JPH0520709B2 - - Google Patents

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JPH0520709B2
JPH0520709B2 JP61295669A JP29566986A JPH0520709B2 JP H0520709 B2 JPH0520709 B2 JP H0520709B2 JP 61295669 A JP61295669 A JP 61295669A JP 29566986 A JP29566986 A JP 29566986A JP H0520709 B2 JPH0520709 B2 JP H0520709B2
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JP
Japan
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light
calculation
circuit
signal
comparator
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JP61295669A
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English (en)
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JPS63148186A (ja
Inventor
Takashi Yamashita
Keiji Shimizu
Tomohide Oomura
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Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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Publication date
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Publication of JPH0520709B2 publication Critical patent/JPH0520709B2/ja
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  • Nuclear Medicine (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光又は放射線入射位置検出装置に係わ
り、特に回路構成が簡単で安価であり、高速に最
適位置を演算して求めることが可能な光又は放射
線入射位置検出装置に関する。
〔従来の技術〕 従来、マルチワイヤ読み出し回路による検出器
等のような複数個の出力を有する位置検出器や、
シンチレーシヨンカメラのように複雑個の検出器
を用いてこれらの出力から位置演算を行う装置に
おいては、通常アナログ回路による位置演算が行
われており、例えば遅延線を用いる方法や、抵抗
マトリツクスによる方法等が用いられている。
第6図はこのような従来のシンチレーシヨンカ
メラを示す図で、同図Aはフオトマルチプライヤ
(PMT)の2次元配置を示す図、同図Bはシンチ
レーシヨンカメラの構造を示す図、同図Cは位置
演算回路を示す図である。図中、41は患者、4
2はコリメータ、43はシンチレータ、44はラ
イトガイド、45はPMT、46は位置演算回路、
47はプリアンプ、48,49は重み付け演算回
路、50は演算回路、51,52,53は増幅
器、54,55,56はパルス伸長回路、57は
演算回路、58はシングナルチヤンネルアナライ
ザ、59は輝度変調回路、60はCRTである。
第6図Bにおいて、患者からの放射線によりコ
リメータ42を介してシンチレータ43のある位
置でシンチレーシヨン光が生ずると、このシンチ
レーシヨン光をライトガイド44を通して幾つか
のPMT45で受け、位置演算回路46により発
光位置に相当するX,Y座標の信号と、エネルギ
ー値を表すZ信号を形成する。
第6図Cにより位置演算について説明すると、
各PMT45からの出力は、各PMT出力に対する
重み付けが逆の関係になつている重み付け演算回
路48,49に加えられると共に、各PMT出力
に対する重み付けをしない演算回路50に加えら
れる。各演算回路の出力は増幅器51,52,5
3を介してパルス伸長回路54,55,56に加
えられる。重み付けが逆の関係にある出力X+
X-及びエネルギー値を表すZ信号を演算回路5
7に加え、ここで(X+−X-)/Zの演算を行
う。この演算において、X+からX-を差し引くこ
とにより中心を0として左右逆符号の重み付けを
行い、X方向に対する位置信号を算出することが
できる。またZ信号で除算することにより、視野
内におけるZ信号の統計的な揺らぎに起因する視
野周辺での解像度の低下を防止すると共に、エネ
ルギーの大きさの違いにより像の位置が変化しな
いようにする。同様にY方向に対する位置信号を
算出する。これらX,Y信号をCRT60のX,
Y軸に加え、Z信号で輝度変調することによりシ
ンチレーシヨン光が生じた場合に、その発光位置
を表示することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところでこのようなアナログ位置演算は、温度
に対する安定性が低く、演算速度は遅く、調整が
繁雑であると共に、位置歪の補正が難しいなどの
欠点がある。
