JPH0573416B2 - - Google Patents

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JPH0573416B2
JPH0573416B2 JP60147172A JP14717285A JPH0573416B2 JP H0573416 B2 JPH0573416 B2 JP H0573416B2 JP 60147172 A JP60147172 A JP 60147172A JP 14717285 A JP14717285 A JP 14717285A JP H0573416 B2 JPH0573416 B2 JP H0573416B2
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JP
Japan
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data
image
reconstruction
processing
ray
Prior art date
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Application number
JP60147172A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS628740A (en
Inventor
Daihachiro Tsuruno
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS628740A publication Critical patent/JPS628740A/en
Publication of JPH0573416B2 publication Critical patent/JPH0573416B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は放射線等を利用して被検体の断層撮影
を行う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 tomographic examination apparatus that performs tomographic imaging of a subject using radiation or the like.

[発明の技術的背景とその問題点] 被検体内部の病巣、組成、物体の内部欠陥や構
造等を非破壊、無侵襲で検査でき、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)と呼ばれる断層検査装置がある。
[Technical background of the invention and its problems] Computer tomography scanners are used as devices that can non-destructively and non-invasively inspect lesions, compositions, internal defects and structures of objects, etc. inside a subject, and can measure them with high accuracy. There is a tomographic inspection device called a CT scanner (hereinafter referred to as a CT scanner).

この装置は、例えば、放射線源として偏平な扇
状に拡がるフアンビーム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とを同方向に、例
えば、1度刻みに180〜360°に亙つて順次回転走
査しながら被検体の撮影対象断層面の多方向から
のX線の透過データ、すなわち、X線吸収データ
を収集した後、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
階にも亙る段階で画像を再構成することが出来る
ので、被検体の断層面の状態を詳しく知ることが
出来る。
For example, this device is arranged to face a radiation source that emits Fan beam X-rays that spread in a flat fan shape as a radiation source, and to face this radiation source through a subject, and a plurality of The radiation source and the detector are sequentially rotated and scanned in the same direction, for example, from 180 to 360 degrees in one-degree increments, with the subject as the center. After collecting X-ray transmission data, that is, X-ray absorption data, from multiple directions of the tomographic plane to be imaged, a computer etc. performs image reconstruction processing to reconstruct the tomographic image. Since images can be reconstructed in as many as 2,000 stages depending on the composition for each position on the surface, the condition of the tomographic plane of the subject can be known in detail.

このような、CTスキヤナーの一例を第2図に
示す。
An example of such a CT scanner is shown in FIG.

図においては、1はスキヤナ本体であり、2は
所定の拡がり幅を持つフアンビームX線FBを曝
射するX線源である。3はこのX線源2に対峙し
て設けられた放射線検出器であり、この放射線検
出器3は多数の微少な放射線検出素子をフアンビ
ームX線FBの拡がり方向に並設してあり、空間
分解能を以て、X線源2からのX線の強度を検出
することが出来る。ここで、X線源2と各放射線
検出素子を結ぶX線通路ををX線パスと言い、各
放射線検出素子はこのX線パス上の放射線の強度
に応じた信号を出力する。また、前記スキヤナ本
体1には撮影領域を中心に上記X線源2と放射線
検出器3とを対峙して保持すると共にこれらを所
定角度刻みに順次一方向に回転走査する回転架台
を有している。4はこの回転架台の撮影領域に配
設された被検体であり、5は上記X線源2の管電
流、管電圧およびX線曝射制御等を行うX線コン
トローラである。6はスキヤナコントローラであ
り、上記スキヤナ本体1の上記回転架台を回転駆
動制御するものである。7はシステムコントロー
ラであり、システム全体の制御を司る。8はコン
ソールであり、操作者がシステムに対し、て各種
の指令等を与えるものであつて、システムに対す
る各種操作指令やデータ等の入力などを行うこと
が出来る。9はデータ収集装置であり、上記放射
線検出器3の各放射線検出素子の出力信号をそれ
ぞれ受けて、A/D変換(アナログ/デイジタル
変換)し、X線吸収データとして出力する。10
は前処理装置であり、データ収集装置9で収集さ
れた各プロジエシヨン(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。11はコンボルバであり、上記前処理装置1
0の出力する前処理済みのデータをコンボリユー
シヨンするものである。
In the figure, 1 is a scanner body, and 2 is an X-ray source that emits a fan beam X-ray FB having a predetermined spread width. Reference numeral 3 denotes a radiation detector provided facing the X-ray source 2. This radiation detector 3 has a large number of minute radiation detection elements arranged in parallel in the direction of spread of the Fan beam X-ray FB. With the resolution, the intensity of the X-rays from the X-ray source 2 can be detected. Here, the X-ray path connecting the X-ray source 2 and each radiation detection element is called an X-ray path, and each radiation detection element outputs a signal according to the intensity of radiation on this X-ray path. The scanner main body 1 also has a rotating mount that holds the X-ray source 2 and the radiation detector 3 facing each other with the imaging area as the center, and rotates and scans them sequentially in one direction at predetermined angle increments. There is. Reference numeral 4 designates a subject disposed in the imaging area of this rotary mount, and reference numeral 5 designates an X-ray controller that controls the tube current, tube voltage, and X-ray exposure of the X-ray source 2. Reference numeral 6 denotes a scanner controller, which controls the rotation of the rotating pedestal of the scanner main body 1. A system controller 7 controls the entire system. Reference numeral 8 denotes a console, through which an operator can give various commands to the system, and can input various operational commands and data to the system. Reference numeral 9 denotes a data acquisition device which receives output signals from each radiation detection element of the radiation detector 3, performs A/D conversion (analog/digital conversion), and outputs the resultant signals as X-ray absorption data. 10
is a preprocessing device that receives the X-ray absorption data for each projection (projection direction) collected by the data collection device 9 and performs preprocessing such as logarithmic transformation, gain correction, offset correction, etc. It is. 11 is a convolver, and the pretreatment device 1
The preprocessed data output by 0 is convolved.

