JPH0448453B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0448453B2 JPH0448453B2 JP2034683A JP2034683A JPH0448453B2 JP H0448453 B2 JPH0448453 B2 JP H0448453B2 JP 2034683 A JP2034683 A JP 2034683A JP 2034683 A JP2034683 A JP 2034683A JP H0448453 B2 JPH0448453 B2 JP H0448453B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- rays
- scattered
- intensity distribution
- calculation means
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 230000005680 Thomson effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011551 log transformation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/32—Transforming X-rays
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
- A61B6/5282—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to scatter
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/30—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from X-rays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、Ｘ線を被写体に照射し、その透過
Ｘ線を画像として記録し、該画像に基づいて診断
を行うＸ線診断装置に関するものである。
Ｘ線を画像として記録し、該画像に基づいて診断
を行うＸ線診断装置に関するものである。
一般に、Ｘ線診断装置におけるＸ線検出器に
は、画像情報として有効な直接Ｘ線と被写体等で
散乱した散乱Ｘ線とが入射する。この散乱Ｘ線
は、画像のコントラスト、鮮鋭度を劣化させる主
なる要因となつている。このため、散乱Ｘ線を除
去することが、画質の向上を図る上で極めて重要
なつている。
は、画像情報として有効な直接Ｘ線と被写体等で
散乱した散乱Ｘ線とが入射する。この散乱Ｘ線
は、画像のコントラスト、鮮鋭度を劣化させる主
なる要因となつている。このため、散乱Ｘ線を除
去することが、画質の向上を図る上で極めて重要
なつている。
従来より、散乱Ｘ線除去のためにグリツドが用
いられているが、除去できる程度に限界があり、
又、グリツド自体が散乱Ｘ線の発生源ともなつて
いる。
いられているが、除去できる程度に限界があり、
又、グリツド自体が散乱Ｘ線の発生源ともなつて
いる。
しかしながら、散乱Ｘ線を除去する他の有効な
手段がないため、被写体のＸ線被曝量と画質の程
度とを考慮して適当なグリツドを設定し、可能な
限りの散乱Ｘ線の除去を図つている。
手段がないため、被写体のＸ線被曝量と画質の程
度とを考慮して適当なグリツドを設定し、可能な
限りの散乱Ｘ線の除去を図つている。
もし、散乱Ｘ線の除去が有効に成されるなら
ば、上述した画質の向上が図れることの他に、直
接Ｘ線の画像に対するlog変換が可能となり、被
写体による減弱量（ Σi μi・di；μiは被写体を構成
する組織の線吸収係数、diは対応する組織の厚
さ）を正確に求めることができる。このため、グ
リツドによる散乱Ｘ線の除去方法に加えて、他の
有効な手段の提供が強く望まれていた。
ば、上述した画質の向上が図れることの他に、直
接Ｘ線の画像に対するlog変換が可能となり、被
写体による減弱量（ Σi μi・di；μiは被写体を構成
する組織の線吸収係数、diは対応する組織の厚
さ）を正確に求めることができる。このため、グ
リツドによる散乱Ｘ線の除去方法に加えて、他の
有効な手段の提供が強く望まれていた。
この発明は前記事情に鑑みて成されたものであ
り、検出されたＸ線強度分布から散乱Ｘ線成分を
除去し、画像として有効な直接Ｘ線の情報を取り
出すことのできるＸ線診断装置を提供することを
目的とするものである。
り、検出されたＸ線強度分布から散乱Ｘ線成分を
除去し、画像として有効な直接Ｘ線の情報を取り
出すことのできるＸ線診断装置を提供することを
目的とするものである。
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
被検体を透過して検出器に入射するＸ線のＸ線強
度分布Imより散乱Ｘ線成分を除去して画像とし
て有効な直接Ｘ線の情報を得るＸ線診断装置であ
つて、前記Ｘ線強度分布ImをＸ線照射視野の領
域について平均化した平均値を算出する第１
の演算手段と、直接Ｘ線強度分布Ipの平均値と
前記平均値との近似関係式を用い、前記第１
の演算手段の出力に基づいて前記直接Ｘ線強度分
