摄像控制设备及其控制方法

专利名称：摄像控制设备及其控制方法
技术领域：
本发明涉及 一 种控制传感器的摄像控制装置，该传感器配 置成作为电荷对所施加的放射线进行检测，还涉及一种控制摄 像控制设备的方法，以及一种用来使得计算机执行该控制方法 的程序。
背景技术：
众所周知，摄像设备包括作为薄膜的设置在玻璃衬底上的 非晶硅和/或多晶硅，并且使用包括以二维方式排列的像素的传
感器，其中各个像素包括光电转换元件以及薄膜晶体管(TFT)。 通常，上述图像捕获设备通过使用TFT进行矩阵驱动，以便读
此外，例如，配置成通过用放射线的一种即X射线来对对 象进行照射并对穿过了对象的X射线进行的检测以对该对象的 X射线图像进行捕获的X射线图像捕获设备(放射线照相术设 备)，已经例如在医学领域可用。根据该X射线图像捕获设备， 通过设置在传感器的每一个像素上的荧光体(phosphor)来将穿 过了对象的X射线转化成可见光，并且使该可见光在传感器的 每个像素上进行入射(例如，参考日本特开2003-244557号公报 以及日本特开2003-78124号公报)。
日本特开2003-244557号揭示了 一种当通过读取光电转换 元件的电荷来捕获X射线图像时进行所谓偏移较正(off correction)的技术。
日本特开2003-78124揭示了 一种不仅能够捕获静态图像还 能够捕获视频的X射线图像捕获设备。下文中，将说明对设置在配置成捕获视频的x射线图像捕
获设备中的传感器的光电转换元件的电荷的读取。
图IO是包括以二维方式排列的像素的传感器4的平面示意 图，其中每个像素包括光电转换元件以及TFT。此外，图10示 出传感器4的上半部分区域4u以及下半部分区域41，以及传感器 4的上端的位置P11、传感器4的中间部分的位置P12以及传感器 4的下端的位置P13。
能够通过同时进行在传感器4的上半部分区域4u内以及下 半部分区域41内的电荷读取来缩短读取电荷的时间段。在此， 箭头101和102中的每一个表示在上述例子中读耳又电荷的方向。 在那种情况下，同时从上端位置pll向中间位置P12以及从下端 位置P13向中间位置P12进行电荷读取。
示出 一个已知例子的图11，是示出以视频捕获模式进行X 射线照射时的示例性时间，以及当以视频捕获模式从传感器的 电转换元件内积累电荷时、以及/或者当以视频捕获模式在传感 器的电转换元件中读取电荷时的示例性时间的时序图。根据图 11中示出的时间，在捕荻相应于 一 帧的X射线图像的时间段(帧 时)内，对已经用X射线照射的电转换元件的电荷的读取以及没 有用X射线照射的电转换元件的电荷的读取中的每一种进行一 次。
在图ll中，附图标记Tx表示X射线照射时间，附图标记Tr 表示电荷读取时间，并且附图标记Vx表示当进行X射线照射时 读取的像素值，附图标记Vd表示在X射线未照射时读取的像素 值，并且由附图标记Tfll表示相应于一帧的帧时，并且附图标 记Twll表示电荷积累时间。
通常，应当进行所谓偏移较正，以便获取X射线图像。更 具体地，通过从在X射线照射时读取的像素值Vx中减去当没进
行X射线照射时的像素值Vd来进行偏移较正。此外，为更彻底 地取得偏移较正，当用进行X射线照射时积累电荷的时间段应 该与当不进行X射线照射时积累电荷的时间段相等。
因为当通过光电转换元件积累电荷时应当进行X射线照 射，因此在完成X射线照射之后进行电荷读取。此外，在没有X
其中在前一帧内进4亍该电荷读取。
在这种情况下，如图ll所示，在设置在如图IO所示的传感 器4的上端位置P11和下端位置P13中的光电转换元件内的中读 取已经由X射线照射的电荷的时间，与对已经用X射线照射的电 荷进行读取的时间段的第一个部分相应对。此外，在设置在传 感器4的中间位置P12上的光电转换元件中读取已经由X射线照 射的电荷的时间，与对已经用X射线照射的电荷进行读取的时 间段的最后部分相对应。
顺便提及，当对象的待拍摄部分是心脏等以速度运动的部 分时，要求用小视野高速摄像。另一方面，当对象的待拍摄相 部分是头等几乎不动的部分时，要求大视野低速摄像。例如， 在曰本特开平08-47491号公报中，揭示了 一种达到上述要求的 X射线图像捕获设备。更具体地，对上述X射线图像捕获设备进 行了揭示的日本特开平08-47491号公报进一步揭示了 一种改变 传感器的读取范围并且根据读取范围驱动X射线光圈的方法。
然而，根据日本特开平08-47491号中所示的X射线图像捕 获设备，应该对传感器的读取范围进行控制，以便为了用小视 野获得高速摄像而减小传感器的读取范围，并且为了用大视野 获得低速摄像而增大传感器的读取范围。从而，关于读取传感 器的电荷的硬件是复杂的。

发明内容
因此，本发明通过使用简单的配置而无需复杂的设备的配 置，来允许用小的视野及高帧速率来捕获视频。
因此，根据本发明的实施例，提供了一种控制设备，用于 控制传感器，该传感器对来自放射线生成装置的放射线进行检
测并且基于检测到的放射线来生成电荷，其中该控制设备包括 确定单元，配置成确定当基于与该传感器的照射区域的位置有 关的信息来读取传感器的至少一个电荷时的时刻，以使得在对 该传感器的非照射区域的至少 一个电荷进行读取期间的时间段 与在用放射线对照射区域进行照射的照射时间段重叠，并且使 得当对该传感器的该照射区域的至少 一 个电荷进行读取的时间 段与该照射时间段不重叠，其中，所述照射区域是所述传感器 的由所述放射线照射的区域，所述非照射区域是所述传感器的 没有用放射线进行照射的区域；还包括控制单元，配置成基于 对该传感器的电荷进行读取的时间来对该传感器的电荷的读取 进行控制，该时间是由该确定单元确定的。
此外，根据本发明的实施例，提供了一种控制方法，用于 控制传感器，该传感器对来自放射线生成单元的放射线进行检 测并且基于检测到的放射线来生成电荷，其中该控制方法包括 确定当基于与该传感器的照射区域的该位置有关的信息来读取 该传感器的至少一个电荷时的时刻，以使得在对该传感器的非 照射区域的至少一个电荷进行读取的时间段与在用该放射线对 照射区域进行照射的照射时间段重叠，并且使得对该传感器的 该照射区域的至少 一个电荷进行读取的时间l殳与该照射时间賴: 不重叠，其中，该照射区域是所述传感器的由所述放射线照射 的区域，该非照射区域是所述传感器的没有用放射线进行照射 的区域；还包括基于对该传感器的电荷进行读取的时间来对该传感器的电荷的读取进行控制，该时间是在该确定步骤中确定 的。
此外，根据本发明的另一实施例，提供了一种计算机可读 的存储介质，对使得计算机执行控制方法的程序进行存储，该 控制方法用于控制传感器，该传感器对来自放射线生成单元的 放射线进行检测并且基于所检测到的放射线生成电荷，其中该
控制方法包括确定当基于与该传感器的照射区域的该位置有 关的信息来读取该传感器的至少一个电荷时的时刻，以使得对 该传感器的非照射区域的至少 一个电荷进行读取的时间段与用 放射线对照射区域进行照射的照射时间段重叠，并且使得对该 传感器的该照射区域的至少 一 个电荷进行读取的时间段与该照 射时间段不重叠，所述照射区域是所述传感器的由所述放射线 照射的区域，所述非照射区域是所述传感器的没有用所述放射 线进行照射的区域；还包括基于对该传感器的电荷进行读取的 时间来对该传感器的电荷的读取进行控制，该时间是在该确定 步骤中确定的。
