JP4746482B2 - Tomographic image generating apparatus, tomographic image generating method, and tomographic image generating program - Google Patents

Tomographic image generating apparatus, tomographic image generating method, and tomographic image generating program Download PDF

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Description

本発明は、断層面画像生成装置、断層面画像生成方法および断層面画像生成プログラムに関する。   The present invention relates to a tomographic plane image generation apparatus, a tomographic plane image generation method, and a tomographic plane image generation program.

従来、歯科用のパノラマ断層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)。従来の装置では、予め定められた標準的な歯列の位置を基準に定めて、その位置での断層画像を取得することを前提としている。
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)
Conventionally, dental panoramic tomography apparatuses are known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In the conventional apparatus, it is assumed that a predetermined standard dentition position is used as a reference, and a tomographic image at that position is acquired.
JP-A-10-2111200 (0033-0040, FIG. 4) Japanese Utility Model Publication No. 4-48169 (pages 3 to 4 and FIG. 4)

従来の装置では、予め定められた標準的な歯列の位置を基準に定めて、その位置での断層画像を取得することを前提としているために、被写体である患者の歯列が、装置で基準としている歯列の位置に適合しない場合に、最適な断層面の画像を取得することができないという問題があった。つまり、被写体の歯列の最もピントの合った断層面の画像を取得できなかった。また、従来の装置では、最適な断層面を合わせる作業を手動で行っていた。   In the conventional apparatus, it is assumed that a predetermined standard dentition position is used as a reference, and a tomographic image at that position is acquired. There is a problem in that an optimum tomographic image cannot be acquired if the position of the dentition is not suitable. That is, an image of a tomographic plane in which the subject's dentition is in focus could not be acquired. Moreover, in the conventional apparatus, the operation | work which matches the optimal tomographic plane was performed manually.

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、被写体の最適な断層面の画像を自動的に取得することができる断層面画像生成装置、断層面画像生成方法および断層面画像生成プログラムを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a tomographic plane image generation device, a tomographic plane image generation method, and a tomographic plane image generation program capable of solving the above-described problems and automatically acquiring an optimal tomographic plane image of a subject. For the purpose.

前記課題を解決するため、請求項1に記載の断層面画像生成装置は、被写体にX線を照射するX線源と前記被写体を透過したX線を受光する撮像手段とを所定の回転中心の周りに回転およびスライドさせて前記被写体を撮影するパノラマ断層撮影装置で撮影された前記被写体の複数のX線画像情報を重ね合わせることにより形成される予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報を利用して、前記被写体の断層面を再設定し、前記再設定された断層面の画像を生成する断層面画像生成装置であって、前記被写体についての予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段と、前記生成された複数のスペクトル情報に基づいて、前記被写体の所定位置ごとに、前記複数の断層面画像情報のうちで高周波成分の値が最も高い領域である高周波領域の位置情報を抽出する高周波領域抽出手段と、前記被写体についての前記予め定められた複数の断層面の位置情報と、前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルを生成するモデル生成手段と、前記多断層モデルにおいて前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域を連結することにより断層面を再設定すると共に、前記高周波領域の位置情報ごとに、前記高周波領域の位置と前記回転中心との距離から、前記X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める断層面再設定手段と、前記被写体の所定位置に対応した前記X線画像情報を、前記再設定された断層面に関して求められた前記X線画像情報の重ね合わせ幅で合成することにより、前記再設定された断層面の画像を生成する画像情報合成手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the tomographic plane image generation device according to claim 1 includes an X-ray source that irradiates a subject with X-rays and an imaging unit that receives X-rays transmitted through the subject with a predetermined rotation center. A plurality of predetermined tomographic planes formed by superimposing a plurality of pieces of X-ray image information of the subject imaged by a panoramic tomography apparatus that rotates and slides around to photograph the subject. A tomographic plane image generation apparatus that resets a tomographic plane of the subject using the tomographic plane image information and generates an image of the reset tomographic plane, wherein a plurality of predetermined planes for the subject are determined. Spectral information generating means for generating a plurality of spectrum information, which is information obtained by frequency-converting a plurality of tomographic plane image information corresponding to a tomographic plane, and the generated plurality of spectrum information Therefore, for each predetermined position of the subject, high-frequency region extracting means for extracting position information of a high-frequency region that is a region having the highest value of the high-frequency component among the plurality of tomographic plane image information, and the subject about the subject Model generating means for generating a multi-fault model that is a model in which position information of a plurality of predetermined tomographic planes and position information of the high-frequency region extracted for each predetermined position of the subject are associated with each other; In the multi-tomographic model, the tomographic plane is reset by connecting the high-frequency regions extracted for each predetermined position of the subject, and the position of the high-frequency region and the rotation center are determined for each position information of the high-frequency region. A tomographic plane resetting means for obtaining the overlap width of the X-ray image information from the distance, and the X-ray image information corresponding to a predetermined position of the subject Image information synthesizing means for generating an image of the reset tomographic plane by synthesizing with the overlap width of the X-ray image information obtained with respect to the reset tomographic plane. To do.

かかる構成によれば、断層面画像生成装置は、スペクトル情報生成手段によって、被写体の断層面に対応した画像情報を周波数変換する。ここで、周波数変換の方法は、例えば、FFT、ウェーブレット変換、フィルタのコンボリューション処理などを用いることができる。そして、断層面画像生成装置は、高周波領域抽出手段によって、周波数変換により得られるスペクトル情報に基づいて、高周波領域を抽出する。この高周波領域は、断層面画像においてピントの最もよく合った位置に相当する。そして、断層面画像生成装置は、モデル生成手段によって、各断層面に高周波領域の位置情報をそれぞれ対応付けた多断層モデルを生成し、断層面再設定手段によって、多断層モデル上で断層面を再設定する。再設定に際して補間により新たな断層面を構築する。ここで、補間方法には、スプライン変換や平均値補間を用いることができる。そして、断層面画像生成装置は、画像情報合成手段によって、構築された断層面における画像を合成する。   According to such a configuration, the tomographic image generating apparatus frequency-converts image information corresponding to the tomographic plane of the subject by the spectrum information generating unit. Here, as the frequency conversion method, for example, FFT, wavelet conversion, filter convolution processing, or the like can be used. Then, the tomographic plane image generation device extracts the high frequency region based on the spectrum information obtained by the frequency conversion by the high frequency region extraction means. This high frequency region corresponds to the best focus position in the tomographic plane image. Then, the tomographic plane image generating device generates a multi-fault model in which the position information of the high-frequency region is associated with each tomographic plane by the model generating unit, and the tomographic plane on the multi-fault model by the tomographic plane resetting unit. Reset it. When resetting, a new fault plane is constructed by interpolation. Here, spline conversion or average value interpolation can be used as the interpolation method. Then, the tomographic plane image generation device synthesizes the image on the constructed tomographic plane by the image information synthesis unit.

また、請求項2に記載の断層面画像生成装置は、請求項1に記載の断層面画像生成装置において、前記X線源は、垂直方向に広がったX線ファンビームを照射し、前記画像情報合成手段は、前記再設定された断層面の画像を、式(1)に示す拡大率Pで垂直方向に拡大する補正を行う垂直方向補正手段と、前記再設定された断層面の画像を、式(2)に示す拡大率Hで水平方向に拡大する補正を行う水平方向補正手段とを備えることを特徴とする。
P=(a−L)/a … 式(1)
H=r×(a−L)/{a×(r−L)} … 式(2)
ただし、aは前記X線源と前記撮像手段とを結ぶ直線上において前記X線源と前記予め定められた断層面の位置との距離を示し、Lは前記直線上において前記被写体の前記予め定められた断層面の位置からのずれを示し、rは前記直線上において前記回転中心と前記予め定められた断層面の位置との距離を示す。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the tomographic plane image generation apparatus according to the first aspect, wherein the X-ray source irradiates a vertical X-ray fan beam and the image information The synthesizing unit includes a vertical direction correcting unit that performs correction for enlarging the reset image of the tomographic plane in the vertical direction at an enlargement ratio P shown in Expression (1), and the image of the reset tomographic plane. And a horizontal direction correction unit that performs correction to enlarge in the horizontal direction at an enlargement ratio H shown in Formula (2).
P = (a−L) / a (1)
H = r × (a−L) / {a × (r−L)} (2)
Here, a represents the distance between the X-ray source and the predetermined position of the tomographic plane on a straight line connecting the X-ray source and the imaging means, and L represents the predetermined of the subject on the straight line. A deviation from the position of the obtained tomographic plane is indicated, and r indicates a distance between the rotation center and the predetermined position of the tomographic plane on the straight line.

かかる構成によれば、断層面画像生成装置は、垂直方向補正手段によって、断層面の画像の垂直方向の大きさを自動的に補正すると共に、水平方向補正手段によって、断層面の画像の水平方向の大きさを自動的に補正することができる。   According to such a configuration, the tomographic plane image generation device automatically corrects the vertical size of the tomographic plane image by the vertical direction correction unit, and at the same time the horizontal direction of the tomographic plane image by the horizontal direction correction unit. Can be automatically corrected.

また、前記課題を解決するため、請求項3に記載の断層面画像生成方法は、被写体にX線を照射するX線源と前記被写体を透過したX線を受光する撮像手段とを所定の回転中心の周りに回転およびスライドさせて前記被写体を撮影するパノラマ断層撮影装置で撮影された前記被写体の複数のX線画像情報を重ね合わせることにより形成される予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報を利用して、前記被写体の断層面を再設定し、前記再設定された断層面の画像を生成する断層面画像生成装置の断層面画像生成方法であって、前記断層面画像生成装置は、前記被写体についての予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成ステップと、前記生成された複数のスペクトル情報に基づいて、前記被写体の所定位置ごとに、前記複数の断層面画像情報のうちで高周波成分の値が最も高い領域である高周波領域の位置情報を抽出する高周波領域抽出ステップと、前記被写体についての前記予め定められた複数の断層面の位置情報と、前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルを生成するモデル生成ステップと、前記多断層モデルにおいて前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域を連結することにより断層面を再設定すると共に、前記高周波領域の位置情報ごとに、前記高周波領域の位置と前記回転中心との距離から、前記X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める断層面再設定ステップと、前記被写体の所定位置に対応した前記X線画像情報を、前記再設定された断層面に関して求められた前記X線画像情報の重ね合わせ幅で合成することにより、前記再設定された断層面の画像を生成する画像情報合成ステップとを含むことを特徴とする。   Further, in order to solve the above problem, the tomographic image generation method according to claim 3 includes a predetermined rotation of an X-ray source that irradiates a subject with X-rays and an imaging unit that receives X-rays transmitted through the subject. Corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes formed by superimposing a plurality of pieces of X-ray image information of the subject imaged by a panoramic tomography apparatus that images the subject by rotating and sliding around the center. A method for generating a tomographic plane image of a tomographic plane image generation apparatus, which uses a plurality of pieces of tomographic plane image information to reset a tomographic plane of the subject and generates an image of the reset tomographic plane. The surface image generation device generates a plurality of spectrum information that is information obtained by frequency-converting a plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes for the subject. Information generation step and, based on the generated plurality of spectrum information, for each predetermined position of the subject, position information of a high-frequency region that is a region having the highest value of the high-frequency component among the plurality of tomographic plane image information A high frequency region extracting step for extracting a plurality of predetermined tomographic plane position information for the subject, and position information of the high frequency region extracted for each predetermined position of the subject. A model generation step of generating a multi-fault model, and reconfiguring a tomographic plane by connecting the high-frequency regions extracted for each predetermined position of the subject in the multi-fault model, and position information of the high-frequency regions Every time, the overlap width of the X-ray image information is determined from the distance between the position of the high-frequency region and the rotation center. Combining the X-ray image information corresponding to the predetermined position of the subject with the overlap width of the X-ray image information obtained with respect to the reset tomographic plane. And an image information synthesis step for generating an image of the tomographic plane.

かかる手順によれば、断層面画像生成装置は、スペクトル情報生成ステップで、被写体の断層面に対応した画像情報を周波数変換し、高周波領域抽出ステップで、周波数変換により得られるスペクトル情報に基づいて、高周波領域を抽出する。そして、断層面画像生成装置は、モデル生成ステップで、各断層面に高周波領域の位置情報をそれぞれ対応付けた多断層モデルを生成し、断層面再設定ステップで、多断層モデル上で断層面を再設定する。そして、断層面画像生成装置は、画像情報合成ステップによって、再設定された断層面における画像を合成する。   According to such a procedure, the tomographic plane image generation device frequency-converts image information corresponding to the tomographic plane of the subject in the spectral information generation step, and based on the spectral information obtained by frequency conversion in the high-frequency region extraction step, Extract high frequency region. Then, the tomographic plane image generation device generates a multi-fault model in which each tomographic plane is associated with positional information of a high-frequency region in the model generation step, and in the tomographic plane resetting step, the tomographic plane is generated on the multi-fault model. Reset it. Then, the tomographic plane image generation apparatus synthesizes the image on the reset tomographic plane in the image information synthesis step.

