CN101057135A - X射线ct系统及x射线ct方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种X射线CT系统和一种X射线CT方法，其中，检测对象可以随时尽可能地接近X射线源同时防止旋转时检测对象与X射线源的干涉，不需要由操作者通过在CT投影前旋转旋转台确认。设置在旋转台3上的检测对象W由光学照相机6所拍摄，有关检测对象W的形状、尺寸以及与旋转轴R相对位置的信息利用所摄取数据的图像处理获得。然后，检测对象W与X射线源1之间的干涉根据该信息被监控，或者旋转台3自动定位在检测对象与X射线源没有干涉时最接近的位置。

Description

X射线CT系统及X射线CT方法

技术领域

本发明涉及一种工业X射线CT系统以及一种工业X射线CT方法，用来获得断层图像以非破坏性的检测诸如电子元件等工业产品的内部缺陷，内部结构等等。

背景技术

在工业X射线CT系统中，通常旋转台绕一个垂直于X射线光轴的轴旋转，该旋转台设置在互相相对的X射线源和X射线检测器之间。当检测对象被固定在旋转台上时，X射线发射到检测对象上。每次旋转台以预定的微小角度旋转时，X射线透射的数据从X射线检测器获得。沿着与旋转台的旋转轴的垂直的平面获取的检测对象的断层图像通过利用获得的X射线透射数据重建(参见，例如，专利文件1)。旋转台通常通过移动机构在X射线光轴(X轴方向)方向和垂直于该轴的方向(y轴和z轴方向)可移动。一种已知的X射线CT系统在旋转台上设置有xy台，用来在垂直于旋转轴的两个方向(x轴和y轴方向)移动检测对象。

专利文件1：日本专利待公开出版号2004-117024

发明内容

本发明所解决的问题

顺便提一句，在如上叙述的工业X射线CT系统领域，例如，当需要得到安装在电路板上的半导体芯片附近区域的断层图像时，检测对象必须靠近X射线源越近越好，原因诸如尽可能高的增大比例因数以及得到尽可能亮的断层图像的期望。由于CT投影时安装在旋转台上的检测对象必须被旋转，在实际CT投影前，操作者通过旋转安装有检测对象的旋转台以及从观察孔检查到X射线源的距离调整旋转台的位置。旋转台设置为使该旋转台更接近到检测对象处于与X射线源干涉的位置紧前的程度。然而，有一个问题是操作很费力。

另外，在xy台设置在旋转台上的设备中，检测对象期望的位置可移动到旋转中心附近，上述调整操作必须在xy台移动后再次执行，因此来确定X射线源是否不受干涉影响。此操作是工作效率下降的一个原因。

另外，在所谓的半扫描成像例子中检测对象被旋大约半圈多一点(相应的，实际上，180°以及X射线的安装角之和)来完成CT投影，而且重建被完成，检测对象可以在更大程度上靠近X射线源。特别地，这对观察在印刷电路板上的集成电路封装件等的焊接部分时所观察的区域从检测对象中心偏移的情况有效。在这种情况下，必须注意检测对象的旋转方向和检测对象和X射线源之间的距离的设定。

为了得到所需要的断层图像，不用说断层上X射线透射数据的所有点都需要。然而，根据比例因子等等，该比例因子以旋转台和X射线检测器的关于X射线源在X射线光轴方向的位置为基础，可能产生需要不能完全满足的情况。在X射线CT系统中，在得到检测对象的X射线透射的图像数据前，检测对象固定在旋转台上时旋转一圈并处于X射线照射下，并时刻从X射线荧光图像检查检测对象是否处于所需断层图像可以得到的位置。根据检查结果，位置必须改变，这又造成一个问题，即操作是费力的。

因此作出本发明来克服相关技术的工业X射线CT系统的缺点。本发明的主要目的是提供一种X射线CT系统和X射线CT方法，防止在检测对象旋转过程中与X射线源干涉的发生，并不需要由操作者在CT投影之前旋转旋转台完成的检查操作。

