JP3672399B2 - CT image reconstruction method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医用あるいは産業用のX線CT装置の画像再構成方法に係り、特に複数の単位演算プロセッサを用いて対向ビーム補間法により画像再構成を行うマルチプロセッサによるCT画像再構成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、従来の一般的なヘリカルスキャンを行うX線CT装置1の全体構成を示すブロック図である。同図において、X線CT装置1は、X線源3、検出器5及びデータ収集回路(DAS)7を備えたガントリー部9、ガントリー部9の中央開口部9aに被検体Pを搬入可能な寝台11、X線CT装置1全体を制御するホストCPU13、収集あるいは処理されたデータを一時的に格納するための共有メモリとしてのシステム・メモリ15、収集された投影データや再構成された画像を格納するための大容量記憶装置17、システム・コンソール19、システム・バス21、及び複数の再構成装置( Reconstruction Unit、以下、RUと省略する)23、25、27、及び通信制御装置29を備えて構成されている。
【0003】
RUは、例えば、RUを制御あるいはデータ処理を行うマイクロプロセッサユニット( Micro Processing Unit、以下、MPUと略す)41、RU内部にデータを記憶するためのローカルメモリ43、及び再構成演算の中のバックプロジェクション処理を行う専用ハードウェアであるBP45を備えて構成されている。そして所望の再構成演算能力に応じて、実装するRUの数を増減可能としたマルチプロセッサ構成とし、各RUが並列動作可能となっている。
【0004】
図1の例は、3枚の互いに等しいRU基板からなるRU23、25、27が実装され、3台の単位RUによるマルチプロセッサ構成としたRUの場合を示している。また、RU内部のBPが担当するバックプロジェクション処理は、画像マトリクスに対する累積加算演算であるため、各BP間は、ピクセルバス31とも呼ばれる専用のバスによりカスケード結合されることもある。
【0005】
なお、1枚の基板上に複数のRUが実装される図4に示すような構成例もあり、さらに、図4の基板33を複数用いて再構成装置とすることもある。
【0006】
次に、このマルチプロセッサによる再構成処理をフローチャートとデータ分割説明図を参照して説明する。
【0007】
図3は、図1のX線CT装置におけるヘリカル補間処理を行う場合の処理内容例の概要を示すフローチャートである。図3によれば、被検体を透過したX線の強度を検出器で検出し、AD変換等を行って投影データを収集する段階(ステップS11)と、投影データの各種補正処理の段階(ステップS13)と、対向ビーム補間処理の段階(ステップS15)と、フィルタ関数による重畳積分を行うコンボリューション処理の段階(ステップS17)と、逆投影により被検体の断層像を得るバックプロジェクション処理の段階(ステップS19)と、得られた断層像の表示及び記録の段階(ステップS21)からなる。
【0008】
図5は、DAS7により収集され、システム・メモリの生データ領域15aに格納されたデータ収集段階の生データをチャネル方向とビュー方向の2次元に表示されるサイノグラムとして表したものである。
【0009】
ところで、この2次元のデータに対する図3のステップS13以下の処理を複数の処理装置で並列実行するために分割する従来の方法は、処理内容に応じて、図5(a)に示すビュー分割と、図5(b)に示すチャネル分割とが使用されていた。
【0010】
例えば、ステップS17のコンボリューション処理及びステップS19のバックプロジェクション処理においては、図5(a)のビュー分割により、データを各RUに分割して処理していた。これは、コンボリューション処理で用いるフィルタは、同一ビューの全てのチャネルデータに作用させなければならないからである。
【0011】
これに対して、ビュー方向への移動平均処理を含む補正処理などでは、図5(b)のチャネル分割を用いることが多い。その理由の1例を挙げると、ビュー方向への移動平均処理をビュー分割で実施しようとすると、移動平均対象のビュー区間がデータの分割境界を跨ぐ際に、それぞれのビュー分割データを担うRU間でデータの受け渡しの必要が生じ、このようなデータの受け渡しはソフトウェアを複雑にするとともに処理能力の低下を招くからである。
【0012】
