JPH07265298A - X-ray ct image processing system and method therefor - Google Patents
X-ray ct image processing system and method thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＴ画像データのボケ
をボケ分布に基づき補正して位置関係および面積が未知
の計測物の異なる材質の部材の境界を正確に抽出するＸ
線ＣＴ画像処理装置およびＸ線ＣＴ画像処理方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention corrects the blur of CT image data based on the blur distribution, and accurately extracts the boundaries of members of different materials of an object whose positional relationship and area are unknown.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an X-ray CT image processing apparatus and an X-ray CT image processing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のＸ線ＣＴ画像処理方式（特開昭５
９−４６９４８）は、比較的簡単なアルゴリズムで心臓
部の境界を自動抽出するために、Ｘ線吸収係数値の他
に、人体内の各構成要素間の相対位置関係、各構成要素
の大きさの情報を予め入力して、Ｘ線ＣＴ画像処理を行
うものであった。2. Description of the Related Art A conventional X-ray CT image processing system (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-58200)
9-46948), in order to automatically extract the boundary of the heart part with a relatively simple algorithm, in addition to the X-ray absorption coefficient value, the relative positional relationship between each constituent element in the human body and the size of each constituent element. Was previously input and X-ray CT image processing was performed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のＸ線ＣＴ画
像処理方式は、各構成要素間の相対位置関係、各構成要
素の大きさの情報を予め調べ、場合によっては計測する
必要も有り、しかる後にメモリに入力する必要があるた
め、準備作業が大変であるという問題が有った。In the above conventional X-ray CT image processing method, it is necessary to check in advance the relative positional relationship between each constituent element and the information on the size of each constituent element, and in some cases, to measure the information. There was a problem that the preparation work was difficult because it was necessary to input it to the memory afterwards.
【０００４】そこで本発明者らは、各構成要素間の相対
位置関係、各構成要素の大きさが未知でも、少なくとも
一つの材質の部材のボケ分布が分かれば、ＣＴ画像デー
タを前記ボケ分布に基づき補正して、材質の異なる部材
の境界を抽出するという本発明の第１の技術的思想に着
眼し、材質の異なる部材で構成されている計測物につい
て検出されたＣＴ画像データの異なる材質の干渉部分に
ついて前記予め求めた材質のボケ分布によって差分をと
り、差分がとられたＣＴ画像データをしきい値と比較す
ることにより２値化して境界を抽出するという本発明の
第２の技術的思想に着眼して、更に研究開発を重ねた結
果、予め各構成要素間の相対位置関係、各構成要素の大
きさを調べ、入力するという面倒な準備作業を不要にし
て、材質の異なる部材の境界を正確に抽出するという目
的を達成する本発明に到達した。Therefore, the present inventors have found that even if the relative positional relationship between each constituent element and the size of each constituent element are unknown, if the blur distribution of at least one material member is known, the CT image data is converted into the blur distribution. Focusing on the first technical idea of the present invention that the correction is performed based on the extraction of the boundaries of members having different materials, the CT image data of different materials detected for the measurement object composed of the members having different materials is used. A second technical aspect of the present invention in which a boundary is extracted by taking a difference between the interference portions according to the blur distribution of the material obtained in advance and comparing the CT image data obtained with the difference with a threshold value to thereby binarize the boundary. As a result of further research and development focusing on the idea, the relative positional relationship between each component and the size of each component are checked in advance, and the complicated preparation work of inputting them is not required It has reached the present invention for achieving the objective of accurately extracting a boundary of the wood.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）のＸ線ＣＴ画像処理装置は、ファンビーム
Ｘ線を放射するファンビームＸ線源と、前記ファンビー
ムＸ線源と対向して配設された計測物を透過した透過Ｘ
線を検出するＸ線検出装置と、前記Ｘ線検出装置によっ
て検出されたＣＴ画像データをボケ分布に基づき補正す
る画像処理装置とから成るものである。An X-ray CT image processing apparatus of the present invention (a first invention according to claim 1) is a fan beam X-ray source for emitting a fan beam X-ray, and the fan beam X-ray. Transmission X through the measurement object placed facing the source
It comprises an X-ray detection device for detecting a line and an image processing device for correcting CT image data detected by the X-ray detection device based on a blur distribution.
【０００６】本発明（請求項２に記載の第２発明）のＸ
線ＣＴ画像処理装置は、第１発明において、前記画像処
理装置が、前記計測物が異なる材質の部材で構成されて
いる場合において、少なくとも一つの材質のボケ分布に
よって検出されたＣＴ画像データの異なる材質の干渉部
分の差分をとり、２値化して境界を抽出するものであ
る。X of the present invention (the second invention according to claim 2)
In the first aspect of the present invention, the line CT image processing device has different CT image data detected by a blur distribution of at least one material when the image processing device is composed of members made of different materials. The difference between the interference parts of the material is taken and binarized to extract the boundary.
【０００７】本発明（請求項３に記載の第３発明）のＸ
線ＣＴ画像処理方法は、計測物を構成する材質のＣＴ画
像データのボケ分布を予め求め、材質の異なる部材で構
成されている計測物について検出されたＣＴ画像データ
の異なる材質の干渉部分について前記予め求めた材質の
ボケ分布によって差分をとり、差分がとられたＣＴ画像
データをしきい値と比較することにより２値化して境界
を抽出するものである。X of the present invention (the third invention according to claim 3)
The line CT image processing method obtains a blur distribution of CT image data of materials forming a measurement object in advance, and detects the interference portion of the different materials of the CT image data detected for the measurement object composed of members of different materials. A boundary is extracted by taking a difference according to the blur distribution of the material obtained in advance and comparing the CT image data having the difference with a threshold value to binarize the CT image data.