本发明的另一个目的是提供一种X射线系统，该系统甚至在选择半扫描操作时也不需要操作者专门注意检测对象和X射线源之间的距离以及旋转台的旋转方向。

本发明的另外一个目的是提供一种X射CT系统，从而能否得到所需要的断层图像可以直接得知。

解决问题的手段

为了解决上面描述的主要问题，本发明的X射线CT系统包括：一个旋转台，该旋转台设置在彼此相对布置的X射线源和X射线检测器之间，并支持着检测对象围绕与X射线光轴垂直的旋转轴旋转；以及重建计算部分用来通过利用检测对象的X射线透射数据沿着垂直于旋转轴的平面重建断层图像，该透射数据在旋转台旋转时以每一个预定角度获得，X射线CT系统包括：

光学照相机，用于从沿着旋转台的旋转轴的位置或者与旋转轴接近的位置拍摄位于旋转台上的检测对象；

图像处理部分，该部分通过由光学照相机拍摄的检测对象的外部图像获得有关检测对象形状，尺寸以及与旋转轴的相对位置等信息，以及

干涉监控部分，在旋转台旋转时通过利用由图像处理部分获得的信息监控检测对象和X射线源之间的干涉。

作为本发明干涉监控部分的特殊结构，可以采用根据X射线源和旋转台的位置以及由图像处理部分所获得的信息来确定在旋转台旋转时检测对象是否与X射线源干涉的结构，以及当检测对象与X射线源干涉时，发出报警信号等，或者相似地，根据X射线源和旋转台的位置以及由图像处理部分获得的信息来确定当旋转台旋转时检测对象是否与X射线源干涉的结构，并且当检测对象与X射线源干涉时，禁止旋转台的旋转。

在X射线CT系统中，也可以采用这样一个结构，其中当选择半扫描时，干涉监控部分通过以检测对象不与X射线源干涉的方式限制旋转台的旋转方向到旋转台可以更靠近X射线源的方向来监控干涉。

在本发明中，也可以采用一种另外包括旋转台位置设定部分的结构，来代替如权利要求1中所申请的干涉监控部分，通过利用由信息处理部分获得的信息，该部分设置旋转台的位置，在该位置旋转台的旋转轴最接近X射线源并且在旋转台旋转时检测对象不与X射线源干涉。

即使在具有旋转台位置设定部分的X射线CT系统中，也可以采用一种结构，在该结构中当半扫描被选择时，旋转台位置设定部分通过以检测对象不与X射线源干涉的方式限制旋转台旋转方向到旋转台可以更接近X射线源的方向来设置旋转台的位置。如同在前述X射线CT装置的例子中，当半扫描被选择时操作者不需要专门注意检测对象的旋转方向等，以及本发明可以解决的其它问题。

上述X射线系统优先采用的结构包括：CT投影区域计算部分，用来计算CT投影可以以旋转轴作为中心得到的区域，该计算通过利用关于X射线源、X射线检测器和X射线光轴方向的旋转台、以及X射线检测器光接收表面尺寸之间位置关系的信息完成；以及

显示部分，其将由CT投影区域计算部分计算出的该部分叠加在由光学照相机所拍摄的检测对象的图像之上以便在显示器上显示该图像。

此外，X射线系统优先采用的结构包括：CT投影区域计算部分，用来计算以旋转轴作为中心CT投影可以得到的区域，该计算通过利用X射线源、X射线检测器和X射线光轴方向的旋转台、以及X射线检测器光接收表面尺寸之间位置关系的信息完成；

显示部分，其将由CT投影区域计算部分计算出的该部分叠加在由光学照相机所拍摄的检测对象的图像之上以便在显示器上显示该图像。

控制部分在X射线光轴方向移动X射线检测器或者检测对象，该移动与在显示部分显示的区域的尺寸变化相结合。

本发明的X射线CT系统是一个主要组成元件与前述X射线CT系统相同的发明；包括：设置在X射线源和X射线检测器之间的旋转台，该X射线检测器和X射线源彼此相对并在固定检测对象时绕垂直于X射线的光轴旋转；以及一个重建计算部分用来重建检测对象沿着垂直于旋转轴的平面的断层图像，该数据通过利用旋转台旋转时在每个预定的角度获得的检测对象的X射线透射数据得到，X射线CT系统包括：

