JP4603086B2

JP4603086B2 - プロジェクションデータ補正方法、プロジェクションデータ補正装置、記録媒体および放射線断層撮像装置

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Publication number: JP4603086B2
Application number: JP2009231081A
Authority: JP
Inventors: 哲也堀内; 明彦西出; 誠郷野
Original assignee: Ｇｅヘルスケア・ジャパン株式会社
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: JP2010042271A

Description

本発明は、プロジェクションデータ（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｄａｔａ）補正方法、プロジェクションデータ補正装置、記録媒体および放射線断層撮像装置に関し、特に、透過放射線による撮像対象のプロジェクションデータを補正する方法および装置、プロジェクションデータ補正機能をコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）に実現させるプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）を記録した記録媒体、並びに、プロジェクションデータ補正手段を備えた放射線断層撮像装置に関する。

Ｘ線を用いた放射線断層撮像装置すなわちＸ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄＴｍｏｇｒａｐｈｙ）装置では、Ｘ線照射装置から、撮像範囲を包含する広がり（幅）を持ちそれに垂直な方向に厚みを持つＸ線ビーム（ｂｅａｍ）を照射し、撮像範囲を透過したＸ線をＸ線検出装置で検出する。Ｘ線ビームの厚みはコリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）のＸ線通過開口（アパーチャ：ａｐｅｒｔｕｒｅ）の開度を調節することにより変更できるようになっており、これによって撮像のスライス（ｓｌｉｃｅ）厚が調節される。

Ｘ線検出装置は、Ｘ線ビームの幅の方向に多数（例えば１０００個程度）のＸ線検出素子をアレイ（ａｒｒａｙ）状に配列した多チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）のＸ線検出器を有し、それによってＸ線を検出するようになっている。

Ｘ線照射・検出装置を撮像対象の周りで回転（スキャン：ｓｃａｎ）させて、撮像対象の周囲の複数のビュー（ｖｉｅｗ）方向でそれぞれＸ線による撮像対象のプロジェクションデータを求め、それらプロジェクションデータに基づいて、コンピュータにより断層像を生成（再構成）する。

透過Ｘ線の測定誤差が特定のチャンネルにおいて特に大きいとき、再構成画像にはリングアーチファクト（ｒｉｎｇａｒｔｉｆａｃｔ）と呼ばれる同心円状の偽像が発生する。

そのような偽像を抽出するため、予め用意した偽像抽出プログラムで偽像成分を抽出し、偽像成分の大きさに応じて該当するチャンネルのプロジェクションデータを補正し、補正後のプロジェクションデータに基づいてあらためて画像を再構成することにより、偽像を除去した画像を得るようにしている。

上記のような偽像除去方法では、再構成画像から抽出した偽像成分に基づいてプロジェクションデータの補正値を間接的に求めるので、補正値は画像再構成に関係する各種の演算パラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒ）、例えば、フィルタ（ｆｉｌｔｅｒ）関数やマトリクスサイズ（ｍａｔｒｉｘｓｉｚｅ）等の影響を受ける。このため、適正な補正値を得ることが困難であり、したがって偽像を適切に除去することが困難であった。

そこで、本発明の課題は、効果的に偽像を除去するためのプロジェクションデータ補正方法および装置、プロジェクションデータ補正機能をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体、並びに、プロジェクションデータ補正手段を備えた放射線断層撮像装置を実現することである。

（１）上記の課題を解決するための１つの観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに同一ビュー内の近傍のデータの平均値との差をそれぞれ求め、前記求めた差につき予め定めた複数のビューを通じての平均値をそれぞれ求め、前記求めた差の平均値で前記個々のデータをそれぞれ補正する、ことを特徴とするプロジェクションデータ補正方法である。

この観点での発明では、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに近傍データの平均値からの差を求め、これを予め定めた複数のビューを通じて平均してリングアーチファクトの原因となるデータ成分を求める。このデータ成分で補正を行って、リングアーチファクトの原因をプロジェクションの段階で取り除く。

（２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、前記加算して得られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所の一致を検出し、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、ことを特徴とする（１）に記載のプロジェクションデータ補正方法である。

この観点での発明では、（１）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを、採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、加算して得られる少なくとも２つのデータプロファイルについてデータ異常箇所の一致を検出し、一致したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える。これによって、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。

（３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定し、前記補正済みの個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算し、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、ことを特徴とする（１）に記載のプロジェクションデータ補正方法である。

この観点での発明では、（１）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、加算して得られるデータプロファイルについてデータ異常箇所を検出するとともに、データ列の中央に関して対称的な箇所でのデータ異常の有無を判定する。また、補正済みの個々のデータについて上記とは逆方向の複数のビューにわたって加算して同様にデータ異常箇所を検出する。

そして、対称的な箇所でのデータ異常がなくかつそれぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、データ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える。これによって、補正の行き過ぎを回避しつつ、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。

（４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、前記加算して得られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所の一致を検出し、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、ことを特徴とするプロジェクションデータ補正方法である。

この観点での発明では、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを、採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、加算して得られる少なくとも２つのデータプロファイルについてデータ異常箇所の一致を検出し、一致したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える。これによって、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。

（５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定し、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算し、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、ことを特徴とするプロジェクションデータ補正方法である。

この観点での発明では、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、加算して得られるデータプロファイルについてデータ異常箇所を検出するとともに、データ列の中央に関して対称的な箇所でのデータ異常の有無を判定する。また、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータについて上記とは逆方向の複数のビューにわたって加算して同様にデータ異常箇所を検出する。

（６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記放射線がＸ線であることを特徴とする（１）ないし（５）のうちのいずれか１つに記載のプロジェクションデータ補正方法である。

