JPH02503840A - バック投射装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バック投射装置と方法 発明の分野 本発明は、概ね、ＣＡＴスキャン装置により作られるような、影像面内において 、回転中心まわりを異なる角度でとった多数の投射データの組から影像を数理的 に再現するのに使用される電子影像処理バックプロジェクタに関し、そして、特 に、スキャンニングの間に影像データを処理し、スキャンニング操作の終局と実 際即時に造影するバックプロジェクション装置に関する。

スキャンデータからの影像再現と、これを実行する電子回路は、多年にわたり研 究され、開発されている。

種々の形態で、一つ、または、それ以上のスキャンからのデータが数学的に編集 されて、描写影像を造影する。

ＣＡＴ　（コンピューター軸方向断層撮影）スキャンニングの分野において、一 つの試みは、患者または他の対象物の対向両側に位置し、かつ、その患者または 他の対象物のまわりを回転し、しかも、造影面内にあるＸ線源と検出器アレイを 含み、異なる角度位置において、即座に、または、時間をかけてのいずれかで、 検出器出力が測定される。ついで、この測定データが電子的に調整され、サンプ リングされ、補正され、相関演算され、補間されて、検出器に投射されたと同じ 患者または他の対象物のＸ線密度を表わす投射データを作る。１組の投射データ は、検出器アレイにより測定された各画面ごとに作られる。典型的なＣＡＴスキ ャン装置においては、１スキヤンに対し、一つ、または、それ以上の患者の投射 画面が回転の各角度に対して、合計で３６０または、それ以上の画面または投射 データの組がとられる。投射データのこれらの多数の組は、パックプロジェクシ ョンとして知られているプロセスで編集され、単一の影像を造影する。

ＣＡＴスキャンニングの初期においては、バックプロジェクションは、スキャン ニングが完了してしまうとの見込みの時間で、大型コンピューターで遂行された 。長い間にわたって、この５ｉ！ｌ埋における遅れは３、大幅に減少され、パー ナート・エム・ゴートン他の米国特許第４．１３５，２４７号に記載されている ような“即Ｂ８造彰″’ＣＡＴスキャンニングの発明を含むに至った。この特許 は、パックプロジェクションプロセスと共に全ＣＡＴスキャンニングプロセスの やや詳細な説明を含む。

該特許に記載された先行プロセスは、投射データの完全な組の各々に対するのス キャンニングブａセスの間に影像データを作る。最初に、直交座標アドレスが、 造影する影像の各画素に対して作られる。計算により、これらの直交座標アドレ スは、スキャンニングＩＩＩにおいて作られながら、投射データの各組に対する 直交座標へ変換される。ついで、ルックアップと補間プロセスが用いられ、各画 素のためのロケータ−と重みづけデータが求められる。、該ロケータ−データは 、処理された投射データのどのデータポイントが対応する重みづけデータにより 掛は合わされるべきかを決定する。ついで積が各画素に対する合計を累積する別 の影像メモリーの内容に加算される。このプロセスは、投射データの完全な組の 各々のために遂行され、スキャンプロセスの間進行するから、スキャンの間にお いて影像の形成と、スキャン完了直後に完成された影像、したがって、いわゆる “即時造影”を結果する。

パックプロジェクションの技術の促進のために、このプロセスの速度、設備コス １−１および信頼性は、使用される数多くの計算ステップの複雑性の簡略化と減 少によフて改善できる。

発明の要約 したがって、必要とされる計算を著しく簡略化したパックプロジェクションｖｉ 置と方法が提供される。本発明は、造影面内の回転中心まわりの異なる角度位置 から生ずる投射データの複数の組から、単一影像のための影像データを提供する ちので、その構成は、投射データの各組を極座標影像のための画素値にバック投 射する手段と、投射データの組の実質的なすべてのものからバック投射された対 応の画素値を合計する手段を含む。一つの実施例においては、バック投射と、合 計とのための手段が、投射データの別の組を極座標画素値に、同時にバック投射 するようにそれぞれが適している複数のプロセッサ手段を含む。各極座標画素位 置の対応のロケ−・ターと重みづけデータとを記憶するアドレス可能なメモリ一 手段と、該メモリ一手段からアドレスされる同一のロケータ−と重みづけデータ を複数のプロセッサ手段の各々へ接続するための手段が含まれている。また、投 射データの少なくとも一つの組を記憶する第３のアドレス可能なメモリ一手段を 含む各々のプロセッサ手段を備えた、極座標影像画素値を記憶するための第２の アドレス可能なメモリ一手段と、第３のメモリ一手段に第１の前記メモリ一手段 からのロケータ−データでアドレスする手段と、第３のメモリ一手段からの投射 データと第１の前記メモリ一手段から対応の重みづけデータとの積を演算する乗 算器手段とが含まれている。本発明の方法は、造影面内の回転中心まわりの異な る角度位置から生じた投射データの複数の組から、単一影像のためにバック投射 する影像データを提供するもので、投射データの各組を極座標影像のための画素 値にバック投射し、投射データの組の実質的にすべてのものからバック投射され た対応する画素値を合計するステップから構成される。

