JPH0715499B2 - Radiation receiver - Google Patents
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- JPH0715499B2 JPH0715499B2 JP1161630A JP16163089A JPH0715499B2 JP H0715499 B2 JPH0715499 B2 JP H0715499B2 JP 1161630 A JP1161630 A JP 1161630A JP 16163089 A JP16163089 A JP 16163089A JP H0715499 B2 JPH0715499 B2 JP H0715499B2
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
- H04N25/772—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters
- H04N25/773—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters comprising photon counting circuits, e.g. single photon detection [SPD] or single photon avalanche diodes [SPAD]
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、医療分野及び工業分野における、放射線を利
用した放射線受像装置に関するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a radiation image receiving apparatus using radiation in the medical field and industrial field.
従来の技術 従来の放射線受像装置の構成として、放射線に感応する
小型半導体素子をアレイ状に並べて放射線感応素子アレ
イを構成し、各素子より出力される放射線量子のパルス
数を画素濃度とし、このアレイを走査して２次元画像を
得る方式が提案され、非常に高感度で且つ高解像度の放
射線画像を得られるようになった（特開昭59-94046号公
報、特開昭59-100885号公報）。2. Description of the Related Art As a conventional radiation image receiving device, a radiation sensitive element array is formed by arranging small semiconductor elements sensitive to radiation in an array, and the number of pulses of radiation quantum output from each element is defined as a pixel concentration. A method of scanning two-dimensional images to obtain a two-dimensional image has been proposed, and it has become possible to obtain a radiation image with extremely high sensitivity and high resolution (JP-A-59-94046 and JP-A-59-100885). ).
これは、放射線感応素子アレイからの一定時間のパルス
を計数してメモリに格納し、素子アレイを被写体に沿っ
て連続的また段階的に送りながら、また次の位置で同様
の計数を行うというようにして２次元の放射線画像信号
を得るというものである。第３図は、その回路構成の一
例を示すブロック図であり、センサアレイ１から出力さ
れたパルス信号をパルス増幅器２で増幅し、パルスカウ
ンタ３で一定時間のパルス数を計数したものをパルスメ
モリ４に格納し、処理装置５で各種の処理を行う。This is to count the pulses from the radiation-sensitive element array for a certain period of time and store them in a memory, to send the element array continuously or stepwise along the subject, and to perform similar counting at the next position. Then, a two-dimensional radiation image signal is obtained. FIG. 3 is a block diagram showing an example of the circuit configuration, in which the pulse signal output from the sensor array 1 is amplified by the pulse amplifier 2 and the pulse counter 3 counts the number of pulses for a certain period of time. 4 and the processing device 5 performs various processes.
また、放射線の量子数のみを検知するのではなく、例え
ば特開昭60-80746号公報に示されているように、エネル
ギー情報も同時に検知するようにして、被写体を透過し
た放射線のエネルギーとその放射線の量の情報から被写
体の物質分布および密度分布の検知をリアルタイムで行
うことができるようにしたものもある。第４図は、その
回路構成の一例を示すブロック図である。第４図におい
て、センサアレイ１から出力されたパルス信号はパルス
増幅器２で増幅され、２つの波高弁別器６、７に供給さ
れる。一方の波高弁別器６では、パルス増幅器２からの
パルス波高を基準電圧発生器８からの基準電圧ａと比較
し、基準電圧ａより大きなパルスのみを出力する。同様
に、他方の波高弁別器７では、パルス増幅器２からのパ
ルス波高を基準電圧発生器８からの別の基準電圧ｂと比
較し、基準電圧ｂより大きなパルスのみを出力する。波
高弁別器６、７の出力パルスはそれぞれパルスカウンタ
９、10に送られ、パルスカウンタ９、10で一定時間のパ
ルス数を計数したものをそれぞれパルスメモリ11、12に
格納し、処理装置13で各種の処理を行う。Further, instead of detecting only the quantum number of the radiation, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-80746, the energy information is detected at the same time, and the energy of the radiation transmitted through the subject and its There is also a system in which the substance distribution and the density distribution of a subject can be detected in real time from information on the amount of radiation. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the circuit configuration. In FIG. 4, the pulse signal output from the sensor array 1 is amplified by the pulse amplifier 2 and supplied to the two wave height discriminators 6 and 7. On the other hand, the wave height discriminator 6 compares the pulse wave height from the pulse amplifier 2 with the reference voltage a from the reference voltage generator 8 and outputs only a pulse larger than the reference voltage a. Similarly, the other wave height discriminator 7 compares the pulse wave height from the pulse amplifier 2 with another reference voltage b from the reference voltage generator 8 and outputs only a pulse larger than the reference voltage b. The output pulses of the pulse height discriminators 6 and 7 are sent to the pulse counters 9 and 10, respectively, and the pulse counters 9 and 10 count the number of pulses for a certain period of time and store them in the pulse memories 11 and 12, respectively. Performs various processes.