また、請求項4に記載の断層面画像生成方法は、請求項3に記載の断層面画像生成方法において、前記X線源は、垂直方向に広がったX線ファンビームを照射し、前記画像情報合成ステップは、前記再設定された断層面の画像を、式(1)に示す拡大率Pで垂直方向に拡大する補正を行う垂直方向補正ステップと、前記再設定された断層面の画像を、式(2)に示す拡大率Hで水平方向に拡大する補正を行う水平方向補正ステップとを含むことを特徴とする。
P=(a−L)/a … 式(1)
H=r×(a−L)/{a×(r−L)} … 式(2)
ただし、aは前記X線源と前記撮像手段とを結ぶ直線上において前記X線源と前記予め定められた断層面の位置との距離を示し、Lは前記直線上において前記被写体の前記予め定められた断層面の位置からのずれを示し、rは前記直線上において前記回転中心と前記予め定められた断層面の位置との距離を示す。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the tomographic image generation method according to the third aspect, wherein the X-ray source irradiates an X-ray fan beam spread in a vertical direction to generate the image information. The compositing step includes a vertical direction correcting step for correcting the reset tomographic plane image in the vertical direction at an enlargement ratio P shown in Expression (1), and the reset tomographic plane image. And a horizontal direction correction step for performing a correction to enlarge in the horizontal direction at an enlargement ratio H shown in Expression (2).
P = (a−L) / a (1)
H = r × (a−L) / {a × (r−L)} (2)
Here, a represents the distance between the X-ray source and the predetermined position of the tomographic plane on a straight line connecting the X-ray source and the imaging means, and L represents the predetermined of the subject on the straight line. A deviation from the position of the obtained tomographic plane is indicated, and r indicates a distance between the rotation center and the predetermined position of the tomographic plane on the straight line.

かかる手順によれば、断層面画像生成装置は、垂直方向補正ステップで、断層面の画像の垂直方向の大きさを自動的に補正すると共に、水平方向補正ステップで、断層面の画像の水平方向の大きさを自動的に補正する。なお、垂直方向の補正と、水平方向の補正との実行順序は、任意であり、並行して実行してもよい。   According to such a procedure, the tomographic plane image generation apparatus automatically corrects the vertical size of the tomographic plane image in the vertical direction correction step, and at the horizontal direction correction step, the horizontal direction of the tomographic plane image. Automatically correct the size of. Note that the execution order of the correction in the vertical direction and the correction in the horizontal direction is arbitrary, and may be executed in parallel.

また、請求項5に記載の断層面画像生成プログラムは、被写体にX線を照射するX線源と前記被写体を透過したX線を受光する撮像手段とを所定の回転中心の周りに回転およびスライドさせて前記被写体を撮影するパノラマ断層撮影装置で撮影された前記被写体の複数のX線画像情報を重ね合わせることにより形成される予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報を利用して、前記被写体の断層面を再設定し、前記再設定された断層面の画像を生成するために、コンピュータを、前記被写体についての予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、前記生成された複数のスペクトル情報に基づいて、前記被写体の所定位置ごとに、前記複数の断層面画像情報のうちで高周波成分の値が最も高い領域である高周波領域の位置情報を抽出する高周波領域抽出手段、前記被写体についての前記予め定められた複数の断層面の位置情報と、前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルを生成するモデル生成手段、前記多断層モデルにおいて前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域を連結することにより断層面を再設定すると共に、前記高周波領域の位置情報ごとに、前記高周波領域の位置と前記回転中心との距離から、前記X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める断層面再設定手段、前記被写体の所定位置に対応した前記X線画像情報を、前記再設定された断層面に関して求められた前記X線画像情報の重ね合わせ幅で合成することにより、前記再設定された断層面の画像を生成する画像情報合成手段として機能させることを特徴とする。このように構成されることにより、このプログラムをインストールされたコンピュータは、このプログラムに基づいた各機能を実現することができる。   The tomographic plane image generation program according to claim 5 rotates and slides an X-ray source for irradiating a subject with X-rays and an imaging means for receiving X-rays transmitted through the subject around a predetermined rotation center. A plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes formed by superimposing a plurality of pieces of X-ray image information of the subject imaged by a panoramic tomography apparatus that images the subject. In order to reset the tomographic plane of the subject and generate an image of the reset tomographic plane, the computer uses a plurality of tomograms corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes for the subject. Spectral information generation means for generating a plurality of spectrum information that is information obtained by frequency-converting the surface image information, respectively, based on the generated plurality of spectrum information, A high-frequency region extracting means for extracting position information of a high-frequency region that is a region having the highest value of the high-frequency component among the plurality of tomographic plane image information, and the predetermined plurality of predetermined values for the subject Model generation means for generating a multi-fault model that is a model in which position information of a tomographic plane and position information of the high-frequency region extracted for each predetermined position of the subject are associated with each other; The tomographic plane is reset by connecting the high-frequency regions extracted for each predetermined position, and the X-ray image is calculated from the distance between the position of the high-frequency region and the rotation center for each position information of the high-frequency region. A tomographic plane resetting means for determining the overlapping width of the information, and the X-ray image information corresponding to a predetermined position of the subject By combining with superposition width of the X-ray image information obtained with respect to, characterized in that to function as an image information combining means for generating a tomographic image of said set again. By being configured in this way, a computer in which this program is installed can realize each function based on this program.

本発明によれば、被写体の最適な断層面の画像を自動的に取得することができる。   According to the present invention, an optimal tomographic image of a subject can be automatically acquired.

以下、図面を参照して本発明の断層面画像生成装置および断層面画像生成方法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、第1実施形態および第2実施形態に分けて詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode (hereinafter referred to as “embodiment”) for carrying out the tomographic plane image generation apparatus and the tomographic plane image generation method of the present invention is divided into a first embodiment and a second embodiment with reference to the drawings. Will be described in detail.

(第1実施形態)
[断層画像生成システムの構成]
図1は、本発明の実施形態に係る断層面画像生成装置を含む断層画像生成システムの構成図である。
断層画像生成システム1は、歯科用断層画像を生成するものであり、図1に示すように、パノラマ断層撮影装置2と、多断層像処理装置3と、断層面画像生成装置4とを備えている。
(First embodiment)
[Configuration of tomographic image generation system]
FIG. 1 is a configuration diagram of a tomographic image generation system including a tomographic plane image generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
The tomographic image generation system 1 generates a dental tomographic image, and includes a panoramic tomography apparatus 2, a multi-tomographic image processing apparatus 3, and a tomographic plane image generation apparatus 4 as shown in FIG. Yes.

パノラマ断層撮影装置2としては、公知の装置を利用することができる。
多断層像処理装置3と、断層面画像生成装置4とは、一般的なコンピュータ(計算機)であり、例えば、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。
A known apparatus can be used as the panoramic tomography apparatus 2.
The multi-tomographic image processing device 3 and the tomographic image generation device 4 are general computers (computers), for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory). ), An HDD (Hard Disk Drive), and an input / output interface.

多断層像処理装置3は、パノラマ断層撮影装置2で取得された被写体Kの複数のX線画像情報を抽出して重ね合わせることにより形成される予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報を生成するものである。抽出されたX線画像情報は、断層面における垂直方向の断層画像情報である。   The multi-tomographic image processing device 3 extracts a plurality of pieces of X-ray image information of the subject K acquired by the panoramic tomography apparatus 2 and superimposes a plurality of predetermined tomographic planes formed by superimposing them. The tomographic plane image information is generated. The extracted X-ray image information is tomographic image information in the vertical direction on the tomographic plane.

断層面画像生成装置4は、多断層像処理装置3によって生成された断層面画像情報を利用して被写体Kの断層面を再設定し、再設定された断層面の画像を生成するものである。生成された画像の情報は、表示装置Dに出力される。なお、表示装置D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。
以下では、各装置ごとに詳細に説明を行う。
The tomographic plane image generation device 4 resets the tomographic plane of the subject K using the tomographic plane image information generated by the multi-tomographic image processing device 3 and generates an image of the reset tomographic plane. . Information about the generated image is output to the display device D. The display device D 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.
Hereinafter, each device will be described in detail.

[パノラマ断層撮影装置]
パノラマ断層撮影装置2は、被写体(人物)Kの上顎/下顎における歯列に沿った予め定められた断層面における断層写真(オルソパントモグラフィ)を撮影するものである。このパノラマ断層撮影装置2は、X線源5と、撮像手段6と、アーム7と、コントローラ8とを備えている
[Panorama tomography equipment]
The panoramic tomography apparatus 2 captures a tomographic image (orthopan tomography) at a predetermined tomographic plane along the dentition of the maxilla / mandible of the subject (person) K. The panoramic tomography apparatus 2 includes an X-ray source 5, an imaging unit 6, an arm 7, and a controller 8.

パノラマ断層撮影装置2は、X線源5と撮像手段6とをアーム7の回転中心Cの周りに回転およびスライドさせて被写体Kを撮影する。
X線源5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線を放出することにより生成されるファンビーム(X線ファンビーム)を被写体Kに照射するものである。なお、ファンビームは、X線源5の照射部を仮に扇の要としたときに垂直方向に扇状に広がり、かつ、水平方向には線状に絞られたビームのことである。
The panoramic tomography apparatus 2 photographs the subject K by rotating and sliding the X-ray source 5 and the imaging means 6 around the rotation center C of the arm 7.
The X-ray source 5 has a slit (not shown), and irradiates the subject K with a fan beam (X-ray fan beam) generated by emitting X-rays through the slit. Note that the fan beam is a beam that expands in a fan shape in the vertical direction and is narrowed in a line shape in the horizontal direction when the irradiation part of the X-ray source 5 is used as a fan.

撮像手段6は、X線源5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。撮像手段6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センサ等の薄膜光センサである。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。なお、撮像手段6で撮像されたX線画像を表示装置Dに表示するようにしてもよい。   The imaging means 6 receives X-rays irradiated from the X-ray source 5 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 imaging means 6 is an X-ray image sensor, an X-ray detector, or a combination thereof. Here, the image sensor is a thin film light sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS image sensor, a TFT (Thin Film Transistor) sensor, or a CdTe sensor. The X-ray detector is an X-ray image intensifier (I.I.), a flat panel detector (FPD), or the like. Note that the X-ray image captured by the imaging unit 6 may be displayed on the display device D.

アーム7は、X線源5と撮像手段6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5と撮像手段6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5の照射部と撮像手段6の受光面とは対向して配置される。また、アーム7は、回転中心Cを軸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5と撮像手段6とが所定の間隔を維持したまま、撮像手段6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 7 holds the X-ray source 5 and the imaging means 6 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 5 and the imaging unit 6. The irradiation part of the X-ray source 5 and the light receiving surface of the imaging means 6 are arranged to face each other. The arm 7 is configured to be rotatable and slidable around the rotation center C. Thereby, the imaging unit 6 can capture a tomographic image in an arbitrary direction around the subject K while maintaining a predetermined distance between the X-ray source 5 and the imaging unit 6.

コントローラ8は、X線源5と、撮像手段6と、アーム7とを制御するものであり、図示は省略するがアクチュエータ等のアーム駆動手段と、ROM等に格納された所定のプログラムを実行するCPU等からなる制御手段とを備えている。このコントローラ8は、所定のタイミングでX線源5にX線を照射させ、X線の照射タイミングに同期して撮像手段6で撮像された被写体KのX線画像情報を取得する。そして、コントローラ8は、アーム7を所定の角速度で回転させて同様に撮影を繰り返し、被写体KのX線画像情報を複数フレーム分取得し、取得した複数フレーム分のX線画像情報を多断層像処理装置3に出力する。   The controller 8 controls the X-ray source 5, the imaging unit 6, and the arm 7. Although not shown, the controller 8 executes an arm driving unit such as an actuator and a predetermined program stored in a ROM or the like. Control means comprising a CPU and the like. The controller 8 irradiates the X-ray source 5 with X-rays at a predetermined timing, and acquires X-ray image information of the subject K imaged by the imaging means 6 in synchronization with the X-ray irradiation timing. Then, the controller 8 rotates the arm 7 at a predetermined angular velocity and repeats imaging in the same manner, acquires X-ray image information of the subject K for a plurality of frames, and acquires the acquired X-ray image information for the plurality of frames as a multi-tomographic image. Output to the processing device 3.

[多断層像処理装置]
多断層像処理装置3は、パノラマ断層撮影装置2のコントローラ8から出力された複数フレーム分のX線画像情報を蓄積する大容量の図示しないフレーム画像記憶手段を備えている。また、本実施形態では、多断層像処理装置3は、フレームごとに抽出した複数のX線画像情報を水平方向に重ね合わせることにより、予め設定された断層面の画像を示す断層面画像情報を生成することができる。断層面画像情報の生成方法は、例えば、公知の技術、例えば、特開平10−211200号公報に開示された原理を用いることができる。
[Multi-tomographic image processing equipment]
The multi-tomographic image processing device 3 includes large-capacity frame image storage means (not shown) that accumulates X-ray image information for a plurality of frames output from the controller 8 of the panoramic tomography apparatus 2. Further, in the present embodiment, the multi-tomographic image processing device 3 superimposes a plurality of X-ray image information extracted for each frame in the horizontal direction, thereby obtaining tomographic plane image information indicating a preset tomographic plane image. Can be generated. As a method for generating the tomographic plane image information, for example, a known technique, for example, the principle disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-2111200 can be used.

