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JP6035474B2 - X-ray equipment - Google Patents

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JP6035474B2
JP6035474B2 JP2012152807A JP2012152807A JP6035474B2 JP 6035474 B2 JP6035474 B2 JP 6035474B2 JP 2012152807 A JP2012152807 A JP 2012152807A JP 2012152807 A JP2012152807 A JP 2012152807A JP 6035474 B2 JP6035474 B2 JP 6035474B2
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

この発明は、歯科用及び耳鼻科用等に好適に用いられるX線撮影装置に関するものである。   The present invention relates to an X-ray imaging apparatus suitably used for dentistry and otolaryngology.

X線撮影技術において、近年、X線感光フィルムに代えて、固体撮像装置を使用したX線撮影装置が広く用いられるようになってきた。   In X-ray imaging technology, in recent years, X-ray imaging apparatuses using solid-state imaging devices have been widely used instead of X-ray photosensitive films.

歯科及び耳鼻科等で用いられるX線撮影装置においても、CT撮影、パノラマ撮影及びセファロ撮影といった各種撮影モードにおいて、固体撮像装置を使用したX線撮影装置が用いられている。   Also in X-ray imaging apparatuses used in dentistry and otolaryngology, X-ray imaging apparatuses using a solid-state imaging apparatus are used in various imaging modes such as CT imaging, panoramic imaging, and cephalo imaging.

このようなX線撮影装置に用いられる固体撮像装置としては、CMOSイメージセンサが知られており、その中でもパッシブピクセルセンサ(PPS:Passive Pixel Sensor)方式のものが知られている。PPS方式の固体撮像装置は、入射光強度に応じた量の電荷を発生するフォトダイオードを含むPPS型の画素がM行N列に2次元配列された画素配列を備え、各画素において光入射に応じてフォトダイオードで発生した電荷を積分回路において電圧値に変化し、更にこの電圧値をデジタル値に変換して出力するものである。   As a solid-state imaging device used for such an X-ray imaging apparatus, a CMOS image sensor is known, and among them, a passive pixel sensor (PPS: Passive Pixel Sensor) type is known. The PPS solid-state imaging device includes a pixel array in which PPS pixels including a photodiode that generates an amount of electric charge according to incident light intensity are two-dimensionally arranged in M rows and N columns. In response, the charge generated in the photodiode is changed to a voltage value in the integration circuit, and the voltage value is converted into a digital value and output.

一般に、各列のM個の画素それぞれの出力端は、その列に対応して設けられている読み出し用配線を介して、その列に対応して設けられている積分回路の入力端と接続されている。そして、各画素のフォトダイオードで発生した電荷は、第1行から第M行まで順次に行毎に、当該列に対応する読み出し用配線を通って積分回路に入力され、その積分回路から電荷量に応じた電圧値が第1列から第N列まで順次にアナログ/デジタル変換回路に入力され、デジタル値として出力される。   In general, the output ends of each of the M pixels in each column are connected to the input ends of the integration circuits provided corresponding to the columns through readout wirings provided corresponding to the columns. ing. Then, the charges generated in the photodiodes of each pixel are sequentially input from the first row to the M-th row for each row through the readout wiring corresponding to the column, and are input to the integration circuit. Are sequentially input to the analog / digital conversion circuit from the first column to the Nth column and output as digital values.

X線撮影装置において、固体撮像装置の画素配列に要求される大きさはその撮像用途により様々であるが、例えば、歯科の診断におけるX線撮影では、セファロ撮影において画素配列の長手方向の幅が22cm以上といった長尺の固体撮像装置が要求される。このような長尺の固体撮像装置が要求されると、この固体撮像装置の生産に用いられる半導体ウェハの直径によっては、単一の基板上に該固体撮像装置を作製することが困難な場合がある。このような場合、固体撮像装置に要求される寸法より短い二枚の基板を長尺方向に並べ、それぞれの画素配列を合わせて一つの固体撮像装置として使用(いわゆるタイリング)することによって、要求寸法を満足することができる。   In the X-ray imaging apparatus, the size required for the pixel array of the solid-state imaging device varies depending on the imaging application. For example, in X-ray imaging for dental diagnosis, the width in the longitudinal direction of the pixel array in cephalometric imaging is A long solid-state imaging device of 22 cm or more is required. When such a long solid-state imaging device is required, it may be difficult to manufacture the solid-state imaging device on a single substrate depending on the diameter of the semiconductor wafer used for the production of the solid-state imaging device. is there. In such a case, two substrates that are shorter than the dimensions required for the solid-state imaging device are arranged in the longitudinal direction, and the respective pixel arrangements are combined and used as one solid-state imaging device (so-called tiling). The dimensions can be satisfied.

しかしながら、基板の端部と、この基板上に作製される画素配列の端部との間の隙間をなくすことは製造上困難なので、二枚の基板を並べて使用する場合、これらの画素配列同士の境界部分(繋ぎ目)にはX線像が撮像されない領域(デッドエリア)が生じてしまう。撮像用途によっては、このようなデッドエリアの位置に制限がある場合がある。例えば、歯科のセファロ撮影においては、X線像の中心付近に顎関節が存在する為、タイリングされた画素配列全体の中心付近にデッドエリアが存在すると、診断上重要な部分の画像データが欠損するおそれがある。そこで、二枚の基板における画素配列それぞれの長尺方向の幅を互いに異ならせることにより、デッドエリアの位置を中心付近から外した固体撮像装置が提案されている(特許文献1参照)。   However, since it is difficult to eliminate the gap between the end of the substrate and the end of the pixel array produced on this substrate, when two substrates are used side by side, An area (dead area) where an X-ray image is not captured occurs at the boundary portion (joint). Depending on the imaging application, the position of such a dead area may be limited. For example, in dental cephalometric imaging, there is a temporomandibular joint near the center of the X-ray image, so if there is a dead area near the center of the entire tiled pixel array, the image data of the diagnostically important part is lost. There is a risk. In view of this, a solid-state imaging device has been proposed in which the positions of the dead areas are removed from the vicinity of the center by making the longitudinal widths of the pixel arrays on the two substrates different from each other (see Patent Document 1).

特開2010−136号公報JP 2010-136 A

上記した特許文献1の固体撮像装置においては、診断上重要な部分の画像データの欠損を防ぐことはできる。しかしながら、境界部分(繋ぎ目)には、X線像が撮像されないデッドエリアは存在するので、繋ぎ目部分の画像に線が発生するという問題は解消されていない。   In the above-described solid-state imaging device of Patent Document 1, it is possible to prevent a loss of image data in a portion important for diagnosis. However, since there is a dead area where an X-ray image is not captured at the boundary portion (joint), the problem that a line is generated in the image of the joint portion has not been solved.

二枚の基板を隣接して並べて配設する場合には、上記したように、境界部分(繋ぎ目)には、デッドエリアが存在することになる。このデッドエリアを極力なくすために、一方の基板の端部に他方の基板の端部重なるように配列してタイニングした固体撮像装置が提案されている(特許文献1、図16(c)参照)。しかし、このような固体撮像装置を用いてX線像を撮像した場合においても繋ぎ目部分に線が発生するなどの難点があった。   When two substrates are arranged adjacent to each other, as described above, there is a dead area at the boundary portion (joint). In order to eliminate this dead area as much as possible, there has been proposed a solid-state imaging device that is arranged and tiled so as to overlap an end portion of one substrate with an end portion of the other substrate (see Patent Document 1, FIG. 16C). . However, even when an X-ray image is picked up using such a solid-state image pickup device, there is a problem that a line is generated at a joint portion.

この発明は、上記した従来の問題点を解消するためになされたものにして、境界部分における繋ぎ目の線などの発生を抑制し、繋ぎ目の線が目立たないX線撮影装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and provides an X-ray imaging apparatus that suppresses the generation of joint lines and the like at the boundary and makes the joint lines inconspicuous. With the goal.

この発明のX線撮影装置は、被検者にX線を照射するX線照射部と、入射するX線に応じたデジタルの電気信号を出力するX線検出部と、前記X線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、前記X線検出部は、複数の基板上に形成された複数の画素を2次元配列した画素配列を合わせて1つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出することを特徴とする。 The X-ray imaging apparatus according to the present invention includes an X-ray irradiation unit that irradiates a subject with X-rays, an X-ray detection unit that outputs a digital electrical signal corresponding to incident X-rays, and the X-ray detection unit. A storage unit that stores an output image signal as projection image data; and an image processing unit that performs an image reconstruction operation based on the projection image data stored in the storage unit. A solid-state imaging device that uses a pixel array in which a plurality of pixels formed on a substrate are two-dimensionally arranged to be used as one imaging region, and the image processing unit includes a plurality of substrates arranged side by side from the storage unit. began read as a multiline correction range around including the boundary portion, an average luminance value obtained by averaging all pixel intensity values of each row in the column, the average to the longitudinal axis of each row luminance value, a horizontal axis line mean bright in the boundary portion in the space in which the number of Correcting the projection image data to be linear change in value, and reconstruction operation all projection image data including the corrected projection image data, and calculates the reconstructed image data.

また、前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のi(iは2以上の整数)行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、平均輝度値と標準偏差を求め、求めた平均輝度値と標準偏差から補正値を算出し,算出した補正値から補正範囲の各画素データを補正するように構成すればよい。 Further, the image processing unit reads the i (i is an integer of 2 or more) rows of the correction range before and after including the boundary portion, the pixels adjacent to both ends of the correction range from the storage unit, the average Brightness value and the standard deviation, mean a correction value is calculated based on the Brightness value and the standard deviation, it may be configured to correct the pixel data of the correction range from the calculated correction value obtained.

また、前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のi(iは2以上の整数)行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、補正する範囲の平均輝度値(avg i 、隣接する両画素の平均輝度値(avg R ,avg L と、隣接する両画素の標準偏差(sd R 、sd L )求め、各補正行の隣接する両画素を結ぶ直線上の平均値AVGiと標準偏差SDi
r1=i/(n+1) …(1)
r2=1−r1 …(2)
SDi=sdR×r1+sdL×r2 …(3)
AVGi=avgR×r1+avgL×r2 …(4)
(ここで、nは2以上の整数、r1、r2は、補正範囲に隣接する行と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数、sdRは一方の隣接する画素の標準偏差、sdL は他方の隣接する画素の標準偏差、avg i は補正する範囲の平均輝度値、avg R は一方の隣接する画素の平均輝度値、avg L は他方の隣接する画素の平均輝度値である)
によって、算出し、
算出した平均輝度、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲iの各画素データの補正データIMG[x,y]を、
IMG[x,y]=(img[x,y]−avgi)×(SDi/sdi)+AVGi
…(5)
(ここで、img[x,y]は補正範囲の各画素データである)
によって算出するように構成すればよい。
Further, the image processing means reads from the storage means the pixels adjacent to the i (i is an integer of 2 or more) rows of the correction range including the boundary portion and both ends of the correction range, and corrects the correction range. mean brightness value (avg i), the average luminance values of both pixels adjacent (avg R, avg L) and the standard deviation of both pixels adjacent (sd R, sd L) determined, adjacent both pixels of each correction line R1 = i / (n + 1) (1) The average value AVG i and the standard deviation SD i on the straight line connecting
r2 = 1-r1 (2)
SD i = sd R × r1 + sd L × r2 (3)
AVG i = avg R × r1 + avg L × r2 (4)
(Where n is an integer greater than or equal to 2, r1 and r2 are weighting coefficients corresponding to the row adjacent to the correction range and the position of each pixel in the correction range, sd R is the standard deviation of one adjacent pixel, sd L is the standard deviation of the adjacent pixels other hand, avg i is the average luminance value of the range to be corrected, avg R is the average luminance value of one of the adjacent pixels, avg L is the other the average brightness values of adjacent pixels )
To calculate and
Using the calculated average luminance value , standard deviation, and average value, correction data IMG [x, y] of each pixel data in the correction range i is
IMG [x, y] = (img [x, y] −avg i ) × (SD i / sd i ) + AVG i
... (5)
(Here, img [x, y] is each pixel data in the correction range)
What is necessary is just to comprise so that it may calculate by.

また、この発明のX線撮影装置は、被検者にX線を照射するX線照射部と、入射するX線に応じたデジタルの電気信号を出力するX線検出部と、前記X線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、
前記X線検出部は、四つ以上の基板上に形成された複数の画素を2次元配列した画素配列を合わせて1つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正すると共に、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数列を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出する。
In addition, the X-ray imaging apparatus of the present invention includes an X-ray irradiation unit that irradiates a subject with X-rays, an X-ray detection unit that outputs a digital electrical signal corresponding to incident X-rays, and the X-ray detection Storage means for storing the image signal output by the unit as projection image data, and image processing means for performing image reconstruction calculation based on the projection image data stored in the storage means,
The X-ray detection unit includes a solid-state imaging device that uses a pixel array obtained by two-dimensionally arranging a plurality of pixels formed on four or more substrates as one imaging region, and the image processing unit includes: multiple rows of the front and rear, including a plurality of boundary portions where the substrate are arranged side by side from said memory means correction range and to read out, the change in average luminance value at the boundary portion of the projection image data to be linear is corrected, the plurality of rows of the front and rear, including a boundary portion where a plurality of substrates are arranged side by side from said storage means out read as a correction area, an average luminance value obtained by averaging all pixel intensity values of each row in the column The projection image data is corrected so that the change of the average luminance value at the boundary portion is linear in the space where the vertical axis represents the average luminance value for each row and the horizontal axis represents the number of rows , and the corrected projection image data is All projection image data including Reconstruction calculation to to calculate the reconstructed image data.