光学照相机，从沿着旋转台的旋转轴的位置或者靠近旋转轴的位置拍摄旋转台上的检测对象；

图像处理部分，通过光学照相机拍摄的检测对象外部图像，获取有关检测对象形状、尺寸以及与旋转轴相对位置的信息；以及

检测对象撤出部分，当执行X射线空气校准时，通过利用由图像处理部分获得的信息将检测对象移动到X射线检测器视野之外。

本发明意在通过以下方式解决主要问题：

通过光学照相机沿着旋转台的旋转轴的位置或者与旋转轴靠近的的位置所拍摄的检测对象的外部图像，获得有关检测对象的形状、尺寸以及与旋转轴相对位置的信息，；以及

监控X射线CT系统的旋转台旋转时检测对象和X射线源的干涉，或者将旋转台置于检测对象和检测对象最接近而没有干涉时的位置。

特别地，固定在旋转台上的检测对象被光学照相机从旋转台的旋转轴或者附近区域的位置所拍摄，借此有关检测对象的形状、尺寸以及旋转台与旋转轴的相对位置可以被获取。当检测对象以当前时刻获取的旋转台的位置(例如，旋转轴的位置)旋转时，根据这些信息可以确定X射线源是否受到干涉。当确定干涉发生了时，X射线CT系统执行监控，诸如发出警报，并禁止旋转台旋转。

而且，根据这些信息，X射线CT系统自动执行定位，到达旋转台的旋转轴最接近X射线源并且检测对象不与X射线源干涉的位置；即，比例因子和亮度最大的位置。

通过这些监控或者定位操作，可以避免在CT投影前检测干涉发生/未发生及重新定位的操作。

当选择半扫描时，上述X射线CT系统通过旋转台上检测对象的外部图像确定检测对象可以以检测对象不与X射线源干涉的方式更接近X射线源方向，限制旋转台的旋转方向到该方向；并完成监控操作或者旋转台的定位。

除了监控干涉或者设定旋转台的位置到最佳位置的功能以外，X射线CT系统还可以通过利用X射线源、X射线检测器以及旋转台的旋转轴之间的位置关系等几何计算预测CT投影可能的区域。通过重叠由光学照相机所拍摄的检测对象的外部图像上计算的区域以及显示因此重叠的区域，能否获得所希望的断层图像可以在CT投影前直接得知而不用时刻通过旋转旋转台同时发出X射线来检测X射线图像。由于这个功能以及监控检测对象与X射线源的干涉或者自动定位旋转台功能的结果，操作者在CT投影前要完成的操作可以显著减少。通过干涉监控部分或者设置部分的功能，可以迅速确定在旋转台与X射线源尽可能地接近的情况下断层图像是否覆盖了目标区域。因此当该区域没有被覆盖时，能够提供诸如移动旋转台远离X射线源而最近的位置作为开始点的用途。

如上所述，X射线CT系统还可以通过利用X射线源、X射线检测器以及旋转台的旋转轴之间的位置关系等几何计算预测CT投影可能的区域。X射线CT系统重叠所预测的区域到光学照相机拍摄到的检测对象的外部图像上并且显示该如此重叠的区域，此外，当显示区域的尺寸变化时在X射线光轴方向结合移动X射线检测器或者检测对象，即，控制X射线检测器或者检测对象使得将要投影的区域落入实际CT投影可能的区域。因此，操作者可以对投影区域直接做出所需要的改变，使得在投影时检测对象不与X射线源干涉。相应地，操作者在CT投影前即将完成的操作可以显著减少。

