作为成像装置的例子的放射线成像装置将诸如入射到诸如光电转换元件之类的转换元件的放射线或光之类的入射能量转换成电荷，并且对于各像素读出基于所述电荷的电信号。以下，这种电信号被称为像素信号，并且，与一个图像相当的像素信号的集合被称为图像信号。读出的图像信号通过诸如数字处理之类的各种类型的信号处理被用作数据，或者作为图像数据被打印或显示，所述图像数据是与一个图像相当的数据的集合。从转换元件得到的图像信号经受偏移校正，特别是当该信号被用作图像数据时。例如，通过从图像数据减去偏移图像数据，执行偏移校正。偏移图像数据是与一个图像相当的基于电信号的偏移数据的集合，所述电信号基于由当没有放射线或光照射转换元件时在转换元件上累积的暗电流导致的电荷。基于由当没有放射线或光照射转换元件时在转换元件上累积的暗电流导致的电荷的电信号被称为暗输出像素信号，并且，与一个图像相当的暗输出像素信号的集合被称为暗输出图像信号。
例如，在美国专利申请公开No.2004/0017891中提出了一种低噪声偏移校正，该专利申请公开描述了通过从放射线图像数据减去包含被取平均值的多个偏移图像数据的经校正的图像数据，执行偏移校正。以下，在基于从放射线成像装置获取的图像数据(成像输出)而产生的图像中，整个图像上的输出的差异被称为随机噪声。进一步地，以矩阵的形式布置的像素中的在与信号布线垂直的方向上(沿驱动布线)布置的各像素组的平均输出的差异被称为线噪声。美国专利申请公开No.2003/0190088描述了用于减少线噪声的适当的电路结构，在该电路结构中，执行图像处理，该图像处理检测是否在基于获取的图像信号的成像输出中包含线噪声，并且，如果检测到线噪声，那么消除线噪声分量。

在以二维矩阵的形式布置分别包含转换元件的多个像素、并且执行有源矩阵驱动以获取图像的成像装置中，有时不希望地混合沿驱动布线的噪声(线噪声)。存在这样一个问题，即，在偏移校正之后的图像中，当线噪声与随机噪声的比大时，图像质量下降。
但是，在美国专利申请公开2004/0017891描述的技术中，由于各偏移图像数据具有独立的线噪声，因此不能执行充分的校正。在美国专利申请公开2003/0190088描述的技术中，对于各成像输出(图像数据)检测和计算独立的线噪声。因此，检测和计算变得更加复杂。另外，由于每当获取图像数据时都执行复杂的计算处理，因此每当获取图像数据时都需要耗时的检测和计算。因此，该技术不适用于拍摄运动图像。
本发明的一个目的是，提供能够以简单的信号处理执行偏移校正以使得线噪声不那么明显的成像装置。
本发明的一种成像装置包括：转换单元，所述转换单元具有以矩阵的形式布置的多个像素，各像素包含转换元件，所述转换元件将放射线或光转换成电荷；读出单元，用于基于转换元件的电荷，读出依照多个转换元件的电信号组；控制单元，用于选择性地进行第一读出操作和第二读出操作，其中，第一读出操作是由读出单元从被放射线照射的转换单元读出第一电信号组的操作，第二读出操作是用于由读出单元从不被放射线照射的转换单元读出第二电信号组的操作，并且，控制单元进行控制，以多次重复第二读出操作；和信号处理单元，用于处理从读出单元输出的电信号组，其特征在于，信号处理单元通过从多个第二电信号组得到分别与像素中的各像素对应的电信号而产生第三电信号组，使得矩阵的一行中的像素的所有电信号并非都从所述多个第二电信号组中的一个得到，并且，信号处理单元从第一电信号组减去第三电信号组。
本发明的成像系统的特征在于包括成像装置和用于产生放射线的放射线产生器。
一种驱动本发明的成像装置时的信号处理方法，该成像装置包括：转换单元，所述转换单元具有以矩阵的形式布置的多个像素，各像素包含转换元件，所述转换元件将放射线或光转换成电荷；和读出单元，用于基于转换元件的电荷，读出依照多个转换元件的电信号组，其特征在于，该方法包括：第一读出步骤，由读出单元从被放射线照射的转换单元读出基于被所述多个转换元件转换的电荷的电信号，并且输出作为第一电信号组的电信号组；第二读出步骤，由读出单元从不被放射线照射的转换单元读出基于被所述多个转换元件转换的电荷的电信号，并且输出作为第二电信号组的电信号组；和信号处理步骤，多次重复第二读出步骤，通过从多个第二电信号组得到分别与像素中的各像素对应的电信号而产生第三电信号组，使得矩阵的一行中的像素的所有电信号并非都从所述多个第二电信号组中的一个得到，并且，从第一电信号组减去第三电信号组。