この発明は、繋ぎ目(境界部分)付近での輝度値の変化が直線的になるように補正され、繋ぎ目前後の輝度値の大幅な変化が無くなり、画像の線の発生を抑制することができる。   According to the present invention, the change in luminance value near the joint (boundary portion) is corrected so as to be linear, and there is no significant change in the luminance value before and after the joint, thereby suppressing the generation of image lines. it can.

この発明にかかる歯科及び耳鼻科に用いられるX線撮影装置を示す側面図である。It is a side view which shows the X-ray imaging apparatus used for the dentistry and otolaryngology concerning this invention. この発明にかかる歯科及び耳鼻科に用いられるX線撮影装置を示す正面図である。It is a front view which shows the X-ray imaging apparatus used for the dentistry and otolaryngology concerning this invention. セファロ撮影時におけるX線撮影装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the X-ray imaging apparatus at the time of a cephalometric imaging. この発明に用いられる固体撮像装置の平面図である。It is a top view of the solid-state imaging device used for this invention. この発明に用いられる固体撮像装置を示し、(a)は図4のa−a線に沿った固体撮像装置の側断面図であり、(b)は図4のb−b線に沿った固体撮像装置の側断面図である。The solid-state imaging device used for this invention is shown, (a) is a sectional side view of the solid-state imaging device along the line aa in FIG. 4, and (b) is the solid state along the line bb in FIG. It is a sectional side view of an imaging device. 二つの画素配列が上下方向にタイリングされた固体撮像装置を用いて撮像する様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that it images using the solid-state imaging device by which two pixel arrangement | sequences were tiled up and down. 一方の基板の端部に他方の基板の端部が重なるように配列してタイニングした固体撮像装置を示す側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a solid-state imaging device that is arranged and tiled so that the end of one substrate overlaps the end of the other substrate. 二つの画素配列を用いた固体撮像装置の画像データを読み出したときの境界部分を含む領域を示す模式図であり、(a)は境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれn/2個の画素領域を、(b)は各行(ライン)数に対する輝度値をそれぞれ示している。It is a schematic diagram which shows the area | region containing the boundary part when the image data of the solid-state imaging device using two pixel arrangement | sequences is read, (a) is each n / 2 pixel area | region before and behind the joint of a boundary part. (B) shows the luminance value for each row (line) number. この発明の画像再構成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the image reconstruction process of this invention. この発明の繋ぎ目補正処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the joint correction process of this invention. この発明の画像再構成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the image reconstruction process of this invention. この発明の画像再構成処理のノイズ処理を周波数領域でフィルタ補正する場合を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the case where the noise process of the image reconstruction process of this invention carries out filter correction in a frequency domain. この発明の画像再構成処理のノイズ処理を空間領域でフィルタ補正する場合を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the case where the noise process of the image reconstruction process of this invention carries out the filter correction in a spatial domain. 四つの画素配列が上下左右方向にタイリングされた固体撮像装置を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a solid-state imaging device in which four pixel arrays are tiled vertically and horizontally. 四つの画素配列を上下左右に配列した固体撮像装置の上下の境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれn/2個の画素領域を配列した模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram in which n / 2 pixel regions are arranged before and after a joint between upper and lower boundary portions of a solid-state imaging device in which four pixel arrays are arranged vertically and horizontally. 四つの画素配列を上下左右に配列した固体撮像装置の左右の境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれn/2個の画素領域を配列した模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram in which n / 2 pixel regions are arranged before and after a joint between left and right boundary portions of a solid-state imaging device in which four pixel arrays are arranged vertically and horizontally.

以下、被検者(患者)を撮影するX線撮影装置の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of an X-ray imaging apparatus for imaging a subject (patient) will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated in order to avoid duplication of description.

図1は、この発明にかかる歯科及び耳鼻科に用いられるX線撮影装置を示す側面図、図2は、同正面図である。この実施形態のX線撮影装置は、パノラマ撮影、CT撮影及びセファロ撮影が可能なように構成されている。   FIG. 1 is a side view showing an X-ray imaging apparatus used in dentistry and otolaryngology according to the present invention, and FIG. 2 is a front view thereof. The X-ray imaging apparatus of this embodiment is configured to be capable of panoramic imaging, CT imaging, and cephalometric imaging.

図1及び図2に示すX線撮影装置は、立位タイプであり、支持フレーム7と、床面に設置するベース73と、ベース73から縦方向に立設された支柱74とを備える。X線撮影装置は、パノラマ撮影・CT撮影のための旋回アーム3、X線照射部2、パノラマ・CT用X線検出部1、頭部保持部(図示しない)等を備える。また、X線撮影装置は、セファロ撮影のためのセファロ用ユニット4、セファロ用X線検出部5等を備える。   The X-ray imaging apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is a standing type, and includes a support frame 7, a base 73 installed on the floor surface, and a support column 74 erected vertically from the base 73. The X-ray imaging apparatus includes a swing arm 3 for panoramic imaging / CT imaging, an X-ray irradiation unit 2, a panorama / CT X-ray detection unit 1, a head holding unit (not shown), and the like. The X-ray imaging apparatus also includes a cephalometric unit 4 for cephalometric imaging, a cephalometric X-ray detector 5 and the like.

支持フレーム7は、支柱74に支持されている。支持フレーム7は、患者の背丈に応じて、昇降機構(図示しない)によって、支柱74に沿って昇降する。支持フレーム7は、上部に回転駆動ユニット70を支持し、下部に頭部支持ユニット71を支持する。図2に示すように、支持フレーム7、回転駆動ユニット70及び頭部支持ユニット71は、正面から見てコ字状に構成される。   The support frame 7 is supported by the column 74. The support frame 7 is moved up and down along the column 74 by an elevating mechanism (not shown) according to the height of the patient. The support frame 7 supports the rotary drive unit 70 at the upper part and supports the head support unit 71 at the lower part. As shown in FIG. 2, the support frame 7, the rotation drive unit 70, and the head support unit 71 are configured in a U shape when viewed from the front.

回転駆動ユニット70は、旋回アーム3を水平方向に回転可能に支持する。頭部支持ユニット71は、被検者Oの頭部を保持する頭部保持部(図示しない)、被検者Oが握るための一対のハンドル71bを備える。頭部支持ユニット71は、先端側に操作部71aを備えており、オペレータが操作部71aで支持フレーム7の昇降位置を操作したり、頭部固定用イヤーロッドの開閉、CT撮影時の対象撮影領域(画像再構成範囲)の設定、パノラマ撮影時の位置付け用レーザービームの調整および、旋回アーム3を原点位置に戻すリセット等の操作ができる。   The rotation drive unit 70 supports the turning arm 3 so as to be rotatable in the horizontal direction. The head support unit 71 includes a head holding portion (not shown) that holds the head of the subject O, and a pair of handles 71b for the subject O to grip. The head support unit 71 includes an operation unit 71a on the distal end side, and an operator operates the lifting position of the support frame 7 with the operation unit 71a, opens / closes the head rod for fixing the head, and performs target imaging during CT imaging. Operations such as setting an area (image reconstruction range), adjusting a positioning laser beam during panoramic photography, and resetting the swivel arm 3 to the original position can be performed.

X線撮影装置は、セファロ用ユニット4を備える。セファロ用ユニット4は、水平方向に延設されたユニットアーム41に取り付けられる。ユニットアーム41は、支持フレーム7に取り付けられる。支持フレーム7を昇降することにより、ユニットアーム41を介してセファロ用ユニット4が被検者Oの背丈に応じて昇降する。セファロ用ユニット4は、その上部にユニットホルダー43を備える。ユニットホルダー43は、被検者Oの頭部を固定する頭部固定部42を備える。セファロ用ユニット4は、頭部固定部42に近接するセファロ用X線検出部5を備える。セファロ用X線検出部5は、ユニットホルダー43に固定されたセンサホルダー8に保持される。この実施形態においては、セファロ用X線検出部5は、二枚の基板を長尺方向に並べ、それぞれの画素配列を合わせて一つの固体撮像装置50(図3参照)としたものを用いている。この固体撮像装置50は、例えば、2次元配列された複数の画素を有するCMOS型の固体撮像装置で構成されている。この固体撮像装置50については、後述する。   The X-ray imaging apparatus includes a cephalo unit 4. The cephalometric unit 4 is attached to a unit arm 41 extending in the horizontal direction. The unit arm 41 is attached to the support frame 7. By raising and lowering the support frame 7, the cephalo unit 4 is raised and lowered according to the height of the subject O via the unit arm 41. The cephalometric unit 4 includes a unit holder 43 at the top thereof. The unit holder 43 includes a head fixing portion 42 that fixes the head of the subject O. The cephalometric unit 4 includes a cephalometric X-ray detection unit 5 adjacent to the head fixing unit 42. The Cephalo X-ray detection unit 5 is held by a sensor holder 8 fixed to the unit holder 43. In this embodiment, the Cephalo X-ray detection unit 5 uses two solid-state imaging devices 50 (see FIG. 3) in which two substrates are arranged in the longitudinal direction and the respective pixel arrays are combined. Yes. The solid-state imaging device 50 is constituted by, for example, a CMOS solid-state imaging device having a plurality of pixels arranged two-dimensionally. The solid-state imaging device 50 will be described later.

セファロ撮影では、X線照射部2とセファロ用X線検出部5との間を所定距離だけ離す必要がある。そのため、セファロ用ユニット4は、所定長さを有するユニットアーム41を介して設置され、X線照射部2と被検者Oとの間の距離、被検者Oとセファロ用X線検出部5との間の距離を一定にする。   In cephalometric imaging, it is necessary to separate the X-ray irradiation unit 2 and the cephalometric X-ray detection unit 5 by a predetermined distance. Therefore, the cephalo unit 4 is installed via a unit arm 41 having a predetermined length, and the distance between the X-ray irradiation unit 2 and the subject O, the subject O and the cephalo X-ray detection unit 5. Make the distance between the two constant.

旋回アーム3は、上部に旋回軸32(図3参照)を備える。旋回軸32は、回転駆動ユニット70を介して支持フレーム7に支持されている。旋回アーム3は、一方側にパノラマ・CT用X線検出部1、他方側にX線照射部2を備える。パノラマ・CT用X線検出部1とX線照射部2は互いに対向する。パノラマ・CT用X線検出部1は、パノラマ・CT用二次元X線検出器10及び外装カバー類を含む。パノラマ・CT用X線検出部1は、2次元的に広がったCCDセンサやX線間接変換方式(FPD:フラットパネルディテクタ)センサ等からなる固体撮像装置で構成されている。   The swivel arm 3 includes a swivel shaft 32 (see FIG. 3) at the top. The pivot shaft 32 is supported by the support frame 7 via the rotation drive unit 70. The swivel arm 3 includes a panorama / CT X-ray detection unit 1 on one side and an X-ray irradiation unit 2 on the other side. The panorama / CT X-ray detection unit 1 and the X-ray irradiation unit 2 face each other. The panorama / CT X-ray detector 1 includes a panorama / CT two-dimensional X-ray detector 10 and exterior covers. The panorama / CT X-ray detection unit 1 is composed of a solid-state imaging device including a CCD sensor, an X-ray indirect conversion method (FPD: flat panel detector) sensor, and the like that are spread two-dimensionally.

図3に示すように、X線照射部2は、X線管21、コリメータ20及び外装カバー類を含む。回転駆動ユニット70は、旋回アーム3を旋回するための旋回軸回転手段30を備える。旋回アーム3は、旋回軸回転手段30によって、略垂直方向に延設された旋回軸32を中心として水平方向に旋回する。回転駆動ユニット70は、旋回軸32を略水平面のXY方向に水平移動するための旋回軸位置設定手段(図示しない)を備える。そして、旋回軸位置設定手段は、対象撮影領域(画像再構成範囲)の中心位置に旋回軸32を設定する。   As shown in FIG. 3, the X-ray irradiation unit 2 includes an X-ray tube 21, a collimator 20, and exterior covers. The rotation drive unit 70 includes a turning shaft rotating means 30 for turning the turning arm 3. The revolving arm 3 is revolved horizontally by a revolving shaft rotating means 30 around a revolving shaft 32 extending in a substantially vertical direction. The rotary drive unit 70 includes a turning axis position setting means (not shown) for horizontally moving the turning axis 32 in the XY direction on a substantially horizontal plane. Then, the turning axis position setting means sets the turning axis 32 at the center position of the target imaging region (image reconstruction range).

図1〜図3に示すように、パノラマ撮影及びCT撮影では、支持フレーム7に設けられた頭部保持部で保持した被検者(患者)Oに対して、X線管21のX線焦点2aからX線コーンビームを照射し、被検者Oを透過したX線をパノラマ・CT用X線検出部1で検出する。   As shown in FIGS. 1 to 3, in panoramic imaging and CT imaging, the X-ray focal point of the X-ray tube 21 with respect to the subject (patient) O held by the head holding unit provided in the support frame 7. An X-ray cone beam is irradiated from 2a, and the X-ray transmitted through the subject O is detected by the panorama / CT X-ray detector 1.

