JPH03100405A - コンピュータ断層撮影装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンピュータ断層撮影装置に関し、特に、放射
線をファンビーム状に放射する放射線源と複数の検出器
とを備える所謂第２世代式のコンピュータ断層撮影装置
において、本来コンピュータ断層撮影用に備えられる複
数の検出器を活用し被検体の欠陥を多方向から見ること
によってスキャノグラム撮像等を行うようにした産業用
コンピュータ断層撮影装置に関する。

〔従来の技術〕

コンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ装置という）を
使用した非破壊検査では、−船釣に、被検体に対しＣＴ
断層撮影を行う前にこのＣＴ断層撮影よりも比較的に短
時間で行うことができる被検体のスキャノグラム撮像を
同じＣＴ装置によって行う。このスキャノグラム撮像に
よれば、通常のフィルムを用いて得られる放射線透過像
と同等の画像を得ることができ、それによって短時間で
被検体全体における欠陥の位置及び形状の概略を知るこ
とができる。その後は、被検体の欠陥所在箇所に重点的
に放射線を照射し、ＣＴ断層撮影を実施する。

従来の第２世仕方式のＣＴ装置の一般的構成の概略を第
１６図に基づいて説明する。１は放射線源であり、この
放射線源１はファンビーム状の放射線２を放射する。３
は、放射線源１に所要の間隔を設けて対向して配置され
た複数の検出器３Ａからなる検出器群である。検出器群
３の複数の検出器３Ａは列状に配設されている。放射線
源１から放射された放射線は大部分が検出器群３に照射
される。検出器群３の各検出器３Ａはそれぞれ自身に照
射される放射線を検知しそれに対応する検出信号を出力
する。ＣＴ装置によってＣＴ断層撮影を実施するときに
は検出器群３を構成するすべての検出器３Ａが使用され
る。しかし、ＣＴ装置でスキャノグラム撮像を実施する
ときには、従来、検出器群３のうち例えば中央に位置す
る１個の検出器３Ａのみを使用していた。スキャノグラ
ム撮像の場合には、第１６図の矢印４に示すように放射
線源１及び検出器群３はその相対的位置関係を保ったま
までＡ−４−Ｂ−４−Ｃと並進する。このときＢ及びそ
の周辺の位置にある時に、被検体５が放射線源１と検出
器群３との間に存在し、被検体５の放射線透過データを
得ることができる。第１６図では、被検体５は例えば円
・柱状の形態を有し、その一端面から見た図が示されて
いる。上記構成によるＣＴ装置のスキャノグラム撮像で
は中央に位置する１個の検出器３ＡＬか使用しないので
、第１７図に示すように検出器３Ａによって得られる欠
陥６の透過像データ７は、放射線源１から放射されたフ
ァンビーム状の放射線２のうち１つの方向から照射され
た放射線ビーム２Ａのみによってしか得られない。

第１８図は他の従来のＣＴ装置の要部構成を示し、この
構成は実開昭５６−５６３０９号に開示されるものであ
る。このＣＴ装置では、ＣＴ断層撮影専用の検出器群３
とスキャノグラム撮像専用の検出器群８を備えている。

検出器群３と検出器群８は一体的になるよう構成され、
かかる一体状態で検出器群３，８は４の方向に移動する
。５は円柱状の外観形状をした被検体である。検出器群
３を構成する複数の検出器３Ａは移動方向４に配列され
、検出器群８は被検体５の軸方向に平行に配列される。

かかる構成を有するＣＴ装置では、スキャノグラム撮像
を行う時、前記ＣＴ装置と同様に放射線源１及び検出器
群３，８は共に４方向に移動し、被検体５が放射線源１
と検出器群８との間に位置する時、放射線源１から放射
された放射線のうち被検体５を透過し且つ検出器群８の
各検出器８Ａに照射された複数方向の放射線に基づいて
、被検体５につき一度の並進によって複数の断層面９，
１０．１１に関する透過データを得ることができる。複
数の断層面の透過データはそれぞれ１つの検出器８Ａに
よって採取されることになる。このＣＴ装置によるスキ
ャノグラム撮像の構成でも、スキャノグラム撮像専用の
検出器を複数備えていても、前記の従来構成と同様に、
各断層面については１個の検出器しか使用しておらず、
それ故に被検体５の欠陥に関し各断層面では一方向から
照射された放射線透過像しか得られない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のＣＴ装置よるスキャノグラム撮像では１つの断層
面につき１個の検出器しか使用しないので、被検体５中
の欠陥の透過像は一方向から照射された放射線による透
過像７しか得られない。このように一方向からの放射線
による透過像７によれば、例えば第１７図に示すように
実際の欠陥の大きさや形状を正確に特定することができ
ない。

すなわち、透過像７の原因となる欠陥がその大きさの点
から６．６Ａ、６Ｂのうちいずれに該当するのかを特定
することができず、一方向の放射線透過データのみでは
欠陥の大きさについての情報がかなり不正確であった。

