JP4584550B2 - X線計測装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線計測技術に係り、特に、CT装置およびコーンビームCT装置を含むX線計測技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
1次元X線検出器を用い、X線源と1次元X線検出器を被写体の周りに1回転させながら回転撮影を行うCT(Computed Tomography)装置がある。また、2次元X線検出器を用い、X線源と2次元X線検出器を被写体の周りに1回転させながら回転撮影を行うコーンビームCT装置がある。また、X線源とX線検出器を固定し被写体を1回転させながら回転撮影を行うCT装置およびコーンビームCT装置がある。これらのCT装置およびコーンビームCT装置は周知である。
【0003】
コーンビームCTに用いられる2次元X線検出器としては、I.I.(Image Intensifier:イメージインテンシファイア)とビデオカメラとを光学系を介して組み合わせたI.I.−カメラ型X線検出器や、平面型X線検出器、等がある。平面型X線検出器としては、アモルファスシリコンフォトダイオードとTFTを一対としてこれを正方マトリックス上に配置し、これと蛍光板を直接組み合わせたもの、等がある。これらのセンサは周知である。
【0004】
CT装置およびコーンビームCT装置では、回転撮影により得られた複数のデータにそれぞれ補正処理を施して、3次元再構成のための1組の投影データを得る。得られた1組の投影データに対して、3次元再構成アルゴリズムを用いて3次元再構成を行い、3次元像を得る。コーンビームCT再構成アルゴリズムとしてはFeldkamp法、等がある。これらの再構成アルゴリズムは周知である。なお、投影データから再構成データを作成する再構成処理の際には逆投影演算が用いられ、再構成データから投影データを作成する再投影処理の際には正投影演算が用いられる。これらの演算は周知である。
【0005】
被写体に金属などの高いX線吸収をもたらす物体が含まれている場合、3次元像にアーチファクトが生じる。これは、高吸収体を通過するX線ビームによって得られるデータが他のビームによって得られるデータに比べて極端に小さくなるため、投影データ上に急峻なエッジができ、このエッジによって3次元再構成像上で吸収体の接線方向にアーチファクトを発生するものである。例えば、金属と金属とを結ぶ領域に帯状のアーチファクトが発生する。また、金属のエッジ同士を結ぶ接線上にアーチファクトが発生する。
【0006】
医療現場において、金属などの高吸収体は手術の際に頻繁に用いられている。
例としては、人工関節、金属歯、関節において手術後に固定用に挿入されるピン、胸部において手術後に開胸部を塞ぐために用いられるピン、血管拡張用に血管に挿入されるステント、などがある。また、血管の識別を容易にするために、血管に注入する造影剤も高吸収体の一例である。高吸収体を含む被写体に対してX線CT計測を行う際、高吸収体から発生するアーチファクトによって画像が激しく劣化し、診断に重大な支障が生じることが問題となっている。また、産業用CTにおいても同様に、自動車部品や半導体部品などの被写体の計測を行う際、高吸収体から発生するアーチファクトによって画像が激しく劣化し、検査に支障が生じることが問題となっている。
【0007】
このアーチファクトを軽減する従来技術として、再構成像上で高吸収体を含む関心領域を指定し、関心領域に対応する領域を投影像に設定し、設定された領域を平滑化処理した後に再構成処理を行う手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、再構成像上で高吸収体を含む関心領域を指定し、関心領域に対応する領域を投影像に設定し、設定された領域内の投影データを近傍の投影データから補間処理したデータに置き換えた後に再構成処理を行う手法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。さらに、投影データ上で高吸収体を識別し、高吸収体領域の投影データを平滑化処理した後に再構成処理を行う手法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。さらにまた、X線検出チャンネルがチャンネル方向とセグメント方向に2次元的に配列されているマルチスライス形X線検出器において、被写体内の高吸収体に起因して信号強度が極端に低下した投影データをセグメント方向の位置が異なる高吸収体の影響を受けていない検出チャンネルの投影データに置き換えた後に再構成処理を行う手法が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
【0008】
