JP5799107B2 - 検査対象物内に位置する構造体の位置をx線コンピュータ断層撮影器により決定するための方法と評価装置 - Google Patents
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Description
「仮想病理学的心臓における左心室機能障害の可視化」、という学術論文は、データ記録によって人の心臓の左心室を可視化するための方法に関連しており、通常の核磁気共鳴断層撮影器によって実行される。左心室の可視化のために、心臓の表面、又は、心臓の内側表面が再構築される。表面の決定は、三次元の点集合から二次元の断面が形成され、左心室に属するものに基づいて、ピクセルが二値化される。前記二値化された面は、三次元表面に互いに継ぎ合わせるために、結合される。
「金属粒状体内の空乏層の測定」という学術論文は、バリヤ層厚みの測定方法を開示しており、炭素粒子に沿った、金属粒子の少ない粒子境界がとりあげられている。層厚みは、粒子境界に対する炭素粒子のユークリッド距離によって決定される。
複数の切断面の定義、及び、切断データ記録に関する決定と評価は、環状構造体の、特に、環状空洞又は溝の検査を可能にする。位置決定が、特に、中央切り取りを用いて、換言すると、一つの共通軸を通る切断面を用いて行われる。したがって、予め規定した角距離において、対象物内の構造体の位置が決定可能となる。これは、例えばピストン、特に、その位置を確認すべき環状冷却溝を備えた、シリンダピストンに適用され得る。
これら距離値から例えば最小値が決定される場合には、この最小値は、対象物表面からの構造体の最小距離を特徴づけている。同様に、前記距離値の最大値は、対象物表面からの構造体の最大距離を特徴づける。
Claims (15)
- 検査対象物内に位置する構造体の位置を、X線コンピュータ断層撮影器によって決定する方法であって、以下の工程、つまり、
− X線コンピュータ断層撮影器によって決定された、検査対象物(5)のボリュームデータ記録をもたらす工程と、
− 対象物(5)内に位置し、且つ、その空間的位置について決定すべき構造体(20)を通る切断面(S1)を設定する工程と、
− 切断データ記録を、対象物(5)を前記切断面(S1)内に映す前記ボリュームデータ記録から決定する工程と、
− 前記切断データ記録を二値化して二値データ記録を作り出す工程と、
− 前記構造体(20)を前記二値データ記録内に映す構造体ボクセル(s)を決定する工程と、
− 前記対象物(5)の対象物表面を前記二値データ記録内に映す表面ボクセル(f)を決定する工程と、
− 距離データ記録(A)を決定する工程であって、前記表面ボクセル(f)からの各距離ボクセル(a)の最小距離を特徴づける距離値(w)が、前記距離データ記録(A)の各距離ボクセル(a)に割り当てられるように決定される、工程と、
− 前記距離データ記録(A)内の構造体ボクセル(s)に対応する距離ボクセル(a)を決定する工程と、及び、
− 前記構造体ボクセル(s)に対応する距離ボクセル(a)の距離値(w)を評価する工程とを含み、前記対象物(5)は環状構造物(20)を有しており、位置決定のために複数の切断面(S 1 からS n )を設定し、且つ、切断面(S 1 からS n )に対して夫々切断データ記録が決定されて、評価される、方法。 - 距離データ記録(A)の決定前に、表面ボクセル(f)の少なくとも幾つかがカルテシアン座標系(K)の座標軸(u、v、w)と平行に位置合せされるように、前記データ記録のうちの少なくとも一つが変換されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ボリュームデータ記録が、以下の工程、つまり、
− ボリュームデータ記録を二値化して、二値ボリュームデータ記録を作り出す工程と、
− 対象物(5)を通る二つの交差する補正切断面(S1、S2)を設定する工程と、
− 前記二値ボリュームデータ記録から、前記各切断面(S1、S2)内に対象物(5)を映す二つの補正切断データ記録を決定する工程と、
− 前記補正切断データ記録から、カルテシアン座標系(K)の座標軸(u、v、w)に対して対象物表面を映す表面ボクセル(f)の位置を夫々特徴づけている二つの傾斜角(α)を決定する工程と、及び、
− 前記決定した傾斜角(α)を用いて前記ボリュームデータ記録を変換する工程であって、前記傾斜角(α)を決定するのに用いられた表面ボクセル(f)が、夫々座標軸(u、v、w)のうち一つと平行に並ぶように、変換する工程と、
によって変換されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。 - 切断データ記録の二値化が、以下のようにして、つまり、
− 対象物(5)のエッジを映すエッジボクセルが、切断データ記録において決定され、
− 前記ボクセルを通る多数の様々に位置合せされた直線(G1からG8)とエッジとの交点の数を、前記切断データ記録において各ボクセルについて決定されたエッジボクセルを用いることにより決定され、及び、
− 二値データ記録内の各ボクセルが、
−− 直線(G1からG8)の過半数が奇数の交点を有する時には、対象物(5)へ割り当てられ、且つ、