図面の簡単な説明 本発明は、添附図面を参照しながら、以下に図解説明するもので、図面において ： 第１図は、ＣＡＴスキャン装置の代表的側面図である： 第２図は、本発明の一実施例により用いられ１こデータ処理回路のブロックダイ アグラムである；第３図は、本発明の一実施例により作られたパックプロジェク タのブロックダイアグラムである：第４図は、本発明の他の実施例により作られ たバックプロジェクタのブロックダイアグラムである；第５図は、第３図の回路 の一部の詳細なブロックダイアグラムである： 第６図は、本発明により作られた極座標影像画素アレンジメントの例である；そ して 第７図は、本発明の記載された実施例を通じて処理された第５図のアレンジメン ）・からの影像画素値のフＯ−を示す表である。

図面の詳細な記述 第１図は、Ｘ線の扇形ビーム１２を発生するｘｍａｌｏを含むＣＡＴスキャン装 置を示す。Ｘ線１２は、Ｘ線検出器の７レイ１４に突当る。ｘｍｍｉｏとアレイ １可能のリング１６に固定されている。該リング１６は、不動リング１８の内部 に回転可能に装着され、点２０に回転中心を有する。扇形ビーム１２の境界縁が 回転しながら造影鋼１１２２を定め、Ｘ線造影形成のため該領域内には、患者ま たは他の対象物が位置する。形成された影像は、ｘｍｍｉｏと検出器アレイ１４ が回転する造影面における患者の断面を表示する。

投射データを作るにおいて、検出器の出力が回転リング１６の多数の異なる角度 において、瞬時に、または、所定時間にわたり測定される。検出器の出力は、ｍ ｉ。

により検出器アレイ１４に投射されながら、Ｘ線に被曝された対象物のＸ線密度 を示し、したがって、それは、投射データと定義される。

検出器アレイ１４からの出力は、第２図のブロック図に示されている電子回路に 接続される。該回路は、信号整形、データ収集、データ補正、相関演算、帽り造 影パックプロジェクション、リングフィルターリング、スキャンコンバージョン および完成された表示造影のディスプレイを提供する。第２図は、検出器１４、 信号成形回路２４、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）コンバーター２６、データ補 正器２８、データコンポルーバー／補間器３０．バックプロジェクタ−３２、リ ングフィルター３３、スキャンコンバーター３４およびディスプレイ手段３６を 示す。信号整形回路２４とＡ／Ｄコンバーター２６は、代表的には、回転リング １６の検出器１４に装着されている。これによって、この回路の間の連結を極め て短くでき、測定されたデータに不正確さをもたらす信号損失、ノイズならびに 他の干渉の量を減少させる。

Ａ／Ｄコンバーター２６は、対数コンバーターであってもよく、再構築プロセス のために、適正な形式のデータを与える。検出器出力を表示するデジタルデータ は、ついで、あるフオームの電子リンク２７によりデータ補正器２８へ送られる 。リンク２７は、物理的結合なしに、第１図の装置の自由回転を可能とし、デー タに不意に介入するかもしれない干渉を減らすためのものである。デ−タ補正器 ２８は、ビームハードニング、検出器の間隔の誤差、非直線性、感知度、利得と オフセット変動、その他などのようなＸ線技術において知られている各種の異常 に対しデジタルデータを補正する。ついで、スキャン投射データは、投射データ をデジタル的にフィルターするコンボルーバー３０へ接続される。

すでに検討された第２図のコンポーネンツは、前記した米国特許第４，１３５， ２４７号に記載されているものに本質的に類似しているものとなっている。これ らの作用は、前記特許に２駅されたものを含む適当な手段により行なわれる。