布の平均値を算出する第２の演算手段と、直接
Ｘ線強度分布の平均値をパラメータとする散乱
Ｘ線強度分布Iscの近似式を用い、前記第２の演
算手段の出力に基づいて前記散乱Ｘ線強度分布
Iscを算出する第３の演算手段と、前記Ｘ線強度
分布Imより前記散乱Ｘ線強度分布Iscを減算し、
直接Ｘ線強度分布Ipを算出する第４の演算手段と
を具備することを特徴とするものである。
被検体を透過して検出器に入射するＸ線のＸ線強
度分布Imより散乱Ｘ線成分を除去して画像とし
て有効な直接Ｘ線の情報を得るＸ線診断装置であ
つて、前記Ｘ線強度分布ImをＸ線照射視野の領
域について平均化した平均値を算出する第１
の演算手段と、直接Ｘ線強度分布Ipの平均値と
前記平均値との近似関係式を用い、前記第１
の演算手段の出力に基づいて前記直接Ｘ線強度分
布の平均値を算出する第２の演算手段と、直接
Ｘ線強度分布の平均値をパラメータとする散乱
Ｘ線強度分布Iscの近似式を用い、前記第２の演
算手段の出力に基づいて前記散乱Ｘ線強度分布
Iscを算出する第３の演算手段と、前記Ｘ線強度
分布Imより前記散乱Ｘ線強度分布Iscを減算し、
直接Ｘ線強度分布Ipを算出する第４の演算手段と
を具備することを特徴とするものである。
先ず、この発明の原理について説明する。前述
したように、Ｘ線検出器に入射するＸ線として、
被写体を透過してそのまま検出器に入射するいわ
ゆる直接Ｘ線と、被写体を構成する原子と相互作
用を行つて吸収または散乱される散乱Ｘ線とがあ
る。前記相互作用の種類としては、医用Ｘ線のエ
ネルギー領域（管電圧にして50KVp〜120KVp）
では、光電効果、コンプトン効果及びトムソン効
果が存在するが、実際に検出器に到達して画質の
劣化をもたらすのは、主としてコンプトン効果に
よつて生じた散乱Ｘ線であると考えられている。
散乱Ｘ線として検出器に入射するものは、複数の
多重散乱を行つた結果であるために、その強度と
広がりの量とを正確に扱うことは一般に困難であ
る。
したように、Ｘ線検出器に入射するＸ線として、
被写体を透過してそのまま検出器に入射するいわ
ゆる直接Ｘ線と、被写体を構成する原子と相互作
用を行つて吸収または散乱される散乱Ｘ線とがあ
る。前記相互作用の種類としては、医用Ｘ線のエ
ネルギー領域（管電圧にして50KVp〜120KVp）
では、光電効果、コンプトン効果及びトムソン効
果が存在するが、実際に検出器に到達して画質の
劣化をもたらすのは、主としてコンプトン効果に
よつて生じた散乱Ｘ線であると考えられている。
散乱Ｘ線として検出器に入射するものは、複数の
多重散乱を行つた結果であるために、その強度と
広がりの量とを正確に扱うことは一般に困難であ
る。
ここで、散乱Ｘ線の広がりと強度とを第１図
ａ，ｂに示す模式図を参照して説明する。第１図
ａは、検出器３に入射するＸ線の模式図であり、
第１図ｂは前記検出器３上の各位置において検出
されるＸ線強度の模式図である。第１図ａにおい
て．Ｘ線管１より曝射されて被写体２にビーム状
に入射したＸ線は、被写体２内で散乱された結
果、空間的に広がりをもつて検出器３に入射す
る。この検出器３によつて検出される透過Ｘ線の
強度は、例えば第１図ｂ図示のような分布をな
し、検出器３の中央部Ａ点に生ずるピーク値は、
システムに起因するボケ（Ｘ線焦点等）に対応す
るものであり、その周囲には散乱Ｘ線に対応する
裾野の広い分布Ｂが観測される。
ａ，ｂに示す模式図を参照して説明する。第１図
ａは、検出器３に入射するＸ線の模式図であり、
第１図ｂは前記検出器３上の各位置において検出
されるＸ線強度の模式図である。第１図ａにおい
て．Ｘ線管１より曝射されて被写体２にビーム状
に入射したＸ線は、被写体２内で散乱された結
果、空間的に広がりをもつて検出器３に入射す
る。この検出器３によつて検出される透過Ｘ線の
強度は、例えば第１図ｂ図示のような分布をな
し、検出器３の中央部Ａ点に生ずるピーク値は、
システムに起因するボケ（Ｘ線焦点等）に対応す
るものであり、その周囲には散乱Ｘ線に対応する
裾野の広い分布Ｂが観測される。
ところで、散乱Ｘ線について行なつた我々の研
究によれば、前述した医用Ｘ線のエネルギー領域
においては、人体相当の厚みの被写体に関して、
下記の散乱Ｘ線の強度を与える関係式が良く成立
することが確認された。
究によれば、前述した医用Ｘ線のエネルギー領域
においては、人体相当の厚みの被写体に関して、
下記の散乱Ｘ線の強度を与える関係式が良く成立
することが確認された。
Isc（ｘ，ｙ）＝A∫a -a∫b -b（Ip（x′，y′）
）ｇ（ｘ−x′，ｙ−y′）dy′・dx′……(1) ここで、Isc（ｘ，ｙ）は、検出器面上における
散乱Ｘ線の強度分布であり、Ａは定数である。
又、積分領域は検出器面上でのＸ線照射領域と対
応し、−ａ≦ｘ≦ａ、−ｂ≦ｙ≦ｂである。（Ip
（ｘ，ｙ））は直接Ｘ線について未知の強度分布関
数Ip（ｘ，ｐ）をパラメータとする関数を示す。
ｇ（ｘ，ｙ）はペンシルビーム状の入射Ｘ線に対
する散乱Ｘ線の広がりを与える関数で、いわゆる
インパルスレスポンス関数を表わし、 ∫∞ -∞∫∞ -∞ｇ（ｘ，ｙ）dxdy＝１ と定義される。
）ｇ（ｘ−x′，ｙ−y′）dy′・dx′……(1) ここで、Isc（ｘ，ｙ）は、検出器面上における
散乱Ｘ線の強度分布であり、Ａは定数である。
又、積分領域は検出器面上でのＸ線照射領域と対
