JP2006517823A - ヘリカル相対移動とコーンビームを用いたコンピュータトモグラフィ方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)放射源によって検索区域及びその中に位置する物体を通過するコーンビームを発生させるステップと、
(b)前記放射源と前記検査区域との相対的な移動であって、回転軸を中心とする回転と回転軸に平行な移動とによる螺旋の形の移動をなし、該螺旋上の前記放射源の位置が角度位置で決定される相対移動を生成するステップと、
(c)検出器表面を具える検出器装置を用いて前記相対移動中に、前記検索区域の反対側でビームの強度に依存する測定値を収集するステップと、
(d)前記測定値から前記検査区域のCT像を再構成するステップとを具え、該再構成ステップにおいて、冗長測定値を用いた厳密又は準厳密フィルタ補正3D逆投影を次のステップ:
・螺旋上の放射源の角度位置に依存する種々の放射源位置における平行放射線からの測定値の偏導関数を決定するステップ、
・導出された測定値を、少なくともいくつかの測定値に複数のフィルタラインを割り当ててこれらの測定値が数回フィルタされるようにフィルタリングするステップ、
・検査区域内の再構成すべき位置の吸収分布を前記測定値の逆投影により再構成するステップ、
に従って実行することを特徴とする。
S 放射源
sa,sb,sc 放射源の角度位置
x 検索域内位置
IPI(x) 螺旋部分
1 ガントリ
2,5 モータ
3 コリメータ装置
4 ビーム
7 制御装置
10 画像処理コンピュータ
11 モニタ
13 検査区域
14 回転軸
16 検出器装置
17 螺旋軌道
31 PI境界線
51 平行放射線
53 検出器行
60 平面検出器
62,64,66,68 ビーム放射線
70 κ面
72 κベクトル
73 []ベクトル
74 検出器
76 交線
80,84 PIライン
82 フィルタライン88,89のフィルタ方向
85 検出器表面上の点
86 フィルタライン90,91のフィルタ方向
88,89,90,91 PIウィンドウ内の測定値に対するフィルタライン
92 PIウィンドウ
94 3−PIウィンドウ内に位置する測定値に対するフィルタライン
96 フィルタライン94のフィルタ方向
100,102 3−PIライン
103,106,108 外側3−PIウィンドウ内の検出器エリア
104 検出器エリア103内の測定値に対するフィルタライン
110 フィルタライン104のフィルタ方向
112 検出器エリア106内の測定値に対するフィルタライン
114 検出器エリア108内の測定値に対するフィルタライン
116 フィルタライン112のフィルタ方向
118 フィルタライン114のフィルタ方向
Claims (9)
- (a)放射源によって検索区域及びその中に位置する物体を通過するコーンビームを発生させるステップと、
(b)前記放射源と前記検査区域との相対移動であって、回転軸を中心とする回転と回転軸に平行な移動とによる螺旋の形をなし、該螺旋上の前記放射源の位置が角度位置で決定される相対移動を生成するステップと、
(c)検出器表面を具えた検出器装置を用いて前記相対移動中に、前記検索区域の反対側でビームの強度に依存する測定値を収集するステップと、
(d)前記測定値から前記検査区域のCT像を再構成するステップとを具え、該再構成ステップにおいて、冗長測定値を用いた厳密又は準厳密フィルタ補正3D逆投影を次のステップ:
・螺旋上の放射源の角度位置に依存する種々の放射源位置における平行放射線からの測定値の偏導関数を決定するステップ、
・導出された測定値を、少なくともいくつかの測定値に複数のフィルタラインを割り当ててこれらの測定値が数回フィルタされるようにフィルタリングするステップ、
・検査区域内の再構成すべき位置の吸収分布を前記測定値の逆投影により再構成するステップ、
に従って実行することを特徴とするコンピュータトモグラフィ方法。 - 前記導出測定値のフィルタリングは次のステップ:
・各測定値に少なくとも1つのフィルタラインを割り当てるとともに、各フィルタラインに一つのフィルタ方向を割り当てる複数フィルタラインの付与ステップ、
・各測定値に割り当てられた各フィルタラインに沿う測定値にκ角の正弦値の逆数に相当する重み係数を乗算するステップ、
