放射线成像装置及其驱动方法_4

文档序号:9551674阅读:来源:国知局
N信号在时刻t64和时刻t65之间的间隔中被采样,光电二极管然后在时刻t66和时刻t67之间的间隔中被重置。
[0102]以以上方式,采样驱动SD的一系列操作完成。也就是说,在采样驱动SD中,与在光电二极管ro中产生的电荷量对应的信号电平被采样作为s信号,并且被保持在电容器cs中,并且与固定模式噪声对应的噪声水平被采样作为N信号,并且被保持在电容器CN中。
[0103]注意,如上述重置驱动RD中那样,采样驱动SD可以针对所有传感器共同地执行以防止各个传感器单元106之间的控制时序差异。
[0104]在采样驱动SD之后的读出操作R0中,如上所述,与S信号和N信号之间的差异对应的信号被顺序地A/D转换,并且被输出为一个图像数据。
[0105](7.重复执行放射线成像的操作模式下的驱动方法的示例)
[0106]图8示例性地示出了在重复执行放射线成像的操作模式下的用于每个传感器s的驱动时序图。该驱动方法可以应用于例如诸如连续拍摄和影像捕捉之类的操作模式。在该驱动方法中,每次接收到同步信号SYNC,就执行包括重置驱动RD、放射线照射、采样驱动SD和读出操作R0的一系列操作。注意,如果从给定同步信号SYNC的接收到下一个同步信号SYNC的接收的间隔用FT表示,则可以通过改变(减小/增大)间隔FT来改变(提高/降低)帧速率。
[0107]首先,在时刻tlOl,例如,接收第k同步信号SYNC,在时刻tlOl和时刻tl03之间的间隔中执行第k重置驱动RD (为了区分,称为“重置驱动RD (k) ”)。另外,在至少信号PCL被设置为L之后的时刻tl02,曝光许可信号被设置为Η以开始第k放射线照射(称为“照射 EX(k)”)。
[0108]随后,在至少重置驱动RD(k)结束之后的时刻tl04,执行第(k-Ι)读出操作R0 (称为“读出操作RO(k-l)”)。通过读出操作RO(k-l),获得基于通过第(k-Ι)采样驱动SD(k-l)(未示出)采样的信号的图像数据。也就是说,获得第(k-Ι)帧。
[0109]在时刻tl05和tl07之间的间隔中,例如,执行第k采样驱动SD(称为“采样驱动SD (k) ”)。在至少信号PCL被设置为Η之前的时刻tl06,照射EX (k)结束。通过采样驱动SD (k),每个传感器s对与照射EX (k)对应的信号进行采样。
[0110]随后,在时刻tl08,接收第(k+Ι)同步信号SYNC,并且在时刻tl08和时刻tllO之间的间隔中执行第(k+Ι)重置驱动RD(k+l)。另外,在至少信号PCL被设置为L之后的时刻tl09,曝光许可信号被设置为Η以开始第(k+Ι)放射线照射EX(k+l)。
[0111]随后,在至少重置驱动RD(k+l)结束之后的时刻till,执行第k读出操作R0(k)。通过读出操作R0(k),获得基于通过采样驱动SD(k)采样的信号的图像数据。也就是说,获得第k帧。
[0112]在时刻tll2和tll4之间的间隔中,例如,执行第(k+Ι)采样驱动SD(k+l)。在至少信号PCL被设置为Η之前的时刻tll3,照射EX(k+l)结束。通过采样驱动SD(k+l),每个传感器s对与放射线照射EX(k+l)对应的信号进行采样。
[0113]随后,在时刻tll5,接收第(k+2)同步信号SYNC,并且在时刻tll5和时刻tll7之间的间隔中执行第(k+2)重置驱动RD(k+2)。另外,在至少信号PCL被设置为L之后的时刻tll6,曝光许可信号被设置为Η以开始第(k+2)放射线照射EX (k+2)。
[0114]随后,在至少重置驱动RD(k+2)结束之后的时刻tll8,执行第(k+Ι)读出操作R0(k+1)。通过读出操作R0(k+1),获得基于通过采样驱动SD(k+l)采样的信号的图像数据。也就是说,获得第(k+Ι)帧。
[0115]在以上所例示的过程之后,从时刻tll7起以相同的方式重复地执行重置驱动RD、放射线照射、采样驱动SD和读出操作R0的一系列操作。
[0116]在这种情况下,根据该驱动方法,通过在时刻tlOl和tl07之间的间隔中执行重置驱动RD(k)、照射EX(k)和采样驱动SD(k)并且在时刻till执行读出操作R0(k),来获得基于第k放射线成像的图像数据,即,第k帧。随后,通过在时刻tl08和tll4之间的间隔中执行重置驱动RD(k+l)、照射EX(k+l)和采样驱动SD(k+l)并且在时刻tll8执行读出操作R0(k+1),来获得基于第(k+Ι)放射线成像的图像数据,S卩,第(k+Ι)帧。
[0117]例如,第k读出操作R0(k)在作为下一个重置驱动的第(k+Ι)重置驱动RD(k+l)完成之后开始。这降低了或者基本上消除了源自重置驱动RD(k+l)的重置噪声对通过读出操作R0(k)获得的图像数据的影响。因此,该驱动方法有利于在提高帧速率的同时防止在诸如连续拍摄或影像捕捉之类的重复执行放射线成像的操作模式下在放射线图像上出现不均匀噪声。