応し、−ａ≦ｘ≦ａ、−ｂ≦ｙ≦ｂである。（Ip
（ｘ，ｙ））は直接Ｘ線について未知の強度分布関
数Ip（ｘ，ｐ）をパラメータとする関数を示す。
ｇ（ｘ，ｙ）はペンシルビーム状の入射Ｘ線に対
する散乱Ｘ線の広がりを与える関数で、いわゆる
インパルスレスポンス関数を表わし、 ∫∞ -∞∫∞ -∞ｇ（ｘ，ｙ）dxdy＝１ と定義される。
一般に、定数Ａ、関数（Ip（ｘ，ｙ））及びｇ
（ｘ，ｙ）は、Ｘ線管球の管電圧、被写体の厚み、
被写体−検出器間距離及びグリツド条件によつて
決定される量である。
（ｘ，ｙ）は、Ｘ線管球の管電圧、被写体の厚み、
被写体−検出器間距離及びグリツド条件によつて
決定される量である。
前記式(1)の意味するところは、散乱Ｘ線の強度
分布が関数（Ip（ｘ，ｙ））と関数ｇ（ｘ，ｙ）と
のコンボルーシヨン積分で与えられることであ
る。
分布が関数（Ip（ｘ，ｙ））と関数ｇ（ｘ，ｙ）と
のコンボルーシヨン積分で与えられることであ
る。
さらに、測定すれば前記式(1)の中で特に次式で
与えられる関数式が最も良い散乱Ｘ線の強度と近
似していることが実験によつて確認された。
与えられる関数式が最も良い散乱Ｘ線の強度と近
似していることが実験によつて確認された。
Isc（ｘ，ｙ）＝A∫a -a∫b -bIpn（x′，y′）・
ｇ（ｘ−x′、ｙ−y′）dx′・dy′……(2) ここで、定数Ａ、指数ｎ及び関数ｇ（ｘ，ｙ）
は、グリツド条件、被写体−検出器間距離に依存
し、管電圧、被写体厚にほとんど依存しない性質
を示した。また、指数ｎは0.5〜1.5の値を取つ
た。
ｇ（ｘ−x′、ｙ−y′）dx′・dy′……(2) ここで、定数Ａ、指数ｎ及び関数ｇ（ｘ，ｙ）
は、グリツド条件、被写体−検出器間距離に依存
し、管電圧、被写体厚にほとんど依存しない性質
を示した。また、指数ｎは0.5〜1.5の値を取つ
た。
次に、上記式(2)によつて表わされる分布式を用
いて、直接Ｘ線と散乱Ｘ線とが重なつた画像か
ら、散乱Ｘ線成分を取り除いて、直接Ｘ線のみに
基づく画像を構成する手法について、第２図ａ〜
ｂ、第３図を参照して説明する。
いて、直接Ｘ線と散乱Ｘ線とが重なつた画像か
ら、散乱Ｘ線成分を取り除いて、直接Ｘ線のみに
基づく画像を構成する手法について、第２図ａ〜
ｂ、第３図を参照して説明する。
Ｘ線照射の結果、検出器に入射するＸ線強度
Im（ｘ，ｙ）は、直接Ｘ線の強度Ip（ｘ，ｙ）と、
散乱Ｘ線の強度Isc（ｘ，ｙ）との和として表わさ
れる。
Im（ｘ，ｙ）は、直接Ｘ線の強度Ip（ｘ，ｙ）と、
散乱Ｘ線の強度Isc（ｘ，ｙ）との和として表わさ
れる。
即ち、
Im（ｘ，ｙ）＝Ip（ｘ，ｙ）
＋Isc（ｘ，ｙ） ……(3)
例えば、第２図ａ図示のコントラストフアント
ム４を透過したＸ線を検出器３で検出すれば、Ｘ
線強度Im（ｘ，ｙ）は第２図ｂ図示の強度分布と
して観測される。
ム４を透過したＸ線を検出器３で検出すれば、Ｘ
線強度Im（ｘ，ｙ）は第２図ｂ図示の強度分布と
して観測される。
前記式(3)を前記式(2)を用いて表わせば、
Im（ｘ，ｙ）＝Ip（ｘ，ｙ）＋A∫a -a∫b -bIpn（x′
，y′）・ｇ（ｘ−x′、ｙ−y′）dx′・dy′……(4) 前述したように、指数ｎ、定数Ａ及び関数ｇ
（ｘ，ｙ）は、被写体厚に依らずに、グリツド条
件と被写体−検出器間距離に依存する量で、フア
ントム実験によつて予じめその値を知ることがで
きる。また、別の方法として臨床的に知ることも
できる。この予じめ決定される指数n.定数Ａ及び
関数ｇ（ｘ，ｙ）と、実際に検出されるデータIm
（ｘ，ｙ）とを利用して、直接Ｘ線のみによるＸ
線強度Ip（ｘ，ｙ）を得るのである。
，y′）・ｇ（ｘ−x′、ｙ−y′）dx′・dy′……(4) 前述したように、指数ｎ、定数Ａ及び関数ｇ
（ｘ，ｙ）は、被写体厚に依らずに、グリツド条
件と被写体−検出器間距離に依存する量で、フア
ントム実験によつて予じめその値を知ることがで
きる。また、別の方法として臨床的に知ることも
できる。この予じめ決定される指数n.定数Ａ及び
関数ｇ（ｘ，ｙ）と、実際に検出されるデータIm
（ｘ，ｙ）とを利用して、直接Ｘ線のみによるＸ
線強度Ip（ｘ，ｙ）を得るのである。
ところで、一般にIp（ｘ，ｙ）の変動に比べて
関数ｇ（ｘ，ｙ）の変動は極めて緩やかであり、
また、指数ｎの値は0.5〜1.5の程度であるので、
Ipn（ｘ，ｙ）をIp（ｘ，ｙ）の平均値ｐ（照射野
領域全体に亘る平均）のまわりでテーラ展開の一
次近似を行うことができる。
関数ｇ（ｘ，ｙ）の変動は極めて緩やかであり、
また、指数ｎの値は0.5〜1.5の程度であるので、
Ipn（ｘ，ｙ）をIp（ｘ，ｙ）の平均値ｐ（照射野
領域全体に亘る平均）のまわりでテーラ展開の一
次近似を行うことができる。
Ipn（ｘ，ｙ）pn＋ｎ・pn-1（Ip（ｘ，ｙ）−
ｐ）＝（１−ｎ）pn＋ｎ・pn-1・Ip（ｘ，ｙ） ……(5) この式(5)を前記式(4)に代入して、下記の関係式
を得る。
ｐ）＝（１−ｎ）pn＋ｎ・pn-1・Ip（ｘ，ｙ） ……(5) この式(5)を前記式(4)に代入して、下記の関係式
を得る。
Im（ｘ，ｙ）Ip（ｘ，ｙ）＋Ａ・（１−ｎ）pn＋
Ａ・ｎ・pn-1∫a -a∫b -bIp（x′，y′）ｇ （ｘ−x′，ｙ−y′）dx′dy′ ……(6) 次に、Im（ｘ，ｙ）の平均値ｍを求める。