一种使计算机执行驱动成像装置时的信号处理方法的本发明的程序，该成像装置包括：转换单元，所述转换单元具有以矩阵的形式布置的多个像素，各像素包含转换元件，所述转换元件将放射线或光转换成电荷；和读出单元，用于基于转换元件的电荷，读出依照多个转换元件的电信号组，其特征在于，所述程序使计算机执行以下的步骤：第一读出步骤，由读出单元从被放射线照射的转换单元读出基于被所述多个转换元件转换的电荷的电信号，并且得到作为第一电信号组的电信号组；第二读出步骤，由读出单元从不被放射线照射的转换单元读出基于被所述多个转换元件转换的电荷的电信号，并且得到作为第二电信号组的电信号组；和信号处理步骤，多次重复第二读出步骤，通过从多个第二电信号组得到分别与像素中的各像素对应的电信号而产生第三电信号组，使得矩阵的一行中的像素的所有电信号并非都从所述多个第二电信号组中的一个得到，并且，从第一电信号组减去第三电信号组。
根据本发明，第二读出操作被控制为被重复多次，以通过从多个第二电信号组中的一个得到分别与像素中的各像素对应的电信号，产生第三电信号组，并且从第一电信号组减去第三电信号组。产生第三电信号组，使得矩阵的一行中的像素的所有电信号并非都从所述多个第二电信号组中的一个得到。因此，可以使用包含矩阵的各行中的多个第二组的电信号的第三电信号组来执行偏移校正，由此可以以简单的信号处理获取线噪声不那么明显的优异的图像。
参照附图阅读示例性实施例的以下的描述，本发明的其它特征将变得清晰。

图1是示出根据第一示例性实施例的成像装置的结构的例子的图。
图2是示出根据第一示例性实施例的读出电路的结构的例子的图。
图3是示出根据第一示例性实施例的信号处理电路的结构的例子的图。
图4是示出通过根据第一示例性实施例的成像装置读出图像的操作的时序图。
图5A、图5B和图5C是示出根据第一示例性实施例的成像装置的读出操作的时序的图。
图6A、图6B、图6C和图6D是示出根据第一示例性实施例的校正偏移图像数据的产生方法的例子的图。
图7是示出根据第一示例性实施例的校正偏移图像数据的产生方法的另一例子的图。
图8A和图8B是示出常规方法和应用本示例性实施例的情况之间的比较结果的图。
图9是示出根据第二示例性实施例的校正偏移图像数据的产生方法的图。
图10是示出应用根据本发明的示例性实施例的成像装置的成像系统的结构的例子的图。

以下将参照附图描述本发明的示例性实施例。
(第一示例性实施例)
图1是根据本发明的第一示例性实施例的成像装置的结构的简化图。
图1示出使用用于将可见光转换成电荷的由非晶硅制成的光电转换元件作为转换元件的成像装置作为例子。注意，如果所述成像装置被用作用于捕获诸如X射线之类的放射线的成像装置，那么可以组合荧光体和光电转换元件以将它们用作转换元件，其中，所述荧光体是波长转换器，该波长转换器将X射线转换成光电转换元件可检测的波长带的光。虽然本示例性实施例示出X射线成像，但本发明不限于此；例如，可以设置可将X射线直接转换成电荷的转换元件(直接转换元件)而无需荧光体。进一步地，本发明中的放射线不限于仅是X射线。在放射线的范畴中可包含α射线、β射线、γ射线。注意，出于说明的目的，在本发明中，放射线和光向电荷的转换被称为光电转换。
在图1中，Sm-n(m＝1～3，n＝1～3)是光电转换元件，其用作用于将放射线或光转换成电荷的转换元件，Tm-n(m＝1～3，n＝1～3)是诸如薄膜晶体管(TFT)之类的开关元件，其用于输出基于通过光电转换元件产生的电荷的电信号。以矩阵的形式布置多个像素，所述多个像素中的每一个具有诸如光电转换元件之类的转换元件以及开关元件。驱动布线Gm向开关元件传输用于控制开关元件的导通状态和非导通状态的驱动信号，并且与开关元件的控制端子电连接。驱动布线Gm逐行地共同连接到沿矩阵的行方向的多个像素的开关元件，并且，沿列方向设置多个驱动布线。信号布线Mn向后面描述的读出电路传输输出的电信号，并且与开关元件的源极和漏极(主端子)中的一个以及与读出电路电连接。信号布线Mn逐列地连接到沿矩阵的列方向的多个像素的开关元件，并且，沿行方向设置多个信号布线。注意，m和n是下标，这里，m是1～3的自然数，n是1～3的自然数(以下相同)。注意，为了方便起见，图1示出仅布置三行和三列像素的情况，但是，像素的数量是任意的，可以根据需要布置更多的像素。
各光电转换元件Sm-n代表并联连接的光电二极管和用于存储在光电二极管处产生的电荷的电容，并且，为了使光电转换元件进入可光电转换的状态，施加反向偏压。也就是说，光电二极管的阴极电极被偏置为+(正)。偏压布线与转换元件的端子中的一个连接，其中所述偏压布线向转换元件传输使诸如光电转换元件之类的转换元件进入可光电转换的状态的偏压。虽然偏压布线通常共同连接到以矩阵的形式布置的多个像素，但是，偏压布线在图1中没有被示为共用的布线。通过光电转换元件光电转换的电荷被存储在电容中。