X射线CT系统利用有关检测对象形状、尺寸以及与旋转台的旋转轴的相对位置的信息，该信息是通过光学照相机和相当于上述相关发明中所使用的、用来X射线空气校准的图像处理部分获得的。空气校准是一个不可替代的过程，用来在CT投影前准确地获得X射线辐射亮度的分布。实际上，在确定X射线源的管电压和管电流以及X射线源和X射线检测器之间的距离之后，在检测对象从旋转台移开并设置在X射线检测器视场之外的状态下X射线被发射到X射线检测器上。X射线检测器的输出被累积，因此获得参考图像来确定每个象素的100％。当X射线源和X射线检测器之间的距离变化或者当X射线检测器区域的尺寸变化时(例如，当使用多像管时)，空气校准必须重新执行。通过利用由图像处理利用检测对象的外部图像获得的有关检测对象形状，尺寸以及与旋转轴的相对位置的信息，旋转台被移动和/或当xy台设置在旋转台上时，xy台被移动，因此自动使检测对象从X射线检测器视场内移出。

本发明的优点

根据现有发明，尽管操作者没有特别注意，X射线源和检测对象之间的干涉(碰撞)可以被避免，而且检测对象可以尽可能快地更接近X射线源，因此容易地获得明亮的X射线图像和高的比例因子。

根据本X射线CT系统，当选择半扫描时，旋转方向被确定，在该方向检测对象可以在旋转时与X射线源不发生干涉的方式更接近X射线源。特别地，在以尽可能高的比例因子获得诸如印刷线路板的板状检测对象的部分断层图像的情况下，不需要操作者注意旋转台的旋转方向或者与X射线源的距离，就可以很容易获得高放大率的断层图像。

根据本X射线CT系统，在由X射线源的位置，X射线检测器的位置，以及旋转台的位置确定的CT投影可能的区域被重叠在检测对象的外部图像上时显示。因此，结合促使检测对象尽可能地接近X射线源而不发生干涉的功能，在CT投影前需要完成的操作可以显著减少。此外，可以在最大放大倍数下容易地获得所希望区域的断层图像。

此外，在X射线CT系统中，通过利用有关检测对象的形状、尺寸以及与旋转轴的相对位置的信息，这些该信息是通过图像处理利用检测对象的外部图像获得的，在空气校准过程中检测对象自动被移动到X射线检测器视场之外。因此，甚至在X射线源和X射线检测器之间的距离发生变化或类似情况下，也可以容易完成校准操作。

附图说明

图1为本发明一个实施例的框图，既是显示了机械结构的原理图又是显示系统结构的框图。

图2为本发明实施例的CT投影区域计算部分16c中计算使CT投影可能的区域的圆C直径的方法的说明图。

图3为本发明的实施例的一个显示在显示器14上的例子的说明图。

图4(A)为显示了本发明实施例中的旋转台3通过台位置设定部分16d定位的示例状态平面图，(B)为显示了本发明实施例中旋转台3通过台位置设定部分16d定位的示例状态的侧视图。

图5为本发明的实施例中旋转台3在空气校准过程中移动的例子的说明图。

图6(A)为根据本发明的实施例中当xy台5移动时的操作说明图，以及xy台5移动前的状态的平面图，以及(B)为当根据本发明实施例的xy台5移动时的操作说明图，以及xy台5移动前状态的前视图。

图7为(A)根据本发明实施例的xy台5移动时的操作说明图，以及xy台5移动后状态的平面图，以及(B)当根据本发明实施例的xy台5移动时的操作说明图，以及xy台5移动后状态的前视图。

