JP3441578B2 - 歯科用パノラマｘ線撮影装置 - Google Patents
歯科用パノラマｘ線撮影装置Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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- H05G1/08—Electrical details
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、任意の曲面断層上
の情報を２次元のパノラマ画像として得ることが可能な
歯科用パノラマＸ線撮影装置に関する。
の情報を２次元のパノラマ画像として得ることが可能な
歯科用パノラマＸ線撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、Ｘ線フィルムの代わりに、Ｘ
線像を電気信号に変換するＸ線センサを用いて歯列弓の
画像情報を撮像して、メモリ等に格納した後、所定の演
算処理によって任意の断層面に対応する断層画像を算出
することができるデジタルパノラマＸ線撮影装置が提案
されている（特公平２−２９３２９号公報）。この装置
では、歯列弓の画像情報を一旦格納しておけば、その後
所望の断層面を指定して任意の断層画像を得ることが可
能になるため、１回のＸ線撮影だけで種々の断層画像が
得られることになる。
線像を電気信号に変換するＸ線センサを用いて歯列弓の
画像情報を撮像して、メモリ等に格納した後、所定の演
算処理によって任意の断層面に対応する断層画像を算出
することができるデジタルパノラマＸ線撮影装置が提案
されている（特公平２−２９３２９号公報）。この装置
では、歯列弓の画像情報を一旦格納しておけば、その後
所望の断層面を指定して任意の断層画像を得ることが可
能になるため、１回のＸ線撮影だけで種々の断層画像が
得られることになる。
【０００３】また、このような演算処理によって断層画
像を得る手法を用いて、たとえば診断対象となる歯列弓
に沿った第１断層面に対応する第１断層画像を算出し、
次に画像観察に障害となる頚椎や下顎角部等を含む第２
断層面に対応する第２断層画像を算出し、次に得られた
第２断層画像に逆投影変換等の演算処理を施して、第１
断層画像から障害陰影画像を減算処理することによっ
て、障害陰影の少ない断層画像を得ることができるデジ
タルパノラマＸ線撮影装置が提案されている（特開平４
−１４４５４８号公報）。
像を得る手法を用いて、たとえば診断対象となる歯列弓
に沿った第１断層面に対応する第１断層画像を算出し、
次に画像観察に障害となる頚椎や下顎角部等を含む第２
断層面に対応する第２断層画像を算出し、次に得られた
第２断層画像に逆投影変換等の演算処理を施して、第１
断層画像から障害陰影画像を減算処理することによっ
て、障害陰影の少ない断層画像を得ることができるデジ
タルパノラマＸ線撮影装置が提案されている（特開平４
−１４４５４８号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
デジタルパノラマＸ線撮影装置では、特定の断層面に沿
った１枚の断層画像しか得られないため、ある程度厚み
のある歯列弓では十分な情報が得られない。
デジタルパノラマＸ線撮影装置では、特定の断層面に沿
った１枚の断層画像しか得られないため、ある程度厚み
のある歯列弓では十分な情報が得られない。
【０００５】また、ぼけの少ない画像を得るには、Ｘ線
ビームとして幅が狭いナロウビームを使用する必要があ
り、そのためＸ線の利用効率が低くなり、撮影時間も長
くなる傾向になる。
ビームとして幅が狭いナロウビームを使用する必要があ
り、そのためＸ線の利用効率が低くなり、撮影時間も長
くなる傾向になる。
【０００６】本発明の目的は、幅広のＸ線ビームを使用
でき、しかもぼけの少ない断層画像を得ることができる
歯科用パノラマＸ線撮影装置を提供することである。
でき、しかもぼけの少ない断層画像を得ることができる
歯科用パノラマＸ線撮影装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、被写体に向け
てＸ線を照射するＸ線源と、被写体を通過したＸ線像を
検出するＸ線像検出手段と、被写体の周りに前記Ｘ線源
およびＸ線像検出手段を一体的に旋回させるための旋回
手段と、前記旋回手段の動作中に前記Ｘ線像検出手段か
ら出力される複数のフレーム画像の画像情報を記憶する
ための像記憶手段と、所望の断層面に沿った断層画像を
形成し、該断層画像に演算処理を施すための画像処理手
段とを備え、前記画像処理手段は、像記憶手段に記憶さ
れた画像情報に基づいて、或る時間間隔で並ぶ前記複数
のフレーム画像を選択的に取出し、その取出したフレー
ム画像の位置を予め定める所定距離だけスリット像の幅
方向にずらしながら、その取出したフレーム画像を加算
し、断層画像の移動速度に従ってシフト量を変化し、Ｘ
線照射方向に垂直である所定間隔で並ぶ複数の断層面に
対応した断層画像を算出し、コンボリューション処理
を、複数の断層画像の画像情報を用いて特定の断層画像
に、行い、前記複数の各断層画像が、横ｍ画素×縦ｎ画
素で構成され、ｎ，ｍは、３，５，７，…の奇数であ
り、このコンボリューション処理は、前記特定の断層画
像に着目し、前記特定の断層画像の各画素の画素濃度Ｄ
を、特定の断層画像および前後の断層画像に関するコン
ボリューション関数 の各画素に対応する重み付けの係数ａを用いて、演算す
ることを特徴とする歯科用パノラマＸ線撮影装置であ
る。また本発明は、被写体に向けてＸ線を照射するＸ線
源と、被写体を通過したＸ線像を検出するＸ線像検出手
段と、被写体の周りに前記Ｘ線源およびＸ線像検出手段
を一体的に旋回させるための旋回手段と、前記旋回手段
の動作中に前記Ｘ線像検出手段から出力される複数のフ
レーム画像の画像情報を記憶するための像記憶手段と、
所望の断層面に沿った断層画像を形成し、該断層画像に
演算処理を施すための画像処理手段とを備え、前記画像
処理手段は、像記憶手段に記憶された画像情報に基づい
て、或る時間間隔で並ぶ前記複数のフレーム画像を選択
的に取出し、その取出したフレーム画像の位置を予め定
める所定距離だけスリット像の幅方向にずらしながら、
その取出したフレーム画像を加算し、断層画像の移動速
度に従ってシフト量を変化し、Ｘ線照射方向に垂直であ
る所定間隔で並ぶ複数の断層面に対応した断層画像を算
出し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行った後、周波数
空間でぼけを除去するための重み付けをした後に、逆Ｆ
ＦＴを行って元に戻す周波数処理を、複数の断層画像の
画像情報を用いて特定の断層画像に、行い、これによっ
て特定の断層画像のぼけ除去を行うことを特徴とする歯
科用パノラマＸ線撮影装置である。本発明に従えば、複
数の断層画像を用いてコンボリューション処理または周
波数処理を行うことによって、すなわち或る断層面の前
後の断層面のフレーム画像のデータについて、コンボリ
ューション処理または周波数処理を行って、ぼけの無い
断層画像を得ることができる。なお、周波数処理とはＦ
ＦＴ（高速フーリエ変換）を施した後、周波数空間でぼ
けを除去するための重み付けをした後に、逆ＦＦＴを行
って元に戻す処理をいう。したがって、幅広のＸ線ビー
ムを用いてＸ線撮影を行う場合、各断層画像がぼけてし
まってもこうしたぼけ除去によって鮮明な断層画像を得
ることができる。幅広のＸ線ビームが使用可能になる
と、１）頚椎などの障害陰影の影響を低減化できる。
２）Ｘ線の利用効率が向上し、しかもＸ線管球の管電流
を少なくできるため、Ｘ線管球の負担が小さくなる。
３）撮像面積の大きなＸ線像検出手段を使用できるた
め、撮像効率が向上する。などの利点がある。
てＸ線を照射するＸ線源と、被写体を通過したＸ線像を
検出するＸ線像検出手段と、被写体の周りに前記Ｘ線源
およびＸ線像検出手段を一体的に旋回させるための旋回
手段と、前記旋回手段の動作中に前記Ｘ線像検出手段か
ら出力される複数のフレーム画像の画像情報を記憶する
ための像記憶手段と、所望の断層面に沿った断層画像を
形成し、該断層画像に演算処理を施すための画像処理手
段とを備え、前記画像処理手段は、像記憶手段に記憶さ
れた画像情報に基づいて、或る時間間隔で並ぶ前記複数
のフレーム画像を選択的に取出し、その取出したフレー
ム画像の位置を予め定める所定距離だけスリット像の幅
方向にずらしながら、その取出したフレーム画像を加算
し、断層画像の移動速度に従ってシフト量を変化し、Ｘ
線照射方向に垂直である所定間隔で並ぶ複数の断層面に