また、ほとんどの補正処理は原理的に、チャネル分割で処理することが可能である。もし補正処理の中で、チャネル方向にフィルタリングするような場合は、図5(c)に示すように分割した領域の端部をフィルタ幅に応じてオーバラップさせればよい。
【0013】
次いで、チャネル分割による補正処理が終わって、ビュー分割が好適なコンボリューション処理に切り換わる際は、各RUのローカルメモリから補正の終了したデータを一度共有メモリに集める(図1では、システム・メモリを共有メモリにしている)。
【0014】
全ての補正処理をチャネル分割で行えば、共有メモリと各RUの間のデータ転送は、
(1)補正処理を開始するための共有メモリ−ローカルメモリ間転送
(2)補正処理結果を集合するためのローカルメモリ−共有メモリ間転送
(3)コンボリューション処理を開始するための共有メモリ−ローカルメモリ間転送
で済む。なお、図1ではシステムメモリを共有メモリとしたが、共有メモリをどこにとっても、転送の必要回数は変わらない。
【0015】
また、ヘリカルスキャンにおける補間処理も補正処理の一種と考えることもできるが、図3ではステップS15の対向ビーム補間処理として、個別のステップとした。ヘリカルスキャンとは、図6に示すように、X線源が被検体に対して相対的な螺旋軌道を描くスキャンである。所望の再構成断面の投影データは、補間処理によって擬似的に生成される。
【0016】
次に、図7を用いて対向ビームの説明をする。対向ビームとは、図7(a)に示すように被検体の体軸方向(スライス方向)の位置を除いて、空間内で互いに逆向する1対のX線ビームのことである。対向ビームを被検体の体軸方向から見た図を図7(b)に示す。
【0017】
例えば、回転角位置0°のX線源3から曝射された広がり角度φのファンビームの進行方向に向かって右端のチャネルのビームGに対向するビームは、X線源3が(180°+φ)の回転角位置におけるビームの進行方向に向かって左端のチャネルのビームJとなる。
【0018】
また、同様に回転角位置0°のX線源3から曝射された広がり角度φのファンビームの進行方向に向かって左端のチャネルのビームHに対向するビームは、X線源3が(180°−φ)の回転角位置におけるビームの進行方向に向かって右端のチャネルのビームKとなる。
【0019】
この対向ビームをサイノグラム上で示すと、図8に示す位置関係となり、線分GHで示されるファンビームの対向ビームは、線分JKで示される分布となる。る。
【0020】
さらに、図9に示すように、チャネル方向にA,B,Cに3分割された投影データを示すサイノグラム上で、線分Ggで示すデータセットの対向データは、線分Jjで示す位置となり、Ggで示すデータがAの領域に属するのに対して、このデータの対向データセットは、異なる領域Cに属している。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マルチプロセッサによる再構成を行う場合、チャネル分割したデータを使用する一連の補間処理の中で、対向ビームを使った補間処理をする場合、対応する投影データ・セットは、異なるRU(基板)上のローカルメモリに保持されているので、RU間で新たなデータ転送が必要となり、MPUのソフトウェアが複雑化したり、データ転送に伴うオーバーヘッドが生じ、補間処理のために必要とする時間の増大を招くという問題点があった。
【0022】
以上の問題点に鑑み、本発明の目的は、複数のRUを備えた再構成装置において、対応する投影データ・セットの転送に伴うオーバーヘッドを除去し、高速に対向ビーム補間を実行可能とすることである。
【0023】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次の構成を有する。
すなわち、請求項1記載の発明は、CTスキャン装置により収集された投影データに基づいて複数の演算処理装置により所望のCT画像を再構成するCT画像再構成方法において、前記収集された投影データを検出器のチャネル番号の中央値に対して対称な複数の領域に分割し、互いに対称な領域を同じ演算処理装置に割り当てたことを要旨とする。
【0024】
また、請求項2記載の発明は、CTスキャン装置により収集された投影データに基づいて複数の演算処理装置により所望のCT画像を再構成するCT画像再構成方法において、前記収集された投影データを検出器のチャネル番号の中央値に対して対称かつ前記演算処理装置の2倍の数の領域に分割し、互いに対称な領域を同じ演算処理装置に割り当てたことを要旨とする。
【0025】