图8(A)为在本发明实施例中，当选择半扫描时限制检测对象W旋转方向的方法说明图，以及(B)为在本发明实施例中，当选择半扫描时限制检测对象W旋转方向的方法说明图。

图9为主要部分的平面图，显示了在本发明实施例中，当选择半扫描时检测对象W定位的状态的例子。

参考数字说明

1  X射线源

2  X射线检测器

3  旋转台

4  旋转台移动机构

5  xy台

6  光学照相机

13 CT图像重建计算装置

14 显示器

15  图像数据收集电路

16  计算控制器

16a 图像处理部分

16b 图像合成部分

16c CT投影区域计算部分

16d 台位置设置部分

16e 驱动控制部分

L  X射线光轴

R  旋转轴

W  检测对象

具体实施方式

通过参考附图，下面将描述本发明的一个实施例。

图1是本发明一个实施例的框图，既是显示了机械结构的原理图又是显示系统结构的框图。

X射线检测器2设置为与X射线源1相对，而用来给检测对象W旋转的旋转轴3设置在中间。旋转台3绕旋转轴R在z轴方向旋转，该z轴与沿着X射线源1的X射线光轴L校准的x轴方向垂直，并且通过移动机构4可以在互相垂直的x轴、y轴、及z轴中任何一个方向移动。旋转台3和台移动机构4由台控制器11提供的驱动信号所驱动及控制。此外，当固定检测对象W时将在x轴和y轴方向移动的xy台5设置在旋转台3上，并且该xy台5由台控制器12提供的驱动信号所驱动及控制。X射线检测器2可以在x轴方向移动，而且X射线检测器的位置可以通过由一个未图示的检测器位置控制器提供的驱动信号在x轴方向变化。

为了CT投影，当发射X射线时检测对象W设置在xy台5上并绕旋转轴R旋转，并且CT图像重建计算装置13从X射线检测器2获得每个微小的旋转角度的X射线透射数据。通过利用因此获得的与检测对象W的360°有关的X射线透射数据(在后面将描述的半扫描情况下为180°+θ)，CT图像重建计算装置13构成由沿着垂直于旋转轴R的x-y面的平面切开的检测对象W的断层图像，并显示该因此构成于显示器14上的图像。

在旋转台3和xy台5之上，包括CCD、镜头等的光学照相机6设置在沿着旋转轴R的一个位置并被指向为向下垂直的方向，光学照相机6与台移动机构4通过一个柱(未显示)或者类似物相连接，在x轴、y轴和z轴方向与旋转台3的移动相联系，并定位于旋转台3的旋转轴R上。

光学照相机6的视频信号，例如，与旋转台3、xy台5以及其上的检测对象W相关的视频信号，由图像数据摄取电路15通过计算控制器16的图像处理部分16a和图像合成部分16b摄取。

图像处理部分16a通过利用光学照相机6的视频信号获得检测对象W的形状，尺寸以及与旋转轴R相关的位置关系。图像合成部分16b合成由光学照相机6所摄取的检测对象W的外部图像和由下面将描述的CT投影区域计算部分16c可能获得的CT投影区域，并在显示器14上显示如此合成的图像。实际上，计算控制器16由计算机和在其中的外围设备形成，并操作以实现已安装程序的功能。然而，为了方便起见，图1以框图的形式显示了由已安装程序的各个功能模块组成的计算控制器16。除显示器14和图像数据摄取电路15外，操作部分17用来发出移动旋转台3的命令，xy台5和X射线检测器2通过人工操作或者其它各种命令与计算控制器16连接。

CT投影区域计算部分16c计算代表CT投影可能区域的圆圈，该区域中心为旋转轴R，该过程通过利用从台控制器11和检测器位置控制器获得的有关旋转台3和X射线检测器2的位置信息进行几何计算，并利用了X射线检测器2光接收表面的有效宽度。特别地，如图2的平面图所示，圆C的直径Δ代表CT投影可能的区域，该直径可以如下计算

Δ＝D*A/B  ...(1)，

假设X射线源1(以下称焦点)与旋转轴R在x轴方向的距离为A；X射线1源与X射线检测器2的光接收表面在x轴方向的距离为B；而X射线检测器2的光接收表面在y轴方向的有效宽度为D。如图3中显示器14所显示的例子中的情况，如上所述计算得的直径为Δ的圆C通过图像合成部分16b与检测对象W的外部图像合成，而且因此合成的图像显示在显示器14上。

通过利用由图像处理部分16a所提供的有关检测对象W形状和尺寸以及检测对象W与旋转轴R相对位置的信息，台位置设定部分16d获得旋转台3的位置，在该位置X射线源1由预先设定的微小间隙与由检测对象W上的一点绘出的圆分开，当检测对象W绕旋转轴R旋转360°时该点旋转轴R最远。台位置设定部分16d通过驱动控制部分16e给台控制器11提供驱动控制信号以便自动移动旋转台3到该位置。