本発明の目的は、ＣＴ装置においてＣＴ断層撮影に先立
ち実施される被検体内の欠陥の大体の存在位置を見出す
ためのスキャノグラム撮像に関し、１つの断層面につい
て複数の方向から放射線を照射し且つそれらの透過像デ
ータを得るようにし、もってスキャノグラム撮像におい
て被検体内の欠陥の大きさ等を多方向から求めることが
でき、それらの多方向からられた複数の透過像データに
よって欠陥の大きさ等に関し一層正確な情報を得ること
のできるＣＴ装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１の本発明に係るＣＴ装置は、ファンビーム状に放射
線を放射する放射線源と、放射線源に対向して配置され
前記放射線を検出する複数の検出器からなる検出器群と
、検出器群の各検出器の出力する検出信号を入力し信号
処理を行う演算・制御手段とを含み、放射線源と検出器
群との間に被検体が配置され、放射線源及び検出器群と
被検体との相対的位置を変更して検出器群から放射線透
過データを取出し、被検体の任意の断層面の像を作成す
るＣＴ装置において、放射線源及び検出器群と被検体と
のうちいずれか一方を直線的に移動させて両者の位置関
係を変更する移動機構と、検出器群のうち複数の検出器
が出力するそれぞれの放射線透過データに基づいて、欠
陥を多方向から見た放射線透過像を作成すると共に前記
欠陥の大きさ情報と位置情報を作成する作成手段を有す
るように構成される。

第２の本発明に係るＣＴ装置は、ファンビーム状に放射
線を放射する放射線源と、放射線源に対向して配置され
前記放射線が照射される複数の検出器からなる検出器群
と、検出器群の各検出器の出力する検出信号を入力し信
号処理を行う演算・制御手段とを含み、放射線源と検出
器群との間に被検体を配置し、放射線源及び検出器群と
被検体との相対的位置を変更して検出器群から放射線透
過データを取出し、被検体の任意の断層面の像を作成す
るＣＴ装置において、放射線源及び検出器群と被検体と
のうちいずれか一方を回転させ両者の位置関係を変更す
る移動機構と、検出器群のうち任意の１個の検出器が出
力する放射線透過データを用いて、前記回転の基づき欠
陥を多方向から見た放射線透過像を作成すると共に前記
欠陥の大きさ情報と位置情報を作成する作成手段を設け
るように構成される。

前記構成を有する第１及び第２のＣＴ装置において、欠
陥の大きさと位置と数値的に求める手段とこれらの数値
を表示する手段、任意角度からの欠陥のスキャノグラム
表示を行うデータを作成する手段とこのスキャノグラム
を表示する手段、任意断層面の欠陥のデータ・パノラマ
表示を行うデータを作成する手段とこのデータ・パノラ
マを表示する手段を備えることができる。

〔作用〕

第１の本発明によるＣＴ装置では、ＣＴ撮影用の検出器
群のうち複数の検出器を用いることにより放射線の欠陥
に対する入射角を異ならせてスキャノグラム撮像を行い
、被検体内に存する欠陥を多方向から見た放射線透過デ
ータを求め、これに基づいて欠陥の大きさと位置につい
て正確な情報を得る。

第２の本発明によるＣＴ装置では、ＣＴ撮影用の検出器
群のうち任意の１個の検出器を用い且つ検出装置と被検
体のうちいずれか一方を回転させることにより、被検体
内に存する欠陥を多方向から見た放射線透過データを求
め、これに基づいて欠陥の大きさを位置について正確な
情報を得る。

前記第１及び第２のいずれのＣＴ装置においても、スキ
ャノグラム撮像で得られたデータに基づい放射線透過像
を各種の表示手段によって表示させることが可能である 〔実施例〕 以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明に係るＣＴ装置の要部構成を示す。図面
中、従来構成と同一の要素には同一符号を付して説明す
る。

第１図において、１は放射線源、３は複数の検出器から
なる検出器群である。放射線源１と検出器群３は所要の
距離を隔てて対向した状態で配設されており、放射線源
１と検出器群３はこの位置関係で検出装置１２として一
体的に移動する。２は放射線源１から放射されたファン
ビーム状の放射線を示す。上記検出装置１２は駆動機構
１３によって移動せしめられ、駆動機構１３は駆動回路
１４の出力によって駆動動作を行う。なお、検出装置１
２の移動についてはその目的に応じて後述する通り直進
運動又は回転運動が行われるが、駆動機構１３の構成は
それぞれの運動に対応できるように適宜に構成されるこ
とになる。前記検出器群３の各検出器の検出信号は入出
力部１５を介して演算・制御装置１６に与えられ、その
後演算・制御処理に使用される。演算・制御装置１６は
コンピ二一タで構成され、記憶装置１７を備えている。

その他にキーボード等の入力装置１８とＣＲＴ等の表示
装置１９を有しており、これらの装置は入出力部１５を
介して演算・制御装置１６と接続されている。

上記の第１図において、被検体は図示されていないが、
放射線透過データの検出時には、被検体は放射線源１と
検出器群３との間の位置に存する。

この位置関係が満たされた時、検出器群３から被検体に
ついての放射線透過データが得られる。被検体が放射線
源１と検出器群３との間に位置するためには、第１図に
示された構成に従えば駆動機構１３で検出装置１２を移
動させる必要がある。