相関演算され、補間された投射データは、ついで、パックプロジェクタ３２へ接 続され、このプロジェクタは、極座標配置に基づく単一の組の造影データへ、別 の組の複数の造影データをバック投射する。この配置は、それぞれが放射状に整 列している画素を所定の個数含む多数の同心円のリングからなる。極座標造影へ のバック投射は、多数の投射データの組を単−造影へバック投射するために、− 個または少数の組のロケータ−データと重みづけデータの使用を許す。先行技術 は、計算しなければならない多数のロケータ−データと重みづけデータを必要と するのに対し、本発明による単一造影のバック投射のロケータ−データと重みづ けデータは、メモリーに蓄積され、シーケンシャルに単純にアドレスされる。

かくして、本発明は、プロセスを極めて単純化し、いくつかの投射データの組を 同時に変換できる。同一のロケータ−データと重みづけデータを使用でき、何故 なららば、バック投射された造影の極座標システムが投射データの個々の画面と 同一の数学的関係をもつようになっているからである。各画面から見える極座標 間における唯一の相違は、画素の回転の相違である。投射データと極画素の間の 同一の数学的関係は、各同心円リングの画素の数と投射データの画面の数との閂 の相関関係により達成される。第６図を参照しながら、この点をさらに詳細に検 討する。

極座標造影により与えられた解像度は、造影の中心方向において増加することに 、また、注目すべきである。

そのように作られた造影の中心が最も重要で、最も複雑な構造を含むので、ＣＡ Ｔスキャンニングに特に好適である。

投射データの組がバックプロジェクタにより受番プられるので、これらは、ラン ダムアクセスメモリーにストアーされ、そして、バック投射プロセスによりアド レスされる。結果の極座標造影は、バックプロジェクタ内でメモリーにストアさ れ、それぞれ続く各投射データが同様にバック投射され、対応する極座標画素値 に付加される。

すべての投射データが単一の極座標影像にバック投射されると、該造影は、オプ ショナルのリングフィルター３３に接続される。バック投射された影像は、極座 標形態であるから、これは、リング状人為構造の除去に特に適している。リング は、一つの検出器に対応した投射データが、いくつかの理由のなかの一つによっ て差を生じたときに、一般に発生する。各検出器は、バック投射された影像にお ける近接のデータ、この場合、同心円リング、と関連しているから、検出器に関 連した一致した誤りは、より一層簡単に見えるものである。誤りは、影像におけ るリングとして現れる。本発明の極座標形態は、リングの検出とフィルターリン グに特に適している。リング除去のいかなる適当な方法も使用できる。例えば、 該データは、まず最初に、目立つ異常を引起すであろう半径方向にバイパスフィ ルターされる。ついで、同心円リング方向でのロウバスまたはバンドパスフィル タリングが、リングの確定し、それらの除去を許す。極座標影像データは、これ らプロセスそれぞれに対し秀れたものである。リングと極影像のラジアンは、そ れぞれ行と欄、そしてアドレスされてメモリーに記憶される。

ついで、リングがフィルターされた極座標影像データまたはフィルターされてい ないバック投射データは、スキャンコンバーター３４に接続され、該コンバータ ーは、ついでディスプレイ手段３６によりディスプレイされる直交座標影像を発 生するルーティンのスキャンコンバージョン・プロセスを遂行する。スキャンコ ンバージョン・プロセスは、直近の対応している極座標画素を選択するか、より 密度のある画素化補間極座標影像から近く対応している極座標画素を選択するか 、または、バック投射された極座標画素または補間された極座標画素のいずれか ら、直交の画素を補間するなどのような適当なフオームをとることができる。

第３図に示すように、パックプロジェクタ３２は、アドレス・ジェネレータ４０ ．ルツクフフ１表４２、様々のプロセッサ・ユニットまたは手段４４および極座 標影像メモリー４６を含む。ルックアツプ表４２は、スキャン投射データを極座 標影像画素値へバック投射するためのロケータと重みづけデータを含む。この情 報は、アドレス・ジェネレータ４０によりルックアツプ表４２から読み取れるよ うにされ、同一のデータがプロセッサ手段４４の各々に接続される。各プロセッ サ・ユニット４４は、各ユニットがメモリー４６に記憶した極座標影像画素値を 補間するため使用する投射データの別の組を記憶するメモリ一手段を含む。投射 データは、ボート４８を介して各ユニット４４ヘインプツトされる。