CT撮影時には、対象撮影領域(画像再構成範囲)を中心に旋回アーム3を回転させながら対象撮影領域(画像再構成範囲)の断層撮影を行うので、旋回軸32の中心を対象撮影領域(画像再構成範囲)の中心位置に一致するように移動する。パノラマ撮影時には、パノラマ・CT用X線検出部1とX線照射部2が歯列弓の形状に沿った所定の軌跡を描くように、旋回軸32を介して旋回アーム3を水平移動及び水平旋回させながら断層撮影をする。パノラマ撮影のX線ビームの軌跡は、歯列弓(各歯牙)に対して正放線投影となるようにX線を入射するため包絡線状の軌跡をなす。   At the time of CT imaging, tomographic imaging of the target imaging region (image reconstruction range) is performed while rotating the swivel arm 3 about the target imaging region (image reconstruction range). Move to match the center position of the reconstruction range. During panoramic imaging, the pan / CT X-ray detector 1 and the X-ray irradiator 2 move the horizontal arm 3 horizontally and horizontally through the rotary shaft 32 so that a predetermined locus along the shape of the dental arch is drawn. Take tomography while turning. The trajectory of the panoramic X-ray beam forms an envelope-like trajectory because X-rays are incident on the dental arch (each tooth) so as to form a normal ray projection.

図3に示すように、セファロ撮影では、セファロ用ユニット4に設けられた頭部固定部42のイヤーロッドに被検者(患者)Oの左右の外耳孔部に挿入して被検者Oを固定し、旋回アーム3に設けられたX線照射部2からX線21aを照射して、被検者Oを透過したX線21aをセファロ用X線検出部5の固体撮像装置50で検出する。   As shown in FIG. 3, in cephalometric imaging, the subject O is inserted into the right and left outer ear holes of the subject (patient) O into the ear rods of the head fixing portion 42 provided in the cephalometric unit 4. The X-ray 21a is fixed and irradiated from the X-ray irradiation unit 2 provided on the turning arm 3, and the X-ray 21a transmitted through the subject O is detected by the solid-state imaging device 50 of the Cephalo X-ray detection unit 5. .

旋回アーム3は、X線照射部2を回転するためのX線照射部回転部22を備える。X線照射部2は、垂直方向に延設された回転軸220を中心として、X線照射部回転部22によって回転する。セファロ撮影時において、X線照射部2のX線焦点2aをセファロ用ユニット4の固体撮像装置50に向けつつ、パノラマ・CT用X線検出部1をX線21aの照射野から外すことができる。   The turning arm 3 includes an X-ray irradiation unit rotating unit 22 for rotating the X-ray irradiation unit 2. The X-ray irradiation unit 2 is rotated by the X-ray irradiation unit rotation unit 22 around a rotation shaft 220 extending in the vertical direction. At the time of cephalometric imaging, the panorama / CT X-ray detector 1 can be removed from the X-ray 21a irradiation field while the X-ray focal point 2a of the X-ray irradiator 2 is directed toward the solid-state imaging device 50 of the cephalo unit 4. .

セファロ撮影法では、X線照射部2のX線焦点2aと被検者Oの中心との間の距離(例えば1500mm)と、被検者Oの中心とセファロ用X線検出部5の固体撮像装置50との間の距離(例えば150mm)とにおいて、その拡大率が1.1倍となるように配置して撮影する。従って、セファロ用ユニット4は、旋回アーム3に設けられたX線照射部2から所定距離だけ離れて設けられている。   In the cephalometric imaging method, the distance (for example, 1500 mm) between the X-ray focal point 2a of the X-ray irradiation unit 2 and the center of the subject O, and the solid-state imaging of the center of the subject O and the Cephalo X-ray detection unit 5 At a distance from the device 50 (for example, 150 mm), the image is arranged and photographed so that the enlargement ratio is 1.1 times. Therefore, the cephalo unit 4 is provided at a predetermined distance from the X-ray irradiation unit 2 provided on the revolving arm 3.

図1ないし図3に示すように、X線撮影装置は、操作/表示部100とX線撮影装置本体部200とで構成されている。X線撮影装置本体部200は、パノラマ・CT用X線検出部1、セファロ用X線検出部5、X線照射部2、旋回アーム3等を備えた装置本体からなり、本体内部に制御部(CPU)35が搭載されている。制御部35は、X線照射部2の管電流・管電圧(撮影条件)等の各駆動機構の動作を制御する。操作/表示部100は、例えば、制御部35に接続されたパーソナルコンピュータ(PC)からなる。操作/表示部100は、キーボードや操作部(リモコン)、マウス等からなる操作手段136を備え、オペレータが撮影モード及び撮影条件、予備撮影の有無等を選択して入力する。また、操作/表示部100は、CPU111、ROM112を備えた制御装置110を備える。ROM112にはOS等の制御プログラムが格納されている。CPU111は、後述する記憶部130等に格納されたプログラムにより画像再構成動作や各種制御動作等を行う。CPU111は、バス120を介して、操作手段136に接続されており、オペレータが入力手段(図示しない)で入力し、この入力に基づいて、CPU111が、制御部35を介して旋回軸位置設定手段等を設定された所定の動作を行うよう制御する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the X-ray imaging apparatus includes an operation / display unit 100 and an X-ray imaging apparatus main body 200. The X-ray imaging apparatus main body 200 includes an apparatus main body including a panorama / CT X-ray detection unit 1, a cephalo X-ray detection unit 5, an X-ray irradiation unit 2, a turning arm 3, and the like. (CPU) 35 is mounted. The control unit 35 controls the operation of each driving mechanism such as tube current and tube voltage (imaging conditions) of the X-ray irradiation unit 2. The operation / display unit 100 includes, for example, a personal computer (PC) connected to the control unit 35. The operation / display unit 100 includes an operation unit 136 including a keyboard, an operation unit (remote controller), a mouse, and the like, and an operator selects and inputs a shooting mode, shooting conditions, presence / absence of preliminary shooting, and the like. Further, the operation / display unit 100 includes a control device 110 including a CPU 111 and a ROM 112. The ROM 112 stores a control program such as an OS. The CPU 111 performs an image reconstruction operation, various control operations, and the like according to a program stored in a storage unit 130 or the like which will be described later. The CPU 111 is connected to the operation means 136 via the bus 120, and an operator inputs with an input means (not shown). Based on this input, the CPU 111 sets the turning axis position setting means via the control unit 35. Control is performed so as to perform a predetermined operation.

操作/表示部100は、記憶部130を備える。記憶部130は、ワークメモリ131、画像メモリ132、フレームメモリ133、プログラムメモリ134等を備える。パノラマ・CT用X線検出部1、セファロ用X線検出部5から出力される画像信号が、バス120を介して記憶部130のフレームメモリ133に格納される。制御装置110のCPU111がプログラムメモリ134に格納された、画像再構成プログラムに基づき画像処理手段として機能し、画像再構成動作を行う。CT撮影では任意の断層面に沿った断層画像に演算処理され、画像メモリ132に保存され且つ、表示手段(モニター)13に表示される。また、画像メモリ132は、必要に応じて外部メモリ手段を増設することもできる。 The operation / display unit 100 includes a storage unit 130. The storage unit 130 includes a work memory 131, an image memory 132, a frame memory 133, a program memory 134, and the like. Image signals output from the panorama / CT X-ray detection unit 1 and the cephalometric X-ray detection unit 5 are stored in the frame memory 133 of the storage unit 130 via the bus 120. The CPU 111 of the control device 110 functions as an image processing unit based on an image reconstruction program stored in the program memory 134 and performs an image reconstruction operation. In CT imaging is processing on the tomographic image along any tomographic plane is stored in the image memory 132 and is displayed on the display unit (monitor) 13 5. In addition, the image memory 132 can be provided with external memory means as necessary.

固体撮像装置50は、被検者Oを通過したX線像を電気的な画像データに変換する。固体撮像装置50から出力される画像データは、バス120からCPU111を含む制御装置110に一旦取り込まれた後、フレームメモリ133に格納される。フレームメモリ133に格納された画像データから、CPU111が所定の演算処理を行って任意の断層面に沿った断層画像やパノラマ画像、セファロ画像等が再構成される。   The solid-state imaging device 50 converts the X-ray image that has passed through the subject O into electrical image data. Image data output from the solid-state imaging device 50 is once taken into the control device 110 including the CPU 111 from the bus 120 and then stored in the frame memory 133. From the image data stored in the frame memory 133, the CPU 111 performs a predetermined calculation process to reconstruct a tomographic image, a panoramic image, a cephalo image, and the like along an arbitrary tomographic plane.

図4及び図5は、この実施形態に用いられる固体撮像装置50の構成の一例を示す図である。図4は固体撮像装置50の平面図、図5(a)は図4のa−a線に沿った固体撮像装置50の側断面図であり、図5(b)は図4のb−b線に沿った固体撮像装置50の側断面図である。なお、図4及び図5には、理解を容易にするためXYZ直交座標系を併せて示している。   4 and 5 are diagrams showing an example of the configuration of the solid-state imaging device 50 used in this embodiment. 4 is a plan view of the solid-state imaging device 50, FIG. 5 (a) is a side sectional view of the solid-state imaging device 50 along the line aa in FIG. 4, and FIG. It is a sectional side view of the solid-state imaging device 50 along a line. 4 and 5 also show an XYZ orthogonal coordinate system for easy understanding.

図4及び図5(a)、(b)に示すように、固体撮像装置50は半導体基板53A(第1の基板)および半導体基板53B(第2の基板)を備えており、この二枚の半導体基板53A、53Bによって一つの撮像領域が構成されている。固体撮像装置50の撮像領域に要求される大きさはその撮像用途により様々であるが、歯科の診断におけるX線撮影では、セファロ撮影において撮像領域の長手方向の幅が22cm以上といった長尺のものが要求される。そこで、本実施形態のように、固体撮像装置50に要求される寸法より短い二枚の半導体基板53A、53Bを長尺方向に並べ、それぞれの画素配列50A、50Bを合わせて一つの撮像領域として使用(いわゆるタイリング)することによって、要求寸法を満足させている。なお、このように二枚の半導体基板53A、53Bを並べて使用する場合、これらの画素配列の境界部分(繋ぎ目)にはX線像が撮像されない領域(デッドエリアC)が生じてしまう。これは、半導体基板53A及び53Bそれぞれの端部と、これらの半導体基板53A、53B上に作製される画素配列50A、50Bそれぞれの端部との隙間をなくすことが製造上困難であることに因る。   As shown in FIGS. 4 and 5A and 5B, the solid-state imaging device 50 includes a semiconductor substrate 53A (first substrate) and a semiconductor substrate 53B (second substrate). One imaging region is configured by the semiconductor substrates 53A and 53B. The size required for the imaging region of the solid-state imaging device 50 varies depending on the imaging application. However, in X-ray imaging for dental diagnosis, the length of the imaging region in the longitudinal direction is 22 cm or more in cephalometric imaging. Is required. Therefore, as in the present embodiment, two semiconductor substrates 53A and 53B shorter than the dimensions required for the solid-state imaging device 50 are arranged in the longitudinal direction, and the pixel arrays 50A and 50B are combined to form one imaging region. By using (so-called tiling), the required dimensions are satisfied. When two semiconductor substrates 53A and 53B are used side by side in this way, an area (dead area C) where an X-ray image is not captured occurs at the boundary portion (joint) of these pixel arrays. This is because it is difficult to manufacture gaps between the end portions of the semiconductor substrates 53A and 53B and the end portions of the pixel arrays 50A and 50B formed on the semiconductor substrates 53A and 53B. The

固体撮像装置50は、半導体基板53Aの主面にそれぞれ作り込まれた画素配列50A(第1の画素配列)および走査シフトレジスタ530Aと、半導体基板53Bの主面にそれぞれ作り込まれた画素配列50B(第2の画素配列)および走査シフトレジスタ530Bとを備えている。また、固体撮像装置50は信号出力部520を更に備えており、この信号出力部520は、半導体基板53Aの主面に作り込まれた複数の信号読出部521A〜521Hと、半導体基板53Bの主面に作り込まれた複数の信号読出部521I〜521Lと、各信号読出部521A〜521Lに対応する複数のアナログ/デジタル(A/D)変換器522A〜522Lと、各A/D変換器522A〜522Lに対応する複数のFIFO(First−In−First−Out)データバッファ523A〜523Lとを有している。   The solid-state imaging device 50 includes a pixel array 50A (first pixel array) and a scan shift register 530A each formed on the main surface of the semiconductor substrate 53A, and a pixel array 50B formed on each main surface of the semiconductor substrate 53B. (Second pixel array) and a scan shift register 530B. The solid-state imaging device 50 further includes a signal output unit 520. The signal output unit 520 includes a plurality of signal reading units 521A to 521H formed on the main surface of the semiconductor substrate 53A and the main substrate 53B. A plurality of signal reading units 521I to 521L built in the surface, a plurality of analog / digital (A / D) converters 522A to 522L corresponding to the respective signal reading units 521A to 521L, and each A / D converter 522A And a plurality of FIFO (First-In-First-Out) data buffers 523A to 523L corresponding to .about.522L.

