JPH0139782B2 - - Google Patents

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JPH0139782B2
JPH0139782B2 JP54019022A JP1902279A JPH0139782B2 JP H0139782 B2 JPH0139782 B2 JP H0139782B2 JP 54019022 A JP54019022 A JP 54019022A JP 1902279 A JP1902279 A JP 1902279A JP H0139782 B2 JPH0139782 B2 JP H0139782B2
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JP
Japan
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signal
image
rays
subject
ray tube
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Application number
JP54019022A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS55113440A (en
Inventor
Junichi Suzuki
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一回の断層撮影を行なうことにより
同時に複数の断層撮影像を得ることが可能な断層
撮影装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a tomography apparatus capable of simultaneously obtaining a plurality of tomographic images by performing a single tomography.

従来の断層撮影法は、第1図に示す回転横断撮
影法、第2図に示す縦断層撮影法のようにいずれ
も被検体1に対してX線管球2とX線フイルム3
を相対設置し、回転横断撮影法においてはX線管
球2を円軌道l1上で、又、縦断層撮影法におい
てはX線管球2を円弧軌道m1上で運動させ、そ
れに附随して、フイルム3も各々円軌道l2、円
弧軌道m2上を相対運動するものである。このよ
うな従来の撮影法では、被検体1内の所望の撮影
断面a,bを診断上の目的で変更させる毎に上記
撮影方法を実施しなければならず、操作のための
時間並びに操作に要する労力が多く必要となり、
更に被検体1についてはX線被曝線量の増加を強
要することになりかなりの問題を生じる。
Conventional tomography methods, such as the rotational cross-sectional imaging method shown in FIG. 1 and the longitudinal tomography method shown in FIG.
are installed relative to each other, the X-ray tube 2 is moved on a circular orbit l1 in the rotational transverse imaging method, and the X-ray tube 2 is moved on an arcuate orbit m1 in the longitudinal tomography method, and incidentally, The film 3 also moves relative to each other on a circular orbit l2 and an arcuate orbit m2, respectively. In such a conventional imaging method, the above imaging method must be performed every time the desired imaging cross sections a and b within the subject 1 are changed for diagnostic purposes, which saves time and operation time. It requires a lot of effort,
Furthermore, for the subject 1, the X-ray exposure dose is forced to increase, causing a considerable problem.

本発明の目的は、上記した欠点を解消するため
に被検体に向けてX線を曝射するX線管と、この
X線管に高電圧を供給する高圧発生装置と、この
高圧発生装置を制御するX線制御装置と、前記被
検体を載置する寝台と、この寝台に載置される被
検体を透過したX線を検出するX線検出器とを備
え、前記X線管とX線検出器とを対向配置させて
前記寝台の長手方向に平行な仮想軸を中心として
所定の軌道を移動させながら前記仮想軸に対して
所定の傾斜角度で交差する方向からX線を曝射
し、前記被検体を透過したX線を前記X線検出器
にて検出することにより前記仮想軸に対して垂直
方向の所望断層面の像を得る断層撮影装置におい
て、前記X線管の移動する軌道上のあらゆる位置
にて曝射されるX線が検出可能な広さの入力面を
有し該入力面にて検出されるX線像を可視光像に
変換する蛍光装置と、この蛍光装置の可視光像を
電荷信号として映像信号に変換しメツシユ面上に
たくわえる撮像管と、この撮像管で撮影された映
像信号を一たん記憶する第1の記憶手段と、前記
X線管の移動に伴い前記撮像管のメツシユ面上で
前記所望断層面の各画素点が描く各円環状軌跡の
半径及び中心を計算する手段と、この半径及び中
心から前記各円環状の軌跡の各点の座標を計算す
る手段と、前記第1の記憶手段から前記座標に対
応する記憶位置に記憶された信号を前記各円環状
軌跡毎に選択的に読出して加算することにより前
記所望断層面の各画素信号を形成する手段と、こ
の各画素信号を記憶する第2の記憶手段と、この
第2の記憶手段から各画素信号を読出して前記所
望断層面の表示をする手段とを備えたことを特徴
とする断層撮影装置を提供するものである。
The purpose of the present invention is to provide an X-ray tube that irradiates X-rays toward a subject, a high-voltage generator that supplies high voltage to the X-ray tube, and a high-voltage generator that can eliminate the above-mentioned drawbacks. The X-ray tube and irradiating X-rays from a direction intersecting the virtual axis at a predetermined inclination angle while moving a predetermined trajectory around an imaginary axis parallel to the longitudinal direction of the bed with a detector disposed facing the bed; In a tomography apparatus that obtains an image of a desired tomographic plane in a direction perpendicular to the virtual axis by detecting X-rays transmitted through the subject with the X-ray detector, A fluorescent device has an input surface large enough to detect X-rays emitted from any position of the fluorescent device, and converts an X-ray image detected by the input surface into a visible light image; an image pickup tube that converts an optical image into a video signal as a charge signal and stores it on the mesh surface; a first storage means that temporarily stores the video signal taken by the image pickup tube; means for calculating the radius and center of each annular locus drawn by each pixel point of the desired tomographic plane on the mesh surface of the image pickup tube; and calculating the coordinates of each point of each annular locus from the radius and center. and forming each pixel signal of the desired tomographic plane by selectively reading out and adding signals stored at storage positions corresponding to the coordinates from the first storage means for each of the annular trajectories. a second storage means for storing each pixel signal, and a means for reading each pixel signal from the second storage means and displaying the desired tomographic plane. It provides equipment.