また、請求項3記載の発明は、請求項2に記載のCT画像再構成方法において、前記分割された互いに対称な領域同士の大きさが均等であることを要旨とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図2は、本発明に係るマルチプロセッサによるCT画像再構成方法を3台のRUからなるX線CT装置に適用した場合のデータの分割を示すサイノグラムである。本発明が適用されるX線CT装置の構成は、図1に示した従来例と同様である。本発明においては、CTスキャン装置により収集された投影データを検出器のチャネル番号の中央値に対して対称な複数の領域に分割する。
【0027】
図2(a)は、3台のRU、A,B,Cが並列処理する場合にデータ分割する第1の実施の形態を示すサイノグラムであり、データ領域をRUの台数の2倍の数の均等な大きさを持つ領域にチャネル分割する方法を示している。
【0028】
図2(a)によれば、データ領域は、それぞれ均等な大きさを有する6つの領域、51、52、53、54、55、56に分割され、それぞれチャネル番号の中央値に対して対称な領域がそれぞれ同じRUに割り当てられている。すなわち、領域51と56とがRU−Aに割り当てられ、領域52と55とがRU−Bに割り当てられ、領域53と54とがRU−Cに割り当てられている。
【0029】
このようにデータ領域を割り当てることにより、各RUが対向ビーム補間を行う際に、対応するデータ・セットが同一RU上のローカルメモリに保持されているので、従来のように対向ビームの対応するデータ・セットを同一のローカルメモリ上へ転送するためのオーバーヘッドが削減され、高速な再構成処理が実現される。
【0030】
図2(b)は、3台のRU、A,B,Cが並列処理する場合にデータ分割する第2の実施の形態を示すサイノグラムであり、データ領域をチャネル番号中央値に対して対称な複数の領域にチャネル分割する方法を示している。
【0031】
図2(b)によれば、データ領域は、5つの領域、61、62、63、64、65に分割され、領域61、62、64、65は、それぞれ大きさが等しく、領域63は、他の領域の2倍の大きさである。そして、それぞれチャネル番号の中央値に対して対称な領域がそれぞれ同じRUに割り当てられている。すなわち、領域61と65とがRU−Aに割り当てられ、領域62と64とがRU−Bに割り当てられ、領域63がRU−Cに割り当てられている。
【0032】
このようにデータ領域を割り当てることにより、各RUが対向ビーム補間を行う際に、対応するデータ・セットが同一RU上のローカルメモリに保持されているので、従来のように対向ビームの対応するデータ・セットを同一のローカルメモリ上へ転送するためのオーバーヘッドが削減され、高速な再構成処理が実現される。
【0033】
図2(c)は、3台のRU、A,B,Cが並列処理する場合にデータ分割する第3の実施の形態を示すサイノグラムであり、データ領域をRUの台数の2倍の数の不均等な大きさを持つ領域にチャネル分割する方法を示している。
【0034】
図2(c)によれば、データ領域は、6つの領域、71、72、73、74、75、76に分割され、それぞれチャネル番号の中央値に対して対称な領域の大きさが等しくなっていて、同じRUに割り当てられている。
【0035】
すなわち、領域71と76とが大きさが等しくかつ同じRU−Aに割り当てられ、領域72と75とが大きさが等しくかつ同じRU−Bに割り当てられ、領域73と74とが大きさが等しくかつ同じRU−Cに割り当てられている。
【0036】
このようにデータ領域を割り当てることにより、各RUが対向ビーム補間を行う際に、対応するデータ・セットが同一RU上のローカルメモリに保持されているので、従来のように対向ビームの対応するデータ・セットを同一のローカルメモリ上へ転送するためのオーバーヘッドが削減され、高速な再構成処理が実現される。
【0037】
図2(d)は、3台のRU、A,B,Cが並列処理する場合にデータ分割する第4の実施の形態を示すサイノグラムであり、データ領域をチャネル番号中央値に対して対称な複数の領域にチャネル分割する方法を示している。
【0038】
図2(d)によれば、データ領域は、5つの領域、81、82、83、84、85に分割され、それぞれチャネル番号の中央値に対して対称な領域の大きさが等しい場合を示している。すなわち、領域81と85とが大きさが等しく、領域82と84とが大きさが等しい。
【0039】
そして、それぞれチャネル番号の中央値に対して対称な領域がそれぞれ同じRUに割り当てられている。すなわち、領域81と85とがRU−Aに割り当てられ、領域82と84とがRU−Bに割り当てられ、領域83がRU−Cに割り当てられている。