高吸収体により生じるアーチファクトの主な原因として、ビームハードニング効果がある。ビームハードニング効果とは、単色でないX線を用いるCT計測において、再構成において必要な直線上のX線吸収係数の線積分が、吸収体がない場合に計測されたX線強度と、吸収体がある場合に計測されたX線強度の比の対数(以下、吸収項)では正確に表現されないことにより発生するアーチファクトである。
【0009】
この点については、線積分が吸収項の多項式で表されることが提案されている(例えば、非特許文献1参照)。かかる従来例には、被写体が単一の成分で構成されている場合に上記多項式の補正が完全に行われたとしても、被写体に第2成分として吸収係数の大きな成分が加わった場合には計測される線積分は誤差を持ち、この誤差がビームハードニングアーチファクトの原因となること、また、再構成像をしきい値処理した後に再投影演算することにより高吸収体の線積分を求め、誤差が高吸収体の線積分の2乗項に比例するとみなして再投影データを補正した後に再構成処理を行う手法が提案されている。
【0010】
【特許文献1】
特開平6−98886号公報
【特許文献2】
特開平8−19533号公報
【特許文献3】
特開2002−153454号公報
【特許文献4】
特開平10−337287号公報
【非特許文献1】
Hsieh他:”An iterative approach to beam hardening correction in cone beam CT.”, Medical Physics, 27(1), pp.23-29, 2000
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、投影データ上で高吸収体と判定された領域に対してデータ変換処理を行う。その際、変換領域と非変換領域の境界に不連続を生じさせないために、上述した従来例(特許文献1)では、変換領域内のデータは周辺データを用いた平滑化処理データに変換される。また、従来例(特許文献2)では、変換領域内のデータは周辺データからの補間データに変換される。また、従来例(特許文献3)では、変換領域内のデータを任意の値に変換した後に、境界線近傍のデータを平滑化処理している。また、従来例(特許文献4)では、変換領域内のデータは最近傍のデータに変換される。これらの手法は、近傍データを用いる置換処理や補間処理や平滑化処理であり、補正効果に限界がある。即ち、高吸収体が非常に強いX線吸収を持つ場合や、高吸収体が広い領域を持つ場合には、アーチファクト低減が十分に行われないという課題を有する。
【0012】
一般に、CT装置およびコーンビームCT装置ではデータ量が膨大になるため、再構成データは保存するが投影データは保存しない。そのため、処理に投影データを必要とする上述の従来技術では、計測時にしか補正処理を行うことができないという課題を有する。
【0013】
一般に、再構成視野は、回転撮影中の全ての角度において検出器が含むことができる領域となる。コーンビームCT装置で用いられる2次元検出器は、回転撮影中に一部の角度において、被写体を視野内に納めることができない場合が多い。
その場合、上述の従来例(非特許文献5)では、再構成像からの再投影において再構成視野の外に存在する高吸収体から発生するアーチファクトを補正できないため、正確な補正を行うことができないという課題を有する。
【0014】
また、金属を埋め込んだ人体では3成分以上の多成分から構成される。その場合、従来例(非特許文献5)では、再投影データ上におけるしきい値手段において高吸収体を完全に分離することはできず、正確な補正を行うことができないという課題を有する。さらに、従来例(非特許文献5)では、高精度に再投影演算を行おうとすると、演算量が膨大になるという課題を有する。
【0015】
そこで、本発明の目的は、高X線吸収体を有する被写体に対して、良好な計測を実現するX線計測技術を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるX線計測装置は、投影データを用いて第1の再構成処理を行う手段と、再構成データにおいてしきい値より大きな値を抽出処理する手段と、抽出した再構成データから再投影データを再投影処理する手段と、再投影データを2次変換処理する手段と、2次変換再投影データに重み係数を乗算する手段と、投影データから重み付き再投影データを差分処理する手段と、差分再投影データを用いて第2の再構成処理を行う手段とを有することを特徴とする。
【0017】
また、本発明は、第1の再構成データにおいてしきい値より大きな値を抽出処理する手段と、抽出した再構成データから再投影データを再投影処理する手段と、再投影データを2次変換処理する手段と、変換した再投影データを用いて第2の再構成処理を行う手段と、第2の再構成データに対して重み係数を乗算処理する手段と、第1の再構成データから重み付き再構成データを差分処理する手段とを有することを特徴とする。