12はバツクプロジエクタ、13は所定画素数
で構成される画像データ記憶用のイメージメモリ
であり、前記バツクプロジエクタ12は前記コン
ボリユーシヨン後のデータをイメージメモリ13
に対し、データ収集時のプロジエクシヨン方向対
応方向に逆投影して蓄積(重ね合せ)し、断層像
を再構成するものである。14はこのイメージメ
モリ13の記憶データのうち、所望の範囲のCT
値(放射線吸収のレベルに応じた値としてのデー
タ)を白黒濃淡像として出力する画像変換器であ
る。15はこの画像変換器14の出力を受けて画
像として表示するCRT表示器である。
12 is a back projector; 13 is an image memory for storing image data composed of a predetermined number of pixels; the back projector 12 transfers the convolved data to the image memory 13;
On the other hand, a tomographic image is reconstructed by back projecting the data in a direction corresponding to the projection direction at the time of data collection and accumulating (superimposing) the data. 14 is a CT of a desired range among the data stored in the image memory 13.
This is an image converter that outputs a value (data as a value corresponding to the level of radiation absorption) as a black and white grayscale image. A CRT display 15 receives the output of the image converter 14 and displays it as an image.

このような構成において、先ず始めに操作者が
コンソール8を操作してシステムを起動させ、ス
キヤンを開始(撮影開始)させる。すると、シス
テムコントローラ7はスキヤナコントローラ6を
制御し、スキヤナ本体1における回転架台の所定
角度刻みの回転駆動制御を行い、また、X線コン
トローラ5を制御して上記所定角度刻みの回転が
成される毎に所定管電流、管電圧を所定の時間幅
分、X線源2に与える。これにより、X線源2か
らは順次パルス的にフアンビームX線FBが曝射
される。回転架台の回転中心位置(撮影領域)に
は被検体4が配設されており、また、回転架台に
はX線源2と検出器3とが上記回転中心を介して
対峙して取付けてあるので、X線源2は被検体4
の所定断面について、順次方向を変えながら、フ
アンビームX線FBを曝射してゆくことになる。
そして、このフアンビームX線FBおける各X線
パスの放射線透過値は放射線検出器3の各放射線
出素子により検出され電気信号に変換される。
In such a configuration, first, the operator operates the console 8 to start up the system and start scanning (starting photographing). Then, the system controller 7 controls the scanner controller 6 to control the rotation of the rotary mount in the scanner main body 1 in predetermined angle increments, and also controls the X-ray controller 5 to perform rotation in the predetermined angle increments. Each time, a predetermined tube current and tube voltage are applied to the X-ray source 2 for a predetermined time width. As a result, the X-ray source 2 sequentially emits fan beam X-rays FB in a pulsed manner. A subject 4 is placed at the center of rotation (imaging area) of the rotating mount, and an X-ray source 2 and a detector 3 are mounted on the rotating mount so as to face each other across the center of rotation. Therefore, the X-ray source 2 is
The Fan beam X-rays FB are irradiated on a predetermined cross section of the plane while changing the direction sequentially.
The radiation transmission value of each X-ray pass in this fan beam X-ray FB is detected by each radiation output element of the radiation detector 3 and converted into an electrical signal.

