JP2000070252A - X-ray image pickup device - Google Patents

X-ray image pickup device

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JP2000070252A
JP2000070252A JP10241604A JP24160498A JP2000070252A JP 2000070252 A JP2000070252 A JP 2000070252A JP 10241604 A JP10241604 A JP 10241604A JP 24160498 A JP24160498 A JP 24160498A JP 2000070252 A JP2000070252 A JP 2000070252A
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JP
Japan
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ray
angle
image
projection
imaging apparatus
Prior art date
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Application number
JP10241604A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Kawai
浩之 河合
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the burden on an examiner such as a medical doctor by providing a phase means estimating a phase angle and an intersection means estimating an intersection angle so as to correct the direction and inclination of a displayed image reconstituted from the respective X-ray images based on the phase angle and the intersection angle. SOLUTION: Two X-ray images are first read out from a storing means to be inputted to a pre-processing part 10 and a first adding means 14. The part 10 executes preprocessing to the read X-ray image of each projection angle to output preprocessed image data to a reconstitution arithmetic means 11 to reconstitute a three-dimensional X-ray absorption distribution image in the visual field area of an examinee 6 from image data of each projection angle after correction and to output it to an imaging means 12. Then imaging processing is executed and a three-dimensional image is converted to a two-dimensional image to display a display means. At this time, based on the projection angle and the intersection angle of the two X-ray images inputted from first/second error arithmetic means 16 and 19, the means 12 corrects and aligns the reference positions of two two-dimensional images.

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、X線撮像装置に関
し、特に、時間をおいて撮像されたX線像の位置あわせ
に適用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray imaging apparatus, and more particularly to a technique which is effective when applied to the positioning of an X-ray image picked up at a later time.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のX線撮像装置であるコーンビーム
X線断層撮像装置は、図7に示すように、計測すなわち
X線像の撮像を行なう計測部1と、計測されたデータを
処理するデータ処理部2とから構成されていた。計測部
1は、被検体6をはさんで互いに対向する位置に配置さ
れたX線源4と検出器5、および該X線源4と検出器5
とを被検体6の周囲に回転させる走査駆動部3で構成さ
れていた。X線源4はX線焦点7から被検体6に向けて
コーンビーム状(角錐あるいは円錐状)のX線8を照射
するX線源であった。検出器5はX線イメージ・インテ
ンシファイア−TVカメラ系、あるいはTFTマトリッ
クス等を利用し、二次元的に広がった検出能力を有する
二次元検出器であった。走査駆動部3はX線源4と検出
器5とからなる撮像系を回転中心軸9の周りに回転させ
ると共に、該回転中心軸9に沿って移動させる回転駆動
手段であった。したがって、従来のX線撮像装置では、
走査駆動部3がX線現4と検出器5とを微小角度回転さ
せるごとに、X線源4からのX線の投影と検出器5によ
る透過X線強度の計測を被検体の全周分繰り返し、百か
ら数百組の透過X線強度データ(X線像)を収集してい
た。なお、所定の投影における走査駆動部3の位置する
回転角(撮像角度)は、投影角と呼ばれている。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 7, a cone beam X-ray tomographic imaging apparatus, which is a conventional X-ray imaging apparatus, measures a measurement, that is, an X-ray image, and processes the measured data. And a data processing unit 2. The measuring unit 1 includes an X-ray source 4 and a detector 5 arranged at positions facing each other across a subject 6, and the X-ray source 4 and a detector 5.
And the scanning drive unit 3 that rotates the object around the subject 6. The X-ray source 4 is an X-ray source that irradiates a cone beam (pyramid or cone) X-ray 8 from an X-ray focal point 7 to a subject 6. The detector 5 was a two-dimensional detector having an X-ray image intensifier-TV camera system, a TFT matrix or the like, and having a two-dimensionally spread detection capability. The scanning drive unit 3 is a rotation drive unit that rotates an imaging system including the X-ray source 4 and the detector 5 around the rotation center axis 9 and moves the imaging system along the rotation center axis 9. Therefore, in the conventional X-ray imaging apparatus,
Each time the scan driver 3 rotates the X-ray source 4 and the detector 5 by a small angle, the projection of X-rays from the X-ray source 4 and the measurement of the transmitted X-ray intensity by the detector 5 are performed over the entire circumference of the subject. One hundred to several hundred sets of transmitted X-ray intensity data (X-ray images) were repeatedly collected. Note that the rotation angle (imaging angle) at which the scanning drive unit 3 is positioned in a predetermined projection is called a projection angle.

【0003】一方、データ処理部2は、撮像されたX線
像のガンマ補正、画像歪み補正、対数変換および感度む
ら補正等の前処理を行う前処理部10と、各投影角のX
線像から被検体6の視野領域内の三次元的なX線吸収係
数分布像を再構成する再構成演算手段11と、ボリュー
ムレンダリング処理あるいは最大値投影処理等の画像化
処理を施し二次元画像として表示する画像化手段12
と、操作者による計測指示および表示指示等の入力を行
う指示装置13とから構成されていた。したがって、画
像処理部2においては、操作者の表示指示に基づいて、
前処理部10が収集されたX線像の画質低下要因を補正
し、補正後のX線像から再構成演算手段11が三次元的
なX線吸収計数分布像を再構成し、この再構成像を画像
化手段によって図示しない表示装置の表示可能な二次元
像に変換し表示させていた。ただし、表示位置および表
示条件等は、操作者が指示装置13からキーボード、マ
ウス、トラック・ボール等を介して観察したい視点およ
び部位等のパラメータを入力し、画像化手段12が所望
の画像を表示させていた。なお、再構成演算方法として
は、(L.A.Feldkampet al. Practical cone beam algor
ithm, J.Opt.Soc.Am.A, Vol.1,No.6,pp612-619, 1984)
(以下、「文献1」と記す)に記載のFeldkamp
によるコーンビーム再構成演算法等が知られている。
On the other hand, a data processing unit 2 includes a pre-processing unit 10 for performing pre-processing such as gamma correction, image distortion correction, logarithmic conversion and sensitivity unevenness correction of a captured X-ray image,
Reconstruction calculating means 11 for reconstructing a three-dimensional X-ray absorption coefficient distribution image in the field of view of the subject 6 from the line image, and a two-dimensional image obtained by performing an imaging process such as a volume rendering process or a maximum intensity projection process. Imaging means 12 for displaying as
And an instruction device 13 for inputting measurement instructions and display instructions by the operator. Therefore, in the image processing unit 2, based on the display instruction of the operator,
The pre-processing unit 10 corrects the image quality deterioration factor of the collected X-ray image, and the reconstruction calculation unit 11 reconstructs a three-dimensional X-ray absorption count distribution image from the corrected X-ray image. The image has been converted into a two-dimensional image that can be displayed on a display device (not shown) by the imaging means and displayed. However, for the display position and display conditions, the operator inputs parameters such as a viewpoint and a part to be observed from the pointing device 13 via a keyboard, a mouse, a track ball, or the like, and the imaging unit 12 displays a desired image. I was letting it. In addition, as a reconstruction calculation method, (LA Feldkamp et al. Practical cone beam algor
ithm, J.Opt.Soc.Am.A, Vol.1, No.6, pp612-619, 1984)
(Hereinafter referred to as “Reference 1”) Feldkamp
There is known a cone beam reconstruction calculation method based on the above method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。従来
のX線撮影装置を用いた診断では、医師の検者は撮像さ
れた三次元再構成画像を用いて診断を下すこととなる
が、治療計画をたてる場合や治療の経過観察を行う場合
には、異なる時間において撮像された同一被検体の複数
の三次元再構成画像を比較することが一般的であった。
SUMMARY OF THE INVENTION As a result of studying the above prior art, the present inventor has found the following problems. In the diagnosis using the conventional X-ray imaging apparatus, the examiner of the doctor makes a diagnosis using the captured three-dimensional reconstructed image, but when making a treatment plan or performing follow-up of the treatment. It has been common to compare a plurality of three-dimensional reconstructed images of the same subject imaged at different times.

【0005】たとえば、被検体6を手術前後で比較する
場合や、その他、治療に対する経過の観察を行う場合、
および、術中においてリアルタイムに取得された投影
像、あるいは三次元再構成画像と、手術計画に利用した
三次元再構成画像との比較を行う場合等などである。こ
の場合、異なる時期に撮像された三次元再構成画像間の
位置合わせが必要となるが、一般に、コーンビームX線
断層撮影装置を用いた撮影において、異なる時期におけ
る撮像を行う場合、被検体6と計測部1との位置関係を
厳密に再現することは困難であった。このために、従来
では医師等の検者が頭の中でそれらの三次元再構成画像
の位置あわせを行わねばならず、この作業には習熟が必
要であり、正確な診断を行う際の負担となっていた。
[0005] For example, when comparing the subject 6 before and after surgery, or when observing the progress of treatment,
Also, there is a case where a projection image or a three-dimensional reconstructed image acquired in real time during an operation is compared with a three-dimensional reconstructed image used for an operation plan. In this case, it is necessary to align the three-dimensional reconstructed images captured at different times. In general, when performing imaging at different times in imaging using a cone-beam X-ray tomography apparatus, the subject 6 It is difficult to exactly reproduce the positional relationship between the measurement unit 1 and the measurement unit 1. For this reason, conventionally, an examiner such as a doctor has to align the three-dimensional reconstructed images in the head, and this operation requires skill and is a burden in performing an accurate diagnosis. Had become.

【0006】この問題を解決する方法として、被検体6
に位置あわせの基準となるようなマーカーを固定してお
き、マーカーに基づいて計測部1に被検体6を位置合わ
せする方法があった。しかしながら、この方法では被検
体6は、撮影が行われる可能性のある期間中ずっとマー
カーをつけていなくてはならず、被検体6に大きな負担
をかけてしまうという問題があった。
As a method for solving this problem, the subject 6
There is a method in which a marker serving as a reference for positioning is fixed, and the subject 6 is positioned on the measuring unit 1 based on the marker. However, this method has a problem that the subject 6 must keep the marker on during the period in which imaging is likely to be performed, which places a heavy burden on the subject 6.