Ａ・ｎ・pn-1∫a -a∫b -bIp（x′，y′）ｇ （ｘ−x′，ｙ−y′）dx′dy′ ……(6) 次に、Im（ｘ，ｙ）の平均値ｍを求める。
ｍｐ＋Ａ・（１−ｎ）pn＋Ａ・ｎ・
pn＝ｐ＋Ａ・＋pn……(7) 式(7)を求めるのに際し、∫a -a∫b -bｇ（ｘ，ｙ）
dxdy１とした。これは、Ｘ線照射野の大きさ
に比べて、インパルスレスポンス関数ｇ（ｘ，ｙ）
の空間的な広がりが十分に小さい場合に成り立
ち、実際上この条件は満足されている。前記平均
値ｍは、実際に検出されるIm（ｘ，ｙ）から算
出することができるため、この既知のｍを前記
式(7)に代入することによりｐを求めることがで
きる。第３図は横軸にｐ、縦軸にｍをとつ
て、式(7)の関数を表わし、既知のｍを設定する
ことによりこれに対応する横軸のｐを見い出す
一例を示す特性図である。
pn＝ｐ＋Ａ・＋pn……(7) 式(7)を求めるのに際し、∫a -a∫b -bｇ（ｘ，ｙ）
dxdy１とした。これは、Ｘ線照射野の大きさ
に比べて、インパルスレスポンス関数ｇ（ｘ，ｙ）
の空間的な広がりが十分に小さい場合に成り立
ち、実際上この条件は満足されている。前記平均
値ｍは、実際に検出されるIm（ｘ，ｙ）から算
出することができるため、この既知のｍを前記
式(7)に代入することによりｐを求めることがで
きる。第３図は横軸にｐ、縦軸にｍをとつ
て、式(7)の関数を表わし、既知のｍを設定する
ことによりこれに対応する横軸のｐを見い出す
一例を示す特性図である。
このようにして求められたｐを用いると、式
(6)からIm（ｘ，ｙ）は次の関数式で与えられる。
(6)からIm（ｘ，ｙ）は次の関数式で与えられる。
Im（ｘ，ｙ）＝Ip（ｘ，ｙ）＋Ａ（１−ｎ）pn＋Ａ・
ｎ・pn-1∫a -a∫b -bIp（x′，y′）ｇ（ｘ−x′，ｙ
−y′） dx′dy′Ip（ｘ，ｙ）＋Ａ（１−ｎ）pn＋Anpn
ｈ（ｘ，ｙ）＝Ip（ｘ，ｙ）−Anpn （１−ｈ（ｘ，ｙ））＋Ａpn ……(8) ここで、式(8)におけるｈ（ｘ）は、 ｈ（ｘ）＝∫a -a∫b -bｇ（ｘ−x′，ｙ−y
′） dx′dy′ ……(8)′ で定義された関数であり、散乱Ｘ線強度の空間分
布の形を与える関数として、前記インパルスレス
ポンス関数ｇ（ｘ，ｙ）から予じめ算出すること
ができる。例えば、第２図ｃに示す分布として得
られる。
ｎ・pn-1∫a -a∫b -bIp（x′，y′）ｇ（ｘ−x′，ｙ
−y′） dx′dy′Ip（ｘ，ｙ）＋Ａ（１−ｎ）pn＋Anpn
ｈ（ｘ，ｙ）＝Ip（ｘ，ｙ）−Anpn （１−ｈ（ｘ，ｙ））＋Ａpn ……(8) ここで、式(8)におけるｈ（ｘ）は、 ｈ（ｘ）＝∫a -a∫b -bｇ（ｘ−x′，ｙ−y
′） dx′dy′ ……(8)′ で定義された関数であり、散乱Ｘ線強度の空間分
布の形を与える関数として、前記インパルスレス
ポンス関数ｇ（ｘ，ｙ）から予じめ算出すること
ができる。例えば、第２図ｃに示す分布として得
られる。
結局、未知の関数Ip（ｘ，ｙ）を求める式とし
て、前記式(8)より Ip（ｘ，ｙ）＝Im（ｘ，ｙ）−Ａpn＋An
pn（１−ｈ（ｘ，ｙ））……(9) を得ることができる。
て、前記式(8)より Ip（ｘ，ｙ）＝Im（ｘ，ｙ）−Ａpn＋An
pn（１−ｈ（ｘ，ｙ））……(9) を得ることができる。
ここで、上記の散乱Ｘ線除去のアルゴリズムを
簡潔にまとめると、 検出されるIm（ｘ，ｙ）の平均値ｍを計算
する。
簡潔にまとめると、 検出されるIm（ｘ，ｙ）の平均値ｍを計算
する。
式(7)に求められたｍを代入してｐを求め
る。
る。
求められたｐと、予じめ決められるＡ、ｎ
及びｈ（ｘ，ｙ）とを用いて、散乱Ｘ線強度分
布Iscを求める。
及びｈ（ｘ，ｙ）とを用いて、散乱Ｘ線強度分
布Iscを求める。
実際に検出されたＸ線強度分布Imより散乱
Ｘ線強度分布Iscを減算する 上記のアルゴリズムに従つて計算することによ
り、直接Ｘ線のみの強度分布Ip（ｘ，ｙ）として、
例えば第２図ｄ図示の分布形状を観測することが
できる。
Ｘ線強度分布Iscを減算する 上記のアルゴリズムに従つて計算することによ
り、直接Ｘ線のみの強度分布Ip（ｘ，ｙ）として、
例えば第２図ｄ図示の分布形状を観測することが
できる。
次に、上記原理に則つた本発明の一実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第４図は本発明に係るＸ線診断装置の概略説明
図である。Ｘ線発生部１１より曝射されたＸ線
は、複写体２１を透過して検出部２２に入射し、
検出部２２においてそのＸ線強度が検出される。
Ａ／Ｄ変換器２３は前記検出部２２の出力信号を
デイジタル値に変換する。画像処理ユニツト２４
は、その詳細を後述するように、画像データを記
憶するメモリと、散乱Ｘ線除去に必要な演算手段
とから成る。２５は画像を表示するモニタであ
る。２６はグリツドである。
図である。Ｘ線発生部１１より曝射されたＸ線
は、複写体２１を透過して検出部２２に入射し、
検出部２２においてそのＸ線強度が検出される。
Ａ／Ｄ変換器２３は前記検出部２２の出力信号を
デイジタル値に変換する。画像処理ユニツト２４
は、その詳細を後述するように、画像データを記
憶するメモリと、散乱Ｘ線除去に必要な演算手段
とから成る。２５は画像を表示するモニタであ
る。２６はグリツドである。
次に、前記演算処理ユニツト２４の詳細を第５
