JP2005176988A - データ補正方法およびｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影対象の形状に適合した補正を行う。
【解決手段】着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するビューに隣接するビューのデータＤ(r,v+1,c)の差が大きいなら着目しているデータＤ(r,v,c)に輪郭強調処理を行う（Ｐ５）が、差が小さいなら着目しているデータＤ(r,v,c)に平滑化処理を行う（Ｐ６）。
【効果】ＣＴ画像の画質を向上させることが出来る。
【選択図】図１１

Description

本発明は、データ補正方法およびＸ線ＣＴ（Computer Tomography）装置に関し、更に詳しくは、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来るデータ補正方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。

従来、データが上限値より大きいときはデータを平滑化処理し、データが下限値より小さいときはそのままのデータを採用し、データが上限値と下限値の間にあるときはデータが上限値より大きいときの平滑化処理の程度よりは小さく且つデータが大きいほど程度が大きい平滑化処理を行うＸ線ＣＴ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−５１５９号公報

上記従来のＸ線ＣＴ装置では、単純にデータの大きさに応じて補正処理の程度を変えている。
しかし、撮影対象の形状が複雑でビュー方向またはチャネル方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合を考えると、隣接しているデータの一方では平滑化処理の程度を大きくし他方では小さくすることになり、不自然である。つまり、上記従来のＸ線ＣＴ装置では、撮影対象の形状に適合した補正が行われないことがある問題点があった。
そこで、本発明の目的は、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来るデータ補正方法およびＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

本発明において「相対回転」とは、Ｘ線管と検出器の中間に撮影対象を置いた状態で、撮影対象を回転させないでＸ線管及び検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転させる場合、Ｘ線管及び検出器を回転させないで撮影対象を軸回転させる場合、撮影対象を軸回転させ且つＸ線管及び検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに逆回転させる場合の全てを含む意味である。
また、データの収集は、撮影対象に対してＸ線管および検出器を相対直線移動させないアキシャルスキャンの場合および相対直線移動させるヘリカルスキャンの場合を含む。

第１の観点では、本発明は、Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、ビュー方向のデータの変化の大小に応じてビュー方向の補正処理の程度または方法を変えることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がビュー方向に複雑でビュー方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合と撮影対象の形状がビュー方向に単純でビュー方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合とでビュー方向の補正処理の程度または方法が変わる。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来る。

第２の観点では、本発明は、Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、チャネル方向のデータの変化の大小に応じてチャネル方向の補正処理の程度または方法を変えることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第２の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がチャネル方向に複雑でチャネル方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合と撮影対象の形状がチャネル方向に単純でチャネル方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合とでチャネル方向の補正処理の程度または方法が変わる。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来る。

第３の観点では、本発明は、Ｘ線管およびマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、検出器列方向のデータの変化の大小に応じて検出器列方向の補正処理の程度または方法を変えることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第３の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が検出器列方向に複雑で検出器列方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合と撮影対象の形状が検出器列方向に単純で検出器列方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合とで検出器列方向の補正処理の程度または方法が変わる。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来る。

第４の観点では、本発明は、Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、ビュー方向のデータの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第４の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がビュー方向に複雑でビュー方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は補正処理が行われ、撮影対象の形状がビュー方向に単純でビュー方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合は補正処理が行われない。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を選択的に行うことが出来る。

第５の観点では、本発明は、Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、チャネル方向のデータの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第５の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がチャネル方向に複雑でチャネル方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は補正処理が行われ、撮影対象の形状がチャネル方向に単純でチャネル方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合は補正処理が行われない。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を選択的に行うことが出来る。

第６の観点では、本発明は、Ｘ線管およびマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、検出器列方向のデータの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第６の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が検出器列方向に複雑で検出器列方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は補正処理が行われ、撮影対象の形状が検出器列方向に単純で検出器列方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合は補正処理が行われない。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を選択的に行うことが出来る。

第７の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記データの変化が大きいほど前記補正処理の程度を大きくすることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第７の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が複雑であるほど補正処理の程度を大きくする。すなわち、撮影対象の形状に適合した程度の補正を行うことが出来る。

