JP2003290216A - Ｘ線ｃｔ装置、システムおよび投影データ圧縮復元方法 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置、システムおよび投影データ圧縮復元方法Info
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- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線ＣＴ装置の投影データ情報を圧縮し、縮
小させるＸ線ＣＴ装置、システムおよび投影データ圧縮
復元方法を実現する。 【解決手段】 投影データ情報（図７（Ａ））を、閾値
を用いて被検体情報領域６０１と空気情報領域６０２，
６０３に選別し、この空気情報領域６０２、６０３を投
影データ情報から削除した圧縮データ（図７（Ｂ））と
し、さらにこの圧縮データ情報を復元する際には、この
空気情報領域６０２、６０３にあらかじめ予測される空
気投影データ値を代入して、空気投影データ値情報領域
７０３，７０４を生成することとしているので（図７
（Ｃ））、投影データ情報を大幅に圧縮することがで
き、操作コンソール内で投影データ情報を転送する転送
時間を減少することができると同時に、操作コンソール
外の画像処理装置に投影データ情報を転送する転送時間
も減少させ、さらに記憶部の投影データ領域も縮小させ
ることができる。
小させるＸ線ＣＴ装置、システムおよび投影データ圧縮
復元方法を実現する。 【解決手段】 投影データ情報（図７（Ａ））を、閾値
を用いて被検体情報領域６０１と空気情報領域６０２，
６０３に選別し、この空気情報領域６０２、６０３を投
影データ情報から削除した圧縮データ（図７（Ｂ））と
し、さらにこの圧縮データ情報を復元する際には、この
空気情報領域６０２、６０３にあらかじめ予測される空
気投影データ値を代入して、空気投影データ値情報領域
７０３，７０４を生成することとしているので（図７
（Ｃ））、投影データ情報を大幅に圧縮することがで
き、操作コンソール内で投影データ情報を転送する転送
時間を減少することができると同時に、操作コンソール
外の画像処理装置に投影データ情報を転送する転送時間
も減少させ、さらに記憶部の投影データ領域も縮小させ
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、画像関連情報の
画像処理機能を備えたＸ線ＣＴ装置、システム（ｓｙｓ
ｔｅｍ）および投影データ（ｄａｔａ）圧縮復元方法に
関する。
画像処理機能を備えたＸ線ＣＴ装置、システム（ｓｙｓ
ｔｅｍ）および投影データ（ｄａｔａ）圧縮復元方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された断層像
を画像処理することが頻繁に行われている。この画像処
理演算は、撮影画像情報をＸ線ＣＴ装置本体から画像処
理専用のコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ワークス
テーション（ｗｏｒｋ ｓｔａｔｉｏｎ），パーソナル
コンピュータ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）
に転送し、これらコンピュータ上で行われる場合が多
い。
を画像処理することが頻繁に行われている。この画像処
理演算は、撮影画像情報をＸ線ＣＴ装置本体から画像処
理専用のコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ワークス
テーション（ｗｏｒｋ ｓｔａｔｉｏｎ），パーソナル
コンピュータ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）
に転送し、これらコンピュータ上で行われる場合が多
い。
【０００３】この画像処理は、Ｘ線ＣＴ装置の画像再構
成後の断層像情報に対して行われて来たが、画像再構成
前の投影データに対して行うことも可能である。画像再
構成前の投影データに対して画像再構成処理を行う場合
には、断層画像情報と同様に、投影データを、Ｘ線ＣＴ
装置本体から画像処理専用のコンピュータに転送し、再
構成処理することが行われる。
成後の断層像情報に対して行われて来たが、画像再構成
前の投影データに対して行うことも可能である。画像再
構成前の投影データに対して画像再構成処理を行う場合
には、断層画像情報と同様に、投影データを、Ｘ線ＣＴ
装置本体から画像処理専用のコンピュータに転送し、再
構成処理することが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術によれば、投影データが断層画像情報と比較して
格段に大きい情報量を有していた。すなわち、投影デー
タの転送に際し、多大の時間を要すると同時に、投影デ
ータ保存のため、記憶容量の大きな記憶部を準備する必
要があった。
来技術によれば、投影データが断層画像情報と比較して
格段に大きい情報量を有していた。すなわち、投影デー
タの転送に際し、多大の時間を要すると同時に、投影デ
ータ保存のため、記憶容量の大きな記憶部を準備する必
要があった。
【０００５】特に、Ｘ線ＣＴ装置の投影データ情報は、
断層画像情報と比較して、概ね４倍の情報量を有してお
り、転送時間および記憶容量を増大させる要因となって
いた。
断層画像情報と比較して、概ね４倍の情報量を有してお
り、転送時間および記憶容量を増大させる要因となって
いた。
【０００６】これらのことから、Ｘ線ＣＴ装置の投影デ
ータ情報を圧縮し、縮小させるＸ線ＣＴ装置、システム
および投影データ圧縮復元方法をいかに実現するかが極
めて重要となる。
ータ情報を圧縮し、縮小させるＸ線ＣＴ装置、システム
および投影データ圧縮復元方法をいかに実現するかが極
めて重要となる。
【０００７】この発明は、上述した従来技術による課題
を解決するためになされたものであり、Ｘ線ＣＴ装置の
投影データ情報を圧縮し、縮小させることができる、Ｘ
線ＣＴ装置、システムおよび投影データ圧縮復元方法を
提供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、Ｘ線ＣＴ装置の
投影データ情報を圧縮し、縮小させることができる、Ｘ
線ＣＴ装置、システムおよび投影データ圧縮復元方法を
提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、第１の観点の発明にかかるＸ線
ＣＴ装置によれば、扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照
射装置と、前記扇状のＸ線ビームの広がり方向に配列し
て前記Ｘ線ビームを検出する複数チャネルの検出素子
と、被検体を挟んで対向配置させた前記Ｘ線照射装置お
よび前記検出素子を用いて、前記被検体の投影データを
収集するデータ収集部と、前記投影データ情報から前記
被検体の断層像を再構成する画像再構成部と、前記投影
データ情報および前記断層像情報を蓄積する記憶部と、
を備えるＸ線ＣＴ装置であって、前記画像再構成部は、
前記投影データ情報を圧縮するデータ圧縮手段と、圧縮
された前記投影データ情報を復元するデータ復元手段
と、を備えることを特徴とする。
目的を達成するために、第１の観点の発明にかかるＸ線
ＣＴ装置によれば、扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照
射装置と、前記扇状のＸ線ビームの広がり方向に配列し
て前記Ｘ線ビームを検出する複数チャネルの検出素子
と、被検体を挟んで対向配置させた前記Ｘ線照射装置お
よび前記検出素子を用いて、前記被検体の投影データを
収集するデータ収集部と、前記投影データ情報から前記
被検体の断層像を再構成する画像再構成部と、前記投影
データ情報および前記断層像情報を蓄積する記憶部と、
を備えるＸ線ＣＴ装置であって、前記画像再構成部は、
前記投影データ情報を圧縮するデータ圧縮手段と、圧縮
された前記投影データ情報を復元するデータ復元手段
と、を備えることを特徴とする。
【０００９】この第１の観点による発明によれば、画像
再構成部は、データ圧縮手段により投影データ情報を圧
縮し、データ復元手段により圧縮された投影データ情報
を復元することとしているので、投影データ情報を圧
縮、縮小させて、投影データ情報の転送の要する時間お
よび投影データ情報の保存に要する記憶容量を減少させ
ることができる。
再構成部は、データ圧縮手段により投影データ情報を圧
縮し、データ復元手段により圧縮された投影データ情報
を復元することとしているので、投影データ情報を圧
縮、縮小させて、投影データ情報の転送の要する時間お
よび投影データ情報の保存に要する記憶容量を減少させ
ることができる。
【００１０】また、第２の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記画像再構成部は、１次元的に配列さ
れた前記複数チャネルの前記投影データ情報値に閾値を
設けて、前記投影データ情報値が前記閾値を越える被検
体情報領域と、前記投影データ情報値が前記閾値を越え
ない空気情報領域と、に選別する選別手段を備えること
を特徴とする。
装置によれば、前記画像再構成部は、１次元的に配列さ
れた前記複数チャネルの前記投影データ情報値に閾値を
設けて、前記投影データ情報値が前記閾値を越える被検
体情報領域と、前記投影データ情報値が前記閾値を越え
ない空気情報領域と、に選別する選別手段を備えること
を特徴とする。
【００１１】この第２の観点の発明によれば、画像再構
成部は、選別手段により、１次元的に配列された複数チ
ャネルの投影データ情報値に閾値を設けて、投影データ
情報値が前記閾値を越える被検体情報領域と、投影デー