対応した断層画像を算出し、コンボリューション処理
を、複数の断層画像の画像情報を用いて特定の断層画像
に、行い、前記複数の各断層画像が、横ｍ画素×縦ｎ画
素で構成され、ｎ，ｍは、３，５，７，…の奇数であ
り、このコンボリューション処理は、前記特定の断層画
像に着目し、前記特定の断層画像の各画素の画素濃度Ｄ
を、特定の断層画像および前後の断層画像に関するコン
ボリューション関数 の各画素に対応する重み付けの係数ａを用いて、演算す
ることを特徴とする歯科用パノラマＸ線撮影装置であ
る。また本発明は、被写体に向けてＸ線を照射するＸ線
源と、被写体を通過したＸ線像を検出するＸ線像検出手
段と、被写体の周りに前記Ｘ線源およびＸ線像検出手段
を一体的に旋回させるための旋回手段と、前記旋回手段
の動作中に前記Ｘ線像検出手段から出力される複数のフ
レーム画像の画像情報を記憶するための像記憶手段と、
所望の断層面に沿った断層画像を形成し、該断層画像に
演算処理を施すための画像処理手段とを備え、前記画像
処理手段は、像記憶手段に記憶された画像情報に基づい
て、或る時間間隔で並ぶ前記複数のフレーム画像を選択
的に取出し、その取出したフレーム画像の位置を予め定
める所定距離だけスリット像の幅方向にずらしながら、
その取出したフレーム画像を加算し、断層画像の移動速
度に従ってシフト量を変化し、Ｘ線照射方向に垂直であ
る所定間隔で並ぶ複数の断層面に対応した断層画像を算
出し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行った後、周波数
空間でぼけを除去するための重み付けをした後に、逆Ｆ
ＦＴを行って元に戻す周波数処理を、複数の断層画像の
画像情報を用いて特定の断層画像に、行い、これによっ
て特定の断層画像のぼけ除去を行うことを特徴とする歯
科用パノラマＸ線撮影装置である。本発明に従えば、複
数の断層画像を用いてコンボリューション処理または周
波数処理を行うことによって、すなわち或る断層面の前
後の断層面のフレーム画像のデータについて、コンボリ
ューション処理または周波数処理を行って、ぼけの無い
断層画像を得ることができる。なお、周波数処理とはＦ
ＦＴ（高速フーリエ変換）を施した後、周波数空間でぼ
けを除去するための重み付けをした後に、逆ＦＦＴを行
って元に戻す処理をいう。したがって、幅広のＸ線ビー
ムを用いてＸ線撮影を行う場合、各断層画像がぼけてし
まってもこうしたぼけ除去によって鮮明な断層画像を得
ることができる。幅広のＸ線ビームが使用可能になる
と、１）頚椎などの障害陰影の影響を低減化できる。
２）Ｘ線の利用効率が向上し、しかもＸ線管球の管電流
を少なくできるため、Ｘ線管球の負担が小さくなる。
３）撮像面積の大きなＸ線像検出手段を使用できるた
め、撮像効率が向上する。などの利点がある。
【０００８】また本発明は、各断層画像の中から２以上
の断層画像に関してぼけ除去を行い、ぼけが除去された
断層画像を相互に加算処理して、合成断層画像を得るこ
とを特徴とする。本発明に従えば、ぼけが除去された断
層画像を相互に加算処理して合成断層画像を得ることに
よって、ノイズが少なく、より鮮明なＸ線断層画像を得
ることができる。また本発明は、画像処理手段は取出し
間隔とシフト量とを断層画像の移動速度に従って変化す
ることを特徴とする。本発明に従えば、断層画像の移動
速度を検出して取出し間隔とシフト量とを設定し、こう
してぼけ除去されたパノラマ画像を得ることができる。
の断層画像に関してぼけ除去を行い、ぼけが除去された
断層画像を相互に加算処理して、合成断層画像を得るこ
とを特徴とする。本発明に従えば、ぼけが除去された断
層画像を相互に加算処理して合成断層画像を得ることに
よって、ノイズが少なく、より鮮明なＸ線断層画像を得
ることができる。また本発明は、画像処理手段は取出し
間隔とシフト量とを断層画像の移動速度に従って変化す
ることを特徴とする。本発明に従えば、断層画像の移動
速度を検出して取出し間隔とシフト量とを設定し、こう
してぼけ除去されたパノラマ画像を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態を
示すブロック図である。被写体１を挟んで対向するよう
にＸ線源２とＸ線像検出器３が配置され、これらは旋回
装置４のアーム両端に取付けられる。Ｘ線源１には１次
スリットが設けられ、旋回軸に対して平行な縦長スリッ
ト状のＸ線ビームを発生して、被写体１を照射する。
示すブロック図である。被写体１を挟んで対向するよう
にＸ線源２とＸ線像検出器３が配置され、これらは旋回
装置４のアーム両端に取付けられる。Ｘ線源１には１次
スリットが設けられ、旋回軸に対して平行な縦長スリッ
ト状のＸ線ビームを発生して、被写体１を照射する。
【００１０】Ｘ線像検出器３は、被写体１を通過したＸ
線像を縦長のスリット像として２次元的に検出して電気
信号に変換する。このようなＸ線像検出器３として、周
知のＸ線イメージセンサを使用することができ、たとえ
ばＸ線を可視光に変換するシンチレータと該シンチレー
タ上の画像を高感度で電気信号に変換するＳＩＴ（Sili
con Intensified Tube）とから成るＸ線カメラや、該Ｓ
ＩＴの代わりに半導体素子を用いたＸ線ＣＣＤ(Charge
Coupled Device）センサやＸ線蛍光増倍管などが用いら
れる。
線像を縦長のスリット像として２次元的に検出して電気
信号に変換する。このようなＸ線像検出器３として、周
知のＸ線イメージセンサを使用することができ、たとえ
ばＸ線を可視光に変換するシンチレータと該シンチレー
タ上の画像を高感度で電気信号に変換するＳＩＴ（Sili
con Intensified Tube）とから成るＸ線カメラや、該Ｓ
ＩＴの代わりに半導体素子を用いたＸ線ＣＣＤ(Charge
Coupled Device）センサやＸ線蛍光増倍管などが用いら
れる。
【００１１】旋回装置４のアームは、回転自在に支持さ
れており、画像処理部６からの駆動信号によって所定角
速度で回転する。像記憶部５は、アーム旋回中にＸ線像
検出器３から出力される被写体１の画像情報を連続的に
記録するものであり、たとえばＶＴＲ(Video Tape Reco
rder）や光ディスク、光磁気ディスクなどのビデオ信号
記録装置や大容量のＲＡＭ（Random Access Memory）の
ような半導体記憶素子などが使用される。
れており、画像処理部６からの駆動信号によって所定角
速度で回転する。像記憶部５は、アーム旋回中にＸ線像
検出器３から出力される被写体１の画像情報を連続的に
記録するものであり、たとえばＶＴＲ(Video Tape Reco
rder）や光ディスク、光磁気ディスクなどのビデオ信号
記録装置や大容量のＲＡＭ（Random Access Memory）の
ような半導体記憶素子などが使用される。
【００１２】画像処理部６はコンピュータなどで実現さ
れ、像記憶部５に記憶された画像情報に基づいて演算処
理を行うとともに、装置全体の動作を制御する。画像処
理部６には、使用者がデータを入力するキーボード等の
入力装置６ａが接続される。画像処理部６での画像処理
によって得られたパノラマ画像は、フレームメモリ７に
記憶され、ＣＲＴや液晶等の画像表示装置または画像を
印刷するハードコピー装置などの出力部８に出力され
る。
れ、像記憶部５に記憶された画像情報に基づいて演算処
理を行うとともに、装置全体の動作を制御する。画像処
理部６には、使用者がデータを入力するキーボード等の
入力装置６ａが接続される。画像処理部６での画像処理
によって得られたパノラマ画像は、フレームメモリ７に
記憶され、ＣＲＴや液晶等の画像表示装置または画像を
印刷するハードコピー装置などの出力部８に出力され
る。
【００１３】図２は、装置全体の動作手順を示すフロー
チャートである。まず旋回装置４を駆動しながらＸ線源
２からＸ線を照射し、被写体１を通過したＸ線をＸ線像
検出器３で受け、得られたＸ線の画像情報をフレーム画
像の電気信号に変換する。この電気信号として、たとえ
ばテレビジョンのビデオ信号と同じ信号形式が採用さ
れ、１秒当り３０枚の割合で像記憶部５に連続的に記録
される（ステップＳ１）。このフレーム画像はＸ線のス
リットビームに対応した縦長のスリット像となってお
り、たとえば３０秒で被写体１の周りを半周させれば９
００枚の一連のフレーム画像が得られる。なお、フレー
ム画像は上述のビデオ信号のような連続信号でなく、短
い周期で間欠的に撮影して、これを電気信号に変換した
ものであってもよい。
チャートである。まず旋回装置４を駆動しながらＸ線源
２からＸ線を照射し、被写体１を通過したＸ線をＸ線像
検出器３で受け、得られたＸ線の画像情報をフレーム画