ところで、センサアレイより出力されるパルスは非常に
小さく、素子の特性のバラツキの影響は極めて大きい。
また、センサアレイからのパルス信号を増幅するパルス
増幅器の特性も大きく影響する。従って、センサアレイ
の製造時には特性のバラツキを極力抑えるようにし、パ
ルス増幅器についても特性を揃えるように作った後で、
パルス増幅器の出力パルスの特性が揃うようにパルス増
幅器の利得、周波数特性等を調整する必要がある。By the way, the pulse output from the sensor array is very small, and the influence of variations in the characteristics of the elements is extremely large.
The characteristics of the pulse amplifier that amplifies the pulse signal from the sensor array also have a great influence. Therefore, when the sensor array is manufactured, variations in characteristics are suppressed as much as possible, and after making the pulse amplifiers to have the same characteristics,
It is necessary to adjust the gain and frequency characteristics of the pulse amplifier so that the output pulse characteristics of the pulse amplifier are uniform.
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、センサアレイの特
性やセンサアレイからのパルス信号を増幅するパルス増
幅器の特性の経時変化等に対して非常に弱く、その度に
再調整をしなければならず、センサアレイの素子数が多
くなるとその調整は極めて困難であるという問題を有し
ていた。However, in the above-described configuration, the characteristics of the sensor array and the characteristics of the pulse amplifier that amplifies the pulse signal from the sensor array are very weak against changes over time, and readjustment is required each time. However, there is a problem that the adjustment is extremely difficult when the number of elements of the sensor array increases.
本発明はかかる点に鑑み、センサアレイの特性や回路系
の特性の経時変化等を自動的に補正することのできる放
射線受像装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a radiation image receiving apparatus capable of automatically correcting a temporal change in characteristics of a sensor array or characteristics of a circuit system.
課題を解決するための手段 本発明は、放射線に感応する複数の小型素子を直線状ま
たは曲線弧状に構成した放射線感応素子アレイと、各素
子に接続されたそれぞれのパルス増幅器と、これらパル
ス増幅器に並列に接続された少なくともパルス増幅器と
同数の波高弁別器と、これら波高弁別器と同数のパルス
カウンタ回路と、波高弁別器の基準電圧を個別に設定す
ることのできる基準電圧設定手段と、パルスカウンタ回
路の計数値により波高弁別器の基準電圧を個別に変更す
る基準電圧補正手段とを備えた放射線受像装置である。Means for Solving the Problems The present invention provides a radiation sensitive element array in which a plurality of small radiation sensitive elements are configured in a linear or curved arc shape, respective pulse amplifiers connected to each element, and these pulse amplifiers. At least the same number of pulse height discriminators connected in parallel as the pulse height discriminators, the same number of pulse counter circuits as the pulse height discriminators, reference voltage setting means capable of individually setting the reference voltage of the pulse height discriminators, and the pulse counter. A radiation image receiving apparatus comprising a reference voltage correcting means for individually changing the reference voltage of the wave height discriminator according to the count value of the circuit.
作用 本発明は前記した構成により、パルスカウンタ回路の計
数値のバラツキにより対応する波高弁別器の基準電圧を
個別に変更し、この動作をパルスカウンタ回路の計数値
のバラツキが所定値より小さくなるまで繰返すことによ
り、素子アレイの特性や回路系の特性の経時変化等を自
動的に補正する。The present invention has the above-described configuration, and individually changes the reference voltage of the corresponding wave height discriminator due to the variation in the count value of the pulse counter circuit, and this operation is performed until the variation in the count value of the pulse counter circuit becomes smaller than the predetermined value. By repeating it, changes over time in the characteristics of the element array and the characteristics of the circuit system are automatically corrected.
実施例 第１図は本発明の一実施例における放射線受像装置のブ
ロック図を示すものである。第１図において、101は放
射線に感応する複数の小型半導体素子（図示せず）を直
線状または曲線孤状に配置して構成したセンサアレイ、
102はパルス増幅器、103、104は波高弁別器、105、106
は基準電圧の値を格納するレジスタ、107、108はD/A変
換器、109、110はパルスカウンタ、111、112はラッチ回
路、113は処理装置、114は表示装置、115はＸ線制御
部、116は機構制御部である。第１図においては、セン
サアレイ101から処理装置113までの間の回路はセンサ１
個分についてのみ示しているが、実際にはセンサアレイ
101の中のセンサ部の個数に応じて同様の回路が接続さ
れている。Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram of a radiation image receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 101 is a sensor array configured by arranging a plurality of small semiconductor elements (not shown) sensitive to radiation in a linear or curved arc shape.