また、固体撮像装置50は、平板状の基材52、シンチレータ54A、54BおよびX線遮蔽部材55を備えている。上述した半導体基板53A、53Bは基材52に貼り付けられ、シンチレータ54A及び54Bは半導体基板53A上及び半導体基板53B上にそれぞれ配置されている。シンチレータ54A及び54Bは、入射したX線に応じてシンチレーション光を発生してX線像を光像へと変換し、この光像を画素配列50A及び50Bへそれぞれ出力する。シンチレータ54A、54Bは画素配列50A、50Bを覆うようにそれぞれ設置されるか、或いは画素配列50A、50B上に蒸着によりそれぞれ設けられる。X線遮蔽部材55は、X線の透過率が極めて低い鉛等の材料からなる。X線遮蔽部材55は、半導体基板53A、53Bの周縁部、特に走査シフトレジスタ530A、530B並びに信号読出部521A〜521Lが配置された領域を覆っており、走査シフトレジスタ530A、530B並びに信号読出部521A〜521LへのX線の入射を防止する。 The solid-state imaging device 50 includes a flat base material 52, scintillators 54 </ b> A and 54 </ b> B, and an X-ray shielding member 55. The semiconductor substrates 53A and 53B described above are attached to the base material 52, and the scintillators 54A and 54B are disposed on the semiconductor substrate 53A and the semiconductor substrate 53B, respectively. The scintillators 54A and 54B generate scintillation light according to the incident X-rays, convert the X-ray image into an optical image, and output the optical image to the pixel arrays 50A and 50B, respectively. The scintillators 54A and 54B are respectively installed so as to cover the pixel arrays 50A and 50B, or are provided on the pixel arrays 50A and 50B by vapor deposition. The X-ray shielding member 55 is made of a material such as lead that has an extremely low X-ray transmittance. The X-ray shielding member 55 covers the peripheral portions of the semiconductor substrates 53A and 53B, particularly the regions where the scanning shift registers 530A and 530B and the signal reading units 521A to 521L are arranged. X-ray incidence to 521A to 521L is prevented.

画素配列50Aは、M×NA個の画素(図5(a)、(b)を参照)がM行NA列に2次元配列されることにより構成されている。また、画素配列50Bは、M×NB個の画素がM行NB列に2次元配列されることにより構成されている。なお、図4において、列方向はX軸方向と一致し、行方向はY軸方向と一致する。M、NA、NBそれぞれは2以上の整数であり、NA>NBを満たす。また、画素配列50A、50Bにおける行方向の画素の数(NA+NB)は、列方向の画素の数Mより多いことが好ましい。その場合、画素配列50A及び50Bからなる撮像領域は、行方向(Y軸方向)を長手方向とし、列方向(X軸方向)を短手方向とする長方形状を呈する。各画素は、例えば100μmピッチで配列されており、PPS方式のものであって共通の構成を有している。   The pixel array 50A is configured by two-dimensionally arranging M × NA pixels (see FIGS. 5A and 5B) in M rows and NA columns. The pixel array 50B is configured by two-dimensionally arranging M × NB pixels in M rows and NB columns. In FIG. 4, the column direction coincides with the X-axis direction, and the row direction coincides with the Y-axis direction. Each of M, NA, and NB is an integer of 2 or more and satisfies NA> NB. The number of pixels in the row direction (NA + NB) in the pixel arrays 50A and 50B is preferably larger than the number M of pixels in the column direction. In this case, the imaging region including the pixel arrays 50A and 50B has a rectangular shape in which the row direction (Y-axis direction) is a long direction and the column direction (X-axis direction) is a short direction. The pixels are arranged at a pitch of 100 μm, for example, and are of the PPS system and have a common configuration.

ここで、図4において、画素配列50Aに含まれるNA列のうち最も左端に位置する列(すなわちY座標が最も小さい列)を第1列とし、反対側の右端に位置する列を第NA列とする。また、同図において、画素配列50Bに含まれるNB列のうち最も左端に位置する列(Y座標が最も小さい列)を第1列とし、反対側の右端に位置する列を第NB列とする。この場合、本実施形態では画素配列50Bの第1列と画素配列50Aの第NA列とが互いに沿うように画素配列50A及び50Bが配置される。   Here, in FIG. 4, among the NA columns included in the pixel array 50A, the column located at the left end (that is, the column with the smallest Y coordinate) is the first column, and the column located at the opposite right end is the NA column. And Also, in the figure, among the NB columns included in the pixel array 50B, the column located at the left end (the column with the smallest Y coordinate) is the first column, and the column located at the opposite right end is the NB column. . In this case, in the present embodiment, the pixel arrays 50A and 50B are arranged so that the first column of the pixel array 50B and the NA column of the pixel array 50A are along each other.

また、画素配列50Aの第1列を含む一又は複数の連続した列はX線遮蔽部材55によって覆われていて、入射X線から遮蔽された不感領域となっている。すなわち、これらの列には光が入射せず電荷が発生しないので、撮像には寄与しない。同様に、画素配列50Bの第NB列を含む一又は複数の連続した列もまたX線遮蔽部材55によって覆われており、不感領域となっている。したがって、画素配列50A、50Bにおいては、X線遮蔽部材55によって覆われたこれらの画素列を除く他の画素列によって撮像の為の有効な領域が構成される。換言すれば、固体撮像装置50における有効撮像領域は、X線遮蔽部材55の開口55aによって規定される。   In addition, one or a plurality of continuous columns including the first column of the pixel array 50A are covered with the X-ray shielding member 55, and are insensitive areas shielded from incident X-rays. That is, no light is incident on these columns and no charge is generated, which does not contribute to imaging. Similarly, one or a plurality of continuous columns including the NB column of the pixel array 50B are also covered with the X-ray shielding member 55, and are insensitive areas. Therefore, in the pixel arrays 50 </ b> A and 50 </ b> B, an effective region for imaging is configured by the other pixel columns except these pixel columns covered by the X-ray shielding member 55. In other words, the effective imaging area in the solid-state imaging device 50 is defined by the opening 55 a of the X-ray shielding member 55.

信号出力部520は、各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、その保持した電圧値をデジタル値に変換してデータバスDBへ出力する。複数の信号読出部521A〜521Hは、一つの信号読出部につき画素配列50Aにおける二以上の画素列に対応して設けられており、対応する画素列の各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、この電圧値を対応するA/D変換器522A〜522Hへそれぞれ出力する。同様に、複数の信号読出部521I〜521Lは、一つの信号読出部につき画素配列50Bにおける二以上の画素列に対応して設けられており、対応する画素列の各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、この電圧値を対応するA/D変換器522I〜522Lへそれぞれ出力する。このとき、走査シフトレジスタ530A及び530Bは、各画素に蓄積された電荷が行毎に信号読出部521A〜521Lへ順次出力されるように各画素を制御する。   The signal output unit 520 holds a voltage value corresponding to the amount of charge output from each pixel, converts the held voltage value into a digital value, and outputs the digital value to the data bus DB. The plurality of signal readout units 521A to 521H are provided corresponding to two or more pixel columns in the pixel array 50A per signal readout unit, and according to the amount of charge output from each pixel of the corresponding pixel column. The voltage value is held, and this voltage value is output to the corresponding A / D converters 522A to 522H. Similarly, the plurality of signal readout units 521I to 521L are provided corresponding to two or more pixel columns in the pixel array 50B for each signal readout unit, and charge output from each pixel of the corresponding pixel column is provided. A voltage value corresponding to the amount is held, and this voltage value is output to the corresponding A / D converters 522I to 522L. At this time, the scan shift registers 530A and 530B control each pixel so that the electric charge accumulated in each pixel is sequentially output to the signal reading units 521A to 521L for each row.

複数のA/D変換器522A〜522Lは、対応する信号読出部521A〜521Lから出力された電圧値を入力し、その入力した電圧値(アナログ値)に対してA/D変換処理を施し、その入力電圧値に応じたデジタル値を生成する。複数のA/D変換器522A〜522Lは、生成したデジタル値を当該A/D変換器522A〜522Lに対応するFIFOデータバッファ523A〜523Lへ出力する。   The plurality of A / D converters 522A to 522L receive the voltage values output from the corresponding signal reading units 521A to 521L, perform A / D conversion processing on the input voltage values (analog values), A digital value corresponding to the input voltage value is generated. The plurality of A / D converters 522A to 522L output the generated digital values to the FIFO data buffers 523A to 523L corresponding to the A / D converters 522A to 522L.

複数のFIFOデータバッファ523A〜523Lは、画素配列50Aに含まれるNA列、および画素配列50Bに含まれるNB列のそれぞれに対応する全てのデジタル値が揃った後、該デジタル値をデータバスDBへ出力する。このとき、FIFOデータバッファ523A〜523Fは、画素配列50Aの第1列から第n列(2≦n<NA)までの各列に対応するデジタル値(図4の境界線Eより左側に配置された6個のFIFOデータバッファ523A〜523Fに格納されたデジタル値)を順次にデータバスDBへ出力する。そして、この出力動作と並行して、FIFOデータバッファ523G〜523Lは、画素配列50Aの第(n+1)列から、第NA列および画素配列50Bの第1列を経て第NB列までの各列に対応するデジタル値(図4の境界線Eより右側に配置された6個のFIFOデータバッファ523G〜523Lに格納されたデジタル値)を順次にデータバスDBへ出力する。すなわち、データバスDBを制御するCPU111等の制御装置110から見た場合、境界線Eより左側に配置された6個のFIFOデータバッファ523A〜523Fが一つの出力ポートを構成し、境界線Eより右側に配置された6個のFIFOデータバッファ523G〜523Lが別の出力ポートを構成する。   The plurality of FIFO data buffers 523A to 523L obtain all the digital values corresponding to the NA column included in the pixel array 50A and the NB column included in the pixel array 50B, and then transfer the digital values to the data bus DB. Output. At this time, the FIFO data buffers 523A to 523F are arranged on the left side of the digital values corresponding to the respective columns from the first column to the n-th column (2 ≦ n <NA) of the pixel array 50A (the boundary line E in FIG. 4). 6 digital data stored in the FIFO data buffers 523A to 523F) are sequentially output to the data bus DB. In parallel with this output operation, the FIFO data buffers 523G to 523L are arranged in the columns from the (n + 1) th column of the pixel array 50A to the NB column through the NA column and the first column of the pixel array 50B. Corresponding digital values (digital values stored in the six FIFO data buffers 523G to 523L arranged on the right side of the boundary line E in FIG. 4) are sequentially output to the data bus DB. That is, when viewed from the control device 110 such as the CPU 111 that controls the data bus DB, the six FIFO data buffers 523A to 523F arranged on the left side of the boundary line E constitute one output port. Six FIFO data buffers 523G to 523L arranged on the right side constitute another output port.

画素配列50A及び画素配列50Bの各画素から出力された電荷の量に応じた電圧値を保持し、その保持した電圧値をデジタル値に変換してデータバスDBへ出力し、データバスDBから画像信号が、バス120を介して記憶部130のフレームメモリ133に格納される。   A voltage value corresponding to the amount of charge output from each pixel of the pixel array 50A and the pixel array 50B is held, the held voltage value is converted into a digital value, and output to the data bus DB. The signal is stored in the frame memory 133 of the storage unit 130 via the bus 120.

上述したように、固体撮像装置50の画素配列に要求される大きさはその撮像用途により様々であるが、例えば歯科の診断におけるセファロ撮影においては、固体撮像装置50の画素配列は22cm以上の長尺であることが要求される。セファロ撮影では被検者(患者)の頭蓋骨及び上下顎骨の位置関係を把握し、どの部位を抜歯するか、或いは被検者(患者)の矯正治療が簡単か難しいか等の情報を得るが、そのような情報を得るためには画素配列の上下方向の幅が成人の頭部のほぼ全体をカバーする必要があるからである。   As described above, the size required for the pixel array of the solid-state imaging device 50 varies depending on the imaging application. For example, in cephalometric imaging in dental diagnosis, the pixel array of the solid-state imaging device 50 has a length of 22 cm or more. It is required to be a scale. In cephalometric imaging, we know the positional relationship between the skull of the subject (patient) and the maxilla and mandible, and obtain information such as which part to extract or whether the subject (patient) is easy or difficult to correct. This is because in order to obtain such information, the vertical width of the pixel array needs to cover almost the entire head of an adult.

しかし、このような長尺の画素配列が要求されると、固体撮像装置の生産に用いられる半導体ウェハの直径によっては、単一の基板上に当該画素配列を作製することが困難な場合がある。このような場合、画素配列に要求される寸法より短い二枚の半導体基板を長尺方向に並べ、それぞれの画素配列を合わせて一つの固体撮像装置として使用(いわゆるタイリング)することによって、要求寸法を満足することができる。   However, when such a long pixel arrangement is required, it may be difficult to produce the pixel arrangement on a single substrate depending on the diameter of the semiconductor wafer used for the production of the solid-state imaging device. . In such a case, two semiconductor substrates shorter than the dimensions required for the pixel array are arranged in the longitudinal direction, and the respective pixel arrays are combined and used as a single solid-state imaging device (so-called tiling). The dimensions can be satisfied.

