JPH0327046B2 - - Google Patents

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JPH0327046B2
JPH0327046B2 JP59179643A JP17964384A JPH0327046B2 JP H0327046 B2 JPH0327046 B2 JP H0327046B2 JP 59179643 A JP59179643 A JP 59179643A JP 17964384 A JP17964384 A JP 17964384A JP H0327046 B2 JPH0327046 B2 JP H0327046B2
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JP
Japan
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radiation
correction
ray
attenuation
function
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JP59179643A
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Japanese (ja)
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Kiichiro Uyama
Shinichi Kurosawa
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40Imaging
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は放射線を利用して被検査体断面の像を
得てこれより被検査体の検査を行なう放射線断層
検査装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a radiation tomography inspection apparatus that uses radiation to obtain a cross-sectional image of an object to be inspected and then inspects the object.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

物体の内部欠陥や組成、構造などを非破壊でし
かも精度良く測定できる装置としてコンピユー
タ・トモグラフイ・スキヤナ(以下、CTスキヤ
ナと称する)と呼ばれる放射線断層検査装置があ
る。
There is a radiation tomography inspection device called a computer tomography scanner (hereinafter referred to as CT scanner) as a device that can non-destructively and accurately measure internal defects, composition, structure, etc. of objects.

この装置は例えば放射線源として偏平な扇状に
広がるフアンビームX線を曝射する放射線源と、
被検体を介してこの放射線源に対峙して配され、
前記フアンビームX線の拡がり方向に複数の放射
線検出素子を配した検出器とを用い、被検体を中
心にこの放射線源と検出器を同方向に例えば1度
刻み180゜〜360゜にわたつて順次回転操作しなが
ら、被検体断層面の多方向からのX線吸収データ
を収集したのち、コンピユータ等により画像再構
成処理を施し、断層像を再構成するようにしたも
ので、断層面各位置について、組成に応じ2000段
階にもわたる階調で画像再構成できるので、断層
面の状態を詳しく知ることができる。
This device includes, for example, a radiation source that emits fan beam X-rays that spread out in a flat fan shape;
placed facing this radiation source through the subject,
Using a detector with a plurality of radiation detection elements arranged in the direction of spread of the Fan beam X-ray, the radiation source and the detector are moved in the same direction centering on the subject at an angle of, for example, 180° to 360° in one degree increments. This system collects X-ray absorption data from multiple directions on the tomographic plane of the subject while rotating sequentially, and then performs image reconstruction processing using a computer, etc., to reconstruct the tomographic image. Since images can be reconstructed in as many as 2,000 tones depending on the composition, it is possible to understand the state of the tomographic plane in detail.

このようなCTスキヤナはいわゆる第3世代と
呼ばれるもので、そのほか、ペンシルビームX線
を曝射するX線源とこのX線源に対峙して検出器
を設け、このX線源と検出器とを被検査体の断層
に沿つてトラバーススキヤンさせ、1トラバース
スキヤン終了毎に所定角度、回転させて再びトラ
バーススキヤンを行なういわゆる第1世代、ペン
シルビームX線を幅狭のフアンビームX線とし、
検出素子を数素子持たせた検出器を用いてこれら
を上記トラバーススキヤン及び回転走査させるよ
うにした第1世代の改良形とも言うべき、いわゆ
る第2世代、被検査体の周囲全周にわたつて検出
素子を配した検出器と幅広のフアンビームX線を
曝射するX線源とを用い、X線源のみ回転走査さ
せるいわゆる第4世代など種々の方式のCTスキ
ヤナがある。
This kind of CT scanner is so-called 3rd generation, and in addition, an X-ray source that emits pencil beam X-rays and a detector are installed opposite to this X-ray source, and the X-ray source and detector are connected to each other. The so-called first generation pencil beam X-ray is a narrow fan beam X-ray, in which the X-ray is traverse-scanned along the fault line of the object to be inspected, rotated by a predetermined angle after each traverse-scan, and the traverse-scan is performed again.
The so-called second generation, which can be said to be an improved version of the first generation, uses a detector with several detection elements and performs the above-mentioned traverse scan and rotational scan. There are various types of CT scanners, such as the so-called fourth generation, in which only the X-ray source is rotated and scanned, using a detector equipped with detection elements and an X-ray source that emits wide fan beam X-rays.

ところで、このようなCTスキヤナにおいては
X線吸収データの収集の際のX線源として、一般
的にはX線管を用いる。そして、X線管から放射
されるX線にはエネルギ分布があるため、X線源
と各X線検出素子とを結ぶ各X線経路(これをX
線パスと云う)中の被検体厚により、各X線検出
素子の検出データに線質硬化の影響が生ずる。
Incidentally, in such a CT scanner, an X-ray tube is generally used as an X-ray source when collecting X-ray absorption data. Since the X-rays emitted from the X-ray tube have an energy distribution, each X-ray path connecting the X-ray source and each X-ray detection element (this
The detection data of each X-ray detection element is affected by radiation hardening depending on the thickness of the object during the radiation path (referred to as the radiation path).

すなわち、X線管より放射されるX線は高いエ
ネルギスペクトルから低いエネルギスペクトルま
でを含んでいわゆる白色X線であり、一方、この
各エネルギスペクトルのX線のうち、低いエネル
ギのものは被検体中で大きく減衰し、高いエネル
ギのものは減衰率が低いと云う特性がある。従つ
て、X線パス中の被検体厚が厚い場合、低エネル
ギスペクトルのX線は大きく減衰して高エネルギ
スペクトル分のX線が残ることになる。これを一
般に線質硬化と云うが、この線質硬化により被検
体厚と組成に応じた減衰を受けたX線が検出され
るはずのものが、体厚の厚い部分を通つたX線の
吸収データは本来の値と異なつたものとなる。
In other words, the X-rays emitted from the X-ray tube are so-called white X-rays, which include a range of energy spectra from high to low.On the other hand, among the X-rays in each energy spectrum, those with low energy are emitted within the subject. There is a characteristic that the attenuation rate is large when the energy is high, and the attenuation rate is low when the energy is high. Therefore, if the thickness of the object being examined during the X-ray path is thick, the X-rays in the low-energy spectrum will be greatly attenuated, leaving the X-rays in the high-energy spectrum. This is generally referred to as radiation hardening, but due to this radiation hardening, X-rays that are attenuated according to the thickness and composition of the subject should be detected, but instead of being detected due to the absorption of The data will be different from the original value.

そのため、例えば均質な単一組成の材質の円柱
体の断層面をCTスキヤナで検査した場合に、均
質な濃度の円形像がCT再構成像として得られる
はずのところ、中心領域側から輪郭部領域へと次
第に濃度が変化する像となつてしまうなど、不均
一な再構成像となる。
Therefore, for example, when a CT scanner is used to examine the tomographic plane of a cylindrical body made of a material with a homogeneous single composition, a circular image with homogeneous density should be obtained as a CT reconstructed image. This results in an uneven reconstructed image, such as an image in which the density gradually changes from region to region.