【０００８】本発明（請求項４に記載の第４発明）のＸ
線ＣＴ画像処理方法は、第３発明において、前記検出さ
れたＣＴ画像データのヒストグラムを求め、求めたヒス
トグラムの谷部より前記しきい値を求めて２値化するも
のである。X of the present invention (the fourth invention according to claim 4)
In the line CT image processing method according to the third invention, a histogram of the detected CT image data is obtained, and the threshold value is obtained from the valley portion of the obtained histogram to perform binarization.
【０００９】本発明（請求項５に記載の第５発明）のＸ
線ＣＴ画像処理方法は、第４発明において、求められた
前記しきい値に基づく２値化により求められた境界の傾
きを最小２乗法により求め、前記求めた境界の傾きより
境界に直交する直線に沿うボケ分布を求め、前記求めた
ボケ分布により差分をとり２値化するものである。X of the present invention (the fifth invention according to claim 5)
In the line CT image processing method according to the fourth aspect of the present invention, the gradient of the boundary obtained by binarization based on the obtained threshold is obtained by the least squares method, and a straight line orthogonal to the boundary is obtained from the obtained inclination of the boundary. Is obtained, and the difference is binarized by the obtained blur distribution.
【００１０】本発明（請求項６に記載の第６発明）のＸ
線ＣＴ画像処理方法は、第３発明において、前記検出し
たＣＴ画像データにおける画素毎にある材質の境界まで
の距離を求め、既知のボケ分布を利用してその画素の差
分値を求めて、求めた差分値により差分するものであ
る。X of the present invention (sixth invention according to claim 6)
In the line CT image processing method according to the third aspect of the invention, a distance to a boundary of a certain material is obtained for each pixel in the detected CT image data, a difference value of the pixel is obtained by using a known blur distribution, and then obtained. The difference is made according to the difference value.
【００１１】本発明（請求項７に記載の第７発明）のＸ
線ＣＴ画像処理方法は、第３発明において、原画像のＣ
Ｔ画像データを求め、前記検出したＣＴ画像データと求
めた原画像のＣＴ画像データとの差分画像を求め、この
差分画像と原画像のＣＴ画像とを２値化して、上記２値
化画像を加算するものである。X of the present invention (seventh invention according to claim 7)
The line CT image processing method according to the third aspect of the invention is the C of the original image.
The T image data is obtained, a difference image between the detected CT image data and the obtained CT image data of the original image is obtained, and the difference image and the CT image of the original image are binarized to obtain the binarized image. It is to add.
【００１２】[0012]
【作用】上記構成より成る第１発明のＸ線ＣＴ画像処理
装置は、前記ファンビームＸ線源が、ファンビームＸ線
を放射し、前記Ｘ線検出装置が、前記ファンビームＸ線
源と対向して配設された計測物を透過した透過Ｘ線を検
出し、前記画像処理装置が、前記Ｘ線検出装置によって
検出されたＣＴ画像データをボケ分布に基づき補正する
ものである。In the X-ray CT image processing apparatus of the first invention having the above structure, the fan beam X-ray source emits a fan beam X-ray, and the X-ray detecting device faces the fan beam X-ray source. The transmitted X-rays that have been transmitted through the object to be measured are detected, and the image processing apparatus corrects the CT image data detected by the X-ray detection apparatus based on the blur distribution.
【００１３】上記構成より成る第２発明のＸ線ＣＴ画像
処理装置は、前記ファンビームＸ線源が、ファンビーム
Ｘ線を放射し、前記Ｘ線検出装置が、前記ファンビーム
Ｘ線源と対向して配設された計測物を透過した透過Ｘ線
を検出し、前記画像処理装置が、前記計測物が異なる材
質の部材で構成されている場合において、少なくとも一
つの材質のボケ分布によって検出されたＣＴ画像データ
の異なる材質の干渉部分の差分をとり、２値化して境界
を抽出するものである。In the X-ray CT image processing apparatus of the second invention having the above structure, the fan-beam X-ray source emits a fan-beam X-ray, and the X-ray detector faces the fan-beam X-ray source. The transmitted X-rays transmitted through the object to be measured are detected, and when the image processing device is composed of members made of different materials, it is detected by the blur distribution of at least one material. The boundary is extracted by taking the difference between the interference portions of different materials in the CT image data and binarizing the difference.
【００１４】上記構成より成る第３発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、前記計測物を構成する材質のＣＴ画像デー
タのボケ分布を予め求め、材質の異なる前記部材で構成
されている前記計測物について検出されたＣＴ画像デー
タの異なる材質の干渉部分について前記予め求めた材質
のボケ分布によって差分をとり、差分がとられたＣＴ画
像データをしきい値と比較することにより２値化して境
界を抽出するものである。In the X-ray CT image processing method of the third invention having the above-mentioned structure, the blur distribution of CT image data of the material forming the measurement object is obtained in advance, and the measurement object is composed of the members of different materials. For the interference part of different materials of the CT image data detected for, the difference is obtained by the blur distribution of the previously obtained material, and the CT image data for which the difference is obtained is binarized by comparing with the threshold value. To extract.
【００１５】上記構成より成る第４発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、前記第３発明の作用に加え、前記検出され
たＣＴ画像データのヒストグラムを求め、求めたヒスト
グラムの谷部より前記しきい値を求めて２値化するもの
である。According to the X-ray CT image processing method of the fourth invention having the above-mentioned structure, in addition to the operation of the third invention, the histogram of the detected CT image data is obtained, and the threshold is obtained from the valley portion of the obtained histogram. The value is obtained and binarized.
【００１６】上記構成より成る第５発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、前記第３発明の作用に加え、求められた前
記しきい値に基づく２値化により求められた境界の傾き
を最小２乗法により求め、前記求めた境界の傾きより境
界に直交する直線に沿うボケ分布を求め、前記求めたボ
ケ分布により差分をとり２値化するものである。According to the X-ray CT image processing method of the fifth invention having the above-mentioned structure, in addition to the operation of the third invention, the slope of the boundary obtained by the binarization based on the obtained threshold is set to a minimum of 2. The blur distribution is obtained by the multiplication method, the blur distribution along the straight line orthogonal to the boundary is obtained from the obtained boundary inclination, and the obtained blur distribution is binarized by taking the difference.
