JPH095445A - 放射線像撮像装置 - Google Patents
放射線像撮像装置Info
- Publication number
- JPH095445A JPH095445A JP7157584A JP15758495A JPH095445A JP H095445 A JPH095445 A JP H095445A JP 7157584 A JP7157584 A JP 7157584A JP 15758495 A JP15758495 A JP 15758495A JP H095445 A JPH095445 A JP H095445A
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- JP
- Japan
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- image
- radiation
- outputs
- comparators
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低線量から高線量に亘る広範囲の放射線を検
出することができ、もってダイナミックレンジの広い放
射線像撮像装置を提供する。 【構成】 複数個の放射線検出器を所定の単位数ごとに
複数のブロックに区分して、放射線画像の１画素を複数
個の放射線検出器で分割して検出することにより、１画
素を構成する各放射線検出器に入射する線量を少なくし
て、各検出器の計数回路の計数率を低減する。そして、
各ブロックごとに計数値を加算することにより放射線画
像上の１画素分の画像データを得る。
出することができ、もってダイナミックレンジの広い放
射線像撮像装置を提供する。 【構成】 複数個の放射線検出器を所定の単位数ごとに
複数のブロックに区分して、放射線画像の１画素を複数
個の放射線検出器で分割して検出することにより、１画
素を構成する各放射線検出器に入射する線量を少なくし
て、各検出器の計数回路の計数率を低減する。そして、
各ブロックごとに計数値を加算することにより放射線画
像上の１画素分の画像データを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば産業用非破壊検
査装置や医用Ｘ線撮像装置（ＣＴスキャナ）等の放射線
像撮像装置に関する。
査装置や医用Ｘ線撮像装置（ＣＴスキャナ）等の放射線
像撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体を用いて、入射したフォト
ンの信号を直接電気パルスに変換し、そのパルス信号を
計数する、いわゆるフォトンカウンティング方式が、放
射線像の撮像装置にも応用されている。
ンの信号を直接電気パルスに変換し、そのパルス信号を
計数する、いわゆるフォトンカウンティング方式が、放
射線像の撮像装置にも応用されている。
【０００３】そのフォトンカウンティング方式を用いた
装置は、例えば図２に示すように、基本的に、電荷出力
型のＸ線センサ（例えばＣｄＴｅ）２１、電荷感応型増
幅器２２、コンパレータ２３、カウンタ２４及び画像メ
モリ２５によって構成されており、このような回路構成
において、Ｘ線センサ２１にＸ線フォトンが入射する
と、生成された電荷が電荷感応型増幅器２２で電圧パル
スに変換される。このとき、そのパルス波高がしきい値
Ｖthを越えていれば、コンパレータ２３がデジタルパル
スを出力し、カウンタ２４の値が一つ増加する。
装置は、例えば図２に示すように、基本的に、電荷出力
型のＸ線センサ（例えばＣｄＴｅ）２１、電荷感応型増
幅器２２、コンパレータ２３、カウンタ２４及び画像メ
モリ２５によって構成されており、このような回路構成
において、Ｘ線センサ２１にＸ線フォトンが入射する
と、生成された電荷が電荷感応型増幅器２２で電圧パル
スに変換される。このとき、そのパルス波高がしきい値
Ｖthを越えていれば、コンパレータ２３がデジタルパル
スを出力し、カウンタ２４の値が一つ増加する。
【０００４】そして、最終的にカウンタ２４に記録され
た計数値が画像メモリ５の所定領域に格納され、その記
憶データ、つまり、Ｘ線センサの１画素で計数された値
を、Ｘ線画像上の１画素の濃淡情報としてＣＲＴ等の画
面上に出力して表示するといった構成が採られている。
た計数値が画像メモリ５の所定領域に格納され、その記
憶データ、つまり、Ｘ線センサの１画素で計数された値
を、Ｘ線画像上の１画素の濃淡情報としてＣＲＴ等の画
面上に出力して表示するといった構成が採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フォトンカ
ウンティング方式においては、入射放射線量が低い場合
には、放射線を正確に測定できるものの、線量が多いと
フォトン一つ一つを分離することができなくなるため、
計数特性が線形でなくなるいう問題（計数の数え落と
し）がある。
ウンティング方式においては、入射放射線量が低い場合
には、放射線を正確に測定できるものの、線量が多いと
フォトン一つ一つを分離することができなくなるため、
計数特性が線形でなくなるいう問題（計数の数え落と
し）がある。
【０００６】また、フォトンカウンティング方式によれ
ば、エネルギ弁別計数が可能であるといった特徴がある
が、この場合も、線量が多くなりパルス同士が重なり合
うようになると、パルス波高が入射エネルギに比例しな
くなる点が問題となる。
ば、エネルギ弁別計数が可能であるといった特徴がある
が、この場合も、線量が多くなりパルス同士が重なり合
うようになると、パルス波高が入射エネルギに比例しな
くなる点が問題となる。
【０００７】特に、ＣＴスキャナでは、１mm×３０mm程
度の大きな受光エリアに強いＸ線が入射するため、上記
した二つの問題はより深刻である。本発明はそのような