像の電気信号に変換する。この電気信号として、たとえ
ばテレビジョンのビデオ信号と同じ信号形式が採用さ
れ、１秒当り３０枚の割合で像記憶部５に連続的に記録
される（ステップＳ１）。このフレーム画像はＸ線のス
リットビームに対応した縦長のスリット像となってお
り、たとえば３０秒で被写体１の周りを半周させれば９
００枚の一連のフレーム画像が得られる。なお、フレー
ム画像は上述のビデオ信号のような連続信号でなく、短
い周期で間欠的に撮影して、これを電気信号に変換した
ものであってもよい。
【００１４】次に、像記憶部５に連続的に記録されてい
る一連のフレーム画像から、或る時間間隔で並ぶフレー
ム画像を選択的に取り出すための取出し間隔と、取出し
た各フレーム画像をスリット像の幅方向に所定距離ずつ
位置をずらしながら加算するための距離、すなわちシフ
ト量とを選定し（ステップＳ２）、この取出し間隔で該
当するフレーム画像をデジタル信号の形式で順次取出
し、選定したシフト量に従って位置をずらせながら加算
処理を行う（ステップＳ３）。このときの取出し間隔と
シフト量とは任意に選定することができ、これに対応し
て或る特定の断層面のパノラマ画像が上記加算処理によ
って得られる。そこでこれをフレームメモリ７に記憶さ
せ、必要に応じてこのパノラマ画像を出力部８で表示
し、あるいはハードコピーとして出力するのである（ス
テップＳ４）。
る一連のフレーム画像から、或る時間間隔で並ぶフレー
ム画像を選択的に取り出すための取出し間隔と、取出し
た各フレーム画像をスリット像の幅方向に所定距離ずつ
位置をずらしながら加算するための距離、すなわちシフ
ト量とを選定し（ステップＳ２）、この取出し間隔で該
当するフレーム画像をデジタル信号の形式で順次取出
し、選定したシフト量に従って位置をずらせながら加算
処理を行う（ステップＳ３）。このときの取出し間隔と
シフト量とは任意に選定することができ、これに対応し
て或る特定の断層面のパノラマ画像が上記加算処理によ
って得られる。そこでこれをフレームメモリ７に記憶さ
せ、必要に応じてこのパノラマ画像を出力部８で表示
し、あるいはハードコピーとして出力するのである（ス
テップＳ４）。
【００１５】なお、符号Ｓ１ａ、Ｓ３ａ、Ｓ４ａは各ス
テップにおいて得られる画像の概略を例示したものであ
る。
テップにおいて得られる画像の概略を例示したものであ
る。
【００１６】上記の取出し間隔とシフト量に応じて特定
の断層面のパノラマ画像が得られることは、従来のフィ
ルム式のパノラマＸ線撮影装置において、Ｘ線源とフィ
ルムとを所定の比率で相対運動させることにより、特定
の断層面のパノラマ画像が得られることと原理的に同じ
であるが、デジタル方式では撮影後に取出し間隔とシフ
ト量を選定することによって任意の断層面を対象として
そのパノラマ画像を適宜形成できる点が異なっている。
の断層面のパノラマ画像が得られることは、従来のフィ
ルム式のパノラマＸ線撮影装置において、Ｘ線源とフィ
ルムとを所定の比率で相対運動させることにより、特定
の断層面のパノラマ画像が得られることと原理的に同じ
であるが、デジタル方式では撮影後に取出し間隔とシフ
ト量を選定することによって任意の断層面を対象として
そのパノラマ画像を適宜形成できる点が異なっている。
【００１７】図３は、パノラマ撮影の原理を説明する図
である。Ｘ線ビーム１１が旋回中心１２の周りを時計方
向に回転していると、或る断層面Ａにある物体の像はＸ
線ビーム１１と共に旋回しているＸ線像検出器３のＸ線
検出面３ａに投影され、Ｘ線検出面３ａ上を撮像装置３
ｂ側から見て左から右に横切る。同じく別の断層面Ａ１
にある物体の像もＸ線検出面３ａに投影されて同方向に
横切るが、旋回中心１２からの距離が遠いため、横切る
時の移動速度は断層面Ａの像よりも速くなる。したがっ
て、これらの像の移動速度に応じて取出し間隔とシフト
量を選定すれば、これに同期した断層面ＡまたはＡ１上
の物体のパノラマ画像が形成されるのである。
である。Ｘ線ビーム１１が旋回中心１２の周りを時計方
向に回転していると、或る断層面Ａにある物体の像はＸ
線ビーム１１と共に旋回しているＸ線像検出器３のＸ線
検出面３ａに投影され、Ｘ線検出面３ａ上を撮像装置３
ｂ側から見て左から右に横切る。同じく別の断層面Ａ１
にある物体の像もＸ線検出面３ａに投影されて同方向に
横切るが、旋回中心１２からの距離が遠いため、横切る
時の移動速度は断層面Ａの像よりも速くなる。したがっ
て、これらの像の移動速度に応じて取出し間隔とシフト
量を選定すれば、これに同期した断層面ＡまたはＡ１上
の物体のパノラマ画像が形成されるのである。
【００１８】ここで取出し間隔とシフト量が一定であれ
ば、断層面は図３のように円弧状になるが、取出し間隔
とシフト量は一つの処理について一定である必要はな
く、Ｘ線ビームの旋回中心の移動と関連させながら変化
させれば、歯列弓のように曲率が場所に応じて変化する
断層面であっても同様なパノラマ画像が得られる。
ば、断層面は図３のように円弧状になるが、取出し間隔
とシフト量は一つの処理について一定である必要はな
く、Ｘ線ビームの旋回中心の移動と関連させながら変化
させれば、歯列弓のように曲率が場所に応じて変化する
断層面であっても同様なパノラマ画像が得られる。
【００１９】こうした取出し間隔とシフト量は、像記憶
部５に連続的に記憶されている一連のフレーム画像を再
生し、再生された画像中を対象とする像が移動する速度
を検出し、その結果に応じて選定することが可能であ
る。すなわち、不鮮明な状態ではあるが、再生された画
像中にはＸ線が通過した物体の像が映っており、対象と
する像の移動速度を知ることができるから、この速度を
計測すれば目的とする断層面のパノラマ画像を得るには
取出し間隔とシフト量をいくらに設定すればよいか容易
に計算できる。選定された取出し間隔とシフト量はキー
ボード等の入力装置６ａから画像処理部６に入力され
る。
部５に連続的に記憶されている一連のフレーム画像を再
生し、再生された画像中を対象とする像が移動する速度
を検出し、その結果に応じて選定することが可能であ
る。すなわち、不鮮明な状態ではあるが、再生された画
像中にはＸ線が通過した物体の像が映っており、対象と
する像の移動速度を知ることができるから、この速度を
計測すれば目的とする断層面のパノラマ画像を得るには
取出し間隔とシフト量をいくらに設定すればよいか容易
に計算できる。選定された取出し間隔とシフト量はキー
ボード等の入力装置６ａから画像処理部６に入力され
る。
【００２０】こうして１回のＸ線撮影を行うだけで、任
意の断層面上のパノラマ画像を再生することが可能にな
る。
意の断層面上のパノラマ画像を再生することが可能にな
る。
【００２１】次に、Ｘ線ＣＣＤセンサをＴＤＩ（Time-D
elay Integration）駆動することによって、任意の断層
面上のパノラマ画像を再生する例を説明する。
elay Integration）駆動することによって、任意の断層
面上のパノラマ画像を再生する例を説明する。
【００２２】図４は、Ｘ線ＣＣＤセンサを用いたパノラ
マＸ線撮影装置の構成図である。人体の頭部などの被写
体１は、対向配備されるＸ線源２およびＸ線像検出器３
の間でＸ線の放射経路に介在する形となる。Ｘ線源２お
よびＸ線像検出器３は、旋回可能なアーム４ａの両端に
取付けられる。Ｘ線像検出器３には、照射されたＸ線を
可視光に変換するシンチレータ３１、シンチレータ３１
の像を導く光ファイバプレート（略称「ＦＯＰ」）３
２、光ファイバ３２によって導かれた画像を撮像するた
とえばＦＦＴ（フルフレームトランスファー）型のＣＣ
Ｄ素子３３が含まれる。アーム４ａは、アームモータ４
ｂによって回転駆動される。アーム４ａの旋回角度は、
角度検出器４ｆによって検出される。角度検出器４ｆに
は、アームモータ４ｂの回転軸に取付けられるカム４ｃ
と、カム４ｃによって可動接点が変位されるポテンショ
メータ４ｄが含まれる。アーム４ａの旋回角速度は、タ
コジェネレータ４ｅによって検出される。
マＸ線撮影装置の構成図である。人体の頭部などの被写
体１は、対向配備されるＸ線源２およびＸ線像検出器３
の間でＸ線の放射経路に介在する形となる。Ｘ線源２お
よびＸ線像検出器３は、旋回可能なアーム４ａの両端に
取付けられる。Ｘ線像検出器３には、照射されたＸ線を
可視光に変換するシンチレータ３１、シンチレータ３１
の像を導く光ファイバプレート（略称「ＦＯＰ」）３
２、光ファイバ３２によって導かれた画像を撮像するた
とえばＦＦＴ（フルフレームトランスファー）型のＣＣ
Ｄ素子３３が含まれる。アーム４ａは、アームモータ４
ｂによって回転駆動される。アーム４ａの旋回角度は、