図参照して説明する。第５図は演算処理ユニツト
２４のブロツクダイヤグラムである。第５図にお
いて、演算処理ユニツト２４は、フレームメモリ
５１と、第１の演算手段５２、第２の演算手段５
３、第３の演算手段６０及び第４の演算手段６１
とから成つている。フレームメモリ５１は前記
Ａ／Ｄ変換器の出力DIm（xi，yj）を画素毎に記
憶する。第１の演算手段５２は、前記DIm（xi，
yj）をＸ線照射視野に亘つて平均化し、平均値
DIｍを出力する。５３は、例えば前記第３図図
示と同種のｍ−ｐ曲線（Ｐは直接Ｘ線強
度分布の平均値）を記憶するROMを有する第２
の演算手段であり、前記第１の演算手段５２の出
力に基づいて、対応するｐを出力する。即ち、
前記式(7)の演算を実行する。第３の演算手段６０
は、前記第２の演算手段５３の出力に基づいて散
乱Ｘ線の強度分布を算出するためのものである。
演算器５４は第２の演算手段５３の出力ｐを
ｎ乗して出力する。第１の乗算器５５は前記演算
器５４の出力pnに定数Ａを乗算する。第２の
乗算器５６は、第１の乗算器５５の出力Ａ・
Pnに前記指数ｎを乗算する。ROM５７はＸ線照
射視野領域を決定する定数ａ，ｂと前記インパル
スレスポンス関数ｇ（ｘ，ｙ）とに基づいて決め
られる｛１−Dh（xi，yj）｝を記憶している（Dh
（xi，yj）は式(8)′のデイジタル値）。第３の乗算
器５８は第２の乗算器５６の出力と前記ROM５
７の出力とを乗算する。即ち、前記式(9)の第３項
を計算する。演算器５９は前記第１の乗算器の出
力と第３の乗算器の出力とを入力し、Ａ・ｎ
Pn（１−Dh（xi，yj））を算出する。即ち、前記式
(9)の第２項、第３項が算出される。第４の演算手
段６１は、前記第３の演算手段の出力Ａ・ｎn
（１−Dh（xi，yj））と、前記フレームメモリ５１
からのＸ線強度分布DIm（xi，yj）とを入力し、
前記式(9)の演算を実行して直接Ｘ線強度分布DIp
（xi，yj）を得る。第４の演算手段６１の出力は、
フレームメモリ５１における他のフレームに記憶
される。
図参照して説明する。第５図は演算処理ユニツト
２４のブロツクダイヤグラムである。第５図にお
いて、演算処理ユニツト２４は、フレームメモリ
５１と、第１の演算手段５２、第２の演算手段５
３、第３の演算手段６０及び第４の演算手段６１
とから成つている。フレームメモリ５１は前記
Ａ／Ｄ変換器の出力DIm（xi，yj）を画素毎に記
憶する。第１の演算手段５２は、前記DIm（xi，
yj）をＸ線照射視野に亘つて平均化し、平均値
DIｍを出力する。５３は、例えば前記第３図図
示と同種のｍ−ｐ曲線（Ｐは直接Ｘ線強
度分布の平均値）を記憶するROMを有する第２
の演算手段であり、前記第１の演算手段５２の出
力に基づいて、対応するｐを出力する。即ち、
前記式(7)の演算を実行する。第３の演算手段６０
は、前記第２の演算手段５３の出力に基づいて散
乱Ｘ線の強度分布を算出するためのものである。
演算器５４は第２の演算手段５３の出力ｐを
ｎ乗して出力する。第１の乗算器５５は前記演算
器５４の出力pnに定数Ａを乗算する。第２の
乗算器５６は、第１の乗算器５５の出力Ａ・
Pnに前記指数ｎを乗算する。ROM５７はＸ線照
射視野領域を決定する定数ａ，ｂと前記インパル
スレスポンス関数ｇ（ｘ，ｙ）とに基づいて決め
られる｛１−Dh（xi，yj）｝を記憶している（Dh
（xi，yj）は式(8)′のデイジタル値）。第３の乗算
器５８は第２の乗算器５６の出力と前記ROM５
７の出力とを乗算する。即ち、前記式(9)の第３項
を計算する。演算器５９は前記第１の乗算器の出
力と第３の乗算器の出力とを入力し、Ａ・ｎ
Pn（１−Dh（xi，yj））を算出する。即ち、前記式
(9)の第２項、第３項が算出される。第４の演算手
段６１は、前記第３の演算手段の出力Ａ・ｎn
（１−Dh（xi，yj））と、前記フレームメモリ５１
からのＸ線強度分布DIm（xi，yj）とを入力し、
前記式(9)の演算を実行して直接Ｘ線強度分布DIp
（xi，yj）を得る。第４の演算手段６１の出力は、
フレームメモリ５１における他のフレームに記憶
される。
以上のように構成されたＸ線診断装置におい
て、第１の演算手段５２でＸ線強度分布DImの
平均値ｍが求められ、これに基づいて第２の
演算手段５３で直接Ｘ線の強度分布の平均値
ｐが算出される。そして、第２の演算手段の出力
を入力する第３の演算手段６０は、散乱Ｘ線強度
分布を算出する。最後に第４の演算手段６１にお
いて、Ｘ線強度分布DImより散乱Ｘ線成分を除
去し、画像として有効な直接Ｘ線強度分布を得る
ことができる。
て、第１の演算手段５２でＸ線強度分布DImの
平均値ｍが求められ、これに基づいて第２の
演算手段５３で直接Ｘ線の強度分布の平均値
ｐが算出される。そして、第２の演算手段の出力
を入力する第３の演算手段６０は、散乱Ｘ線強度
分布を算出する。最後に第４の演算手段６１にお
いて、Ｘ線強度分布DImより散乱Ｘ線成分を除
去し、画像として有効な直接Ｘ線強度分布を得る
ことができる。
以上、この発明の一実施例について詳述した
が、この発明は前記実施例に限定されるものでは
なく、前記原理に則つた種々の実施例を包含する
ことは言うまでもない。例えば、入射Ｘ線に対す
る散乱Ｘ線の広がりを与える関数ｇ（ｘ，ｙ）は
ペンジルビーム状のもののみに限らず、フアンビ