【００１７】上記構成より成る第６発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、上記第３発明の作用に加え、前記検出した
ＣＴ画像データにおける画素毎にある材質の境界までの
距離を求め、既知のボケ分布を利用してその画素の差分
値を求めて、求めた差分値により差分するものである。In the X-ray CT image processing method of the sixth invention having the above-mentioned structure, in addition to the operation of the third invention, the distance to the boundary of a certain material for each pixel in the detected CT image data is obtained, and the known method is known. The difference value of the pixel is calculated using the blur distribution, and the difference is calculated based on the calculated difference value.
【００１８】上記構成より成る第７発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、上記第３発明の作用に加え、原画像のＣＴ
画像データを求め、前記検出したＣＴ画像データと求め
た原画像のＣＴ画像データとの差分画像を求め、この差
分画像と原画像のＣＴ画像とを２値化して、上記２値化
画像を加算するものである。The X-ray CT image processing method of the seventh aspect of the present invention having the above-mentioned structure has the function of the CT of the original image in addition to the operation of the third aspect of the invention.
Image data is obtained, a difference image between the detected CT image data and the obtained CT image data of the original image is obtained, the difference image and the CT image of the original image are binarized, and the binarized image is added. To do.
【００１９】[0019]
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明のＸ線ＣＴ画
像処理装置は、前記ＣＴ画像データをボケ分布に基づき
補正するので、予め各構成要素間の相対位置関係、各構
成要素の大きさを調べ、入力するという面倒な準備作業
を不要にして、ボケの無い正確なＣＴ画像を抽出すると
いう効果を奏する。Since the X-ray CT image processing apparatus of the first invention having the above-mentioned operation corrects the CT image data on the basis of the blur distribution, the relative positional relationship between the respective constituent elements and the size of the respective constituent elements are beforehand set. It is possible to extract an accurate CT image with no blur by eliminating the troublesome preparation work of checking and inputting.
【００２０】上記作用を奏する第２発明のＸ線ＣＴ画像
処理装置は、少なくとも一つの材質のボケ分布によって
検出されたＣＴ画像データの異なる材質の干渉部分の差
分をとり、２値化して境界を抽出するもので、材質の異
なる部材の境界を一層正確に抽出するという効果を奏す
る。The X-ray CT image processing apparatus of the second invention having the above-mentioned operation takes the difference between the interference parts of different materials of the CT image data detected by the blur distribution of at least one material, and binarizes it to define the boundary. This is effective in extracting the boundary between the members made of different materials more accurately.
【００２１】上記作用を奏する第３発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、ＣＴ画像データの異なる材質の干渉部分に
ついて前記予め求めた材質のボケ分布によって差分をと
り、差分がとられたＣＴ画像データをしきい値と比較す
ることにより２値化して境界を抽出するので、予め各構
成要素間の相対位置関係、各構成要素の大きさを調べ、
入力するという面倒な準備作業を不要にするとともに、
材質の異なる部材の境界を一層正確に抽出するという効
果を奏する。The X-ray CT image processing method according to the third aspect of the present invention, which has the above-described operation, takes a difference between the interference portions of different materials of CT image data according to the blur distribution of the previously obtained material, and the CT image data obtained the difference. Is compared with a threshold to binarize and extract the boundary. Therefore, the relative positional relationship between each constituent element and the size of each constituent element are checked in advance,
It eliminates the troublesome preparation work of inputting,
This has the effect of more accurately extracting the boundaries between members made of different materials.
【００２２】上記作用を奏する第４発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、第３発明の効果に加え、前記ＣＴ画像デー
タのヒストグラムを求め、求めたヒストグラムの谷部よ
り前記しきい値を求めて２値化するので、より正確な境
界抽出を可能にするという効果を奏する。In addition to the effect of the third invention, the X-ray CT image processing method of the fourth invention having the above-mentioned operation obtains the histogram of the CT image data and obtains the threshold value from the valley portion of the obtained histogram. Since it is binarized, it has an effect of enabling more accurate boundary extraction.
【００２３】上記作用を奏する第５発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、第３発明の効果に加え、前記境界の傾きを
最小２乗法により求め、前記求めた境界の傾きより境界
に直交する直線に沿うボケ分布を求め、前記求めたボケ
分布により差分をとり２値化するので、材質の異なる部
材の境界を一層正確に抽出するという効果を奏する。In addition to the effect of the third invention, the X-ray CT image processing method of the fifth invention having the above-mentioned operation obtains the slope of the boundary by the least square method, and a straight line orthogonal to the boundary from the slope of the boundary obtained. Is obtained and the difference is binarized according to the obtained blur distribution, so that the boundary between members made of different materials can be more accurately extracted.
【００２４】上記作用を奏する第６発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、第３発明の効果に加え、ＣＴ画像データに
おける画素毎にある材質の境界までの距離を求め、既知
のボケ分布を利用してその画素の差分値を求めて、求め
た画素毎の差分値により差分するので、一層正確に抽出
するという効果を奏する。In addition to the effect of the third invention, the X-ray CT image processing method of the sixth invention having the above-mentioned operation obtains the distance to the boundary of the material for each pixel in the CT image data and uses the known blur distribution. Then, the difference value of the pixel is calculated, and the difference is calculated based on the calculated difference value of each pixel.