事情に鑑みてなされたもので、低線量から高線量に亘る
広範囲の放射線を検出することができ、もってダイナミ
ックレンジの広い放射線像撮像装置の提供を目的として
いる。
度の大きな受光エリアに強いＸ線が入射するため、上記
した二つの問題はより深刻である。本発明はそのような
事情に鑑みてなされたもので、低線量から高線量に亘る
広範囲の放射線を検出することができ、もってダイナミ
ックレンジの広い放射線像撮像装置の提供を目的として
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の放射線像撮像装置は、放射線フォトンの入
射により電荷信号を発生する複数個の放射線検出器のそ
れぞれに、当該放射線検出器からの電荷信号を電圧パル
スに変換する増幅器と、この増幅器の出力を基準電圧と
比較して基準電圧を越えているときにパルス状の信号を
出力する電圧比較器と、この電圧比較器の出力を計数す
る計数器が接続されているとともに、それら放射線検出
器群が所定の単位数ごとに複数のブロックに区分され、
その各ブロックごとに計数器の計数値を加算する加算器
が設けられ、この各加算器の出力を放射線画像の１画素
分の画像データとして用いるように構成されていること
によって特徴づけられる。
め、本発明の放射線像撮像装置は、放射線フォトンの入
射により電荷信号を発生する複数個の放射線検出器のそ
れぞれに、当該放射線検出器からの電荷信号を電圧パル
スに変換する増幅器と、この増幅器の出力を基準電圧と
比較して基準電圧を越えているときにパルス状の信号を
出力する電圧比較器と、この電圧比較器の出力を計数す
る計数器が接続されているとともに、それら放射線検出
器群が所定の単位数ごとに複数のブロックに区分され、
その各ブロックごとに計数器の計数値を加算する加算器
が設けられ、この各加算器の出力を放射線画像の１画素
分の画像データとして用いるように構成されていること
によって特徴づけられる。
【０００９】
【作用】複数個の放射線検出器を所定の単位数ごとに複
数のブロックに区分して、放射線画像の１画素を、複数
個の放射線検出器で分割して検出すると、その１画素を
構成する各放射線検出器に入射する線量は画素の分割数
に比例して小さくなり、これにより計数飽和を抑えるこ
とができる。
数のブロックに区分して、放射線画像の１画素を、複数
個の放射線検出器で分割して検出すると、その１画素を
構成する各放射線検出器に入射する線量は画素の分割数
に比例して小さくなり、これにより計数飽和を抑えるこ
とができる。
【００１０】ここで、フォトンカウンティング方式で
は、放射線検出器の出力に基づくパルス波高を、しきい
値Ｖthと比較して計数する方式であるので、得られるデ
ータには統計ノイズ以外のノイズは全く含まれず、従っ
て、放射線画像の１画素を構成する放射線検出器の各計
数値を単純にデジタル的に加算しても、信号劣化の問題
はない。
は、放射線検出器の出力に基づくパルス波高を、しきい
値Ｖthと比較して計数する方式であるので、得られるデ
ータには統計ノイズ以外のノイズは全く含まれず、従っ
て、放射線画像の１画素を構成する放射線検出器の各計
数値を単純にデジタル的に加算しても、信号劣化の問題
はない。
【００１１】
【実施例】図１は本発明実施例の構成を示すブロック図
である。まず、１次元状に配列された複数個のＸ線セン
サ１・・１は、それぞれ二つのセル１ａと１ｂに分割され
ており、これら二つのセル１ａ，１ｂが、Ｘ線画像上の
１画素に対応している。
である。まず、１次元状に配列された複数個のＸ線セン
サ１・・１は、それぞれ二つのセル１ａと１ｂに分割され
ており、これら二つのセル１ａ，１ｂが、Ｘ線画像上の
１画素に対応している。
【００１２】その各セル１ａ，１ｂの出力はそれぞれに
対応して設けられた電荷感応型増幅器２ａ，２ｂに導入
されて電圧パルスに変換される。この各電荷感応型増幅
器２ａ，２ｂの出力は同じくそれぞれに対応して設けら
れたコンパレータ３ａ，３ｂに導かれる。
対応して設けられた電荷感応型増幅器２ａ，２ｂに導入
されて電圧パルスに変換される。この各電荷感応型増幅
器２ａ，２ｂの出力は同じくそれぞれに対応して設けら
れたコンパレータ３ａ，３ｂに導かれる。
【００１３】各コンパレータ３ａ，３ｂは、入力電圧パ
ルスとしきい値Ｖthとを比較し、入力電圧パルスがしき
い値Ｖthを越えている間においてＨレベルとなるような
デジタルパルスを出力し、この各コンパレータ３ａ，３
ｂの出力がそれぞれカウンタ４ａ，４ｂに入力される。
ルスとしきい値Ｖthとを比較し、入力電圧パルスがしき
い値Ｖthを越えている間においてＨレベルとなるような
デジタルパルスを出力し、この各コンパレータ３ａ，３
ｂの出力がそれぞれカウンタ４ａ，４ｂに入力される。
【００１４】各カウンタ４ａ，４ｂに記録された計数値
は、加算器６にてデジタル的に加算され、この加算値が
Ｘ線画像の１画素分のデータとして画像メモリ５に、そ
の各画素に対応してそれぞれ個別に格納される。
は、加算器６にてデジタル的に加算され、この加算値が
Ｘ線画像の１画素分のデータとして画像メモリ５に、そ
の各画素に対応してそれぞれ個別に格納される。
【００１５】そして、この画像メモリ５の記憶データを
濃淡情報として例えばＣＲＴ等の画面上にＸ線画像が表
示される。なお、このようなＸ線画像を表示するあた
り、画像メモリ５の記憶データをそのままの状態でＣＲ
Ｔ等の出力して表示してもよいし、あるいは、画像メモ
リ５の記憶データに、例えば log変換、スムージングま
たはエッジ処理等の画像処理を施した後に表示するよう
にしてもよい。
濃淡情報として例えばＣＲＴ等の画面上にＸ線画像が表
示される。なお、このようなＸ線画像を表示するあた
り、画像メモリ５の記憶データをそのままの状態でＣＲ
Ｔ等の出力して表示してもよいし、あるいは、画像メモ