タ情報値が閾値を越えない空気情報領域と、に選別する
こととしているので、投影データを、中心チャネル近傍
に存在する被検体情報と、端部周辺チャネル近傍に存在
する、主としてノイズ成分からなる被検体の外側に存在
する空気情報に選別することができる。
成部は、選別手段により、１次元的に配列された複数チ
ャネルの投影データ情報値に閾値を設けて、投影データ
情報値が前記閾値を越える被検体情報領域と、投影デー
タ情報値が閾値を越えない空気情報領域と、に選別する
こととしているので、投影データを、中心チャネル近傍
に存在する被検体情報と、端部周辺チャネル近傍に存在
する、主としてノイズ成分からなる被検体の外側に存在
する空気情報に選別することができる。
【００１２】また、第３の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記データ圧縮手段は、前記空気情報領
域のチャネル数および前記被検体情報領域のチャネル数
を計数し、前記計数情報を前記被検体情報領域に添付
し、さらに、前記空気情報領域を圧縮または削除する空
気情報圧縮手段を備えることを特徴とする。
装置によれば、前記データ圧縮手段は、前記空気情報領
域のチャネル数および前記被検体情報領域のチャネル数
を計数し、前記計数情報を前記被検体情報領域に添付
し、さらに、前記空気情報領域を圧縮または削除する空
気情報圧縮手段を備えることを特徴とする。
【００１３】この第３の観点の発明によれば、データ圧
縮手段は、空気情報領域のチャネル数および被検体情報
領域のチャネル数と、位置と、閾値とを計数し、この計
数情報を被検体情報領域に添付し、さらに、空気情報領
域を削除する空気情報圧縮手段を備えることとしている
ので、投影データを圧縮し、さらに復元の際には、添付
情報から空気情報領域のチャネル数を復元することがで
きる。
縮手段は、空気情報領域のチャネル数および被検体情報
領域のチャネル数と、位置と、閾値とを計数し、この計
数情報を被検体情報領域に添付し、さらに、空気情報領
域を削除する空気情報圧縮手段を備えることとしている
ので、投影データを圧縮し、さらに復元の際には、添付
情報から空気情報領域のチャネル数を復元することがで
きる。
【００１４】また、第４の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記データ復元手段は、前記空気情報圧
縮手段により圧縮された前記空気情報領域を、前記計数
情報に基づいて新たなチャネルを前記被検体情報領域に
復元し、前記チャネルに空気投影データ値を代入して復
元する空気情報復元手段を備えることを特徴とする。
装置によれば、前記データ復元手段は、前記空気情報圧
縮手段により圧縮された前記空気情報領域を、前記計数
情報に基づいて新たなチャネルを前記被検体情報領域に
復元し、前記チャネルに空気投影データ値を代入して復
元する空気情報復元手段を備えることを特徴とする。
【００１５】この第４の観点の発明によれば、データ復
元手段は、空気情報圧縮手段により圧縮された空気情報
領域を、計数情報に基づいて新たなチャネルを被検体情
報領域に適切な位置に適切な値で増設し、このチャネル
に空気情報復元手段を用いて空気投影データ値を代入し
て復元することとしているので、元の投影データと同一
のチャネル数を有し、空気情報領域の空気投影データ値
に近似した値を投影データを復元することができる。
元手段は、空気情報圧縮手段により圧縮された空気情報
領域を、計数情報に基づいて新たなチャネルを被検体情
報領域に適切な位置に適切な値で増設し、このチャネル
に空気情報復元手段を用いて空気投影データ値を代入し
て復元することとしているので、元の投影データと同一
のチャネル数を有し、空気情報領域の空気投影データ値
に近似した値を投影データを復元することができる。
【００１６】また、第５の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記データ圧縮手段は、前記空気情報領
域に存在する隣接する複数チャネルを、平均化チャネル
数分だけ平均化を行い、前記平均化による平均値を有す
る一つのチャネルに圧縮する平均化圧縮手段を備えるこ
とを特徴とする。
装置によれば、前記データ圧縮手段は、前記空気情報領
域に存在する隣接する複数チャネルを、平均化チャネル
数分だけ平均化を行い、前記平均化による平均値を有す
る一つのチャネルに圧縮する平均化圧縮手段を備えるこ
とを特徴とする。
【００１７】この第５の観点の発明によれば、データ圧
縮手段は、空気情報領域に存在する隣接する複数チャネ
ルを、平均化チャネル数分だけ平均化を行い、この平均
化による平均値を有する一つのチャネルに圧縮する平均
化圧縮手段を備えることとしているので、空域情報領域
のデータ値に近似する平均値を用いて、平均化チャネル
数分の空気情報領域を圧縮することができる。
縮手段は、空気情報領域に存在する隣接する複数チャネ
ルを、平均化チャネル数分だけ平均化を行い、この平均
化による平均値を有する一つのチャネルに圧縮する平均
化圧縮手段を備えることとしているので、空域情報領域
のデータ値に近似する平均値を用いて、平均化チャネル
数分の空気情報領域を圧縮することができる。
【００１８】また、第６の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記データ復元手段は、前記平均化圧縮
手段により圧縮された前記空気情報領域の各チャネル
を、前記平均化チャネル数分だけ増設し、前記増設され
た各チャネルに前記平均値を代入して復元する平均化復
元手段を備えることを特徴とする。
装置によれば、前記データ復元手段は、前記平均化圧縮
手段により圧縮された前記空気情報領域の各チャネル
を、前記平均化チャネル数分だけ増設し、前記増設され
た各チャネルに前記平均値を代入して復元する平均化復
元手段を備えることを特徴とする。
【００１９】この第６の観点の発明によれば、データ復
元手段は、平均化圧縮手段により圧縮された空気情報領
域の各チャネルを、平均化復元手段により、平均化チャ
ネル数分だけ増設し、この増設された各チャネルに平均
値を代入して復元することとしているので、元の投影デ
ータと同一のチャネル数を有し、空気情報領域のデータ
値に近似する平均値により投影データを復元することが
できる。
元手段は、平均化圧縮手段により圧縮された空気情報領
域の各チャネルを、平均化復元手段により、平均化チャ
ネル数分だけ増設し、この増設された各チャネルに平均
値を代入して復元することとしているので、元の投影デ
ータと同一のチャネル数を有し、空気情報領域のデータ
値に近似する平均値により投影データを復元することが
できる。
【００２０】また、第７の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記データ圧縮手段は、１次元的に配列
された前記投影データ情報値を、隣接する二つのチャネ
ル間で順次差分演算して差分値を求め、前記差分値を、
統計的に算出された最適符号表に基づいて、ハフマン符
号に変換して圧縮するハフマン圧縮手段を備えることを
特徴とする。
装置によれば、前記データ圧縮手段は、１次元的に配列
された前記投影データ情報値を、隣接する二つのチャネ
ル間で順次差分演算して差分値を求め、前記差分値を、
統計的に算出された最適符号表に基づいて、ハフマン符
号に変換して圧縮するハフマン圧縮手段を備えることを
特徴とする。
【００２１】この第７の観点の発明によれば、データ圧
縮手段は、１次元的に配列された投影データ情報値を、
ハフマン圧縮手段により、隣接する二つのチャネル間で
順次差分演算して差分値を求め、この差分値を、統計的
に算出された最適符号表に基づいて、ハフマン符号に変
換して圧縮することとしているので、投影データを統計
的データに基づいて効率的に圧縮することができる。
縮手段は、１次元的に配列された投影データ情報値を、
ハフマン圧縮手段により、隣接する二つのチャネル間で
順次差分演算して差分値を求め、この差分値を、統計的
に算出された最適符号表に基づいて、ハフマン符号に変
換して圧縮することとしているので、投影データを統計
的データに基づいて効率的に圧縮することができる。
【００２２】また、第８の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記データ復元手段は、前記ハフマン圧
縮手段により圧縮された前記投影データ情報値を、前記
最適符号表に基づいて、前記差分値に変換し、前記差分
値から、順次加算演算を行い前記投影データ情報値を復
元するハフマン復元手段を備えることを特徴とする。
装置によれば、前記データ復元手段は、前記ハフマン圧
縮手段により圧縮された前記投影データ情報値を、前記
最適符号表に基づいて、前記差分値に変換し、前記差分
値から、順次加算演算を行い前記投影データ情報値を復
元するハフマン復元手段を備えることを特徴とする。
【００２３】この第８の観点の発明によれば、データ復
元手段は、ハフマン圧縮手段により圧縮された投影デー
タ情報値を、ハフマン復元手段により、最適符号表を用
いて差分値に変換し、この差分値から、順次加算演算を
行い投影データ情報値を復元することとしているので、
元の投影データを忠実に再現することができる。
元手段は、ハフマン圧縮手段により圧縮された投影デー
タ情報値を、ハフマン復元手段により、最適符号表を用
いて差分値に変換し、この差分値から、順次加算演算を
行い投影データ情報値を復元することとしているので、
元の投影データを忠実に再現することができる。
【００２４】また、第９の観点の発明にかかるＸ線ＣＴ
装置によれば、前記ハフマン圧縮手段は、前記空気情報
領域をハフマン圧縮することを特徴とする。この第９の
観点の発明によれば、ハフマン圧縮手段は、空気情報領
域をハフマン圧縮することとしているので、空気情報領
