JP2004313561A

JP2004313561A - データ圧縮方法、データ圧縮装置、および計算断層画像装置

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Publication number: JP2004313561A
Application number: JP2003113625A
Authority: JP
Inventors: Akira Hagiwara; 明萩原
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2003-04-18
Filing date: 2003-04-18
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP4511804B2

Abstract

【課題】複数のチャンネルによって取得されるデータの集まりに対して、データの集まり全体についての圧縮率を高めることができるデータ圧縮方法、データ圧縮装置、およびＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】複数のＸ線検出器９のチャンネルから周期的にＸ線強度データを入手して被検体１の投影データの集まりを形成するデータ収集システム２０は、複数のチャンネル毎に、そのチャンネルの以前のデータに基づいて、同じ周期の第１の予測データを計算する第１の予測部１５と、所定のチャンネルについて、この所定のチャンネルから所定範囲のチャンネルに関する第１の予測データに基づいて第２の予測データを計算する第２の予測部１７と、第２の予測データと所定のチャンネルのある周期におけるデータとの差分を計算し、この差分をその周期における所定のチャンネルのデータとする圧縮部１９とを有する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ圧縮方法およびデータ圧縮装置に関する。また、本発明は、このデータ圧縮装置を有する計算断層画像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データの集まりを圧縮するために、先頭データを除く各データを１つ前のデータからの差分によって表わすことが、差分法として従来から知られている。
特許文献１には、投影データの伝送装置の負担軽減、小型化のために、複数のチャンネルから得られる投影データの圧縮に差分法を適用したＸ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ：計算断層画像）装置が開示されている。このＸ線ＣＴ装置においては、被検体の周りを回転しながら投影データを取得する複数のチャンネルの各々のチャンネル毎に、そのチャンネルの前の投影データを用いて差分を算出している。
また、差分の値を小さくするために、前のデータから予測データを計算し、この予測データと実際のデータとの差分を用いてデータを圧縮する予測差分法も知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１２７６１６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、予測差分法においては、データが非線形に変化する場合には予測データと実際のデータとの差分の値が大きくなる。差分の値が大きくなると、圧縮後のデータのサイズが圧縮前のデータのサイズとほとんど変わらないという不都合が生じる。
【０００５】
たとえば、Ｘ線ＣＴにおいて肋骨は被検体の他の部位とはＸ線吸収率が大幅に異なる。上述のＸ線ＣＴ装置のように被検体のある断面に直交する回転軸まわりに複数のチャンネルを回転させて投影データを取得する場合には、あるチャンネルにおいて、肋骨以外の部位を通過したＸ線の投影データが取得された直後に、肋骨を通過したＸ線の投影データが取得される状態が発生する。このとき、投影データは非線形に変化することになり、予測差分法を用いてもこの投影データに関する差分の値を小さくすることはできず、この投影データに対する圧縮率を向上させることは困難であった。