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例に
ついて説明する。第3図において、1は被検体、
2はX線管球、4は被検体1からの透過X線量を
検出する蛍光板、5は光学レンズ系、6は蛍光板
上に結像された可視光像を撮像するテレビカメラ
(撮像管)、7はテレビカメラ6からの出力信号を
基に演算処理を行ない所望横断面の画像信号を後
述するテレビモニタ等の表示装置に送出する画像
処理装置、8は表示装置を示すものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In Fig. 3, 1 is the subject;
2 is an X-ray tube; 4 is a fluorescent plate that detects the amount of transmitted X-rays from the subject 1; 5 is an optical lens system; 6 is a television camera (imaging tube) that captures a visible light image formed on the fluorescent plate; Reference numeral 7 designates an image processing device which performs arithmetic processing on the basis of the output signal from the television camera 6 and sends an image signal of a desired cross section to a display device such as a television monitor which will be described later; 8 designates a display device.

以下、本発明による断層撮影原理を説明する。 The principle of tomography according to the present invention will be explained below.

第4図においてX線管球2の焦点の軌跡を図示
X−Y座標面の半径Rの円とする。
In FIG. 4, the locus of the focal point of the X-ray tube 2 is assumed to be a circle with a radius R on the X-Y coordinate plane shown in the drawing.

螢光板4の螢光面を図示x−y座標面とする。
また被検体1内の所望撮影断面までの両座標面か
らの距離をそれぞれD1、D2とする。
The fluorescent surface of the fluorescent plate 4 is shown as an x-y coordinate plane.
Further, the distances from both coordinate planes to the desired photographed cross-section in the subject 1 are assumed to be D1 and D2, respectively.

撮影断面の中心、すなわちX線管球の回転中心
軸と撮影断面との交点0はX線によつて、x−y
座標面に半径rの円を作る。
The center of the cross-section to be photographed, that is, the intersection point 0 between the rotation center axis of the X-ray tube and the cross-section to be photographed, is
Create a circle with radius r on the coordinate plane.

その円は次の式で表わされる。 The circle is expressed by the following formula.

x2+y2=r2 ……(1) ここで R:r=D1:D2 r=R×D2/D1 ……(2) 螢光面4の螢光体は非常に細かな粒子である
が、この光を検出する撮像管6の光電変換面は細
かなブロツクに分れたメツシユ面となつている。
x 2 + y 2 = r 2 ... (1) where R: r = D1: D2 r = R x D2 / D1 ... (2) The phosphor on the fluorescent surface 4 is a very fine particle. The photoelectric conversion surface of the image pickup tube 6 that detects this light is a mesh surface divided into small blocks.

従つて点0の螢光面4上に出来る軌跡を検出す
るにあたつて、それは連続したものではなく撮像
管6のメツシユ面上に出来る光の結像とメツシユ
面の素子とが合致したものだけの不連続信号を検
出することになる。
Therefore, when detecting the locus formed on the fluorescent surface 4 at point 0, it is not a continuous one, but one in which the light image formed on the mesh surface of the image pickup tube 6 and the elements on the mesh surface match. This results in the detection of only discontinuous signals.

螢光面4上の連続軌跡から撮像管6上の不連続
なものへ変換した函数をf(x、y)とすると点
0の信号としては ∫r -rr -rf(x、y)dxdy ……(3) 次に被撮影物体1の点0と同じ横断面上にあつ
て点0よりY軸方向にb0だけ離れた所にある点
Bについて考えると、x−y座標面に半径rの円
を作るが、点0の時よりy軸方向にbだけ平行移
動したものとなる。
If the function that converts a continuous trajectory on the fluorescent surface 4 to a discontinuous trajectory on the image pickup tube 6 is f(x, y), the signal at point 0 is ∫ r -rr -r f(x, y ) dxdy ...(3) Next, considering point B, which is on the same cross section as point 0 of object 1 and is located at a distance of b0 from point 0 in the Y-axis direction, on the x-y coordinate plane A circle with radius r is created, but it is translated by b in the y-axis direction from point 0.

その円は次の式で表わされる。 The circle is expressed by the following formula.

x2+(y−b)2=r2 ……(4) ここで b0:b=D1:(D1+D2) b=b0・D1+D2/D1 ……(5) よつて点Bの信号としては ∫r+b -r+br -rf{x、(y−b)}dxdy ……(6) となる。 x 2 + (y-b) 2 = r 2 ...(4) where b0:b=D1:(D1+D2) b=b0・D1+D2/D1 ...(5) Therefore, the signal at point B is ∫ r +b -r+br -r f{x, (y-b)}dxdy ...(6).

