JP2009207760A - X-ray imaging apparatus, and its signal processing method - Google Patents

X-ray imaging apparatus, and its signal processing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a signal processor inexpensively generating an image with high resolution. <P>SOLUTION: A digital panoramic imaging apparatus (an X-ray imaging apparatus) 1 includes: a large volume frame image storage means 7 having a plurality of memory areas by each pixel, which correspond to areas more finely-divided compared with a pixel width when the pixel width is defined as the total value of the width of a light-receiving part generating a signal charge and the width of a wiring part not generating the signal charge concerning the pixel included in an X-ray imaging means 3; and an image signal processing means 10 for generating a frame image by dividing proportionally the value of the signal to be outputted from the first pixel in response to the position of the moving light-receiving part of the first pixel within time for the first pixel of the X-ray imaging means 3 to move by a prescribed pixel width, so as to integrate the value in each memory area for the first pixel, and also dividing proportionally an X-ray passing a prescribed point in response to the position of the moving light-receiving part of the second pixel for the light reception after the first pixel, so as to integrate the value of the signal to be outputted from the second pixel in each memory area for the first pixel. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、X線撮影装置およびその信号処理方法に係り、特に、一般医療用や歯科用に撮影された断層画像の解像力を向上させるX線撮影装置およびその信号処理方法に関する。   The present invention relates to an X-ray imaging apparatus and a signal processing method thereof, and more particularly, to an X-ray imaging apparatus and a signal processing method thereof for improving the resolution of tomographic images taken for general medical use and dental use.

従来、歯科用のX線断層撮影装置として、回転動作とスライド動作とを組み合わせたパノラマ撮影装置が知られている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。特許文献1および特許文献2に開示された装置は、水平面(XY平面)で位置合わせされた歯列の位置において、歯列の鉛直面方向(Z方向)の断層画像を取得するものである。
特開平10−211200号公報(0033〜0040、図4) 実公平4−48169号公報(第3〜第4頁、第4図)
2. Description of the Related Art Conventionally, as a dental X-ray tomography apparatus, a panorama imaging apparatus in which a rotation operation and a slide operation are combined is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). The devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 acquire a tomographic image in the vertical plane direction (Z direction) of the dentition at the position of the dentition aligned on the horizontal plane (XY plane).
JP-A-10-2111200 (0033-0040, FIG. 4) Japanese Utility Model Publication No. 4-48169 (pages 3 to 4 and FIG. 4)

断層画像(パノラマ断層画像)は、X線撮像手段が回転およびスライドしながら撮像した複数の単純X線撮影像を重ね合わせることで生成されるので画像が不鮮明になり易い傾向がある。そのため、より鮮明な画像を生成することが要望されている。しかしながら、例えば、高解像度を実現するためには高画素数のX線撮像手段が必要である。高画素数のX線撮像手段は高価なので、このような高価なX線撮像手段を用いた場合には製造コストが高くなってしまうという問題がある。   Since the tomographic image (panoramic tomographic image) is generated by superimposing a plurality of simple X-ray images captured while the X-ray imaging unit rotates and slides, the image tends to become unclear. Therefore, it is desired to generate a clearer image. However, for example, in order to realize a high resolution, an X-ray imaging unit having a high number of pixels is necessary. Since the X-ray imaging means having a high number of pixels is expensive, there is a problem that the manufacturing cost becomes high when such an expensive X-ray imaging means is used.

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、低コストで高解像度の画像を生成することのできるX線撮影装置およびその信号処理方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an X-ray imaging apparatus and a signal processing method thereof that can solve the above-described problems and can generate a high-resolution image at low cost.

前記課題を解決するため、請求項1に記載のX線撮影装置は、被写体にX線を照射するX線源と、前記被写体の所定点を通過したX線を受光して信号電荷を発生する受光部とこの受光部に隣接して信号電荷を発生しない不感部とを有する複数の画素が配列されたX線撮像手段と、前記X線撮像手段をX線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、前記X線撮像手段から出力される信号を処理することでフレーム画像を生成する画像信号処理手段と、前記信号処理結果として生成されたフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段とを備える断層撮影装置であって、前記フレーム画像記憶手段が、前記画素において前記受光部の幅と前記不感部の幅との合計値を画素幅として前記画素を前記画素幅より細かく分割した領域に対応した複数個のメモリ領域を前記画素ごとに有し、前記画像信号処理手段が、前記X線撮像手段の移動に伴って前記X線撮像手段の所定画素が前記画素幅だけ移動する時間内において、前記所定画素から出力される信号の値を前記所定画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記所定画素用の各メモリ領域に積算すると共に、前記所定点を通過するX線を前記所定画素の次に受光する前記所定画素に隣接した隣接画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記隣接画素から出力される信号の値を前記所定画素用の各メモリ領域に積算することで前記フレーム画像を生成することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an X-ray imaging apparatus according to claim 1 generates a signal charge by receiving an X-ray source that irradiates a subject with X-rays and X-rays that have passed through a predetermined point of the subject. An X-ray imaging unit in which a plurality of pixels having a light receiving unit and a non-sensitive unit that does not generate a signal charge adjacent to the light receiving unit are arranged, and the X-ray imaging unit is moved in a direction orthogonal to the X-ray incident direction A driving unit; an image signal processing unit that generates a frame image by processing a signal output from the X-ray imaging unit; and a frame image storage unit that stores a frame image generated as the signal processing result. In the tomography apparatus, the frame image storage unit corresponds to a region in which the pixel is divided more finely than the pixel width, with the total value of the width of the light receiving unit and the width of the insensitive portion being a pixel width in the pixel. There are several memory areas for each of the pixels, and the image signal processing means moves the predetermined pixels of the X-ray imaging means by the pixel width as the X-ray imaging means moves. The value of the signal output from the predetermined pixel is apportioned according to the position of the light receiving unit during the movement of the predetermined pixel, integrated in each memory area for the predetermined pixel, and X-rays passing through the predetermined point Each memory area for the predetermined pixel is divided according to the position of the light receiving unit during the movement of the adjacent pixel adjacent to the predetermined pixel that receives light next to the predetermined pixel and is output from the adjacent pixel. The frame image is generated by accumulating to the above.

また、請求項4に記載の信号処理方法は、被写体にX線を照射するX線源と、前記被写体の所定点を通過したX線を受光して信号電荷を発生する受光部とこの受光部に隣接して信号電荷を発生しない不感部とを有する複数の画素が配列されたX線撮像手段と、前記X線撮像手段をX線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、前記X線撮像手段から出力される信号を処理することでフレーム画像を生成する画像信号処理手段と、前記受光部の幅と前記不感部の幅との合計値を前記画素の画素幅として前記画素を前記画素幅より細かく分割した領域に対応した複数個のメモリ領域を前記画素ごとに有して前記信号処理結果として生成されたフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段とを備えるX線撮影装置における信号処理方法であって、前記画像信号処理手段によって、前記X線撮像手段の移動に伴って前記X線撮像手段の所定画素が前記画素幅だけ移動する時間内において、前記所定画素から出力される信号の値を前記所定画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記所定画素用の各メモリ領域に積算すると共に、前記所定点を通過するX線を前記所定画素の次に受光する前記所定画素に隣接した隣接画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記隣接画素から出力される信号の値を前記所定画素用の各メモリ領域に積算することで前記フレーム画像を生成することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a signal processing method comprising: an X-ray source that irradiates a subject with X-rays; a light-receiving unit that receives X-rays that have passed through a predetermined point of the subject and generates a signal charge; An X-ray imaging unit in which a plurality of pixels having an insensitive portion that does not generate a signal charge is arranged adjacent to the X-ray imaging unit; a driving unit that moves the X-ray imaging unit in a direction orthogonal to an X-ray incident direction; Image signal processing means for generating a frame image by processing a signal output from a line imaging means; and a total value of a width of the light receiving portion and a width of the insensitive portion as a pixel width of the pixel Signal processing in an X-ray imaging apparatus comprising a plurality of memory areas corresponding to areas divided more finely than the pixel width for each of the pixels and frame image storage means for storing a frame image generated as a result of the signal processing In the way Thus, the value of the signal output from the predetermined pixel within the time during which the predetermined pixel of the X-ray imaging unit moves by the pixel width as the X-ray imaging unit moves by the image signal processing unit. According to the position of the light receiving unit during movement of the predetermined pixel, the predetermined pixel is accumulated and accumulated in each memory area for the predetermined pixel, and X-rays passing through the predetermined point are received next to the predetermined pixel. The frame image is generated by distributing the values of the signals output from the adjacent pixels to the memory areas for the predetermined pixels according to the position of the light receiving unit during movement of the adjacent pixels adjacent to the pixel. It is characterized by doing.

かかる構成のX線撮影装置およびその信号処理方法によれば、X線撮影装置は、フレーム画像記憶手段に、X線撮像手段の備える画素を画素幅より細かく分割した領域に対応した複数個のメモリ領域を画素ごとに有しており、画像信号処理手段によって、被写体の所定点を通過するX線を受光する所定画素から出力される信号の値と、次に受光する隣接画素から出力される信号の値とを、それぞれの画素の受光部位置に応じて案分して所定画素用の各メモリ領域に積算する。所定画素が所定の画素幅だけ移動する時間を経過した後において、隣接画素は、新たな所定画素として、当初の所定画素と同様にして被写体の所定点を通過するX線を受光しながら移動することとなる。ただし、新たな所定画素から出力される信号の値と、新たな隣接画素から出力される信号の値とは、新たな所定画素用の各メモリ領域に積算されることとなる。以下、同様である。   According to the X-ray imaging apparatus having such a configuration and the signal processing method therefor, the X-ray imaging apparatus includes a plurality of memories corresponding to areas obtained by dividing the pixels included in the X-ray imaging unit finely than the pixel width in the frame image storage unit. Each pixel has a region, and the image signal processing means outputs a value of a signal output from a predetermined pixel that receives X-rays passing through a predetermined point of the subject and a signal output from an adjacent pixel that receives light next Are proportionally distributed according to the position of the light receiving portion of each pixel and integrated in each memory area for a predetermined pixel. After a predetermined pixel has moved by a predetermined pixel width, the adjacent pixel moves as a new predetermined pixel while receiving X-rays passing through a predetermined point of the subject in the same manner as the original predetermined pixel. It will be. However, the value of the signal output from the new predetermined pixel and the value of the signal output from the new adjacent pixel are accumulated in each memory area for the new predetermined pixel. The same applies hereinafter.