【0007】他の方法として、画像認識技術を用いて三
次元再構成画像間の位置あわせを行う方法であった。こ
の方法は、三次元再構成画像同士を比較、あるいはその
特徴的な部位の位置関係を比較して、両者の位置関係を
割り出す方法があった。しかしながら、この方法では、
膨大な計算量が必要であり、このために、たとえば手術
に先立って取得し、手術計画に利用した三次元再構成画
像と、術中においてリアルタイムに取得された投影像、
あるいは三次元再構成画像との位置合わせを行い、両者
の比較を行うのは困難であった。
As another method, there has been a method of performing registration between three-dimensional reconstructed images using an image recognition technique. In this method, there has been a method of comparing three-dimensional reconstructed images or comparing a positional relationship between characteristic portions thereof to determine a positional relationship between the two. However, in this method,
An enormous amount of calculation is required, and for this reason, for example, a three-dimensional reconstructed image acquired prior to surgery and used for surgical planning, and a projection image acquired in real time during surgery,
Alternatively, it has been difficult to perform registration with a three-dimensional reconstructed image and compare the two.

【0008】本発明の目的は、医師等の検者の負担を軽
減させることが可能なX線撮像装置を提供することにあ
る。
[0008] An object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of reducing the burden on the examiner such as a doctor.

【0009】本発明の他の目的は、医師等の検者の診断
効率を向上させることが可能なX線撮像装置を提供する
ことにある。
Another object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus capable of improving the diagnostic efficiency of an examiner such as a doctor.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0012】(1)X線源およびX線検出器からなる撮
像系を被検体の周囲に所定の撮像角度毎に回転させて撮
像したX線像を再構成し表示させるX線撮像装置におい
て、異なる時期に撮像したX線像を表示させる場合、そ
れぞれのX線像毎に、前記撮像角毎の投影値を撮像系の
回転中心軸と平行に積算し、その積算値の分布曲線を比
較し位相角を推定する位相手段と、前記投影角毎の投影
値を当該X線像の中心を通る直線上で積算し、その積算
値の分布曲線を比較し交差角を推定する交差手段とを具
備し、前記位相角および交差角に基づいて、それぞれの
X線像から再構成した表示画像の向きおよび傾きを補正
した。
(1) An X-ray imaging apparatus for rotating an imaging system including an X-ray source and an X-ray detector at predetermined imaging angles around a subject to reconstruct and display an X-ray image captured, When displaying X-ray images captured at different times, for each X-ray image, the projection value for each imaging angle is integrated in parallel with the rotation center axis of the imaging system, and the distribution curve of the integrated value is compared. Phase means for estimating a phase angle, and intersection means for integrating the projection values for each projection angle on a straight line passing through the center of the X-ray image, comparing distribution curves of the integrated values, and estimating an intersection angle. Then, based on the phase angle and the intersection angle, the direction and the inclination of the display image reconstructed from the respective X-ray images were corrected.

【0013】(2)前述した(1)に記載のX線撮像装
置において、前記X線源は円錐もしくは角錐状のX線ビ
ームを照射する手段であり、前記検出器は前記被検体の
投影像がその視野範囲内に収まる視野角を有する手段で
ある。
(2) In the X-ray imaging apparatus according to (1), the X-ray source is means for irradiating a cone or pyramid-shaped X-ray beam, and the detector is a projection image of the subject. Are means having a viewing angle that falls within the viewing range.

【0014】(3)前述した(1)もしくは(2)に記
載のX線撮像装置において、前記位相手段は、各X線像
毎に撮像系の回転中心軸と平行に投影値を積算する第一
加算手段と、各X線像毎の積算値を比較し位相角の候補
を選択する第一比較手段と、該位相角の候補の同士の誤
差を計算し位相角を推定する第一誤差演算手段とからな
り、前記交差手段は、投影像の中心を通る直線上の投影
値を積算する第二積算手段と、各X線像毎の積算値を比
較し交差角の候補を選択する第二比較手段と、該交差角
の候補の同士の誤差を計算し交差角を推定する第二誤差
演算手段とからなる。
(3) In the X-ray imaging apparatus according to the above (1) or (2), the phase means integrates the projection value for each X-ray image in parallel with the rotation center axis of the imaging system. One adding means, first comparing means for comparing the integrated value of each X-ray image and selecting a phase angle candidate, and first error calculation for calculating an error between the phase angle candidates and estimating the phase angle And a second integrating means for integrating projection values on a straight line passing through the center of the projection image, and a second integrating means for comparing integrated values for each X-ray image and selecting a candidate for an intersection angle. The comparison means includes a second error calculation means for calculating an error between the candidates for the intersection angle and estimating the intersection angle.

【0015】(4)前述した(3)に記載のX線撮像装
置において、前記被検体のX線吸収係数分布をf(x,
y,z)、投影面上での回転接線方向をu、回転中心軸
方向をv、撮像角度をA、このとき投影をP(A,u,
v)としたときに、前記第一加算手段は撮像角度Aおよ
び位置uに対し数1に従って値P0(A,u)を計算す
る手段からなる。
(4) In the X-ray imaging apparatus according to the above (3), the X-ray absorption coefficient distribution of the subject is represented by f (x,
y, z), the rotation tangent direction on the projection plane is u, the rotation center axis direction is v, the imaging angle is A, and the projection is P (A, u,
In the case of v), the first addition means comprises means for calculating the value P0 (A, u) according to the equation 1 for the imaging angle A and the position u.

【0016】(5)前述した(4)に記載のX線撮像装
置において、前記第一比較手段は、第一のX線像から得
た値P0(A,u)と第二のX線像から得た値P0’
(A’,u)とを比較し、所定の誤差範囲内でP0
(A,u)≒P0’(A’,u)となる第一の撮像角度
Aと第二の撮像角度A’との組み合わせを選択する手段
からなる。
(5) In the X-ray imaging apparatus according to the above (4), the first comparing means compares the value P0 (A, u) obtained from the first X-ray image with the second X-ray image. Value P0 'obtained from
(A ', u) and P0 within a predetermined error range.
(A, u) means for selecting a combination of the first imaging angle A and the second imaging angle A 'that satisfies (A, u) ≒ P0' (A ', u).

【0017】(6)前述した(5)に記載のX線撮像装
置において、前記第一比較手段は、第一のX線像から得
た値P0(A,0)と第二のX線像から得た値P0’
(A’,0)との両者を比較し、所定の誤差範囲内でP
0(A,0)≒P0’(A’,0)となる第一の撮像角
度Aと第二の撮像角度A’との1以上の組み合わせを求
める手段を有する。
(6) In the X-ray imaging apparatus according to the above (5), the first comparing means compares the value P0 (A, 0) obtained from the first X-ray image with the second X-ray image. Value P0 'obtained from
(A ′, 0), and within a predetermined error range, P
There is provided a means for determining one or more combinations of the first imaging angle A and the second imaging angle A ', where 0 (A, 0) ≒ P0' (A ', 0).

【0018】(7)前述した(5)もしくは(6)に記
載のX線撮像装置において、所定の重み関数をW
(u)、第一のX線像から得た値P0(A,u)と第二
のX線像から得た値P0’(A’,u)との誤算をE
(A,A’)としたときに、前記第一誤差演算手段は、
数2に従って誤差E(A,A’)が最小となるA、A’
の組み合わせを位相角とする手段からなる。
(7) In the X-ray imaging apparatus described in the above (5) or (6), the predetermined weight function is W
(U), the miscalculation of the value P0 (A, u) obtained from the first X-ray image and the value P0 ′ (A ′, u) obtained from the second X-ray image is expressed by E
When (A, A ′) is satisfied, the first error calculating means:
A, A ′ at which the error E (A, A ′) is minimized according to Equation 2.
Is used as a phase angle.

【0019】(8)前述した(3)乃至(7)の内の何
れか1項に記載のX線撮像装置において、前記被検体の
X線吸収係数分布をf(x,y,z)、投影面上での回
転接線方向をu、回転中心軸方向をv、投影面上に任意
に設定した点の回転中心軸からの距離をr、該任意に設
定した点と回転中心軸とを結ぶ直線とuとのなす角度を
b、撮像角度Aの時の投影をPp(A,b,r)とした
ときに、前記第二加算手段は数3に従って投影Pp0
(b)を計算する手段からなる。
(8) In the X-ray imaging apparatus according to any one of (3) to (7), the X-ray absorption coefficient distribution of the subject is represented by f (x, y, z), The rotation tangent direction on the projection plane is u, the rotation center axis direction is v, the distance from the rotation center axis of an arbitrarily set point on the projection plane is r, and the arbitrarily set point and the rotation center axis are connected. Assuming that the angle between the straight line and u is b and the projection at the imaging angle A is Pp (A, b, r), the second adding means calculates the projection Pp0 according to Equation 3.
(B) calculating means.

【0020】(9)前述した(3)乃至(8)の内の何
れか1項に記載のX線撮像装置において、前記第二比較
手段は、第一のX線像から得た値Pp0(0)と第二の
X線像から得た値Pp0’(b’)とを比較し、所定の
誤差範囲内でPp0(0)≒Pp0’(b’)となる角
度b’を選択する手段からなる。
(9) In the X-ray imaging apparatus according to any one of the above (3) to (8), the second comparing means may use the value Pp0 ( 0) and a value Pp0 ′ (b ′) obtained from the second X-ray image, and selects an angle b ′ such that Pp0 (0) ≒ Pp0 ′ (b ′) within a predetermined error range. Consists of

【0021】(10)前述した(3)乃至(9)の内の
何れか1項に記載のX線撮像装置において、第一のX線
像から得た値Pp0(b)と第二のX線像から得た値P
p0’(b’)との誤算をEb(b’)としたときに、
前記第二誤差演算手段は、数4に従って誤差Eb
(b’)が最小となるbを交差角とする手段からなる。
(10) In the X-ray imaging apparatus according to any one of (3) to (9), the value Pp0 (b) obtained from the first X-ray image and the second X-ray Value P obtained from line image
When the miscalculation with p0 '(b') is Eb (b '),
The second error calculating means calculates the error Eb according to Equation 4.
(B ') is a means for setting the intersection angle to be the minimum b.

