放射线照射装置101照射的放射线的管电压波形(x射线波形401)、复位单元302的操作定时(复位402)、第一采样/保持单元303的获取定时(第一sh403)以及第二采样/保持单元304的获取定时(第二sh404)。时段405是从复位操作到第一采样/保持操作的获取定时的时段。时段406是从复位操作到第二采样/保持操作的获取定时的时段。时段407表示第一采样/保持操作之后的图像读出定时。时段408表示第二采样/保持操作之后的图像读出定时。

将参照图4的时序图描述通过该摄像装置使用两种类型的能量放射线获取放射线图像的方法的过程。首先，复位单元302复位由放射线信号获取单元301累积的电荷。然后，放射线照射装置101照射放射线。放射线信号获取单元301将放射线转换成电荷并累积电荷。第一采样/保持单元303读取由放射线信号获取单元301累积的电荷。然后，读出单元305读出第一采样/保持单元303中累积的图像。在这种情况下，读出单元305读取与时段405中应用的放射线的量成比例的像素值410。

随后，第二采样/保持单元304读取放射线信号获取单元301所累积的电荷量。在这种情况下，第二采样/保持单元304读取与时段406中应用的放射线的量成比例的像素值411。通过使用差分处理单元306从像素值411中减去像素值410，可以获得时段409中的像素值。时段405是管电压低的时段。时段409是管电压高或不照射放射线的时段。因此，时段405中的图像在能量上不同于时段409中的图像。以这种方式适当地设置采样/保持定时可以使用具有多种不同能量的放射线来快速获取图像，并且可以减小运动对诸如透视图像等的运动图像的影响。

(检测异常像素和计算物质信息的方法)

接下来，将详细描述在物质信息计算单元103中检测异常像素并计算物质信息的方法。异常像素是没有被荧光体3011转换成光的放射线进入光检测器3012时生成的像素。图5示出了物质信息计算单元103的功能性配置的示例。物质信息计算单元103由图像获取单元501、图像校正单元502、像素比计算单元503、物质信息转换单元504、异常像素检测单元505、像素调整单元506和物质信息输出单元507构成。

图像获取单元501通过多种能量的放射线摄像从放射线检测装置102获取多个放射线图像。在该实施例中，图像获取单元501获取通过具有两种类型的能量的放射线摄像获得的放射线图像，即通过具有较高能量的放射线摄像获得的放射线图像(高能量放射线图像)和通过具有较低能量的放射线摄像获得的放射线图像(低能量放射线图像)。图像校正单元502对由图像获取单元501获取的两种类型的放射线图像进行校正。可以基于下面给出的等式(1)来执行该校正。

其中icorrect是校正后的图像，iinput是通过使用放射线照射给出状态下的被摄体所获得的图像，iair是在与没有任何被摄体的情况下获取图像iinput的条件相同的条件下单独获取的图像，而idark是在没有使用放射线进行照射的情况下单独获取的图像(单位是各图像的像素值)。在该实施例中，图像校正单元502对两种类型的放射线图像中的每一个都执行该校正。进行这样的校正使得可以可视化用于照射被摄体的放射线的透射率。

然后，像素比计算单元503针对每个像素计算高能量放射线图像和低能放射线图像的像素值。更具体地，像素比计算单元503基于下面给出的等式(2)计算校正后的两种类型的图像之间的对数比。

在irate是两种类型的校正后图像之间的对数比，ih是两种类型的图像中以较高的能量获取并根据等式(1)进行了校正的图像，il是两种类型的图像中以较低的能量获取并根据等式(1)进行了校正的图像。

然后，物质信息转换单元504将通过等式(2)获得的像素比转换为用于指定摄像时能够包含在被摄体中的物质的物质信息。如上所述，本实施例使用与物质对应的有效原子序数作为物质信息。另外，该实施例使用如图6所示的转换表来转换为物质信息。图6示出了实施例中用于将像素比转换为有效原子序数的转换表的示例。参照图6，纵坐标表示有效原子序数，纵坐标表示像素比。通过使用该转换表，物质信息转换单元504通过将像素比转换为有效原子序数来计算(确定)物质信息。即，物质信息转换单元504通过将像素比转换为有效原子序数来计算物质信息。注意，可以通过基于以下给出的等式(3)进行计算来预先准备该转换表。

