CN106687045B - 数据处理装置、x射线ct装置以及参考校正方法 - Google Patents

数据处理装置、x射线ct装置以及参考校正方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供即使在大部分测量视角下被检体凸出到参考通道的情况下也能进行高精度参考校正的数据处理装置等，为此，X射线CT装置的图像处理装置(数据处理装置)计算出空气校准时测量得到的参考值的每单位管电流的值、即单位空气校准参考值，根据正式拍摄时的输出管电流值和单位空气校准参考值求出符合正式拍摄的X射线条件的参考值(推定参考值)，另外经校正使得正式拍摄时测量参考值以推定参考值进行标准化得到的标准化参考数据收敛于允许误差范围内，从而去除凸出的影响。

Description

数据处理装置、X射线CT装置以及参考校正方法
技术领域
本发明涉及数据处理装置、X射线CT装置以及参考校正方法，具体涉及通过X射线CT装置得到的测量数据的参考校正。
背景技术
X射线CT装置从被检体的周围照射X射线，利用X射线检测器收集关于透过了被检体的X射线的强度的数据，并根据收集到的数据，将被检体内部的X射线吸收系数的分布信息图像化。从X射线CT装置的X射线源放射的X射线的强度、质量(光谱分布)随时间变动。为了对其进行补偿，针对利用X射线检测器测量得到的数据进行参考校正。
参考校正时，一般使用X射线检测器两端的一到多个检测元件通道(channel)作为校正用检测元件(以下，称作参考检测器)，通过该参考检测器直接检测不透过被检体的X射线。X射线CT装置的图像处理装置(数据处理装置)以由参考检测器检测到的X射线强度为基准，校正由其他通道得到的X射线强度级别，并使用校正后的信号进行断层图像等的图像生成。
但是，在被检体的体格大的情况、偏离扫描仪的旋转中心配置被检体的情况等，入射到参考检测器的X射线被被检体遮挡，有时得不到正常的参考信号。为了解决由于这样的被检体凸出导致的不良情况，将从两端的参考检测器得到的信号与预定的阈值比较，根据信号强度的大小来判定参考检测器是否被遮挡。在一端参考检测器被遮挡的情况下，仅使用另一端参考检测器的信号作为参考校正用数据，从而抑制了伪影(artifact)的显著化。
另外，在专利文献1中公开了以下方法：在各测量视角监视两侧参考检测器各自的输出数据，保存作为运算对象的视角的前一视角为止的最大信号值，在输出数据低于预定阈值的情况下判定为“有凸出”，以发生凸出前的视角为止的最大信号值置换发生了凸出的测量数据。根据该方法，即使是两侧参考通道被遮挡的情况，也能适度进行参考校正。
但是，在近年，拍摄代谢综合征(Metabolic syndrome)所代表的较大型被检体并不罕见。另外，有的扫描床还能在扫描床上载着被检体向左右方向移动，有时扫描床自身也从FOV(Field Of View：视野范围)凸出。从这样的背景出发，认为即使在扫描中的大部分测量视角产生了凸出的情况下也需要能以良好精度进行凸出校正。另外，为了提高参考校正的精度，优选使用正式拍摄时的实时X射线输出变动成分进行校正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-144427号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述专利文献1的方法中，由于利用产生了凸出的视角的前一视角为止的测量值，因此在从刚开始扫描后就产生了凸出的情况下不能校正，另外，由于置换为未凸出的测量视角的数据，因此未以实时X射线输出变动成分进行标准化。
本发明是鉴于上述的问题点而作出的，其目的在于提供一种即使在大部分测量视角下被检体凸出到参考通道的情况下也能进行高精度参考校正的数据处理装置、X射线CT装置以及参考校正方法。
用于解决课题的手段
用于实现上述目的的本发明为一种数据处理装置，具备：单位空气校准参考值计算部，其计算单位空气校准参考值，该单位空气校准参考值是空气校准时测量得到的参考数据、即空气校准参考值的每单位管电流的值；管电流值取得部，其取得正式拍摄时的输出管电流值；推定参考值计算部，其根据所述单位空气校准参考值和所述输出管电流值来计算推定参考值，该推定参考值是符合正式拍摄时X射线条件的参考值；标准化部，其将所述正式拍摄时测量得到的参考值、即测量参考值以所述推定参考值进行标准化，来计算标准化参考数据；校正处理部，其进行校正，使所述标准化参考数据收敛于允许误差范围内；逆标准化部，其通过以所述推定参考值对校正后的所述标准化参考数据进行逆标准化来得到修正参考数据；以及参考校正部，其取得正式拍摄时测量得到的测量数据，使用所述修正参考数据进行参考校正。