根据下面参考附图对示例性实施例的说明，本发明的其它 特征将显而易见。


图l是示出根据本发明的第一实施例的X射线图像捕获设 备的示意性配置的框图。
图2是示出根据第 一 实施例的由X射线图像捕获设备的位
置信息计算单元进行的处理过程的示意图。
图3是根据第 一 实施例的X射线图像捕获设备的传感器的 平面示意图。
图4是示出根据第 一 实施例的由X射线图像捕获设备(摄像
控制设备)进行的处理过程的例子的流程图。
图5是示出根据第 一 实施例的X射线图像捕获设备(摄像控 制设备)的操作的示例性时间表，并且示出当以在视频捕获模式 进行X射线照射时的示例性时间以及当以视频捕获模式读取传 感器的电荷时的示例性时间。
图6是示出由根据第二实施例的由X射线图像捕获设备的 位置信息计算单元进行的处理过程的示意图。
图7是示出根据第二实施例的X射线图像捕获设备(摄像控 制设备)的操作示例性时间表，并且示出当在视频捕获模式中进 行X射线照射时的示例性时间以及在视频捕获才莫式中读取传感 器的电荷时的示例性时间。
图8是示出根据第二实施例的由X射线图像捕获设备(摄像 控制设备)进行的处理过程的流程图。
图9是示出根本发明的第三实施例的X射线图像捕获设备 (摄像控制设备)的操作的示例性时间表，并且示出当以视频捕 获模式进行X射线照射时的示例性时间以及在视频捕获模式中 读取传感器的电荷时的示例性时间。
图IO是传感器的平面示意图。
图ll示出 一个已知例子，是示出以视频捕获模式进行X射 线照射时的示例性时间，以及当以视频捕获模式从传感器的电 转换元件内积累电荷时、以及/或者当以视频捕获模式在传感器 的电转换元件中读取电荷时的示例'性时间的时序图。
具体实施例方式
以下将说明根据本发明的实施例的摄像控制装置。在下面
的实施例中，将说明以x射线作为放射线的x射线图像捕获设 备。然而，本发明的实现不受限于上述的实施例。用于本发明的放射线可以包括除X射线以外的a射线、(3射线、Y射线等。配 置成使用上述放射线来对捕获的放射线图像进行处理的设备可 以构成本发明的又一 实施例。 第 一 实施例
参考附图，现在将说明本发明的第一实施例。 图1是示出根据第 一 实施例的X射线图像捕获设备(摄像控 制设备)10的示意性配置的框图。如图l所示，X射线图像捕获 设备10包括X射线生成单元1、操作输入单元2，控制单元3、传 感器4、显示单元5、只读存储器(ROM)6、随机存取存储器 (RAM)7、积累单元8以及X射线光圈9。此外，控制单元3包括 作为功能单元的图像捕获单元31、位置信息计算单元"以及读 取开始时间确定单元33。
X射线生成单元(放射线生成单元)l能够以类似脉冲的方式 对对象(被检者)20连续地生成X射线la。 X射线生成单元1包括X
射线管等。
用户对操作输入单元2进行操作，以便将关于指令的信息输 入到X射线图像捕获设备IO。操作输入单元2包括由用户操作的 照射开关2a,以便使X射线生成单元l生成X射线la。
例如，控制单元3读取存储于ROM6中的程序等，并且基于 上述程序等来控制整个X射线图像捕获设备IO。特别地，在第 一实施例中，控制单元3对后续将参考附图4和8说明的处理过 程，以及/或者基于ROM 6中的程序等在功能单元31到33中的每 个上进行的处理过程进行实现。
在此，当在传感器4中累积了电荷时，该图像捕获单元31 对由该X射线生成单元1进行的X射线照射进行控制，该X射线 生成单元l是放射线生成单元。此外，该图像捕获单元31对存储 于传感器4中的电荷的读取进行控制，以便捕获X射线图像。此
外，当没有用由X射线生成单元1提供的X射线进行照射时，图 像捕获单元31对在传感器4中的电荷的积累进行控制。此后，该 图像捕获单元31对存储于传感器4中的电荷的读取进行控制，以 便捕获黑暗图像。
该位置信息计算单元32对关于用由作为照射区域限制单元 的X射线光圈9限制的X射线1 a照射的区域的位置的位置信息 (照射区域位置的信息)进行获取，其中该位置是在传感器4上指 定的位置。读取开始时间确定单元33对基于由位置信息计算单 元32算得的位置信息(照射区域信息的信息)来开始对存储在传 感器4中的电荷进行读取的时间进行确定。参考用由X射线生成 单元1提供的X射线进行照射的时间来确定上述读取开始时间。 更具体地，读取开始时间确定单元33确定当对传感器4的除照射 区域以外的非照射区域上提供的电荷开始进行读取时的时间， 使得所确定时间落在当用该X射线生成单元ll生成的X射线la 进行照射时的时间段之内。
传感器4检测如下在控制单元3(图像捕获单元3 l)的控制 下，从X射线生成单元1发射的、允许穿过对象20的、并且入射 到传感器4的X射线la (电荷)。此外，当没有用从X射线la生成 单元1提供的X射线进行照射，也就是说，在控制单元13(图像 捕获单元31)控制下处于黑暗状态时，传感器4对电信号(电荷) 进行检测。
传感器4包括例如以二维方式排列的像素等，其中，每个像 素包括光电转换元件和薄膜晶体管(TFT)。那样，例如，在每一 个所述像素上提供了荧光体。此外，入射到传感器4上的X射线 la通过荧光体转换成可见光。使可见光入射到每一个像素的光 电转换元件上，并且相应于该可见光在每一个光电转换元件中 生成电荷。在第一实施例中，上述荧光体和上述光电转换元件
生成将入射x射线转换成电荷的转换单元。然而，可以提供不
转换元件。因此，在以下说明中，传感器4包括以二维方式排列 的"转换元件"。
此外，如背景技术部分所说明，传感器4交替地并且重复地 对转换元件的电荷进行积累与读取，以便捕获X射线图像和黑 暗图像。
显示器5是配置成在控制单元3的控制下、对在其上从传感 器4中读取数据的X射线图像(放射线图像)、操作用户接口 (UI) 等进行显示的显示单元。
ROM 6存储后面将要说明的、配置成对图4与图8中所示的 处理过程进行执行的控制单元3所需要的程序等、并且存储为了 控制X射线图像捕获设备10而进行其它处理过程所需要的程序
例如，当控制单元3进行各种控制过程时，使用RAM7，并 且将RAM 7配置成临时存^f诸数据。
例如，积累单元8临时积累和存储关于由传感器4生成的X 射线图像(放射线图像)的数据。
X射线光圏9是配置成用于限制在控制单元3的控制下、用 从X射线生成单元1提供且用于入射到传感器4上的X射线la来 照射的照射区域的照射区域限制单元。X射线光圈9限制(限定) 捕获的对象20的X射线图像的区域。
在图1中，通过使用移动单元(未示出)等，控制单元3按图1 中所示的箭头91与92指定的方向来移动X射线光圈9，以便限制 由X射线la照射的照射区域。此外，当对照射开关2a进行操作 并且开启时，控制单元3进行控制，使得X射线生成单元1以脉 冲的方式提供X射线la。此外，控制单元3与X射线la脉冲信号