アドレス・ジェネレータ４０がルックアツプ表４２からロケーティングデータと 重みづけデータを記録すると同時に、対応する極座標影像画素アドレスを極影像 メモリー４６にアドレスする。そこに記憶された画素値は、各投射データからの 貢献によりデータが補完される連続接続手段によりプロセッサ手段４４を介して 対応接続される。アドレス・ジェネレータ４０のアドレスシーケンスは、ルック アツプ表４２を異なるルックアツプ表となるように予定されていてもよい。これ を達成するには、ルックアツプ表４２は、ロケータデータと重みづけデータそれ ぞれのアウトプット累積額デバイス４１．４３と、ロケータと重みづけ要素を決 定する差の値のみを記憶するシーケンシャルにアドレスされたメモリー４５から なる。微分衣の使用は、より低い蓄積キャパシティを必要とし、これは、各ステ ップで要求されるのが、最低のシグニフィキャントなビットのみであるからであ る。シーケンシャルなアドレスは、また、再循環シフトレジスタのような、より 単純な形態のメモリーの使用を許す。この技術は、第６図に関して説明する本発 明に特に適している。

第４図は、パックプロジェクタ３２の他の実施例を示す。この実施例において、 第３図のものと同一の符号は、第３図におけると同様なファンクションの類似の デバイスを示し、相違のみが、ここに記載される。第４図の最も本質的な相違は 、プロセッサＤとメモリー４６のデータアウトプットそれぞれに接続された一対 のインプットを有する合算手段４７を含むことである。合算手段４７は、また、 メモリー４７のデータインプットに接続されたアウトプットを有する。操作にお いて、メモリー４６に記憶された画素データは、プロセッサを介してカップルさ れず、その代りに、プロセッサにおいて計算され、累積された寄与するものによ って、合算手段４７において単純に最新のものとされる。最新のものとされた値 は、ついで、メモリー４６に再記憶される。

第５図に示すように、プロセッサ手段４４の各々は、概ねメモリー５０．乗算器 ５２、遅延レジスタ５１、加法手段５４および遅延レジスタ５６を含む。一台の プロジェクションセットのためのデータは、インプットボート４８を介してメモ リー５０に記憶される。このデータは、バス６０を越えてルックアツプ表４２か らカップルされたロケータデータの手段によりアドレスされる。バス６０は、ル ックアツプ表４２からの、より大きいバス６１の一部である。このようにアドレ スされた投射データは、ボート６２を介して乗算器５２のインプットへアウトプ ットされる。同時に、対応する重りづけデータが、ルックアツプ表４２からバス ６４を介して倍率器５２の他のインプットへ接続される。これらのインプットに お番ブるデータは、掛は算されて、この積が遅延レジスタ５１へ接続される。レ ジスタ５１は、バイブラインされたレジスタ５３とマルチプレクサ−５５とを含 み、下記のように、画素のある値を一時的に記憶するために使用される。

マルチプレクサ−５５のアウトプットは、合算回路５４に接続される。同時に、 同じ極座標に対応する影像画素データは、データバス６６を介してインプットさ れ、投射データから計算されたばかりのものが合算回路５４において、この以前 に計算された画素値に加えられる。

この画素値の合計は、ついで遅延レジスタ５６を介してプロセス手段４４へ接続 されるか、または、戻って極座標影像メモリー４６へ接続される。同様に、遅延 レジスタ５６は、マルチプレクサ−５７とパイプラインされたシフトレジスタ５ ９からなり、下記のように、画素のある値に一時的遅延を与えるために用いられ る。レジスタ５６からの遅延の量は、下記のように、極座ｅ１影像における画素 の数に対する投射データの組数の比率に基づく。

第６図と第７図は、上記した本発明の実施例における影像データの発生と流れを 示す。第６図は、００から４Ｆとして符号が付された画素を有する極座標影像を 示す。この表現は、本発明により作られる極座標影像の極端に単純化したフオー ムである。単純化は、明確化の目的のためである。第６図の極座標影像は、各画 素ナンバー、シたがって、０から４の左ディジットにより確認される５つの同心 円シリーズにアレンジされている。各同心円は、０から６の意であるＦの符号が 付された１６の分離した画素を含む。この画素の確認は、各画素のナンバーの左 ディジットで表わされる。この画素ナンバーは、影像の各種の放射セクションを 表わし、確認する。