【0040】
このようにデータ領域を割り当てることにより、各RUが対向ビーム補間を行う際に、対応するデータ・セットが同一RU上のローカルメモリに保持されているので、従来のように対向ビームの対応するデータ・セットを同一のローカルメモリ上へ転送するためのオーバーヘッドが削減され、高速な再構成処理が実現される。
【0041】
以上好ましい実施の形態について説明したが、これは本発明を限定するものではない。例えば再構成装置RUの台数は、何台でもよく、4台のRUを使用してその2倍の領域に分割する場合には、8つの均等な領域に分割して割り当てればよい。
【0042】
また、図4に示したように、1枚の基板上に複数のRUが実装される場合でも、分割、割当方法は変わらない。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、CTスキャン装置により収集された投影データをチャネル番号の中央値に対して対称な複数の領域に分割し、互いに対称な領域を同じ演算プロセッサに属するローカルメモリに割り当てることにより、対向データ・セットを構成するデータ対が同一のローカルメモリ内に存在することになり、対向ビーム補間時のデータ転送オーバーヘッドがなくなり、高速に補間処理を行うことができるという効果を奏する。
【0044】
また、請求項2記載の発明によれば、CTスキャン装置により収集された投影データに基づいて複数の演算プロセッサにより所望のCT画像を再構成するマルチプロセッサによるCT画像再構成方法において、前記収集された投影データをチャネル番号の中央値に対して対称かつ前記演算プロセッサ数の2倍の数の領域に分割し、互いに対称な領域を同じ演算プロセッサに属するローカルメモリに割り当てることにより、対向データ・セットを構成するデータ対が同一のローカルメモリ内に存在することになり、対向ビーム補間時のデータ転送オーバーヘッドがなくなり、高速に補間処理を行うことができるという効果を奏する。
【0045】
また、請求項3記載の発明によれば、前記分割された領域の大きさを均等とすることにより、各再構成用演算プロセッサ及びローカルメモリが等しい構成及び能力を持つものが利用でき、構成の柔軟性および同一パターン基板の反復使用が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるX線CT装置の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係るマルチプロセッサによるCT画像再構成方法の実施形態による投影データの領域分割を示すサイノグラムである。
【図3】対向ビーム補間を行うヘリカルスキャンCT装置におけるデータ処理の概略を示すフローチャート図である。
【図4】1枚の基板に複数の再構成処理単位を実装する場合を示すブロック図である。
【図5】再構成処理におけるデータ分割法を示すサイノグラムであり、(a)ビュー分割、(b)チャネル分割、(c)隣接処理単位間で重複するチャネル分割をそれぞれ示す。
【図6】ヘリカルスキャンの説明図である。
【図7】対向ビームの説明図である。
【図8】サイノグラム上の対向ビームの位置を説明する図である。
【図9】対向ビームを用いた処理で、対応するデータセットの所在を説明する図である。
【符号の説明】
1…X線CT装置、3…X線管球、5…検出器、7…データ収集システム、9…ガントリー、11…寝台、13…ホストCPU、15…システムメモリ、17…大容量記憶装置、19…システムコンソール、21…システムバス、23、25、27…再構成装置(RU)、29…通信制御装置、31…ピクセルバス、41…マイクロプロセッサ(MPU)、43…ローカルメモリ、45…逆投影処理回路(BP)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reconstruction method for a medical or industrial X-ray CT apparatus, and more particularly to a CT image reconstruction method by a multiprocessor that performs image reconstruction by a counter beam interpolation method using a plurality of unit arithmetic processors.