次に第5図において、被検体1の撮影断面の中
心点0よりX軸方向にa0だけ離れた所にある点
Aについて考えると、x−y座標面に半径rの円
を作るが、点0の時よりx軸方向にaだけ平行移
動したものとなる。
Next, in FIG. 5, if we consider point A located at a distance a0 in the It is translated by a in the x-axis direction from the time of 0.

その円は次の式で表わされる。 The circle is expressed by the following formula.

(x−a)2+y2=r2 ……(7) ここで a=a0・D1+D2/D1 ……(8) よつて点Aの信号としては ∫r -rr+a -r+af{(x−a)、y}dxdy ……(9) 結局、撮影断面X−Y座標面で中心よりX軸、
Y軸方向にそれぞれa0、b0にある点は螢光面x
−y座標面には (x−a)2+(y−b)2=r2 ……(10) 但し(2)、(5)、(8)より a=a0・D1+D2/D1、b=b0・D1+D2/D1 r=R・D2/D1 なる式の円として映る。
(x-a) 2 +y 2 = r 2 ...(7) Here a=a0・D1+D2/D1 ...(8) Therefore, the signal at point A is ∫ r -rr+a -r+a f{(x-a), y}dxdy...(9) In the end, the X-axis from the center on the X-Y coordinate plane of the photographed section,
The points located at a0 and b0 in the Y-axis direction are fluorescent plane x
On the −y coordinate plane, (x-a) 2 + (y-b) 2 = r 2 ...(10) However, from (2), (5), and (8), a=a0・D1+D2/D1, b= It appears as a circle with the formula b0・D1+D2/D1 r=R・D2/D1.

これについては第6図に示す通りである。 This is as shown in FIG.

従つて、撮影断面X−Y上の(a0、b0)点の
断面像を作るに必要な信号は ∫r+b -r+br+a -r+af{(x−a)、(y−b)}dxdy
……(11) となる。また、第4図によると、点0のx−y座
標面への軌跡x2+y2=r2の所にはX線管球2より
出たX線で点0を通らずに到達するものが大部分
である。すなわちx2+y2=r2の上のβ点に達する
X線はX線管のα点より出たX線だけが被写体の
点0をよぎる事になりα点以外から出たX線は被
検体の0点以外の所を通り、あるいは直接にβ点
に達する。
Therefore, the signals necessary to create a cross-sectional image at point (a0, b0) on the photographed cross-section X-Y are ∫ r+b -r+br+a -r+a f{(x-a), (y-b)}dxdy
...(11) becomes. Also, according to Fig. 4, the X-rays emitted from the X-ray tube 2 reach the point 0 without passing through the point 0 at the locus x 2 + y 2 = r 2 on the x-y coordinate plane. is the majority. In other words, for the X-rays that reach point β above x 2 + y 2 = r 2 , only the X-rays emitted from point α of the X-ray tube cross point 0 of the object, and the X-rays emitted from points other than α are not exposed. The sample passes through a point other than the 0 point or directly reaches the β point.

従つて前記した信号として取出すX線量の積分
値の中には余分なX線量が重畳している。しかし
この不必要なX線による検出信号は画像の上には
単なる濃度を上げるのに関係しているだけであつ
て不都合は生じない。
Therefore, an extra dose of X-rays is superimposed on the integrated value of the X-ray dose taken out as the signal described above. However, this unnecessary X-ray detection signal is merely related to increasing the density on the image and does not cause any inconvenience.

第7図において、必要とする撮影断面上の点0
の螢光面上の軌跡が円0であるのに対し、点0と
同じ軸上で図示の他の断面上にある点Pあるいは
点Qは円P、円Qとなつて円0とは全く別の円軌
跡となる。
In Figure 7, point 0 on the required photographic cross section
The locus on the fluorescent surface is circle 0, whereas point P or point Q on the same axis as point 0 and on the other cross section shown is circle P and circle Q, which is completely different from circle 0. It becomes another circular locus.

更に第4図、第5図によると、点0と同じ断面
上で別の点の軌跡は円0と二点で交鎖するのみで
全く別の軌跡となる。
Furthermore, according to FIGS. 4 and 5, the trajectory of another point on the same cross section as point 0 intersects with circle 0 only at two points, resulting in a completely different trajectory.

この交鎖する二点のメツシユ面上の信号は積分
されれば無視出来るであろう。
If the signals on the mesh plane of these two intersecting points are integrated, they can be ignored.

よつて被写体の中にある一つの点は螢光面上の
その点独特の唯一の軌跡を持つ事になり、それ
故、それに対する撮像管のメツシユ面上の各素子
の電荷信号の積分値が画像信号となる。
Therefore, one point in the object has a unique locus unique to that point on the fluorescent surface, and therefore, the integral value of the charge signal of each element on the mesh surface of the image pickup tube for that point is It becomes an image signal.