第８の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記補正処理は、輪郭強調処理であることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第８の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が複雑であれば、輪郭強調処理によって空間分解能を向上できる。他方、撮影対象の形状が単純であれば、輪郭強調処理を行わないか輪郭強調処理の程度を小さくすることによって、ノイズを強調してしまうことを回避できる。

第９の観点では、本発明は、Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、ビュー方向のデータの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行い、前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第９の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がビュー方向に単純でビュー方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合は補正処理が行われ、撮影対象の形状がビュー方向に複雑でビュー方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は補正処理が行われない。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を選択的に行うことが出来る。

第１０の観点では、本発明は、Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、チャネル方向のデータの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い、前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１０の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がチャネル方向に単純でチャネル方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合は補正処理が行われ、撮影対象の形状がチャネル方向に複雑でチャネル方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は補正処理が行われない。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を選択的に行うことが出来る。

第１１の観点では、本発明は、Ｘ線管およびマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、検出器列方向のデータの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行い、前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１１の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が検出器列方向に単純で検出器列方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合は補正処理が行われ、撮影対象の形状が検出器列方向に複雑で検出器列方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は補正処理が行われない。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を選択的に行うことが出来る。

第１２の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記データの変化が小さいほど前記補正処理の程度を大きくすることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１２の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が単純であるほど補正処理の程度を大きくする。すなわち、撮影対象の形状に適合した程度の補正を行うことが出来る。

第１３の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記補正処理は、平滑化処理であることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１３の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が単純であれば、平滑化処理によってノイズを抑制できる。他方、撮影対象の形状が複雑であれば、平滑化処理を行わないか平滑化処理の程度を小さくすることによって、空間分解能を低下させてしまうことを回避できる。

第１４の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１４の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がビュー方向に複雑でビュー方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合はビュー方向の第１の補正処理が行われ、撮影対象の形状がビュー方向に単純でビュー方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合はビュー方向の第２の補正処理が行われる。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来る。

第１５の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１５の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状がチャネル方向に複雑でチャネル方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合はチャネル方向の第１の補正処理が行われ、撮影対象の形状がチャネル方向に単純でチャネル方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合はチャネル方向の第２の補正処理が行われる。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来る。

第１６の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１６の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が検出器列方向に複雑で検出器列方向に隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は検出器列方向の第１の補正処理が行われ、撮影対象の形状が検出器列方向に単純で検出器列方向に隣接しているデータが同じ大きさの場合は検出器列方向の第２の補正処理が行われる。すなわち、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来る。

第１７の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記データの変化が大きいほど第１の補正処理の程度を大きくし、前記データの変化が小さいほど第２の補正処理の程度を大きくすることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１７の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が複雑であるほど第１の補正処理の程度を大きくし、撮影対象の形状が単純であるほど第２の補正処理の程度を大きくする。すなわち、撮影対象の形状に適合した方法と程度の補正を行うことが出来る。

第１８の観点では、本発明は、上記構成のデータ補正方法において、前記第１の補正処理は輪郭強調処理であり、前記第２の補正処理は平滑化処理であることを特徴とするデータ補正方法を提供する。
上記第１８の観点によるデータ補正方法では、撮影対象の形状が複雑で隣接しているデータの一方が大きく他方が小さい場合は輪郭強調処理が行われ、空間分解能を向上できる。他方、撮影対象の形状が単純で隣接しているデータが同じ大きさの場合は平滑化処理が行われ、ノイズを抑制できる。