上述したように、二枚の半導体基板を並べて使用する場合、図4に示したように画素配列同士の境界部分(繋ぎ目)にデッドエリアCが生じてしまう。そして、撮像用途によっては、このようなデッドエリアCの位置に制限がある場合がある。歯科診断におけるX線撮影の場合、図6に示されるように、二つの画素配列50A、50Bが上下方向にタイリングされて撮像が行われる。ところで、二つの画素配列の上下方向の幅が互いに等しい場合には、二つの画素配列の境界部分b2が被検者Oの耳の辺りを通過することとなる。なお、図中に示す領域FA及びFBは、それぞれ画素配列50A及び50Bによる撮像範囲を示している。セファロ撮影においては、被検者Oの顎から耳を含む辺りまでの領域Gに関する情報が重要であるが、二つの画素配列の境界部分b2部分が領域Gの内部を通過することはこの領域Gに関する情報の欠落に繋がり、好ましくない。したがって、このような場合には、二つの画素配列50A、50Bそれぞれの長尺方向の幅を互いに異ならせることにより、画素配列同士の境界部分bの移動経路を領域Gから除くことができる。   As described above, when two semiconductor substrates are used side by side, as shown in FIG. 4, a dead area C occurs at the boundary portion (joint) between the pixel arrays. And depending on the imaging application, there are cases where there is a restriction on the position of such a dead area C. In the case of X-ray imaging in dental diagnosis, as shown in FIG. 6, two pixel arrays 50A and 50B are tiled in the vertical direction to perform imaging. By the way, when the vertical widths of the two pixel arrays are equal to each other, the boundary portion b2 of the two pixel arrays passes around the ear of the subject O. Note that areas FA and FB shown in the figure indicate imaging ranges by the pixel arrays 50A and 50B, respectively. In cephalometric imaging, information on the region G from the jaw of the subject O to the vicinity including the ears is important, but it is this region G that the boundary portion b2 portion of the two pixel arrays passes through the inside of the region G. This is not preferable because it leads to a lack of information regarding. Therefore, in such a case, the movement path of the boundary portion b between the pixel arrays can be excluded from the region G by making the widths in the longitudinal direction of the two pixel arrays 50A and 50B different from each other.

図4及び図5に示す固体撮像装置50は、半導体基板53A及び半導体基板53Bを同一平面上に並べて、画素配列50Aと画素配列50Bのタイリングを行っている。このような構造においては、画素配列50A、画素配列50Bのそれぞれの最も端に位置する画素から半導体基板53A、半導体基板53Bのそれぞれのエッジまでの距離と、半導体基板53A、半導体基板53Bの間に確保される隙間(クリアランス)とを合計した距離が少なくともデッドエリアCの幅となる。尚、シンチレータ54Aとシンチレータ54Bが半導体基板53A、半導体基板53Bの側面にそれぞれ回り込む場合には、その回り込んだ分だけ更にデッドエリアCの幅が大きくなる。このデッドエリアCは、図4に示すように、画素配列が存在せず、その部分が線として画像に表れることになる。   In the solid-state imaging device 50 shown in FIGS. 4 and 5, the semiconductor substrate 53A and the semiconductor substrate 53B are arranged on the same plane, and the pixel array 50A and the pixel array 50B are tiled. In such a structure, the distance from the pixel located at the extreme end of each of the pixel array 50A and the pixel array 50B to the respective edges of the semiconductor substrate 53A and the semiconductor substrate 53B and between the semiconductor substrate 53A and the semiconductor substrate 53B. The total distance of the clearances (clearances) to be secured is at least the width of the dead area C. In addition, when the scintillator 54A and the scintillator 54B go around the side surfaces of the semiconductor substrate 53A and the semiconductor substrate 53B, the width of the dead area C is further increased by the amount of the rounding. As shown in FIG. 4, the dead area C does not have a pixel arrangement, and the portion appears in the image as a line.

そこで、図7に示すように、デッドエリアを極力なくすために、一方の基板の端部に他方の基板の端部重なるように配列してタイニングした固体撮像装置502が提案されている。この固体撮像装置502は、半導体基板53Aの端部に半導体基板53Bが重なるように、半導体基板53Aと半導体基板53BとをZ方向にずらして並べている。そして、半導体基板53Aの画素配列50Aの端部と半導体基板53Bの画素配列Bの端部の一端が水平方向で互いに一致するように配置している。従って、画素配列50Aの一端の画素Pと画素配列50Bの一端の画素Pが線tで一致し、デッドエリアを理論上なくすことができる。 Therefore, as shown in FIG. 7, in order to eliminate the dead area as much as possible, the solid-state imaging device 50 2 and Thaining are arranged so as to overlap an end portion of the other substrate on the end of one of the substrates has been proposed. The solid-state imaging device 50 2, so that the semiconductor substrate 53B overlaps the end portion of the semiconductor substrate 53A, which are arranged shifted in the Z direction and the semiconductor substrate 53A and the semiconductor substrate 53B. The end of the pixel array 50A of the semiconductor substrate 53A and the end of the end of the pixel array B of the semiconductor substrate 53B are arranged so as to coincide with each other in the horizontal direction. Therefore, the pixel P at one end of the pixel array 50A and the pixel P at one end of the pixel array 50B coincide with each other at the line t, and the dead area can be theoretically eliminated.

しかしながら、図7に示す固体撮像装置502を用いX線像を撮像した場合においても繋ぎ目に線が発生することが確認された。これは、繋ぎ目部分のシンチレータの厚みの違いなどが起因して、繋ぎ目前後の画素の輝度が減少するからだと考えられる。 However, that line is generated in the joint even when an image of the X-ray image using a solid-state imaging device 50 2 shown in FIG. 7 has been confirmed. This is presumably because the luminance of the pixels before and after the joint decreases due to the difference in the thickness of the scintillator at the joint.

図8は、図7に示す構造の二つの画素配列を用いた固体撮像装置502の画像データを読み出したときの境界部分の繋ぎ目を含む領域のデータを示している。図8では、長尺方向すなわち、二つの画素配列の繋ぎ目である境界部分を含むY方向(行(ライン)方向)の領域を示している。図8(a)は、境界部分の繋ぎ目の前後にそれぞれn/2個の画素領域を示している。図8(b)は各行数に対する輝度値を示している。この固体撮像装置50は、2次元センサで構成されている。この例では、図中奥行き方向(X方向)の列に対して60画素が配列されている。この図8(b)に示す輝度値は、これら奥行き方向列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を表している。なお、図8において、補正範囲のnは20行(ライン)である。 Figure 8 shows the data of an area including a joint of the boundary portion when reading the image data of the solid-state imaging device 50 2 using the two pixel array having the structure shown in FIG. FIG. 8 shows a region in the longitudinal direction, that is, the Y direction (row (line) direction) including a boundary portion that is a joint between two pixel arrays. FIG. 8A shows n / 2 pixel regions before and after the boundary joint. FIG. 8B shows the luminance value for each number of rows. The solid-state imaging device 50 is configured with a two-dimensional sensor. In this example, 60 pixels are arranged in a column in the depth direction (X direction) in the drawing. The luminance values shown in FIG. 8 (b) represents the mean Luminance value obtained by averaging all pixel intensity values of the depth direction columns. In FIG. 8, n of the correction range is 20 rows (lines).

図8(b)に示すように、繋ぎ目(境界部分)付近では、平均輝度値が大きく変化している。このためセファロ画像などの画像に、画素配列の繋ぎ目近傍で線が発生する。図6に示すように、境界部分bに線があるような画像として再構成されることになる。尚、図4〜図5に示す固体撮像装置50においてもデッドエリアC部分を含む境界部分bに線があるような画像として再構成される。   As shown in FIG. 8B, the average luminance value changes greatly in the vicinity of the joint (boundary portion). For this reason, a line is generated in the vicinity of the joint of the pixel arrangement in an image such as a cephalo image. As shown in FIG. 6, the image is reconstructed as an image having a line at the boundary portion b. Note that the solid-state imaging device 50 shown in FIGS. 4 to 5 is also reconstructed as an image in which there is a line at the boundary portion b including the dead area C portion.

そこで、この発明では、繋ぎ目(境界部分)付近での平均輝度値の変化が図8(b)の破線で示すように、直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制するものである。   Therefore, in the present invention, the change in the average luminance value in the vicinity of the joint (boundary portion) is corrected to be linear as shown by the broken line in FIG. 8B to eliminate the change before and after the joint. This suppresses the generation of image lines.

図8に示すように、繋ぎ目(境界部分)を含む前後のi=1〜nまでの撮影画像の各行を補正範囲として演算する。図8において、左から右に掛けてY方向、すなわち、長尺方向の画素配列を示している。そして、図8(a)において、Lが補正範囲(i)の例えば、下側に位置する画素配列50Aにおける補正範囲の行に隣接する行、Rが上側に位置する画素配列50Bにおける補正範囲の行に隣接する行を示している。すなわち、Lがi=1の行に隣接する行、Rがi=nの行に隣接する行を示している。   As shown in FIG. 8, each row of the captured image from i = 1 to n before and after the joint (boundary portion) is calculated as a correction range. In FIG. 8, the pixel arrangement in the Y direction, that is, the long direction is shown from the left to the right. In FIG. 8A, L is the correction range (i), for example, the row adjacent to the correction range row in the lower pixel array 50A, and R is the correction range in the upper pixel array 50B. A line adjacent to the line is shown. That is, L indicates a row adjacent to a row where i = 1, and R indicates a row adjacent to a row where i = n.

補正範囲(i=1〜n)の各行の列の輝度値と補正範囲のi=1に隣接する行Lの列の輝度値と、補正範囲のi=nに隣接する行Rの列の輝度値に基づいて、繋ぎ目の補正処理を行う。以下、この発明の補正処理について説明する。 Correction range (i = 1 to n) and Luminance value column of the row L for Luminance value of each row in the column and adjacent to the i = 1 of the correction range, column of the row R adjacent to correct the range of i = n based of the Luminance value, it performs a correction process of the joint. Hereinafter, correction processing according to the present invention will be described.

補正処理は、まず、制御装置110のCPU111がフレームメモリ133にアクセスし、画像データから、補正範囲(i=1〜n)の各行の列の輝度値と補正範囲に隣接する行L、隣接する行Rのそれぞれの列の輝度値を読み出し、補正範囲(i=1〜n)の各行の列の平均輝度値と、隣接する行L、隣接する行Rの平均輝度値と、標準偏差を算出し、その算出した各データをワークメモリ131に格納する。ここで、補正する範囲の平均輝度値をavgi、隣接する行Lの平均輝度値をavgL、隣接する行Rの平均輝度値をavgRとする。固体撮像装置50は、2次元センサで構成されており、この例では、図中奥行き方向(X方向)の列に60画素が配列されているので、それぞれ奥行き方向列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求めている。 Correction processing, first, the control CPU111 device 110 accesses the frame memory 133, from the image data, correction range (i = 1 to n) of each row lines adjacent to the Luminance value and the correction range of the column of L, adjacent reads the Brightness value of each column of the row R of the average Luminance value column of each row of the correction range (i = 1 to n), adjacent rows L, and the average Luminance values of adjacent rows R, A standard deviation is calculated, and each calculated data is stored in the work memory 131. Here, the average Luminance value of the range to be corrected avg i, averaged Luminance value avg L adjacent rows L, and the average Luminance values of adjacent rows R and avg R. The solid-state imaging device 50 is configured by a two-dimensional sensor. In this example, 60 pixels are arranged in a column in the depth direction (X direction) in the figure, and therefore, all the pixel luminance values in the depth direction column are obtained. The average brightness value obtained by averaging is obtained.

また、補正する範囲の標準偏差をsdi、隣接する行Lの標準偏差をsdL、隣接する行Rの標準偏差をsdRとして、求めた平均輝度値と標準偏差を用いて、制御回路110のCPU111は、各補正行にそれぞれ隣接する行Lと行Rを結ぶ直線上の平均値AVGiと標準偏差SDiを次の式に基づき算出し、その値をワークメモリ131に格納する。 Further, the control circuit 110 uses the obtained average luminance value and standard deviation as sd i , the standard deviation of the adjacent row L as sd L , and the standard deviation of the adjacent row R as sd R. The CPU 111 calculates an average value AVG i and a standard deviation SD i on a straight line connecting the row L and the row R adjacent to each correction row based on the following expressions, and stores the values in the work memory 131.

r1=i/(n+1) …(1)
r2=1−r1 …(2)
SDi=sdR×r1+sdL×r2 …(3)
AVGi=avgR×r1+avgL×r2 …(4)
r1 = i / (n + 1) (1)
r2 = 1-r1 (2)
SD i = sd R × r1 + sd L × r2 (3)
AVG i = avg R × r1 + avg L × r2 (4)

ここで、r1、r2は、補正範囲に隣接する行と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数であり、r1は、隣接する行Rに対応する係数、r2は、隣接する行Lに対応する係数である。   Here, r1 and r2 are weighting coefficients corresponding to the row adjacent to the correction range and the position of each pixel in the correction range, r1 is a coefficient corresponding to the adjacent row R, and r2 is the adjacent row L. Is a coefficient corresponding to.

