JP2000298105A - Computed tomography device - Google Patents

Computed tomography device

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JP2000298105A
JP2000298105A JP11107248A JP10724899A JP2000298105A JP 2000298105 A JP2000298105 A JP 2000298105A JP 11107248 A JP11107248 A JP 11107248A JP 10724899 A JP10724899 A JP 10724899A JP 2000298105 A JP2000298105 A JP 2000298105A
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喜一郎 宇山
Masaji Fujii
正司 藤井
Teruo Yamamoto
輝夫 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a computed tomography device which can contribute to making an image high quality. SOLUTION: An X-ray beam 3 emitted from an X-ray tube 1 and applied to a subject 4 to be detected is two dimensionally detected by X-ray I, I, 2, an interpolating function which has an approximately trapezoidal shape acts on a data matrix detected in a slice extractive part 11. Interpolating values on a slice line in the data matrix, which corresponds to a line in which a tomographical face 73 crossing at right angles with a rotation axis 72 is intersected with the X-ray I, I, 2, are precisely extracted. Furthermore, a distortion by a deviation of the detection position is corrected by applying a cosine function in a distortion correction part 14. Then, reconstruction of an image is processed in a reconstruction part 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非破壊で被検体の
断層画像を得るコンピュータ断層撮影装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject without destruction.

【0002】[0002]

【従来の技術】図43に従来のコンピュータ断層撮影装
置の一般的な構成を示す。X線管201で発生したX線
は、コリメータ202で扇上のX線ビーム203とな
り、被検体204を透過して、円弧状に数百に及ぶ検出
素子が焦点Fを中心として等角度に配置された検出器2
06で検出される。走査機構部205は、ファンビーム
が狭い広がりしか有しないときには、被検体をコリメー
タ202の出力面に平行な方向に直線動作(トランスレ
ート)をさせて透過データを収集した後、一定角度回転
(ローテート)させ、これを180°の角度にわたり繰
り返すトランスレート・ローテート走査(以下「TR走
査」という)を行う。また、ファンビームが撮影領域を
覆う広がりを有するときには、被検体に回転動作のみを
与えるローテート・ローテート走査(以下「RR走査」
という)を行う。このように検出された透過データは、
データ収集部207でデジタル信号に変換され、データ
処理部208へ送られる。
2. Description of the Related Art FIG. 43 shows a general configuration of a conventional computed tomography apparatus. X-rays generated by the X-ray tube 201 become X-ray beams 203 on a fan by the collimator 202, pass through the subject 204, and several hundred detection elements are arranged in an arc at equal angles around the focal point F. Detector 2
06. When the fan beam has only a narrow spread, the scanning mechanism 205 collects transmission data by linearly moving (translating) the subject in a direction parallel to the output surface of the collimator 202, and then rotates the subject by a certain angle (rotation). ), And a translate / rotate scan (hereinafter referred to as “TR scan”) is repeated over an angle of 180 °. In addition, when the fan beam has a spread covering the imaging region, a rotation / rotate scan (hereinafter referred to as “RR scan”) that gives only a rotation operation to the subject is performed.
To do). The transmission data detected in this way is
The data is converted into a digital signal by the data collection unit 207 and sent to the data processing unit 208.

【0003】データ処理部208では、まず、空気補正
部212において検出素子ごとの利得の差異が補正さ
れ、LOG(対数)変換部213において被検体204
内のX線の吸収係数の線積分に相当する投影データが計
算される。続いて再構成部215において投影データか
ら主にフィルタ補正逆投影法(Filtered Back Projecti
on法、以下「FBP法」という)を用いて画像再構成の
計算が行われ、ここで得られた画像は表示器209に表
示される。透過データの補正は、空気補正の他にオフセ
ット補正や線源強度補正等も行われるが、図では省略さ
れている。なお、FBP法については、「CTスキャ
ナ」(岩井喜典編:コロナ社,1979年初版)等に記載が
ある。検出器の種類としては、同図に示すようにX線を
一次元的に検出するものの他、2次元的にX線を検出す
るものとして、X線を可視像に変換するX線像蛍光増倍
管(イメージインテンシファイア)とテレビカメラを組
み合わせた検出器や、フォトダイオードアレイにシンチ
レータを貼り付けた平面固体検出器等がある。
In a data processing unit 208, first, a difference in gain for each detection element is corrected by an air correction unit 212, and a logarithmic (LOG) conversion unit 213 converts the object 204 into an object.
Projection data corresponding to the line integral of the absorption coefficient of the X-rays within is calculated. Subsequently, the reconstruction unit 215 mainly performs a filtered back projection method (Filtered Back Projecti) from the projection data.
The image reconstruction is calculated using the on method (hereinafter, referred to as the “FBP method”), and the obtained image is displayed on the display 209. The transmission data is corrected by offset correction, source intensity correction, etc. in addition to air correction, but is not shown in the figure. The FBP method is described in “CT Scanner” (edited by Yoshinori Iwai: Corona, first edition, 1979). As shown in the figure, there are two types of detectors: one that detects X-rays one-dimensionally and one that detects X-rays two-dimensionally. There are detectors combining a multiplier tube (image intensifier) and a television camera, and a flat solid state detector in which a scintillator is attached to a photodiode array.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】近年、CTスキャナを
用いた検査に対する要求が強く、また種々の被検体につ
いて断層画像を得ることの要求も多い。このため、画像
の高品質化の要求が増々高くなる傾向にある。
In recent years, there has been a strong demand for an examination using a CT scanner, and there have been many demands for obtaining tomographic images of various subjects. For this reason, the demand for higher quality images tends to increase.

【0005】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、画像の高品質化に寄与し得る
コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
[0005] The present invention has been made in view of the above,
An object of the present invention is to provide a computed tomography apparatus which can contribute to high quality of an image.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明は、対向配置された放射線源
と検出器の組とその間に位置する被検体とに相対的な回
転を与え、被検体を透過させた放射線源からの放射線を
検出器により検出して得たデータ列を用いて被検体の断
層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置において、
前記データ列に余弦の関数を作用させて、前記データ列
のデータ間における補間値を求めるデータ補間手段を有
することを要旨とする。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a rotation of a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and an object located therebetween is controlled. Given, in a computer tomography apparatus to obtain a tomographic image of the subject using a data sequence obtained by detecting the radiation from the radiation source transmitted through the subject by the detector,
The gist of the present invention is to include a data interpolating unit that obtains an interpolated value between data of the data sequence by applying a cosine function to the data sequence.

【0007】本発明にあっては、前記データ列に対し
て、余弦の関数を作用させることで、データ間を補間す
る際に、従来の線形補間のように、ノイズがキャンセル
される場合のある隣接する2つのデータ値を用いて求め
たその間の補間値と、ノイズがそのまま残る1つのデー
タ値をそのまま用いる補間値とがデータ列上に混在する
ことによるノイズの不均質化を防ぐようにしている。
In the present invention, when a cosine function is applied to the data sequence, noise may be canceled when data is interpolated, as in conventional linear interpolation. An interpolated value obtained by using two adjacent data values and an interpolated value that uses one data value in which noise remains as it is in the data sequence are mixed so as to prevent non-uniform noise. I have.

【0008】請求項2記載の本発明は、対向配置された
放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに相
対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源からの
放射線を検出器の検出面により2次元的に検出して得た
データ行列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコンピ
ュータ断層撮影装置において、前記データ行列に余弦の
関数を作用させて、放射線源を通り前記回転の軸に直交
する撮影断層面が前記検出面に交差する交差線に対応す
る前記データ行列における線上の補間値を求めるデータ
補間手段を有することを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, radiation from a radiation source that transmits a subject is given relative rotation between a set of a radiation source and a detector that are arranged to face each other and a subject located therebetween. In a computed tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting the radiation source with a detection surface of a detector, a cosine function is applied to the data matrix to generate a radiation source. The gist of the present invention is to have a data interpolating means for obtaining an interpolated value on a line in the data matrix corresponding to an intersection line in which the imaging tomographic plane orthogonal to the axis of rotation intersects the detection plane.

【0009】本発明にあっては、前記データ行列に対し
て余弦の関数を作用させて撮影断層面が検出器に交差す
る線上に対応する補間値を求めることで、撮影断層面が
検出面の前記データ行列に対して傾斜して交差する場合
であっても再構成の計算に本来必要とされる撮影断層面
についてのデータ列が正確に得られるようにしている。
In the present invention, a cosine function is applied to the data matrix to obtain an interpolation value corresponding to a line on which the imaging tomographic plane intersects the detector, so that the imaging tomographic plane can be used as a detection surface. Even if the data matrix is inclined and intersected, the data sequence on the tomographic plane which is originally required for the calculation of the reconstruction is accurately obtained.

【0010】請求項3記載の本発明は、対向配置された
放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに相
対的な回転及び回転の軸の方向への変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器の検出面に
より2次元的に検出して得たデータ行列を用いて被検体
の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置におい
て、放射線源を通り前記回転の軸に直交する撮影断層面
が前記検出面に交差する交差線を中心として略対称にか
つ平行に配置される2本の線に囲まれた抽出範囲内で、
前記変位による被検体の目的断層面の移動に対して前記
交差線に平行な直線を追従させ、当該直線に対応する前
記データ行列における線上の補間値を、当該データ行列
に余弦の関数を作用させて求めるデータ補間手段を有す
ることを要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject located therebetween are rotated relative to each other and a displacement in the direction of the axis of rotation is provided. A tomographic image of a subject is obtained by using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting radiation from a radiation source that has passed through the detection surface of the detector. Within an extraction range surrounded by two lines that are arranged substantially symmetrically and in parallel with respect to an intersection line in which the imaging tomographic plane orthogonal to the axis intersects the detection plane,
A straight line parallel to the intersection line is caused to follow the movement of the target tomographic plane of the subject due to the displacement, and an interpolated value on a line in the data matrix corresponding to the straight line is obtained by applying a cosine function to the data matrix. The gist of the present invention is to have data interpolating means.

【0011】本発明にあっては、前記抽出範囲内におい
て撮影断層面が検出面に交差する線に平行な直線を被検
体の目的断層面の移動に追従させ、当該直線上に対応す
る補間値を求めることで、螺旋走査による断層撮影にお
いて、被検体の目的断層面についてのデータ列が前記回
転のあらゆる角度について得られるようにしている。
In the present invention, a straight line parallel to a line where the imaging tomographic plane intersects the detection plane within the extraction range is caused to follow the movement of the target tomographic plane of the subject, and the interpolation value corresponding to the straight line Is obtained, in tomographic imaging by helical scanning, a data sequence for the target tomographic plane of the subject can be obtained for all angles of the rotation.

【0012】請求項4記載の本発明は、対向配置された
放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに相
対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源からの
放射線を検出器の検出面により2次元的に検出して得た
データ行列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコンピ
ュータ断層撮影装置において、被検体に相対的な前記回
転の軸方向への変位を与えて断層撮影位置を変更する変
位手段と、請求項3記載と同じデータ補間手段を有する
ことを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a radiation source which imparts relative rotation to a set of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a subject located therebetween, and transmits the subject. In a computer tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting the subject by a detection surface of a detector, the displacement of the rotation in the axial direction relative to the subject is determined. The gist of the present invention is to have a displacement means for changing the tomographic imaging position by giving the same and a data interpolation means similar to the third aspect.

【0013】本発明にあっては、前記抽出範囲内におい
て撮影断層面が検出面に交差する線に平行な直線を被検
体の目的断層面の移動に追従させ、当該直線上に対応す
る補間値を求めることで、前記変位の走査によるスキャ
ノグラム撮影において、被検体の目的断層面に沿った透
過像(スキャノグラム像)が得られるようにしている。
In the present invention, a straight line parallel to a line where the imaging tomographic plane intersects the detection plane within the extraction range follows the movement of the target tomographic plane of the subject, and the interpolation value corresponding to the straight line Is obtained, a scan image (scanogram image) of the subject along the target tomographic plane can be obtained in scanogram imaging by scanning the displacement.

【0014】請求項5記載の本発明は、請求項1乃至4
記載のコンピュータ断層撮影装置において、前記データ
補間手段は、前記データ行列に対し、台形の関数若しく
は台形の傾斜部分を余弦の関数で置き換えた関数を作用
させることを要旨とする。
The present invention according to claim 5 provides the invention according to claims 1 to 4
In the computer tomography apparatus described above, the data interpolating means may act on the data matrix with a trapezoidal function or a function obtained by replacing a trapezoidal inclined portion with a cosine function.

【0015】本発明にあっては、前記データ行列に対
し、台形の関数若しくは台形の傾斜部分を余弦の曲線で
置き換えた関数を作用させることで、余弦の関数を作用
させた場合と同様な効果が得られるようにしている。
In the present invention, by applying a function of trapezoidal function or a function in which a trapezoidal slope portion is replaced by a cosine curve to the data matrix, the same effect as in the case of applying the cosine function is obtained. Is to be obtained.

【0016】請求項6記載の本発明は、対向配置された
放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに相
対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源からの
放射線を検出器の検出面により2次元的に検出して得た
データ行列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコンピ
ュータ断層撮影装置において、平面状の間隙を有するフ
ァントムと、前記間隙が前記回転の軸に直交するように
設置された前記ファントムに対し当該軸の方向に相対的
な変位を与えて、前記ファントムの平面状間隙について
得られる透過像が最も明瞭となるときの当該間隙の中心
の線に対応するデータ行列における線の位置を求める交
差線設定手段と、を有することを要旨とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a radiation source which transmits a subject through relative rotation of a set of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a subject located therebetween. In a computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting a phantom with a detection surface of a detector, a phantom having a planar gap, By giving a relative displacement in the direction of the axis to the phantom installed perpendicular to the axis, the center line of the gap when the transmission image obtained for the planar gap of the phantom becomes clearest And crossing line setting means for obtaining the position of the line in the data matrix corresponding to.

【0017】本発明にあっては、回転軸に直交する間隙
の回転軸方向における位置を調整し、透過像上における
間隙が最も明瞭となるときの間隙の中心の線の位置を求
めて、撮影断層面が検出面に交差する交差線の位置を設
定することで、撮影断層面が回転軸に対して正確に垂直
となるようにしている。
In the present invention, the position of the gap orthogonal to the rotation axis in the direction of the rotation axis is adjusted, and the position of the center line of the gap when the gap on the transmission image becomes clearest is obtained. By setting the position of the intersection line where the tomographic plane intersects the detection plane, the imaging tomographic plane is accurately perpendicular to the rotation axis.

【0018】請求項7記載の本発明は、請求項2乃至6
記載のコンピュータ断層撮影装置において、前記交差線
の位置に平面状の可視光線を投光する投光手段を有する
ことを要旨とする。
The present invention according to claim 7 provides the invention according to claims 2 to 6
In the computer tomography apparatus described above, the gist of the invention is to include a light projecting unit that projects a planar visible light beam at the position of the intersection line.

【0019】本発明にあっては、前記交差線上に平面状
の可視光線を投光しておくことで、被検体に撮影断層面
が交差する線を可視光線で示すようにして、被検体の目
的断層面を撮影断層面に合わせやすくしている。
In the present invention, by projecting a planar visible light beam on the intersection line, the line where the imaging tomographic plane intersects the subject is indicated by the visible light beam. The target tomographic plane is easily aligned with the imaging tomographic plane.

【0020】請求項8記載の本発明は、請求項2乃至7
記載のコンピュータ断層撮影装置において、被検体の透
過像および前記交差線を表示装置に表示させる表示手段
を有することを要旨とする。
The present invention according to claim 8 provides the invention according to claims 2 to 7
In the computer tomography apparatus described above, a gist of the present invention is to include a display unit for displaying a transmission image of the subject and the intersection line on a display device.

【0021】本発明にあっては、被検体の透過像および
前記交差線を表示することで、これらの表示を参照する
ことにより被検体の目的断層面を撮影断層面に合わせや
すくしている。
In the present invention, by displaying the transmission image of the subject and the intersection line, the target tomographic plane of the subject can be easily adjusted to the imaging tomographic plane by referring to these displays.

【0022】請求項9記載の本発明は、対向配置された
放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに相
対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源からの
放射線を検出器により検出して得たデータ列を用いて被
検体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置に
おいて、放射線源と前記回転の軸との距離(FCD)を
任意に変更できる距離変更手段と、入力されたFCD値
を用いて求めた断層画像上における当該被検体の寸法の
被検体の寸法に対する倍率を求め、前記FCD値をこの
倍率で割り算して修正するFCD校正手段と、を有する
ことを要旨とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a radiation source from a radiation source which transmits a subject by imparting a relative rotation to a set of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a subject located therebetween. Distance changing means for arbitrarily changing a distance (FCD) between a radiation source and the rotation axis in a computer tomography apparatus which obtains a tomographic image of a subject by using a data sequence obtained by detecting an image by a detector. FCD calibration means for determining a magnification of the dimension of the subject on the tomographic image obtained using the input FCD value with respect to the dimension of the subject, and dividing the FCD value by the magnification to correct the FCD value. Is the gist.

【0023】本発明にあっては、被検体の寸法とこの被
検体を撮影して得た断層画像上の被検体の寸法とを比較
して、計算に用いる放射線源と回転軸との距離を修正す
ることで、放射線源からの任意の位置において寸法精度
の高い断層画像が容易に得られるようにしている。
In the present invention, the size of the subject is compared with the size of the subject on a tomographic image obtained by imaging the subject, and the distance between the radiation source and the rotation axis used for calculation is calculated. By making the correction, a tomographic image with high dimensional accuracy can be easily obtained at an arbitrary position from the radiation source.

【0024】請求項10記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに
相対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源から
の放射線を検出器により検出して得たデータ列を用いて
被検体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置
において、任意の被検体についての360°分のデータ
列を加算若しくは平均して得られる左右対称のデータの
中心に対応するデータ列上の位置を求めて計算上の回転
の中心とする回転中心求出手段を有することを要旨とす
る。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a radiation source from a radiation source which imparts a relative rotation to a pair of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a subject located therebetween, and transmits the subject. In a computer tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by using a data sequence obtained by detecting an image with a detector. The point of the invention is to have a rotation center finding means for finding a position on the data string corresponding to the center of the above data and using the calculated position as the center of rotation.

【0025】本発明にあっては、任意の被検体について
360°分のデータ列を加算若しくは平均して得られる
左右対称のデータの中心に対応するデータ列上の位置を
求めることで、回転軸を通る放射線が入射する検出器上
の位置に対応するデータ列上の位置を把握して画像再構
成の計算をすることができ、回転軸の位置のずれを機構
的に調整することを不要にするとともに、高品質な断層
画像が容易に得られるようにしている。
According to the present invention, the position on the data sequence corresponding to the center of the symmetrical data obtained by adding or averaging the data sequence for 360 ° with respect to an arbitrary subject is obtained. It is possible to calculate the image reconstruction by grasping the position on the data sequence corresponding to the position on the detector where the radiation passing through is incident, eliminating the need to mechanically adjust the displacement of the rotation axis. In addition, a high-quality tomographic image can be easily obtained.

【0026】請求項11記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体を載
置した回転台とに相対的な回転を与え、被検体を透過さ
せた放射線源からの放射線を検出器の検出面により2次
元的に検出して得たデータ行列を用いて被検体の断層撮
影画像を得るコンピュータ断層撮影装置において、前記
回転台に設けられた前記回転の軸に垂直な平面状の間
隙、および、前記間隙について得られる透過像が最も明
瞭となるときの当該間隙の中心の線に対応するデータ行
列上の線の位置を求める交差線設定手段と、所定のファ
ントムを検出器の前に設置・離脱ができるファントム設
置・離脱手段、および、前記所定のファントムについて
得られたデータ行列を用いて検出位置のずれによる断層
画像上の歪みを校正する歪み校正手段と、放射線源から
の前記回転の軸までの距離を測定する距離測定手段と、
を有することを要旨とする。
According to the eleventh aspect of the present invention, a relative rotation is given to a set of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a turntable on which a subject placed between them is mounted so as to allow the subject to pass therethrough. In a computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting radiation from a radiation source using a detection surface of a detector, the rotation provided on the turntable A plane gap perpendicular to the axis of, and intersection line setting means for determining the position of a line on the data matrix corresponding to the line at the center of the gap when the transmission image obtained for the gap is the clearest, A phantom installation / removal means capable of installing / removing a predetermined phantom in front of a detector, and calibrating distortion on a tomographic image due to a shift in a detection position using a data matrix obtained for the predetermined phantom. And distortion calibration means that the distance measuring means for measuring a distance to the axis of the rotation from the radiation source,
The gist is to have.

【0027】請求項12記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体を載
置した回転台とに相対的な回転を与え、被検体を透過さ
せた放射線源からの放射線を検出器の検出面により2次
元的に検出して得たデータ行列を用いて被検体の断層撮
影画像を得るコンピュータ断層撮影装置において、請求
項11記載と同じ間隙および交差線設定手段と、前記回
転台に設けられた前記回転の軸に平行なピン、および、
前記ピンについて得られたデータ列を用いて、前記回転
の軸を通る放射線が入射する検出面上の位置に対応する
前記データ列上の位置を求めて計算上の回転の中心とす
る回転中心求出手段と、請求項11記載と同じ距離測定
手段と、を有することを要旨とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, a relative rotation is given to a set of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a turntable on which a subject placed between them is mounted so as to allow the subject to pass therethrough. 12. A computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting radiation from a radiation source using a detection surface of a detector, wherein the same gap and intersection as those in claim 11 are provided. Line setting means, a pin provided on the turntable and parallel to the axis of rotation, and
Using the data sequence obtained for the pin, a position on the data sequence corresponding to a position on the detection surface where the radiation passing through the axis of rotation is incident is determined, and a rotation center is calculated as the center of rotation. The gist of the present invention is that it has an output means and the same distance measuring means as described in claim 11.

【0028】請求項11乃至12記載の本発明にあって
は、前記交差線を求めるためのファントム、回転軸の位
置を求めるためのファントム、歪み校正用の前記所定の
ファントム、を予め設置若しくは設置・離脱ができるよ
うするとともに放射線源から回転軸までの距離を測定で
きるようにして、交差線の位置及び回転軸の位置を求め
ることや歪みの校正あるいは計算上の放射線源と回転軸
の距離の設定を自動的に行うようにしたことで、専用の
ファントムの設置、撮影断層面が検出面に交差する位置
の校正、回転軸の設置の角度の校正、放射線源から回転
軸までの距離の校正、を手動により各機構を調整して行
うことによる煩雑さを回避できるようにしている。
According to the present invention, a phantom for obtaining the intersection line, a phantom for obtaining the position of the rotation axis, and the predetermined phantom for distortion correction are previously set or installed.・ Be able to separate and measure the distance from the radiation source to the axis of rotation to determine the position of the intersection line and the axis of rotation, and to calibrate the distortion or calculate the distance between the source and the axis of rotation. By setting automatically, installation of a dedicated phantom, calibration of the position where the tomographic plane intersects the detection surface, calibration of the angle of rotation axis installation, calibration of the distance from the radiation source to the rotation axis , Can be avoided by manually adjusting each mechanism.

【0029】請求項13記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体を載
置した回転台とに相対的な回転を与え、被検体を透過さ
せた放射線源からの放射線を検出器の検出面により2次
元的に検出して得たデータ行列を用いて被検体の断層撮
影画像を得るコンピュータ断層撮影装置において、前記
回転台は、前記回転の軸を中心とする同心円のパターン
を有するファントム、あるいは前記検出面に平行にかつ
直線状に所定の間隔で並べられたグリッドを有するファ
ントム、あるいは前記回転の軸に平行なピンを当該軸か
ら離れた位置に有するファントムが固定され、前記回転
台について得られたデータ行列を用いて検出位置のずれ
による断層画像上の歪みを校正する歪み校正手段と、を
有することを要旨とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, a relative rotation is given to a set of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a turntable on which a subject placed between them is mounted so that the subject can pass therethrough. In a computed tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting radiation from a radiation source using a detection surface of a detector, the turntable includes the axis of rotation. A phantom having a pattern of concentric circles centered on a phantom, or a phantom having a grid arranged in parallel at a predetermined interval in a direction parallel to the detection surface, or a pin parallel to the axis of rotation at a position away from the axis Wherein the phantom is fixed, and distortion correction means for correcting distortion on a tomographic image due to a shift in a detection position using a data matrix obtained for the rotary table. To.