第１９の観点では、本発明は、Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、ビュー方向のデータの変化の大小に応じてビュー方向の補正処理の程度または方法を変えて前記データを補正するデータ補正処理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１９の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２０の観点では、本発明は、Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、チャネル方向のデータの変化の大小に応じてチャネル方向の補正処理の程度または方法を変えて前記データを補正するデータ補正処理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２０の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第２の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２１の観点では、本発明は、Ｘ線管と、マルチ検出器と、前記Ｘ線管および前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、検出器列方向のデータの変化の大小に応じて検出器列方向の補正処理の程度または方法を変えて前記データを補正するデータ補正処理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２１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第３の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２２の観点では、本発明は、Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、ビュー方向のデータの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行い前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段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２２の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第４の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２３の観点では、本発明は、Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、チャネル方向のデータの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段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２３の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第５の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２４の観点では、本発明は、Ｘ線管と、マルチ検出器と、前記Ｘ線管および前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、検出器列方向のデータの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行い前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段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２４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第６の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２５の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きいほど前記補正処理の程度を大きくすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第２５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第７の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２６の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記補正処理は、輪郭強調処理であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第２６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第８の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２７の観点では、本発明は、Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、ビュー方向のデータの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行い前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段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２７の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第９の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２８の観点では、本発明は、Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、チャネル方向のデータの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段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２８の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１０の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第２９の観点では、本発明は、Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、検出器列方向のデータの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行い前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段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２９の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１１の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第３０の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きいほど前記補正処理の程度を小さくすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３０の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１２の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第３１の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記補正処理は、平滑化処理であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１３の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第３２の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３２の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１４の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第３３の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３３の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１５の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第３４の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１６の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第３５の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きいほど第１の補正処理の程度を大きくし、前記データの変化が小さいほど第２の補正処理の程度を大きくすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１７の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

第３６の観点では、本発明は、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記第１の補正処理は輪郭強調処理であり、前記第２の補正処理は平滑化処理であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第３６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１８の観点によるデータ補正方法を好適に実施できる。

なお、本発明において、ビュー方向の補正処理とチャネル方向の補正処理と検出器列方向の補正処理の少なくとも２つを同時に行ってもよい。
また、本発明に係る補正以外の補正を併用してもよい。例えばデータの大きさに着目した補正を併用しても良い。

本発明のデータ補正方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、撮影対象の形状に適合した補正を行うことが出来る。

以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。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、実施例１に係るＸ線ＣＴ装置１００を示す構成図である。
このＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、寝台装置１０と、走査ガントリ２０とを具備している。

操作コンソール１は、操作者の入力を受け付ける入力装置２と、データ収集処理やデータ補正処理や画像再構成処理などを実行する中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と、データから再構成したＣＴ画像を表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータやＸ線ＣＴ画像を記憶する記憶装置７とを具備している。

寝台装置１０は、撮影対象を乗せて走査ガントリ２０のボア（空洞部）に入れ出しするテーブル１２を具備している。テーブル１２は、寝台装置１０に内蔵するモータで昇降および直線移動される。

走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、Ｘ線コントローラ２２と、コリメータ２３と、検出器２４と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）２５と、Ｘ線コントローラ２２，コリメータ２３，ＤＡＳ２５の制御を行う回転側コントローラ２６と、制御信号などを前記操作コンソール１や寝台装置１０とやり取りする制御コントローラ２９と、スリップリング３０とを具備している。
なお、検出器２４としてマルチ検出器を想定するが、シングル検出器であってもよい。

図２は、Ｘ線ＣＴ装置１００の動作の概略を示すフロー図である。
ステップＳ１では、Ｘ線管２１と検出器２４とを撮影対象の周りに回転させ、直線移動位置ｚと検出器列番号ｒとファン角度θとチャネル番号ｃとで表わされるデータＤ(z,r,θ,c)を収集する。
図３に、収集したデータＤ(z,r,θ,c)を示す。
直線移動位置ｚは、寝台装置１０のエンコーダにより検出され、アキシャルスキャンでは一定であり、ヘリカルスキャンでは変化する。ここでは、アキシャルスキャンを想定する。
検出器列番号ｒ（＝１，２，…，Ｒ）は、検出器列に順に付した番号であり、マルチ検出器ではＲ≧２であり、シングル検出器ではＲ＝１である。
ファン角度θ（＝０，δ，…，Θ）は、ファンビームの中心線が垂直軸すなわちｙ軸に対して成す角度であり、ファンビームの中心線が垂直軸すなわちｙ軸に対して平行でＸ線管２１が上側にあるときをθ＝０とする。
チャネル番号ｃ（＝１，２，…，Ｃ）は、各検出器列のチャネルに順に付した番号である。

図２に戻り、ステップＳ２では、収集したデータセットに対し、後で詳述する検出器列方向のデータ補正処理（図４）およびチャネル方向のデータ補正処理（図７）を施し、次いでファンパラ変換処理を施す。

ステップＳ３では、データセットに対し、前処理（オフセット補正，対数補正，Ｘ線線量補正，感度補正など）を行う。
ステップＳ４では、データセットに対し、画像再構成処理を行い、ＣＴ画像を生成する。
ステップＳ５では、生成したＣＴ画像に対し、表示に適するように後処理を行う。