さて第(3)式のf(x、y)について説明をつけ
加えると、第8図は螢光面上に作られる撮影断面
上の一点の軌跡を光学レンズ系5にて撮像管6の
メツシユ面に投影したものである。第9図は、第
8図での像がメツシユ面の各素子と50%以上の領
域で合致するものを取出したものである。すなわ
ちf(x、y)は第8図に示す連続的な図形から
第9図に示す不連続的な図形への変換と考える事
ができる。いわゆる第9図でもつて第8図を近似
させている。
Now, to add an explanation to f(x, y) in equation (3), FIG. It is projected onto. FIG. 9 shows an image in which the image in FIG. 8 coincides with each element on the mesh surface over 50% or more of the area. That is, f(x, y) can be considered as a conversion from the continuous figure shown in FIG. 8 to the discontinuous figure shown in FIG. The so-called figure 9 also approximates figure 8.

次に第3図で示す、画像処理装置7の具体的な
操作を第10図に示すフローチヤートを参照しな
がら説明する。
Next, the specific operation of the image processing device 7 shown in FIG. 3 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. 10.

実際の撮影にあたりX線管球2、被検体1、螢
光板4、光学レンズ系5そして撮像管6を第3図
のように配置してX線管球2をX線曝射しながら
1回転させる。その際、撮像管6のメツシユ面上
に螢光板4上の螢光信号が電荷信号としてたくわ
えられるように撮像管6の電源を入れておきビー
ムスキヤンニングのみ停止させておく。
During actual imaging, the X-ray tube 2, subject 1, fluorescent plate 4, optical lens system 5, and image pickup tube 6 are arranged as shown in Figure 3, and the X-ray tube 2 rotates once while emitting X-rays. let At this time, the image pickup tube 6 is powered on and only beam scanning is stopped so that the fluorescent signal on the fluorescent plate 4 is stored as a charge signal on the mesh surface of the image pickup tube 6.

X線管球2の一回転のX線照射によつて撮影は
終了となり、次に画像処理装置7によつて撮像管
6のメツシユ面上の電荷信号を処理する事にな
る。画像処理にあたつて、一たん撮像管6のメツ
シユ面に貯えられた信号を記憶装置に記憶させて
おく。その際、A−D変換装置を経由して記憶装
置にはデジタル信号を貯える。
Imaging is completed by one rotation of the X-ray tube 2, and then the image processing device 7 processes the charge signal on the mesh surface of the image pickup tube 6. In image processing, the signals stored on the mesh surface of the image pickup tube 6 are stored in a storage device. At that time, the digital signal is stored in the storage device via the A-D converter.

撮像管6からの信号読出しは、撮像管6のビー
ムスキヤンニングによつて簡単に取出せる。
Signals from the image pickup tube 6 can be easily read out by beam scanning the image pickup tube 6.

さて次に患者の必要とする横断面位置を決定し
なければならない。
Now, the required cross-sectional position of the patient must be determined.

断層面を設定すると前述の第(2)式よりX線管の
移動に伴い撮像管のメツシユ面上でこの断層面の
各画素点が描く円環状軌跡の半径が計算される。
この半径は一枚の画像処理の間、不変のものとな
り、ただ変化するのは断面の各点毎に円環状軌跡
の中心が変化する。
Once a tomographic plane is set, the radius of the annular locus drawn by each pixel point of this tomographic plane on the mesh plane of the image pickup tube as the X-ray tube moves is calculated from the above-mentioned equation (2).
This radius remains unchanged during the processing of one image; the only thing that changes is the center of the annular trajectory for each point on the cross section.

従つて断面の一点一点の処理をする毎に中心を
読出して行く必要がある。
Therefore, it is necessary to read out the center each time the cross section is processed point by point.

さて中心が決まると第9図のような点すなわち
メツシユ面の上の軌跡各点の座標を計算しなけれ
ばならない。
Now, once the center is determined, we must calculate the coordinates of the points shown in Figure 9, that is, the points of the locus on the mesh surface.

こうして撮影断面上の一つの点に対するメツシ
ユ面上の画素位置が判明したならば、あらかじめ
記憶装置に貯えておいた信号のそれに相当する信
号のみを読出す。
Once the pixel position on the mesh plane for one point on the photographed cross section is determined in this way, only the corresponding signal from among the signals previously stored in the storage device is read out.

読出した複数個の信号をすべて加算しそれを再
び記憶装置に記憶しておく。
The plurality of read signals are all added up and stored in the storage device again.

次に撮影断面上の別の点について同じ演算を繰
返して映像信号としてすべて記憶装置に貯えてお
く。希望する断層面の信号を順番に読出して映像
管をスキヤンニングすれば断層像が表示される。
Next, the same calculations are repeated for other points on the photographed section and all are stored in the storage device as video signals. A tomographic image is displayed by sequentially reading out the signals of the desired tomographic plane and scanning the video tube.