ーム、エソアビームでも良い。
が、この発明は前記実施例に限定されるものでは
なく、前記原理に則つた種々の実施例を包含する
ことは言うまでもない。例えば、入射Ｘ線に対す
る散乱Ｘ線の広がりを与える関数ｇ（ｘ，ｙ）は
ペンジルビーム状のもののみに限らず、フアンビ
ーム、エソアビームでも良い。
以上説明したように、この発明によると被写体
を透過したＸ線から散乱Ｘ線成分を差し引くこと
により、直接Ｘ線からなるＸ線透過像を構成する
ことができる。この結果、 画像のコントラストと鮮鋭度が向上する。
を透過したＸ線から散乱Ｘ線成分を差し引くこと
により、直接Ｘ線からなるＸ線透過像を構成する
ことができる。この結果、 画像のコントラストと鮮鋭度が向上する。
画像データを対数変換することにより、被写
体の減弱量が正確に求まる。
体の減弱量が正確に求まる。
上述のの効果については、造影剤を用いてＸ
線診断を行う際に特に効果的である。即ち、造影
前の画像と造影後の画像との差（サブトラクシヨ
ン）画像を扱う場合においては、両者をそれぞれ
対数変換した後にサブトラクシヨンを行えば、造
影剤によるＸ線吸収係数の変化分Δμとその組織
の厚さｄとの積Δμ・ｄを正確に求めることがで
きる。
線診断を行う際に特に効果的である。即ち、造影
前の画像と造影後の画像との差（サブトラクシヨ
ン）画像を扱う場合においては、両者をそれぞれ
対数変換した後にサブトラクシヨンを行えば、造
影剤によるＸ線吸収係数の変化分Δμとその組織
の厚さｄとの積Δμ・ｄを正確に求めることがで
きる。
第１図ａ，ｂは散乱Ｘ線の発生とその空間的な
広がりを示す模式図、第２図ａ〜ｄは本発明の原
理を説明するための説明図であり、同図ａはコン
トラストフアントムの撮影を示す概略説明図、同
図ｂは検出器入射Ｘ線強度の分布を示す特性図、
同図ｃは散乱Ｘ線の広がりを示す特性図、同図ｄ
は散乱Ｘ線の除去されたＸ線強度分布を示す特性
図、第３図はｍ−ｐ曲線を示す特性図、第４
図は本発明の一実施例であるＸ線診断装置のブロ
ツクダイヤグラム、第５図は散乱Ｘ線除去を実行
する演算回路のブロツクダイヤグラムである。 ５２……第１の演算手段、５３……第２の演算
手段、６０……第３の演算手段、６１……第４の
演算手段。
広がりを示す模式図、第２図ａ〜ｄは本発明の原
理を説明するための説明図であり、同図ａはコン
トラストフアントムの撮影を示す概略説明図、同
図ｂは検出器入射Ｘ線強度の分布を示す特性図、
同図ｃは散乱Ｘ線の広がりを示す特性図、同図ｄ
は散乱Ｘ線の除去されたＸ線強度分布を示す特性
図、第３図はｍ−ｐ曲線を示す特性図、第４
図は本発明の一実施例であるＸ線診断装置のブロ
ツクダイヤグラム、第５図は散乱Ｘ線除去を実行
する演算回路のブロツクダイヤグラムである。 ５２……第１の演算手段、５３……第２の演算
手段、６０……第３の演算手段、６１……第４の
演算手段。
Claims (1)
- １ 被検体を透過して検出器に入射するＸ線のＸ
線強度分布1mより散乱Ｘ線成分を除去して画像
として有効な直接Ｘ線の情報を得るＸ線診断装置
であつて、前記Ｘ線強度分布ImをＸ線照射視野
の領域について平均化した平均値を算出する
第１の演算手段と、直接Ｘ線強度分布Ipの平均値
Ipと前記平均値との近似関係式を用い、前記
第１の演算手段の出力に基づいて前記直接Ｘ線強
度分布の平均値を算出する第２の演算手段と、
直接Ｘ線強度分布の平均値をパラメータとする
散乱Ｘ線強度分布Iscの近似式を用い、前記第２
の演算手段の出力に基づいて前記散乱Ｘ線強度分
布Iscを算出する第３の演算手段と、前記Ｘ線強
度分布Imより前記散乱Ｘ線強度分布Iscを減算
し、直接Ｘ線強度分布Ipを算出する第４の演算手
段とを具備することを特徴とするＸ線診断装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020346A JPS59151939A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | Ｘ線診断装置 |
| US06/575,549 US4653080A (en) | 1983-02-08 | 1984-01-31 | X-ray diagnostic apparatus |
| EP19840101073 EP0116345B1 (en) | 1983-02-08 | 1984-02-02 | X-ray diagnostic apparatus |
| DE8484101073T DE3467850D1 (en) | 1983-02-08 | 1984-02-02 | X-ray diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58020346A JPS59151939A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | Ｘ線診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59151939A JPS59151939A (ja) | 1984-08-30 |