しかし、被検体の側にこれを移動させる装置を設けて、
被検体を放射線源１と検出器群３との間に移動させるよ
うに構成することも可能である。

また以下に説明されるように、本発明のＣＴ装置におけ
る各種動作は前記演算・制御装置１６の指令に基づいて
実行される。しかし、実際の実行部分は演算・制御装置
１６に含まれる特別の機能手段として説明する。

第２図は本発明によるＣＴ装置でスキャノグラム撮像を
行う状態を示す。第２図に基づいて本発明のＣＴ装置に
よるスキャノグラム撮像に関する装置構成上の基本的特
徴を説明する。このスキャノグラム撮像では被検体５の
内部に存在する欠陥の形状（大きさ）と位置が検出され
る。

第２図に示すように、内部に欠陥６を有する例えば円柱
形状の被検体５に対し、放射線源１と検出器群３からな
る検出装置１２を矢印４の方向に移動させる。これによ
って放射線源１と検出器群３は並進する。この検出装置
１２の移動は駆動回路１４及び駆動機構１３を介して演
算・制御装置１６の制御に基づいて行われる。移動動作
のための制御プログラムは記憶装置１７にストアされて
いる。この移動は断層面ごと行われ、断層面が複数であ
る時には当該移動は繰返される。放射線源１から検出器
群２に対し放射線２が放射された状態にある。被検体５
が、放射線源１と検出器群３七の間の空間に位置すると
、放射線２は被検体５の中を透過する。このスキャノグ
ラム撮像においては、例えば８０個の検出器からなる検
出器群３のうち複数の検出器から放射線透過データに係
る検出信号を取出すように構成される。第１図及び第２
図で示した例では、例えば７個の検出器から被検体５の
放射線透過データを採取し、スキャノグラム撮像を行っ
ている。かかる構成によれば、複数の検出器は放射線源
１に対しそれぞれ異なる角度で臨むように配置されてい
るので、各検出器が受ける透過放射線の欠陥６に対する
入射角度は異なる。そのため、上記構成の如く本来ＣＴ
断層面撮影のために設けられた検出器群３のうち複数又
は全部の検出器を用いてスキャノグラム撮像を行うと、
被検体５の欠陥６に関し多方向からの放射線透過データ
を得ることができる。これらの複数の検出器による多方
向からの放射線透過データは、前記入出力部１５を介し
て演算・制御装置１６に送られ、その後欠陥６の大きさ
及び位置の検出のためのデータ処理に用いられる。

以上のように、本発明によるＣＴ装置では、スキャノグ
ラム撮像において、本来備えられている多数の検出器の
うち複数のものを使用して欠陥６に係る透過データを得
るように構成され、欠陥６について多方向の透過データ
を得ることに特徴がある。

次に第３図及び第４図のフローチャートに基づいて本発
明のＣＴ装置で実施されるスキャノグラム撮像とその撮
像で得られた複数の放射線透過データによる欠陥の大き
さ及び位置の検出とその結果得られた欠陥の表示を説明
する。

第３図においてこのフローチャートは大きく別けて４つ
のフローチャート部分８１．Ｓ２，３３゜Ｓ４から構成
される。以下、これらのフローチャート部分を分脱する
。なお、このフローチャートは実行する部分は、前記演
算・制御装置１６内のデータ処理作成手段である。

フローチャート部分Ｓ１は、第２図で説明したスキャノ
グラム撮像を行う手順を示すものである。

先ず、スキャノグラム撮像を実施するためＣＴ装置の初
期設定がなされ、対象である被検体５か所定の箇所に配
置される（ステップ２０）。その後、円柱状被検体５の
第１の断層面について放射線源１と検出器群３の並進動
作が開始される（ステップ２１）。放射線２が被検体５
に照射される状態になると、検出器群３から透過データ
が出力されるので、演算・制御装置１６は検出器群３か
ら放射線透過データを収集し、検出器番号、断層面番号
、並進位置と共にそれらの透過データを区別して記憶装
置１７に格納する（ステップ２２）。上記の並進動作が
完了すると（ステップ２３）、ステップ２４で゛スキャ
ンした断層面数を調べ、規定数に達したか否かを判定す
る。達していない場合にはステップ２５を経由し被検体
５における断層面を次のものに変更して、上記ステップ
２１，２２．２３．２４を繰返す。規定数の断層面につ
いてスキャノグラム撮像が行われると、ステップ２４に
よる判定に従ってステップ２６に移行する。

ステップ２６での判定はデータ表示方法の選択に関する
判定であり、３つの選択枝を有している。

第１の選択枝は欠陥の大きさと位置を求め、更に数値表
示するフローチャート部分Ｓ２を選択するためのもので
ある。第２の選択枝は任意の角度からのスキャノグラム
表示を行うフローチャート部分Ｓ３を選択するためのも
のである。第３の選択枝はパノラマ表示を行うフローチ
ャート部分Ｓ４を選択するためのものである。