次に本発明の断層撮影装置の画像処理装置につ
いて説明する。
Next, an image processing device for a tomography apparatus according to the present invention will be explained.

パラメータ入力装置からはデータ処理のために
撮影前あるいは撮影終了後に(1)撮影断面−X線管
球回転中心間距離、(2)撮影断面−螢光面間距離、
(3)X線管球回転半径を中央演算制御装置CPUに
入力する。撮像管6からの映像信号は同期信号と
映像信号部分からなる複号信号であり、同期信号
は分離されて映像信号のデジタル番地の基点を形
成する。又、映像信号成分は上記デジタル番地に
よりサンプリングされた後、AD変換器を通して
デジタルイメージに変換され、デジタル番地と共
にCPUによりメモリ内に格納される。格納され
たデータは別記データ処理方法により断層面上の
座標に変換されたのち表示装置であるCRT8上
に表示される。
The parameter input device inputs information such as (1) the distance between the imaged cross section and the center of rotation of the X-ray tube, (2) the distance between the imaged cross section and the fluorescent surface, before or after the image is taken for data processing purposes.
(3) Input the X-ray tube rotation radius to the central processing control unit CPU. The video signal from the image pickup tube 6 is a decoded signal consisting of a synchronization signal and a video signal portion, and the synchronization signal is separated to form the base point of the digital address of the video signal. Further, the video signal component is sampled at the digital address, converted to a digital image through an AD converter, and stored in the memory by the CPU together with the digital address. The stored data is converted into coordinates on the tomographic plane by a data processing method described separately, and then displayed on the CRT 8, which is a display device.

第11図において、X線管球2による被検体1
内の所望断層面内の撮影終了後、パラメータ入力
装置9から撮像管制御装置及びプロセスアンプ1
0、VTR11に対しスキヤンニング開始信号を
発生する。このスキヤンニングにより撮像管制御
装置及びプロセスアンプ10から出力される映像
信号はVTR11に記録される。
In FIG. 11, a subject 1 is examined by an X-ray tube 2.
After the imaging of the desired tomographic plane in
0, generates a scanning start signal to the VTR 11. Through this scanning, the video signal output from the image pickup tube control device and the process amplifier 10 is recorded on the VTR 11.

VTR11に記録された映像信号は、パラメー
タ入力装置9からの命令により、コンピユータイ
ンターフエース12と中央演算制御装置CPU1
3を介してデジタルイメージに変換された後、磁
気テープ装置14に記録される。
The video signal recorded on the VTR 11 is transferred to the computer interface 12 and the central processing control unit CPU 1 according to a command from the parameter input device 9.
After being converted into a digital image via 3, it is recorded on a magnetic tape device 14.

上記CPU13での操作は前記所定断層面上の
デジタルイメージに対応する番地を計算し、円周
上のイメージを加算して、新たに断層面デジタル
イメージを作成し、磁気テープに記録する。デジ
タルイメージは必要に応じパラメータ入力装置9
により命令されて、CRT表示装置8にデイスプ
レイされる。
The operation of the CPU 13 is to calculate the address corresponding to the digital image on the predetermined tomographic plane, add the images on the circumference, create a new tomographic digital image, and record it on the magnetic tape. Digital image can be input using parameter input device 9 as required.
is commanded and displayed on the CRT display device 8.

次に前記コンピユータインターフエース12の
内部で行われる操作を第12図について説明す
る。
Next, the operations performed inside the computer interface 12 will be explained with reference to FIG.

VTR11からの映像信号と同期信号との複合
された一水平走査期間分のアナログ信号は同期分
離部15に入力し、ここでアナログ信号部分と同
期信号とに分離する。この分離された同期信号は
発振器16に発振同期トリガを供給する。発振器
16から出力されるクロツク信号をカウンタ17
にて計数する。このカウンタ17の出力はデコー
ダー18においてデコードされ同期分離部15か
らの一水平走査期間分のアナログ映像信号に対す
るゲート19〜21を開閉し、映像信号は一定期
間サンプルされてホールドされる。ここでサンプ
リング機能とホールド機能を有する装置22〜2
4が受けもつ上記一水平走査期間分のサンプリン
グ、ホールド操作が終了した後、サンプリング、
ホールド終了信号をクロツク発振器16に出力し
これにより上記一水平走査期間分のサンプリン
グ、ホールド操作の終了毎に発振器16からのク
ロツクの入力を禁止する。
The analog signal for one horizontal scanning period, which is a composite of the video signal and the synchronization signal from the VTR 11, is input to the synchronization separator 15, where it is separated into an analog signal portion and a synchronization signal. This separated synchronization signal provides an oscillation synchronization trigger to the oscillator 16. The clock signal output from the oscillator 16 is sent to the counter 17.
Count. The output of this counter 17 is decoded by a decoder 18, which opens and closes gates 19 to 21 for the analog video signal for one horizontal scanning period from the sync separator 15, and the video signal is sampled and held for a certain period of time. Here, devices 22-2 having a sampling function and a hold function
After the sampling and holding operations for one horizontal scanning period, which are in charge of 4, are completed, the sampling,
A hold end signal is output to the clock oscillator 16, thereby inhibiting the input of the clock from the oscillator 16 each time the sampling and holding operations for one horizontal scanning period are completed.