したがって、かかる構成のX線撮影装置およびその信号処理方法では、フレーム画像記憶手段において、画素ごとの各メモリ領域に積算された信号は、被写体の所定点から得られるX線強度信号の波形が三角波となる。この三角波を線対称の軸で切断した鋸歯状波形の底辺の長さは画素幅より短く、受光部の幅となる。一方、X線強度信号を各メモリ領域に積算しなければ、各画素の出力信号、あるいはそれを経過時間にしたがって積算した信号は、被写体の所定点から得られるX線強度信号が矩形波形となる。この矩形の長さは画素幅となる。解像力は波形周期の逆数から求められるので、仮に、鋸歯状波形の底辺の長さと矩形の長さとが共に画素幅であるものとすると、鋸歯状波形の空間周波数は、矩形波形の空間周波数の2倍となる。しかしながら、本発明によれば、鋸歯状波形の底辺の長さは画素幅より短い受光部の幅となるので、X線強度信号を積算しない場合と比較して2倍よりも大きな解像力を得ることができる。また、一般に、LSF(Line Spread Function)が矩形波である場合よりも、LSFが三角波である場合の方が、スペクトル領域でみるとカットオフ周波数の値が高くなる。すなわち、解像度が高くなることが知られている。そのため、かかる構成のX線撮影装置および信号処理方法によれば、X線撮像手段を高解像度のものに変更することなく、高解像度の画像を生成することができる。   Therefore, in the X-ray imaging apparatus and the signal processing method thereof configured as described above, in the frame image storage means, the signal accumulated in each memory area for each pixel has an X-ray intensity signal waveform obtained from a predetermined point of the subject as a triangular wave. It becomes. The length of the base of the sawtooth waveform obtained by cutting this triangular wave along a line-symmetric axis is shorter than the pixel width and becomes the width of the light receiving portion. On the other hand, if the X-ray intensity signal is not accumulated in each memory area, the X-ray intensity signal obtained from a predetermined point of the subject has a rectangular waveform for the output signal of each pixel or the signal accumulated according to the elapsed time. . The length of this rectangle is the pixel width. Since the resolving power is obtained from the reciprocal of the waveform period, if both the length of the base of the sawtooth waveform and the length of the rectangle are pixel widths, the spatial frequency of the sawtooth waveform is 2 of the spatial frequency of the rectangular waveform. Doubled. However, according to the present invention, since the length of the base of the sawtooth waveform is the width of the light receiving portion shorter than the pixel width, a resolution larger than twice as compared with the case where X-ray intensity signals are not integrated can be obtained. Can do. In general, when the LSF is a triangular wave, the cutoff frequency value is higher in the spectral region than when the LSF (Line Spread Function) is a rectangular wave. That is, it is known that the resolution is increased. Therefore, according to the X-ray imaging apparatus and the signal processing method with such a configuration, it is possible to generate a high-resolution image without changing the X-ray imaging unit to a high-resolution one.

また、請求項2に記載のX線撮影装置は、請求項1に記載のX線撮影装置において、前記X線撮像手段は、前記画素の一部を被覆するマスクを前記不感部として備えることを特徴とする。   The X-ray imaging apparatus according to claim 2 is the X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging unit includes a mask that covers a part of the pixels as the insensitive part. Features.

かかる構成によれば、X線撮影装置において、X線撮像手段が備える画素は、マスクによりその一部が被覆されて不感部が形成されるので、画素において不感部が占有する割合を適宜設計変更することができる。   According to such a configuration, in the X-ray imaging apparatus, the pixel included in the X-ray imaging unit is partially covered with the mask to form the insensitive part, so that the proportion of the insensitive part occupied by the pixel is appropriately changed in design. can do.

また、請求項3に記載のX線撮影装置は、請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置において、前記X線撮像手段は、前記画素において前記不感部の幅が前記画素幅の10〜40%となるように構成されていることを特徴とする。   The X-ray imaging apparatus according to claim 3 is the X-ray imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein the X-ray imaging unit is configured such that the width of the insensitive portion is the pixel width in the pixel. It is comprised so that it may become 10 to 40%.

かかる構成によれば、X線撮影装置において、X線撮像手段が備える画素は、不感部が占有する割合を大きくしつつ、表示される画像の画素が粗くなることを抑制できる。   According to such a configuration, in the X-ray imaging apparatus, the pixels included in the X-ray imaging unit can suppress the pixels of the displayed image from becoming coarse while increasing the ratio occupied by the insensitive part.

本発明によれば、X線撮影装置は、低コストで高解像度の断層画像を生成することができる。   According to the present invention, the X-ray imaging apparatus can generate a high-resolution tomographic image at a low cost.

以下、図面を参照して本発明のX線撮影装置を実施するための最良の形態(以下「実施形態」という)について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the X-ray imaging apparatus of the present invention (hereinafter referred to as “embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings.

[デジタルパノラマ撮影装置の構成]
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置を模式的に示す構成図である。デジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1は、パノラマX線断層撮影法によって、被写体(人物)Kの上顎/下顎における歯列に沿った所定の断層面におけるX線像を撮影して歯科用の断層画像を生成するものであり、図1に示すように、X線源2と、X線撮像手段3と、アーム4と、旋回駆動手段5と、A/D変換手段6と、大容量フレーム画像記憶手段7と、大容量処理画像記憶手段8と、全画像表示記憶手段9と、画像信号処理手段(フレーム画像処理)10と、出力手段11とを備えている。
[Configuration of Digital Panorama Camera]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a digital panorama photographing apparatus according to an embodiment of the present invention. The digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 uses a panoramic X-ray tomography method to photograph an X-ray image on a predetermined tomographic plane along the dentition of the maxilla / mandible of a subject (person) K for dental use. As shown in FIG. 1, an X-ray source 2, an X-ray imaging unit 3, an arm 4, a turning drive unit 5, an A / D conversion unit 6, and a large capacity are generated. A frame image storage means 7, a large-capacity processed image storage means 8, an all-image display storage means 9, an image signal processing means (frame image processing) 10, and an output means 11 are provided.

X線源2は、図示しないスリットを有しており、このスリットを介してX線を照射することにより生成されるスリットビーム(X線ビーム)を所定のタイミングで被写体Kに照射するものである。   The X-ray source 2 has a slit (not shown), and irradiates the subject K with a slit beam (X-ray beam) generated by irradiating X-rays through the slit at a predetermined timing. .

X線撮像手段3は、X線源2から照射されて被写体Kを透過したX線を受光して、被写体KのX線が透過した部分を所定のフレームレートで撮像するものである。X線撮像手段3は、X線イメージセンサやX線検出器、またはそれらの組合せである。ここで、イメージセンサは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、CMOSイメージセンサ、TFT(Thin Film Transistor)センサ、CdTeセンサ等である。また、X線検出器は、X線イメージインテンシファイア(Image Intensifier:I.I.)、フラットパネル検出器(Flat Panel Detector:FPD)等である。本実施形態では、X線撮像手段3は、CCDイメージセンサであるものとして説明する。この場合、1画素サイズを、例えば100μmとすることができる。X線撮像手段3は、被写体の所定点を通過したX線を受光して信号電荷を発生する受光部とこの受光部に隣接して信号電荷を発生しない不感部とを有する複数の画素が配列されている。ここでは、不感部は、受光部で発生した信号電荷を転送する配線部であるものとする。   The X-ray imaging means 3 receives X-rays emitted from the X-ray source 2 and transmitted through the subject K, and images a portion of the subject K where X-rays are transmitted at a predetermined frame rate. The X-ray imaging means 3 is an X-ray image sensor, an X-ray detector, or a combination thereof. Here, the image sensor is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS image sensor, a TFT (Thin Film Transistor) sensor, a CdTe sensor, or the like. The X-ray detector is an X-ray image intensifier (I.I.), a flat panel detector (FPD), or the like. In the present embodiment, the X-ray imaging unit 3 will be described as a CCD image sensor. In this case, one pixel size can be set to 100 μm, for example. The X-ray imaging means 3 includes a plurality of pixels having a light receiving portion that receives X-rays that have passed through a predetermined point of a subject and generates a signal charge, and a dead portion that does not generate a signal charge adjacent to the light receiving portion. Has been. Here, it is assumed that the insensitive portion is a wiring portion that transfers signal charges generated in the light receiving portion.

アーム4は、X線源2とX線撮像手段3とを所定の間隔を空けて保持するものである。この間隔は、X線源2とX線撮像手段3との間に被写体Kが収まるように、例えば、30cm〜1mに設定される。なお、X線源2の照射部とX線撮像手段3の受光面とは対向して配置される。また、アーム4は、回転中心Oの周りに回動およびスライド動作可能に構成されている。これにより、X線源2とX線撮像手段3とが所定の間隔を維持したまま、X線撮像手段3は、被写体Kの周囲の任意の方向の断層画像を撮影することができる。   The arm 4 holds the X-ray source 2 and the X-ray imaging means 3 at a predetermined interval. This interval is set to, for example, 30 cm to 1 m so that the subject K is accommodated between the X-ray source 2 and the X-ray imaging means 3. In addition, the irradiation part of the X-ray source 2 and the light-receiving surface of the X-ray imaging means 3 are arranged facing each other. Further, the arm 4 is configured to be capable of rotating and sliding around the rotation center O. Accordingly, the X-ray imaging unit 3 can capture a tomographic image in an arbitrary direction around the subject K while maintaining a predetermined distance between the X-ray source 2 and the X-ray imaging unit 3.