最初に、第４図に示されたフローチャート部分Ｓ２に基
づき欠陥の大きさ（長さ寸法）と位置の検出について説
明する。

第４図、第５図、第６図に基づき欠陥の大きさの検出に
ついて説明する。本発明による欠陥の大きさの検出では
、大きさをより正確に特定することができる。判定ステ
ップ２６で８２を選択すると、第４図に示されるフロー
チャートが実行される。初期設定のステップ２７におい
てスキャノグラム撮像によって得られた欠陥形状に係る
情報を用いて演算処理が開始される。最初に、演算の対
象となる被検体５の範囲を設定する（ステップ２８）。

ステップ２８の内部に記載されるように、−例として並
進方向には５０〜１０００ｍｍ、被検体５の軸方向には
０〜１０００ｍｍ、放射線入射角は０〜１０°と範囲が
設定される。次に設定された範囲に対応させてスキャノ
グラム撮像で得られた透過データが読み出される（ステ
ップ２９）。

そして、放射線透過データにおいて欠陥と正常部との境
界値を設定する（ステップ３０）。ステップ３０におけ
る境界値の設定は入力装置１８から適宜な値が入力され
ることにより行われる。ステップ３１は演算ステップで
あり、このステップ３１で、並進方向と平行な方向の欠
陥の長さの最大値Ｌ　ｍ　（ｍａｔ）　　と最小値Ｌ　
ｍ　（ｍｉｎ）　と、並進方向と直角の方向の欠陥の長
さの最大値Ｈｍａｘと最小値Ｈｍｉｎとが演算され、更
に１つの断層面での欠陥６の位置、及び被検体５の軸方
向での位置が演算され、それぞれ求められる。

次に、ステップ３１で実行される欠陥長さの最大値と最
小値の演算を具体的に説明する。今、第２図において、
複数の検出器群３のうち例えば３個の検出器３ａ、３ｂ
、３ｃを取り上げ、これらの検出器によりて得られる放
射線透過データを用いて説明する。

第５図は、１つの断層面に関するスキャノグラム撮像に
おいて、各検出器３ａ、３ｂ、３ｃのそれぞれの並進動
作で、各検出器において各検出器に対応した入射方向か
ら入射される放射線２に基づいて欠陥６の放射線透過像
５１，５２．５３が得られる状態を示している。その他
の検出器についてもそれぞれ異なる方向の放射線に基づ
き透過像が得られる。また円柱状の形態を有する被検体
５について、軸方向に並ぶ多数の断層面のそれぞれに関
し前記スキャノグラム撮像を行うことにより、例えば複
数の検出器３ａ、３ｂ、３ｃから欠陥６を多方向から見
た場合の放射線透過データを得ることができる。以上の
処理は、前述したフローチャートＳ１による放射線透過
データ収集プロセスにおいて行われる。

上記のプロセスで収集された、スキャノグラム撮像のた
めの複数の検出器から得られた放射線透過データに基づ
いて、欠陥６の形状、具体的には欠陥６の寸法的大きさ
の最大値と最小値とを演算により求める。先ず、進行方
向における欠陥６の長さの最大値と最小値を求める。第
５図において、放射線ビーム２の検出器３Ｃへの入射角
を６ｍ１放射線透過像５３の長さをＩｌｍ、放射線ビー
ムの方向から見た欠陥６の長さをＬｍとすると、Ｌｍ＝
ｌ　ｍ　　ｃｏｓ　θｍ として求められる。

上式によるＬｍの値をスキャノグラム撮像に使用される
検出器３ａ、３ｂ等すべての検出器について求める。各
検出器の放射線透過像のデータからＬｍを求め、複数の
Ｌｍの値を既知の大小比較アルゴリズムに基づき比較す
ると、比較した数値のグループの範囲内で最大値と最小
値が求められる。こうして、各断層面に関して、進行方
向４と平行な方向の欠陥の長さの最大値Ｌ　ｍ　（ｍａ
ｘ）　と最小値Ｌｍ（ｍｉｎ）を求めることができる。

次に被検体５の軸方向における欠陥６の長さの最大値と
最小値の求め方が第６図に示される。第６図は、フロー
チャート部分Ｓ１によって収集した放射線透過データに
基づき任意の方向から見たスキャノグラムを示したもの
である。第６図中、５は被検体、５４は被検体５の軸方
向を示す。この図において、スライス状態の５５はそれ
ぞれ断層面を示している。欠陥６の軸方向５４の長さの
最大値Ｈｍａｒと最小値Ｈｍｉｎは、複数の検出器によ
って得られる放射線透過データに基づき、同一並進位置
のすべての断層面において得られた欠陥６に係る寸法を
加えることによって求められる。

例えば、第６図に示される欠陥６′の例で説明すれば、
断層面５５ａ、５５ｂにおける同じ並進位置に存する放
射線透過データ、例えば５６ａと５６ｂで最大値Ｈｗａ
ｘが求められ、放射線透過データ５６ｃで最小値Ｈｍｉ
ｎが求められる。以上の最大値と最小値を求める演算処
理はステップ３１において実行される。こうして、被検
体５の内部に存する欠陥６の並進方向と軸方向の長さ寸
法における最大値と最小値によって欠陥６の大きさを正
確に把握することができる。