【００２５】上記作用を奏する第７発明のＸ線ＣＴ画像
処理方法は、第３発明の効果に加え、差分画像と原画像
のＣＴ画像とを２値化して、上記２値化画像を加算する
ので、一層正確に抽出するという効果を奏する。In addition to the effect of the third invention, the X-ray CT image processing method of the seventh invention having the above-described operation binarizes the difference image and the CT image of the original image and adds the binarized image. Therefore, the effect of more accurate extraction is obtained.
【００２６】[0026]
【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２７】（第１実施例）本第１実施例のＸ線ＣＴ画
像処理装置は、図１に示すようにファンビームＸ線を材
質の異なる２つの部材より成る計測物２に放射するファ
ンビームＸ線源１と、前記ファンビームＸ線源１と対向
して回転可能に配設された前記計測物２を透過した透過
Ｘ線を検出する多チャンネルのリニアセンサ３と、前記
リニアセンサ３の各チャンネルの出力レベルによって決
定されるＣＴ画像データの異なる材質の干渉部分を一方
の部材のボケ分布によって差分をとり、２値化して境界
を抽出する前記画像処理装置４とから成るものである。(First Embodiment) As shown in FIG. 1, the X-ray CT image processing apparatus of the first embodiment emits a fan beam X-ray to a measurement object 2 composed of two members made of different materials. The X-ray source 1, the multi-channel linear sensor 3 that detects the transmitted X-rays that have passed through the measurement object 2 that is rotatably arranged facing the fan beam X-ray source 1, and the linear sensor 3 The image processing device 4 extracts the boundary by binarizing the interference part of different materials of CT image data determined by the output level of each channel by the blur distribution of one member.
【００２８】前記ファンビームＸ線源１は、図１に示す
ようにＸ線遮蔽箱（図示せず）内において、前記計測物
２に対向して配設された任意のＸ線制御器１１に連絡し
たＸ線管１０によって構成され、前記計測物２に対して
ファンビームＸ線を照射し得る構成より成る。The fan beam X-ray source 1 is connected to an arbitrary X-ray controller 11 arranged facing the object 2 in an X-ray shielding box (not shown) as shown in FIG. The X-ray tube 10 is connected to the measurement object 2, and the measurement object 2 can be irradiated with fan beam X-rays.
【００２９】前記計測物２は、図１に示すように前記Ｘ
線遮蔽箱内において、前記ファンビームＸ線管１に対向
して回転可能に配設され、後述するモータコントローラ
３２にコントロールされるモータ２１によって回転駆動
されるワーク２０によって構成される。As shown in FIG. 1, the measurement object 2 has the X
The work 20 is rotatably disposed in the line shielding box so as to face the fan beam X-ray tube 1 and is rotationally driven by a motor 21 controlled by a motor controller 32 described later.
【００３０】前記ワーク２０は、図４（Ａ）に示すよう
に材質Ａおよび材質Ｂの２つの矩形断面の部材によって
構成されるものである。As shown in FIG. 4 (A), the work 20 is composed of two rectangular cross-section members of material A and material B.
【００３１】前記リニアセンサ３は、図１に示すように
前記Ｘ線遮蔽箱内において、前記ファンビームＸ線管１
に対向して配設され長手方向に一列に各チャンネルのセ
ンサを構成する素子が列設され、前記計測物２を透過し
たＸ線を計測し得る構成より成る。The linear sensor 3 is installed in the X-ray shielding box as shown in FIG.
The elements constituting the sensors of the respective channels are arranged in a row in the longitudinal direction so as to face each other and the X-rays transmitted through the measurement object 2 can be measured.
【００３２】前記リニアセンサ３は、制御用コンピュー
タ３０に接続されたセンサコントローラ３１に接続され
るとともに、モータコントローラ３２に接続され、揺動
運動する揺動部材３３に係止されている。The linear sensor 3 is connected to a sensor controller 31 connected to the control computer 30, a motor controller 32, and is locked to a rocking member 33 that rocks.
【００３３】前記画像処理装置４は、図示しないデータ
処理コンピュータの図示しないロムに図２および図３に
示す本第１実施例のＣＴ画像処理のプログラムが格納さ
れている。The image processing apparatus 4 stores a CT image processing program of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3 in a ROM (not shown) of a data processing computer (not shown).
【００３４】上記構成の本第１実施例のＸ線ＣＴ画像処
理装置におけるＸ線ＣＴ画像処理方法について、図２、
図３、および図４（Ａ）ないし（Ｃ）および図５（Ａ）
ないし（Ｃ）を用いて説明する。An X-ray CT image processing method in the X-ray CT image processing apparatus of the first embodiment having the above configuration will be described with reference to FIG.
3 and FIGS. 4A to 4C and 5A.
This will be described with reference to (C).
【００３５】図２に示されるステップ１０１において、
しきい値を求める。すなわち、原画像は、図４（Ａ）に
示すようにワーク２０が矩形断面の材質の異なる２部材
が組合わさったものであり、この原画像のＣＴ値分布は
図４（Ｂ）に示すように材質の相違よりＣＴ値が異な
る。この原画像のＣＴ画像のＣＴ値分布は、図４（Ｃ）
に示すものとなる。In step 101 shown in FIG.
Find the threshold. That is, as shown in FIG. 4 (A), the original image is a combination of two members of the work 20 having different rectangular cross sections, and the CT value distribution of this original image is as shown in FIG. 4 (B). In addition, the CT value is different due to the difference in material. The CT value distribution of the CT image of this original image is shown in FIG.
It will be as shown in.