另外，提供具备所述发明的数据处理装置的X射线CT装置。
另外，提供一种参考校正方法，包括：数据处理装置计算单位空气校准参考值的步骤，该单位空气校准参考值是空气校准时测量得到的参考数据、即空气校准参考值的每单位管电流的值；数据处理装置取得正式拍摄时的输出管电流值的步骤；数据处理装置根据所述单位空气校准参考值和所述输出管电流值，计算符合正式拍摄时X射线条件的参考值、即推定参考值的步骤；数据处理装置将所述正式拍摄时测量得到的参考值、即测量参考值以所述推定参考值进行标准化，计算标准化参考数据的步骤；数据处理装置进行校正，使所述标准化参考数据收敛于允许误差范围内的步骤；数据处理装置将校正后的所述标准化参考数据以所述推定参考值进行逆标准化，从而得到修正参考数据的步骤；以及数据处理装置取得正式拍摄时测量得到的测量数据，使用所述修正参考数据进行参考校正的步骤。
另外，提供一种数据处理装置，具备：单位空气校准参考值计算部，其计算单位空气校准参考值，该单位空气校准参考值是空气校准时测量得到的参考数据、即空气校准参考值的每单位管电流的值；管电流值取得部，其取得正式拍摄时的输出管电流值；推定参考值计算部，其根据所述单位空气校准参考值和所述输出管电流值来计算符合正式拍摄时的X射线条件的参考值、即推定参考值；以及参考校正部，其取得正式拍摄时测量得到的测量数据，使用所述推定参考值进行参考校正。
发明效果
根据本发明，能提供一种即使在大部分测量视角下被检体凸出到参考通道的情况下也能进行高精度参考校正的数据处理装置、X射线CT装置以及参考校正方法。
附图说明
图1是X射线CT装置1的整体结构图。
图2是说明入射到参考检测器的X射线的图。
图3是说明入射到参考检测器的X射线与被检体凸出的图。(a)是被检体大的情况，(b)是X射线检测器的通道数少的情况。
图4是表示投影数据特征(Profile)的例子的图。(a)是无凸出的情况，(b)是单侧凸出的情况，(c)是两侧凸出的情况。
图5是表示投影数据生成处理的整体处理顺序的流程图。
图6是表示修正参考数据计算处理顺序的流程图。
图7是表示图6所示修正参考数据计算处理各阶段中数据特征的图。
图8是表示修正参考数据计算处理顺序的流程图。
图9是表示图8所示修正参考数据计算处理各阶段中数据特征的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
[第一实施方式]
首先，说明本发明涉及的X射线CT装置1。
图1是表示X射线CT装置1的整体结构的图。如图1所示，X射线CT装置1具备扫描机架部100、扫描床105、以及操作台120。扫描机架部100是对被检体照射X射线并检测透过了被检体的X射线的装置。操作台120是控制扫描机架部100的各部分并取得由扫描机架部100测量得到的透过X射线数据(测量数据)，从而根据测量数据进行被检体断层图像等图像生成的装置。扫描床105是被检体躺在其上从而将被检体相对于扫描机架部100的X射线照射范围搬入、搬出的装置。
扫描机架部100具备X射线源101、转盘102、准直仪103、X射线检测器106、参考检测器107L、参考检测器107R、数据收集装置108、机架控制装置109、扫描床控制装置110、X射线控制装置111、管电流测量装置112、以及高电压发生装置113。
操作台120具备输入装置121、图像处理装置122、存储装置123、系统控制装置124、以及显示装置125。
扫描机架部100的转盘102上设有开口部104，X射线源101和X射线检测器106隔着开口部104相对配置。躺在扫描床105上的被检体被插入开口部104。转盘102利用从转盘驱动装置经由驱动传递系统传递的驱动力在被检体周围旋转。转盘驱动装置由机架控制装置109控制。