旋回駆動手段(駆動手段)5は、X線撮像手段3をX線入射方向に直交する方向に移動させるものである。旋回駆動手段5は、モータやアクチュエータ等から構成され、アーム4を所定の角速度で回転するように旋回させる。この旋回駆動手段5と、X線源2と、X線撮像手段3とは、図示しないコントローラにより制御され、旋回駆動手段5がアーム4を旋回しながらX線源2がX線を照射して撮影を繰り返し、X線の照射タイミングに同期してX線撮像手段3が被写体KのX線像(単純X線撮影像)を撮像してA/D変換手段6に出力する。A/D変換手段6は、X線撮像手段3の出力信号を取得し、A/D変換して画像信号処理手段10に出力する。   The turning drive means (drive means) 5 moves the X-ray imaging means 3 in a direction orthogonal to the X-ray incident direction. The turning drive means 5 includes a motor, an actuator, and the like, and turns the arm 4 so as to rotate at a predetermined angular velocity. The turning drive means 5, the X-ray source 2 and the X-ray imaging means 3 are controlled by a controller (not shown), and the X-ray source 2 emits X-rays while the turning drive means 5 turns the arm 4. The imaging is repeated, and the X-ray imaging unit 3 captures an X-ray image (simple X-ray imaging image) of the subject K in synchronization with the X-ray irradiation timing and outputs it to the A / D conversion unit 6. The A / D conversion unit 6 acquires the output signal of the X-ray imaging unit 3, performs A / D conversion, and outputs it to the image signal processing unit 10.

大容量フレーム画像記憶手段7と、大容量処理画像記憶手段8と、全画像表示記憶手段9と、画像信号処理手段10とは、例えば、一般的なコンピュータ(計算機)で実現することができ、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、HDD(Hard Disk Drive)と、入力/出力インタフェースとを含んで構成されている。   The large-capacity frame image storage means 7, the large-capacity processing image storage means 8, the all-image display storage means 9, and the image signal processing means 10 can be realized by a general computer (computer), for example. A CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an HDD (Hard Disk Drive), and an input / output interface are included.

大容量フレーム画像記憶手段7は、画像信号処理手段10で積算処理結果として生成された複数フレーム分のX線撮影積算像(フレーム画像)を記憶するものであり、一般的な画像メモリやハードディスク等から構成される。この大容量フレーム画像記憶手段7は、X線撮像手段3の備える画素において受光部の幅と不感部の幅との合計値を画素幅として画素を画素幅より細かく分割した領域に対応した複数個のメモリ領域を画素ごとに有する。なお、具体例は後記する。
大容量処理画像記憶手段8は、画像信号処理手段10による画像の合成等の処理のために使用される記憶手段であり、一般的な画像メモリ等から構成される。
The large-capacity frame image storage means 7 stores X-ray radiography integrated images (frame images) for a plurality of frames generated as a result of integration processing by the image signal processing means 10, and is a general image memory, hard disk, etc. Consists of The large-capacity frame image storage means 7 includes a plurality of pixels corresponding to regions obtained by dividing the pixels into smaller pixels than the pixel width, using the total value of the width of the light receiving portion and the width of the insensitive portion in the pixels of the X-ray imaging means 3. Memory area for each pixel. Specific examples will be described later.
The large-capacity processed image storage means 8 is a storage means used for processing such as image synthesis by the image signal processing means 10 and is composed of a general image memory or the like.

全画像表示記憶手段9は、画像信号処理手段10で合成処理結果として生成され出力手段11に表示すべき断層画像(表示対象とする断層面に対応した断層画像)を記憶するものであり、一般的な画像メモリ等から構成される。この断層画像は、例えば、輝度値で表される。なお、出力手段11は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、PDP(Plasma Display Panel)、EL(Electronic Luminescence)等から構成される。   The all-image display storage unit 9 stores a tomographic image (a tomographic image corresponding to a tomographic plane to be displayed) generated as a result of the synthesis processing by the image signal processing unit 10 and displayed on the output unit 11. A typical image memory. This tomographic image is represented by a luminance value, for example. Note that the output unit 11 includes, for example, a CRT (Cathode Ray Tube), a liquid crystal display (LCD), a PDP (Plasma Display Panel), an EL (Electronic Luminescence), and the like.

[断層画像]
ここで、全画像表示記憶手段9に記憶される断層画像について図2を参照して説明する。図2は、歯列の平面図である。図2に示す状態では、X線源2は、被写体K(図1参照)である人物の歯列の前歯部P側からX線を照射し、当該歯列の臼歯部N側において、X線撮像手段3が受光しているが、撮影中には、X線源2およびX線撮像手段3は回転およびスライドする。ここでは、歯列の前後方向の中央に断層面Fをとる。
[Tomographic image]
Here, the tomographic image stored in the all-image display storage unit 9 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view of the dentition. In the state shown in FIG. 2, the X-ray source 2 emits X-rays from the front tooth portion P side of the dentition of the person who is the subject K (see FIG. 1). Although the imaging unit 3 receives light, the X-ray source 2 and the X-ray imaging unit 3 rotate and slide during imaging. Here, the tomographic plane F is taken at the center in the front-rear direction of the dentition.

図2に示した断層面Fにおける断層画像(パノラマ断層画像)は、複数枚のフレーム画像(X線撮影積算像)が所定の間隔で重ね合わされて形成される。なお、実際のパノラマ断層画像は、数百〜数千枚のフレーム画像を合成して構築される。また、すべてのX線撮影積算像を等間隔で重ね合わせて形成してもよいし、シフト幅を変化させて重ね合わせるようにしてもよい。   The tomographic image (panoramic tomographic image) on the tomographic plane F shown in FIG. 2 is formed by superimposing a plurality of frame images (X-ray imaging integrated images) at a predetermined interval. An actual panoramic tomographic image is constructed by combining several hundred to several thousand frame images. Further, all the X-ray imaging integrated images may be formed by being overlapped at equal intervals, or may be overlapped by changing the shift width.

図1に戻って、デジタルパノラマ撮影装置1の構成の説明を続ける。
画像信号処理手段10は、A/D変換手段6の出力信号を取得し、被写体Kの単純X線撮影像とは異なるX線撮影積算像をフレーム画像として生成し、複数フレーム分のフレーム画像を用いて断層画像を合成するものである。この画像信号処理手段10は、ROMやHDD等に格納された所定のプログラムをRAMに展開することで後記する各種の処理を実行するCPU等からなる制御手段を備えている。
Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the digital panorama photographing apparatus 1 will be continued.
The image signal processing means 10 acquires the output signal of the A / D conversion means 6, generates an X-ray imaging integrated image different from the simple X-ray imaging image of the subject K as a frame image, and generates frame images for a plurality of frames. It is used to synthesize tomographic images. The image signal processing means 10 includes control means including a CPU that executes various processes described later by developing a predetermined program stored in a ROM, an HDD, or the like in a RAM.

画像信号処理手段10は、信号積算手段としての機能と、画像合成手段としての機能とを有している。
画像信号処理手段10は、信号積算手段の機能として、X線撮像手段3の移動に伴ってX線撮像手段3の所定画素が所定の画素幅だけ移動する時間内において、所定画素から出力される信号の値を所定画素の移動中の受光部位置に応じて案分して所定画素用の各メモリ領域に積算すると共に、被写体の所定点を通過するX線を所定画素の次に受光する所定画素に隣接した隣接画素の移動中の受光部位置に応じて案分して隣接画素から出力される信号の値を所定画素用の各メモリ領域に積算することでフレーム画像を生成するものである。具体例は後記する。
The image signal processing means 10 has a function as a signal integration means and a function as an image composition means.
The image signal processing means 10 is output from a predetermined pixel as a function of the signal integrating means within a time during which the predetermined pixel of the X-ray imaging means 3 moves by a predetermined pixel width as the X-ray imaging means 3 moves. The signal value is apportioned according to the position of the light receiving unit during movement of the predetermined pixel, integrated in each memory area for the predetermined pixel, and X-rays passing through the predetermined point of the subject are received next to the predetermined pixel. A frame image is generated by dividing the value of a signal output from an adjacent pixel into each memory area for a predetermined pixel according to the position of the light-receiving unit during movement of the adjacent pixel adjacent to the pixel. . Specific examples will be described later.

画像信号処理手段10は、画像合成手段の機能として、信号処理された歯列の所定の断層面についてのX線撮影積算像を複数フレーム分取得し、取得したフレーム画像(X線撮影積算像)を所定のシフト幅で重ね合わせることにより、表示対象とする断層面に対応した画像(パノラマ断層画像)を合成するものである。なお、表示対象とする断層面は、予め定めておいてもよいし、図示しない入力装置からの情報で指定するようにしてもよい。合成された断層画像は、出力手段11に出力される。   The image signal processing means 10 acquires, as a function of the image synthesizing means, a plurality of X-ray imaging integrated images of a predetermined tomographic plane of the signal-processed dentition, and acquires the acquired frame image (X-ray imaging integrated image). Are superimposed with a predetermined shift width to synthesize an image (panoramic tomographic image) corresponding to a tomographic plane to be displayed. The tomographic plane to be displayed may be determined in advance, or may be specified by information from an input device (not shown). The combined tomographic image is output to the output unit 11.

[具体例]
次に、画像信号処理手段10について、信号積算手段の機能を具体的に説明する。以下、図3を参照してメモリ領域を説明する。
[Concrete example]
Next, the function of the signal integration means for the image signal processing means 10 will be specifically described. Hereinafter, the memory area will be described with reference to FIG.