これは被検体の検査を行ううえで、誤認を招く
原因となるので、線質硬化補正(ビームハードニ
ング補正;BH補正)を施こして画像再構成を行
う。
This can lead to misidentification when inspecting the object, so beam hardening correction (beam hardening correction; BH correction) is applied to reconstruct the image.

従来においてはこの線質硬化補正は、まず、放
射線検出素子の検出出力(I/I0;但し、I0はX
線パス中に被検体が存在しない場合の検出出力、
IはX線パス中に被検体が存在する場合の検出出
力)から、各X線パス上でのX線の減衰量τe
(ln I0/I)を計算し、これに補正を加えて補正
済減衰量τを計算する。これをBH補正と云う。
このときの補正量を示した特性曲線を第7図に示
す。
Conventionally, this radiation hardening correction is performed by first calculating the detection output of the radiation detection element (I/I 0 ; however, I 0 is
Detection output when no object exists in the line path,
I is the detection output when the object is present in the X-ray path), then the amount of X-ray attenuation on each X-ray path τ e =
(ln I 0 /I) is calculated, and a correction is added to this to calculate the corrected attenuation amount τ. This is called BH correction.
A characteristic curve showing the amount of correction at this time is shown in FIG.

すなわち、図においてAは単一エネルギスペク
トルのX線による補正曲線であり、単一エネルギ
の場合は線質硬化の影響が無いので、補正曲線は
直線となる。Bはエネルギ分布のあるX線に対す
る補正曲線であり、減衰量τeが大きい、すなわ
ち、被検体透過長が大きくなる程、線質硬化の影
響が大きくなるので、この影響分を除くべく曲線
的な特性となる。
That is, in the figure, A is a correction curve by X-rays of a single energy spectrum, and in the case of a single energy, there is no effect of radiation hardening, so the correction curve becomes a straight line. B is a correction curve for X-rays with energy distribution, and the larger the attenuation amount τ e , that is, the larger the object transmission length, the greater the influence of radiation hardening, so the curve is curved to remove this influence. It becomes a characteristic.

この補正曲線は被検体を構成する物質により異
なつており、通常、被検体の平均的な物質構成に
より決定される。
This correction curve differs depending on the substance constituting the subject, and is usually determined by the average substance composition of the subject.

しかしながら、このような従来方式の場合、補
正曲線は被検体の平均的な物質構成に近い曲線を
用いて補正するので、もともと誤差を含んでお
り、被検体透過厚が厚くなる程、その影響が大き
くあらわれることから、線質硬化補正は不完全な
ものであつた。
However, in the case of such conventional methods, the correction curve is corrected using a curve that is close to the average material composition of the specimen, so it inherently contains errors, and the thicker the transmission thickness of the specimen, the greater the effect of this. The radiation hardening correction was incomplete because it appeared largely.

従つて、均質で円形の被検体を検査した場合、
なお、その再構成像は不均一なものとなり、特に
X線透過厚が方向によつて大きく異なる細長い断
層を持つ被検体の場合、その傾向はより顕著なも
のとなる。
Therefore, when testing a homogeneous, circular object,
Note that the reconstructed image becomes non-uniform, and this tendency becomes more pronounced especially in the case of a subject having a long and narrow cross section in which the X-ray transmission thickness differs greatly depending on the direction.

これは、物質(元素)により前記補正を表わす
曲線が異なつているため、部分部分で物質の組成
(混合率)が異なつているような場合、異なる透
過経路について同一の補正曲線を用いること自体
に元来、無理があることに起因している。
This is because the curves representing the above-mentioned correction differ depending on the substance (element), so if the composition (mixing ratio) of the substance differs in some parts, it is difficult to use the same correction curve for different transmission paths. This is due to the fact that it is impossible to begin with.

また、もう一つの要因としては上記補正特性曲
線の選び方が不適正であることがあげられる。特
に産業用CTスキヤナのように様々な被検体を
次々に検査する場合、その都度、各々の被検体に
最適な補正曲線を求めるための基礎的測定を行う
ことが実質的に不可能であるため、実際には、い
くつか用意した補正曲線の中から最も良さそうな
補正曲線を選んで補正するようにしていたことが
あげられる。
Another factor is that the correction characteristic curve is inappropriately selected. Especially when inspecting various objects one after another, such as with an industrial CT scanner, it is virtually impossible to perform basic measurements to determine the optimal correction curve for each object each time. In reality, the most suitable correction curve was selected from among several prepared correction curves for correction.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記の事情に鑑みて成されたもので、
最適な線質硬化補正が実施でき、忠実度の高い再
構成像をることができるようにした放射線断層検
査装置を提供することを目的とする。
The present invention was made in view of the above circumstances, and
It is an object of the present invention to provide a radiation tomography examination apparatus that can perform optimal radiation hardening correction and reconstruct images with high fidelity.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