同步地从传感器4对基于穿过对象(被检者)2 0的X射线1 a来生成 的电荷进行读取，因而生成X射线图像，并且进行包括位移较 正处理等的图^f象处理。此后，控制单元3在显示单元5上显示X 射线图像。此外，对于基于存在于传感器4的非照射区域上的电 荷来生成的图像，其中非照射区域没有用X射线光圏9的X射线 la进行照射，控制单元3将上述图像的像素值设置为预定的值。 也就是说，控制单元3能够进行屏蔽，从而将像素值设置成预定 的值。
以下将详细说明由位置信息计算单元3 2和读取开始时间确 定单元33进行的处理过程。
图2是说明根据本发明的第 一 实施例的由X射线图像捕获 设备10的位置信息计算单元32进行的处理过程的示意图。在图2 中，与图l所示的控件相同的那些控件用相同的附图标记表示。
图2示出X射线生成单元1、 X射线光圏9、对象(被检者)20、 以及传感器4。图2进一步示出表示传感器上端的位置的P11、 表示传感器中间部分的位置的P12以及表示传感4下端的位置 的P13。在此，将X射线生成单元1的聚焦点0的高度定义成与中 间点P12所定义的相同。
在此，从中间点P12起按照X射线光圈9的被确定为上方X 射线光圈9u的上方部分的高度方向(垂直方向)定义的距离，由 附图标记Xu来标识。此外，从中间点P12起按照X射线光圏9的 被确定为下方X射线光图91的下方部分的高度方向(垂直方向) 定义的距离，由附图标记X1来标识。此外，将用X射线la照射 的照射区域的上端和定义在传感器4上的上端的位置，确定为照 射区域上端位置p u ，并且将用X射线1 a照射的照射区域的下端 和定义在传感器4上的下端的位置，确定为照射区域下端位置 pl。此外，将在传感器4中间位置pl2与照射区域上端位置Pu之
间的距离确定成距离Yu ，位置P u是用X射线照射的区域的上端 的位置，并且，将在传感器4中间位置pl2与照射区域下端位置Pl 之间的距离确定成距离Y1 ，位置P1是用X射线照射的区域的下 端的位置。此外，将从X射线生成单元1到X射线光圈9的按水平 方向(横向)定义的距离确定为距离Lc，并且，将从聚焦位置O 到传感器4的按水平方向(横向)定义的距离确定成距离Ls。在第 一实施例中，将关于X射线光圈9的开口的位置的距离Xu与Xl、 以及关于X射线光圏9的位置的距离Lc称作光圈位置信息，参考 聚焦位置O来确定距离LC。
然后，例如，通过使用上述移动单元(未示出)，控制单元3 能够按由图2中示出的箭头93表示的方向移动X射线光圈9u，并 且按图2中示出的箭头94表示的方向移动X射线光圏91。此外， 控制单元3能够检测X射线光圏9u的移动量(距离Xu)以及X射线 光圈91的移动量。
作为定义在传感器4上的关于由X射线光圏9限制的用X射 线la照射的区域的位置的照射区域位置(照射区域上端位置Pu 以及照射区域下端位置Pu)信息，距离Yu及Yl由位置信息计算 单元32进行计算。更具体地，位置信息计算单元32根据方程式 (1)来对传感器4的中间位置P12与照射区域上端位置Pu之间的 距离Yu进行计算，并且根据方程式(2)来对中间位置P12与照射 区域下端位置P1之间的距离Yl进行计算，如下
<formula>complex formula see original document page 15</formula> 方程式(1)
<formula>complex formula see original document page 15</formula> 方程式(2)
也就是说，位置信息计算单元32基于光圏位置信息(距离 Xu及Xl，以及距离Lc)和关于传感器4的位置的距离Lc来计算包 括在照射区域位置信息中的距离Yu及Yl,该距离Lc是参考X射 线生成单元l聚焦位置O而确定的。从而，获得了传感器4的关
于照射区域的位置的信息。
通常，认为距离Lc是常量且距离Ls是变量。因此，例如， 控制单元3使用测量单元(标出)对在X射线生成单元1的聚焦位 置0与传感器4之间的距离Ls进行测量。在使用测量单元(未示 出)实现上述测量的各种方法中，能够以一种使用超声来测量距 离的方法作为例子。在此，在第一实施例中，位置信息计算单 元32基于由测量单元(未示出)测得的距离Ls来计算距离Yu及 Yl。然而，例如，距离Yu及Yl可以基于在其上经过操作输入单 元2从用户处发送数据的距离Ls来进行计算。
图3是根据本发明的第 一 实施例的X射线图像捕获设备10 的传感器4的平面示意图。在图3中，与图2及10所示的控件相同 的那些控件用相同的附图标记来表示。
图3示出作为传感器4的位置的传感器4的上端位置P11、中 间位置P12、和下端位置P13,以及照射区域上端位置Pu和照射 区域下端位置P1。此外，图3中的箭头101表示对在相应于传感 器4的上面一半的区域上存在的电荷进行读取的顺序，图3中的 箭头102表示对在相应于传感器4的下面一半的区域上存在的电 荷进行读取的顺序，如图10中的情况。第一实施例中说明的传 感器4对在沿着上端位置Pl 1定义的线上存在的电荷以及在沿 着下端位置P13定义的线上存在的在电荷同时进行读取，并且 对按由箭头101和102表示的顺序同时对在两条线上的电荷进行 读取。此外，如图2的情况，将在传感器4的中间位置P12与照 射区域上端位置Pu之间的距离确定为Yu,并且将在中间位置 P12与照射区域下端位置P1之间的距离确定为Y1 。
根据图3所示的传感器4，在上端位置P11与传感器4的中间 位置P12之间的距离等于下端位置P13与传感器4的中间位置 P12之间的距离，并且确定为Yh。此外，传感器4的阴影线的区 域4b是由于X射线光圏9而没有用X射线照射la的非照射区域， 传感器4的空白区域4a是用X射线la照射了的照射区域。也就是 说，非照射区域4b是除照射区域4a以外的传感器4的摄像区域。 首先，读耳又开始时间确定单元3 3对乂人传感器4的上端位置 P11到照射区域上端位置P u读取电荷的时间段Tu 、以及从传感 器4的下端位置P13到照射区域下端位置P1读取电荷的时间段T1 进行计算。
更具体地，读取开始时间确定单元33才艮据下面所示的方程 式(3)对电荷读取时间Tu进行计算，并且根据下面所示的方程式 (4)对电荷读取时间T1进行计算。期间，将按箭头101表示的方 向从在上端位置P11上提供的像素的转换元件进行电荷读取、 并且按箭头102表示的方向从在下端位置P13上提供的像素的 转换单元同时进行电荷读取的电荷读取时间确定为电荷读取时 间Tr。也就是说，上述电荷读取时间Tr是当读取传感器的转换 元件的全部的电荷时的时间段。在此，读取上述电荷的速度是 常量。
Tu = Tr (Yh - Yu)/Yh 方程式(3)
Tl = Tr (Yh - Yl)/Yh 方程式(4)
接着，读取开始时间确定单元33对电荷读取时间Tu和电荷 读取时间Tl进行比较，并且较短的电荷读取时间确定为最小时 间。在图3中，电荷读取时间Tl比电荷读取时间Tu更短。因此， 读取开始时间确定单元33将电荷读取时间Tl确定为最小时间。
此后，读取开始时间确定单元3 3对X射线照射时间T x和最 小时间Tl进行比较，并且将较短的那个时间确定为所选时间。 通常，X射线照射时间Tx是从几亳秒到略多于10毫秒的量级， 并且电荷读取时间T r是从10毫秒到几十毫秒的量级。
