JP5537164B2

JP5537164B2 - 画像再構成装置及びｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP5537164B2
Application number: JP2010002543A
Authority: JP
Inventors: 冬彦寺本
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-01-08
Also published as: JP2011139816A

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置における画像再構成処理に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の周囲の複数ビュー方向からＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線の強度に関するデータをＸ線検出器にて収集し、収集したデータに基づいて画像再構成装置にて被検体内部のＸ線吸収係数の分布情報を画像化する装置である。通常、シングルスライスＣＴ装置の画像再構成装置は、収集したデータをＸ線照射位置におけるＸ線吸収体に応じた投影データに変換し、投影データをフィルタ処理した後に逆投影することによって断層像を得る。通常、投影データは、１ビュー毎にチャネル数分の配列を有する配列データとして保持され、このような投影データは周波数空間上で係数がかけられてフィルタ処理され、その後、実空間に戻される。

ところで、画像の分解能の向上のために、上述のＸ線ＣＴ装置では、チャネルオフセット計測と呼ばれる計測手法が取られる場合がある。チャネルオフセット計測とは、例えば、特許文献１の段落００３１等に記載されるように、Ｘ線検出器のチャネル方向の配列をＸ線源の焦点位置から４分の１チャネル分ずらすことによって、正方向と反対方向の照射を合わせ、サンプリング数を２倍とする手法である。シングルスライスＣＴ装置では、Ｘ線照射方向が反対方向であってもスライス方向のＸ線照射角度が一致するので、反対方向からの照射による投影データを正方向からの照射による投影データの配列に挿入して、チャネル数の２倍の配列を持つ２倍配列データとすることが可能である。そして、この２倍配列データに対して、２倍のフーリエ変換点数でフーリエ変換を行なって、周波数空間上で２倍配列用のフィルタ係数を乗じ、その後実空間に戻す。そして半回転分の逆投影を行えば断層像を得ることができる。

一方、マルチスライスＣＴ装置では、Ｘ線検出器の検出素子はチャネル方向及びスライス方向に複数配列されている。そのため、通常の計測で得られる投影データに対してフィルタ処理を行う際は、チャネル数分の配列データに対してフィルタをかけ、これをスライス数回１回転分の処理を行う。
ところで、マルチスライスＣＴ装置は、上述のシングルスライスＣＴ装置とは異なり、Ｘ線の照射方向が反対方向になるとスライス方向でのＸ線照射角度が一致しない。そのため、上述のシングルスライスＣＴ装置と同様に、正方向の投影データに反対方向の投影データを挿入し、２倍配列での断層像の再構成処理を行うと、スライス方向に異なる角度で入射したＸ線によるデータが１ビューの投影データの中に混在し、このようなスライス方向の角度を無視したまま逆投影してしまうと、アーチファクトが発生してしまう。

そこで、分解能向上のためにチャネル数を２倍に拡張した処理を行う場合には、反対方向の投影データとは合わせずに、チャネル数の２倍の配列データを用意し、この配列データの偶数要素（または奇数要素）に元の投影データを複製し、奇数要素（または偶数要素）に例えば０を挿入した２倍配列データを生成し、このような２倍配列データに対して、２倍のフーリエ変換点数でフーリエ変換を行って周波数空間に変換し、２倍の係数を乗じ、その後フーリエ逆変換を行なっていた。また、このようにフィルタ処理された２倍配列データについて、１回転分の逆投影を行って断層像を生成していた。

特開２００９−１２５２５０号公報

しかしながら、上述のようにマルチスライスＣＴ装置において、分解能の向上のために２倍のフーリエ変換点数及び係数を用いたフィルタ処理を行うと、通常より２倍以上の計算量を要し、処理の入出力や途中経過で使用するメモリ量が増大し、処理時間も長大となっていた。

本発明は、分解能を向上しつつ、画像の生成処理を高速化することが可能な画像再構成装置及びＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために、本発明は、被検体周囲の複数のビュー方向から計測される投影データに対してフィルタ処理を行い、逆投影することにより断層像を再構成する画像再構成装置であって、既知の拡張配列用フィルタから前記投影データの配列数分のデータを抜き出すことにより前記投影データの配列数と同じ配列数の等倍配列用フィルタを作成する等倍配列用フィルタ作成手段と、前記投影データに対して、前記等倍配列用フィルタと既知の等倍配列サンプルとに基づいて求めた調整係数を用いたフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、前記フィルタ処理手段によってフィルタ処理された投影データの配列数を拡張する拡張手段と、前記拡張手段によって拡張された配列数で、断層像の再構成処理を行う断層像作成手段と、を備えることを特徴とする画像再構成装置である。