X射线控制装置111向高电压发生装置113发送基于由操作台120的系统控制装置124决定的X射线管电压值、X射线管电流值的控制信号。高电压发生装置113根据从X射线控制装置111输入的控制信号对X射线源101施加、供给X射线管电压、X射线管电流。X射线源101连续或断续照射强度对应于X射线管电压以及X射线管电流的X射线。
本实施方式中，如图1所示，设置监视从X射线控制装置111输出的信号的管电流测量装置112。管电流测量装置112测量空气(air)校准时或正式拍摄时实际供给至X射线源101(X射线管)的X射线管电流值。由管电流测量装置112测量得到的X射线管电流值被通知给系统控制装置124。
在X射线源101的X射线照射口设置有准直仪103。准直仪103是限制从X射线管101放射的X射线的照射范围的装置，成形为例如锥束(圆锥形或者棱锥形射束)等。准直仪103的开口宽度由系统控制装置124控制。
从X射线源101照射的X射线透过被检体后入射到X射线检测器106。或者，不透过被检体而是仅在空气中透过后入射到X射线检测器106。
X射线检测器106与X射线源101相对配置，检测入射的X射线剂量，并输出到数据收集装置108。X射线检测器106在通道方向(环绕方向)以及列方向(体轴方向)二维排列有由例如闪烁器和光电二极管的组合而构成的X射线检测元件组。位于X射线检测器106两端的一个或者多个通道是用于取得参考校正所使用的参考数据的通道。
以下，将参考数据取得用的通道称作参考检测器，对右侧参考检测器标注符号107R，对左侧参考检测器标注符号107L。在没有必要区分左右参考检测器107L、107R的情况下标注符号107。参考检测器107在空气校准时及正式拍摄时于被检体周围环绕过程中测量参考数据，并输出到数据收集装置108。
数据收集装置108以预定采样间隔收集由X射线检测器106的各个X射线检测元件检测到的X射线剂量所对应的电信号(电流)，由前置放大器放大，由A/D变换器变换为数字信号，并作为X射线衰减数据依次输出到操作台120的图像处理装置122。由两端的参考检测器107得到的参考数据也同样以预定采样间隔收集，变换为数字信号，并作为X射线衰减数据依次输出到操作台120的图像处理装置122。
图像处理装置(数据处理装置)122取得从数据收集装置108输入的X射线衰减数据，对X射线衰减数据进行预定的预处理，从而生成图像重建所需的投影数据。预处理包括参考校正处理、对数变换、校准等。参考校正处理可在对X射线衰减数据进行对数变换后进行，也可在对数变换前进行。本说明书中，第一实施方式中针对对数变换后的参考校正处理进行说明，第二实施方式中针对对数变换前的参考校正处理进行说明。
此处，参照图2、图3说明参考校正。
参考校正是对X射线输出的变动进行校正。进行该参考校正时，使用参考检测器107得到的仅通过了空气的X射线衰减数据将参考检测器107以外的检测器通道的测量数据(X射线衰减数据)标准化，从而实施X射线输出变动的补偿和检测器通道输出级别的校正。
校正对象为X射线衰减数据(对数变换前的测量数据)的情况下，如以下的式子(1)所示，通过测量数据除以对数变换前的参考数据(参考衰减数据)来进行标准化。另外，校正对象为投影数据(对数变换后的测量数据)的情况下，如以下的式子(2)所示，从投影数据减去对数变换后的参考数据(参考投影数据)来进行标准化。
参考校正后衰减数据＝X射线衰减数据/参考衰减数据…(1)
参考校正后投影数据＝投影数据-参考投影数据…(2)
图2是表示通常的参考检测器107配置的图。参考校正所使用的参考数据需要为不透过被检体3的X射线衰减数据。因此，例如如图2所示，设位于X射线检测器106的两端部的一个或者多个通道为参考检测器107L、107R。参考检测器107检测仅通过了空气(air)的X射线剂量。而且，有时在X射线源101与被检体3之间配置蝶形滤波器等X射线滤波器，但是此处为了使说明简单，由于经空气校准进行校正所以视为仅在空气中通过，所以忽略蝶形滤波器等X射线滤波器来进行说明。
在如图3(a)所示被检体3非常大的情况、如图3(b)所示被检体3不太大但是X射线检测器106的通道数少且FOV(Field Of View：视野范围)小的装置的情况下，通过了被检体3的X射线入射到参考检测器107。这称作“凸出”。如果使用在产生了凸出的状态下得到的参考数据进行参考校正，则不能正确计算出被检体3的投影值，结果导致被检体3的CT值异常。