【0018】
また、本発明は、第1の再構成処理において、再構成データを取得する領域として、投影が全ての角度で計測されていない領域を含む領域を設定する手段を有する。
【0019】
また、本発明は、投影データおよび再投影データに対して、データの端において微分係数を算出処理する手段と、データの端において微分係数を保存すると共に端から離れた位置でゼロ値になる関数を算出処理する手段と、データの端から外側のデータを関数によって求めた値に変換処理する手段とを有する。
【0020】
また、本発明は、しきい値より大きな値を抽出処理する際に、抽出されたデータと抽出されなかったデータの境界を平滑化処理する手段を有する。
【0021】
また、本発明は、再構成データから再投影データを求める再投影処理において、再投影データの投影数を投影データの投影数の2倍に設定する手段を有する。
【0022】
また、本発明は、再投影処理において再投影データを平滑化する手段を有する。
【0023】
また、本発明は、第1の再構成データにおいて領域を設定する手段と、第1の再構成処理以降の処理を領域内のデータ対してのみに対して行う制限手段を有する。
【0024】
以下に、本発明による効果について列挙する。
【0025】
第1に、非常に強いX線吸収を持つ高吸収体や、広い領域を持つ高吸収体から発生するアーチファクトを低減することを可能にする。第2に、投影データが保存されていない場合に、高吸収体から発生するアーチファクトの低減を可能にする。第3に、再構成視野の外側に存在する高吸収体から発生するアーチファクトを低減することができる。第4に、再構成視野の外側に存在する高吸収体から発生するアーチファクトを高精度に低減することができる。第5に、3成分以上の多成分から構成される被写体において、高吸収体から発生するアーチファクトの低減を可能にする。第6に、高吸収体から発生するアーチファクトを高精度に低減することができる。第7に、高吸収体から発生するアーチファクトを高精度かつ高速に低減するができる。第8に、高吸収体から発生するアーチファクトを高速に低減することができる。
【0026】
本発明の代表的な構成例について、以下に述べる。
【0027】
(1)検査対象(被写体)に照射するX線を発生するX線管と、前記検査対象の計測像に関する計測データを検出するX線検出器と、前記検査対象に対する、前記X線管および前記X線検出器の相対位置を変化させる回転装置と、前記計測データの演算処理を行なう処理装置とを有し、かつ、計測データに対数変換処理を施し、投影データを得る処理と、前記投影データを用いて第1の再構成処理を行い、再構成データを得る処理と、前記再構成データにしきい値処理を施し、しきい値より大きな値を抽出する処理と、抽出した前記再構成データに再投影処理を行い、再投影データを得る処理と、前記再投影データに2次変換処理を施し、2次変換再投影データを得る処理と、前記2次変換再投影データに重み係数を乗算し、前記投影データから差分処理を行い、差分データを得る処理と、前記差分データを用いて第2の再構成処理を行い、補正再構成データを得る処理とを行い、3次元再構成像を得るように構成したことを特徴とするX線計測装置。
【0028】
(2)検査対象に照射するX線を発生するX線管と、前記検査対象の計測像に関する計測データを検出するX線検出器と、前記検査対象に対する、前記X線管および前記X線検出器の相対位置を変化させる回転装置と、前記計測データの演算処理を行なう処理装置とを有し、かつ、前記処理装置は、前記計測データに対数変換処理を施し、投影データを得る処理と、前記投影データを用いて第1の再構成処理を行い、第1の再構成データを得る処理と、前記第1の再構成データにしきい値処理を施し、しきい値より大きな値を抽出する処理と、抽出した再構成データに再投影処理を行って、再投影データを得る処理と、前記再投影データに2次変換処理を施し、2次変換再投影データを得る処理と、前記2次変換再投影データを用いて第2の再構成処理を行い、第2の再構成データを得る処理と、前記第2の再構成データに重み係数を乗算し、前記第1の再構成データから差分処理を行い、補正再構成データを得る処理とを行い、3次元再構成像を得るように構成したことを特徴とするX線計測装置。
【0029】
(3)前記事項(1)又は(2)に記載のX線計測装置において、前記処理装置は、前記再投影データを得る処理の後に、前記再投影データに平滑化処理を施す処理を含むことを特徴とするX線計測装置。
【0030】
(4)前記事項(1)又は(2)に記載のX線計測装置において、前記X線検出器は、1次元もしくは2次元検出器であることを特徴とするX線計測装置。
【0031】