そして、この変換された信号はデータ収集装置
9で収集され、1プロジエクシヨン(撮影方向;
1撮影方向)毎に前処理装置10で対数変換、ゲ
イン補正、オフセツト補正等が成される。この処
理されたデータ(1プロジエクシヨン方向毎の各
X線パスにおけるX線吸収データ)はコンボルバ
11でコンボリユーシヨンされ、次のバツクプロ
ジエクタ12でイメージメモリ13に逆投影さ
れ、重ね合わされる形で該イメージメモリ13上
に加算されることによつて個々の画素位置のCT
値が求められ、このCT値による断層像が再構成
される。再構成された像は図示しない大容量メモ
リに保存される。そして、コンソール8から指令
を与えることにより、必要に応じてこの保存され
た再構成画像またはイメージメモリ13の再構成
画像が読み出されて、画像変換器14により所望
する範囲のCT値をCT値に応じた階調度に変換し
た上でCRT表示器15に表示させる。これによ
り、再構成像は白黒濃淡像として表示される。
Then, this converted signal is collected by the data collection device 9, and one projection (imaging direction;
The preprocessing device 10 performs logarithmic transformation, gain correction, offset correction, etc. for each photographing direction. This processed data (X-ray absorption data in each X-ray pass for each projection direction) is convolved in a convolver 11, back-projected onto an image memory 13 in a next back projector 12, and superimposed. CT of each pixel position is added onto the image memory 13 in the form of
The CT value is calculated, and a tomographic image is reconstructed based on this CT value. The reconstructed image is stored in a large capacity memory (not shown). Then, by giving a command from the console 8, this saved reconstructed image or the reconstructed image from the image memory 13 is read out as needed, and the image converter 14 converts the CT value in a desired range into a CT value. It is displayed on the CRT display 15 after converting it into a gradation level corresponding to the gradation level. As a result, the reconstructed image is displayed as a black and white grayscale image.

このようなCTスキヤナはいわゆる第3世代と
呼ばれる方式のもので、その他、ペンシルビーム
X線を発生するX線源と単一の放射線検出素子に
よる検出器を被検体を介して対峙して配設し、X
線源と検出器を被検体に対してトラバーススキヤ
ンとローテーシヨン(回転走査)を交互に繰返し
てゆく第1世代、検出素子を被検体を中心として
これを囲み円周上に多数配設し、フアンビームX
線を曝射するX線源のみを被検体の周囲に回転さ
せてゆくようにした第4世代等、種々のものがあ
る。
This type of CT scanner is of the so-called 3rd generation system, and also has an X-ray source that generates pencil beam X-rays and a detector with a single radiation detection element placed facing each other across the subject. X
The first generation uses a radiation source and detector that alternately repeats traverse scan and rotational scanning of the subject, and a large number of detection elements are placed around the subject around the subject. fan beam x
There are various types, such as the fourth generation, in which only the X-ray source that emits radiation is rotated around the subject.

ところで、各投影方向毎のデータ数は第3、第
4世代等では検出器の素子数(チヤネル数)で、
また、第1世代では1投影方向におけるトラバー
ススキヤンの繰返し数に対応し、これらデータ数
がNであつて、また、360°でM回X線曝射すると
すれば、投影数がMと言うことになる。ここで1
回の投影で得られた上記N個のデータ群をビユー
と言い、N個の個々のデータをレイ(RAY)と
言う。
By the way, the number of data for each projection direction is the number of detector elements (number of channels) in the 3rd and 4th generation, etc.
In addition, in the first generation, if the number of data is N, which corresponds to the number of repetitions of traverse scan in one projection direction, and if X-rays are irradiated M times in 360°, the number of projections is M. become. Here 1
The above-mentioned N data group obtained by multiple projections is called a view, and the N pieces of individual data are called a ray (RAY).