角度検出器４ｆによって検出される。角度検出器４ｆに
は、アームモータ４ｂの回転軸に取付けられるカム４ｃ
と、カム４ｃによって可動接点が変位されるポテンショ
メータ４ｄが含まれる。アーム４ａの旋回角速度は、タ
コジェネレータ４ｅによって検出される。
【００２３】図５は、図４の電気的構成を示すブロック
図である。ＣＣＤ素子３３の撮像した画像は、ＣＰＵ２
４がタイミングを制御するＣＣＤ駆動回路２３によって
ＴＤＩ法に従う蓄積が行われる。画像信号は、Ａ／Ｄ
（アナログ／デジタル）変換器２５によってデジタル信
号に変換され、ＣＰＵ２４に入力される。ＣＰＵ２４
は、画像信号をＶＲＡＭ等のフレームメモリ７に書込
む。フレームメモリ７に書込まれた画像は、画像読出し
回路８ａによって読出され、画像表示装置８ｂでパノラ
マＸ線断層画像として表示される。
図である。ＣＣＤ素子３３の撮像した画像は、ＣＰＵ２
４がタイミングを制御するＣＣＤ駆動回路２３によって
ＴＤＩ法に従う蓄積が行われる。画像信号は、Ａ／Ｄ
（アナログ／デジタル）変換器２５によってデジタル信
号に変換され、ＣＰＵ２４に入力される。ＣＰＵ２４
は、画像信号をＶＲＡＭ等のフレームメモリ７に書込
む。フレームメモリ７に書込まれた画像は、画像読出し
回路８ａによって読出され、画像表示装置８ｂでパノラ
マＸ線断層画像として表示される。
【００２４】ＣＣＤ素子３３を駆動するためのＴＤＩク
ロック信号は、アナログ乗算器２１によってタコジェネ
レータ４ｅからの角速度ωと、角度検出器４ｆからの角
度θの関数ｆ（θ）とを表す信号を乗算して、さらに電
圧／周波数（以下、「Ｖ／Ｆ」と略称する）コンバータ
２２によって周波数変換して得られる。角度検出器４ｆ
のカム４ｃは、アームの旋回角度θに対するフィルム送
り速度の関係に基づいて形状が設定されている。タコジ
ェネレータ４ｅ内には、交流信号として導出される角速
度ωに対応する信号を電圧レベルに変換するための整流
回路４ｇが設けられている。
ロック信号は、アナログ乗算器２１によってタコジェネ
レータ４ｅからの角速度ωと、角度検出器４ｆからの角
度θの関数ｆ（θ）とを表す信号を乗算して、さらに電
圧／周波数（以下、「Ｖ／Ｆ」と略称する）コンバータ
２２によって周波数変換して得られる。角度検出器４ｆ
のカム４ｃは、アームの旋回角度θに対するフィルム送
り速度の関係に基づいて形状が設定されている。タコジ
ェネレータ４ｅ内には、交流信号として導出される角速
度ωに対応する信号を電圧レベルに変換するための整流
回路４ｇが設けられている。
【００２５】図６は、他の電気的構成例を示すブロック
図である。ここではＣＰＵ２４によるデジタル演算処理
によってＴＤＩクロック周波数を算出する構成を示す。
本構成で図５の構成に対応する部分には同一の参照符を
付す。
図である。ここではＣＰＵ２４によるデジタル演算処理
によってＴＤＩクロック周波数を算出する構成を示す。
本構成で図５の構成に対応する部分には同一の参照符を
付す。
【００２６】関数値ｆ（θ）はＣＰＵ２４内のメモリに
テーブルデータとして設定される。角度検出器４ｆおよ
びタコジェネレータ４ｅの出力は、Ａ／Ｄ変換器２５
ａ、２５によってデジタル変換され、ＣＰＵ２４に入力
される。ＣＰＵ２４は予め設定されているプログラムに
従って、クロック周波数Ｆ、定数ｋ、断層軌道を決める
関数値ｆ（θ）、１ピクセルの幅ｄとおいて、Ｆ＝１／
ｋ×ｆ（θ）×ω÷ｄを計算して、ＴＤＩクロックを発
生させるための処理および制御を行う。
テーブルデータとして設定される。角度検出器４ｆおよ
びタコジェネレータ４ｅの出力は、Ａ／Ｄ変換器２５
ａ、２５によってデジタル変換され、ＣＰＵ２４に入力
される。ＣＰＵ２４は予め設定されているプログラムに
従って、クロック周波数Ｆ、定数ｋ、断層軌道を決める
関数値ｆ（θ）、１ピクセルの幅ｄとおいて、Ｆ＝１／
ｋ×ｆ（θ）×ω÷ｄを計算して、ＴＤＩクロックを発
生させるための処理および制御を行う。
【００２７】次に、Ｘ線ＣＣＤセンサをＴＤＩ（Time-D
elay Integration）駆動するとともに、１回のＸ線撮影
で複数の断層面上のパノラマ画像を同時に再生する例を
説明する。
elay Integration）駆動するとともに、１回のＸ線撮影
で複数の断層面上のパノラマ画像を同時に再生する例を
説明する。
【００２８】図７および図８は、Ｘ線像検出器３に設け
られる２次スリット３４とＣＣＤ素子３３の像領域との
間の関係を示す説明図である。２次スリット３４が１つ
または複数のＣＣＤ素子３３の像領域に結像されること
を前提とする。その際、結像尺度はｘ方向、すなわち２
次スリット３４の長手方向に直角に１：ｎｘであり、ｙ
方向において１：ｎｙである。２次スリット３４は約５
ｍｍの幅を有し、現在使用可能なＣＣＤ素子３３は８ｍ
ｍの像領域を有するので、この場合はｎｘ＝１である。
用いられる像センサの数と大きさとに応じてスリット長
手方向における結像尺度ｎｙは１ないし約２０とするこ
とができる。
られる２次スリット３４とＣＣＤ素子３３の像領域との
間の関係を示す説明図である。２次スリット３４が１つ
または複数のＣＣＤ素子３３の像領域に結像されること
を前提とする。その際、結像尺度はｘ方向、すなわち２
次スリット３４の長手方向に直角に１：ｎｘであり、ｙ
方向において１：ｎｙである。２次スリット３４は約５
ｍｍの幅を有し、現在使用可能なＣＣＤ素子３３は８ｍ
ｍの像領域を有するので、この場合はｎｘ＝１である。
用いられる像センサの数と大きさとに応じてスリット長
手方向における結像尺度ｎｙは１ないし約２０とするこ
とができる。
【００２９】ａ・ｂ（ａ＝行間隔、ｂ＝列間隔）の寸法
を有するＣＣＤ像領域面上の画素は、２次スリット面上
では（ｎｘ×ａ）・（ｎｙ×ｂ）の画素に相当する。し
たがって、図７、図８に示す全体図では、２次スリット
での１ないしｎの光画素がＣＣＤ素子での１ないしｎの
電荷画素に相応する。２次スリットの長手方向では相似
性が成立する。したがって、２次スリットの方向におけ
る１つの直線が１つのＣＣＤ行の上に結像される。
を有するＣＣＤ像領域面上の画素は、２次スリット面上
では（ｎｘ×ａ）・（ｎｙ×ｂ）の画素に相当する。し
たがって、図７、図８に示す全体図では、２次スリット
での１ないしｎの光画素がＣＣＤ素子での１ないしｎの
電荷画素に相応する。２次スリットの長手方向では相似
性が成立する。したがって、２次スリットの方向におけ
る１つの直線が１つのＣＣＤ行の上に結像される。
【００３０】図５のようにＣＣＤ駆動回路２３から相応
のクロックパルスを印加することにより、像は像領域３
３ａから記憶領域３３ｂへ転送され、そこからシフトレ
ジスタ３３ｃを介して読み出され、Ａ／Ｄ変換器２５へ
入力される。正常運転の場合にはＣＣＤ素子の標準クロ
ックレートでは像集成時間は約２０ｍｓである。その後
に像は記憶領域へクロックパルスに同期して与えられ
る。このためにＣＣＤ素子の有する行数と同数のクロッ
クパルスが必要である。したがって、３００行を有する
ＣＣＤ形式と２μｓのパルス周期とに基づけば、像領域
は約０．６ｍｓの後には空になり、直ちに新しい像を撮
影することができる。
のクロックパルスを印加することにより、像は像領域３
３ａから記憶領域３３ｂへ転送され、そこからシフトレ
ジスタ３３ｃを介して読み出され、Ａ／Ｄ変換器２５へ
入力される。正常運転の場合にはＣＣＤ素子の標準クロ
ックレートでは像集成時間は約２０ｍｓである。その後
に像は記憶領域へクロックパルスに同期して与えられ
る。このためにＣＣＤ素子の有する行数と同数のクロッ
クパルスが必要である。したがって、３００行を有する
ＣＣＤ形式と２μｓのパルス周期とに基づけば、像領域
は約０．６ｍｓの後には空になり、直ちに新しい像を撮
影することができる。
【００３１】シンチレータ３１に生じた光像がＣＣＤ素
子３３に結像され、生じた電荷像が所定のクロックレー
トで像領域から記憶領域へクロックパルスに同期して与
えられ、その際行ごとにシフトレジスタを介してクロッ
クパルスに同期して読み出されることにより、像情報が
集成される。その際、電荷像が２次スリット面上に換算
してｘ方向に、フィルムを用いた従来の断層撮影と同じ
速度となるようにクロックレートが選択される。
子３３に結像され、生じた電荷像が所定のクロックレー
トで像領域から記憶領域へクロックパルスに同期して与
えられ、その際行ごとにシフトレジスタを介してクロッ
クパルスに同期して読み出されることにより、像情報が
集成される。その際、電荷像が２次スリット面上に換算
してｘ方向に、フィルムを用いた従来の断層撮影と同じ
速度となるようにクロックレートが選択される。
【００３２】図８に示すように、ＣＣＤ素子３３はｂ１