すなわち、本発明は上記目的を達成するためエ
ネルギ分布に幅を持つ放射線により、被検体の設
定した断層面についてその各方向より投影し、そ
の投影後の放射線を空間分解能をもつて検出する
ことにより前記投影方向毎の放射線吸収データを
得、これら放射線吸収データを用いて画像再構成
処理を行つて前記断層面各位置の放射線吸収率に
対応した再構成画像を得る装置において、前記投
影方向毎の放射線吸収データより得られる放射線
減衰量分布の積分値を各々前記投影方向毎に、基
準とする投影方向の前記積分値と比較し、その差
に応じて各々投影方向毎に依存する係数を求める
機能、各投影方向の前記積分値をそれぞれ等しく
するために予め設定した放射線減衰量−補正減衰
量特性の関数を前記係数で補正して各投影方向毎
の放射線減衰量−補正減衰量特性の関数を得る機
能、この得た関数を用いて対応する投影方向の放
射線吸収データを補正する機能とを備えた線質硬
化補正手段を設けて成り、この線質硬化補正後の
放射線吸収データにより画像再構成を行うように
したもので前記投影方向毎の放射線吸収データよ
り得られる放射線減衰量分布の積分値を各々前記
投影方向においてほぼ等しくするための予め設定
した放射線減衰量−補正減衰量特性の関数を用い
ると共に投影方向毎の前記積分値と基準とする投
影方向の前記積分値との差に応じて各各投影方向
毎の係数を求め、前記関数をこの係数で補正して
得た各投影方向毎の放射線減衰量−補正減衰量特
性の関数を用いて対応する投影方向の放射線吸収
データを補正することにより、投影方向毎に変わ
る被検体厚による線質硬化の変化分をその投影方
向毎の影響を加味したかたちで補正するように
し、これにより最適な線質硬化補正を行うことが
できるようにして、この線質硬化補正後の放射線
吸収データにより画像再構成を行うことで線質硬
化の影響のない良質の画像を得ることができるよ
うにする。
That is, in order to achieve the above object, the present invention projects a set tomographic plane of a subject from each direction using radiation having a range of energy distribution, and detects the projected radiation with spatial resolution. In the apparatus for obtaining radiation absorption data for each of the projection directions and performing image reconstruction processing using these radiation absorption data to obtain a reconstructed image corresponding to the radiation absorption rate at each position on the tomographic plane, A function that compares the integral value of the radiation attenuation distribution obtained from the radiation absorption data with the integral value of the reference projection direction for each projection direction, and calculates a coefficient that depends on each projection direction according to the difference. , in order to equalize the integrated values in each projection direction, a function of radiation attenuation-corrected attenuation characteristic set in advance is corrected by the coefficient to obtain a function of radiation attenuation-corrected attenuation characteristic for each projection direction. and a function to correct the radiation absorption data in the corresponding projection direction using the obtained function, and image reconstruction is performed using the radiation absorption data after the radiation hardening correction. A preset radiation attenuation-corrected attenuation characteristic function is used to make the integrated values of the radiation attenuation distribution obtained from the radiation absorption data for each projection direction approximately equal in each of the projection directions. A coefficient is calculated for each projection direction according to the difference between the integral value for each projection direction and the integral value for the reference projection direction, and the function is corrected with this coefficient for each projection direction. By correcting the radiation absorption data in the corresponding projection direction using the radiation attenuation-corrected attenuation characteristic function, we can calculate the effect of each projection direction on the change in radiation hardening due to the thickness of the subject, which changes in each projection direction. The effects of radiation hardening can be corrected by taking into account the effects of radiation hardening, thereby making it possible to perform optimal radiation hardening correction, and performing image reconstruction using radiation absorption data after this radiation hardening correction. To be able to get good quality images without.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例について第1図〜第6
図を参照しながら説明する。第1図は本発明によ
る装置の構成を示すブロツク図であり、ここでは
一例として第2世代のCTスキヤナを例にとつて
示す。図中1は比較的幅狭の拡がり角を有するフ
アンビームX線FXを曝射するX線管であり、2
はこのX線管1に対峙して配されフアンビームX
線FXの拡がり幅分にわたり、複数のX線検出素
子を並設して形成したX線検出器であり、空間分
解能をもつてX線管1からのX線強度を検出でき
る。3はこれらX線管1およびX線検出器2を固
定して保持すると共にこれらをトラバーススキヤ
ンさせるための並進フレームである。この並進フ
レーム3には中央にトラバーススキヤン方向に伸
びる長円の孔3aが設けられており、X線管1と
X線検出器2はこの孔3aを介して対向してい
る。4は中央に孔4aを設けた回転フレームであ
り、リング状を呈していて、この回転フレーム4
にガイド4bを設けると共にこのガイド4bに前
記並進フレーム3を摺動可能に保持させることに
より回転フレーム4上をこの並進フレーム3はト
ラバーススキヤンできるようにしてある。5は回
転フレーム4を保持する固定フレームであり、前
記回転フレーム4はこの固定フレーム5上に回転
可能に保持されると共に固定フレーム5に設けた
回転駆動部6により回転フレーム4は回転駆動さ
れる構成としてある。また、回転フレーム4には
例えばラツクとピニオンを利用した並進駆動機構
7が設けられており、この並進駆動機構7によ
り、並進フレーム3をトラバーススキヤンさせる
ことができるようにしてある。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in Figures 1 to 6.
This will be explained with reference to the figures. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus according to the present invention, and here a second generation CT scanner is shown as an example. In the figure, 1 is an X-ray tube that emits fan beam X-rays FX with a relatively narrow divergence angle, and 2
is placed facing this X-ray tube 1, and the fan beam X
This is an X-ray detector formed by arranging a plurality of X-ray detection elements in parallel over the spread width of the ray FX, and can detect the X-ray intensity from the X-ray tube 1 with spatial resolution. Reference numeral 3 denotes a translation frame for fixing and holding the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 and for traverse scanning them. This translation frame 3 is provided with an oval hole 3a extending in the traverse scan direction at the center, and the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 face each other via this hole 3a. Reference numeral 4 denotes a rotating frame having a hole 4a in the center and having a ring shape.
A guide 4b is provided on the rotary frame 4, and the translation frame 3 is slidably held by the guide 4b, so that the translation frame 3 can traverse scan the rotation frame 4. Reference numeral 5 denotes a fixed frame that holds the rotating frame 4, and the rotating frame 4 is rotatably held on the fixed frame 5, and the rotating frame 4 is rotationally driven by a rotation driving section 6 provided on the fixed frame 5. There is a structure. Further, the rotating frame 4 is provided with a translational drive mechanism 7 using, for example, a rack and pinion, and the translational drive mechanism 7 allows the translational frame 3 to be traverse scanned.

8は前記回転フレーム4の中央の孔4aに配さ
れた被検体載置用のテーブルであり、9はこのテ
ーブル8上の被検体である。10はデータ収集装
置であり、前記放射線検出器2の各検出素子の出
力をX線曝射毎に所定時間積分し、その積分値か
らX線透過量(X線吸収量)に対応するデータを
得るものである。11は中央処理装置(CPU)
であり、システム全体の制御を司る。
8 is a table for placing a subject placed in the center hole 4a of the rotary frame 4, and 9 is a subject on this table 8. Reference numeral 10 denotes a data acquisition device, which integrates the output of each detection element of the radiation detector 2 for a predetermined period of time for each X-ray exposure, and obtains data corresponding to the amount of X-ray transmission (X-ray absorption amount) from the integrated value. It's something you get. 11 is the central processing unit (CPU)
and controls the entire system.

12は再構成回路であり、データ収集装置10
により収集されたデータをもとに前記CPU11
の制御下で画像再構成処理を行うものである。こ
の再構成回路12は第2図に示す如く構成されて
いる。
12 is a reconfiguration circuit, and the data acquisition device 10
Based on the data collected by
Image reconstruction processing is performed under the control of This reconfiguration circuit 12 is constructed as shown in FIG.

すなわち、12−1は前処理装置であり、デー
タ収集装置10で収集された各プロジエクシヨン
(投影方向)毎のX線吸収データを受けて、これ
に対し、対数変換、ゲイン補正、オフセツト補正
等の前処理を施すものである。12−2はBH補
正装置であり、前述した補正曲線に合わせた補正
をこの前処理済みのデータに施こしてBH補正済
みデータを得る。12−3はBH補助補正装置で
あり、前記BH補正装置12−2により補正され
たデータに対し、更に目的の補正曲線に対応する
ように補正を施こす装置である。
That is, 12-1 is a preprocessing device that receives X-ray absorption data for each projection (projection direction) collected by the data collecting device 10, and performs logarithmic transformation, gain correction, and offset correction on the data. Pretreatment is performed. Reference numeral 12-2 is a BH correction device, which performs correction on this preprocessed data in accordance with the above-described correction curve to obtain BH-corrected data. Reference numeral 12-3 denotes a BH auxiliary correction device, which further corrects the data corrected by the BH correction device 12-2 so as to correspond to a target correction curve.