(5)前記事項(1)又は(2)に記載のX線計測装置において、前記処理装置は、前記第1の再構成処理において、再構成データを取得する領域として、投影が全ての角度で計測されていない領域を含む領域を設定するよう構成されていることを特徴とするX線計測装置。
【0032】
(6)前記事項(5)に記載のX線計測装置において、前記処理装置は、前記投影データおよび前記再投影データに対して、前記データの端において微分係数を算出する処理と、前記データの端において微分係数を保存すると共に前記データの端から離れた位置でゼロ値になる関数を算出する処理と、前記データの端から外側のデータを関数によって求めた値に変換する処理とを含むことを特徴とする請求項5に記載のX線計測装置。
【0033】
(7)前記事項(1)又は(2)に記載のX線計測装置において、前記処理装置は、前記しきい値より大きな値を抽出処理する際に、抽出されたデータと抽出されなかったデータの境界を平滑化する処理を含むことを特徴とするX線計測装置。
【0034】
(8)前記事項(1)又は(2)に記載のX線計測装置において、前記処理装置は、前記再構成データから再投影データを求める再投影処理において、前記再投影データの投影数を前記投影データの投影数の2倍に設定するよう構成されていることを特徴とするX線計測装置。
【0035】
(9)前記事項(1)又は(2)記載のX線計測装置において、前記処理装置は、再投影処理において、再投影データを平滑化する処理を含むことを特徴とするX線計測装置。
【0036】
(10)前記事項(1)又は(2)記載のX線計測装置において、前記処理装置は、前記第1の再構成データにおいて領域を設定する処理と、前記第1の再構成処理以降の処理を領域内のデータ対してのみに対して行う制限処理とを含むことを特徴とするX線計測装置。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【0038】
図2に、本発明による3次元X線計測装置の一例として、コーンビームCT装置の概要を示す。装置は、X線を発生するX線管201、被写体(検査対象)203を透過したX線を検出するX線検出器202、被写体203を保持する保持器204、被写体203とX線管201とX線検出器202の相対位置を変化させる回転装置205、X線検出器202で検出されたデータを処理する処理装置206、等から成る。図2では、X線検出器202は検出素子が2次元に配列した2次元X線検出器である。保持器204は床面に対して水平であり、回転装置205によりX線管201とX線検出器202が被写体203の周囲を回転する。検出器202は回転しながら様々な方向から被写体203のデータを計測し、処理装置206にデータを送り出す。
【0039】
処理装置206は、データに対して高吸収体アーチファクト補正処理および再構成処理を行い、3次元像を作成する。処理装置206は、高吸収体アーチファクト補正処理に必要なパラメータを入力することが可能な入力装置と、パラメータを保持することが可能な記憶装置を有する。パラメータは、しきい値処理におけるしきい値、第1の再構成処理における再構成データの画素数、再投影処理における再投影データの投影数、2次変換処理における関数、差分処理における重み係数である。また、処理装置206は、高吸収体アーチファクト補正処理の実行時に、各処理の進行状況を表示することが可能な表示装置を有する。
【0040】
図2では、X線管とX線検出器の回転面を床面に垂直に設定したが、床面に水平あるいは斜めに設定してもよい。保持器を床面に水平に設定したが、床面に垂直あるいは斜めに設定してもよい。被写体を固定してX線管とX線検出器を回転させたが、X線管とX線検出器を固定して被写体を回転する、あるいはX線管とX線検出器と被写体を回転するよう構成してもよい。
【0041】
図1に、本発明による高吸収体アーチファクト補正処理の一例を示す。回転計測において検出器から出力された全てのデータに対して、オフセット補正、感度補正、歪補正、はみ出し補正等、再構成処理に付随する前処理を、検出器内部あるいは処理装置で行い、計測データ101を得る。処理装置において、計測データ101に対して、以下の処理を行う。
【0042】
計測データ101に対数変換処理102を施し、投影データ103を得る。投影データを用いて第1の再構成処理104を行い、再構成データ105を得る。つぎに、再構成データ105にしきい値処理106を施し、しきい値より大きな値を抽出する。抽出した再構成データに再投影処理107を行い、再投影データ108を得る。ここで、再投影データを平滑化処理することにより、抽出時に発生するデータの不連続に起因するアーチファクトの発生を防ぐことができる。
【0043】