ないしｂｍの列に分割されている。電荷は列ごとにＣＣ
Ｄの１つの行から次の行へ転送され、記憶領域３３ｂの
中へまたは直接シフトレジスタ３３ｃの中へクロックパ
ルスに同期して与えられる。この過程が行われる速度は
転送クロックパルス周波数によって設定される。鮮明に
結像される断層は、次式で与えられる。
ないしｂｍの列に分割されている。電荷は列ごとにＣＣ
Ｄの１つの行から次の行へ転送され、記憶領域３３ｂの
中へまたは直接シフトレジスタ３３ｃの中へクロックパ
ルスに同期して与えられる。この過程が行われる速度は
転送クロックパルス周波数によって設定される。鮮明に
結像される断層は、次式で与えられる。
【００３３】ｆ＝ｖ／ａ・ｄ／（Ｌ−ｄ）
但し、ｄはフィルムから対象物までの距離、Ｌはフィル
ムからＸ線源までの距離、ｖは対象物に垂直なＸ線源の
速度、ａはＣＣＤ行の幅、ｆはクロックパルス周波数で
ある。
ムからＸ線源までの距離、ｖは対象物に垂直なＸ線源の
速度、ａはＣＣＤ行の幅、ｆはクロックパルス周波数で
ある。
【００３４】図９は、ＣＣＤの各行が異なるクロックパ
ルス周波数で駆動される例を示す説明図である。ＣＣＤ
列ｂ１ないしｂｍのうちの数列が異なるクロックパルス
周波数ｔ１ないしｔｋによって制御される。その際、各
クロックパルス周波数は１つの撮影断層に相応する。制
御をＣＣＤ素子上に一様に分散して行うことができる。
図９では、クロックパルス周波数ｔ１によって列ｂ２、
ｂ４、ｂ６、ｂ８、ｂ１０、…が制御され、クロックパ
ルス周波数ｔ２によって列ｂ３、ｂ７、ｂ１１、…が制
御され、クロックパルス周波数ｔ３によって列ｂ１、ｂ
５、ｂ９、ｂ１２、…が制御される。このことはＣＣＤ
要素の上側の部分においては、異なる３つの断層に相応
するクロックパルス周波数により列が制御され、一方、
素子の第１２番目の列以下では１つのクロックパルス周
波数だけによって制御されることを意味する。したがっ
て、図９の例では、上側の像部分においてクロックパル
ス周波数ｔ１、ｔ２、ｔ３に相応する３つの異なる断層
を検出でき、一方、下側の像部分ではただ１つの断層す
なわちクロックパルス周波数ｔ３に相応する断層だけが
結像される。
ルス周波数で駆動される例を示す説明図である。ＣＣＤ
列ｂ１ないしｂｍのうちの数列が異なるクロックパルス
周波数ｔ１ないしｔｋによって制御される。その際、各
クロックパルス周波数は１つの撮影断層に相応する。制
御をＣＣＤ素子上に一様に分散して行うことができる。
図９では、クロックパルス周波数ｔ１によって列ｂ２、
ｂ４、ｂ６、ｂ８、ｂ１０、…が制御され、クロックパ
ルス周波数ｔ２によって列ｂ３、ｂ７、ｂ１１、…が制
御され、クロックパルス周波数ｔ３によって列ｂ１、ｂ
５、ｂ９、ｂ１２、…が制御される。このことはＣＣＤ
要素の上側の部分においては、異なる３つの断層に相応
するクロックパルス周波数により列が制御され、一方、
素子の第１２番目の列以下では１つのクロックパルス周
波数だけによって制御されることを意味する。したがっ
て、図９の例では、上側の像部分においてクロックパル
ス周波数ｔ１、ｔ２、ｔ３に相応する３つの異なる断層
を検出でき、一方、下側の像部分ではただ１つの断層す
なわちクロックパルス周波数ｔ３に相応する断層だけが
結像される。
【００３５】こうしてＣＣＤの各列を複数の異なるクロ
ックパルス周波数で制御することによって、複数の断層
面に対応する断層画像を同時に撮像することができる。
ックパルス周波数で制御することによって、複数の断層
面に対応する断層画像を同時に撮像することができる。
【００３６】次に、各断層画像のボケ除去処理について
説明する。
説明する。
【００３７】図１０は、本発明に係るパノラマ撮影の原
理を示す説明図である。略Ｕ字状の顎骨１ａに対して、
頭部の背後側にＸ線源２が配置され、撮影部位において
水平幅が１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度に広がるような幅広の
Ｘ線ビーム１１が撮影部位の歯列弓に対して垂直に入射
する。Ｘ線像検出器３は、撮影部位を通過したＸ線ビー
ム１１を受けるように、顔面側配置される。Ｘ線源２お
よびＸ線像検出器３は一体的に旋回するとともに、その
旋回中心は図１０に示すような曲線軌道Ｑに沿って移動
する。
理を示す説明図である。略Ｕ字状の顎骨１ａに対して、
頭部の背後側にＸ線源２が配置され、撮影部位において
水平幅が１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度に広がるような幅広の
Ｘ線ビーム１１が撮影部位の歯列弓に対して垂直に入射
する。Ｘ線像検出器３は、撮影部位を通過したＸ線ビー
ム１１を受けるように、顔面側配置される。Ｘ線源２お
よびＸ線像検出器３は一体的に旋回するとともに、その
旋回中心は図１０に示すような曲線軌道Ｑに沿って移動
する。
【００３８】図１１は、本発明に係るボケ除去処理を示
すフローチャートである。Ｘ線像検出器３で検出した画
像情報に基づき、上述の手法によって、Ｘ線照射方向に
沿って所定間隔で並ぶ複数の断層面、たとえば図１０に
示すように８つの断層面Ｐ１〜Ｐ８に対応した合計８枚
分の断層画像を算出する（ステップｕ１）。
すフローチャートである。Ｘ線像検出器３で検出した画
像情報に基づき、上述の手法によって、Ｘ線照射方向に
沿って所定間隔で並ぶ複数の断層面、たとえば図１０に
示すように８つの断層面Ｐ１〜Ｐ８に対応した合計８枚
分の断層画像を算出する（ステップｕ１）。
【００３９】次に、８枚の断層画像のうち特定の断層画
像に着目して、各断層画像のうち１つ以上の画像情報を
用いてコンボリューション処理を施すことによって、特
定の断層画像のぼけ除去を行う（ステップｕ２）。
像に着目して、各断層画像のうち１つ以上の画像情報を
用いてコンボリューション処理を施すことによって、特
定の断層画像のぼけ除去を行う（ステップｕ２）。
【００４０】さらに、各断層画像の中から２以上の断層
画像に関してぼけ除去を行い、ぼけが除去された断層画
像を相互に加算処理して、最終的な合成断層画像を得て
いる（ステップｕ３）。
画像に関してぼけ除去を行い、ぼけが除去された断層画
像を相互に加算処理して、最終的な合成断層画像を得て
いる（ステップｕ３）。
【００４１】次に、断層面の位置の具体例を説明する。
Ｘ線像検出器３は複数の受光画素で構成されているた
め、たとえば中心の断層画像から１枚分内側の断層画像
は片側１画素、すなわち両側合わせて２画素分少なくな
る。したがって、各断層画像を構成する画素数は、１枚
ずつ内側にいくに従って２画素ずつ減少し、逆に１枚ず
つ外側にいくに従って、２画素ずつ増加する。そこで、
旋回中心から撮影部位までの距離を５０ｍｍと仮定し、
Ｘ線像検出器３の２次スリットの幅が４０画素分（１画
素寸法が０．２５ｍｍで、２次スリットの幅を１０ｍｍ
に設定した場合）あったとすると、中心の断層画像を基
準として、各断層面の位置は次のように表せる。中心か
ら２枚分外側は、４４／４０×５０ｍｍ＝５５ｍｍに位
置する。中心から１枚分外側は、４２／４０×５０ｍｍ
＝５２．５ｍｍに位置する。中心は、４０／４０×５０
ｍｍ＝５０ｍｍに位置する。中心から１枚分内側は、３
８／４０×５０ｍｍ＝４７．５ｍｍに位置する。中心か
ら２枚分内側は、３６／４０×５０ｍｍ＝４５ｍｍに位
置する。
Ｘ線像検出器３は複数の受光画素で構成されているた
め、たとえば中心の断層画像から１枚分内側の断層画像
は片側１画素、すなわち両側合わせて２画素分少なくな
る。したがって、各断層画像を構成する画素数は、１枚
ずつ内側にいくに従って２画素ずつ減少し、逆に１枚ず
つ外側にいくに従って、２画素ずつ増加する。そこで、
旋回中心から撮影部位までの距離を５０ｍｍと仮定し、
Ｘ線像検出器３の２次スリットの幅が４０画素分（１画
素寸法が０．２５ｍｍで、２次スリットの幅を１０ｍｍ
に設定した場合）あったとすると、中心の断層画像を基
準として、各断層面の位置は次のように表せる。中心か
ら２枚分外側は、４４／４０×５０ｍｍ＝５５ｍｍに位
置する。中心から１枚分外側は、４２／４０×５０ｍｍ
＝５２．５ｍｍに位置する。中心は、４０／４０×５０
ｍｍ＝５０ｍｍに位置する。中心から１枚分内側は、３
８／４０×５０ｍｍ＝４７．５ｍｍに位置する。中心か
ら２枚分内側は、３６／４０×５０ｍｍ＝４５ｍｍに位
置する。
【００４２】こうした関係は、Ｘ線ビームが平行である
と仮定しており、扇形に広がったＸ線ビームのときはそ
の拡大率を考慮する。このようにＸ線像検出器３での画
素数によって、各断層面の間隔は変化することになる。
と仮定しており、扇形に広がったＸ線ビームのときはそ