この観点での発明では、透過Ｘ線によるプロジェクションデータについて（１）ないし（５）のうちのいずれか１つに記載のデータ補正を行いリングアーチファクトの原因を取り除く。

（７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに同一ビュー内の近傍のデータの平均値との差をそれぞれ求める差計算手段と、前記求めた差につき予め定めた複数のビューを通じての平均値をそれぞれ求める差平均値計算手段と、前記求めた差の平均値で前記個々のデータをそれぞれ補正するデータ補正手段と、を具備することを特徴とするプロジェクションデータ補正装置である。

（８）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行う加算手段と、前記加算して得られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所の一致を検出する一致検出手段と、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える他のデータ補正手段と、を具備することを特徴とする（７）に記載のプロジェクションデータ補正装置である。

この観点での発明では、（７）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを、採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、加算して得られる少なくとも２つのデータプロファイルについてデータ異常箇所の一致を検出し、一致したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える。これによって、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。

（９）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算する第１の加算手段と、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第１の異常箇所検出手段と、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定する判定手段と、前記補正済みの個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算する第２の加算手段と、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第２の異常箇所検出手段と、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える他のデータ補正手段と、を具備することを特徴とする（７）に記載のプロジェクションデータ補正装置である。

この観点での発明では、（７）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、加算して得られるデータプロファイルについてデータ異常箇所を検出するとともに、データ列の中央に関して対称的な箇所でのデータ異常の有無を判定する。また、補正済みの個々のデータについて上記とは逆方向の複数のビューにわたって加算して同様にデータ異常箇所を検出する。

（１０）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行う加算手段と、前記加算して得
られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所の一致を検出する一致検出手段と、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換えるデータ補正手段と、を具備することを特徴とするプロジェクションデータ補正装置である。

（１１）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算する第１の加算手段と、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第１の異常箇所検出手段と、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定する判定手段と、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算する第２の加算手段と、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第２の異常箇所検出手段と、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換えるデータ補正手段と、を具備することを特徴とするプロジェクションデータ補正装置である。

（１２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記放射線がＸ線であることを特徴とする（７）ないし（１１）のうちのいずれか１つに記載のプロジェクションデータ補正装置である。

この観点での発明では、透過Ｘ線によるプロジェクションデータについて（７）ないし（１１）のうちのいずれか１つに記載のデータ補正を行いリングアーチファクトの原因を取り除く。

（１３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに同一ビュー内の近傍のデータの平均値との差をそれぞれ求め、前記求めた差につき予め定めた複数のビューを通じての平均値をそれぞれ求め、前記求めた差の平均値で前記個々のデータをそれぞれ補正する、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータで読み取り可能なように記録したことを特徴とする記録媒体である。

この観点での発明では、記録媒体に記録されたプログラムが、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに近傍データの平均値からの差を求め、これを予め定めた複数のビューを通じて平均してリングアーチファクトの原因となるデータ成分を求め、このデータ成分で補正を行ってリングアーチファクトの原因をプロジェクションの段階で取り除く、機能をコンピュータに実現させる。

（１４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、前記加算して得られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所の一致を検出し、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータで読み取り可能なように記録したことを特徴とする（１３）に記載の記録媒体である。

この観点での発明では、記録媒体に記録されたプログラムが、（１３）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを、採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、加算して得られる少なくとも２つのデータプロファイルについてデータ異常箇所の一致を検出し、一致したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換え、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる、機能をコンピュータに実現させる。

（１５）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定し、前記補正済みの個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算し、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータで読み取り可能なように記録したことを特徴とする（１３）に記載の記録媒体である。

この観点での発明では、記録媒体に記録されたプログラムが、（１３）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、加算して得られるデータプロファイルについてデータ異常箇所を検出するとともに、データ列の中央に関して対称的な箇所でのデータ異常の有無を判定する、機能をコンピュータに実現させる。

また、補正済みの個々のデータについて上記とは逆方向の複数のビューにわたって加算して同様にデータ異常箇所を検出し、対称的な箇所でのデータ異常がなくかつそれぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、データ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させる。これによって、補正の行き過ぎを回避しつつ、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。

（１６）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、前記加算して得られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所の一致を検出し、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータで読み取り可能なように記録したことを特徴とする記録媒体である。

この観点での発明では、記録媒体に記録されたプログラムが、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを、採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、加算して得られる少なくとも２つのデータプロファイルについてデータ異常箇所の一致を検出し、一致したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させる。これによって、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。

（１７）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定し、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算し、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータで読み取り可能なように記録したことを特徴とする記録媒体である。

この観点での発明では、記録媒体に記録されたプログラムが、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、加算して得られるデータプロファイルについてデータ異常箇所を検出するとともに、データ列の中央に関して対称的な箇所でのデータ異常の有無を判定する、機能をコンピュータに実現させる。

また、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータについて上記とは逆方向の複数のビューにわたって加算して同様にデータ異常箇所を検出し、対称的な箇所でのデータ異常がなくかつそれぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、データ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させる。これによって、補正の行き過ぎを回避しつつ、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。

（１８）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記放射線がＸ線であることを特徴とする（１３）ないし（１７）のうちのいずれか１つに記載の記録媒体である。

この観点での発明では、記録媒体に記録されたプログラムが、透過Ｘ線によるプロジェクションデータについて、（１３）ないし（１７）のうちのいずれか１つに記載のデータ補正を行ってリングアーチファクトの原因を取り除く、機能をコンピュータに実現させる。

（１９）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像
対象に複数のビュー方向でそれぞれ放射線を照射して透過放射線を検出する放射線照射・検出手段と、前記放射線照射・検出手段が検出した信号に基づくプロジェクションを用いて画像を生成する画像生成手段とを有する放射線断層撮像装置であって、前記画像生成手段は、前記透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに同一ビュー内の近傍のデータの平均値との差をそれぞれ求める差計算手段と、前記求めた差につき予め定めた複数のビューを通じての平均値をそれぞれ求める差平均値計算手段と、前記求めた差の平均値で前記個々のデータをそれぞれ補正するデータ補正手段と、前記補正したデータで構成されるプロジェクションを用いて画像を再構成する画像再構成手段と、を具備することを特徴とする放射線断層撮像装置である。