図４は、検出器列方向のデータ補正処理の詳細を示すフロー図である。
ステップＱ１では、ファン角度θ＝０に初期化する。

ステップＱ２では、チャネル番号ｃ＝１に初期化する。

ステップＱ３では、検出器列番号ｒ＝１に初期化する。

ステップＱ４では、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応する検出器列に隣接する検出器列のデータＤ(r+1,θ,c)の差が閾値Ｋｒ（経験的に定める）より大きいならステップＱ５へ進み、大きくないならステップＱ７へ進む。
例えば、図５に示すようにチャネル方向に骨Ｂが延びており、骨Ｂが１つ飛びの検出器列に入射するＸ線ビーム２１ａを遮っているなら、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応する検出器列に隣接する検出器列のデータＤ(r+1,θ,c)の差が閾値Ｋｒより大きいので、ステップＱ５へ進む。他方、図６に示すように検出器列方向に骨Ｂが延びており、隣接する検出器列に入射するＸ線ビーム２１ａに差がないなら、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応する検出器列に隣接する検出器列のデータＤ(r+1,θ,c)の差が閾値Ｋｒより大きくないので、ステップＱ７へ進む。

ステップＱ５では、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応する検出器列に隣接する検出器列のデータＤ(r+1,θ,c)の差が大きいほど強調の程度を大きくして、着目しているデータＤ(r,θ,c)を検出器列方向に輪郭強調処理する。そして、ステップＱ７へ進む。

ステップＱ７では、検出器列番号ｒ≧Ｒ−１でないならステップＱ８へ進み、検出器列番号ｒ≧Ｒ−１ならステップＱ９へ進む。
ステップＱ８では、検出器列番号ｒを１だけインクリメントし、ステップＱ４に戻る。

ステップＱ９では、チャネル番号ｃ≧ＣでないならステップＱ１０へ進み、チャネル番号ｃ≧ＣならステップＱ１１へ進む。
ステップＱ１０では、チャネル番号ｃを１だけインクリメントし、ステップＱ３に戻る。

ステップＱ１１では、ファン角度θ≧ΘでないならステップＱ１２へ進み、ファン角度θ≧Θなら処理を終了する。
ステップＱ１２では、ファン角度θをδだけインクリメントし、ステップＱ２に戻る。

図７は、チャネル方向のデータ補正処理の詳細を示すフロー図である。
ステップＨ１では、ファン角度θ＝０に初期化する。

ステップＨ２では、検出器列番号ｒ＝１に初期化する。

ステップＨ３では、チャネル番号ｃ＝１に初期化する。

ステップＨ４では、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,θ,c+1)の差が閾値Ｋｃ（経験的に定める）より小さいならステップＨ６へ進み、小さくないならステップＨ７へ進む。
例えば、図８に示すようにチャネル方向に骨Ｂが延びており、隣接するチャネルに入射するＸ線ビーム２１ａに差がないなら、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,θ,c+1)の差が閾値Ｋｃより小さいので、ステップＨ６へ進む。他方、図９に示すように検出器列方向に骨Ｂが延びており、骨Ｂが１つ飛びのチャネルに入射するＸ線ビーム２１ａを遮っているなら、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,θ,c+1)の差が閾値Ｋｃより小さくないので、ステップＨ７へ進む。

ステップＨ６では、着目しているデータＤ(r,θ,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,θ,c+1)の差が小さいほど平滑化の程度を大きくして、着目しているデータＤ(r,θ,c)をチャネル方向に平滑化処理する。そして、ステップＨ７へ進む。

ステップＨ７では、チャネル番号ｃ≧Ｃ−１でないならステップＨ８へ進み、チャネル番号ｃ≧Ｃ−１ならステップＨ９へ進む。
ステップＨ８では、チャネル番号ｃを１だけインクリメントし、ステップＨ４に戻る。

ステップＨ９では、検出器列番号ｒ≧ＲでないならステップＨ１０へ進み、検出器列番号ｒ≧ＲならステップＨ１１へ進む。
ステップＨ１０では、検出器列番号ｒを１だけインクリメントし、ステップＨ３に戻る。