の拡大率を考慮する。このようにＸ線像検出器３での画
素数によって、各断層面の間隔は変化することになる。
【００４３】次に、各断層面における像のぼけ具合につ
いて説明する。中心の断層面にぼけの無い点Ａが存在す
ると仮定すると、１枚内側の断層面において点Ａは３つ
の画素上にあることになり、ぼけ像になる。このとき、
ぼけ像の濃度Ｄ-1は、元の中心の点Ａの濃度をＤ0とす
ると、Ｄ-1＝Ｄ0／３というように３等分される。
いて説明する。中心の断層面にぼけの無い点Ａが存在す
ると仮定すると、１枚内側の断層面において点Ａは３つ
の画素上にあることになり、ぼけ像になる。このとき、
ぼけ像の濃度Ｄ-1は、元の中心の点Ａの濃度をＤ0とす
ると、Ｄ-1＝Ｄ0／３というように３等分される。
【００４４】さらに中心から２枚内側の断層面におい
て、点Ａは５つの画素上にあるぼけ像になる。このと
き、ぼけ像の濃度Ｄ-2は、元の中心の点Ａの濃度をＤ0
とすると、Ｄ-1＝Ｄ0／５というように５等分される。
て、点Ａは５つの画素上にあるぼけ像になる。このと
き、ぼけ像の濃度Ｄ-2は、元の中心の点Ａの濃度をＤ0
とすると、Ｄ-1＝Ｄ0／５というように５等分される。
【００４５】このようにぼけ像と元のぼけ無し像の濃度
関係が明らかになると、その計算を逆にたどることによ
って、ぼけ像を除去することが可能になる。
関係が明らかになると、その計算を逆にたどることによ
って、ぼけ像を除去することが可能になる。
【００４６】次にぼけ除去について説明する。式Ｄ-1＝
Ｄ0／３を変形すると、３×Ｄ-1＝Ｄ0となる。１枚内側
の断層面におけるぼけた点の濃度をＤ-1-1、Ｄ-10、Ｄ
-11とすると、 Ｄ-1-1＋Ｄ-10＋Ｄ-11＝Ｄ0 となり、同様に１枚外側についても、 Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋Ｄ+11＝Ｄ0 となる。ここで、１枚内側の点と濃度Ｄ-10は、中心に
おけるＤ0-1、Ｄ00、Ｄ01にぼけ像としてあるから、点
Ａ（濃度Ｄ00）には点のＤ-10 の１／３の濃度がぼけと
して重複していることになる。この点だけぼけていると
すると、 Ｄ00＝Ｄ-10／３ となる。同様に、隣点の濃度Ｄ-1-1も重複しているた
め、 Ｄ00＝Ｄ-1-1／３ となる。結局、ぼけは内側の３つの点から１／３ずつ受
けているため、 Ｄ00＝（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01）／３ となる。また、外側の３つの点からもぼけを受けている
ため、それを加えて、 Ｄ 00＝｛（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01）＋（Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋
Ｄ+11）｝／３ となる。
Ｄ0／３を変形すると、３×Ｄ-1＝Ｄ0となる。１枚内側
の断層面におけるぼけた点の濃度をＤ-1-1、Ｄ-10、Ｄ
-11とすると、 Ｄ-1-1＋Ｄ-10＋Ｄ-11＝Ｄ0 となり、同様に１枚外側についても、 Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋Ｄ+11＝Ｄ0 となる。ここで、１枚内側の点と濃度Ｄ-10は、中心に
おけるＤ0-1、Ｄ00、Ｄ01にぼけ像としてあるから、点
Ａ（濃度Ｄ00）には点のＤ-10 の１／３の濃度がぼけと
して重複していることになる。この点だけぼけていると
すると、 Ｄ00＝Ｄ-10／３ となる。同様に、隣点の濃度Ｄ-1-1も重複しているた
め、 Ｄ00＝Ｄ-1-1／３ となる。結局、ぼけは内側の３つの点から１／３ずつ受
けているため、 Ｄ00＝（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01）／３ となる。また、外側の３つの点からもぼけを受けている
ため、それを加えて、 Ｄ 00＝｛（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01）＋（Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋
Ｄ+11）｝／３ となる。
【００４７】以上のように、６つの点から１／３ずつの
ぼけが点Ａに加算されていることになって、ぼけを点Ａ
から除去するには、この６つの点からの濃度を差し引き
けば良い。ここで、６つの点には点Ａのぼけも写りこん
でいるので（各点にＤ00が１／３ずつ含まれ、それが６
つであるから、Ｄ00／３×６＝２×Ｄ00）、単純に減算
すると２×Ｄ00分だけ引きすぎてしまう。したがって、
点Ａのぼけ像のない濃度Ｄは、 Ｄ＝Ｄ00−（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01＋Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋Ｄ
+11）／３ となるが、引きすぎた２×Ｄ00分を補正すると、 Ｄ＝３×Ｄ00−（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01＋Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋
Ｄ+11）／３ となる。これを正確に書き換えると、 Ｄ(X、Y)＝Ｄ(X、Y)×３−（Ｄ(X+1、Y+1)＋Ｄ(X、Y+1)＋Ｄ
(X-1、Y+1)＋Ｄ(X+1、Y-1)＋Ｄ(X、Y-1)＋Ｄ（Ｘ−１、Ｙ
−１））／３ となる。ここで、（Ｘ、Ｙ）は（列、行）を表す。
ぼけが点Ａに加算されていることになって、ぼけを点Ａ
から除去するには、この６つの点からの濃度を差し引き
けば良い。ここで、６つの点には点Ａのぼけも写りこん
でいるので（各点にＤ00が１／３ずつ含まれ、それが６
つであるから、Ｄ00／３×６＝２×Ｄ00）、単純に減算
すると２×Ｄ00分だけ引きすぎてしまう。したがって、
点Ａのぼけ像のない濃度Ｄは、 Ｄ＝Ｄ00−（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01＋Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋Ｄ
+11）／３ となるが、引きすぎた２×Ｄ00分を補正すると、 Ｄ＝３×Ｄ00−（Ｄ0-1＋Ｄ00＋Ｄ01＋Ｄ+1-1＋Ｄ+10＋
Ｄ+11）／３ となる。これを正確に書き換えると、 Ｄ(X、Y)＝Ｄ(X、Y)×３−（Ｄ(X+1、Y+1)＋Ｄ(X、Y+1)＋Ｄ
(X-1、Y+1)＋Ｄ(X+1、Y-1)＋Ｄ(X、Y-1)＋Ｄ（Ｘ−１、Ｙ
−１））／３ となる。ここで、（Ｘ、Ｙ）は（列、行）を表す。
【００４８】次にコンボリューション処理の具体例を説
明する。たとえば、各断層画像が横ｍ画素×縦ｎ画素で
構成され、最内側第１枚目の断層画像データをｄ（１、
１、１）…ｄ（１、ｍ、ｎ）、２枚目の断層画像データ
をｄ（２、１、１）…ｄ（２、ｍ、ｎ）、以下同様にｋ
枚目の断層画像データをｄ（ｋ、１、１）…ｄ（ｋ、
ｍ、ｎ）、と表現する。
明する。たとえば、各断層画像が横ｍ画素×縦ｎ画素で
構成され、最内側第１枚目の断層画像データをｄ（１、
１、１）…ｄ（１、ｍ、ｎ）、２枚目の断層画像データ
をｄ（２、１、１）…ｄ（２、ｍ、ｎ）、以下同様にｋ
枚目の断層画像データをｄ（ｋ、１、１）…ｄ（ｋ、
ｍ、ｎ）、と表現する。
【００４９】以下、２枚目の画像（ｋ＝２）を特定の断
層画像として着目し、前後の断層画像（ｋ＝１、３）を
用いてコンボリューション処理を施す場合を説明する。
すると、コンボリューション関数は行列式として次式で
表せる。
層画像として着目し、前後の断層画像（ｋ＝１、３）を
用いてコンボリューション処理を施す場合を説明する。
すると、コンボリューション関数は行列式として次式で
表せる。
【００５０】
【数１】
【００５１】式（１）を正規化すると、次式になる。
【００５２】
【数２】
【００５３】すると、ぼけの無い断層画像の画素濃度Ｄ
（ｍ、ｎ）は次のようになる。 Ｄ（ｍ、ｎ）＝３・｛ｄ（２、ｍ、ｎ）−１／９［ｄ（１、ｍ−１、ｎ） ＋ｄ（１、ｍ、ｎ）＋ｄ（１、ｍ＋１、ｎ）＋ｄ（３、ｍ−１、ｎ） ＋ｄ（３、ｍ、ｎ）＋ｄ（３、ｍ＋１、ｎ））］｝ …（３） このＤ（ｍ、ｎ）に関して、ｍは１からｍ−１まで、ｎ
は０からｎまで計算すれば、ぼけ除去された１枚の断層
画像が得られる。
（ｍ、ｎ）は次のようになる。 Ｄ（ｍ、ｎ）＝３・｛ｄ（２、ｍ、ｎ）−１／９［ｄ（１、ｍ−１、ｎ） ＋ｄ（１、ｍ、ｎ）＋ｄ（１、ｍ＋１、ｎ）＋ｄ（３、ｍ−１、ｎ） ＋ｄ（３、ｍ、ｎ）＋ｄ（３、ｍ＋１、ｎ））］｝ …（３） このＤ（ｍ、ｎ）に関して、ｍは１からｍ−１まで、ｎ