つぎに、再投影データ108に2次変換処理109を施し、2次変換再投影データ110を得る。2次変換処理に用いる関数は、例えば、各画素において値を2乗するものである。2次変換再投影データ110は、高吸収体アーチファクト成分を表す画像データである。2次変換再投影データ110に重み係数を乗算し、投影データ103から差分処理111を行い、差分データ112を得る。差分データ112を用いて第2の再構成処理113を行い、補正再構成データ114を得る。
【0044】
図3に、本発明による高吸収体アーチファクト補正処理の別の一例を示す。回転計測において検出器から出力された全てのデータに対して、オフセット補正、感度補正、歪補正、はみ出し補正等、再構成処理に付随する前処理を、検出器内部あるいは処理装置で行い、計測データ301を得る。処理装置において、計測データ301に対して、以下の処理を行う。
【0045】
計測データ301に対数変換処理302を施し、投影データ303を得る。投影データ303を用いて第1の再構成処理304を行い、第1の再構成データ305を得る。つぎに、第1の再構成データ305にしきい値処理306を施し、しきい値より大きな値を抽出する。抽出した再構成データに再投影処理307を行って、再投影データ308を得る。ここで、再投影データを平滑化処理することにより、抽出時に発生するデータの不連続に起因するアーチファクトの発生を防ぐことができる。
【0046】
つぎに、再投影データに2次変換処理309を施し、2次変換再投影データ310を得る。2次変換処理に用いる関数は、例えば、各画素において値を2乗するものである。2次変換再投影データ310を用いて第2の再構成処理311を行い、第2の再構成データ312を得る。第2の再構成データ312は、高吸収体アーチファクト成分を表す画像データである。第2の再構成データに重み係数を乗算し、第1の再構成データ305から差分処理313を行い、補正再構成データ314を得る。
【0047】
図1および図3に示した補正処理において、投影データおよび再投影データに対して、データの端において微分係数を算出処理し、データの端において微分係数を保存すると共に端から離れた位置でゼロ値になる関数を算出し、データの端から外側のデータを関数によって求めた値に変換処理した後に、再構成処理を実行する。これにより、再構成視野の外側にアーチファクトが発生することを防ぐことができる。
【0048】
図1および図3に示した補正処理において、しきい値処理におけるしきい値を高く設定することにより、再投影処理に要する演算量を減少させることができる。第1の再構成データにおいて、高吸収体の含まれる領域を特定し、その領域のみに対して再投影処理および第2の再構成処理を行うことにより、演算量を減少させることができる。
【0049】
図4に、本発明による高吸収体アーチファクト補正処理におけるデータ例を示す。投影データ401は、横a、縦bの画素を持つ。投影データ上の画素402の大きさは、回転中心位置に換算すると、横P、縦Qである。第1の再構成処理403によって得られる再構成データ404は、横c、縦dの画素を持つ。第1の再構成データ上の画素405の大きさは、横S、縦Tである。第1の再構成処理において、SをPよりも小さく設定することにより、回転面に平行な面において解像度の低下を防ぐことができる。第1の再構成処理において、TをQよりも小さく設定することにより、回転面に垂直な面において解像度の低下を防ぐことができる。
【0050】
第1の再構成データの横方向の画素数cは、回転撮影中の全ての角度において検出器が含むことができる再構成視野の横方向の大きさを画素の大きさSで除算した値よりも大きい整数に設定する。これにより、再構成処理による横方向の解像度の低下を防ぐと共に視野の減少を防ぐことができる。第1の再構成データの縦方向の画素数dは、回転撮影中の全ての角度において検出器が含むことができる再構成視野の縦方向の大きさを画素の大きさTで除算した値よりも大きい整数に設定する。これにより、再構成処理による縦方向の解像度の低下を防ぐと共に視野の減少を防ぐことができる。
【0051】
第1の再構成処理405の代わりに、通常の再構成視野404よりも広い視野407に対して再構成処理を行う大視野再構成処理406を行う。これにより、通常の再構成視野外に存在する高吸収体を画像化することができ、そこから発生するアーチファクトを再投影データに反映することができる。例えば、第1の大視野再構成データの横方向の画素数c'を、通常の再構成データの横方向の画素数cの2倍とする。
【0052】
第1の再構成データに再投影処理409を行い、再投影データ410を得る。
再投影データ410の画素数および画素の大きさは、投影データ401の画素数と画素の大きさと等しく設定する。これにより、再投影処理における解像度の低下および視野の減少を防ぐことができる。再投影処理における投影数を投影データの投影数と等しく設定することにより、高速演算が可能となる。再投影処理における投影数を投影データの投影数の2倍に設定することにより、アーチファクトの増大を防ぐことができる。