第m行和第n列的光电转换元件Sm-n的端子之一与偏压布线连接，并且，另一端子与第m行和第n列的开关元件Tm-n的源极和漏极(主端子)中的另一个连接。第m行中的开关元件Tm-1～Tm-3的控制端子(例如，晶体管栅极)与第m行中的驱动布线Gm连接。作为转换元件的光电转换元件S1-1～S3-3、开关元件T1-1～T3-3、驱动布线G1～G3、信号布线M1～M3和偏压布线被统称为转换电路101。注意，本示例性实施例中的转换电路101用作本发明中的转换单元。
驱动电路102与驱动布线Gm电连接，并且驱动转换电路101。驱动电路102向驱动布线Gm施加具有使开关元件Tm-1～Tm-3进入导通状态的脉冲形状导通电压的驱动信号，并且控制转换电路101的驱动。移位寄存器适用于驱动电路102。注意，本示例性实施例中的驱动电路102用作本发明中的驱动单元。
读出电路105与信号布线Mn电连接，并且读出由开关元件Tm-1～Tm-3输出的电信号(像素信号)，并且输出基于由转换电路101中的光电转换元件Sm-n转换的电信号的、与一个图像相当的电信号(图像信号)。读出电路105放大由转换电路101中的光电转换元件Sm-1～Sm-3逐行输出的并行电信号(像素信号)，将并行信号串行化，并且输出与一个图像相当的电信号(图像信号)。输出的电信号被进行模数转换，并且作为数字图像信号被输出，所述数字图像信号是与一个图像相当的数字信号的集合。注意，本示例性实施例中的读出电路105用作本发明中的读出单元。另外，以下将参照图2详细描述读出电路105的结构。
信号处理电路106处理由读出电路105输出的数字图像信号，并且产生和输出图像数据。注意，本示例性实施例中的信号处理电路106用作本发明中的信号处理单元。用作控制单元的控制电路108控制驱动电路102、读出电路105和信号处理电路106。例如，控制电路108选择性地控制用于驱动被放射线照射的转换电路101并且读出与放射线图像相关联的图像信号的操作和用于驱动没有放射线照射的转换电路101并且读出与偏移相关联的图像信号的操作。与放射线图像相关联的图像信号(放射线图像信号)对应于本发明的第一图像信号，与偏移相关联的电信号(暗输出图像信号)对应于本发明的第二图像信号。
下面，将参照图2详细描述读出电路105的结构。图2是示出图1所示的读出电路105的结构的例子的电路图。复位开关RES1～RES3将信号布线M1～M3复位，放大器A1～A3放大经由信号布线M1～M3传送的信号。采样和保持电容CL1～CL3暂时存储由放大器A1～A3放大的信号，采样和保持开关Sn1～Sn3执行采样和保持操作。采样/保持电路包含采样和保持电容CL1～CL3与采样和保持开关Sn1～Sn3的对。B1～B3是缓冲放大器。在信号布线M1～M3中的每一个处设置放大器A1～A3、采样/保持电路、以及缓冲放大器B1～B3中的每一种中的至少一个。多路复用器开关Sr1～Sr3将并行输出的电信号(像素信号)输出为串行化的电信号(图像信号)。为了使开关Sr1～Sr3执行串行化，移位寄存器103提供脉冲。缓冲放大器104将串行化信号输出为信号Vout。模数转换器(ADC)109将模拟图像信号转换成数字图像信号。注意，虽然根据本示例性实施例，ADC 109被设置在多路复用器开关Sr1～Sr3之后的级，但本发明中的读出单元不限于此。ADC 109可被设置在多路复用器开关Sr1～Sr3之前的级的信号布线M1～M3中的每一个处。本发明的读出单元是具有能够输出由转换单元逐行并行输出的电信号作为数字图像信号的功能的读出单元就足够了。
复位开关RES1～RES3、采样和保持开关Sn1～Sn3以及多路复用器开关Sr1～Sr3(更具体地，移位寄存器103)被控制电路108控制。基于来自控制电路108的控制信号CRES控制开关RES1～RES3的导通状态/非导通状态，并且，基于来自控制电路108的控制信号SMPL控制开关Sn1～Sn3的导通状态/非导通状态。基于移位寄存器103根据来自控制电路108的控制信号而输出的脉冲，控制开关Sr1～Sr3的导通状态/非导通状态。
下面，将参照图3详细描述信号处理电路106的结构。图3是示出图1所示的信号处理电路106的结构的例子的图。信号处理电路106具有第一偏移图像数据存储器201、第二偏移图像数据存储器202、图像数据存储器203和CPU(中央处理单元)107。