图4是说明对应于有无凸出的参考校正后投影数据的图。
如图4(a)所示，在使用无凸出状态下得到的参考数据进行参考校正的情况下，如特征41所示，被检体3的投影值被校正为空气部分的投影值成为“0”，得到准确的参考校正后投影数据。但是，如果如图4(b)、图4(c)所示利用在存在凸出的状态下得到的参考数据进行参考校正，则如特征42、44所示，计算出的参考校正后投影数据低于本来的投影高度。
因此，本发明涉及的X射线CT装置1(图像处理装置122)进行后述的修正参考数据生成处理，生成去除了凸出的影响的修正参考数据，进行使用修正参考数据的参考校正。后面说明修正参考数据生成处理的细节。
图像处理装置122对X射线衰减数据实施对数变换、参考校正、校准等预处理来生成投影数据，使用生成的投影数据重建断层图像等被检体图像。系统控制装置124将由图像处理装置122重建的被检体图像数据存储在存储装置123，并显示在显示装置125中。而且，图像处理装置122也可以将从数据收集装置108输入的X射线衰减数据保存在存储装置123，在区别于拍摄时的任意时机(Timing)读出并进行投影数据生成处理。
系统控制装置124是具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)等的计算机。存储装置123是硬盘等数据记录装置，预先存储用于实现X射线CT装置1的功能的程序、数据等。
显示装置125具有液晶面板、CRT监视器等显示装置和用于使显示装置显示预定显示数据的显示控制回路。显示装置125显示从图像处理装置122输出的被检体图像以及系统控制装置124处理的种种信息。
输入装置121由例如键盘、鼠标等指点设备、数字键小键盘、以及各种开关按钮等构成，向系统控制装置124输出由操作者输入的各种指示、信息。操作者使用显示装置125及输入装置121以对话方式操作X射线CT装置1。输入装置121可为与显示装置125的显示画面构成一体的触摸面板式输入装置。
扫描床105具备承载被检体3的顶板、上下移动装置、以及顶板驱动装置，受扫描床控制装置110的控制使顶板高度上下升降，或者向体轴方向前后移动，或者向与体轴垂直方向且相对于床面平行方向(左右方向)左右移动。拍摄过程中，扫描床控制装置110使顶板以系统控制装置124决定的扫描床移动速度及移动方向移动。
接着，参照图5～图7说明X射线CT装置1的动作。
X射线CT装置1的图像处理装置122按照图5的流程图所示顺序生成投影数据。第一实施方式中，使用对数变换后的投影数据计算出修正参考数据，针对进行参考校正的顺序进行说明。
X射线CT装置1在正式拍摄前首先进行空气校准(步骤S101)。空气校准是下述处理：在无被检体3状态下进行空气拍摄，取得仅在空气中通过、或者在空气和蝶形滤波器、准直仪103等X射线滤波器中通过的X射线的X射线衰减数据(空气数据)，使用该空气数据校正各检测元件的输出电平(Level)。系统控制装置124通过管电流测量装置112测量空气拍摄时的输出管电流值(空气拍摄管电流值)，并保存在存储装置123等(步骤S102)。在全视角测量空气拍摄管电流值。
图像处理装置122取得空气拍摄时参考检测器107测量得到的X射线衰减数据，并作为空气校准参考值保存在存储装置123等(步骤S103)。
图像处理装置122取得步骤S102中记录的空气拍摄管电流值和步骤S103中记录的空气校准参考值，在每个视角由空气校准参考值除以空气拍摄管电流值，从而计算出“每单位管电流(1mA)的参考值(单位空气校准参考值)”，并保存在存储装置123(步骤S104)。
图6(a)是表示每单位管电流的参考值(单位空气校准参考值)的图形。单位空气校准参考值针对每列检测器求得。
接着，X射线CT装置1进行正式拍摄(步骤S105)。正式拍摄时，系统控制装置124决定最佳X射线条件并通知X射线控制装置111。优选系统控制装置124对应于被检体3的大小、内脏器官位置、拍摄条件等计算出在每个视角的最佳X射线条件(管电流值、管电压值)。X射线控制装置111根据系统控制装置124决定的管电流值、管电压值照射X射线。
图像处理装置122取得正式拍摄时由X射线检测器106检测得到的X射线衰减数据。图像处理装置122将取得的X射线衰减数据保存在存储装置123。系统控制装置124在全视角取得正式拍摄时管电流测量装置112测量得到的输出管电流值(正式拍摄管电流值)，并记录在存储装置123(步骤S106)。