【0030】本発明にあっては、前記回転台に前記いず
れかのファントムを固定することで、手動によりファン
トムを設置する煩雑さを回避するとともに、前記同心円
のパターンを有するファントムあるいは前記グリッドを
有するファントムについては一方向からの透過像、前記
ピンを有するファントムについては複数の方向からの透
過像を用いることで、放射線の検出位置のずれに起因す
る歪みを校正できるようにしている。
In the present invention, by fixing one of the phantoms to the turntable, it is possible to avoid the trouble of manually installing the phantom and to provide the phantom having the concentric pattern or the grid. By using a transmission image from one direction for a phantom and a transmission image from a plurality of directions for a phantom having the pin, it is possible to calibrate distortion due to a shift in the radiation detection position.

【0031】請求項14記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器とその間に位置する被検体とに相対
的な変位を与え、被検体を透過させた放射線源からの放
射線を検出器により検出して得たデータ列を用いて被検
体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置にお
いて、放射線源の焦点を評価するためのファントムと、
前記ファントムについて得られたデータ列を用いて放射
線源の焦点の状態を評価する焦点評価手段と、前記評価
の結果に基づいた放射線源の焦点の調整をし得る放射線
源焦点調整手段と、を有することを要旨とする。
According to a fourteenth aspect of the present invention, a relative displacement is provided between the radiation source and the detector arranged opposite to each other and the subject located therebetween, and the radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data sequence obtained by detection by a detector, a phantom for evaluating the focus of a radiation source,
Focus evaluation means for evaluating the focus state of the radiation source using the data sequence obtained for the phantom, and radiation source focus adjustment means for adjusting the focus of the radiation source based on the result of the evaluation That is the gist.

【0032】請求項15記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器とその間に位置する被検体とに相対
的な変位を与え、被検体を透過させた放射線源からの放
射線を検出器により検出して得たデータ列を用いて被検
体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置にお
いて、検出器の焦点を評価するためのファントムと、前
記ファントムについて得られたデータ列を用いて検出器
の焦点の状態を評価する焦点評価手段と、前記評価の結
果に基づいた検出器の焦点の調整をし得る検出器焦点調
整手段と、を有することを要旨とする。
According to a fifteenth aspect of the present invention, a relative displacement is provided between the radiation source and the detector arranged opposite to each other and the subject located therebetween, and the radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data sequence obtained by detection by a detector, a phantom for evaluating the focus of a detector and detection using a data sequence obtained for the phantom The gist of the present invention is to include focus evaluation means for evaluating the state of the focus of the detector, and detector focus adjustment means for adjusting the focus of the detector based on the result of the evaluation.

【0033】請求項14乃至15記載の本発明にあって
は、焦点評価用のファントムの透過像についてのコント
ラスト値とシグナル値との比から焦点の状態を評価し、
この比が最大となるように放射線源の焦点の大きさ、又
は検出器の焦点を調整できるようにしたことで、操作者
の技能に依存せずにこれらの焦点の調整を容易に行うこ
とができるようにしている。
According to the present invention, the focus state is evaluated from the ratio between the contrast value and the signal value of the transmitted image of the phantom for focus evaluation,
The focus of the radiation source or the focus of the detector can be adjusted so that this ratio is maximized, so that these focuses can be easily adjusted without depending on the skill of the operator. I can do it.

【0034】請求項16記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器とその間に位置する被検体とに相対
的な変位を与え、被検体を透過させた放射線源からの放
射線を検出器により検出して得たデータ列を対数変換し
て被検体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装
置において、前記対数変換の前に、前記データ列の各デ
ータに略一定値を加算して対数変換後のノイズを低減す
るノイズ低減手段を有することを要旨とする。
According to a sixteenth aspect of the present invention, a relative displacement is provided between a radiation source, a detector and an object located between the radiation source and the object, and the radiation from the radiation source transmitted through the object is detected. In a computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by logarithmically converting a data sequence obtained by a detector, a substantially constant value is added to each data of the data sequence before the logarithmic conversion. The gist of the present invention is to include a noise reduction unit that reduces noise after conversion.

【0035】請求項17記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器とその間に位置する被検体とに相対
的な変位を与え、被検体を透過させた放射線源からの放
射線を検出器により検出して得たデータ列を対数変換し
て被検体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装
置において、被検体を透過させた放射線を検出している
ときに、検出値を略一定値増加させて対数変換後のノイ
ズを低減するノイズ低減手段を有することを要旨とす
る。
According to a seventeenth aspect of the present invention, a relative displacement is provided between the radiation source and the detector arranged opposite to each other and the subject located therebetween, and the radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected. In a computer tomography apparatus which obtains a tomographic image of a subject by logarithmically converting a data sequence obtained by detection by a detector, when detecting radiation transmitted through the subject, the detected value is increased by a substantially constant value. The gist of the present invention is to have a noise reduction unit that reduces noise after logarithmic conversion.

【0036】請求項18記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器とその間に位置する被検体とに相対
的な変位を与え、被検体を透過させた放射線源からの放
射線を検出器により検出して得たデータ列について対数
変換およびその他所定の処理をして被検体の断層撮影画
像を得るコンピュータ断層撮影装置において、前記対数
変換をして得られたデータ列に対し、入力値の増加に伴
って出力値を減少させる関数を作用させてノイズを圧縮
するノイズ圧縮手段を有することを要旨とする。
According to the present invention, a relative displacement is provided between the radiation source and the detector arranged opposite to each other and the subject located therebetween, and the radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected. In a computer tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by performing logarithmic conversion and other predetermined processing on a data sequence obtained by a detector, an input value is input to the data sequence obtained by performing the logarithmic conversion. The gist of the present invention is to have a noise compressing means for compressing noise by applying a function of decreasing the output value with an increase in the noise.

【0037】請求項19記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器とその間に位置する被検体とに相対
的な変位を与え、被検体を透過させた放射線源からの放
射線を検出器により検出して得たデータ列について所定
の処理をして被検体の断層撮影画像を得るコンピュータ
断層撮影装置において、前記データ列に対し、対数変換
と、対数変換の出力値の増加に伴って出力値を圧縮させ
る関数とを同時に作用させるノイズ圧縮手段を有するこ
とを要旨とする。
According to the nineteenth aspect of the present invention, a relative displacement is provided between the radiation source and the detector arranged opposite to each other and the subject located therebetween, and the radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected. In a computer tomography apparatus that performs predetermined processing on a data sequence obtained by a detector and obtains a tomographic image of a subject, a logarithmic transformation is performed on the data sequence with an increase in an output value of the logarithmic transformation. The gist of the present invention is to provide a noise compression unit that simultaneously operates a function for compressing an output value.

【0038】請求項16乃至19記載の本発明にあって
は、検出されたデータに略一定値を加算若しくは増加さ
せた後に対数変換を行うようにしたことで、又は、対数
変換後のデータ列に前記圧縮関数を作用させるようにし
たことで、又は、対数変換と同時に前記圧縮関数を作用
させるようにしたことで、放射線の検出量が少ないこと
に起因して相対的に増加するノイズを低減させるように
している。
According to the present invention, the logarithmic conversion is performed after adding or increasing a substantially constant value to the detected data, or the data sequence after the logarithmic conversion is performed. By applying the compression function to, or by applying the compression function simultaneously with the logarithmic conversion, to reduce noise that is relatively increased due to a small amount of radiation detection I try to make it.

【0039】請求項20記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器とその間に位置する被検体とに相対
的な変位を与え、被検体を透過させた放射線源からの放
射線を検出器により検出して得たデータ列を用いて被検
体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置にお
いて、被検体外の領域を通過した放射線に対応する前記
データ列におけるデータを識別するデータ識別手段と、
前記データ識別手段により識別されたデータを用いて放
射線の強度変動による影響を補正する強度変動補正手段
と、を有することを要旨とする。
According to a twentieth aspect of the present invention, a relative displacement is provided between a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject located therebetween, and the radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected. A computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data sequence obtained by detection by a detector, wherein data identification means for identifying data in the data sequence corresponding to radiation that has passed through an area outside the subject. ,
An essential point of the present invention is to include an intensity variation correction unit that corrects the influence of the intensity variation of the radiation using the data identified by the data identification unit.

【0040】本発明にあっては、前記領域におけるデー
タの値を用いて放射線の強度変動による影響を補正する
ことで、放射線の強度変動を測定する専用の比較検出器
を用いることなく高品質な断層画像が得られるようにし
ている。
According to the present invention, by correcting the influence of the intensity variation of the radiation using the value of the data in the area, a high-quality image can be obtained without using a dedicated comparison detector for measuring the intensity variation of the radiation. A tomographic image is obtained.

【0041】請求項21記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに
相対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源から
の放射線を検出器の検出チャネル列により検出して得た
データ列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコンピュ
ータ断層撮影装置において、前記検出チャネル列を前記
回転の軸を通る放射線の経路に対し1/4チャネル分ず
らした状態で得たデータ列に対して、各データ間を補間
する補間値を挿入するデータ挿入手段を有することを要
旨とする。
According to the twenty-first aspect of the present invention, the radiation from a radiation source that transmits a subject by imparting a relative rotation to a set of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject located therebetween. In a computed tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by using a data sequence obtained by detecting a detection channel sequence by a detection channel sequence of a detector, the detection channel sequence is divided by 1 / with respect to the path of radiation passing through the rotation axis. The gist of the present invention is to have a data insertion unit for inserting an interpolation value for interpolating between data into a data sequence obtained by shifting the data by four channels.

【0042】本発明にあっては、検出チャネル列を1/
4チャネル分ずらした状態で被検体を透過させた放射線
を検出して得たデータ列の各データ間に補間値を挿入す
ることで、データの数を実質的に2倍として空間分解能
を向上させるとともに、高品質な断層画像が得られるよ
うにしている。
In the present invention, the detection channel sequence is set to 1 /
The number of data is substantially doubled to improve the spatial resolution by inserting an interpolated value between data in a data string obtained by detecting radiation transmitted through the subject in a state shifted by four channels. In addition, a high-quality tomographic image is obtained.

【0043】請求項22記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに
相対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源から
の放射線を検出器により検出して得たデータ列を用いて
被検体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置
において、前記データ列に対して、前記回転の軸を通る
放射線が入射する検出器上の位置に対応するデータ列上
の位置を中心とする傾斜部を有する窓関数を作用させる
窓関数演算手段を有することを要旨とする。
According to a twenty-second aspect of the present invention, radiation from a radiation source which transmits a subject by giving a relative rotation to a set of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a subject located therebetween. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by using a data sequence obtained by detecting a position on a detector at which radiation passing through the axis of rotation is incident on the data sequence The point is that there is provided a window function calculating means for applying a window function having an inclined portion centered on a position on the data sequence corresponding to the above.

【0044】本発明にあっては、前記データ列に前記窓
関数を作用させることで、大きな被検体を撮影する際
に、回転軸を外側にずらして被検体の片側を撮影領域外
に出した状態で被検体を透過させた放射線を検出して得
たデータ列を撮影領域における検出値から非撮影領域に
おける0値へ滑らかに変化させることができ、断層画像
上のリング状の偽像が低減されるようにしている。
According to the present invention, by applying the window function to the data sequence, when imaging a large subject, one side of the subject is moved out of the imaging region by shifting the rotation axis to the outside. The data string obtained by detecting the radiation transmitted through the subject in the state can be smoothly changed from the detection value in the imaging region to the 0 value in the non-imaging region, and the ring-shaped false image on the tomographic image is reduced. I am trying to be.

【0045】請求項23記載の本発明は、対向配置され
た放射線源と検出器の組とその間に位置する被検体とに
相対的な回転を与え、被検体を透過させた放射線源から
の放射線を検出器の直線状に等間隔で配置された検出チ
ャネル列により検出して得たデータ列を用いて被検体の
断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置におい
て、前記データ列を前記回転の軸を原点とする2次元座
標上の等間隔のデータ列に変換して画像再構成の逆投影
を行う逆投影手段を有することを要旨とする。
According to the twenty-third aspect of the present invention, the radiation from the radiation source which transmits the object by giving a relative rotation to the set of the radiation source and the detector arranged opposite to each other and the object located therebetween. In a computed tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by using a data sequence obtained by detecting a detection channel sequence that is linearly arranged at equal intervals in a detector, the data sequence is defined by the rotation axis. The gist of the present invention is to provide a backprojection unit that performs backprojection of image reconstruction by converting the data sequence into data strings at equal intervals on two-dimensional coordinates as an origin.

【0046】本発明にあっては、直線状で等間隔に得ら
れたデータ列を回転軸を原点とする2次元座標上に変換
して画像再構成を行うようにしたことで、前記データ列
を等角度間隔のデータ列に変換することを不要とし、等
角度間隔のデータ列に変換する際の誤差の発生を防ぐよ
うにしている。
According to the present invention, the data train obtained by converting the data trains obtained at equal intervals in a straight line into two-dimensional coordinates having the rotation axis as the origin is reconstructed, whereby the data train is obtained. Does not need to be converted into a data string with equal angular intervals, and the occurrence of an error when converting into a data string with equal angular intervals is prevented.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0048】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
コンピュータ断層撮影装置(以下、適宜「CTスキャ
ナ」という)を示す図である。同図(a)は正面図、同
図(b)は側面図を示す。同図のCTスキャナは、コー
ン状にX線ビーム3を発生させるX線管1と、被検体4
を乗せる回転テーブル5と、回転テーブル5に回転軸7
2を中心として回転運動を与える回転機構19と、回転
テーブル5を上下に移動させて被検体4の所望の目的断
層面をデータ収集される撮影断層面73(理想的にはX
線焦点を通り回転軸と直交する面)に合わせる断層面送
り機構20と、この撮影断層面73に沿って可視光線2
9を照射する投光器28と、焦点Fからの回転軸72ま
での距離(FCD)を変更して撮影倍率を調整する焦点
距離変更機構21と、これら各機構の制御を行う機構制
御部6と、被検体4を透過してきたX線を2次元的に検
出して可視像に変換するX線蛍光増倍管(X線イメージ
インテンシファイア、以下「X線I.I.」という)2
と、この可視像をデジタル信号に変換するテレビカメラ
7と、テレビカメラ7から送られてきたデジタル信号に
対して以下に示す種々の処理をおこない画像再構成の計
算をするデータ処理部8と、再構成画像およびその他の
処理結果および処理前の透過像を表示する表示器9とを
有する構成である。X線I.I.2は検出素子を有するも
のではないが、X線を検出する面をマトリクス化した行
列(以下「検出チャネル行列」という)に対応させるこ
とによりデジタル信号が得られる。データ処理部8は、
通常の計算機であり、図示していない演算処理装置、必
要なプログラム等を記憶している記憶装置、メモリ、イ
ンタフェース、キーボード等を有し、撮影断層面73が
検出チャネル行列に交差する線(以下、適宜「スライス
線」という)上における補間値を抽出する処理を行うス
ライス抽出部11と、空気を撮影したデータを用いて検
出チャネルごとの利得の差異を補正する空気補正部12
と、検出されたデータ(以下、適宜「透過データ」とい
う)を用いてX線の吸収係数の線積分に相当する投影デ
ータを計算するLOG変換部13と、検出位置のずれに
起因する歪みを補正する歪み補正部14と、画像再構成
を行う再構成部15と、スライス線の位置を設定するス
ライス線設定部(図示せず)と、被検体の透過像に重ね
てスライス線等を表示器9に表示させるスライス線表示
部(図示せず)と、断層画像の倍率から再構成に用いる
FCD値を修正するFCD校正部(図示せず)とを有す
る構成である。操作者はデータ処理部8を用いてパラメ
ータの設定、メニューの選択、スキャンの起動、処理状
態の監視、断層画像の表示、解析などを行う。ここで、
スライス抽出部11は、請求項2乃至5記載のデータ補
間手段を構成し、歪み補正部14は請求項1記載のデー
タ補間手段を構成し、投光器28は投光手段を構成し、
スライス線設定部は交差線設定手段を構成し、スライス
線表示部は表示手段を構成し、FCD校正部はFCD校
正手段を構成する。
FIG. 1 is a diagram showing a computer tomography apparatus (hereinafter, appropriately referred to as a “CT scanner”) according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a front view, and FIG. 1B shows a side view. The CT scanner shown in FIG. 1 includes an X-ray tube 1 that generates an X-ray beam 3 in a cone shape,
Rotating table 5 on which rotary shaft 7 is mounted
A rotation mechanism 19 for giving a rotational movement about the center 2, and an imaging tomographic plane 73 (ideally, X) in which data of a desired target tomographic plane of the subject 4 is collected by moving the rotary table 5 up and down.
A tomographic plane feed mechanism 20 that adjusts to a plane passing through a line focus and orthogonal to the rotation axis), and a visible light 2 along the imaging tomographic plane 73.
A focal length changing mechanism 21 for changing the distance (FCD) from the focal point F to the rotation axis 72 to adjust the photographing magnification; a mechanism control unit 6 for controlling these mechanisms; An X-ray fluorescence intensifier (X-ray image intensifier; hereinafter, referred to as “X-ray II”) 2 that two-dimensionally detects the X-ray transmitted through the subject 4 and converts it into a visible image.
A television camera 7 for converting the visible image into a digital signal; and a data processing unit 8 for performing various processes described below on the digital signal transmitted from the television camera 7 to calculate image reconstruction. And a display 9 for displaying a reconstructed image, other processing results, and a transmission image before the processing. The X-ray II.2 does not have a detecting element, but a digital signal can be obtained by associating a surface for detecting X-rays with a matrix (hereinafter, referred to as a "detection channel matrix"). The data processing unit 8
It is a normal computer, has an arithmetic processing unit (not shown), a storage device that stores necessary programs and the like, a memory, an interface, a keyboard, and the like, and has a line (hereinafter referred to as a line) where the imaging tomographic plane 73 intersects the detection channel matrix. A slice extraction unit 11 for performing a process of extracting an interpolation value on a “slice line”, and an air correction unit 12 for correcting a difference in gain for each detection channel using data obtained by capturing air.
A LOG conversion unit 13 that calculates projection data corresponding to a line integral of an X-ray absorption coefficient using detected data (hereinafter, appropriately referred to as “transmission data”), and a distortion caused by a shift in a detection position. A distortion correcting unit 14 for correcting the image, a reconstructing unit 15 for performing image reconstruction, a slice line setting unit (not shown) for setting the position of the slice line, and displaying the slice line and the like so as to overlap the transmission image of the subject. And a FCD calibration unit (not shown) for correcting an FCD value used for reconstruction from the magnification of the tomographic image. The operator uses the data processing unit 8 to set parameters, select menus, start scanning, monitor the processing state, display and analyze tomographic images, and the like. here,
The slice extracting unit 11 constitutes data interpolating means according to claims 2 to 5, the distortion correction unit 14 constitutes data interpolating means according to claim 1, the light projector 28 constitutes light emitting means,
The slice line setting unit constitutes an intersection line setting unit, the slice line display unit constitutes a display unit, and the FCD calibration unit constitutes an FCD calibration unit.

【0049】このようなCTスキャナにおいて、操作者
は、被検体4を回転テーブル5上にに載置し、焦点距離
変更機構21で倍率を設定し、断層面送り機構20で被
検体の目的断層面の位置を撮影断層面73に合わせる。
続いて、X線を照射して撮影を開始すると、回転テーブ
ル5は一定の角度づつ又は連続的に360°回転し、X
線I.I.2は回転の各位置で透過データを収集し、テレ
ビカメラ7がこれをデジタルデータに変換してデータ処
理部8へ送る。データ処理部8では、まず、スライス抽
出部11においてスライス線上における透過データd
(i)が補間により求められるが、この処理の詳細につ
いては後述する。
In such a CT scanner, the operator places the subject 4 on the rotary table 5, sets the magnification with the focal length changing mechanism 21, and sets the target slice of the subject with the tomographic plane sending mechanism 20. The position of the plane is adjusted to the imaging tomographic plane 73.
Subsequently, when X-ray irradiation is performed to start imaging, the rotary table 5 is rotated by 360 degrees at a constant angle or continuously, and
The line II.2 collects transmission data at each position of rotation, and the television camera 7 converts this into digital data and sends it to the data processing unit 8. In the data processing unit 8, first, the slice extraction unit 11 transmits the transmission data d on the slice line.
(I) is obtained by interpolation, and the details of this processing will be described later.

【0050】次に、空気補正部12で、被検体が無い状
態であらかじめ収集してある透過データ(空気データ)
aとの比を取ることで利得補正が行われる。検出チャ
ネルの番号をi(iは自然数)とすると、透過データd
(i)の空気補正は、
Next, transmission data (air data) previously collected by the air correction unit 12 in the absence of the subject.
gain correction is performed by taking the ratio of d a. Assuming that the number of the detection channel is i (i is a natural number), the transmission data d
The air correction of (i) is

【数1】 h(i)=(d(i)−doff(i))/(da(i)−doff(i)) …(1) で表される。ここでdoff(i)はX線を照射しない状
態でX線I.I.2に検出されるデータである。次に、L
OG変換部13で対数変換され吸収係数の線積分に相当
する投影データP(i)に変換される。LOG変換は、
H (i) = (d (i) −d off (i)) / (d a (i) −d off (i)) (1) Here, d off (i) is data detected by X-ray II.2 in a state where X-rays are not irradiated. Next, L
The OG conversion unit 13 performs logarithmic conversion and converts the projection data into projection data P (i) corresponding to the line integral of the absorption coefficient. LOG conversion is

【数2】 P(i)=LOG(1/h(i)) …(2) で表される。次に、歪み補正部14で検出位置のずれに
起因する断層画像の歪みが補正され、再構成部15で上
記各処理の施された360°分の投影データを用いて画
像再構成の計算を行う。
P (i) = LOG (1 / h (i)) (2) Next, the distortion correction unit 14 corrects the distortion of the tomographic image due to the shift of the detection position, and the reconstruction unit 15 calculates the image reconstruction using the 360-degree projection data subjected to the above-described processing. Do.

【0051】検出位置のずれに起因する断層画像の歪み
とは、X線I.I.2の光電面10が球面状であるため
(また内部の電子レンズの歪みにより)生じるものであ
る。すなわち、X線が光電面10に入射する位置が光電
面10の外側へいく程広がっていくため、X線I.I.2
により検出された投影データP(i)を用いて画像再構
成をすると、画像上には外側へいくほど歪みが生じるこ
ととなるのである。そこで、検出すべき位置における検
出チャネルに対応した投影データを補間により求めるこ
とが必要となる。
The distortion of the tomographic image caused by the shift of the detection position is caused by the spherical shape of the photoelectric surface 10 of the X-ray II2 (and also by the distortion of the internal electron lens). That is, since the position where the X-rays enter the photocathode 10 spreads outward from the photocathode 10, the X-ray II.
When the image is reconstructed using the projection data P (i) detected by the above, distortion is generated on the image as it goes outward. Therefore, it is necessary to obtain projection data corresponding to a detection channel at a position to be detected by interpolation.

【0052】図2は、実際の検出位置における検出チャ
ネルNo.iと検出すべき位置におけるチャネルNo.
n(nは自然数)との位置関係から求められる歪みの補
正曲線を示す図である。補正曲線は、後述するように所
定のファントムを用いて予め求めておく。この補正曲線
により、チャネルnに対応した検出チャネルの位置i
(n)を求めることができ、このi(n)における投影
データP(i(n))(以下、「P'(n)」と表す)
を補間により求める方法について以下説明する。
FIG. 2 shows detection channel numbers at actual detection positions. i and the channel No. at the position to be detected.
FIG. 9 is a diagram illustrating a distortion correction curve obtained from a positional relationship with n (n is a natural number). The correction curve is obtained in advance using a predetermined phantom as described later. With this correction curve, the position i of the detection channel corresponding to channel n
(N) can be obtained, and the projection data P (i (n)) at this i (n) (hereinafter, referred to as “P ′ (n)”)
Will be described below.