右手コーナーの矢印は、第６図に位置的に表示された一連の投射データ画面■１ 乃至Ｖ８に起因する極座標システムに対するＣＡＴスキャン構台の反時計方向の 回転方向を示す。かくして、Ｘ線装置は、Ｘ線源１０が指示した視ａＶ１〜ｖ８ それぞれに位置したとき、１組の投射データを集める。勿論、回転は、継続され 、１組の投射データが、システムの１６の放射セクシ゛ヨンそれぞれごとに取ら れる。最初の８の画面の確認は、この実施例の操作を説明する目的に必要なすべ てである。

第６図について特に注意すべきことは、画面Ｖ１〜■８と画素位置との間の幾何 的関係である。画面ｖ１から画素ＯＯを計算するのに用いる同じロケータと重み づけデータが、ｖ２からＯＦｅ、ｖ３からＯＥを、■４からＯＤを計算するのに 用いられる。これが、第３図のブ０セッ、すにおける、これら４つの値と、同様 な関連した値の同時の計算を許し、一方、これらは、同じロケータファンクショ ンと重みづけファンクションをすべて用いる。

第３．５．６．７図を同時に参照すると、４組の投射データｖ１〜Ｖ４は、第３ 図における、分離のブＯセッサユニットＡ〜Ｄそれぞれのメモリー５０に記憶さ れている。アドレス・ジェネレータ４０は、ルックアツプ表４２と極座標影像メ モリー４６へ同時に供給されるアドレスを作る。かくして、ロケータと重みづけ データは、メモリー４６にアドレスされた極座標影像メモリー画素に対応して、 ルックアツプ表４２から供給される。

プロセッサ手段Ａ〜Ｄとメモリー４６を介する画素値の流れが第７図に示されて いる。シーケンシャルなプロセッシングステップが、第１行に左から右ヘナンバ ーされている。メモリー４６からインプットされている画素値は、ＤＡＴＡ　Ｉ Ｎ　　（データイン）と表示された第２行で確認され、第６図に示されている極 座標システムに対応する。分離されている投射データ組と、それらが記憶されて いる対応のプロセッサＡ−Ｄは、左欄に確認される。

各シーケンシャルなプロセッシングステップの間に、各それぞれの投射データ組 から計算された対応する画素値は、それらのそれぞれのプロセッサＡ〜０の右に シーケンシャルに表示されている。下線の画素ナンバー（ｏＤ）は、その関連の プロセッサのシフトレジスタ５３に記憶されているデータを示す。第７図の最下 位の行は、メモリー４６に記憶されるデータに当る。

計算プロセスの最初のステップにおいて、各プロセッサ４４は、画面■１に対す る画素００１画面Ｖ２に対する画素ＯＦ、画面■３に対する画素ＯＥ、画面Ｖ４ に対する画素ＯＤに相当する重みづけデータを受ける。メモリー４６に記憶され た画素ＯＯに対する値は、プロセッサへのデータインプットへ供給される。第１ ステツプの間において、各プロセッサＡ〜Ｄは、それぞれの画素００、ＯＦ、Ｏ Ｅ、ＯＤへの、それぞれの投射データの貢献度を計算する。乗法の終局において 、各プロセッサＢ、Ｃ，Ｄの倍率器からの積は、それぞれのプロセッサのシフト レジスタ５３に記憶され、プロセッサＡからの積は、メモリー４６からの残差が 加えられて、プロセッサＢの加算器５４のインプットへ接続される。

第２のプロセッシングステップには、新しいロケータ−データにより、プロセッ サＡへ接続すべき画素０１のために値がメモリー４６に記憶される。プロセッサ Ａ〜Ｄは、画素０１．００．ＯＦ、ＯＥそれぞれの貢献する積を計算する。乗法 の終局において、ブーセッサＣ１Ｄは、それらのそれぞれの積をそれらのそれぞ れのシフトレジスタ５３へ記憶し、プロセッサＡ、Ｂは、それらへ移した既に蓄 積の合計額を積に合算し、画素０Ｏ１０１のための合算した画素値をプロセッサ ＣＩ、Ｂそれぞれへ移す。

プロセッシングステップ３には、プロセッサＡが画素０２のための値を受け、画 素０２．０１．００．ＯＦの値への貢献度がプロセッサＡ−Ｄによりそれぞれ計 算される。ステップ３の乗法の終局において、プロセッサＡ−Ｃが既に計算した 値をそれらの積に加算し、それらの蓄積された合計をつぎのシーケンシャルプロ セッサへ移し、そして、プロセッサＤにおける画素ＯＦに対する値がプロセッサ Ｄのシフトレジスタ５３に記憶される。