【0053】
つぎに、2次変換再投影データを用いて、第2の再構成処理412を行い、第2の再構成データ413を得る。第2の再構成データの画素数および画素の大きさは、第1の再構成データ404の画素数と画素の大きさと等しく設定する。これにより、解像度の低下および視野の減少を防ぐことができる。
【0054】
上記実施例では、2次元検出器によって得られるデータに対して補正処理を行った場合について説明したが、それに限定されることなく、本発明では、1次元検出器による1次元データに対しても実施することは可能である。
【0055】
以上のように、本発明によれば、投影データを用いて第1の再構成処理を行い、再構成データにおいてしきい値より大きな値を抽出し、抽出した再構成データから再投影データを再投影処理し、再投影データを2次変換処理し、2次変換再投影データに重み係数を乗算し、投影データから重み付き再投影データを差分処理し、差分再投影データを用いて第2の再構成処理を行うことにより、非常に強いX線吸収を持つ高吸収体や、広い領域を持つ高吸収体から発生するアーチファクトを低減することができる。
【0056】
また、本発明によれば、第1の再構成データにおいてしきい値より大きな値を抽出処理し、抽出した再構成データから再投影データを再投影処理し、再投影データを2次変換処理し、変換した再投影データを用いて第2の再構成処理を行い、第2の再構成データに対して重み係数を乗算処理し、第1の再構成データから重み付き再構成データを差分処理することにより、投影データが保存されていない場合にアーチファクトを低減することができる。
【0057】
また、本発明によれば、第1の再構成処理において、再構成データを取得する領域として、投影が全ての角度で計測されていない領域を含む領域を設定することにより、再構成視野の外側に存在する高吸収体から発生するアーチファクトを低減することができる。
【0058】
また、本発明によれば、投影データおよび再投影データに対して、データの端において微分係数を算出し、データの端において微分係数を保存すると共に端から離れた位置でゼロ値になる関数を算出し、データの端から外側のデータを関数によって求めた値に変換することにより、再構成視野の外側に存在する高吸収体から発生するアーチファクトを高精度に低減することができる。
【0059】
また、本発明によれば、しきい値より大きな値を抽出処理する際に、抽出されたデータと抽出されなかったデータの境界を平滑化処理することにより、3成分以上の多成分から構成される被写体においてアーチファクトを低減することができる。
【0060】
また、本発明によれば、再構成データから再投影データを求める再投影処理において、再投影データの投影数を投影データの投影数の2倍に設定することにより、高精度にアーチファクトを低減することができる。
【0061】
また、本発明によれば、第1の再構成データにおいて領域を設定し、第1の再構成処理以降の処理を領域内のデータ対してのみに対して行うことにより、高速にアーチファクトを低減することができる。
【0062】
【発明の効果】
本発明は、高精度かつ高速に高吸収体アーチファクトを補正する技術を実現し、高X線吸収体を有する被写体に対して、良好な計測を可能にする3次元X線計測装置を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高吸収体アーチファクト補正処理の一例を説明する図。
【図2】本発明における3次元X線計測装置の構成例を示す図。
【図3】本発明による高吸収体アーチファクト補正処理の別の一例を説明する図。
【図4】本発明による高吸収体アーチファクト補正処理におけるデータ例を説明する図。
【符号の説明】
101…計測データ、102…対数変換処理、103…投影データ、104…第1の再構成処理、105…再構成データ、106…しきい値処理、107…再投影処理、108…再投影データ、109…2次変換処理、110…2次変換再投影データ、111…差分処理、112…差分データ、113…第2の再構成処理、114…補正再構成データ、201…X線管、202…X線検出器、203…被写体、204…保持器、205…回転装置、206…処理装置、301…計測データ、302…対数変換処理、303…投影データ、304…第1の再構成処理、305…第1の再構成データ、306…しきい値処理、307…再投影処理、308…再投影データ、309…2次変換処理、310…2次変換再投影データ、311…第2の再構成処理、312…第2の再構成データ、313…差分処理、314…補正再構成データ、401…投影データ、402…画素、403…第1の再構成処理、404…再構成データ、405…画素、406…大視野再構成処理、407…視野、408…画素、409…再投影処理、410…再投影データ、411…画素、412…第2の再構成処理、413…第2の再構成データ、414…画素。