第一偏移图像数据存储器201和第二偏移图像数据存储器202是存储单元，用于存储偏移图像数据，所述偏移图像数据基于通过在不在转换单元上照射X射线的情况下执行读出操作(第二读出操作)获取的暗输出像素信号。为了获取图像数据而执行的、为了读出基于在转换单元上照射的X射线或光的电信号而执行的读出操作被称为第一读出操作。同时，为了获取偏移图像数据、为了从转换单元读出在不在转换元件上照射X射线或光的情况下由转换单元产生的电信号而执行的读出操作被称为第二读出操作。偏移图像数据存储器201和202中的每一个存储基于与一个图像相当的暗输出图像信号的偏移图像数据，因此，在信号处理电路106中存储与两个图像相当的偏移图像数据。
图像数据存储器203是存储单元，用于存储图像数据，所述图像数据基于在照射X射线之后通过第一读出操作得到的像素信号。CPU107中央地控制信号处理电路106中的各功能单元。CPU 107还基于存储在第一偏移图像数据存储器201、第二偏移图像数据存储器202和图像数据存储器203中的数据执行后面描述的信号处理。
将参照图4描述由根据本示例性实施例的成像装置读出与一个帧(图像)相当的图像信号的操作。图4是根据本示例性实施例的成像装置的时序图。图4示出向转换电路101、驱动电路102和读出电路105的功能单元中的每一个输入/从其输出的信号。
在光电转换元件Sm-n中，光电转换的电荷被累积在各光电转换元件Sm-n所具有的电容中。注意，虽然这里各光电转换元件Sm-n所具有的电容的量被假设为相同，但实际上所述电容的量对于各光电转换元件可稍微不同。
通过与矩阵的一行中的各像素的开关元件Tm-n共同连接的驱动布线Gm，由驱动电路102控制从光电转换元件Sm-n读出基于累积的电荷的电信号的次序。更具体而言，通过由驱动电路102经由驱动布线G1提供的驱动信号，逐行驱动与第一行中的光电转换元件S1-1～S1-3对应的开关元件T1-1～T1-3。然后，通过由驱动电路102经由驱动布线G2提供的驱动信号，逐行驱动与第二行中的光电转换元件S2-1～S2-3对应的开关元件T2-1～T2-3。然后，通过由驱动电路102经由驱动布线G3提供的驱动信号，逐行驱动与第三行中的光电转换元件S3-1～S3-3对应的开关元件T3-1～T3-3。注意，这里描述的次序是任意的，并且，可以根据需要改变该次序。以这种方式，通过被逐行驱动的开关元件，逐行输出基于由诸如光电转换元件之类的转换元件产生的电荷的电信号。驱动电路102被控制电路108控制。
控制电路108控制驱动电路102，以从驱动电路102向驱动布线G1～G3提供驱动信号(栅极信号)。这使得第一行中的开关元件T1-1～T1-3进入导通状态，并且使得基于在第一行中的光电转换元件S1-1～S1-3的各电容中累积的电荷的电信号逐行并行地被输出到信号布线M1～M3中的每一个。
输出到信号布线M1～M3的电信号被并行发送到读出电路105，并且被读出电路105中的放大器A1～A3中的每一个放大。此时，与信号布线M1～M3中的每一个连接的复位开关RES1～RES3处于非导通状态。
随后，当控制电路108控制采样和保持开关Sn-1～Sn-3中的每一个以使其进入导通状态时，被放大器A1～A3中的每一个放大的电信号被累积在采样和保持电容CL1～CL3中的每一个中，并且被采样和保持。通过用由控制电路108控制的移位寄存器103顺序地使多路复用器开关Sr1～Sr3进入导通状态，被电容CL1～CL3中的每一个采样和保持的电信号被进行并行-串行转换(多路复用)。以这种方式，基于由光电转换元件Sm-n转换的电荷的电信号经由缓冲放大器B1～B3中的每一个和缓冲放大器104被顺序地读出到ADC 109，并且作为图像信号被输出。输出的图像信号由ADC 109进行模数(A/D)转换，并且作为图像数据被输出到信号处理电路106。
通过控制电路108的控制，输出的图像数据取决于图像数据的类型而被发送到偏移图像数据存储器201和202以及图像数据存储器203，并被存储于其中。CPU 107使用存储在偏移图像数据存储器201和202以及图像数据存储器203中的各种类型的图像数据，以执行将在后面描述的信号处理。
对于第二行中的光电转换元件S2-1～S2-3和第三行中的光电转换元件S3-1～S3-3顺序地逐行执行上述的操作使得能够获取与一个图像相当的成像输出(图像数据)。注意，从下一行的像素读出电信号不需要在数字转换从前一行的像素读出的电信号并将其存储于存储器中之后执行。例如，如果在从第一行的像素读出的电信号在采样和保持电容CL1～CL3中被采样和保持之后，下一行的像素的电信号可被读出。也就是说，可以在用于执行第一行的像素的电信号的多路复用和A/D转换的时间范围内读出第二行的像素的电信号。