【0022】(11)前述した(1)乃至(10)の内
の何れか1項に記載のX線撮像装置において、傾きおよ
び向きを補正した再構成像を同一表示画面上に表示させ
た。
(11) In the X-ray imaging apparatus according to any one of the above (1) to (10), a reconstructed image whose inclination and direction have been corrected is displayed on the same display screen.

【0023】前述した(1)〜(11)の手段によれ
ば、異なる時期に撮像したX線像を表示させる場合、位
相手段がそれぞれのX線像毎に撮像角毎の投影値を撮像
系の回転中心軸と平行に積算し、その積算値の分布曲線
を比較し位相角を推定することによって、後述する原理
に項に示すように、再構成後の表示画像の向きすなわち
それぞれのX線像の撮像時における撮像系の回転方向に
対する被検体のズレ量(第一ズレ量)を推定することが
できる。また、交差手段が投影角毎の投影値を当該X線
像の中心を通る直線上で積算し、その積算値の分布曲線
を比較し交差角を推定することによって、後述する原理
に項に示すように、再構成後の表示画像の傾きすなわち
それぞれのX線像の撮像時における撮像系の回転軸方向
に対する被検体のズレ量(第二ズレ量)を推定すること
ができるので、この第一ズレ量および第二ズレ量に基づ
いて、それぞれの再構成画像における被検体の向きおよ
び傾きを揃えた表示を行うことができる。
According to the above-mentioned means (1) to (11), when displaying X-ray images taken at different times, the phase means uses the imaging system to project the projection value for each imaging angle for each X-ray image. By integrating the distribution curve of the integrated value and estimating the phase angle, as shown in the section of the principle described later, that is, the direction of the display image after reconstruction, that is, each X-ray It is possible to estimate the displacement amount (first displacement amount) of the subject with respect to the rotation direction of the imaging system when capturing an image. Also, the intersection means integrates the projection values for each projection angle on a straight line passing through the center of the X-ray image, compares the distribution curve of the integrated values and estimates the intersection angle. As described above, the inclination of the display image after the reconstruction, that is, the displacement amount (second displacement amount) of the subject with respect to the rotation axis direction of the imaging system at the time of capturing each X-ray image can be estimated. Based on the shift amount and the second shift amount, it is possible to perform display in which the direction and the inclination of the subject in each reconstructed image are aligned.

【0024】従って、医師等の検者が各再構成画像の向
きや傾きを補正する必要がなくなるので、治療計画の立
案時における負担を軽減させることができる。その結
果、医師等の検者の診断効率を向上させることができ
る。
Therefore, it is not necessary for the examiner such as a doctor to correct the direction and the inclination of each reconstructed image, so that the burden upon drafting a treatment plan can be reduced. As a result, the diagnostic efficiency of the examiner such as a doctor can be improved.

【0025】(原理)図2に本願発明による2以上のX
線像および再構成像の位置合わせ原理を説明するための
図を示し、以下図2に基づいて、その位置合わせ原理を
説明する。ただし、図示しない被検体を基準とした三次
元的なX線吸収係数分布をf(x,y,z)とする。こ
のとき、x,y,zは議論を簡略にするために被検体に
固定した座標系とする。
(Principle) FIG. 2 shows two or more Xs according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of alignment between a line image and a reconstructed image. The principle of alignment will be described below with reference to FIG. Here, a three-dimensional X-ray absorption coefficient distribution based on a subject (not shown) is defined as f (x, y, z). At this time, x, y, and z are coordinate systems fixed to the subject in order to simplify the discussion.

【0026】図2において、第一の円軌道Cは第一の撮
像時における検出器(X線検出器)の軌道であり、走査
駆動部(X線源および検出器)がz軸を回転中心軸9と
した円軌道を示し、x軸に対する線源の投影角をAとす
る。なお、このような仮定をしても以下の議論の一般性
を損なうことはない。検出器上に仮想される検出面にお
ける投影をP(A,u,v)で示すこととし、軸uは円
軌道Cの接線方向、軸vは回転中心軸9すなわちz軸と
平行にとる。このときの円軌道Cと被検体との位置関係
を示したのが図3であり、点線で示す円軌道は第二の投
影像の撮像時における第二の円軌道C’である。
In FIG. 2, a first circular trajectory C is a trajectory of the detector (X-ray detector) at the time of the first imaging, and the scanning drive unit (X-ray source and detector) rotates the z-axis about the rotation axis. A circular orbit with axis 9 is shown, and the projection angle of the source with respect to the x-axis is A. Such assumptions do not detract from the generality of the following discussion. The projection on the detection surface imagined on the detector is indicated by P (A, u, v), the axis u is taken in the tangential direction of the circular orbit C, and the axis v is taken in parallel with the rotation center axis 9, that is, the z axis. FIG. 3 shows the positional relationship between the circular trajectory C and the subject at this time, and the circular trajectory indicated by a dotted line is the second circular trajectory C ′ at the time of capturing the second projection image.

【0027】第二の円軌道C’は、第二の撮像時におけ
る検出器の円軌道であり、走査駆動部の回転中心Oは第
一の円軌道Cと一致する。検出器上に仮想される検出面
における投影をP’(A’,u’,v’)で示すことと
し、軸u’は第二の円軌道C’の接線方向、軸v’は
z’軸と平行にとる。このときの第二の円軌道C’と被
検体との位置関係を示したのが図4であり、点線で示す
円軌道は第一の円軌道Cである。
The second circular trajectory C 'is the circular trajectory of the detector at the time of the second imaging, and the rotation center O of the scanning drive unit coincides with the first circular trajectory C. The projection on the detection plane imagined on the detector is denoted by P ′ (A ′, u ′, v ′), the axis u ′ is the tangential direction of the second circular orbit C ′, and the axis v ′ is z ′. Take parallel to the axis. FIG. 4 shows the positional relationship between the second circular orbit C ′ and the subject at this time, and the circular orbit indicated by the dotted line is the first circular orbit C.

【0028】ただし、被検体の投影は第一の円軌道Cお
よび第二の円軌道C’上のどの投影角においても、検出
器の視野内に収まるものとする。第一の円軌道Cと第二
の円軌道C’とは点Q,Q’で交差し、その交差角をB
で示す。ただし、以下の説明では、交差角Bは−90度
から+90度の範囲内とする。想定される利用法の範囲
内ではこの仮定は十分現実的である。
However, it is assumed that the projection of the subject falls within the field of view of the detector at any projection angle on the first circular orbit C and the second circular orbit C '. The first circular orbit C and the second circular orbit C ′ intersect at points Q and Q ′, and the intersection angle is represented by B
Indicated by However, in the following description, the intersection angle B is in the range of -90 degrees to +90 degrees. This assumption is realistic enough within the expected usage.

【0029】また、図3中において、位置Rは第一の円
軌道Cに沿って点Qから90度回転した位置(OR⊥Q
Q’)を示し、位置R’は第二の円軌道C’に沿って点
Qから90度回転した位置(OR’⊥QQ’)を示して
おり、この位置R,R’を用いることによって交差角B
は角ROR’と表すことができる。交点Sは第一の円軌
道Cとx軸との交点を、交点S’は第二の円軌道C’と
x’軸との交点を、投影角A’は第二の撮影時の線源の
投影角をそれぞれ示す。また、x軸と直線ORとがなす
角度Arは線源が位置Rにあるときの投影角を示し、
x’軸と直線OR’とがなす角度Ar’は線源が位置
R’にあるときの投影角を示す。
In FIG. 3, a position R is a position (OR⊥Q) rotated 90 degrees from the point Q along the first circular orbit C.
Q ′), and a position R ′ indicates a position (OR′⊥QQ ′) rotated by 90 degrees from the point Q along the second circular orbit C ′, and by using the positions R and R ′, Intersection angle B
Can be represented as the angle ROR '. The intersection S is the intersection between the first circular orbit C and the x-axis, the intersection S 'is the intersection between the second circular orbit C' and the x'-axis, and the projection angle A 'is the source at the time of the second photographing. Are respectively shown. The angle Ar between the x-axis and the straight line OR indicates the projection angle when the source is at the position R,
An angle Ar 'formed between the x' axis and the straight line OR 'indicates a projection angle when the source is at the position R'.

【0030】次に、図2〜5に基づいて、本願発明にお
ける2以上のX線像の位置合わせ原理を説明すると、第
一の撮影によって得られた再構成画像と、第二の撮影に
よって得られた再構成画像との位置合わせとは、図2に
おける交差角Bおよび角度Arおよび角度Ar’を求め
ることに帰着することがわかる。
Next, the principle of registration of two or more X-ray images according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5. The reconstructed image obtained by the first radiography and the reconstructed image obtained by the second radiography are obtained. It can be seen that the registration with the obtained reconstructed image results in obtaining the intersection angle B, the angle Ar, and the angle Ar ′ in FIG.

【0031】まず、被検体におけるX線吸収係数分布f
(x,y,z)と、第一の撮影時すなわち第一の円軌道
C上における投影P(A,u,v)との間には周知のご
とく、X線源と検出面上の点(u,v)とを結ぶX線ビ
ーム上の線積分(経路Sとする)によって、下記の数5
が成り立つ。同様に、第二の撮影時すなわち第二の円軌
道C’上における投影P’(A’,u’,v’)の場合
にも同様の関係が成り立つ。
First, the X-ray absorption coefficient distribution f in the subject
As is well known, between the (x, y, z) and the projection P (A, u, v) on the first imaging, that is, on the first circular orbit C, a point on the X-ray source and the detection surface By the line integral on the X-ray beam connecting (u, v) (referred to as path S), the following equation 5 is obtained.
Holds. Similarly, the same relationship holds during the second shooting, that is, in the case of the projection P ′ (A ′, u ′, v ′) on the second circular orbit C ′.