多断層像処理装置3は、断層面画像情報を複数の断層面について生成する。複数の断層面についての断層面画像情報を生成する方法は、任意である。例えば、1回の撮影において、予め設定された断層面を1つだけ設定しておき、撮影のたびに断層面の設定を変更することにより、複数の断層面についての断層面画像情報を生成することとしてもよい。
また、例えば、多断層像処理装置3は、図示しないフレーム画像記憶手段に蓄積されたフレーム別のX線画像情報を組み合わせて重畳する際に、所望の断層面となるように、X線画像情報の組合せを適宜変更し、その組合せ別の複数の断層面画像情報を生成するようにしてもよい。
The multi-tomographic image processing device 3 generates tomographic plane image information for a plurality of tomographic planes. A method of generating tomographic image information for a plurality of tomographic planes is arbitrary. For example, in one imaging, only one preset tomographic plane is set, and the tomographic plane image information for a plurality of tomographic planes is generated by changing the setting of the tomographic plane each time imaging is performed. It is good as well.
In addition, for example, the multi-tomographic image processing device 3 uses the X-ray image information so that a desired tomographic plane is obtained when the X-ray image information for each frame stored in a frame image storage unit (not shown) is combined and superimposed. These combinations may be changed as appropriate, and a plurality of pieces of tomographic image information for each combination may be generated.

本実施形態では、多断層像処理装置3が、前記したように、フレームごとのX線画像情報の組合せを適宜変更することにより、複数の断層面画像情報を生成することとする。以下、この方法の概略を具体例を用いて説明する。
図2は、図1に示した多断層像処理装置による断層面画像情報の生成方法を説明するための説明図である。図2では、簡便のため、被写体Kが円筒状の物体であるものとしている。図2は、被写体Kを上方から視た図である。
In this embodiment, as described above, the multi-tomographic image processing device 3 generates a plurality of pieces of tomographic image information by appropriately changing the combination of X-ray image information for each frame. Hereinafter, an outline of this method will be described using specific examples.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a method of generating tomographic plane image information by the multi-tomographic image processing apparatus shown in FIG. In FIG. 2, for the sake of simplicity, it is assumed that the subject K is a cylindrical object. FIG. 2 is a view of the subject K viewed from above.

ここでは、図2に示す被写体Kにおいて、円筒の中心軸(図2では円の中心)からの距離がR1である断層面K1と、円筒の中心軸からの距離がR2である断層面K2と、円筒の中心軸からの距離がR3である断層面K3とを想定している。円筒の中心軸の延長上には、アーム7(図1参照)の回転中心Cが配置されている(図2では、円の中心と回転中心とが一致している)。なお、実際のパノラマ撮影では、アーム7(図1参照)は、回転動作とスライド動作とを行うので、回転中心Cはパノラマ撮影中に移動する。 Here, in the subject K shown in FIG. 2, the tomographic plane K 1 whose distance from the center axis of the cylinder (the center of the circle in FIG. 2) is R 1 and the tomography whose distance from the center axis of the cylinder is R 2. A plane K 2 and a tomographic plane K 3 whose distance from the central axis of the cylinder is R 3 are assumed. On the extension of the central axis of the cylinder, a rotation center C of the arm 7 (see FIG. 1) is disposed (in FIG. 2, the center of the circle coincides with the rotation center). In actual panoramic photography, the arm 7 (see FIG. 1) performs a rotation operation and a slide operation, so the rotation center C moves during the panoramic photography.

また、X線源5と撮像手段6とを結ぶ一直線Q1と、断層面K1、断層面K2および断層面K3との交点を、それぞれ、点X1、点X2および点X3とする。なお、点X1、点X2および点X3は、それぞれ、断層面K1、断層面K2および断層面K3上の断層面を垂直方向に線状にスライスした部分に相当する。ここでは、例えば、撮像手段6がCMOSイメージセンサであり、このCMOSイメージセンサの1画素サイズを100μmとする。また、距離R1と、距離R2と、距離R3とが、それぞれ、300mm、150mm、100mmとする。 Further, the intersections of the straight line Q 1 connecting the X-ray source 5 and the imaging means 6 with the tomographic plane K 1 , the tomographic plane K 2, and the tomographic plane K 3 are point X 1 , point X 2 and point X 3 , respectively. And Note that the point X 1 , the point X 2, and the point X 3 correspond to portions obtained by linearly slicing the tomographic plane on the tomographic plane K 1 , the tomographic plane K 2, and the tomographic plane K 3 , respectively. Here, for example, the imaging means 6 is a CMOS image sensor, and the size of one pixel of the CMOS image sensor is 100 μm. The distance R 1 , the distance R 2, and the distance R 3 are 300 mm, 150 mm, and 100 mm, respectively.

被写体Kの断層面K1(円周1884mm)を、撮影角度360°で1画素ずつシフトさせながら段歩的にまたは連続的に撮影すると、18840枚のフレームごとのX線画像情報が得られる。これらのX線画像情報を時系列に並べた識別情報をiとする(i=1〜18840)。すべてのX線画像情報は、多断層像処理装置3の図示しないフレーム画像記憶手段に蓄積されることとなる。 When the tomographic plane K 1 (circumference 1884 mm) of the subject K is imaged stepwise or continuously while shifting one pixel at an imaging angle of 360 °, X-ray image information for each frame of 18840 frames is obtained. The identification information obtained by arranging these X-ray image information in time series is assumed to be i (i = 1 to 18840). All the X-ray image information is stored in a frame image storage means (not shown) of the multi-tomographic image processing apparatus 3.

多断層像処理装置3は、識別情報i=1〜18840のすべてのX線画像情報を用いて、CMOSイメージセンサの1画素サイズ(100μm)ずつずらして重ね合わせることにより、断層面K1(半径300mm)の断層面画像情報を生成する。 Multi tomogram processing apparatus 3, using all the X-ray image information of the identification information i = 1 to 18,840, by overlapping and staggered by one pixel size of a CMOS image sensor (100 [mu] m), fault plane K 1 (radius 300mm) tomographic image information is generated.

また、多断層像処理装置3は、蓄積されたX線画像情報を1フレーム抜かしに読み出し、これらのX線画像情報(識別情報i=1,3,…,18837,18839)を用いて、CMOSイメージセンサの1画素サイズずつずらして重ね合わせることにより、断層面K2(半径150mm)の断層面画像情報を生成する。 Further, the multi-tomographic image processing device 3 reads out the stored X-ray image information by removing one frame, and uses these X-ray image information (identification information i = 1, 3,..., 18837, 18839) to perform CMOS. The tomographic plane image information of the tomographic plane K 2 (radius 150 mm) is generated by superimposing the image sensor by shifting by one pixel size.

また、多断層像処理装置3は、蓄積されたX線画像情報を2フレーム抜かしに読み出し、これらのX線画像情報(識別情報i=1,4,…,18836,18839)を用いて、CMOSイメージセンサの1画素サイズずつずらして重ね合わせることにより、断層面K3(半径100mm)の断層面画像情報を生成する。 Further, the multi-tomographic image processing device 3 reads out the stored X-ray image information without extracting two frames, and uses these X-ray image information (identification information i = 1, 4,..., 18836, 18839) to perform CMOS. The tomographic plane image information of the tomographic plane K 3 (radius of 100 mm) is generated by superimposing the image sensor by shifting by one pixel size.

つまり、多断層像処理装置3は、所定の基準、例えば、被写体Kの断層面K1(円周1884mm)を示す距離R1(半径300mm)をベースにして、蓄積されたX線画像情報をnフレーム抜かしに重ね合わせることにより、半径が[300/(1+n)]mmである断層面の断層面画像情報を生成する。 That is, the multi-tomographic image processing device 3 uses the predetermined reference, for example, the distance R 1 (radius 300 mm) indicating the tomographic plane K 1 (circumference 1884 mm) of the subject K to store the accumulated X-ray image information. By superimposing n frames, the tomographic image information of the tomographic surface having a radius of [300 / (1 + n)] mm is generated.

ここで、nは自然数であり、例えば、n=5のときの断層面(半径50mm)と、n=4のときの断層面(半径60mm)との間の断層面(例えば、半径50.5mm)の情報が必要な場合には、多断層像処理装置3は、以下の処理を施す。この場合には、半径の小さい方(n=5のときの断層面(半径50mm))に合わせて、5フレーム抜かしのX線画像情報を利用する。利用するフレームごとのX線画像情報は、3140(=18840/6)フレーム分である。   Here, n is a natural number, for example, a tomographic plane (for example, a radius of 50.5 mm) between a tomographic plane when n = 5 (radius 50 mm) and a tomographic plane when n = 4 (radius 60 mm). When this information is necessary, the multi-tomographic image processing device 3 performs the following processing. In this case, X-ray image information with 5 frames removed is used in accordance with the smaller radius (the tomographic plane when n = 5 (radius 50 mm)). The X-ray image information for each frame to be used is 3140 (= 18840/6) frames.

図示しないフレーム画像記憶手段に蓄積された個々のX線画像情報には、CMOSイメージセンサの1画素(100μm)ごとに、メモリ上のアドレスが付与されている。図2に示すように、X線の照射範囲が直線Q1と直線Q2とで挟まれた領域であれば、その領域に対応した断層面上の部分が、1画素(100μm)に撮像される。ここでは、例えば、メモリ上のアドレスを10個割り当てるものとする。これらのアドレスを示す数値をj(j=1〜10)とする。 Each X-ray image information accumulated in a frame image storage means (not shown) is given an address on the memory for each pixel (100 μm) of the CMOS image sensor. As shown in FIG. 2, if the X-ray irradiation range is an area sandwiched between the straight line Q 1 and the straight line Q 2 , the portion on the tomographic plane corresponding to the area is imaged by one pixel (100 μm). The Here, for example, 10 addresses on the memory are assigned. Numerical values indicating these addresses are j (j = 1 to 10).

多断層像処理装置3は、蓄積されたX線画像情報から読み出す「i=1のX線画像情報」のアドレスを示す数値j(j=1〜10)に所定の変換を施した数値j0をメモリ上の別のアドレス空間(第2のアドレス)に設定し、「i=1のX線画像情報」を構成する1画素サイズずつの画像情報を、この第2のアドレスに対応付ける。
0=1,100,200,300,400,500,600,700,800,900
The multi-tomographic image processing apparatus 3 performs a predetermined conversion on a numerical value j 0 (j = 1 to 10) indicating an address of “i = 1 X-ray image information” read from the stored X-ray image information. Is set in another address space (second address) on the memory, and image information for each pixel size constituting “i = 1 X-ray image information” is associated with this second address.
j 0 = 1,100,200,300,400,500,600,700,800,900

次に、多断層像処理装置3は、蓄積されたX線画像情報から、「i=1のX線画像情報」から5フレーム抜かしに読み出す「i=7のX線画像情報」のアドレスを示す数値j(j=1〜10)に所定の変換を施した数値j1を第2のアドレスに設定し、「i=7のX線画像情報」を構成する1画素サイズずつの画像情報を、この第2のアドレスに対応付ける。
1=101,201,301,401,501,601,701,801,901,1001
Next, the multi-tomographic image processing device 3 indicates the address of “i = 7 X-ray image information” to be read out from the stored X-ray image information by removing 5 frames from “i = 1 X-ray image information”. numeric j (j = 1~10) a numerical value j 1 subjected to predetermined conversion is set to the second address, the image information of each pixel size constituting the "X-ray image information of the i = 7" Corresponding to this second address.
j 1 = 101,201,301,401,501,601,701,801,901,1001

さらに、多断層像処理装置3は、「i=7のX線画像情報」から5フレーム抜かしに読み出す「i=13のX線画像情報」のアドレスを示す数値j(j=1〜10)に所定の変換を施した数値j2を第2のアドレスに設定し、「i=13のX線画像情報」を構成する1画素サイズずつの画像情報を第2のアドレスに対応付ける。
2=202,302,402,502,602,702,802,902,1002,1102
Further, the multi-tomographic image processing apparatus 3 sets a numerical value j (j = 1 to 10) indicating an address of “i = 13 X-ray image information” read out by removing 5 frames from “i = 7 X-ray image information”. A numerical value j 2 subjected to a predetermined conversion is set as a second address, and image information for each pixel size constituting “i = 13 X-ray image information” is associated with the second address.
j 2 = 202,302,402,502,602,702,802,902,1002,1102

アドレスを示す数値に対するこれらの変換は、各フレームの1画素サイズずつの画像情報を、101μmずつずらして重ねるためのものである。
以下同様にして、3140フレーム分のX線画像情報のアドレスを示す数値j(j=1〜10)の数値を変換しつつ画像情報を第2のアドレスに対応付ける。最終的に、多断層像処理装置3は、第2のアドレス上で、5フレーム抜かしに読み出したX線画像情報を構成する1画素サイズずつの画像情報をすべて(3140枚)重ね合わせることにより、半径50.5mmの断層面上において断層面画像情報(半径50.5mmの円周の360°分の画像情報)を生成することができる。
These conversions for the numerical value indicating the address are for shifting the image information for each pixel size of each frame by shifting them by 101 μm.
Similarly, the image information is associated with the second address while converting the numerical value j (j = 1 to 10) indicating the addresses of the X-ray image information for 3140 frames. Finally, the multi-tomographic image processing apparatus 3 superimposes all (3140) image information for each pixel size constituting the X-ray image information read out by removing 5 frames on the second address, It is possible to generate tomographic image information (image information for 360 ° of the circumference having a radius of 50.5 mm) on a tomographic surface having a radius of 50.5 mm.