・各測定値の各フィルタラインに沿う重み付けされた測定値を該フィルタラインに割り当てられたフィルタ方向に加算してフィルタライン毎の和を生成するステップ、
・これらの和を加算してフィルタされた測定値を生成するステップ、
を具えることを特徴とする請求項1記載のコンピュータトモグラフィ方法。 - 前記複数フィルタラインの付与ステップは、
・厳密または準厳密再構成を可能にするκベクトルであって、放射源位置と検索区域内の再構成すべき位置の各組合せに少なくとも1つが割り当てられるκベクトルを決定するステップ、
・放射源位置と検索区域内の再構成すべき位置の各組合せ及びそれぞれの組合せに割り当てられた各κベクトルごとに1つのκ面を決定するステップ、
・κ面ごとに、それぞれのκ面と検出器表面との交線をフィルタラインとして決定するステップと、
・各フィルタラインごとに1つのフィルタ方向を決定し、各フィルタ方向を対応するフィルタラインに割り当てるステップ、
・各フィルタラインを、該フィルタラインと関連する、検索区域内の再構成すべき位置と放射源位置の組合せに対応する測定値に割り当てるステップ、
を具えることを特徴とする請求項2記載のコンピュータトモグラフィ方法。 - 前記導出測定値のフィルタリングステップは、3−PI収集の場合には次のステップ:
・測定値がPIウィンドウ内の検出器表面に位置する場合には、該測定値に3つのフィルタラインを割り当てるとともに該フィルタラインに1つのフィルタ方向を割り当てるステップ、
・測定値が外側3−PIウィンドウ内の検出器表面に位置する場合には、該測定値に1つのフィルタラインを割り当てるとともに該フィルタラインに1つのフィルタ方向を割り当てるステップ、
・前記測定値に割り当てられた各フィルタラインに沿う測定値にκ角の正弦値の逆数に相当する重み係数を乗算するステップ、
・前記測定値の各フィルタラインに沿うすべての重み付けされた測定値をそれぞれのフィルタラインに割り当てられたフィルタ方向に加算してフィルタライン毎の和を生成するステップ、
を具えることを特徴とする請求項1記載のコンピュータトモグラフィ方法。 - 前記導出測定値のフィルタリングステップは、3−PI収集の場合には次のステップ:
・測定値がPIウィンドウ内の検出器表面に位置する場合には、該測定値に3つのフィルタラインを割り当てるとともに該フィルタラインに1つのフィルタ方向を割り当て、このフィルタラインの割り当てにおいては、第1のフィルタラインが第1のPIラインに対して接線方向に延在し、第2のフィルタラインが第2のPIラインに対して接線方向に延在し、第3のフィルタラインが検出器表面に投影された放射源位置のその角度位置における導関数の方向に平行に延在するように行うステップ、
・測定値が外側3−PIウィンドウ内の検出器表面に位置する場合には、該測定値に1つのフィルタラインを割り当てるとともに該フィルタラインに検出器表面に投影された放射源位置のその角度位置における導関数の方向に平行に延在するフィルタ方向を割り当てるステップ、
・前記測定値に割り当てられた各フィルタラインに沿う測定値にκ角の正弦値の逆数に相当する重み係数を乗算するステップ、
・前記測定値の各フィルタラインに沿うすべての重み付けされた測定値をそれぞれのフィルタラインに割り当てられたフィルタ方向に加算してフィルタライン毎の和を生成するステップ、
・これらの和を加算してフィルタされた測定値を生成するステップ、
を具えることを特徴とする請求項1記載のコンピュータトモグラフィ方法。 - 前記導出測定値のフィルタリングステップは、3−PI収集の場合には次のステップ:
・測定値がPIウィンドウ内の検出器表面に位置する場合には、該測定値に3つのフィルタラインを割り当てるとともに該フィルタラインに1つのフィルタ方向を割り当て、このフィルタラインの割り当てにおいては、第1のフィルタラインが第1のPIラインに対して接線方向に延在し、第2のフィルタラインが第2のPIラインに対して接線方向に延在し、第3のフィルタラインが検出器表面に投影された放射源位置のその角度位置における導関数の方向に平行に延在するように行うステップ、
・測定値が、外側3−PIウィンドウ内であって、検出器表面に投影された放射源位置のその角度位置における導関数の方向に平行に延在する平行線でカバーされるエリア内の検出器表面に位置する場合には、該測定値に前記平行線に平行に延在する1つのフィルタラインを割り当てるとともに該フィルタラインに1つのフィルタ方向を割り当てるステップ、