更に、VTR11からの次の一水平走査期間分
のアナログ信号を同期分離部15に入力し、分離
された同期信号が発振器16に発振同期トリガを
供給する。これによりクロツクの出力が禁止され
た発振器16は、クロツクの出力を開始し、前記
一水平走査期間分と同様にして次の一水平走査期
間分のサンプリング、ホールド操作が行なわれ
る。
Further, the analog signal for the next horizontal scanning period from the VTR 11 is input to the synchronization separation section 15, and the separated synchronization signal supplies an oscillation synchronization trigger to the oscillator 16. As a result, the oscillator 16 whose clock output has been inhibited starts outputting a clock, and sampling and holding operations for the next horizontal scanning period are performed in the same manner as for the one horizontal scanning period.

又、前記カウンタ17からの出力信号はクロツ
ク発振器25についての発振スタートトリガ信号
となる。このクロツク発振器25からのクロツク
信号はクロツクカウンタ26により計数され、こ
のカウンタ26よりの出力信号は前記サンプリン
グ、ホールド両機能を有する装置22〜24の出
力信号について順次マルチプレクサ27によりゲ
ートを開きA−D変換器28への入力信号、すな
わち映像サンプル信号を供給する。同時にカウン
タ26はCPU13に対し次にサンプリング、ホ
ールド操作する映像信号画素の一水平走査線上の
デジタル番地を表わす信号を出力する。
Further, the output signal from the counter 17 serves as an oscillation start trigger signal for the clock oscillator 25. The clock signal from this clock oscillator 25 is counted by a clock counter 26, and the output signal from this counter 26 is used to sequentially gate the output signals of the devices 22 to 24 having both sampling and holding functions by a multiplexer 27 and gate A- An input signal to the D converter 28, ie, a video sample signal is provided. At the same time, the counter 26 outputs to the CPU 13 a signal representing the digital address on one horizontal scanning line of the video signal pixel to be sampled and held next.

クロツク発振器25からの信号はパルスタイミ
ング発生回路29に出力され、この回路29より
前記A−D変換器28に出力し、A−D変換スタ
ート信号となる。このA−D変換器28からの出
力は映像デジタル信号をCPU13に出力する。
A signal from the clock oscillator 25 is outputted to a pulse timing generation circuit 29, and from this circuit 29 is outputted to the A/D converter 28, and becomes an A/D conversion start signal. The output from this A-D converter 28 outputs a video digital signal to the CPU 13.

クロツクカウンタ26の出力信号はカウンタ3
0のクロツク入力となり、このカウンタ30によ
り水平走査線数が計数されCPU13に供給され、
この水平走査線数と先の映像信号画素のデジタル
番地とによつて映像信号画素のアドレスが特定さ
れ、前述の座標計算結果から各画素の映像信号を
読出す際に用いられる。カウンタ30の他の出力
は1画面分の映像信号のA−D変換の終了を意味
し、所要データ収集の終了をCPUに知らせる。
The output signal of the clock counter 26 is sent to the counter 3.
The counter 30 counts the number of horizontal scanning lines and supplies it to the CPU 13.
The address of the video signal pixel is specified by this number of horizontal scanning lines and the digital address of the previous video signal pixel, and is used when reading out the video signal of each pixel from the coordinate calculation results described above. The other output of the counter 30 means the end of A-D conversion of the video signal for one screen, and notifies the CPU of the end of required data collection.

次に第13図、14図、15図、16図を用い
て前記中央演算処理装置での処理内容並びに処理
された映像をCRT等の表示装置に表示するまで
の説明をする。
Next, using FIGS. 13, 14, 15, and 16, the processing contents in the central processing unit and the process up to displaying the processed video on a display device such as a CRT will be explained.

CPU13は各アドレスに於けるデジタル映像
信号が輝度濃度信号として31のD−A変換器へ
出力すると同時にクロツク信号を出力する。この
クロツク信号はカウンタ32に入りカウントされ
カウント出力は33のD−A変換器を通過してX
軸アナログ信号をCRT8に供給する。
The CPU 13 outputs a clock signal at the same time as the digital video signal at each address is output as a luminance density signal to the DA converter 31. This clock signal enters a counter 32 and is counted, and the count output passes through a DA converter 33 and is
Supply axis analog signal to CRT8.