Claims (10)
- 検査対象に照射するX線を発生するX線管と、前記検査対象の計測像に関する計測データを検出するX線検出器と、前記検査対象に対する、前記X線管および前記X線検出器の相対位置を変化させる回転装置と、前記計測データの演算処理を行なう処理装置とを有し、かつ、前記処理装置は、前記計測データに対数変換処理を施し、投影データを得る処理と、前記投影データを用いて第1の再構成処理を行い、第1の再構成データを得る処理と、前記第1の再構成データにしきい値処理を施し、しきい値より大きな値を抽出する処理と、抽出した前記再構成データに再投影処理を行い、再投影データを得る処理と、前記再投影データに対して各画素において値を2乗する2次変換処理を施し、2次変換再投影データを得る処理と、前記2次変換再投影データに重み係数を乗算し、前記投影データから差分処理を行い、差分データを得る処理と、前記差分データを用いて第2の再構成処理を行い、補正再構成データを得る処理とを行い、3次元再構成像を得るように構成したことを特徴とするX線計測装置。
- 検査対象に照射するX線を発生するX線管と、前記検査対象の計測像に関する計測データを検出するX線検出器と、前記検査対象に対する、前記X線管および前記X線検出器の相対位置を変化させる回転装置と、前記計測データの演算処理を行なう処理装置とを有し、かつ、前記処理装置は、前記計測データに対数変換処理を施し、投影データを得る処理と、前記投影データを用いて第1の再構成処理を行い、第1の再構成データを得る処理と、前記第1の再構成データにしきい値処理を施し、しきい値より大きな値を抽出する処理と、抽出した再構成データに再投影処理を行って、再投影データを得る処理と、前記再投影データに対して各画素において値を2乗する2次変換処理を施し、2次変換再投影データを得る処理と、前記2次変換再投影データを用いて第2の再構成処理を行い、第2の再構成データを得る処理と、前記第2の再構成データに重み係数を乗算し、前記第1の再構成データから差分処理を行い、補正再構成データを得る処理とを行い、3次元再構成像を得るように構成したことを特徴とするX線計測装置。
- 前記処理装置は、前記再投影データを得る処理の後に、前記再投影データに平滑化処理を施す処理を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のX線計測装置。
- 前記X線検出器は、1次元もしくは2次元検出器であることを特徴とする請求項1又は2に記載のX線計測装置。
- 前記処理装置は、前記第1の再構成処理において、再構成データを取得する領域として、投影が一部の角度においてのみ計測されている領域を含む領域を設定するよう構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のX線計測装置。
- 前記処理装置は、前記投影データおよび前記再投影データに対して、前記データが表わす画像の端において微分係数を算出する処理と、前記データの端において微分係数を保存すると共に前記データが表わす画像の端から画像の外側に離れた位置でゼロ値になる関数を算出する処理と、元のデータが表わす画像の端から外側に画素を増やして拡大した画像において、元のデータが表わす画像の端から外側の画素におけるデータを、関数によって求めた値に変換する処理とを含むことを特徴とする請求項5に記載のX線計測装置。
- 前記処理装置は、前記しきい値より大きな値を抽出処理する際に、抽出されたデータと抽出されなかったデータの境界を平滑化する処理を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のX線計測装置。
- 前記処理装置は、前記再構成データから再投影データを求める再投影処理において、前記再投影データの画像の数を前記投影データの画像の数の2倍に設定し、前記再投影データを、回転撮影において同じ角度にある投影データに対応させて差分処理するよう構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のX線計測装置。
- 前記処理装置は、再投影処理において、再構成データを平滑化する処理を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のX線計測装置。
- 前記処理装置は、前記第1の再構成データにおいて領域を設定する処理と、前記第1の再構成処理以降の処理を領域内のデータ対してのみに対して行う制限処理とを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のX線計測装置。
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