接着，参考图4的流程图，将说明根据第一实施例的由X射
线图像捕获设备(摄像控制设备)lo进行的处理过程。
首先，控制单元3在图4的步骤S1对在其上经过操作输入单 元2从用户处发送数据的距离Ls、 Lc、 Yh进行输入设置。接着， 例如，当对从用户处发出的、经过操作输入单元2的关于X射线 光圈9的调整的信息进行接收时，控制单元3通过使用移动单元 (未示出)基于该已发送的调整信息来调整X射线光圏9。
根据图4的流程图，用户经过操作输入单元2发送关于距离 Ls的已测量值的信息。然而，在后面的步骤，控制单元3可以使 用上述的测量单元(未示出)来测量距离Ls的值。
接着，在步骤S2中，控制单元3对关于在步骤S中调整的X 射线光圈9的开口的位置的距离Xu及Xl进行检测。然后，例如， 控制单元3将上述检测到的信息(距离Xu及Xl)存储并设置到 RAM 7中。
接着，在步骤S3中，控制单元3的位置信息计算单元32基 于关于X射线光圈9的位置的光圏位置信息来对关于由X射线光 圏9限制的X射线la照射的照射区域的位置的照射区域位置信 息进行计算，该位置在传感器4上定义。
更具体地，在图2中，位置信息计算单元32计算作为照射区 域位置信息的传感器4的中间位置P12与照射区域上端位置Pu 之间的距离Yu以及在中间位置P12与照射区域下端位置P1之间 的距离Y1。在那时，基于光圏位置信息(在步骤S2中检测到的距 离Xu有Xl、在步骤Sl中在其上发送数据的距离Lc)以及步骤Sl 中在其上发送数据的距离Ls，位置信息计算单元32根据方程式 (1)及(2)计算距离Yu与Yl。然后，例如，位置信息计算单元32 将算得的照射区域位置信息储存并设置到RAM 7中。
此后，用户经过操作输入单元2向控制单元3发送关于图像 捕获条件的信息。接着，在步骤S4中，例如，控制单元3对上
述的发送进行检测，并且将经过操作输入单元2发送的上述各种 信息存储及设置到RAM 7中。在步骤S4中，首先经过操作输入 单元2，将关于X射线照射时间Tx、电荷读取时间Tr等的信息作 为图像捕获条件进行发送，并且将上述信息存储在RAM 7中。 然后，控制单元3对能够被输入的时间范围(帧时)Tfl进行确定， 其中时间Tfl中的每一个表示捕获相应于一帧的X射线图像的时 间间隔。如果经过操作输入单元2输入的数据的值落在能被输入 的上述的时间范围Tfl之内，则接受输入值数据。如下将说明一 种对能够被输入的帧时的范围进行确定的方法。
更具体地，控制单元3的读取开始时间确定单元33对能够被 输入的时间的范围(帧时)Tfl进行确定，其中，各个时间Tfl表示 在步骤S3中基于照射区域位置信息来对相应于一帧的X射线图 进行捕获的间隔。在此，在传感器4上的非照射区域上开始读取 电荷的位置相对应于在图3中所示的上端位置Pl 1以及下端位 置P13。此外，基于照射区域位置信息确定的位置对应于在图3 中所示的照射区域上端位置Pu和照射区域下端位置P1。
更具体地，首先，基于电荷读取时间Tr、经过操作输入单 元2在其上发送数据的距离Yh、以及在步骤S3中算得的Yu及Yl， 读取开始时间确定单元33根据方程式(3)和(4)来对电荷读取时 间Tu以及电荷读取时间Tl进行计算。接着，读取开始时间确定 单元3 3对电荷读取时间Tu和电荷读取时间T1进行比较，并且将
根据之后将说明的图5,将电荷读取时间Tl确定成最小时间。
此后，读取开始时间确定单元33将已确定的最小时间(电荷 读取时间T1)和在X射线照射时间T x上已发送的数据进行比较， 并且将比另一个更短的时间选择成所选时间。在此，根据之后 将说明的图5，将电荷读取时间T1选择成所选时间。在这种情况下，根据能够被输入的帧时的范围，将在后续说明在图5中示出 的范围，建立表示成这样的关系(照射时间Tx+对存在于所有 线上的电荷的读取的时间Tr-Tl)x2^帧时^(照射时间Tx+对存在 于所有行上的电荷进行读取的时间Tr)x2。在此，对存在于所有
Tr大约接近照射时间Tx-等待电荷读取Tw。然后，当经过操作 输入单元2发送数据的值落在能够输入帧时数据的上述的已确 定的范围之内时，控制单元3在RAM7中接受并且存储已发送的
值数据。
接着，在步骤S5中，读取开始时间确定单元33对确定开始
时间进行确定。更具体地，按照如下对电荷读耳又开始时间进行 确定。当将帧时的输入值确定为值Tfx时，在自从开始X射线照 射以来表示为((照射时间T x+对存在于全部行上的电荷进行读 取的时间Tr)x2-Tfx)/2的时间流逝后，开始对电荷进行读耳又。在 那时，开始对存在于传感器4的非照射区域(在图3中所示的区域 4b)的至少 一部分上的电荷进行读取的时间落在用由X射线生 成单元l提供的X射线la进行照射的时间段之内。根据之后将说 明的图5 ，读取开始时间确定单元33将通过与上述所选时间相等 的时间用X射线生成单元l提供的X射线la来完成照射的时间之 前的时间确定为读耳又开始时间。然后，例如，读取开始时间确 定单元33将关于开始对存在于传感器4上的电荷进行读取的已 确定时间的信息存储并设置到RAM 7中。
接着，在步骤S6中，控制单元3确定用户是否将照射开关 2a操作成照射开关2a开启。如果上述确定的结果表示照射开关 2a没有开启，则控制单元3在步骤S6中等待，直到确定出在步骤
S3中开启了照射开关2a。
图5是示出根据本发明的第 一 实施例的X射线图像捕获设 备(摄像控制设备)10的操作的示例性时间表，并且示出当在视 频捕获模式中进行X射线照射时的时间例子以及在视频捕获模
图5示出对相应于 一 帧的X射线图像数据进行捕获的间隔 (帧时)Tfl、电荷读取时间Tr、以及X射线时间Tx。进一步，在 图5中，将关于在X射线照射之后在其上读取数据的X射线图像 的像素值确定为像素值V x,将于没有进行X射线照射的在其上 读取数据的黑暗图像的像素值确定为像素值Vd,并且等待将电 荷读耳又确定成时间Twl。
如图5所示，由于电荷读取时间T1比X射线照射时间T x更 短，读取开始时间确定单元33将电荷读取时间Tl选择成所选时 间。如图5所示，当已经确定了该所选时间时，在通过至少与电 荷读取时间T1相等的时间由X射线完成照射的时间之前的时 间，读取开始时间确定单元33确定开始读取电荷。才艮据图5，在
的时间之前的时间，电荷读取时间在开始。因此，如图5所示， 当在后面将说明的步骤S7中进行X射线图像捕获处理时，在开 始电荷读取时，对设置在传感器4的上端位置P11及下端位置 P13上的转换元件的电荷进行读取。然后，在当用射线完成了 照射时的时间，设置在照射区域下端位置Pl的转换元件的电荷 进行读取。然后，在用X射线完成照射之后，依次对设置在传 感器4的照射区域上端位置P u的和中间位置P12的转换元件的 电荷进行读耳又。
回到图4，当在确定步骤S6中开启了照射开关2a时，处理前 进到步骤S7。在步骤S7中，图像捕获单元31基于在步骤S4确定
的帧时、读取传感器4的电荷的时间以及在步骤S5中确定的时 间等来对传感器4进行控制，并且捕获X射线图像。