カウンタ32の桁上げ信号はカウンタ34のク
ロツク入力となりカウンタ34にて計数される。
このカウンタ34の出力信号はD−A変換器35
を通過後CRT8に対しY軸アナログ信号を供給
する。
The carry signal of the counter 32 becomes a clock input to the counter 34 and is counted by the counter 34.
The output signal of this counter 34 is sent to a D-A converter 35.
After passing through, the Y-axis analog signal is supplied to the CRT8.

CPU13の出力するクロツク信号は36のア
ンブランク信号発生部に入力され、映像アナログ
信号に対してアンブランクゲート37に入力され
てCRT8に対し映像信号を輝度変調のかかつた
ポイント表示を行なうためのZ軸アナログ信号を
供給する。カウンタ34の出力信号はカウント桁
上げ信号であると共にCPU13に対し、1フレ
ームの表示終了を知らせる。
The clock signal output from the CPU 13 is input to an unblank signal generator 36, and the video analog signal is input to an unblank gate 37, which is used to display a point on the CRT 8 with luminance modulation of the video signal. Provides axis analog signals. The output signal of the counter 34 is a count carry signal and also informs the CPU 13 that the display of one frame has ended.

なお、ここでのX、Y軸信号は断層面のX、Y
座標に対応するようプログラムにて行なわれる。
Note that the X and Y axis signals here are the X and Y axis signals of the tomographic plane.
This is done in the program to correspond to the coordinates.

前述した撮像管6のメツシユ面上のデジタル化
された画像f(x、y)の各素子の選択方法は、
たとえば座標変換によつて簡単に行なえる。
The method for selecting each element of the digitized image f(x,y) on the mesh surface of the image pickup tube 6 described above is as follows.
This can be easily done, for example, by coordinate transformation.

第14図に示すようなX−Y座標系の円図形x2
+y2=a2がx−y座標系に変換する事によつて第
15図のような正方形 x2=a2但し|y|≦a y2=a2但し|x|≦a なる図形に変換されるものとする。
A circular figure x 2 in the X-Y coordinate system as shown in Figure 14
By converting +y 2 = a 2 to the x-y coordinate system, it becomes a square shape as shown in Figure 15 where x 2 = a 2 where |y|≦a y 2 =a 2 where |x|≦a shall be converted.

かくすれば第9図のようなメツシユ面上のほぼ
円形となつたデジタル化された位置の素子を選択
する事は第16図のマトリツクス内の斜線で示し
た正方形の部分の素子の信号を取出す事と同等で
あつてきわめて簡単に選択出来る。
In this way, by selecting an element at a digitized position that is approximately circular on the mesh surface as shown in FIG. 9, the signal of the element in the square area shown by diagonal lines in the matrix in FIG. 16 is extracted. It is the same as the above and can be selected very easily.

そしてその信号の合計すなわち第9図の黒い部
分の信号の積分は次のように表しうる。
The sum of the signals, that is, the integral of the signals in the black portion of FIG. 9 can be expressed as follows.