算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲iの各画素データの補正データを下記式に基づいて算出する。 Calculated average Luminance value, standard deviation, using the average value is calculated based on the correction data of each pixel data of the correction range i in the following equation.

IMG[x,y]=(img[x,y]−avgi)×(SDi/sdi)+AVGi
…(5)
IMG [x, y] = (img [x, y] −avg i ) × (SD i / sd i ) + AVG i
... (5)

ここで、IMG[x,y]は、各x,y座標の補正後の画素データであり、img[x,y]は、各x,y座標の補正前の画素データである。   Here, IMG [x, y] is pixel data after correction of each x, y coordinate, and img [x, y] is pixel data before correction of each x, y coordinate.

補正範囲の各画素データ(x、y)を読み出し、上記の(5)式に基づき、各画素データを補正し、その各画素データを該当する画素データとしてワークメモリ131に格納する。そして、補正した画素データを画像再構成のデータとして用いて、シフト加算法又はフィルタ逆投影法(FBP法、FBP:Filtered Back Projection)により、画像再構成を行い、セファロ画像などの画像を得る。   Each pixel data (x, y) in the correction range is read, each pixel data is corrected based on the above equation (5), and each pixel data is stored in the work memory 131 as corresponding pixel data. Then, using the corrected pixel data as image reconstruction data, image reconstruction is performed by a shift addition method or a filtered back projection method (FBP method, FBP: Filtered Back Projection) to obtain an image such as a cephalometric image.

次に、この発明の動作につき、図9及び図10のフローチャートに従い説明する。
画像データの再構成法としては、シフト加算法とFBP法とが存在する。シフト加算法とFBP法は、再構成の原理が異なるため、断層方向の解像度及びコントラストが異なる。このため、それぞれの再構成法には、以下のような利点がある。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
There are a shift addition method and an FBP method as image data reconstruction methods. Since the shift addition method and the FBP method have different reconstruction principles, the resolution and contrast in the tomographic direction are different. For this reason, each reconstruction method has the following advantages.

まず、シフト加算法の利点につき説明する。シフト加算法を用いると、金属アーチファクトが発生しないので、インプラント体への骨の付き具合が診断し易くなる。また、インレーやクラウンの近くのカリエスなども診断し易くなる。さらに、再構成計算が速く、撮影後、速やかに画像を表示して、診断することが出来る。   First, the advantages of the shift addition method will be described. When the shift addition method is used, metal artifacts do not occur, and it becomes easy to diagnose how the bone is attached to the implant body. In addition, caries near the inlay and crown can be easily diagnosed. Furthermore, reconstruction calculation is fast, and it is possible to quickly display an image after diagnosis and make a diagnosis.

FBP法の利点について説明する。FBP法を用いると、高いコントラスト画像を作成することができ、根尖、根管、歯根膜などの診断がし易くなる。   The advantages of the FBP method will be described. When the FBP method is used, a high-contrast image can be created, and it becomes easy to diagnose the apex, root canal, periodontal ligament and the like.

このように、シフト加算法とFBP法はそれぞれの利点を有し、いずれの再構成法が絶対的に優れているともいえない。従って、それぞれの要求を満たした再構成法を用いればよい。   Thus, the shift addition method and the FBP method have their respective advantages, and it cannot be said that any reconstruction method is absolutely superior. Therefore, a reconstruction method that satisfies each requirement may be used.

本実施例では、再構成法としてのシフト加算法は、スキャンによって一定レートで収集され、繋ぎ目(境界部分)付近の各画素データを上記した手法により補正する。そして、この補正したデータを含めたフレームデータ(画像データ)を、例えば、その位置に応じた量だけ互いにシフトさせて相互加算する処理を行う。   In this embodiment, the shift addition method as the reconstruction method is collected at a constant rate by scanning, and each pixel data near the joint (boundary portion) is corrected by the above-described method. Then, the frame data (image data) including the corrected data is shifted from each other by an amount corresponding to the position, for example, and mutually added.

再構成法としてのFBP法は、繋ぎ目(境界部分)付近の各画素データを上記したように補正する。補正した各画素データを含めフレームデータ(画素データ)の一群のデータを個別に、所定の第1の重み付け処理を行ない、次に、第1の重み付け処理後の各画像データに対して、所定のコンボリューション処理を施す。次に、コンボリューション処理後の各投影データに対して、所定の第2の重み付け処理を行なう。次に、第2の重み付け処理した後の画像データを個別に、所定の逆投影(バックプロジェクション:BP)処理をして、BP像を生成する。   The FBP method as a reconstruction method corrects each pixel data near the joint (boundary part) as described above. A group of frame data (pixel data) including each corrected pixel data is individually subjected to a predetermined first weighting process, and then each image data after the first weighting process is subjected to a predetermined Perform convolution processing. Next, a predetermined second weighting process is performed on each projection data after the convolution process. Next, the image data after the second weighting process is individually subjected to a predetermined back projection (back projection: BP) process to generate a BP image.

次に、この発明の処理動作につき説明する。
まず、制御装置110のCPU111は、被検者Oの位置決めなど撮影の準備が済むと、操作手段136を介して与えられる操作者の指示に応答し、データ収集のためのスキャンを指令する。そして、X線照射部2からパルス状又は連続波のX線を所定周期で又は連続的に曝射させる。この結果、X線照射部2から曝射されたX線は被検者Oを透過してX線検出部5の固体撮像装置50により検出される。そして、前述したように、X線検出部5の固体撮像装置50からX線透過量を反映したデジタル量のフレームデータ(画素データ)が出力される。このフレームデータはフレームメモリ133に一時保管される。
Next, the processing operation of the present invention will be described.
First, when preparation for imaging such as positioning of the subject O is completed, the CPU 111 of the control device 110 responds to an operator instruction given through the operation unit 136 and instructs a scan for data collection. Then, pulsed or continuous wave X-rays are emitted from the X-ray irradiation unit 2 at a predetermined cycle or continuously. As a result, the X-rays emitted from the X-ray irradiation unit 2 pass through the subject O and are detected by the solid-state imaging device 50 of the X-ray detection unit 5. Then, as described above, digital frame data (pixel data) reflecting the X-ray transmission amount is output from the solid-state imaging device 50 of the X-ray detection unit 5. This frame data is temporarily stored in the frame memory 133.

このスキャンの指令が済むと、制御装置110のCPU111は、画像処理手段として機能し、画像再構成の処理を行う。画像再構成処理を開始すると、制御装置110のCPU111は、フレームメモリ133に格納された撮影画像を読み出し、ワークメモリ131に一旦保管する(ステップS1)。   When the scan command is completed, the CPU 111 of the control device 110 functions as an image processing unit and performs image reconstruction processing. When the image reconstruction process is started, the CPU 111 of the control device 110 reads the captured image stored in the frame memory 133 and temporarily stores it in the work memory 131 (step S1).

続いて、制御装置110のCPU111は、読み込んだ撮影画像に対して、ディフェクト補正(ステップS2)、濃度補正(ステップS3)を行う。続いて、ディフェクト補正、濃度補正した画像データを対数変換し(ステップS4)、対数変換したデータをワークメモリ131に格納する。   Subsequently, the CPU 111 of the control device 110 performs defect correction (step S2) and density correction (step S3) on the read captured image. Subsequently, the defect corrected and density corrected image data is logarithmically converted (step S4), and the logarithmically converted data is stored in the work memory 131.

続いて、制御装置110のCPU111は、繋ぎ目(境界部分)付近での平均輝度値の変化が直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制する繋ぎ目補正の処理動作を行う(ステップS5)。   Subsequently, the CPU 111 of the control device 110 corrects the change in the average luminance value in the vicinity of the joint (boundary portion) so as to be linear, and eliminates the change before and after the joint to suppress the generation of the line of the image. A joint correction processing operation is performed (step S5).

繋ぎ目補正の処理動作を開始すると、図10に示すように、繋ぎ目(境界部分)を含む前後のi=1〜nまでの撮影画像の各行を補正範囲として演算するために、制御装置110のCPU111は、ワークメモリ131にアクセスし、対数変換した画像データから、補正範囲(i=1〜n)の各行の列の輝度値と補正範囲にそれぞれ隣接する行L、隣接する行Rの列の輝度値を読み出し、補正範囲(i=1〜n)の各行の列の平均輝度値avgiと、隣接する行L、隣接する行Rの平均輝度値avgL、avgRと、標準偏差を算出する。そして、補正する範囲の標準偏差をsdi、隣接する行Lの標準偏差sdL、隣接する行Rの標準偏差sdRを算出する。そして、算出した各データをワークメモリ131に格納する(ステップS51)。固体撮像装置50は、2次元センサで構成されており、この例では、図中奥行き方向(X方向)の列に60画素が配列されているので、それぞれ奥行き方向列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求めている。 When the processing operation for joint correction is started, as shown in FIG. 10, in order to calculate each row of captured images from i = 1 to n before and after the joint (boundary portion) as a correction range, the control device 110. the CPU111 accesses the work memory 131, the image data obtained by logarithmic transformation, the correction range (i = 1 to n) of each row of the row respectively adjacent to the Luminance value and the correction range of columns L, adjacent rows R reads the Brightness value of a column, a correction range (i = 1 to n) average Luminance value avg i column of each row of adjacent rows L, mean Luminance value avg L adjacent rows R, and avg R Calculate the standard deviation. Then, the standard deviation of the correction range is calculated as sd i , the standard deviation sd L of the adjacent row L , and the standard deviation sd R of the adjacent row R are calculated. Then, each calculated data is stored in the work memory 131 (step S51). The solid-state imaging device 50 is configured by a two-dimensional sensor. In this example, 60 pixels are arranged in a column in the depth direction (X direction) in the figure, and therefore, all the pixel luminance values in the depth direction column are obtained. The average brightness value obtained by averaging is obtained.

続いて、制御装置110のCPU111は、各補正範囲の両端部の行にそれぞれ隣接する行Lと隣接する行Rを結ぶ直線上の平均値AVGiと標準偏差SDiを算出し、その値をワークメモリ131に格納する(ステップS52)。この算出のために、制御装置110のCPU111は、まず、上記(1)式、(2)式に基づきr1とr2を算出し、この算出したr1とr2と、隣接する行Lの標準偏差sdL、隣接する行Rの標準偏差sdRを用いて上記(3)式に基づき、標準偏差SDiを求める。更に、制御装置110のCPU111は、この算出したr1とr2と隣接する行L、Rの平均輝度値avgL、avgRを用いて上記(4)式に基づいて平均輝度値AVGiを算出する。この処理を補正範囲の1〜n行まで繰り返して平均輝度値と標準偏差の補正値を求める。 Subsequently, the CPU 111 of the control device 110 calculates an average value AVG i and a standard deviation SD i on a straight line connecting the row L adjacent to the both ends of each correction range and the row R adjacent to each other, and the values are calculated. Store in the work memory 131 (step S52). For this calculation, the CPU 111 of the control device 110 first calculates r1 and r2 based on the above equations (1) and (2), and calculates the calculated r1 and r2 and the standard deviation sd of the adjacent row L. L, based on the above equation (3) using the standard deviation sd R adjacent rows R, the standard deviation SD i. Furthermore, CPU 111 of the controller 110, calculates the line L adjacent the calculated r1 and r2, the average luminance value avg L of R, the average Luminance value AVG i based on the equation (4) using avg R To do. This process is repeated up to 1 to n lines of the correction range to obtain the average luminance value and the standard deviation correction value.

ステップS52で算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲iの各画素データを上記(5)式に基づいて算出する(ステップS53)。制御装置110のCPU111は、補正範囲の各画素データ(x、y)を読み出し、上記(5)式に基づき、各画素データを補正し、その各画素データを該当する画素データとしてワークメモリ131に格納する(ステップS53)。全ての補正範囲の画素の補正処理が終わると補正処理が終了し、画像再構成処理に戻る。 Mean Brightness value calculated in step S52, the standard deviation, using the average value, the pixel data of the correction range i is calculated based on the equation (5) (step S53). The CPU 111 of the control device 110 reads out each pixel data (x, y) in the correction range, corrects each pixel data based on the above equation (5), and stores each pixel data in the work memory 131 as corresponding pixel data. Store (step S53). When the correction processing for all the pixels in the correction range is completed, the correction processing ends and the process returns to the image reconstruction processing.

そして、繋ぎ目(境界部分)付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換え、そして、この置き換えたフレームデータ(画像データ)をその位置に応じた量だけ互いにシフトさせて相互加算するシフト加算処理を行い、画像を再構成し、再構成した再構成データを画像メモリ132に格納する(ステップS6)。そして、再構成処理を終了する。その後、表示手段135に再構成画像を表示させる。   Then, the data in the correction range near the joint (boundary portion) is replaced with the data corrected by the correction processing described above, and the replaced frame data (image data) is shifted to each other by an amount corresponding to the position. Shift addition processing is performed to reconstruct the image, and the reconstructed reconstruction data is stored in the image memory 132 (step S6). Then, the reconstruction process ends. Thereafter, the reconstructed image is displayed on the display unit 135.