次に、ステップ３１で実行される１つの断層面内での欠
陥６の位置を検出する方法を第７図及び第８図に基づい
て説明する。

位置の検出ではスキャノグラム撮像に使用される複数の
検出器のうち例えば中央に存する１個の検出器を使用す
る。第７図に示すように、検出器３ｂを位置検出のため
の基準検出器とする。この基準検出器３ｂで収集された
放射線透過データのうち欠陥と判定されたデータをその
断層面番号、並進位置と共に記憶する。欠陥であるか否
かの判定基準は前記ステップ３０によって与えられる。

また第７図において、中心線５７から両側にそれぞれ距
離りを設定し、この範囲でＸ軸方向の並進動作を行うも
のと仮定する。符号４で示される方向の並進動作と併せ
て、検出器３ｂより放射線ビーム２を検知する。この場
合、検出器３ｂ以外の検出器は使用しない。被検体５の
内部に欠陥６が存在する場合、検出器３ｂから収集され
る放射線透過データから図示される欠陥６の座標１１を
知ることができる。なお第７図中、０は座標系の原点を
表し、Ｉ、ｎ、ｍ、ＩＶはそれぞれ座標系における象限
を表す。

次に、放射線源１及び検出器群３からなる検出装置１２
又は被検体５のいずれか一方を９０°回転させる。図示
例では、放射線源１と検出器群３は９０度回転させてい
る。この回転動作は、駆動機構１３によって実行される
。かかる状態において、第８図に示されるように、中心
線５８を設定し、その図中上下両側にそれぞれ距離して
所定の範囲を設定する。この範囲において、放射線源１
と検出器群３を４′の方向、すなわちＹ軸の方向に並進
させる。この状態にて検出器３ｂより放射線ビーム２を
検知し、検出器３ｂから収集した被検体５の透過データ
から欠陥６の座標１２を知ることができる。

上記のＸ軸方向の走査とＹ軸方向の走査によって得られ
たｌ、、１２と、範囲を設定するＬとによって、次式に
従い欠陥６のＸ座標とＹ座標を求めることができる。

Ｘ座標＝ｊ？、−Ｌ（象限Ｉ、　　Ｉｆで＋、象限ｍ、
　ｒｖで−） Ｙ座標＝Ｌ−４２（象限Ｉ、　ＩＩで＋、象限ｍ、ＩＶ
で−） 上式によって、１つの断層面における欠陥６の位置を求
めることができる。欠陥６の位置は各断層面に関して上
記と同様にして求められる。

以上に説明したように、第４図のフローチャート部分Ｓ
２の欠陥の形状を求めるステップ３１では欠陥６の長さ
の最大値及び最小値と位置とが数値として求められる。

これらの数値は記憶装置１７に記憶される。

また次のステップ３２では、上記演算で求められた欠陥
６の長さの最大値、最小値、位置等の数値が表示装置１
９に表示される。

なお、欠陥６の位置を求めることは次の点で重要である
。先ず、１つの断層面で欠陥の位置を確認することは、
断層面内の位置に対応して生じる欠陥の内容が異なる場
合には、欠陥の内容を予想することができ、その後のＣ
Ｔ撮影が必要か否かを容易に判断することが可能となる
。また軸方向において欠陥の位置を確認することは、Ｃ
Ｔ撮影を行うべき断層面を容易に特定することができ、
不要な作業を省略し作業効率を高めることができる。

ステップ３３は、他の表示が行われるか否かが判定され
る。他の表示を行わない時にはフローチャートは終了す
る。他の表示を行う時には第３図のステップ２６に移り
、ステップ２６でスキャノグラム表示にするか、パノラ
マ表示にするかが判定される。

スキャノグラム表示を行うフローチャート部分Ｓ３を説
明する。スキャノグラム表示は前記表示装置１９で行わ
れる。スキャノグラム表示によって欠陥６は視覚的に一
層分かり易くなる。ステップ２６でスキャノグラム表示
が選択されると、ステップ３４に移行する。本発明によ
るスキャノグラム撮像は複数の検出器を用いて多方向か
ら放射線透過データを収集することができるので、任意
の角度方向のスキャノグラムが表示される（ステップ３
４）。また入力装置１８で角度を入力してスキャノグラ
ム表示を行う角度を指定する（ステップ３５）と、この
指定角度のデータと、関連する検出器による放射線透過
データとによってスキャノグラムを再構成しくステップ
３６）、次のステップ３７において表示装置１９でのス
キャノグラム表示が行われる。前記ステップ３６は視覚
表示データ作成手段を構成する。

第９図に表示装置１９に示されるスキャノグラムの３つ
の例を示す。第９図（Ａ）で示されたスキャノグラム５
９は検出器３ａから採取された放射線透過データから公
知のスキャノグラム再構成手段による得られ、第９図（
Ｂ）示されたスキャノグラム６０は検出器３ｂから採取
された放射線透過データから得られるものであり、第９
図（Ｃ）で示されたスキャノグラム６１は検出器３ｃか
ら採取された放射線透過データから得られるものである
。スキャノグラム５９．６０．６１のそれぞれにおいて
欠陥６の放射線透過像５９ａ、６０ａ。