102 is a pulse amplifier, 103 and 104 are wave height discriminators, and 105 and 106.
Is a register for storing the value of the reference voltage, 107 and 108 are D / A converters, 109 and 110 are pulse counters, 111 and 112 are latch circuits, 113 is a processing unit, 114 is a display unit, and 115 is an X-ray control unit. , 116 are mechanism control units. In FIG. 1, the circuit between the sensor array 101 and the processing unit 113 is the sensor 1
Only the sensor array is shown, but the sensor array is actually
Similar circuits are connected depending on the number of sensor units in 101.
以上のように構成された本実施例の放射線受像装置につ
いて、以下その動作を説明する。処理装置113からの指
令により、Ｘ線制御部115でＸ線の照射が制御され、機
構制御部116によりセンサアレイ101の走査が行われる。
被写体を透過したＸ線を受けたセンサアレイ101から出
力されたパルスはパルス増幅器102により増幅され、波
高弁別器103、104に供給される。一方、波高弁別器103
に印加されるD/A変換器107の出力電圧は、処理装置113
によりレジスタ105に設定された値をアナログ値に変換
した値であり、波高弁別器104に印加されるD/A変換器10
8の出力電圧は、処理装置113によりレジスタ106に設定
された値をアナログ値に変換した値である。The operation of the radiation image receiving apparatus of this embodiment having the above structure will be described below. In response to a command from the processing device 113, the X-ray controller 115 controls the irradiation of X-rays, and the mechanism controller 116 scans the sensor array 101.
The pulse output from the sensor array 101 that has received the X-ray transmitted through the subject is amplified by the pulse amplifier 102 and supplied to the wave height discriminators 103 and 104. On the other hand, wave height discriminator 103
The output voltage of the D / A converter 107 applied to
Is a value obtained by converting the value set in the register 105 into an analog value by the D / A converter 10 applied to the wave height discriminator 104.
The output voltage of 8 is a value obtained by converting the value set in the register 106 by the processing device 113 into an analog value.
波高弁別器103では、パルス増幅器102からのパルスを、
D/A変換器107の出力値と比較し、D/A変換器107の電圧よ
り大きなパルスのみを出力する。波高弁別器104も同様
に、パルス増幅器102からのパルスのうち、レジスタ106
の値をD/A変換器108でアナログ値に変換した電圧より大
きなパルスのみを出力する。パルスカウンタ109、110
は、それぞれ波高弁別器103、104からのパルスを、処理
装置113により指定された期間だけ計数し、それぞれの
カウント値は、処理装置113からの指令によりラッチ回
路111、112に保持されて処理装置113に読込まれる。従
って、レジスタ105に設定したパルス波高以上のパルス
のパルス数を画素データとするものと、レジスタ106に
設定したパルス波高以上のパルスのパルス数を画素デー
タとするものとの２種類のデータを得ることになる。In the pulse height discriminator 103, the pulse from the pulse amplifier 102 is
Compared with the output value of the D / A converter 107, only the pulse larger than the voltage of the D / A converter 107 is output. Similarly, the pulse height discriminator 104 also registers the pulse 106 from the pulse amplifier 102.
Only a pulse larger than the voltage obtained by converting the value of to an analog value by the D / A converter 108 is output. Pulse counter 109, 110
Are pulse counts from the pulse height discriminators 103 and 104, respectively, for a period designated by the processing unit 113, and the respective count values are held in the latch circuits 111 and 112 in response to a command from the processing unit 113 and are stored in the processing units. Read in 113. Therefore, two types of data are obtained: one that uses the number of pulses of the pulse wave height or more set in the register 105 as pixel data, and one that uses the number of pulses of the pulse wave height or more set in the register 106 as pixel data. It will be.
そして、機構制御部116により、センサアレイ101は被写
体に沿って連続的または段階的に送られ、次の位置で同
様の計数を行うというようにして、処理装置113の内部
で２種類の２次元の放射線画像を構成し、必要に応じて
各種の処理を加えて表示装置114に表示する。Then, the mechanism control unit 116 sends the sensor array 101 continuously or stepwise along the subject, and performs the same counting at the next position, so that two kinds of two-dimensional data are stored inside the processing device 113. The radiographic image is formed, and various kinds of processing are added as necessary, and the resulting image is displayed on the display device 114.