通常1ビユーによつて検出器より出力されるN
個のレイデータはADコンバータによりデイジタ
ル値に変換され、コンボルバにてコンボリユーシ
ヨンされ、バツクプロジエクタによりイメージメ
モリ上にそのX線投影時の投影方向対応の方向に
逆投影される。これを全ビユーについて行つて、
メモリ上に重ね合わせる(すなわち、各ビユー毎
のレイデータをそのビユー方向に位置する画素の
データとしてその画素のメモリに加算してゆく)
ことで、データを蓄積してゆくことにより、メモ
リ上には放射線の吸収に基づく画像が再構成され
ることになる。
Normally, N output from the detector by one view
The ray data are converted into digital values by an AD converter, convolved by a convolver, and back-projected onto an image memory by a back projector in a direction corresponding to the projection direction at the time of X-ray projection. Do this for all views,
Superimpose it on the memory (that is, add the ray data for each view to the memory of that pixel as the data of the pixel located in that view direction)
By accumulating data, an image based on radiation absorption is reconstructed on the memory.

このように、再構成処理とは1ビユーのデータ
を規定の処理(コンボリユーシヨン等)をしてこ
れをイメージメモリに加算してゆくことであり、
これを全ビユーについて実施する演算である。そ
のため、ビユー数、レイ数が多いと再構成処理に
要する時間がかかり、特に近年のように画像の質
を高めるため、画素数を従来の256×256から512
×512、1024×1024と言うように増大して来ると、
再構成完了までに要する時間も非常に長くなる。
In this way, reconstruction processing involves performing prescribed processing (convolution, etc.) on the data of one view and adding this to the image memory.
This calculation is performed for all views. Therefore, if the number of views and rays is large, the time required for reconstruction processing becomes longer.Especially in recent years, in order to improve image quality, the number of pixels has been increased from the conventional 256 x 256 to 512.
When increasing to x512, 1024 x 1024,
The time required to complete the reconfiguration also becomes very long.

[発明の目的] 本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであ
り、その目的とするところは画素数が増大しても
再構成処理を高速で行い得るようにした断層検査
装置を提供することにある。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a tomographic examination apparatus that can perform reconstruction processing at high speed even when the number of pixels increases. It's about doing.

[発明の概要] すなわち、上記目的を達成するため本発明は、
被検体の特定断面に対してその各方向から放射線
または物質透過性のビームによる透過データを二
次元分解能を以て収集し、この収集した前記各方
向毎の透過データに対して画像再構成処理を施し
前記被検体の特定断面の再構成画像を得るように
した断層検査装置において、前記再構成処理を行
う再構成演算処理部は少なくとも2系統設け、且
つ、再構成演算処理部には順次与えられる前記各
方向毎の収集透過データを前記各方向単位で上記
系統に分割して取込み再構成処理を行わせ、自系
統に与えられた収集透過データの範囲での再構成
処理を完成させ、全方向分の収集透過データにつ
いて再構成処理が終了後、各系統で得られた再構
成処理結果を加算して再構成画像を完成させる制
御手段を設けて構成する。すなわち、奇数ビユ
ー・データ処理用、偶数ビユー・データ処理用の
2系統の再構成演算処理部を設けて、奇数ビユ
ー・データが取込まれた時は奇数ビユー・データ
処理用演算処理部にてパイプ・ライン的に奇数ビ
ユーのみによるデータの再構成処理を行い、偶数
ビユー・データが取込まれた時は偶数ビユー・デ
ータ処理用演算処理部にてパイプ・ライン的に偶
数ビユーのみによるデータの再構成処理を行うよ
うにし、これによつて偶数ビユーのみおよび奇数
ビユーのみによる画像再構成をそれぞれ完成さ
せ、最後に両再構成画像を加算して再構成画像を
完成させるようにすることにより、再構成処理の
演算の負担を軽減し、かつ、個々の演算は可能な
限り高速化を図つて、高密度の画像であつても再
構成処理を高速に行えるようにする。
[Summary of the invention] That is, in order to achieve the above object, the present invention has the following features:
Transmission data from a radiation or material-transmitting beam is collected from each direction of a specific cross section of the object with two-dimensional resolution, and image reconstruction processing is performed on the collected transmission data for each direction. In a tomographic examination apparatus configured to obtain a reconstructed image of a specific cross section of a subject, at least two systems are provided for the reconstruction processing section that performs the reconstruction processing, and each of the reconstruction processing sections is sequentially provided with the reconstruction processing section. The collected transmission data for each direction is divided into the above-mentioned systems for each direction, and the reconfiguration process is performed to complete the reconstruction process within the range of the collected transmission data given to the own system. After the reconstruction processing is completed for the collected transmission data, a control means is provided for adding the reconstruction processing results obtained in each system to complete the reconstructed image. In other words, two systems of reconstruction processing units are provided, one for processing odd-numbered view data and one for processing even-numbered view data, and when odd-numbered view data is taken in, the processing unit for processing odd-numbered view data Data is reconstructed using only odd views in the pipeline, and when even view data is captured, the data is reconstructed using only even views in the pipeline in the even view data processing arithmetic processing unit. By performing reconstruction processing, thereby completing image reconstruction using only even views and only odd views, and finally adding both reconstructed images to complete the reconstructed image, To reduce the computational burden of reconstruction processing and to speed up each calculation as much as possible, so that reconstruction processing can be performed at high speed even for high-density images.