| JPH0448453B2 true JPH0448453B2 (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=12024564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58020346A Granted JPS59151939A (ja) | 1983-02-08 | 1983-02-08 | Ｘ線診断装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4653080A (ja) |
| EP (1) | EP0116345B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59151939A (ja) |
| DE (1) | DE3467850D1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61231476A (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-15 | Toshiba Corp | デ−タ変換装置 |
| JPS61249452A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-06 | 株式会社東芝 | Ｘ線診断装置 |
| JPS62191972A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-22 | Toshiba Corp | Ｘ線画像処理装置 |
| JPH0763464B2 (ja) * | 1986-05-07 | 1995-07-12 | 株式会社東芝 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JPH02237277A (ja) * | 1989-03-09 | 1990-09-19 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
| US5153926A (en) * | 1989-12-05 | 1992-10-06 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Parallel processing network that corrects for light scattering in image scanners |
| US20050285023A1 (en) * | 2004-06-23 | 2005-12-29 | Lambda Solutions, Inc. | Automatic background removal for input data |
| JP5220383B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2013-06-26 | 株式会社日立メディコ | 放射線撮像装置 |
| JP6392058B2 (ja) * | 2014-09-30 | 2018-09-19 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像処理装置および方法並びにプログラム |
| JP6392391B2 (ja) * | 2017-03-08 | 2018-09-19 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像処理装置および方法並びにプログラム |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149248A (en) * | 1975-12-23 | 1979-04-10 | Varian Associates, Inc. | Apparatus and method for reconstructing data |
| GB1571800A (en) * | 1976-01-15 | 1980-07-16 | Emi Ltd | Radiography |
| GB1569413A (en) * | 1976-02-05 | 1980-06-18 | Emi Ltd | Radography |
| GB1578442A (en) * | 1976-07-01 | 1980-11-05 | Emi Ltd | Radiography |
| US4217641A (en) * | 1978-04-28 | 1980-08-12 | U.S. Philips Corporation | Correction for polychromatic X-ray distortion in CT images |
| DE2939146A1 (de) * | 1979-09-27 | 1981-04-16 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Verfahren zur untersuchung eines koerpers mit durchdringender strahlung |
| US4340818A (en) * | 1980-05-14 | 1982-07-20 | The Board Of Trustees Of The University Of Alabama | Scanning grid apparatus for suppressing scatter in radiographic imaging |