ここでBH補助補正について説明しておく。 Here, I will explain BH auxiliary correction.

一般に放射線が単一エネルギの場合、パラレル
ビーム(平行X線)により各投影方向から被検体
を投影した場合にそれぞれの減衰量分布の積分値
は投影方向によらず一定となる。
Generally, when radiation has a single energy, when a subject is projected from each projection direction using parallel beams (parallel X-rays), the integral value of each attenuation distribution is constant regardless of the projection direction.

この様子を第3図に示す。図中XRはパラレル
ビームのX線であり、30は断面台形状の被検
体、Dyはy軸に平行なパラレルビームX線で投
影して得た被検体30の各投影位置tでの減衰量
である。また、Dxはx軸に平行なパラレルビー
ムX線で投影して得た被検体30の各投影位置t
での減衰量であり、y軸方向に投影した場合と、
x軸方向に投影した場合では被検体30の形状、
厚みは各々の投影方向で異なるが、Dyの積分値
すなわち、面積S1とDxの積分値すなわち、面積
S2は等しくなる。これは同一の断面について投影
しているからであり、単一エネルギX線では線質
硬化が生じないためで、従つて、被検体30の同
一断面では投影方向が異なつても、その断面内で
のX線の減衰量積分値は皆等しい。
This situation is shown in FIG. In the figure, XR is a parallel beam X-ray, 30 is an object with a trapezoidal cross section, and D y is attenuation at each projection position t of the object 30 obtained by projecting with a parallel beam X-ray parallel to the y-axis. It's the amount. In addition, D x is each projection position t of the subject 30 obtained by projecting with parallel beam X-rays parallel to the x-axis.
is the attenuation amount when projected in the y-axis direction and
When projected in the x-axis direction, the shape of the subject 30,
Although the thickness differs in each projection direction, the integral value of D y , that is, the integral value of area S 1 and D x , that is, the area
S 2 will be equal. This is because the same cross-section is projected, and radiation hardening does not occur with single-energy X-rays. Therefore, even if the projection direction is different on the same cross-section of the object 30, within that cross-section The integrated values of X-ray attenuation are all the same.

しかし、実際には使用するX線がエネルギ分布
を持つているために、線質硬化が生じ、S1とS2
面積が異なつてしまう。従つて、線質硬化補正を
行つてその補正をするが、用いる補正関数が適正
でないことからなお、S1、S2に面積差が生じる。
BH補助補正装置12−3はこの補正を行うため
のもので、次のような原理による。
However, in reality, since the X-rays used have an energy distribution, radiation hardening occurs, and S 1 and S 2 have different areas. Therefore, a radiation hardening correction is performed to correct the radiation hardening, but since the correction function used is not appropriate, an area difference still occurs between S 1 and S 2 .
The BH auxiliary correction device 12-3 is for performing this correction, and is based on the following principle.

第4図は線質硬化補正後の減衰量τのX線ビー
ムによるX線吸収値の最適補助補正係数g(τ)
の特性曲線を示しており、減衰量τに対し、この
補助補正係数g(τ)分を補正することにより適
切なX線減衰量とすることができて、S1、S2の面
積を等しくすることができる。すなわち、補助補
正係数g(τ)と非点対称形状の被検体断面に対
するX線の投影方向θに依存する係数kθよりな
る係数(1−kθg(τ))を線質硬化補正後のX線
吸収データに乗じることにより前記Dx、Dy、…
…Doの各々の積分値である面積S1、S2、……So
がそれぞれ等しくなるようにすることができる。
すなわちT0を定数として、 ∫(1+k〓g(τ))τ dt=T0 ……(1) が満たされるようにk〓を求め、 τ′=(1+k〓g(τ))τ ……(2) に従つて、ある減衰量τに対しての補助補正後の
減衰量τ′を求め、以後の再構成用のX線吸収デー
タとして用いる。
Figure 4 shows the optimal auxiliary correction coefficient g(τ) for the X-ray absorption value by the X-ray beam with the attenuation amount τ after the radiation quality hardening correction.
It shows the characteristic curve of can do. In other words, the coefficient (1-kθg(τ)) consisting of the auxiliary correction coefficient g(τ) and the coefficient kθ that depends on the projection direction θ of the X-ray on the cross section of the asymmetric object is calculated as the X-ray after radiation hardening correction. By multiplying the absorption data, the above D x , D y ,...
...areas S 1 , S 2 , ...S o which are the integral values of each of D o
can be made equal to each other.
In other words, with T 0 as a constant, ∫(1+k〓g(τ))τ dt=T 0 ...(1) Find k〓 so that (1) is satisfied, and τ′=(1+k〓g(τ))τ ... According to (2), the attenuation amount τ' after supplementary correction for a certain attenuation amount τ is determined and used as X-ray absorption data for subsequent reconstruction.

すなわち、測定値から得た減衰量に対して線質
硬化補正を加えて補正した減衰量τについて、こ
れに更に線質硬化補助補正して得た補助補正済み
減衰量τ′を、以後の再構成用のX線吸収データと
して用いる。
In other words, regarding the attenuation amount τ that is corrected by adding radiation hardening correction to the attenuation amount obtained from the measured value, the supplementary corrected attenuation amount τ′ obtained by further adding radiation hardening correction to the attenuation amount obtained from the measured value is used for subsequent re-examination. Used as X-ray absorption data for construction.

上記g(τ)は予め定めておく特性曲線で、線
質硬化補正に用いた曲線(関数)から求めること
ができる。例えば、一例をあげると、ある特定物
質について透過長とX線透過率の測定より求めた
補正曲線、すなわち、第7図で示す通り、縦軸に
X線測定値より求めた減衰量τeを、また、横軸に
透過長に定数を掛けた値(補正済み減衰量τ)を
それぞれとり、測定値よりBで示される補正曲線
を作成して、これを線質硬化補正に用いる。
The above g(τ) is a predetermined characteristic curve, and can be obtained from the curve (function) used for radiation hardening correction. For example, as shown in Figure 7, the correction curve obtained from the measurement of the transmission length and X-ray transmittance of a specific material, the attenuation amount τ e obtained from the X-ray measurement value is plotted on the vertical axis. , and a value obtained by multiplying the transmission length by a constant (corrected attenuation amount τ) is taken on the horizontal axis, and a correction curve indicated by B is created from the measured values, and this is used for radiation hardening correction.