[発明の実施例] 以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。
[Embodiment of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本装置の再構成演算処理部を中心とす
る要部構成を示すブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the main structure of the present device, centering on the reconfiguration arithmetic processing section.

図において、21はCPU、22は磁気デイス
ク、23,23′はコントローラ、24,24′は
前処理装置、25,25′はコンボルバ、26,
26′はバツクプロジエクタ、27,27′はイメ
ージメモリ、28はDMA(ダイレクト・メモ
リ・アクセス)バスである。
In the figure, 21 is a CPU, 22 is a magnetic disk, 23, 23' are controllers, 24, 24' are preprocessing devices, 25, 25' are convolvers, 26,
26' is a back projector, 27 and 27' are image memories, and 28 is a DMA (direct memory access) bus.

上記前処理装置24,24′は、図示しないデ
ータ収集装置で収集された各プロジエシヨン毎の
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。また、コンボルバ25,25′は上記前
処理装置24,24′の出力する前処理済みのデ
ータをコンボリユーシヨンするものである。
The preprocessing devices 24 and 24' receive absorption data for each projection collected by a data collecting device (not shown) and perform preprocessing such as logarithmic transformation, gain correction, and offset correction on the absorption data. . Convolvers 25, 25' convolve the preprocessed data output from the preprocessing devices 24, 24'.

また、バツクプロジエクタ26,26′はこの
コンボリユーシヨン後のデータをイメージメモリ
27,27′に対し、データ収集時のプロジエク
シヨン方向対応の方向に逆投影して蓄積し、断層
像を再構成するバツクプロジエクタである。イメ
ージメモリ27,27′は、例えば、512×512、
1024×1024程度の画素数を有するイメージ記憶用
のメモリである。
Furthermore, the back projectors 26, 26' store the convolved data by back projecting it onto the image memories 27, 27' in a direction corresponding to the projection direction at the time of data acquisition, and reconstruct the tomographic image. This is a back projector to configure. The image memories 27, 27' are, for example, 512×512,
This is a memory for storing images that has a number of pixels of approximately 1024×1024.

上記CPU21はCTスキヤナのシステム全体の
制御を司る。また、磁気デイスク装置22は前処
理済みの収集データや再構成画像データを格納す
るための大容量外部記憶装置である。前記コント
ローラ23,23′は前記前処理装置24,2
4′、コンボルバ25,25′、バツクプロジエク
タ26,26′、イメージメモリ27,27′の制
御を司るものである。
The CPU 21 controls the entire system of the CT scanner. Further, the magnetic disk device 22 is a large-capacity external storage device for storing preprocessed collected data and reconstructed image data. The controllers 23, 23' are connected to the pre-processing devices 24, 2.
4', convolvers 25, 25', back projectors 26, 26', and image memories 27, 27'.