以上のように、複数のチャンネルによってデータを取得する場合に、ある１つのチャンネルに関するデータのみを用いた従来の予測差分法では、各データの圧縮率を向上させることは困難であり、データ全体としての圧縮率を高めることが困難であった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、複数のチャンネルによって取得されるデータの集まりに対して、データの集まり全体についての圧縮率を高めることができるデータ圧縮方法、およびデータ圧縮装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、複数のチャンネルから得られた被検体の投影データの集まりに対して、投影データの集まり全体についての圧縮率を高めることができる計算断層画像装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係るデータ圧縮方法は、所定順序で配列された複数のチャンネルから周期的に得られるデータの圧縮方法であって、前記複数のチャンネル毎に、当該チャンネルの以前のデータに基づいて、同じ周期の第１の予測データを計算するステップと、所定の前記チャンネルについて、当該所定のチャンネルから所定範囲の前記チャンネルの前記第１の予測データに基づいて第２の予測データを計算するステップと、前記第２の予測データと前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとの差分を計算し、当該差分を前記周期における前記所定のチャンネルのデータとするステップとを含む。
【０００８】
本発明の第２の観点に係るデータ圧縮装置は、所定順序で配列された複数のチャンネルから周期的に得られるデータを圧縮するデータ圧縮装置であって、前記複数のチャンネル毎に、当該チャンネルの以前のデータに基づいて、同じ周期の第１の予測データを計算する第１の処理部と、所定の前記チャンネルについて、当該所定のチャンネルから所定範囲の前記チャンネルの前記第１の予測データに基づいて第２の予測データを計算する第２の処理部と、前記第２の予測データと前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとの差分を計算し、当該差分を前記周期における前記所定のチャンネルのデータとするデータ圧縮部とを含む。
【０００９】
また、本発明の第３の観点に係る計算断層画像装置は、所定順序で配列された複数のチャンネルから放射線による被検体の投影データを周期的に入手し、当該投影データに基づいて前記被検体の断層像データを計算により再構成する計算断層画像装置であって、前記複数のチャンネル毎に、当該チャンネルの以前のデータに基づいて、同じ周期の第１の予測データを計算する第１の処理部と、所定の前記チャンネルについて、当該所定のチャンネルから所定範囲の前記チャンネルの前記第１の予測データに基づいて第２の予測データを計算する第２の処理部と、前記第２の予測データと前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとの差分を計算し、当該差分を前記周期における前記所定のチャンネルのデータとするデータ圧縮部とを含む。
【００１０】
第１〜３の観点に係る本発明においては、所定順序で配列された複数のチャンネルから、データが周期的に得られる。第１の処理部が、複数のチャンネル毎に、チャンネルの以前のデータに基づいて、周期が同じ第１の予測データを計算する。第２の処理部が、複数のチャンネルのうちのある所定のチャンネルについて、このチャンネルから所定範囲のチャンネルに関する周期が同じ第１の予測データを用いて、第２の予測データを計算する。データ圧縮部は、ある周期において第２の予測データと上述の所定のチャンネルのデータとの差分を計算し、算出した差分をこの周期におけるこの所定のチャンネルのデータとして扱うことによって、所定のチャンネルのデータを圧縮する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら述べる。
以下に述べる実施の形態においては、圧縮対象として、Ｘ線ＣＴ装置において取得される投影データを例に挙げる。しかしながら、本発明を適用して圧縮可能なデータは、Ｘ線ＣＴ装置における投影データに限らない。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略的な構成を示す図である。図１に示すＸ線ＣＴ装置１０は、Ｘ線ＣＴ装置本体１０Ａと、コンソール１０Ｂとを有する。Ｘ線ＣＴ装置１０が、本発明における計算断層画像装置の一実施の形態である。
【００１３】
Ｘ線ＣＴ装置本体１０Ａは、図１に示すように走査部２とデータ収集システム（ＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ：ＤＡＳ）２０とを有する。
走査部２においては、図示しないＸ線源のＸ線焦点３から扇状のＸ線ビーム５を放射して、Ｘ線の強度を検出器アレイ７によって検出する。
【００１４】