本発明の画像再構成装置及びＸ線ＣＴ装置により、分解能を向上しつつ、画像の生成処理を高速化することが可能となる。

本発明に係る画像再構成装置４０２を有するＸ線ＣＴ装置１の外観構成図Ｘ線ＣＴ装置１内部のハードウエア構成図１回転の投影データに対して適用する本発明のフィルタ処理と、従来のフィルタ処理とを比較して説明する図Ｘ線ＣＴ装置１が実行する調整係数算出処理のフローチャート調整係数算出処理を説明する図１回転に満たない投影データを説明する図

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。

まず、図１〜図２を参照して、本発明に係る画像再構成装置を搭載したＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ２、寝台３、及び操作ユニット４から構成される。Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台３上の天板に固定される被検体６をスキャナ２の開口部に搬入してスキャンすることにより、被検体６の透過Ｘ線データを取得する。

スキャナ２は、図２に示すようにＸ線管２０１、Ｘ線制御装置２０２、コリメータ２０３、コリメータ制御装置２０４、Ｘ線検出器２０５、データ収集装置２０６、回転板２０７、回転板駆動装置２０８、回転制御装置２０９、及び駆動伝達系２１０から構成される。

Ｘ線管２０１はＸ線源であり、Ｘ線制御装置２０２により制御されて被検体６に対してＸ線を連続的または断続的に照射する。Ｘ線制御装置２０２は、操作ユニット４のシステム制御装置４０１により決定されたＸ線管電圧及びＸ線管電流に従って、Ｘ線管２０１に印加または供給するＸ線管電圧及びＸ線管電流を制御する。

コリメータ２０３は、Ｘ線管２０１から放射されたＸ線を、例えばコーンビーム（円錐形または角錐形ビーム）等のＸ線として被検体６に照射させるものであり、開口幅はコリメータ制御装置２０４により制御される。被検体６を透過したＸ線はＸ線検出器２０５に入射する。

Ｘ線検出器２０５は、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成されるＸ線検出素子群をチャネル方向（周回方向）に例えば１０００個程度、列方向（体軸方向）に例えば１〜３２０個程度配列したものであり、被検体６を介してＸ線管２０１に対向するように配置される。また、Ｘ線検出器２０５とＸ線源２０１の焦点との位置関係には、１／４チャネルオフセットディテクタ方式が採用される。すなわち、Ｘ線検出器２０５の各検出素子のチャネル方向の配列はＸ線焦点から１／４チャネル分ずらして配置される。これにより、正方向と反対方向とで２倍のチャネル数でのサンプリングが行われ、空間分解能の向上が図られている。
Ｘ線検出器２０５はＸ線管２０１から放射されて被検体６を透過したＸ線を検出し、検出した透過Ｘ線データをデータ収集装置２０６に出力する。

データ収集装置２０６は、Ｘ線検出器２０５に接続され、Ｘ線検出器２０５の個々のＸ線検出素子により検出される透過Ｘ線データを収集し、ディジタルデータに変換し、画像再構成装置４０２に出力する。

回転板２０７には、Ｘ線管２０１、コリメータ２０３、Ｘ線検出器２０５、データ収集装置２０６が搭載される。回転板２０７は、回転制御装置２０９によって制御される回転板駆動装置２０８から、駆動伝達系２１０を通じて伝達される駆動力によって回転される。

寝台３は、被検体６が載置される天板５、寝台制御装置３０１、上下動装置３０２、及び天板駆動装置３０３から構成される。寝台制御装置３０１は、上下動装置３０２を制御して寝台３の高さを適切なものにする。また、天板駆動装置３０３を制御して天板５を体軸方向に前後動したり、体軸と垂直方向であって、かつ天板５に平行な方向（左右方向）に移動したりする。これにより、被検体６がスキャナ２のＸ線照射空間に搬入及び搬出される。

操作ユニット４は、表示装置７、操作装置８、システム制御装置４０１、画像再構成装置４０２、及び記憶装置４０４から構成される。操作ユニット４はスキャナ２及び寝台３に接続される。