注意，上述的关于读出基于光电转换元件Sm-n的电荷的电信号的电路结构和操作是一个例子，并且，只要可以读出来自各像素的电信号，其它的结构和方法也是可能的。
在根据本示例性实施例的成像装置中，虽然驱动电路102、读出电路105、信号处理电路106和控制电路108至少被电连接，但是，这些电路中的每一个的划分有时可能是困难的。但是，在本示例性实施例中，不需要在物理上将各功能分开，并且，驱动电路102、读出电路105、信号处理电路106和控制电路108的功能中的每一个被系统整体上承担就足够了。例如，一个IC可承担ADC 109、缓冲放大器104和控制电路108的角色。
图5A、图5B和图5C是示出根据本示例性实施例的成像装置的读出操作的时序的图。在图5A～5C中，向右的方向表示时间的经过。在图5A～5C中，用X射线或光照射转换单元的照射时段由“X”表示，在照射时段“X”期间，成像装置执行第一累积操作，用于累积由被X射线或光照射的转换单元产生的电信号。从成像装置读出图像数据的读出时段由“H”表示，在读出时段“H”期间，成像装置读出在转换单元中累积的电信号。在读出时段“H”期间执行的读出操作对应于本发明中的第一读出操作。在图5A～5C所示的例子中，“X”和“H”在第10帧处被表示。注意，这仅是一个例子，并且，本发明不限于此。通过第一累积操作和第一读出操作，执行用于获取基于照射的放射线或光的图像数据的操作。
在图5A～5C中，时间标度和转换元件的操作与照射时段“X”相同但是转换单元不被X射线或光照射的时段由“W”表示。“W”是在像素中累积基于由诸如光电转换元件之类的转换元件的暗电流导致的电荷的暗输出像素信号的时段，并且被称为重量时段(weight period)。在重量时段“W”期间，成像装置执行用于累积暗输出像素信号的第二累积操作。虽然在重量时段之后从成像装置读出偏移图像数据的读出时段由“F”表示，但成像装置的操作与读出时段“H”的相同。时段“F”和时段“H”之间的不同之处在于，是否要被用作用于获取放射线图像数据的信息。时段“F”被称为偏移读出时段，该时段期间的读出操作被称为偏移读出操作。偏移读出操作对应于本发明中的第二读出操作。通过第二累积操作和第二读出操作，执行用于获取偏移图像数据的操作。
图5A示出多于一次地执行用于获取偏移图像数据的操作的情况。首先，成像装置交替地在重量时段“W”执行第二累积操作和在偏移读出时段“F”执行第二读出操作。此时，在实际的放射线拍摄场所中，X射线技术人员(放射线摄影师)将患者(对象)的要被放射线拍摄的部位定位于成像装置上的X射线接收表面上。关于在偏移读出操作“F”中获取的偏移图像数据，由于不知道此后什么时候将照射X射线，因此只有与最新的两个图像相当的偏移图像数据在随后被存储于偏移图像数据存储器201和202中。
在完成患者的定位并且完成放射线拍摄的准备之后，X射线技术人员(放射线摄影师)经由控制电路108发出照射命令。接收来自控制电路108的照射命令的成像装置在照射时段“X”转变到第一累积操作。通过第一累积操作累积的电信号通过第一读出时段“H”的第一读出操作获取图像数据。此时，图像数据被存储在图像数据存储器203中。
在图5A所示的例子中，在执行图像数据的读出操作的第一读出时段“H”之前被存储在偏移图像数据存储器201和202中的与两个图像相当的偏移图像数据被用于将在后面描述的信号处理。
如图5B所示，可通过使用由第一读出时段“H”之后的重量时段“W”的第二累积操作和偏移读出时段“F”的第二读出操作获取的偏移图像数据，执行后面描述的信号处理。因此，虽然不能在用于获取图像数据的操作之后立即获取经校正的图像数据，但是避免了在用于获取图像数据的操作之前存储到偏移图像数据存储器201和202中。
如图5C所示，可通过使用通过在用于获取图像数据的操作之前一次和之后一次执行用于获取偏移图像数据的操作获取的偏移图像数据，执行后面描述的信号处理。在图5C所示的例子中，在用于获取图像数据的操作之前，每当获取偏移图像数据，第一偏移图像数据存储器201中的数据被更新。在用于获取图像数据的操作之后获取的偏移图像数据被存储在第二偏移图像数据存储器202中。
CPU 107的数据总线与三个存储器201、202和203的数据布线连接，使得三个存储器201、202和203可被适当地选择。
在偏移校正之后的图像中，就图像质量的提高而言，线噪声降低是重要的。另外，当线噪声与随机噪声的比大时，会在图像质量的评价中存在有错误的感觉，因此，就图像质量的提高而言，降低线噪声与随机噪声的比也是重要的。更希望用简单的校正来执行它们。