更具体地，图像捕获单元31基于帧时Tfl以及X射线照射时 间T x来对用由X射线生成单元1提供的X射线进行照射的时间进 行控制。然后，图像捕获单元31基于在步骤S5中确定的电荷读
X射线图像进行捕获。那时，图像捕获单元31将基于存在于传 感器4的非照射区域(在图3中的区域4b)上的电荷生成的图像的 像素值设置成预确定的值，例如0。当以上述方式将在非照射区 域上生成的图像的像素值设置成0时，能够使除照射区域(在图3 中所示的区域4)以外的非照射区域不可见。然后，例如，图像 捕获单元31在积累单元8的上述X射线图像上积累并存储数据。 此后，如图5所示，图像捕获单元31在没有用由X射线生成 单元1提供的X射线进行照射的状态中捕获黑暗图像。然后，例 如，图像捕获单元31在积累单元8中的黑暗图像上积累并存储数 据。
此后，控制单元3使用黑暗图像对X射线图像进行偏移较 正。更具体地，当关于X射线图像的像素值确定为值Vx并且关 于黑暗图像的像素值确定成值V d时，控制单元3通过进行方程 式(5)示出的计算来进行对X射线图像的偏移较正，如下所示。
Vo = Vx - Vd "'方程式(5)
通过方程式(5)示出的计算，能够获得用于偏移较正的X射 线图像的像素值Vo，并且控制单元3对各个X射线图像的像素进 行偏移较正。然后，例如，控制单元3将数据存储在已经用于积 累单元8中的偏移较正的X射线图像上。此后，按照需要，控制 单元3在显示单元5上对X射线图像进行显示。
通过进行上述处理过程，完成了相应于一帧的X射线图像
的捕获。通过多次进行上述捕获处理，对相应于多个帧的X射 线图像进行捕获。
根据第一实施例的X射线图像捕获设备IO，当由x射线光圈 9限制用X射线照射的照射区域时，在用X射线la照射的期间开 始对存在于非照射区域4b上的电荷的读取。因此，例如，能够 缩短在图ll中所示的电荷积累时间Twll。也就是说，根据第一 实施例，当由于限制照射区域而当^L野小时，能够通过向前移 动读取电荷的时间来独自实现高速摄像。另一方面，当于由未 限制照射区域而 一见野大时，由于在用X射线la完成照射之后进 行电荷读取，能够实现低速摄像。
因此，根据第一实施例的X射线图像捕获设备IO，通过使 用不使X射线图像捕获设备10的配置变复杂的简单的配置，可 以实现用小视野高速摄像并且用大视野低速摄像。
根据第一实施例，通过控制单元3移动并调整X射线光圈9。 然而，可以通过用户手工移动并且调整X射线光圏9。在这种情 况下，在步骤S4中，基于由用户手工移动和调整的X射线光圈9， 控制单元3对关于X射线光圏9的开口的位置的距离X u和X1进行 检测。
此外，根据第一实施例，X射线光圏9的开口具有矩形。然 而，X射线光圏9的开口可以具有圆形以及/或者多边形。此外， 在第一实施例中，尽管在X射线生成单元l的聚焦位置O与传感 器4之间的距离Ls变化，但是，例如可以使用 一种所谓C-机械臂 类型的X射线图像捕获设备，因而使距离Ls不能变化。在这种 情况下，由于距离Ls是固定的，所以不需要测量距离Ls。
此外，根据第一实施例，从传感器4的上端位置P11与下端 位置P13中的每一个向传感器4的中间位置P12同时进行电荷读 取。然而，不受限于上述实施例，可以从上端位置P11向下端
位置P13来进行电荷读取，这构成本发明的又一实施例。在上 述实施例中，位置信息计算单元32根据方程式(1)来计算距离 Yu,并且读取开始时间确定单元33才艮据方程式(3)来计算电荷读 取时间Tu。此外，在上述实施例中，读耳又开始时间确定单元33 将电荷读取时间T u确定为最小时间。
此外，根据第一实施例，电荷读取时间tl比X射线照射时间 Tx更短。然而，X射线照射时间Tx可以比电荷读取时间T1更短。 在这种情况下，读取开始时间确定单元33选择X射线照射时间 Tx为所选时间。
此外，根据第一实施例，由执行存储于ROM 6中的程序的 控制单元3通过程序来实现图像捕获单元31、位置信息计算单元 32、以及读取开始时间确定单元33中的每一个。然而，作为替 代，单元31到33中的每一个可以使用硬件来实现。
此外，根据第一实施例，如图5所示，对在进行X射线照射 时间段中获取的电荷以及在没有进行X射线照射的时间段内获 得的电荷进行读取。然而，可以颠倒上述的对电荷进行读取的 顺序。例如，可以在对没有进行X射线照射的时间段内获得的 电荷进行读取之后，对进行X射线照射的时间段内获得的电荷 进行读取。
第二实施例
参考附图，现在将说明本发明的第一实施例。
根据第二实施例的X射线图像捕获设备(图像控制设备)的
示意性配置与根据在图l中示出的第一实施例的相同。然而，第 一与第二实施例之间的主要区别是在第 一和第二实施例的由位
置信息计算单元32进行的处理过程之间的差别，其中，位置信 息计算单元32中的每一个对关于由X射线光圏9限制的照射区 域的位置的照射区域位置信息进行计算，该位置定义在传感器4
上。
图6是示出根据本发明第二实施例的由X射线图像捕获设 备10的位置信息计算单元32进行的处理过程的示意图。
在图6所示的显示单元5上，对基于穿过对象(被检者)20的X 射线la生成的X射线图像(更具体地，对象20的X射线胸腔图像) 进行显示。也就是说，在第二实施例中，预先捕获了对象(被检 者)20的X射线图像，并且显示单元5用于显示X射线图像。在这 种情况下，X射线光圏9完全打开，并且显示延伸到宽范围(大 视野)的X射线图像。
此外，在下述描述中，为了简单起见，传感器4的单个转换 元件对应于显示单元5的单个像素(即，X射线图像的单个像素)。 也就是说，在显示单元5的整个显示画面上对基于从设置在传感 器4的整个区域上的转换元件读取的电荷生成的X射线图像进 行显示。更具体地，如图6所示，显示单元5的显示画面的上端 的位置对应于在图3中示出的传感器4的上端位置P11，并且显 示单元5的显示画面的下端的位置对应于在图3中示出的传感器 4的下端位置P13。此外，如图6中所示，显示单元5的显示画面 的中间部分的位置对应于在图3中示出的传感器4的中间位置 P12。
当用户对图像区域51进行指定时，控制单元3(位置信息计 算单元3 2)对该指定的图像区域51进行检测，该图像区域51是用 户希望在当浏览显示单元5显示的X射线图像时，通过使用操作 输入单元2以高速帧率捕获X射线图所经由的图像区域51 。在这 种情况下，操作输入单元2作为配置成对相应于用X射线照射的 区域的图像区域51进行指定的输入单元来服务，照射区域定义 在传感器4上。根据图6中所示的实施例，用户将示出对象(被检 者)20的心脏51a的图像的图像区域指定成相应于传感器4的X射
线照射区域的图像区域51。
根据第二实施例，传感器4单个转换元件对应于显示单元5 的单个像素。因此，图像区域51的位置对应于传感器4的位置。 更具体地，如在图6中所示，图像区域51的上端的位置对应于图 3中所示的照射区域上端位置Pu，并且图像区域51的下端的位 置对应于图3中所示的照射区域下端位置P1。当指定了图像区域 51时，控制单元3的位置信息计算单元32对关于用X射线la照射 的区域的位置的照射区域位置信息(图3中示出的距离Yu和Yl) 进行计算，该位置在传感器4上定义。