検出器アレイ７は、Ｘ線ビーム５の広がりの方向に配置した複数のＸ線検出器９からなる。各々のＸ線検出器９がＸ線強度検出のためのチャンネルとなり、このチャンネルの数のデータを得ることができる。チャンネル数Ｑは、たとえば１０００程度である。
【００１５】
Ｘ線源と検出器アレイ７との間に被検体１が配置される。Ｘ線源および検出器アレイ７は、各々の相対的位置関係を保って、たとえば、被検体１の頭部から脚部に向かう体軸方向に一致した回転軸Ｏを中心として回転する。
本実施の形態においては、図１に示すように、回転軸Ｏに沿った方向をｚ方向とし、ｚ方向に直交する平面をｘｙ平面とする。
【００１６】
Ｘ線源および検出器アレイ７が回転軸Ｏまわりに回転することにより、被検体１に対するＸ線ビーム５の照射方向を順次変化させながらデータ収集が行なわれる。これによって、回転軸Ｏまわりの１回転あたり複数の方向のデータが得られる。データ収集の方向はビューと呼ばれる。１回転あたりのビュー数Ｒは、たとえば１０００程度である。したがって、図１に示すビュー間の方向の階差Δθは３６０°／１０００程度となる。
【００１７】
ＤＡＳ２０が、検出器アレイ７によって得られた複数のデータを収集する。
図１に示すように、ＤＡＳ２０は、収集部１３と、第１の予測部１５と、第２の予測部１７と、圧縮部１９とを有する。
第１の処理部１５が本発明における第１の処理部の一実施態様であり、第２の処理部１７が第２の処理部の一実施態様であり、圧縮部１９がデータ圧縮部の一実施態様である。
【００１８】
収集部１３が検出器アレイ７からデータを収集する。また、収集部１３は、収集したアナログデータをデジタルデータに変換して、たとえば、図示しないＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の記憶手段を用いて保存する。収集部１３によって得られるデジタルデータの各々は、Ｘ線による被検体１の投影データになっている。
【００１９】
図２は、投影データの構造の一例を示す図である。たとえば、検出器アレイ７のチャンネル番号ｉを列方向、ビュー番号ｊを行方向にそれぞれ対応させれば、投影データはＲ×Ｑのマトリクス状のデータ配列として表わすことができる。
各ビューを１つのまとまりとして考えれば、収集部１３によって得られる投影データは、複数のチャンネルから周期的に得られるデータの集まりと捉えることができる。
【００２０】
収集部１３によって保存される投影データは、たとえば、１６ビットのデータである。
第１の予測部１５は、この１６ビットのデータを用いて第１の予測データを計算する。算出された第１の予測データは、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶される。
第２の予測部１７は、たとえばＲＡＭから第１の予測データを入手し、この第１の予測データを用いて第２の予測データを計算する。算出された第２の予測データは、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶される。
【００２１】
圧縮部１９は、たとえばＲＡＭから第２の予測データを入手し、第２の予測データと元の投影データとの差分を計算する。この差分のデータは、たとえば、８ビットのデータとして表わされる。
１６ビットの投影データの配列を８ビットの差分データの配列に置きかえることにより、投影データは圧縮されたことになる。
ＤＡＳ２０による以上のデータ圧縮の詳細については後述する。
なお、第１の予測部１５、第２の予測部１７、および圧縮部１９を実現するためのハードウェアには、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）等の演算装置を１つだけ用いてもよいし、複数の演算装置を適宜割り当ててもよい。
【００２２】
圧縮部１９によって得られた８ビットの差分データは、図示しないインターフェースを介してコンソール１０Ｂに送信される。図２においては投影データをビュー毎にパラレルに配置したパラレルデータとして表わしている。このため各投影データに対応した差分データもパラレルデータとして表わすことができるが、コンソール１０Ｂに送信される際には、差分データはシリアルデータに配列変換される。
【００２３】
コンソール１０Ｂは、図１に示すように解凍部２１と、再構成部２３と、表示部２５とを有する。
解凍部２１は、チャンネル毎にＤＡＳ２０から送信された差分データを順次加算して圧縮されたデータを解凍し、元の１６ビットの投影データを得る。
解凍によって得られた投影データは、たとえば、Ｘ線ＣＴ装置本体１０ＡのＲＡＭとは異なるコンソール１０Ｂ側のＲＡＭに保存される。
【００２４】