本装置はコントローラ23、前処理装置24、
コンボルバ25、バツクプロジエクタ26、イメ
ージメモリ27により奇数番目のビユー・データ
が処理され、また、コントローラ23′、前処理
装置24′、コンボルバ25′、バツクプロジエク
タ26、イメージメモリ27′により偶数番目の
ビユー・データが処理される構成になつている。
そして、これら再構成演算処理部にて処理された
イメージメモリ27,27′中の奇数ビユー・デ
ータ及び偶数ビユー・データによる再構成画像は
コントローラ23′に設けてある加算器ADDによ
り加算されて完成された再構成画像として磁気デ
イスク装置22に記憶され、あるいは図示しない
CRT表示装置に表示されるものである。
This device includes a controller 23, a preprocessing device 24,
Odd-numbered view data is processed by the convolver 25, back projector 26, and image memory 27, and even-numbered view data is processed by the controller 23', preprocessor 24', convolver 25', back projector 26, and image memory 27'. The configuration is such that the view data is processed.
Then, the reconstructed images based on the odd number view data and even number view data in the image memories 27, 27' processed by these reconstruction arithmetic processing units are added by an adder ADD provided in the controller 23' to complete the image. It is stored in the magnetic disk device 22 as a reconstructed image, or
This is what is displayed on a CRT display device.

このような構成の本装置は、先ず始めに操作者
がコンソールを操作してシステムを起動させ、ス
キヤンを開始(投影開始)させる。これによりX
線ビームが曝射され、被検体の所定断面について
の各X線パスの放射線透過値が放射線検出器の各
放射線出素子により検出され電気信号に変換され
る。そして、この変換された信号はデータ収集装
置で収集され、1プロジエクシヨン(1投影方
向)毎に前処理装置24,24′に入力される。
しかし、コントローラ23,23′により奇数ビ
ユーデータの時は前処理装置24に取込まれ、偶
数ビユーデータの時は前処理装置24′に取込ま
れるように制御される。すなわち、奇数番目のプ
ロジエクシヨンではその収集データが前処理装置
24に取込まれ、偶数番目のプロジエクシヨンで
はその収集データが前処理装置24′に取込まれ
て対数変換、ゲイン補正、オフセツト補正等が成
される。
In this apparatus having such a configuration, an operator first operates the console to start up the system and start scanning (starting projection). This results in
A ray beam is emitted, and the radiation transmission value of each X-ray pass for a predetermined cross section of the subject is detected by each radiation output element of the radiation detector and converted into an electrical signal. This converted signal is then collected by a data acquisition device and input to preprocessing devices 24, 24' for each projection (one projection direction).
However, the controllers 23 and 23' control the data so that odd-numbered view data is taken into the preprocessing device 24, and even-numbered view data is taken into the preprocessing device 24'. That is, in odd-numbered projections, the collected data is taken into the preprocessing device 24, and in even-numbered projections, the collected data is taken into the preprocessing device 24', where it undergoes logarithmic transformation, gain correction, and offset. Corrections etc. are made.

この処理されたデータ(奇数番目或いは偶数番
目における1プロジエクシヨン方向毎の各X線パ
スにおけるX線吸収データ)は1ビユーのデータ
処理が終ると次のコンボルバ25あるいは25′
に送られ、ここでコンボリユーシヨンされ、次の
バツクプロジエクタ26あるいは26′でイメー
ジメモリ27あるいは27′に逆投影され、重ね
合わされる形で該イメージメモリ27あるいは2
7′上に加算されることによつて個々の画素位置
のCT値が求められ、このCT値による断層像が再
構成される。この結果、イメージメモリ27,2
7′上に奇数ビユー、偶数ビユーの再構成像が得
られる。これら両再構成像はコントローラ23,
23′により読み出され、磁気デイスク装置22
が送られ保存されるがその際、奇数ビユー、偶数
ビユーの再構成像はコントローラ23′によりそ
の加算器ADDを通して加算され、両者が重畳さ
れた完成された再構成像として出力され、保存さ
れる。この保存データまたは加算データはコンソ
ールから指令を与えることにより、必要に応じて
読み出されて、図示しない画像変換器により所望
する範囲のCT値をCT値に応じた階調度に変換し
た上でCRT表示器に表示させる。これにより、
再構成像は白黒濃淡像として表示される。
This processed data (X-ray absorption data in each X-ray pass for each projection direction in odd or even numbers) is transferred to the next convolver 25 or 25' after data processing for one view is completed.
It is convolved here, and is back-projected onto the image memory 27 or 27' by the next back projector 26 or 26', and is then transferred to the image memory 27 or 27' in a superimposed manner.
7', the CT value of each pixel position is determined, and a tomographic image is reconstructed based on this CT value. As a result, the image memory 27, 2
Reconstructed images of odd-numbered views and even-numbered views are obtained on 7'. These two reconstructed images are controlled by the controller 23,
23', and the magnetic disk device 22
At that time, the reconstructed images of the odd and even views are added by the controller 23' through its adder ADD, and both are output as a completed reconstructed image in which they are superimposed and stored. . This stored data or added data is read out as needed by giving commands from the console, and an image converter (not shown) converts the CT values in the desired range into gradations according to the CT values, and then displays the data on the CRT. Display it on the display. This results in
The reconstructed image is displayed as a black and white grayscale image.