そして、被検体が上記特定物質と同一物質より
構成されている場合、線質硬化補正を行うこと
で、補正済み減衰量τは透過長に比例した値とな
り、補正が正しくなされたことになる。
If the object to be examined is made of the same material as the above-mentioned specific material, by performing radiation hardening correction, the corrected attenuation amount τ becomes a value proportional to the transmission length, which means that the correction has been made correctly.

ここで、理想的なX線である単一エネルギスペ
クトルX線(理想X線)では線質硬化がないの
で、補正曲線は直線Aとなるが、一般的なX線で
あるエネルギスペクトル分布のあるX線(白色X
線)ではBなる補正特性を示してしまう。また、
補正曲線の形は物質により異なり、一方、一般の
被検体は物質種が複合していて、しかも、X線透
過パスにより複合の仕方が異なるため、上記特定
物質について、求めた曲線Bを用いた線質硬化補
正だけでは誤差が含まれてしまう。
Here, since there is no radiation hardening in single energy spectrum X-rays (ideal X-rays), which are ideal X-rays, the correction curve becomes straight line A. X-ray (white X
line) shows a correction characteristic B. Also,
The shape of the correction curve differs depending on the substance, and on the other hand, general specimens have a combination of substance types, and the way the combination differs depending on the X-ray transmission path, so the curve B obtained for the above specific substance was used. Errors will be included if only the radiation hardening correction is performed.

そこで、この誤差分を除去すべく、補助補正を
施す。物質により補正曲線が理想X線の場合から
離れる度合い(曲線Bと直線Aの差)が異なるの
で、当該差分を補正する補助補正係数g(τe)と
しては、一例として、特定物質についての補正曲
線Bと直線Aとの差の関数を使用する。すなわ
ち、 {τ(τeB−τ(τeA}をg(τe)とする。し

し、これは一例であり、必ずしもこれにこだわる
必要は無い。また、T0はある任意の投影方向θ0
における補助補正なしの減衰量τの積分値 T0=∫τ(θ=θ0)dt ……(3) を使用すれば良く、また、k〓は k〓=T0−∫τ dt/∫g(τ)r dt ……(4) で求めることができる。従つて、τ′はこのk〓を用
い第2式により求めることができる。尚、第2式
は一般式で表わすと τ′=f(k〓、τ) ……(5) で示すことができ、結局、補助補正係減衰量τ′は
ある補正曲線g(τ)を投影方向毎にその投影方
向に依存する係数、すなわち、その投影方向毎に
変わる被検体の透過厚に依存する係数に応じた曲
率変化とする関数に変換し、これと減衰量τとの
関係により求められるものである。また、第5式
の関係にあれば、第2式に限定されるものではな
く、実際上、最適な関係f(k〓、τ)を選べば良
い。
Therefore, supplementary correction is performed to remove this error. Since the degree to which the correction curve deviates from the ideal X-ray (difference between curve B and straight line A) differs depending on the material, the auxiliary correction coefficient g (τ e ) for correcting the difference is, for example, a correction for a specific material. A function of the difference between curve B and straight line A is used. That is, let {τ( τe ) B −τ( τe ) A } be g( τe ). However, this is just an example, and there is no need to stick to this. Also, T 0 is a certain arbitrary projection direction θ 0
The integral value of the attenuation τ without supplementary correction T 0 =∫τ (θ=θ 0 ) dt ...(3) can be used, and k〓 is k〓=T 0 −∫τ dt/∫ g(τ)r dt ...(4). Therefore, τ' can be determined by the second equation using this k〓. In addition, the second equation can be expressed as a general equation as τ'=f(k〓,τ)...(5), and as a result, the auxiliary correction coefficient attenuation τ' can be expressed as a certain correction curve g(τ). It is converted into a function that changes the curvature according to a coefficient that depends on the projection direction for each projection direction, that is, a coefficient that depends on the transmission thickness of the object that changes for each projection direction, and based on the relationship between this and the attenuation amount τ It is what is required. Further, as long as the relationship is expressed by the fifth expression, the relationship is not limited to the second expression, and in practice, the optimum relationship f(k〓, τ) may be selected.

BH補助補正装置12−3はこのような原理に
基づき、BH補正装置12−2により求めたBH
補正後のX線吸収データを用いて各々k〓を求め、
このk〓を用いてこのBH補正後のX線吸収データ
をBH補助補正して、真のX線吸収データを得る
ものである。
Based on this principle, the BH auxiliary correction device 12-3 corrects the BH obtained by the BH correction device 12-2.
Using the corrected X-ray absorption data, calculate each k〓,
This BH-corrected X-ray absorption data is subjected to BH supplementary correction using this k〓 to obtain true X-ray absorption data.

一般的にはBH補助補正は必ずしもlog変換後
のデータτに施こされる必要はなく、log変換前
のデータI0/Iに対して施こしてもよい。
Generally, the BH auxiliary correction does not necessarily need to be applied to the data τ after log transformation, but may be applied to the data I 0 /I before log transformation.

この場合、一般的に補正は式 τ′=f(k〓、I0/I) ……(5′) であらわすことできる。 In this case, the correction can generally be expressed by the formula τ'=f(k〓, I 0 /I) (5').

第8図にこの(5′)式に基づく変換曲線(補正
曲線)を示す。この第8図からわかるように、
(5′)式で示したI0/I→τ′の変換を行なうことは
各投影方向毎に異なつた変換カーブを用いてlog
変換を含んだBH補正を行なうことであると言う
ことができる。上記変換曲線はk〓=0の場合、
logカーブに一致する。
FIG. 8 shows a conversion curve (correction curve) based on this equation (5'). As you can see from this figure 8,
The conversion of I 0 /I→τ′ shown in equation (5′) is performed using a different conversion curve for each projection direction.
This can be said to be a BH correction that includes conversion. The above conversion curve is when k = 0,
Matches the log curve.

今まで述べた例は1つのパラメータk〓を用いる
補助BHC補正であつたが、さらに一般的には複
数個のパラメータk1〓、k2〓……等を用いることが
できる。
Although the example described so far has been an auxiliary BHC correction using one parameter k, more generally a plurality of parameters k 1 , k 2 , etc. can be used.

補正式はパラメータ2個の場合、 τ′=f(k1〓、k2〓、τ) ……(5″) で表わせる。 In the case of two parameters, the correction formula can be expressed as τ′=f(k 1 〓, k 2 〓, τ) ……(5″).

k1〓、k2〓の組合せのし方で補正カーブの変位の
し方が異なるように関数fを選ぶことができる。
この様子を第9図a,b,cに示す。
The function f can be selected so that the displacement of the correction curve differs depending on the combination of k 1 〓 and k 2 〓.
This situation is shown in FIGS. 9a, b, and c.

この場合被検体に合せてk1〓、k2〓の比率を選択
し、設定しておく。
In this case, select and set the ratio of k 1 〓 and k 2 〓 according to the subject.