【0032】[0032]

【数5】 (Equation 5)

【0033】ここで、第一の円軌道C上の各投影角ごと
に、図5に示すように、P0(A,u)を求める。この
ときのP0(A,u)は下記の数6となる。
Here, as shown in FIG. 5, P0 (A, u) is obtained for each projection angle on the first circular orbit C. At this time, P0 (A, u) is given by the following equation (6).

【0034】[0034]

【数6】 (Equation 6)

【0035】第二の円軌道C’上における投影P’
(A’,u’,v’)に関しても同様に、P0’
(A’,u’)を求める。このときのP0’(A’,
u’)は下記の数7となる。
The projection P 'on the second circular orbit C'
Similarly, with respect to (A ', u', v '), P0'
(A ', u') is obtained. At this time, P0 ′ (A ′,
u ′) is given by the following equation (7).

【0036】[0036]

【数7】 (Equation 7)

【0037】ここで、それぞれの円軌道C,C’上で、
X線源がそれぞれ位置Rおよび位置R’に到達したとき
の投影角をそれぞれAr、Ar’とすると、P0(A
r,0)=P0’(Ar’,0)が成立する。これは被
検体の平面ROR’上のX線吸収係数の面積分に等しい
ことを示している。これに対して、同じAr、Ar’で
あってもu≠0のときは、一般にP0(Ar,u)≠P
0’(Ar’,u)である。しかしながら、X線源と検
出器と間の距離に比較して検出器の視野の広さが十分小
さければ、すなわち、コーンビーム状のX線の開き角が
十分小さければ、所定の誤差の範囲内で、P0(Ar,
u)≒P0’(Ar’,u)とみなすことができる。
Here, on each of the circular orbits C and C ′,
Assuming that the projection angles when the X-ray source reaches the position R and the position R ′ are Ar and Ar ′, respectively, P0 (A
(r, 0) = P0 ′ (Ar ′, 0). This indicates that it is equal to the area of the X-ray absorption coefficient on the plane ROR 'of the subject. On the other hand, even if the same Ar and Ar ', if u ≠ 0, P0 (Ar, u) ≠ P
0 ′ (Ar ′, u). However, if the width of the field of view of the detector is sufficiently small as compared with the distance between the X-ray source and the detector, that is, if the opening angle of the cone beam X-ray is sufficiently small, the predetermined error And P0 (Ar,
u) ≒ P0 ′ (Ar ′, u).

【0038】したがって、投影角AおよびA’において
(ただし、0≦A,A’<2π)、P0(A,0)およ
び、P0’(A’,0)を求め、P0(A1,0)=P
0’(A1’,0)を満たす投影角A1および、A1’
を求めることによって、この投影角A1およびA1’
は、それぞれ投影角ArおよびAr’と等しいことがわ
かる。ただし、被検体のX線吸収係数分布f(x,y,
z)および円軌道CおよびC’の位置関係によっては、
P0(A1,0)=P0’(A1’,0)を満たす投影
角A1およびA1’が複数組存在することが有り得る。
Therefore, at the projection angles A and A ′ (where 0 ≦ A, A ′ <2π), P0 (A, 0) and P0 ′ (A ′, 0) are obtained, and P0 (A1,0) = P
Projection angles A1 and A1 'satisfying 0' (A1 ', 0)
To obtain the projection angles A1 and A1 '.
Is equal to the projection angles Ar and Ar ′, respectively. However, the X-ray absorption coefficient distribution f (x, y,
z) and the positional relationship between the circular orbits C and C ′,
It is possible that there are a plurality of sets of projection angles A1 and A1 'that satisfy P0 (A1,0) = P0' (A1 ', 0).

【0039】その場合には、いったん、それら複数組の
投影角A1およびA1’を各々ArおよびAr’の候補
としておき、検出器の有効な幅の範囲内(umin≦u
≦umax)で、所定の誤差の範囲内で、P0(A1,
u)≒P0’(A1’,u)を満たすA1およびA1’
を絞り込むことによって、投影角ArおよびAr’を求
めることができる。検出器の有効な範囲内(umin≦
u≦umax)のuにおいて、所定の誤差の範囲内でP
0(A1,u)≒P0’(A1’,u)となるA1およ
びA1’を求める方法は、下記の数8で求められる両曲
線間の誤差E(A,A’)を最小にする投影角A1およ
びA1’を求めればよい。ここで、数8におけるw
(u)は、所定の重み関数である。前述のごとく、u=
0のとき、P0(A1,u)とP0’(A1’,u)は
等しく、uがゼロからはなれるほど両者の差が大きくな
るので、誤差E(A,A’)を求める際にuがゼロに近
いほど重みを大きくするように重み関数w(u)をかけ
てやることで、この性質を反映させた、より正確な判定
が可能となる。
In such a case, the plural sets of projection angles A1 and A1 'are set as candidates for Ar and Ar', respectively, and the projection angles A1 and A1 'are set within the effective range of the detector (umin ≦ u).
≤ umax) and P0 (A1,
u) A1 and A1 'satisfying {P0' (A1 ', u)
By narrowing down, the projection angles Ar and Ar ′ can be obtained. Within the effective range of the detector (umin ≦
For u of u ≦ max), P within a predetermined error range
A method for obtaining A1 and A1 'that satisfies 0 (A1, u) ≒ P0' (A1 ', u) is a method for minimizing an error E (A, A') between both curves obtained by the following equation (8). The angles A1 and A1 'may be obtained. Where w in Equation 8 is
(U) is a predetermined weight function. As mentioned above, u =
When 0, P0 (A1, u) is equal to P0 ′ (A1 ′, u), and the difference between the two increases as u departs from zero. Therefore, when calculating the error E (A, A ′), u By applying a weighting function w (u) so that the weight is increased as the value is closer to zero, it is possible to make a more accurate determination that reflects this property.

【0040】[0040]

【数8】 (Equation 8)

【0041】次に、交差角Bを求める手順について説明
する。前記した手順によって、投影角ArおよびAr’
が求められているので、それぞれの円軌道C,C’上に
おける点QおよびQ’の位置も定まる。よって、第一の
撮影すなわち円軌道C上における点Qの投影角をAq、
第二の撮影すなわち円軌道C’上における点Qの投影角
をAq’とすると、X線源がQにあるときの第一の撮影
および第二の撮影における投影は、それぞれ極座標でP
p(Aq,b,r)およびPp’(Aq’,b’,r)
と表すことができる。ただし、bおよびb’は、それぞ
れの投影面上におけるuおよびu’軸からの角度、rは
投影面上における原点からの距離を示す。その定義よ
り、Pp’(Aq’,b’,r)はPp(Aq,b,
r)を交差角Bだけ回転させたものであり、Pp(A
q,b,r)=Pp’(Aq’,b−B,r)が成り立
つ。したがって、交差角Bを求めるには、投影Pp’
(Aq’,b’,r)をどれだけの角度回転させたとき
に、投影Pp(Aq,b,r)と一致するかを調べれば
よいことが明らかである。
Next, a procedure for obtaining the intersection angle B will be described. By the procedure described above, the projection angles Ar and Ar ′
Are determined, the positions of the points Q and Q 'on the respective circular orbits C and C' are also determined. Therefore, the first imaging, that is, the projection angle of the point Q on the circular orbit C is Aq,
Assuming that the projection angle of the point Q on the second imaging, that is, the circular orbit C ', is Aq', the projections in the first imaging and the second imaging when the X-ray source is at Q are P coordinates in polar coordinates, respectively.
p (Aq, b, r) and Pp '(Aq', b ', r)
It can be expressed as. Here, b and b ′ represent angles from the u and u ′ axes on the respective projection planes, and r represents a distance from the origin on the projection plane. By its definition, Pp '(Aq', b ', r) is Pp (Aq, b,
r) rotated by the intersection angle B, and Pp (A
q, b, r) = Pp ′ (Aq ′, b−B, r). Therefore, to determine the intersection angle B, the projection Pp '
It is clear that it is sufficient to check how much angle (Aq ′, b ′, r) is rotated to match the projection Pp (Aq, b, r).

【0042】一致を調べるもっとも単純な方法は、投影
Pp’(Aq’,b’,r)を少しずつ回転させ、それ
と、投影Pp(Aq,b,r)との誤差が最小になる角
度を求める方法である。ただし、この方法では画像の回
転処理を多数行わなくてはならず処理に多大な時間を必
要としてしまう。
The simplest method for checking the coincidence is to rotate the projection Pp '(Aq', b ', r) little by little and to determine the angle at which the error between the projection Pp (Aq, b, r) and the projection Pp (Aq, b, r) becomes minimum. It is a method to ask. However, in this method, a large number of image rotation processes must be performed, and the process requires a great deal of time.

【0043】他の方法として、より簡単に上記回転角を
求める方法を以下に説明する。ただし、Pp0(b)お
よびPp0’(b’)を、図6および下記の数9並びに
数10に示すように定義する。
As another method, a method for more easily obtaining the rotation angle will be described below. Here, Pp0 (b) and Pp0 ′ (b ′) are defined as shown in FIG. 6 and Equations 9 and 10 below.