其中zeff是有效原子序数，eh是两种类型的能量中的较高能量(高能量)，el是两种类型的能量中的较低能量(低能量)，irate(zeff,eh,el)是具有有效原子序数zeff，高能量eh和低能量el的两种类型的图像的对数比。另外，μ(eh,zeff)是在使用具有高能量eh的放射线照射与zeff对应的物质时设置的线性衰减系数，μ(eh,zeff)是在使用具有低能量el的放射线照射与zeff对应的物质时设置的线性衰减系数。等式(3)和(2)表示两种类型的图像之间的对数比对应于两种类型的图像之间的线性衰减系数比。可以通过针对与作为目标的各种类型的被摄体对应的有效原子序数计算等式(3)来预先准备图6所示的转换表。参照图6，有效原子序数5至20被用作与作为目标的各种类型的物质对应的有效原子序数。该范围对应于与能够成为进行了实际的放射线摄像的被摄体的物质对应的有效原子序数。操作员可以通过操作单元204单独设置该范围(值)，或者根据预期用途自动设置。

可以根据摄像条件、诸如管电压等的设置值等预先确定用于等式(3)的计算的高能量和低能量的组合数。实际上，以高能量和低能量获得的两种类型的图像通常具有光谱分布，但在高能量和低能量近似为单一能量时计算等式(3)。因此，可以执行校准，使得通过使用高能量侧的放射线和低能量侧的放射线对具有已知的有效原子序数的物质(例如，水和铝)进行摄像来计算透射率，并设置最接近计算的透射率的单一能量。

随后，异常像素检测单元505基于由图像获取单元501获取的多个放射线图像的像素值，检测没有被荧光体3011转换为光的放射线是否已经进入光检测器3012。即，异常像素检测单元505基于由图像获取单元501获取的多个放射线图像的像素值，确定多个放射线图像的至少一个中是否存在异常像素。在本实施例中，异常像素检测单元505基于高能量放射线图像的像素值、低能放射线图像的像素值和与进行放射线摄像时能够包含在被摄体中的预定物质相关的信息，检测在高能量放射线图像和低能量放射线图像中的任何一个中是否存在异常像素。在本实施例中，如果由像素比计算单元503计算出的像素比超出使用较高能量的放射线照射能够包含在被摄体中的物质时设置的线性衰减系数与使用较低能量的放射线照射该物质时设置的线性衰减系数之间的比率范围，那么异常像素检测单元505检测到存在异常像素。

更具体地，异常像素检测单元505确定由等式(2)获得的像素比(对数比)是否落入图6所示的转换表的范围内，并且基于确定结果来检测是否存在任何异常像素。即，异常像素检测单元505确定像素比是否落在图6中的横坐标(像素比)的范围[a，b]内。与有效原子序数5至20对应的像素比的范围[a，b]是实际摄像时可以生成的像素比的范围。因此，如果像素比超出范围[a，b]，则异常像素检测单元505检测到存在异常像素。

即，受高能量放射线图像和低能量放射线图像之一中的异常像素的影响，线性衰减系数过度减小或增大，并且异常像素检测单元505确定存在异常像素。另外，该线性衰减系数的大小是根据放射线的能量所确定，因此，通过参照与能量组合对应的表格的范围，即使采样/保持操作之间具有不同的能量，也可以检测是否存在异常像素。

随后，像素调整单元506调整关于异常像素的像素，并设置能够识别异常像素的值。图7示出了像素调整单元506将0设置为能够识别异常像素的值的图像的示例。在通过像素调整单元506进行调整之前，将通过使用图6中的转换表转换的有效原子序数分配给各个像素。如图7所示，像素调整单元506执行调整以将异常像素701的像素值设置为0。这使得异常像素701具有与正常相邻像素的像素值不同的值，从而使得能够识别异常像素。以这种方式将转换表中的有效原子序数范围(即5至20)之外的像素值(数值)输入到异常像素使得可以区分像素中是否存在任何异常像素。物质信息输出单元507输出通过使用像素调整单元506调整像素而获得的物质信息。