12−4はコンボルバであり、BH補助補正後
のX線吸収データを用いてこれをコンボリユーシ
ヨン関数とコンボリユーシヨン(積和)し、再構
成用の角投影方向別プロジエクシヨンデータを得
るものである。
12-4 is a convolver, which uses the X-ray absorption data after BH auxiliary correction and convolves it with a convolution function to obtain projection data for each angular projection direction for reconstruction. It is something.

また、12−5はこのプロジエクシヨンデータ
を逆投影して再構成画像を生成するバツクプロジ
エクタである。以上の12−1,〜12−5で再
構成回路12が形成される。
Further, 12-5 is a back projector that back projects this projection data to generate a reconstructed image. The reconfigurable circuit 12 is formed by the steps 12-1 to 12-5 described above.

再び第1図に戻つて説明する。13は制御コン
ソールであり、マンマシンインターフエイスとし
てCPU11の制御のもとにシステムに対し各種
駆動制御出力を与える。14はCRTデイスプレ
イであり、上記再構成画像の表示やその他必要な
情報表示を行うものである。15はX線制御部で
あり、前記制御コンソール13よりX線曝射指令
を受けると高圧のパルス電圧を発生してX線管1
に与えパルスX線を発生させるものである。16
は機構制御部であり、前記制御コンソール13よ
り制御出力を受けて並進駆動部7及び回転駆動部
6の駆動出力を発生し、X線管1とX線検出器2
とを被検体9に対し、トラバーススキヤン及びト
ラバーススキヤン終了毎の所定回転角度単位の回
転駆動を行うためのものである。
The explanation will be given by returning to FIG. 1 again. Reference numeral 13 denotes a control console, which serves as a man-machine interface and provides various drive control outputs to the system under the control of the CPU 11. Reference numeral 14 denotes a CRT display, which displays the reconstructed image and other necessary information. Reference numeral 15 denotes an X-ray control section, which generates a high pulse voltage when receiving an X-ray exposure command from the control console 13 to control the X-ray tube 1.
It generates pulsed X-rays. 16
is a mechanism control unit which receives control output from the control console 13 and generates drive outputs for the translation drive unit 7 and rotation drive unit 6, and controls the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2.
This is for performing a traverse scan and rotationally driving the subject 9 by a predetermined rotation angle unit each time a traverse scan is completed.

次に上記構成の本装置の作用について説明す
る。まず、CPU11からの指令により、制御コ
ンソール13はX線制御部15にX線曝射指令を
与える。するとX線制御部15は高圧のパルス電
圧を発生し、X線管1に与えるので、このX線管
1からはパルス状で幅狭のフアンビームX線FX
が発生する。
Next, the operation of this device having the above configuration will be explained. First, in response to a command from the CPU 11, the control console 13 gives an X-ray exposure command to the X-ray control section 15. Then, the X-ray control unit 15 generates a high pulse voltage and applies it to the X-ray tube 1, so that the X-ray tube 1 emits a pulsed and narrow fan beam X-ray FX.
occurs.

このフアンビームX線FXは被検体9を介して
対向するX線検出器2の各X線検出素子に入射
し、各X線検出素子からはその入射X線強度に対
応した検出信号が出力され、データ収集装置10
に入力される。すると、このデータ収集装置10
は次のフアンビームX線が曝射されるまでの間に
上記検出信号を積分し、その積分値に対応するデ
イジタル値に変換する。このデイジタル値は検出
素子位置及びトラバース位置に対応付けてそのデ
イジタル値をCPU11内のメモリに格納される。
尚、初期時においては回転フレーム4及び並進フ
レーム3は原点位置にあるものとする。
This fan beam X-ray FX enters each X-ray detection element of the opposing X-ray detector 2 via the subject 9, and each X-ray detection element outputs a detection signal corresponding to the intensity of the incident X-ray. , data collection device 10
is input. Then, this data collection device 10
integrates the detection signal until the next fan beam X-ray is irradiated, and converts it into a digital value corresponding to the integrated value. This digital value is stored in the memory within the CPU 11 in association with the detection element position and the traverse position.
It is assumed that the rotation frame 4 and the translation frame 3 are at the origin position at the initial stage.

このようにして1パルス分のフアンビームX線
FXによるX線吸収データの収集が終ると次に制
御コンソール13は機構制御部16に並進フレー
ム3の所定ピツチ分のトラバーススキヤンを行わ
せるべく並進駆動指令を与え、これにより機構制
御部16は並進駆動部7に駆動出力を与えて上記
トラバーススキヤンを行わせる。そして、次に制
御コンソール13はX線制御部15にX線曝射指
令を与える。これによりフアンビームX線FXが
再び曝射され、上述の如く、データ収集が行われ
る。なお、X線をパルス的に曝射し、トラバース
スキヤンを連続的に行なつても同様にデータ収集
が実現できる。この動作を繰り返えして終端側ま
でトラバーススキヤンが行われると、次に制御コ
ンソール13は回転操作指令を機構制御部16に
与える。これにより機構制御部16からは所定回
転角分、回転フレーム4を回転させるべく駆動出
力を回転駆動部6に与える。従つて、回転フレー
ム4は被検体9に対し、上記所定回転角度分回転
されるので、この角度分、フアンビームX線FX
の投影角度が変わる。その後、制御コンソール1
3よりX線制御部15にX線曝射指令が与えら
れ、フアンビームX線FXの曝射が行われ、上述
のデータ収集が行われる。そして、X線曝射毎に
今度は逆方向へ順にトラバーススキヤンが成さ
れ、末端まで来ると再び、所定回転角度分の回転
駆動が成され、トラバーススキヤンが繰り返えさ
れる。このようにして例えば0.6゜刻みで180゜の方
向よりX線吸収データが収集される。
In this way, one pulse of Fan beam X-ray
When the collection of X-ray absorption data by FX is completed, the control console 13 gives a translation drive command to the mechanism control unit 16 to perform a traverse scan of a predetermined pitch of the translation frame 3, and thereby the mechanism control unit 16 performs the translation. A drive output is applied to the drive unit 7 to perform the above-mentioned traverse scan. Then, the control console 13 gives an X-ray exposure command to the X-ray control section 15. As a result, the fan beam X-ray FX is irradiated again, and data collection is performed as described above. Note that data collection can be similarly achieved by irradiating X-rays in pulses and performing traverse scans continuously. When this operation is repeated and the traverse scan is performed to the terminal side, the control console 13 then gives a rotation operation command to the mechanism control section 16. As a result, the mechanism control section 16 applies a drive output to the rotary drive section 6 to rotate the rotary frame 4 by a predetermined rotation angle. Therefore, since the rotating frame 4 is rotated by the predetermined rotation angle with respect to the subject 9, the fan beam X-ray FX is rotated by this angle.
The projection angle changes. Then control console 1
3 gives an X-ray exposure command to the X-ray control unit 15, the fan beam X-ray FX is exposed, and the above-mentioned data collection is performed. Then, each time X-rays are irradiated, a traverse scan is performed in the opposite direction, and when the end is reached, rotational drive is performed again by a predetermined rotation angle, and the traverse scan is repeated. In this way, X-ray absorption data is collected from a direction of 180° at intervals of 0.6°, for example.