上記したように、シフト加算法を用いると、金属アーチファクトが発生しないので、インプラント体への骨の付き具合が診断し易くなる。また、インレーやクラウンの近くのカリエスなども診断し易くなる。さらに、再構成計算が速く、撮影後、速やかに画像を表示して、診断することが出来る。また、ノイズが少なく、正中部分や顎関節部分など線量が少し足りなくなる部分でも診断がし易くなる。   As described above, when the shift addition method is used, metal artifacts do not occur, so that it is easy to diagnose how the bone is attached to the implant body. In addition, caries near the inlay and crown can be easily diagnosed. Furthermore, reconstruction calculation is fast, and it is possible to quickly display an image after diagnosis and make a diagnosis. In addition, there is little noise, and it becomes easy to make a diagnosis even in a portion where the dose is slightly short, such as a median portion or a temporomandibular joint portion.

次に、画像再構成をFBP法に行う場合につき、図11ないし図13を参照して説明する。シフト加算による再構成と同様に、X線検出部5の固体撮像装置50からX線透過量を反映したデジタル量のフレームデータ(画素データ)が出力され、このフレームデータはフレームメモリ133に一時保管される。そして、制御装置110のCPU111は、フレームメモリ133に格納された撮影画像を読み出し、ワークメモリ131に一旦保管する(ステップS1)。   Next, a case where image reconstruction is performed by the FBP method will be described with reference to FIGS. 11 to 13. Similar to the reconstruction by shift addition, digital amount frame data (pixel data) reflecting the X-ray transmission amount is output from the solid-state imaging device 50 of the X-ray detection unit 5, and this frame data is temporarily stored in the frame memory 133. Is done. Then, the CPU 111 of the control device 110 reads the captured image stored in the frame memory 133 and temporarily stores it in the work memory 131 (step S1).

続いて、制御装置110のCPU111は、読み込んだ撮影画像に対して、ディフェクト補正(ステップS2)、濃度補正(ステップS3)を行う。続いて、ディフェクト補正、濃度補正した画像データを対数変換し(ステップS4)、対数変換したデータをワークメモリ131に格納する。   Subsequently, the CPU 111 of the control device 110 performs defect correction (step S2) and density correction (step S3) on the read captured image. Subsequently, the defect corrected and density corrected image data is logarithmically converted (step S4), and the logarithmically converted data is stored in the work memory 131.

続いて、制御装置110のCPU111は、繋ぎ目(境界部分)付近での平均輝度値の変化が直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制する繋ぎ目補正の処理動作を行う(ステップS5)。そして、図10に示す繋ぎ目補正の処理が行われる。そして、繋ぎ目(境界部分)付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換え、そして、この置き換えたフレームデータ(画像データ)をFBP法により画像を再構成し、再構成した再構成データを画像メモリ132に格納する(ステップS6a)。FBP法は、繋ぎ目(境界部分)付近の画像データを上記した補正データに置き換え、この補正データを含む全ての画素のフレームデータ(画素データ)の一群のデータを個別に、所定の第1の重み付け処理を行ない、次に、第1の重み付け処理後の各画像データに対して、所定のコンボリューション処理を施す。次に、コンボリューション処理後の各投影データに対して、所定の第2の重み付け処理を行なう。次に、第2の重み付け処理した後の画像データを個別に、所定の逆投影(バックプロジェクション:BP)処理をして、BP像を生成する。その後、表示手段135に再構成画像を表示させる。   Subsequently, the CPU 111 of the control device 110 corrects the change in the average luminance value in the vicinity of the joint (boundary portion) so as to be linear, and eliminates the change before and after the joint to suppress the generation of the line of the image. A joint correction processing operation is performed (step S5). Then, the seam correction process shown in FIG. 10 is performed. Then, the data in the correction range near the joint (boundary portion) is replaced with the data corrected by the correction processing described above, and the replaced frame data (image data) is reconstructed by reconstructing the image by the FBP method. The reconstructed data is stored in the image memory 132 (step S6a). In the FBP method, the image data in the vicinity of the joint (boundary portion) is replaced with the above-described correction data, and a group of data of the frame data (pixel data) of all the pixels including the correction data is individually set to the predetermined first data. A weighting process is performed, and then a predetermined convolution process is performed on each image data after the first weighting process. Next, a predetermined second weighting process is performed on each projection data after the convolution process. Next, the image data after the second weighting process is individually subjected to a predetermined back projection (back projection: BP) process to generate a BP image. Thereafter, the reconstructed image is displayed on the display unit 135.

次に、FBP法において、ノイズ処理を周波数領域でフィルタ補正する場合の処理について図12に従い説明する。   Next, in the FBP method, processing when noise processing is subjected to filter correction in the frequency domain will be described with reference to FIG.

制御装置110のCPU111は、ワークメモリ131から繋ぎ目(境界部分)付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換えた画像データを得る(ステップS61)。   The CPU 111 of the control device 110 obtains image data obtained by replacing the data in the correction range near the joint (boundary portion) with the data corrected by the above correction processing from the work memory 131 (step S61).

制御装置110のCPU111は、補正済み画像データをフーリエ変換し、補正済み画像データのスペクトルデータを作成する(ステップS62)。   The CPU 111 of the control device 110 performs Fourier transform on the corrected image data to create spectrum data of the corrected image data (step S62).

続いて、制御装置110のCPU111は、補正済み画像データのスペクトルデータとノイズ除去フィルタとの積を取りフィルタ処理を行う(ステップS63)。そして、制御装置110のCPU111は、フィルタが適用された画像データのスペクトルデータをフーリエ逆変換して、フィルタ補正された画像データを得る(ステップS64)。   Subsequently, the CPU 111 of the control device 110 performs a filter process by taking the product of the spectrum data of the corrected image data and the noise removal filter (step S63). Then, the CPU 111 of the control device 110 performs inverse Fourier transform on the spectrum data of the image data to which the filter is applied, and obtains filter-corrected image data (step S64).

その後、フィルタ補正された画像データを逆投影して再構成画像データを得て、画像メモリ132に格納する(ステップS65)。そして、画像メモリ132から再構成画像データを読み出し、診断用画像として表示手段135に表示させる(ステップS66)。   Thereafter, the image data subjected to the filter correction is back-projected to obtain reconstructed image data, which is stored in the image memory 132 (step S65). Then, the reconstructed image data is read from the image memory 132 and displayed on the display unit 135 as a diagnostic image (step S66).

次に、図13に従い、ノイズ処理を空間領域でフィルタ補正する場合の処理について説明する。   Next, according to FIG. 13, processing when noise processing is filter corrected in the spatial domain will be described.

制御装置110のCPU111は、ワークメモリ131から繋ぎ目(境界部分)付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正したデータに置き換えた画像データを得る(ステップS61a)。   The CPU 111 of the control device 110 obtains image data obtained by replacing the data in the correction range near the joint (boundary portion) with the data corrected by the correction processing described above from the work memory 131 (step S61a).

制御装置110のCPU111は、ノイズ除去フィルタをフーリエ逆変換し、空間領域のフィルタを作成する(ステップS62a)。   The CPU 111 of the control device 110 performs inverse Fourier transform on the noise removal filter to create a spatial domain filter (step S62a).

続いて、制御装置110のCPU111は、補正済み画像データと空間領域のフィルタとの畳み込み積分を行う(ステップS63a)。   Subsequently, the CPU 111 of the control device 110 performs convolution integration between the corrected image data and the spatial domain filter (step S63a).

その後、フィルタ補正された画像データを逆投影して再構成画像データを得て、画像メモリ132に格納する(ステップS65a)。そして、画像メモリ132から再構成画像データを読み出し、診断用画像として表示手段135に表示させる(ステップS66a)。   Thereafter, the image data subjected to the filter correction is backprojected to obtain reconstructed image data, which is stored in the image memory 132 (step S65a). Then, the reconstructed image data is read from the image memory 132 and displayed on the display means 135 as a diagnostic image (step S66a).

上記実施形態では、二枚の半導体基板を並べて使用する固体撮像装置50(502)について説明したが、タイリングされる半導体基板は、2枚に限らず3枚以上のものにもこの発明は適用することができる。すなわち、境界部分を含む前後の領域を補正範囲とし、その範囲にこの発明にかかる繋ぎ目補正を施すように構成すればよい。また、上記した実施形態は、二つの画素配列50A、50Bそれぞれの長尺方向の幅を互いに異ならせているが、二つの画素配列の上下方向の幅が互いに等しい場合にもこの発明が適用できることはいうまでもない。 In the above-described embodiment, the solid-state imaging device 50 (50 2 ) using two semiconductor substrates side by side has been described. However, the present invention is not limited to two semiconductor substrates to be tiled, but three or more semiconductor substrates. Can be applied. That is, the area before and after the boundary portion may be set as a correction range, and the seam correction according to the present invention may be applied to the range. In the above-described embodiment, the widths in the longitudinal direction of the two pixel arrays 50A and 50B are different from each other. However, the present invention can also be applied when the vertical widths of the two pixel arrays are equal to each other. Needless to say.

また、上記実施形態では、二枚の半導体基板を上下方向並べて使用する固体撮像装置50(502)について説明したが、図14に、四枚の半導体基板を上下左右方向に並べて使用する固体撮像装置503を示す。この固体撮像装置503は、上下に画素配列50Aと画素配列50B、画素配列50Cと画素配列50Dを配列し、左右に画素配列50Aと画素配列50C、画素配列50Bと画素配列50Dを配列し、それぞれタイリングを行っている。このような構造においては、行方向の画素配列50Aと画素配列50B、画素配列50Cと画素配列50D、列方向の画素配列50Aと画素配列50C、画素配列50Bと画素配列50Dにそれぞれ繋ぎ目(境界部分)が存在することになる。すなわち、上下左右にそれぞれ繋ぎ目(境界部分)が存在することになる。 In the above-described embodiment, the solid-state imaging device 50 (50 2 ) using two semiconductor substrates arranged in the vertical direction has been described. However, FIG. 14 illustrates solid-state imaging using four semiconductor substrates arranged in the vertical and horizontal directions. It shows the device 50 3. This solid-state imaging device 50 3 has a pixel array 50A, a pixel array 50B, a pixel array 50C, and a pixel array 50D arranged above and below, a pixel array 50A and a pixel array 50C, and a pixel array 50B and a pixel array 50D arranged on the left and right. Each is tiling. In such a structure, the pixel array 50A and the pixel array 50B in the row direction, the pixel array 50C and the pixel array 50D, the pixel array 50A and the pixel array 50C in the column direction, and the pixel array 50B and the pixel array 50D are connected to each other. Part) will exist. That is, there are joints (boundary portions) on the top, bottom, left, and right.

上記したように、繋ぎ目(境界部分)付近では、輝度値が大きく変化する。そこで、この発明では、上下左右のそれぞれの繋ぎ目(境界部分)付近での輝度値の変化が直線的になるように補正し、繋ぎ目前後の変化を無くして画像の線の発生を抑制するものである。   As described above, the luminance value greatly changes near the joint (boundary portion). Therefore, according to the present invention, the change in luminance value near the joints (boundary portions) in the upper, lower, left, and right directions is corrected to be linear, and the change before and after the joints is eliminated to suppress the generation of image lines. Is.

上下の画素配列50Aと画素配列50B、画素配列50Cと画素配列50Dにおいては、図15に示すように、上下の繋ぎ目(境界部分)を含む前後のi=1〜nまでの撮影画像の各行を補正範囲として演算する。この上下方向の補正は、上記した補正と同様に行われる。   In the upper and lower pixel arrays 50A and 50B, the pixel array 50C and the pixel array 50D, as shown in FIG. 15, each row of the captured images from before and after i = 1 to n including the upper and lower joints (boundary portions). Is calculated as a correction range. This vertical correction is performed in the same manner as the above correction.

すなわち、画素配列50Aと画素配列50Bの上下の繋ぎ目(境界部分)を含む前後のi=1〜nまでの撮影画像の各行を補正範囲として上記のように補正する。また、画素配列50Cと画素配列50Dの上下の繋ぎ目(境界部分)を含む前後のi=1〜nまでの撮影画像の各行を補正範囲として上記のように補正する。上記(5)式に基づき、各画素データを補正し、上下の繋ぎ目(境界部分)付近の補正範囲のデータを上記した補正処理により補正した画像データに置き換え、上下の繋ぎ目(境界部分)の補正処理が行われる。   That is, the correction is performed as described above, with each row of the captured image from i = 1 to n including the upper and lower joints (boundary portions) between the pixel array 50A and the pixel array 50B as a correction range. Further, each row of the captured image from i = 1 to n before and after the upper and lower joints (boundary portions) of the pixel array 50C and the pixel array 50D is corrected as described above as a correction range. Based on the above equation (5), each pixel data is corrected, and the data in the correction range near the upper and lower joints (boundary portion) is replaced with the image data corrected by the correction processing described above, and the upper and lower joints (boundary portion). The correction process is performed.