(异常像素的校正方法)

接下来将详细描述在物质信息校正单元104中校正物质信息的方法。在本实施例中，物质信息校正单元104通过使用像素周围的相邻像素来校正由异常像素检测单元505检测到的异常像素的物质信息。图8a和图8b示出了当物质信息校正单元104通过使用在空间方向上与异常像素相邻的像素的物质信息来校正异常像素的物质信息时，在异常像素周围有不同的相邻像素的图案。

图8a示出了在异常像素周围有四个正常像素的图案。在图8a所示的情况下，物质信息校正单元104通过使用四个相邻像素802至803来校正异常像素801。例如，物质信息校正单元104通过使用像素802至805的像素值的平均值对异常像素801的像素值进行插值来校正异常像素801的物质信息。

图8b示出了异常像素周围的四个相邻像素都是异常像素的图案。在图8b所示的情况下，物质信息校正单元104通过使用四个相邻像素807至810来校正异常像素806。例如，物质信息校正单元104通过使用像素807至810的像素值的平均值对异常像素806的像素值进行插值来校正异常像素806的物质信息。

尽管图8a和图8b示出的情况使用基于异常像素及其相邻像素的状态改变要用于校正异常像素的像素的方法，但是使用特定像素进行校正的方式不限于这种方法。例如，参照图8a，如果像素805是异常像素，则可以仅使用像素802至804来校正像素801，而无需使用像素805。该系统还可以被配置为允许操作员经由操作单元204分别设置要用于校正的像素，或自动设置它们。

如上所述，根据本实施例的放射线摄像系统10可以通过基于不同能量从两个图像数据中有效地检测是否存在异常像素，然后进行校正，从而获得噪声降低的物质信息。

[变型例1-1]

根据第一实施例，物质信息计算单元103使用如图6所示的转换表。然而，物质信息计算单元103可以使用如图15所示的转换表代替该表。图15示出了根据本变型例的转换表的示例。参照图15，转换表的第一和第二列分别描述了低能量放射线图像和高能量放射线图像的像素值，第三列描述了有效原子序数。可以基于下面给出的等式(4)预先计算转换表中描述的值。

其中icorrect是与基于等式(1)进行校正后的图像相对应的图像，e是放射线的能量，μ(e,zeff)是当使用具有能量e的放射线照射有效原子序数zeff对应的物质时设置的线性衰减系数，t为物质的厚度。

在该变型中，异常像素检测单元505基于由图像校正单元502校正后的两种类型的放射线图像的像素值的组合是否落入图15中示出的转换表的范围，检测是否存在任何异常像素。即，在高能量放射线图像和低能量放射线图像的像素值均未落入从摄像时能够包含在被摄体中的物质的有效原子序数和两种类型的能量获得的像素值的范围内时，异常像素检测单元505检测出存在异常像素。在该变型例中，使用如图15中示出的转换表能够对具有光谱分布的放射线进行精确的计算。

[变型例1-2]

根据第一实施例，物质信息校正单元104使用空间中的相邻像素来校正物质信息。然而，物质信息校正单元104可以使用时间轴上的前后帧。图9a至图9c是示出当物质信息校正单元104通过使用在时间方向上与异常像素相邻的像素的物质信息来校正异常像素的物质信息时，与三帧的物质信息对应的物质信息的值的视图。图9a示出了第(m-1)帧。图9b示出了第m帧。图9c示出了第(m+1)帧。假设第m帧的像素901为异常像素。

在该变型中，物质信息校正单元104通过使用在出现异常像素的帧的时间方向上的前后帧来执行校正。可以根据下面给出的等式(5)来计算校正后的值。

其中zeff_m是校正后第m帧的有效原子序数，zeff_m-1是第(m-1)帧的有效原子序数，zeff_m+1是第(m+1)帧的有效原子序数。在图9a至9c所示的情况下，物质信息校正单元104可以通过使用像素902和903来计算异常像素901的校正值。在被摄体的运动很小时，通过以这种方式使用前后帧执行校正可以在不损害清晰度的情况下进行校正。