この観点での発明では、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに近傍データの平均値からの差を求め、これを予め定めた複数のビューを通じて平均してリングアーチファクトの原因となるデータ成分を求める。このデータ成分で補正を行って、リングアーチファクトの原因をプロジェクションの段階で取り除く。このようなプロジェクションに基づいて、リングアーチファクトのない画像を再構成する。

（２０）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像対象に複数のビュー方向でそれぞれ放射線を照射して透過放射線を検出する放射線照射・検出手段と、前記放射線照射・検出手段が検出した信号に基づくプロジェクションを用いて画像を生成する画像生成手段とを有する放射線断層撮像装置であって、前記画像生成手段は、前記透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに同一ビュー内の近傍のデータの平均値との差をそれぞれ求める差計算手段と、前記求めた差につき予め定めた複数のビューを通じての平均値をそれぞれ求める差平均値計算手段と、前記求めた差の平均値で前記個々のデータをそれぞれ補正する第１のデータ補正手段と、前記第１のデータ補正手段により補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行う加算手段と、前記加算して得られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所一致を検出する一致検出手段と、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換えることにより補正する第２のデータ補正手段と、前記第２のデータ補正手段で補正したデータで構成されるプロジェクションを用いて画像を再構成する画像再構成手段と、を具備することを特徴とする放射線断層撮像装置である。

この観点での発明では、（１９）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを、採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、加算して得られる少なくとも２つのデータプロファイルについてデータ異常箇所の一致を検出し、一致したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える。これによって、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。このようなプロジェクションに基づいて、リングアーチファクトのない画像を再構成する。

（２１）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像対象に複数のビュー方向でそれぞれ放射線を照射して透過放射線を検出する放射線照射・検出手段と、前記放射線照射・検出手段が検出した信号に基づくプロジェクションを用いて画像を生成する画像生成手段とを有する放射線断層撮像装置であって、前記画像生成手段は、前記透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータごとに同一ビュー内の近傍のデータの平均値との差をそれぞれ求める差計算手段と、前記求めた差につき予め定めた複数のビューを通じての平均値をそれぞれ求める差平均値計算手段と、前記求めた差の平均値で前記個々のデータをそれぞれ補正する第１のデータ補正手段と、前記第１のデータ補正手段により補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算する第１の加算手段と、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第１の異常箇所検出手段と、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定する判定手段と、前記第１のデータ補正手段により補正済みの個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算する第２の加算手段と、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第２の異常箇所検出手段と、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える第２のデータ補正手段と、前記第２のデータ補正手段で補正したデータで構成されるプロジェクションを用いて画像を再構成する画像再構成手段と、を具備することを特徴とする放射線断層撮像装置である。

この観点での発明では、（１９）に加えて、補正済みの個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、加算して得られるデータプロファイルについてデータ異常箇所を検出するとともに、データ列の中央に関して対称的な箇所でのデータ異常の有無を判定する。また、補正済みの個々のデータについて上記とは逆方向の複数のビューにわたって加算して同様にデータ異常箇所を検出する。

そして、対称的な箇所でのデータ異常がなくかつそれぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、データ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える。これによって、補正の行き過ぎを回避しつつ、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。このようなプロジェクションに基づいて、リングアーチファクトのない画像を再構成する。

（２２）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像対象に複数のビュー方向でそれぞれ放射線を照射して透過放射線を検出する放射線照射・検出手段と、前記放射線照射・検出手段が検出した信号に基づくプロジェクションを用いて画像を生成する画像生成手段とを有する放射線断層撮像装置であって、前記画像生成手段は、前記透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行う加算手段と、前記加算して得られる少なくとも２群のデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所の一致を検出する一致検出手段と、前記個々のデータのうち前記一致を検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換えることにより補正するデータ補正手段と、前記補正したデータで構成されるプロジェクションを用いて画像を再構成する画像再構成手段と、を具備することを特徴とする放射線断層撮像装置である。

この観点での発明では、複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算することを、採取時期を異にする少なくとも２群のデータについてそれぞれ行い、加算して得られる少なくとも２つのデータプロファイルについてデータ異常箇所の一致を検出し、一致したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを補間データで置き換える。これによって、リングアーチファクトの原因となるデータ異常をプロジェクションの段階で消滅させる。このようなプロジェクションに基づいて、リングアーチファクトのない画像を再構成する。

（２３）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、撮像対象に複数のビュー方向でそれぞれ放射線を照射して透過放射線を検出する放射線照射・検出手段と、前記放射線照射・検出手段が検出した信号に基づくプロジェクションを用いて画像を生成する画像生成手段とを有する放射線断層撮像装置であって、前記画像生成手段は、前記透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算する第１の加算手段と、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第１の異常箇所検出手段と、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定する判定手段と、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算する第２の加算手段と、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第２の異常箇所検出手段と、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換えるデータ補正手段と、前記補正したデータで構成されるプロジェクションを用いて画像を再構成する画像再構成手段と、を具備することを特徴とする放射線断層撮像装置である。

（２４）上記の課題を解決するための他の観点での発明は、前記放射線がＸ線であることを特徴とする（１９）ないし（２３）のうちのいずれか１つに記載の放射線断層撮像装置である。

この観点での発明では、プロジェクションデータ補正によりリングアーチファクトの原因を取り除き、リングアーチファクトのないＸ線断層撮影を行う。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、効果的に偽像を除去するためのプロジェクションデータ補正方法および装置、プロジェクションデータ補正機能をコンピュータに実現させるプログラムを記録した記録媒体、並びに、プロジェクションデータ補正手段を備えた放射線断層撮像装置を実現することができる。