【００３６】ここで、材質Ａ（図４（Ａ）中左側）の部
材のみのＣＴ画像のＣＴ値分布は、図５（Ａ）に示すも
のとなる。図５（Ａ）から明らかなように、本第１実施
例においては、図５（Ａ）に示されるＣＴ画像のＣＴ値
分布の最大ＣＴ値の半分のＣＴ値をしきい値にすればボ
ケを検出しないで、材質Ａの境界を抽出することが出来
ることになる。Here, the CT value distribution of the CT image of only the member of the material A (left side in FIG. 4A) is as shown in FIG. 5A. As is clear from FIG. 5A, in the first embodiment, if the CT value that is half the maximum CT value of the CT value distribution of the CT image shown in FIG. The boundary of the material A can be extracted without detecting
【００３７】図５（Ａ）のしきい値以下のハッチングを
付した部分がボケ分布であり、ステップ１０２におい
て、上記ボケ分布をフーリエ級数展開による数式化をし
て記録する。The hatched portion below the threshold in FIG. 5A is the blur distribution, and in step 102, the blur distribution is mathematically recorded by Fourier series expansion and recorded.
【００３８】図４（Ｃ）のＣＴ値分布は、図５（Ｂ）の
破線で示すように２材質の成分に分解することが出来る
ので、図３に示されるステップ１０３において、図４
（Ｃ）に示されるＣＴ画像のＣＴ値分布から、材質Ａの
材質Ｂが近接していない側（図中左側）の境界を前記ス
テップ１０１において求めたしきい値によって抽出す
る。Since the CT value distribution of FIG. 4C can be decomposed into the components of two materials as shown by the broken line of FIG. 5B, in step 103 shown in FIG.
From the CT value distribution of the CT image shown in (C), the boundary on the side where the material B of the material A is not close (left side in the drawing) is extracted by the threshold value obtained in step 101.
【００３９】ステップ１０４において、材質Ａの材質Ｂ
が近接している側（図中右側）の材質ＡおよびＢの干渉
部分から、前記ステップ１０２で求め記録したボケ分布
（図５（Ｂ）中破線で示す）を用いて差引くことによ
り、図５（Ｃ）で示すＣＴ値分布を求める。In step 104, the material B of the material A
Is subtracted from the interference portion of the materials A and B on the side close to (the right side in the figure) using the blur distribution obtained and recorded in step 102 (shown by the broken line in FIG. 5B). A CT value distribution shown by 5 (C) is obtained.
【００４０】ステップ１０５において、図５（Ｃ）で示
すＣＴ値分布を上記ステップ１０１で求めたしきい値に
よって２値化することにより、材質Ａの境界を求めると
ともに、図５（Ｃ）の材質ＢのＣＴ値分布の最大値の２
分の１のＣＴ値をしきい値として２値化することにより
材質Ｂの境界を求めるものである。At step 105, the CT value distribution shown in FIG. 5 (C) is binarized by the threshold value obtained at step 101 above to obtain the boundary of the material A and the material of FIG. 5 (C). 2 of the maximum value of B CT value distribution
The boundary of the material B is obtained by binarizing the CT value of 1 / th of the threshold value.
【００４１】上記第１実施例のＸ線ＣＴ画像処理装置お
よびＸ線ＣＴ画像処理方法は、前記ＣＴ画像データを求
めた材質Ａのボケ分布に基づき補正するとともに、境界
を抽出するので、上記従来技術のように予め各構成要素
間の相対位置関係、各構成要素の大きさを調べ、入力す
るという面倒な準備作業を不要にして、正確なＣＴ画像
データを抽出することが出来るとともに、材質の異なる
部材の境界を正確に抽出することが出来るという効果を
奏する。In the X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the first embodiment, the CT image data is corrected based on the obtained blur distribution of the material A and the boundary is extracted. Accurate CT image data can be extracted without the need for troublesome preparatory work such as checking the relative positional relationship between each constituent element and the size of each constituent element in advance and inputting it, as in the technology. The effect that the boundary between different members can be accurately extracted is achieved.
【００４２】また第１実施例のＸ線ＣＴ画像処理装置お
よびＸ線ＣＴ画像処理方法は、既知の材質のボケ分布を
用いて、検出されたＣＴ画像データの異なる材質の干渉
部分の差分をとり、最大ＣＴ値の２分の１のしきい値を
用いて２値化して境界を抽出するもので、材質の異なる
部材の境界を一層正確に抽出するという効果を奏する。Further, the X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the first embodiment use the blur distribution of a known material to obtain the difference between the interference portions of the detected CT image data of different materials. , A boundary is extracted by binarizing using a threshold value of ½ of the maximum CT value, and an effect of more accurately extracting a boundary of members of different materials is obtained.
【００４３】（第２実施例）第２実施例のＸ線ＣＴ画像
処理装置およびＸ線ＣＴ画像処理方法は、画像処理装置
におけるＣＴ画像処理のみ上記第１実施例と相違するも
ので、相違点のみ説明する。(Second Embodiment) The X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the second embodiment differ from the first embodiment only in the CT image processing in the image processing apparatus. Only explained.
【００４４】前記画像処理装置４は、図１に示すように
データ処理コンピュータ４０のロム４１に材質Ａの一方
の部材のボケ分布を先に演算して格納するとともに、図
６に示す本第２実施例のＣＴ画像処理のプログラムが格
納されている。As shown in FIG. 1, the image processing apparatus 4 first calculates and stores the blur distribution of one member of the material A in the ROM 41 of the data processing computer 40, and the second image shown in FIG. A CT image processing program of the embodiment is stored.
【００４５】本第２実施例のＸ線ＣＴ画像処理装置にお
けるＸ線ＣＴ画像処理方法について、図６を用いて説明
する。ステップ２０１において、まずワーク２０である
自動車用のモール（図７（Ａ）に原画像を示す）の基本
的構成要素である材質Ａの部材の図７（Ｂ）に示すＣＴ
画像を作成し、ステップ２０２において作成したＣＴ画
像から図８（Ａ）に示すヒストグラムを作成する。An X-ray CT image processing method in the X-ray CT image processing apparatus of the second embodiment will be described with reference to FIG. In step 201, first, the CT shown in FIG. 7B of the member of the material A which is a basic constituent element of the automobile molding (the original image is shown in FIG. 7A) which is the work 20.