尽管该变型例通过使用前后帧来执行校正，但是物质信息校正单元104还可以通过仅使用前帧或者仅使用后帧来执行校正。例如，物质信息校正单元104可以使用多个帧而不是仅使用一个帧。例如，在使用第m帧之前的3个帧执行校正的情况下，物质信息校正单元104通过使第(m-3)、第(m-2)和第(m-1)帧的有效原子数分别乘以系数0.1、0.4和0.5所获得的值相加，从而能够计算第m帧的有效原子序数。

以这种方式使用前帧使得无需等待后帧的获取就可以执行校正。尽管该变型例例示了仅使用时间轴上的帧的校正，但是也可以通过组合时间轴上和空间中的值来计算校正后的像素。该系统还可以被配置为允许操作员经由操作单元204单独设置校正方法或自动设置校正方法。

[变型例1-3]

尽管第一实施例使用有效原子序数作为物质信息，但是可以使用预先指定的两种类型的物质的厚度信息作为物质信息。例如，当将骨骼和软组织指定为两种类型的物质时，可以计算骨骼和软组织的图像。图10示出了根据该变型例的转换表的示例。参照图10，转换表的第一和第二列分别描述了低能量像素值和高能量像素值，第三和第四列分别描述了骨组织和软组织的厚度。可以基于下面给出的等式(6)预先计算转换表中描述的值。

其中，icorrect是与基于等式(1)进行校正后的图像对应的图像，e是放射线的能量，μbone(e)是在使用具有能量e的放射线照射骨骼时设置的线性衰减系数，tbone为骨的厚度，μbone(e)是在使用具有能量e的放射线照射软组织时设置的线性衰减系数，ttissue是软组织的厚度。准备这样的表格使得可以针对每种物质厚度生成表格。

可以根据骨骼的可能厚度设置转换表。例如，当要对胸部区域摄像时，可以将骨的厚度设置为0mm至40mm，并且可以将软组织的厚度设置为0mm至1200mm。或者，可以根据患者的体格指定上述设置值。体格测量可以通过例如使用测量的方法或从像素值分布等估计的方法来执行。

如上所述，根据该变型例，异常像素检测单元505基于高能量放射线图像和低能放射线图像的像素值是否均未落入从摄像时能够包含在被摄体中的物质的厚度和两种类型的能量获得的像素值的范围内来检测是否存在异常像素。换言之，根据该变型例，如果由图像校正单元502校正后的两种类型的图像的组合不在图10所示的转换表中，则异常像素检测单元505确定存在异常像素。这使得可以在计算物质信息时检测异常像素。

[变型例1-4]

第一实施例已经举例说明了通过使用两个采样/保持单元来获取两种类型的能量的方法。但是，增加采样/保持操作的数量可以获得关于更多能量的信息。例如，执行三个采样/保持操作使得图像获取单元501能够获取使用三种类型的能量获得的放射线图像(高能量放射线图像、中能量放射线图像和低能量放射线图像)。

图11示出了根据该变型例的转换表的示例。参照图11，转换表的第一至第三列分别描述了低能量放射线图像的像素值、中能量放射线图像的像素值和高能量放射线图像的像素值，第四至第六列分别描述了骨组织、软组织和造影剂的厚度。可以基于下面给出的等式(7)预先计算转换表中描述的值。

其中，icorrect是与基于等式(1)进行校正后的图像对应的图像，e是放射线的能量，μbone(e)是当使用具有能量e的放射线照射骨骼时设置的线性衰减系数，tbone为骨骼的厚度，μtissue(e)是当使用具有能量e的放射线照射软组织时的线性衰减系数，ttissue是软组织的厚度，μiodine(e)是当使用具有能量e的放射线照射造影剂时设置的线性衰减系数，tiodine是造影剂的厚度。在这种情况下，可以根据造影剂目标的大小来生成与造影剂有关的表格。例如，当心脏等中的细血管是造影剂目标时，可以将厚度设置为0mm至10mm等。