そこで、このようなアナログ回路による位置演
算をデイジタル化することが考えられるが、この
デイジタル化の方法としては次のようなものが考
えられる。
各入力信号を直ちにA/D変換し、これらの
デイジタル信号からデイジタル位置演算を行
う。
重みを付加したアナログ加算後、これらを
A/D変換し、除算をデイジタル演算処理によ
つて行う。
重み付け加算、除算のアナログ演算後のアナ
ログ位置信号をA/D変換し、デイジタル化す
る。
以上のデイジタル化後、メモリーに記憶した
り、デイスプレイに表示するが、このようなデイ
ジタル化の方法は、次のような欠点がある。
の方法においては、複数個の検出器に対して
全てにA/D変換器を設置するため、回路構成量
が増加してさらに高価となり、また、A/D変換
後のデイジタル情報量が膨大となり、リアルタイ
ム処理するためには膨大なメモリIC等が必要と
なる。
,の方法においては、アナログ演算回路を
一部に有するため、前述したアナログ回路の欠点
を一部に有し、特に、位置歪の補正を行うために
は複雑な回路を付加する必要がある。
本発明は上記問題点を解決するためのもので、
高速位置演算が可能であり、温度安定性に優れ、
回路構成が簡単で調整が容易であり、安価な光又
は放射線入射位置検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〕
そのために本発明の光又は放射線入射位置検出
装置は、複数個の検出器と、各検出器からのアナ
ログ信号が入力され、1つの群においては1つの
スレツシヨールドレベルを有し、各群が異なるス
レツシヨールドレベルを有する複数のコンパレー
タ群と、各コンパレータ群出力が入力され、該入
力を位置信号へ変換する変換テーブルを備えたメ
モリとからなることを特徴とする。
〔作用〕
本発明の光又は放射線入射位置検出装置は、複
数個の検出器からのアナログ入力信号を、異なる
スレツシヨールドレベルを有する各コンパレータ
群に加えてデイジタル信号に変換し、これらをあ
らかじめメモリ中に設定した変換テーブルによつ
て位置信号に変換することにより、高速位置演算
を可能にし、温度安定性に優れ、回路構成が簡単
で安価であると共に調整も容易にすることができ
る。
〔実施例〕
以下、実施例を図面に基づき説明する。
本発明における光又は放射線入射位置検出原理
を第1図により説明する。
図において、1〜7はワイアーアノードで、
光、又はγ線入射位置(検出すべき信号入力位
置)を中心として、信号は図の破線8で示される
分布で各アノードに分配される。
これに対して2個以上のスレツシヨールドレベ
ル(閾値レベル)L1,L2を設定し、これを各信
号レベルが越えるか否かにより「1」,「0」の2
値のデイジタル信号P1,P2を得る。これらの2
値信号の組合せを判別することにより、入射位置
を演算する。演算方法としては、 X^≒Σki(L1×P1i+L2×P2i)/Σ(L1×P1i+L2×P
2i) のように重心計算を行う方法、あるいは、2値信
号の組合せをメモリー中に作成したテーブルによ
りデコードする方法等があり、これらを適宜適用
すればよい。
このように、アナログ入力信号が所定のスレツ
シヨールドレベルを越えるか否かにより「1」又
は「0」のデジタル出力を得るようにしているの
で、A/D変換器を使用する場合に比して情報量
(ビツト数)を大幅に少なくしてアナログ入力信
号に対するデイジタル信号を得ることができる。
また、スレツシヨールドレベルを2種類又はそれ
以上に設定して得られたデイジタル信号を組み合
わせることにより、信号のピーク位置の算出精度
がより向上し、入射位置を高精度に求めることが
可能となる。
第1図に示したものは、マルチワイアアノード
検出器に対して本発明を適用したが、各ワイアア
ノードに代えて単体の検出器出力、例えば第6図
のシンチレーシヨンカメラにおける各PMT出力
等に適用することも勿論可能である。
第2図は本発明による光又は放射線入射位置検
出装置の回路構成を示す図で、111〜11oはワ
イアアノード、121〜12oは増幅器、131
13o,141〜14oはコンパレータ、15,1
6,17はROMである。
図に示す演算回路では、各アノード111〜1
oからの信号は、増巾後、それぞれ対応して設
置された2つのコンパレータ群131〜13o,1
1〜14oに導かれる。この時、2つのコンパレ
ータ群は、異なつたスレツシヨールドレベルV1
V2(第1図のL1,L2に相当)が与えられている。
各コンパレータ出力は、それぞれROM15,1
6に導かれる。このROM内にはあらかじめ、そ
れぞれのスレツシヨールドレベルで得られた各コ
ンパレータ出力の組み合わせを入射位置情報に変
換するための変換テーブルが設定されており、こ
のテーブル変換により、入射位置アドレス情報が
得られる。そしてROM15,16の出力を
ROM17に入力することにより、例えば前述の
重心計算等によるさらに精度のよい計算された位
置情報に変換される。
本発明の回路構成による演算結果を第3図Aに
示し、比較のためスレツシヨールドレベルを1種
類とした時の結果を第3図Bに示す。
この図から、2種のスレツシヨールドを設定し
た場合、入射位置と演算結果が良好な直線性を示
すことが分かる。
第4図は本発明を二次元位置演算に拡張した実
施例を示し、第2図の回路構成をX方向、Y方向
に対して設けたものであり、第1図と同一番号は
同一内容を示している。図中、111′〜11o′は
ワイアアノード、121′〜12o′は増幅器、13
1′〜13o′,141′〜14o′はコンパレータ、1