図3は、図1に示した大容量フレーム画像記憶手段の説明図であって、(a)は、被写体の所定点にコンボリュージョンされる記録系のLSFを求める方法の一例を模式的に示しており、(b)は画素ごとのメモリ領域を示している。ここでは、説明を単純化するために、X線撮像手段3は、縦1ピクセル×横12ピクセルの1ラインのCCDイメージセンサであって、画素(ピクセル)G1,…,G12を有し、画素幅をdとする。各画素G1,…,G12は、受光部101と、配線部102とを備えている。受光部101は、X線を受光して信号電荷を発生して蓄積を行う部分である。配線部102は、受光部101に隣接して配置され、受光部101で発生した信号電荷をX線撮像手段3の外部に転送する部分であり、X線を受光しても信号電荷を発生しない不感部である。図3(a)に模式的に示すように、画素幅dの値は、受光部101の幅Lと、配線部102の幅Wとの合計値である。画素において不感部の幅Wは、画素幅dの10〜40%となるように構成される。この例では、例えば、受光部101が画素全体の70%を占め、配線部102が画素全体の例えば30%を占めるように構成されているものとして説明する。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the large-capacity frame image storage means shown in FIG. 1. FIG. 3A schematically shows an example of a method for obtaining the LSF of the recording system that is convolved with a predetermined point of the subject. (B) shows a memory area for each pixel. Here, in order to simplify the explanation, the X-ray imaging means 3 is a CCD image sensor of one line of vertical 1 pixel × horizontal 12 pixels, and has pixels (pixels) G 1 ,..., G 12 . The pixel width is d. Each pixel G 1 ,..., G 12 includes a light receiving unit 101 and a wiring unit 102. The light receiving unit 101 receives X-rays, generates signal charges, and stores them. The wiring part 102 is disposed adjacent to the light receiving part 101 and is a part for transferring the signal charge generated in the light receiving part 101 to the outside of the X-ray imaging means 3, and does not generate a signal charge even if it receives X-rays. The insensitive part. As schematically shown in FIG. 3A, the value of the pixel width d is a total value of the width L of the light receiving unit 101 and the width W of the wiring unit 102. In the pixel, the width W of the insensitive portion is configured to be 10 to 40% of the pixel width d. In this example, for example, it is assumed that the light receiving unit 101 is configured to occupy 70% of the entire pixel and the wiring unit 102 is configured to occupy, for example, 30% of the entire pixel.

ある時点では、図3(a)において上側に示すように、画素G1が被写体のエッジEの内側(左側)に配置され、画素G2がエッジEの外側(右側)に配置されている。図3において、X線撮像手段3は、エッジEに接近する方向または遠ざかる方向に移動する。この例では、X線撮像手段3は、エッジEに近づく方向に移動するものとする。大容量フレーム画像記憶手段7は、各画素を画素幅dより細かく分割した領域に対応した複数個のメモリ領域を画素ごとに有している。これをアドレス群と呼ぶ。例えば、画素G1に対応してアドレス群A1、画素G2に対応してアドレス群A2等が設けられている。この例では、各画素はX線撮像手段3の移動方向(図3中右から左に向かう方向)に仮想的に10個に分割されている。そして、画素を仮想的に分割した分割領域に対応して、当該画素用のメモリ領域(アドレス群)は、10個の記憶領域(アドレス)に分割されている。図3において、各画素が被写体のエッジEの外側(右側)にあるときにエッジEに最も近い分割領域に対応したアドレスの識別情報(領域ID)をR1として、以下、順にR2,…,R10とする。以下では、所定画素を第1画素と呼び、被写体の所定点を通過するX線を所定画素の次に受光する所定画素に隣接した隣接画素を第2画素と呼ぶこととする。この場合、大容量フレーム画像記憶手段7は、図3(b)に示すように、領域IDR1,…,R10に対応した10個のメモリ領域を12個の画素ごとに有している。なお、図3(b)において、アドレス群A1〜アドレス群A3に記載された数字は、信号強度の一例を示している。 At a certain point in time, as shown in the upper side in FIG. 3A, the pixel G 1 is arranged inside (left side) the edge E of the subject, and the pixel G 2 is arranged outside (right side) the edge E. In FIG. 3, the X-ray imaging means 3 moves in a direction approaching or moving away from the edge E. In this example, it is assumed that the X-ray imaging unit 3 moves in a direction approaching the edge E. The large-capacity frame image storage means 7 has a plurality of memory areas corresponding to areas obtained by dividing each pixel finer than the pixel width d for each pixel. This is called an address group. For example, the address group A 1 corresponding to the pixels G 1, address group A 2 or the like corresponding to the pixel G 2 is provided. In this example, each pixel is virtually divided into ten in the moving direction of X-ray imaging means 3 (the direction from right to left in FIG. 3). Then, corresponding to the divided area where the pixel is virtually divided, the memory area (address group) for the pixel is divided into 10 storage areas (addresses). In FIG. 3, when each pixel is outside (right side) the edge E of the subject, the identification information (area ID) of the address corresponding to the divided area closest to the edge E is R 1 , and R 2 ,. , R 10 . Hereinafter, a predetermined pixel is referred to as a first pixel, and an adjacent pixel adjacent to a predetermined pixel that receives X-rays passing through a predetermined point of the subject next to the predetermined pixel is referred to as a second pixel. In this case, the large-capacity frame image storage means 7 has 10 memory areas corresponding to the areas IDR 1 ,..., R 10 for every 12 pixels, as shown in FIG. In FIG. 3B, the numbers described in the address group A 1 to the address group A 3 indicate an example of signal strength.

画像信号処理手段10は、第1画素が画素幅だけ移動するまでの経過時間にしたがって、第1画素から出力される信号の値(例えば、輝度値)を、第1画素の移動中の位置に応じて第1画素用の各メモリ領域に積算すると共に、第2画素から出力される信号の値を、第2画素の移動中の位置に応じて第1画素用の各メモリ領域に積算する。ここで、画像信号処理手段10は、第1画素および第2画素から出力される信号の値を第1画素用の各メモリ領域に積算した後で、加算平均するようにしてもよい。例えば、第1画素および第2画素が出力する信号を合計10回加算した場合にその加算値(積算値)を10で割った値を記憶するようにしてもよい。この画像信号処理手段10の処理によって、フレーム別に各画素用の各メモリ領域に積算された信号の値に基づいて、前記したX線撮影積算像が形成されることとなる。この画像信号処理手段10は、処理結果である歯列の所定の断層面についてのX線撮影積算像をフレーム画像として、大容量フレーム画像記憶手段7に出力する。   The image signal processing means 10 sets the value (for example, luminance value) of the signal output from the first pixel to the position during movement of the first pixel according to the elapsed time until the first pixel moves by the pixel width. Accordingly, the value is accumulated in each memory area for the first pixel, and the value of the signal output from the second pixel is accumulated in each memory area for the first pixel according to the moving position of the second pixel. Here, the image signal processing means 10 may add and average the values of the signals output from the first pixel and the second pixel in each memory area for the first pixel. For example, when signals output from the first pixel and the second pixel are added 10 times in total, a value obtained by dividing the added value (integrated value) by 10 may be stored. By the processing of the image signal processing means 10, the above-described X-ray imaging integrated image is formed based on the value of the signal integrated in each memory area for each pixel for each frame. The image signal processing means 10 outputs an X-ray integrated image of a predetermined tomographic surface of the dentition as a processing result to the large-capacity frame image storage means 7 as a frame image.

なお、画像信号処理手段10は、CPUがROM等に格納された所定のプログラムをRAMに展開して実行することによりその機能が実現されるものである。したがって、画像信号処理手段10は、一般的なコンピュータに、前記した画像信号処理手段10の機能を実行させる信号処理プログラムを実行することで実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、CD−ROM等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。   The function of the image signal processing means 10 is realized by the CPU developing and executing a predetermined program stored in the ROM or the like on the RAM. Therefore, the image signal processing means 10 can also be realized by executing a signal processing program that causes a general computer to execute the functions of the image signal processing means 10 described above. This program can be distributed via a communication line, or can be written on a recording medium such as a CD-ROM for distribution.

[デジタルパノラマ撮影装置の動作]
図1に示したデジタルパノラマ撮影装置の動作として主に画像信号処理手段10の動作について図4を参照(適宜図1参照)して説明する。図4は、図1に示したデジタルパノラマ撮影装置の動作を示すフローチャートである。まず、デジタルパノラマ撮影装置1は、A/D変換手段6によって、歯列の所定の断層面についてX線撮像手段3で撮像されて各画素から出力される信号をA/D変換する(ステップS1)。そして、デジタルパノラマ撮影装置1は、画像信号処理手段10によって、X線撮像手段3の移動中の画素の受光部位置に応じて第1画素の出力信号および第2画素の出力信号を、大容量フレーム画像記憶手段7の第1画素用のメモリ領域に積算する(ステップS2)。そして、デジタルパノラマ撮影装置1は、画像信号処理手段10によって、フレーム別に各画素ごとの各メモリ領域に積算された信号をフレーム画像として大容量フレーム画像記憶手段7に格納する。ここで、X線撮像手段3の画素が画素の所定幅だけ移動する間に積算された信号を格納する。そして、デジタルパノラマ撮影装置1は、画像信号処理手段10によって、大容量フレーム画像記憶手段7から複数フレーム分のフレーム画像(X線撮影積算像)を取得し(ステップS3)、取得した各フレーム画像を大容量処理画像記憶手段8に展開して所定のシフト幅で重ねあわせることで合成し(ステップS4)、合成された断層画像を全画像表示記憶手段9に格納する。そして、デジタルパノラマ撮影装置1は、全画像表示記憶手段9から、合成された断層画像を読み出して出力手段11に出力する(ステップS5)。
[Operation of Digital Panorama Camera]
The operation of the image signal processing means 10 will be described mainly with reference to FIG. 4 (refer to FIG. 1 as appropriate) as the operation of the digital panorama photographing apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the digital panorama photographing apparatus shown in FIG. First, the digital panoramic imaging apparatus 1 performs A / D conversion on a signal that is imaged by the X-ray imaging unit 3 on a predetermined tomographic surface of the dentition and output from each pixel by the A / D conversion unit 6 (step S1). ). Then, the digital panorama photographing apparatus 1 uses the image signal processing unit 10 to output the output signal of the first pixel and the output signal of the second pixel according to the position of the light receiving unit of the moving pixel of the X-ray imaging unit 3 with a large capacity. Integration is performed in the memory area for the first pixel in the frame image storage means 7 (step S2). Then, the digital panorama photographing apparatus 1 stores the signal integrated in each memory area for each pixel for each frame by the image signal processing unit 10 in the large-capacity frame image storage unit 7 as a frame image. Here, the signals accumulated while the pixels of the X-ray imaging means 3 move by a predetermined width of the pixels are stored. Then, the digital panorama photographing apparatus 1 obtains a plurality of frame images (X-ray photographing integrated images) from the large-capacity frame image storage means 7 by the image signal processing means 10 (step S3), and obtains each frame image. Are expanded in the large-capacity processed image storage means 8 and overlapped with a predetermined shift width (step S4), and the combined tomographic image is stored in the all-image display storage means 9. The digital panorama photographing apparatus 1 reads the synthesized tomographic image from the all-image display storage unit 9 and outputs it to the output unit 11 (step S5).