データ収集が終了すると、CPU11は収集し
たX線吸収データについて、各投影方向別にパラ
レルビームを用いた場合における各検出位置での
X線吸収データとなるよう変換し、このパラレル
ビーム変換後のX線吸収データを前処理装置12
−1に与えて対数変換、ゲイン補正、オフセツト
補正等の前処理が成される。そして、この前処理
済みのX線吸収データはBH補正装置12−2に
送られて、ここで線質硬化補正が成される。次に
この補正後のX線吸収データはBH補助補正装置
12−3に送られ、ここで、これら各投影別の線
質硬化補正済みX線吸収データをもとに前記k〓が
求められ、この求めた各投影方向別k〓を用いて、
上述した線質硬化補助補正をその対応する投影方
向の線質硬化補正済みX線吸収データに対して施
こし、真のX線吸収データを得る。
When data collection is completed, the CPU 11 converts the collected X-ray absorption data into X-ray absorption data at each detection position when parallel beams are used for each projection direction, and Absorption data is processed by preprocessing device 12
-1, preprocessing such as logarithmic transformation, gain correction, and offset correction is performed. This preprocessed X-ray absorption data is then sent to the BH correction device 12-2, where radiation hardening correction is performed. Next, this corrected X-ray absorption data is sent to the BH auxiliary correction device 12-3, where the above-mentioned k〓 is determined based on the radiation quality hardening corrected X-ray absorption data for each projection, Using this calculated k〓 for each projection direction,
The above-mentioned radiation hardening auxiliary correction is performed on the radiation hardening corrected X-ray absorption data in the corresponding projection direction to obtain true X-ray absorption data.

このX線吸収データはコンボルバ12−4に送
られてコンボリユシヨンされた後、バツクプロジ
エクタ12−5に送られ、逆投影されて再構成画
像が生成される。この再構成画像のデータは
CPU11を介してCRTデイスプレイ14へと送
られ、ここに画像として表示される。
This X-ray absorption data is sent to a convolver 12-4 where it is convolved, and then sent to a back projector 12-5 where it is back projected and a reconstructed image is generated. The data of this reconstructed image is
The image is sent to the CRT display 14 via the CPU 11 and displayed there as an image.

このように、線質硬化補正後にその補正後のデ
ータより、補正の誤差分を知り、この誤差分を補
正すべく線質硬化補助補正を加えるようにしたの
で、従来十分に補正しきれなかつた線質硬化補正
をほぼ完全なかたちで補正できるようになり、従
つて、線質硬化による濃度むらが無くなつて、良
質の再構成画像が得られるようになる。
In this way, after the radiation hardening correction, the error in the correction is known from the corrected data, and the radiation hardening auxiliary correction is added to correct this error. The radiation hardening correction can be almost completely corrected, and density unevenness due to radiation hardening is therefore eliminated, making it possible to obtain a high-quality reconstructed image.

産業用CTスキヤナにおいては様々な被検体を
次々に検査する場合が多く、その都度、被検体に
最適な線質硬化補正曲線を選択して用いることは
実質的に不可能である。それは、用意しておく線
質硬化補正曲線の数が多くなると云う点と、この
補正曲線が最適か選択することが困難であること
による。
In industrial CT scanners, various objects are often examined one after another, and it is virtually impossible to select and use the most suitable radiation hardening correction curve for each object each time. This is because the number of radiation hardening correction curves to be prepared increases, and it is difficult to select which correction curve is optimal.

本発明においては、対象とする被検体組成に応
じ予め数種の線質硬化補正曲線を用意して、これ
より適切と思われる特性曲線を選び、これをもと
に線質硬化補正を行つて後、その誤差分を除くべ
く補助補正を加えるので上述の従来の欠点を補う
ことができる。
In the present invention, several types of radiation hardening correction curves are prepared in advance according to the target specimen composition, a characteristic curve considered to be appropriate is selected, and radiation hardening correction is performed based on this. After that, auxiliary correction is added to remove the error, thereby making it possible to compensate for the above-mentioned drawbacks of the conventional method.

次に本発明の他の実施例について説明する。画
像再構成処理部は実質的にCPU11と再構成回
路12部分より成る。しかも、画像再構成は演算
が主体となることから、前処理、線質硬化補正、
線質硬化補助補正、コンボリユーシヨン、バツク
プロジエクシヨンをCPU11によるソフトウエ
ア処理とすることもできる。
Next, other embodiments of the present invention will be described. The image reconstruction processing section essentially consists of a CPU 11 and a reconstruction circuit 12. Moreover, since image reconstruction is mainly based on calculations, preprocessing, radiation hardening correction,
The radiation hardening auxiliary correction, convolution, and back projection can also be performed by software processing by the CPU 11.

もちろん、これらの一部をソフトウエア処理に
することもできる。また、線質硬化補正装置12
−2を除去して線質硬化補助補正装置12−3の
みで線質硬化補正を行うこともできる。
Of course, some of these can also be processed by software. In addition, the radiation hardening correction device 12
-2 can be removed and the radiation hardening correction can be performed only by the radiation hardening auxiliary correction device 12-3.

この場合の再構成回路12のブロツク図を第5
図に示す。
The block diagram of the reconfigurable circuit 12 in this case is shown in Figure 5.
As shown in the figure.

この場合、線質硬化補助補正装置12−3は前
記第3式の代りに T0=∫τ(θ=θ0)・(1+g(τ))dt ……(3′) を用いる。
In this case, the radiation hardening auxiliary correction device 12-3 uses T 0 =∫τ(θ=θ 0 )·(1+g(τ))dt (3′) instead of the third equation.

この方式によれば、線質硬化補正曲線を直線、
投影方向別に最適な特性となるように曲線自体を
補正してしまうので、先の実施例とほぼ同一の効
果を、より簡略化された再構成回路で実現するこ
とができる。
According to this method, the radiation hardening correction curve is a straight line,
Since the curve itself is corrected so as to have optimum characteristics for each projection direction, substantially the same effect as in the previous embodiment can be achieved with a simpler reconstruction circuit.