【0044】[0044]

【数9】 (Equation 9)

【0045】[0045]

【数10】 (Equation 10)

【0046】まず、Pp0(0)を求め、−π/2≦
b’<π/2の範囲で、Pp0’(b1’)=Pp0
(0)となるb1’を求める。すると−b1’が求める
交差角Bに等しい。ただし、一般にPp0’(b’i)
=Pp0(0)を満たすようなb’i(ただしi=0,
1,2…m)は複数存在する。そこで、この複数のb’
i(ただしi=0,1,2…m)を候補として、各b’
iにおける、下記の数11に従って、曲線Pp0(b)
と曲線Pp0’(b’i+b)との誤差Ebi=Eb
(b’i)を求め、これを最小にするb’iをもって、
交差角Bとする。
First, Pp0 (0) is obtained, and -π / 2 ≦
In the range of b ′ <π / 2, Pp0 ′ (b1 ′) = Pp0
B1 ′ that becomes (0) is obtained. Then, -b1 'is equal to the intersection angle B to be obtained. However, in general, Pp0 ′ (b′i)
= B'i satisfying Pp0 (0) (where i = 0,
1, 2,... M) are plural. Therefore, the plurality of b ′
i (where i = 0, 1, 2,... m) as candidates,
The curve Pp0 (b) according to the following equation 11 in i
Ebi = Eb between the curve and the curve Pp0 ′ (b′i + b)
(B'i) is obtained, and with b'i minimizing it,
The intersection angle is B.

【0047】[0047]

【数11】 [Equation 11]

【0048】以上に説明した手順によって、投影角A
r,Ar’および交差角Bを計算し、その値に基づい
て、第一あるいは第二の撮影によって得られた投影像
(X線像)の座標移動を行うことによって、2つのX線
像のズレを補正することが可能となる。
According to the procedure described above, the projection angle A
r, Ar ′ and the intersection angle B are calculated, and the coordinates of the projection image (X-ray image) obtained by the first or second imaging are moved based on the calculated values, whereby the two X-ray images are obtained. The displacement can be corrected.

【0049】ただし、以上の説明においては、簡便のた
めに投影角および計測データ等をすべて連続量であるか
のように扱ったが、現実の計測においては検出器から出
力されるX線像はデジタルの画像上に変換されているの
で、投影角および計測データ等は離散的に変化するもの
である。
In the above description, for simplicity, the projection angle and the measurement data are all treated as if they were continuous quantities. However, in actual measurement, the X-ray image output from the detector is Since the image is converted into a digital image, the projection angle, the measurement data, and the like change discretely.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態(実施例)とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with embodiments (examples) of the invention. In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0051】図1は本発明の一実施の形態のX線撮像装
置であるコーンビームX線断層撮影装置の概略構成を説
明するための図であり、1は計測部、2は画像処理部、
3は走査駆動部、4はX線源、5は検出器(X線検出
器)、6は被検体、7はX線焦点、8はX線、9は回転
中心軸、10は前処理部、11は再構成演算手段、12
は画像化手段、13は指示装置、14は第一加算手段、
15は第一比較手段、16は第一誤差演算手段、17は
第二加算手段、18は第二比較手段、19は第二誤差演
算手段を示す。なお、本実施の形態における計測部1
は、従来のX線撮像装置における計測部1と同じ構成と
なるので、その詳細な説明は省略する。ただし、本実施
の形態の計測部1は、X線源4、検出器5、および、対
向配置されたX線源4と検出器5とからなる撮像系を被
検体6の周囲に回転させる走査駆動部3から構成され
る。
FIG. 1 is a view for explaining a schematic configuration of a cone beam X-ray tomography apparatus which is an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a measuring section, 2 is an image processing section,
3 is a scanning drive unit, 4 is an X-ray source, 5 is a detector (X-ray detector), 6 is an object, 7 is an X-ray focal point, 8 is an X-ray, 9 is a rotation center axis, and 10 is a preprocessing unit. , 11 are reconstruction operation means, 12
Is an imaging unit, 13 is a pointing device, 14 is a first adding unit,
Reference numeral 15 denotes first comparing means, 16 denotes first error calculating means, 17 denotes second adding means, 18 denotes second comparing means, and 19 denotes second error calculating means. The measuring unit 1 according to the present embodiment
Has the same configuration as that of the measuring unit 1 in the conventional X-ray imaging apparatus, and a detailed description thereof will be omitted. However, the measurement unit 1 according to the present embodiment scans the X-ray source 4, the detector 5, and the imaging system including the X-ray source 4 and the detector 5, which are opposed to each other, around the subject 6. It is composed of a drive unit 3.

【0052】図1において、本実施の形態の画像処理部
2は、たとえば、周知の情報処理装置上で動作するプロ
グラムによって実現される前処理部10、再構成演算手
段11、画像化手段12、第一加算手段14、第一比較
手段15、第一誤差演算手段16、第二加算手段17、
第二比較手段18および第二誤差演算手段19と、当該
情報処理装置の入力装置によって実現される指示装置1
3とから構成される。
In FIG. 1, an image processing unit 2 according to the present embodiment includes, for example, a pre-processing unit 10, a reconfiguration operation unit 11, an image forming unit 12, First adding means 14, first comparing means 15, first error calculating means 16, second adding means 17,
The pointing device 1 realized by the second comparing means 18 and the second error calculating means 19 and the input device of the information processing device
And 3.

【0053】前処理部10は、計測部1で撮像されたX
線像のガンマ補正、画像歪み補正、対数変換および感度
むら補正等の前処理を行う周知の前処理手段である。
The pre-processing unit 10 controls the X
This is a well-known preprocessing unit that performs preprocessing such as gamma correction of a line image, image distortion correction, logarithmic conversion, and sensitivity unevenness correction.

【0054】再構成演算手段11は、各投影角のX線像
から被検体6の視野領域内の三次元的なX線吸収係数分
布像を再構成する周知の再構成手段である。
The reconstruction calculating means 11 is a well-known reconstruction means for reconstructing a three-dimensional X-ray absorption coefficient distribution image in the field of view of the subject 6 from the X-ray images at each projection angle.

【0055】画像化手段12は、三次元的なX線吸収計
数分布像に対して、ボリュームレンダリング処理あるい
は最大値投影処理等の画像化処理を施すことにより、三
次元画像を二次元画像に変換する手段である。また、画
像化手段12は、図示しない操作者が指示装置13から
入力した表示指示に基づいて、二次元画像の表示角度を
指示された方向からの表示(向きおよび傾き)に移動さ
せると共に、第二誤差演算手段19から入力された交差
角Bおよび位相角Ar,Ar’に基づいて、一方の二次
元画像の表示基準位置すなわち再構成像の向きおよび傾
きを移動させることによって、2つのX線像の位置合わ
せを行う。
The imaging means 12 converts the three-dimensional image into a two-dimensional image by performing an imaging process such as a volume rendering process or a maximum intensity projection process on the three-dimensional X-ray absorption count distribution image. It is a means to do. Further, the imaging unit 12 moves the display angle of the two-dimensional image to the display (direction and tilt) from the instructed direction based on the display instruction input by the operator (not shown) from the instructing device 13. By moving the display reference position of one of the two-dimensional images, that is, the direction and the inclination of the reconstructed image, based on the intersection angle B and the phase angles Ar and Ar ′ input from the two-error calculating means 19, two X-rays are obtained. Align the images.

【0056】第一加算手段14は、各投影角ごとに投影
像上で撮像系の回転中心軸9と平行な方向に投影値の和
を計算する手段であり、周知の加算手段によって実現可
能である。
The first adding means 14 is means for calculating the sum of the projection values on the projection image in a direction parallel to the rotation center axis 9 of the imaging system for each projection angle, and can be realized by a well-known adding means. is there.

【0057】第一比較手段15は、予め設定された誤差
範囲内で、第一加算手段14が計算した2つの投影値の
和が等しくなる投影角の組を求める周知の手段である。
The first comparing means 15 is a well-known means for finding a set of projection angles at which the sum of the two projection values calculated by the first adding means 14 becomes equal within a preset error range.

【0058】第一誤差演算手段16は、第一比較手段1
5が求めた投影角の組の内から、検出器5の有効な幅の
範囲内となる投影角を求める手段であり、たとえば投影
角の組の全てについて、検出器5の有効な幅を代入した
投影値の和を計算し、このときの投影値の和の内でもっ
とも和が近い投影角を選択する手段である。
The first error calculating means 16 includes the first comparing means 1
5 is a means for obtaining a projection angle within the range of the effective width of the detector 5 from the set of projection angles obtained. For example, the effective width of the detector 5 is substituted for all the sets of projection angles. This is a means for calculating the sum of the projection values obtained and selecting the projection angle having the closest sum among the sums of the projection values at this time.

【0059】第二加算手段17は、所定の投影角におけ
る、投影像の中心を通りその投影像上の任意の方向の直
線上にある投影値の和を計算する手段であり、周知の加
算手段によって実現可能である。
The second addition means 17 is means for calculating the sum of the projection values on a straight line passing through the center of the projection image and in any direction on the projection image at a predetermined projection angle. It can be realized by:

【0060】第二比較手段18は、予め設定された誤差
の範囲内で、第二加算手段17が計算した2つの投影値
の和が等しくなる投影角の組を求める手段であり、周知
の比較手段によって実現可能である。
The second comparing means 18 is a means for obtaining a set of projection angles at which the sum of the two projection values calculated by the second adding means 17 becomes equal within a predetermined error range. It can be realized by means.

【0061】第二誤差演算手段19は、第二比較手段1
8が求めた投影角の組の内から、検出器5の有効な幅の
範囲内となる投影角を求める手段であり、たとえば投影
角の組の全てについて、検出器5の有効な幅を代入した
投影値の和を計算し、このときの投影値の和の内でもっ
とも和が近い投影角を選択し、その投影角を交差角Bと
する。
The second error calculating means 19 is provided with the second comparing means 1
8 is a means for obtaining a projection angle within the range of the effective width of the detector 5 from the set of projection angles obtained. For example, the effective width of the detector 5 is substituted for all the sets of projection angles. The sum of the calculated projection values is calculated, and the projection angle with the closest sum is selected from the sum of the projection values at this time, and the projection angle is set as the intersection angle B.

【0062】次に、図1および原理の項に基づいて、本
実施の形態のX線撮像装置の動作を説明する。ただし、
以下の説明では、同一の被検体に対して異なる時期に撮
像されたX線像を同一画面上に表示させる場合について
説明する。
Next, the operation of the X-ray imaging apparatus of the present embodiment will be described based on FIG. 1 and the principle section. However,
In the following description, a case will be described in which X-ray images of the same subject captured at different times are displayed on the same screen.