表示装置７は、液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、システム制御装置４０１に接続される。表示装置７は画像再構成装置４０２から出力される再構成画像やシステム制御装置４０１が取り扱う種々の情報を表示するものである。

操作装置８は、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置、及び各種スイッチボタン等により構成され、操作者によって入力される各種の指示や情報をシステム制御装置４０１に出力する。操作者は、表示装置７及び操作装置８を使用して対話的にＸ線ＣＴ装置１を操作する。

システム制御装置４０１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等により構成される。システム制御装置４０１は、スキャナ２内のＸ線制御装置２０２、コリメータ制御装置２０４、データ収集装置２０６、Ｘ線検出器２０５、及び回転制御装置２０９を制御し、また、寝台３内の寝台制御装置３０１を制御するものである。

画像再構成装置４０２は、システム制御装置４０１の制御によってスキャナ２内のデータ収集装置２０６が収集した透過Ｘ線データを取得する。画像再構成装置４０２は、データ収集装置２０６が収集した透過Ｘ線データに対して、対数変換や感度補正等の前処理を行ない、Ｘ線吸収体に応じた投影データを生成する。更にこの投影データをフィルタ処理し、逆投影することにより断層像を再構成する。
このとき、本発明の画像再構成装置４０２は、分解能向上のために投影データの配列数を例えば２倍に拡張した拡張チャネル数で断層像の再構成を行う。
本発明における投影データのフィルタ処理及びチャネル拡張に関しては、後述する。

記憶装置４０４は、ハードディスク等により構成されるものであり、システム制御装置４０１に接続される。記憶装置４０４には、データ収集装置２０６が収集した透過Ｘ線データや画像再構成装置４０２が再構成した断層像等が記憶される。また、これらの各種データの他、Ｘ線ＣＴ装置１の各種機能を実現するためのプログラム等を記憶する。

次に、図３〜図６を参照して、本発明に係るＸ線ＣＴ装置１において実行される投影データのフィルタ処理、及びフィルタ処理に用いられる調整係数の算出処理について説明する。

本実施の形態のＸ線ＣＴ装置１の画像再構成装置４０２は、被検体周囲の複数のビュー方向から計測され、前処理の施された投影データに対してフィルタ処理を行う。また、既知の２倍配列用フィルタの処理結果と同等の処理結果を等倍配列データ（２倍拡張しない投影データの配列数）から得るための調整係数の算出処理を実行する。フィルタ処理や調整係数の算出処理を行う際、画像再構成装置４０２は、記憶装置４０４からフィルタ処理または調整係数算出処理に関するプログラム及びデータを読み出し、このプログラム及びデータに基づいて処理を実行する。

図３は、（ａ）本発明におけるフィルタ処理の流れと、（ｂ）従来のフィルタ処理の流れとを比較して説明する図である。
図３（ｂ）に示す従来のマルチスライスＣＴ装置のフィルタ処理では、チャネル数×ビュー数×スライス数分の配列を持つ投影データ６１のチャネル数を２倍に拡張するため、画像再構成装置４０２は、単一の角度（ビュー）について２倍のチャネル数の配列を作成し、この２倍配列の偶数要素に元の投影データを複製して格納し、奇数要素に例えば０を挿入する（ステップＳ１０１）。この配列を１回転分作成し、チャネル拡張結果６５とする。従来のフィルタ処理では、２倍のフーリエ変換点数及び２倍の係数（既知）でフィルタをかけ（ステップＳ１０２）、２倍フィルタ処理結果６６を得る。その後、２倍フィルタ処理結果６６に対して３６０度の逆投影を行なう。フィルタ処理や逆投影処理は加算処理であるため、フィルタ処理後に反対方向のデータを含めた１回転（３６０度）の逆投影を行なっても、フィルタ処理前に反対方向のデータを合成して半回転のフィルタ処理及び逆投影を行なうのと同様の結果を得ることができ、分解能が向上する。
ただし、この処理手順では、フーリエ変換点数が２倍であるため、計算量が大きくなる。また、配列数も２倍であるためフィルタ処理時のメモリ量が多く必要となる。

一方、図３（ａ）に示すように、本発明のフィルタ処理では、従来と同様のチャネル数×ビュー数×スライス数分の配列を持つ投影データ６１のチャネル数を２倍に拡張するために、まず、投影データの配列数と同じ配列数の等倍配列用フィルタ６２をかけ（ステップＳ１１）、等倍フィルタ処理結果６３を得る。