以下将描述根据本示例性实施例的成像装置中的偏移校正方法。注意，虽然在上述的成像装置中为了方便起见转换电路101中的像素行和列数量为三行和三列，但是，以下，将对于八行和八列的像素行和像素列数量给出描述。
图6A、图6B、图6C和图6D是示出根据本示例性实施例的校正偏移图像数据的产生方法的例子的图。图6A～6D是示出从与两个图像相当的偏移图像数据产生用于偏移校正即用于从图像数据减去的校正偏移图像数据的例子的概念图。这里，假设要产生的校正偏移图像数据对应于本发明中的第三电信号组，提供描述。在本示例性实施例中，对于像素(转换元件)中的每一个，从与两个图像相当的偏移图像数据中提取基于一个暗输出像素信号的偏移数据，该偏移数据被用于再合成以产生校正偏移图像数据。
在图6A所示的例子中，从八行和八列的像素的第一偏移图像数据301和第二偏移图像数据302，产生八行和八列的像素的校正偏移图像数据303。第一偏移图像数据301和第二偏移图像数据302分别是存储于第一偏移图像数据存储器201和第二偏移图像数据存储器202中的偏移图像数据。
在图6A中，偏移图像数据301和302的一个网格是基于以二维阵列的形式布置的像素(转换元件)的暗输出像素信号的偏移数据。从偏移图像数据存储器201和202经由数据总线将各像素的各偏移数据捕获到CPU 107中。CPU 107交替地提取所捕获的与两个图像相当的偏移图像数据301和302的各像素的输出，以产生新的校正偏移图像数据303。
在图6A中，通过提取和再合成偏移图像数据301和302的各像素的偏移数据以使其沿垂直方向和水平方向被交替布置，产生校正偏移图像数据303。相对于设置转换单元的驱动布线的行方向的垂直方向被称为纵向，相对于行方向的水平方向被称为横向。也就是说，通过以邻接从偏移图像数据301提取的像素的偏移数据而使用与从偏移图像数据302提取的像素邻接的像素的偏移数据的方式进行再合成，产生校正偏移图像数据303。
注意，与图6B所示的校正偏移图像数据304类似，可以仅沿横向交替布置偏移图像数据301和302的各像素的偏移数据。
与图6C所示的校正偏移图像数据305类似，可以随机提取并且再合成偏移图像数据301和302的各像素的偏移数据，以产生校正偏移图像数据。但是，在这种情况下，可以从偏移图像数据301和302中的每一个提取沿横向布置的相同的数量或几乎相同的数量的图像数据。校正偏移图像数据的各像素的偏移数据可包含来自偏移图像数据301和302的相同的数量或几乎相同的数量的偏移数据。作为替代方案，与图6D所示的校正偏移图像数据306类似，构成校正偏移图像数据306的来自偏移图像数据301的偏移数据的数量和来自偏移图像数据302的偏移数据的数量可以不同。
在本示例性实施例中，当从与两个图像相当的偏移图像数据301和302产生校正偏移图像数据时，沿行方向使用来自偏移图像数据301的偏移数据和来自偏移图像数据302的偏移数据。换句话说，以并非在偏移图像数据301或302中提取一整行的偏移数据的方式来产生校正偏移图像数据。在校正偏移图像数据中，希望来自相同的偏移图像数据301和302的偏移数据在横向上不彼此相邻。
执行校正使得来自偏移图像数据301和302的各偏移图像数据的平均值相同，使得能够在产生校正偏移图像数据时抑制由平均值的差异产生的噪声增大。
如图7所示，可以使用通过向偏移图像数据301和302施加诸如像素相加和滤波之类的校正而获取的偏移图像数据311和312，用上述的方法产生校正偏移图像数据307。
CPU 107使用所产生的校正偏移图像数据和存储于图像数据存储器203中的图像数据以进一步对于各像素执行减法。以这种方式，通过从图像数据减去校正偏移图像数据而获取的数据变成偏移校正之后的经校正的图像数据。
如上所述，图像数据在被偏移校正的同时成为优异的经校正的图像数据，在所述优异的经校正的图像数据中，线噪声与随机噪声的比和线噪声得到抑制。
例如，在各偏移图像数据301和302中，假设随机噪声等于σrandom，线噪声等于σLine，那么线噪声与随机噪声的比为(σLine/σrandom)。与此相对照，在本示例性实施例中，图6A所示的校正偏移图像数据的线噪声变得几乎为因此，用于校正的偏移的线噪声与随机噪声的比变为与只有偏移图像数据301和302中的一个被直接用于从图像数据减去的减法中相比，使用所述校正偏移图像数据以通过减法校正图像数据使得能够获得更高质量的经校正的图像。