5′,16′,17′はROMである。
図において、X方向、Y方向の各回路の動作は
第2図の場合と同様である。検出器のもつ位置歪
みは、例えばX方向に関してはY方向の位置が変
わると歪み方も異なつてくるが、本実施例におい
ては、座標(X,Y)の位置演算において、X方
向の位置演算にY方向の位置情報を、Y方向の位
置演算にX方向の位置情報をそれぞれ加えること
によりそれぞれの方向の位置歪を補正し、二次元
的に最適な位置演算を実施することができる。
なお、前述の実施例においてはスレツシヨール
ドレベルを2種類としたが、これ以上のレベル数
を設定してもよく、またコンパレータ出力からア
ドレス情報へ変換するための変換テーブルは
ROMに設定するようにしたが、RAM等他の形
式の記憶手段を利用してもよいことは勿論であ
る。
第5図はアノードワイヤピツチが4mmの位置検
出型PMTに3.5mmピツチのBGOシンチレータア
レイを結合した検出器(γ線検出器)に本発明の
回路を適用して得られた位置弁別結果例を示す図
で、同図Aはγ線入射位置と検出頻度の関係を示
す図、同図Bは検出器の概略構成を示す図であ
る。図中、21〜29はBGOシンチレータ、3
0は位置検出PMT、31は位置演算回路である。
図において、BGOシンチレータは3.5mmピツチ
で配置されているが、同図Aから分かるように、
各シンチレータでの検出の分離が極めて良好にな
されていることが分かる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、A/D変換器を
用いること無く、簡便にデイジタル的に位置演算
することができるので、位置演算を高速で行うこ
とができると共に、温度安定性に優れた位置演算
回路を得ることができる。また、デイジタル変換
後の信号量(ビツト数)が少ないため、少数個の
メモリにより、リアルタイムで位置演算が可能と
なり、回路構成が簡単で安価となると共に、調整
も容易となる。更に二次元に拡張した時、直交す
る位置座標の情報を各方向で利用することによ
り、位置歪を補正することができ、二次元的に最
適な位置演算を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光又は放射線入射位置検出原
理を説明するための図、第2図は本発明の光又は
放射線入射位置検出装置の回路例を示す図、第3
図Aは本発明による検出結果を示す図、第3図B
はスレツシユホールドレベルが1種類のときの検
出結果を示す図、第4図は2次元に拡張した本発
明による光又は放射線入射位置検出装置の回路例
を示す図、第5図は位置検出型PMTに3mm巾の
BGOシンチレータアレイを結合した検出器に本
発明の回路を適用して得られた位置弁別結果例を
示す図、第6図は従来のシンチレーシヨンカメラ
による位置検出を示す図で、同図AはPMTの配
置を示す図、同図Bはシンチレーシヨンカメラの
構造を示す図、同図Cは位置演算回路を示す図で
ある。 1〜7,111〜11o,111′〜11o′…ワイ
アアノード、121〜12o,121′〜12o′…増
幅器、131〜13o,131′〜13o′,141〜1
o,141′〜14o′…コンパレータ、15,1
5′,16,16′,17,17′…メモリ、21
〜29…BGOシンチレータ、30…位置検出
PMT、31…位置演算回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数個の検出器と、各検出器からのアナログ
    信号が入力され、1つの群においては1つのスレ
    ツシヨールドレベルを有し、各群が異なるスレツ
    シヨールドレベルを有する複数のコンパレータ群
    と、各コンパレータ群出力が入力され、該入力を
    位置信号へ変換する変換テーブルを備えたメモリ
    とからなる光又は放射線入射位置検出装置。 2 前記複数のコンパレータ群は、X方向、Y方
    向に対して設けられ、それぞれの出力を変換して
    得られたX方向、Y方向の位置情報を、互いに他
    の方向の位置歪補正用に利用することを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の光又は放射線入射
    位置検出装置。
JP61295669A 1986-12-11 1986-12-11 光又は放射線入射位置検出装置 Granted JPS63148186A (ja)

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JP61295669A JPS63148186A (ja) 1986-12-11 1986-12-11 光又は放射線入射位置検出装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2772074B2 (ja) * 1989-11-17 1998-07-02 浜松ホトニクス株式会社 光子計数型光波形観測装置
FR2755815B1 (fr) * 1996-11-08 1998-12-18 Commissariat Energie Atomique Dispositif et procede de determination de la position presumee d'un evenement par rapport a un ensemble de photodetecteurs, et application aux gamma-cameras

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