再構成部２３は、コンソール１０Ｂ側のＲＡＭから解凍された投影データを入手し、入手した投影データに基づいて、公知のフィルタリングを併用した逆投影演算処理等の処理を行ない、被検体１の断層像の画像データを再構成する。
【００２５】
解凍部２１および再構成部２３の実現においても、ＣＰＵ等の演算装置を共通して用いてもよいし、個別に用意してもよい。
【００２６】
表示部２５は、再構成部２３によって再構成された画像データに基づく断層像を、モニタ等の表示手段によって表示する。
【００２７】
ここで、複数のチャンネルを有する検出器アレイ７を回転軸Ｏまわりに回転させることによって得られる投影データの特徴について述べる。
たとえば、図１に示すｘｙ平面内における被検体１の投影データを考える。ｘｙ平面内に、たとえば、肋骨１１が存在すると考える。肋骨１１は、ｘｙ平面内において所定の領域分連続的に存在する。
ｊビューにおいて、たとえば、３チャンネル目のＸ線検出器Ｄ３と４チャンネル目のＸ線検出器Ｄ４には肋骨１１を通過するＸ線が入射する。図２において、ｊビュー目の３チャンネルと４チャンネルに関する投影データは肋骨１１を透過したＸ線によって得られるものであることを、●印によって表わしている。
【００２８】
肋骨１１はｘｙ平面内においてある領域を持って連続的に存在しているため、ｊ＋１ビューにおいてＸ線検出器Ｄ４は再び肋骨１１を通過したＸ線を検出する。また、ｊ＋１ビューにおいては５チャンネル目のＸ線検出器Ｄ５も肋骨１１を通過したＸ線を検出する。
ｊ＋１番目のビューの４チャンネルと５チャンネルに関する投影データは肋骨１１を通過したＸ線によって得られるものであることを図２において●印によって表わす。
【００２９】
図２において、４チャンネルにおけるｊ番目のビューの投影データとｊ＋１番目のビューの投影データはどちらも肋骨１１を通過したＸ線の強度データによって得られていることがわかる。このことから、Ｘ線ＣＴ装置１０の投影データは、ビュー間における連続性が高いことがわかる。
【００３０】
しかしながら、たとえば、図２における５チャンネルに着目すると、ｊ＋１番目のビューにおいて、肋骨１１を通過したＸ線による投影データが突然現われる。これにより、５チャンネルについての投影データは、非線形な変化を示すことになる。このように、ビュー間における連続性が高いとはいえ、各チャンネルのデータは非線形な変化を示すことがある。
ただし、たとえば肋骨１１はある程度の領域を持って連続的に存在しているため、たとえば、４チャンネルのｊ＋１番目のビューにも肋骨１１を通過したＸ線による投影データが存在している。
本実施の形態においては、このようなチャンネル間における投影データの連続性を利用して、各々の投影データを圧縮する。
【００３１】
図３は、本実施の形態におけるデータ圧縮方法の一例の概念を述べるための図である。図３において、横軸はビュー番号を表わし、縦軸は投影データの大きさを表わしている。
また、図３においては、たとえば、ｉ番目のチャンネルの投影データのプロットを○印によって表わし、ｉ−１番目のチャンネルの投影データのプロットを□印によって表わす。
【００３２】
ここでは、実際のデータとの差分に用いる予測データを、２つのデータから線形に予測する手法を一例に挙げて述べる。
たとえば、ｉ番目のチャンネルとｉ−１番目のチャンネルの連続する２つのチャンネルについて考える。図３に示すように、ｉ番目のチャンネルにおけるｊ−２，ｊ−１番目のビューの２つの投影データから、ｉ番目のチャンネルにおけるｊ番目のビューの投影データに関する第１の予測データを線形に予測計算する。得られた線形予測データをｐｖｃとする。
また、ｉ−１番目のチャンネルにおけるｊ−２，ｊ−１番目のビューの２つの投影データから、ｉ−１番目のチャンネルにおけるｊ番目のビューの投影データに関する第１の予測データを線形に予測計算する。得られた線形予測データをｐｖｓとする。
そして、２つの線形予測データｐｖｃおよびｐｖｓから、ｉ番目のチャンネルにおけるｊ番目のビューについての第２の予測データｐｖｎを計算する。
【００３３】
Ｘ線ＣＴ装置１０において、ｉ−１番目のチャンネルの投影データがｉ番目のチャンネルの投影データから離れる傾向にあるときには、たとえば、図３においてｊ番目のビューにおいて実際に得られる投影データｏｄのプロットによって示すように、ｉ番目のチャンネルの投影データは非線形に変化する可能性が高い。
しかしながら、本実施形態においては、複数のチャンネルにおける第１の予測データから、あるチャンネルにおける第２の予測データを生成する。このため、ｉ番目のチャンネルの投影データが非線形に変化した場合にも、投影データｏｄと第２の予測データｐｖｎとの差分ｄｅ２は、ｉ番目のチャンネルの以前の投影データのみから計算した第１の予測データｐｖｃと元の投影データｏｄとの差分ｄｅ１よりも小さくなる。
