JP2000342574A - X線画像補正方法およびx線ct装置 - Google Patents

X線画像補正方法およびx線ct装置

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JP2000342574A
JP2000342574A JP11153597A JP15359799A JP2000342574A JP 2000342574 A JP2000342574 A JP 2000342574A JP 11153597 A JP11153597 A JP 11153597A JP 15359799 A JP15359799 A JP 15359799A JP 2000342574 A JP2000342574 A JP 2000342574A
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Japan
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ray
image
scattering
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ray scattering
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JP11153597A
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Akihiko Nishide
明彦 西出
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GE Healthcare Japan Corp
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GE Yokogawa Medical System Ltd
Yokogawa Medical Systems Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査体の表面の特に直線部でX線ビームが
散乱されることに起因するアーチファクトを抑制する。 【解決手段】 X線CT装置で撮影した補正対象画像中
の像輪郭の直線成分分布に応じてX線散乱重みデータを
生成し(S4)、該X線散乱重みデータに基づいて前記
補正対象画像をX線散乱補正した画像を得る(S5,S
6)。 【効果】 X線散乱度の大小に応じて補正された、アー
チファクトのない、高品位の画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線画像補正方法
およびX線CT(Computer Tomography)装置に関し、
更に詳しくは、被検査体の表面、特に平担部(断層像上
での直線的部分)でX線ビームが散乱されることに起因
するアーチファクトを抑制することができるX線画像補
正方法およびX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のX線CT装置では、被検査体の表
面でX線ビームが散乱されることによる影響を補正する
ことは特に行っていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図13は、従来のX線
CT装置で得られた断層像の模式図である。断層像中に
アーチファクト(偽像)Afを生じている。これは、断
層像上での直線部Ln(被検査体の表面の平面部分)で
のX線散乱の影響によるものである。特に産業用X線C
T装置では、被検査体の表面の平坦部分(断層像上では
直線的部分)でのX線の散乱が大きく、アーチファクト
の原因になっていた。そこで、本発明の目的は、被検査
体の表面、特に平坦部(断層像上での直線的部分)でX
線ビームが散乱されることに起因するアーチファクトを
抑制することができるX線画像補正方法およびX線CT
装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、X線CT装置で撮影した補正対象画像中の像輪郭の
直線成分分布に応じてX線散乱重みデータを生成し、該
X線散乱重みデータに基づいて前記補正対象画像をX線
散乱補正した画像を得ることを特徴とするX線画像補正
方法を提供する。被検査体の輪郭の直線部でのX線散乱
の影響は、直線成分分布が小さければ(例えば直線部が
短い部分なら)小さく、直線成分分布が大きければ(例
えば直線部が長い部分なら)大きい。そこで、上記第1
の観点のX線画像補正方法では、像輪郭の直線成分分布
に応じたX線散乱重みデータを生成し、これに基づいて
X線散乱補正を行う。これにより、X線散乱度の大小に
応じて補正された、アーチファクトのない、高品位の画
像が得られる。
【0005】第2の観点では、本発明は、X線ビームを
放射するX線ビーム放射手段と、X線ビームを検出する
X線検出手段と、前記X線ビームを被検査体に対して相
対的に回転させる回転駆動手段と、前記X線検出手段で
得たデータに前処理を施す前処理手段と、前処理データ
から補正対象画像を生成すると共に散乱補正データから
画像を生成する再構成手段と、前記補正対象画像中の像
輪郭の直線成分分布に応じてX線散乱重みデータを生成
し該X線散乱重みデータに基づいて前記前処理データに
