JP3533774B2 - X線撮像装置 - Google Patents
X線撮像装置Info
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Description
産業用非破壊検査装置などに適用することのできるX線
撮像装置に関する。
して、複数のX線センサを1列または数列に配置したセ
ンサアレイを、撮像領域上でステップ状に走査して線源
から被写体の情報を含んだX線束を入射させ、その強度
情報を例えばCRTやレーザイメージャーの画面上に表
現するX線撮像装置がある。
X線光子の入射によりセンサが発生するパルス信号を計
数し、その計数値を画像情報とする、いわゆるフォトン
カウンティング方式が採用されている。
ウンティング方式においては、入射X線線量が低い場合
には、X線を正確に測定できるものの、線量が多いと光
子一つ一つを分離することができなくなり、いわゆる数
え落とし効果(ピークパイルアップ)により、測定可能
なX線線量が制限されるという欠点がある。
採用したX線撮像装置では、例えば胸部画像の撮像な
ど、X線透過量の変化が激しい被写体を撮像する場合、
透過率の高い部分(肩など)では測定範囲を越えてしま
い、測定不可能となることがある。
もので、低線量から高線量にわたる広範囲のX線を測定
することのできるダイナミックレンジの広いX線撮像装
置の提供を目的としている。
に、本発明は、X線の入射により電荷信号を出力するX
線センサが配列されてなるセンサアレイと、その各セン
サ出力を電圧信号に変換し、この変換後の信号を所定の
電圧と比較してその電圧以上となる信号を計数する測定
系を有し、センサアレイをステップ状に移動させつつ測
定系の出力を収集し、その収集データに基づいてX線画
像を得る装置において、上記測定系の出力を検出し、そ
の検出結果に応じて上記測定系の比較電圧の設定値を、
前記センサアレイの走査過程で変更する手段を設けたこ
とによって特徴づけられる。本発明のX線撮像装置にお
いて、前記測定系の比較電圧として低線量用の値と、高
線量用の値の二つの値を設定できるように構成するとと
もに、前記比較電圧を設定する手段に、前記低線量用の
値で計数特性曲線上に現れる測定限界のカウント数より
も、所定量だけ小さいカウント数Th1と、前記高線量
用の値の計数特性曲線上で、前記カウント値Th1に対
応するカウント数Th2とを設定し、前記測定系による
計数値nがn≧Th1となったときに前記比較電圧を低
線量用の値から高線量用の値に切り替え、n<Th2と
なったときに前記比較電圧を高線量用の値から低線量用
の値に切り替えるように構成してもよい。
は、測定系で採用する比較電圧の設定値を変更すると、
これに応じて計数特性が変化する。例えば図4に示すよ
うに、比較回路の比較電圧Vref を低い値Ref1 に設定
した場合に、測定限界を越えるような線量(X線強度)
であっても、比較電圧Vref を高い値Ref2 にすると、
計数率は低くなるものの高線量での測定が可能となる。
においてセンサアレイが、X線透過量の少ない部位に位
置した時つまり計数値が低い時には比較電圧を低い値R
ef1とし、X線透過量の多い部位に位置して計数値が高
くなった時点で、比較電圧を高い値Ref2 に切り替える
ことで、フォトンカウンティング方式の欠点である高線
量領域での測定限界を拡張する。
は、図2の概念図に示すように、被写体TにX線を照射
するX線源8と、X線センサ1・・1を6×1024の面
状(2次元状)に配列したセンサアレイAを有し、この
センサアレイAを被写体Tの後方でステップ状に移動さ
せることにより画像を得る構造の装置である。
うに、X線センサ1・・1のそれぞれに対し、各センサで
発生した電荷を電圧に変換するアンプ2と、その変換後
の電圧パルスを比較電圧(リファレンス電圧)Vref と
比較して、電圧パルスが比較電圧Vref を越えている間
においてHレベルとなるようなデジタルパルスを出力す
る比較回路3と、この比較回路3の出力パルス数を計数
するカウンタ4が接続されており、これらの回路構成に
より、フォトンカウンティング方式に基づいてデータ収
集することができる。
は、比較回路3の比較電圧Vref を一定の値とするので
なく、比較電圧発生回路5を駆動制御する制御回路6を
設けて、カウンタ4による計数値に応じて低線量用と高
線量用の大小二つの値に設定するといった構成を採用し
た点にある。
る。まず、フォトンカウンティング方式においては、図
3に示すように、被写体を透過したX線線量が低い場合
(1) 、比較回路3の比較電圧Vref を低い値Ref1に設
定しても測定不可能となることはなく、また比較電圧V
ref は低い値Ref1とした方が計数率は高くなる。一
方、被写体を透過したX線線量が高くてアンプ2の出力
にパイルアップが生じる場合(2) 、比較回路3の比較電
圧Vref が低い値Ref1 であると測定不可能となるが、
比較電圧Vref を高い値Ref2 とすれば計数率は低くな
るものの測定可能な状態となるといった特徴がある。
り、比較回路3の比較電圧Vref を低い値Ref1 に設定
した場合、計数率は高くなるが測定限界の線量(X線強
度)が低くなり、これに対し、比較電圧Vref を高い値
Ref2 に設定すると、低線量での計数率は低くなるもの
の高線量までの測定が可能となる。
較電圧Vref を低い値Ref1 とし、X線線量が高い場合
には比較電圧Vref を高い値Ref2 とすれば、低線量か
ら高線量まで広い範囲で測定が可能となる。
により比較電圧発生回路5を駆動制御して、比較回路3
の比較電圧Vref として低線量用の値Ref1 と、高線量
用の値Ref2 の二つの値を設定できるようにしており、
さらに、その低線量用の値Ref1 で計数特性曲線上に現
れる測定限界のカウント数よりも、所定量だけ小さいカ
ウント数Th1(図4参照)と、高線量用の値Ref2 の計
数特性曲線上で、先の値Th1に対応するカウント数Th2
を制御回路6に設定し、カウンタ4の出力計数値nが
〔n≧Th1〕となったときに、比較回路3の比較電圧V
ref を、低線量用の値Ref1 から高線量用の値Ref2 に
切り替え、また、カウンタ4の出力計数値nが〔n<T
h2〕となったときに、比較回路3の比較電圧Vref を、
高線量用の値Ref2 から低線量用の値Ref1 へと切り替
えるように構成している。
説明する。まず、被写体TはセンサアレイAの走査方向