ステップ３の終局において、シフトレジスタ５３は、プロセッサＡに画素ＯＦ、 ＯＥ、ＯＤへの値を：プロセッサＢに画素ＯＦ、ＯＥへの値を：そして、プロセ ッサＣに画素ＯＦへの値を保持する。これらの値は、それらが後で必要になるま で、この記憶に残される。

プロセッシングステップ４の間、それぞれプロセッサＡ乃至りにより画素０３． ０２．０１、ＯＯに対して計算される。終局において、画素ＯＯに対する蓄積さ れた値は、メモリー４６に記憶され、画素０１．０２．０３の対する蓄積された 値は、つきの後続のプロセッサへ移される。同様に、続くプロセッシングステッ プ５乃至１６の間、画素０１〜ＯＣに対する蓄積された合計は、プロセッサそれ ぞれを順次径た後、メモリー４６へ直接に記憶される。

プロセッシングステップ１７の開始においては、画素１０．ＩＦ、ＩＥ、１Ｄに 対するロケータと重みづけデータが、プロセッサＡ−Ｄそれぞれへ供給される。

ステップ１７の間、プロセッサＤの倍率器は、１Ｄへの積を出し、これは、シフ トレジスタ５３へ記憶されて、既に記憶したＯＤへの貢献度を加算器５４へ移す 。そこでは、ステップ１４〜１６で計算された画面ｖ１〜ｖ３からの蓄積された Ｏ［）への貢献度に、それが加算される。

ステップ１７の終局において、ＯＤへの新しい値がメモリー４６に記憶される。

同様に、ステップ１７の間、プロセッサＣは、画素１Ｅへの積を記憶し、一方、 画素ＯＥへの貢献度を加算し、そして、プロセッサＡは、画素１Ｆへの積を記憶 し、一方、画素ＯＦへの貢献度を合計する。

同様に、ステップ１８の間、プロセッサＤは、シフトレジスタ５３に、画素１Ｅ への積を記憶する一方、画素ＯＥへの貢献度を合計し、その合計をメモリー４６ へ記憶させる。その間、プロセッサＣは、画素１Ｆへの積を記憶する一方、画素 ＯＦへの貢献度を加算する。同様に、ステップ１９の間、プロセッサＤは、シフ トレジスタ５３に、画素１Ｆへの積を記憶する一方、画素ＯＦへの貢献度を合計 し、それをメモリー４６へ記憶させる。

第７図のステップ８０の終局において、画素４Ｄ。

４Ｅ、４Ｆに対する部分的に合計された貢献度の値は、プロセッサＡ乃至りのレ ジスタ５３と加算器５４に記憶される。これらの値は、加算器５４により合計さ れ、ステップ１７〜１９の画素１Ｄ、ＩＥ、１Ｆおよび他の対応する画素と同様 な態様で、３つのエキストラのステップ８１〜８３に、おいて、メモリー４６に 記憶される。

投射データＶ１〜ｖ４の第１の４つの組、４つのシーケンシャルな画面■５〜ｖ ８の第２の組または投射データの複数の組は、プロセッサ５０の各々のメモリー にロードされ、その結果、プロセッシングは、インターラブドされずに継続され る。

第４図のバックブＯジエクタは、第３図に記載した方法と実質的に同じ態様で使 用されてもよい。唯一の主な相違がデータイン（ＤＡＴＡ　　ＩＮ）と表示され た第７図の行で生ずる。第４図において、蓄積された画素値は、プロセッサを再 循環せず、プロセッサＤから接続された貢献度に応じて、合計手段４７により最 新のものにされるだけである。か（して、第４図を参照しての第７図のデータは 、データインの行の削除を除いて、同じに残る。このアプローチは、プロセッサ Ａにおける加算手段５４の必要度を否定するものであるが、メモリー４６のアド レス要件には、好ましい。

発明の本実施例は、極座標影像の各同心における画素の数が画面の数の整数倍で あるときにも使用できる。

例により、奇数数の画面Ｖ１、Ｖ３、ｖ５、ｖ７のみが計算に使用できることが 推測される。これらの画面は、プロセッサＡ−Ｄそれぞれにロードされる。ｖｌ の画素００、Ｖ３のＯＥ、Ｖ５（７）ＱＣ，Ｖ７のＯＡに対し同時に積が計算さ れる。ＯＥ、ＱＣ，ＯＡに対する積は、それらのそれぞれのプロセッサのシフト レジスタ５３に記憶され、ｏＯの蓄積された値は、プロセッサＡのシフトレジス タ５９に記憶される。そこで、値が一つのプロセッシングステップのために記憶 される。第２のステップの間、■１の画素０１．Ｖ３（７）ＯＦ、Ｖ５（７）Ｏ Ｄ、Ｖ７のＯＢのために積が計算される。ＯＦ、ＯＤ、ＯＢに対する積がそれぞ れのシフトレジスタ５３に記憶される一方、０１への蓄積された合計がプロセッ サＡのシフトレジスタ５９に記憶され、既に記憶されている００への値がプロセ ッサＢＧへ移される。