X線散乱補正を施し前記散乱補正データを生成するX線
散乱補正手段とを具備したことを特徴とするX線CT装
置を提供する。上記第2の観点のX線CT装置では、前
記第1の観点のX線画像補正方法を好適に実施できる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定され
るものではない。図1は、この発明の一実施形態にかか
るX線CT装置100の構成ブロック図である。このX
線CT装置100は、操作コンソール1と、撮影テーブ
ル10と、走査ガントリ20とを具備している。前記操
作コンソール1は、操作者の指示入力や情報入力などを
受け付ける入力装置2と、本発明にかかるCTイメージ
ング処理などを実行する制御を行う中央処理装置3と、
制御信号などを前記撮影テーブル10や前記走査ガント
リ20とやり取りする制御インタフェース4と、走査ガ
ントリ20で取得したX線線量データを収集するデータ
収集バッファ5と、前記CTイメージング処理により得
た断層像を表示するCRT6と、プログラムやデータや
断層像を記憶する記憶装置7とを具備している。前記撮
影テーブル10は、被検査体を乗せて体軸方向に移動さ
せ、被検査体の位置決めを行う。前記走査ガントリ20
は、X線を放射するX線管21と、放射するX線線量を
制御するX線コントローラ22と、前記X線管21から
放射されコリメータによりファンビームに整形されたX
線ビームを多チャネルで検出するX線検出器27と、デ
ータ収集部28と、被検査体の体軸の回りにX線管21
などを回転させる回転コントローラ29とを具備してい
る。
【0007】図2は、上記X線CT装置100で実行さ
れるCTイメージング処理のフロー図である。ステップ
S1では、被検査体を撮影テーブル8に乗せ、被検査体
の検査する位置をX線ファンビームの面に合わせるよう
に移動して位置決めし、被検査体の回りにX線管21お
よびX線検出器27などを回転させ、各ビューで且つX
線検出器27の各チャネルで被検査体を透過したX線を
検出し、得られたX線透過データをデータ収集部28に
収集する。また、収集したX線透過データをデータ収集
バッファ5へ送る。
【0008】ステップS2では、中央処理装置3は、X
線透過データに対して前処理を施し、前処理データとす
る。すなわち、X線透過データおよびX線線量データに
対し各チャンネルごとのオフセットデータを減算し(オ
フセット補正)、対数変換し、X線線量検出器により得
られたX線線量データからX線透過データを減算し(X
線線量補正)、次いでX線検出器27の各チャンネルご
との感度補正データを減算し(X線感度補正)、前処理
データを得る。図4は、前処理データの概念図である。
前処理データは、ch-view 空間に前処理したX線透過デ
ータを配列したデータである。
【0009】ステップS3では、前処理データに対して
フィルタ関数を重畳し、逆投影して、補正対象画像を得
る。図5は、補正対象画像の概念図である。補正対象画
像は、x-y 空間の画像である。補正対象画像では、直
線部Ln(被検査体の表面の平坦部)でのX線散乱の影
響によるアーチファクトAfが生じている。
【0010】ステップS4では、補正対象画像からX線
散乱重みデータを作成する。このX線散乱重みデータ作
成処理については、図3を参照して後述する。図6は、
X線散乱重みデータの概念図である。X線散乱重みデー
タは、ch-view 空間に補正用の重みを配列したデータで
ある。
【0011】ステップS5では、前処理データ(図4)
とX線散乱重みデータ(図6)とを乗算し、散乱補正デ
ータを得る。ステップS6では、散乱補正データに対し
てフィルタ関数を重畳し、逆投影して、断層像を得る。
図7は、得られた断層像の概念図である。この断層像で
は、図13に示す従来の断層像にあったアーチファクト
Afが抑制されている。
【0012】図3は、X線散乱重みデータ作成処理(図
2のステップS4)のフロー図である。ステップR1で
は、空気と被検査体の間の閾値(例えばCT値“−50
0”)で補正対象画像を2値化し、2値化画像を作成す
る。ステップR2では、2値化画像中の領域を抽出し、
面積の小さい領域(例えば画素数が“3”以下の領域)
はノイズとして除去する。図5のアーチファクトAfは
この段階で除去される。ステップR3では、ノイズを除
去した後に残った領域の輪郭を抽出し、輪郭画像を作成
する。図8は、輪郭画像の概念図である。
【0013】ステップR4では、輪郭画像に対して0〜
180°方向の直線成分を抽出するHough変換を施し、
d−θ画像を作成する。Hough変換については「コンピ
ュータ画像処理入門:総研出版」に記載がある。図9
は、d−θ画像の概念図である。
【0014】ステップR5では、d−θ画像を平滑化
し、次にd−θ画像の濃度値をX線散乱度推定値に変換
し、X線散乱度推定画像を作成する。例えば、2次元平
滑化フィルタ(例えば係数が全て“0.01”でサイズ
が10×10)をd−θ画像に重畳し、次に図10に示
す如き参照テーブルによる参照テーブルデータ変換関数
を用いてd−θ画像の濃度値をX線散乱度推定値に変換
する。なお、図10のデータ変換関数は、d−θ画像の
濃度値が各直線成分分布の大きさ言い換えれば各直線部
の長さに比例するので、例えば長さ5cmに相当する濃
度値L以下ではX線散乱が無視できるとし、例えば長さ
