JP2006167455A - イメージング・システムの取得時幾何学的構成のための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イメージング・システム(1)の任意の位置についての一組の較正行列(58、59)からイメージング・システム(1)の取得時幾何学的構成を決定する方法において、投影行列(57)が、二次元画像の点を空間内の対象(14)の点(39)に対応付ける。この行列(57)は、限定された数の予備算出された較正行列(58、59)の知見から、システムの任意の不特定の位置について生成される。例えば、較正行列(58、59)の係数を補間し、且つ/又は剛体モデルを包括的に若しくは局所的に定義した状態での変換を特定の較正行列(58、59)に適用することにより、投影行列(57)を算出することができる。
【選択図】図1
Description
2 X線管
3 X線検出器
4 C型アーム
5 線
6、10、12 回転軸
7 中間アーム
8 L字形基部
9、19 回転リンク
11 床
14 患者
15 テーブル
16 台
17 コンピュータ・システム
18 摺動リンク
24 三次元対象
25 X線管の回転方向
27 プログラム・メモリ
28、29 データ・メモリ
30 入出力インタフェイス
31 通信バス
35、36、37 二次元投影画像
38 立体画像
39 対象の点
40 投影ピクセル
41 スクリーン
42 ボクセル
51、52、53 較正画像
54 較正用ファントム
57 投影行列
58、59 較正行列
62 X線入射
120、121 並進
122、123 回転
Claims (13)
- 3方向の可能な回転で移動することが可能なC型アーム(4)と放射線(5)の線源(2)とを有するイメージング・システム(1)の取得時幾何学的構成を決定する方法であって、
支持部(15)に配置された対象(24)の周りでの前記システムの任意の不特定の取得位置(L1,P1,C1)に関連する投影行列の計算を行ない(57)、
該投影行列(57)は、所与の放射線(5)の入射について、前記対象(24)の点(39)の位置と二次元画像(35〜37)の投影ピクセル(24)に割り当てられた情報内容との対応を設定し、
前記投影行列の計算(57)において、各々が前記システムの較正位置に関連している較正行列(58、59)と呼ばれる1又は複数の投影行列を予備算出する、
ことを備えた方法。 - 較正行列(58、59)を予備算出するために、
空間内での構成が正確に分かっているファントム(54)を前記支持部(15)に配置し、
前記システムの検出器(3)への所与の入射で投影され、投影ピクセル(40)を有する二次元投影画像(35)によって表わされる前記放射線(5)を放出し、
前記投影画像(35)を取得して、
投影ピクセル(40)に割り当てられている情報内容を前記ファントム(54)の点に対応付ける前記較正行列(58、59)を算出する、
請求項1に記載の方法。 - 10箇所〜30箇所の較正位置が定義される、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記投影行列(57)を算出するために、前記較正行列のパラメータ及び/又は対応する幾何学的パラメータが補間される(78)、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の方法。
- 3本の軸(6、10、12)が関連している剛体モデルの較正(82)を、前記軸(6、10、12)に対する前記システム(1)の前記取得位置(L、P、C、SID)の関数として行ない、
前記較正行列(58、59)の一つに、前記モデルの剛体運動に対応する変換を適用する(85)、
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記3本の軸(6、10、12)はアイソセンタで交わり、
前記アイソセンタは較正される、
請求項5に記載の方法。 - 前記取得位置(L1,P1,C1)に最も近い前記較正位置に関連する前記較正行列に前記変換を適用する、請求項5又は請求項6に記載の方法。
- 較正行列に関連する前記C型アーム(4)の各々の較正位置について、前記較正行列(93)と前記モデルにより得られた投影行列(92)との比較に対応する基礎補正項(95)を算出し、
該基礎補正項(95)を補間して、前記C型アームの任意の不特定の位置に関連する前記投影行列の補正項(98)を算出し、
該補正項によって前記投影行列を補正する、
請求項5〜請求項7のいずれか一項に記載の方法。 - 較正位置の部分集合を定義し、
各々の部分集合毎に前記剛体モデルを定義する、
請求項5〜請求項8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記C型アーム(4)の機械的歪みを考慮に入れた前記投影行列のパラメトリック・モデル(118、127)を生成し、該モデルは内部パラメータ及び外部パラメータを含んでおり、該パラメータは前記システム(1)の前記取得位置(L1,P1,C1〜LN,PN,CN)の関数である、
請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記システムの所与の較正位置についてN枚の較正画像を取得し、
該N枚の画像に対応するN個の投影行列を、該N個の投影行列について同じ内部パラメータを司る制約を課して算出し、
内部パラメータから前記外部パラメータを算出し、
1箇所の較正位置から他の較正位置までの前記パラメータの展開の関数として前記パラメトリック・モデルを生成する、
請求項10に記載の方法。 - 前記C型アーム(4)の既知の機械的特性(125)から前記モデルの前記パラメータを算出する、請求項10又は請求項11に記載の方法。
- イメージング・システム(1)の取得時幾何学的構成を決定する装置であって、
放射線の線源(2)と、
対象(14)を透過した後の前記放射線の検出器(3)と、
前記対象の周りでの3方向の可能な回転で移動することが可能なC型アーム(4)と、
支持部(15)に配置された前記対象(24)の周りでの前記システムの任意の不特定の取得位置(L1,P1,C1)に関連する投影行列の計算(57)手段と、
を備えており、
前記投影行列(57)は、放射線(5)の所与の入射について、前記対象(24)の点(39)の位置と二次元画像(35〜37)における投影ピクセル(24)に割り当てられた情報内容との対応を設定し、
前記投影行列の前記計算(57)において、各々が前記システムの較正位置に関連している較正行列(58、59)と呼ばれる1又は複数の投影行列を予備算出する、
装置。
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