JPH045142Y2

JPH045142Y2 -

Info

Publication number: JPH045142Y2
Application number: JP1985149523U
Authority: JP
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1992-02-14
Also published as: JPS6257847U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野この考案は、Ｘ線断層撮影装置において被写体
の任意の高さの断層面の画像を抽出する任意断面
像抽出装置の改良に関する。

従来の技術この任意断面像抽出装置は次の原理にもとづ
く。第３図において、Fi，Fi＋１はｉ番目および
ｉ＋１番目の撮影時におけるＸ線管焦点位置であ
り、この各撮影時における点Ｏの投影像が撮影面
（フイルムの受像面）上の点O′i，O′i＋１に現わ
れるものとする。この点O′i，O′i＋１が受像面の
中心に位置するように各撮影毎にフイルムなどを
移動させ多重露出することによりＯ点を含むｘ平
面の断層像を得るというのが通常のＸ線断層撮影
装置である。この場合各撮影時の画像をＸ線イメ
ージインテンシフアイアとTVカメラとを用いて
電気信号に変換した上でそれぞれそのまま画像メ
モリに記憶しておいて後に読出し、ｉ番目の画像
を左側にΔxiだけシフトし、ｉ＋１番目の画像を
左側にΔxi＋１だけシフトし、これらを重ね合わ
せれば、点P′iと点P′i＋１とが重なることにな
り、この点に投影されているＰ点の画像が現われ
る。つまりＰ点を含む高さΔyのｘ平面に平行な
断層面における画像のみが鮮明に現われ、他の高
さの部分の画像はぼけてしまう。そしてこの
Δxi，Δxi＋１は次式によつて求めることができ
る。

Δxi＝（Ｈ・Δy／ｈ−Δy）・tanθi Δxi＋１＝（Ｈ・Δy／ｈ−Δy）・tanθi＋１したがつてＸ線管装置と撮影装置とを通常のＸ
線断層撮影装置と同様に点Ｏを中心にして対照的
に直線運動させて各位置毎に画像を得て、後に画
像処理することによつて任意の高さの断層面の画
像を抽出することができる。

この任意断面像抽出装置については、本考案者
等が発明し既に出願している（特願昭57−167228
号参照）ところであるが、上記のようにＸ線管装
置と撮影装置とをそれぞれ異なる平面上を互いに
反対方向に直線運動させなければならないため、
特殊の駆動機構が必要となり、専用のＸ線断層撮
影装置として構成するほかない。

そこで、本考案者等がさらにこれを改良するも
のとして、Ｘ線管装置と撮影装置とを両者が対向
した位置関係を保つたまま一体に回転運動させる
だけで同じ原理で任意高さの断層像を得ることを
可能とし、もつて汎用の循環器Ｘ線診断装置（こ
の装置では連結棒にＸ線管装置と撮影装置とが固
定されており、連結棒が回転することによつて被
検者を任意の方向から見た透過像を得ることがで
きる）を使用しても任意高さの断層像を得られる
ようにする提案をなしている（特願昭58−139818
号参照）これは、回転運動にともなつて撮影面が傾く
が、この傾いた撮影面の座標を、断層像を得よう
とする平面に平行な面の座標に変換した上で上記
と同様にシフトさせて重ね合せるというものであ
る。

考案が解決しようとする問題点しかし、従来では、座標変換する場合の変換式
として十分に検討されたものを使用していなかつ
たため、たしかに近似的には座標変換することが
可能であるが、不正確な面があり、特に傾き角度
が大きくてしかも画像の中心点から離れた位置で
の座標変換の不正確さが目立ち、断層像を精度良
く得ることができない問題があつた。

この考案は、さらに改善し、回転運動だけで、
すなわち汎用の循環器Ｘ線診断装置を使用するこ
とによつても任意高さの精度の高い断層像を得る
ことを可能とする任意断面像抽出装置を提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段この考案による任意断面像抽出装置では、Ｘ線
管装置と撮影装置とを回転運動させて得た画像を
後に断層面に平行な平面に投影した画像に変換す
ることによつて、直線運動で得た画像と同様な画
像とし、この画像をシフトさせて重ね合わせるよ
うにし、この座標変換を、ｘ＝Ｘ／（cosθ−sinθ・tanφ）ただしＸは元の画像における回転軸に直角な方
向の座標ｘは新たな画像における同方向の座標 θは連結棒の角度 φ＝tan^-1（Ｘ／Ｈ）ＨはＸ線焦点と撮影面との距離の計算により行なうことを特徴としている。

作用上記の式にもとづく計算によつて座標交換を行
なえば、角度が大きい場合（θが大きい場合）で
しかも画像中心から大きく離れた（Ｘが大きい）
位置でも、正確な座標交換が行なえるので、精度
の高い断層像を得ることができる。