在此之后，正如第一实施例的情况，读取开始时间确定单 元33根据方程式(3)对从传感器4的上端位置P11到相应于图像 区域51的上端的位置的照射图像上端位置P u读取电荷时的时 间Tu进行计算。同样，读取开始时间确定单元33根据方程式(4) 对从传感器4的下端位置P13到相应于图像区域51的下端的位 置的照射图像下端位置P1读取电荷时的时间T1进行计算。
接着，正如第一实施例的情况，读取开始时间确定单元33 对电荷读取时间T u和电荷读取时间T1进行比较，并且将比其它 电荷读取时间更短的电荷读取时间确定为最小时间。在第二 实施例中，如在图6中所示，电荷读取时间T1也比电荷读取时间 Tu更短。因此，读取开始时间确定单元33将电荷读取时间T1确 定为最小时间。
此后，读取开始时间确定单元3 3对X射线照射时间T x和最 小时间Tl进行比较，并且将比其它时间更短的那个时间选择为 所选时间。
图7是示出根据本发明的第二实施例的X射线图像捕获设 备(摄像控制设备)的操作的示例性时间表，并且示出当以视频 捕获模式进行X射线照射时的时间例子以及以视频捕获模式对
传感器4的电荷进行读取时的时间例子。此处，图7示出X射线 照射时间Tx比最小时间Tl更短。此外，图7没有示出本应预先在 显示单元5上显示的关于捕获X射线图像的时间。
此外，在图7中，将对相应于单个帧的X射线图像进行捕获 所需要时间(帧时)确定为时间Tf2，将X射线照射时间确定为Tx， 并且将电荷读耳又时间确定为时间Tr。此外，在图7中，将关于在 进行X射线照射之后在其上读取数据的X射线图像的像素值确 定摄像素值Vx,将于没有进行X射线照射的在其上读取数据的 黑暗图像的像素值确定摄像素值Vd，并且等待将电荷读取确定 成时间Tw2。
根据图7中示出的实施例，读取开始时间确定单元33将X射 线照射时间Tx选4奪为所选时间。当已经确定了该所选时间时， 读取开始时间确定单元33将开始对电荷进行读取的时间确定 为比完成通过X射线1 a照射的时间早X射线照射时间Tx的时 间。也就是说，读取开始时间确定单元33确定开始读取电荷为 与开始用X射线la的照射同时。因此，如在图7中所示，与开始 用X射线la的照射同时，对设置在传感器4的上端位置P11上的 转换元件的电荷以及设置在传感器4的下端的P13上的转换元 件的电荷进行读取。然后，在完成用X射线la的照射之后，对 设置在照射区域下端位置P13上的转换元件的电荷、设置在照 射区域上端Pu上的转换元件的电荷、以及设置在传感器4的中 间位置P12上的转换元件的电荷依次进行读取。
接着，参考图8的流程图，将说明根据第二实施例的由X射 线图像捕获设备(摄像控制设备)l0进行的示例性处理过程。在 图8中，与图4相同的处理步骤用相同的附图标记标识，并且省 略其描述。
在如图8所示的步骤S21中，当开启照射开关2a时，图像捕
获单元31用来自X射线生成单元l的X射线la来对对象(被检者) 进行照射并且对X射线图像进行捕获，并且控制单元3在显示单 元5上显示X射线图像。在这种情况下，在捕获了X射线图像之 后，图像捕获单元31还可以捕获黑暗图像，并且控制单元3可以 通过使用黑暗图像来对X射线图像进行作偏移较正，并且将用 在偏移较正的X射线图像显示在显示单元5上。当用户对图像区 域进行指定时，控制单元3(位置信息计算单元32)对该指定的图 像区域51进行检测，该图像区域51是用户希望在其上以高速帧 率捕获X射线图像的图像区域，图像区域51与当浏览显示单元5 显示的X射线图像时通过使用操作输入单元2的传感器4的X射 线照射区域相对应。然而，例如，控制单元3(位置信息计算单 元32)将关于检测到的图像区域51的信息存储并设置到RAM 7中。
接着，在步骤S22中，控制单元3的位置信息计算单元32基 于关于在步骤21中检测到的图像区域51的信息来对关于用由X 射线光圏9限制的X射线1 a照射的区域的位置的照射区域位置 信息进行计算，该位置在传感器4上定义。
更具体地，在第二实施例中，位置信息计算单元32对关于 用X射线1 a照射的区域的位置的照射区域位置信息进行计算， 该位置基于图像区域51的坐标定义在传感器4上(图3中所示的 距离Yu及Yl)。也就是说，位置信息计算单元32通过将图像区域 51转换成定义在传感器4上的并且相应于图像区域51的区域来 对照射区域位置信息进行计算。然后，例如，位置信息计算单 元32将算得的照射区域位置信息储存并设置到RAM 7中。
此后，进行相应于与图4中所示的步骤S4、 S5、 S6以及S7 的处理过程。由于在步骤S4或后面进行的处理过程与第一实施 例中进行的相同，在此省略其描述。
通过进行上述处理过程，完成了相应于一帧的x射线图像 数据的捕获。通过多次进行上述捕获处理，对相应于多个帧的 x射线图像进行捕获。
根据第二实施例的x射线图像捕获设备10，当从在显示单 元5上显示的X射线图像指定了图像区域51时，在用X射线la照 射的期间，开始读取显示在除区域51以外的区域的图像的电荷。 因此，例如，能够缩短在图ll中所示的电荷积累时间Twll。也 就是说，根据第二实施例，由于指定的图像区域，当视野变小 时，能够通过向前移动读取电荷的时间来独自实现高速摄像。 当由于没有指定图像区域51而视野变大时，在完成用X射线la 照射之后进行电荷读取。从而，能够获得低速度摄像。
第三实施例
参考附图，现在将说明本发明的第一实施例。 根据第三实施例的X射线图像捕获设备(图像控制设备)的 示意性配置与根据在图l中示出的第一实施例的相同。然而，第 一与第三实施例之间的主要区别是在第 一和第三实施例的由位 置信息计算单元32进行的处理过程之间的差别，其中，位置信 息计算单元32中的每一个对关于由X射线光圈9限制的照射区 域的位置的照射区域位置信息进行计算，该位置定义在传感器4上。
第 一 实施例的位置信息计算单元32根据方程式(l)及(2)基 于关于X射线光圏9的光圏位置的位置来对照射区域位置信息 进行计算。另一方面，第三实施例的位置信息计算单元32对已 经捕获到的X射线图像进行分析，并且自动对用X射线la照射的 区域进行计算。也就是说，第三实施例的位置信息计算单元32 对已经捕获的X射线图像的区域进行标识，该图像区域对应于 定义在传感器4上的照射区域，并且基于上述标识的结果对照射 区域位置信息进行计算。因此，在第三实施例中，在实际通
过用x射线照射来对x射线图像进行捕获之前，对关于在传感器
4上限制的X射线照射区域的照射区域位置信息进行获取是困 难的。在此，例如，在日本特开2000-70243号中，揭示了一种 用于自动计算X射线照射区域的上述方法。
图9是示出根据本发明的第三实施例的X射线图像捕获设 备(摄像控制设备)10的操作的示例性时间表，并且示出当在视 频捕获模式中进行X射线照射时的时间例子以及在视频图像捕
图9中，在第一帧(F1)中示出了关于捕获X射线图像的时间，该 时间被确定为通过位置信息计算单元3 2来以图像区域进行标 识。