ステップＨ１１では、ファン角度θ≧ΘでないならステップＨ１２へ進み、ファン角度θ≧Θなら処理を終了する。
ステップＨ１２では、ファン角度θをδだけインクリメントし、ステップＨ２に戻る。

実施例１のＸ線ＣＴ装置１００によれば、撮影対象の形状が検出器列方向に複雑な場合は、輪郭強調処理がなされるので、空間分解能が向上する。他方、撮影対象の形状が検出器列方向に単純な場合は、輪郭強調処理がなされないので、ノイズが強調されることがない。また、撮影対象の形状がチャネル方向に単純な場合は、平滑化処理がなされるので、ノイズを抑制できる。他方、撮影対象の形状がチャネル方向に複雑な場合は、平滑化処理がなされないので、空間分解能が低下することがない。

実施例２では、図２のステップＳ１で収集したデータセットに対し、ステップＳ２でファンパラ変換処理を施し、次いでビュー方向のデータ補正処理（図１１）およびチャネル方向のデータ補正処理（図１４）を施す。

図１０に、ファンパラ変換処理後のデータセットを示す。
ビュー番号ｖ（＝１，２，…，Ｖ）は、Ｘ線ビームが垂直軸すなわちｙ軸に対して成す角度に順に付した番号である。

図１１は、検出器列方向のデータ補正処理の詳細を示すフロー図である。
ステップＰ１では、検出器列角度ｒ＝１に初期化する。

ステップＰ２では、チャネル番号ｃ＝１に初期化する。

ステップＰ３では、ビュー番号ｖ＝１に初期化する。

ステップＰ４では、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するビューに隣接するビューのデータＤ(r,v+1,c)の差が閾値Ｋｖ（経験的に定める）より大きいならステップＰ５へ進み、大きくないならステップＰ６へ進む。
例えば、図１２に示すように回転方向に骨Ｂが並んでおり、骨Ｂが１つ飛びのビューに入射するＸ線ビーム２１ａを遮っているなら、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するビューに隣接するビューのデータＤ(r,v+1,c)の差が閾値Ｋｖより大きいので、ステップＰ５へ進む。他方、図１３に示すように回転方向に骨Ｂが延びており、隣接するビューに入射するＸ線ビーム２１ａに差がないなら、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するビューに隣接するビューのデータＤ(r,v+1,c)の差が閾値Ｋｖより大きくないので、ステップＰ６へ進む。

ステップＰ５では、着目しているデータＤ(r,v,c)をビュー方向に輪郭強調処理する。そして、ステップＰ７へ進む。

ステップＰ６では、着目しているデータＤ(r,v,c)をビュー方向に平滑化処理する。そして、ステップＰ７へ進む。

ステップＰ７では、ビュー番号ｖ≧Ｖ−１でないならステップＰ８へ進み、ビュー番号ｖ≧Ｖ−１ならステップＰ９へ進む。
ステップＰ８では、ビュー番号ｖを１だけインクリメントし、ステップＰ４に戻る。

ステップＰ９では、チャネル番号ｃ≧ＣでないならステップＰ１０へ進み、チャネル番号ｃ≧ＣならステップＰ１１へ進む。
ステップＰ１０では、チャネル番号ｃを１だけインクリメントし、ステップＰ３に戻る。

ステップＰ１１では、検出器列番号ｒ≧ＲでないならステップＰ１２へ進み、検出器列番号ｒ≧Ｒなら処理を終了する。
ステップＰ１２では、検出器列番号ｒを１だけインクリメントし、ステップＰ２に戻る。

図１４は、チャネル方向のデータ補正処理の詳細を示すフロー図である。
ステップＦ１では、検出器列番号ｒ＝１に初期化する。

ステップＦ２では、ビュー番号ｖ＝１に初期化する。

ステップＦ３では、チャネル番号ｃ＝１に初期化する。

ステップＦ４では、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,v,c+1)の差が閾値Ｋｃ（経験的に定める）より大きいならステップＦ５へ進み、大きくないならステップＦ６へ進む。
例えば、図１５に示すように検出器列方向に骨Ｂが並んでおり、骨Ｂが１つ飛びのチャネルに入射するＸ線ビーム２１ａを遮っているなら、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,v,c+1)の差が閾値Ｋｃより大きいので、ステップＦ５へ進む。他方、図１６に示すようにチャネル方向に骨Ｂが延びており、隣接するチャネルに入射するＸ線ビーム２１ａに差がないなら、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,v,c+1)の差が閾値Ｋｖより大きくないので、ステップＦ６へ進む。