ΣP(x、y)+ΣP(x、y) y=a y=−a −a→x→a −a→x−a +ΣP(x、y)+ΣP(x、y) x=−a x=a −a→y→a −a→y→a 又は ΣPmn+ΣPmn+ α→n→α+2a α→n→α+2a m=β m=β+2a ΣPmn+ΣPmn β→m→β+2a β→m→β+2a n=α n=α+2a 以上説明したように、一度のX線管球からの曝
射、すなわち単一円軌道上を運動しながら曝射す
ることによつて、X線管球の回転中心軸に直角な
あらゆる断面の撮影が出来るので時間と操作者の
労力とを要せず被検体の受ける被曝X線量が少な
くて済む利点がある。
ΣP (x, y) + ΣP (x, y) y=a y=-a -a→x→a -a→x-a +ΣP(x, y)+ΣP(x, y) x=-a x=a -a→y→a -a→y→a or ΣPmn+ΣPmn+ α→n→α+2a α→n→α+2a m=β m=β+2a ΣPmn+ΣPmn β→m→β+2a β→m→β+2a n=α n=α+2a As explained above As shown, by emitting radiation from the X-ray tube once, that is, by emitting radiation while moving on a single circular orbit, it is possible to image any cross section perpendicular to the central axis of rotation of the X-ray tube. This method has the advantage that it does not require much time or effort on the part of the operator, and the amount of X-rays to which the subject is exposed can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図は従来のX線断層撮影方法を説
明するための図、第3図は本発明による断層撮影
装置の一実施例の概略構成図、第4図、第5図、
第6図、第7図は本発明の断層撮影装置による撮
影原理を説明するための図、第8図は被検体内部
の任意個所の撮像管のメツシユ面上に投影された
軌跡を表した模式図、第9図は、第8図で表示さ
れた連続的な軌跡を不連連続的表示に変換された
図形、第10図は画像処理の具体的操作を示すフ
ローチヤート図、第11図は本発明のデータ処理
装置の具体的構成を示す概略図、第12図はコン
ピユータインターフエースにおけるアナログイメ
ージのデジタルイメージ変換と記憶装置へのデー
タ収集を説明するための概略構成図、第13図は
中央演算処理装置により処理された映像をCRT
等の表示装置に表示する方法を説明するための概
略構成図、第14図、第15図、第16図では撮
像管のメツシユ面上のデジタル化された画像の各
絵素の選択方法を説明するための図である。 1……被検体、2……X線管球、4……螢光
板、5……光学レンズ系、6……撮像管、7……
画像処理装置、8……表示装置。
1 and 2 are diagrams for explaining a conventional X-ray tomography method, FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a tomography apparatus according to the present invention, and FIGS. 4 and 5.
Figures 6 and 7 are diagrams for explaining the principle of imaging by the tomography apparatus of the present invention, and Figure 8 is a schematic diagram showing the trajectory projected onto the mesh surface of the imaging tube at an arbitrary location inside the subject. Figure 9 is a figure obtained by converting the continuous locus displayed in Figure 8 into a discrete continuous display, Figure 10 is a flowchart showing specific operations of image processing, and Figure 11 is A schematic diagram showing the specific configuration of the data processing device of the present invention, FIG. 12 is a schematic configuration diagram for explaining analog image to digital image conversion in the computer interface and data collection to the storage device, and FIG. 13 is the center Images processed by a processing unit are transferred to a CRT
14, 15, and 16 are schematic configuration diagrams for explaining the method of displaying on a display device such as This is a diagram for 1... Subject, 2... X-ray tube, 4... Fluorescent plate, 5... Optical lens system, 6... Image pickup tube, 7...
Image processing device, 8...display device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 被検体に向けてX線を曝射するX線管と、こ
のX線管に高電圧を供給する高圧発生装置と、こ
の高圧発生装置を制御するX線制御装置と、前記
被検体を載置する寝台と、この寝台に載置される
被検体を透過したX線を検出するX線検出器とを
備え、前記X線管とX線検出器とを対向配置させ
て前記寝台の長手方向に平行な仮想軸を中心とし
て所定の軌道を移動させながら前記仮想軸に対し
て所定の傾斜角度で交差する方向からX線を曝射
し、前記被検体を透過したX線を前記X線検出器
にて検出することにより前記仮想軸に対して垂直
方向の所望断層面の像を得る断層撮影装置におい
て、前記X線管の移動する軌道上のあらゆる位置
にて曝射されるX線が検出可能な広さの入力面を
有し該入力面にて検出されるX線像を可視光像に
変換する蛍光装置と、この蛍光装置の可視光像を
電荷信号として映像信号に変換しメツシユ面上に
たくわえる撮像管と、この撮像管で撮影された映
像信号を一たん記憶する第1の記憶手段と、前記
X線管の移動に伴い前記撮像管のメツシユ面上で
前記所望断層面の各画素点が描く各円環状軌跡の
半径及び中心を計算する手段と、この半径及び中
心から前記各円環状の軌跡の各点の座標を計算す
る手段と、前記第1の記憶手段から前記座標に対
応する記憶位置に記憶された信号を前記各円環状
軌跡毎に選択的に読出して加算することにより前
記所望断層面の各画素信号を形成する手段と、こ
の各画素信号を記憶する第2の記憶手段と、この
第2の記憶手段から各画素信号を読出して前記所
望断層面の表示をする手段とを備えたことを特徴
とする断層撮影装置。
1. An X-ray tube that irradiates X-rays toward a subject, a high-pressure generator that supplies high voltage to this X-ray tube, an X-ray control device that controls this high-pressure generator, and a device on which the subject is mounted. the bed, and an X-ray detector that detects X-rays that have passed through the subject placed on the bed; the X-ray tube and the X-rays are emitted from a direction intersecting the virtual axis at a predetermined angle of inclination while moving along a predetermined trajectory around a virtual axis parallel to the subject, and the X-rays transmitted through the subject are detected by the X-rays. In a tomography apparatus that obtains an image of a desired tomographic plane in a direction perpendicular to the virtual axis by detecting it with a device, X-rays emitted at any position on the trajectory of the X-ray tube are detected. A fluorescent device that has an input surface as wide as possible and converts an X-ray image detected on the input surface into a visible light image, and a mesh surface that converts the visible light image of this fluorescent device into a video signal as a charge signal. an image pickup tube stored above; a first storage means for temporarily storing image signals taken by the image pickup tube; means for calculating the radius and center of each circular locus drawn by pixel points; means for calculating the coordinates of each point on each circular locus from the radius and center; and calculating the coordinates from the first storage means. means for forming each pixel signal of the desired tomographic plane by selectively reading and adding signals stored in corresponding storage positions for each of the annular trajectories; and a second means for storing each pixel signal. A tomography apparatus comprising: storage means; and means for reading each pixel signal from the second storage means and displaying the desired tomographic plane.
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JPS57168645A (en) * 1981-04-10 1982-10-18 Hitachi Medical Corp Radioactive ray image photographing apparatus
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