域のみを圧縮する簡便な圧縮をすることができる。
装置によれば、前記ハフマン圧縮手段は、前記空気情報
領域をハフマン圧縮することを特徴とする。この第９の
観点の発明によれば、ハフマン圧縮手段は、空気情報領
域をハフマン圧縮することとしているので、空気情報領
域のみを圧縮する簡便な圧縮をすることができる。
【００２５】また、第１０の観点の発明にかかるＸ線Ｃ
Ｔ装置によれば、前記ハフマン復元手段は、前記空気情
報領域をハフマン復元することを特徴とする。この第１
０の観点の発明によれば、ハフマン復元手段は、空気情
報領域をハフマン復元することとしているので、空気情
報領域のみを簡便に復元することができる。
Ｔ装置によれば、前記ハフマン復元手段は、前記空気情
報領域をハフマン復元することを特徴とする。この第１
０の観点の発明によれば、ハフマン復元手段は、空気情
報領域をハフマン復元することとしているので、空気情
報領域のみを簡便に復元することができる。
【００２６】また、第１１の観点の発明にかかるＸ線Ｃ
Ｔシステムによれば、扇状のＸ線ビームを被検体の周り
に回転照射して、前記被検体の投影データを収集するＸ
線ＣＴ装置と、前記Ｘ線ＣＴ装置の前記投影データ情報
を転送する転送手段と、前記転送手段により転送された
前記投影データ情報を画像再構成する画像再構成装置
と、を備えるＸ線ＣＴシステムであって、前記Ｘ線ＣＴ
装置は、前記投影データ情報を、閾値により被検体情報
領域と空気情報領域に選別して、前記空気情報領域を圧
縮するデータ圧縮手段と、前記画像再構成装置は、圧縮
された前記投影データ情報を復元するデータ復元手段
と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
Ｔシステムによれば、扇状のＸ線ビームを被検体の周り
に回転照射して、前記被検体の投影データを収集するＸ
線ＣＴ装置と、前記Ｘ線ＣＴ装置の前記投影データ情報
を転送する転送手段と、前記転送手段により転送された
前記投影データ情報を画像再構成する画像再構成装置
と、を備えるＸ線ＣＴシステムであって、前記Ｘ線ＣＴ
装置は、前記投影データ情報を、閾値により被検体情報
領域と空気情報領域に選別して、前記空気情報領域を圧
縮するデータ圧縮手段と、前記画像再構成装置は、圧縮
された前記投影データ情報を復元するデータ復元手段
と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
【００２７】この第１１の観点の発明によれば、Ｘ線Ｃ
Ｔ装置は、投影データ情報を、データ圧縮手段により閾
値を用いて被検体情報領域と空気情報領域に選別し、こ
の空気情報領域を圧縮し、画像処理装置は、データ復元
手段により、この圧縮された投影データ情報を復元する
こととしているので、Ｘ線ＣＴ装置から画像処理装置へ
の投影データの転送時間を減らすことができる。
Ｔ装置は、投影データ情報を、データ圧縮手段により閾
値を用いて被検体情報領域と空気情報領域に選別し、こ
の空気情報領域を圧縮し、画像処理装置は、データ復元
手段により、この圧縮された投影データ情報を復元する
こととしているので、Ｘ線ＣＴ装置から画像処理装置へ
の投影データの転送時間を減らすことができる。
【００２８】また、第１２の観点の発明にかかるＸ線Ｃ
Ｔ投影データ圧縮復元方法によれば、扇状のＸ線ビーム
を被検体の周りに回転照射して、前記被検体の投影デー
タを収集し、前記投影データ情報を、閾値により被検体
情報領域と空気情報領域に選別し、前記空気情報領域を
圧縮操作することにより圧縮し、圧縮された前記空気情
報領域を復元操作することにより前記投影データ情報を
復元すること、を特徴とする。
Ｔ投影データ圧縮復元方法によれば、扇状のＸ線ビーム
を被検体の周りに回転照射して、前記被検体の投影デー
タを収集し、前記投影データ情報を、閾値により被検体
情報領域と空気情報領域に選別し、前記空気情報領域を
圧縮操作することにより圧縮し、圧縮された前記空気情
報領域を復元操作することにより前記投影データ情報を
復元すること、を特徴とする。
【００２９】この第１２の観点の発明によれば、扇状の
Ｘ線ビームを被検体の周りに回転照射して、被検体の投
影データを収集し、この投影データ情報を、閾値により
被検体情報領域と空気情報領域に選別して、空気情報領
域を圧縮操作することにより圧縮し、圧縮された空気情
報領域を復元操作することにより投影データ情報を復元
することとしているので、投影データを装置内部あるい
は装置外部の機器に転送する際の転送時間および投影デ
ータ保存に必要とされる記憶容量を減らすことができ
る。
Ｘ線ビームを被検体の周りに回転照射して、被検体の投
影データを収集し、この投影データ情報を、閾値により
被検体情報領域と空気情報領域に選別して、空気情報領
域を圧縮操作することにより圧縮し、圧縮された空気情
報領域を復元操作することにより投影データ情報を復元
することとしているので、投影データを装置内部あるい
は装置外部の機器に転送する際の転送時間および投影デ
ータ保存に必要とされる記憶容量を減らすことができ
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかるＸ線ＣＴ装置、システムおよび投影データ
圧縮復元方法の好適な実施の形態について説明する。な
お、これにより本発明が限定されるものではない。 （実施の形態１）まず、本実施の形態１にかかるＸ線Ｃ
Ｔ装置の全体構成について説明する。図１は、Ｘ線ＣＴ
装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。図１に示すよ
うに、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２およ
び操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６を備えている。
発明にかかるＸ線ＣＴ装置、システムおよび投影データ
圧縮復元方法の好適な実施の形態について説明する。な
お、これにより本発明が限定されるものではない。 （実施の形態１）まず、本実施の形態１にかかるＸ線Ｃ
Ｔ装置の全体構成について説明する。図１は、Ｘ線ＣＴ
装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。図１に示すよ
うに、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２およ
び操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６を備えている。
【００３１】走査ガントリ２はＸ線管２０を有する。Ｘ
線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ
（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）２２により、例えば扇状のＸ
線ビーム（ｂｅａｍ）すなわちファンビーム（ｆａｎｂ
ｅａｍ）Ｘ線となるように成形され、検出器アレイ（ａ
ｒｒａｙ）２４に照射される。
線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ
（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）２２により、例えば扇状のＸ
線ビーム（ｂｅａｍ）すなわちファンビーム（ｆａｎｂ
ｅａｍ）Ｘ線となるように成形され、検出器アレイ（ａ
ｒｒａｙ）２４に照射される。
【００３２】検出器アレイ２４は、ファンビームＸ線の
広がり方向にアレイ状に配列された複数のＸ線検出素子
を有する。検出器アレイ２４は、複数のＸ線検出素子を
アレイ状に配列した、多チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）
のＸ線検出器となっている。
広がり方向にアレイ状に配列された複数のＸ線検出素子
を有する。検出器アレイ２４は、複数のＸ線検出素子を
アレイ状に配列した、多チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）
のＸ線検出器となっている。
【００３３】複数の検出器アレイ２４は、全体として、
円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。検出器ア
レイ２４は、例えばシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａ
ｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄ
ｅ）の組み合わせによって構成される。なお、これに限
られず、例えばカドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利
用した半導体Ｘ線検出素子またはＸｅガス（ｇａｓ）を
用いる電離箱型のＸ線検出素子であっても良い。Ｘ線管
２０、コリメータ２２および検出器アレイ２４は、Ｘ線
照射・検出装置を構成する。
円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。検出器ア
レイ２４は、例えばシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａ
ｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄ
ｅ）の組み合わせによって構成される。なお、これに限
られず、例えばカドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利
用した半導体Ｘ線検出素子またはＸｅガス（ｇａｓ）を