ここで、再構成演算処理部は各演算部(前処理
装置24,24′、コンボルバ25,25′、バツ
クプロジエクタ26,26′)において1ビユー
のデータ処理が終ると次の演算部にデータを転送
し、同時に前の演算部からデータを取込むいわゆ
るビユー・パイプ・ライン方式を用いるように
し、データの高速処理を可能にしている。
Here, when the data processing for one view is completed in each calculation unit (preprocessor 24, 24', convolver 25, 25', back projector 26, 26'), the reconstruction calculation processing unit transfers the data to the next calculation unit. A so-called view pipe line method is used in which data is transferred and data is simultaneously fetched from the previous processing unit, thereby enabling high-speed data processing.

このようなパイプ・ライン的な動作はコントロ
ーラ23,23′によつて行われる。また、コン
トローラ23,23′は前処理済みのデータを
CPU21に転送する機能を持つ。
Such pipeline-like operations are performed by controllers 23, 23'. In addition, the controllers 23 and 23' store preprocessed data.
It has a function to transfer to CPU21.

このように、奇数ビユー・データ処理用、偶数
ビユー・データ処理用の2系統の再構成演算処理
部を設けて、奇数ビユー・データが取込まれた時
は奇数ビユー・データ処理用演算処理部にてパイ
プ・ライン的に奇数ビユーのみによるデータの再
構成処理を行い、偶数ビユー・データが取込まれ
た時は偶数ビユー・データ処理用演算処理部にて
パイプ・ライン的に偶数ビユーのみによるデータ
の再構成処理を行うようにし、これによつて偶数
ビユーのみおよび奇数ビユーのみによる画像再構
成をそれぞれ完成させ、最後に両再構成画像を加
算して再構成画像を完成させるようにしたことに
より、各再構成演算処理部には再構成処理演算の
負担を軽減させることができ、かつ、パイプ・ラ
イン処理により個々の演算は高速化できるので、
高密度の画像であつても再構成処理を高速に行え
るようになる。因みに2系統の再構成演算処理部
を用いた上述の例では各々の演算回数は1/2とな
るために処理時間も1/2になる。
In this way, two systems of reconstruction processing units are provided, one for processing odd-numbered view data and one for processing even-numbered view data, and when odd-numbered view data is taken in, the processing unit for processing odd-numbered view data is used. Reconfigures the data using only odd views in the pipeline, and when even view data is captured, the arithmetic processing unit for processing even view data reconstructs the data using only even views in the pipeline. Data reconstruction processing is performed, thereby completing image reconstruction using only even-numbered views and only odd-numbered views, and finally adding both reconstructed images to complete the reconstructed image. As a result, it is possible to reduce the burden of reconstruction processing calculations on each reconstruction calculation processing unit, and the speed of individual calculations can be increased by pipe line processing.
Even with high-density images, reconstruction processing can be performed at high speed. Incidentally, in the above-mentioned example using two systems of reconfiguration calculation processing units, the number of calculations for each is halved, so the processing time is also halved.