また、各フレームの1画素サイズずつの画像情報を、例えば、102μmずつずらして重ねた場合には、半径51mmの断層面の断層面画像情報を生成することができる。この場合には、数値j1、数値j2等を、以下のようにする。
1=102,202,302,402,502,602,702,802,902,1002
2=203,303,403,503,603,703,803,903,1003,1103
Further, when the image information for each pixel size of each frame is overlaid while being shifted by 102 μm, for example, tomographic image information of a tomographic surface having a radius of 51 mm can be generated. In this case, the numerical value j 1 , the numerical value j 2, etc. are as follows.
j 1 = 102,202,302,402,502,602,702,802,902,1002
j 2 = 203,303,403,503,603,703,803,903,1003,1103

同様に、各フレームの1画素サイズずつの画像情報を、例えば、110μmずつずらして重ねた場合には、半径55mmの断層面の断層面画像情報を生成することができる。この場合には、数値j1、数値j2等を、以下のようにする。
1=105,205,305,405,505,605,705,805,905,1005
2=206,306,406,506,606,706,806,906,1006,1106
Similarly, when image information for each pixel size of each frame is overlaid while being shifted by 110 μm, for example, tomographic image information of a tomographic surface having a radius of 55 mm can be generated. In this case, the numerical value j 1 , the numerical value j 2, etc. are as follows.
j 1 = 105,205,305,405,505,605,705,805,905,1005
j 2 = 206,306,406,506,606,706,806,906,1006,1106

図3は、図1に示す多断層像処理装置が対象とする複数の断層面の具体例を示す説明図である。図3に示す状態では、被写体K(図1参照)である人物の前歯部Bは撮像手段6に向けられて、当該人物の臼歯部NはX線源5に向けられているが、撮影中には、X線源5および撮像手段6は回転およびスライドする。ここでは、歯列の断層面Fの中で基準とする断層面をF0とする。また、断層面F0よりも頬側面側の断層面をF1とする。また、断層面F0よりも舌側面側の断層面をF-1とする。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing a specific example of a plurality of tomographic planes targeted by the multi-tomographic image processing apparatus shown in FIG. In the state shown in FIG. 3, the front tooth portion B of the person who is the subject K (see FIG. 1) is directed to the imaging means 6, and the molar tooth portion N of the person is directed to the X-ray source 5. The X-ray source 5 and the imaging means 6 rotate and slide. Here, the reference tomographic plane among the tomographic planes F of the dentition is F 0 . In addition, a tomographic plane closer to the cheek side than the tomographic plane F 0 is defined as F 1 . Further, the tomographic plane on the lingual side of the tomographic plane F 0 is defined as F −1 .

図4は、図1に示した多断層像処理装置の生成する断層面画像情報を示す説明図であって、(a)は図3に示した断層面に対応した断層面画像情報、(b)は断層面画像情報を形成するX線画像情報をそれぞれ示している。
図4(a)に示す断層面画像情報f1は、図3に示した断層面F1における断層面画像情報の一例である。また、図4(a)に示す断層面画像情報f0は、図3に示した断層面F0における断層面画像情報の一例であり、図4(a)に示す断層面画像情報f-1は、図3に示した断層面F-1における断層面画像情報の一例である。
4 is an explanatory diagram showing tomographic plane image information generated by the multi-tomographic image processing apparatus shown in FIG. 1, wherein (a) is tomographic plane image information corresponding to the tomographic plane shown in FIG. ) Shows X-ray image information forming the tomographic image information.
The tomographic plane image information f 1 shown in FIG. 4A is an example of tomographic plane image information on the tomographic plane F 1 shown in FIG. The tomographic plane image information f 0 shown in FIG. 4A is an example of the tomographic plane image information on the tomographic plane F 0 shown in FIG. 3, and the tomographic plane image information f −1 shown in FIG. These are examples of tomographic plane image information on the tomographic plane F- 1 shown in FIG.

図4(a)に示すように、各断層面画像情報の横幅は異なっており、頬側面側ほど回転中心C(図3参照)から遠いのでその分長い。
図4(b)に示すX線画像情報gは、所定の間隔で重ね合わされて断層面画像情報f0を形成するものである。
多断層像処理装置3は、フレームごとに抽出した複数のX線画像情報(例えば、g)と、生成した複数の断層面画像情報(例えば、f1、f0、f-1)とを断層面画像生成装置4に出力する。
As shown in FIG. 4 (a), the horizontal widths of the respective tomographic plane image information are different, and are longer from the rotation center C (see FIG. 3) toward the cheek side surface.
The X-ray image information g shown in FIG. 4B is superposed at a predetermined interval to form the tomographic plane image information f 0 .
The multi-tomographic image processing device 3 uses a plurality of X-ray image information (for example, g) extracted for each frame and a plurality of generated tomographic plane image information (for example, f 1 , f 0 , f −1 ) The image is output to the surface image generation device 4.

[断層面画像生成装置]
図5は、本発明の第1実施形態に係る断層面画像生成装置の一例を示す機能ブロック図である。断層面画像生成装置4は、図5に示すように、入出力部11と、処理部12と、記憶部13とを備える。
[Tomographic image generator]
FIG. 5 is a functional block diagram showing an example of the tomographic image generating apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the tomographic plane image generation device 4 includes an input / output unit 11, a processing unit 12, and a storage unit 13.

<入出力部>
入出力部11は、例えば、通信インタフェース等から構成され、所定の命令や情報を入力したり、所定の情報を出力したりするものである。具体的には、入出力部11は、多断層像処理装置3から、X線画像情報と、断層面画像情報とを入力する。
<Input / output unit>
The input / output unit 11 includes, for example, a communication interface and the like, and inputs predetermined commands and information and outputs predetermined information. Specifically, the input / output unit 11 inputs X-ray image information and tomographic plane image information from the multi-tomographic image processing device 3.

<処理部>
処理部12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等から構成され、入出力部11および記憶部13を制御すると共に、主として、入出力部11を介して取得した断層面画像情報に基づいて、再設定された断層面の画像を生成するものである。本実施形態では、処理部12は、図5に示すように、スペクトル情報生成手段121と、高周波領域抽出手段122と、モデル生成手段123と、断層面再設定手段124と、画像情報合成手段125とを備えることとした。
<Processing unit>
The processing unit 12 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and the like, controls the input / output unit 11 and the storage unit 13, and mainly based on tomographic plane image information acquired through the input / output unit 11. An image of the reset tomographic plane is generated. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the processing unit 12 includes a spectrum information generation unit 121, a high frequency region extraction unit 122, a model generation unit 123, a tomographic plane resetting unit 124, and an image information synthesis unit 125. It was decided to prepare.

スペクトル情報生成手段121は、後記する断層面画像記憶手段132から、被写体K(図1参照)についての複数の断層面(図3参照)に対応した複数の断層面画像情報(図4参照)を読み出し、読み出した断層面画像情報をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報を生成するものである。ここで、周波数変換の方法は、特に限定されるものではない。例えば、FFT(Fast Fourier Transform)、ウェーブレット変換(Wavelet Transformation)、ハイパスフィルタのコンボリューション(Convolution:畳み込み演算)等を用いてもよい。このような周波数変換によって生成されたスペクトル情報は、高周波領域抽出手段122に出力される。例えば、FFTの場合には、各断層面画像情報を、垂直方向にスライスした垂直エリアや、水平方向にスライスした水平エリアに分割して、分割されたエリアごとに周波数変換するようにしてもよい。また、各断層面画像情報のうち、例えば、歯列の根尖に対応した下底部(または上底部)の水平エリアなどの特定の情報や、頬側面側に対応した中央の垂直エリアなどの特定の情報から分割領域を決定するようにしてもよい。さらに、各断層面画像情報を細かなブロックに分割して、分割されたブロックごとに周波数変換するようにしてもよい。   The spectrum information generation unit 121 obtains a plurality of tomographic plane image information (see FIG. 4) corresponding to a plurality of tomographic planes (see FIG. 3) for the subject K (see FIG. 1) from the tomographic plane image storage unit 132 described later. A plurality of pieces of spectrum information, which is information obtained by frequency conversion of the read tomographic plane image information, is generated. Here, the frequency conversion method is not particularly limited. For example, FFT (Fast Fourier Transform), wavelet transformation (Wavelet Transformation), high-pass filter convolution (Convolution) or the like may be used. The spectrum information generated by such frequency conversion is output to the high frequency region extraction means 122. For example, in the case of FFT, each tomographic plane image information may be divided into a vertical area sliced in the vertical direction and a horizontal area sliced in the horizontal direction, and frequency conversion may be performed for each divided area. . Also, among each tomographic image information, for example, specific information such as the horizontal area of the lower base (or upper base) corresponding to the root apex of the dentition, or the central vertical area corresponding to the cheek side surface side, etc. The divided area may be determined from the information. Furthermore, each tomographic plane image information may be divided into fine blocks, and frequency conversion may be performed for each of the divided blocks.

高周波領域抽出手段122は、入力されるスペクトル情報に基づいて、被写体Kの所定位置ごとに、複数の断層面画像情報のうちで高周波成分の値が最も高い領域である高周波領域の位置情報を抽出するものである。高周波領域は、ある断層面の断層面画像情報が画像として表示されるときに、被写体K(図1参照)の所定位置において、他の断層面の画像よりもピントの合っている領域に相当する。抽出された高周波領域に関する情報は、モデル生成手段123に出力される。   The high frequency region extraction unit 122 extracts, based on the input spectrum information, position information of a high frequency region that is a region having the highest high frequency component value among a plurality of tomographic plane image information for each predetermined position of the subject K. To do. The high-frequency region corresponds to a region that is in focus more than the images of other tomographic planes at a predetermined position of the subject K (see FIG. 1) when the tomographic plane image information of a certain tomographic plane is displayed as an image. . Information about the extracted high frequency region is output to the model generation unit 123.

モデル生成手段123は、被写体K(図1参照)の予め定められた複数の断層面(図3参照)の位置情報と、高周波領域抽出手段122で抽出された高周波領域の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルを生成するものである。生成された多断層モデルは、断層面再設定手段124に出力される。   The model generation means 123 corresponds to the position information of a plurality of predetermined tomographic planes (see FIG. 3) of the subject K (see FIG. 1) and the position information of the high frequency area extracted by the high frequency area extraction means 122, respectively. A multi-fault model that is an attached model is generated. The generated multi-fault model is output to the fault plane resetting means 124.

断層面再設定手段124は、入力された多断層モデルにおいて被写体(K)(図1参照)の所定位置ごとに抽出された高周波領域を連結することにより断層面を再設定すると共に、高周波領域の位置情報ごとに、高周波領域の位置と回転中心C(図1参照)との距離から、X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求めるものである。ここで、再設定とは、入力された多断層モデルに設定されている断層面とは異なる新たな断層面を設定することを意味する。また、断層面再設定手段124は、所定位置ごとに抽出された高周波領域の間を補間する。補間の方法は、特に限定されるものではない。例えば、スプライン変換処理による補間を用いて滑らかな曲線を描くように補間することができる。また、各断層面に対応付けられた高周波領域(サンプル点)の位置情報に所定の重み付けをした和を計算して補間するようにしてもよい。この場合には、平均値補間が好ましい。再設定された断層面に関する情報は、画像情報合成手段125に出力される。   The tomographic plane resetting means 124 resets the tomographic plane by connecting the high-frequency areas extracted for each predetermined position of the subject (K) (see FIG. 1) in the input multi-fault model, and also resets the high-frequency areas. For each position information, the overlap width of the X-ray image information is obtained from the distance between the position of the high frequency region and the rotation center C (see FIG. 1). Here, resetting means setting a new fault plane different from the fault plane set in the input multi-fault model. Further, the tomographic plane resetting means 124 interpolates between the high-frequency regions extracted for each predetermined position. The interpolation method is not particularly limited. For example, it is possible to perform interpolation so as to draw a smooth curve using interpolation by spline conversion processing. Further, a sum obtained by calculating a predetermined weight on the position information of the high-frequency region (sample point) associated with each tomographic plane may be calculated and interpolated. In this case, average value interpolation is preferred. Information regarding the reset tomographic plane is output to the image information combining unit 125.