用いる電離箱型のＸ線検出素子であっても良い。Ｘ線管
２０、コリメータ２２および検出器アレイ２４は、Ｘ線
照射・検出装置を構成する。
【００３４】検出器アレイ２４にはデータ収集部２６が
接続されている。データ収集部２６は検出器アレイ２４
の個々のＸ線検出素子の検出データを収集する。Ｘ線管
２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔ
ｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管
２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図
示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントロ
ーラ３０によって制御される。なお、コリメータ２２と
コリメータコントローラ３０との接続関係については図
示を省略する。
接続されている。データ収集部２６は検出器アレイ２４
の個々のＸ線検出素子の検出データを収集する。Ｘ線管
２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔ
ｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管
２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図
示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントロ
ーラ３０によって制御される。なお、コリメータ２２と
コリメータコントローラ３０との接続関係については図
示を省略する。
【００３５】以上の、Ｘ線管２０からコリメータコント
ローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４
に搭載されている。回転部３４は、回転コントローラ３
６により制御されつつ回転し、Ｘ線管２０からＸ線を爆
射し、検出器アレイ２４において透過Ｘ線を検出する。
この際、回転部３４の回転角度に対応してビュー（ｖｉ
ｅｗ）番号がふられ、各ビュー番号ごとに検出器アレイ
２４の複数チャネルでの投影データの収集が行われる。
なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係
については図示を省略する。
ローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４
に搭載されている。回転部３４は、回転コントローラ３
６により制御されつつ回転し、Ｘ線管２０からＸ線を爆
射し、検出器アレイ２４において透過Ｘ線を検出する。
この際、回転部３４の回転角度に対応してビュー（ｖｉ
ｅｗ）番号がふられ、各ビュー番号ごとに検出器アレイ
２４の複数チャネルでの投影データの収集が行われる。
なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係
については図示を省略する。
【００３６】操作コンソール６は画像再構成部６０を有
する。画像再構成部６０は、例えばコンピュータ等によ
って構成される。画像再構成部６０には、制御インタフ
ェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。
制御インタフェース６２には、走査ガントリ２が接続さ
れている。画像再構成部６０は制御インタフェース６２
を通じて走査ガントリ２を制御する。
する。画像再構成部６０は、例えばコンピュータ等によ
って構成される。画像再構成部６０には、制御インタフ
ェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。
制御インタフェース６２には、走査ガントリ２が接続さ
れている。画像再構成部６０は制御インタフェース６２
を通じて走査ガントリ２を制御する。
【００３７】走査ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ
線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０およ
び回転コントローラ３６が制御インタフェース６２を通
じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェー
ス６２との個別の接続については図示を省略する。
線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０およ
び回転コントローラ３６が制御インタフェース６２を通
じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェー
ス６２との個別の接続については図示を省略する。
【００３８】画像再構成部６０には、また、データ収集
バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）６４が接続されている。デー
タ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集
部２６が接続されている。データ収集部２６で収集され
たデータがデータ収集バッファ６４を通じて画像再構成
部６０に入力される。
バッファ（ｂｕｆｆｅｒ）６４が接続されている。デー
タ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集
部２６が接続されている。データ収集部２６で収集され
たデータがデータ収集バッファ６４を通じて画像再構成
部６０に入力される。
【００３９】画像再構成部６０は、データ収集バッファ
６４を通じて収集した複数ビュー番号の透過Ｘ線信号す
なわち投影データを用いて画像再構成を行う。画像再構
成部６０には、また、記憶部６６が接続されている。記
憶部６６は、データ収集バッファ６４に収集された投影
データや再構成画像および本装置の機能を実現するため
のプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶する。
６４を通じて収集した複数ビュー番号の透過Ｘ線信号す
なわち投影データを用いて画像再構成を行う。画像再構
成部６０には、また、記憶部６６が接続されている。記
憶部６６は、データ収集バッファ６４に収集された投影
データや再構成画像および本装置の機能を実現するため
のプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶する。
【００４０】画像再構成部６０には、また、表示装置６
８と操作装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置
６８は、画像再構成部６０から出力される再構成画像や
その他の情報を表示する。操作装置７０は、使用者によ
って操作され、各種の指示や情報等を画像再構成部６０
に入力する。使用者は表示装置６８および操作装置７０
を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖ
ｅ）に本装置を操作する。
８と操作装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置
６８は、画像再構成部６０から出力される再構成画像や
その他の情報を表示する。操作装置７０は、使用者によ
って操作され、各種の指示や情報等を画像再構成部６０
に入力する。使用者は表示装置６８および操作装置７０
を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖ
ｅ）に本装置を操作する。
【００４１】記憶部６６には、画像処理装置４０が接続
されている。画像処理装置４０は、操作コンソール６と
は独立したコンソール上に配設されており、記憶部６６
に蓄積された投影データや再構成画像等を、図示しない
通信手段により取得し、画像再構成やＭＰＲ（Ｍｕｌｔ
ｉｐｌａｉｎａｒ Ｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）等の画像
処理を行う。
されている。画像処理装置４０は、操作コンソール６と
は独立したコンソール上に配設されており、記憶部６６
に蓄積された投影データや再構成画像等を、図示しない
通信手段により取得し、画像再構成やＭＰＲ（Ｍｕｌｔ
ｉｐｌａｉｎａｒ Ｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）等の画像
処理を行う。
【００４２】図２（Ａ）は、画像再構成部６０の構成を
示したブロック図である。画像再構成部６０には、被検
体の投影データ情報から断層画像を再構成する前処理手
段、画像再構成手段、後処理手段、並びに、被検体の投
影データ情報をデータ圧縮および復元する選別手段、デ
ータ圧縮手段、データ復元手段を備えている。前処理手
段では、投影データ情報のオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）
補正、対数変換、Ｘ線線量補正等が行われ、画像再構成
手段では、例えばフィルタード・バックプロジェクショ
ン（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏ
ｎ）法等により画像再構成が行われ、後処理手段では、
ＣＴ値変換等が行われる。
示したブロック図である。画像再構成部６０には、被検
体の投影データ情報から断層画像を再構成する前処理手
段、画像再構成手段、後処理手段、並びに、被検体の投
影データ情報をデータ圧縮および復元する選別手段、デ
ータ圧縮手段、データ復元手段を備えている。前処理手