実施例第１図において、被写体１の断層面（ｘ平面）
の１点Ｏを中心にして連結棒２が回転することが
できるようになつており、この連結棒２にはＸ線
管装置３とＸ線イメージインテンシフアイア４お
よびTVカメラ５とがこれらが対面するようにし
て保持されている。このような機構は通常の循環
器Ｘ線診断装置においてとられている機構であ
る。TVカメラ５から得た各角度毎の映像信号は
画像メモリ６に送られ、この画像メモリ６で多数
の画像が記憶される。また各画像を撮影した時の
角度は回転検出器７により検出されCPU８に送
られ同様に記憶される。

こうして画像の記憶が終了したら、つぎに各画
像を画像メモリ６から読出し、まず画像変換回路
９に送る。この画像変換回路９ではつぎのような
座標変換を行なつて新たな画像を得る。ｉ番目の
撮影が第２図に示すように角度θで行なわれたと
すると、画像メモリ６から読出された画像は点Ｏ
を向く方向に直角な平面Iiに投影されたものとな
つている。つまり平面Iiはｘ平面に対して角度θ
に傾いている訳である。この平面Iiに投影された
Ｐ点の画像Piは、この平面Iiがθだけ傾いている
のでなく、ｘ平面に平行な平面I′iであると仮定す
るP′iに投影されることになる。ここで、平面Ii上
ではOiが原点、Piの座標はＸ、平面I′i上ではO′i
が原点、P′iの座標はｘとする。この座標Ｘ，ｘ
は、それぞれ平面Ii，I′iにおいて回転中心軸Ｏ
（紙面に直角である）に対して直角な方向である。
すると、Ｘとｘとの間には、OFiPの角度をφと
した場合、ｘ／Ｘ＝１／（cosθ−sinθ・tanφ）の関係があることが分る。そして、φについては
Ｘ線管焦点と撮影面との間の距離FiOiをＨとす
れば、 tanφ＝Ｘ／Ｈとなつている。

したがつて、ｘ＝Ｘ／（cosθ−sinθ・tanφ）ただしφ＝tan^-1（Ｘ／Ｈ）の計算を行なつてＸをｘに変換すれば、平面Ii上
の点Piが平面I′i上の点P′iに正確に変換されたこ
とになる。

この計算を平面Iiの全てについて行なえば、平
面Ii上の画像を平面I′i上の画像に変換できる。こ
うして変換された画像を、従来の任意断面像抽出
装置と同様に先に述べた式を用い、設定装置１５
で設定された任意の高さΔyに応じて求められた
距離Δxiだけ、シフト回路１０においてシフトさ
せ、加算回路１１で加算し、表示装置１２で表示
すれば、任意の高さΔyにおける断層面が得られ
る。この断層面の画像はVTR１３に記録され、
あるいはドツトイメージプリンタなどの印刷装置
１４で印刷される。

考案の効果この考案によれば、汎用の循環器Ｘ線診断装置
を用いて任意の高さの精度の高い断面像を得るこ
とができ、特殊な機構の専用のＸ線断層撮影装置
を用いる必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例のブロツク図、第
２図は同実施例の動作説明のための線図、第３図
は従来の任意断面像抽出装置の原理を説明するた
めの線図である。１……被写体、２……連結棒、３……Ｘ線管装
置、４……Ｘ線イメージインテンシフアイア、５
……TVカメラ、６……画像メモリ、７……回転
検出器、８……CPU、９……画像変換回路、１
０……シフト回路、１１……加算回路、１２……
表示装置、１３……VTR、１４……印刷装置、
１５……設定装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】被写体を中心として回転運動する連結棒と、被
写体に向けてＸ線を照射するよう該連結棒に固定
されるＸ線管装置と、撮影面が該Ｘ線管装置方向
に直角に向くよう該連結棒に固定され、被写体を
透過したＸ線による画像を電気信号に変換する撮
影装置と、上記回転運動の各位置毎に上記撮影装
置から得られる画像信号を記憶する画像記憶回路
と、この画像記憶回路から各画像を読出し、ｘ＝Ｘ／（cosθ−sinθ・tanφ）ただしＸは元の画像における回転軸に直角な方
向の座標ｘは新たな画像における同方向の座標 θは連結棒の角度 φ＝tan^-1（Ｘ／Ｈ）ＨはＸ線焦点と撮影面との距離の計算を行なつて断層面に平行な平面に投影され
た新たな画像に変換する画像変換回路と、変換さ
れた各画像を所望の断層面の高さに応じた量だけ
シフトさせるシフト回路と、シフトされた各画像
を重ね合わせる加算回路とからなる任意断面像抽
出装置。