在图9中，附图标记F1标识通过第一图像捕获而获取的第 一帧，附图标记F2标识通过第二图像捕获而获取的第二个帧， 附图标记F3标识通过第三次图像捕获而获取的第三个帧，附图 标记F4标识通过第四次图像捕获获取的第四个帧。此外，在图 9中，将X射线照射时间标识为附图标记Tx,将第一帧F的帧时 标识为附图标记Tf3,将第二帧F2或后续帧的帧时标识为附图标 记Tf4,并且将电荷读取时间标识为附图标记Tr。此外，将关于 当进行X射线照射时在其上读取数据的X射线图像的象素值确 定为象素值Vx，将关于当没有进行X射线照射时在其上读取数 据的黑暗图像的象素值确定为象素值Vd,将当积累第 一 帧F1时 的电荷的时间确定为时间Tw3 ,并且将为第二帧F2或后续帧进 行的电荷读取的等待确定为时间Tw4。
首先，当在第一帧F1捕获X射线图像时，没有获取到关于 用X射线1照射的区域的照射区域位置信息，该照射区域定义在 传感器4上。从而，没有在用X射线la的照射期间进行电荷读取。
当对第一帧F1进行处理时，图像捕获单元31在完成X射线照射 之后，进行电荷读取(Vx)。在这种情况下，在X射线照射期间 积累电荷所需要的时间是时间Tw3,
此后，图像捕获单元31通过在没有进行X射线照射(Vd) 的状态下积累并读取电荷来捕获黑暗图像，以便进行偏移较正。 然后，控制单元3根据方程式(5)来进行计算，并且为X射线图像 进行偏移较正。例如，位置信息计算单元32通过使用日本特开 2000-70243号公报所揭示的方式来分析上述X射线图像，并且 进行识别，以便自动计算对应于定义在传感器4上的照射区域的 图像区域。然后，位置信息计算单元32基于识别结果来对照射 区域位置信息进行计算。此后，读取开始时间确定单元33进行 与在第一实施例中进行的相同的处理过程。
在图9中，读耳又开始时间确定单元33已经将电荷读取时间 Tl确定为用于第二帧F2或后续帧的所选时间。因此，在通过至 少与该所选时间相等的时间来完成用X射线la照射的时间之前 的时间，控制单元3开始电荷读取。在图9中，在经过该所选时 间T1相等的时间来完成用X射线1 a照射的时间之前的时间，对 电荷进4亍读取。
从而，如在图9中所示，在当开始电荷读取时的时间，对设 置在传感器的上端位置P11及下端位置P13的转换元素的电荷 进行读取。当用射线完成照射时，对设置在作为识别的结果算 得的照射区域下端位置P1的转换元件的电荷进行读取。然后， 在用X射线完成照射之后，依次对设置在作为识别的结果算得 的传感器4的照射区域上端位置P u的和中间位置P12的转换元 件的电荷进行读取。进一步，能够使得为第二帧F2或后续帧积 累电荷所需要的时间短于为积累第 一 帧Fl的电荷所需要的时 间Tw3。接着，将说明由X射线图像捕获设备10根据第三实施例进 行的处理过程。在此，由X射线图像捕获设备10根据第二实施 例进行的处理过程与图8中所示相同。在下文中，将说明第三实 施例的关键特征。
首先，在图8中示出的步骤S21中，当开启了照射开关2a时， 图像捕获单元31对相应于第一帧F1的X射线图像进行捕荻。更 具体地，图像捕获单元31通过用来自X射线生成单元1的X射线 la对对象进行照射(被检者)20来对X射线图像进行捕获并且还 对黑暗图像进行捕获。然后，控制单元3通过根据方程式(5)进 行计算来为X射线图像进行偏移较正。然后，例如，该位置信 息计算单元32通过使用日本特开2000-70243号公报所揭示的方 式来对X射线图像进行分析，并且进行识别，以便自动对相应 于定义在传感器4上的照射区域的图像区域进行检测。然后，例 如，位置信息计算单元3 2将关于所检测到的信息存储并设置到 RAM 7中。
从而，在步骤S22中，控制单元3的位置信息计算单元32基 于关于通过在步骤21中进行图像识别所检测到的图像区域的信 息，来对关于用由X射线光圏9限制的X射线la照射的区域的位 置的照射区域位置信息进行计算，该位置在传感器4上定义。
更具体地，在第三实施例中，位置信息计算单元32对关于 用X射线1 a照射的区域的位置的照射区域位置信息进行计算， 该位置基于图像区域的坐标定义在传感器4上(图3中所示的距 离Yu及Yl)。也就是说，位置信息计算单元32通过将该图像区域 转换成相应于图像区域的区域来对照射区域位置信息进行计 算，该相应的区域被定义在传感器4上。然后，例如，位置信息 计算单元3 2将算得的照射区域位置信息储存并设置到R A M 7中。
此后，正如第一实施例的情况，对在图8中示出的相应于步 骤S4、 S5、 S6、以及S7的处理过程进行处理。在此，在步骤S7 中，如在图8中所示，图像捕获单元31通过用由X射线生成单元 l提供的X射线la来对象(被检者)20进行照射、并且对在传感器4 上检测到的电荷的读取进行控制，以对X射线图像进行捕获。 在第三实施例中，在步骤S7中进行的处理过程对应于在图9中 的第二个帧F2或后续帧F2相应的X射线图像。
更具体地，当捕获X射线图像时，基于在步骤S21上的图像 区域检测，控制单元3 (图像捕获单元31)对作为照射区域限制单 元的X射线光圏进行调整，并且对由X射线生成单元1提供的X 射线la进行限制。然后，图像捕获单元31使得X射线生成单元1 基于捕获相应于单个帧(在第三实施例中的帧时Tf4)的X射线图 像所需要的时间以及步骤S 4中确定的X射线照射时间T x来提供 X射线la。然后，基于在步骤S4中发送数据的电荷读取时间Tr 以及在步骤S6中确定的电荷读取开始时间，图^f象捕获单元31通 过从传感器4读取电荷来对X射线图像进行捕获。那时，图像捕 获单元31将基于存在于定义在传感器4上的非照射区域(在图3 中的区域4b)上的电荷所生成的该图像的像素值设置成预确定 的值，例如O。当以上述方式将在非照射区域上获取的图像的像 素值设置成零时，能够使除照射区域(在图3中所示的区域4)以 外的非照射区域不可见。然后，例如，图像捕获单元31在积累 单元8中的上述X射线图像上积累并存储数据。
此后，如图9所示，图像捕获单元31在没有用由X射线生成 单元1提供的X射线进行照射的状态中捕获黑暗图像。然后，例 如，图像捕获单元31在积累单元8中的黑暗图像上积累并存储数 据。此后，正如第一实施例的情况，控制单元3通过使用黑暗图 像对X射线图像进行位移较正。然后，例如，控制单元3将数据存储在用于积累单元8中的偏移较正的X射线图像上。此后，按 照需求，控制单元3在显示单元5上显示X射线图像。
通过进行上述处理过程，完成了相应于在图9中所示的第二 帧F2的X射线图像的捕获。通过多次进行上述捕获处理，对相 应于多个帧即第二帧F 2或后续帧的X射线图像进行捕获。
根据第三实施例的X射线图像捕获设备10,通过分析在第 一帧F1上捕获的X射线图像来对相应于定义在传感器4上的X射 线照射区域的图像区域进行检测。从而，对于第二帧及后续帧， 在用X射线la照射的期间开始对在除上述图像区域以外的区域 内获取的图像的电荷的读取。因此，能够使得相应于对第二帧 F 2或后续的帧的电荷进行积累所需要的时间减少到与为积累 第一帧Fl的电荷所需要的时间Tw3相等。也就是说，在第三实 施例中，当X射线图像的识别透露出视野是那样小，以至于上 述图像区域设置在X射线图像的部分中时，能够实现高速摄像， 能够通过向前移动读取电荷的时间来独自实现高速摄像。另一 方面，当X射线图像透露出视野是那样大，以至于整个X射线图 像变成上述图像区域时，在X射线照射完成之后进行电荷读取， 这使得可以进行低速摄像。