[0002]
[Prior art]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional X-ray CT apparatus 1 that performs a general helical scan. In the figure, an X-ray CT apparatus 1 can carry a subject P into a gantry unit 9 having an
[0003]
The RU includes, for example, a micro processing unit (hereinafter abbreviated as MPU) 41 for controlling the RU or processing data, a
[0004]
The example of FIG. 1 shows the case of an RU having a multiprocessor configuration of three unit RUs, in which
[0005]
In addition, there is a configuration example as shown in FIG. 4 in which a plurality of RUs are mounted on one substrate, and a reconfiguring device may be formed by using a plurality of
[0006]
Next, reconfiguration processing by the multiprocessor will be described with reference to a flowchart and a data division explanatory diagram.
[0007]
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of an example of processing contents when helical interpolation processing is performed in the X-ray CT apparatus of FIG. According to FIG. 3, the step of detecting the intensity of X-rays transmitted through the subject with a detector and performing AD conversion or the like to collect projection data (step S11), and the steps of various correction processing of the projection data (steps) S13), a step of counter beam interpolation processing (step S15), a step of convolution processing for performing superposition integration with a filter function (step S17), and a step of back projection processing for obtaining a tomographic image of the subject by back projection (step S17). Step S19), and display and recording of the obtained tomographic image (Step S21).
[0008]
FIG. 5 shows the raw data of the data collection stage collected by the DAS 7 and stored in the raw data area 15a of the system memory as a sinogram displayed in two dimensions in the channel direction and the view direction.
[0009]
By the way, the conventional method for dividing the two-dimensional data in order to execute the processing in step S13 and subsequent steps in FIG. 3 in parallel with a plurality of processing devices is the view division shown in FIG. The channel division shown in FIG. 5B was used.
[0010]
For example, in the convolution process in step S17 and the back projection process in step S19, the data is divided into each RU and processed by the view division in FIG. This is because the filter used in the convolution process must act on all channel data of the same view.
[0011]
On the other hand, in the correction process including the moving average process in the view direction, the channel division of FIG. 5B is often used. One example of the reason is that when the moving average processing in the view direction is performed by view division, when the view section subject to moving average crosses the data division boundary, between the RUs carrying the respective view division data This is because it is necessary to transfer data, and such data transfer complicates software and lowers processing capability.
[0012]
In addition, most correction processing can be performed by channel division in principle. If filtering is performed in the channel direction during the correction process, the ends of the divided areas may be overlapped according to the filter width as shown in FIG.
[0013]
Next, when the correction process by channel division is completed and the view division is switched to a suitable convolution process, the corrected data is once collected in the shared memory from the local memory of each RU (in FIG. 1, in the system memory Is shared memory).
[0014]
If all correction processing is performed by channel division, data transfer between the shared memory and each RU is
(1) Shared memory-local memory transfer for starting correction processing (2) Local memory-shared memory transfer for collecting correction processing results (3) Shared memory-local transfer for starting convolution processing Transfer between memory is enough. In FIG. 1, the system memory is a shared memory, but the required number of transfers does not change wherever the shared memory is used.
[0015]
In addition, although interpolation processing in helical scanning can be considered as a kind of correction processing, in FIG. 3, individual steps are used as the counter beam interpolation processing in step S <b> 15. As shown in FIG. 6, the helical scan is a scan in which the X-ray source draws a spiral trajectory relative to the subject. Projection data of a desired reconstructed cross section is generated in a pseudo manner by interpolation processing.
[0016]
Next, the counter beam will be described with reference to FIG. The opposed beams are a pair of X-ray beams that are opposite to each other in space except for the position in the body axis direction (slice direction) of the subject as shown in FIG. FIG. 7B shows the opposite beam viewed from the body axis direction of the subject.