【００３４】
図３に関する記述においては、第１の予測データおよび第２の予測データのいずれについても２つのデータから線形に予測した例を示したが、第１および第２の予測データは、３つ以上のデータから非線形に予測することもできる。
以下では、非線形な予測計算の詳細を示しながら、本実施の形態におけるデータ圧縮の手順についてまとめる。
【００３５】
図４は、本実施の形態に係るデータ圧縮の手順の一例を示すフローチャートである。
本実施の形態に係るデータ圧縮においては、まず、収集部１３が、圧縮対象である投影データを入手する（ステップＳＴ１）。
説明の簡単化のため、本実施の形態においては、収集部１３は図２に示すような全ビューのデータを一括して入手し、たとえば、図示しないＲＡＭに保存するとする。また、投影データのことを単にデータと呼ぶ。
【００３６】
第１の予測部１５は、ＲＡＭからデータを呼び出し、そのデータが１ビュー目のデータかどうかを判断する（ステップＳＴ２）。
１ビュー目のデータに対しては、差分をとる対象が存在しないため、コンソール１０Ｂへ送信するデータとして、元のデータをたとえばＲＡＭにそのまま保存する（ステップＳＴ３）。
【００３７】
２ビュー目以降のデータを入手した場合には、このデータの圧縮のために用いる第１の予測データを第１の予測部１５が計算する（ステップＳＴ４）。
たとえば、ｉ番目のチャンネルのｊビュー目のデータを圧縮することを考える。第１の予測部１５は、下記式によってｉ番目のチャンネルのｊビュー目に関する第１の予測データｐｖ（ｉ，ｊ）を計算する。
【００３８】
【数１】

【００３９】
式（１）において、ｏｄ（ｉ，ｊ−ｎ）はｉチャンネルにおけるｊ番目のビューよりも前の圧縮されていない元のデータを表わす。また、係数α_ｎは元のデータの各々に付与する重みを表わしており、たとえば、式（２）に示すように全ての重みの和が１となるように選ぶ。
第１の予測データｐｖ（ｉ，ｊ）の計算のために用いる元のデータｏｄの数を表わす数値Ｎは、ｉ番目のチャンネルのｊビュー目のデータの圧縮後のサイズが可能な限り小さくなるように適宜選ぶ。ｊ＜Ｎの状態のときには、入手できるｊ個の元のデータのみを用いる。
【００４０】
図２において、ｉチャンネルにおいて○印で表わす前のデータから、◎印で表わす第１の予測データｐｖ（ｉ，ｊ）が計算されることが示されている。
同様の計算を、他のチャンネルについても行ない、同じｊ番目のビュー、即ちおなじ周期における第１の予測データの集合を形成する。
【００４１】
第２の予測部１７は、たとえば下記式によって、ｉ番目のチャンネルのｊビュー目に関する第２の予測データｐｖｎ（ｉ，ｊ）を計算する（ステップＳＴ５）。
【００４２】
【数２】

【００４３】
式（３）において、係数β_ｍは第２の予測データｐｖｎ（ｉ，ｊ）の計算に用いる第１の予測データの各々に付与する重みを表わしており、たとえば、式（４）に示すように全ての重みの和が１となるように選ぶ。
式（３）における計算に用いる第１の予測データｐｖの数を表わす数値Ｍは、ｉ番目のチャンネルのｊビュー目のデータの圧縮後のサイズが可能な限り小さくなるように適宜選ぶ。たとえばＭ＝１の場合には、図２に示すように、同じｊ番目のビューにおけるｉ番目のチャンネルの両側のｉ−１およびｉ＋１番目のチャンネルの第１の予測データｐｖを用いて第２の予測データｐｖｎ（ｉ，ｊ）を計算する。
入手できる第１の予測データｐｖの数が数値Ｍ以下の場合には、入手した第１の予測データｐｖのみを用いて第２の予測データを計算する。
【００４４】
第２の予測データｐｖｎ（ｉ，ｊ）の計算終了後に、圧縮部１９はｉ番目のチャンネルのｊビュー目における元のデータｏｄ（ｉ，ｊ）と第２の予測データｐｖｎ（ｉ，ｊ）との差分データΔ（ｉ，ｊ）を下記式のように計算する。
図２においては、差分データを△印によって表わしている。
【００４５】
【数３】
Δ（ｉ，ｊ）＝ｐｖｎ（ｉ，ｊ）−ｏｄ（ｉ，ｊ）
…（５）
【００４６】
圧縮部１９は、得られた差分データΔ（ｉ，ｊ）の値が、予め規定された所定の閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳＴ７）。
差分データΔ（ｉ，ｊ）の値が閾値よりも大きい場合にはステップＳＴ３へ進み、圧縮部１９はコンソール１０Ｂへ送信するデータとして元のデータをｏｄ（ｉ，ｊ）を保存する。
差分データΔ（ｉ，ｊ）の値が閾値以下の場合にのみ、圧縮部１９は差分データΔ（ｉ，ｊ）を保存する（ステップＳＴ８）。