段では、投影データ情報のオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）
補正、対数変換、Ｘ線線量補正等が行われ、画像再構成
手段では、例えばフィルタード・バックプロジェクショ
ン（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｂａｃｋ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏ
ｎ）法等により画像再構成が行われ、後処理手段では、
ＣＴ値変換等が行われる。
【００４３】図２（Ｂ）は、画像処理装置４０の構成を
示したブロック図である。画像処理装置４０には、圧縮
された投影データ情報を復元するデータ復元手段、並び
に、被検体の投影データ情報から断層画像を再構成する
画像再構成手段、後処理手段、ＭＰＲ手段等を備えてい
る。この画像再構成手段、後処理手段は、画像再構成部
６０の画像再構成手段、後処理手段と同様のものであ
る。
示したブロック図である。画像処理装置４０には、圧縮
された投影データ情報を復元するデータ復元手段、並び
に、被検体の投影データ情報から断層画像を再構成する
画像再構成手段、後処理手段、ＭＰＲ手段等を備えてい
る。この画像再構成手段、後処理手段は、画像再構成部
６０の画像再構成手段、後処理手段と同様のものであ
る。
【００４４】次に、図３のフローチャートを用いて、投
影データ情報をデータ圧縮および復元する画像再構成部
６０の動作について説明する。まず、画像再構成部６０
は、オペレータの操作装置７０からの入力により、投影
データ情報のデータ圧縮を行うかどうかを判断する（ス
テップＳ３０１）。データ圧縮を行わない場合には（ス
テップＳ３０１否定）、データ復元のステップへ移行
し、データ圧縮を行う場合には（ステップＳ３０１肯
定）、データ収集バッファ６４あるいは記憶部６６か
ら、画像再構成部６０に、一枚の断層像を生成するのに
必要なすべてのビューの投影データ情報を取得する（ス
テップＳ３０２）。
影データ情報をデータ圧縮および復元する画像再構成部
６０の動作について説明する。まず、画像再構成部６０
は、オペレータの操作装置７０からの入力により、投影
データ情報のデータ圧縮を行うかどうかを判断する（ス
テップＳ３０１）。データ圧縮を行わない場合には（ス
テップＳ３０１否定）、データ復元のステップへ移行
し、データ圧縮を行う場合には（ステップＳ３０１肯
定）、データ収集バッファ６４あるいは記憶部６６か
ら、画像再構成部６０に、一枚の断層像を生成するのに
必要なすべてのビューの投影データ情報を取得する（ス
テップＳ３０２）。
【００４５】その後、画像再構成部６０は、前処理手段
により画像再構成を行う前にデータ収集系の特性をそろ
えるために前処理を行い（ステップＳ３０３）、データ
収集系の各種の補正および対数変換を行う。そして、実
験的に決められた閾値を用いて、ビュー番号ごとの投影
データ情報を、被検体情報領域６０１と空気情報領域６
０２、６０３とに選別する（ステップＳ３０４）。
により画像再構成を行う前にデータ収集系の特性をそろ
えるために前処理を行い（ステップＳ３０３）、データ
収集系の各種の補正および対数変換を行う。そして、実
験的に決められた閾値を用いて、ビュー番号ごとの投影
データ情報を、被検体情報領域６０１と空気情報領域６
０２、６０３とに選別する（ステップＳ３０４）。
【００４６】図６は、この選別を例示する一つのビュー
番号の投影データ情報である。横軸は、１次元的に配列
された検出器アレイ２４のチャネル番号を現しており、
縦軸は、各チャネルの投影データ値を表現している。こ
の配列の中心近傍チャネルには、被検体を透過したＸ線
の投影データ値が存在する被検体情報領域６０１と、こ
の配列の端部周辺チャネルには、被検体を透過せず空気
のみを透過してきたＸ線の投影データ値が存在する空気
情報領域６０２、６０３が存在する。この二つの領域
は、実験的に決められた閾値を投影データ値と比較する
ことにより、閾値を越えた投影データ値を有するチャネ
ルは、被検体情報領域６０１とし、閾値を越えない投影
データ値を有するチャネルは、空気情報領域６０２、６
０３とすることにより選別される。
番号の投影データ情報である。横軸は、１次元的に配列
された検出器アレイ２４のチャネル番号を現しており、
縦軸は、各チャネルの投影データ値を表現している。こ
の配列の中心近傍チャネルには、被検体を透過したＸ線
の投影データ値が存在する被検体情報領域６０１と、こ
の配列の端部周辺チャネルには、被検体を透過せず空気
のみを透過してきたＸ線の投影データ値が存在する空気
情報領域６０２、６０３が存在する。この二つの領域
は、実験的に決められた閾値を投影データ値と比較する
ことにより、閾値を越えた投影データ値を有するチャネ
ルは、被検体情報領域６０１とし、閾値を越えない投影
データ値を有するチャネルは、空気情報領域６０２、６
０３とすることにより選別される。
【００４７】つづいて、ステップＳ３０４で求めた各ビ
ュー番号の被検体情報領域６０１と空気情報領域６０
２、６０３を用いて、投影データ情報のデータ圧縮処理
を行う（ステップＳ３０５）。図４に、このデータ圧縮
処理のフローチャートを示した。また、図７には、図６
に示した投影データ情報をビュー番号を縦軸、チャネル
番号を横軸として２次元的に配列したものを模式的に示
した。縦軸のビュー番号数と、横軸のチャネル数を掛
け、さらに一つのチャネルが有するデータの大きさを掛
けたものが、一枚の断層画像を生成する投影データ情報
量となる。
ュー番号の被検体情報領域６０１と空気情報領域６０
２、６０３を用いて、投影データ情報のデータ圧縮処理
を行う（ステップＳ３０５）。図４に、このデータ圧縮
処理のフローチャートを示した。また、図７には、図６
に示した投影データ情報をビュー番号を縦軸、チャネル
番号を横軸として２次元的に配列したものを模式的に示
した。縦軸のビュー番号数と、横軸のチャネル数を掛
け、さらに一つのチャネルが有するデータの大きさを掛
けたものが、一枚の断層画像を生成する投影データ情報
量となる。
【００４８】まず、一つのビュー番号の投影データの空
気情報領域６０２のチャネル数を計数し（ステップＳ４
０１）、さらに、同一投影データの被検体情報領域６０
１のチャネル数を計数する（ステップＳ４０２）。図７
（Ａ）には、ビューライン７０１で示された、一つのビ
ュー番号の投影データを用いて、空気情報領域６０２と
被検体情報領域６０１のチャネル数と、位置と、閾値と
を計数する場合を示した。図７（Ａ）では、ビューライ
ン７０１上の空気情報領域６０２のチャネル数Ｎ1、Ｎ2
と被検体情報領域６０１のチャネル数Ｍが示されてい
る。その後、被検体情報領域６０１の両側に存在する空
気情報領域６０２、６０３を削除し（ステップＳ４０
３）、この投影データの空気情報領域６０２、６０３お
よび被検体情報領域６０１のチャネル数およびその開始
位置をチャネル数情報領域７０２として被検体情報領域
６０１に添付する（ステップＳ４０４）。このチャネル
数情報は、空気情報領域の閾値とともに一枚の断層画像
を生成するのに必要なすべてのビューの投影データ情報
にヘッダとして添付しても良い。そして、一枚の断層像
を生成するのに必要なすべてのビュー番号に対してステ
ップＳ４０１〜４０４の処理を終了したかどうかを判断
し（ステップＳ４０５）、終了してない場合はステップ
Ｓ４０１に移行し（ステップＳ４０５否定）、終了した
場合にはこのデータ圧縮処理を終了する。その後、図７
（Ｂ）に模式的に示した様な圧縮データ情報は、記憶部
６６に保存される（ステップＳ３０６）。図７（Ｂ）に
示した様に、この圧縮データ情報は、チャネル数がビュ
ー番号ごとに異なる可変長データであり、空気情報領域
６０２，６０３が圧縮されている。
気情報領域６０２のチャネル数を計数し（ステップＳ４
０１）、さらに、同一投影データの被検体情報領域６０
１のチャネル数を計数する（ステップＳ４０２）。図７
（Ａ）には、ビューライン７０１で示された、一つのビ
ュー番号の投影データを用いて、空気情報領域６０２と
被検体情報領域６０１のチャネル数と、位置と、閾値と
を計数する場合を示した。図７（Ａ）では、ビューライ
ン７０１上の空気情報領域６０２のチャネル数Ｎ1、Ｎ2
と被検体情報領域６０１のチャネル数Ｍが示されてい
る。その後、被検体情報領域６０１の両側に存在する空
気情報領域６０２、６０３を削除し（ステップＳ４０
３）、この投影データの空気情報領域６０２、６０３お
よび被検体情報領域６０１のチャネル数およびその開始
位置をチャネル数情報領域７０２として被検体情報領域
６０１に添付する（ステップＳ４０４）。このチャネル
数情報は、空気情報領域の閾値とともに一枚の断層画像
を生成するのに必要なすべてのビューの投影データ情報
にヘッダとして添付しても良い。そして、一枚の断層像
を生成するのに必要なすべてのビュー番号に対してステ
ップＳ４０１〜４０４の処理を終了したかどうかを判断
し（ステップＳ４０５）、終了してない場合はステップ
Ｓ４０１に移行し（ステップＳ４０５否定）、終了した
場合にはこのデータ圧縮処理を終了する。その後、図７
（Ｂ）に模式的に示した様な圧縮データ情報は、記憶部
６６に保存される（ステップＳ３０６）。図７（Ｂ）に
示した様に、この圧縮データ情報は、チャネル数がビュ
ー番号ごとに異なる可変長データであり、空気情報領域
６０２，６０３が圧縮されている。
【００４９】つづいて、画像再構成部６０は、オペレー
タ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）による操作装置７０からの入力
により、投影データ情報のデータ復元を行うかどうかを
判断する（ステップＳ３０７）。データ復元を行わない
場合には（ステップＳ３０１否定）、本処理を終了し、