[0118]这还有利于执行用于从通过该驱动方法获得的图像数据除去源自暗电流等的噪声分量的偏移校正。例如,偏移校正被执行为使得在没有放射线照射的情况下执行另一种读出操作(称为“读出操作R0F”),并且通过使用通过读出操作1?(^获得的偏移图像数据来校正通过读出操作R0获得的图像数据。偏移图像数据也被称为暗图像数据,该暗图像数据是通过例如在没有放射线照射的情况下执行包括重置驱动(称为“重置驱动RD/’)、采样驱动(称为“采样驱动sdf”)和读出操作rof的一系列操作而获得的。
[0119]根据偏移校正,放射线图像是基于通过读出操作R0获得的图像数据和通过读出操作1?(^获得的偏移图像数据之间的差异来形成的。必须在与用于放射线成像的成像条件相同的成像条件(从重置操作RD到采样驱动SD的时间等于从重置操作RDF到采样驱动SDf的时间的条件)下执行以上用于获得偏移图像数据的一系列操作。
[0120]根据上述日本专利公开N0.2012-85124中所公开的驱动方法,改变帧速率可以改变从重置操作RD到采样驱动SD的时间。由于这个原因,每次帧速率改变,就必须获得与改变的帧速率对应的偏移图像数据。可替代地,必须提前获得与全部帧速率或多个帧速率对应的偏移图像数据。
[0121]与此相反,根据本实施例,因为从重置操作RD到采样驱动SD的时间不管帧速率如何都可以保持恒定,所以可以减少要获得的偏移图像数据的数量。例如,在当通过使用上述图2中示例性地示出的C臂装置1仏执行放射线成像时根据C臂cr的移动来改变帧速率的情况下,这尤其有利。
[0122]令XT为一次放射线照射操作所花费的时间,S卩,在其期间与照射EX(EX(k)等)对应的曝光许可信号被设置为Η的间隔,并且令ST为一次读出操作RO所需的时间或间隔。在这种情况下,当在照射EX结束的同时开始采样驱动SD时,或者当在照射EX结束之后的相对较短的时间段内开始采样驱动SD时,XT>ST优选地成立。然而,当执行使得在照射EX和读出操作R0这两者都结束之后才开始采样驱动SD的一系列操作时,可以设置XT ( ST。
[0123]将参照图11至13来示例性地描述在重复执行放射线成像的操作模式下的读出最后一个帧的操作的方面。图11至13各自示出了用于每个传感器S在读出最后一个帧时的驱动时序图的示例。图11至13的每一个中的坐标示出了成像使能信号以及图8中所示的同步信号SYNC等。成像使能信号是用于定义诸如连续拍摄或影像捕捉之类的放射线成像的开始或结束的使能信号,并且从例如图1中的单元101供应。当在成像使能信号为Η时接收到同步信号SYNC时,执行一次放射线成像操作。
[0124]图11示出了在用于每个传感器s的驱动时序图的其中作为最后一个帧的第(k+1)帧被读出的部分处的、在重置驱动RD(k+l)之后且在采样驱动SD (k+Ι)之前成像使能信号从Η变为L的情况。
[0125]更具体地说,在时刻t201,接收第(k+Ι)同步信号SYNC,并且在时刻t201和时刻t203之间的间隔中执行重置驱动RD(k+l)。另外,在至少信号PCL被设置为L之后的时刻t202,曝光许可信号被设置为Η以开始照射EX (k+Ι)。之后,在至少重置驱动RD (k+Ι)结束之后的时刻t204,执行读出操作RO (k)。通过读出操作RO (k),获得基于通过采样驱动SD (k)采样的信号的图像数据,即,第k帧。
[0126]之后,在时刻t205,成像使能信号从Η变为L。响应于此,例如,控制单元109确定第(k+Ι)帧为最后一个帧。
[0127]随后,在时刻t206和时刻t208之间的间隔中,执行采样驱动SD(k+l)。另外,在至少信号PCL被设置为Η之前的时刻t207,照射EX (k+Ι)结束。通过采样驱动SD (k+Ι),在每个传感器s中对与照射EX(k+Ι)对应的信号进行采样。
[0128]在这种情况下,在时刻t205,成像使能信号被设置为L,并且在第(k+Ι)帧结束放射线成像。由于这个原因,在时刻t209和时刻t210之间的间隔中,在不接收随后的第(k+2)同步信号SYNC的情况下执行第(k+2)重置驱动RD(k+2)。注意,时刻t208和时刻t209之间的间隔可以基于预先设置的条件而被设置为预定时间。
[0129]随后,在至少重置驱动RD(k+2)结束之后的时刻t211,执行读出操作R0(k+1)。通过读出操作R0(k+Ι),获得基于通过采样驱动SD(k+l)采样的信号的图像数据,即,作为最后一个帧的第(k+Ι)帧。
[0130]根据图11中所示的情况,在与用于前面的帧(即,第1帧至第k帧)的读出操作R0的条件相同的条件下执行用于作为最后一个帧的第(k+Ι)帧的读出操作R0(k+1)。换句话说,在用于最后一个帧的读出操作R0之前,执行虚拟的重置驱动RD(k+2)。这使得可以获得具有与前面的帧的质量相同的质量的最后一个帧。
[0131]图12以与图11相同的方式示出了在其中作为最后一个帧的第(k+Ι)帧被读出的部分处的、在没有供应第(k+2)同步信号SYNC的情况下成像使能信号保持为Η时预定时间过去的情况。根据图12中所示的情况,当在没有供应第(k+2)同步信号SYNC的情况下预定时间过去时,执行读出操作R0(k+1)以读出作为最后一
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