[デジタルパノラマ撮影装置の動作の具体例]
図5は、エッジ近傍の信号強度の一例を示す図である。この図5は、各画素がエッジEに近づく方向(図5中左側)に移動する様子を時系列に図中縦方向に10段階で示している。ここでは、エッジEより内側(図5中左側)にある画素G1を第1画素として、これに隣接した画素G2を第2画素とする。また、エッジEより内側(図5中左側)において、画素G1が受光する信号の強度を「0」とする。したがって、この場合には、第1画素(画素G1)が出力する信号は、「0」であり、この値が積算されることとなる。また、エッジEより外側(図5中右側)において、各画素G2,G3が受光する信号の強度を「70」とする。そして、画素G2の画素幅dの10%の長さに相当する受光部101(図3参照)の領域(以下、受光部領域という)がエッジEより内側(図5中左側)に移動した場合には、その画素が受光する信号の強度は「60」となる。以下、同様に、画素G2の画素幅dのα%の長さに相当する受光部領域がエッジEより内側(図5中左側)に移動した場合には、画素G2が受光する信号の強度は「70−α」となる。また、各画素G1〜G3の配線部102(図3参照)で受光する信号の強度(配線部102の幅Wの部分で受光する信号の強度)を「0」とする。
[Specific example of operation of digital panorama camera]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of signal strength in the vicinity of an edge. FIG. 5 shows the time when each pixel moves in the direction approaching the edge E (left side in FIG. 5) in 10 stages in the vertical direction in the figure in time series. Here, the pixel G 1 inside the edge E (left side in FIG. 5) is defined as a first pixel, and the pixel G 2 adjacent thereto is defined as a second pixel. Further, the intensity of the signal received by the pixel G 1 on the inner side from the edge E (left side in FIG. 5) is set to “0”. Therefore, in this case, the signal output from the first pixel (pixel G 1 ) is “0”, and this value is integrated. Further, the intensity of the signal received by each of the pixels G 2 and G 3 outside the edge E (right side in FIG. 5) is set to “70”. Then, the region of the light receiving unit 101 (see FIG. 3) corresponding to a length of 10% of the pixel width d of the pixel G 2 (hereinafter referred to as the light receiving unit region) has moved inward (left side in FIG. 5) from the edge E. In this case, the intensity of the signal received by the pixel is “60”. Hereinafter, similarly, when the light receiving area corresponding to the length of α% of the pixel width d of the pixel G 2 moves inward (left side in FIG. 5) from the edge E, the signal received by the pixel G 2 The intensity is “70-α”. Further, the intensity of the signal received by the wiring portion 102 (see FIG. 3) of each of the pixels G 1 to G 3 (the strength of the signal received by the width W portion of the wiring portion 102) is set to “0”.

画像信号処理手段10は、例えば、画素G2が受光する信号の強度が「60」の場合、すなわち、画素G2の画素幅dの10%の長さに相当する受光部領域がエッジEより内側(図5中左側)に移動した場合、大容量フレーム画像記憶手段7のアドレス群A1の10個のメモリ領域のうち領域ID「R10」のアドレスに、信号の強度として「6(=60/10)」だけ加算する。また、画像信号処理手段10は、例えば、画素G2が受光する信号の強度が「50」の場合、すなわち、画素G2の画素幅dの20%の長さに相当する受光部領域がエッジEより内側(図5中左側)に移動した場合、大容量フレーム画像記憶手段7のアドレス群A1の10個のメモリ領域のうち領域ID「R10」,「R9」のアドレスに、信号の強度として「5(=50/10)」だけ加算する。以下、同様である。 For example, when the intensity of the signal received by the pixel G 2 is “60”, that is, the image signal processing means 10 has a light receiving area corresponding to 10% of the pixel width d of the pixel G 2 from the edge E. When moving inward (left side in FIG. 5), the signal strength is set to “6 (===) in the address of the area ID“ R 10 ”in the 10 memory areas of the address group A 1 of the large-capacity frame image storage means 7. 60/10) ". Further, the image signal processing means 10 is configured such that, for example, when the intensity of the signal received by the pixel G 2 is “50”, that is, the light receiving area corresponding to 20% of the pixel width d of the pixel G 2 has an edge. When moving to the inner side (left side in FIG. 5) from E, signals are sent to the addresses of the area IDs “R 10 ” and “R 9 ” in the 10 memory areas of the address group A 1 of the large-capacity frame image storage means 7. As an intensity of “5”, only “5 (= 50/10)” is added. The same applies hereinafter.

また、画像信号処理手段10は、画素G2を第1画素として、これに隣接した画素G3を第2画素として、同様な処理を行う。具体的には、画像信号処理手段10は、画素G2の画素幅dの例えば20%の長さに相当する受光部領域がエッジEより内側(図5中左側)に移動した場合には、アドレス群A2の10個のメモリ領域のうち、領域ID「R1」ないし「R5」のアドレスに、信号の強度として「5」だけそれぞれ加算する。また、図5に示した区間例では、画素G3が受光する信号の強度は変化せずに「70」のままである。したがって、画像信号処理手段10は、例えば、画素G3の画素幅dの20%の長さに相当する受光部領域が図5中左側に移動した場合には、アドレス群A2の10個のメモリ領域のうち、領域ID「R10」,「R9」のアドレスに、信号の強度として「7」だけそれぞれ加算する。 Further, the image signal processing means 10 performs the same processing using the pixel G 2 as the first pixel and the adjacent pixel G 3 as the second pixel. Specifically, the image signal processing means 10 is configured such that when the light receiving region corresponding to, for example, 20% of the pixel width d of the pixel G 2 moves inward (left side in FIG. 5) from the edge E, Of the 10 memory areas of the address group A 2 , the signal intensity is added by “ 5 ” to the addresses of the area IDs “R 1 ” to “R 5 ”. In the section example shown in FIG. 5, the intensity of the signal received by the pixel G 3 remains unchanged at “70”. Therefore, the image signal processing unit 10, for example, 20% of pixel width d of the pixel G 3 When the light receiving region corresponding to the length is moved to the left side in FIG. 5, the address group A 2 10 pieces of Of the memory area, “7” is added as the signal strength to the addresses of the area IDs “R 10 ” and “R 9 ”.

画像信号処理手段10は、図5に示した信号強度の変化のうち、画素G1の出力信号と、画素G2のうちエッジEより内側(図5中左側)に移動した受光部領域に案分される画素G2の出力信号について、大容量フレーム画像記憶手段7のアドレス群A1の各メモリ領域に積算する。また、画像信号処理手段10は、図5に示した信号強度の変化のうち、画素G2のうちエッジEより外側(図5中右側)に配置されている受光部領域に案分される画素G2の出力信号と、画素G3のうちエッジEより外側(図5中右側)に画素幅dまでの範囲に配置されている受光部領域に案分される画素G3の出力信号とについて、大容量フレーム画像記憶手段7のアドレス群A2の各メモリ領域に積算する。さらに、画像信号処理手段10は、図5に示した信号強度の変化のうち、画素G3のうちエッジEより外側(図5中右側)に画素幅dから2dまでの範囲に配置されている受光部領域に案分される画素G3の出力信号と、画素G3に隣接した図示しない画素G4のうちエッジEより外側(図5中右側)に画素幅dから2dまでの範囲に配置されている受光部領域に案分される画素G4の出力信号とについて、大容量フレーム画像記憶手段7のアドレス群A3の各メモリ領域に積算する。以下、同様である。このとき、アドレス群A、アドレス群A2およびアドレス群A3に格納される信号強度の推移を図6に示す。なお、図6では、図5に示した時系列の10段階をt=1〜10とした。 The image signal processing means 10 proposes the output signal of the pixel G 1 out of the change in signal intensity shown in FIG. 5 and the light receiving part region moved to the inside (left side in FIG. 5) of the edge E of the pixel G 2 . The divided output signal of the pixel G 2 is integrated in each memory area of the address group A 1 of the large-capacity frame image storage means 7. The pixel image signal processing unit 10, among the changes in the signal intensity shown in FIG. 5, which is prorated to the light receiving region arranged outside (right side in Fig. 5) from the edge E of the pixel G 2 The output signal of G 2 and the output signal of the pixel G 3 divided in the light receiving area disposed outside the edge E (right side in FIG. 5) up to the pixel width d of the pixel G 3. Then, it accumulates in each memory area of the address group A 2 of the large-capacity frame image storage means 7. Further, the image signal processing unit 10, among the changes in the signal intensity shown in FIG. 5, are arranged in a range of outside (right side in Fig. 5) from the edge E of the pixel G 3 from the pixel width d to 2d located in the range of the output signal of the pixel G 3 is prorated to the light receiving region, the pixel width d on the outer (right side in Fig. 5) from the edge E of the pixel G 4 (not shown) adjacent to the pixel G 3 to 2d The output signal of the pixel G 4 that is allocated to the received light receiving area is integrated into each memory area of the address group A 3 of the large-capacity frame image storage means 7. The same applies hereinafter. FIG. 6 shows changes in signal strength stored in the address group A 1 , the address group A 2, and the address group A 3 at this time. In FIG. 6, the ten stages of the time series shown in FIG.

図6に示したアドレス群A1の10個のメモリ領域の時刻t=10の場合のそれぞれの信号強度と、アドレス群A2の10個のメモリ領域の時刻t=10の場合のそれぞれの信号強度とを図7に示す。図7のグラフの横軸は、領域IDに対応してエッジEからの距離を、d=10に正規化したものである。
具体的には、エッジEからの距離「−9」〜「0」の信号強度は、アドレス群A1の領域ID「R1」〜「R10」のアドレスの信号強度をそれぞれ示す。また、エッジEからの距離「1」〜「10」の信号強度は、アドレス群A2の領域ID「R1」〜「R10」のアドレスの信号強度をそれぞれ示す。図7は、図5に示した信号強度の例についてのESF(Edge Spread Function)を示すグラフである。
The signal strength of each of the ten memory areas in the address group A 1 shown in FIG. 6 at time t = 10 and the signal strength of each of the ten memory areas in the address group A 2 at time t = 10. The strength is shown in FIG. The horizontal axis of the graph of FIG. 7 is obtained by normalizing the distance from the edge E corresponding to the region ID to d = 10.
Specifically, the signal strengths of the distances “−9” to “0” from the edge E indicate the signal strengths of the addresses of the area IDs “R 1 ” to “R 10 ” of the address group A 1 , respectively. The signal strengths at the distances “1” to “10” from the edge E indicate the signal strengths of the addresses of the area IDs “R 1 ” to “R 10 ” of the address group A 2 , respectively. FIG. 7 is a graph showing an ESF (Edge Spread Function) for the signal strength example shown in FIG.