データ復元を行う場合には（ステップＳ３０７肯定）、
記憶部６６から、画像再構成部６０に圧縮データ情報を
取得する（ステップＳ３０８）。そして、この圧縮デー
タ情報にデータ復元処理を行う（ステップＳ３０９）。
タ（ｏｐｅｒａｔｏｒ）による操作装置７０からの入力
により、投影データ情報のデータ復元を行うかどうかを
判断する（ステップＳ３０７）。データ復元を行わない
場合には（ステップＳ３０１否定）、本処理を終了し、
データ復元を行う場合には（ステップＳ３０７肯定）、
記憶部６６から、画像再構成部６０に圧縮データ情報を
取得する（ステップＳ３０８）。そして、この圧縮デー
タ情報にデータ復元処理を行う（ステップＳ３０９）。
【００５０】図５に、このデータ復元処理のフローチャ
ートを示した。まず、圧縮データ情報に添付されたチャ
ネル数情報を用いて、圧縮前の空気情報領域６０２、６
０３に対応する数のチャネルを確保する（ステップＳ５
０１）。そして、圧縮前の空気情報領域６０２、６０３
に対応するチャネルに空気投影データ値を代入する（ス
テップＳ５０２）。一枚の断層像を生成するすべてのビ
ュー番号に対してステップＳ５０１、５０２の処理を終
了したかどうかを判断し（ステップＳ５０３）、終了し
てない場合はステップＳ５０１に移行し（ステップＳ５
０３否定）、終了した場合にはこのデータ復元処理を終
了する。ここで、図７（Ｂ）に示した圧縮データ情報を
復元した、復元データ情報を図７（Ｃ）に示した。被検
体情報領域６０１には、空気投影データ値情報領域７０
３、７０４が付加される。そして、この復元データ情報
は、記憶部６６に保存され（ステップＳ３１０）、本処
理を終了する。
ートを示した。まず、圧縮データ情報に添付されたチャ
ネル数情報を用いて、圧縮前の空気情報領域６０２、６
０３に対応する数のチャネルを確保する（ステップＳ５
０１）。そして、圧縮前の空気情報領域６０２、６０３
に対応するチャネルに空気投影データ値を代入する（ス
テップＳ５０２）。一枚の断層像を生成するすべてのビ
ュー番号に対してステップＳ５０１、５０２の処理を終
了したかどうかを判断し（ステップＳ５０３）、終了し
てない場合はステップＳ５０１に移行し（ステップＳ５
０３否定）、終了した場合にはこのデータ復元処理を終
了する。ここで、図７（Ｂ）に示した圧縮データ情報を
復元した、復元データ情報を図７（Ｃ）に示した。被検
体情報領域６０１には、空気投影データ値情報領域７０
３、７０４が付加される。そして、この復元データ情報
は、記憶部６６に保存され（ステップＳ３１０）、本処
理を終了する。
【００５１】また、操作コンソール６に接続された画像
処理装置４０を用いて、圧縮データ情報を復元すること
もできる。画像再構成部６０により圧縮された投影デー
タ情報は、記憶部６６に圧縮データとして記憶される。
この圧縮データは、転送手段により、画像処理装置４０
に転送される。そして、画像処理装置４０のデータ復元
手段により、画像再構成部６０のデータ復元と同様に、
投影データ情報を復元する。その後、この投影データ情
報を用いて、例えば画像再構成を行ったり、ＭＰＲを行
ったりする。
処理装置４０を用いて、圧縮データ情報を復元すること
もできる。画像再構成部６０により圧縮された投影デー
タ情報は、記憶部６６に圧縮データとして記憶される。
この圧縮データは、転送手段により、画像処理装置４０
に転送される。そして、画像処理装置４０のデータ復元
手段により、画像再構成部６０のデータ復元と同様に、
投影データ情報を復元する。その後、この投影データ情
報を用いて、例えば画像再構成を行ったり、ＭＰＲを行
ったりする。
【００５２】上述してきたように、本実施の形態１で
は、投影データ情報を、閾値を用いて被検体情報領域６
０１と空気情報領域６０２，６０３に選別し、この空気
情報領域６０２、６０３を投影データ情報から削除した
圧縮データとし、さらにこの圧縮データ情報を復元する
際には、この空気情報領域６０２、６０３に空気投影デ
ータ値を代入することとしているので、投影データ情報
を大幅に圧縮することができ、操作コンソール６内で投
影データ情報を転送する転送時間を減少することができ
ると同時に、操作コンソール６外の画像処理装置４０に
投影データ情報を転送する転送時間も減少させ、さらに
ディスクなどの記憶手段の記憶領域も小さくすることが
できる。
は、投影データ情報を、閾値を用いて被検体情報領域６
０１と空気情報領域６０２，６０３に選別し、この空気
情報領域６０２、６０３を投影データ情報から削除した
圧縮データとし、さらにこの圧縮データ情報を復元する
際には、この空気情報領域６０２、６０３に空気投影デ
ータ値を代入することとしているので、投影データ情報
を大幅に圧縮することができ、操作コンソール６内で投
影データ情報を転送する転送時間を減少することができ
ると同時に、操作コンソール６外の画像処理装置４０に
投影データ情報を転送する転送時間も減少させ、さらに
ディスクなどの記憶手段の記憶領域も小さくすることが
できる。
【００５３】また、投影データ情報の空気情報領域６０
２、６０３を選別した後で、空気情報領域６０２、６０
３の投影データ値を平均化することにより、空気情報領
域６０２、６０３の情報量を縮小すこともできる。あら
かじめ決められた平均化チャネル数分の空気情報領域６
０２、６０３の投影データ値を平均し、この平均値を有
する一つのチャネルで前記複数の平均化チャネルを置き
換える。これにより、平均化チャネル数分だけ空気情報
領域６０２、６０３の情報量を減らすことができる。な
お、このデータ復元の際には、例えば、圧縮された空気
情報領域６０２、６０３を、平均化チャネル数分だけ拡
張し、拡張されたチャネルには前記平均値を代入するこ
とにより復元される。
２、６０３を選別した後で、空気情報領域６０２、６０
３の投影データ値を平均化することにより、空気情報領
域６０２、６０３の情報量を縮小すこともできる。あら
かじめ決められた平均化チャネル数分の空気情報領域６
０２、６０３の投影データ値を平均し、この平均値を有
する一つのチャネルで前記複数の平均化チャネルを置き
換える。これにより、平均化チャネル数分だけ空気情報
領域６０２、６０３の情報量を減らすことができる。な
お、このデータ復元の際には、例えば、圧縮された空気
情報領域６０２、６０３を、平均化チャネル数分だけ拡
張し、拡張されたチャネルには前記平均値を代入するこ
とにより復元される。
【００５４】また、投影データ情報の空気情報領域６０
２、６０３を選別した後で、この空気情報領域６０２、
６０３をフーリエ変換して得られるフーリエ変換情報の
高周波成分を除去し、低周波成分のみを保存することに
より、空気情報領域６０２、６０３の情報量を減らすこ
ともできる。なお、このデータ復元の際には、例えば、
除去された前記高周波成分を零値、または予測されるノ
イズ値にて生成し、逆フーリエ変換を行うことにより復
元される。 （実施の形態２）ところで、上記実施の形態１では、空
気情報領域６０２、６０３を削除してデータ圧縮させた
が、この領域を差分データ化してハフマン符号で置き換
えることにより、データ圧縮および復元することもでき
る。そこで本実施の形態では、ハフマン符号を用いたデ
ータ圧縮および復元を示すことにする。
２、６０３を選別した後で、この空気情報領域６０２、
６０３をフーリエ変換して得られるフーリエ変換情報の
高周波成分を除去し、低周波成分のみを保存することに
より、空気情報領域６０２、６０３の情報量を減らすこ
ともできる。なお、このデータ復元の際には、例えば、
除去された前記高周波成分を零値、または予測されるノ
イズ値にて生成し、逆フーリエ変換を行うことにより復
元される。 （実施の形態２）ところで、上記実施の形態１では、空
気情報領域６０２、６０３を削除してデータ圧縮させた
が、この領域を差分データ化してハフマン符号で置き換
えることにより、データ圧縮および復元することもでき
る。そこで本実施の形態では、ハフマン符号を用いたデ
ータ圧縮および復元を示すことにする。
【００５５】図８は、本実施の形態にかかる、データ圧
縮処理のフローチャートである。これは、実施の形態１
に示した図４のデータ圧縮処理に対応するものであり、
その他の構成および動作は、図１、２、および３と同様
であるので詳細な説明を省略する。
縮処理のフローチャートである。これは、実施の形態１
に示した図４のデータ圧縮処理に対応するものであり、
その他の構成および動作は、図１、２、および３と同様
であるので詳細な説明を省略する。
【００５６】画像再構成部６０は、一つのビュー番号の
投影データの空気情報領域６０２、６０３の隣接するチ
ャネルの差分を計算し、この差分値を前記隣接するチャ
ネルの一方の値とする差分データを作製する（ステップ
Ｓ８０１）。そして、この差分データ値を、最適符号表
を用いて、ハフマン符号に置き換えて符号データを作成
する（ステップＳ８０２）。この符号データを被検体情
報領域６０１に付加情報として添付し、圧縮された投影
データ情報とする（ステップＳ８０３）。そして、一枚
の断層画像を生成するのに必要なすべてのビュー番号に
対してステップＳ８０１、８０２の処理を終了したかど
うかを判断し（ステップＳ８０４）、終了していない場
合にはステップＳ８０１に移行し（ステップＳ８０４否
定）、終了した場合にはこのデータ圧縮処理を終了す
る。なお、前記最適符号表は、統計的に頻度の高い差分
データ値に、短いハフマン符号が割り当てられるように
決定される。
投影データの空気情報領域６０２、６０３の隣接するチ
ャネルの差分を計算し、この差分値を前記隣接するチャ
ネルの一方の値とする差分データを作製する（ステップ
Ｓ８０１）。そして、この差分データ値を、最適符号表
を用いて、ハフマン符号に置き換えて符号データを作成
する（ステップＳ８０２）。この符号データを被検体情