は０からｎまで計算すれば、ぼけ除去された１枚の断層
画像が得られる。
【００５４】以上の説明では、３×３の行列式を例示し
たが、５×５の行列式および７×７の行列式は次のよう
に拡張できる。
たが、５×５の行列式および７×７の行列式は次のよう
に拡張できる。
【００５５】
【数３】
【００５６】なお、上記の１／３、１／５、１／７とい
う係数は、実施上の一例に過ぎず、現実にはこうした係
数に重み付けして補正する。したがって、コンボリュー
ション関数の一般形は、
う係数は、実施上の一例に過ぎず、現実にはこうした係
数に重み付けして補正する。したがって、コンボリュー
ション関数の一般形は、
【００５７】
【数４】
【００５８】ただし、ｎ，ｍは、３，５，７，…のよう
な奇数である。ａ（ｎ，ｍ）にどのような係数がくるか
は、実際の被写体の像を見ながら、重み付けをする必要
がある。
な奇数である。ａ（ｎ，ｍ）にどのような係数がくるか
は、実際の被写体の像を見ながら、重み付けをする必要
がある。
【００５９】こうして１枚目から５枚目の断層画像を用
いて３枚目の断層画像に対してボケ除去を行ったり、２
枚目から６枚目の断層画像を用いて４枚目の断層画像に
対してボケ除去を行ったり、３枚目から７枚目の断層画
像を用いて５枚目の断層画像に対してボケ除去を行った
りできる。なお、理想的には前後２枚の断層画像だけで
なく、前後１０枚から２０枚の断層画像を用いてぼけ除
去することが好ましいが、歯牙、歯列または顎骨などは
１０ｍｍ幅の撮影部位で充分であり、計算時間やメモリ
容量との兼合いで採用する画像の数を決定することにな
る。
いて３枚目の断層画像に対してボケ除去を行ったり、２
枚目から６枚目の断層画像を用いて４枚目の断層画像に
対してボケ除去を行ったり、３枚目から７枚目の断層画
像を用いて５枚目の断層画像に対してボケ除去を行った
りできる。なお、理想的には前後２枚の断層画像だけで
なく、前後１０枚から２０枚の断層画像を用いてぼけ除
去することが好ましいが、歯牙、歯列または顎骨などは
１０ｍｍ幅の撮影部位で充分であり、計算時間やメモリ
容量との兼合いで採用する画像の数を決定することにな
る。
【００６０】図１２は、本発明に係るボケ除去処理の具
体例を示すフローチャートである。ここでは、５枚の断
層画像を用いて３枚のぼけ無し画像を作成した後、加算
合成する例を示す。
体例を示すフローチャートである。ここでは、５枚の断
層画像を用いて３枚のぼけ無し画像を作成した後、加算
合成する例を示す。
【００６１】まず、水平拡大率の正規化について説明す
る。中央の断層画像、外側１枚目および２枚目の断層画
像、内側１枚目および２枚目の断層画像の計５枚の断層
画像では、断層位置の違いによって水平拡大率が異なる
ため、水平画素数を相互に一致させる補正を施す。
る。中央の断層画像、外側１枚目および２枚目の断層画
像、内側１枚目および２枚目の断層画像の計５枚の断層
画像では、断層位置の違いによって水平拡大率が異なる
ため、水平画素数を相互に一致させる補正を施す。
【００６２】たとえば、中央の断層画像が横１０００画
素×縦５００画素で構成される場合、中央から１つ外側
の断層画像の水平画素数は、１０００×（４２／４０）
＝１０５０画素で出力される。なお、Ｘ線像検出器の２
次スリットの幅が４０画素分に相当すると仮定してい
る。水平拡大率は４２／４０となる。
素×縦５００画素で構成される場合、中央から１つ外側
の断層画像の水平画素数は、１０００×（４２／４０）
＝１０５０画素で出力される。なお、Ｘ線像検出器の２
次スリットの幅が４０画素分に相当すると仮定してい
る。水平拡大率は４２／４０となる。
【００６３】したがって、中央の断層画像の水平画素数
に一致させるには、水平拡大率の逆数４０／４２を乗算
して、１０５０×（４０／４２）＝１０００画素に補正
している。同様に、中央から２つ外側の断層画像の水平
画素数は、１０００×（４４／４０）＝１１００画素で
出力されるため、水平拡大率の逆数４０／４４を乗算し
て、１１００×（４０／４４）＝１０００画素に補正す
る。逆に、中央から１つ内側の断層画像の水平画素数
は、１０００×（３８／４０）＝９５０画素で出力され
るため、水平拡大率の逆数４０／３８を乗算して、９５
０×（４０／３８）＝１０００画素に補正する。中央か
ら２つ内側の断層画像の水平画素数は、１０００×（３
６／４０）＝９００画素で出力されるため、水平拡大率
の逆数４０／３６を乗算して、９００×（４０／３６）
＝１０００画素に補正する。
に一致させるには、水平拡大率の逆数４０／４２を乗算
して、１０５０×（４０／４２）＝１０００画素に補正
している。同様に、中央から２つ外側の断層画像の水平
画素数は、１０００×（４４／４０）＝１１００画素で
出力されるため、水平拡大率の逆数４０／４４を乗算し
て、１１００×（４０／４４）＝１０００画素に補正す
る。逆に、中央から１つ内側の断層画像の水平画素数
は、１０００×（３８／４０）＝９５０画素で出力され
るため、水平拡大率の逆数４０／３８を乗算して、９５
０×（４０／３８）＝１０００画素に補正する。中央か
ら２つ内側の断層画像の水平画素数は、１０００×（３
６／４０）＝９００画素で出力されるため、水平拡大率
の逆数４０／３６を乗算して、９００×（４０／３６）
＝１０００画素に補正する。
【００６４】次に、水平拡大率の正規化が行われた５枚
の断層画像のうち、外側２枚分および中央の３枚の断層
画像を用いて、コンボリューション処理または周波数処
理を実行すると、ぼけ無し画像Ｉ１が得られる。さら
に、中央、外側１枚目および内側１枚目の３枚の断層画
像を用いて、コンボリューション処理または周波数処理
を実行すると、ぼけ無し画像Ｉ２が得られる。さらに、
中央および内側２枚分の３枚の断層画像を用いて、コン
ボリューション処理または周波数処理を実行すると、ぼ
け無し画像Ｉ３が得られる。
の断層画像のうち、外側２枚分および中央の３枚の断層
画像を用いて、コンボリューション処理または周波数処
理を実行すると、ぼけ無し画像Ｉ１が得られる。さら
に、中央、外側１枚目および内側１枚目の３枚の断層画
像を用いて、コンボリューション処理または周波数処理
を実行すると、ぼけ無し画像Ｉ２が得られる。さらに、
中央および内側２枚分の３枚の断層画像を用いて、コン
ボリューション処理または周波数処理を実行すると、ぼ
け無し画像Ｉ３が得られる。
【００６５】次に、ぼけ無し画像Ｉ１〜Ｉ３を加算する
ことによって、ぼけの無い合成断層画像が得られる。
ことによって、ぼけの無い合成断層画像が得られる。
【００６６】ここでは、３枚の断層画像を用いて１枚の
ぼけ無し画像を得る例を示したが、５枚または７枚以上
の断層画像から１枚のぼけ無し画像を算出してもよい。
ぼけ無し画像を得る例を示したが、５枚または７枚以上
の断層画像から１枚のぼけ無し画像を算出してもよい。
【００６７】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、複
数の断層画像を用いてコンボリューション処理を施すこ
とによって、すなわち或る断層面の前後の断層面のフレ
ーム画像のデータについて、コンボリューション処理ま
たは周波数処理を施して、ぼけの無い断層画像を得るこ
とができる。したがって、幅広のＸ線ビームを用いてＸ
線撮影を行う場合、各断層画像がぼけてしまってもこう
したぼけ除去によって鮮明な断層画像を得ることができ
る。
数の断層画像を用いてコンボリューション処理を施すこ
とによって、すなわち或る断層面の前後の断層面のフレ
ーム画像のデータについて、コンボリューション処理ま
たは周波数処理を施して、ぼけの無い断層画像を得るこ
とができる。したがって、幅広のＸ線ビームを用いてＸ
線撮影を行う場合、各断層画像がぼけてしまってもこう
したぼけ除去によって鮮明な断層画像を得ることができ
る。
【００６８】幅広のＸ線ビームが使用可能になると、
１）頚椎などの障害陰影の影響を低減化できる。２）Ｘ
線の利用効率が向上し、しかもＸ線管球の管電流を少な
くできるため、Ｘ線管球の負担が小さくなる。３）撮像
面積の大きなＸ線像検出手段を使用できるため、撮像効
率が向上する。などの利点がある。
１）頚椎などの障害陰影の影響を低減化できる。２）Ｘ
線の利用効率が向上し、しかもＸ線管球の管電流を少な
くできるため、Ｘ線管球の負担が小さくなる。３）撮像
面積の大きなＸ線像検出手段を使用できるため、撮像効
率が向上する。などの利点がある。
【００６９】さらに、ぼけが除去された断層画像を相互
に加算処理して合成断層画像を得ることによって、ノイ