等倍配列用フィルタ６２は、既知の２倍配列用フィルタ５４の処理結果と同等の処理結果を等倍配列データから得るために調整されたフィルタである。すなわち、等倍配列用フィルタ６２は、既知の２倍配列用フィルタ５４を実空間上に再現させ、再現した２倍配列用フィルタ５４から投影データ６１の配列数分のデータ（例えば偶数要素）を抜き出し、投影データ６１の配列数と同じ配列数とすることにより求められる。投影データに用いるフィルタは、通常、周波数空間上で乗算する係数として保持されるため、この等倍配列用フィルタ６２も、後述する調整係数算出処理にて調整係数として予め算出される（図４、図５参照）。
等倍配列用フィルタ６２による処理結果６３は、チャネル拡張後に既知の２倍配列用フィルタ５４をかけた２倍フィルタ処理結果６６の偶数要素と同じものとなる。

等倍フィルタ処理結果６３を表す式を次式（１）に示す。

ここで、
Ｄ［］は、フィルタ処理前の配列、
Ｆ［］は、フィルタ処理結果、
ｋ［］は、実空間上の係数、
Ｃは、チャネル数である。

次に、画像再構成装置４０２は、等倍フィルタ処理結果６３をチャネル拡張する（ステップＳ１２）。等倍フィルタ処理結果６３のチャネル拡張では、画像再構成装置４０２は、２倍のチャネル数の配列を用意し、この配列の偶数要素に、等倍フィルタ処理結果６３を複製して格納し、奇数要素に０ではない所定の数値を補間により求めて挿入する。これをフィルタ処理結果２倍拡張データ６４とする。
奇数要素の補間に用いる係数の算出については後述する。

ここで、まず図４及び図５を参照して、等倍配列用フィルタ処理６２に用いる調整係数（ｋ［］）５９の算出処理を説明する。
Ｘ線ＣＴ装置１では、実空間における畳み込み演算を周波数空間での積として演算することにより演算時間を短縮させている。そのためフィルタは、周波数空間上でかける係数として保持されている。
この係数ｋ［］を周波数空間上で、あるサンプルデータにかけ、実空間に戻すことによりフィルタの形状が再現される。
サンプルデータは、簡単のために、１点のみを１、他の点を０と設定したデータとする。以下、このサンプルデータのうち、２倍配列用のフーリエ変換点数の配列を持つものを２倍配列サンプル５１という（図５参照）。

画像再構成装置４０２は、元の投影データの配列数の２倍の配列数となる２倍配列サンプル５１を作成し（ステップＳ１）、この２倍配列サンプル５１に対して既知の２倍配列用のフィルタ処理を行って、２倍配列用フィルタ５４を再現する（ステップＳ２）。この２倍配列用のフィルタ処理では、画像再構成装置４０２は、２倍配列サンプル５１を２倍のフーリエ変換点数でフーリエ変換し（フーリエ変換結果５２）、既知の２倍配列用係数５３をかけ、フーリエ逆変換する。こうして、２倍配列用フィルタ５４の形状が実空間に再現される（図４上段）。

次に画像再構成装置４０２は、再現した２倍配列用フィルタ５４から偶数要素を抜き出し、等倍配列用フィルタ５５を作成する（ステップＳ３）。画像再構成装置４０２は、作成された等倍配列用フィルタ５５のフーリエ変換を行う。このフーリエ変換結果５６をＡとする（ステップＳ４）。

一方、画像再構成装置４０２は、元の投影データ６１の配列数と同じ配列の等倍配列サンプル５７を作成し（ステップＳ５）、この等倍配列サンプル５７を等倍配列用の点数でフーリエ変換する。このフーリエ変換結果５８をＢとする（ステップＳ６）。ここで、等倍配列サンプル５７は、簡単のために等倍配列用のフーリエ変換点数を持つ配列の１点のみを１、他の点を０と設定したデータとする。

画像再構成装置４０２は、Ａ（等倍配列用フィルタ５５のフーリエ変換結果５６）とＢ（等倍配列サンプル５７のフーリエ変換結果５８）との各要素の除算をし、その結果を調整係数５９とする（ステップＳ７）。