本发明实施例的操作现在将与使用方法一起描述。

首先，当旋转台3和xy台5设置在特定的位置时检测对象W设置在xy台5上，例如开始点，光学照相机6的输出被摄取，图像处理部分16a提取检测对象W的轮廓，并获得检测对象W的形状、尺寸以及与旋转轴R的位置关系。

当CT投影的命令发出后，台位置设定部分16d通过驱动控制部分16e和台控制器11提供驱动信号给旋转台3，来移动旋转台3到台与X射线源1最接近并且当检测对象W绕旋转轴R旋转时检测对象W不与X射线源干涉的位置。移动后的状态以平面图的形式在图4(A)和侧视图形式在图4(B)中显示。因此，最小SOD被设定，借此可以获得最亮的检测对象W的X射线荧光数据，并具有最高放大率。

在这种状态下，根据显示器14的显示，所需要的区域是否准确落入代表CT投影可能区域的圆C之内能被决定。当做出否定的决定时，X射线检测器2在x轴方向移动，因此确定SID。与确定此SID有关，也可以采用一种结构，在该结构中操作者通过操作操作部分17改变显示在显示器14上的圆C的尺寸为圆C′后，X射线检测器2自动以这样的方式移动：圆C作为实际CT投影可能区域与由操作者所确定的圆C′相匹配。

在上述描述中，X射线检测器2在预定投影区域与圆C匹配的调整相联系地在x轴方向移动。然而，检测对象W也可以因为调整的目的在x轴方向移动。为此目的，检测对象的位置可以通过人工或者自动驱动台移动机构4调整。

特殊地，下列情况也是可能的，从显示器14的显示已经确定预定区域是否准确落入代表CT投影可能区域的圆C。当做出否定决定时，台控制机构4被驱动来移动检测对象W在x轴和确定的SOD方向移动。在确定SOD时，在操作者通过操作操作部分17改变显示在显示器14上的圆C为圆C′后，检测对象W自动被台移动机构4启动而在x轴方向移动，使得与实际CT投影可能区域相对应的圆C与由操作者确定的圆C′相匹配。

当空气校准的命令发出时，台位置设定部分16d通过驱动控制部分16e、台控制器11和/或台控制器12给旋转台3和/或xy台5提供驱动信号，以便附加地在y轴方向或者在x轴方向自动移动旋转台3和/或xy台5使得检测对象W位于X射线检测器2的视场之外，如图5所示，此过程根据由图像处理部分16a所提供的有关检测对象的形状尺寸以及与旋转轴R相对位置等信息完成。然后，空气校准在这样的状态下完成。在完成空气校准后，旋转台3和/或xy台5返回它们在空气校准完成前的位置。

接着，在操作者在z轴方向移动旋转台3以便获得所希望的截面后，完成CT投影。

上面的叙述中，描述了xy台5未移动(除了空气校准之外)的情况。然而，当xy台5被移动时，旋转台3按照移动量如下变化。特别地，例如，如图6(A)中的平面图和图6(B)中的前视图所示，当把印刷电路板作为检测对象W时，而在板中间部分的IC芯片Wa在其y轴方向被观测，与X射线源1和旋转轴R之间的距离有关，台位置设定部分16d定位旋转台3使得旋转轴R和X射线源1在x轴方向的距离为(B/2)+δ，假设检测对象W的宽度为B，预设微小间隙为δ。如图7(A)中的平面图和图7(B)中的前视图所示，当xy台5在y轴方向被移动一段距离“y”，从旋转轴R到检测对象W上最远点的距离将为(B/2)+y。因此，旋转轴R和X射线源1在x轴方向上的距离自动变化为(B/2)+y+δ并与xy台4的移动相关联。