【0053】図3は、歪み補正における補間関数の一例
を示す図である。従来の線形補間では補間関数は点線に
示すような三角形の形状を有する関数が用いられていた
が、このような補間関数を用いた場合は次のような問題
がある。すなわち、光電面10の中心部においては、X
線が入射する検出チャネルの位置iと本来検出すべきチ
ャネルの位置nとが一致するするのでP(i)がそのま
まP'(n)となるが、光電面10の外側においては、
iとnとが一致せずi(n)におけるデータがi(n)
に隣接する2点の投影データから線形補間により求めら
れるので、この2点におけるノイズがキャンセルされる
場合がある。すなわち、P'(n)は、ノイズがそのま
ま残っているチャネルとノイズがキャンセルされたチャ
ネルとが混在することとなるためノイズが不均質とな
り、また回転の各位置においても同様であるので、再構
成画像にリング状の偽像が生じることがある。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an interpolation function in distortion correction. In the conventional linear interpolation, a function having a triangular shape as shown by a dotted line is used as an interpolation function. However, the use of such an interpolation function has the following problems. That is, at the center of the photocathode 10, X
Since the position i of the detection channel where the line is incident coincides with the position n of the channel to be originally detected, P (i) becomes P ′ (n) as it is, but outside the photocathode 10,
i and n do not match and the data at i (n) is i (n)
Is obtained by linear interpolation from the projection data of two points adjacent to each other, noise in these two points may be canceled. In other words, P ′ (n) has a non-homogeneous noise because a channel in which noise remains as it is and a channel in which noise has been canceled are mixed, and the same applies to each position of rotation. A ring-shaped false image may occur in the constituent image.

【0054】そこで、本実施の形態に係る補間関数fI
(Δi)は、
Thus, the interpolation function f I according to the present embodiment is described.
(Δi) is

【数3】 fI(Δi)=(1+COS(2π・Δi/3))/3 [|Δi|<1.5の場合] =0 [|Δi|>=1.5の場合] ただし、Δi=i−i(n)とする。 …(3) で表されるものとする。これは、離散的なデータ間隔の
3倍に相当する周期を有し、振幅が2/3で、−π〜π
の範囲にある余弦の関数を縦軸の正方向に1/3移動さ
せた関数である。
F I (Δi) = (1 + COS (2πΔi / 3)) / 3 [if | Δi | <1.5] = 0 [if || Δi |> = 1.5] where Δi = Ii (n). … (3) It has a period corresponding to three times the discrete data interval, an amplitude of 2/3, and -π to π
Is a function obtained by moving the function of the cosine in the range of by 1 / in the positive direction of the vertical axis.

【0055】投影データP(i)は、次式、The projection data P (i) is given by the following equation:

【数4】 P'(n)=ΣiI(i−i(n))・P(i) …(4) により、投影データP'(n)に変換される。'The (n) = Σ i f I (i-i (n)) · P (i) ... (4), the projection data P' [Equation 4] P is converted to (n).

【0056】このような補間関数を用いれば、i(n)
の位置に最も近接する3点の投影データの値を用いて変
換することができ、全体としてノイズの増減を均質化す
ることができる。
By using such an interpolation function, i (n)
Can be converted using the values of the projection data of the three points closest to the position, and the increase / decrease of the noise can be homogenized as a whole.

【0057】これは次のように証明される。補間フェー
ズをx(−1/2〜1/2)、補間前のデータのノイズ
をσとすると補間後のノイズσ'は、ウエイト付3点平
均となり、
This is proved as follows. Assuming that the interpolation phase is x (-1/2 to 1/2) and the noise of the data before interpolation is σ, the noise σ ′ after interpolation is a three-point average with weight,

【数5】 σ'=σ・(fI 2(x−1)+fI 2(x)+fI 2(x+1))1/2 …(5) で表されるが、fIに具体的に式(3)を代入して変形
すると、右辺はxによらず、σ/21/2で一定になり、
ノイズの増減ファクタは1/21/2で一定である。証明
終わり。
Equation 5] σ '= σ · (f I 2 (x-1) + f I 2 (x) + f I 2 (x + 1)) 1/2 ... (5) in it represented, specifically the f I Substituting equation (3) and transforming, the right side is constant at σ / 2 1/2 irrespective of x,
The increase / decrease factor of the noise is constant at 1/2 1/2 . End of proof.

【0058】したがって、本実施の形態に係るコンピュ
ータ断層撮影装置の歪み補正によれば、データ間の所定
の位置における補間値を、この位置に最も近接する3点
のデータの値に基づいて求めるようにしたことで、ノイ
ズの増減を均質化することができ、リング状の偽像が少
ない断層画像を得ることができる。
Therefore, according to the distortion correction of the computer tomography apparatus according to the present embodiment, the interpolation value at a predetermined position between the data is determined based on the data values of the three points closest to this position. Thus, the increase and decrease of noise can be made uniform, and a tomographic image with few ring-shaped false images can be obtained.

【0059】なお、上記の補間関数は、厳密に余弦の関
数を用いなくとも、正弦の関数若しくはこれに類似する
関数であっても同様の効果を得ることができる。また、
歪み補正に適用するだけではなく、等間隔で得られたデ
ータ列を等角度間隔のデータ列へ変換する場合の補間
や、断層画像の拡大率を変更するためにデータの間隔を
変更する場合の補間にも適用することができる。
The same effect can be obtained even if the interpolation function is a sine function or a function similar to the sine function without using a strictly cosine function. Also,
Not only for distortion correction, but also for interpolation when converting data sequences obtained at equal intervals into data sequences at equal angular intervals, and when changing data intervals to change the magnification of tomographic images. It can also be applied to interpolation.

【0060】次に、スライス抽出部11における処理に
ついて説明する。図4は、検出された透過データをその
まま透過像として表示したときの表示器9の画面を示す
図である。横軸をi、縦軸をjとする画素No.(i,
j)は、検出チャネル行列の位置に相当するものであ
り、透過データをd(i,j)で表すこととする。
Next, the processing in the slice extracting section 11 will be described. FIG. 4 is a diagram showing a screen of the display 9 when the detected transmission data is displayed as a transmission image as it is. A pixel No. (i, i) where i is the horizontal axis and j is the vertical axis
j) corresponds to the position of the detection channel matrix, and the transmission data is represented by d (i, j).

【0061】検出チャネル行列に撮影断層面73が交差
するスライス線をjcとすると、高品質な画像を得るた
めにはスライス線jcに対し、検出チャネルを縦軸方向
に結ぶ線が交差する位置における透過データd(i,j
c(i))(以下、適宜「スライスデータd'(i)」
という)を得る必要がある。しかし、同図に示すように
スライス線jcが検出チャネル行列に対して傾斜してい
る場合には、スライス線jc上における透過データを検
出することができず、画質劣化の要因となる。そこで、
以下に示すように透過データd(i,j)を補間するこ
とにより、スライスデータd'(i)を求める。
Assuming that the slice line at which the imaging tomographic plane 73 intersects the detection channel matrix is jc, in order to obtain a high-quality image, the slice line jc is located at the position where the line connecting the detection channel in the vertical axis direction intersects. Transmission data d (i, j
c (i)) (hereinafter “slice data d ′ (i)” as appropriate)
You need to get However, when the slice line jc is inclined with respect to the detection channel matrix as shown in the figure, transmission data on the slice line jc cannot be detected, which causes image quality deterioration. Therefore,
The slice data d '(i) is obtained by interpolating the transmission data d (i, j) as shown below.

【0062】補間は、スライス線jcを中心とする一定
の幅SWj(以下、適宜「スライス幅」という)の中の
透過データd(i,j)を用いて行う。SWj は、補間
に用いる透過データd(i,j)の縦軸方向のサンプル
数を定めるものであり、予め設定しておくものとする。
The interpolation is performed using the transmission data d (i, j) within a fixed width SWj (hereinafter, appropriately referred to as “slice width”) centered on the slice line jc. SWj determines the number of samples of the transmission data d (i, j) in the vertical axis direction used for interpolation, and is set in advance.

【0063】図5は、補間関数の一例を示す図であり、
点線の補間関数1と実線の補間関数2を示す。補間関数
1は台形の形状を有する関数であり、傾斜部の幅は1、
高さは1/SWj、半値幅はSWjである。補間関数
1、gI(Δj)は、
FIG. 5 is a diagram showing an example of the interpolation function.
A dotted line interpolation function 1 and a solid line interpolation function 2 are shown. The interpolation function 1 is a function having a trapezoidal shape, and the width of the inclined portion is 1,
The height is 1 / SWj and the half width is SWj. The interpolation function 1, g I (Δj) is

【数6】 w1=(SWj −1)/2 w2=(SWj +1)/2 とおくと、 gI(Δj)=1/SWj [|Δj|<=w1の場合] =(Δj+w2)/SWj [−w2<Δj<−w1の場合] =(w2−Δj)/SWj [w1<Δj<w2の場合] =0 [|Δj|>=w2の場合] …(6) で表される。ここで、SWj を小さくしていき、w1
−w1=0のときSWj=1であるので、SWjの下限
は1とする。
[6] w 1 = (SWj -1) / 2 w 2 = (SWj +1) / 2 and when put, g I (Δj) = 1 / SWj [| Δj | <= case of w 1] = (Δj + w 2) / SWj [-w 2 < Δj < case of -w 1] = (w 2 -Δj ) / SWj [ the case of w 1 <Δj <w 2] = 0 [| Δj |> = case of w 2] … (6) Here, SWj is reduced, and w 1 =
Since SWj = 1 when −w 1 = 0, the lower limit of SWj is 1.

【0064】実線で示す補間関数2、gI(Δj)は、
補間関数1の傾斜部を幅が1.5となるように余弦の曲
線で置き換えたものであり、
The interpolation function 2, g I (Δj) shown by the solid line is
The slope of the interpolation function 1 is replaced by a cosine curve so that the width is 1.5.

【数7】 w1'=(SWj −1.5)/2 w2'=(SWj +1.5)/2 とおくと、 gI(Δj) =1/SWj [|Δj|<=w1'の場合] ={1+COS(2π・(Δj+w1')/3)}/(2・SWj ) [−w2'<Δj<−w1'の場合] ={1+COS(2π・(Δj−w1')/3)}/(2・SWj ) [w1'<Δj<w2'の場合] =0 [|Δj|>=w2'] …(7) で表される。ここで、w1'=−w1'=0のときSWj=
1.5であるので、SWjの下限は1.5とする。また、
このときは、図3記載の補間関数fI(Δi)に一致す
る。
And put the following equation 7] w 1 '= (SWj -1.5) / 2 w 2' = (SWj +1.5) / 2, g I (Δj) = 1 / SWj [| Δj | <= w 1 In the case of ') = {1 + COS (2π · (Δj + w 1 ') / 3)} / (2 · SWj) [in the case of −w 2 '<Δj <−w 1 '] == 1 + COS (2π · (Δj−w 1 ') / 3)} / (2 · SWj) [w 1'<Δj<w 2 ' for] = 0 [| Δj |> = w 2' represented by] ... (7). Here, when w 1 ′ = −w 1 ′ = 0, SWj =
Since it is 1.5, the lower limit of SWj is set to 1.5. Also,
At this time, it matches the interpolation function f I (Δi) shown in FIG.

【0065】透過データd(i,j)は、上記補間関数
I(Δj)を用いて次式、
Using the interpolation function g I (Δj), the transmission data d (i, j) is given by the following equation:

【数8】 d'(i)=ΣjI(j−jc(i))・d(i,j) …(8) により、スライスデータd'(i)に変換される。Equation 8] d '(i) = Σ j g I (j-jc (i)) · d (i, j) by (8), slice data d' is converted to (i).

【0066】補間関数1を用いた場合、計算速度が早い
利点がある一方、SWjを下限値1に設定した場合に
は、関数の形状が三角形となり図3記載の従来の補間関
数について説明したようにノイズの増減が不均質となる
問題がある。
When the interpolation function 1 is used, there is an advantage that the calculation speed is fast. On the other hand, when SWj is set to the lower limit value 1, the function has a triangular shape, as described with reference to the conventional interpolation function shown in FIG. There is a problem that the increase and decrease of the noise are not uniform.

【0067】これに対し補間関数2を用いた場合は、ス
ライス幅SWj を1.5+n(nは0,1,2,3…)
と選べばノイズの増減が均質化される。
On the other hand, when the interpolation function 2 is used, the slice width SWj is set to 1.5 + n (n is 0, 1, 2, 3,...)
If it chooses, the increase and decrease of noise will be homogenized.

【0068】これは次のように証明される。補間フェー
ズをx(−1/2〜1/2)、補間前のデータのノイズ
をσとすると補間後のノイズσ'は、
This is proved as follows. Assuming that the interpolation phase is x (− / − 1 /) and the noise of the data before interpolation is σ, the noise σ ′ after interpolation is

【数9】 σ'=σ・(ΣjI 2(x+j))1/2 …(9) で表されるが、gIに具体的に式(7)を代入して変形
すると、SWj が1.5+nの時、右辺の係数すなわち
ノイズの増減ファクタはxによらず一定になる。
Equation 9] σ '= σ · (Σ j g I 2 (x + j)) is represented by 1/2 (9) Specifically deformed by substituting equation (7) to g I, SWj Is 1.5 + n, the coefficient on the right-hand side, that is, the noise increase / decrease factor, is constant regardless of x.

【0069】証明終わり。The proof is over.

【0070】したがって、本実施の形態に係るコンピュ
ータ断層撮影装置のスライス抽出によれば、撮影断層面
が検出チャネル行列に交差するスライス線上における補
間値を抽出するようにしたことで、検出チャネル行列が
撮影断層面に対し傾斜している場合でも高品質な断層画
像を得ることができる。
Therefore, according to the slice extraction of the computed tomography apparatus according to the present embodiment, the interpolation value on the slice line where the imaging tomographic plane intersects the detection channel matrix is extracted, so that the detection channel matrix becomes A high-quality tomographic image can be obtained even when inclined with respect to the imaging tomographic plane.

【0071】なお、補間関数2は傾斜部に余弦の曲線を
用いることとしたが、厳密に余弦の曲線でなくとも、正
弦の曲線もしくはこれに類似する曲線を用いるようにし
ても同様の効果を得ることができる。
Although the interpolation function 2 uses a cosine curve for the inclined portion, a similar effect can be obtained by using a sine curve or a curve similar thereto, even if the curve is not exactly a cosine curve. Obtainable.

【0072】また、スライス線jcに平行な複数の線を
設けてそれぞれの線についてスライス抽出を行うことも
できる。これにより1回の撮影で複数枚の断層画像を作
ることができる。ただし、スライス線jcから離れるほ
ど画質が低下するので限度はある。
Further, it is also possible to provide a plurality of lines parallel to the slice line jc and extract a slice for each line. As a result, a plurality of tomographic images can be created by one imaging. However, there is a limit because the image quality decreases as the distance from the slice line jc increases.

【0073】次に、回転機構19で回転テーブル5を一
定角度だけ回転させるとともに、断層面送り機構20で
回転テーブル5を回転軸72の方向に上へ向かって一定
間隔だけ直線移動させて透過データを収集し、これを繰
り返し行う螺旋走査におけるスライス抽出部11での処
理について説明する。
Next, the rotary table 5 is rotated by a fixed angle by the rotary mechanism 19, and the rotary table 5 is linearly moved upward by the tomographic plane feed mechanism 20 by a predetermined interval in the direction of the rotary shaft 72 to transmit the transmission data. The processing performed by the slice extracting unit 11 in the spiral scan that repeatedly performs the above-described operations will be described.

【0074】図6は、螺旋走査における検出された透過
像を表示したときの表示器9の画面を示す図である。検
出チャネル行列に撮影断層面73が交差するスライス線
jcを±180°の回転角に対応させて上下に平行に移
動させたときの2本の線で囲まれた360°の回転角に
対応する範囲を抽出範囲とし、この抽出範囲内において
スライス線に平行であって被検体の目的断層面の移動に
追従していく線を追従スライス線24とする。
FIG. 6 is a diagram showing a screen of the display unit 9 when a transmission image detected in the spiral scanning is displayed. When the slice line jc, at which the imaging tomographic plane 73 intersects the detection channel matrix, is moved up and down in parallel with the rotation angle of ± 180 °, it corresponds to the 360 ° rotation angle surrounded by two lines. The range is defined as an extraction range, and a line parallel to the slice line and following the movement of the target tomographic plane of the subject within the extraction range is defined as a follow-up slice line 24.

【0075】図7は、螺旋走査におけるスライス抽出を
示す図である。目的断層面〜の画像を得る場合につ
いて以下説明する。まず、回転角が進むにつれて上方向
に移動していく目的断層面が前記の抽出範囲内に入っ
てきたときに(便宜上、このときの回転角を0°とす
る)、目的断層面に対応する追従スライス線を設定
し、この追従スライス線上における透過データ(以下、
「追従スライスデータ」という)を、各回転角の位置で
前述したスライスデータの抽出と同様の処理により求め
ていく。
FIG. 7 is a diagram showing slice extraction in spiral scanning. A case of obtaining an image of the target tomographic plane will be described below. First, when the target tomographic plane that moves upward as the rotation angle advances enters the above-described extraction range (for convenience, the rotation angle at this time is set to 0 °), it corresponds to the target tomographic plane. A tracking slice line is set, and the transmission data (hereinafter, referred to as the
“Follow-up slice data”) is obtained at the position of each rotation angle by the same processing as the above-described slice data extraction.

【0076】ここで、目的断層面間の距離(以下、「断
面ピッチ」という)Spを、一回転中の直線動作により
被検体4が上方向に移動する距離(以下、「螺旋ピッ
チ」という)Zpの1/2に設定したとすると、回転角
が180°となったところで、目的断面が抽出範囲内
に入ってくるので、新たな追従スライス線を設け、目的
断層面についての追従スライスデータの抽出も始め
る。回転角が360°となったときには、目的断層面
について360°分のスライスデータが得られているの
でこれを空気補正部12等を介して再構成部15へ送り
画像再構成を行う。目的断層面〜についても同様に
追従スライス線を設けて追従スライスデータの抽出を行
う。
Here, the distance between the target tomographic planes (hereinafter referred to as “cross-sectional pitch”) Sp is set to the distance that the subject 4 moves upward by a linear motion during one rotation (hereinafter referred to as “spiral pitch”). If the rotation angle is set to 1/2 of Zp, the target slice enters the extraction range at the rotation angle of 180 °. Therefore, a new tracking slice line is provided, and the tracking slice data of the target slice plane is obtained. Start extraction. When the rotation angle becomes 360 °, slice data for 360 ° for the target tomographic plane has been obtained, and this is sent to the reconstruction unit 15 via the air correction unit 12 and the like to perform image reconstruction. For the target tomographic plane to, the following slice line is similarly provided, and the following slice data is extracted.

【0077】したがって、本実施の形態に係るコンピュ
ータ断層撮影装置の螺旋走査におけるスライス抽出によ
れば、複数の目的断層面のそれぞれについて、スライス
線を中心とする±180°の回転角に対応した抽出範囲
内において、スライス線に平行な線上における360°
分の追従スライスデータを補間して求めるようにしたこ
とで、各目的断層面について高品質な断層画像を得るこ
とができる。
Therefore, according to the slice extraction in the helical scan of the computed tomography apparatus according to the present embodiment, the extraction corresponding to the rotation angle of ± 180 ° around the slice line is performed for each of the plurality of target tomographic planes. 360 ° on a line parallel to the slice line within the range
By obtaining the following slice data by interpolation, a high-quality tomographic image can be obtained for each target tomographic plane.

【0078】なお、断面ピッチSpは螺旋ピッチZpの
1/2には限定されるものではなく、さらに細かい断面
ピッチとした場合には、抽出範囲内にそれに対応した複
数の追従スライス線を設けることで、上記と同様の処理
により複数の追従スライスデータを抽出することができ
る。
Note that the sectional pitch Sp is not limited to の of the spiral pitch Zp. If a finer sectional pitch is used, a plurality of following slice lines corresponding to the sectional pitch are provided within the extraction range. Thus, a plurality of following slice data can be extracted by the same processing as described above.

【0079】また、抽出範囲は360°の範囲ではな
く、180°+ファン角(X線ビーム3の扇状の角度)
で定まる範囲としてもよい。この場合、公知であるハー
フスキャンの再構成を行なう。より狭い抽出範囲でデー
タを収集することができるので、相対的に螺旋ピッチを
大きくすることができ、撮影の効率を向上させることが
できる。
The extraction range is not 360 ° but 180 ° + fan angle (fan-shaped angle of the X-ray beam 3).
The range may be determined by: In this case, a known half-scan reconstruction is performed. Since data can be collected in a narrower extraction range, the helical pitch can be relatively increased, and the imaging efficiency can be improved.

【0080】以上の螺旋走査におけるスライス抽出を応
用して、スキャノグラム像を撮影することができる。ス
キャノグラム像は透過像の一種であるが回転軸方向につ
いては平行なビームによる透過像である。この場合、回
転は行わず断層面送りのみ行なって各追従スライス線に
ついて抽出範囲内で追従スライスデータの抽出を行な
い、これを各追従スライス線ごとにそれぞれ平均して、
目的断層面の順にならべることでスキャノグラム像を得
る。
A scanogram image can be taken by applying the above-described slice extraction in the spiral scanning. The scanogram image is a kind of transmission image, but is a transmission image with a parallel beam in the rotation axis direction. In this case, the rotation is not performed, and only the tomographic plane feed is performed, and the tracking slice data is extracted within the extraction range for each tracking slice line, and this is averaged for each tracking slice line.
A scanogram image is obtained by arranging in the order of the target tomographic plane.

【0081】スキャノグラム像は正確に目的断層面に沿
った方向の透過画像になるので、表示器9に表示された
このスキャノグラム像上で撮影する目的断層面位置を複
数枚指定しておき自動的にその断面を撮影する、いわゆ
る計画スキャンをするときに位置指定が正確にできる。
データ処理部8はスキャノグラム像を撮影するとき、各
目的断層面が撮影断層面に一致するときの断層面送り位
置を記憶しておくので、指定された目的断層面を正確に
撮影することができる。撮影は各送り位置で固定して1
枚ずつ撮影するが、密に指定されている場合は螺旋走査
を用いることもできる。
Since the scanogram image becomes a transmission image in the direction exactly along the target tomographic plane, a plurality of target tomographic plane positions to be photographed on the scanogram image displayed on the display unit 9 are designated and automatically set. The position can be accurately specified when performing a so-called planned scan of the section.
When capturing the scanogram image, the data processing unit 8 stores the tomographic plane feed position when each target tomographic plane matches the imaging tomographic plane, so that the designated target tomographic plane can be accurately captured. . Shooting is fixed at each feed position and 1
Images are taken one by one, but if they are densely specified, spiral scanning can also be used.

【0082】なお、スキャノグラム像の撮影の場合は、
目的断層面の距離、Spは透過像の1画素に相当する長
さに設定すると、作成したスキャノグラム像の縦横の倍
率を合わせることができ、好ましい。また、抽出範囲の
選択は自由であり、広くとると画像のノイズが減らせる
が、広くしすぎると回転軸方向の分解能が低下する。
In the case of taking a scanogram image,
It is preferable that the distance of the target tomographic plane and Sp be set to a length corresponding to one pixel of the transmission image, since the vertical and horizontal magnifications of the created scanogram image can be matched. Also, the extraction range can be freely selected, and if it is wide, the noise of the image can be reduced. However, if it is too wide, the resolution in the direction of the rotation axis decreases.

【0083】次に、スライス線の設定について説明す
る。回転軸に直交する撮影断層面に被検体の目的断層面
の位置を合わせるためには、予め撮影断層面に対応する
スライス線の位置を把握しておくことが必要である。
Next, setting of a slice line will be described. In order to match the position of the target tomographic plane of the subject to the imaging tomographic plane orthogonal to the rotation axis, it is necessary to know the position of the slice line corresponding to the imaging tomographic plane in advance.