６１ａを得ることができ、表示装置１９を介して容易に
これを視認することができる。

次にフローチャート部分Ｓ４によるパノラマ表示を説明
する。このパノラマ表示は、欠陥６の存在を視覚的に分
かり易く表示する方法の他の一つの例である。フローチ
ャート部分Ｓ４のステップ３８で、検出器群３の各検出
器から採取された放射線透過データを並進方向について
展開し、パノラマ表示のための初期設定を行う。ステッ
プ３９で、入力装置１８を介してデータ表示を行う断層
面の番号を指定する。ステップ３９で指定された番号の
断層面と、これに関連する必要なデータを読出し、各検
出器の放射線透過データを用いてパノラマ像を作成しく
ステップ４０）、次のステップ４１で表示装置１９にパ
ノラマ表示を行う。前記ステップ４０は視覚表示データ
作成手段を構成する。

第１０図はパノラマ表示の例を示す。第１０図において
、ステップ３９で指定された被検体５の特定の断層面の
スキャノグラム撮像において検出器３ａ、３ｂ、３ｃが
採取した放射線透過データを、並進方向について展開、
表示したものを示している。このパノラマ表示では、放
射線透過強度を画像の濃淡として表している。第１０図
において、６２は検出器３ａによって得られるデータ・
パノラマ像であり、６３は検出器３ｂによって得られる
データ・パノラマ像であり、６４は検出器３ｃによって
得られるデータ・パノラマ像である。

各検出器３ａ、３ｂ、３ｃにおいて、それぞれの欠陥５
９ａ、６０ａ、６１ａに関し、欠陥のない場合に比べて
放射線透過強度が大であるため、欠陥の存在を示す透過
データ６２ａ、６３ａ、６４ａは欠陥のない箇所より濃
く表示される。

上記のスキャノグラム表示とデータ・パノラマ表示のう
ちいずれか一方の表示が行われた後は、次のステップ４
２で引続き他の残りの表示を行うか否かが判定され、表
示を行うときにはステップ２６に戻る。表示を行わない
ときには終了ステップに移行する。

以上で述べたように、フローチャート部分Ｓ２による欠
陥６の大きさと位置の数値的表示と、フローチャート部
分Ｓ３による放射線透過データのスキャノグラム表示と
、フローチャート部分Ｓ４による放射線透過データのデ
ータ・パノラマ像表示が、所要の順序で必要に応じて実
行され、被検体５内の欠陥６についての情報を従来より
一層確実な状態で得ることができる。

次に本発明の他の実施例を第１１図乃至第１５図に基づ
いて説明する。この実施例によるＣＴ装置の構成によれ
ば、被検体５の回転動作又は検出器群３等からなる検出
機構１２の回転動作によって、欠陥６を多方向から見た
スキャノグラム撮像を実行し、欠陥６の大きさと位置に
ついてのデータを得ることができる。以下の説明では、
被検体５を回転させた例で説明する。

本実施例によるスキャノグラム撮像は第１１図に示され
たフローチャートによって実行される。

このフローチャートのアルゴリズムは第１図に示された
記憶装置にプログラムとしてストアされている。どの実
施例においても、各断層面において被検体５内部の欠陥
６の大きさと位置とが検出される。ただし、この実施例
では、前記実施例とは異なり、検出に使用する検出器は
１個で良い。第１１図のフローチャートにおいて、ステ
ップ７１は成る１つの断層面における欠陥６の位置を求
める手順の開始を示し、ステップ７２は欠陥６の大きさ
を求める手順の開始を示すものである。

先ず、１つの断層面において欠陥６の位置を測定する手
順を第１１図、第１２図、第１３図を用いて説明する。

第１２図に示されるように放射線源１から放射される放
射線ファンビーム２が例えば円柱形状の被検体５を透過
して検出器群３に到達するような位置に、放射線源１及
び検出器群３が配設される。その基本的配置構成は第１
図に示したものと同じである。この状態において被検体
５を符号８０で示された時計方向に回転させる。

回転させる装置は図示されていない。被検体５を回転さ
せるための装置には任意なものを使用することができる
。回転中の被検体５に対し放射線源１から放射線２が照
射され、その放射線２は検出器群３に与えられる。検出
器群３はすべての検出器で放射線透過データの採取でき
る状態にある。

しかし、本実施例では、位置検出のために使用される放
射線透過データは１個の検出器から得られるもので良い
。その検出器は検出器群３の中から適宜に決めることが
できる。

以上の内容を第１１図のフローチャートで見てみると、
ステップ７３で、放射線透過データを取り入れる注目す
べき検出器３ａを決定し、その検出器３ａに照射される
放射線ビーム２′の入射角θを入力として取出すことを
設定する。次のステップ７４では被検体５を回転せしめ
、その状態にて検出器３ａから得られる放射線透過デー
タを取込む。