以上の調整係数算出処理によって生成された調整係数５９を用いて、図３（ａ）に示すように、投影データ６１をフィルタ処理（等倍配列用フィルタ処理；ステップＳ１１）すれば、その配列の各要素は、図３（ｂ）に示す従来のマルチスライスＣＴ装置のフィルタ処理のように、チャネル拡張を行った後に２倍配列用のフィルタ処理を行った場合の２倍フィルタ処理結果６６の偶数要素と同じ結果となる。

次に、等倍フィルタ処理結果６３のチャネル拡張について説明する。
投影データにかけるフィルタは、輪郭強調のために、一般に、０位置（中央）で値が高く、周辺で負の値をとり、無限遠で０に収束する形状としている。
一方、従来の２倍配列用フィルタ５４は、分解能を向上し、シャープな画像を得るために、０位値（中央）を含む偶数要素より奇数要素の方が、平均的に小さい値としている。これは以下の式（２）のように表される。

本実施の形態では、画像再構成装置４０２は、等倍フィルタ処理結果６３を２倍配列データの偶数要素に複製して格納し、奇数要素は周辺の偶数要素から補間して求める。すなわち、偶数要素（等倍フィルタ処理結果６３の各要素）に補間係数ｋ_ｏｄｄ［］を重み付け加算した値を奇数要素として挿入する。このとき用いる補間係数ｋ_ｏｄｄ［］を、和が１未満となるように設定する。これは、上述の２倍配列用フィルタの性質を維持するためである。これにより、フィルタ処理結果２倍拡張データ６４（図３）の奇数要素は、偶数要素よりも平均的に小さい値となる。
補間係数ｋ_ｏｄｄ［］は以下の式（３）、（４）のように表される。

画像再構成装置４０２は、式（３）、（４）の補間係数ｋ_ｏｄｄ［］を補間対象とする奇数要素の周辺偶数要素に乗算する。これにより、補間される奇数要素は、周辺の偶数要素よりも小さい値となるため、分解能が向上し、シャープな画像が得られるようになる。
なお、式（３）、（４）に示すように、補間の演算は、実質２点の重み付け加算であるため、計算量の大きな増大にはならない。

なお、図６に示すような、１回転に満たないビュー範囲で計測が行なわれた投影データ７１についてチャネル拡張を行う場合等は、従来、０挿入ではなく合計１の補間係数による補間によりチャネルを拡張し、２倍拡張データ７３を得ている。この場合、チャネル拡張後の偶数要素と奇数要素とは平均的に同じデータ量である。
そのため、本発明においても、１回転に満たないビュー範囲で計測が行なわれた投影データについては、等倍フィルタ処理結果６３の各要素に、和が１となる補間係数を重み付け加算し、その値を奇数要素として挿入する。

例えば０度〜２７０度をビュー範囲（３／４回転）とする投影データ７１では、０度〜９０度の範囲と、１８０度〜２７０度の範囲は互いに反対方向のデータが存在するが、９０度〜１８０度の範囲には反対方向のデータが存在しない。
このような反対方向からの照射による投影データが必ずしも存在しない投影データに本発明のフィルタ処理を適用する場合は、チャネル数×ビュー数×スライス数分の配列を持つ投影データ７１について、そのチャネル数の配列で等倍配列用フィルタ６２をかけ（ステップＳ１１）、等倍フィルタ処理結果６３を算出する。この場合の等倍配列用フィルタ６２は、上述の２倍配列サンプル５１の代わりに、２倍配列サンプル５１から奇数要素の補間を行なったサンプルデータをもとに、上述の調整係数算出処理と同様の手順で予め求められる。

また、チャネル数を拡張する際（ステップＳ１２）は、画像再構成装置４０２は、等倍フィルタ処理結果６３に、合計１となる補間係数を重み付け加算した値を挿入する。具体的には、等倍フィルタ処理結果を偶数要素に複製した２倍配列データを作成し、奇数要素に、周辺の偶数要素２点の平均値を挿入する。補間係数は、奇数要素の隣（＋１または−１）の位置で１／２、他の位置で０とする。

以上説明したように、本発明の画像再構成装置４０２は、既知の２倍配列用フィルタ５４を実空間上に再現させ、再現した２倍配列用フィルタ５４から投影データ６１の配列数分のデータを抜き出すことにより投影データ６１の配列数と同じ配列数の等倍配列用フィルタ６２を予め作成しておく。そして、画像再構成装置４０２は、投影データ６１に対して、等倍配列用フィルタ６２を用いたフィルタ処理を行い、等倍フィルタ処理結果６３の配列数を２倍に拡張し、拡張された配列数で、断層像の再構成処理を行う。