報領域６０１に付加情報として添付し、圧縮された投影
データ情報とする（ステップＳ８０３）。そして、一枚
の断層画像を生成するのに必要なすべてのビュー番号に
対してステップＳ８０１、８０２の処理を終了したかど
うかを判断し（ステップＳ８０４）、終了していない場
合にはステップＳ８０１に移行し（ステップＳ８０４否
定）、終了した場合にはこのデータ圧縮処理を終了す
る。なお、前記最適符号表は、統計的に頻度の高い差分
データ値に、短いハフマン符号が割り当てられるように
決定される。
【００５７】図９は、本実施の形態にかかる、データ復
元処理のフローチャートである。これは、実施の形態１
に示した図５のデータ復元処理に対応するものであり、
その他の全体構成および動作は、図１、２、および３と
同様であるので詳細な説明を省略する。
元処理のフローチャートである。これは、実施の形態１
に示した図５のデータ復元処理に対応するものであり、
その他の全体構成および動作は、図１、２、および３と
同様であるので詳細な説明を省略する。
【００５８】画像再構成部６０は、圧縮データ情報に添
付された符号データを、最適符号表を用いて、差分デー
タ化する（ステップＳ９０１）。この差分データを隣接
するチャネル同志で加算を繰り返し、空気情報領域６０
２、６０３の投影データを復元する（ステップＳ９０
２）。一枚の断層像を生成するすべてのビュー番号に対
してステップＳ９０１、９０２の処理を終了したかどう
かを判断し（ステップＳ９０３）、終了してない場合は
ステップＳ９０１に移行し（ステップＳ９０３否定）、
終了した場合にはこのデータ復元処理を終了する。
付された符号データを、最適符号表を用いて、差分デー
タ化する（ステップＳ９０１）。この差分データを隣接
するチャネル同志で加算を繰り返し、空気情報領域６０
２、６０３の投影データを復元する（ステップＳ９０
２）。一枚の断層像を生成するすべてのビュー番号に対
してステップＳ９０１、９０２の処理を終了したかどう
かを判断し（ステップＳ９０３）、終了してない場合は
ステップＳ９０１に移行し（ステップＳ９０３否定）、
終了した場合にはこのデータ復元処理を終了する。
【００５９】上述してきたように、本実施の形態では、
空気情報領域６０２、６０３をハフマン符号により符号
化して、投影データをデータ圧縮および復元することと
しているので、空気情報領域６０２、６０３を統計的な
実験データに基づいて効率的に圧縮し、さらに元の投影
データを忠実に再現することができる。
空気情報領域６０２、６０３をハフマン符号により符号
化して、投影データをデータ圧縮および復元することと
しているので、空気情報領域６０２、６０３を統計的な
実験データに基づいて効率的に圧縮し、さらに元の投影
データを忠実に再現することができる。
【００６０】また、本実施の形態では、空気情報領域６
０２、６０３にハフマン符号化を行うこととしたが、被
検体情報領域６０１を含む投影データ全体を、差分デー
タ化して、ハフマン符号により符号データとすることも
できる。これにより、データ圧縮効率をさらに向上し、
かつ元の投影データを忠実に再現することができる。
０２、６０３にハフマン符号化を行うこととしたが、被
検体情報領域６０１を含む投影データ全体を、差分デー
タ化して、ハフマン符号により符号データとすることも
できる。これにより、データ圧縮効率をさらに向上し、
かつ元の投影データを忠実に再現することができる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投影データ情報を、閾値を用いて被検体情報領域と空気
情報領域に選別し、この空気情報領域を投影データ情報
から削除して圧縮データとし、さらにこの圧縮データ情
報を復元する際には、この空気情報領域にあらかじめ予
測される空気投影データ値を代入することとしているの
で、投影データ情報を大幅に圧縮することができ、操作
コンソールで投影データ情報を転送する転送時間を減少
することができると同時に、操作コンソール外の画像処
理装置に投影データ情報を転送する転送時間も減少させ
ることができる。なお、操作コンソールおよび画像処理
装置が有する記憶部で投影データ情報が占める領域も減
らすことができ、さらに空気情報領域のデータ値は、あ
らかじめ予測できているので、再現性の良い投影データ
情報を復元することができるという効果を奏する。
投影データ情報を、閾値を用いて被検体情報領域と空気
情報領域に選別し、この空気情報領域を投影データ情報
から削除して圧縮データとし、さらにこの圧縮データ情
報を復元する際には、この空気情報領域にあらかじめ予
測される空気投影データ値を代入することとしているの
で、投影データ情報を大幅に圧縮することができ、操作
コンソールで投影データ情報を転送する転送時間を減少
することができると同時に、操作コンソール外の画像処
理装置に投影データ情報を転送する転送時間も減少させ
ることができる。なお、操作コンソールおよび画像処理
装置が有する記憶部で投影データ情報が占める領域も減
らすことができ、さらに空気情報領域のデータ値は、あ
らかじめ予測できているので、再現性の良い投影データ
情報を復元することができるという効果を奏する。
【図１】Ｘ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】実施の形態１の画像再構成部および画像処理装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図３】画像再構成部の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】データ圧縮処理を示すフローチャートである。
【図５】データ復元処理を示すフローチャートである。
【図６】投影データの被検体情報領域と空気情報領域を
示す図である。
示す図である。
【図７】実施の形態１による投影データの圧縮および復
元を示す図である。
元を示す図である。
【図８】ハフマン符号によるデータ圧縮処理を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図９】ハフマン符号によるデータ復元処理を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
２ 走査ガントリ
６ 操作コンソール
２０ Ｘ線管
２２ コリメータ
２４ 検出器アレイ
２６ データ収集部
２８ Ｘ線コントローラ
３０ コリメータコントローラ
３４ 回転部
３６ 回転コントローラ
４０ 画像処理装置
６０ 画像再構成部
６２ 制御インタフェース
６４ データ収集バッファ
６６ 記憶部
６８ 表示装置
７０ 操作装置
６０１ 被検体情報領域
６０２，６０３ 空気情報領域
７０１ ビューライン
７０２ チャネル数情報領域
７０３，７０４ 空気投影データ値情報領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 西出 明彦
東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
(72)発明者 飯作 新一
東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
(72)発明者 薩▲た▼ 雄介
東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
Ｆターム(参考） 4C093 AA22 CA29 FD03 FD09 FD13
FH01
5C078 AA04 BA21
Claims (12)
- 【請求項１】 扇状のＸ線ビームを照射するＸ線照射装
置と、前記扇状のＸ線ビームの広がり方向に配列して前
記Ｘ線ビームを検出する複数チャネルの検出素子と、被
検体を挟んで対向配置させた前記Ｘ線照射装置および前
記検出素子を用いて、前記被検体の投影データを収集す
るデータ収集部と、前記投影データ情報から前記被検体
の断層画像を再構成する画像再構成部と、前記投影デー
タ情報および前記断層画像情報を蓄積する記憶部と、を
備えるＸ線ＣＴ装置であって、前記画像再構成部は、 前記投影データ情報を圧縮するデータ圧縮手段と、 圧縮された前記投影データ情報を復元するデータ復元手
段と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項２】 前記画像再構成部は、１次元的に配列さ
れた前記複数チャネルの前記投影データ情報値に閾値を
設けて、前記投影データ情報値が前記閾値を越える被検
体情報領域と、前記投影データ情報値が前記閾値を越え
ない空気情報領域と、に選別する選別手段を備えること
を特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項３】 前記データ圧縮手段は、前記空気情報領
域のチャネル数および前記被検体情報領域のチャネル数
を計数し、前記計数情報を前記被検体情報領域に添付
し、さらに、前記空気情報領域を削除する空気情報圧縮
手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のＸ線Ｃ
Ｔ装置。 - 【請求項４】 前記データ復元手段は、前記空気情報圧
縮手段により圧縮された前記空気情報領域を、前記計数
情報に基づいて新たなチャネルを前記被検体情報領域に
増設し、前記チャネルに空気投影データ値を代入して復
元する空気情報復元手段を備えることを特徴とする請求
項３に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項５】 前記データ圧縮手段は、前記空気情報領
域に存在する隣接する複数チャネルを、平均化チャネル
数分だけ平均化を行い、前記平均化による平均値を有す
る一つのチャネルに圧縮する平均化圧縮手段を備えるこ