第１３図は被検体５を所要の角度回転させ、被検体５の
中にある欠陥６の位置を求める状態を示したものである
。被検体５が０を中心として時計方向に回転すると、そ
れに合せて欠陥６も同方向に回転する。検出器群３の中
の前記の１個の検出器３ａとその放射線ビーム２′に注
目すると、被検体５内部の欠陥６はＡとＢのの２箇所の
位置で放射線ビーム２′と交わり、ＡとＢの交点で生じ
る透過データが検出器３ａに検知される。このとき、放
射線ビーム２′の入射角度θ、放射線源１から被検体５
の中心Ｏまでの距離Ｒは既に知られており、また位置Ａ
から位置Ｂまでの回転角度ψは検出器３ａでの放射線透
過データで測定することができる。欠陥６の位置の量は
線分ＯＡ（又はＯＢ）の長さとして表される。上述のよ
うに、角度θ、ψ、距離Ｒが既に知られているので、欠
陥６の位置ＯＡは以下の式によって求めることができる
。　　　　　０Ｃ＝Ｒｓｉｎ　θ １ｏＡｏ＝ＬｏＢ。＝　１８０°−ψ ｌｎ 以上の処理はステップ７５．７６で実行され、ステップ
７５では検出器３ａで得られる放射線透過データに基づ
き角度ψが求められ、ステップ７６では上式が計算され
る。

（以　下　余　白） 第１１図、第１２図、第１３図に基づいて説明された上
記処理による放射線透過データの採取を被検体５のすべ
ての断層面に亘って実施すれば、被検体５の全体に亘っ
て欠陥６の位置を求めることができる。

次に被検体５内部の欠陥６の大きさを求める手順を第１
１図、第１４図及び第１５図に基づいて説明する。先ず
、検出器群３のうち例えば中央に位置する検出器３ｂに
注目する（ステップ７７）。

次に被検体５を回転せしめ、その状態で検出器３ｂの出
力する放射線透過データを取込む（ステップ７４）。被
検体５の回転動作８０によって欠陥６も回転し、欠陥６
が放射線ビーム２を横切って位置６′に移動する時、そ
の回転角度αは、欠陥６が放射線ビーム２を横切る時間
ｉ　［ｓｅｃ　］と、欠陥６での回転動作の角速度ω［
＋ａｄ／ｓｅｃ　］とによって、 α＝ω　・　ｔ として求めることができる（ステップ７８）。

また第１４図中において被検体５の中心０から欠陥６ま
での距離が！、として定義されているが、この距離Ｉ１
３は第１３図で求められた欠陥６の位置を表す線分ＯＡ
又はＯＢと同じであり、その値を用いることができる。

従って、第１５図に示されるように欠陥６の大きさ１４
は、 １４＝α・１３ によって求めることができる（ステップ７９）。

前述した第２実施例による被検体内部の欠陥６の大きさ
と位置の求め方によれば、検出器群３の中の１個の検出
器を用いているにも拘らず、被検体５と検出機構１２を
相対的に回転させるので欠陥６を多方向から見た状態を
作り出すことができ、スキャノグラム撮像において、多
方向からの放射線透過データを利用して被検体内の欠陥
の大きさ及び位置をより正確に求めることができる。

第２実施例の場合にも、前記第１実施例の場合と同様に
、求められた放射線透過データに基づいて、欠陥の大き
さと位置を数値的に表示すること、視覚的に欠陥のスキ
ャノグラム表示を行うこと、視覚的に任意の断層面につ
いて欠陥のパノラマ表示を行うことが可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように本発明によれば、所謂第２
世代の産業用のＣＴ装置において、ＣＴ断層撮影の前に
短時間で実施されるスキャノグラム撮像において、例え
ば複数の検出器を活用して、被検体の欠陥に関し従来の
ように１方向ではなく多方向の放射線透過データを得る
ようにし、この多方向の透過データに基づき欠陥の形状
と位置とを算出するようにしたため、被検体内の欠陥の
形状と位置について正確な情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＣＴ装置の構成を示すブロック図
、第２図は本発明のＣＴ装置によるスキャノグラム撮像
状態を示す動作図、第３図は本発明のＣＴ装置によって
実行されるフローチャート、第４図は欠陥の大きさと位
置を数値として求めるフローチャート、第５図は各検出
器で求められる欠陥の大きさを示す説明図、第６図は軸
方向の欠陥の大きさを示す図、第７図は並進方向におけ
る欠陥の位置を求める説明図、第８図は並進方向に直角
な方向における欠陥の位置を求める説明図、第９図はス
キャノグラム表示を示す図、第１０図はデータ・パノラ
マ表示を示す図、第１１図は本発明のＣＴ装置によって
実行される他の実施例のフローチャート、第１２図及び
第１３図は他の実施例による位置の求め方を説明する説
明図、第１４図及び第１５図は他の実施例による大きさ
の求め方を説明する説明図、第１６図は従来のＣＴ装置
によるスキャノグラム撮像状態を示す動作図、第１７図
は従来の透過像の作成状態を説明するための図、第１８
図は従来の他のＣＴ装置の要部構成を示す斜視図である
。 〔符号の説明〕 １・・・放射線源 ２・・・放射線 ３・・・検出器群 ３Ａ、３ａ、３ｂ、３ｃｍ　＊　−検出器４・・・並進
方向 ５・・・被検体 ６−　・ １２　・ １３　・ １６　・ １７　・ １８　・ １９　・ 欠陥 ・検出装置 ・駆動機構 ・演算・制御装置 ・記憶装置 ・入力装置 ・表示装置