本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。図１に示した装置における検出器アレイの模式図である。図１に示した装置におけるＸ線照射・検出装置の模式図である。図１に示した装置におけるＸ線照射・検出装置の模式図である。プロジェクションデータ補正に関わる中央処理装置のブロック図である。撮像対象のプロジェクションの概念図である。チャンネルデータの配列を示す概念図である。ビュー・チャンネル平面を示す概念図である。プロジェクションデータ補正に関わる中央処理装置のブロック図である。プロジェクションデータをビュー方向に加算してなるデータのプロファイルの概念図である。図１に示した装置の動作のフロー図である。ビュー・チャンネル平面を示す概念図である。ビュー・チャンネル平面におけるブロックの相互関係を示す概念図である。ビュー・チャンネル平面を示す概念図である。ビュー・チャンネル平面を示す概念図である。ビュー・チャンネル平面を示す概念図である。ビュー・チャンネル平面を示す概念図である。図１に示した装置の動作のフロー図である。図１に示した装置の動作のフロー図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。

図１に示すように、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２、撮像テーブル（ｔａｂｌｅ）４および操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６を備えている。走査ガントリ２は、本発明における放射線照射・検出手段の実施の形態の一例である。走査ガントリ２はＸ線管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ２２により例えば扇状のＸ線ビームすなわちファンビーム（ｆａｎｂｅａｍ）となるように成形され、検出器アレイ２４に照射される。検出器アレイ２４は、扇状のＸ線ビームの幅の方向にアレイ状に配列された複数のＸ線検出素子を有する。検出器アレイ２４の構成については後にあらためて説明する。

Ｘ線管２０、コリメータ２２および検出器アレイ２４は、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線照射・検出装置については、後にあらためて説明する。検出器アレイ２４にはデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６は検出器アレイ２４の個々のＸ線検出素子の検出データを収集する。

Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントローラ３０によって制御される。なお、コリメータ２２とコリメータコントローラ３０との接続関係については図示を省略する。

以上のＸ線管２０からコリメータコントローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４に搭載されている。回転部３４の回転は、回転コントローラ３６によって制御される。なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係については図示を省略する。

撮像テーブル４は、図示しない撮像対象を走査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するようになっている。撮像対象とＸ線照射空間との関係については後にあらためて説明する。

操作コンソール６は、中央処理装置６０を有している。中央処理装置６０は、例えばコンピュータ等によって構成される。中央処理装置６０には、制御インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。制御インタフェース６２には、走査ガントリ２と撮像テーブル４が接続されている。中央処理装置６０は制御インタフェース６２を通じて走査ガントリ２および撮像テーブル４を制御する。

走査ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０および回転コントローラ３６が制御インタフェース６２を通じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェース６２との個別の接続については図示を省略する。

中央処理装置６０には、また、データ収集バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ収集バッファ６４に入力される。データ収集バッファ６４は入力データを一時的に記憶する。

中央処理装置６０は、データ収集バッファ６４を通じて収集した複数ビューのプロジェクションについてそれぞれ後述するようなデータ補正を行い、補正後のプロジェクションデータを用いて画像再構成を行う。中央処理装置６０は、本発明における画像生成手段の実施の形態の一例である。また、本発明における画像再構成手段の実施の形態の一例である。画像再構成には、例えばフィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄｂａｃｋｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法等が用いられる。

中央処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は、各種のデータや再構成画像およびプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶する。本装置の機能は、中央処理装置６０が記憶装置６６に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。

中央処理装置６０には、また、表示装置６８と操作装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置６８は、中央処理装置６０から出力される再構成画像やその他の情報を表示する。操作装置７０は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を中央処理装置６０に入力する。

図２に、検出器アレイ２４の模式的構成を示す。検出器アレイ２４は、多数のＸ線検出素子２４（ｉ）を配列した多チャンネルのＸ線検出器となっている。多数のＸ線検出素子２４（ｉ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。ｉはチャンネル番号であり例えばｉ＝１〜１０００である。

Ｘ線検出素子２４（ｉ）は、例えばシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）の組み合わせによって構成される。なお、これに限るものではなく、例えばカドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体Ｘ線検出素子、あるいは、キセノン（Ｘｅ）ガスを利用した電離箱型のＸ線検出素子であって良い。

図３に、Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線管２０とコリメータ２２と検出器アレイ２４の相互関係を示す。なお、図３の（ａ）は走査ガントリ２の正面から見た状態を示す図、（ｂ）は側面から見た状態を示す図である。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４００となるように成形され、検出器アレイ２４に照射されるようになっている。

図３の（ａ）では、扇状のＸ線ビーム４００の広がりすなわちＸ線ビーム４００の幅を示す。Ｘ線ビーム４００の幅方向は、検出器アレイ２４におけるチャンネルの配列方向に一致する。（ｂ）ではＸ線ビーム４００の厚みを示す。

このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸を交差させて、例えば図４に示すように、撮像テーブル４に載置された撮像対象８がＸ線照射空間に搬入される。走査ガントリ２は、内部にＸ線照射・検出装置を包含する筒状の構造になっている。

Ｘ線照射空間は、走査ガントリ２の筒状構造の内側空間に形成される。Ｘ線ビーム４００によってスライスされた撮像対象８の像が検出器アレイ２４に投影される。検出器アレイ２４によって、撮像対象８を透過したＸ線が検出される。撮像対象８に照射するＸ線ビーム４００の厚みｔｈは、コリメータ２２のアパーチャの開度により調節される。Ｘ線照射・検出装置を図４の紙面に垂直な面内で回転（スキャン）させることにより、複数ビューの透過Ｘ線を検出する。