図7に示した“エッジからの距離「0」”を中心に左右対称の信号強度について差を求めると図8に示すグラフが得られる。この図8は、図7に示したESFを微分することで得ることができるLSFを示すグラフである。図8のグラフの横軸は、エッジEからの距離の差Δを示す。ここで、Δ=7は、受光部の幅Lに相当する。Δ=−7は、エッジEからの距離「−8」の信号強度と、エッジEからの距離「−7」の信号強度との差を示す。また、Δ=−6は、エッジEからの距離「−7」の信号強度と、エッジEからの距離「−6」の信号強度との差を示す。Δ=−5は、エッジEからの距離「−6」の信号強度と、エッジEからの距離「−5」の信号強度との差を示す。以下、同様である。この図8に示すように、エッジからの距離「0」を中心に左右対称の信号強度についての差から得られるX線強度信号は三角波形となる。本実施形態のデジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1によれば、エッジEから得られるX線強度信号の形状が三角波となる。これは、エッジから離間する一方向の信号強度についての差から得られるX線強度信号の形状が鋸歯状波形となることを意味する。なお、この鋸歯状波形の底辺の長さは画素幅dより短く、受光部の幅Lとなる。   8 is obtained when a difference is obtained with respect to the symmetrical signal intensity around the “distance“ 0 ”from the edge” shown in FIG. 7. This FIG. 8 differentiates the ESF shown in FIG. 8 is a graph showing the LSF that can be obtained by dividing the distance from the edge E. Here, Δ = 7 corresponds to the width L of the light receiving portion. Δ = −7 indicates the difference between the signal intensity at the distance “−8” from the edge E and the signal intensity at the distance “−7” from the edge E. Δ = −6 indicates a difference between the signal intensity at the distance “−7” from the edge E and the signal intensity at the distance “−6” from the edge E. Δ = −5 indicates the difference between the signal intensity at the distance “−6” from the edge E and the signal intensity at the distance “−5” from the edge E. The same applies hereinafter. As shown in FIG. 8, the X-ray intensity signal obtained from the difference between the symmetrical signal intensities about the distance “0” from the edge has a triangular waveform. According to the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 of the present embodiment, the shape of the X-ray intensity signal obtained from the edge E is a triangular wave. This means that the shape of the X-ray intensity signal obtained from the difference in the signal intensity in one direction away from the edge becomes a sawtooth waveform. Note that the length of the base of the sawtooth waveform is shorter than the pixel width d and becomes the width L of the light receiving portion.

[生成される画像の解像度]
ここで、本実施形態のデジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1により生成される画像の解像度について、図9ないし図12を参照して説明する。図9は、図8に示したLSFの説明図であって、(a)は三角波、(b)は(a)をフーリエ変換した関数をそれぞれ示しており、図10は、図8に示したLSFの説明図であって、(a)は矩形波、(b)は(a)をフーリエ変換した関数をそれぞれ示している。また、図11は、空間周波数の説明図であって、(a)は静止時、(b)および(c)は信号処理時をそれぞれ示している。図12は、図8に示したLSFから求められたMTFを示すグラフである。
[Resolution of generated image]
Here, the resolution of an image generated by the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 is an explanatory diagram of the LSF shown in FIG. 8, where (a) shows a triangular wave, (b) shows a function obtained by Fourier transform of (a), and FIG. 10 shows the function shown in FIG. It is explanatory drawing of LSF, (a) is a rectangular wave, (b) has each shown the function which carried out the Fourier transform of (a). FIG. 11 is an explanatory diagram of the spatial frequency, where (a) shows a stationary state, and (b) and (c) show a signal processing time. FIG. 12 is a graph showing the MTF obtained from the LSF shown in FIG.

まず、図9を参照して本実施形態のデジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1によって生成されるLSFに相当する三角波について説明する。
エッジEにおいて、図9(a)に示した三角波A(x)をLSFとすると、MTFは、実空間領域では、式(1)で示される演算により求められる。式(1)の「*」は、畳み込み積分の演算記号を示す。なお、式(1)中の三角波A(x)は式(2)で示される。また、エッジEを示す関数f(x)は式(3)で示される。
First, a triangular wave corresponding to the LSF generated by the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
At the edge E, when the triangular wave A (x) shown in FIG. 9A is LSF, the MTF is obtained in the real space region by the calculation represented by the equation (1). “*” In the equation (1) indicates an operation symbol of convolution integration. In addition, the triangular wave A (x) in Formula (1) is shown by Formula (2). Further, the function f (x) indicating the edge E is expressed by Expression (3).

Figure 2009207760
Figure 2009207760

前記した式(1)の演算を周波数領域で行うため、図9(a)に示した三角波A(x)をフーリエ変換すると式(4)が得られる。式(4)のωは、空間周波数を示す。この式(4)の右辺で示される複素積分を実行してその実数部分を求めると、式(5)が得られる。式(5)で示される波形を図9(b)に示す。これにより、前記した式(1)の演算を周波数領域で行うと、式(6)が得られることとなる。   In order to perform the calculation of the above-described equation (1) in the frequency domain, when the triangular wave A (x) shown in FIG. 9A is Fourier transformed, equation (4) is obtained. In Expression (4), ω represents a spatial frequency. If the complex part shown by the right side of this Formula (4) is performed and the real part is calculated | required, Formula (5) will be obtained. The waveform shown by Formula (5) is shown in FIG.9 (b). Thereby, when the calculation of the above-described equation (1) is performed in the frequency domain, the equation (6) is obtained.

Figure 2009207760
Figure 2009207760

次に、本実施形態のデジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1で生成されるLSFとの比較例について図10を参照して説明する。エッジEにおいて、図10(a)に示した矩形波C(x)を入力とするMTFは、実空間領域では、式(7)で示される演算により求められる。なお、式(7)中の矩形波C(x)は式(8)で示される。また、エッジEを示す関数f(x)は前記した式(3)で示される。   Next, a comparison example with the LSF generated by the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. At the edge E, the MTF having the rectangular wave C (x) shown in FIG. 10A as an input is obtained in the real space region by the calculation represented by Expression (7). In addition, the rectangular wave C (x) in Formula (7) is shown by Formula (8). The function f (x) indicating the edge E is expressed by the above-described equation (3).

Figure 2009207760
Figure 2009207760

前記した式(7)の演算を周波数領域で行うため、図10(a)に示した矩形波C(x)をフーリエ変換すると式(9)が得られる。この式(9)の右辺で示される複素積分を実行してその実数部分を求めると、式(10)が得られる。式(10)で示される波形を図10(b)に示す。これにより、前記した式(7)の演算を周波数領域で行うと、式(11)が得られることとなる。   In order to perform the calculation of Equation (7) in the frequency domain, Equation (9) is obtained by Fourier transform of the rectangular wave C (x) shown in FIG. If the complex part shown by the right side of this Formula (9) is performed and the real part is calculated | required, Formula (10) will be obtained. The waveform shown by Formula (10) is shown in FIG.10 (b). Thus, when the calculation of the above-described equation (7) is performed in the frequency domain, the equation (11) is obtained.

Figure 2009207760
Figure 2009207760

ここで、空間周波数ωについて、図11を参照して説明する。デジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1のX線撮像手段3(図3参照)が仮に静止している場合には、被写体の所定点にコンボリュージョンされる記録系のLSFは、図11(a)に示すように、矩形波となる。図11(a)に示す領域201において、矩形の幅は、画素幅d(図3参照)と同じである。表示される画像の連続する2つの画素を用いて等しい幅を持つ明暗の線対(ラインペア:Line Pair)を形成するとき、領域201と、この領域201と等しい幅を有する領域202とを合わせた部分は、矩形波の1周期(2d)に相当する。この場合、空間周波数ωは、式(12)で示される。例えば、画素幅dが0.1[mm]=100[μm]であれば、空間周波数ωは、5[cycles/mm]となる。なお、図11において、Lは受光部101(図3参照)の幅、Wは配線部102の幅をそれぞれ示す。   Here, the spatial frequency ω will be described with reference to FIG. If the X-ray imaging means 3 (see FIG. 3) of the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 is still, the LSF of the recording system that is convolved with a predetermined point of the subject is shown in FIG. As shown to (a), it becomes a rectangular wave. In the area 201 shown in FIG. 11A, the width of the rectangle is the same as the pixel width d (see FIG. 3). When forming a light and dark line pair having the same width (line pair) using two consecutive pixels of the displayed image, the region 201 and the region 202 having the same width as the region 201 are combined. The portion corresponds to one period (2d) of the rectangular wave. In this case, the spatial frequency ω is expressed by Expression (12). For example, if the pixel width d is 0.1 [mm] = 100 [μm], the spatial frequency ω is 5 [cycles / mm]. In FIG. 11, L indicates the width of the light receiving unit 101 (see FIG. 3), and W indicates the width of the wiring unit 102.