リ５の記憶データに、例えば log変換、スムージングま
たはエッジ処理等の画像処理を施した後に表示するよう
にしてもよい。
【００１６】以上のように、本発明実施例では、Ｘ線セ
ンサ１を二つのセル１ａと１ｂに分割し、その各セル１
ａ，１ｂのそれぞれに計数回路を設けているので、図２
に示した構造と比較して、１画素に入射する線量が同じ
でも、カウンタ４ａ，４ｂでの計数率は１／２となるた
め、この種のフォトンカウンティング方式で問題とされ
る計数の数え落としを大幅に低減することができる。
ンサ１を二つのセル１ａと１ｂに分割し、その各セル１
ａ，１ｂのそれぞれに計数回路を設けているので、図２
に示した構造と比較して、１画素に入射する線量が同じ
でも、カウンタ４ａ，４ｂでの計数率は１／２となるた
め、この種のフォトンカウンティング方式で問題とされ
る計数の数え落としを大幅に低減することができる。
【００１７】なお、以上の実施例では、Ｘ線センサを二
つのセルに分割しているが、その分割数は２に限定され
ることはなく、分割数を多くすればするほど、より高い
効果が得られることは言うまでもない。
つのセルに分割しているが、その分割数は２に限定され
ることはなく、分割数を多くすればするほど、より高い
効果が得られることは言うまでもない。
【００１８】また、以上の実施例ではＸ線センサ自体を
複数のセルに分割した例を説明したが、このほか、Ｘ線
画像上の１画素を複数個のＸ線センサで検出する構造と
し、その各Ｘ線センサにそれぞれカウンタを接続して、
それらのカウンタの計数値の加算値を１画素分の画像デ
ータとして用いるといった構成を採用してもよい。
複数のセルに分割した例を説明したが、このほか、Ｘ線
画像上の１画素を複数個のＸ線センサで検出する構造と
し、その各Ｘ線センサにそれぞれカウンタを接続して、
それらのカウンタの計数値の加算値を１画素分の画像デ
ータとして用いるといった構成を採用してもよい。
【００１９】さらに、以上の例では、１個の電荷感応型
増幅器に対して１個づつのコンパレータ及びカウンタを
接続しているが、Ｘ線のエネルギ弁別を行う場合には、
１個の電荷感応型増幅器に対して弁別数に応じて複数の
コンパレータ及びカウンタを並列に接続すればよい。
増幅器に対して１個づつのコンパレータ及びカウンタを
接続しているが、Ｘ線のエネルギ弁別を行う場合には、
１個の電荷感応型増幅器に対して弁別数に応じて複数の
コンパレータ及びカウンタを並列に接続すればよい。
【００２０】ここで、本発明は、放射線センサを２次元
状（面状）に並べたセンサアレイを用いた放射線像撮像
装置にも適用可能であることは言うまでもない。
状（面状）に並べたセンサアレイを用いた放射線像撮像
装置にも適用可能であることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数個の放射線検出器のそれぞれに、電荷感応型の増幅
器、電圧比較器及びパルス計数器等を接続するととも
に、それら放射線検出器群を所定の単位数ごとに複数の
ブロックに区分し、その各ブロックごとに計数器の計数
値を加算する加算器を設け、この各加算器の出力を放射
線画像の１画素分の画像データとして用いるように構成
したから、パルス計数器の計数率を従来に比して低く抑
えることができる。その結果、低線量から高線量に亘る
広いダイナミックレンジを持つ放射線像撮像装置を実現
できる。また、計数飽和を抑えることができることによ
り、高線量領域でのエネルギ弁別を精度良く行うことも
可能になる。
複数個の放射線検出器のそれぞれに、電荷感応型の増幅
器、電圧比較器及びパルス計数器等を接続するととも
に、それら放射線検出器群を所定の単位数ごとに複数の
ブロックに区分し、その各ブロックごとに計数器の計数
値を加算する加算器を設け、この各加算器の出力を放射
線画像の１画素分の画像データとして用いるように構成
したから、パルス計数器の計数率を従来に比して低く抑
えることができる。その結果、低線量から高線量に亘る
広いダイナミックレンジを持つ放射線像撮像装置を実現
できる。また、計数飽和を抑えることができることによ
り、高線量領域でのエネルギ弁別を精度良く行うことも
可能になる。
【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図
【図２】フォトンカウンティング方式に基づく従来の放
射線像撮像装置の構成例を示すブロック図
射線像撮像装置の構成例を示すブロック図
１ Ｘ線センサ １ａ，１ｂ セル ２ａ，２ｂ 電荷感応型増幅器 ３ａ，３ｂ コンパレータ ４ａ，４ｂ カウンタ ５ 画像メモリ ６ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】 放射線フォトンの入射により電荷信号を
発生する複数個の放射線検出器のそれぞれに、当該放射
線検出器からの電荷信号を電圧パルスに変換する増幅器
と、この増幅器の出力を基準電圧と比較して基準電圧を
越えているときにパルス状の信号を出力する電圧比較器
と、この電圧比較器の出力を計数する計数器が接続され
ているとともに、上記放射線検出器群が所定の単位数ご
とに複数のブロックに区分され、その各ブロックごとに
上記計数器の計数値を加算する加算器が設けられ、この
各加算器の出力を放射線画像の１画素分の画像データと