根据上边描述的本发明实施例，检测对象W可以尽可能近X射线源1，该过程中操作者不需要在CT投影前进行检查而且检测对象W不与X射线源1干涉。此外，CT投影可以在高放大率下完成。此外，即使当投影以相同的放大率完成时，可以获得尽可能亮的X射线荧光数据，而且可以获得具有良好SN比率的图像。即使当xy台被移动，检查X射线源1和检测对象W是否干涉的操作也不需要。

现在将描述选择半扫描时完成的操作。当从检测对象中心偏移的位置以放大的方式被拍摄时，半扫描能够进一步减小SOD，特别是对于板状检测对象W。然而，如前所述，必须注意检测对象W的旋转方向。在本发明的实施例中，当选择半扫描时，旋转台3的旋转方向是受限制的，根据由图像处理部分16a所提供的有关检测对象形状、尺寸以及于旋转轴R的相对位置信息，该方向被限制到当检测对象W其上的距离旋转轴R最远的位置离开X射线源1，如图8(A)和图8(B)中的平面图所示。此外，如图9中的平面图所示，当检测对象W旋转180°+θ(θ表示X射线的扩展角)时旋转台3设置在检测对象W可以与X射线源1保持微小间隙θ的位置。

通过本发明在半扫描过程中完成的操作，最优SOD由仅仅选择半扫描设定，而不需要操作者注意检测对象W的旋转方向并通过反复实验检查旋转台3的位置。在CT投影完成时在如上所述数个IC芯片设置的印刷电路板附近具有大的放大率的情况下，或者类似情况，操作者的负担显著减轻。

对于光学照相机6，该照相机设置为始终正好在旋转轴R之上或者在旋转轴R附近区域以便如上面的实施例所述完成检测对象W的投影。除此之外，光学照相机6也可以设置为固定到系统机架等类似物上，使得旋转轴R正好位于光学照相机之下，通过，例如，把旋转台3设置在原始位置，这样检测对象W的外部图像在该状态下被拍摄并储存。在这种情况下，通过被与代表CT投影区域的圆C合成将在显示器14上显示的检测对象W的外部图像可能是提前拍摄和储存的图像，该CT投影区域由CT投影区域计算部分16c获得。

上述实施例提供了一个范例，在该例子中旋转台3设置在检测对象W以不与X射线源1干涉的方式尽可能接近X射线源1时的位置，该过程以通过图像处理部分16a所获得的有关检测对象W形状、尺寸以及与旋转轴R相对位置的信息为依据。然而，还可以采用一种结构，其中，当旋转台3由人工操作移动时，与时刻获得的旋转台3的位置对应，能自动确定在该位置当旋转台3旋转时检测对象W是否与X射线源1干涉，而且检测对象W与X射线源1干涉的位置由发出警报信号监控，根据确定的结果能禁止旋转等等。

本专利申请以2004年11月12日提交的日本申请为基础，号码为2004-328401，其内容在此作为参考文献采用。

Claims (11)

1.一种X射线CT系统，包括：

设置在X射线源和X射线检测器之间的旋转台，该X射线源和X射线检测器设置在互相相对的位置，该旋转台支持检测对象并绕垂直于X射线光轴的旋转轴旋转；以及用来重建检测对象沿着垂直于旋转轴的平面的断层图像的重建计算部分，该重建是利用当旋转台被旋转时以每个预定角度获得的检测对象的X射线透射数据完成；该X射线CT系统包括：

光学照相机，从沿着旋转台的旋转轴的位置或者与旋转轴接近的位置摄取位于旋转台上的检测对象的信息；

图像处理部分，从光学照相机摄取的检测对象外部图像获得有关检测对象形状、尺寸以及与旋转轴相对位置的信息；以及

干涉监控部分，利用通过图像处理部分获得的信息监控旋转台旋转期间检测对象与X射线源的之间的干涉。

2.根据权利要求1所述的X射线CT系统，其中，干涉监控部分确定旋转台旋转期间检测对象是否与X射线源干涉，该确定根据X射线源和旋转台的位置以及由图像处理部分获得的信息，并且当检测对象与X射线源干涉时，发出警报信号警示干涉。