【0084】この点に関し、従来、特開平5−3329
53号公報では、平坦状の角棒の透過像を撮影し、角棒
を回転軸の方向に上下に直線移動させ、検出器に対して
手前と奥に平行に位置する角棒の上表面の2つの辺が一
致して見える位置を見つけることで、撮影断層面の位置
を把握しようとする。しかし、角棒の2つの辺の一致を
目視するものであるため、撮影断層面を正確には決めに
くい問題がある。
In this regard, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-3329 discloses
No. 53, the transmission image of a flat square bar is taken, the square bar is linearly moved up and down in the direction of the rotation axis, and the upper surface of the square bar positioned parallel to the front and back with respect to the detector. An attempt is made to grasp the position of the imaging tomographic plane by finding a position where the two sides seem to match. However, since the coincidence of the two sides of the rectangular bar is visually observed, there is a problem that it is difficult to accurately determine the imaging tomographic plane.

【0085】図8は、スライス線設定用のスライスファ
ントム26を示す図であり、図9は、スライスファント
ム26を透過してきた透過データを表示器9に表示させ
たときの透過像を示す図である。スライスファントム2
6は、円柱の部材26が底面に平行な平面状のギャップ
26cを有し上部aと下部bとがX線透過性のよいスペ
ーサ27を介して接着されている。スライスファントム
26は、スペーサ27が回転軸72に垂直となるように
回転テーブル5の上に設置される。
FIG. 8 is a view showing a slice phantom 26 for setting a slice line, and FIG. 9 is a view showing a transmission image when transmission data transmitted through the slice phantom 26 is displayed on the display 9. is there. Slice phantom 2
In 6, a cylindrical member 26 has a planar gap 26 c parallel to the bottom surface, and an upper portion a and a lower portion b are bonded via a spacer 27 having good X-ray transparency. The slice phantom 26 is set on the turntable 5 so that the spacer 27 is perpendicular to the rotation axis 72.

【0086】図9(a)は、スペーサ27の平面がX線
焦点Fに合っていない状態を示したものである。断層面
送り機構20によりスライスファントム26を上下方向
に移動させると、スペーサ27の平面がX線焦点Fに合
った状態では同図(b)のようにギャップ像が最も明瞭
となり、このギャップ像の中心に位置する線は、回転軸
に垂直な理想的な撮影断層面が検出チャネル行列に交差
する線(スライス線)に一致するものであり、スライス
線設定部では、このスライス線の座標位置を求めて記憶
する。これによりスライス抽出する撮影断層面は正確に
理想的な撮影断層面に一致する。記憶しておいたスライ
ス線は、被検体を検査する際にスライス線表示部により
同図(c)に示すように被検体の透過像、スライス幅、
スケール表示とともに表示器9に表示され、操作者は、
被検体の目的断層面がこのスライス線に合うように被検
体の位置の調整を断層面送り機構20で行う。
FIG. 9A shows a state in which the plane of the spacer 27 is not at the X-ray focal point F. When the slice phantom 26 is moved up and down by the tomographic plane feed mechanism 20, when the plane of the spacer 27 is in focus on the X-ray focus F, the gap image becomes clearest as shown in FIG. The line located at the center coincides with the line (slice line) where the ideal imaging tomographic plane perpendicular to the rotation axis intersects the detection channel matrix, and the slice line setting unit determines the coordinate position of this slice line. Find and memorize. As a result, the imaging tomographic plane to be sliced exactly matches the ideal imaging tomographic plane. The stored slice lines are displayed by the slice line display unit when inspecting the object, as shown in FIG.
Displayed on the display 9 together with the scale display, the operator
The position of the subject is adjusted by the tomographic plane feed mechanism 20 so that the target tomographic plane of the subject matches this slice line.

【0087】また、平面状の可視光線29がギャップ2
6cと平行でかつスライス線に一致するように投光器2
8を調整しておけば、被検体の目的断層面の位置を可視
光線29が被検体に交差する線に一致するように調整す
ることもできる。この際、スペーサ27にアクリル樹脂
等の可視光線を透過しやすい材料を用いれば、ギャップ
26cを可視光線が通りぬけるように投光器28を調整
することで、調整を簡単かつ精度よく行うことができ
る。
Further, the flat visible light beam 29
6c so as to be parallel to the slice line and coincide with the slice line.
By adjusting 8, the position of the target tomographic plane of the subject can be adjusted so that the visible light 29 coincides with the line intersecting the subject. At this time, if a material such as an acrylic resin that easily transmits visible light is used for the spacer 27, the adjustment can be performed easily and accurately by adjusting the light projector 28 so that the visible light passes through the gap 26c.

【0088】したがって、本実施の形態に係るコンピュ
ータ断層撮影装置におけるスライス線設定によれば、撮
影断層面に対応するスライス線の位置を正確に把握する
ことができるとともに、スライス抽出する撮影断層面を
X線焦点Fを通って回転軸72に正確に垂直となるよう
にすることができ、高品質な断層画像を得ることができ
る。
Therefore, according to the slice line setting in the computed tomography apparatus according to the present embodiment, the position of the slice line corresponding to the imaging tomographic plane can be accurately grasped, and the imaging tomographic plane to be slice-extracted can be determined. It can be made to pass through the X-ray focal point F exactly perpendicular to the rotation axis 72, and a high-quality tomographic image can be obtained.

【0089】なお、スペーサ27には、部材26a、2
6bよりもX線透過性の低い物質を用いることとして、
ギャップ像の濃淡を逆にしてもよい。
The spacer 27 has members 26a,
By using a substance having a lower X-ray transmittance than 6b,
The contrast of the gap image may be reversed.

【0090】また、スペーサ27は、ギャップ26c全
体を埋めている必要は無く、部分的に数箇所挟むだけに
してもよい。
The spacer 27 does not need to fill the entire gap 26c, but may be only partially sandwiched.

【0091】さらに、スライス線の表示は、点灯・消灯
を切り替えられるようにしてもよく、点滅若しくは表示
色を変えて表示するようにしてもよい。
Further, the display of the slice line may be switched between ON and OFF, or may be displayed by blinking or changing the display color.

【0092】なお、スライスファントムの形状が円柱で
ある必要はなく、例えば、角柱や円錐の形状であっても
よいことはいうまでもない。
It is needless to say that the shape of the slice phantom does not need to be a cylinder, but may be, for example, a prism or a cone.

【0093】次に、計算上の焦点Fと回転軸72との距
離の校正について説明する。
Next, calibration of the calculated distance between the focal point F and the rotation axis 72 will be described.

【0094】焦点Fと回転軸72との距離(以下「FC
D」という)が、画像再構成の計算上で設定されている
距離(以下「FCDC」という)に対応しない場合は、
再構成画像の寸法にずれが生じる問題がある。例えば、
図10に示すようにFCDCの方がFCDよりも長い場
合は、被検体の断層画像の大きさがそれに比例して拡大
されてしまう。この点に関し、従来はFCDの固定位置
を数箇所設け、それぞれの位置で予め寸法既知の物体を
撮影し、各位置における断層画像の1画素当たりの寸法
を得るようにしていたが、固定位置以外では寸法精度の
良い断層画像を得ることは困難である。
The distance between the focal point F and the rotating shaft 72 (hereinafter referred to as “FC”)
D) does not correspond to the distance set in the image reconstruction calculation (hereinafter referred to as “FCDC”),
There is a problem that the dimensions of the reconstructed image are shifted. For example,
As shown in FIG. 10, when the FCDC is longer than the FCD, the size of the tomographic image of the subject is enlarged in proportion thereto. In this regard, in the past, several fixed positions of the FCD were provided, objects of known dimensions were photographed in advance at each position, and the size per pixel of the tomographic image at each position was obtained. Then, it is difficult to obtain a tomographic image with good dimensional accuracy.

【0095】まず、操作者は、焦点距離変更機構21で
任意のFCDを設定し、物指などで測定した概略FCD
値をFCDC値としてデータ処理部8に入力する。つぎ
に寸法既知の被検体の断層画像を撮影する。データ処理
部8におけるFCD校正部では、被検体の寸法と断層画
像上の寸法を比較し、FCDに対するFCDCの倍率k
を求めて、FCDCの値を1/k倍した値におきかえ
る。以後、このFCDC値で再構成が行われる。FCD
を変更するたびに以上の校正を行なえば、いつも寸法精
度のよい画像が得られる。
First, the operator sets an arbitrary FCD with the focal length changing mechanism 21 and measures the approximate FCD measured with a finger or the like.
The value is input to the data processing unit 8 as an FCDC value. Next, a tomographic image of the subject having a known size is captured. The FCD calibration unit in the data processing unit 8 compares the size of the subject with the size on the tomographic image, and calculates the magnification k of the FCDC with respect to the FCD.
Is calculated, and the value of FCDC is changed to 1 / k times. Thereafter, reconstruction is performed using this FCDC value. FCD
If the above calibration is performed each time is changed, an image with high dimensional accuracy can always be obtained.

【0096】また、物指を用いるかわりに、図11に示
すようにFCD測定部30を設けることもできる。FC
D測定部30は、焦点距離変更機構21の固定部に目盛
板31を付し、断層面送り機構20に回転軸72の位置
を示す指標32を付した構成である。
Further, instead of using a finger, an FCD measuring unit 30 can be provided as shown in FIG. FC
The D measuring unit 30 has a configuration in which a scale plate 31 is attached to a fixed portion of the focal length changing mechanism 21, and an index 32 indicating the position of the rotary shaft 72 is attached to the tomographic plane sending mechanism 20.

【0097】この場合は、寸法既知の被検体を撮影して
得た1/k倍されたFCDC値が指示値になるように指
標32あるいは目盛板31をずらしてFCD測定部30
を校正する。以後、FCDを変更してもFCD測定部3
0により正しいFCD値が読み取れるので、この値をF
CDC値としてデータ処理部8に入力してやるだけで寸
法精度のよい画像が得られる。
In this case, the index 32 or the scale plate 31 is shifted so that the 1 / k times FCDC value obtained by photographing a subject having a known size becomes the designated value.
Calibrate. Thereafter, even if the FCD is changed, the FCD measurement unit 3
Since the correct FCD value can be read by 0, this value is
An image with good dimensional accuracy can be obtained only by inputting the data as a CDC value to the data processing unit 8.

【0098】したがって、本実施の形態に係るコンピュ
ータ断層撮影装置におけるFCDの校正によれば、FC
Dを任意に変更させた場合であっても、寸法精度の高い
断層画像を容易に得ることができる。
Therefore, according to the calibration of the FCD in the computed tomography apparatus according to this embodiment, the FC
Even if D is arbitrarily changed, a tomographic image with high dimensional accuracy can be easily obtained.

【0099】なお、FCDの測定は、操作者による読み
取りではなく、直接FCDの値がデータ処理部8へ送ら
れるようにしてもよい。
Note that the FCD measurement may be directly sent to the data processing unit 8 instead of being read by the operator.

【0100】また、一次元の検出チャネルを有する検出
器を用いる場合にも適用できることはいうまでもない。
Needless to say, the present invention can be applied to a case where a detector having a one-dimensional detection channel is used.

【0101】したがって、本発明の第1の実施の形態に
係るコンピュータ断層撮影装置によれば、検出位置のず
れに起因する歪みを補正するためにデータを補間する歪
み補正、撮影断層面が検出チャネル行列に傾斜して交差
している場合のスライス線上のデータを補間するスライ
ス抽出、螺旋走査およびスキャノ像撮影におけるデータ
の補間を行うスライス抽出、スライス線の位置の設定、
FCDCの校正、を総合的に行うようにしたことで、高
品質な断層画像を得ることができる。
Therefore, according to the computer tomography apparatus according to the first embodiment of the present invention, distortion correction for interpolating data to correct distortion due to a shift in the detection position, Slice extraction to interpolate data on the slice line when intersecting at an angle to the matrix, slice extraction to interpolate data in spiral scanning and scano image shooting, setting of slice line position,
By performing FCDC calibration comprehensively, a high-quality tomographic image can be obtained.

【0102】なお、本実施の形態においては、X線I.
I.とテレビカメラを用いて検出を行うこととしたが、
スライス抽出については、2次元のチャネル行列を有す
る他の検出器を用いてもよい。
In this embodiment, the X-ray I.D.
I decided to perform detection using a TV camera.
For slice extraction, other detectors having a two-dimensional channel matrix may be used.

【0103】また、上記実施の形態においては、スライ
ス抽出、空気補正、LOG変換、歪み補正の順で処理を
行うこととしたが、これらの順番は必要に応じて変更す
ることもできる。
In the above embodiment, the processing is performed in the order of slice extraction, air correction, LOG conversion, and distortion correction. However, the order can be changed as necessary.

【0104】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0105】従来のCTスキャナにおいては、検出位置
のずれに起因する歪みの校正用のファントムの設置、撮
影断層面が検出器の検出面に交差する位置の校正、断層
面送りや焦点距離の変更を行ったときにずれた回転軸の
設置の角度の校正、焦点と回転軸との距離(FCD)の
校正、をそれぞれ手動により各機構を調整することによ
り行っていたが、これらは大変手間のかかることであ
る。
In a conventional CT scanner, a phantom for calibrating distortion caused by a shift in detection position, calibration of a position where an imaging tomographic plane intersects a detection plane of a detector, change of tomographic plane feed and change of focal length Calibration of the angle of rotation axis installation and calibration of the distance between the focal point and the rotation axis (FCD) were performed by manually adjusting each mechanism. This is the case.

【0106】図12は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、その特徴として
は、スライス線の位置および回転軸の位置を求めるため
のスライスファントム105を回転テーブル5として設
置し、焦点距離変更機構21が被検体を移動させた量を
測定してデータ処理部78へ送信する距離測定部101
と、データ処理部78の中にあって各種の校正の処理を
行う校正部100とを設けるとともに、図13に示すよ
うに歪み校正用ファントム113をグリッド駆動部11
4によりX線I.I.2の前面に設置・離脱ができるよう
にして、歪み校正用ファントムの設置と歪みの校正、焦
点Fを通り回転軸72に直交する撮影断層面が検出チャ
ネル行列に交差する線の位置を求めるスライス線の設
定、放射線源の焦点を出発し回転軸72を通る経路が入
射する検出チャネル列上の位置を求める回転中心の求
出、放射線源1と回転軸72の計算上の距離の校正、が
自動的に高精度で行われるようにしたことにある。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment. The feature of the computer tomography apparatus is that a slice phantom 105 for determining the position of a slice line and the position of a rotation axis is connected to a rotary table 5. And a distance measuring unit 101 that measures the amount by which the focal length changing mechanism 21 has moved the subject and transmits the measured amount to the data processing unit 78.
And a calibrating unit 100 in the data processing unit 78 for performing various types of calibration processing, and a distortion calibrating phantom 113 as shown in FIG.
4, the X-ray I.I.2 can be installed / removed in front of the X-ray, and a distortion calibration phantom is installed and distortion is calibrated. Setting of slice lines for finding the position of the intersecting line, finding the center of rotation for finding the position on the detection channel row where the path passing from the radiation source and passing through the rotation axis 72 is incident, and determining the position of the radiation source 1 and the rotation axis 72 The point is that the calibration of the calculated distance is automatically performed with high accuracy.

【0107】ここで、スライスファントム105は、請
求項11記載の回転台を構成し、校正部100は、歪み
校正手段と、交差線設定手段と、FCD校正手段と、請
求項12記載の回転中心求出手段とを構成し、グリッド
駆動部114は、請求項11記載のファントム設置・離
脱手段を構成し、距離測定部101は、距離測定手段を
構成する。なお、図1と同一物には同一の符号を付す。
Here, the slice phantom 105 constitutes the turntable according to the eleventh aspect, and the calibrating unit 100 comprises the distortion calibration means, the intersection line setting means, the FCD calibration means, and the rotation center according to the twelfth aspect. The grid driving section 114 forms a phantom installation / removal section, and the distance measuring section 101 forms a distance measuring section. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0108】歪み校正用ファントム113は、X線の吸
収性の低い板状の物質に吸収性の高い円柱状の線材を等
間隔で埋め込んだもの(グリッド)である。
The distortion correction phantom 113 is a plate-like substance having a low X-ray absorption and a columnar wire having a high absorption embedded at regular intervals (grid).

【0109】図18は、スライスファントム105を示
す図である。図19は、スライスファントム105の断
面図を示す図であり、ピン駆動部109によりピン10
8を上部に突き出した状態を示している。ピン駆動部1
09は、その中にピン108を完全に収納することがで
き、スライスファントム105は、上部105aと下部
105bとの間のスペーサ104が回転軸72に垂直と
なるように設置されている。
FIG. 18 is a diagram showing the slice phantom 105. FIG. 19 is a cross-sectional view of the slice phantom 105.
8 shows a state where 8 protrudes upward. Pin drive unit 1
09 is capable of completely storing the pin 108 therein, and the slice phantom 105 is installed such that the spacer 104 between the upper portion 105a and the lower portion 105b is perpendicular to the rotation axis 72.

【0110】このようなCTスキャナにおいて、各校正
は、操作者がデータ処理部78のメニューを選択するこ
とにより行われていく。
In such a CT scanner, each calibration is performed by an operator selecting a menu of the data processing section 78.

【0111】まず、歪みの校正から説明する。図14
は、歪み校正用ファントム113を用いて透過データを
収集したときのグリッドの透過画像を示す図であり、図
15は、グリッドの歪み補正曲線を示す図である。校正
部100では、縦線状の透過像がスライス線116と交
差する点ikを求め、図15に示すように横軸を検出チ
ャネルNo.i、縦軸を検出すべき位置のチャネルNo.
nとする座標上に測定点(ik、nk)をプロットし、最
小二乗法等を用いて歪み補正曲線を近似的に求めて記憶
しておき、この歪み補正曲線を適宜歪み補正部14での
補間処理に提供する。
First, the distortion calibration will be described. FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a transmission image of a grid when transmission data is collected using the distortion calibration phantom 113, and FIG. 15 is a diagram showing a distortion correction curve of the grid. The calibration unit 100 calculates the i k that vertical line-shaped transmission image crosses the slice line 116, the detection channel No. i, to be detected vertical axis position on the horizontal axis as shown in FIG. 15 Channel No.
The measurement points ( ik , nk ) are plotted on the coordinates of n, a distortion correction curve is approximately obtained and stored using the least square method or the like, and this distortion correction curve is appropriately stored in the distortion correction unit 14. To provide interpolation processing.

【0112】次に、スライス線の設定について説明す
る。断層面送り機構20によりスライスファントム10
5を上下方向に移動させ、校正部100では、透過像の
濃度分布の中でスペーサ104に対応する直線状の像が
最も明確となるときに、その像の中心に位置する線をス
ライス線として記憶する。
Next, setting of a slice line will be described. Slice phantom 10 by tomographic plane feed mechanism 20
5 is moved in the vertical direction. When the linear image corresponding to the spacer 104 becomes the clearest in the density distribution of the transmitted image, the calibration unit 100 sets the line located at the center of the image as a slice line. Remember.

【0113】次に、回転中心の求出について説明する。
スライスファントム105のピン108が上面に突き出
され、ピン108について180°異なる2箇所の回転
位置で透過データを収集し、校正部100ではスライス
線上のピンの中心の位置を平均して回転軸72を通るX
線が入射する検出チャネル(以下「中心チャネル」とい
う)の位置を求めて記憶する。被検体を検査するときに
は、記憶しておいた中心チャネルの位置が計算上の回転
の中心となるように透過データをシフトさせて再構成部
15で計算を行う。なお、透過データの収集は、180
°対向する検出位置を一組とする複数の組について行う
ようにしてもよい。
Next, how to find the center of rotation will be described.
The pin 108 of the slice phantom 105 is protruded from the upper surface, and transmission data is collected at two rotational positions different by 180 ° with respect to the pin 108. X passing
The position of the detection channel (hereinafter referred to as “center channel”) on which the line is incident is obtained and stored. When examining the subject, the reconstruction data is calculated by shifting the transmission data so that the stored center channel position becomes the center of rotation in calculation. The collection of transmission data is 180
° The detection may be performed for a plurality of sets each including a pair of detection positions facing each other.

【0114】次に、FCDの校正について説明する。校
正部100では、任意のFCD位置でスライスファント
ム105を撮影し、距離測定部101で測定したFCD
をFCDC値として断層画像を再構成する。次に、スラ
イスファントム105の寸法と、断層画像上の寸法を比
較して真のFCDに対するFCDCの倍率kを求めてF
CDCの値を1/k倍し、真のFCD値を決定しこのF
CD値とFCDCとの差分を求め記憶する。以後、FC
Dを変更したときには、距離測定部101でFCDを測
定し、校正部100でこのFCDに記憶した差分を加算
して、FCDCの値を求めて再構成に用いる。
Next, the calibration of the FCD will be described. The calibration unit 100 photographs the slice phantom 105 at an arbitrary FCD position, and measures the FCD measured by the distance measurement unit 101.
Is used as an FCDC value to reconstruct a tomographic image. Next, the dimension of the slice phantom 105 is compared with the dimension on the tomographic image to determine the magnification k of FCDC with respect to the true FCD, and F
The value of CDC is multiplied by 1 / k to determine the true FCD value, and this FCD value is determined.
The difference between the CD value and FCDC is obtained and stored. Since then, FC
When D is changed, the FCD is measured by the distance measuring unit 101, the difference stored in the FCD is added by the calibrating unit 100, and the value of FCDC is obtained and used for reconstruction.

【0115】したがって、本実施の形態によれば、歪み
校正用ファントムの設置・離脱と歪みの校正、スライス
線の設定、回転中心の求出、FCDの校正が自動的に行
われるようにしたことで、手動により検出位置のずれに
起因する歪み校正用のファントムの設置、撮影断層面が
検出面に交差する位置の校正、回転軸の設置の角度の校
正、FCDの校正、を各機構を調整して行ったのと同様
の効果を得ることができ、もって高品質な断層画像を容
易に得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the installation / removal of the strain calibration phantom and the calibration of the strain, the setting of the slice line, the determination of the rotation center, and the calibration of the FCD are automatically performed. Manually adjust each mechanism to set up a phantom for distortion correction due to the shift of the detection position, calibrate the position where the imaging tomographic plane intersects the detection plane, calibrate the angle of rotation axis installation, and FCD calibration As a result, the same effect can be obtained, and a high-quality tomographic image can be easily obtained.

【0116】なお、歪み校正用ファントムは、図16
(a)に示すようにX線の吸収性の高い物質を同心円状
とした同心円ファントム118、同図(b)に示すよう
に小円柱を等間隔で直線上に並べたグリッド119を有
するグリッドファントム120、同図(c)に示すよう
に一本のピン121を中心から離れた位置に有するサイ
ドピンファントム122のいずれかを用いて、図17
(a)に示すように回転テーブル5の上に固定して透過
像を撮影するようにしてもよい。ただし、サイドピンフ
ァントム122では、回転位置を変えた複数の透過像を
用いて補正曲線を求めるようにする。また、図17
(b)に示すようにこれらのファントムを回転機構19
の下側に設置するようにしてもよい。
The phantom for distortion correction is shown in FIG.
As shown in (a), a concentric phantom 118 in which a substance having high X-ray absorptivity is concentric, and as shown in (b), a grid phantom having a grid 119 in which small cylinders are arranged at equal intervals on a straight line. 17 using one of the side pin phantoms 122 having one pin 121 at a position away from the center as shown in FIG.
As shown in (a), a fixed image may be taken on the rotary table 5 to take a transmission image. However, in the side pin phantom 122, a correction curve is obtained using a plurality of transmission images at different rotation positions. FIG.
As shown in FIG.
May be installed underneath.