また、第6図に示すように第2図の構成のう
ち、BH補助補正部分のみをCPU11によりソフ
トウエア処理に置き替える構成とすることもでき
る。この場合、BH補助補正部分を除くと従来の
システムの構成であるからBH補助補正の処理プ
ログラムをCPU11に持たせ、BH補正後のX線
吸収データに対してCPU11によりBH補助補正
を行わせ、コンボルバ12−4に与えることで容
易に本発明を従来装置に適用することが可能とな
る。
Further, as shown in FIG. 6, it is also possible to adopt a configuration in which only the BH auxiliary correction portion of the configuration shown in FIG. 2 is replaced by software processing by the CPU 11. In this case, since it is a conventional system configuration except for the BH auxiliary correction part, the CPU 11 has a processing program for the BH auxiliary correction, and the CPU 11 performs the BH auxiliary correction on the X-ray absorption data after the BH correction. By applying this to the convolver 12-4, the present invention can be easily applied to conventional devices.

尚、本発明は上記し、且つ図面に示す実施例に
限定することなく、その要旨を変更しない範囲内
で適宜変形して実施し得るものであり、例えば上
記実施例では第2世代CTスキヤナを例にとつて
説明したが、第1世代、第3世代あるいは検出素
子を円形に配列してその中心に被検体を配し、X
線管のみ回転させる第4世代、検出素子を円形に
配列し、その中心に被検体を配すると共に複数の
X線管を所定間隔で配してX線曝射に供するX線
管を順次切換えるようにした第5世代CTスキヤ
ナなどその他種々のCTスキヤナに適用できるも
のである。(ただし上記方式の内、扇状ビームで
データ収集するものについてはデータはパラレル
ビームの組にならびかえられてからBH補助が行
なわれる。)また、線質硬化はエネルギ分布を持
つ放射線であれば生ずるのでX線に限らず、エネ
ルギ分布を持つ放射線源を用いたCTスキヤナ全
般にわたつて適用可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.For example, in the above embodiments, a second generation CT scanner may be used. As explained as an example, first generation, third generation or detection elements are arranged in a circle and the subject is placed in the center.
The 4th generation, in which only the ray tube rotates, detecting elements are arranged in a circle, the subject is placed in the center, and multiple X-ray tubes are placed at predetermined intervals, and the X-ray tubes used for X-ray exposure are sequentially switched. The present invention can be applied to various other CT scanners such as the fifth generation CT scanner. (However, among the above methods, when data is collected using a fan beam, BH assistance is performed after the data is sorted into a set of parallel beams.) Also, radiation hardening occurs if the radiation has an energy distribution. Therefore, it is applicable not only to X-rays but also to all CT scanners that use radiation sources with energy distribution.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように本発明によれば最適な線質
硬化補正が実施でき、良質の再構成画像の得るこ
とのできる放射線断層検査装置を提供することが
できる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a radiation tomography examination apparatus that can perform optimal radiation hardening correction and obtain high-quality reconstructed images.

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

第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は再構成回路の構成を示すブロツク図、第
3図は線質硬化の説明をするための図、第4図及
び第8図及び第9図は線質硬化補助補正用の補正
曲線を示す図、第5図、第6図は本発明の変形例
を示す要部構成図、第7図は従来の線質硬化補正
曲線と単一エネルギX線による補正曲線を示す図
である。 1……X線管、2……X線検出器、10……デ
ータ収集装置、11……CPU、12……再構成
回路、12−1……前処理装置、12−2……
BH補正装置、12−3……BH補助補正装置、
12−4……コンボルバ、12−5……バツクプ
ロジエクタ、13……制御コンソール、14……
CRTデイスプレイ、15……X線制御部、16
……機構制御部。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the reconstruction circuit, Figure 3 is a diagram for explaining radiation hardening, and Figures 4, 8, and 9 are correction curves for radiation hardening auxiliary correction. FIGS. 5 and 6 are main part configuration diagrams showing a modification of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing a conventional radiation hardening correction curve and a correction curve using single energy X-rays. 1...X-ray tube, 2...X-ray detector, 10...data acquisition device, 11...CPU, 12...reconfiguration circuit, 12-1...preprocessing device, 12-2...
BH correction device, 12-3...BH auxiliary correction device,
12-4... Convolver, 12-5... Back projector, 13... Control console, 14...
CRT display, 15...X-ray control unit, 16
...mechanism control section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 エネルギ分布に幅を持つ放射線により、被検
体の設定した断層面についてその各方向より投影
し、その投影後の放射線を空間分解能をもつて検
出することにより前記投影方向毎の放射線吸収デ
ータを得、これら放射線吸収データを用いて画像
再構成処理を行つて前記断層面各位置の放射線吸
収率に対応した再構成画像を得る装置において、
前記投影方向毎の放射線吸収データより得られる
放射線減衰量分布又はその積分値を各々前記投影
方向毎に基準とする投影方向の放射線減衰量分布
又は積分値と比較し、その差に応じて各々投影方
向毎に依存する係数を求める機能、各投影方向の
放射線減衰量分布又は積分値をそれぞれ等しくす
るために予め設定した放射線減衰量−補正減衰量
特性の関数を前記係数で補正して各投影方向毎の
放射線減衰量−補正減衰量特性の関数を得る機
能、この得た関数を用いて対応する投影方向の放
射線吸収データを補正する機能とを備えた線質硬
化補正手段を設けて成り、この線質硬化補正後の
放射線吸収データにより画像再構成を行うことを
特徴とする放射線断層検査装置。 2 線質硬化補正は被検体の組成に応じて予め選
択した近似の放射線減衰量−補正減衰量特性関数
で補正した放射線吸収データを用いることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の放射線断層検
査装置。 3 線質硬化補正は収集した未線質硬化補正の放
射線吸収データを用いることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の放射線断層検査装置。
[Claims] 1. By projecting radiation having a width in energy distribution from each direction on a set tomographic plane of the subject, and detecting the projected radiation with spatial resolution, in an apparatus that obtains radiation absorption data and performs image reconstruction processing using these radiation absorption data to obtain a reconstructed image corresponding to the radiation absorption rate of each position on the tomographic plane,
The radiation attenuation distribution or its integral value obtained from the radiation absorption data for each of the projection directions is compared with the radiation attenuation distribution or integral value of the projection direction that is the reference for each of the projection directions, and each projection is adjusted according to the difference. A function to obtain a coefficient that depends on each direction, and a function of the radiation attenuation-corrected attenuation characteristic set in advance to equalize the radiation attenuation distribution or integral value in each projection direction is corrected by the coefficient, and the function is calculated in each projection direction. A radiation hardening correction means is provided, which has a function of obtaining a function of radiation attenuation-corrected attenuation characteristic for each time, and a function of correcting radiation absorption data in the corresponding projection direction using the obtained function. A radiation tomography examination apparatus characterized in that image reconstruction is performed using radiation absorption data after radiation hardening correction. 2. The radiation according to claim 1, wherein the radiation hardening correction uses radiation absorption data corrected by an approximate radiation attenuation-corrected attenuation characteristic function selected in advance according to the composition of the subject. Fault inspection device. 3. The radiation tomography examination apparatus according to claim 1, wherein the radiation hardening correction uses the collected radiation absorption data of the non-radial hardening correction.
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