JPH0793923B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH0793923B2
JPH0793923B2 JP60194091A JP19409185A JPH0793923B2 JP H0793923 B2 JPH0793923 B2 JP H0793923B2 JP 60194091 A JP60194091 A JP 60194091A JP 19409185 A JP19409185 A JP 19409185A JP H0793923 B2 JPH0793923 B2 JP H0793923B2
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information
    • H04N5/32Transforming X-rays

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 本発明は画像を画素に分解して撮像する素子を用いた撮
像装置の映像出力における画像分解能を向上させる方法
に関する。
ロ 従来の技術 放射線を検出する単位素子を一次元的或は二次元的に並
べて投影画像を映像信号に変換する素子、例えばホトダ
イオードアレーのようなものを用いて撮像する場合の撮
像装置の画像分解能は、一般に単位素子の配列ピッチの
2倍である。つまり画像上で単位素子の配列ピッチの2
倍より短い距離を距てた2点は2点と識別することがで
きない。
ハ 発明が解決しようとする問題点 本発明はアレー状の放射線検出素子を用いた撮像素子の
画像分解能を簡単な方法で単位素子の配列ピッチ程度ま
で高めようとするものである。
ニ 問題点解決のための手段 アレー状素子と同素子上に形成されている画像とを相対
的に、単位素子の配列ピッチの1/2だけずらせるように
放射線源の位置を動かし、ずらせる前に得た画像データ
に対してずらせた後の画像データを補間データとして用
いるようにした。
ホ 作用 第6図において、Fは画像の放射線強度分布、Dはこの
画像に対応するアレー状撮像素子の単位素子配列を示
し、一つ一つのます目が単位素子を示し、S1,S2…は各
単位素子の出力である。第6図Aの図列では画像の二つ
のピークP1,P2が実線に示すように相隣る単位素子上に
形成されており、このときの各単位素子の出力がS1に示
され、二つのピークに対応する撮像素子の出力は連続し
ていて、二点と識別することができない。こゝでピーク
P2が左に移動して、ピーク中心が点線で示すように二つ
の単位素子の境界に位置したときの各単位素子の出力は
S2のようになり、この場合でも二つのピークの識別はで
きない。ピークP2がこの位置より更に右方に移動する
と、各単位素子の出力はS3のようになつて出力を出して
いる3個の単位素子のうち中央の一つの出力が両側の単
位素子の出力より低くなつて、2つのピークを識別する
コントラストが現れ、ピークP2がP2′の位置まで来ると
単位素子出力はS4のようになり連続する3個の単位素子
のうち中央の単位素子の出力は0となつて2つのピーク
を識別するコントラストは100%となる。第7図は画像
の2点間距離dの逆数rを横軸にとり、縦軸にコントラ
ストをとつて上述した関係をグラフ化したもので、撮像
素子の単位素子のピツチをPとすると、rが0から1/2P
まではコントラスト100%、rが1/1.5Pになるとコント
ラストは0になつて、rがそれより大きくなると2つの
ピークの識別はできなくなつて、分解能のカーブはα−
β−γとなる。第6図Bの図列は二つのピークP1,P2が
相隣る二つの単位素子上に位置している状態から、ピー
クP1が左に、ピークP2が右に移動するときの撮像素子の
各単位素子の出力の変化を示す。各ピークP1,P2が点線
で示すように夫々単位素子同士の境界上に位置している
ときの各単位素子の出力はS2のようになり、ピークP1,P
2がこれより離れると、中央の二つの単位素子の出力が
両側の単位素子の出力より低くなつて二つのピークを識
別するコントラストが現れ始め、二つのピークがP1′,P
2′まで離れたとき、2ピークを識別するコントラスト
は100%となる。以上の関係をグラフに示すと第7図に
α−δ−εとなる。結局第7図のグラフで斜線を入れた
範囲は画像の状態によつて分解能がこの斜線範囲内で変
化する。以上はアレー状撮像素子の分解能の一般的な説
明である。
第4図は本発明の作用を説明するものである。
第4図Fは撮像素子上の画像の強度分布、同Dは撮像素
の単位素子の配列を示し、各ますが単位素子を示す。S1
は上記撮像素子における各単位素子の出力を示し、S1の