An image is created, and the histogram shown in FIG. 8A is created from the CT image created in step 202.
【００４６】次にステップ２０３において、前記作成さ
れたヒストグラムの谷部のＣＴ値をしきい値とし、ステ
ップ２０４において、このしきい値によってＣＴ画像の
２値化を行い、図７（Ｃ）に示す２値化画像を求め、前
記ワーク２０の境界を求める。Next, in step 203, the CT value of the valley portion of the created histogram is used as a threshold value, and in step 204, the CT image is binarized by this threshold value, and as shown in FIG. The binarized image shown is obtained, and the boundary of the work 20 is obtained.
【００４７】図８（Ｂ）に示すようにステップ２０５に
おいて、最小自乗法により前記求められたワーク２０の
境界の傾きａを求め、ステップ２０６において、傾きａ
の境界に直交する直線と水平線とのなす角度θを求め
る。As shown in FIG. 8B, in step 205, the inclination a of the boundary of the work 20 obtained by the least square method is obtained, and in step 206, the inclination a.
The angle θ formed by the straight line orthogonal to the boundary of and the horizontal line is obtained.
【００４８】ステップ２０７において、材質ＡのＣＴ画
像から図８（Ｃ）に示すこの直交線に沿うボケ分布を抽
出する。In step 207, the blur distribution along the orthogonal line shown in FIG. 8C is extracted from the CT image of the material A.
【００４９】ステップ２０８において、前記ＣＴ画像
（図９（Ａ）に示す）から材質Ａに相当する部分のＣＴ
値を−１００００とし（図９（Ｂ）に示す）、ステップ
２０９において、ＣＴ値＝−１００００より外側に対し
てボケ分布の差分をとり（図９（Ｃ）に示す）、ステッ
プ２１０において、上記差分をとったものの２値化を行
い、図９（Ｄ）に示すＣＴ画像を得るとともに、ワーク
２０の境界を求めるものである。In step 208, the CT of the portion corresponding to the material A is obtained from the CT image (shown in FIG. 9A).
The value is set to -10000 (shown in FIG. 9 (B)), and in step 209, the blur distribution difference is obtained outside the CT value = -10000 (shown in FIG. 9 (C)). The difference is taken and binarized to obtain the CT image shown in FIG. 9D, and the boundary of the work 20 is obtained.
【００５０】上記本第２実施例のＸ線ＣＴ画像処理装置
およびＸ線ＣＴ画像処理方法は、前記ＣＴ画像データの
異なる材質の干渉部分について前記予め求めた既知のボ
ケ分布によって差分をとり、差分がとられたＣＴ画像デ
ータをしきい値と比較することにより２値化して境界を
抽出するので、予め各構成要素間の相対位置関係、各構
成要素の大きさを調べ、入力するという面倒な準備作業
を不要にするとともに、正確なＣＴ画像の抽出を可能と
し、材質の異なる部材の境界を一層正確に抽出するとい
う効果を奏する。In the X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the second embodiment, the difference is calculated by the previously known known blur distribution with respect to the interference portion of the CT image data made of different materials. Since the extracted CT image data is binarized by comparing the CT image data with a threshold value and the boundaries are extracted, the relative positional relationship between each component and the size of each component are checked in advance and input is troublesome. This makes it possible to extract the CT image accurately while eliminating the preparatory work, and to more accurately extract the boundary between members made of different materials.
【００５１】また本第２実施例のＸ線ＣＴ画像処理装置
およびＸ線ＣＴ画像処理方法は、前記ＣＴ画像データの
ヒストグラムを求め、求めたヒストグラムの谷部より前
記しきい値を求めて２値化するので、より正確なＣＴ画
像および境界抽出を可能にするという効果を奏する。Further, in the X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the second embodiment, the histogram of the CT image data is obtained, and the threshold value is obtained from the valley portion of the obtained histogram to obtain a binary value. Therefore, the effect of enabling more accurate CT image and boundary extraction is obtained.
【００５２】さらに本第２実施例のＸ線ＣＴ画像処理装
置およびＸ線ＣＴ画像処理方法は、前記境界の傾きを最
小２乗法により求め、前記求めた境界の傾きより境界に
直交する直線に沿うボケ分布を求め、前記求めたボケ分
布により差分をとり２値化するので、傾斜して配置され
たワークの一層正確なＣＴ画像を得るとともに、材質の
異なる部材の境界を正確に抽出するという効果を奏す
る。Further, in the X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the second embodiment, the inclination of the boundary is obtained by the least squares method, and the inclination of the obtained boundary is along a straight line orthogonal to the boundary. Since the blur distribution is obtained and the difference is obtained and binarized by the obtained blur distribution, a more accurate CT image of the workpiece arranged at an inclination can be obtained, and the boundary between members of different materials can be accurately extracted. Play.
【００５３】（第３実施例）第３実施例のＸ線ＣＴ画像
処理装置およびＸ線ＣＴ画像処理方法は、図１０および
図１１に示すように上記第２実施例のステップ２０９に
おける差分演算を、以下のステップに従い行うもので、
この点のみ上記第１実施例と相違するもので、相違点の
み説明する。(Third Embodiment) In the X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the third embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the difference calculation in step 209 of the second embodiment is performed. , Follow the steps below,
Only this point is different from the first embodiment, and only the difference will be described.