例如，假设图像数据的随机噪声和线噪声的值与偏移图像数据的随机噪声和线噪声的值相同。作为常规校正方法的例子，当只有偏移图像数据301和302中的一个被用于直接的减法中并且从图像数据被减去时，偏移校正之后的经校正的偏移图像数据的噪声变为如下。在利用常规校正方法的偏移校正之后的经校正的图像数据中，线噪声为线噪声与随机噪声的比为(σLine/σrandom)。与此相对照，在根据本示例性实施例的偏移校正之后的经校正的图像数据中，线噪声为线噪声与随机噪声的比为((3)/2)×(σLine/σrandom)。
与其中将偏移图像数据用于直接的减法的常规方法相比，根据本示例性实施例的线噪声和线噪声与随机噪声的比减小为
图8A示出在实际应用上述的常规方法(比较例)和本示例性实施例时的线噪声比。类似地，图8B示出在应用上述的常规方法(比较例)和本示例性实施例时的线噪声与随机噪声的比。
从图8A和图8B清楚地看出，在本示例性实施例中，与常规方法中相比，线噪声和线噪声与随机噪声的比得到改善。如图8A所示，根据本示例性实施例，很显然，提供了线噪声实际降低的优异的图像。如图8B所示，根据本示例性实施例，很显然，线噪声与随机噪声的比降低，这允许提供线噪声的影响不那么明显的图像。特别地，在由线噪声导致的线在图像质量中变得可见的(σLine/σrandom)＞0.1的情况下，有利于在最终的图像质量评价中获得改善线噪声和线噪声与随机噪声的比的效果。
根据第一示例性实施例，通过简单的处理而不执行复杂的处理，可以校正在拍摄期间在成像装置中产生的偏移分量，并且，可以获取线噪声和线噪声与随机噪声的比得到抑制的优异的图像。
(第二示例性实施例)
以下将描述根据本发明的第二示例性实施例。
根据第二示例性实施例，获取用于产生校正偏移图像数据的与三个或更多个图像相当的偏移图像数据以降低线噪声。也就是说，使用与三个或更多个图像相当的偏移图像数据以产生校正偏移图像数据。
应当注意，由于除了校正偏移图像数据产生的方法以外与第一示例性实施例相同，因此将省略描述，并且，以下将仅描述如何根据第二示例性实施例产生校正偏移图像数据。注意，信号处理电路160所具有的偏移图像数据存储器的数量与用于产生校正偏移图像数据的偏移图像数据的数量一样多，或者多于用于产生校正偏移图像数据的偏移图像数据的数量。
图9是示出根据第二示例性实施例的校正偏移图像数据的产生方法的图。在第二示例性实施例中，信号处理电路160分别从与N个图像相当的偏移图像数据提取用于校正偏移图像数据401的各像素的偏移数据，随机化相应像素的偏移数据，并且产生校正偏移图像数据401。注意，如同第一示例性实施例那样，用于获取各偏移图像数据的定时可以是在获取图像数据之前或之后。如果当观看最终的经校正的图像时线噪声是引起麻烦的，那么X射线技术人员(放射线摄影师)可使用控制电路106以指示自由增大用于产生校正偏移图像数据401的偏移图像数据的数量。此时，偏移图像数据的数量的上限等于信号处理电路106所具有的偏移图像数据存储器的量。
假设对于各像素从与N个图像相当的偏移图像数据中的每一个提取了相同数量的偏移数据以产生校正偏移图像数据401。另外，假设在所有的偏移数据中随机噪声等于σrandom，线噪声等于σLine。此时，校正偏移图像数据的线噪声为校正偏移图像数据的线噪声与随机噪声的比为
进一步地，假设图像数据的随机噪声和线噪声的值与偏移图像数据的随机噪声和线噪声的值相同。在这种情况下，根据第二示例性实施例，在偏移校正之后的经校正的图像数据中，线噪声为线噪声与随机噪声的比为因此，通过增大用于校正的偏移数据的数量，获取偏移图像数据所需要的时间和存储器容量增大，但是，可降低偏移校正之后的线噪声和线噪声与随机噪声的比，并且，可以获取优异的图像。
注意，通过不在偏移存储器中存储在获取的偏移图像数据中不用于产生校正偏移图像数据的偏移数据，只要存在与校正偏移图像数据相同的量的存储器，就可产生校正偏移图像数据。在这种情况下，只有获取偏移图像数据所需要的时间增加，并且，可减小偏移校正之后的图像中的线噪声和线噪声与随机噪声的比。
下面，将描述应用根据上述的各示例性实施例的成像装置的成像系统。图10是示出成像系统的结构的例子的图。
在图10中，在X射线管6050中产生的X射线6060穿过患者或对象6061的胸部6062，并且进入具有根据本发明的示例性实施例的成像装置的图像传感器6040。图像传感器6040包括根据上述的示例性实施例的转换电路101、驱动电路102、读出电路105和信号处理电路106。入射的X射线包含关于患者6061的体内的信息。闪烁体(荧光体)响应X射线的入射而发光，并且，为了获取电信息，转换电路101的光电转换元件Sm-n光电转换X射线。