【0117】また、スライスファントムは、図20に示
すようにピン111をファントムの中に埋め込むように
して構成してもよい。ただし、ギャップの幅が狭すぎる
とピン111の透過データを得にくくなり中心校正の精
度が落ちてしまうので断層面校正用とは別に幅の広いギ
ャップを設けてもよい。また、設置位置は図21に示す
ように回転機構19の下側としてもよく、図22に示す
ように回転機構19の下側にピンを設けるようにしても
よい。
The slice phantom may be configured such that the pin 111 is embedded in the phantom as shown in FIG. However, if the width of the gap is too small, it becomes difficult to obtain transmission data of the pin 111 and the accuracy of center calibration is reduced. Therefore, a wide gap may be provided separately from the one for tomographic plane calibration. The installation position may be below the rotation mechanism 19 as shown in FIG. 21, or a pin may be provided below the rotation mechanism 19 as shown in FIG.

【0118】なお、上記実施の形態においては、X線
I.I.2とテレビカメラ7を用いて検出を行うこととし
たが、2次元の検出チャネル行列を有する他の検出器を
用いてもよく、歪みの校正、回転中心の求出、FCDの
校正については、1次元の検出チャネル列を有する検出
器を用いても同様の効果を奏することができる。
In the above-described embodiment, the detection is performed using the X-ray II.2 and the television camera 7. However, other detectors having a two-dimensional detection channel matrix may be used. For calibration of distortion, determination of the center of rotation, and calibration of FCD, similar effects can be obtained even if a detector having a one-dimensional detection channel array is used.

【0119】また、スライスファントムは円柱形である
必要はなく、例えば、角柱や円錐の形状であってもよい
ことはいうまでもない。
The slice phantom does not need to be cylindrical, and may be, for example, prismatic or conical.

【0120】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0121】上述した、放射線源の焦点を出発し回転軸
を通る経路が入射する検出チャネル列上の位置を求める
回転中心の求出は、被検体の撮影前に所定のファントム
を用いて行うものであるが、所定のファントムを用いる
ことなく回転中心を求めることができればさらに便宜で
ある。この点に関し、特開平8−114558号公報で
は被検体の撮影中に透過像の輪郭を抽出し、回転中心を
求めている。しかし、この方法では輪郭のはっきりしな
い被検体では誤差が大きくなるという問題がある。
The above-described calculation of the center of rotation for finding the position on the detection channel array at which the path starting from the focal point of the radiation source and passing through the rotation axis is incident is performed using a predetermined phantom before imaging the subject. However, it is more convenient if the rotation center can be obtained without using a predetermined phantom. In this regard, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-114558, a contour of a transmission image is extracted during imaging of a subject, and a rotation center is obtained. However, this method has a problem that an error is large in a subject whose contour is not clear.

【0122】図23は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、X線管51と、
コリメータ52と、X線ビーム53と、被検体54と、
回転テーブル55と、機構制御部56と、データ収集部
57と、検出器60と、表示器59と、データ処理部5
8の中に空気補正部62と、LOG変換部63と、回転
中心求出部66と、再構成部65とを有する構成であ
る。その特徴としては、データ処理部58に回転中心求
出部66を設けて、被検体の撮影中に検出された360
°分の投影データを用いて回転中心に対応する中心チャ
ネルの位置を求めるようにしたことにある。ここで、回
転中心求出部66は、請求項10記載の回転中心求出手
段を構成する。
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment, wherein an X-ray tube 51,
A collimator 52, an X-ray beam 53, a subject 54,
Rotation table 55, mechanism control unit 56, data collection unit 57, detector 60, display 59, data processing unit 5
8 has an air correction unit 62, a LOG conversion unit 63, a rotation center finding unit 66, and a reconstruction unit 65. The feature is that the data processing unit 58 is provided with a rotation center finding unit 66 so that the 360
The position of the center channel corresponding to the rotation center is obtained using the projection data of °. Here, the rotation center finding section 66 constitutes a rotation center finding means.

【0123】以下、回転中心求出部66における処理に
ついて説明する。図24は、回転中心の求出を示す図で
ある。横軸を検出チャネルNo.n、縦軸を回転角φと
して360°分の投影データPを並べたサイノグラム上
で各チャネルnについて360°分のデータを平均して
平均投影データPmを求める。Pmは後述するように左
右対称となり、その中心の位置ncを求めて中心チャネ
ルの位置とする。中心ncは重心求出法を用いれば、次
式、
The processing in the rotation center finding section 66 will be described below. FIG. 24 is a diagram illustrating the calculation of the rotation center. The average projection data Pm is obtained by averaging the data for 360 ° for each channel n on a sinogram in which the projection data P for 360 ° are arranged with the horizontal axis as the detection channel No. n and the vertical axis as the rotation angle φ. Pm is bilaterally symmetric as described later, and the position nc of the center is determined to be the position of the center channel. The center nc can be calculated by the following equation by using the centroid finding method.

【数10】 nc=(ΣnPm(n)・n)/(ΣnPm(n)) …(10) で求められる。ここで、Pmが大きい値と小さい値を含
めて計算すると重心求出の精度が下がるので、これらの
部分については重み付けを下げてもよい。例えば、上限
値L2より大きい値を一定値に、下限値L1より小さい
値を0に置き換えてから重心を求めるようにする。
Nc = (Σ n Pm (n) · n) / (Σ n Pm (n)) (10) Here, if the calculation including the large value and the small value of Pm is performed, the accuracy of finding the center of gravity is reduced. Therefore, the weight may be reduced for these portions. For example, a value larger than the upper limit L2 is replaced with a constant value, and a value smaller than the lower limit L1 is replaced with 0, and then the center of gravity is calculated.

【0124】また、中心ncは、必ずしも平均データP
mを求めなくとも得ることができる。例えば、次式、
The center nc is not necessarily the average data P
m can be obtained without finding m. For example,

【数11】 M(φ)=ΣnP(φ,n)・n …(11) W(φ)=ΣnP(φ,n) …(12) nc=(ΣφM(φ))/(ΣφW(φ)) …(13) により、ncを求めても式(10)と同じ結果となる。M (φ) = Σ n P (φ, n) · n (11) W (φ) = Σ n P (φ, n) (12) nc = (ΣφM (φ)) / ( ΣφW (φ)) (13) Even if nc is obtained, the result is the same as that of Expression (10).

【0125】ここで、中心ncが中心チャネルに一致す
る原理について説明する。図25は、回転中心の求出の
原理を示す図である。同図(a)のように中心Cを通る
焦点Fからの経路が入射する中心チャネルに対して対称
位置にある検出チャネル、nLとnRは、同図(b)のよ
うにそれぞれ中心Cから一定の距離を通る360°にわ
たる同一の経路集合についてデータを収集するので、3
60°分加算した投影データは両者について同一の値と
なる。すなわち、同図(c)のようにこれを平均した投
影データPmは左右対称となり、この中心に位置するn
cは中心チャネルに一致するのである。
Here, the principle that the center nc coincides with the center channel will be described. FIG. 25 is a diagram illustrating the principle of finding the rotation center. The detection channels n L and n R symmetrically positioned with respect to the center channel on which the path from the focal point F passing through the center C is incident as shown in FIG. Since we collect data for the same set of paths over 360 ° through a certain distance from
The projection data added by 60 ° has the same value for both. That is, the projection data Pm obtained by averaging the projection data becomes symmetrical as shown in FIG.
c corresponds to the center channel.

【0126】この原理を利用して中心ncを求める方法
は、上記の重心求出法に限られるものではない。図26
は回転中心の求出の他の例を示す図である。同図(a)
のように、複数のレベルLiを選び、各レベルについて
LiがPmを横切る左右対称の位置にある2点di、u
iを一組としてこの位置を平均したniを求め、平均n
iを全レベルLiについてさらに平均することでncを
求めることができる。レベルLiがPmを横切る位置が
複数組できる場合は、いずれの組を選んでもよく、全て
の組を用いてもよい。また、レベルLiを誤差の少ない
中間レベルに高頻度に設定することでncの算出の精度
を向上させることができる。
The method of finding the center nc using this principle is not limited to the above method of finding the center of gravity. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing another example of finding a rotation center. FIG.
And a plurality of levels Li are selected, and for each level, two points di and u are located at symmetric positions where Li crosses Pm.
i is set as a set, and ni obtained by averaging these positions is obtained.
nc can be obtained by further averaging i for all levels Li. If there are a plurality of sets where the level Li crosses Pm, any of the sets may be selected or all the sets may be used. Further, by setting the level Li to an intermediate level with a small error with high frequency, the accuracy of the calculation of nc can be improved.

【0127】また、同図(b)のように、仮の中心n0
(設計値等)を設定し、このn0を中心としてPmを折
り返したPm'を求め、Pmの値とPm'の値との差分の
絶対値を全てのnについて加算した結果を求めた後、n
0を変更して同様に加算結果を求めていき、加算結果が
最小となるときのn0をncとすることもできる。ここ
では、n0を実数値で変化させるため、P'mのデータ
点がnの整数位置からずれているので一次補間を用いて
差分をとる。また、加算はn0の左右どちらかでのみ行
うようにしてもよい。
As shown in FIG. 13B, the temporary center n0
(Design values and the like) are set, Pm ′ obtained by folding Pm around this n0 is obtained, and the result of adding the absolute value of the difference between the value of Pm and the value of Pm ′ for all n is obtained. n
By changing 0, the addition result is obtained in the same manner, and n0 when the addition result becomes minimum can be set to nc. Here, since the data point of P′m is shifted from the integer position of n in order to change n0 as a real value, a difference is obtained using primary interpolation. Further, the addition may be performed only on the left or right of n0.

【0128】さらに、同図(c)では、後述するCTス
キャナのように被検体の半分が撮影領域の外にある場合
に、同図(b)の回転中心求出を応用する例を示す。こ
の場合、Pmは撮影領域内になかった部分が欠落してし
まうので、Pmを仮の中心n0で折り返してPm'とし
たときにPmとPm'とで重なる範囲が限定される。そ
こで、Pmの値とPm'の値との差分の絶対値をこの重
なり範囲内にあるnについてのみ加算し、この加算結果
が最小となるn0を求めてncとする。ここで、同様に
加算はn0の左右どちらかでのみ行なうようにしてもよ
い。
Further, FIG. 13C shows an example in which the rotation center calculation shown in FIG. 13B is applied when half of the subject is outside the imaging region as in a CT scanner described later. In this case, since the portion of Pm that was not in the photographing region is missing, the range where Pm overlaps Pm 'when Pm is folded back at the temporary center n0 to be Pm' is limited. Therefore, the absolute value of the difference between the value of Pm and the value of Pm 'is added only for n within this overlapping range, and n0 that minimizes the addition result is determined as nc. Here, similarly, the addition may be performed only on either the left or right of n0.

【0129】したがって、本実施の形態によれば、あら
ゆる被検体について撮影中に回転中心の位置を求めるこ
とができ、所定のファントムを用いることや、回転軸が
ずれないように機構を調整することを不要とすることが
でき、もって高品質な断層画像を容易に得ることができ
る。
Therefore, according to the present embodiment, the position of the center of rotation can be obtained for any subject during imaging, and a predetermined phantom can be used and the mechanism can be adjusted so that the rotation axis does not shift. Can be eliminated, and a high-quality tomographic image can be easily obtained.

【0130】なお、本実施の形態においては、回転中心
の求出をLOG変換の後に行うこととしたが、LOG変
換前に行うこともできる。
In the present embodiment, the calculation of the rotation center is performed after the LOG conversion. However, it can be performed before the LOG conversion.

【0131】また、最初の撮影時のみ回転中心の求出を
行なってncを求め、2回目以降はこのncを用いるこ
とで、処理時間を短縮することもできる。
Further, only at the time of the first photographing, the rotation center is obtained to obtain nc, and the processing time can be reduced by using this nc in the second and subsequent times.

【0132】さらに、回転中心の求出を螺旋走査のCT
スキャナに適応した場合、最初の目的断層面についての
み回転中心を求め、後の断層面についてはこれを利用す
ることで、処理時間を短縮することができる。ただし、
これは断層面送りにより各断層面について回転軸がずれ
ない場合にのみ適用することができる。
Further, the calculation of the rotation center is performed by spiral scanning CT.
When applied to a scanner, the rotation center is obtained only for the first target tomographic plane, and this is used for the subsequent tomographic plane, so that the processing time can be reduced. However,
This can be applied only when the rotation axis does not shift for each tomographic plane due to the tomographic plane feeding.

【0133】次に、本発明の第4の実施の形態について
説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0134】従来、焦点を微少に調整することのできる
電子ビーム収束用コイルあるいは電極を有するマイクロ
フォーカスX線管、あるいは電子ビーム収束用コイルあ
るいは電極を有するX線蛍光増倍管と光学レンズを有す
るテレビカメラを用いたCTスキャナにおいては、分解
能チャートやピンホールを被検体とする透過像を目視し
て焦点の調整をするため、その調整が調整者の技能に依
存したり、手間がかかるため調整頻度が減り不適切な状
態で撮影して画質が劣化する場合があった。
Conventionally, a microfocus X-ray tube having an electron beam focusing coil or electrode capable of finely adjusting the focus, or an X-ray fluorescence intensifier having an electron beam focusing coil or electrode and an optical lens are provided. In a CT scanner using a TV camera, the focus is adjusted by visually observing a transmission chart with a resolution chart or a pinhole as a subject, and the adjustment depends on the skill of the adjuster or it takes time and effort. In some cases, the image quality deteriorates due to reduced frequency and shooting in an inappropriate state.

【0135】図27は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、フィラメント1
36から出力される電子線137を収束コイル138で
収束させ、陽極ターゲット139に電子線137を衝突
させてX線を発生させるマイクロフォーカスX線管14
6と、収束コイル138の電流を調整して陽極ターゲッ
ト139上の焦点Fの大きさを調整するX線フォーカス
調整部133と、検出されたX線がX線・電子線変換膜
140により変換されてなる電子線141を収束電極1
42によりI.I.出力面143に収束させるX線I.I.
147と、収束電極142の電圧を調整してI.I.出力
面143に投影される透過像の焦点を調整するI.I.フ
ォーカス調整部134と、X線I.I.147に接触させ
た状態で設置されI.I.出力面143上の透過像を光学
レンズ144を介してCCDセンサ145へ投影するテ
レビカメラ148と、I.I.出力面143からの光学レ
ンズ144とCCDセンサ145の距離を調整するカメ
ラフォーカス調整部135と、テレビカメラ148から
送られてくる透過像の信号からシグナル値とコントラス
ト値を求めてMTF(Modulation Transfer Function)
曲線を算出するフォーカス評価部130を有するデータ
処理部128と、MTF曲線等の演算結果を表示する表
示器9と、焦点評価用のファントム131とを有する構
成である。焦点評価ファントム131は、図28(a)
に示すように板状の物質にX線を透過しにくい鉛等をそ
の幅と間隔を一定として繰り返し並べた矩形パターンを
何種類か設けたものである。
FIG. 27 is a diagram showing the configuration of a computed tomography apparatus according to the present embodiment,
A microfocus X-ray tube 14 that converges an electron beam 137 output from the electron beam 137 with a focusing coil 138 and collides the electron beam 137 with an anode target 139 to generate X-rays
6, an X-ray focus adjustment unit 133 that adjusts the current of the focusing coil 138 to adjust the size of the focal point F on the anode target 139, and the detected X-rays are converted by the X-ray / electron beam conversion film 140. Electron beam 141 to the focusing electrode 1
X-ray I.I. converged on the I.I. output surface 143 by the I.I.
147, an I.I. focus adjuster 134 for adjusting the voltage of the focusing electrode 142 to adjust the focus of the transmitted image projected on the I.I. output surface 143, and contacting the X-ray I.I.147. A television camera 148 that is installed in a state where the transmission image on the II output surface 143 is projected onto the CCD sensor 145 via the optical lens 144, an optical lens 144 from the II output surface 143, and the CCD sensor 145. And a MTF (Modulation Transfer Function) which determines a signal value and a contrast value from a transmitted image signal transmitted from the TV camera 148, and a camera focus adjustment unit 135 for adjusting the distance between
The configuration includes a data processing unit 128 having a focus evaluation unit 130 for calculating a curve, a display 9 for displaying an operation result such as an MTF curve, and a phantom 131 for focus evaluation. The focus evaluation phantom 131 is shown in FIG.
As shown in the figure, several types of rectangular patterns in which lead or the like that is difficult to transmit X-rays are repeatedly arranged with a constant width and spacing are provided on a plate-like substance.

【0136】ここで、フォーカス評価部130は焦点評
価手段を構成し、X線フォーカス調整部133は放射線
源焦点調整手段を構成し、I.I.フォーカス調整部13
4およびカメラフォーカス調整部135は検出器焦点調
整手段を構成する。なお、その他図1と同一物には同一
の符号を付す。
Here, the focus evaluation section 130 constitutes a focus evaluation section, the X-ray focus adjustment section 133 constitutes a radiation source focus adjustment section, and the I.I.
4 and the camera focus adjustment unit 135 constitute a detector focus adjustment unit. In addition, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0137】操作者は、焦点評価ファントム131を図
27のA位置に設置し、一つの方向から透過データを収
集する。透過データはデータ処理部128に送られ、フ
ォーカス評価部130で、図28(b)に示すように強
度分布の繰り返しパターンからコントラスト値Cとシグ
ナル値Sとの比(以下、「C/S値」という)を求め
て、C/S値を縦軸に、空間周波数f(1/mm)を横軸と
してMTF曲線を算出し、表示器9にこのMTF曲線及
びC/S値を表示させる。操作者は、MTF曲線のC/
S値が最大となるようにX線I.I.147の焦点をI.
I.フォーカス調整部134を用いて調整する。MTF曲
線はリアルタイムで随時変化していくので簡単に焦点を
調整することができる。つぎに、テレビカメラ148の
焦点をカメラフォーカス調整部135を用いて同様に調
整する。これを交互に繰り返すことでX線I.I.147
の焦点とテレビカメラ148の焦点の両方を正確に合わ
せることができる。続いて、焦点評価ファントムを図2
7のB位置に焦点距離変更機構(図示せず)を用いて設
置し、同様にしてMTF曲線のC/S値が最大となるよ
うにX線管146の焦点の調整をする。
The operator sets the focus evaluation phantom 131 at the position A in FIG. 27 and collects transmission data from one direction. The transmission data is sent to the data processing unit 128, and the focus evaluation unit 130 determines the ratio of the contrast value C to the signal value S (hereinafter, referred to as “C / S value”) from the repeated pattern of the intensity distribution as shown in FIG. ) Is calculated, an MTF curve is calculated with the C / S value on the vertical axis and the spatial frequency f (1 / mm) on the horizontal axis, and the display 9 displays the MTF curve and the C / S value. The operator determines the C /
The focus of the X-ray II.147 is adjusted so that the S value is maximized.
I. Adjust using the focus adjustment unit 134. Since the MTF curve changes at any time in real time, the focus can be easily adjusted. Next, the focus of the television camera 148 is similarly adjusted using the camera focus adjustment unit 135. By repeating this alternately, X-ray II.
And the television camera 148 can be precisely focused. Next, the focus evaluation phantom is shown in Fig. 2.
7, the focal point of the X-ray tube 146 is adjusted so as to maximize the C / S value of the MTF curve by using a focal length changing mechanism (not shown).

【0138】したがって、本実施の形態によれば、操作
者の技能に依存せずにX線管、X線蛍光増倍管、テレビ
カメラの各焦点の調整を正確に行なうことができ、高品
質な断層画像を容易に得ることができる。また、MTF
曲線を記録しておくことで、CTスキャナの経年変化を
知ることもできる。
Therefore, according to the present embodiment, each focus of the X-ray tube, the X-ray fluorescence intensifier, and the television camera can be accurately adjusted without depending on the skill of the operator, and high quality can be achieved. A simple tomographic image can be easily obtained. Also, MTF
By recording the curve, it is possible to know the aging of the CT scanner.

【0139】なお、本実施の形態において、テレビカメ
ラはCCDセンサのかわりに撮像管を用いることもでき
る。また、X線I.I.は蛍光板と(レンズと)光I.I.
で置き換えることができる。また、検出器全体を蛍光板
とカメラとするか、撮像管の入力面にX線・電子線変換
膜をつけたX線撮像管とすることもできる。いずれの場
合も同様に焦点調整を正確に行なうことができる。
[0139] In this embodiment, the TV camera may use an image pickup tube instead of the CCD sensor. Further, the X-ray II is transmitted through the fluorescent plate and the light II (with the lens).
Can be replaced by The entire detector may be a fluorescent screen and a camera, or an X-ray image pickup tube having an X-ray / electron beam conversion film attached to the input surface of the image pickup tube. In any case, the focus can be accurately adjusted in the same manner.

【0140】次に、本発明の第5の実施の形態について
説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

【0141】従来、被検体のX線吸収性の高い部分を通
る経路においては、検出されるX線量が減少するため相
対的にノイズが増加し、画質が劣化する問題があった。
Conventionally, along a path passing through a portion of the subject which has a high X-ray absorptivity, there is a problem that the detected X-ray amount is reduced, so that the noise is relatively increased and the image quality is deteriorated.

【0142】図29は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、その特徴として
は、空気補正部62の後に定数加算部91を設け、透過
データに対して略一定値を加算するようにしたことにあ
る。ここで、走査機構64は、被検体61をTRあるい
はRR走査させる機構であり、定数加算部91は、請求
項16記載のノイズ低減手段を構成する。なお、その他
図23と同一物には、同一の符号を付す。
FIG. 29 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment. The feature thereof is that a constant addition section 91 is provided after the air correction section 62 and is substantially constant with respect to transmission data. That is, the values are added. Here, the scanning mechanism 64 is a mechanism for performing TR or RR scanning of the subject 61, and the constant adding unit 91 constitutes a noise reduction unit according to claim 16. The same components as those in FIG. 23 are denoted by the same reference numerals.

【0143】図30は、定数加算を行う処理の流れを示
す図である。これは円柱の被検体61を撮影した場合を
例とするものであるが、データ収集部57で収集された
透過データd(n)は、X線が吸収される量が多い被検
体の中心部では検出される量が減少し相対的にノイズが
増加する。このため、同図(従来)に示すように、LO
G変換後の投影データの中心部のノイズが増幅されるこ
ととなる。
FIG. 30 is a diagram showing the flow of the process for adding a constant. This is an example of a case where a cylindrical subject 61 is imaged. The transmission data d (n) collected by the data collecting unit 57 is based on the central part of the subject that absorbs a large amount of X-rays. In this case, the detected amount decreases and noise relatively increases. For this reason, as shown in FIG.
The noise at the center of the projection data after the G conversion is amplified.

【0144】そこで、本実施の形態においては、空気補
正部62で式(1)により利得補正のされた透過データ
h(n)に対し、定数加算部86で、次式、
Therefore, in the present embodiment, the transmission data h (n), which has been gain-corrected by the equation (1) in the air correction section 62, is added to the following equation by the constant addition section 86:

【数12】 h'(n)=h(n)+h0 …(14) により定数h0を加算する。例えば、h0=0.05と
すると、同図に示すように、h'(n)をLOG変換部
63で対数変換して得られた投影データP'(n)にお
ける中心部のノイズが圧縮され、h0の値を大きくする
とさらに圧縮がかかるようになる。h0は、信号ノイズ
比が1となる信号レベルをhNEPとしたときに4・hNEP
〜20・hNEPの範囲に設定するとノイズ低減の効果が
大きい。
The constant h0 is added by the following equation: h ′ (n) = h (n) + h0 (14) For example, if h0 = 0.05, as shown in the figure, noise at the center of the projection data P ′ (n) obtained by logarithmically converting h ′ (n) by the LOG converter 63 is compressed. , H0, the compression is further applied. h0 is, 4 · h NEP when the signal level of the signal noise ratio is 1 and the h NEP
When set in the range of ~ 20 · h NEP , the effect of noise reduction is great.

【0145】したがって、本実施の形態によれば、対数
変換する前に透過データに一定値を加算することで、検
出されるX線量が少ない程ノイズを大きく圧縮すること
ができ、空間分解能を低下させることなくノイズの低減
された断層画像を得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, by adding a constant value to transmission data before logarithmic conversion, the smaller the detected X-ray dose, the greater the noise can be compressed, and the lower the spatial resolution. A tomographic image in which noise is reduced can be obtained without causing noise.