・測定値が、外側3−PIウィンドウ内であって、前記平行線と3−PIラインとで画定されるエリア内の検出器表面に位置する場合には、前記3−PIラインに対して接線方向に延在する1つのフィルタラインを割り当てるとともに該フィルタラインに1つのフィルタ方向を割り当てるステップ、
・前記測定値に割り当てられた各フィルタラインに沿う測定値にκ角の正弦値の逆数に相当する重み係数を乗算するステップ、
・前記測定値の各フィルタラインに沿うすべての重み付けされた測定値をそれぞれのフィルタラインに割り当てられたフィルタ方向に加算してフィルタライン毎の和を生成するステップ、
・これらの和を加算してフィルタされた測定値を生成するステップ、
を具えることを特徴とする請求項1記載のコンピュータトモグラフィ方法。 - 前記ステップ(d)において、測定値の逆投影中に、各測定値に、検索区域内の再構成すべき位置と放射源との間の距離が大きくなるにつれて小さくなる重み係数を乗算することを特徴とする請求項1記載のコンピュータトモグラフィ方法。
- ・検索区域または該検査区域内に位置する物体を通過するコーンビームを発生する放射源と、
・前記検索域内に位置する物体と前記放射源とを互いに相対的に回転軸を中心に回転し得るとともに回転軸に平行に移動し得る駆動装置と、
・前記放射源に結合され、測定値を収集する検出器表面を具えた検出器装置と、
・前記検出気相値により収集された測定値から前記検査区域内の吸収分布を再構成する再構成装置と、
・前記放射源、前記検出器装置、前記駆動装置及び前記再構成装置を次のステップ:
(a)前記放射源によって検索区域及びその中に位置する物体を通過するコーンビームを発生させるステップ、
(b)前記放射源と前記検査区域との相対的な移動であって、回転軸を中心とする回転と回転軸に平行な移動とによる螺旋の形の移動をなし、該螺旋上の前記放射源の位置が角度位置で決定される相対移動を生成するステップ、
(c)前記検出器表面を具えた検出器装置によって、前記相対移動中に、前記検索区域の反対側でビームの強度に依存する測定値を収集するステップ、
(d)前記測定値から前記検査区域のCT像を再構成するステップ、
に従って制御する制御装置とを具え、該制御装置は前記再構成ステップにおいて:
・螺旋上の放射源の角度位置に依存する種々の放射源位置からの平行放射線からの測定値の偏導関数を決定するステップ、
・導出された測定値を、少なくともいくつかの測定値に複数のフィルタラインを割り当ててこれらの測定値が数回フィルタされるようにフィルタリングするステップ、
・検査区域内の再構成すべき位置の吸収分布を前記測定値の逆投影により再構成するステップ、
を実行して冗長測定値を用いた厳密又は準厳密フィルタ補正3D逆投影を達成することを特徴とする請求項1に記載の方法を実行するコンピュータトモグラフィ装置。 - 請求項1記載の方法を実行するコンピュータトモグラフィの放射源、アパーチャ装置、検出器装置、駆動装置及び再構成装置を制御する制御装置のためのコンピュータプログラムであって、次のステップ:
(a)前記放射源によって検索区域及びその中に位置する物体を通過するコーンビームを発生させるステップ、
(b)前記放射源と前記検査区域との相対的な移動であって、回転軸を中心とする回転と回転軸に平行な移動とによる螺旋の形の移動をなし、該螺旋上の前記放射源の位置が角度位置で決定される相対移動を生成するステップ、
(c)前記検出器表面を具えた検出器装置によって、前記相対移動中に、前記検索区域の反対側でビームの強度に依存する測定値を収集するステップ、
(d)前記測定値から前記検査区域のCT像を再構成するステップ、
を具え、該再構成ステップにおいて、冗長測定値を用いた厳密又は準厳密フィルタ補正3D逆投影を次のステップ:
・螺旋上の放射源の角度位置に依存する種々の放射源位置からの平行放射線からの測定値の偏導関数を決定するステップ、
・導出された測定値を、少なくともいくつかの測定値に複数のフィルタラインを割り当ててこれらの測定値が数回フィルタされるようにフィルタリングするステップ、
・検査区域内の再構成すべき位置の吸収分布を前記測定値の逆投影により再構成するステップ、
に従って実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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