根据该变型例，如果高能量放射线图像、中能量放射线图像和低能量放射线图像的像素值均未落入从摄像时能够包含在被摄体中的物质的厚度和三种类型的能量获得的像素值的范围内，异常像素检测单元505检测到存在异常像素。换言之，根据该变型例，通过确定在由图像校正单元502校正后的三种类型的图像的组合不在图11中示出的转换表中的情况下存在异常像素，异常像素检测单元505可以在计算物质信息时检测出异常像素。

如上所述，根据第一实施例及其变型例，可以检测和校正通过多种不同能量的放射线摄像获得的多个放射线图像中的异常像素。注意，还可以组合上述各种类型的异常像素检测方法，并在图像处理装置100中实现。此外，物质信息转换单元504和异常像素检测单元505可以同时执行处理，或者异常像素检测单元505可以首先执行处理。

[第二实施方式]

(放射线摄像系统1200的配置)

图12示出了根据第二实施例的放射线摄像系统1200的配置的示例。不再描述与图1中相似的配置。假定在本实施例中，与第一实施例一样，物质信息包括各个有效原子序数或预定物质的厚度信息。异常像素检测单元1201在通过使用具有两种不同的能量的放射线进行放射线摄像所获得的两种类型的放射线图像中的每一种中检测是否存在异常像素。异常像素校正单元1202校正由异常像素检测单元1201检测到的异常像素。物质信息计算单元1203基于以多种能量获得的图像来计算物质信息。下文将描述异常像素检测单元1201、异常像素校正单元1202和物质信息计算单元1203的操作。

(异常像素检测方法)

接下来将描述异常像素检测单元1201中的异常像素检测方法。图13示出了异常像素检测单元1201的功能性配置。异常像素检测单元1201由图像获取单元1301，图像校正单元1302，像素比计算单元1303，异常像素确定单元1304，和确定结果输出单元1305构成。图像获取单元1301从放射线检测装置102获取高能量放射线图像和低能量放射线图像。图像校正单元1302对高能量放射线图像和低能量放射线图像进行校正。校正方法类似于用于根据第一实施例的图像校正单元502的处理方法，由此将不再描述该方法。随后，像素比计算单元1303计算高能量放射线图像和低能量放射线图像之间的像素比。计算方法与根据第一实施例的像素比计算单元503中的计算方法相似，由此不再描述该方法。

然后，异常像素确定单元1304基于像素比确定高能量放射线图像和低能量放射线图像中的哪一个包括异常像素。更具体地说，异常像素确定单元1304将在摄像时以具有较高能量的放射线照射被摄体中能够包含的物质时设置的线性衰减系数和在以具有较低能量的放射线照射物质时设置的线性衰减系数之间的比率的最小值和最大值进行比较。与第一实施例不同，第二实施例不需要使用任何用于使像素比转换为物质信息的转换表(图6等)，而只使用转换表中的最小像素比和最大像素比。

例如，图6所示的转换表示出了在获取图像时的摄像条件下可能出现的最大像素比和最小像素比。因此，如果像素比大于最大像素比或小于最小像素比，则异常像素确定单元1304可以确定存在异常像素。如果像素比大于最大像素比，则表示低能量图像的像素值较大，因此异常像素确定单元1304可以确定在低能量放射线图像中存在异常像素。与此相反，如果像素比小于最小像素比，则表示高能量图像的像素值大，因此异常像素确定单元1304可以确定在高能量放射线图像中存在异常像素。识别给出的像素比是落入范围内还是超出该范围，使得可以输出表示高能量放射线图像和低能量放射线图像中的哪一个包括异常像素的结果。

确定结果输出单元1305输出由异常像素确定单元1304获得的确定结果。图14示出了由确定结果输出单元1305生成的确定结果的示例。像素值为0的像素为正常像素。像素值为1的像素是高能量放射线图像中的异常像素。像素值为2的像素是低能量放射线图像中的异常像素。因此，例如，确定结果输出单元1305根据与异常像素有关的检测结果针对每个像素设置并输出不同的数值。这种处理使得能够检测异常像素，并能够识别高能量放射线图像和低能量放射线图像中的哪一个包括异常像素。