においてX線透過量が変化するものとし、また、被写体
Tには、比較電圧Vref の設定値が低線量用の値Ref1
である場合には測定不可能となる部分(b) が存在するも
のとする。
と、その走査ごとに一定時間のサンプリングが順次に実
行され、カウンタ4による計数値nがデータ処理装置7
に出力される。このとき、カウンタ4の出力計数値n
は、制御回路6において図4に示したカウント数Th1及
びTh2と比較される。
部分(a) を透過したX線を検出する位置にあるとする
と、透過X線線量が少なくてカウンタ4の出力計数値n
が〔n<Th1〕となるので、比較回路3の比較電圧Vre
f は低線量用の値Ref1 が設定される。
て、センサアレイAが被写体Tの薄い部分(b)に位置
したときには、透過X線線量が多くなってカウンタ4の
出力計数値nがTh1を越えるので、比較回路3の比較
電圧Vrefが低線量用の値Ref1から高線量用の値
Ref21へと切り替わる。
的厚い部分(c) に達して、カウンタ4の出力計数値nが
低くなって〔n≧Th2〕となったときには、比較電圧V
refの設定値が高線量用の値Ref2 から低線量用の値Re
f1 へと戻る。
比較回路3の比較電圧Vref の設定値を変更すること
で、X線透過量の変化が激しい被写体であっても、測定
不可能となることがなく、広い濃度範囲をもつ画像デー
タを得ることができる。しかも低線量領域での高感度の
撮像が可能となる。
御回路6には、比較電圧Vref を切り替えた情報を保存
し、その情報をデータ処理装置7に転送する機能が付加
されており、また、データ処理装置7では、切り替え情
報を基にカウンタ4の出力計数値を、適正な値に補正し
て画像データを作成するといった処理が実行される。そ
の補正処理としては、例えば、図4に示した計数特性を
予め作成しておき、この低・高の二つ計数特性曲線と、
比較電圧の切り替え情報とを用いて計数値nをX線強度
に変換するといった処理法が挙げられる。
の比較電圧Vref の設定値を、低線量用と高線量用の二
つの値で2段階で変更できるようにしているが、その比
較電圧Vref の設定は3段階以上の制御であってもよ
い。
を複数列(6列)に配置したマルチラインセンサを使用
しているが、そのセンサ配列が1列の1次元センサアレ
イを用いたX線撮像装置にも本発明を適用できることは
言うまでもない。
フォトンカウンティング方式を採用した測定系の出力計
数値を検出し、その検出結果に応じて測定系の比較電圧
(リファレンス電圧)を変更するように構成したので、
従来のフォトンカウンティング方式の欠点であった数え
落とし効果等による高線量領域での制限を解消すること
ができ、これにより、低線量から高線量まできわめてダ
イナミックレンジの広いX線像の撮像が可能となる。
図で、カウント数とX線強度の関係を示すグラフ
Claims (2)
- 【請求項1】 X線の入射により電荷信号を出力するX
線センサが配列されてなるセンサアレイと、その各セン
サ出力を電圧信号に変換し、この変換後の信号を所定の
比較電圧と比較してその比較電圧以上となる信号を計数
する測定系を有し、センサアレイをステップ状に移動さ
せつつ測定系の出力を収集し、その収集データに基づい
てX線画像を得る装置において、上記測定系の出力を検
出し、その検出結果に応じて上記測定系の比較電圧の設
定値を、前記センサアレイの走査過程で変更する手段を
設けたことを特徴とするX線撮像装置。 - 【請求項2】 前記測定系の比較電圧として低線量用の
値と、高線量用の値の二つの値を設定できるように構成
されているとともに、前記比較電圧を設定する手段に、
前記低線量用の値で計数特性曲線上に現れる測定限界の
カウント数よりも、所定量だけ小さいカウント数Th1
と、前記高線量用の値の計数特性曲線上で、前記カウン
ト値Th1に対応するカウント数Th2とが設定されて
おり、前記測定系による計数値nがn≧Th1となった
ときに前記比較電圧を低線量用の値から高線量用の値に
切り替え、n<Th2となったときに前記比較電圧を高
線量用の値から低線量用の値に切り替えるように構成さ
れていることを特徴とする請求項1記載のX線撮像装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21994095A JP3533774B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | X線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21994095A JP3533774B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | X線撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0961532A JPH0961532A (ja) | 1997-03-07 |
JP3533774B2 true JP3533774B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=16743416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21994095A Expired - Fee Related JP3533774B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | X線撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3533774B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104812305B (zh) | 2012-12-27 | 2018-03-30 | 东芝医疗系统株式会社 | X射线ct装置以及控制方法 |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP21994095A patent/JP3533774B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0961532A (ja) | 1997-03-07 |
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