10cmに相当する濃度値H以上ではX線散乱が飽和す
るとし、濃度値Lと濃度値Hの間ではX線散乱が濃度値
に比例する、として作成した関数である。X線散乱度推
定値“1”は、X線散乱の影響がないことを意味する。
飽和するX線散乱度推定値“K”は、例えば“1.5”
である。図11は、X線散乱度推定画像の概念図であ
る。
【0015】ステップR6では、図4の前処理データに
対応させて図11のX線散乱度推定画像を変形し、図6
に示す如きX線散乱重みデータを作成する。ここで、直
線成分分布に応じて各ビュー方向のX線散乱重みデータ
を作成するようにする。図12は、図4の前処理データ
と図11のX線散乱度推定画像の対応を示す説明図であ
る。x−y空間における一つの直線Nを想定するとき、
この直線Nに対応する(ch,view)があり、同時に、こ
の直線Nに対応する(d,θ)がある。よって、d−θ
空間のX線散乱度推定画像をch−view空間に対応するよ
うに変形可能である。
【0016】以上のX線CT装置100によれば、被検
査体の表面の特に平坦部(断層像上での直線的部分)で
X線ビームが散乱されることに起因するアーチファクト
を抑制した高品位の断層像が得られる。
【0017】他の実施形態としては、図3のステップR
3の代わりに、「操作者に領域を指定させ、指定された
領域だけの輪郭画像を作成する」ステップを用いるもの
が挙げられる。この場合、操作者の手間はかかるが、全
ての領域の輪郭についてHough変換を施すよりも処理時
間を短縮できる。あるいは、誤差の少ないX線散乱補正
を行える。
【0018】本発明は、上述のようなR−R方式のX線
CT装置だけでなく、X線ビームを被検査体に対して相
対的に横切る直線移動させ直線移動後に相対的に回転さ
せるT−R方式のX線CT装置にも適用できる。また、
X線管を用いたX線CT装置だけでなく、線型加速器を
用いたX線CT装置にも適用できる。
【0019】
【発明の効果】本発明のX線画像補正方法およびX線C
T装置によれば、被検査体の表面の特に平坦部(断層像
上での直線的部分)でX線ビームが散乱されることに起
因するアーチファクトを抑制した高品位の断層像を得る
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるX線CT装置のブ
ロック図である。
【図2】図1のX線CT装置によるCTイメージング処
理のフロー図である。
【図3】図1のX線CT装置によるX線散乱重みデータ
作成処理のフロー図である。
【図4】前処理データの概念図である。
【図5】補正対象画像の概念図である。
【図6】X線散乱重みデータの概念図である。
【図7】断層像の概念図である。
【図8】輪郭画像の概念図である。
【図9】d−θ画像の概念図である。
【図10】データ変換関数の例示図である。
【図11】X線散乱度推定画像の概念図である。
【図12】ch-view空間とd−θ空間の対応を示す説明
図である。
【図13】従来の断層像の概念図である。
【符号の説明】
100 X線CT装置 21 X線管 27 X線検出器 29 回転コントローラ 3 中央処理装置 Ln 直線部 Af アーチファクト

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線CT装置で撮影した補正対象画像中
    の像輪郭の直線成分分布に応じてX線散乱重みデータを
    生成し、該X線散乱重みデータに基づいて前記補正対象
    画像をX線散乱補正した画像を得ることを特徴とするX
    線画像補正方法。
  2. 【請求項2】 X線ビームを放射するX線ビーム放射手
    段と、X線ビームを検出するX線検出手段と、前記X線
    ビームを被検査体に対して相対的に回転させる回転駆動
    手段と、前記X線検出手段で得たデータに前処理を施す
    前処理手段と、前処理データから補正対象画像を生成す
    ると共に散乱補正データから画像を生成する再構成手段
    と、前記補正対象画像中の像輪郭の直線成分分布に応じ
    てX線散乱重みデータを生成し該X線散乱重みデータに
    基づいて前記前処理データにX線散乱補正を施し前記散
    乱補正データを生成するX線散乱補正手段とを具備した
    ことを特徴とするX線CT装置。
JP11153597A 1999-06-01 1999-06-01 X線画像補正方法およびx線ct装置 Ceased JP2000342574A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002186610A (ja) * 2000-12-14 2002-07-02 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X線ct装置及びx線透視検査装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002186610A (ja) * 2000-12-14 2002-07-02 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X線ct装置及びx線透視検査装置

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