图像传感器6040将信息作为电信号(数字信号)输出到图像处理器6070。图像处理器6070对于接收的信号施加图像处理，该信号又被输出到控制室中的显示器6080。用户观察在显示器6080上显示的图像，以获取关于患者6061的体内的信息。注意，图像处理器6070还具有各种控制功能，并且，可切换运动/静态图片拍摄模式，并且控制X射线管(放射线产生器)6050。
图像处理器6070可经由诸如电话线6090之类的传输处理单元将从图像传感器6040输出的电信号传送到远程位置，并且在位于诸如医生室之类的另一地点的显示器6081上示出它们。从图像传感器6040输出的电信号可被保存在诸如光盘之类的存储单元中，使得远程地点的医生可使用存储单元进行诊断。也可通过胶片处理器6100将电信号记录在胶片6110中。
注意，在上述的各示例性实施例中，光电转换元件的结构不被特别限制。例如，可以使用这样的光电转换元件，该光电转换元件的主要材料是绝缘基板之上的非晶硅，该光电转换元件具有用于将放射线转换成光电转换元件可检测的波长带中的光的波长转换器和用于接收光并将光转换成电荷的光电转换器。作为这种元件，例如，可以引用PIN型光电转换元件，所述PIN型光电转换元件包含掺杂有受主杂质的P层、作为本征半导体层的I层和掺杂施主杂质的N层。此外，可以引用MIS型光电转换元件，所述MIS型光电转换元件包含在基板上形成的金属薄膜层、由防止电子和空穴通过的非晶硅氮化物制成的绝缘层、由氢化非晶硅制成的半导体层、防止空穴注入的N型杂质半导体层以及导电层。
在MIS型光电转换元件中，导电层可以是透明导电层，并且，可以在注入防止层的一部分中形成导电层。当使用这些光电转换元件作为转换元件并且需要波长转换器时，作为波长转换器，可以使用以Gd2O2S、Gd2O3或CsI为主要成分制成的荧光体。此外，可以使用包含非晶硒、砷化镓、碘化铅或碘化汞作为半导体层的材料并且在不使用任何波长转换器的情况下吸收照射的放射线以将吸收的放射线直接转换成电信号的元件，作为转换元件。
此外，读出电路105的结构也不被特别限制。例如，可以应用这样的读出电路105，所述读出电路105包含用于放大从转换电路101读出的信号的放大单元、用于累积被放大单元放大的信号的累积单元以及用于执行被累积单元累积的信号的串行转换的串行转换单元。
(本发明的其它示例性实施例)
为了操作各种设备以便实现示例性实施例的功能，为与各种设备连接的装置或系统内的计算机(CPU或MPU)提供实现示例性实施例的功能的软件程序。另外，通过根据存储在系统或装置中的计算机中的程序操作各种设备而实现的那些方案也包含于本发明内。
在这种情况下，由于软件的程序自身实现示例性实施例的功能，因此程序自身构成本发明。用于向计算机供给程序的单元，例如，用于存储这种程序的存储介质，构成本发明。作为用于存储这种程序的存储介质，可以使用软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、磁带、非易失性存储卡和ROM。
不用说，当通过与在计算机上运行的操作系统或另一应用软件协作的供给程序实现示例性实施例的功能时，这种程序也包含于本发明的示例性实施例内。
另外，在供给程序被存储在设置在与计算机有关的功能扩展板或功能扩展单元上的存储器中之后，设置在功能扩展板上的CPU基于程序的指令执行实际处理的全部或一部分。不用说，当通过这种处理实现示例性实施例的功能时，该实施例也包含于本发明中。
例如，通过具有CPU、ROM和RAM的计算机功能实现控制电路108和信号处理电路106的功能。本发明还包括这样的情况：用于执行上述的这种处理操作的处理程序被存储在ROM中，并且CPU从ROM读出并执行处理程序以实施控制以实现处理操作。
注意，由于示例性实施例仅示出用于实施本发明的几个实现的例子，因此本发明的技术范围不由这些例子限制。也就是说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以以各种形式实施本发明。
工业实用性
根据本发明的各示例性实施例的成像装置适用于用于拍摄放射线图像的放射线成像装置和用于医学诊断和工业无损检查的放射线成像装置。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这些变更方式、等同的结构和功能。
本申请要求在2008年1月24日提交的日本专利申请No.2008-014194的权益，在此以引入方式包含其全部内容。