【0146】なお、本実施の形態において、定数加算部
91で一定値h0を加算することとしたが、厳密には一
定値でなくてもよく、各チャネルnでh0を急激に変化
する値としなければ同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the constant value h0 is added by the constant adder 91. However, it is not strictly required that the constant value h0 be added. If not, the same effect can be obtained.

【0147】また、定数の加算は空気補正の前で行って
もよく、検出器60あるいはデータ収集部57を請求項
17記載のノイズ低減手段を有する構成とし、透過デー
タを略一定値増加させるようにしても同様な効果を得る
ことができる。
Further, the addition of the constant may be performed before the air correction, and the detector 60 or the data collection unit 57 is configured to have the noise reduction means according to claim 17 so as to increase the transmission data by a substantially constant value. Even so, a similar effect can be obtained.

【0148】次に、本発明の第6の実施の形態について
説明する。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.

【0149】図31は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、その特徴として
は、LOG変換部63の後にノイズ圧縮部92を設け、
ノイズを圧縮する関数を作用させるようにしたことにあ
る。ここで、ノイズ圧縮部92は、ノイズ圧縮手段を構
成する。なお、その他図29と同一物には同一の符号を
付す。
FIG. 31 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment. The feature thereof is that a noise compression section 92 is provided after the LOG conversion section 63,
That is, a function of compressing noise is applied. Here, the noise compression section 92 forms a noise compression unit. The same components as those in FIG. 29 are denoted by the same reference numerals.

【0150】図32は、ノイズ圧縮を行う処理の流れを
示す図である。LOG変換部63で対数変換により得ら
れた投影データP(n)は、ノイズ圧縮部92でノイズ
圧縮関数を作用させて、次式、
FIG. 32 is a diagram showing a flow of processing for performing noise compression. The projection data P (n) obtained by logarithmic conversion in the LOG conversion unit 63 is subjected to a noise compression function in the noise compression unit 92 to obtain the following equation:

【数13】 P'(n)=LOG(1/(EXP(−P(n))+h0)) …(15) により変換される。このノイズ圧縮関数は、入力値の増
加に伴いその傾斜が緩くなる単調増加の関数であり、投
影データの値が大きい程、すなわち、検出されたX線量
が少ない程、大きな圧縮がかかるようになっている。ま
た、h0の値により傾斜の角度を調整することができ、
h0を増加させれば傾斜は緩くなる。
P ′ (n) = LOG (1 / (EXP (−P (n)) + h0)) (15) This noise compression function is a monotonically increasing function in which the slope becomes gentler with an increase in the input value. The larger the value of the projection data, that is, the smaller the detected X-ray dose, the greater the compression. ing. Also, the inclination angle can be adjusted by the value of h0,
Increasing h0 reduces the slope.

【0151】したがって、本実施の形態によれば、対数
変換により得られた投影データに対して上記のノイズ圧
縮関数を作用させることで、空間分解能を低下させるこ
となくノイズが低減された断層画像を得ることができ
る。
Therefore, according to the present embodiment, by applying the above-mentioned noise compression function to the projection data obtained by logarithmic transformation, a tomographic image in which noise has been reduced without lowering the spatial resolution can be obtained. Obtainable.

【0152】なお、ノイズ圧縮関数は、式(15)に限ら
れるものではなく、これに類似する形状を有する関数で
あれば、同様の効果を得ることができる。
Note that the noise compression function is not limited to the equation (15), and the same effect can be obtained as long as the function has a shape similar to this.

【0153】例えば次式、For example, the following equation:

【数14】 P'=P/[{(1/(m−1))^(1/m)*P/P0}^m+1] [P<P0の場合] =P0*(m−1)/m [P>=P0の場合] …(16) を用いてもよい。ここでパラメータmは1を超える実数
で圧縮の曲率を決め、パラメータP0は実数で飽和点を
決める。
P ′ = P / [{(1 / (m−1)) ^ (1 / m) * P / P0} ^ m + 1] [if P <P0] = P0 * (m−1) / m [if P> = P0] (16) Here, the parameter m determines the curvature of compression with a real number exceeding 1, and the parameter P0 determines the saturation point with a real number.

【0154】第5及び第6の実施の形態によるノイズ低
減ないしノイズ圧縮は対数変換と同時に作用させること
も可能である。この場合は、次式、
The noise reduction or noise compression according to the fifth and sixth embodiments can be performed simultaneously with the logarithmic conversion. In this case,

【数15】 P'(n)=LOG(1/(h(n)+h0)) …(17) で変換される。h(n)を入力すると右辺の関数は、h
(n)が大きなときLOG関数に一致し、小さくなるほ
どLOG関数より小さな値に圧縮させる。この右辺の関
数を入力値と出力値よりなるテーブルで作成しておけ
ば、ノイズ圧縮をLOG変換と同時に行なわせることが
できる。このようなノイズ圧縮を含んだLOG変換は
(17)式に限られず、これに類似する形状を有する関数
であれば同様の効果を得ることができる。
P ′ (n) = LOG (1 / (h (n) + h0)) (17) When h (n) is input, the function on the right side becomes h
When (n) is large, it matches the LOG function, and as it becomes smaller, it is compressed to a smaller value than the LOG function. If the function on the right side is created in a table including input values and output values, noise compression can be performed simultaneously with LOG conversion. The LOG conversion including such noise compression is not limited to the expression (17), and a similar effect can be obtained as long as the function has a shape similar to this.

【0155】次に、本発明の第7の実施の形態について
説明する。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.

【0156】透過データは、放射線の強度変動の影響に
より検出時刻が変われば異なってくるものである。この
点に関し、従来は、被検体を透過しないX線を検出する
ことができる位置に専用の比較検出器を設置し、X線の
強度変動を測定し、透過データに補正を加えていた。
The transmission data changes when the detection time changes due to the influence of the intensity variation of the radiation. In this regard, conventionally, a dedicated comparison detector has been installed at a position where X-rays that do not pass through the subject can be detected, the intensity fluctuation of the X-rays is measured, and the transmission data is corrected.

【0157】図33は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、その特徴として
は、空気補正部62の処理の後に空気領域識別部93に
おいて被検体外のX線を検出した領域に対応する透過デ
ータ上の領域(以下「空気領域」という)を識別して空
気領域におけるX線量の平均値を求め、REF補正部9
4でこの平均値の逆数を透過データ全体に掛けることで
放射線源の強度変動を補正するようにしたことにある。
ここで、空気領域識別部93は、データ識別手段を構成
し、REF補正部94は、強度変動補正手段を構成す
る。なお、図29と同一物には、同一の符号を付す。
FIG. 33 is a diagram showing the configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment. The feature of the apparatus is that after processing by the air correction section 62, the X-rays outside the subject are detected by the air area identification section 93. An area on the transmission data (hereinafter, referred to as an “air area”) corresponding to the area in which is detected is determined, an average value of the X-ray dose in the air area is obtained,
In step 4, the reciprocal of the average value is multiplied by the entire transmission data to correct the intensity variation of the radiation source.
Here, the air region identification unit 93 constitutes a data identification unit, and the REF correction unit 94 constitutes an intensity fluctuation correction unit. The same components as those in FIG. 29 are denoted by the same reference numerals.

【0158】図34は、空気領域の識別および強度変動
の補正を示す図である。まず、空気領域識別部93で、
同図(a)に示すように空気補正部62での処理の後の
同時刻に得られた透過データhについて、値が1±ε
(εは微少な値とする)の範囲にある仮の空気領域A
(n<n1,n2<nで表されるnの範囲)を求め、こ
の領域を若干縮小して空気領域A'(n<n1',n2'
<nで表されるnの範囲)を求め、この領域での透過デ
ータhの平均値kを求めて1/kを補正倍数mとする。
FIG. 34 is a diagram showing identification of an air region and correction of intensity fluctuation. First, in the air region identification unit 93,
As shown in FIG. 11A, the transmission data h obtained at the same time after the processing in the air correction unit 62 has a value of 1 ± ε.
(Ε is a very small value)
(The range of n represented by n <n1 and n2 <n) is obtained, and this region is slightly reduced to obtain an air region A ′ (n <n1 ′, n2 ′).
<Range of n represented by n) is obtained, and the average value k of the transmission data h in this region is obtained, and 1 / k is set as a correction multiple m.

【0159】次に、REF補正部94で透過データhに
補正倍数mを掛けると、空気領域における透過データの
平均値は1となり、X線の強度変動による変動が補正さ
れる。続いて、LOG変換部63での対数変換を経て投
影データPが得られ、再構成部65で360°分の投影
データPを用いて画像再構成が行われる。
Next, when the transmission data h is multiplied by the correction multiple m in the REF correction unit 94, the average value of the transmission data in the air region becomes 1, and the fluctuation due to the X-ray intensity fluctuation is corrected. Subsequently, projection data P is obtained through logarithmic conversion in the LOG conversion unit 63, and image reconstruction is performed using 360 ° projection data P in the reconstruction unit 65.

【0160】したがって、本実施の形態によれば、専用
の比較検出器を用いることなく、放射線の強度変動の影
響による変動を補正することができ、高品質な断層画像
を得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to correct the fluctuation due to the influence of the radiation intensity fluctuation without using a dedicated comparison detector, and to obtain a high-quality tomographic image.

【0161】なお、本実施の形態においては、空気領域
識別およびREF補正をLOG変換の前に行うこととし
たが、LOG変換の後で行うようにしてもよい。この場
合は、図34(b)に示すように、LOG変換後の投影
データPについて値が0±εの範囲にある仮空気領域A
を求め、この領域を縮小した空気領域A'における平均
値Paを求め、投影データに−Paを加算するようにす
れば数学的に等価となる。
In the present embodiment, the air region identification and the REF correction are performed before the LOG conversion, but may be performed after the LOG conversion. In this case, as shown in FIG. 34B, the provisional air area A in which the value of the projection data P after the LOG conversion is in the range of 0 ± ε.
Is obtained, the average value Pa in the air region A ′ obtained by reducing this region is obtained, and −Pa is added to the projection data, which is mathematically equivalent.

【0162】次に、本発明の第8の実施の形態について
説明する。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described.

【0163】従来、検出チャネル列を放射線源の焦点を
出発し回転軸を通る放射線の経路に対し1/4チャネル
分ずらして配置し、180°回転させたときに同一の検
出チャネル群で1/2チャネル分ずれた経路上のX線が
検出されるようにし、180°対向する投影データを組
み合わせて一つの投影データとして、180°分の投影
データについて見かけ上1/2チャネル毎にデータが得
られるようにして分解能を向上させるCTスキャナが知
られている。このCTスキャナは対向データを組み合せ
てから再構成処理するため、360°分データを収集し
てから再構成を始めるので、断層画像が出来るのに時間
がかかる問題がある。これを解決するために、特開昭6
2−231626号公報では、180°対向する投影デ
ータを組み合わせることをせずに、各データ間に0値を
挿入することで360°分の投影データについて1/2
チャネル毎にデータ値が得られるようにして、分解能が
高く、かつ、データ収集と平行して再構成を行なえるよ
うにしている。しかし、この方法では0値の挿入により
隣接するデータ間で変化が激しくなるため断層画像上に
リング状のアーチファクト(偽像)を生ずることがある
という問題がある。
Conventionally, the detection channel array is arranged so as to be shifted by 1/4 channel with respect to the path of the radiation passing through the rotation axis starting from the focal point of the radiation source. The X-rays on the path shifted by two channels are detected, and the projection data facing 180 ° are combined to form one projection data, and the projection data for 180 ° is apparently obtained every 1/2 channel. There are known CT scanners that improve the resolution in such a manner. Since the CT scanner performs the reconstruction process after combining the facing data, the reconstruction is started after collecting the data for 360 °, so that it takes a long time to form a tomographic image. To solve this, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 6
In Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2-231626, half of 360 ° projection data is inserted by inserting 0 values between data without combining projection data facing 180 °.
A data value is obtained for each channel so that the resolution is high and the reconstruction can be performed in parallel with the data acquisition. However, in this method, there is a problem that a ring-shaped artifact (false image) may be generated on a tomographic image because a change between adjacent data becomes severe due to insertion of a 0 value.

【0164】図35(a)は、本実施の形態に係るコン
ピュータ断層撮影装置の構成を示す図であり、同図
(b)は検出器60の中心部分Aの拡大図を示す図であ
る。その特徴としては、検出器60の検出チャネル81
の列の中心を焦点Fと回転軸とを結ぶ中心線71に対し
1/4チャネル分ずらして配置するとともに、データ処
理部84においてLOG変換部63の後にデータ挿入部
95を設けて、投影データのデータ間に隣接する2点の
値を補間する補間値を挿入するようにしたことにある。
ここで、データ挿入部95は、データ挿入手段を構成す
る。なお、その他図23と同一物には、同一の符号を付
す。
FIG. 35A is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment, and FIG. 35B is an enlarged view of a central portion A of the detector 60. Its features include a detection channel 81 of the detector 60.
Are shifted by 1/4 channel with respect to a center line 71 connecting the focal point F and the rotation axis, and a data insertion unit 95 is provided after the LOG conversion unit 63 in the data processing unit 84 to provide projection data. In this case, an interpolated value for interpolating the values of two adjacent points is inserted between these data.
Here, the data insertion unit 95 constitutes a data insertion unit. The same components as those in FIG. 23 are denoted by the same reference numerals.

【0165】図36は、データ挿入の処理の流れを示す
図である。検出された投影データ(図中黒丸で示す)に
対し、隣接する2点を補間する補間値(図中白丸で示
す)を線形補間により求め、この補間値をデータ間に挿
入する。補間値を挿入した後の投影データのサンプル数
は2倍となる。
FIG. 36 is a diagram showing the flow of the data insertion process. With respect to the detected projection data (shown by a black circle in the figure), an interpolation value (shown by a white circle) for interpolating two adjacent points is obtained by linear interpolation, and this interpolation value is inserted between the data. The number of samples of the projection data after inserting the interpolation value is doubled.

【0166】したがって、本実施の形態によれば、検出
器を1/4チャネルずらして配置したCTスキャナにお
いて、隣接する2点を補間する補間値をデータ間に挿入
して投影データのサンプル数を実質的に2倍としたこと
で、再構成処理の分解能を2倍にすることができるので
断層画像の分解能が向上するとともに、隣接データ間に
無理がないのでリング状のアーチファクトの少ない断層
画像を得ることができる。また、データ収集と平行して
再構成処理が行なえるので短時間で断層画像を得ること
ができる。
Therefore, according to the present embodiment, in a CT scanner in which detectors are arranged shifted by 1/4 channel, an interpolation value for interpolating two adjacent points is inserted between data to reduce the number of samples of projection data. Since the resolution is substantially doubled, the resolution of the reconstruction processing can be doubled, so that the resolution of the tomographic image is improved. Further, since there is no unreasonableness between adjacent data, a tomographic image having less ring-shaped artifacts can be obtained. Obtainable. In addition, since reconstruction processing can be performed in parallel with data collection, a tomographic image can be obtained in a short time.

【0167】なお、本実施の形態においては、データ挿
入をLOG変換の後に行うこととしたが、LOG変換の
前に行うようにしても同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the data insertion is performed after the LOG conversion. However, the same effect can be obtained by performing the data insertion before the LOG conversion.

【0168】次に、本発明の第9の実施の形態について
説明する。
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described.

【0169】従来、回転軸の位置をずらして被検体の片
側を撮影領域の外に出した状態で投影データを検出する
ことで、大きな被検体の撮影を可能にしたCTスキャナ
が知られている(特開昭58−116342号公報)。
しかし、実際にデータ収集が行われた撮影領域とデータ
収集が行われなかった非撮影領域とで投影データが急激
に変化するため、このような投影データを用いて画像再
構成を行うとリング状のアーチファクトが生じ易くなる
問題がある。
Conventionally, there has been known a CT scanner which is capable of imaging a large object by detecting projection data in a state in which one side of the object is out of an imaging region by shifting the position of a rotation axis. (JP-A-58-116342).
However, since the projection data rapidly changes between the photographed area where data was actually collected and the non-photographed area where data was not collected, if image reconstruction is performed using such projection data, a ring-shaped image will be formed. There is a problem that artifacts tend to occur.

【0170】図37は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、その特徴として
は、大きな被検体54を乗せる回転テーブル150の回
転軸を撮影領域内で外側に設置させるとともに、データ
処理部85に窓関数掛け部96を設け、投影データに所
定の窓関数をフィルタとして作用させて再構成画像を得
るようにしたことにある。ここで、窓関数掛け部96
は、窓関数演算手段を構成する。なお、その他図23と
同一物には、同一の符号を付す。
FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment. The feature of the apparatus is that a rotation axis of a rotary table 150 on which a large subject 54 is mounted is set outside in an imaging area. In addition, a window function multiplying unit 96 is provided in the data processing unit 85 so that a predetermined window function acts on the projection data as a filter to obtain a reconstructed image. Here, the window function multiplication unit 96
Constitutes a window function calculating means. The same components as those in FIG. 23 are denoted by the same reference numerals.

【0171】図38は、窓関数掛けの処理の流れを示す
図である。窓関数w(n)は、横軸を検出チャネルN
o.nとし、焦点Fと回転軸とを結ぶ経路が入射する検
出チャネル(nc)を中心とする0から1まで変化する
傾斜部を有し、ncにおける値は0.5としてある。窓
関数掛けにおいては、各チャネルnごとに投影データP
(n)と窓関数w(n)とを掛けることで新たな投影デ
ータP'(n)が得られる。このP'(n)を360°
分、FBP法で再構成処理することで断層画像が得られ
る。
FIG. 38 is a diagram showing the flow of the process of multiplying by the window function. The window function w (n) has a horizontal axis representing the detection channel N
o.n, the path connecting the focal point F and the rotation axis has an inclined portion varying from 0 to 1 around the incident detection channel (nc), and the value at nc is 0.5. In the window function multiplication, the projection data P
By multiplying (n) by the window function w (n), new projection data P ′ (n) is obtained. This P ′ (n) is 360 °
Tomographic images can be obtained by performing reconstruction processing by the FBP method.

【0172】したがって、本実施の形態によれば、大き
な被検体の片側を撮影領域外に出した状態で投影データ
を検出する際に、窓関数を作用させて投影データが撮影
領域の検出値から非撮影領域の0値へ滑らかに変化して
いくようにしたことで、リング状のアーチファクトの少
ない断層画像を得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, when detecting projection data in a state where one side of a large subject is out of the imaging region, a window function is applied so that the projection data is calculated from the detected value of the imaging region. By smoothly changing to the zero value in the non-imaging area, a ring-shaped tomographic image with few artifacts can be obtained.

【0173】なお、窓関数は、ncにおける値が0.5
であって、ncの左右で傾きが対称な形状で0から1ま
で変化する傾斜部を有するもの、すなわち次の条件、
The window function has a value at nc of 0.5.
Having an inclined portion that changes from 0 to 1 in a shape whose inclination is symmetric on the left and right of nc, that is, the following condition:

【数16】 w(nc+n)+w(nc−n)=1 …(18) を満たすものであればこれに類似する他の関数であって
もよい。例えば、図39に示すような傾斜部分を曲線で
置き換えた窓関数を用いるようにしても、同様の効果を
得ることができる。
## EQU16 ## As long as w (nc + n) + w (nc-n) = 1 (18), another function similar to this may be used. For example, the same effect can be obtained by using a window function in which a slope portion is replaced with a curve as shown in FIG.

【0174】次に、本発明の第10の実施の形態につい
て説明する。
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described.

【0175】従来、等間隔に配置された検出チャネルを
有する検出器を用いて画像再構成を行う場合、等間隔に
検出された投影データを等角度間隔の投影データに変換
してから画像再構成をしており、この変換の過程におけ
る誤差により画質が劣化する問題がある。
Conventionally, when image reconstruction is performed using detectors having detection channels arranged at equal intervals, projection data detected at equal intervals are converted into projection data at equal angular intervals, and then image reconstruction is performed. Therefore, there is a problem that image quality is deteriorated due to an error in the conversion process.

【0176】図40は、本実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図であり、その特徴として
は、X線管1から発生したX線ビーム3を平面上に等間
隔で配置された検出チャネル行列を有する平面固体検出
器151で検出し、スライス抽出部11、空気補正部1
2、LOG変換部13を経て投影データPを求め、フィ
ルタ部98において通常のFBP法で行うフィルタを作
用させた後、直線データ逆投影部99において等間隔の
投影データを等角度間隔の投影データに変換することな
く再構成画像を計算するようにしたことにある。ここ
で、直線データ逆投影部99は、逆投影手段を構成す
る。なお、その他図1と同一物には、同一の符号を付
す。
FIG. 40 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment. The feature thereof is that X-ray beams 3 generated from an X-ray tube 1 are arranged at equal intervals on a plane. Detected by the planar solid state detector 151 having the detected detection channel matrix, and the slice extraction unit 11 and the air correction unit 1
2. The projection data P is obtained through the LOG conversion unit 13, and the filter unit 98 applies a filter performed by the normal FBP method. Then, the linear data back projection unit 99 converts the equally spaced projection data to the equally spaced projection data. That is, a reconstructed image is calculated without converting the image into. Here, the straight line data back projection unit 99 constitutes back projection means. In addition, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0177】以下、直線データ逆投影部99における処
理について説明する。図41は等間隔検出を示す図であ
り、図42は直線データ逆投影の処理の流れを示す図で
ある。図41は、回転軸を原点とする被検体に固定した
座標軸x,yにおいて、回転角をφとしたときの焦点F
の座標(xF,yF)と平面固体検出器151の検出位置
を示す測定線45との関係を示すものであり、x軸上の
等間隔の各位置をセンタリング番号kで表す。図42に
おいては、まず、ステップ300で360°分の投影デ
ータPを−45°〜45°を一単位とする90°分ずつ
の4つのクオータに分け、ステップ310で最初の90
°分の投影データについての演算ループに入り、一定角
度φ毎にステップ320で焦点Fの座標(xF,yF)を
計算し、ステップ330で測定線45上で等間隔に得ら
れた投影データPをx軸上の等間隔のデータ列に変換す
る(以下「センタリング」という)。ステップ330に
おけるセンタリングでは、ステップ340で各センタリ
ング番号kについての演算ループに入り、次式によりセ
ンタリングデータPc(k)を求める。
The processing in the straight line data back projection unit 99 will be described below. FIG. 41 is a diagram showing the detection of equal intervals, and FIG. FIG. 41 shows the focus F when the rotation angle is φ in the coordinate axes x and y fixed to the subject whose rotation axis is the origin.
Shows the relationship between the coordinates (x F , y F ) and the measurement line 45 indicating the detection position of the planar solid state detector 151. Each position at equal intervals on the x-axis is represented by a centering number k. In FIG. 42, first, in step 300, the projection data P for 360 ° is divided into four quotas of 90 ° each having −45 ° to 45 ° as one unit.
In a calculation loop for the projection data for °, the coordinates (x F , y F ) of the focal point F are calculated at step 320 for each fixed angle φ, and the projections obtained at equal intervals on the measurement line 45 at step 330 The data P is converted into a data string at equal intervals on the x-axis (hereinafter referred to as “centering”). In the centering in step 330, the operation loop for each centering number k is entered in step 340, and the centering data Pc (k) is obtained by the following equation.

【0178】[0178]

【数17】 x0=(k−kc)・cp …(19) x1=x0・cosφ …(20) L=((xF−x02+yF 21/2 …(21) n'=nc+(1/d)・FDD・x1/(L2−x1 21/2 …(22) Pc(k)=P(n') …(23) (n'は実数なのでP(n')は線形補間により求める) ただし、cp:センタリングピッチ、kc:中心k、n
c:センタチャネル、 d:チャネルピッチ、FDD:焦点と測定線の距離、 は既知とする。
X 0 = (k−kc) · cp (19) x 1 = x 0 · cos φ (20) L = ((x F −x 0 ) 2 + y F 2 ) 1/2 (21) ) n '= nc + (1 / d) · FDD · x 1 / (L 2 -x 1 2) 1/2 ... (22) Pc (k) = P (n') ... (23) (n ' is a real number Therefore, P (n ') is obtained by linear interpolation. However, cp: centering pitch, kc: center k, n
It is assumed that c: center channel, d: channel pitch, FDD: distance between focus and measurement line.