【００４７】
差分データΔ（ｉ，ｊ）の値が所定の閾値以下の場合にのみコンソール１０Ｂへ送信するデータとして差分データΔ（ｉ，ｊ）を保存するのは、差分データΔ（ｉ，ｊ）を表わすためのビット数が増加することを防止し、ＤＡＳ２０に要求されるスペックの上昇を抑制するためである。
また、差分データΔ（ｉ，ｊ）を表わすためのビット数を抑制することによって、コンソール１０Ｂへの差分データΔ（ｉ，ｊ）の送信スピードが上昇する。
【００４８】
１つの元のデータに対し、第２の予測データとの差分を計算した後には、差分を計算すべき次の元のデータが存在するか否かを判断する（ステップＳＴ９）。
全ての元のデータに対して上述のステップＳＴ２からステップＳＴ８までの処理が繰り返される。
【００４９】
全ての元のデータに対してステップＳＴ２〜８の処理が行なわれた時点で圧縮処理は終了する（ステップＳＴ１０）。
１番目のビューの元の投影データを除き、第２の予測データとの差分計算後に保存されたデータが、圧縮データとなる。得られた圧縮データは、Ｘ線ＣＴ装置本体１０ＡのＤＡＳ２０から、図示しないインターフェースを介してコンソール１０Ｂへ送信される。
【００５０】
以上のように、本実施の形態においては、ビュー間の関係だけでなくチャンネル間の関係をも用いて、差分計算に用いる予測データを計算している。このため、データの非線形な変化にも対応可能になる。その結果、予測の精度が向上し、差分データの値が小さくなることが期待できる。差分データの値が閾値よりも小さくなって圧縮可能な元のデータの数が増加することにより、元のデータ全体としての圧縮率が向上する。
また、式（１）および式（３）においてそれぞれＮ≧３、Ｍ≧１とすれば、第１および第２の予測データをそれぞれ非線形に予測計算することになる。その結果、予測の精度を向上させて差分データの値を小さくすることができる。
差分データの値を小さくすることができるため、圧縮データを記憶するＲＡＭ等の記憶手段の容量を小さくすることができ、圧縮データの転送スピードも向上する。
【００５１】
なお、上記実施の形態における構成、各種数値、式等の条件は本発明を説明するための例であり、本発明は上記の実施の形態に限定されない。
たとえば、投影データを入手するために、Ｘ線だけでなくγ線等の他の放射線を用いてもよい。また、複数のチャンネルから周期的に得られ、各周期および各チャンネル間においてある程度の連続性が存在するデータであれば、ＣＴ装置における投影データだけでなく、他のデータに対して本発明を好適に適用することができる。
上記実施の形態においては検出器アレイ７を１つだけ用いたが、検出器アレイ７をｚ方向に複数配置した検出装置によって得られるデータに対しても、本発明を適用することは可能である。この場合には、たとえば、１つの検出器アレイ７からのデータの集合毎に上述の実施の形態の圧縮方法を適用すればよい。
また、各投影データおよび予測データを、Ｒ×Ｑ個の集まりを単位として取り扱うのではなく、たとえば、ビュー単位で逐次投影データを入手して、逐次差分計算を行なうような形態であってもよい。
さらに、差分データを表わすためのビット数を、差分データの大きさに応じて可変にしてもよい。この場合には、投影データの各々について圧縮率が大きくなる傾向となり、投影データの集まり全体としての圧縮率をさらに向上させることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複数のチャンネルによって取得されるデータの集まりに対して、データの集まり全体についての圧縮率を高めることができるデータ圧縮方法、およびデータ圧縮装置を提供することができる。
また、本発明によれば、複数のチャンネルから得られた被検体の投影データの集まりに対して、投影データの集まり全体についての圧縮率を高めることができる計算断層画像装置を提供することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】投影データの構造の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態におけるデータ圧縮方法の一例の概念を述べるための図である。
【図４】本実施の形態に係るデータ圧縮の手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…被検体、７…検出器アレイ、９…Ｘ線検出器、１０…Ｘ線ＣＴ装置、１１…肋骨、１３…収集部、１５…第１の予測部、１７…第２の予測部、１９…圧縮部、２１…解凍部、ｉ…チャンネル番号、ｊ…ビュー番号

Claims