次に、センサアレイ101の特性や回路系の特性の経時変
化等を補正する場合の動作について説明する。第２図
は、本実施例における放射線受像装置の補正の動作を示
すフローチャートである。以下、補正の動作について第
１図と第２図を用いて説明する。Next, the operation of correcting the characteristics of the sensor array 101 and the characteristics of the circuit system over time will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the correcting operation of the radiation image receiving apparatus in this embodiment. The correction operation will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
まず、処理201で処理装置113からレジスタ105、106に初
期値を設定し、処理202では、処理装置113からの指令に
よりＸ線制御部115によりＸ線の照射が開始される。そ
して、処理203でパルスカウンタ109、110に対して計数
開始の指令が送られ、処理204で所定時間経過したかど
うかを判断し、所定の時間が経過したら処理205でパル
スカウンタ109、110に対して計数終了の指令が送られ
る。処理206で処理装置113からの指令によりＸ線制御部
115によりＸ線の照射が停止され、処理207では処理装置
113からラッチ回路111、112に対してラッチパルスが送
られ、パルスカウンタ109、110の計数値がそれぞれのラ
ッチ回路111、112に保持される。First, in process 201, initial values are set in the registers 105 and 106 from the processor 113 in process 201, and in process 202, X-ray irradiation is started by the X-ray controller 115 in response to a command from the processor 113. Then, in step 203, a counting start command is sent to the pulse counters 109 and 110, it is determined in step 204 whether or not a predetermined time has elapsed, and when the predetermined time has elapsed, the pulse counters 109 and 110 are processed in step 205. And a command to end counting is sent. In process 206, the X-ray control unit is instructed by the processor 113.
The irradiation of X-rays is stopped by 115, and the processing device is processed by processing 207.
A latch pulse is sent from 113 to the latch circuits 111 and 112, and the count values of the pulse counters 109 and 110 are held in the respective latch circuits 111 and 112.
従って、ラッチ回路111には、レジスタ105に設定したパ
ルス波高以上のパルスのパルス数、ラッチ回路112に
は、レジスタ106に設定したパルス波高以上のパルスの
パルス数が得られる。前述したように、センサアレイ10
1の中のセンサ部の個数に応じて同様の回路が接続され
ているので、他のセンサからのデータも同様に２種類ず
つ得られており、それぞれ２つのラッチ回路に保持され
ている。Therefore, the latch circuit 111 can obtain the number of pulses having a pulse wave height or more set in the register 105, and the latch circuit 112 can obtain the pulse number of pulses having a pulse wave height or more set in the register 106. As mentioned above, the sensor array 10
Since similar circuits are connected according to the number of sensor units in 1, two types of data from other sensors are similarly obtained and held in two latch circuits, respectively.
処理208では、これらの２系統のデータの平均を計算し
それぞれm1,m2とする。処理209では、それぞれの系列毎
に各データと平均値m1,m2との差を求め、その差の最も
大きいデータをそれぞれd1,d2とする。処理210は処理20
9で計算した差が許容範囲以内かどうかを判定する処理
である。即ち、許容される差が各系列でそれぞれE1,E2
であるとすると|d1−m1|がE1以下で、且つ|d2−m2|がE2
以下であれば処理を終了し、どちらかまたは片方が許容
範囲より大きかったら、処理211に進む。In process 208, the average of the data of these two systems is calculated and set as m 1 and m 2 , respectively. In the process 209, the difference between each data and the average values m 1 and m 2 is obtained for each series, and the data having the largest difference is set to d 1 and d 2 , respectively. Process 210 is process 20
This is the process of determining whether the difference calculated in 9 is within the allowable range. That is, the allowable difference is E 1 , E 2 for each series.
| D 1 −m 1 | is less than or equal to E 1 and | d 2 −m 2 | is E 2
In the following cases, the process is terminated, and if either one or the other is larger than the allowable range, the process proceeds to process 211.
処理211では、d1またはd2の保持されているラッチ回路
の前段のパルスカウンタに接続されている波高弁別器の
入力となっているD/A変換器の前のレジスタの値を変え
て、処理202に戻る。例えば|d1−m1|がE1より大きい場
合、d1−m1が正ならば対応するレジスタの値を１だけ増
やし、負ならばレジスタの値を１だけ減らすようにし、
また、|d2−m2|がE2より大きい場合には、d2−m2が正な
らば対応するレジスタの値を１だけ増やし、負ならばレ
ジスタの値を１だけ減らすようにする。In process 211, the value of the register in front of the D / A converter which is the input of the wave height discriminator connected to the pulse counter in the preceding stage of the latch circuit in which d 1 or d 2 is held is changed, Return to processing 202. For example, if | d 1 −m 1 | is larger than E 1 , the value of the corresponding register is increased by 1 if d 1 −m 1 is positive, and the value of the register is decreased by 1 if negative.