【0179】すなわち、センタリング番号kに対応する
測定線45上のn'の位置を幾何学的に求め、この位置
における投影データP(n')を線形補間により求めて
センタリング番号kにおける投影データPc(k)とす
るものである。ステップ370では、このように得られ
たPc(k)を再構成画像の各画素へ逆投影する際に、
特開昭54−152490号公報等で知られている方法
を用いる。続いてステップ380で角度φをインクリメ
ントし、ステップ310へ戻って上記の処理を繰り返し
行う。90°分のデータについての上記処理が終了した
後、ステップ390で画像を90°回転し、ステップ4
00で次のクオータに移ってステップ300からの同様
の処理を繰り返し、4つのクオータについて逆投影を行
って最終的な断層画像を得る。
That is, the position of n ′ on the measurement line 45 corresponding to the centering number k is geometrically obtained, and the projection data P (n ′) at this position is obtained by linear interpolation to obtain the projection data Pc at the centering number k. (K). In step 370, when the Pc (k) thus obtained is back-projected to each pixel of the reconstructed image,
A method known in JP-A-54-152490 or the like is used. Subsequently, in step 380, the angle φ is incremented, and the process returns to step 310 to repeat the above processing. After the above processing for the data for 90 ° is completed, the image is rotated by 90 ° in step 390, and
At 00, the process proceeds to the next quota, and the same processing from step 300 is repeated. Back projection is performed on the four quotas to obtain a final tomographic image.

【0180】したがって、本実施の形態によれば、等間
隔に配置された検出チャネル行列で検出された投影デー
タを等角度間隔に変換することなく逆投影することがで
き、等角度間隔に変換する際に生ずる誤差のない高品質
な断層画像を得ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the projection data detected by the detection channel matrices arranged at equal intervals can be back-projected without being converted to equal angular intervals, and are converted to equal angular intervals. It is possible to obtain a high-quality tomographic image having no error at the time.

【0181】なお、上記各実施の形態においては、被検
体を載置する回転テーブルを回転させることとしたが、
X線管と検出器を回転させるようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the rotary table on which the subject is placed is rotated.
The X-ray tube and the detector may be rotated.

【0182】また、上記各実施の形態において、放射線
源から照射される放射線はX線としたが、他の透過性の
放射線を用いるようにしてもよい。
Further, in each of the above embodiments, the radiation emitted from the radiation source is X-ray, but other transmissive radiation may be used.

【0183】さらに、第3乃至第9の実施の形態におい
ては、検出器は1次元の検出器としたが、2次元的に検
出する検出器であってもよく、走査方式は、RR走査や
TR走査に限られず、他の走査方式、例えば、被検体を
囲むリング状の検出器を固定して設置し、X線管をその
内周または外周で回転させるSR(Stationary-Rotat
e)方式等としてもよいことはいうまでもない。
Further, in the third to ninth embodiments, the detector is a one-dimensional detector, but may be a two-dimensional detector. Not limited to TR scanning, other scanning methods, for example, an SR (Stationary-Rotat) in which a ring-shaped detector surrounding the subject is fixedly installed and the X-ray tube is rotated on the inner or outer circumference thereof
e) Needless to say, the method may be adopted.

【0184】[0184]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1記載の
本発明にあっては、前記データ列に対して、余弦の関数
を作用させることで、データ間を補間する際に、従来の
線形補間のように、ノイズがキャンセルされる場合のあ
る隣接する2つのデータ値を用いて求めたその間の補間
値と、ノイズがそのまま残る1つのデータ値をそのまま
用いる補間値とがデータ列上に混在することによるノイ
ズの不均質化を防ぐことができ、もって高品質な断層画
像を得ることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, when a cosine function is applied to the data sequence, the data sequence is interpolated. As in linear interpolation, an interpolated value obtained using two adjacent data values in which noise may be canceled and an interpolated value using one data value in which noise remains as they are are shown in a data string. Non-uniformity of noise due to coexistence can be prevented, and a high-quality tomographic image can be obtained.

【0185】請求項2記載の本発明にあっては、前記デ
ータ行列に対して余弦の関数を作用させて撮影断層面が
検出器に交差する線上に対応する補間値を求めること
で、撮影断層面が検出面の前記データ行列に対して傾斜
して交差する場合であっても再構成の計算に本来必要と
される撮影断層面についてのデータ列を正確に得ること
ができ、もって高品質な断層画像を得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, a cosine function is applied to the data matrix to obtain an interpolated value corresponding to a line where a tomographic plane intersects a detector, thereby obtaining an interpolated value. Even when the plane intersects the data matrix of the detection plane at an angle, the data sequence for the imaging tomographic plane originally required for the calculation of the reconstruction can be accurately obtained, and thus high quality A tomographic image can be obtained.

【0186】請求項3記載の本発明にあっては、前記抽
出範囲内において撮影断層面が検出面に交差する線に平
行な直線を被検体の目的断層面の移動に追従させ、当該
直線上に対応する補間値を求めることで、螺旋走査によ
る断層撮影において、被検体の目的断層面についてのデ
ータ列を前記回転のあらゆる角度について得ることがで
き、もって高品質な断層画像を得ることができる。
According to the third aspect of the present invention, a straight line parallel to the line where the imaging tomographic plane intersects the detection plane within the extraction range follows the movement of the target tomographic plane of the subject, and By obtaining an interpolation value corresponding to the above, in tomographic imaging by spiral scanning, a data sequence for the target tomographic plane of the subject can be obtained for all angles of the rotation, and thus a high-quality tomographic image can be obtained. .

【0187】請求項4記載の本発明にあっては、前記抽
出範囲内において撮影断層面が検出面に交差する線に平
行な直線を被検体の目的断層面の移動に追従させ、当該
直線上に対応する補間値を求めることで、前記変位の走
査によるスキャノグラム撮影において、被検体の目的断
層面に沿った高品質なスキャノグラム像を得ることがで
きる。
According to the fourth aspect of the present invention, a straight line parallel to a line where the imaging tomographic plane intersects with the detection plane within the extraction range is made to follow the movement of the target tomographic plane of the subject. By obtaining the interpolation value corresponding to the above, a high-quality scanogram image along the target tomographic plane of the subject can be obtained in scanogram imaging by scanning the displacement.

【0188】請求項5記載の本発明にあっては、前記デ
ータ行列に対し、台形の関数若しくは台形の傾斜部分を
余弦の曲線で置き換えた関数を作用させることで、余弦
の関数を作用させた場合と同様な効果を得ることがで
き、もって高品質な断層画像あるいはスキャノグラム像
を得ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, a cosine function is applied to the data matrix by applying a trapezoidal function or a function in which a trapezoidal slope is replaced by a cosine curve. The same effect as in the case can be obtained, so that a high-quality tomographic image or scanogram image can be obtained.

【0189】請求項6記載の本発明にあっては、回転軸
に直交する間隙の回転軸方向における位置を調整し、透
過像上における間隙が最も明瞭となるときの間隙の中心
の線の位置を求めることで、撮影断層面が検出面に交差
する交差線の位置を把握できるとともに、撮影断層面を
回転軸に対して正確に垂直とすることができ、もって高
品質な断層画像を得ることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the position of the gap perpendicular to the rotation axis in the direction of the rotation axis is adjusted, and the position of the center line of the gap when the gap on the transmission image becomes clearest. , The position of the intersection line where the imaging tomographic plane intersects the detection plane can be grasped, and the imaging tomographic plane can be made exactly perpendicular to the rotation axis, thereby obtaining a high-quality tomographic image. Can be.

【0190】請求項7記載の本発明にあっては、前記交
差線上に平面状の可視光線を投光しておくことで、被検
体に撮影断層面が交差する線を可視光線で示すようにし
て、被検体の目的断層面を撮影断層面に合わせやすくし
ている。
According to the seventh aspect of the present invention, by projecting a planar visible light beam on the intersection line, a line where the imaging tomographic plane intersects the subject is indicated by the visible light beam. Thus, the target tomographic plane of the subject is easily adjusted to the imaging tomographic plane.

【0191】請求項8記載の本発明にあっては、被検体
の透過像および前記交差線を表示することで、この表示
を参照することにより被検体の目的断層面を撮影断層面
に合わせやすくしている。
According to the present invention, by displaying the transmission image of the subject and the intersection line, the target tomographic plane of the subject can be easily adjusted to the imaging tomographic plane by referring to the display. are doing.

【0192】請求項9記載の本発明にあっては、被検体
の寸法と、この被検体を撮影して得た断層画像上の被検
体の寸法とを比較して、計算に用いる放射線源と回転軸
との距離を修正することで、放射線源からの任意の位置
において寸法精度の高い断層画像を得ることができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the dimensions of the subject are compared with the dimensions of the subject on a tomographic image obtained by imaging the subject, and the radiation source used for calculation is determined. By correcting the distance from the rotation axis, a tomographic image with high dimensional accuracy can be obtained at an arbitrary position from the radiation source.

【0193】請求項10記載の本発明にあっては、任意
の被検体について360°分のデータ列を加算若しくは
平均して得られる左右対称のデータの中心に対応するデ
ータ列上の位置を求めることで、回転軸を通る放射線が
入射する検出器上の位置に対応するデータ列上の位置を
把握して画像再構成の計算をすることができ、回転軸の
位置のずれを機構的に調整することを不要にするととも
に、高品質な断層画像を容易に得ることができる。
According to the tenth aspect of the present invention, the position on the data sequence corresponding to the center of the symmetrical data obtained by adding or averaging the data sequence for 360 ° for any subject is obtained. As a result, it is possible to calculate the image reconstruction by grasping the position on the data sequence corresponding to the position on the detector where the radiation passing through the rotation axis is incident, and mechanically adjust the displacement of the rotation axis position In addition, it is not necessary to perform the operation, and a high-quality tomographic image can be easily obtained.

【0194】請求項11乃至12記載の本発明にあって
は、前記交差線を求めるためのファントム、回転軸の位
置を求めるためのファントム、歪み校正用の前記所定の
ファントム、を予め設置若しくは設置・離脱ができるよ
うするとともに放射線源から回転軸までの距離を測定で
きるようにして、交差線の位置及び回転軸の位置を求め
ることや歪みの校正あるいは計算上の放射線源と回転軸
の距離の設定を自動的に行うようにしたことで、専用の
ファントムの設置、撮影断層面が検出面に交差する位置
の校正、回転軸の設置の角度の校正、放射線源から回転
軸までの距離の校正、を手動により各機構を調整して行
うことによる煩雑さを回避でき、もって高品質な断層画
像を容易に得ることができる。
According to the present invention, a phantom for obtaining the intersection line, a phantom for obtaining the position of the rotation axis, and the predetermined phantom for distortion correction are previously set or installed.・ Be able to separate and measure the distance from the radiation source to the axis of rotation to determine the position of the intersection line and the axis of rotation, and to calibrate the distortion or calculate the distance between the source and the axis of rotation. By setting automatically, installation of a dedicated phantom, calibration of the position where the tomographic plane intersects the detection surface, calibration of the angle of rotation axis installation, calibration of the distance from the radiation source to the rotation axis Can be avoided by manually adjusting each mechanism, and a high-quality tomographic image can be easily obtained.

【0195】請求項13記載の本発明にあっては、前記
回転台に前記いずれかのファントムを固定することで、
手動によりファントムを設置する煩雑さを回避するとと
もに、前記同心円のパターンを有するファントムあるい
は前記グリッドを有するファントムについては一方向か
らの透過像、前記ピンを有するファントムについては複
数の方向からの透過像を用いることで、放射線の検出位
置のずれに起因する歪みを校正できるようにしている。
According to the thirteenth aspect of the present invention, by fixing one of the phantoms to the turntable,
While avoiding the trouble of manually installing a phantom, a phantom having a pattern of the concentric circles or a phantom having the grid is a transmission image from one direction, and a phantom having the pins is a transmission image from a plurality of directions. By using this, it is possible to calibrate the distortion caused by the displacement of the radiation detection position.

【0196】請求項14乃至15記載の本発明にあって
は、焦点評価用のファントムの透過像についてのコント
ラスト値とシグナル値との比から焦点の状態を評価し、
この比が最大となるように放射線源の焦点の大きさ、又
は検出器の焦点を調整できるようにしたことで、操作者
の技能に依存せずにこれらの焦点の調整を容易に行うこ
とができ、もって高品質な断層画像を容易に得ることが
できる。
According to the present invention, the focus state is evaluated from the ratio between the contrast value and the signal value of the transmitted image of the focus evaluation phantom,
The focus of the radiation source or the focus of the detector can be adjusted so that this ratio is maximized, so that these focuses can be easily adjusted without depending on the skill of the operator. Therefore, a high-quality tomographic image can be easily obtained.

【0197】請求項16乃至19記載の本発明にあって
は、検出されたデータに略一定値を加算若しくは増加さ
せた後に対数変換を行うようにしたことで、又は、対数
変換後のデータ列に前記圧縮関数を作用させるようにし
たことで、又は、対数変換と同時に前記圧縮関数を作用
させるようにしたことで、放射線の検出量が少ないこと
に起因して相対的に増加するノイズを低減させることが
でき、もって高品質な断層画像を得ることができる。
According to the present invention, the logarithmic conversion is performed after adding or increasing a substantially constant value to the detected data, or the data sequence after the logarithmic conversion is performed. By applying the compression function to, or by applying the compression function simultaneously with the logarithmic conversion, to reduce noise that is relatively increased due to a small amount of radiation detection Therefore, a high-quality tomographic image can be obtained.

【0198】請求項20記載の本発明にあっては、前記
領域におけるデータの値を用いて放射線の強度変動によ
る影響を補正することで、放射線の強度変動を測定する
専用の比較検出器を用いることなく高品質な断層画像を
得ることができる。
According to the twentieth aspect of the present invention, a dedicated comparison detector for measuring the intensity variation of the radiation is used by correcting the influence of the intensity variation of the radiation using the value of the data in the area. A high-quality tomographic image can be obtained without any problem.

【0199】請求項21記載の本発明にあっては、検出
チャネル列を1/4チャネル分ずらした状態で被検体を
透過させた放射線を検出して得たデータ列の各データ間
に補間値を挿入することで、データの数を実質的に2倍
として空間分解能を向上させることができ、もって高品
質な断層画像を得ることができる。
According to the twenty-first aspect of the present invention, the interpolation value is interpolated between each data of the data string obtained by detecting the radiation transmitted through the subject with the detection channel string shifted by 1 / channel. , The spatial resolution can be improved by substantially doubling the number of data, and a high-quality tomographic image can be obtained.

【0200】請求項22記載の本発明にあっては、前記
データ列に前記窓関数を作用させることで、大きな被検
体を撮影する際に、回転軸を外側にずらして被検体の片
側を撮影領域外に出した状態で被検体を透過させた放射
線を検出して得たデータ列を撮影領域における検出値か
ら非撮影領域における0値へ滑らかに変化させることが
でき、断層画像上のリング状の偽像が低減された高品質
な断層画像を得ることができる。
According to the twenty-second aspect of the present invention, by applying the window function to the data sequence, when imaging a large object, one side of the object is imaged by shifting the rotation axis outward. A data string obtained by detecting radiation transmitted through the subject while being out of the region can be smoothly changed from a detection value in the imaging region to a zero value in the non-imaging region, and a ring shape on the tomographic image can be obtained. A high-quality tomographic image in which the false image of is reduced can be obtained.

【0201】請求項23記載の本発明にあっては、直線
状で等間隔に得られたデータ列を回転軸を原点とする2
次元座標上に変換して画像再構成を行うようにしたこと
で、前記データ列を等角度間隔のデータ列に変換するこ
とを不要とし、等角度間隔のデータ列に変換する際の誤
差の発生を防ぐことができ、もって高品質な断層画像を
得ることができる。
According to the twenty-third aspect of the present invention, a data sequence obtained at equal intervals in a straight line is defined by using a rotation axis as an origin.
Since the image is reconstructed by converting the image data into dimensional coordinates, it is not necessary to convert the data sequence into data sequences at equal angular intervals, and an error occurs when the data sequence is converted into data sequences at equal angular intervals. Can be prevented, and a high-quality tomographic image can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るコンピュータ
断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】歪みの補正曲線を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a distortion correction curve.

【図3】歪み補正における補間関数の一例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an interpolation function in distortion correction.

【図4】透過データをそのまま透過像として表示したと
きの表示器9の画面を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a screen of a display device 9 when transmission data is displayed as it is as a transmission image.

【図5】スライス抽出における補間関数の一例を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an interpolation function in slice extraction.

【図6】螺旋走査における検出された透過像を表示した
ときの表示器9の画面を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a screen of a display device 9 when a transmission image detected in spiral scanning is displayed.

【図7】螺旋走査におけるスライス抽出を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing slice extraction in spiral scanning.

【図8】スライス線設定用のスライスファントム26を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a slice phantom 26 for setting a slice line.

【図9】スライスファントム26を透過してきた透過デ
ータを表示器9に表示させたときの透過像を示す図であ
る。
FIG. 9 is a view showing a transmission image when transmission data transmitted through a slice phantom 26 is displayed on a display 9;

【図10】FCDとFCDCの位置関係を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a positional relationship between FCD and FCDC.

【図11】FCD測定部30を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an FCD measuring unit 30.

【図12】本発明の第2の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a computer tomography apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図13】歪み校正用ファントム113をX線I.I.2
の前面に設置した状態を示す図である。
FIG. 13 shows that the distortion correction phantom 113 is irradiated with an X-ray II.
It is a figure showing the state where it was installed in the front of.

【図14】グリッドの透過像を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a transmission image of a grid.

【図15】グリッドの歪み補正曲線を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a distortion correction curve of a grid.

【図16】歪み校正用ファントムの他の例を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing another example of the distortion calibration phantom.

【図17】歪み校正用ファントムの設置位置の例を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of an installation position of a distortion calibration phantom.

【図18】スライスファントム105を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a slice phantom 105.

【図19】スライスファントム105の断面図を示す図
である。
FIG. 19 is a diagram showing a cross-sectional view of a slice phantom 105.

【図20】スライスファントムファントムの他の例を示
す図である。
FIG. 20 is a diagram showing another example of a slice phantom phantom.

【図21】スライスファントムの設置位置の他の例を示
す図である。
FIG. 21 is a diagram showing another example of the installation position of the slice phantom.

【図22】ピンの設置位置の他の例を示す図である。FIG. 22 is a diagram illustrating another example of the installation positions of the pins.

【図23】本発明の第3の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration of a computer tomography apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図24】回転中心の求出を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing the calculation of the center of rotation.

【図25】回転中心の求出の原理を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing the principle of finding the center of rotation.

【図26】回転中心の求出の他の例を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing another example of finding a rotation center.

【図27】本発明の第4の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration of a computer tomography apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図28】焦点評価ファントム、C/S値、MTF曲線
を示す図である。
FIG. 28 is a diagram showing a focus evaluation phantom, a C / S value, and an MTF curve.

【図29】本発明の第5の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 29 is a diagram illustrating a configuration of a computer tomography apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図30】定数加算を行う処理の流れを示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a flow of processing for performing constant addition.

【図31】本発明の第6の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 31 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図32】ノイズ圧縮を行う処理の流れを示す図であ
る。
FIG. 32 is a diagram showing a flow of processing for performing noise compression.

【図33】本発明の第7の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 33 is a diagram illustrating a configuration of a computer tomography apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図34】空気領域の識別および強度変動の補正を示す
図である。
FIG. 34 is a diagram illustrating identification of an air region and correction of intensity fluctuation.

【図35】本発明の第8の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 35 is a diagram illustrating a configuration of a computed tomography apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.

【図36】データ挿入の処理の流れを示す図である。FIG. 36 is a diagram showing a flow of processing of data insertion.

【図37】本発明の第9の実施の形態に係るコンピュー
タ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a computed tomography apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【図38】窓関数掛けの処理の流れを示す図である。FIG. 38 is a diagram showing a flow of a process of multiplying by a window function.

【図39】窓関数の他の例を示す図である。FIG. 39 is a diagram showing another example of the window function.

【図40】本発明の第10の実施の形態に係るコンピュ
ータ断層撮影装置の構成を示す図である。
FIG. 40 is a diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.

【図41】等間隔検出を示す図である。FIG. 41 is a diagram illustrating detection of equal intervals.

【図42】直線データ逆投影の処理の流れを示す図であ
る。
FIG. 42 is a diagram showing the flow of processing of straight line data back projection.