而且，优选图像处理装置122降低测量得到的正式拍摄管电流值所含的噪声。作为具体的噪声降低方法，例如生成在每个视角记录正式拍摄管电流值得到的正式拍摄管电流曲线(参照图6(b))，对生成的正式拍摄管电流曲线在视角方向实施移动平均滤波器、中值滤波器等的噪声滤波器处理。通过降低正式拍摄管电流值的噪声，能提高参考校正的最终校正精度。图6(b)是表示步骤S106中得到的正式拍摄管电流值的曲线(正式拍摄管电流曲线)，图6(c)是表示降低了噪声的正式拍摄管电流值的曲线。
图像处理装置122取得正式拍摄时参考检测器107测量得到的X射线衰减数据，进行对数变换，并作为正式拍摄参考值保存在存储装置123等(步骤S107)。该正式拍摄参考值由两端参考检测器107L、107R分别测量并保存。
接着，图像处理装置122执行修正正式拍摄时参考值的修正参考数据计算处理(步骤S108)。
图7是表示修正参考数据计算处理顺序的流程图。
图像处理装置122首先计算出“推定参考值”(步骤S201)。
推定参考值能通过空气校准时求出的“每单位管电流的参考值(单位空气校准参考值)”(图6(a))与上述的“正式拍摄管电流值”(图6(c))相乘并进行对数变换而求得。即，能根据以下的式子(3)求得推定参考值。
推定参考值＝-log(正式拍摄管电流值×单位空气校准参考值)…(3)
推定参考值是以正式拍摄的X射线条件(正式拍摄管电流值)换算空气校准时(无被检体状态)测量得到的单位空气校准参考值而得的值。图6(d)是表示推定参考值的视角方向变化的图形。推定参考值针对每列求得。
接着，图像处理装置122对步骤S201中求出的推定参考值在视角方向积分，通过以该积分值除推定参考值来进行标准化(步骤S202)。标准化得到的推定参考值称作“单位推定参考值”。此处所说积分可以是平均，也可以是使用成为标准化对象的视角位置的附近数据的移动平均。
接着，图像处理装置122计算出测量参考值(步骤S203)。
测量参考值是根据正式拍摄时两侧参考检测器107L、107R测量得到的正式拍摄参考值(步骤S107)求得的值。
作为测量参考值的计算方法，可以考虑以下的方法(A)～(D)等。
方法(A)：计算出两端参考检测器107L、107R的测量值的平均值(每个视角的平均值)，将计算出的平均值作为测量参考值。
方法(B)：使用两端参考检测器107L、107R的测量值的差在每个视角进行被检体的凸出的判定，在被检体3在某一端凸出的情况下，将未凸出侧的测量值作为测量参考值。
方法(C)：根据由上述方法(A)或者(B)等计算出的测量参考值与前一视角的测量参考值的差进行被检体的凸出的判定，在与前一视角的测量参考值的差大且值大于前一视角的情况下，判断为被检体3在两侧凸出，将前一视角的参考值作为测量参考值。
方法(D)：根据由上述方法(A)或者(B)等计算出的测量参考值与前一视角的测量参考值的差进行被检体的凸出的判定，在与前一视角的测量参考值的差大且值大于前一视角的情况下，判断为被检体3在两侧凸出，将步骤S201中计算出的推定参考值作为测量参考校正值。
而且，测量参考值不限定为由上述方法(A)～(D)求得，可以由任意方法求得。上述方法中，在检测器两端部，使用为与两端投影值、前后视角投影值进行比较而预先设定的左右比较用阈值Th_LR、前后比较用阈值Th_FE。这些阈值Th_LR、Th_FE具有区分由投影数据上的噪声导致的投影值变化和起因于凸出的投影值变化的作用。因此，例如在单侧存在被检体的凸出，但是检测器两端的投影值的差小于上述阈值的情况下，被检体的凸出的影响作为误差保留。
图6(e)示出表示测量参考值的视角方向变化的曲线(测量参考数据)。测量参考数据按照每列记录。
图像处理装置122将步骤S203中求出的测量参考值在视角方向积分，通过以该积分值除测量参考值计算出单位测量参考值(步骤S204)。此处所说积分可以是平均，也可是使用成为标准化对象的视角位置的附近数据的移动平均。
接着，图像处理装置122以步骤S202中求出的单位推定参考值将步骤S204中求出的单位测量参考值标准化(步骤S205)。具体地，图像处理装置122通过以单位测量参考值除以单位推定参考值来计算出标准化参考数据。