Figure 2009207760
Figure 2009207760

また、図6に例示した信号強度の推移を利用してグラフを作成するときに、アドレス群A1およびアドレス群A2のすべてのメモリ領域の信号強度を用いる代わりに、時刻t=10の場合について、アドレス群A1うち領域ID「R10」のアドレスの信号強度と、アドレス群A2のすべてのメモリ領域の信号強度とに基づいて、エッジEより外側(図5中右側)に画素幅dまでの範囲の信号強度を用いてグラフを作成することもできる。この場合には、図7に示したESFを示すグラフにおいてエッジEからの距離「0」の位置から右側の範囲のみのグラフを作成することができる。これによれば、LSFのグラフは、図8に示したLSFを示すグラフにおいてエッジEからの距離の差「0」の位置から右側の範囲のみの鋸歯状波形のグラフを作成することができる。このときに作成されるグラフを図11(b)に示す。図11(b)に示す波形は、表示される画像の単一画素に相当する。なお、破線は、図8に示したLSFに対応するものである。 Further, when the graph is created by using the transition of the signal strength illustrated in FIG. 6, instead of using the signal strength of all the memory areas of the address group A 1 and the address group A 2 , the time t = 10 The pixel width outside the edge E (right side in FIG. 5) based on the signal strength of the address of the area ID “R 10 ” in the address group A 1 and the signal strength of all the memory areas of the address group A 2 . Graphs can also be created using signal intensities in the range up to d. In this case, in the graph showing the ESF shown in FIG. 7, it is possible to create a graph only in the right range from the position of the distance “0” from the edge E. According to this, the LSF graph can create a sawtooth waveform graph only in the right range from the position of the distance difference “0” from the edge E in the LSF graph shown in FIG. The graph created at this time is shown in FIG. The waveform shown in FIG. 11B corresponds to a single pixel of the displayed image. Note that the broken line corresponds to the LSF shown in FIG.

図11(b)に示す波形をつなげて構成した波形は、表示される画像において連続する画素に相当する。このときに作成されるグラフを図11(c)に示す。図11(c)に示す領域211,212,213は、表示される画像において連続する3つの画素に相当する。領域211,212,213は、鋸歯状波の1周期(L)に相当する。この場合、空間周波数ωは、式(13)で示される。例えば、画素幅dが0.1[mm]=100[μm]、受光部101(図3参照)の幅Lが70[μm]であれば、空間周波数ωは、およそ14.3[cycles/mm]となる。これは、不感部の幅Wが画素幅dの30%である場合の値である。したがって、不感部の幅Wが画素幅dの10%である場合には、空間周波数ωは、およそ11.1[cycles/mm]となり、不感部の幅Wが画素幅dの40%である場合には、空間周波数ωは、およそ16.6[cycles/mm]となる。   A waveform formed by connecting the waveforms shown in FIG. 11B corresponds to continuous pixels in the displayed image. The graph created at this time is shown in FIG. Regions 211, 212, and 213 shown in FIG. 11C correspond to three consecutive pixels in the displayed image. Regions 211, 212, and 213 correspond to one period (L) of the sawtooth wave. In this case, the spatial frequency ω is expressed by Expression (13). For example, if the pixel width d is 0.1 [mm] = 100 [μm] and the width L of the light receiving unit 101 (see FIG. 3) is 70 [μm], the spatial frequency ω is approximately 14.3 [cycles / mm]. This is a value when the width W of the insensitive portion is 30% of the pixel width d. Therefore, when the width W of the insensitive portion is 10% of the pixel width d, the spatial frequency ω is approximately 11.1 [cycles / mm], and the width W of the insensitive portion is 40% of the pixel width d. In this case, the spatial frequency ω is approximately 16.6 [cycles / mm].

Figure 2009207760
Figure 2009207760

また、画素の形状が正方形であり、正方形の受光部が画素の中心にあり不感部がその周囲に配置されている構造の場合には、画素幅dに対する不感部の幅Wの割合と受光部の面積との関係は、以下のようになる。すなわち、不感部の幅Wが画素幅dの10〜40%である場合には、画素において受光部101が占有する面積は、36〜81%となる。したがって、この場合には、空間周波数を高めつつ、受光部101で受光できるX線量の低下を効果的に抑制できる。なお、画素における受光部と不感部との配置は、適宜設計変更できる。   Further, in the case of a structure in which the pixel shape is a square, the square light receiving part is located at the center of the pixel, and the insensitive part is arranged around the pixel, the ratio of the width W of the insensitive part to the pixel width d and the light receiving part The relationship with the area is as follows. That is, when the width W of the insensitive portion is 10 to 40% of the pixel width d, the area occupied by the light receiving portion 101 in the pixel is 36 to 81%. Therefore, in this case, a decrease in the X-ray dose that can be received by the light receiving unit 101 can be effectively suppressed while increasing the spatial frequency. In addition, the arrangement of the light receiving part and the insensitive part in the pixel can be changed as appropriate.

次に、本実施形態のデジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1により生成される画像のMTFについて、図12を参照して説明する。
前記した式(6)において、ω=0の原点における振幅を1に正規化すると、MTFが得られる。図12に実線で示すように、MTFの値が「0」になるときのωの値は「1/L」である。一方、前記した式(11)において、ω=0の原点における振幅を1に正規化して得られたMTFは、図12に破線で示すように、MTFの値が「0」になるときのωの値は「1/(2d)」である。つまり、本実施形態のデジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1により生成される画像は、このような信号処理を全く行わない場合と比較すると、図12に示すように、スペクトル領域でみるとカットオフ周波数の値が2倍よりも高くなる。すなわち、画像信号処理手段10により生成される画像は、高解像度の画像となる。なお、図11(b)に示した鋸歯状波をフーリエ変換した後の波形において、ω軸(横軸)との交点の位置は、図9(b)および図10(b)と同じ位置となる。したがって、この場合にも、矩形波の場合と比べて、スペクトル領域でみるとカットオフ周波数の値が高くなるので、画像の解像度を向上させることができる。
Next, the MTF of an image generated by the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the above equation (6), when the amplitude at the origin of ω = 0 is normalized to 1, an MTF is obtained. As indicated by a solid line in FIG. 12, the value of ω when the MTF value is “0” is “1 / L”. On the other hand, the MTF obtained by normalizing the amplitude at the origin of ω = 0 to 1 in the above equation (11) is ω when the MTF value is “0” as shown by a broken line in FIG. The value of is 1 / (2d). That is, the image generated by the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 of the present embodiment is compared with a case where such signal processing is not performed at all in the spectral region as shown in FIG. The value of the cutoff frequency becomes higher than twice. That is, the image generated by the image signal processing means 10 is a high resolution image. In the waveform after Fourier transforming the sawtooth wave shown in FIG. 11 (b), the position of the intersection with the ω axis (horizontal axis) is the same position as in FIG. 9 (b) and FIG. 10 (b). Become. Therefore, also in this case, the value of the cut-off frequency is higher in the spectral region than in the case of the rectangular wave, so that the resolution of the image can be improved.

本実施形態によれば、デジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)1は、X線撮像手段3を高解像度のものに変更することなく、信号処理により、高解像度の画像を生成することができる。そのため、低コストで高解像度の断層画像を生成することができる。   According to the present embodiment, the digital panoramic imaging apparatus (X-ray imaging apparatus) 1 can generate a high-resolution image by signal processing without changing the X-ray imaging unit 3 to a high-resolution one. . Therefore, a high-resolution tomographic image can be generated at low cost.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、本実施形態では、X線撮像手段3は、画素の不感部が、画素の配線部であるものとしたが、これに限定されず、画素の一部を被覆するマスクを不感部として備えることもできる。これによれば、画素において不感部が占有する割合を適宜設計変更することができる。例えば不感部が占有する割合が大きくなると、大容量フレーム画像記憶手段7に積算されたX線強度信号の波形である三角波の幅が小さくなる。したがって、この三角波を切断した鋸歯状波形の底辺の長さがより短くなる。そのため、より大きな解像力を得ることができるようになる。ここで、マスクは、配線部を少なくとも被覆することが好ましい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can implement in the range which does not change the meaning. For example, in the present embodiment, the X-ray imaging unit 3 is configured such that the insensitive part of the pixel is the wiring part of the pixel, but the present invention is not limited thereto, and a mask that covers a part of the pixel is provided as the insensitive part. You can also. According to this, it is possible to appropriately change the design of the ratio occupied by the insensitive part in the pixel. For example, when the ratio occupied by the insensitive part increases, the width of the triangular wave that is the waveform of the X-ray intensity signal integrated in the large-capacity frame image storage unit 7 decreases. Therefore, the length of the base of the sawtooth waveform obtained by cutting the triangular wave becomes shorter. Therefore, a greater resolution can be obtained. Here, the mask preferably covers at least the wiring portion.

また、本実施形態では、パノラマ撮影において、X線撮像手段3を横方向(水平方向)に移動させるものとして説明したが、縦方向(鉛直方向)に連続して動かすようにしてもよい。また、水平方向に回転移動しながら上下の縦方向に移動を行えば2次元の高解像度画像を得ることができる。   In the present embodiment, the X-ray imaging unit 3 is described as moving in the horizontal direction (horizontal direction) in panoramic imaging, but may be continuously moved in the vertical direction (vertical direction). Also, a two-dimensional high-resolution image can be obtained by moving in the vertical direction while rotating in the horizontal direction.

また、本実施形態では、各画素を10個に仮想的に分割するものとして説明したが、例えば、3,4,5,…のように分割するようにしてもよい。
また、本実施形態では、各画素を仮想的に等分割したが、図8に示した三角波の波形、または図11(b)に示した鋸歯状波と同様な波形を生成できるのであれば、必ずしも等分割する必要はない。この場合には、X線撮像手段3を移動させる速度を一定とする必要がないので、X線撮像手段3を複雑な動きで移動させることで、多様な画像を得ることができる。
In the present embodiment, each pixel is described as being virtually divided into 10 pixels. However, for example, the pixels may be divided into 3, 4, 5,.
Further, in the present embodiment, each pixel is virtually equally divided, but if the waveform of the triangular wave shown in FIG. 8 or the waveform similar to the sawtooth wave shown in FIG. 11B can be generated, It is not always necessary to divide equally. In this case, since it is not necessary to make the moving speed of the X-ray imaging unit 3 constant, various images can be obtained by moving the X-ray imaging unit 3 with a complicated movement.

また、本実施形態では、画像信号処理手段10は、画像合成手段の機能として、所定の断層面における断層画像を合成するものとしたが、これに限定されるものではなく、指定された任意の複数の断層面における画像を示す多断層画像を合成するようにしてもよい。この多断層画像は、例えば、特開2006−180944号公報に開示された方法で生成することができる。なお、画像信号処理手段10から画像合成手段としての機能を分離して別に設けるようにしてもよい。   In the present embodiment, the image signal processing means 10 synthesizes a tomographic image on a predetermined tomographic plane as a function of the image synthesizing means. However, the present invention is not limited to this. You may make it synthesize | combine the multi-tomographic image which shows the image in a some tomographic plane. This multi-tomographic image can be generated, for example, by a method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-180944. Note that the function as the image synthesizing unit may be separated from the image signal processing unit 10 and provided separately.