−− 直線(G1からG8)の過半数が偶数の交点を有する時には、対象物(5)へ割り当てられないようにして、
実行されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 二値データ記録における構造体ボクセル(s)の決定が、以下のようにして、つまり、
− 同一の二進値を有する結合されたボクセルが、夫々一つの領域に割り当てられ、
− 前記領域が、少なくとも一つの特性について評価され、及び、
− 前記領域のうちの一つが、関連した構造体ボクセル(s)を備えた構造体(20)として分類されるようにして、
実行されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。 - 構造体二値データ記録が作り出され、構造体ボクセル(s)は第1二進値を有し、他全てのボクセルが第2二進値を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 二値データ記録における表面ボクセル(f)の決定が、以下のようにして、つまり、
− ボクセルが、一つの進行方向に並び、及び、
− 前記進行方向へ並んでいる間に対象物(5)に割り当てられるように最初に検出されたボクセルが、表面ボクセル(f)として夫々決定されること、
を特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 表面ボクセル(f)が第1二進値を有し、且つ、他全てのボクセルが第2二進値を有する、表面二値データ記録が生成されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 表面二値データ記録から次に進んで距離データ記録(A)が決定され、そこでは、第2二進値を備えたボクセルに距離値(w)が割り当てられ、且つ、前記距離値(w)を備えたボクセルが距離ボクセル(a)を形成することを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 構造体ボクセル(s)に対応する距離ボクセル(a)の決定が、構造体二値データ記録によって実行されることを特徴とする、請求項6〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 構造体ボクセル(s)に対応する距離ボクセル(a)の距離値(w)の評価が、極値を決定することによって実行されることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 切断面(S 1 からS n )が一つの共通軸(17)を通ることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 切断データ記録に属する距離データ記録(A)における構造体ボクセル(s)に対応する距離ボクセル(a)の距離値(w)の評価が、以下のようにして、つまり、
− 極値が夫々決定され、
− 前記極値を、切断面(S1からSn)の関数として表すこと、及び、
− 前記極値が再処理されることによって、実行されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。 - 検査対象物内に位置する構造体の位置をX線コンピュータ断層撮影器によって決定するための評価装置であって、
− 検査対象物(5)のX線コンピュータ断層撮影器によって決定されたボリュームデータ記録が供給可能である、
− 対象物(5)内に位置し、且つ、その空間位置について決定すべき構造体(20)を通る切断面(S1)が規定可能である、
− 前記対象物(5)を前記切断面(S1)内に映す前記ボリュームデータ記録から、切断データ記録を決定可能である、
− 二値データ記録を形成するために、前記切断データ記録が二値化可能である、
− 前記構造体(20)を映す構造体ボクセル(s)が、前記二値データ記録において決定可能である、
− 対象物(5)の対象物表面を映す表面ボクセル(f)が、前記二値データ記録において決定可能である、
− 距離データ記録(A)が、以下のようにして、つまり、前記表面ボクセル(f)から各距離ボクセル(a)の最小距離を特徴づける距離値(w)が、前記距離データ記録(A)の各距離ボクセル(a)に割り当てられるようにして、決定可能である、
− 前記距離データ記録(A)における構造体ボクセル(s)に対応する距離ボクセル(a)が決定可能である、及び、
− 前記構造体ボクセル(s)に対応する距離ボクセル(a)の距離値(w)が評価可能であるように構成され、前記対象物(5)の環状構造体(20)の位置決定のために複数の切断面(S 1 からS n )が設定され得、且つ、切断面(S 1 からS n )に対して夫々切断データ記録が決定されて、評価される、装置。 - − 検査対象物(5)を、多数の投影方向(ψ)からX線(9)で照射するためのX線源(6)と、
− X線(9)を検出するためのX線検出器(7)と、
− 前記対象物(5)を前記X線源(6)と前記X線検出器(7)との間に位置決めするための対象物保持具(8)と、
− 請求項14に記載の評価装置(14)とを備えたX線コンピュータ断層撮影器。
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