【００５４】図１０に示すように、ステップ３０１にお
いて、ＣＴ画像の画素と材質Ａの境界との距離を演算す
る。すなわち、図１１に示すようにステップ３１１にお
いて、図１２に示すように対象画素の周りの８画素（図
１２中左下がり領域）近傍に境界があるかどうかを判定
し、無い場合はステップ２２１において、上記８画素の
外側の１６画素（図１２中右下がり領域）近傍に境界が
あるかどうかを判定し、無い場合はステップ２３１にお
いてさらにその外側の２４近傍にあるかどうかを判定
し、このように次々に外側の画素領域について有無を判
定することにより、境界を見つけ、境界までの距離を演
算するものである。As shown in FIG. 10, in step 301, the distance between the pixel of the CT image and the boundary of the material A is calculated. That is, as shown in FIG. 11, in step 311, it is determined whether or not there is a boundary in the vicinity of the 8 pixels (lower left area in FIG. 12) around the target pixel as shown in FIG. 12, and if not, in step 221. , It is determined whether or not there is a boundary in the vicinity of 16 pixels outside the above-mentioned 8 pixels (downward-rightward area in FIG. 12), and if there is no boundary, it is determined in step 231 whether or not there is a boundary near the outside of 24 pixels. By successively determining the presence or absence of the outer pixel areas, the boundary is found and the distance to the boundary is calculated.
【００５５】次にステップ２０２において、図１３に示
す線図から明らかなように画素に対してボケ分布のＣＴ
値ｎ（ｌ）の差分をとり、ステップ２０３において、前
画素について上記演算が実行されたことを確認される
と、上記第２実施例のステップ２１０の２値化演算を行
うものである。Next, at step 202, as shown in the diagram of FIG.
When the difference between the values n (l) is calculated and it is confirmed in step 203 that the above calculation has been executed for the previous pixel, the binarization calculation of step 210 of the second embodiment is performed.
【００５６】上記第３実施例のＸ線ＣＴ画像処理装置お
よびＸ線ＣＴ画像処理方法は、ＣＴ画像データにおける
画素毎にある材質の境界までの距離を求め、既知のボケ
分布を利用してその画素の差分値を求めて、求めた画素
毎の差分値により差分するので、一層正確にＣＴ画像お
よび境界を抽出することが出来るとともに、境界が非直
線の部材に対して有効に適用できるいう効果を奏する。In the X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the third embodiment, the distance to the boundary of a certain material is found for each pixel in CT image data, and the known blur distribution is used to obtain the distance. Since the difference value of pixels is calculated and the difference is calculated based on the calculated difference value of each pixel, the CT image and the boundary can be more accurately extracted, and the boundary can be effectively applied to a non-linear member. Play.
【００５７】（第４実施例）第４実施例のＸ線ＣＴ画像
処理装置およびＸ線ＣＴ画像処理方法は、図１４に示す
ようにデータ処理コンピュータ４０のロム４１に格納す
るＣＴ画像処理のプログラムのみ前記第２実施例と相違
するもので、以下相違点のみ説明する。(Fourth Embodiment) The X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the fourth embodiment are a CT image processing program stored in ROM 41 of the data processing computer 40 as shown in FIG. Only the second embodiment is different from the second embodiment, and only the different points will be described below.
【００５８】先ずステップ４０１において、材質ＡのＣ
Ｔ画像（図１５（Ａ）に示す）を作成し、ステップ４０
２において、原画像のＣＴ画像（図１５（Ｂ）に示す）
を作成し、ステップ４０３において、作成された材質Ａ
のＣＴ画像および原画像のＣＴ画像の差分画像（図１５
（Ｃ）に示す）を作成する。First, in step 401, C of material A
A T image (shown in FIG. 15 (A)) is created, step 40
2, the CT image of the original image (shown in FIG. 15 (B))
And the material A created in step 403.
Difference image between the CT image of the original image and the CT image of the original image (see FIG. 15).
(Shown in (C)).
【００５９】次にステップ４０４において、前記差分画
像の２値化を行い、２値化画像（図１６（Ｂ）に示す）
を求めるとともに、ステップ４０５において、前記原画
像のＣＴ画像の２値化を行い、２値化画像（図１６
（Ａ）に示す）を求めて、ステップ４０６において、上
記２つの２値化画像を加算することにより、ＣＴ画像お
よび境界（図１６（Ｃ）に示す）を抽出するものであ
る。Next, in step 404, the difference image is binarized to obtain a binarized image (shown in FIG. 16B).
In step 405, the CT image of the original image is binarized to obtain the binarized image (see FIG. 16).
(Shown in (A)), and in step 406, the two binarized images are added to extract the CT image and the boundary (shown in FIG. 16C).
【００６０】上記第４実施例のＸ線ＣＴ画像処理装置お
よびＸ線ＣＴ画像処理方法は、差分画像と原画像のＣＴ
画像とを２値化して、上記２値化画像を加算するので、
一層正確にＣＴ画像および境界を抽出することが出来る
とともに、予めボケ分布を求めなくても境界を抽出でき
るという効果を奏する。The X-ray CT image processing apparatus and the X-ray CT image processing method of the fourth embodiment described above use the CT of the difference image and the original image.
Since the image is binarized and the binarized image is added,
The CT image and the boundary can be more accurately extracted, and the boundary can be extracted without obtaining the blur distribution in advance.
【００６１】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。The embodiments described above are merely examples for the purpose of explanation, and the present invention is not limited to them. Those skilled in the art will recognize from the claims, the detailed description of the invention and the description of the drawings. Modifications and additions can be made without departing from the technical idea of the present invention.
【図１】本発明の第１実施例装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本第１実施例における材質Ａのボケ分布の演算
手順を示すフローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart showing a calculation procedure of a blur distribution of a material A in the first embodiment.
【図３】本第１実施例における境界演算手順を示すフロ
ーチャート図である。FIG. 3 is a flowchart showing a boundary calculation procedure in the first embodiment.
【図４】原画像、原画像のＣＴ値分布、ＣＴ画像のＣＴ
値分布を示す説明図である。4] Original image, CT value distribution of original image, CT of CT image
It is explanatory drawing which shows a value distribution.