また、本実施形態では、歯科用のデジタルパノラマ撮影装置1で説明したが、本発明は、パノラマ撮影に限定されるものではなく、また、歯科用のX線撮影に限定されるものではなく、被写体の所定点を通過したX線の入射方向に直交する方向に移動可能なX線撮像手段を備えていれば、一般医療用に用いることができる。例えば、内科用として、胸部X線撮影装置に適用してもよい。また、本発明において、被写体は人体に限定されるものではなく、例えば、鉱物等の自然に存在するものや各種産業の製品でもよい。この場合には、各種分析や被破壊検査等を行うことができる。   In the present embodiment, the dental digital panoramic imaging apparatus 1 has been described. However, the present invention is not limited to panoramic imaging, and is not limited to dental X-ray imaging. If an X-ray imaging unit that can move in a direction orthogonal to the incident direction of X-rays that have passed through a predetermined point of the subject is provided, it can be used for general medical purposes. For example, it may be applied to a chest X-ray imaging apparatus for internal medicine. In the present invention, the subject is not limited to the human body, and may be, for example, a naturally occurring object such as a mineral or a product of various industries. In this case, various types of analysis and inspection for damage can be performed.

本発明の実施形態に係るデジタルパノラマ撮影装置を模式的に示す構成図である。1 is a configuration diagram schematically illustrating a digital panorama photographing apparatus according to an embodiment of the present invention. 歯列の平面図である。It is a top view of a dentition. 図1に示した大容量フレーム画像記憶手段の説明図であって、(a)は、被写体撮影可能領域、(b)は画素ごとのメモリ領域をそれぞれ示している。FIGS. 2A and 2B are explanatory diagrams of the large-capacity frame image storage unit illustrated in FIG. 1, in which FIG. 図1に示した画像信号処理手段の動作を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing the operation of the image signal processing means shown in FIG. エッジ近傍の信号強度の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the signal strength of the edge vicinity. メモリ領域に積算された信号強度を時刻別に示す図である。It is a figure which shows the signal strength integrated | accumulated in the memory area according to time. 図5に示した信号強度の例についてのESFを示すグラフである。It is a graph which shows ESF about the example of the signal strength shown in FIG. 図7に示したESFから求められたLSFを示すグラフである。It is a graph which shows LSF calculated | required from ESF shown in FIG. 図8に示したLSFの説明図であって、(a)は三角波、(b)は(a)をフーリエ変換した関数をそれぞれ示している。It is explanatory drawing of LSF shown in FIG. 8, Comprising: (a) has shown the triangular wave, (b) has each shown the function which carried out the Fourier transform of (a). 図8に示したLSFの説明図であって、(a)は矩形波、(b)は(a)をフーリエ変換した関数をそれぞれ示している。It is explanatory drawing of LSF shown in FIG. 8, Comprising: (a) is a rectangular wave, (b) has each shown the function which carried out the Fourier transform of (a). 空間周波数の説明図であって、(a)は静止時、(b)および(c)は信号処理時をそれぞれ示している。It is explanatory drawing of a spatial frequency, Comprising: (a) at the time of a stillness, (b) and (c) have each shown the time of signal processing. 図8に示したLSFから求められたMTFを示すグラフである。It is a graph which shows MTF calculated | required from LSF shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 デジタルパノラマ撮影装置(X線撮影装置)
2 X線源
3 X線撮像手段
4 アーム
5 旋回駆動手段(駆動手段)
7 大容量フレーム画像記憶手段(フレーム画像記憶手段)
8 大容量処理画像記憶手段
9 全画像表示記憶手段
10 画像信号処理手段
11 出力手段
101 受光部
102 配線部
1 Digital panoramic radiography equipment (X-ray radiography equipment)
2 X-ray source 3 X-ray imaging means 4 Arm 5 Turning drive means (drive means)
7 Large-capacity frame image storage means (frame image storage means)
8 Large-capacity processing image storage means 9 All image display storage means 10 Image signal processing means 11 Output means 101 Light-receiving part 102 Wiring part

Claims (4)

被写体にX線を照射するX線源と、前記被写体の所定点を通過したX線を受光して信号電荷を発生する受光部とこの受光部に隣接して信号電荷を発生しない不感部とを有する複数の画素が配列されたX線撮像手段と、前記X線撮像手段をX線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、前記X線撮像手段から出力される信号を処理することでフレーム画像を生成する画像信号処理手段と、前記信号処理結果として生成されたフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段とを備えるX線撮影装置であって、
前記フレーム画像記憶手段は、前記画素において前記受光部の幅と前記不感部の幅との合計値を画素幅として前記画素を前記画素幅より細かく分割した領域に対応した複数個のメモリ領域を前記画素ごとに有し、
前記画像信号処理手段は、前記X線撮像手段の移動に伴って前記X線撮像手段の所定画素が前記画素幅だけ移動する時間内において、前記所定画素から出力される信号の値を前記所定画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記所定画素用の各メモリ領域に積算すると共に、前記所定点を通過するX線を前記所定画素の次に受光する前記所定画素に隣接した隣接画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記隣接画素から出力される信号の値を前記所定画素用の各メモリ領域に積算することで前記フレーム画像を生成することを特徴とするX線撮影装置。
An X-ray source that irradiates the subject with X-rays, a light-receiving unit that receives X-rays passing through a predetermined point of the subject and generates a signal charge, and an insensitive portion that does not generate a signal charge adjacent to the light-receiving unit An X-ray imaging unit in which a plurality of pixels are arranged; a driving unit that moves the X-ray imaging unit in a direction orthogonal to the X-ray incident direction; and a signal output from the X-ray imaging unit An X-ray imaging apparatus comprising: an image signal processing unit that generates a frame image; and a frame image storage unit that stores a frame image generated as the signal processing result,
The frame image storage means includes a plurality of memory areas corresponding to areas obtained by dividing the pixel more finely than the pixel width, with the pixel width being a total value of the width of the light receiving portion and the width of the insensitive portion in the pixel. For each pixel,
The image signal processing means outputs a value of a signal output from the predetermined pixel within the time during which the predetermined pixel of the X-ray imaging means moves by the pixel width as the X-ray imaging means moves. Proportionally according to the position of the light-receiving unit during movement of the light-receiving unit and integrated in each memory area for the predetermined pixel, and adjacent to the predetermined pixel that receives X-rays passing through the predetermined point next to the predetermined pixel The frame image is generated by distributing the value of the signal output from the adjacent pixel in accordance with the position of the light receiving unit during the movement of the adjacent pixel and adding the value of the signal output from the adjacent pixel to each memory area for the predetermined pixel. A featured X-ray imaging apparatus.
前記X線撮像手段は、前記画素の一部を被覆するマスクを前記不感部として備えることを特徴とする請求項1に記載のX線撮影装置。   The X-ray imaging apparatus according to claim 1, wherein the X-ray imaging unit includes a mask that covers a part of the pixels as the insensitive part. 前記X線撮像手段は、前記画素において前記不感部の幅が前記画素幅の10〜40%となるように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線撮影装置。   3. The X-ray imaging according to claim 1, wherein the X-ray imaging unit is configured such that a width of the insensitive portion is 10% to 40% of the pixel width in the pixel. apparatus. 被写体にX線を照射するX線源と、前記被写体の所定点を通過したX線を受光して信号電荷を発生する受光部とこの受光部に隣接して信号電荷を発生しない不感部とを有する複数の画素が配列されたX線撮像手段と、前記X線撮像手段をX線入射方向に直交する方向に移動させる駆動手段と、前記X線撮像手段から出力される信号を処理することでフレーム画像を生成する画像信号処理手段と、前記受光部の幅と前記不感部の幅との合計値を前記画素の画素幅として前記画素を前記画素幅より細かく分割した領域に対応した複数個のメモリ領域を前記画素ごとに有して前記信号処理結果として生成されたフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶手段とを備えるX線撮影装置における信号処理方法であって、
前記画像信号処理手段によって、前記X線撮像手段の移動に伴って前記X線撮像手段の所定画素が前記画素幅だけ移動する時間内において、前記所定画素から出力される信号の値を前記所定画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記所定画素用の各メモリ領域に積算すると共に、前記所定点を通過するX線を前記所定画素の次に受光する前記所定画素に隣接した隣接画素の移動中の前記受光部位置に応じて案分して前記隣接画素から出力される信号の値を前記所定画素用の各メモリ領域に積算することで前記フレーム画像を生成することを特徴とする信号処理方法。
An X-ray source that irradiates the subject with X-rays, a light-receiving unit that receives X-rays passing through a predetermined point of the subject and generates a signal charge, and an insensitive portion that does not generate a signal charge adjacent to the light-receiving unit An X-ray imaging unit in which a plurality of pixels are arranged; a driving unit that moves the X-ray imaging unit in a direction orthogonal to the X-ray incident direction; and a signal output from the X-ray imaging unit A plurality of image signal processing means for generating a frame image, and a plurality of regions corresponding to a region obtained by dividing the pixel more finely than the pixel width, with a total value of the width of the light receiving portion and the width of the insensitive portion as the pixel width of the pixel A signal processing method in an X-ray imaging apparatus, comprising a frame image storage means for storing a frame image generated as the signal processing result having a memory area for each pixel,
The value of a signal output from the predetermined pixel is calculated by the image signal processing unit within a time during which the predetermined pixel of the X-ray imaging unit moves by the pixel width as the X-ray imaging unit moves. Proportionally according to the position of the light-receiving unit during movement of the light-receiving unit and integrated in each memory area for the predetermined pixel, and adjacent to the predetermined pixel that receives X-rays passing through the predetermined point next to the predetermined pixel The frame image is generated by distributing the value of the signal output from the adjacent pixel in accordance with the position of the light receiving unit during the movement of the adjacent pixel and adding the value of the signal output from the adjacent pixel to each memory area for the predetermined pixel. A characteristic signal processing method.
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