図５に、プロジェクションデータ補正に関わる中央処理装置６０のブロック図を示す。同図における各ブロックの機能は、例えばコンピュータプログラム等により実現される。同図に示す中央処理装置６０は、本発明のプロジェクションデータ補正装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。

同図に示すように、中央処理装置６０はリング値計算ユニット（ｕｎｉｔ）６０２を有する。リング値計算ユニット６０２は、本発明における差計算手段の実施の形態の一例である。リング値計算ユニット６０２は、例えば図６に示すような撮像対象８のプロジェクションについて、それを構成する個々のプロジェクションデータＰｒｏｊｉｊ（ｉ：チャンネル番号、ｊ：ビュー番号）ごとにリング値を求める。リング値は次式により求められる。

ここで、ＳＣ：チャンネルｉ−１，ｉ＋１のデータの和ＳＯ：チャンネルｉ−３，ｉ−２，ｉ＋２，ｉ＋３のデータの和すなわち、（１）式は、図７に示すように、ｊビューのプロジェクションにおけるチャンネルｉのデータについて、その両側のそれぞれ３チャンネルずつのデータの平均値との差を求めることを意味する。なお、平均値を求めるチャンネル数は６に限らず適宜で良い。リング値は全てのプロジェクションデータについてそれぞれ求める。

リング値計算ユニット６０２は、また、リング値へのフラグ（ｆｌａｇ）付けを行う。フラグ付けは次式により行う。

ここで、ＥＤＧＥ＿ＭＡＳＫ：予め定めた閾値ＶＡＬＵＥ＿ＬＩＭＩＴ：予め定めた閾値（２）式の意味は次の通りである。すなわち、チャンネルｉ−３，ｉ−２，ｉ＋２，ｉ＋３のデータの和と、チャンネルｉ−１，ｉ＋１のデータの和を２倍したものの差の絶対値が所定の閾値を上回り、かつ、リング値の絶対値が所定の閾値を上回るときそのリング値のフラグを０とし、そうでない場合は１とする。

このようなフラグ付けにより、画像を再構成したときに偽像ではなく画像のエッジ（ｅｄｇｅ）となるはずのリング値にフラグ０を付与し、それ以外のリング値にフラグ１を付与する。フラグ付けは全てのリング値についてそれぞれ行う。

補正値計算ユニット６０４はリング値およびフラグを入力データとし、それらに基づいて補正値を計算する。補正値計算ユニット６０４は、本発明における差平均値計算手段の実施の形態の一例である。補正値を計算するに当たり、先ず、ブロックリング値を計算する。ブロックリング値は次式で与えられる。

（３）式は、リング値にフラグを乗じたものをブロック内でチャンネルごとにビュー方向に積算することを意味する。積算開始時のブロックリング値の初期値は０とする。ブロックは、図８に示すように、ビュー・チャンネル平面をビュー方向に複数に分割（ここでは６分割）して形成される。なお、分割数は６に限るものではなく適宜で良い。あるいは、ビュー・チャンネル平面全体を１ブロックとしても良い。（３）式により、フラグが１のリング値だけが積算される。このため、再構成画像において画像のエッジとなるはずのリング値は積算されない。

次に、ブロック内でブロックリング値の有効データ数をチャンネルごとに求める。ブロック内のブロックリング値の有効データ数は次式で与えられる。

（４）式は、フラグをブロック内でチャンネルごとにビュー方向に積算することを意味する。積算開始時のデータ数の初期値は０とする。これによって、ブロック内でフラグ１を持つリング値の個数、すなわち、ブロックリング値の有効データ数がチャンネルごとに求まる。

次に、ブロック内の全データ数をチャンネルごとに求める。ブロック内のチャンネルごとの全データ数は次式で与えられる。

（５）式は、ブロック内で１をチャンネルごとにビュー方向に積算することを意味する。積算開始時の全データ数の初期値は０とする。これによって、ブロック内のチャンネルごとの全データ数が求まる。

次に、全データ数に対するブロックリング値の有効データ数の比率をチャンネルごとに判定し、その比率が所定の比率を下回るときは、そのチャンネルについての（３）で求めたブロックリング値を０とする。すなわち、

（６）式の処理によって、有効データ数が全データ数の１／４に満たないブロックリング値が０とされる。これにより実質的にリングアーチファクトの生成に関わらないリング値が補正値の計算から除去される。

次に、以上のように処理されたブロックリング値
を用いて、次式によりプロジェクションデータの補正値を求める。

（７）式は、ブロックリング値をリング値の有効データ数で割り算し、１データ当たりの平均リング値をチャンネルごとに求めることを意味する。この１データ当たりの平均リング値をプロジェクションデータの補正値とする。以上の処理を全ブロックについて行う。

このようして求められた補正値がデータ補正ユニット６０６に入力される。データ補正ユニット６０６は、記憶装置６６から読み出した個々のプロジェクションデータに、対応する補正値をそれぞれ加算する。すなわち、

によって補正済みのプロジェクションデータを求める。このような補正により、プロジェクションデータに含まれるリングアーチファクトの原因となる信号成分が除去される。データ補正ユニット６０６は、本発明におけるデータ補正手段の実施の形態の一例である。また、本発明における第１のデータ補正手段の実施の形態の一例である。

補正データはプロジェクションデータから直に検出した偽像成分に基づいて形成するので、画像再構成条件に左右されることなく精密な偽像成分除去を行うことができる。補正済みのプロジェクションデータは記憶装置６６に記憶される。

図９に、プロジェクションデータ補正に関わる中央処理装置６０の他のブロック図を示す。同図における各ブロックの機能は、例えばコンピュータプログラム等により実現される。同図に示す中央処理装置６０は、本発明のプロジェクションデータ補正装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。