在计算标准化参考数据时，通过如上述那样使用由视角方向积分值进行除法运算得到的单位测量参考值、单位推定参考值，能降低由空气拍摄时与正式拍摄时的X射线管的焦点位置的不同引起的半影效果的影响。
标准化参考数据如图6(f)所示在无被检体的凸出的情况下成为接近于“1”的值，在存在被检体的凸出的情况下成为大大偏离于“1”的值。
接着图像处理装置122对标准化参考数据进行凸出校正处理(步骤S206)。即，使用预先设定的基准范围(上限阈值thmax、下限阈值thmin)对标准化参考数据进行阈值判定，将上限阈值thmax以上的值、以及下限阈值thmin以下的值修正为基准范围内的值。例如，将上限阈值thmax以上的值置换为上限阈值thmax，将下限阈值thmin以下的值置换为下限阈值thmin。
而且，图6例子中，上限阈值thmax为“1.003”，下限阈值thmin为“0.997”。该基准范围(上限阈值thmax、下限阈值thmin)可设为对应于X射线条件的值。
另外，可以将上限阈值thmax以上的值置换为使用与上限阈值thmax以上的值在视角方向相邻的标准化参考数据求出的插补值。同样地，下限阈值thmin以下的值可以置换为使用与下限阈值thmin以下的值在视角方向相邻的标准化参考数据求出的插补值。
由此，如图6(g)所示，标准化参考数据在全视角校正为接近于“1”的值。即，能得到凸出的影响被去除、表示体现本来的X射线输出变动的成分的标准化参考数据。
接着，将凸出校正后的标准化参考数据使用步骤S202中求出的单位推定参考值进行逆标准化(步骤S207)。具体地，将凸出校正后的标准化参考数据与标准化推定参考数据相乘。由此能计算出图6(h)所示那样的修正参考数据。
经由以上一系列处理，能得到从在发生了被检体的凸出的状态下测量得到的参考数据去除了凸出的影响、并且保留了关于正式拍摄时的X射线条件、X射线输出变动的成分的修正参考数据。
图像处理装置122使用步骤S207中求出的修正参考数据，对正式拍摄中得到的投影数据进行参考校正(图5的步骤S109)。
参考校正时，图像处理装置122在每个视角从由正式拍摄得到的投影数据减去步骤S207中求出的修正参考数据。
如以上所说明的那样，通过本实施方式的修正参考数据计算处理，能得到从正式拍摄时的参考数据去除了被检体的凸出的影响、且保留了关于正式拍摄时的X射线条件、X射线输出变动的成分的修正参考数据。如果使用这样的修正参考数据进行投影数据的参考校正，即使是在大部分视角发生了被检体凸出的情况、从最初视角开始发生了凸出的情况，都能以良好精度进行参考校正。
[第二实施方式]
接着参照图8以及图9说明本发明的第二实施方式。
第二实施方式的X射线CT装置1的结构与第一实施方式相同。以下，省略重复的说明，并对相同的各部分标注同一符号进行说明。
第二实施方式中，说明对对数变换前的测量数据(X射线衰减数据)进行参考校正的情况。而且，由于投影数据生成处理的大致顺序与第一实施方式相同，因此参照图5所示流程图进行说明。
同第一实施方式那样，X射线CT装置1在正式拍摄前首先进行空气校准，记录空气拍摄时的输出管电流值(空气拍摄管电流值)，并取得空气拍摄时参考检测器107测量得到的X射线衰减数据，作为空气校准参考值保存在存储装置123等(图5的步骤S101～步骤S103)。图像处理装置122根据空气拍摄管电流值和空气校准参考值计算出“每单位管电流(1mA)的参考值”并保存(图5的步骤S104)。
接着X射线CT装置1进行正式拍摄(步骤S105)。正式拍摄时，图像处理装置122取得由X射线检测器106检测到的X射线衰减数据。图像处理装置122将取得的X射线衰减数据保存在存储装置123。系统控制装置124在全视角取得正式拍摄时管电流测量装置112测量得到的输出管电流值(正式拍摄管电流值)，并记录在存储装置123(步骤S106)。优选图像处理装置122降低正式拍摄管电流值所含的噪声。
图像处理装置122取得正式拍摄时参考检测器107测量得到的X射线衰减数据，以进行对数变换前的数据为正式拍摄参考值保存在存储装置123等(步骤S107)。该正式拍摄参考值由两端参考检测器107L、107R分别测量并保存。
接着，图像处理装置122执行修正正式拍摄时参考值(对数变换前)的修正参考数据算出处理(步骤S108)。