在第三实施例中，通过对在第一帧F1中捕获到的X射线图 像进行分析来对相应于定义在传感器4上的X射线照射区域的 图像区域进行检测。然而，不限于上述实施例，能够对相应于 任意帧的X射线图像进行分析。此外，当没有移动X射线光圏9 完成对相应于第二帧F2的X射线图像的捕获、以及进行相应于 第三帧F3的X射线的捕获时，已经获得了用射线la照射的区域。 在这种情况下，能够省略图8中所示的在步骤S22中进行的处理 过程。
根据上述第 一 至第三实施例，控制单元3对能够输入的时间
范围(帧时)进行确定，其中时间中的每一个表示通过参考照射 区域位置信息，对相应于单个帧的X射线图像进行捕获的间隔。
然而，控制单元3可以独特地将图像捕获间隔设置成最短的时 间。此外，尽管根据上述第一至第三实施例，控制单元3以及传 感器4彼此独立，控制单元3以及传感器4也可以相互集成。
通过存储在ROM 6中的操作程序，能够将图1中示出的每个 控件、包括在根据上述第 一 至第三实施例的X射线图像捕获设 备10中的控件、以及示出控制上述X射线捕获设备10的方法的 图4与8中所示的每一 个步骤进行实现。上述程序的每一个以及 存储上述程序的介质构成本发明的又 一 实施例。
更具体地，通过存储于致密光盘只读存储器(CD-ROM)、 或经过各类相似的传输介质，上述程序呈现为计算机。存储上 牙呈^ 6勺#小者H "^T育b A 除CD-ROM以外的软盘、硬盘、磁盘、
磁光盘、非易失性存储卡等。另一方面，程序的传输介质可以
是用于计算机网络的系统中的通信介质(局域网(LAN)、因特网 等广域网(WAN)、无线通信网等)，该计算机网络系统被才是供成 对作为载波的程序信息进行繁殖并提供。此外，上述通信介质 可以是光纤等固线、无线等。
根据本发明，根据上述实施例的每一个的X射线图像捕获 设备10不仅能通过执行提供于其中的程序的计算机来实现。也 就是说，当程序与操作系统(OS)、其它程序等协作执行、运行 于计算机上时也可以实现X射线图像捕获设备10的功能，因此 该程序构成本发明的又一实施例。此外，当由计算机的功能扩 充板及/或功能扩充单元来执行所提供程序的全部及/或部分 时，能够实现根据上述实施例的每 一 个的X射线图像捕获设备 IO的功能，因此，该程序构成本发明的又一实施例。
根据本发明的实施例的摄像控制设备(X射线图像捕获设 备IO),通过使用只需改变读取电荷的时间的简单配置，能够 实现用小视野高速摄像并且用大视野低速摄像。从而，当要求 了用比高于以往的速度捕获的图像时，可望在医疗领域有效使
用该图像控制设备。
尽管已经参考上述实施例说明了本发明，但是应该理解，
本发明不限于所公开的上述实施例。所附权利要求书的范围符
合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
权利要求
1.一种控制设备，用于控制传感器，所述传感器对来自放射线生成装置的放射线进行检测并且基于检测到的放射线来生成电荷，该控制设备包括确定单元，配置成确定当基于与所述传感器的照射区域的位置有关的信息来读取传传感器的至少一个电荷时的时刻，以使得在对所述传感器的非照射区域的至少一个电荷进行读取的时间段与用所述放射线对所述照射区域进行照射的照射时间段重叠，并且使得当对所述传感器的所述照射区域的至少一个电荷进行读取的时间段与所述照射时间段不重叠，其中，所述照射区域是所述传感器的由所述放射线照射的区域，所述非照射区域是所述传感器的没有用所述放射线进行照射的区域；以及控制单元，配置成基于对所述传感器的电荷进行读取的时间来对所述传感器的电荷的读取进行控制，所述时间是由所述确定单元确定的。
2. 根据权利要求l所述的控制设备，其特征在于，还包括 配置成对与相应于所述传感器的所述照射区域的位置有关的信 息进行指定的输入单元。
3. 根据权利要求l所述的控制设备，其特征在于，所述确 定单元配置成基于对所捕获的放射图像进行识别处理的结果来 获取放射区域位置信息。
4. 根据权利要求l所述的控制设备，其特征在于， 所述确定单元配置成对读取所述传感器的从所述非照射区域开始所述传感器的所述至少一个电荷的读取的位置到所述照 射区域的位置的至少 一 个电荷所用的最小时间进行计算；所述确定单元还配置成将所述最小时间与用所述放射线生 成装置施加的所述放射线来进行照射的时间进行比较，并且配 置成将所述最小时间与所述照射时间中较短的时间选择为所选时间，以及所述确定单元还配置成将比用放射线生成单元施加的放射 线来完成照射时的时刻早与所述所选时间相等或更长的时间的 时刻确定成开始读取的时刻。
5. —种图像捕获设备，包括用于对入射放射线进行检测并 且基于检测到的放射线来生成电荷的传感器，以及根据权利要 求l所述的控制设备。
6. 根据权利要求5所述的图像捕获设备，其特征在于，所 述控制设备集成了所述传感器。
7. —种控制方法，用于控制传感器，所述传感器对来自放 射线生成单元的放射线进行检测并且基于检测到的放射线来生 成电荷，该控制方法包括确定当基于与所述传感器的照射区域的位置有关的信息来 读取所述传感器的至少一个电荷时的时刻，以使得在对所述传 感器的非照射区域的至少 一个电荷进行读取的时间段与用所述 放射线对所述照射区域的照射进行照射的照射时间段重叠，并 且使得对所述传感器的所述照射区域的至少 一 个电荷进行读取 的时间段与所述照射时间段不重叠，其中，所述照射区域是所 述传感器的由所述放射线照射的区域，所述非照射区域是所述 传感器的没有用所述放射线进行照射的区域；以及传感器的电荷的读取进行控制，所述时间是在所述确定步骤中 确定的。
8. 根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述确 定步骤包括对读取所述传感器的从所述非照射区域开始所述传感器的 至少一个电荷的读取的位置到所述照射区域的位置的至少一个电荷所用的最小时间进行计算；将所述最小时间与用所述放射线生成装置施加的所述放射 线来进行照射的时间进行比较；将最小时间与所述照射时间中较短的时间选择为所选时 间；以及将比用放射线生成单元施加的放射线来完成照射时的时刻 早与所述所选时间相等或更长的时间的时刻确定成开始读取的 时刻。
全文摘要
本发明提供一种摄像控制设备及其控制方法。为了以高速帧率进行摄像，该控制设备确定当基于与传感器的照射区域的位置有关的信息来读取该传感器的至少一个电荷时的时间，以使得当对非照射区域的至少一个电荷进行读取的时间段与当用该放射线进行照射的时间段重叠，并且当对该传感器的该照射区域的至少一个电荷进行读取时间段与该放射线照射的时间段不重叠，其中，所述照射区域用放射线进行照射，所述非照射区域没有用放射线进行照射。
文档编号H04N5/341GK101345815SQ200810132310
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月9日 优先权日2007年7月9日
发明者土谷佳司 申请人:佳能株式会社