画像情報合成手段125は、被写体(K)(図1参照)の所定位置に対応したX線画像情報を、再設定された断層面に関して求められたX線画像情報の重ね合わせ幅で合成することにより、再設定された断層面の画像を生成するものである。また、画像情報合成手段125は、重ね合わせるX線画像情報を、後記するフレーム画像記憶手段131から読み出し、読み出したX線画像情報を合成することにより、再設定された断層面の画像を生成する。この画像情報合成手段125は、生成した画像に関する情報を、後記する再設定断層面画像記憶手段133に格納する。   The image information synthesizing unit 125 synthesizes the X-ray image information corresponding to the predetermined position of the subject (K) (see FIG. 1) with the overlap width of the X-ray image information obtained for the reset tomographic plane. Thus, an image of the reset tomographic plane is generated. Further, the image information synthesizing unit 125 reads out the X-ray image information to be superimposed from the frame image storage unit 131 described later, and synthesizes the read out X-ray image information, thereby generating a reset tomographic plane image. . The image information synthesizing unit 125 stores information on the generated image in the reset tomographic plane image storage unit 133 described later.

<記憶部>
記憶部13は、例えば、RAMとHDDとを備える。この場合に、RAMは、処理部12による演算処理等に利用されると共に、入出力部11を介して取得した情報等を記憶し、HDDは、各種データベース、所定のプログラム、処理部12の処理結果等を格納する。
<Storage unit>
The storage unit 13 includes, for example, a RAM and an HDD. In this case, the RAM is used for arithmetic processing by the processing unit 12 and stores information acquired through the input / output unit 11. The HDD stores various databases, predetermined programs, and processing of the processing unit 12. Stores results etc.

記憶部13は、図5に示すように、フレーム画像記憶手段131と、断層面画像記憶手段132と、再設定断層面画像記憶手段133とを備えている。
フレーム画像記憶手段131は、図4(b)に例示したX線画像情報(例えば、g)を記憶するものであり、一般的なHDDから構成される。なお、処理部12は、入出力部11を介して多断層像処理装置3から取得したX線画像情報をフレーム画像記憶手段131に格納する。
As shown in FIG. 5, the storage unit 13 includes a frame image storage unit 131, a tomographic plane image storage unit 132, and a reset tomographic plane image storage unit 133.
The frame image storage unit 131 stores X-ray image information (for example, g) illustrated in FIG. 4B, and is configured by a general HDD. The processing unit 12 stores the X-ray image information acquired from the multi-tomographic image processing device 3 via the input / output unit 11 in the frame image storage unit 131.

断層面画像記憶手段132は、図4(a)に例示した断層面画像情報(例えば、f1、f0、f-1)を記憶するものであり、一般的なHDDから構成される。なお、処理部12は、入出力部11を介して多断層像処理装置3から取得した断層面画像情報を断層面画像記憶手段132に格納する。
再設定断層面画像記憶手段133は、断層面再設定手段124で再設定された断層面画像情報を記憶するものであり、一般的なHDDから構成される。
The tomographic plane image storage means 132 stores the tomographic plane image information (for example, f 1 , f 0 , f −1 ) illustrated in FIG. 4A, and is composed of a general HDD. The processing unit 12 stores the tomographic plane image information acquired from the multi-tomographic image processing device 3 via the input / output unit 11 in the tomographic plane image storage unit 132.
The reset tomographic plane image storage unit 133 stores the tomographic plane image information reset by the tomographic plane resetting unit 124, and includes a general HDD.

なお、前記した処理部12が備えるスペクトル情報生成手段121と、高周波領域抽出手段122と、モデル生成手段123と、断層面再設定手段124と、画像情報合成手段125とは、CPUが記憶部13の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実現されるものである。したがって、断層面画像生成装置4は、一般的なコンピュータに、前記した各手段121〜125を実行させる断層面画像生成プログラムを実行することで実現することもできる。これらのプログラムは、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。   Note that the spectrum information generating unit 121, the high frequency region extracting unit 122, the model generating unit 123, the tomographic plane resetting unit 124, and the image information synthesizing unit 125 included in the processing unit 12 are stored in the storage unit 13 by the CPU. This is realized by expanding and executing a predetermined program stored in the ROM or the like in the RAM. Therefore, the tomographic plane image generation apparatus 4 can also be realized by executing a tomographic plane image generation program that causes a general computer to execute the above-described units 121 to 125. These programs can be distributed via a communication line, or can be written on a recording medium such as a CD-ROM for distribution.

[処理部の扱う情報の具体例]
次に、処理部12の扱う情報の具体例について、図6ないし図9を参照(適宜図5参照)して説明する。図6ないし図9は、図5に示した処理部の扱う情報の具体例の説明図であって、図6は、スペクトル情報に基づく高周波領域の抽出方法の設明図であり、(a)はFFTを用いた場合、(b)はウェーブレット変換を用いた場合をそれぞれ示している。また、図7(a)はスペクトル情報および高周波領域、図7(b)は多断層モデル、図8は再設定された断層面、図9は再設定された断層面の画像情報をそれぞれ示している。
[Specific examples of information handled by the processing unit]
Next, a specific example of information handled by the processing unit 12 will be described with reference to FIGS. 6 to 9 (see FIG. 5 as appropriate). 6 to 9 are explanatory diagrams of specific examples of information handled by the processing unit shown in FIG. 5. FIG. 6 is an explanatory diagram of a method for extracting a high frequency region based on spectrum information. Shows the case where FFT is used, and (b) shows the case where wavelet transform is used. 7A shows spectral information and a high frequency region, FIG. 7B shows a multi-fault model, FIG. 8 shows reset tomographic planes, and FIG. 9 shows image information of reset tomographic planes. Yes.

例えば、スペクトル情報生成手段121は、図6(a)に示すように、所定の断層画面情報fから、FFTによりスペクトル情報hを生成する。その際、断層画面情報fを、例えば、5つの垂直エリアfa,fb,fc,fd,feに分割してから、それぞれを周波数変換することにより、スペクトル情報ha,hb,hc,hd,heを生成することができる。つまり、1つの断層面に対して、複数(5つ)のスペクトル情報が生成される。各スペクトル情報ha,hb,hc,hd,heが、図6(a)に示すように、縦長の長方形で表示された場合に、縦が垂直周波数成分、横が水平周波数成分を示す。この長方形においては、一例として、上方かつ右方ほど高周波数となる。したがって、この場合には、高周波領域抽出手段122は、この長方形の右上の比較領域601を、各スペクトル情報ha,hb,hc,hd,heについて、他の断層面画像情報における比較領域と比較し、高周波領域に対応するスペクトル情報を抽出する。   For example, the spectrum information generation unit 121 generates spectrum information h by FFT from predetermined tomographic screen information f as shown in FIG. At that time, the tomographic screen information f is divided into, for example, five vertical areas fa, fb, fc, fd, and fe, and each is subjected to frequency conversion, whereby the spectrum information ha, hb, hc, hd, and he are obtained. Can be generated. That is, plural (five) pieces of spectrum information are generated for one tomographic plane. When each spectrum information ha, hb, hc, hd, and he is displayed as a vertically long rectangle as shown in FIG. 6A, the vertical indicates the vertical frequency component and the horizontal indicates the horizontal frequency component. In this rectangle, as an example, the higher the frequency is on the upper side and on the right side. Therefore, in this case, the high frequency region extracting means 122 compares the comparison region 601 at the upper right corner of the rectangle with the comparison regions in the other tomographic plane image information for each spectrum information ha, hb, hc, hd, and he. Then, spectral information corresponding to the high frequency region is extracted.

また、例えば、スペクトル情報生成手段121は、図6(b)に示すように、所定の断層画面情報fから、ウェーブレット変換によりスペクトル情報hを生成する。つまり、1つの断層面に対して、1つのスペクトル情報が生成される。この場合、スペクトル情報hは、図6(b)に示すように、長方形で表示されて、当該長方形の左上のブロックが直流成分を示すDC成分ブロック602、右下ブロックが最高周波数を有した最高周波ブロック603となるようにブロック分けされている。そして、高周波領域抽出手段122は、取得したスペクトル情報hの最高周波ブロック603から、断層面画像情報fにおける高周波領域の位置情報を抽出することができる。ここで、最高周波ブロック605の縦横の長さは、基の断層面画像情報fの位置情報(Y座標、X座標)を反映している。このようにウェーブレット変換により、スペクトル情報を抽出する場合でも、FFTと同様に、断層面画像情報fを複数のエリアに分割した後で行っても構わない。その場合には、計算量を低下させることができる。   Further, for example, as shown in FIG. 6B, the spectrum information generating unit 121 generates spectrum information h from predetermined tomographic screen information f by wavelet transform. That is, one piece of spectral information is generated for one tomographic plane. In this case, as shown in FIG. 6B, the spectrum information h is displayed in a rectangle, the upper left block of the rectangle has a DC component block 602 indicating a DC component, and the lower right block has the highest frequency. The high frequency block 603 is divided into blocks. And the high frequency area | region extraction means 122 can extract the positional information on the high frequency area | region in the tomographic plane image information f from the highest frequency block 603 of the acquired spectrum information h. Here, the vertical and horizontal lengths of the highest frequency block 605 reflect the positional information (Y coordinate, X coordinate) of the basic tomographic plane image information f. Thus, even when spectral information is extracted by wavelet transform, it may be performed after the tomographic plane image information f is divided into a plurality of areas, as in FFT. In that case, the amount of calculation can be reduced.

図6では、1つの断層面(断層画面情報)と、そのスペクトル情報との関係を説明した。次に、図7では、複数の断層面(断層画面情報)と、そのスペクトル情報との関係を説明する。
スペクトル情報生成手段121は、断層面画像記憶手段132から、例えば、5個の断層面画像情報f2,f1,f0,f-1,f-2を読み出した場合には、それらに対応して、図7(a)に示すように、例えば、5個のスペクトル情報h2,h1,h0,h-1,h-2を生成する。なお、5個の断層面画像情報f2,f1,f0,f-1,f-2は、図3に例示したような5個の断層面F2,F1,F0,F-1,F-2に対応するものである(図3では、3個の断層面を例示した。)。ここで、断層面F2は断層面F1よりも頬側面側に配置し、断層面F-2は断層面F-1よりも舌側面側に配置している。
In FIG. 6, the relationship between one tomographic plane (tomographic screen information) and its spectrum information has been described. Next, in FIG. 7, a relationship between a plurality of tomographic planes (tomographic screen information) and spectrum information thereof will be described.
For example, when the five pieces of tomographic plane image information f 2 , f 1 , f 0 , f −1 , and f −2 are read from the tomographic plane image storage unit 132, the spectrum information generating unit 121 responds to them. Then, as shown in FIG. 7A, for example, five pieces of spectrum information h 2 , h 1 , h 0 , h −1 , and h −2 are generated. Note that the five tomographic plane image information f 2 , f 1 , f 0 , f −1 , and f −2 are the five tomographic planes F 2 , F 1 , F 0 , F as illustrated in FIG. 1 and F -2 (FIG. 3 illustrates three tomographic planes). Here, the tomographic plane F 2 is arranged closer to the cheek side than the tomographic plane F 1 , and the tomographic plane F -2 is arranged closer to the lingual side than the tomographic plane F −1 .

高周波領域抽出手段122は、例えば、5個のスペクトル情報h2,h1,h0,h-1,h-2をスペクトル解析することにより、被写体の所定位置に対応して、図7(a)に示すように、例えば、スペクトル情報h2に高周波領域701(2箇所)を抽出する。同様に、高周波領域抽出手段122は、スペクトル情報h1,h0,h-1,h-2に対して、図7(a)に示すように、高周波領域701を抽出する。なお、1つのスペクトル情報に対して抽出される高周波領域の個数は任意である。 For example, the high-frequency region extracting unit 122 performs spectrum analysis on the five pieces of spectral information h 2 , h 1 , h 0 , h −1 , and h −2, thereby corresponding to a predetermined position of the subject, as shown in FIG. as shown in), for example, to extract a high-frequency region 701 (two locations) to the spectral information h 2. Similarly, the high frequency region extracting unit 122 extracts a high frequency region 701 as shown in FIG. 7A with respect to the spectrum information h 1 , h 0 , h −1 , and h −2 . Note that the number of high-frequency regions extracted for one piece of spectrum information is arbitrary.

モデル生成手段123は、スペクトル情報生成手段121で、例えば、5個のスペクトル情報h2,h1,h0,h-1,h-2が生成された場合には、被写体に対応して、図7(b)に示すように、例えば、5個の断層面に関する情報(被写体断層面情報)m2,m1,m0,m-1,m-2を生成する。なお、被写体断層面情報m2,m1,m0,m-1,m-2は、図3に例示したような5個の断層面F2,F1,F0,F-1,F-2に対応する水平方向の2次元位置情報である(図3では、3個の断層面を例示した)。 For example, when the spectrum information generation unit 121 generates five pieces of spectrum information h 2 , h 1 , h 0 , h −1 , and h −2 , the model generation unit 123 corresponds to the subject, As shown in FIG. 7B, for example, information on five tomographic planes (subject tomographic plane information) m 2 , m 1 , m 0 , m −1 , m −2 is generated. Note that the subject tomographic plane information m 2 , m 1 , m 0 , m −1 , m −2 is five tomographic planes F 2 , F 1 , F 0 , F −1 , F as illustrated in FIG. This is two-dimensional position information in the horizontal direction corresponding to -2 (in FIG. 3, three tomographic planes are illustrated).