ズが少なくより鮮明なＸ線断層画像を得ることができ
る。また、断層画像の移動速度を検出して取出し間隔と
シフト量とを設定し、こうしてぼけ除去されたパノラマ
画像を得ることができる。
に加算処理して合成断層画像を得ることによって、ノイ
ズが少なくより鮮明なＸ線断層画像を得ることができ
る。また、断層画像の移動速度を検出して取出し間隔と
シフト量とを設定し、こうしてぼけ除去されたパノラマ
画像を得ることができる。
【図１】本発明の実施の一形態を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】装置全体の動作手順を示すフローチャートであ
る。
る。
【図３】パノラマ撮影の原理を説明する図である。
【図４】Ｘ線ＣＣＤセンサを用いたパノラマＸ線撮影装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図５】図４の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】他の電気的構成例を示すブロック図である。
【図７】Ｘ線像検出器３に設けられる２次スリット３４
とＣＣＤ素子３３の像領域との間の関係を示す説明図で
ある。
とＣＣＤ素子３３の像領域との間の関係を示す説明図で
ある。
【図８】Ｘ線像検出器３に設けられる２次スリット３４
とＣＣＤ素子３３の像領域との間の関係を示す説明図で
ある。
とＣＣＤ素子３３の像領域との間の関係を示す説明図で
ある。
【図９】ＣＣＤの各行が異なるクロックパルス周波数で
駆動される例を示す説明図である。
駆動される例を示す説明図である。
【図１０】本発明に係るパノラマ撮影の原理を示す説明
図である。
図である。
【図１１】本発明に係るボケ除去処理を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図１２】本発明に係るボケ除去処理の具体例を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
１ 被写体
２ Ｘ線源
３ Ｘ線像検出器
４ 旋回装置
５ 像記憶部
６ 画像処理部
６ａ 入力装置
７ フレームメモリ
８ 出力部
１１ Ｘ線ビーム
１２ 旋回中心
Claims (4)
- 【請求項１】 被写体に向けてＸ線を照射するＸ線源
と、 被写体を通過したＸ線像を検出するＸ線像検出手段と、 被写体の周りに前記Ｘ線源およびＸ線像検出手段を一体
的に旋回させるための旋回手段と、 前記旋回手段の動作中に前記Ｘ線像検出手段から出力さ
れる複数のフレーム画像の画像情報を記憶するための像
記憶手段と、 所望の断層面に沿った断層画像を形成し、該断層画像に
演算処理を施すための画像処理手段とを備え、 前記画像処理手段は、像記憶手段に記憶された画像情報
に基づいて、或る時間間隔で並ぶ前記複数のフレーム画
像を選択的に取出し、その取出したフレーム画像の位置
を予め定める所定距離だけスリット像の幅方向にずらし
ながら、その取出したフレーム画像を加算し、断層画像
の移動速度に従ってシフト量を変化し、Ｘ線照射方向に
垂直である所定間隔で並ぶ複数の断層面に対応した断層
画像を算出し、コンボリューション処理を、複数の断層
画像の画像情報を用いて特定の断層画像に、行い、前記
複数の各断層画像が、横ｍ画素×縦ｎ画素で構成され、
ｎ，ｍは、３，５，７，…の奇数であり、 このコンボリューション処理は、前記特定の断層画像に
着目し、 前記特定の断層画像の各画素の画素濃度Ｄを、特定の断
層画像および前後の断層画像に関するコンボリューショ
ン関数 の各画素に対応する重み付けの係数ａを用いて、演算す
ることを特徴とする歯科用パノラマＸ線撮影装置。 - 【請求項２】 被写体に向けてＸ線を照射するＸ線源
と、 被写体を通過したＸ線像を検出するＸ線像検出手段と、 被写体の周りに前記Ｘ線源およびＸ線像検出手段を一体
的に旋回させるための旋回手段と、 前記旋回手段の動作中に前記Ｘ線像検出手段から出力さ
れる複数のフレーム画像の画像情報を記憶するための像
記憶手段と、 所望の断層面に沿った断層画像を形成し、該断層画像に
演算処理を施すための画像処理手段とを備え、 前記画像処理手段は、像記憶手段に記憶された画像情報
に基づいて、或る時間間隔で並ぶ前記複数のフレーム画
像を選択的に取出し、その取出したフレーム画像の位置
を予め定める所定距離だけスリット像の幅方向にずらし
ながら、その取出したフレーム画像を加算し、断層画像
の移動速度に従ってシフト量を変化し、Ｘ線照射方向に
垂直である所定間隔で並ぶ複数の断層面に対応した断層
画像を算出し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を行った
後、周波数空間でぼけを除去するための重み付けをした
後に、逆ＦＦＴを行って元に戻す周波数処理を、複数の
断層画像の画像情報を用いて特定の断層画像に、行い、
これによって特定の断層画像のぼけ除去を行うことを特
徴とする歯科用パノラマＸ線撮影装置。 - 【請求項３】 各断層画像の中から２以上の断層画像に
関してぼけ除去を行い、ぼけが除去された断層画像を相
互に加算処理して、合成断層画像を得ることを特徴とす
る請求項１または２記載の歯科用パノラマＸ線撮影装
置。 - 【請求項４】 画像処理手段は取出し間隔とシフト量と
を断層画像の移動速度に従って変化することを特徴とす
る請求項１〜３のうちの１つに記載の歯科用パノラマＸ
線撮影装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30469795A JP3441578B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 歯科用パノラマｘ線撮影装置 |
| DE19648076A DE19648076C2 (de) | 1995-11-22 | 1996-11-20 | Dentales Panorama-Röntgenabbildungsgerät |
| FI964677A FI119909B (fi) | 1995-11-22 | 1996-11-22 | Hampaiden panoraamanäyttöinen röntgenkuvauslaitteisto |
| US08/886,956 US5784429A (en) | 1995-11-22 | 1997-07-02 | Dental panoramic X-ray imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30469795A JP3441578B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 歯科用パノラマｘ線撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09140701A JPH09140701A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3441578B2 true JP3441578B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=17936136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30469795A Expired - Lifetime JP3441578B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | 歯科用パノラマｘ線撮影装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5784429A (ja) |
| JP (1) | JP3441578B2 (ja) |
| DE (1) | DE19648076C2 (ja) |
| FI (1) | FI119909B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007312968A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Yoshida Dental Mfg Co Ltd | 断層面画像生成装置、断層面画像生成方法および断層面画像生成プログラム |
Families Citing this family (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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