続いて、左右の繋ぎ目(境界部分)の補正処理を行う。左右の画素配列50Aと画素配列50C、画素配列50Bと画素配列50Dにおいては、図16に示すように、左右の繋ぎ目(境界部分)を含む前後のj=1〜mまでの撮影画像の各列を補正範囲として演算する。図16において、左から右に掛けてX方向の画素配列を示している。そして、XLが補正範囲(j)の例えば、左側に位置する画素配列50B(50A)における補正範囲の列に隣接する列、XRが右側に位置する画素配列50D(50C)における補正範囲の列に隣接する列を示している。すなわち、XLがj=1の列に隣接する列、XRがj=mの列に隣接する列を示している。   Subsequently, the right and left joints (boundary portions) are corrected. In the left and right pixel arrays 50A and 50C, and the pixel array 50B and pixel array 50D, as shown in FIG. 16, each of the captured images from j = 1 to m including the left and right joints (boundary portions) is included. The column is calculated as a correction range. In FIG. 16, the pixel arrangement in the X direction is shown from the left to the right. Then, XL is the correction range (j), for example, the column adjacent to the correction range column in the pixel array 50B (50A) located on the left side, and XR is the correction range column in the pixel array 50D (50C) located on the right side. Adjacent columns are shown. That is, XL indicates a column adjacent to the column where j = 1, and XR indicates a column adjacent to the column where j = m.

補正範囲(j=1〜m)の各列の輝度値と補正範囲のj=1に隣接する列XLの輝度値と、補正範囲のj=mに隣接する列XRの輝度値に基づいて、左右の繋ぎ目(境界部分)の補正処理を行う。 And Luminance values of columns XL adjacent to j = 1 of the bright degree value and the correction range of each column of the correction range (j = 1~m), the Luminance value of the column XR adjacent correction range of j = m Based on this, the left and right joints (boundary portions) are corrected.

左右の繋ぎ目(境界部分)の補正処理は、行方向を補正した画像データから、補正範囲(j=1〜m)の各列の行の輝度値と補正範囲に隣接する列XL、隣接する列XRのそれぞれの行の輝度値を読み出し、補正範囲(j=1〜m)の各列の行の平均輝度値と、隣接する列XL、隣接する列XRの平均輝度値と、標準偏差を算出する。ここで、補正する範囲の平均輝度値をavgj、隣接する列XLの平均輝度値をavgXL、隣接する列XRの平均輝度値をavgXRとする。 Correction processing of the left and right joint (boundary) from the image data corrected in the row direction, the column adjacent to the correction range and Luminance values of rows in each column of the correction range (j = 1 to m) XL, adjacent reads the Brightness value of each row of the column XR for the average Luminance values of rows in each column of the correction range (j = 1 to m), adjacent columns XL, the average Luminance values of adjacent rows XR Calculate the standard deviation. The average Luminance value avg j range correcting, avg XL average Luminance values of adjacent columns XL, the average Luminance values of adjacent rows XR and avg XR.

また、補正する範囲の標準偏差をsdj、隣接する列XLの標準偏差をsdXL、隣接する列XRの標準偏差をsdXRとして、求めた平均輝度値と標準偏差を用いて、各補正列にそれぞれ隣接する列XLと列XRを結ぶ直線上の平均値AVGjと標準偏差SDjを次の式に基づき算出し、その値を格納する。 Further, the standard deviation sd j ranges to correct, standard deviation sd XL adjacent columns XL, the standard deviation of the adjacent rows XR as sd XR, using the average luminance value and the standard deviation determined, the corrected column The average value AVG j and the standard deviation SD j on the straight line connecting the columns XL and XR adjacent to each other are calculated based on the following formulas, and the values are stored.

k1=j/(m+1) …(11)
k2=1−k1 …(12)
SDj=sdXR×k1+sdXL×k2 …(13)
AVGj=avgXR×k1+avgXL×k2 …(14)
k1 = j / (m + 1) (11)
k2 = 1-k1 (12)
SD j = sd XR × k1 + sd XL × k2 (13)
AVG j = avg XR × k1 + avg XL × k2 (14)

ここで、k1、k2は、補正範囲に隣接する列と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数であり、k1は、隣接する列XRに対応する係数、k2は、隣接する列XLに対応する係数である。   Here, k1 and k2 are weighting coefficients corresponding to the columns adjacent to the correction range and the positions of the respective pixels in the correction range, k1 is a coefficient corresponding to the adjacent column XR, and k2 is the adjacent column XL. Is a coefficient corresponding to.

算出した平均輝度値、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲jの各画素データの補正データを下記式に基づいて算出する。 Calculated average Luminance value, standard deviation, using the average value is calculated based on the correction data of each pixel data of the correction range j to the following equation.

IMG[x,y]=(img[x,y]−avgj)×(SDj/sdj)+AVGj
…(15)
IMG [x, y] = (img [x, y] −avg j ) × (SD j / sd j ) + AVG j
... (15)

ここで、IMG[x,y]は、各x,y座標の補正後の画素データであり、img[x,y]は、各x,y座標の補正前の画素データである。   Here, IMG [x, y] is pixel data after correction of each x, y coordinate, and img [x, y] is pixel data before correction of each x, y coordinate.

補正範囲の各画素データ(x、y)を読み出し、上記(15)式に基づき、各画素データを補正し、その各画素データを該当する画素データとして置き換え、左右方向の繋ぎ目(境界部分)の補正処理が行われる。そして、上下左右の繋ぎ目(境界部分)の補正が行われた画素データを画像再構成のデータとして用いて、シフト加算法又はフィルタ逆投影法により、画像再構成を行い、セファロ画像などの画像を得る。   Each pixel data (x, y) in the correction range is read out, each pixel data is corrected based on the above equation (15), each pixel data is replaced with the corresponding pixel data, and a horizontal joint (boundary portion) The correction process is performed. Then, image data such as a cephalometric image is obtained by performing image reconstruction by a shift addition method or a filter back projection method using pixel data in which correction of upper, lower, left, and right joints (boundary portions) is performed as image reconstruction data. Get.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.

1 パノラマ・CT用X線検出部
2 X線照射部
3 旋回アーム
4 セファロ用ユニット
5 セファロ用X線検出部
50 固体撮像装置
7 支持フレーム
73 ベース
74 支柱
100 操作/表示部
110 制御装置
111 CPU
130 記憶部
131 ワークメモリ
132 画像メモリ
133 フレームメモリ
134 プログラムメモリ
135 表示手段
136 操作手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray detection part for panorama / CT 2 X-ray irradiation part 3 Revolving arm 4 Cephalo unit 5 Cefaro X-ray detection part 50 Solid-state imaging device 7 Support frame 73 Base 74 Prop 100 Operation / display part 110 Control apparatus 111 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 130 Memory | storage part 131 Work memory 132 Image memory 133 Frame memory 134 Program memory 135 Display means 136 Operation means

Claims (5)

被検者にX線を照射するX線照射部と、入射するX線に応じたデジタルの電気信号を出力するX線検出部と、前記X線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、
前記X線検出部は、複数の基板上に形成された複数の画素を2次元配列した画素配列を合わせて1つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出することを特徴とするX線撮影装置。
Projection image data includes an X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays, an X-ray detection unit that outputs a digital electrical signal corresponding to the incident X-rays, and an image signal output by the X-ray detection unit Storage means for storing, and image processing means for performing image reconstruction calculation based on the projection image data stored in the storage means,
The X-ray detection unit includes a solid-state imaging device that uses a pixel array in which a plurality of pixels formed on a plurality of substrates are two-dimensionally arranged as a single imaging region, and the image processing unit includes the storage unit multiple rows of the front and rear, including a plurality of boundary portions where the substrate are arranged side by side from the unit as a correction area out read, an average luminance value obtained by averaging all pixel intensity values of each row in the column, a vertical axis line by line The projection image data is corrected so that the change of the average luminance value at the boundary portion is linear in the space with the horizontal axis representing the average luminance value and the horizontal axis, and all the projection image data including the corrected projection image data An X-ray imaging apparatus characterized by calculating reconstruction image data by performing reconstruction calculation.
前記X線検出部は、セファロ撮影するセファロ用X線検出部であることを特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置。   The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray detection unit is a Cephalo X-ray detection unit that performs Cephalo imaging. 前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のi(iは2以上の整数)行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、平均輝度値と標準偏差を求め、求めた平均輝度値と標準偏差から補正値を算出し,算出した補正値から補正範囲の各画素データを補正することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のX線撮影装置。 Said image processing means reads the i (i is an integer of 2 or more) rows of the correction range before and after including the boundary portion, the pixels adjacent to both ends of the correction range from the storage unit, the average Luminance value and the standard a deviation, calculated to calculate the correction value from the average Brightness value and the standard deviation, according from the calculated correction value to claim 1 or claim 2, wherein the correcting the pixel data of the correction range X X-ray equipment. 前記画像処理手段は、境界部分を含む前後の補正範囲のi(iは2以上の整数)行と、補正範囲の両端部にそれぞれ隣接する画素を前記記憶手段から読み出し、補正する範囲の平均輝度値(avg i 、隣接する両画素の平均輝度値(avg R ,avg L と、隣接する両画素の標準偏差(sd R 、sd L )求め、各補正行の隣接する両画素を結ぶ直線上の平均値AVGiと標準偏差SDi
r1=i/(n+1) …(1)
r2=1−r1 …(2)
SDi=sdR×r1+sdL×r2 …(3)
AVGi=avgR×r1+avgL×r2 …(4)
(ここで、nは2以上の整数、r1、r2は、補正範囲に隣接する行と補正範囲の各画素の位置に対応する重み付けの係数、sdRは一方の隣接する画素の標準偏差、sdL は他方の隣接する画素の標準偏差、avg i は補正する範囲の平均輝度値、avg R は一方の隣接する画素の平均輝度値、avg L は他方の隣接する画素の平均輝度値である)
によって、算出し、
算出した平均輝度、標準偏差、平均値を用いて、補正範囲iの各画素データの補正データIMG[x,y]を、
IMG[x,y]=(img[x,y]−avgi)×(SDi/sdi)+AVGi
…(5)
(ここで、img[x,y]は補正範囲の各画素データである)
によって算出することを特徴とする請求項3に記載のX線撮影装置。
The image processing means reads out from the storage means i (i is an integer of 2 or more) rows of the correction range before and after the boundary portion, and both ends of the correction range, and reads out the average brightness of the correction range. The degree value (avg i ) , the average luminance value (avg R , avg L ) of both adjacent pixels, and the standard deviation ( sd R , sd L ) of both adjacent pixels are obtained, and the adjacent pixels in each correction row are connected. The average value AVG i on the straight line and the standard deviation SD i are r1 = i / (n + 1) (1)
r2 = 1-r1 (2)
SD i = sd R × r1 + sd L × r2 (3)
AVG i = avg R × r1 + avg L × r2 (4)
(Where n is an integer greater than or equal to 2, r1 and r2 are weighting coefficients corresponding to the row adjacent to the correction range and the position of each pixel in the correction range, sd R is the standard deviation of one adjacent pixel, sd L is the standard deviation of the adjacent pixels other hand, avg i is the average luminance value of the range to be corrected, avg R is the average luminance value of one of the adjacent pixels, avg L is the other the average brightness values of adjacent pixels )
To calculate and
Using the calculated average luminance value , standard deviation, and average value, correction data IMG [x, y] of each pixel data in the correction range i is
IMG [x, y] = (img [x, y] −avg i ) × (SD i / sd i ) + AVG i
... (5)
(Here, img [x, y] is each pixel data in the correction range)
The X-ray imaging apparatus according to claim 3, which is calculated by:
被検者にX線を照射するX線照射部と、入射するX線に応じたデジタルの電気信号を出力するX線検出部と、前記X線検出部が出力する画像信号を投影画像データとして記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された投影画像データに基づいて画像再構成演算を行う画像処理手段と、を備え、
前記X線検出部は、四つ以上の基板上に形成された複数の画素を2次元配列した画素配列を合わせて1つの撮像領域として使用する固体撮像装置を有し、前記画像処理手段は、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数行を補正範囲として読み出し、前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正すると共に、前記記憶手段から複数の基板が並べて配列された境界部分を含む前後の複数列を補正範囲として読み出し、各行の列の全ての画素輝度値を平均した平均輝度値を求め、縦軸を行ごとの平均輝度値、横軸を行数とした空間において前記境界部分での平均輝度値の変化が直線的になるように投影画像データを補正し、補正した投影画像データを含む全ての投影画像データを再構成演算して、再構成画像データを算出することを特徴とするX線撮影装置。
Projection image data includes an X-ray irradiation unit that irradiates the subject with X-rays, an X-ray detection unit that outputs a digital electrical signal corresponding to the incident X-rays, and an image signal output by the X-ray detection unit Storage means for storing, and image processing means for performing image reconstruction calculation based on the projection image data stored in the storage means,
The X-ray detection unit includes a solid-state imaging device that uses a pixel array obtained by two-dimensionally arranging a plurality of pixels formed on four or more substrates as one imaging region, and the image processing unit includes: multiple rows of the front and rear, including a plurality of boundary portions where the substrate are arranged side by side from said memory means correction range and to read out, the change in average luminance value at the boundary portion of the projection image data to be linear is corrected, the plurality of rows of the front and rear, including a boundary portion where a plurality of substrates are arranged side by side from said storage means out read as a correction area, an average luminance value obtained by averaging all pixel intensity values of each row in the column The projection image data is corrected so that the change of the average luminance value at the boundary portion is linear in the space where the vertical axis represents the average luminance value for each row and the horizontal axis represents the number of rows , and the corrected projection image data is All projection image data including Reconstruction calculation to, X-rays imaging apparatus characterized by calculating the reconstructed image data.
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