また、モデル生成手段123は、高周波領域抽出手段122で、例えば、5個のスペクトル情報h2,h1,h0,h-1,h-2から高周波領域701(図7(a))が抽出された場合には、図7(b)に示すように、被写体断層面情報m2,m1,m0,m-1,m-2それぞれに、高周波領域701(図7(a))の位置情報に対応した9個のサンプル点702を対応付け、多断層モデルM1を生成する。 The model generation means 123 is a high frequency region extraction means 122. For example, a high frequency region 701 (FIG. 7A) is obtained from five pieces of spectrum information h 2 , h 1 , h 0 , h −1 , and h −2 . When extracted, as shown in FIG. 7B, the high-frequency region 701 (FIG. 7A) is added to each of the tomographic plane information m 2 , m 1 , m 0 , m −1 , and m −2 . Nine sample points 702 corresponding to the position information are associated with each other to generate a multi-fault model M 1 .

断層面再設定手段124は、例えば、9個のサンプル点が対応付けられた多断層モデルを取得した場合には、図8に示すように、各サンプル点8a〜8iを連結し、各サンプル点8a〜8iの位置情報を補間することにより、それらを滑らかに連結した曲線を有する補間された多断層モデルM2を生成する。この連結された曲線の位置情報が、再設定された断層面Gを示すこととなる。
また、断層面再設定手段124は、各サンプル点8a〜8iの位置と、回転中心の位置C′との距離(回転半径)を求める。なお、図8では、回転半径として、回転中心からサンプル点8a,8eまでの距離ra,reを例示した。X線画像情報の重ね合わせ幅は、回転半径に関わらず同数のX線画像情報を使用する場合には、アーム7(図1参照)の角速度と回転半径とに比例し、X線画像の撮影時のフレームレートに反比例する。断層面再設定手段124は、この原理を用いて、アーム7(図1参照)の回転中心の周りの回転およびスライドを考慮して、被写体の所定位置におけるX線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める。なお、図8では、重ね合わせ幅の求め方を分かり易く示すために回転中心位置C′を1つだけ表示した。実際のパノラマ撮影では、アーム7(図1参照)は、回転動作とスライド動作とを行うので、回転中心Cはパノラマ撮影中に移動する。したがって、各サンプル点8a〜8iの位置と、回転中心位置C′との距離(回転半径)を求めるときには、各サンプル点8a〜8iの位置のX線画像を撮影したときのそれぞれの位置における回転中心Cを基準に求めることとなる。
For example, when the tomographic plane resetting unit 124 acquires a multi-fault model in which nine sample points are associated with each other, the sample points 8a to 8i are connected to each other as shown in FIG. by interpolating the positional information of 8A~8i, to produce a multi-fault model M 2 interpolated with them it was smoothly connected curve. The position information of the connected curve indicates the reset tomographic plane G.
The tomographic plane resetting means 124 obtains the distance (rotation radius) between the positions of the sample points 8a to 8i and the rotation center position C ′. In FIG. 8, as a turning radius, the distance from the rotational center sample points 8a, to 8e r a, exemplifying a r e. The overlap width of the X-ray image information is proportional to the angular velocity and the rotation radius of the arm 7 (see FIG. 1) when the same number of X-ray image information is used regardless of the rotation radius. It is inversely proportional to the frame rate of the hour. Using this principle, the tomographic plane resetting means 124 considers the rotation and slide around the rotation center of the arm 7 (see FIG. 1), and sets the overlap width of the X-ray image information at a predetermined position of the subject. Ask. In FIG. 8, only one rotation center position C ′ is displayed for easy understanding of how to obtain the overlapping width. In actual panoramic shooting, the arm 7 (see FIG. 1) performs a rotating operation and a sliding operation, so that the rotation center C moves during the panoramic shooting. Therefore, when obtaining the distance (rotational radius) between the position of each sample point 8a to 8i and the rotation center position C ', the rotation at the respective position when the X-ray image of the position of each sample point 8a to 8i is taken. The center C is obtained as a reference.

画像情報合成手段125は、被写体K(図1参照)の所定位置に対応したX線画像情報を、フレーム画像記憶手段132から読み出し、断層面Gに関して求められたX線画像情報の重ね合わせ幅に基づいて、読み出したX線画像情報を合成する。これにより、図9に示すように、再設定された断層面Gの断層面画像情報f′が生成される。この生成された画像情報f′は、予め定められた断層面に対応する断層面画像情報(図4参照:例えばf0)とは異なり、新たに生成された断層面画像情報である。
図9において、矢印8aで示される区間は、図8に示したサンプル点8aの位置に対応しており、この区間内では、X線画像情報は同一の重ね合わせ幅である。矢印8b以下も同様である。また、図9に示すように、例えば、矢印8aで示される区間における重ね合わせ幅と、矢印8bで示される区間における重ね合わせ幅とは異なっている。また、例えば、矢印8aで示される区間と、矢印8bで示される区間との間の区間における重ね合わせ幅は、徐々に変化させている。このときの変化は、連続的でもよいし、段歩的でもよい。なお、例えば、ある矢印で示される区間における重ね合わせ幅と、他の矢印で示される区間における重ね合わせ幅とが同一となっても構わない。
The image information synthesizing unit 125 reads out the X-ray image information corresponding to the predetermined position of the subject K (see FIG. 1) from the frame image storage unit 132, and sets the overlap width of the X-ray image information obtained with respect to the tomographic plane G. Based on this, the read X-ray image information is synthesized. Thereby, as shown in FIG. 9, the tomographic plane image information f ′ of the reset tomographic plane G is generated. The generated image information f ′ is newly generated tomographic plane image information, unlike tomographic plane image information corresponding to a predetermined tomographic plane (see FIG. 4: for example, f 0 ).
In FIG. 9, a section indicated by an arrow 8a corresponds to the position of the sample point 8a shown in FIG. 8, and the X-ray image information has the same overlapping width in this section. The same applies to the arrows 8b and thereafter. Also, as shown in FIG. 9, for example, the overlapping width in the section indicated by the arrow 8a is different from the overlapping width in the section indicated by the arrow 8b. Further, for example, the overlapping width in the section between the section shown by the arrow 8a and the section shown by the arrow 8b is gradually changed. The change at this time may be continuous or stepwise. Note that, for example, the overlap width in a section indicated by an arrow may be the same as the overlap width in a section indicated by another arrow.

本実施形態の断層面画像生成装置4は、複数の断層面画像情報から、被写体Kの所定位置ごとに、断層面画像において最もピントの合った位置をそれぞれ検出し、これらの検出した最もピントの合った位置に対応した重ね合わせ幅でX線画像情報を重ね合わせることで最適な断層面を自動的に再設定するものである。したがって、図8で例示したサンプル点8a〜8i等は一例である。例えば、図8に示した例では、サンプル点8a〜8iが、複数(5つ)の被写体断層面情報に対して得られているために、再設定された断層面Gは、予め定められた複数の断層面を横切ったものとなっている。しかし、すべてのサンプル点8a〜8iが、1つの被写体断層面情報に対してのみ得られた場合には、再設定された断層面Gは、予め定められた複数の断層面を横切るとは限らない。また、個人によっては、再設定された断層面Gが、1つの被写体断層面情報で示される予め定められた断層面に合致する場合もある。   The tomographic plane image generation apparatus 4 according to the present embodiment detects the most focused position in the tomographic plane image for each predetermined position of the subject K from a plurality of tomographic plane image information, and detects the most focused ones detected. The optimum tomographic plane is automatically reset by superimposing the X-ray image information with the overlapping width corresponding to the matching position. Therefore, the sample points 8a to 8i illustrated in FIG. 8 are examples. For example, in the example shown in FIG. 8, since the sample points 8a to 8i are obtained with respect to plural (five) subject tomographic plane information, the reset tomographic plane G is determined in advance. It is across multiple fault planes. However, when all the sample points 8a to 8i are obtained for only one subject tomographic plane information, the reset tomographic plane G does not always cross a plurality of predetermined tomographic planes. Absent. Also, depending on the individual, the reset tomographic plane G may match a predetermined tomographic plane indicated by one subject tomographic plane information.

[断層面画像生成装置の動作]
図5に示した断層面画像生成装置4の処理部の全体動作について図10を参照(適宜図1および図5参照)して説明する。図10は、図5に示した断層面画像生成装置の処理部の全体動作を示すフローチャートである。断層面画像生成装置4は、予め、多断層像処理装置3から、入出力部11を介して取得したX線画像情報および断層面画像情報を、それぞれフレーム画像記憶手段131および断層面画像記憶手段132に格納しておく。
[Operation of tomographic image generator]
The overall operation of the processing unit of the tomographic plane image generation device 4 shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. 10 (see FIGS. 1 and 5 as appropriate). FIG. 10 is a flowchart showing the overall operation of the processing unit of the tomographic plane image generation device shown in FIG. The tomographic plane image generation device 4 uses the frame image storage means 131 and the tomographic plane image storage means respectively to obtain the X-ray image information and tomographic plane image information acquired from the multi-tomographic image processing apparatus 3 via the input / output unit 11 in advance. It is stored in 132.

まず、断層面画像生成装置4は、スペクトル情報生成手段121によって、被写体Kの複数の断層面(図3参照)に対応した複数の断層面画像情報(図4参照)をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報(図7(a)参照:例えば、h2〜h-2)を生成する(ステップS1:スペクトル情報生成ステップ)。そして、断層面画像生成装置4は、高周波領域抽出手段122によって、スペクトル情報に基づいて、被写体Kの所定位置ごとに、高周波領域701(図7(a)参照)を断層面画像情報から抽出する(ステップS2:高周波領域抽出ステップ)。 First, the tomographic plane image generation device 4 is information obtained by frequency-converting a plurality of tomographic plane image information (see FIG. 4) corresponding to a plurality of tomographic planes (see FIG. 3) of the subject K by the spectrum information generation unit 121. A plurality of pieces of spectrum information (see FIG. 7A: for example, h 2 to h −2 ) are generated (step S1: spectrum information generation step). Then, the tomographic plane image generation device 4 extracts the high frequency area 701 (see FIG. 7A) from the tomographic plane image information for each predetermined position of the subject K based on the spectrum information by the high frequency area extraction unit 122. (Step S2: High-frequency region extraction step).

続いて、断層面画像生成装置4は、モデル生成手段123によって、被写体断層面情報(図7(b)参照:例えば、m0)と、高周波領域701(図7(a)参照)の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルM1(図7(b)参照)を生成する(ステップS3:モデル生成ステップ)。そして、断層面画像生成装置4は、断層面再設定手段124によって、多断層モデルM1(図7(b)参照)を、サンプル点8a〜8i(図8参照)の位置情報間を補間することにより、断層面を再設定して再設定された断層面G(図8参照)を生成すると共に、X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める(ステップS4:断層面再設定ステップ)。 Subsequently, the tomographic plane image generating apparatus 4 uses the model generating unit 123 to perform subject tomographic plane information (see FIG. 7B: for example, m 0 ) and position information of the high-frequency region 701 (see FIG. 7A). preparative is respectively associated model multi fault model M 1 to produce a (see FIG. 7 (b)) (step S3: model generation step). Then, the tomographic plane image generation apparatus 4 interpolates between the position information of the sample points 8a to 8i (see FIG. 8) of the multi-fault model M 1 (see FIG. 7B) by the tomographic plane resetting means 124. As a result, the tomographic plane is reset and the reset tomographic plane G (see FIG. 8) is generated, and the overlapping width of the X-ray image information is obtained (step S4: tomographic plane resetting step).

最後に、断層面画像生成装置4は、画像情報合成手段125によって、被写体K(図1参照)の所定位置に対応したX線画像情報を、フレーム画像記憶手段132から読み出し、断層面Gに関して求められたX線画像情報の重ね合わせ幅に基づいて、例えば、図9に示すように、読み出したX線画像情報を合成する(ステップS5:画像情報合成ステップ)。合成された画像情報は、再設定断層面画像記憶手段133に格納され、表示装置Dに適宜表示されることとなる。   Finally, the tomographic plane image generation device 4 reads out X-ray image information corresponding to a predetermined position of the subject K (see FIG. 1) from the frame image storage unit 132 by the image information synthesis unit 125 and obtains the tomographic plane G. Based on the overlap width of the obtained X-ray image information, for example, as shown in FIG. 9, the read X-ray image information is synthesized (step S5: image information synthesis step). The combined image information is stored in the reset tomographic plane image storage means 133 and is displayed on the display device D as appropriate.

第1実施形態によれば、被写体Kの所定位置ごとに、複数の断層面画像情報から画像を構成する上で最もピントの合った部分をそれぞれ抽出することにより最適な断層面を自動的に再設定することができる。そのため、装置において予め定められた正規の位置に適合しない歯列を有した個人に対してもピントの合った鮮明な断層画像を取得することが可能となる。また、従来、歯科医は、歯列の大きさや形状ごとに予め定められた複数の型の中から患者に適した型を選択する必要があったが、本実施形態によれば、撮影時に、前記した型を選択する操作者は、型を選択するための技能に熟達する必要がない。また、被写体の歯列が、装置で設定された正規の位置に正しく位置合わせされていなくても、ピントの合った鮮明な断層画像を取得することが可能となる。   According to the first embodiment, for each predetermined position of the subject K, the optimum tomographic plane is automatically re-established by extracting the most in-focus portions from the plurality of tomographic plane image information. Can be set. Therefore, it is possible to acquire a sharp tomographic image that is in focus even for an individual who has a dentition that does not conform to a predetermined normal position in the apparatus. Conventionally, a dentist has to select a suitable type for a patient from a plurality of types predetermined for each size and shape of the dentition. The operator selecting the mold does not need to be proficient in selecting a mold. In addition, a clear tomographic image in focus can be acquired even if the dentition of the subject is not correctly aligned with the normal position set by the apparatus.