同図に示すように、中央処理装置６０はプロジェクション加算ユニット６１２，６１２’を有する。プロジェクション加算ユニット６１２，６１２’は、本発明における加算手段の実施の形態の一例である。プロジェクション加算ユニット６１２，６１２’は、図８に示したビュー・チャンネル平面のデータにつき、ブロックごとにチャンネルデータをビュー方向に加算する。

その際、プロジェクション加算ユニット６１２，６１２’は採取時期の異なるスキャンデータについてそれぞれ加算を行う。すなわち、プロジェクション加算ユニット６１２が最新のスキャンによって得たデータについて加算を行うものとすると、プロジェクション加算ユニット６１２’はそれ以前のスキャンによって得たデータについて加算を行う。以前のスキャンによって得たデータは、撮像対象８の同一部位に関するものでもなくとも良い。また、撮像対象が異なっていても良い。

プロジェクション加算ユニット６１２，６１２’による加算によって、例えば図１０に示すようなプロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）を持つ２群のデータがブロックごとに得られる。同図の（ａ）および（ｂ）はそれぞれプロジェクション加算ユニット６１２および６１２’の出力データのプロファイルである。

検出器アレイ２４の特定チャンネルが不良であるとき、プロファイルにおいてはそのチャンネルに相当する箇所でデータが異常になる。異常箇所はデータ採取時期や撮像対象の如何に関わらず一定であるから、両プロジェクションにおいて同一のチャンネルｉｄのデータが異常になる。

異常箇所一致検出ユニット６１４は、両プロファイルを入力データとし、両者の異常箇所の一致を検出する。異常箇所一致検出ユニット６１４は、本発明における一致検出手段の実施の形態の一例である。なお、異常の有無はプロファイルのチャンネル方向の微分値または差分値が所定の閾値を超えるか否かで判定する。

一致が検出された異常箇所のチャンネル番号はデータ補正ユニット６１６に入力される。データ補正ユニット６１６は、記憶装置６６から各ビューのプロジェクションデータを読み出し、異常が検出されたチャンネルのデータを近傍のチャンネルのデータから補間したデータで置換する。

データ補正ユニット６１６は、本発明におけるデータ補正手段の実施の形態の一例である。また、本発明における他のデータ補正手段の実施の形態の一例である。また、本発明における第２のデータ補正手段の実施の形態の一例である。

このように、２群のデータのプロファイルの異常箇所の一致に基づいてデータ補正を行うので、例えば図１０の（ａ）に示すように、プロジェクション加算ユニット６１２の出力データのプロファイルにおいて、チャンネルｉｅに異常と思われるデータが得られたとしても、（ｂ）に示すようにプロジェクション加算ユニット６１２’の出力データのプロファイルではチャンネルｉｅに異常がないときは、チャンネルｉｅのデータを補正しない。

これにより、たまたまチャンネルｉｅに円形の画像のエッジがかかったこと等によるデータの急変について、それをチャンネル不良と見なす誤りを防ぐことができ、これを補正することによりかえって円形画像の輪郭を不鮮明にするような不都合を防止することができる。

このような補正により、プロジェクションデータに含まれるリングアーチファクトの原因となる信号成分が除去される。データ補正をプロジェクションデータから直に検出した偽像成分に基づいて行うので、画像再構成条件に左右されることなく適切な偽像成分除去を行うことができる。補正済みのプロジェクションデータは記憶装置６６に記憶される。

このようなデータ補正は、図５に示した装置によって補正済みのデータにつき行うようにしても良い。そのようにすることにより、（２）式によってフラグ０を付与したリング値がたまたまチャンネル不良に由来するものである場合でも、それによるリングアーチファクトを除去することができる。

図１１に、別な手法によりプロジェクションデータ補正を行う中央処理装置６０の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図における各動作は、例えばコンピュータプログラム等により実現される。同図に示す動作を行う中央処理装置６０は、本発明のプロジェクションデータ補正装置の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。

中央処理装置６０は、ステップ（ｓｔｅｐ）７０２でブロック選択を行う。これによって、ビュー・チャンネル平面における１つのブロックが選択される。ビュー・チャンネル平面が、例えば図１２に示すように、ビュー方向に３６０°、チャンネル方向にｎの大きさを持つものであって、これがＡ〜Ｆの６ブロックに等分割されているとすると、先ず、先頭のブロックＡが選択される。各部ロックはビュー方向の６０°ずつの大きさを持つ。

図１３に、スライス面内における各ブロックのビュー方向を示す。同図に示すように、ブロックＡとブロックＤはビュー方向が互いに逆方向となる。同様に、ブロックＢとＥ、ブロックＣとＦが、それぞれビュー方向が互いに逆方向なもの同士となる。

ブロックを選択した後に、ステップ７０４で、プロジェクション加算を行う。プロジェクション加算は、図９に示したプロジェクション加算ユニット６１２（６１２’）の動作と同様にして行われる。これによって、ブロックＡのデータのプロファイルが得られる。ステップ７０４でプロジェクション加算を行う中央処理装置６０は、本発明における第１の加算手段の実施の形態の一例である。

次に、ステップ７０６で、このプロファイルについて、データ異常が生じている箇所があるかどうかを検査する。データ異常の有無の検査は、例えば、判定式

または、

を用いて行われる。ここで、ｐ（ｉ）：チャンネルｉのプロファイルデータＴｈ１，Ｔｈ２：閾値（９）式は、チャンネルｉのデータが両隣のデータからかけ離れている程度に基づいて、異常の有無を判定することを表す。（１０）式は、チャンネルｉのデータが隣のデータからかけ離れている程度に基づいて異常の有無を判定することを表す。ステップ７０６でデータ異常箇所を検出する中央処理装置６０は、本発明における第１の異常箇所検出手段の実施の形態の一例である。