[0017]
For example, the beam facing the beam G of the channel at the right end in the traveling direction of the fan beam with the spread angle φ exposed from the
[0018]
Similarly, the beam facing the beam H of the leftmost channel in the traveling direction of the fan beam with the spread angle φ irradiated from the
[0019]
When the opposing beam is shown on the sinogram, the positional relationship shown in FIG. 8 is obtained, and the opposing beam of the fan beam indicated by the line segment GH has a distribution indicated by the line segment JK. The
[0020]
Further, as shown in FIG. 9, on the sinogram showing the projection data divided into three in A, B, and C in the channel direction, the opposing data of the data set indicated by the line segment Gg is at the position indicated by the line segment Jj. While the data indicated by Gg belongs to the area A, the opposite data set of this data belongs to a different area C.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
However, when performing reconstruction by a multiprocessor, when performing interpolation processing using an opposite beam in a series of interpolation processing using channel-divided data, the corresponding projection data set has a different RU (substrate). Since it is held in the local memory above, new data transfer is required between RUs, MPU software becomes complicated, overhead associated with data transfer occurs, and the time required for interpolation processing increases. There was a problem of inviting.
[0022]
In view of the above problems, an object of the present invention is to eliminate the overhead associated with the transfer of the corresponding projection data set in a reconstruction apparatus having a plurality of RUs, and to enable high-speed counter beam interpolation. It is.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in claim 1 is a CT image reconstruction method in which a desired CT image is reconstructed by a plurality of arithmetic processing units based on projection data collected by a CT scanning device. The gist of the invention is that the detector is divided into a plurality of regions that are symmetrical with respect to the median channel number of the detector, and the regions that are symmetrical to each other are assigned to the same arithmetic processing unit.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, in the CT image reconstruction method for reconstructing a desired CT image by a plurality of arithmetic processing units based on the projection data collected by the CT scanning device, the collected projection data is stored in the CT image reconstruction method. The gist of the invention is that the area is divided into two times the number of regions of the arithmetic processing unit symmetrical to the median of the channel number of the detector, and the symmetrical regions are assigned to the same arithmetic processing unit.
[0025]
The gist of the invention described in
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a sinogram showing the division of data when the multiprocessor CT image reconstruction method according to the present invention is applied to an X-ray CT apparatus composed of three RUs. The configuration of the X-ray CT apparatus to which the present invention is applied is the same as that of the conventional example shown in FIG. In the present invention, the projection data collected by the CT scanning device is divided into a plurality of regions that are symmetrical with respect to the median channel number of the detector.
[0027]
FIG. 2 (a) is a sinogram showing a first embodiment in which data is divided when three RUs, A, B, and C perform parallel processing. The data area is twice the number of RUs. It shows a method of dividing a channel into regions having an equal size.
[0028]
According to FIG. 2 (a), the data area is divided into six
[0029]
By assigning the data area in this way, when each RU performs counter beam interpolation, the corresponding data set is held in the local memory on the same RU. -Overhead for transferring the set to the same local memory is reduced, and high-speed reconfiguration processing is realized.
[0030]
FIG. 2B is a sinogram showing a second embodiment in which data is divided when three RUs, A, B, and C perform parallel processing. The data area is symmetrical with respect to the median channel number. A method for dividing a channel into a plurality of regions is shown.
[0031]
According to FIG. 2 (b), the data area is divided into five
[0032]
By assigning the data area in this way, when each RU performs counter beam interpolation, the corresponding data set is held in the local memory on the same RU. -Overhead for transferring the set to the same local memory is reduced, and high-speed reconfiguration processing is realized.
[0033]
FIG. 2C is a sinogram showing a third embodiment in which data is divided when three RUs, A, B, and C perform parallel processing. The data area is twice the number of RUs. It shows a method of dividing a channel into regions having unequal sizes.
[0034]
According to FIG. 2 (c), the data area is divided into six areas, 71, 72, 73, 74, 75, and 76, and the sizes of the areas symmetric with respect to the median value of the channel numbers are equal. Assigned to the same RU.
[0035]
That is,
[0036]
By assigning the data area in this way, when each RU performs counter beam interpolation, the corresponding data set is held in the local memory on the same RU. -Overhead for transferring the set to the same local memory is reduced, and high-speed reconfiguration processing is realized.