(第2実施形態)
[断層面画像生成装置の構成]
第2実施形態の断層面画像生成装置は、処理部12において、画像情報合成手段125の構成が異なる点を除いて、図5に示した断層面画像生成装置4と同様の構成なので、全体構成図を省略すると共に、同一の構成の説明を省略する。
(Second Embodiment)
[Configuration of tomographic image generator]
The tomographic plane image generation apparatus of the second embodiment has the same configuration as the tomographic plane image generation apparatus 4 shown in FIG. 5 except that the configuration of the image information synthesis means 125 is different in the processing unit 12. While omitting the drawing, the description of the same configuration is omitted.

<画像情報合成手段>
図11は、図5に示した画像情報合成手段の別の構成例を示す機能ブロック図である。
画像情報合成手段125Aは、図11に示すように、垂直方向補正手段201と、水平方向補正手段202とを備えている。
<Image information synthesis means>
FIG. 11 is a functional block diagram showing another configuration example of the image information synthesizing means shown in FIG.
As shown in FIG. 11, the image information composition unit 125 </ b> A includes a vertical direction correction unit 201 and a horizontal direction correction unit 202.

<画像情報合成手段の動作の具体例>
ここで、画像情報合成手段125Aの動作の具体例について、図12を参照して説明する。図12は、撮影時に正規の位置からずれた位置に歯列が位置合わせされた状態を示す説明図である。ここでは、断層面画像生成装置4は、被写体Kである人物の歯列がT1の破線で示す位置(正規の断層位置)に配置されることを前提として構成されているものとする。つまり、断層面画像生成装置4は、正規の断層位置にピントが合うように撮影の照準を定めている。一方、被写体Kである人物の歯列が、キャリブレーション(校正)の結果、T2の実線で示す位置に配置されていることが検出されたものとする。ここで、T2は、図8に示した再設定された断層面Gと同一である。また、歯列の位置は、断層面の位置を示し、撮影を所望する断層面の位置を位置合わせするための所定位置に対応している。この所定位置は、例えば、撮影される人物が顎を載置する台であるチンレストの位置でもよい。そして、この所定位置から歯列の位置が逆算される。
<Specific Example of Operation of Image Information Combining Unit>
Here, a specific example of the operation of the image information synthesizing unit 125A will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state in which the dentition is aligned at a position shifted from the normal position at the time of photographing. Here, it is assumed that the tomographic plane image generation device 4 is configured on the assumption that the dentition of the person who is the subject K is arranged at the position (normal tomographic position) indicated by the broken line of T 1 . In other words, the tomographic plane image generation device 4 determines the shooting aim so that the normal tomographic position is in focus. On the other hand, teeth of a person as a subject K is the result of the calibration (calibration), it is assumed that it is detected that is disposed at a position indicated by the solid line in T 2. Here, T 2 is the same as the reset tomographic plane G shown in FIG. The position of the dentition indicates the position of the tomographic plane and corresponds to a predetermined position for aligning the position of the tomographic plane desired to be imaged. This predetermined position may be, for example, the position of a chin rest on which a person to be photographed places a chin. Then, the position of the dentition is calculated backward from this predetermined position.

図12に示すように、T1の破線の位置が、X線源5に近い場合には、画像情報合成手段125Aの動作がなければ、被写体Kの歯列を示す画像の大きさが、断層面画像生成装置4で想定されている画像の大きさよりも拡大してしまう。一方、T1の破線の位置が、X線源5から遠い場合には、画像情報合成手段125Aの動作がなければ、被写体Kの歯列を示す画像の大きさが、断層面画像生成装置4で想定されている画像の大きさよりも縮小してしまう。 As shown in FIG. 12, when the position of the broken line of T 1 is close to the X-ray source 5, if the image information synthesizing unit 125A does not operate, the size of the image showing the dentition of the subject K is The size of the image assumed by the surface image generation device 4 is enlarged. On the other hand, when the position of the broken line of T 1 is far from the X-ray source 5, the size of the image showing the dentition of the subject K is the tomographic plane image generation device 4 without the operation of the image information synthesis unit 125 A. The image size is reduced from that assumed in the above.

また、断層面を再設定するときに、サンプル点8a〜8i(図8参照)を回転中心Cに近づける場合、画像情報合成手段125Aの動作がなければ、被写体Kの歯列を示す画像の大きさが、断層面画像生成装置4で想定されている画像の大きさよりも縮小してしまう。一方、遠ざければ拡大してしまう。したがって、画像情報合成手段125Aの動作がない場合には、画像の拡大縮小を手動で行わなければならない。   Further, when resetting the tomographic plane, if the sample points 8a to 8i (see FIG. 8) are brought close to the rotation center C, the size of the image indicating the dentition of the subject K will be described if the image information synthesizing unit 125A is not operated. However, the size of the image assumed by the tomographic plane image generation device 4 is reduced. On the other hand, if it is far away, it will expand. Therefore, when there is no operation of the image information synthesizing means 125A, the image must be manually enlarged or reduced.

そこで、第2実施形態の断層面画像生成装置4は、画像情報合成手段125Aによって、画像の拡大縮小を自動で補正する構成とした。この補正方法を、図13を参照して説明する。図13は、図12に示した歯列の撮影画像を補正する方法を説明するための説明図である。   Therefore, the tomographic plane image generation device 4 of the second embodiment is configured to automatically correct the enlargement / reduction of the image by the image information synthesis unit 125A. This correction method will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a method of correcting the photographed image of the dentition shown in FIG.

図13に示すように、aはX線源5と撮像手段6とを結ぶ直線上において、X線源5と、正規の断層位置(予め定められた断層面の位置)との距離である。また、Lは、この直線上において、歯列の位置と、正規の断層位置との差(予め定められた断層面からのずれ)である。さらに、rは、この直線上において回転中心Cと、正規の断層位置(予め定められた断層面の位置)との距離である。   As shown in FIG. 13, a is the distance between the X-ray source 5 and the normal tomographic position (predetermined tomographic plane position) on the straight line connecting the X-ray source 5 and the imaging means 6. Further, L is a difference (deviation from a predetermined tomographic plane) between the position of the dentition and the normal tomographic position on this straight line. Further, r is the distance between the rotation center C and the normal fault position (predetermined fault plane position) on this straight line.

再び、図11を参照する。
垂直方向補正手段201は、再設定された断層面(図8参照:例えば、G)の画像を、式(1)に示す拡大率Pで垂直方向に拡大する補正を行うものである。
FIG. 11 will be referred to again.
The vertical direction correcting unit 201 performs correction for enlarging an image of the reset tomographic plane (see FIG. 8: for example, G) in the vertical direction at an enlargement ratio P shown in Expression (1).

P=(a−L)/a … 式(1)
ただし、a、Lは図13に示したa,Lを示す。
P = (a−L) / a (1)
However, a and L show a and L shown in FIG.

水平方向補正手段202は、再設定された断層面(図8参照:例えば、G)の画像を、式(2)に示す拡大率Hで水平方向に拡大する補正を行うものである。   The horizontal direction correction unit 202 performs correction to enlarge the image of the reset tomographic plane (see FIG. 8: for example, G) in the horizontal direction at the enlargement ratio H shown in Expression (2).

H=r×(a−L)/{a×(r−L)} … 式(2)
ただし、a,Lはそれぞれ式(1)に示したものと同一であり、rは図13に示したrを示す。
H = r × (a−L) / {a × (r−L)} (2)
However, a and L are respectively the same as what was shown to Formula (1), and r shows r shown in FIG.

第2実施形態によれば、撮影時に、被写体の歯列が、予め定められた正規の位置に位置合わせされない場合においても、被写体Kの歯列を示す画像の大きさについて、自動的に拡大/縮小補正がなされる。また、再設定された断層面で形成される画像が拡大/縮小した場合でも、自動的にそれを補正することができる。   According to the second embodiment, even when the dentition of the subject is not aligned with a predetermined normal position at the time of shooting, the size of the image showing the dentition of the subject K is automatically enlarged / reduced. Reduction correction is performed. Further, even when an image formed on the reset tomographic plane is enlarged / reduced, it can be automatically corrected.

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれら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、モデル生成手段123で生成される被写体断層面情報は、垂直成分を含まない水平方向の2次元位置情報であるものとして説明したが、垂直成分を含み断層面に対応する3次元位置情報であってもよい。この場合、高周波領域抽出手段122は、高周波領域を抽出する際に、断層面画像情報の位置情報に関して、3次元位置情報を抽出する。垂直成分に関する情報は、例えば、予め定められた断層面のうち一端から何層目の断層面であるかを示す情報であってもよい。   As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, It can implement in the range which does not change the meaning. For example, the subject tomographic plane information generated by the model generating unit 123 has been described as being two-dimensional position information in the horizontal direction that does not include a vertical component. There may be. In this case, the high frequency region extraction unit 122 extracts three-dimensional position information regarding the position information of the tomographic plane image information when extracting the high frequency region. The information regarding the vertical component may be, for example, information indicating the number of tomographic layers from one end among predetermined tomographic surfaces.

また、各実施形態では、断層面画像生成装置4は、断層画像生成システム1の一要素であるものとして説明したが、多断層像処理装置3を含む構成としてもよい。さらに、パノラマ断層撮影装置2の構成を含むようにしてもよい。また、断層面画像生成装置4は、必ずしも1つの筐体(ユニット)で構成する必要はなく、記憶部13を、外部ユニットである外部記憶装置に備えるようにしてもよい。   In each embodiment, the tomographic plane image generation device 4 has been described as one element of the tomographic image generation system 1, but may be configured to include the multi-tomographic image processing device 3. Furthermore, the configuration of the panoramic tomography apparatus 2 may be included. In addition, the tomographic image generation device 4 is not necessarily configured by a single housing (unit), and the storage unit 13 may be provided in an external storage device that is an external unit.

また、各実施形態では、歯科用の装置として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、人体の歯列以外の部分に適用する医療用の装置としても構成することができる。さらに、被写体は人物(人体)に限定されるものではなく、鉱物等の物体であってもよい。このような物体を被写体とした場合には、物体の断層面の画像を取得することにより、非破壊検査に応用することが可能となる。   Moreover, although each embodiment demonstrated as a dental apparatus, this invention is not limited to this, It can comprise also as a medical apparatus applied to parts other than the dentition of a human body. Furthermore, the subject is not limited to a person (human body), and may be an object such as a mineral. When such an object is a subject, it can be applied to nondestructive inspection by acquiring an image of the tomographic plane of the object.

本発明の実施形態に係る断層面画像生成装置を含む断層画像生成システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a tomographic image generation system including a tomographic plane image generation apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示した多断層像処理装置による多断層像処理の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the multitomographic image processing by the multitomographic image processing apparatus shown in FIG. 歯列の3つの断層面を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows three tomographic surfaces of a dentition. 図1に示した多断層像処理装置の多断層像処理を示す説明図であって、(a)は図3に示した断層面に対応した断層面画像情報、(b)は断層面画像情報を形成するX線画像情報をそれぞれ示している。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating multi-tomographic image processing of the multi-tomographic image processing apparatus illustrated in FIG. 1, where (a) represents tomographic plane image information corresponding to the tomographic plane illustrated in FIG. 3, and (b) represents tomographic plane image information. X-ray image information forming each is shown. 本発明の第1実施形態に係る断層面画像生成装置の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing an example of a tomographic image generating device concerning a 1st embodiment of the present invention. スペクトル情報に基づく高周波領域の抽出方法の設明図であり、(a)はFFTを用いた場合、(b)はウェーブレット変換を用いた場合をそれぞれ示している。It is a clarification figure of the extraction method of the high frequency field based on spectrum information, (a) shows the case where FFT is used, and (b) shows the case where wavelet transform is used, respectively. 図5に示した処理部による処理の説明図であって、(a)はスペクトル情報および高周波領域、(b)は多断層モデルをそれぞれ示している。FIG. 6 is an explanatory diagram of processing by the processing unit shown in FIG. 5, where (a) shows spectral information and a high-frequency region, and (b) shows a multi-fault model. 図5に示した処理部により再設定された断層面の説明図である。It is explanatory drawing of the tomographic plane reset by the process part shown in FIG. 図5に示した処理部により再設定された断層面の断層面画像情報の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of tomographic plane image information of a tomographic plane reset by the processing unit illustrated in FIG. 5. 図5に示した断層面画像生成装置による断層面画像生成処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the tomographic plane image generation process by the tomographic plane image generation apparatus shown in FIG. 図5に示した画像情報合成手段の別の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows another structural example of the image information synthetic | combination means shown in FIG. 撮影時に位置合わせされた歯列を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the dentition aligned at the time of imaging | photography. 図12に示した歯列の撮影画像を補正する方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the method of correct | amending the picked-up image of the dentition shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 断層画像生成システム
2 パノラマ断層撮影装置
3 多断層像処理装置
4 断層面画像生成装置
5 X線源
6 撮像手段
7 アーム
C 回転中心
D 表示装置
11 入出力部
12 処理部
121 スペクトル情報生成手段
122 高周波領域抽出手段
123 モデル生成手段
124 断層面再設定手段
125(125A) 画像情報合成手段
13 記憶部
131 フレーム画像記憶手段
132 断層面画像記憶手段
133 再設定断層面画像記憶手段
201 垂直方向補正手段
202 水平方向補正手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tomographic image generation system 2 Panoramic tomography apparatus 3 Multi-tomographic image processing apparatus 4 Tomographic plane image generation apparatus 5 X-ray source 6 Imaging means 7 Arm C Rotation center D Display apparatus 11 Input / output part 12 Processing part 121 Spectral information generation means 122 High-frequency region extraction means 123 Model generation means 124 Tomographic plane resetting means 125 (125A) Image information synthesis means 13 Storage unit 131 Frame image storage means 132 Tomographic plane image storage means 133 Reset tomographic plane image storage means 201 Vertical direction correction means 202 Horizontal correction means