異常箇所が検出されないときは、ステップ７１６にスキップ（ｓｋｉｐ）して、全てのブロックの処理が済みであるか否かを判定し、未済の場合はステップ７１８でブロック選択を更新し、新たなブロックについて、ステップ７０４以降の処理を行う。

異常箇所を検出したときは、ステップ７０８で、異常箇所と対称的な箇所においても異常が生じているかどうかを検査する。異常の有無は（９）式または（１０）式を使用して検査する。ステップ７０８で対称箇所の異常の有無を検査する行う中央処理装置６０は、本発明における判定手段の実施の形態の一例である。

対称的な箇所とは、プロファイルを構成するデータ列の中央に関して異常箇所と対称的な箇所である。すなわち、例えば、図１４に示すように、異常箇所が中心チャンネル（チャンネル番号ｎ／２）の図における右側のチャンネル番号ｉｄの位置であったとすると、対称的な箇所は、中心チャンネルから反対側に等距離のチャンネル番号ｉｄ’の位置である。

チャンネル番号ｉｄ’の位置に、（９）式または（１０）式の条件に合致する「異常」が検出されたときは、ステップ７０６で検出した「異常」は実際は異常でない可能性もあり得る。

なぜなら、撮像対象８の体内にスキャンのアイソセンタ（ｉｓｏｃｅｎｔｅｒ）と同心の円形構造があり、そのエッジ（ｅｄｇｅ）の投影がチャンネルｉｄ上にあるときは、反対側のエッジの投影が対称チャンネルｉｄ’上に存在する。すなわち、円形構造のエッジの投影位置は、ビュー・チャンネル平面では、例えば図１５に示すように、中心チャンネルに関して対称的になり、閾値Ｔｈ１またはＴｈ２の値の設定によっては、このようなエッジの投影がチャンネルｉｄ，ｉｄ’におけるデータ異常と判定されることがあり得るからである。

検出器アレイ２４において、対称的な２つのチャンネルが同時に故障する確率は極めて低いので、上記のような場合はチャンネルの異常ではなくむしろ円形構造のエッジに由来する可能性が高い。

そこで、その場合には、ステップ７１６にスキップして、全てのブロックの処理が済みであるか否かを判定し、未済の場合はステップ７１８でブロック選択を更新し、新たなブロックについて、ステップ７０４以降の処理を行う。

対称的な箇所に異常がないときは、円形構造のエッジによるものでないとして、ステップ７１０で、対称ブロックについてプロジェクション加算を行う。対称ブロックとはビュー方向が反対になるブロックであり、ブロックＡと対称的なブロックはブロックＤである。そこで、ブロックＤについてプロジェクション加算を行う。ステップ７１０でプロジェクション加算を行う中央処理装置６０は、本発明における第２の加算手段の実施の形態の一例である。

加算によって得たブロックＤのプロファイルについて、ステップ７１２で、ブロックＡのプロファイルと同一箇所ｉｄに異常があるかどうかを検査する。異常の有無の検査は（９）式または（１０）式を用いて行う。ステップ７１２で異常箇所の検査を行う中央処理装置６０は、本発明における第２の異常箇所検出手段の実施の形態の一例である。

ブロックＤのプロファイルにおいて、ブロックＡのプロファイルと同一箇所に異常がないときは、ステップ７０６で検出したチャンネ
ルｉｄの「異常」は実際は異常でない可能性もあり得る。

なぜなら、撮像対象８の体内にアイソセンタと同心の円弧構造があり、例えば図１６に示すように、そのエッジがブロックＡのチャンネルｉｄ上に投影されると場合には、ブロックＤではその円弧構造のエッジの投影がチャンネルｉｄ’上にあり、チャンネルｉｄ上にはないからである。

そこで、そのような場合には、ステップ７１６にスキップして、全てのブロックの処理が済みであるか否かを判定し、未済の場合はステップ７１８でブロック選択を更新し、新たなブロックについて、ステップ７０４以降の処理を行う。

ブロックＤのプロファイルにおいても同一箇所ｉｄに異常がある場合は、ステップ７１４でデータ補正を行う。対称的な２つのブロックの同一箇所において異常が検出されたということは、例えば図１７に示すように、同じチャンネルのデータが全ブロックにおいて異常になっている可能性が極めて高い。そこで、ステップ７１４では、全ブロックの全ビューデータについて、チャンネル番号ｉｄのデータを補正する。

ステップ７１４でデータ補正を行う中央処理装置６０は、本発明におけるデータ補正手段の実施の形態の一例である。また、本発明における他のデータ補正手段の実施の形態の一例である。また、本発明における第２のデータ補正手段の実施の形態の一例である。

データ補正は、例えば両隣りのチャンネルのデータからの補間によって行う。補間演算には例えば次式が用いられる。

なお、補間演算は両側におけるより多くのチャンネルのデータを使用した、高次の補間演算であって良い。次に、ステップ７１６で、全てのブロックの処理が済みであるか否かを判定し、未済の場合はステップ７１８でブロック選択を更新し、新たなブロックについて、ステップ７０４以降の処理を行う。

全てのブロックについて以上の処理を済ませたとき、ビュー・チャンネル平面において、チャンネルの不良に由来する全ての異常データについての補正が完了する。その場合、アイソセンタと同心の円形構造および円弧構造に由来する見かけ上の異常は補正の対称外となるので、円形構造や円弧構造のエッジを消し去るという不都合が生じない。

このように、補正データはプロジェクションデータから直に検出した偽像成分に基づいて形成するので、画像再構成条件に左右されることなく精密な偽像成分除去を行うことができる。補正済みのプロジェクションデータは記憶装置６６に記憶される。