【図43】従来のコンピュータ断層撮影装置の構成を示
す図である。
FIG. 43 is a diagram showing a configuration of a conventional computed tomography apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線管 2…X線I.I. 3…X線ビーム 4…被検体 5…回転テーブル 6…機構制御部 7…テレビカメラ 8…データ処理部 9…表示器 10…光電面 11…スライス抽出部 12…空気補正部 13…LOG変換部 14…歪み補正部 15…再構成部 19…回転機構 20…断層面送り機構 21…焦点距離変更機構 23…スライス線 24…追従スライス線 26…スライスファントム、26a…上部、b…下部、
c…ギャップ 27…スペーサ 28…投光器 29…可視光線 30…FCD測定部 31…目盛板 32…指標 45…測定線 51…X線管 52…コリメータ 53…X線ビーム 54…被検体 55…回転テーブル 56…機構制御部 57…データ収集部 58…データ処理部 59…表示器 60…検出器 61…被検体 62…空気補正部 63…LOG変換部 64…走査機構部 65…再構成部 66…回転中心検出部 67…回転機構 68…断層面送り機構 69…焦点距離変更機構 71…中心線 72…回転軸 73…撮影断層面 78…データ処理部 80、82、83、84、85、86…データ処理部 81…検出チャネル 90…再構成部 91…定数加算部 92…ノイズ圧縮部 93…空気領域識別部 94…REF補正部 95…データ挿入部 96…窓関数掛け部 97…中心線 98…フィルタ部 99…直線データ逆投影部 100…校正部 101…距離測定部 104…スペーサ 105…スライスファントム、105a…上部、105
b…下部、105c…ギャップ 106…スペーサ 108…ピン 109…ピン駆動部 110…スライスファントム、110a…上部、110
b…下部、 110c…ギャップ 111…ピン 112…ピン 113…歪み校正用ファントム 114…グリッド駆動部 115…透過像 116…スライス線 118…同心円ファントム 119…グリッド 120…グリッドファントム 121…ピン 122…サイドピンファントム 128…データ処理部 130…フォーカス評価部 131…焦点評価ファントム 133…X線フォーカス調整部 134…I.I.フォーカス調整部 135…カメラフォーカス調整部 136…フィラメント 137…電子線 138…収束コイル 139…ターゲット 140…X線・電子変換膜 141…電子線 142…収束電極 143…I.I.出力面 144…光学レンズ 145…CCDセンサ 146…マイクロフォーカスX線管 147…X線I.I. 148…テレビカメラ 150…回転テーブル 151…平面固体検出器 201…X線管 202…コリメータ 203…X線ビーム 204…被検体 205…走査機構 206…検出器 207…データ収集部 208…データ処理部 209…表示器 212…空気補正部 213…LOG変換部 215…再構成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube 2 ... X-ray II 3 ... X-ray beam 4 ... Subject 5 ... Rotary table 6 ... Mechanism control part 7 ... TV camera 8 ... Data processing part 9 ... Display 10 ... Photoelectric surface 11 ... Slice extraction unit 12 ... Air correction unit 13 ... LOG conversion unit 14 ... Distortion correction unit 15 ... Reconstruction unit 19 ... Rotating mechanism 20 ... Tomographic plane feeding mechanism 21 ... Focal length changing mechanism 23 ... Slice line 24 ... Following slice line 26 ... Slice phantom, 26a ... upper part, b ... lower part,
c ... Gap 27 ... Spacer 28 ... Light projector 29 ... Visible light 30 ... FCD measuring part 31 ... Scale plate 32 ... Index 45 ... Measurement line 51 ... X-ray tube 52 ... Collimator 53 ... X-ray beam 54 ... Subject 55 ... 56 ... Mechanism control unit 57 ... Data collection unit 58 ... Data processing unit 59 ... Display unit 60 ... Detector 61 ... Subject 62 ... Air correction unit 63 ... LOG conversion unit 64 ... Scanning mechanism unit 65 ... Reconstruction unit 66 ... Rotation Center detecting section 67 ... Rotating mechanism 68 ... Tomographic plane feeding mechanism 69 ... Focal length changing mechanism 71 ... Center line 72 ... Rotating axis 73 ... Imaging tomographic plane 78 ... Data processing section 80,82,83,84,85,86 ... Data Processing unit 81 Detection channel 90 Reconstruction unit 91 Constant addition unit 92 Noise compression unit 93 Air region identification unit 94 REF correction unit 95 Data insertion unit 96 Function hook 97 ... center line 98 ... filter section 99 ... linear data backprojection unit 100 ... correction unit 101 ... distance measuring section 104 ... spacer 105 ... slice phantom, 105a ... upper 105
b: lower part, 105c: gap 106: spacer 108: pin 109: pin driver 110: slice phantom, 110a: upper part, 110
b ... lower part, 110c ... gap 111 ... pin 112 ... pin 113 ... distortion correction phantom 114 ... grid driver 115 ... transmission image 116 ... slice line 118 ... concentric phantom 119 ... grid 120 ... grid phantom 121 ... pin 122 ... side pin Phantom 128 Data processing unit 130 Focus evaluation unit 131 Focus evaluation phantom 133 X-ray focus adjustment unit 134 II focus adjustment unit 135 Camera focus adjustment unit 136 Filament 137 Electron beam 138 Focusing coil 139 ... Target 140 ... X-ray / electron conversion film 141 ... Electron beam 142 ... Converging electrode 143 ... I.I. Output surface 144 ... Optical lens 145 ... CCD sensor 146 ... Micro focus X-ray tube 147 ... X-ray I.I.148 ... TV turtle La 150 rotary table 151 flat solid detector 201 X-ray tube 202 collimator 203 X-ray beam 204 subject 205 scanning mechanism 206 detector 207 data collection unit 208 data processing unit 209 display 212: air correction unit 213: LOG conversion unit 215: reconstruction unit

フロントページの続き (72)発明者 藤井 正司 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東 芝エフエーシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 山本 輝夫 東京都府中市晴見町2丁目24番地の1 東 芝エフエーシステムエンジニアリング株式 会社内 Fターム(参考) 2G001 AA01 AA07 BA11 CA01 DA09 FA06 FA08 GA05 HA08 HA12 HA14 JA02 JA06 JA08 JA11 LA01 PA11 SA10 Continued on the front page (72) Inventor Shoji Fujii 2-24-24 Harumi-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba FA System Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Teruo Yamamoto 2- 24-1 Harumi-cho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba FA System Engineering Co., Ltd. F-term (reference) 2G001 AA01 AA07 BA11 CA01 DA09 FA06 FA08 GA05 HA08 HA12 HA14 JA02 JA06 JA08 JA11 LA01 PA11 SA10

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向配置された放射線源と検出器の組と
その間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被検
体を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検
出して得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を得
るコンピュータ断層撮影装置において、 前記データ列に余弦の関数を作用させて、前記データ列
のデータ間における補間値を求めるデータ補間手段を有
することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
1. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject located therebetween, and the detector detects radiation from the radiation source that has passed through the subject. A computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using the obtained data sequence, comprising: a data interpolating unit that obtains an interpolated value between data of the data sequence by applying a cosine function to the data sequence. A computed tomography apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 対向配置された放射線源と検出器の組と
その間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被検
体を透過させた放射線源からの放射線を検出器の検出面
により2次元的に検出して得たデータ行列を用いて被検
体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置にお
いて、 前記データ行列に余弦の関数を作用させて、放射線源を
通り前記回転の軸に直交する撮影断層面が前記検出面に
交差する交差線に対応する前記データ行列における線上
の補間値を求めるデータ補間手段を有することを特徴と
するコンピュータ断層撮影装置。
2. A method according to claim 1, further comprising: applying a relative rotation to the set of the radiation source and the detector disposed opposite to each other and the subject positioned therebetween, and transmitting the radiation from the radiation source transmitted through the subject to the detection surface of the detector. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting, a cosine function is applied to the data matrix to pass through a radiation source and to be orthogonal to the axis of rotation. A computer tomography apparatus comprising: a data interpolating unit that obtains an interpolated value on a line in the data matrix corresponding to an intersection line at which a tomographic plane to be intersected intersects the detection plane.
【請求項3】 対向配置された放射線源と検出器の組と
その間に位置する被検体とに相対的な回転及び回転の軸
の方向への変位を与え、被検体を透過させた放射線源か
らの放射線を検出器の検出面により2次元的に検出して
得たデータ行列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコ
ンピュータ断層撮影装置において、 放射線源を通り前記回転の軸に直交する撮影断層面が前
記検出面に交差する交差線を中心として略対称にかつ平
行に配置される2本の線に囲まれた抽出範囲内で、前記
変位による被検体の目的断層面の移動に対して前記交差
線に平行な直線を追従させ、当該直線に対応する前記デ
ータ行列における線上の補間値を、当該データ行列に余
弦の関数を作用させて求めるデータ補間手段を有するこ
とを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
3. A radiation source which transmits a subject through relative rotation and a displacement in the direction of an axis of rotation to a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject located therebetween. A computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting the radiation by a detection surface of a detector, wherein the tomographic image passes through a radiation source and is orthogonal to the rotation axis. Within an extraction range surrounded by two lines that are arranged substantially symmetrically and in parallel with respect to an intersection line where the plane intersects the detection plane, the movement of the target tomographic plane of the subject due to the displacement is Computed tomography having data interpolation means for following a straight line parallel to the intersection line and obtaining an interpolated value on the line in the data matrix corresponding to the straight line by applying a cosine function to the data matrix. Location.
【請求項4】 対向配置された放射線源と検出器の組と
その間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被検
体を透過させた放射線源からの放射線を検出器の検出面
により2次元的に検出して得たデータ行列を用いて被検
体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置にお
いて、 被検体に相対的な前記回転の軸方向への変位を与えて断
層撮影位置を変更する変位手段と、 放射線源を通り前記回転の軸に直交する撮影断層面が前
記検出面に交差する交差線を中心として略対称にかつ平
行に配置される2本の線に囲まれた抽出範囲内で、前記
変位による被検体の目的断層面の移動に対して前記交差
線に平行な直線をそれぞれ追従させ、当該直線に対応す
る前記データ行列における線上の補間値を、当該データ
行列に余弦の関数を作用させて求めるデータ補間手段を
有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
4. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject located therebetween, and radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected by a detection surface of the detector. In a computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting the tomographic image, the tomographic position is changed by giving a displacement in the axial direction of the rotation relative to the subject. An extraction area surrounded by two lines that are arranged substantially symmetrically and in parallel with respect to an intersection line where the imaging tomographic plane passing through the radiation source and orthogonal to the axis of rotation intersects the detection plane. Within, a straight line parallel to the intersection line is caused to follow the movement of the target tomographic plane of the subject due to the displacement, and an interpolated value on a line in the data matrix corresponding to the straight line is represented by a cosine of the data matrix. Let the function work Computer tomography apparatus characterized by having a Mel data interpolation means.
【請求項5】 前記データ補間手段は、前記データ行列
に対し、台形の関数若しくは台形の傾斜部分を余弦の曲
線で置き換えた関数を作用させることを特徴とする請求
項1乃至4記載のコンピュータ断層撮影装置。
5. The computer tomographic method according to claim 1, wherein said data interpolation means applies a trapezoidal function or a function obtained by replacing a trapezoidal inclined portion with a cosine curve to said data matrix. Shooting equipment.
【請求項6】 対向配置された放射線源と検出器の組と
その間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被検
体を透過させた放射線源からの放射線を検出器の検出面
により2次元的に検出して得たデータ行列を用いて被検
体の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置にお
いて、 平面状の間隙を有するファントムと、 前記間隙が前記回転の軸に直交するように設置された前
記ファントムに対し当該軸の方向に相対的な変位を与え
て、前記ファントムの平面状間隙について得られる透過
像が最も明瞭となるときの当該間隙の中心の線に対応す
るデータ行列における線の位置を求める交差線設定手段
と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
6. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject located therebetween, and radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected by a detection surface of the detector. A computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensional detection, comprising: a phantom having a planar gap; and setting the gap so as to be orthogonal to the axis of rotation. A relative displacement in the direction of the axis is given to the phantom, and a line in the data matrix corresponding to the center line of the gap when the transmission image obtained with respect to the planar gap of the phantom becomes clearest. And a crossing line setting means for determining the position of the computer tomography.
【請求項7】 請求項2乃至6記載のコンピュータ断層
撮影装置において、 前記交差線の位置に平面状の可視光線を投光する投光手
段を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装
置。
7. The computed tomography apparatus according to claim 2, further comprising a light projecting unit that emits a planar visible light beam at the position of the intersection line.
【請求項8】 請求項2乃至7記載のコンピュータ断層
撮影装置において、 被検体の透過像および前記交差線を表示装置に表示させ
る表示手段を有することを特徴とするコンピュータ断層
撮影装置。
8. The computed tomography apparatus according to claim 2, further comprising display means for displaying a transmission image of the subject and the intersection line on a display device.
【請求項9】 対向配置された放射線源と検出器の組と
その間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被検
体を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検
出して得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を得
るコンピュータ断層撮影装置において、 放射線源と前記回転の軸との距離(FCD)を任意に変
更できる距離変更手段と、 入力されたFCD値を用いて求めた断層画像上における
当該被検体の寸法の被検体の寸法に対する倍率を求め、
前記FCD値をこの倍率で割り算して修正するFCD校
正手段と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
9. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and an object located therebetween, and the detector detects radiation from the radiation source transmitted through the object. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using the obtained data sequence, a distance changing means for arbitrarily changing a distance (FCD) between the radiation source and the rotation axis; Determine the magnification of the dimensions of the subject on the tomographic image obtained using the dimensions of the subject,
An FCD correction unit for dividing the FCD value by the magnification and correcting the FCD value.
【請求項10】 対向配置された放射線源と検出器の組
とその間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被
検体を透過させた放射線源からの放射線を検出器により
検出して得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を
得るコンピュータ断層撮影装置において、 任意の被検体についての360°分のデータ列を加算若
しくは平均して得られる左右対称のデータの中心に対応
するデータ列上の位置を求めて回転の中心とする回転中
心求出手段を有することを特徴とするコンピュータ断層
撮影装置。
10. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and an object located therebetween, and the detector detects radiation from the radiation source transmitted through the object. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using the obtained data sequence, the computed tomographic image corresponds to the center of left-right symmetric data obtained by adding or averaging a data sequence of 360 ° for an arbitrary subject. A computed tomography apparatus, comprising: a rotation center finding means for finding a position on a data string and using the rotation as a center of rotation.
【請求項11】 対向配置された放射線源と検出器の組
とその間に位置する被検体を載置した回転台とに相対的
な回転を与え、被検体を透過させた放射線源からの放射
線を検出器の検出面により2次元的に検出して得たデー
タ行列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコンピュー
タ断層撮影装置において、 前記回転台に設けられた前記回転の軸に垂直な平面状の
間隙、および、前記間隙について得られる透過像が最も
明瞭となるときの当該間隙の中心の線に対応するデータ
行列上の線の位置を求める交差線設定手段と、 所定のファントムを検出器の前に設置・離脱ができるフ
ァントム設置・離脱手段、および、前記所定のファント
ムについて得られたデータ行列を用いて検出位置のずれ
による断層画像上の歪みを校正する歪み校正手段と、 放射線源からの前記回転の軸までの距離を測定する距離
測定手段と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
11. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a turntable on which a subject placed between them is placed, and the radiation from the radiation source which has passed through the subject is emitted. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting a detection surface of a detector, a planar shape perpendicular to the axis of rotation provided on the turntable is provided. And a crossing line setting means for determining the position of a line on the data matrix corresponding to the line at the center of the gap when the transmission image obtained for the gap is the clearest. A phantom installation / removal means that can be installed / removed beforehand, and a distortion calibration means for calibrating distortion on a tomographic image due to a shift in a detection position using a data matrix obtained for the predetermined phantom; A distance measuring means for measuring a distance from a radiation source to the axis of rotation, wherein:
【請求項12】 対向配置された放射線源と検出器の組
とその間に位置する被検体を載置した回転台とに相対的
な回転を与え、被検体を透過させた放射線源からの放射
線を検出器の検出面により2次元的に検出して得たデー
タ行列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコンピュー
タ断層撮影装置において、 前記回転台に設けられた前記回転の軸に垂直な平面状の
間隙、および、前記間隙について得られる透過像が最も
明瞭となるときの当該間隙の中心の線に対応するデータ
行列上の線の位置を求める交差線設定手段と、 前記回転台に設けられた前記回転の軸に平行なピン、お
よび、前記ピンについて得られたデータ列を用いて、前
記回転の軸を通る放射線が入射する検出面上の位置に対
応する前記データ列上の位置を求めて計算上の回転の中
心とする回転中心求出手段と、 放射線源からの前記回転の軸までの距離を測定する距離
測定手段と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
12. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a turntable on which a subject placed between them is placed, and the radiation from the radiation source which has passed through the subject is emitted. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained by two-dimensionally detecting a detection surface of a detector, a planar shape perpendicular to the axis of rotation provided on the turntable is provided. And a crossing line setting means for determining the position of a line on a data matrix corresponding to the line at the center of the gap when the transmission image obtained for the gap is the clearest, provided on the turntable. Using a pin parallel to the axis of rotation, and a data string obtained for the pin, determine a position on the data string corresponding to a position on the detection surface where radiation passing through the axis of rotation is incident. In the computational rotation Computer tomography apparatus characterized by having a center of rotation Motomede means, a distance measuring means for measuring a distance to the axis of the rotation from the radiation source.
【請求項13】 対向配置された放射線源と検出器の組
とその間に位置する被検体を載置した回転台とに相対的
な回転を与え、被検体を透過させた放射線源からの放射
線を検出器の検出面により2次元的に検出して得たデー
タ行列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコンピュー
タ断層撮影装置において、 前記回転台は、前記回転の軸を中心とする同心円のパタ
ーンを有するファントム、あるいは前記検出面に平行に
かつ直線状に所定の間隔で並べられたグリッドを有する
ファントム、あるいは前記回転の軸に平行なピンを当該
軸から離れた位置に有するファントムが固定され、 前記回転台について得られたデータ行列を用いて検出位
置のずれによる断層画像上の歪みを校正する歪み校正手
段と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
13. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector which are arranged to face each other and a turntable on which a subject placed between them is placed, and the radiation from the radiation source transmitted through the subject is given. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data matrix obtained two-dimensionally detected by a detection surface of a detector, the turntable has a pattern of concentric circles about the axis of rotation. A phantom having a grid parallel to the detection surface and having a grid arranged at predetermined intervals in a straight line or a phantom having a pin parallel to the axis of rotation at a position away from the axis is fixed, Distortion correction means for correcting a distortion on a tomographic image due to a shift in a detection position using a data matrix obtained for the rotary table. Shooting equipment.
【請求項14】 対向配置された放射線源と検出器とそ
の間に位置する被検体とに相対的な変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検出
して得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を得る
コンピュータ断層撮影装置において、 放射線源の焦点を評価するためのファントムと、 前記ファントムについて得られたデータ列を用いて放射
線源の焦点の状態を評価する焦点評価手段と、 前記評価の結果に基づいた放射線源の焦点の調整をし得
る放射線源焦点調整手段と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
14. A radiation source which is disposed opposite to a radiation source, a detector and an object positioned between them are given relative displacement, and the radiation from the radiation source transmitted through the object is detected by the detector. In a computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data sequence, a phantom for evaluating a focus of a radiation source, and evaluating a focus state of the radiation source using a data sequence obtained for the phantom A computed tomography apparatus, comprising: a focus evaluation unit that performs a focus; and a radiation source focus adjustment unit that can adjust a focus of the radiation source based on a result of the evaluation.
【請求項15】 対向配置された放射線源と検出器とそ
の間に位置する被検体とに相対的な変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検出
して得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を得る
コンピュータ断層撮影装置において、 検出器の焦点を評価するためのファントムと、 前記ファントムについて得られたデータ列を用いて検出
器の焦点の状態を評価する焦点評価手段と、 前記評価の結果に基づいた検出器の焦点の調整をし得る
検出器焦点調整手段と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
15. A radiation source obtained by applying a relative displacement to a radiation source, a detector, and a subject located between the radiation source and a radiation source, which are transmitted through the subject, are detected by the detector. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data sequence, a phantom for evaluating a focus of a detector, and evaluating a focus state of the detector using a data sequence obtained for the phantom A computer tomography apparatus, comprising: a focus evaluation unit that performs adjustment; and a detector focus adjustment unit that can adjust the focus of the detector based on a result of the evaluation.
【請求項16】 対向配置された放射線源と検出器とそ
の間に位置する被検体とに相対的な変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検出
して得たデータ列を対数変換して被検体の断層撮影画像
を得るコンピュータ断層撮影装置において、 前記対数変換の前に、前記データ列の各データに略一定
値を加算して対数変換後のノイズを低減するノイズ低減
手段を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装
置。
16. A radiation source, a detector and a subject located between them, which are opposed to each other, are given relative displacements, and the radiation from the radiation source that has passed through the subject is detected by the detector. In a computer tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by logarithmically transforming a data sequence, a substantially constant value is added to each data of the data sequence to reduce noise after logarithmic transformation before the logarithmic transformation. A computed tomography apparatus having noise reduction means.
【請求項17】 対向配置された放射線源と検出器とそ
の間に位置する被検体とに相対的な変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検出
して得たデータ列を対数変換して被検体の断層撮影画像
を得るコンピュータ断層撮影装置において、 被検体を透過させた放射線を検出しているときに、検出
値を略一定値増加させて対数変換後のノイズを低減する
ノイズ低減手段を有することを特徴とするコンピュータ
断層撮影装置。
17. A radiation source obtained by applying a relative displacement to a radiation source, a detector, and a subject located between the radiation source, which are opposed to each other, and detecting the radiation from the radiation source transmitted through the subject by the detector. In a computed tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by logarithmically converting a data sequence, when detecting radiation transmitted through the subject, the detected value is increased by a substantially constant value to reduce noise after logarithmic conversion. A computer tomography apparatus comprising a noise reduction unit for reducing noise.
【請求項18】 対向配置された放射線源と検出器とそ
の間に位置する被検体とに相対的な変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検出
して得たデータ列について対数変換およびその他所定の
処理をして被検体の断層撮影画像を得るコンピュータ断
層撮影装置において、 前記対数変換により得られたデータ列に対し、入力値の
増加に伴って出力値を減少させる関数を作用させてノイ
ズを圧縮するノイズ圧縮手段を有することを特徴とする
コンピュータ断層撮影装置。
18. A radiation source obtained by applying a relative displacement to a radiation source, a detector, and a subject located between the radiation source and the radiation source disposed opposite to each other, and detecting the radiation from the radiation source transmitted through the subject by the detector. In a computer tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by performing logarithmic conversion and other predetermined processing on a data sequence, an output value of the data sequence obtained by the logarithmic conversion decreases with an increase in an input value. A computer tomography apparatus, comprising: noise compression means for compressing noise by applying a function to cause the noise to be reduced.
【請求項19】 対向配置された放射線源と検出器とそ
の間に位置する被検体とに相対的な変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検出
して得たデータ列について所定の処理をして被検体の断
層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置において、 前記データ列に対し、対数変換と、対数変換の出力値の
増加に伴って出力値を圧縮させる関数とを同時に作用さ
せるノイズ圧縮手段を有することを特徴とするコンピュ
ータ断層撮影装置。
19. A radiation source obtained by applying a relative displacement to a radiation source, a detector, and a subject located between the radiation source and a radiation source that have been transmitted through the subject and detecting the radiation from the radiation source through the subject. In a computed tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject by performing predetermined processing on a data sequence, a logarithmic transformation is performed on the data sequence, and a function that compresses an output value as the output value of the logarithmic transformation increases. A computer tomography apparatus comprising a noise compression means for simultaneously operating
【請求項20】 対向配置された放射線源と検出器とそ
の間に位置する被検体とに相対的な変位を与え、被検体
を透過させた放射線源からの放射線を検出器により検出
して得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を得る
コンピュータ断層撮影装置において、 被検体外の領域を通過した放射線に対応する前記データ
列におけるデータを識別するデータ識別手段と、 前記データ識別手段により識別されたデータを用いて放
射線の強度変動による影響を補正する強度変動補正手段
と、 を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
20. A radiation source obtained by applying a relative displacement to a radiation source, a detector, and a subject located between the radiation source and a radiation source, which are transmitted through the subject, are detected by the detector. A computer tomography apparatus that obtains a tomographic image of a subject using a data sequence, wherein the data identifying unit identifies data in the data sequence corresponding to radiation that has passed through an area outside the subject, and is identified by the data identifying unit. An intensity variation correction unit that corrects the influence of the intensity variation of the radiation using the obtained data.
【請求項21】 対向配置された放射線源と検出器の組
とその間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被
検体を透過させた放射線源からの放射線を検出器の検出
チャネル列により検出して得たデータ列を用いて被検体
の断層撮影画像を得るコンピュータ断層撮影装置におい
て、 前記検出チャネル列を前記回転の軸を通る放射線の経路
に対し1/4チャネル分ずらした状態で得たデータ列に
対して、各データ間を補間する補間値を挿入するデータ
挿入手段を有することを特徴とするコンピュータ断層撮
影装置。
21. A pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and a subject positioned therebetween are rotated relative to each other, and radiation from the radiation source transmitted through the subject is detected by a detection channel array of the detector. A computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject by using a data sequence obtained by the above method, wherein the detection channel sequence is shifted by 1/4 channel with respect to a path of radiation passing through the axis of rotation. A computer tomography apparatus comprising: a data insertion unit that inserts an interpolation value for interpolating between data into an obtained data sequence.
【請求項22】 対向配置された放射線源と検出器の組
とその間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被
検体を透過させた放射線源からの放射線を検出器により
検出して得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を
得るコンピュータ断層撮影装置において、 前記データ列に対して、前記回転の軸を通る放射線が入
射する検出器上の位置に対応するデータ列上の位置を中
心とする傾斜部を有する窓関数を作用させる窓関数演算
手段を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装
置。
22. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector arranged facing each other and a subject located therebetween, and the detector detects radiation from the radiation source that has passed through the subject. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using the obtained data sequence, a data sequence corresponding to a position on a detector where radiation passing through the axis of rotation is incident on the data sequence A computed tomography apparatus characterized by having a window function calculating means for applying a window function having a slope centered on a position.
【請求項23】 対向配置された放射線源と検出器の組
とその間に位置する被検体とに相対的な回転を与え、被
検体を透過させた放射線源からの放射線を検出器の直線
状に等間隔で配置された検出チャネル列により検出して
得たデータ列を用いて被検体の断層撮影画像を得るコン
ピュータ断層撮影装置において、 前記データ列を前記回転の軸を原点とする2次元座標上
の等間隔のデータ列に変換して画像再構成の逆投影を行
う逆投影手段を有することを特徴とするコンピュータ断
層撮影装置。
23. A relative rotation is given to a pair of a radiation source and a detector arranged opposite to each other and an object located therebetween, and the radiation from the radiation source transmitted through the object is linearized in the detector. In a computed tomography apparatus for obtaining a tomographic image of a subject using a data sequence obtained by detection by a detection channel sequence arranged at equal intervals, the data sequence may be expressed on two-dimensional coordinates with the rotation axis as an origin. Computer tomography apparatus, comprising back projection means for performing back projection of image reconstruction by converting the data into equally spaced data strings.
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