Claims (5)

被写体にX線を照射するX線源と前記被写体を透過したX線を受光する撮像手段とを所定の回転中心の周りに回転およびスライドさせて前記被写体を撮影するパノラマ断層撮影装置で撮影された前記被写体の複数のX線画像情報を重ね合わせることにより形成される予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報を利用して、前記被写体の断層面を再設定し、前記再設定された断層面の画像を生成する断層面画像生成装置であって、
前記被写体についての予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段と、
前記生成された複数のスペクトル情報に基づいて、前記被写体の所定位置ごとに、前記複数の断層面画像情報のうちで高周波成分の値が最も高い領域である高周波領域の位置情報を抽出する高周波領域抽出手段と、
前記被写体についての前記予め定められた複数の断層面の位置情報と、前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルを生成するモデル生成手段と、
前記多断層モデルにおいて前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域を連結することにより断層面を再設定すると共に、前記高周波領域の位置情報ごとに、前記高周波領域の位置と前記回転中心との距離から、前記X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める断層面再設定手段と、
前記被写体の所定位置に対応した前記X線画像情報を、前記再設定された断層面に関して求められた前記X線画像情報の重ね合わせ幅で合成することにより、前記再設定された断層面の画像を生成する画像情報合成手段とを備えることを特徴とする断層面画像生成装置。
Photographed by a panoramic tomography apparatus for photographing the subject by rotating and sliding an X-ray source for irradiating the subject with X-rays and an imaging means for receiving X-rays transmitted through the subject around a predetermined rotation center Re-setting the tomographic plane of the subject using a plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes formed by superimposing a plurality of X-ray image information of the subject, A tomographic image generation device that generates an image of a reset tomographic plane,
Spectrum information generating means for generating a plurality of spectrum information that is information obtained by frequency-converting a plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes for the subject;
A high-frequency region that extracts position information of a high-frequency region that is a region having the highest value of a high-frequency component among the plurality of tomographic plane image information for each predetermined position of the subject based on the generated plurality of spectrum information Extraction means;
A model that generates a multi-fault model that is a model in which position information of the plurality of predetermined tomographic planes for the subject is associated with position information of the high-frequency region extracted for each predetermined position of the subject Generating means;
In the multi-fault model, the tomographic plane is reset by connecting the high-frequency regions extracted for each predetermined position of the subject, and the position of the high-frequency region and the rotation center are set for each position information of the high-frequency region. A tomographic plane resetting means for respectively obtaining the overlapping width of the X-ray image information from the distance of
By combining the X-ray image information corresponding to the predetermined position of the subject with the overlapping width of the X-ray image information obtained for the reset tomographic plane, the image of the reset tomographic plane is obtained. An image information synthesizing unit for generating a tomographic plane image generating apparatus.
前記X線源は、垂直方向に広がったX線ファンビームを照射し、
前記画像情報合成手段は、
前記再設定された断層面の画像を、式(1)に示す拡大率Pで垂直方向に拡大する補正を行う垂直方向補正手段と、
前記再設定された断層面の画像を、式(2)に示す拡大率Hで水平方向に拡大する補正を行う水平方向補正手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の断層面画像生成装置。
P=(a−L)/a … 式(1)
H=r×(a−L)/{a×(r−L)} … 式(2)
ただし、aは前記X線源と前記撮像手段とを結ぶ直線上において前記X線源と前記予め定められた断層面の位置との距離を示し、Lは前記直線上において前記被写体の前記予め定められた断層面の位置からのずれを示し、rは前記直線上において前記回転中心と前記予め定められた断層面の位置との距離を示す。
The X-ray source emits an X-ray fan beam spread in a vertical direction,
The image information synthesis means includes
Vertical direction correction means for performing correction to enlarge the reset tomographic image in the vertical direction at an enlargement ratio P shown in Equation (1);
2. The tomographic plane image according to claim 1, further comprising: a horizontal direction correcting unit that performs correction for enlarging the reset image of the tomographic plane in the horizontal direction at an enlargement ratio H shown in Expression (2). Generator.
P = (a−L) / a (1)
H = r × (a−L) / {a × (r−L)} (2)
Here, a represents the distance between the X-ray source and the predetermined position of the tomographic plane on a straight line connecting the X-ray source and the imaging means, and L represents the predetermined of the subject on the straight line. A deviation from the position of the obtained tomographic plane is indicated, and r indicates a distance between the rotation center and the predetermined position of the tomographic plane on the straight line.
被写体にX線を照射するX線源と前記被写体を透過したX線を受光する撮像手段とを所定の回転中心の周りに回転およびスライドさせて前記被写体を撮影するパノラマ断層撮影装置で撮影された前記被写体の複数のX線画像情報を重ね合わせることにより形成される予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報を利用して、前記被写体の断層面を再設定し、前記再設定された断層面の画像を生成する断層面画像生成装置の断層面画像生成方法であって、
前記断層面画像生成装置は、
前記被写体についての予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成ステップと、
前記生成された複数のスペクトル情報に基づいて、前記被写体の所定位置ごとに、前記複数の断層面画像情報のうちで高周波成分の値が最も高い領域である高周波領域の位置情報を抽出する高周波領域抽出ステップと、
前記被写体についての前記予め定められた複数の断層面の位置情報と、前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルを生成するモデル生成ステップと、
前記多断層モデルにおいて前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域を連結することにより断層面を再設定すると共に、前記高周波領域の位置情報ごとに、前記高周波領域の位置と前記回転中心との距離から、前記X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める断層面再設定ステップと、
前記被写体の所定位置に対応した前記X線画像情報を、前記再設定された断層面に関して求められた前記X線画像情報の重ね合わせ幅で合成することにより、前記再設定された断層面の画像を生成する画像情報合成ステップとを含むことを特徴とする断層面画像生成方法。
Photographed by a panoramic tomography apparatus for photographing the subject by rotating and sliding an X-ray source for irradiating the subject with X-rays and an imaging means for receiving X-rays transmitted through the subject around a predetermined rotation center Re-setting the tomographic plane of the subject using a plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes formed by superimposing a plurality of X-ray image information of the subject, A tomographic plane image generation method of a tomographic plane image generation apparatus for generating a reset tomographic plane image,
The tomographic plane image generating device is
Spectral information generation step of generating a plurality of spectrum information that is information obtained by frequency-converting a plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes for the subject,
A high-frequency region that extracts position information of a high-frequency region that is a region having the highest value of a high-frequency component among the plurality of tomographic plane image information for each predetermined position of the subject based on the generated plurality of spectrum information An extraction step;
A model that generates a multi-fault model that is a model in which position information of the plurality of predetermined tomographic planes for the subject is associated with position information of the high-frequency region extracted for each predetermined position of the subject Generation step;
In the multi-fault model, the tomographic plane is reset by connecting the high-frequency regions extracted for each predetermined position of the subject, and the position of the high-frequency region and the rotation center are set for each position information of the high-frequency region. A tomographic plane resetting step for obtaining the overlap width of the X-ray image information from the distance of
By combining the X-ray image information corresponding to the predetermined position of the subject with the overlapping width of the X-ray image information obtained for the reset tomographic plane, the image of the reset tomographic plane is obtained. A tomographic plane image generation method, comprising: an image information synthesis step for generating the image information.
前記X線源は、垂直方向に広がったX線ファンビームを照射し、
前記画像情報合成ステップは、
前記再設定された断層面の画像を、式(1)に示す拡大率Pで垂直方向に拡大する補正を行う垂直方向補正ステップと、
前記再設定された断層面の画像を、式(2)に示す拡大率Hで水平方向に拡大する補正を行う水平方向補正ステップとを含むことを特徴とする請求項3に記載の断層面画像生成方法。
P=(a−L)/a … 式(1)
H=r×(a−L)/{a×(r−L)} … 式(2)
ただし、aは前記X線源と前記撮像手段とを結ぶ直線上において前記X線源と前記予め定められた断層面の位置との距離を示し、Lは前記直線上において前記被写体の前記予め定められた断層面の位置からのずれを示し、rは前記直線上において前記回転中心と前記予め定められた断層面の位置との距離を示す。
The X-ray source emits an X-ray fan beam spread in a vertical direction,
The image information synthesis step includes:
A vertical direction correction step of performing correction for enlarging the reset image of the tomographic plane in the vertical direction at an enlargement ratio P shown in Expression (1);
The tomographic plane image according to claim 3, further comprising: a horizontal direction correcting step of performing correction for enlarging the reset image of the tomographic plane in the horizontal direction at an enlargement ratio H shown in Expression (2). Generation method.
P = (a−L) / a (1)
H = r × (a−L) / {a × (r−L)} (2)
Here, a represents the distance between the X-ray source and the predetermined position of the tomographic plane on a straight line connecting the X-ray source and the imaging means, and L represents the predetermined of the subject on the straight line. A deviation from the position of the obtained tomographic plane is indicated, and r indicates a distance between the rotation center and the predetermined position of the tomographic plane on the straight line.
被写体にX線を照射するX線源と前記被写体を透過したX線を受光する撮像手段とを所定の回転中心の周りに回転およびスライドさせて前記被写体を撮影するパノラマ断層撮影装置で撮影された前記被写体の複数のX線画像情報を重ね合わせることにより形成される予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報を利用して、前記被写体の断層面を再設定し、前記再設定された断層面の画像を生成するために、コンピュータを、
前記被写体についての予め定められた複数の断層面に対応した複数の断層面画像情報をそれぞれ周波数変換した情報である複数のスペクトル情報を生成するスペクトル情報生成手段、
前記生成された複数のスペクトル情報に基づいて、前記被写体の所定位置ごとに、前記複数の断層面画像情報のうちで高周波成分の値が最も高い領域である高周波領域の位置情報を抽出する高周波領域抽出手段、
前記被写体についての前記予め定められた複数の断層面の位置情報と、前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域の位置情報とをそれぞれ対応付けたモデルである多断層モデルを生成するモデル生成手段、
前記多断層モデルにおいて前記被写体の所定位置ごとに抽出された前記高周波領域を連結することにより断層面を再設定すると共に、前記高周波領域の位置情報ごとに、前記高周波領域の位置と前記回転中心との距離から、前記X線画像情報の重ね合わせ幅をそれぞれ求める断層面再設定手段、
前記被写体の所定位置に対応した前記X線画像情報を、前記再設定された断層面に関して求められた前記X線画像情報の重ね合わせ幅で合成することにより、前記再設定された断層面の画像を生成する画像情報合成手段として機能させることを特徴とする断層面画像生成プログラム。
Photographed by a panoramic tomography apparatus for photographing the subject by rotating and sliding an X-ray source for irradiating the subject with X-rays and an imaging means for receiving X-rays transmitted through the subject around a predetermined rotation center Re-setting the tomographic plane of the subject using a plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes formed by superimposing a plurality of X-ray image information of the subject, To generate a reconstructed tomographic image, the computer
Spectral information generating means for generating a plurality of spectral information that is information obtained by frequency-converting a plurality of tomographic plane image information corresponding to a plurality of predetermined tomographic planes for the subject,
A high-frequency region that extracts position information of a high-frequency region that is a region having the highest value of a high-frequency component among the plurality of tomographic plane image information for each predetermined position of the subject based on the generated plurality of spectrum information Extraction means,
A model that generates a multi-fault model that is a model in which position information of the plurality of predetermined tomographic planes for the subject is associated with position information of the high-frequency region extracted for each predetermined position of the subject Generating means,
In the multi-fault model, the tomographic plane is reset by connecting the high-frequency regions extracted for each predetermined position of the subject, and the position of the high-frequency region and the rotation center are set for each position information of the high-frequency region. A tomographic plane resetting means for respectively obtaining the overlapping width of the X-ray image information from the distance of
By combining the X-ray image information corresponding to the predetermined position of the subject with the overlapping width of the X-ray image information obtained for the reset tomographic plane, the image of the reset tomographic plane is obtained. A tomographic plane image generation program that functions as an image information synthesis means for generating a tomographic image.
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