このため、投影データの等倍のフィルタ処理で２倍チャネルのフィルタ処理結果の偶数要素相当の分布を得ることが可能となり、２倍配列でフィルタ処理した結果と類似した結果を、投影データのチャネル数でそのままフィルタ処理する計算量で得ることができる。よって、分解能を向上しつつ、計算量やメモリ容量を低減させ、高速に断層像を作成できる。

また、等倍配列用フィルタ６２を算出する際は、周波数空間上に再現された既知の２倍配列用フィルタから偶数要素を抜き出した等倍配列のフィルタと、等倍配列サンプル５７と、の周波数空間上での比から調整係数として算出すればよい。これにより、等倍配列用フィルタ６２を周波数空間上にかける調整係数として算出、保持できる。

また、等倍フィルタ処理結果６３の各要素に補間係数ｋ_ｏｄｄ［］を重み付け加算した値を挿入する場合に、補間係数ｋ_ｏｄｄ［］の和を１未満とすれば、配列に０挿入した場合のように、先鋭化した拡張配列データを得ることができ、分解能が向上される。

一方で、等倍フィルタ処理結果６３の各要素に補間係数ｋ_ｏｄｄ［］を重み付け加算した値を挿入する場合に、補間係数ｋ_ｏｄｄ［］の和を１とすれば、従来の１回転未満の計測による投影データに対するチャネル拡張のように、０挿入ではなく補間によるチャネル拡張をした場合と同等のチャネル拡張結果を得ることもできる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像処理装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１・・・・・Ｘ線ＣＴ装置
２・・・・・スキャナ
３・・・・・寝台
４・・・・・操作ユニット
６・・・・・被検体
７・・・・・表示装置
８・・・・・操作装置
２０１・・・Ｘ線管（Ｘ線源）
２０３・・・コリメータ
２０４・・・コリメータ制御装置
２０５・・・Ｘ線検出器
４０１・・・システム制御装置
４０２・・・画像再構成装置
４０４・・・記憶装置
６１・・・・・投影データ
６２、５５・・等倍配列用フィルタ
６３・・・・・等倍フィルタ処理結果
６４・・・・・フィルタ処理結果２倍拡張データ
５１・・・・・２倍配列サンプル
５３・・・・・２倍配列用係数
５４・・・・・２倍配列用フィルタ
５７・・・・・等倍配列サンプル
５９・・・・・調整係数

Claims

被検体周囲の複数のビュー方向から計測される投影データに対してフィルタ処理を行い、逆投影することにより断層像を再構成する画像再構成装置であって、
既知の拡張配列用フィルタから前記投影データの配列数分のデータを抜き出すことにより前記投影データの配列数と同じ配列数の等倍配列用フィルタを作成する等倍配列用フィルタ作成手段と、
前記投影データに対して、前記等倍配列用フィルタと既知の等倍配列サンプルとに基づいて求めた調整係数を用いたフィルタ処理を行うフィルタ処理手段と、
前記フィルタ処理手段によってフィルタ処理された投影データの配列数を拡張する拡張手段と、
前記拡張手段によって拡張された配列数で、断層像の再構成処理を行う断層像作成手段と、
を備えることを特徴とする画像再構成装置。
前記フィルタ処理に使用されるフィルタ関数が周波数空間でかける係数として保持される場合、
前記等倍配列用フィルタ作成手段によって作成された等倍配列用フィルタと、前記投影データの配列数と同じ配列数の等倍配列サンプルと、の周波数空間上での比から調整係数を算出する調整係数算出手段を更に備え、
前記フィルタ処理手段は、
前記投影データを周波数空間上のデータに変換し、前記調整係数算出手段によって算出された調整係数を乗じ、実空間上のデータに戻すことによりフィルタ処理結果を得ることを特徴とする請求項１に記載の画像再構成装置。
前記拡張手段は、前記フィルタ処理された投影データの各要素に補間係数を重み付け加算した値を挿入する際、該補間係数の和を１未満とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像再構成装置。
１回転未満の計測による投影データに対しては、前記拡張手段は、前記フィルタ処理された投影データの各要素に補間係数を重み付け加算した値を挿入する際、該補間係数の和を１とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載の画像再構成装置。
請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一項に記載の画像再構成装置を備えたＸ線ＣＴ装置。