第３ステツプノ間、Ｖｌ（７）０２、Ｖ３の００．Ｖ５の０ＥＳＶ７のＯＣのた めに積が計算される。プロセッサＢで積算されたＯＯに対する積は、プロセッサ Ａに移された以前の合計に加算される。このように、シフトレジスタ５９は、与 えられた、どのステップの間においても計算されなかった画素値に対する一時的 の遅延として使用される。投射データの組が存在するように、極座標影像の各同 心円リングにおける画素の数が２倍あれば、シフトレジスタ５９それぞれにおい ては、未使用の画素値は、一つである。画面に対する画素の比率が３：１であれ ば、二つの近接の画素の値は、プロセッシングステップそれぞれの間のシフトレ ジスタ５９それぞれにおける暫定基礎に依存する。

類似の態様で、本実施例は、各同心リングにお（プる画素の数が投射データの画 面の数の分数か、または、帯分数倍数のいずれかであるとき、データ処理に使用 されてもよい。この目的のために、択一的なロケータ−データと重みづけデータ の組がルックアツプ表４２に記憶され、それぞれの画面が対応データにより処理 できる。例えば、付加の画面ｖ１．５、■２．５、■３．５な、！’が１６図に 示す画面それぞれの間に位置されているとすると、整数画面（ＶＬＶ２など）の ためのロケータ−と重みづけデータは、中間画面（Ｖ　１．５、■２．５など） のそれぞれのためのロケータ−データと重みづけデータと相違する。整数画面は 、ロケータ−と重みづけデータの１組により処理され、ついで、中間画面は、他 のもので処理される。このアプローチとシフトレジスタ５９による可変遅延を使 用して、画面に対する画素の種々の比率が調和される。ざらに、形成された極座 標影像の暫定的性質と、極座標から直交座標へのスキャン変換処理の融通性を与 えることで、同心リング当りの画素の数とスキャン変換を、投射画面の異なる数 を作るＣＡＴスキャン装置に適合するように変えることを可能とする。

第３図のルックアツプ表４２によるロケータ−と重みづけデータの発生に関して は、メモリー４５がシーケンシャルにバックプロジェクトされた極座標画素の間 におけるこれらのファンクションの変化に関するデータを含むのみであると言わ れていた。第６図を参照して説明したように、ロケータ−と重みづけデータは、 プロセッサによりバックプロジェクトされた画素の連続に１つて使用される。こ のことは、ロケータ−と重みづけデータとがシーケンシャルにバックプロジェク トされる画素の間で実質的に変化しないことを意味し、これは、ロケータ−と重 みづけデータにおける変化を単純に示す相違データの表の使用に直ちに役立つも のである。

結　　論 本発明は、ＣＡＴスキャンデータの有利な処理を許すものである。極座標影像配 置は、スキャンデータのより簡単な、より信頼性のあるバックブロジ、エクショ ンを可能とする。該配置は、投射画面の異なる数を作るスキャン変換に適合する よう簡単に調節できる。さらに、リング状の人為構造の除去と投射データの多数 の組の同時バック投射に直ちに役立つものである。