图8是表示使用对数变换前数据的修正参考数据算出处理顺序的流程图。
图像处理装置122首先计算出“推定参考值”(步骤S301)。
推定参考值能通过空气校准时求出的“每单位管电流的参考值”(图9(a))与上述的“正式拍摄管电流值”(图9(c))相乘来求得。根据以下的式子(4)能求得推定参考值。第二实施方式中在该阶段不进行对数变换，这一点与第一实施不同。
推定参考值＝正式拍摄管电流值×每单位管电流的参考值…(4)
图9(d)是表示第二实施方式的推定参考值(对数变换前)的视角方向变化的图形。按照每列求得推定参考值。
接着图像处理装置122将步骤S301中求出的推定参考值在视角方向积分，并用该积分值除推定参考值来进行标准化(步骤S302)。将标准化得到的推定参考值称作单位推定参考值。
接着，图像处理装置122计算出测量参考值(步骤S303)。
测量参考值是根据正式拍摄时由两侧参考检测器107L、107R测量得到的正式拍摄参考值(步骤S107)求得的值。第二实施方式中使用对数变换前的X射线衰减数据，这一点与第一实施方式不同。
优选测量参考值使用例如上述方法(A)～(D)的任一种来计算。
图9(e)示出表示对数变换前测量参考值的视角方向变化的曲线(测量参考数据)。测量参考数据按每列记录。
图像处理装置122将步骤S303中求出的测量参考值在视角方向积分，并用该积分值除测量参考值，来计算出单位测量参考值(步骤S304)。此处所说积分可以为平均，也可以为使用成为标准化对象的视角位置的附近数据的移动平均。
接着，图像处理装置122以步骤S302中求出的单位推定参考值对步骤S304中求出的单位测量参考值进行标准化(步骤S305)。具体地，图像处理装置122通过单位测量参考值除以单位推定参考值来计算出标准化参考数据。
如图9(f)所示，标准化参考数据在无被检体的凸出的情况下成为接近于“1”的值，在存在被检体的凸出的情况下成为大大偏离于“1”的值。
接着图像处理装置122对标准化参考数据进行凸出校正处理(步骤S306)。即，使用预先设定的基准范围(上限阈值thmax、下限阈值thmin)对标准化参考数据进行阈值判定，将上限阈值thmax以上的值、以及下限阈值thmin以下的值修正为基准范围内的值。例如，将上限阈值thmax以上的值置换为上限阈值thmax，将下限阈值thmin以下的值置换为下限阈值thmin。
而且，图9中，上限阈值thmax为“1.03”，下限阈值thmin为“0.97”。由于使用对数变换前数据计算出的标准化参考数据相比第一实施方式偏离很大，因此基准范围取得很大。
由此，如图9(g)所示，标准化参考数据在全视角被校正为接近于“1”的值。即，能得到凸出的影响被去除、保留了本来的X射线输出变动的成分的标准化参考数据。
接着，对凸出校正后标准化参考数据使用步骤S302中求出的单位推定参考值进行逆标准化(步骤S307)。逆标准化具体是将凸出校正后标准化参考数据与标准化推定参考数据相乘。由此能计算出图9(h)所示那样的修正参考数据。
图像处理装置122使用步骤S307中求出的修正参考数据(对数变换前)对通过正式拍摄得到的X射线衰减数据进行参考校正(图5的步骤S109)。参考校正时，图像处理装置122在每个视角以通过正式拍摄得到的X射线衰减数据除以步骤S307中求出的修正参考数据。
而且，只要对步骤S307中得到的修正参考数据(图9(h))进行对数变换，则如图9(i)所示，也能得到与第一实施方式同样的对数变换后的修正参考数据(步骤S308)。
如以上所说明的那样，通过本实施方式的修正参考数据计算处理，能得到从正式拍摄时的参考数据去除了被检体的凸出的影响、且保留了关于正式拍摄时的X射线条件、X射线输出变动的成分的修正参考数据。如果使用这样的修正参考数据进行投影数据的参考校正，即使是在大部分视角发生了被检体凸出的情况、从最初视角开始发生了凸出的情况，都能以良好精度进行参考校正。
比较第一实施方式与第二实施方式可知，对数变换后标准化参考数据(图6(g))的数据偏差小，凸出的影响容易显现，容易去除凸出的影响。即，即使步骤S206的凸出校正时的允许误差为更窄范围，也能充分去除凸出导致的成分。因此，相比以第二实施方式的顺序得到的修正参考数据，以第一实施方式的顺序得到的修正参考数据更接近于正式拍摄时实际测量得到的数据。因此，如果利用该数据进行参考校正，还能降低伪影等。