【0063】図示しない操作者の画像表示指示に基づい
て、図示しない格納手段から2つのX線像(画像デー
タ)が読み出され、前処理部10と第一加算手段14に
入力される。
Two X-ray images (image data) are read out from a storage unit (not shown) based on an image display instruction from an operator (not shown), and input to the preprocessing unit 10 and the first adding unit 14.

【0064】前処理部10では、読み出した投影角毎の
X線像に対してガンマ補正、画像歪み補正、対数変換お
よび感度むら補正等の前処理を行い、前処理後の画像デ
ータを再構成演算手段11に出力する。再構成演算手段
11は、補正後の各投影角毎の画像データから被検体6
の視野領域内の三次元的なX線吸収分布像を再構成し、
画像化手段12に出力する。画像化手段12は入力され
た三次元的なX線吸収分布像に対して、周知のボリュー
ムレンダリング処理あるいは最大値投影処理等の画像化
処理を行い三次元的な画像を二次元画像に変換し図示し
ない表示手段に出力し表示させる。このとき、画像化手
段12は、第一誤差演算手段16および第二誤差演算手
段19から入力された2つのX線像の投影角Ar,A
r’および交差角Bに基づいて、2つの二次元画像の基
準位置を補正し位置合わせを行う。
The preprocessing unit 10 performs preprocessing such as gamma correction, image distortion correction, logarithmic conversion, and sensitivity unevenness correction on the read X-ray image for each projection angle, and reconstructs the image data after the preprocessing. Output to the calculating means 11. The reconstruction calculating means 11 calculates the object 6 from the corrected image data for each projection angle.
Reconstructs a three-dimensional X-ray absorption distribution image in the field of view of
Output to the imaging means 12. The imaging unit 12 converts the input three-dimensional X-ray absorption distribution image into a two-dimensional image by performing an imaging process such as a well-known volume rendering process or a maximum intensity projection process. The data is output and displayed on display means (not shown). At this time, the imaging unit 12 sets the projection angles Ar and A of the two X-ray images input from the first error calculation unit 16 and the second error calculation unit 19.
Based on r ′ and the intersection angle B, the reference positions of the two two-dimensional images are corrected and aligned.

【0065】《補正動作説明》次に、図1および前述し
た原理の項に示す処理手順に従って、第一加算手段1
4、第一比較手段15、第一誤差演算手段16、第二加
算手段17、第二比較手段および第二誤差演算手段19
における交差角Bおよび投影角Ar,Ar’の計算手順
を説明する。
<< Explanation of Correction Operation >> Next, in accordance with the processing procedure shown in FIG.
4, first comparing means 15, first error calculating means 16, second adding means 17, second comparing means and second error calculating means 19
The calculation procedure of the intersection angle B and the projection angles Ar and Ar ′ in will be described.

【0066】まず、投影角Ar,Ar’の計算手順を説
明するが、以下の説明では、前述した原理の項に示す測
定および計算誤差等によって必ずしもP0(Ar,0)
=P0’(Ar’,0)になるとは限らない。よって、
本実施の形態においては、以下の手順(1)〜(4)を
各値を第一加算手段14、第一比較手段15および第一
誤差演算手段16によって計算し、ArおよびAr’を
求める。
First, the procedure for calculating the projection angles Ar and Ar 'will be described. In the following description, P0 (Ar, 0) is not necessarily used due to the measurement and calculation errors shown in the above-described principle.
= P0 '(Ar', 0). Therefore,
In the present embodiment, the following procedures (1) to (4) are calculated by the first adding means 14, the first comparing means 15, and the first error calculating means 16 to obtain Ar and Ar '.

【0067】(1)第一の円軌道Cおよび第二の円軌道
C’における投影角AおよびA’(ただし、0≦A,
A’<2π)での、P0(A,0)および、P0’
(A’,0)を求める。
(1) Projection angles A and A ′ on the first circular orbit C and the second circular orbit C ′ (where 0 ≦ A,
P0 (A, 0) and P0 ′ at A ′ <2π)
(A ′, 0) is obtained.

【0068】(2)所定の誤差の範囲内でP0(Ai,
0)≒P0’(A’i,0)(ただしi=1,2,…
n)となる投影角の組(Ai,A’i)を求め、目的と
する投影角の組(Ar,Ar’)の候補とする。
(2) P0 (Ai,
0) ≒ P0 ′ (A′i, 0) (where i = 1, 2,...)
A set of projection angles (Ai, A′i) that is n) is obtained and set as a candidate for a target set of projection angles (Ar, Ar ′).

【0069】(3)各投影角の組の候補に対し、それぞ
れ、数8に従って誤差Ei=E(Ai,A’i)(ただ
し、i=1,2,…n)を求める。
(3) For each candidate of the set of projection angles, an error Ei = E (Ai, A'i) (where i = 1, 2,... N) is obtained according to Equation 8.

【0070】(4)誤差Eiが最小となる組(Ai,
A’i)を、それぞれをArおよびAr’とする。
(4) The set (Ai,
A′i) is Ar and Ar ′, respectively.

【0071】まず、第一加算手段14が、図示しない2
つのX線像に対してそれぞれ各投影角ごとに投影像上で
スキャナ(撮像系)の回転中心軸9と平行な方向に投影
値の和すなわちP0(A,u)およびP0’(A’,
u’)を計算する。ただし、P0(A,u)は一方の側
のX線像(第一のX線像)の投影値の和を示し、P0’
(A’、u’)は他方の側のX線像(第二のX線像)の
投影値の和を示す。
First, the first adding means 14 determines whether or not 2
For each of the X-ray images, the sum of the projection values in the direction parallel to the rotation center axis 9 of the scanner (imaging system), that is, P0 (A, u) and P0 ′ (A ′,
u ′) is calculated. Here, P0 (A, u) indicates the sum of the projection values of the X-ray image (first X-ray image) on one side, and P0 ′
(A ′, u ′) indicates the sum of the projection values of the X-ray image (second X-ray image) on the other side.

【0072】次に、第一比較手段15が、所定の誤差の
範囲内でP0(Ai,0)≒P0’(A’i,0)(た
だしi=1,2,…n)となる投影角の組(Ai,A’
i)を求め、各々ArおよびAr’の候補とする。ただ
し、第一比較手段15における誤差の範囲は、被検体6
が人体の頭部等を撮像する場合のように、撮像対象部位
が検出器5の撮像範囲内に全て収まらないときの余裕度
を示すので、誤差範囲について、撮像対象部位ごとに予
め実験等を行いその結果に基づいて設定するものであ
る。
Next, the first comparing means 15 performs projection so that P0 (Ai, 0) ≒ P0 ′ (A′i, 0) (where i = 1, 2,... N) within a predetermined error range. Set of corners (Ai, A '
i) is obtained and set as candidates for Ar and Ar ′, respectively. However, the range of the error in the first comparing means 15 is
Indicates the degree of margin when the imaging target region does not entirely fall within the imaging range of the detector 5 as in the case where the imaging of the head of the human body is performed. The setting is made based on the result.

【0073】次に、第一誤差演算手段16が、数8に従
って、誤差Ei=E(Ai,A’i)(ただし、i=
1,2,…n)を求め、この誤差Eiが最小となる投影
角の組(Ai,A’i)を求め、そのときの投影角の組
(Ai,A’i)を入力された2つのX線像に対する
(Ar,Ar’)とし、画像化手段12および第二加算
手段17に出力する。
Next, the first error calculating means 16 calculates the error Ei = E (Ai, A'i) (where i =
1, 2,... N), a set of projection angles (Ai, A′i) that minimizes the error Ei is obtained, and the set of projection angles (Ai, A′i) at that time is input. (Ar, Ar ′) for one of the X-ray images is output to the imaging unit 12 and the second addition unit 17.

【0074】次に、交差角Bの計算手順を説明するが、
前述の投影角の組(Ar,Ar’)と同様に、測定およ
び計算誤差等により必ずしもPp0’(b1’)=Pp
0(0)となるb1’が存在するとは限らない。よっ
て、本実施の形態においては、以下の手順(5)〜
(8)によって、交差角Bを求める。
Next, the procedure for calculating the intersection angle B will be described.
As in the case of the above set of projection angles (Ar, Ar ′), Pp0 ′ (b1 ′) = Pp due to measurement and calculation errors and the like.
B1 ′ that becomes 0 (0) does not always exist. Therefore, in the present embodiment, the following procedures (5) to (5)
The intersection angle B is obtained by (8).

【0075】(5)数9の定義にしたがって、Pp0
(0)を求める。
(5) According to the definition of Expression 9, Pp0
Find (0).

【0076】(6)数10の定義にしたがって求めたP
p0’(b’)より、所定の誤差の範囲内で、Pp0’
(b’i)≒Pp0(0)(ただし、0≦b’i<π)
を満たすb’i(ただし、i=0,1,2…m)を交差
角Bの候補として求める。
(6) P obtained according to the definition of Expression 10
From p0 ′ (b ′), within a predetermined error range, Pp0 ′
(B′i) ≒ Pp0 (0) (where 0 ≦ b′i <π)
B′i (where i = 0, 1, 2,... M) that satisfies is satisfied as a candidate for the intersection angle B.

【0077】(7)各候補b’i(ただし、i=0,
1,2…m)に対して、数11に従って、曲線Pp0
(b)と曲線Pp0’(b’i+b)との誤差Ebi=
Eb(b’i)を求める。
(7) Each candidate b′i (where i = 0,
1, 2,... M), according to Equation 11, the curve Pp0
The error Ebi = (b) between the curve Pp0 ′ (b′i + b) and the curve Pp0 ′ (b′i + b)
Eb (b'i) is obtained.