して用いるように構成されてなる放射線像撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157584A JPH095445A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 放射線像撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157584A JPH095445A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 放射線像撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH095445A true JPH095445A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15652902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7157584A Pending JPH095445A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 放射線像撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH095445A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002526751A (ja) * | 1998-10-06 | 2002-08-20 | カーディアク・マリナーズ・インコーポレイテッド | 段状検出器アセンブリ |
| JP2007267980A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | National Univ Corp Shizuoka Univ | 回転機構のない連続処理型ｘ線ｃｔ装置 |
| WO2010035671A1 (ja) * | 2008-09-24 | 2010-04-01 | 株式会社 東芝 | Ｘ線検出器 |
| US7868665B2 (en) * | 2002-03-05 | 2011-01-11 | Nova R&D, Inc. | Integrated circuit and sensor for imaging |
| CN102103212A (zh) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 模数转换方法和x射线图像探测器及x光机 |
| WO2016208295A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器およびそれを備えた放射線撮影装置 |
| CN106989835A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-07-28 | 东北大学 | 基于压缩感知的光子计数x射线能谱探测装置及成像系统 |
| JP2018139760A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線撮像装置 |
| US10338012B2 (en) | 2016-03-09 | 2019-07-02 | Toshiba Medical Systems Corporation | Photon counting detector and X-ray computed tomography (CT) apparatus |
| EP2871496B1 (en) | 2013-11-12 | 2020-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd | Radiation detector and computed tomography apparatus using the same |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP7157584A patent/JPH095445A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2871496B1 (en) | 2013-11-12 | 2020-01-01 | Samsung Electronics Co., Ltd | Radiation detector and computed tomography apparatus using the same |
| WO2016208295A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器およびそれを備えた放射線撮影装置 |
| JPWO2016208295A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2018-02-15 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器およびそれを備えた放射線撮影装置 |
| US10175366B1 (en) | 2015-06-24 | 2019-01-08 | Shimadzu Corporation | Radiation detector and radiation imaging device comprising same |
| US10338012B2 (en) | 2016-03-09 | 2019-07-02 | Toshiba Medical Systems Corporation | Photon counting detector and X-ray computed tomography (CT) apparatus |
| JP2018139760A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線撮像装置 |
| CN106989835A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-07-28 | 东北大学 | 基于压缩感知的光子计数x射线能谱探测装置及成像系统 |
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