| NL8202417A (nl) * | 1982-06-15 | 1984-01-02 | Philips Nv | Inrichting en werkwijze voor het verwerken van roentgenbeelden. |
| US4549307A (en) * | 1982-09-07 | 1985-10-22 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Junior University | X-Ray imaging system having radiation scatter compensation and method |
-
1983
- 1983-02-08 JP JP58020346A patent/JPS59151939A/ja active Granted
-
1984
- 1984-01-31 US US06/575,549 patent/US4653080A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-02-02 EP EP19840101073 patent/EP0116345B1/en not_active Expired
- 1984-02-02 DE DE8484101073T patent/DE3467850D1/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4653080A (en) | 1987-03-24 |
| DE3467850D1 (en) | 1988-01-14 |
| EP0116345B1 (en) | 1987-12-02 |
| EP0116345A2 (en) | 1984-08-22 |
| EP0116345A3 (en) | 1985-09-04 |
| JPS59151939A (ja) | 1984-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10235766B2 (en) | Radiographic image analysis device and method, and storage medium having stored therein program | |
| JP3423828B2 (ja) | Ｘ線画像作成方法およびその装置 | |
| US5878108A (en) | Method for generating X-ray image and apparatus therefor | |
| JP3188491B2 (ja) | Ｘ線記録のダイナミック圧縮方法及びその装置 | |
| EP0123276B1 (en) | X-ray diagnostic apparatus | |
| Manson et al. | Image noise in radiography and tomography: Causes, effects and reduction techniques | |
| JP2006272013A (ja) | 放射線画像処理装置、画像処理システム、放射線画像処理方法、記憶媒体及びプログラム | |
| EP0116941B2 (en) | An x-ray diagnostic apparatus | |
| JP5341471B2 (ja) | 放射線画像処理装置、画像処理方法、ｘ線透視装置及びその制御方法 | |
| JP3540914B2 (ja) | Ｘ線撮影装置 | |
| JPH0448453B2 (ja) | ||
| JP6392058B2 (ja) | 放射線画像処理装置および方法並びにプログラム | |
| US20220076397A1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and non-transitory computer-readable storage medium | |
| JP2016198504A (ja) | 画像生成装置、ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び画像生成方法 | |
| WO2021157403A1 (ja) | 画像処理装置および方法、プログラム | |
| JP2509181B2 (ja) | Ｘ線画像処理装置 | |
| JP6392391B2 (ja) | 放射線画像処理装置および方法並びにプログラム | |
| Nalcioglu et al. | Quantitative aspects of image intensifier-television-based digital X-ray imaging | |
| JP4306021B2 (ja) | Ｘ線撮影装置 | |
| JPH0740293B2 (ja) | Ｘ線画像処理装置 | |
| JPH01153141A (ja) | 単色ｘ線像撮影方法 | |
| JPS59197239A (ja) | Ｘ線診断装置 | |
| NOISE | RESTORATION OF MAMMOGRAPHIC | |
| JPS6329624A (ja) | Ｘ線画像処理装置 | |
| JPH0320107B2 (ja) |