【0078】(8)誤差Ebi(ただし、i=1,2,
…m)を最小にするb’iを求め、−b’iを交差角B
とする。
(8) Error Ebi (where i = 1, 2, 2)
.. M) are minimized, and -b'i is changed to the intersection angle B.
And

【0079】まず、第二加算手段17が投影角Aqおよ
びAq’のときの、投影像の中心を通り、投影像上の任
意の方向の直線上にある投影値の和Pp0(b)、Pp
0’(b’)を求める。ただし、Pp0(b)は一方の
側のX線像(第一のX線像)の投影値の和を示し、Pp
0’(b’)は他方の側のX線像(第二のX線像)の投
影値の和を示す。
First, the sums Pp0 (b), Pp0 of the projection values passing through the center of the projected image and on a straight line in an arbitrary direction on the projected image when the second adding means 17 has the projection angles Aq and Aq '.
Find 0 '(b'). Here, Pp0 (b) indicates the sum of the projection values of the X-ray image (first X-ray image) on one side, and Pp0 (b)
0 ′ (b ′) indicates the sum of the projection values of the X-ray image on the other side (second X-ray image).

【0080】次に、第二比較手段18が、所定の誤差の
範囲内でPp0’(b’i)≒Pp0(0)(ただしi
=1,2,…m)となる投影角b’iを求め、交差角B
の候補とする。ただし、この第二比較手段18における
誤差の範囲も前述の第一比較手段15における誤差の範
囲と同様に、被検体6が人体の頭部等を撮像する場合の
ように、撮像対象部位が検出器5の撮像範囲内に全て収
まらないときの余裕度を示すので、誤差範囲について、
撮像対象部位ごとに予め実験等を行い、その結果に基づ
いて設定する。
Next, the second comparing means 18 determines that Pp0 '(b'i) ≒ Pp0 (0) (where i
= 1, 2,... M), and the intersection angle B
As a candidate. However, the range of the error in the second comparing means 18 is also the same as the range of the error in the first comparing means 15 described above, and the region to be imaged is detected as in the case where the subject 6 images the head or the like of a human body. Since the margin when not completely within the imaging range of the device 5 is shown,
An experiment or the like is performed in advance for each imaging target portion, and the setting is made based on the result.

【0081】次に、第二誤差演算手段19が、数11に
従って、誤差Ebi=Eb(b’i)(ただし、i=
1,2,…m)を求める。次に、第二誤差演算手段19
はこの誤差Ebiが最小となるb’iを求め、そのとき
の角度−b’iを入力された2つのX線像の交差角Bと
し、画像化手段12に出力する。
Next, the second error calculating means 19 calculates the error Ebi = Eb (b'i) (where i =
1, 2,... M). Next, the second error calculating means 19
Calculates b′i that minimizes the error Ebi, sets the angle −b′i at that time as the intersection angle B between the two input X-ray images, and outputs the intersection angle B to the imaging unit 12.

【0082】以上説明したように、本実施の形態のX線
撮像装置では、まず、図示しない格納手段から読み出し
た異なる時期に撮像したX線像を表示させる場合におい
て、第一加算手段14がそれぞれのX線像毎に撮像角毎
の投影値を撮像系の回転中心軸と平行に積算し、積算値
の分布曲線に基づいて、第一比較手段15がそれぞれの
X線像に対して被検体に設定した基準座標からのズレ量
を示す位相角(Ar,Ar’)の組を求め、第一誤差演
算手段16が数8に従って、誤差Eiが最小となる投影
角の組(Ai,A’i)を求め、そのときの投影角の組
を入力されたX線像に対する(Ar,Ar’)とする。
As described above, in the X-ray imaging apparatus of the present embodiment, first, when displaying X-ray images taken at different times read from the storage means (not shown), the first adding means 14 The projection value for each imaging angle is integrated for each X-ray image in parallel with the rotation center axis of the imaging system, and based on the distribution curve of the integration value, the first comparing means 15 compares the X-ray image with the subject for each X-ray image. A set of phase angles (Ar, Ar ′) indicating the amount of deviation from the reference coordinates set in (1) is obtained, and the first error calculating means 16 calculates the set of projection angles (Ai, A ′) that minimizes the error Ei according to Equation 8. i) is obtained, and a set of projection angles at that time is defined as (Ar, Ar ′) with respect to the input X-ray image.

【0083】次に、第二加算手段17がそれぞれのX線
像毎に投影角毎の投影値を当該X線像の中心を通る直線
上で積算し、この積算値の分布曲線に基づいて、第二比
較手段18がそれぞれのX線像を撮像した時の撮像系の
描く回転軌道上に設けたR点およびR’点と回転中心と
を結ぶ直線の角度の候補を複数求め、第二誤差演算手段
19が、数11に従って誤差Ebiが最小となるb’i
を求め、そのときの角度−b’iを入力されたX線像の
交差角Bとする。
Next, the second adding means 17 integrates the projection value for each projection angle for each X-ray image on a straight line passing through the center of the X-ray image, and based on the distribution curve of the integrated value, The second comparison means 18 obtains a plurality of candidates for the angle of a straight line connecting the points R and R 'provided on the rotation trajectory drawn by the imaging system when each X-ray image is taken and the rotation center, and obtains a second error. The calculating means 19 calculates b′i at which the error Ebi is minimized according to Equation 11.
And the angle −b′i at that time is defined as the intersection angle B of the input X-ray image.

【0084】次に、画像化手段12が投影角の組(A
r,Ar’)および交差角Bに基づいて、再構成後の表
示画像の向きおよび傾きを補正した後に、図示しない表
示手段に表示させることによって、撮像時における被検
体と当該X線撮像装置の計測部1との位置関係によって
異なる再構成画像の表示時の向きおよび角度を補正する
ことができる。
Next, the imaging means 12 sets the set of projection angles (A
r, Ar ′) and the angle of intersection B, after correcting the orientation and inclination of the display image after reconstruction, and displaying the corrected image on a display unit (not shown), so that the subject and the X-ray imaging apparatus at the time of imaging can be displayed. It is possible to correct the orientation and the angle at the time of displaying the reconstructed image that differs depending on the positional relationship with the measurement unit 1.

【0085】従って、医師等の検者が各再構成画像の向
きや傾きを補正する必要がなくなるので、治療計画の立
案時における負担を軽減させることができる。その結
果、医師等の検者の診断効率を向上させることができ
る。
Therefore, it is not necessary for the examiner such as a doctor to correct the direction and the inclination of each reconstructed image, so that the burden at the time of drafting a treatment plan can be reduced. As a result, the diagnostic efficiency of the examiner such as a doctor can be improved.

【0086】なお、本実施の形態のX線撮像装置におい
ては、検出器5で撮像されたX線像が直接前処理部10
および第一加算手段14に入力される構成としたが、こ
れに限定されることはなく、一旦、図示しない格納手段
に格納され、そのX線像を読み出す構成としても良いこ
とはいうまでもない。
In the X-ray imaging apparatus of the present embodiment, the X-ray image picked up by the detector 5 is directly
And input to the first adding means 14, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the X-ray image may be temporarily stored in a storage means (not shown) and read out. .

【0087】また、本実施の形態のX線撮像装置では、
格納手段から読み出した2つのX線像を表示させる場合
について説明したが、これに限定されることはなく、た
とえば、手術の前後での再構成像を比較する場合等のよ
うに、一方のX線像は格納手段から読み出したX線像で
あり、他方のX線像はリアルタイム計測によって撮像し
たX線の場合でも良いことはいうまでもない。
In the X-ray imaging apparatus according to the present embodiment,
The case where two X-ray images read from the storage unit are displayed has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when comparing reconstructed images before and after surgery, one X-ray image is displayed. It is needless to say that the line image is an X-ray image read from the storage means, and the other X-ray image may be an X-ray imaged by real-time measurement.

【0088】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。
As described above, the invention made by the present inventor is:
Although specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the embodiments of the present invention, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. .

【0089】[0089]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 (1)医師等の検者の負担を軽減させることができる。 (2)医師等の検者の診断効率を向上させることができ
る。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. (1) The burden on the examiner such as a doctor can be reduced. (2) The diagnostic efficiency of the examiner such as a doctor can be improved.

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

【図1】本発明の一実施の形態のX線撮像装置であるコ
ーンビームX線断層撮影装置の概略構成を説明するため
の図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a cone beam X-ray tomography apparatus which is an X-ray imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本願発明による2以上のX線像および再構成像
の位置合わせ原理を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of registration of two or more X-ray images and reconstructed images according to the present invention.

【図3】撮像系の円軌道と被検体との位置関係を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a positional relationship between a circular orbit of an imaging system and a subject.

【図4】第二のX線像の撮像時の円軌道と被検体との位
置関係を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a positional relationship between a circular orbit and a subject when capturing a second X-ray image.

【図5】各投影角毎のX線像とu軸方向の投影値の分布
曲線との関係を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a relationship between an X-ray image at each projection angle and a distribution curve of projection values in a u-axis direction.

【図6】各投影角毎のX線像と回転中心軸を通る直線上
における投影値の分布曲線との関係を説明するための図
である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between an X-ray image for each projection angle and a distribution curve of projection values on a straight line passing through a rotation center axis.