【図５】材質ＡのＣＴ値分布、ＣＴ画像のＣＴ値分布、
処理後のＣＴ値分布を示す線図である。FIG. 5: CT value distribution of material A, CT value distribution of CT image,
It is a diagram showing a CT value distribution after processing.
【図６】第２実施例における画像処理の演算手順を示す
フローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing a calculation procedure of image processing in the second embodiment.
【図７】原画像、材質ＡのＣＴ画像、２値化画像を説明
する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an original image, a CT image of material A, and a binarized image.
【図８】ＣＴ画像から作成したヒストグラムを示す線図
である。FIG. 8 is a diagram showing a histogram created from a CT image.
【図９】第２実施例における画像処理の過程を説明する
ための説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a process of image processing in the second embodiment.
【図１０】第３実施例における画像処理の演算手順を示
すフローチャート図である。FIG. 10 is a flowchart showing a calculation procedure of image processing in the third embodiment.
【図１１】第３実施例における材質Ａの境界までの距離
演算の手順を示すフローチャート図である。FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for calculating a distance to the boundary of the material A in the third embodiment.
【図１２】第３実施例の距離演算における画素の領域を
説明するための説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a pixel region in the distance calculation of the third embodiment.
【図１３】第３実施例における距離とボケ分布のＣＴ値
との関係を説明するための説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the distance and the CT value of the blur distribution in the third example.
【図１４】第４実施例における画像処理の演算手順を示
すフローチャート図である。FIG. 14 is a flowchart showing a calculation procedure of image processing in the fourth embodiment.
【図１５】材質ＡのＣＴ画像、原画像のＣＴ画像、差分
画像を説明する説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a CT image of material A, a CT image of an original image, and a difference image.
【図１６】原画像のＣＴ画像および差分画像の２値化画
像および処理後のＣＴ画像を説明する説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a CT image of an original image, a binarized image of a difference image, and a processed CT image.
１ ファンビームＸ線源 ２ 計測物 ３ リニアセンサ ４ 画像処理装置 1 Fan beam X-ray source 2 Measurement object 3 Linear sensor 4 Image processing device
Claims (7)
ムＸ線源と、 前記ファンビームＸ線源と対向して配設された計測物を
透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出装置と、 前記Ｘ線検出装置によって検出されたＣＴ画像データを
ボケ分布に基づき補正する画像処理装置とから成ること
を特徴とするＸ線ＣＴ画像処理装置。1. A fan beam X-ray source that emits fan beam X-rays, and an X-ray detection device that is arranged facing the fan beam X-ray source and that detects transmitted X-rays that have passed through an object to be measured. An X-ray CT image processing apparatus, comprising: an image processing apparatus that corrects CT image data detected by the X-ray detection apparatus based on a blur distribution.
構成されている場合において、少なくとも一つの材質の
ボケ分布によって検出されたＣＴ画像データの異なる材
質の干渉部分の差分をとり、２値化して境界を抽出する
ことを特徴とするＸ線ＣＴ画像処理装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein when the measured object is composed of members made of different materials, the CT image data of different materials detected by the blur distribution of at least one material is used. An X-ray CT image processing apparatus, which takes a difference of an interference portion and binarizes it to extract a boundary.
のボケ分布を予め求め、 材質の異なる部材で構成されている計測物について検出
されたＣＴ画像データの異なる材質の干渉部分について
前記予め求めた材質のボケ分布によって差分をとり、 差分がとられたＣＴ画像データをしきい値と比較するこ
とにより２値化して境界を抽出することを特徴とするＸ
線ＣＴ画像処理方法。3. A blur distribution of CT image data of a material forming a measurement object is obtained in advance, and the interference portion of the different materials of CT image data detected for a measurement object made of a member of a different material is obtained in advance. X is characterized in that the difference is taken according to the blur distribution of the material and the CT image data for which the difference is taken is binarized by comparing with the threshold value to extract the boundary.
Line CT image processing method.
求めたヒストグラムの谷部より前記しきい値を求めて２
値化することを特徴とするＸ線ＣＴ画像処理方法。4. The histogram of the detected CT image data according to claim 3,
The threshold value is calculated from the valley of the calculated histogram. 2
An X-ray CT image processing method characterized by digitizing.
た境界の傾きを最小２乗法により求め、 前記求めた境界の傾きより境界に直交する直線に沿うボ
ケ分布を求め、 前記求めたボケ分布により差分をとり２値化することを
特徴とするＸ線ＣＴ画像処理方法。5. The slope of a boundary obtained by binarization based on the obtained threshold according to claim 4, is obtained by a least squares method, and the slope of the obtained boundary is along a straight line orthogonal to the boundary. An X-ray CT image processing method, characterized in that a blur distribution is obtained, and a difference is obtained by the obtained blur distribution to be binarized.
の境界までの距離を求め、 既知のボケ分布を利用してその画素の差分値を求めて、 求めた差分値により差分することを特徴とするＸ線ＣＴ
画像処理方法。6. The difference according to claim 3, wherein a distance to a boundary of a certain material is obtained for each pixel in the detected CT image data, a difference value of the pixel is obtained using a known blur distribution, and the obtained difference is calculated. X-ray CT characterized by differentiating by value
Image processing method.
データとの差分画像を求め、 この差分画像と原画像のＣＴ画像とを２値化して、 上記２値化画像を加算することを特徴とするＸ線ＣＴ画
像処理方法。7. The CT image data of an original image according to claim 3, the difference image between the detected CT image data and the CT image data of the obtained original image is obtained, and the difference image and the CT image of the original image are obtained. An X-ray CT image processing method characterized by binarizing and and binarizing the binarized images.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088043A JPH07265298A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | X-ray ct image processing system and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088043A JPH07265298A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | X-ray ct image processing system and method therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07265298A true JPH07265298A (en) | 1995-10-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088043A Pending JPH07265298A (en) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | X-ray ct image processing system and method therefor |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH07265298A (en) |
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