所定順序で配列された複数のチャンネルから周期的に得られるデータの圧縮方法であって、
前記複数のチャンネル毎に、当該チャンネルの以前のデータに基づいて、同じ周期の第１の予測データを計算するステップと、
所定の前記チャンネルについて、当該所定のチャンネルから所定範囲の前記チャンネルの前記第１の予測データに基づいて第２の予測データを計算するステップと、
前記第２の予測データと前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとの差分を計算し、当該差分を前記周期における前記所定のチャンネルのデータとするステップと
を含むデータ圧縮方法。
連続する２つの前記チャンネルについて、それぞれの当該チャンネルの以前のデータのうちの最も新しい２つのデータから線形に前記第１の予測データを計算して線形予測データを入手し、
２つの前記チャンネルについてそれぞれ得られた２つの前記線形予測データから線形に前記第２の予測データを計算する
請求項１に記載のデータ圧縮方法。
前記第１および第２の予測データのうち少なくとも一方を、非線形に予測計算する
請求項１に記載のデータ圧縮方法。
前記差分が予め規定した閾値よりも大きいときには、前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとして元のデータを採用する
請求項１〜３のいずれかに記載のデータ圧縮方法。
所定順序で配列された複数のチャンネルから周期的に得られるデータを圧縮するデータ圧縮装置であって、
前記複数のチャンネル毎に、当該チャンネルの以前のデータに基づいて、同じ周期の第１の予測データを計算する第１の処理部と、
所定の前記チャンネルについて、当該所定のチャンネルから所定範囲の前記チャンネルの前記第１の予測データに基づいて第２の予測データを計算する第２の処理部と、
前記第２の予測データと前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとの差分を計算し、当該差分を前記周期における前記所定のチャンネルのデータとするデータ圧縮部と
を含むデータ圧縮装置。
前記第１の処理部は、連続する２つの前記チャンネルについて、それぞれの当該チャンネルの以前のデータのうちの最も新しい２つのデータから線形に前記第１の予測データを計算して線形予測データを入手し、
前記第２の処理部は、２つの前記チャンネルについてそれぞれ得られた２つの前記線形予測データから線形に前記第２の予測データを計算する
請求項５に記載のデータ圧縮装置。
前記第１および第２の処理部のうちの少なくとも一方が、前記第１および第２の予測データをそれぞれ非線形に予測計算する
請求項５に記載のデータ圧縮装置。
前記データ圧縮部は、予め規定した閾値よりも大きい前記差分を発生させる元のデータを、前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとして採用する
請求項５〜７のいずれかに記載のデータ圧縮装置。
所定順序で配列された複数のチャンネルから放射線による被検体の投影データを周期的に入手し、当該投影データに基づいて前記被検体の断層像データを計算により再構成する計算断層画像装置であって、
前記複数のチャンネル毎に、当該チャンネルの以前のデータに基づいて、同じ周期の第１の予測データを計算する第１の処理部と、
所定の前記チャンネルについて、当該所定のチャンネルから所定範囲の前記チャンネルの前記第１の予測データに基づいて第２の予測データを計算する第２の処理部と、
前記第２の予測データと前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとの差分を計算し、当該差分を前記周期における前記所定のチャンネルのデータとするデータ圧縮部と
を含む計算断層画像装置。
前記第１の処理部は、連続する２つの前記チャンネルについて、それぞれの当該チャンネルの以前のデータのうちの最も新しい２つのデータから線形に前記第１の予測データを計算して線形予測データを入手し、
前記第２の処理部は、２つの前記チャンネルについてそれぞれ得られた２つの前記線形予測データから線形に前記第２の予測データを計算する
請求項９に記載の計算断層画像装置。
前記第１および第２の処理部のうちの少なくとも一方が、前記第１および第２の予測データをそれぞれ非線形に予測計算する
請求項９に記載の計算断層画像装置。
前記データ圧縮部は、予め規定した閾値よりも大きい前記差分を発生させる元のデータを、前記所定のチャンネルの前記周期におけるデータとして採用する
請求項９〜１１のいずれかに記載の計算断層画像装置。