3.根据权利要求1或2所述的X射线CT系统，其中干涉监控部分确定旋转台旋转期间检测对象是否与X射线源干涉，该确定根据X射线源和旋转台的位置以及由图像处理部分获得的信息，并且当检测对象与X射线源干涉时，禁止旋转台的旋转。

4.根据权利要求1、2或3所述的X射线CT系统，其中，当选择半扫描时，干涉监控部分通过限制旋转台的方向到旋转台更接近X射线源的方向监控干涉，方式为检测对象不与X射线源干涉。

5.根据权利要求1所述的X射线CT系统，还包括：

一个旋转台位置设定部分，代替如权利要求1中所述的干涉监控部分，该旋转台位置设定部分利用由信息处理部分获得的信息设定旋转台的位置，在该位置旋转台的旋转轴最接近X射线源并且在旋转台旋转过程中检测对象不与X射线源干涉。

6.根据权利要求5所述的X射线CT系统，其中，当选择半扫描时，旋转台位置设定部分通过以检测对象不与X射线源干涉的方式限制旋转台的方向到旋转台与X射线源更接近的方向来设定旋转台的位置。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的X射线CT系统，还包括：

CT投影计算部分用来计算CT投影可以在以旋转轴为中心得到的区域，该计算利用了有关X射线光轴方向的旋转台、X射线检测器、X射线源的位置关系、以及X射线检测器光接收表面的大小之间的信息；以及

显示部分，该部分在由光学照相机摄取的检测对象图像上叠加由CT投影计算部分计算的区域，以便在显示器上显示该图像。

8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的X射线CT系统，还包括：

CT投影计算部分用来计算CT投影可以在以旋转轴为中心得到的区域，该计算利用了有关X射线光轴方向的旋转台、X射线检测器、X射线源的位置关系、以及X射线检测器光接收表面的大小之间的信息；

显示部分，该部分在由光学照相机摄取的检测对象图像上叠加由CT投影计算部分计算的区域，以便在显示器上显示该图像；以及

控制部分，该部分在X射线光轴方向与显示部分所显示区域尺寸的变化相对应移动X射线检测器或者检测对象。

9.一种X射线CT系统，包括

一个旋转台，该旋转台设置在X射线源和X射线检测器之间，该X射线源和X射线检测器设置为互相相对，并支持检测对象绕垂直于X射线光轴的旋转轴旋转；以及

一个重建计算部分，用来重建沿着垂直于旋转轴的平面的检测对象的断层图像，该重建利用了当旋转台被旋转时以每个预定角度获得的检测对象的X射线透射数据；该X射线CT系统包括；

一个光学照相机，该照相机从沿着旋转台的旋转轴的位置或者接近旋转轴的位置摄取旋转台上的检测对象；

一个图像处理部分，该部分从光学照相机摄取的检测对象外部图像获得有关检测对象形状、尺寸以及与旋转轴相对位置的信息；以及

一个检测对象退出部分，该部分在完成X射线的空气校准时利用由图像处理部分获得的信息移动检测对象到X射线检测器视场之外。

10.X射线CT系统中的一种X射线CT方法，包括设置为互相相对的X射线源和X射线检测器，以及一个旋转台，该旋转台设置在X射线源和X射线检测器之间并支持检测对象绕垂直于X射线光轴的旋转轴旋转，X射线方法包括：

从光学照相机摄取的检测对象的外部图像获得有关检测对象形状、尺寸以及与旋转轴相对位置的信息，该光学照相机设置在沿着旋转台的旋转轴的位置或者接近旋转轴的位置；

在旋转台旋转期间利用上述信息监控检测对象与X射线源之间的干涉；以及

利用当旋转台被旋转时以每个预定角度获得的检测对象的X射线透射数据重建检测对象沿着垂直于旋转轴平面的断层图像。

11.根据权利要求10所述的X射线CT方法，还包括：

在完成X射线空气校准时，利用上述信息移动检测对象到X射线检测器视场之外。

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