When | d 2 −m 2 | is larger than E 2, the corresponding register value is incremented by 1 if d 2 −m 2 is positive, and the register value is decremented by 1 if it is negative. .
以上の処理を繰返すことにより、全てのセンサからのカ
ウント値のばらつきを許容範囲以内になるようにするこ
とができる。By repeating the above processing, it is possible to keep the variation in the count value from all the sensors within the allowable range.
なお、上記実施例においては、平均値との差が許容範囲
より大きいデータに対応するレジスタの値を、１ずつ増
減させるようにしたが、例えば平均値との差の大きさに
よって増減させる値を変えるようにしても良い。In the above embodiment, the value of the register corresponding to the data whose difference from the average value is larger than the permissible range is increased or decreased by one. However, for example, the value to be increased or decreased depending on the size of the difference from the average value is set. You may change it.
また、上記実施例においては、１つのセンサに対して波
高弁別器を２個ずつ持つようにしたが、特に個数を２個
に限定するものではなく、必要に応じて何個でも良い。In the above embodiment, two wave height discriminators are provided for each sensor, but the number of wave height discriminators is not particularly limited to two, and any number may be used as necessary.
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、センサアレイの
特性や回路系の特性の経時変化等を自動的に補正するこ
とができ、その実用的効果は大きい。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, it is possible to automatically correct the secular change of the characteristics of the sensor array or the characteristics of the circuit system, and the practical effects thereof are great.
第１図は本発明の一実施例における放射線受像装置のブ
ロック図、第２図は同実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第３図、第４図は従来の放射線受像装置
のブロック図である。 101……センサアレイ、102……パルス増幅器、103、104
……波高弁別器、109、110……パルスカウンタ、113…
…処理装置。FIG. 1 is a block diagram of a radiation image receiving apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the embodiment, and FIGS. 3 and 4 are block diagrams of a conventional radiation image receiving apparatus. Is. 101 ... Sensor array, 102 ... Pulse amplifier, 103,104
... Wave height discriminator, 109, 110 ... Pulse counter, 113 ...
… Processor.
Claims (2)
また曲線弧状に構成した放射線感応素子アレイと、前記
各素子に接続されたそれぞれのパルス増幅器と、これら
パルス増幅器に並列に接続された少なくとも前記パルス
増幅器と同数の波高弁別器と、これら波高弁別器と同数
のパルスカウンタ回路と、前記波高弁別器の基準電圧を
個別に設定することのできる基準電圧設定手段と、前記
パルスカウンタ回路の計数値のバラツキが所定の値より
小さくなるように前記波高弁別器の基準電圧を個別に変
更する基準電圧補正手段とを備えたことを特徴とする放
射線受像装置。1. A radiation sensitive element array comprising a plurality of small radiation sensitive elements arranged in a linear or curved arc shape, respective pulse amplifiers connected to the respective elements, and the pulse amplifiers connected in parallel. At least the same number of pulse height discriminators as the pulse amplifiers, the same number of pulse height discriminators as the pulse counter circuits, reference voltage setting means capable of individually setting the reference voltage of the pulse height discriminators, and the pulse counter circuit A radiation image receiving apparatus comprising: a reference voltage correcting unit that individually changes the reference voltage of the wave height discriminator so that the variation of the count value becomes smaller than a predetermined value.
の計数値の平均値を求める平均値計算手段と、前記各計
数値と前記平均値との差の絶対値を求める誤差計算手段
よりなり、この誤差計算手段の結果が所定値より大きな
ものについて対応する波高弁別器の基準電圧を増減させ
るように構成されたものであることを特徴とする請求項
１記載の放射線受像装置。2. The reference voltage correction means comprises an average value calculation means for calculating an average value of count values of the pulse counter circuit and an error calculation means for calculating an absolute value of a difference between each count value and the average value. 2. The radiation receiving apparatus according to claim 1, wherein the result of the error calculating means is configured to increase / decrease the reference voltage of the corresponding wave height discriminator when the result is larger than a predetermined value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1161630A JPH0715499B2 (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Radiation receiver |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1161630A JPH0715499B2 (en) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | Radiation receiver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0325387A JPH0325387A (en) | 1991-02-04 |
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Family
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Family Applications (1)
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