而且，即使将上述各实施方式的投影数据生成方法应用于未发生凸出的测量数据(投影数据、X射线衰减数据)，也能得到充分效果。
另外，未使用图6(e)的测量参考值，但是也可以将图6(d)的推定参考值作为修正参考数据处理。以上，说明了本发明涉及的X射线CT装置等的优选实施方式，但是本发明不限于上述实施方式。很明显，只要是本领域技术人员，就能在本申请公开的技术思想范畴内想到各种变更例或者修正例，也理解这些当然属于本发明的技术范围。
符号说明
1：X射线CT装置；100：扫描机架部；101：X射线源；102：转盘；103：准直仪；106：X射线检测器；107R、107L：参考检测器；111：X射线控制装置；112：管电流测量装置；120：操作台；121：输入装置；122：图像处理装置(数据处理装置)；123：存储装置；124：系统控制装置；125：显示装置。

Claims (8)

1.一种数据处理装置，其特征在于，具备：
单位空气校准参考值计算部，其计算单位空气校准参考值，该单位空气校准参考值是空气校准时测量得到的参考数据、即空气校准参考值的每单位管电流的值；
管电流值取得部，其取得正式拍摄时的输出管电流值；
推定参考值计算部，其根据所述单位空气校准参考值和所述输出管电流值来计算推定参考值，该推定参考值是符合正式拍摄时X射线条件的参考值；
标准化部，其将所述正式拍摄时测量得到的参考值、即测量参考值以所述推定参考值进行标准化，来计算标准化参考数据；
校正处理部，其进行校正，使所述标准化参考数据收敛于允许误差范围内；
逆标准化部，其通过以所述推定参考值对校正后的所述标准化参考数据进行逆标准化来得到修正参考数据；以及
参考校正部，其取得正式拍摄时测量得到的测量数据，使用所述修正参考数据进行参考校正。
2.根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，
该数据处理装置进一步具备去除所述输出管电流值的噪声的噪声去除部，
所述推定参考值计算部使用去除噪声后的所述输出管电流值来计算所述推定参考值。
3.根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，
所述标准化部进行如下处理：
以在视角方向对所述测量参考值进行积分得到的积分值来对所述测量参考值进行标准化，由此求得单位测量参考值，
以在视角方向对所述推定参考值进行积分得到的积分值来对所述推定参考值进行标准化，由此求得单位推定参考值，
通过将所述单位测量参考值以所述单位推定参考值进行标准化来计算所述标准化参考数据。
4.根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，
所述测量参考值以及所述推定参考值是对数变换后的值。
5.根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，
所述测量参考值以及所述推定参考值是对数变换前的值。
6.根据权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，
根据正式拍摄的X射线条件设定在所述校正处理部使用的允许误差。
7.一种X射线CT装置，其具备权利要求1所述的数据处理装置。
8.一种参考校正方法，其特征在于，包括：
数据处理装置计算单位空气校准参考值的步骤，该单位空气校准参考值是空气校准时测量得到的参考数据、即空气校准参考值的每单位管电流的值；
数据处理装置取得正式拍摄时的输出管电流值的步骤；
数据处理装置根据所述单位空气校准参考值和所述输出管电流值，计算符合正式拍摄时X射线条件的参考值、即推定参考值的步骤；
数据处理装置将所述正式拍摄时测量得到的参考值、即测量参考值以所述推定参考值进行标准化，计算标准化参考数据的步骤；
数据处理装置进行校正，使所述标准化参考数据收敛于允许误差范围内的步骤；
数据处理装置将校正后的所述标准化参考数据以所述推定参考值进行逆标准化，从而得到修正参考数据的步骤；以及
数据处理装置取得正式拍摄时测量得到的测量数据，使用所述修正参考数据进行参考校正的步骤。
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