以上のデータ補正は、図５に示した装置によって補正済みのデータについて行うようにしても良い。そのようにすることにより、（２）式によってフラグ０を付与したリング値がたまたまチャンネル不良に由来するものである場合でも、それによるリングアーチファクトを除去することができる。

本装置の動作を説明する。図１８に、本装置の動作のフロー図を示す。同図に示すように、ステップ９１２で、操作者が操作装置７０を通じてスキャン計画を入力する。スキャン計画には、Ｘ線照射条件、スライス厚、スライス位置等が含まれる。以下、本装置は、入力されたスキャン計画に従い、操作者の操作および中央処理装置６０による制御の下で動作する。

ステップ９１４ではスキャン位置決めを行う。すなわち、操作者が操作装置７０を操作して撮像テーブル４を移動させ、撮像対象８の撮像部位の中心をＸ線照射・検出装置の回転の中心（アイソセンタ）に一致させる。

このようなスキャン位置決めを行った後にステップ９１６でスキャンを行う。すなわち、Ｘ線照射・検出装置を撮像対象８の周囲で回転させて、１回転当たり例えば１０００ビューのプロジェクションをデータ収集バッファ６４に収集する。スキャン後あるいはスキャンに並行して、ステップ９１８およびステップ９２０で、データ補正および画像再構成をそれぞれ行う。

ステップ９１８におけるデータ補正の詳細なフロー図を図１９に示す。同図に示すように、ステップ９３２でスキャンデータについてオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）補正を行う。オフセット補正は、透過Ｘ線のカウント（ｃｏｕｎｔ）数に付加されたオフセットを補正する処理である。

次に、ステップ９３４でリファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）補正を行う。リファレンス補正は、透過Ｘ線のカウント数をリファレンスチャンネルで測定したＸ線のカウント数で除算しＸ線強度補正を行う処理である。

次に、ステップ９３６で対数変換し、ステップ９３８で感度補正し、ステップ９４０でビームハードニング（ｂｅａｍｈａｒｄｅｎｉｎｇ）補正して、プロジェクションデータを得る。ここまでの処理がプロジェクションデータのいわば前処理である。前処理済みのプロジェクションデータにつき、ステップ９４２で、前述のプロジェクションデータ補正を行う。

ステップ９２０での画像再構成は、このような補正済みのデータからなる複数ビューのプロジェクション用いて、例えばフィルタード・バックプロジェクション法等により行われる。

ステップ９４２におけるプロジェクションデータ補正により、リングアーチファクトの原因になる信号成分が除去されているので、再構成画像リングアーチファクトを含まないものとなる。再構成した断層像はステップ９２２で表示装置６８に表示する。表示画像はリングアーチファクトを含まない品質の良い断層像となる。

以上、放射線としてＸ線を用いた例で説明したが、放射線はＸ線に限るものではなく、例えばγ線等の他の種類の放射線であっても良い。ただし、現時点では、Ｘ線がその発生、検出および制御等に関し実用的な手段が最も充実している点で好ましい。

上記のようなプロジェクションデータ補正機能をコンピュータに実現させるプログラムが、記録媒体に、コンピュータで読み取り可能なように記録される。記録媒体としては、例えば、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体およびその他の方式の適宜の記録媒体が用いられる。記録媒体は半導体記憶媒体であっても良い。本書では記憶媒体は記録媒体と同義である。

２走査ガントリ４撮像テーブル６操作コンソール８撮像対象２０Ｘ線管２２コリメータ２４検出器アレイ２６データ収集部２８Ｘ線コントローラ３０コリメータコントローラ３４回転部３６回転コントローラ６０中央処理装置６２制御インタフェース６４データ収集バッファ６６記憶装置６８表示装置７０操作装置６０２リング値計算ユニット６０４補正値計算ユニット６０６，６１６データ補正ユニット６１２，６１２’ プロジェクション加算ユニット６１４異常箇所一致検出ユニット

Claims

透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定し、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算し、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、ことを特徴とするプロジェクションデータ補正方法。
透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算する第１の加算手段と、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第１の異常箇所検出手段と、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定する判定手段と、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算する第２の加算手段と、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第２の異常箇所検出手段と、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換えるデータ補正手段と、を具備することを特徴とするプロジェクションデータ補正装置。
透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算し、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定し、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算し、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出し、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換える、機能をコンピュータに実現させるプログラムをコンピュータで読み取り可能なように記録したことを特徴とする記録媒体。
撮像対象に複数のビュー方向でそれぞれ放射線を照射して透過放射線を検出する放射線照射・検出手段と、前記放射線照射・検出手段が検出した信号に基づくプロジェクションを用いて画像を生成する画像生成手段とを有する放射線断層撮像装置であって、前記画像生成手段は、前記透過放射線による撮像対象の複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき予め定めた複数のビューにわたって加算する第１の加算手段と、前記加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第１の異常箇所検出手段と、前記データプロファイルを構成するデータ列の中央に関して前記検出したデータ異常箇所と対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常の有無を判定する判定手段と、前記複数ビューのプロジェクションを構成する個々のデータにつき前記予め定めた複数のビューとは逆方向となる複数のビューにわたって加算する第２の加算手段と、前記逆方向の複数のビューにわたって加算して得られるデータについてデータプロファイルのデータ異常箇所を検出する第２の異常箇所検出手段と、前記対称的な箇所での前記データプロファイルのデータ異常がなくかつ前記それぞれ検出したデータ異常箇所が一致することを条件に、前記個々のデータのうち前記検出したデータ異常箇所に相当する位置に存在するデータを同一ビュー内の近傍のデータに基づく補間データで置き換えるデータ補正手段と、前記補正したデータで構成されるプロジェクションを用いて画像を再構成する画像再構成手段と、を具備することを特徴とする放射線断層撮像装置。
前記放射線がＸ線であることを特徴とする請求項４に記載の放射線断層撮像装置。