また、各撮影方向単位で分割しているので、各
再構成演算処理部各々が独立して断層像を完成さ
せる能力がある。よつて、より高精度な画像を所
望とするCTシステムについては、単にこの再構
成演算処理部をそれ単位で追加し、最終段の加算
器に入力するだけでよく、極めて簡単に対応でき
るという効果も有する。
Furthermore, since the image is divided for each imaging direction, each reconstruction arithmetic processing section has the ability to independently complete a tomographic image. Therefore, for CT systems that require higher-precision images, it is possible to simply add this reconstruction calculation processing unit for each unit and input it to the adder at the final stage, making it extremely easy to handle. It also has

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に変更しに範囲内で
適宜変形して実施し得ることはもちろんであり、
例えば、上記実施例では再構成演算処理部を2系
統としたが必要により3系統以上としても良く、
また、本発明はCTスキヤナの各世代に対し利用
できることはもとより、X線CTスキヤナの他、
磁気共鳴現象を利用したCTスキヤナ、超音波を
利用したCTスキヤナ等、上述した再構成演算処
理を行つて画像を得る装置に広く利用できる。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can of course be carried out by changing the gist and modifying it as appropriate within the scope.
For example, in the above embodiment, there are two systems of reconfiguration processing units, but if necessary, three or more systems may be used.
Furthermore, the present invention can be used not only for each generation of CT scanners, but also for X-ray CT scanners.
It can be widely used in devices that obtain images by performing the above-mentioned reconstruction calculation processing, such as CT scanners that utilize magnetic resonance phenomena and CT scanners that utilize ultrasound.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、高密度の
再構成画像であつても短時間で演算処理を済ませ
ることができ、良質の画像を早く得ることが出来
る断層検査装置を提供できる。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, there is provided a tomographic examination apparatus that can complete calculation processing in a short time even with high-density reconstructed images and can quickly obtain high-quality images. can be provided.

【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要部構成ブロ
ツク図、第2図はCTスキヤナの構成例を説明す
るための図である。 1……スキヤナ本体、2……X線源、3……放
射線検出器、4……被検体、5……X線コントロ
ーラ、6……スキヤナコントローラ、7……シス
テムコントローラ、8……コンソール、9……デ
ータ収集装置、10……前処理装置、14……画
像変換器、15……CRT表示器、21……CPU、
22……磁気デイスク、23,23′……コント
ローラ、10,24,24′……前処理装置、1
1,25,25′……コンボルバ、12,26,
26′……バツクプロジエクタ、13,27,2
7′……イメージメモリ、28……DMA(ダイレ
クト・メモリ・アクセス)バス。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the structure of a CT scanner. 1... Scanner body, 2... X-ray source, 3... Radiation detector, 4... Subject, 5... X-ray controller, 6... Scanner controller, 7... System controller, 8... Console , 9...Data collection device, 10...Preprocessing device, 14...Image converter, 15...CRT display, 21...CPU,
22... Magnetic disk, 23, 23'... Controller, 10, 24, 24'... Preprocessing device, 1
1, 25, 25'... convolver, 12, 26,
26'... Back projector, 13, 27, 2
7′...image memory, 28...DMA (direct memory access) bus.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 被検体の特定断面に対してその各方向から放
射線または物質透過性のビームによる透過データ
を二次元分解能を以て収集し、この収集した前記
各方向毎の透過データに対して画像再構成処理を
施し、前記被検体の特定断面の再構成画像を得る
ようにした断層検査装置において、前記再構成処
理を行なう再構成演算処理部は少なくとも2系統
設け、且つ、再構成演算処理部に順次与えられる
前記各方向毎の全収集透過データを前記各方向単
位で上記系統に分割して入力させるよう制御する
コントローラと、自系統に与えられた収集透過デ
ータの範囲での再構成処理を完成させる演算手段
と、全方向分の収集透過データについて再構成処
理が終了後、各系統で得られた再構成処理結果を
加算して再構成画像を完成させる加算手段とを設
けたことを特徴とする断層検査装置。
1. Collecting transmission data with a two-dimensional resolution from a radiation or material-penetrating beam from each direction on a specific cross section of the object, and performing image reconstruction processing on the collected transmission data for each direction. , in the tomographic examination apparatus configured to obtain a reconstructed image of a specific cross section of the subject, at least two systems of reconstruction arithmetic processing units are provided for performing the reconstruction processing, and the reconstruction arithmetic processing unit is sequentially provided with a controller that controls all the collected transmission data for each direction to be divided into the systems for each direction and inputted; and a calculation means that completes the reconstruction process within the range of the collected transmission data given to the own system. , a tomographic examination apparatus characterized by being provided with an addition means for adding the reconstruction processing results obtained in each system to complete the reconstructed image after the reconstruction processing is completed for collected transmission data for all directions. .
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