[0037]
FIG. 2D is a sinogram showing a fourth embodiment in which data is divided when three RUs, A, B, and C perform parallel processing. The data area is symmetrical with respect to the median channel number. A method for dividing a channel into a plurality of regions is shown.
[0038]
According to FIG. 2 (d), the data area is divided into five areas, 81, 82, 83, 84, and 85, and the sizes of areas that are symmetric with respect to the median of the channel numbers are equal. ing. That is, the
[0039]
In addition, regions that are symmetrical with respect to the median channel number are assigned to the same RU. That is,
[0040]
By assigning the data area in this way, when each RU performs counter beam interpolation, the corresponding data set is held in the local memory on the same RU. -Overhead for transferring the set to the same local memory is reduced, and high-speed reconfiguration processing is realized.
[0041]
Although the preferred embodiment has been described above, this does not limit the present invention. For example, the number of reconfigurable units RU may be any number, and when four RUs are used to divide the area into twice that area, it may be divided into eight equal areas.
[0042]
Further, as shown in FIG. 4, even when a plurality of RUs are mounted on one board, the division and allocation method does not change.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the projection data collected by the CT scanning device is divided into a plurality of regions that are symmetric with respect to the median of the channel numbers, and the symmetric regions are subjected to the same calculation. By allocating to the local memory belonging to the processor, the data pairs that make up the opposing data set exist in the same local memory, eliminating the data transfer overhead during opposing beam interpolation, and performing interpolation processing at high speed There is an effect that can be.
[0044]
According to a second aspect of the present invention, in the CT image reconstruction method by a multiprocessor that reconstructs a desired CT image by a plurality of arithmetic processors based on projection data collected by a CT scanning device, By dividing the projected data into areas that are symmetric with respect to the median channel number and twice the number of the arithmetic processors, and allocating the symmetrical areas to local memories belonging to the same arithmetic processor, the opposite data set Since the data pairs constituting the same exist in the same local memory, there is no data transfer overhead at the time of opposed beam interpolation, and the interpolation process can be performed at high speed.
[0045]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a sinogram showing area division of projection data according to an embodiment of a CT image reconstruction method by a multiprocessor according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing an outline of data processing in a helical scan CT apparatus that performs counter beam interpolation;
FIG. 4 is a block diagram showing a case where a plurality of reconstruction processing units are mounted on one board.
FIG. 5 is a sinogram showing a data division method in reconstruction processing, and shows (a) view division, (b) channel division, and (c) channel division overlapping between adjacent processing units, respectively.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a helical scan.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a counter beam.
FIG. 8 is a diagram for explaining the position of an opposing beam on a sinogram.
FIG. 9 is a diagram for explaining the location of a corresponding data set in processing using an opposing beam.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray CT apparatus, 3 ... X-ray tube, 5 ... Detector, 7 ... Data acquisition system, 9 ... Gantry, 11 ... Bed, 13 ... Host CPU, 15 ... System memory, 17 ... Mass storage device, DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記収集された投影データを検出器のチャネル番号の中央値に対して対称な複数の領域に分割し、互いに対称な領域を同じ演算処理装置に割り当てたことを特徴とするCT画像再構成方法。In a CT image reconstruction method for reconstructing a desired CT image by a plurality of arithmetic processing devices based on projection data collected by a CT scanning device,
A CT image reconstruction method characterized in that the collected projection data is divided into a plurality of regions that are symmetric with respect to the median channel number of the detector, and regions that are symmetric to each other are assigned to the same arithmetic processing unit.
前記収集された投影データを検出器のチャネル番号の中央値に対して対称かつ前記演算処理装置の2倍の数の領域に分割し、互いに対称な領域を同じ演算処理装置に割り当てたことを特徴とするCT画像再構成方法。In a CT image reconstruction method for reconstructing a desired CT image by a plurality of arithmetic processing devices based on projection data collected by a CT scanning device,
The collected projection data is divided into regions that are symmetric with respect to the median channel number of the detector and are twice as many as the arithmetic processing unit, and symmetrical regions are assigned to the same arithmetic processing unit. A CT image reconstruction method.
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