ＦｆＧ、１ ＦＩＧ、　５ ＦＩＧ、６ 斌会可執 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．投射データの各組を極座標影像のための画素値にバック投射する手段と、投 射データの組の実質的なすべてのものからバック投射された対応の画素値を合計 する手段を含む、造影面内の回転中心まわりの異なる角度位置から生する投射デ ータの組の複数から、単一影像のための影像データを作るバックプロジェクショ ン装置。 ２．さらに、極座標影像画素値を直交の影像画素値にスキャン変換する手段を含 む、請求の範囲１の改良。 ３．バック投射と、合計の手段が、分離の投射データをの組を極座標画素値に、 それぞれが同時にバック投射するように適している複数のプロセッサ手段を含む 請求の範囲１の改良。 ４．バック投射と合計手段が、各極座標画素位置の対応のロケーターと重みづけ データを記憶するアドレス可能なメモリー手段と、該メモリー手段からアドレス される同一のロケーターと重みづけチータをプロセッサ手段の複数の各々へ接続 する手段を含む、請求の範囲３の装置。 ５．バック投射と合計の手段が極座標影像画素値を記憶するらめの第２のアドレ ス可能なメモリー手段と：さらに、名プロセッサ手段が投射データの少なくとも 一つの組を記憶する第３のアドレス可能なメモリー手段、第３のメモリー手段に 第１の前記メモリー手段からのロケーターデータをアドレスする手段と、第３の メモリー手段から投射データの積を、第１の前記メモリー手段から対応の重みづ けデータを積算する倍率器手段を含む、請求の範囲４の装置。 ７．各プロセッサ手段が、さらに、同一極座標画素に対応する倍率器手段からの 積を合計する加算手段を含む請求の範囲６の装置。 ８．バック投射と合計の手段が、さらに、第２のメモリー手段に記憶された対応 の画素値を乗算器手段からの積に加算する加算手段を含む請求の範囲６の装置。 ９．各プロセッサ手段の加算手段が画素値を受けるインプット手段と、付加結果 をカップリングするアウトプット手段とを含み、さらに、プロセッサ手段の複数 が付加結果を与えるために、次のシリアルに接続されたプロセッサ手段のために 付加結果のインプット手段へシリーズに接続されている請求の範囲７の装置。 １０．各加算手段のアウトプット手段が、次のシリアルに接続されたプロセッサ 手段のための加算手段のインプット手段へ、それらを接続するに先立ち、画素の 所定の数のための付加結果を記憶する遅延手段を含む、請求の範囲９の装置。 １１．第２のメモリー手段が、最後のシリアルに接続されたプロセッサ手段の付 加結果を受けるために接続されたインプットと、最初のシリアルに接続されたプ ロセッサ手段のための加算手段のインプット手段へ接続されたアウトプットとを 含む、請求の範囲９の装置。 １２．パック投射の手段が、極座標影像画素位置により、第１の前記メモリー手 段と第２のメモリー手段をコージネートにアドレスするアドレス・ジェネレータ 手段を含む請求の範囲６の装置。 １３．アドレス・ジェネレータ手段が所定のシーケンスでアドレスを発生し、そ して、さらに、第１の前記メモリー手段がシーケンシャルにアドレスされた極座 標影像画素位置の間にむける対応するロケーターと重みづけデータにむける変化 を示す差のデータを含む請求の範囲１２の装置。 １４．各プロセッサ手段が、乗算器手段からの選択された積を記憶する中間記憶 手段を含む請求の範囲６の装置。 １５．各プロセッサ手段の第３のメモリー手段が複数の投射データの組を記憶す るに充分である請求の範囲６の装置。 １６．合計された極座標影像画素値からリング人為構造を除去する手段をさらに 含む請求の範囲１の装置。 １７．投射データがチータの組の数からなり、さらに、極座標影像が、それぞれ が投射データの組の数の整数、分数または帯分数の乗算数となるように選はれた 画素の数を有する同心リングの多数を有するように選択されている請求の範囲１ の装置。 １８．投射データの各組を極座標影像のための画素値にバック投射し、投射デー タの組の実質的なすべてのものからバック投射された対応の画素値を合計するス テップを含む、造影面内の回転中心まわりの異なる角度位置から生する投射デー タの組の複数から、単一影像のための影像データをバック投射する方法。 １９．極座標影像画素値を直交影像画素値にスキャン変換するステップを含む請 求の範囲１８の方法。 ２０．スキャン変換がパック投射された極座標画素値から付加的極座標画素値を 補間することを含む請求の範囲１８の方法。 ２１．バック投射ステップが同じ極座標影像のための画素値へ投射データの複数 の組を同時にバック投射することを含む請求の範囲２０の方法。 ２２．バック投射ステップが極座標影像のための対応ロケーターと重みづけデー タの少なくとも一つの組を記憶し、同じロケーターと重みづけデータを投射デー タの複数の組の同時変換に使用することを含む請求の範囲２１の方法。 ２３．投射データは、データの多数の組からなり、該データにおいては、極影像 が、投射データの組の数の整数、分数または帯分数倍となるように選ばれる数の 画素をそれぞれが有している多数の同心リングを持つように選択されている請求 の範囲１８の装置。