とを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項６】 前記データ復元手段は、前記平均化圧縮
手段により圧縮された前記空気情報領域の各チャネル
を、前記平均化チャネル数分だけ増設し、前記増設され
た各チャネルに前記平均値を代入して復元する平均化復
元手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のＸ線
ＣＴ装置。 - 【請求項７】 前記データ圧縮手段は、１次元的に配列
された前記投影データ情報値を、隣接する二つのチャネ
ル間で順次差分演算して差分値を求め、前記差分値を、
統計的に算出された最適符号表に基づいて、ハフマン符
号に変換して圧縮するハフマン圧縮手段を備えることを
特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項８】 前記データ復元手段は、前記ハフマン圧
縮手段により圧縮された前記投影データ情報値を、前記
最適符号表に基づいて、前記差分値に変換し、前記差分
値から、順次加算演算を行い前記投影データ情報値を復
元するハフマン復元手段を備えることを特徴とする請求
項７に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項９】 前記ハフマン圧縮手段は、前記空気情報
領域をハフマン圧縮することを特徴とする請求項２およ
び７に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１０】 前記ハフマン復元手段は、前記空気情
報領域をハフマン復元することを特徴とする請求項２お
よび８に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１１】 扇状のＸ線ビームを被検体の周りに回
転照射して、前記被検体の投影データを収集するＸ線Ｃ
Ｔ装置と、前記Ｘ線ＣＴ装置の前記投影データ情報を転
送する転送手段と、前記転送手段により転送された前記
投影データ情報を画像再構成する画像再構成装置と、を
備えるＸ線ＣＴシステムであって、前記Ｘ線ＣＴ装置
は、 前記投影データ情報を、閾値により被検体情報領域と空
気情報領域に選別して、前記空気情報領域を圧縮するデ
ータ圧縮手段と、前記画像再構成装置は、 圧縮された前記投影データ情報を復元するデータ復元手
段と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステム。 - 【請求項１２】 扇状のＸ線ビームを被検体の周りに回
転照射して、前記被検体の投影データを収集し、前記投
影データ情報を、閾値により被検体情報領域と空気情報
領域に選別して、前記空気情報領域を圧縮操作すること
により圧縮し、圧縮された前記空気情報領域を復元操作
することにより前記投影データ情報を復元すること、を
特徴とするＸ線ＣＴ投影データ圧縮復元方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002088004A JP2003290216A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Ｘ線ｃｔ装置、システムおよび投影データ圧縮復元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002088004A JP2003290216A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Ｘ線ｃｔ装置、システムおよび投影データ圧縮復元方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003290216A true JP2003290216A (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=29234005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002088004A Pending JP2003290216A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | Ｘ線ｃｔ装置、システムおよび投影データ圧縮復元方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003290216A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009073730A2 (en) | 2007-12-03 | 2009-06-11 | Samplify Systems, Inc. | Compression and decompression of computed tomography data |
| JP2010022821A (ja) * | 2008-07-18 | 2010-02-04 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｃｔ画像の圧縮方法及びその装置 |
| US20100046818A1 (en) * | 2007-03-29 | 2010-02-25 | National Institute Of Radiological Sciences. | Image reconstruction method for tomography scanner, failure diagnosis method, tomography scanner and management program for system matrix |
| EP2226626A2 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-08 | Morpho Detection, Inc. | Methods and systems for scanning a stream of objects |
| US7852977B2 (en) | 2008-09-11 | 2010-12-14 | Samplify Systems, Inc. | Adaptive compression of computed tomography projection data |
| US7916830B2 (en) | 2008-09-11 | 2011-03-29 | Samplify Systems, Inc. | Edge detection for computed tomography projection data compression |
| US8045811B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-10-25 | Samplify Systems, Inc. | Compression and storage of projection data in a computed tomography system |
| JP2011229797A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002088004A patent/JP2003290216A/ja active Pending
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| US8045811B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-10-25 | Samplify Systems, Inc. | Compression and storage of projection data in a computed tomography system |
| CN102264299A (zh) * | 2008-11-26 | 2011-11-30 | 信飞系统公司 | 计算x线断层照相系统中的投射数据的压缩和存储 |
| US8151022B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-04-03 | Simplify Systems, Inc. | Compression and storage of projection data in a rotatable part of a computed tomography system |
| DE112009003525T5 (de) | 2008-11-26 | 2013-03-21 | Samplify Systems, Inc | Kompression und Speicherung von Projektionsdaten in einem Computertomographiesystem |
| EP2226626A2 (en) * | 2009-02-24 | 2010-09-08 | Morpho Detection, Inc. | Methods and systems for scanning a stream of objects |
| EP2226626A3 (en) * | 2009-02-24 | 2013-06-05 | Morpho Detection, Inc. | Methods and systems for scanning a stream of objects |
| JP2011229797A (ja) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影システム |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080205 |