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）ファンビーム状に放射線を放射する放射線源と、
   前記放射線源に対向して配置され前記放射線を検出する
   複数の検出器からなる検出器群と、前記検出器群の各検
   出器の出力する検出信号を入力し信号処理を行う演算・
   制御手段とを含み、前記放射線源と前記検出器群との間
   に被検体が配置され、前記放射線源及び検出器群と被検
   体との相対的位置を変更して前記検出器群から放射線透
   過データを取出し、前記被検体の任意の断層面の像を作
   成するコンピュータ断層撮影装置において、前記放射線
   源及び検出器群と被検体とのうちいずれか一方を直線的
   に移動させて両者の位置関係を変更する移動機構と、前
   記検出器群のうち複数の検出器が出力するそれぞれの放
   射線透過データに基づいて、欠陥を多方向から見た放射
   線透過像を作成すると共に前記欠陥の大きさ情報と位置
   情報を作成する作成手段を有することを特徴とするコン
   ピュータ断層撮影装置。
2. （２）請求項１において、前記作成手段は、複数の前記
   検出器から前記欠陥に係るそれぞれの放射線透過データ
   を取込み、それらのデータ値を互いに比較できる値に変
   換し、変換された値の中から最大値と最小値を求めて、
   前記欠陥の大きさ情報を作成したことを特徴とするコン
   ピュータ断層撮影装置。
3. （３）請求項１において、前記作成手段は、前記複数の
   検出器のうち１個の検出器を用いて、１つの断層面につ
   きそれぞれ方向が異なる２回の並進動作を行うことによ
   り放射線透過データを得、このデータによって前記欠陥
   の前記位置情報を作成したことを特徴とするコンピュー
   タ断層撮影装置。
4. （４）請求項２において、前記欠陥の前記大きさ情報と
   前記位置情報を数値として表示するための表示手段を有
   することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
5. （５）請求項１又は２において、前記作成手段は、前記
   欠陥の前記大きさ情報と前記位置情報を複数の断層面に
   ついて各断層面ごとに作成することを特徴とするコンピ
   ュータ断層撮影装置。
6. （６）請求項１において、前記欠陥の前記大きさ情報と
   前記位置情報を視覚的に表すためのデータを作成する視
   覚表示データ作成手段と、前記データに基づき前記欠陥
   の大きさと位置とを視覚的に表す表示手段とを備えるこ
   とを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
7. （７）請求項６において、前記視覚表示データ作成手段
   と前記表示手段とによって任意角度のスキャノグラム表
   示が実行されることを特徴とするコンピュータ断層撮影
   装置。
8. （８）請求項６において、前記視覚表示データ作成手段
   と前記表示手段とによって任意断層面のパノラマ表示が
   実行されることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置
   。
9. （９）ファンビーム状に放射線を放射する放射線源と、
   前記放射線源に対向して配置され前記放射線が照射され
   る複数の検出器からなる検出器群と、前記検出器群の各
   検出器の出力する検出信号を入力し信号処理を行う演算
   ・制御手段とを含み、前記放射線源と前記検出器群との
   間に被検体を配置し、前記放射線源及び検出器群と被検
   体との相対的位置を変更して前記検出器群から放射線透
   過データを取出し、前記被検体の任意の断層面の像を作
   成するコンピュータ断層撮影装置において、前記放射線
   源及び検出器群と被検体とのうちいずれか一方を回転さ
   せ両者の位置関係を変更する移動機構と、前記検出器群
   のうち任意の１個の検出器が出力する放射線透過データ
   を用いて、前記回転の基づき欠陥を多方向から見た放射
   線透過像を作成すると共に前記欠陥の大きさ情報と位置
   情報を作成する作成手段を設けるようにしたことを特徴
   とするコンピュータ断層撮影装置。
10. （１０）請求項９において、前記欠陥の前記大きさ情報
    と前記位置情報を数値として表示するための表示手段を
    有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
11. （１１）請求項９において、前記欠陥の前記大きさ情報
    と前記位置情報を視覚的に表すためのデータを作成する
    視覚表示データ作成手段と、前記データに基づき前記欠
    陥の大きさと位置とを視覚的に表す表示手段とを備える
    ことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
12. （１２）請求項１１において、前記視覚表示データ作成
    手段と前記表示手段とによってスキャノグラム表示が実
    行されることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
13. （１３）請求項１１において、前記視覚表示データ作成
    手段と前記表示手段とによって任意断層面のパノラマ表
    示が実行されることを特徴とするコンピュータ断層撮影
    装置。