ステップＦ５では、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するビューに隣接するビューのデータＤ(r,v,c+1)の差が大きいほど強調の程度を大きくして、着目しているデータＤ(r,v,c)をビュー方向に輪郭強調処理する。そして、ステップＦ７へ進む。

ステップＦ６では、着目しているデータＤ(r,v,c)とそれに対応するチャネルに隣接するチャネルのデータＤ(r,v,c+1)の差が小さいほど平滑化の程度を大きくして、着目しているデータＤ(r,v,c)をチャネル方向に平滑化処理する。そして、ステップＦ７へ進む。

ステップＦ７では、チャネル番号ｃ≧Ｃ−１でないならステップＦ８へ進み、チャネル番号ｃ≧Ｃ−１ならステップＦ９へ進む。
ステップＦ８では、チャネル番号ｃを１だけインクリメントし、ステップＦ４に戻る。

ステップＦ９では、ビュー番号ｖ≧ＶでないならステップＦ１０へ進み、ビュー番号ｖ≧ＶならステップＦ１１へ進む。
ステップＦ１０では、ビュー番号ｖを１だけインクリメントし、ステップＦ３に戻る。

ステップＦ１１では、検出器列番号ｒ≧ＲでないならステップＦ１２へ進み、検出器列番号ｒ≧Ｒなら処理を終了する。
ステップＦ１２では、検出器列番号ｒを１だけインクリメントし、ステップＦ２に戻る。

実施例２のＸ線ＣＴ装置によれば、撮影対象の形状がビュー方向に複雑な場合は、輪郭強調処理がなされるので、空間分解能が向上する。他方、撮影対象の形状がビュー方向に単純な場合は、平滑化処理がなされるので、ノイズを抑制できる。また、撮影対象の形状がチャネル方向に複雑な場合は、輪郭強調処理がなされるので、空間分解能が向上する。他方、撮影対象の形状がチャネル方向に単純な場合は、平滑化処理がなされるので、ノイズを抑制できる。

本発明のデータ補正方法およびＸ線ＣＴ装置は、ＣＴ画像の画質を向上させるのに利用できる。

実施例１に係るＸ線ＣＴ装置を示す構成図である。 実施例１に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概略を示すフロー図である。 収集したデータセットの概念図である。 実施例１に係る検出器列方向のデータ補正処理を示すフロー図である。 撮影対象の形状が検出器列方向に複雑な場合を示す説明図である。 撮影対象の形状が検出器列方向に単純な場合を示す説明図である。 実施例１に係るチャネル方向のデータ補正処理を示すフロー図である。 撮影対象の形状がチャネル方向に単純な場合を示す説明図である。 撮影対象の形状がチャネル方向に複雑な場合を示す説明図である。 ファンパラ変換したデータセットの概念図である。 実施例２に係るビュー方向のデータ補正処理を示すフロー図である。 撮影対象の形状が回転方向に複雑な場合を示す説明図である。 撮影対象の形状が回転方向に単純な場合を示す説明図である。 実施例２に係るチャネル方向のデータ補正処理を示すフロー図である。 撮影対象の形状がチャネル方向に複雑な場合を示す説明図である。 撮影対象の形状がチャネル方向に単純な場合を示す説明図である。

符号の説明

３ 中央処理装置
５ データ収集バッファ
７ 記憶装置
２０ 走査ガントリ
２１ Ｘ線管
２４ 検出器
２５ ＤＡＳ
２６ 回転側コントローラ
２９ 制御コントローラ
１００ Ｘ線ＣＴ装置

Claims (36)

1. Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、ビュー方向のデータの変化の大小に応じてビュー方向の補正処理の程度または方法を変えることを特徴とするデータ補正方法。
2. Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、チャネル方向のデータの変化の大小に応じてチャネル方向の補正処理の程度または方法を変えることを特徴とするデータ補正方法。
3. Ｘ線管およびマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、検出器列方向のデータの変化の大小に応じて検出器列方向の補正処理の程度または方法を変えることを特徴とするデータ補正方法。
4. Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、ビュー方向のデータの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法。
5. Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、チャネル方向のデータの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法。
6. Ｘ線管およびマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、検出器列方向のデータの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載のデータ補正方法において、前記データの変化が大きいほど前記補正処理の程度を大きくすることを特徴とするデータ補正方法。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のデータ補正方法において、前記補正処理は、輪郭強調処理であることを特徴とするデータ補正方法。
9. Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、ビュー方向のデータの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行い、前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法。
10. Ｘ線管および検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、チャネル方向のデータの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い、前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法。
11. Ｘ線管およびマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットに対して、検出器列方向のデータの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行い、前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないことを特徴とするデータ補正方法。
12. 請求項１，２，３，９，１０又は１１に記載のデータ補正方法において、前記データの変化が小さいほど前記補正処理の程度を大きくすることを特徴とするデータ補正方法。
13. 請求項１，２，３，９，１０，１１又は１２に記載のデータ補正方法において、前記補正処理は、平滑化処理であることを特徴とするデータ補正方法。
14. 請求項１に記載のデータ補正方法において、前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするデータ補正方法。
15. 請求項２に記載のデータ補正方法において、前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするデータ補正方法。
16. 請求項３に記載のデータ補正方法において、前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするデータ補正方法。
17. 請求項１４から請求項１６のいずれかに記載のデータ補正方法において、前記データの変化が大きいほど第１の補正処理の程度を大きくし、前記データの変化が小さいほど第２の補正処理の程度を大きくすることを特徴とするデータ補正方法。
18. 請求項１４から請求項１７のいずれかに記載のデータ補正方法において、前記第１の補正処理は輪郭強調処理であり、前記第２の補正処理は平滑化処理であることを特徴とするデータ補正方法。
19. Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、ビュー方向のデータの変化の大小に応じてビュー方向の補正処理の程度または方法を変えて前記データを補正するデータ補正処理手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
20. Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、チャネル方向のデータの変化の大小に応じてチャネル方向の補正処理の程度または方法を変えて前記データを補正するデータ補正処理手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
21. Ｘ線管と、マルチ検出器と、前記Ｘ線管および前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、検出器列方向のデータの変化の大小に応じて検出器列方向の補正処理の程度または方法を変えて前記データを補正するデータ補正処理手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
22. Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、ビュー方向のデータの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行い前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
23. Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、チャネル方向のデータの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
24. Ｘ線管と、マルチ検出器と、前記Ｘ線管および前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、検出器列方向のデータの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行い前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
25. 請求項１９から請求項２４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きいほど前記補正処理の程度を大きくすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
26. 請求項１９から請求項２５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記補正処理は、輪郭強調処理であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
27. Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、ビュー方向のデータの変化が小さい範囲ではビュー方向の補正処理を行い前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
28. Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、チャネル方向のデータの変化が小さい範囲ではチャネル方向の補正処理を行い前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
29. Ｘ線管と、検出器と、前記Ｘ線管および前記検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させながら収集したデータセットを収集するスキャン手段と、検出器列方向のデータの変化が小さい範囲では検出器列方向の補正処理を行い前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の補正処理を行わないデータ補正処理手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
30. 請求項１９，２０，２１，２７，２８又は２９に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きいほど前記補正処理の程度を小さくすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
31. 請求項１９，２０，２１，２７，２８，２９又は３０に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記補正処理は、平滑化処理であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
32. 請求項１９に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きい範囲ではビュー方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではビュー方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
33. 請求項２０に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きい範囲ではチャネル方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲ではチャネル方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
34. 請求項２１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きい範囲では検出器列方向の第１の補正処理を行い、前記データの変化が小さい範囲では検出器列方向の第２の補正処理を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
35. 請求項３２から請求項３４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記データ補正処理手段は、前記データの変化が大きいほど第１の補正処理の程度を大きくし、前記データの変化が小さいほど第２の補正処理の程度を大きくすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
36. 請求項３２から請求項３５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記第１の補正処理は輪郭強調処理であり、前記第２の補正処理は平滑化処理であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

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