(异常像素的校正方法)

接下来将描述异常像素校正单元1202中的异常像素的校正方法。图16示出了异常像素校正单元1202的功能性配置。异常像素校正单元1202由图像获取单元1601、确定结果获取单元1602、像素值校正单元1603和校正后图像输出单元1604构成。异常像素校正单元1202基于异常像素确定单元1304获得的确定结果，校正高能量放射线图像和低能量放射线图像的像素值。

图像获取单元1601获取高能量放射线图像和低能量放射线图像。确定结果获取单元1602从确定结果输出单元1305获取确定结果。像素值校正单元1603基于获取的确定结果校正高能量放射线图像和低能量放射线图像。可以通过使用利用各图像在空间上的相邻像素的方法或如变型例1-2中那样使用在时间方向上彼此相邻的像素的方法来校正这些图像。以这种方式校正高能量放射线图像和低能量放射线图像中的每一个只能校正异常像素。最后，校正后图像输出单元1604输出校正后的高能量放射线图像和校正后的低能量放射线图像中的每一个。执行这样的处理可以获取经过异常像素校正的物质信息。

物质信息计算单元1203从校正后图像输出单元1604获取校正后的高能辐射图像和校正后的低能辐射图像，并计算物质信息。与第一实施例一样，通过使用图6等所示的转换表的方法来计算物质信息。

如上所述，根据本实施例的放射线摄像系统1200通过从具有不同能量的两个图像数据中检测并校正异常像素，然后计算物质信息，从而能够获得噪声降低的物质信息。

[变型例2-1]

第二实施例例示了通过使用两个采样/保持单元来获取通过两种能量的放射线摄像获得的放射线图像的方法。但是，增加采样/保持操作的数量可以获得更多的放射线图像。例如，执行三个采样/保持操作使得图像获取单元1301能够获取三个放射线图像，即高能量放射线图像、中能量放射线图像和低能量放射线图像。

该变型例被配置为检测所获取的三个放射线图像是否每个均包括异常像素并校正该异常像素。像素比计算单元1303针对每个像素计算高能量放射线图像、中能量放射线图像和低能量放射线图像的像素值中的至少两个像素值的比率作为两个像素比。然后，异常像素确定单元1304通过将两个像素比与摄像时被摄体中能够包含的物质及较高能量的情况下设置的线性衰减系数和在该物质和较低能量的情况下设置的线性衰减系数之间的比率的最小值和最大值进行比较，从而确定高能量放射线图像、中能量放射线图像和低能量放射线图像中是否存在异常像素。

例如，与第二实施例中一样，像素比计算单元1303计算高能量放射线图像和低能量放射线图像之间的像素比以及高能量放射线图像和中能放射线图像之间的像素比。然后，异常像素确定单元1304确定每个计算出的像素比是否落入从最小像素比到最大像素比的范围内。假设异常像素确定单元1304以高能量放射线图像为分母来计算这两个像素比。在这种情况下，如果像素比小于最小像素比，则异常像素确定单元1304确定在高能量放射线图像中存在异常像素。如果像素比大于最大像素比，则异常像素确定单元1304确定在中能量放射线图像或低能量放射线图像中存在异常像素。通过以这种方式计算各个比率来检测异常像素可以应对两个以上能量图像。

如上所述，根据第二实施例及其变型例，可以有效地检测在通过利用多种不同能量的放射线摄像获得的多个放射线图像中的任何一个中是否存在任何异常像素，并且可以校正异常像素，如果有的话。

(其它实施例)

本发明还可以通过如下处理来实现，即通过网络或存储介质将实现上述实施例的一个或多个功能的程序提供给系统或装置，然后使系统或装置的计算机的一个或多个处理器读出并执行该程序。本发明还可以通过实现一个或多个功能的电路(例如，asic)来实现。

本发明并不限于上述实施例，可以在本发明的主旨和范围内进行各种改变或变型。因此为了公开本发明的范围，提出了以下权利要求。