【図7】従来のX線撮像装置であるコーンビームX線断
層撮像装置の概略構成を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a schematic configuration of a cone beam X-ray tomographic imaging apparatus which is a conventional X-ray imaging apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…計測部、2…画像処理部、3…走査駆動部、4…X
線源、5…検出器、6…被検体、7…X線焦点、8…X
線、9…回転中心軸、10…前処理部、11…再構成演
算手段、12…画像化手段、13…指示装置、14…第
一加算手段、15…第一比較手段、16…第一誤差演算
手段、17…第二加算手段、18…第二比較手段、19
…第二誤差演算手段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measurement part, 2 ... Image processing part, 3 ... Scan drive part, 4 ... X
Source: 5, detector: 6, subject: 7, X-ray focus, 8: X
Line 9, rotation center axis 10, preprocessing unit 11, reconstruction calculation means 12, imaging means 13, indicating device 14, first addition means 15, first comparison means 16, first Error calculation means, 17 second addition means, 18 second comparison means, 19
... Second error calculation means.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X線源およびX線検出器からなる撮像系
を被検体の周囲に所定の撮像角度毎に回転させて撮像し
たX線像を再構成し表示させるX線撮像装置において、 異なる時期に撮像したX線像を表示させる場合、それぞ
れのX線像毎に、前記撮像角毎の投影値を撮像系の回転
中心軸と平行に積算し、その積算値の分布曲線を比較し
位相角を推定する位相手段と、前記投影角毎の投影値を
当該X線像の中心を通る直線上で積算し、その積算値の
分布曲線を比較し交差角を推定する交差手段とを具備
し、前記位相角および交差角に基づいて、それぞれのX
線像から再構成した表示画像の向きおよび傾きを補正し
たことを特徴とするX線撮像装置。
An X-ray imaging apparatus configured to rotate an imaging system including an X-ray source and an X-ray detector at predetermined imaging angles around a subject to reconstruct and display an X-ray image captured, and to display the X-ray image. When displaying X-ray images captured at the same time, the projection values for each of the imaging angles are integrated in parallel with the rotation center axis of the imaging system, and the distribution curve of the integrated values is compared for each X-ray image. Phase means for estimating an angle, and intersection means for integrating projection values for each projection angle on a straight line passing through the center of the X-ray image, comparing distribution curves of the integrated values, and estimating an intersection angle. , Based on the phase angle and the intersection angle,
An X-ray imaging apparatus wherein the direction and inclination of a display image reconstructed from a line image are corrected.
【請求項2】 請求項1に記載のX線撮像装置におい
て、 前記X線源は円錐もしくは角錐状のX線ビームを照射す
る手段であり、前記検出器は前記被検体の投影像がその
視野範囲内に収まる視野角を有する手段であることを特
徴とするX線撮像装置。
2. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray source is means for irradiating a cone or pyramid-shaped X-ray beam, and the detector is configured to display a projected image of the subject in a field of view. An X-ray imaging apparatus, characterized in that the X-ray imaging apparatus has a viewing angle within a range.
【請求項3】 請求項1もしくは2に記載のX線撮像装
置において、 前記位相手段は、各X線像毎に撮像系の回転中心軸と平
行に投影値を積算する第一加算手段と、各X線像毎の積
算値を比較し位相角の候補を選択する第一比較手段と、
該位相角の候補の同士の誤差を計算し位相角を推定する
第一誤差演算手段とからなり、前記交差手段は、投影像
の中心を通る直線上の投影値を積算する第二積算手段
と、各X線像毎の積算値を比較し交差角の候補を選択す
る第二比較手段と、該交差角の候補の同士の誤差を計算
し交差角を推定する第二誤差演算手段とからなることを
特徴とするX線撮像装置。
3. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the phase unit integrates a projection value for each X-ray image in parallel with a rotation center axis of the imaging system, First comparing means for comparing the integrated value for each X-ray image and selecting a candidate for the phase angle;
A first error calculating means for calculating an error between the candidates of the phase angle and estimating the phase angle, wherein the crossing means is a second integrating means for integrating projection values on a straight line passing through the center of the projected image; A second comparing means for comparing the integrated value of each X-ray image to select a candidate for the intersection angle, and a second error calculating means for calculating an error between the candidates for the intersection angle and estimating the intersection angle. An X-ray imaging apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 請求項3に記載のX線撮像装置におい
て、 前記被検体のX線吸収係数分布をf(x,y,z)、投
影面上での回転接線方向をu、回転中心軸方向をv、撮
像角度をA、このときの投影をP(a,u,v)とした
ときに、前記第一加算手段は撮像角度Aおよび位置uに
対し数1に従って値P0(A,u)を計算する手段から
なることを特徴とするX線撮像装置。 【数1】
4. The X-ray imaging apparatus according to claim 3, wherein an X-ray absorption coefficient distribution of the subject is f (x, y, z), a rotation tangent direction on a projection plane is u, and a rotation center axis. Assuming that the direction is v, the imaging angle is A, and the projection at this time is P (a, u, v), the first addition means calculates the value P0 (A, u) for the imaging angle A and the position u according to Equation 1. An X-ray imaging apparatus characterized by comprising means for calculating (1). (Equation 1)
【請求項5】 請求項4に記載のX線撮像装置におい
て、 前記第一比較手段は、第一のX線像から得た値P0
(A,u)と第二のX線像から得た値P0’(A’,
u)とを比較し、所定の誤差範囲内でP0(A,u)≒
P0’(A’,u)となる第一の撮像角度Aと第二の撮
像角度A’との組み合わせを選択する手段からなること
を特徴とするX線撮像装置。
5. The X-ray imaging apparatus according to claim 4, wherein said first comparing means includes a value P0 obtained from a first X-ray image.
(A, u) and the value P0 ′ (A ′,
u) and P0 (A, u) P within a predetermined error range.
An X-ray imaging apparatus, comprising: means for selecting a combination of a first imaging angle A and a second imaging angle A 'to be P0' (A ', u).
【請求項6】 請求項5に記載のX線撮像装置におい
て、 前記第一比較手段は、第一のX線像から得た値P0
(A,0)と第二のX線像から得た値P0’(A’,
0)との両者を比較し、所定の誤差範囲内でP0(A,
0)≒P0’(A’,0)となる第一の撮像角度Aと第
二の撮像角度A’との1以上の組み合わせを求める手段
を有することを特徴とするX線撮像装置。
6. The X-ray imaging apparatus according to claim 5, wherein said first comparing means is configured to output a value P0 obtained from a first X-ray image.
(A, 0) and the value P0 ′ (A ′,
0) and P0 (A, A,
0) An X-ray imaging apparatus comprising means for determining one or more combinations of a first imaging angle A and a second imaging angle A 'that satisfies ≒ P0' (A ', 0).
【請求項7】 請求項5もしくは6に記載のX線撮像装
置において、 所定の重み関数をW(u)、第一のX線像から得た値P
0(A,u)と第二のX線像から得た値P0’(A’,
u)との誤算をE(A,A’)としたときに、前記第一
誤差演算手段は、下記の数2に従って誤差E(A,
A’)が最小となるA、A’の組み合わせを位相角とす
る手段からなることを特徴とするX線撮像装置。 【数2】
7. The X-ray imaging apparatus according to claim 5, wherein W (u) is a predetermined weighting function, and P is a value obtained from the first X-ray image.
0 (A, u) and the value P0 ′ (A ′,
u), the first error calculating means calculates an error E (A, A ′) according to the following equation (2).
An X-ray imaging apparatus comprising: means for setting a combination of A and A 'that minimizes A') to a phase angle. (Equation 2)
【請求項8】 請求項3乃至7の内の何れか1項に記載
のX線撮像装置において、 前記被検体のX線吸収係数分布をf(x,y,z)、投
影面上での回転接線方向をu、回転中心軸方向をv、投
影面上に任意に設定した点の回転中心軸からの距離を
r、該任意に設定した点と回転中心軸とを結ぶ直線とu
とのなす角度をb、撮像角度Aの時の投影をPp(A,
b,r)としたときに、前記第二加算手段は数3に従っ
て投影Pp0(b)を計算する手段からなることを特徴
とするX線撮像装置。 【数3】
8. The X-ray imaging apparatus according to claim 3, wherein an X-ray absorption coefficient distribution of the subject is represented by f (x, y, z), U is the rotation tangent direction, v is the direction of the rotation center axis, r is the distance of the point arbitrarily set on the projection plane from the rotation center axis, and u is a straight line connecting the arbitrarily set point and the rotation center axis.
B and the projection at the imaging angle A is Pp (A,
b, r), wherein the second addition means comprises means for calculating the projection Pp0 (b) according to equation (3). (Equation 3)
【請求項9】 請求項3乃至8の内の何れか1項に記載
のX線撮像装置において、 前記第二比較手段は、第一のX線像から得た値Pp0
(0)と第二のX線像から得た値Pp0’(b’)とを
比較し、所定の誤差範囲内でPp0(0)≒Pp0’
(b’)となる角度b’を選択する手段からなることを
特徴とするX線撮像装置。
9. The X-ray imaging apparatus according to claim 3, wherein the second comparing unit obtains a value Pp0 obtained from a first X-ray image.
(0) is compared with a value Pp0 ′ (b ′) obtained from the second X-ray image, and Pp0 (0) ≒ Pp0 ′ within a predetermined error range.
An X-ray imaging apparatus comprising means for selecting an angle b 'to be (b').
【請求項10】 請求項3乃至9の内の何れか1項に記
載のX線撮像装置において、 第一のX線像から得た値Pp0(b)と第二のX線像か
ら得た値Pp0’(b’)との誤算をEb(b’)とし
たときに、前記第二誤差演算手段は、下記の数4に従っ
て誤差Eb(b’)が最小となるb’を交差角とする手
段からなることを特徴とするX線撮像装置。 【数4】
10. The X-ray imaging apparatus according to claim 3, wherein the value Pp0 (b) obtained from the first X-ray image and the value Pp0 (b) obtained from the second X-ray image are obtained. When erroneous calculation with the value Pp0 '(b') is Eb (b '), the second error calculating means sets b' in which the error Eb (b ') is the minimum according to the following equation 4 as an intersection angle. An X-ray imaging apparatus comprising: (Equation 4)
【請求項11】 請求項1乃至10の内の何れか1項に
記載のX線撮像装置において、 傾きおよび向きを補正した再構成像を同一表示画面上に
表示させたことを特徴とするX線撮像装置。
11. The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein a reconstructed image whose inclination and direction are corrected is displayed on the same display screen. Line imaging device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100357742B1 (en) * 2000-09-18 2002-10-25 한국전기연구원 Method of compensating property error of flat panel digital x-ray detector
JP2007021193A (en) * 2005-06-15 2007-02-01 Toshiba Corp Image processing apparatus and program

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