グラフで縦方向の矢印は、本発明では各単位素子の出力
を画像上のその位置の強度を示しているものとして扱う
ことを表わしている。第4図D′は撮像素子を単位素子
の配列ピッチPの1/2だけ右方にずらせた所を示し、S2
はその場合の各単位素子の出力を示す。この図で縦方向
の矢印は上記S1と同様の意味を表わす。本発明では撮像
素子がDに示す位置にあるときの各単位素子の出力の間
にD′の位置にある各単位素子の出力を挿入して映像信
号とするので、今の場合映像信号はS3のようになり、二
つのピークを識別するコントラストは0である。しかし
この状態よりもピークP2が少し右によると、映像信号は
S4のようになり、中央の矢印が両側の矢印より低くなつ
て、2つのピークを識別するコントラストが現れ始め
る。従つて本発明の場合分解能特性は第6図にα−β−
η−ξで示すようになり、分解能はアレー素子の単位素
子の配列ピツチ迄拡大されていることが判る。アレー素
子の各単位素子の境界には構造的に必然的に放射線に感
応しない部分が介在し、このため分解能特性は第7図の
α−β−η−ξより更に幾分が向上するものである。こ
の点を第5図で説明する。この図は第4図と同じもの
で、アレー状撮像素子の各単位素子が斜線を入れた幅の
部分で、これがピツチPで配列されているものとする。
撮像素子を単位素子の配列ピツチの1/2だけずらせたと
きの各単位素子の出力は第5図S2に示すように0に近
く、これが同図S1に示す各単位素子の出力の間に挿入さ
れるので、ピークが単位素子の配列ピツチで並んでいて
も高いコントラストで識別できるのである。
本発明では撮像面に投影されている画像を撮像面に対し
て、単位素子の配列ピツチの1/2だけ移動させるのに、
放射線源の方を動かすようにしている。今第1図でX線
源1からアレー状X線検出器3までの距離をL、被検体
2内の一点QからX線検出器3までの距離をaとする
と、X線源の必要な移動量xはX線検出器3を構成して
いる単位素子の配列ピツチをPとして、 従つてaに比しLが大きいとき、xは単位素子の配列ピ
ツチより大きくできて、検出器3を動かすより、X線源
を動かす方が移動距離の制御がやり易くなる。また被検
体が薄いものでなく、人体のように厚さのある場合、X
線源の或る移動量に対して、X線検出器の受像面上で、
投射像が単位素子の配列ピツチの1/2だけ移動すること
になるQ点(第1図)は被検体内においてX線検出器の
受像面から特定の距離にある一つの面内の点に限られ、
この面から離れた点では分解能向上の効果が得られない
から、X線源の移動距離を調節することによつて、被検
体内の特定の面に焦点を合せて撮像することができ、一
種の断層撮影効果が得られて、3次元的な被検体の単な
る透視像よりも、要部をより鮮鋭にして見易い画像が得
られると云う効果がある。
ヘ 実施例 第1図は本発明の一実施例でX線透視撮影装置を示す。
1はX線源、2は被写体、3は二次元的なアレー状X線
検出器で、各単位素子はシンチレータとホトダイオード
と同ホトダイオードの出力をレベル選別するコンパレー
タとレベル選別された出力を積分する手段とで構成され
ている。4はX線源1を上下方向に移動させる上下駆動
装置、5はX線源を左右方向に移動させる横駆動装置で
ある。6は撮影装置を制御するコンピュータ、7は画像
メモリである。X線検出器は縦方向256個、横方向256個
の単位素子の配列よりなつており、画像メモリ7は512
×512の画素に対応するアドレスを有する。駆動装置4,5
はX線検出器3の一単位素子が画像上で第2図に1,2,3,
4の数字で示す四つの位置を順次とるようにX線源1を
駆動し、コンピュータ6はX線検出器3の各画素が第2
図の1の位置にあるとき、各画素の出力を読出してその
データを画像メモリ7の第3図で斜線を入れた画素に対
応するアドレスに格納する。次に各単位素子が第2図2
の位置にあるときの各単位素子の出力データを第3図で
点々を入れた画素に対応するアドレスに格納し、以下同
様にして各単位素子の3,4の各位置における出力データ
を丸印の画素対応アドレス、X印画素対応アドレスに格
納して、512×512画素の画像データをメモリ7内に格納
し終る。以後この画像メモリの内容を読出してCRTに表
示させるとX線透視画像が再現される。
ト 効果 アレー状検出器を用いて画像分解能を上げるのに、アレ
ー状検出器の単位素子の配列ピツチを小さくすることは
技術上の飛躍を必要として容易でないが、本発明はアレ
ー状検出器に対して投射像を動かすと云う方法であるか
ら、簡単な構成で画像分解能の向上が得られ、かつ検出
器に対して投射画像を動かすのに、放射線源を動かす構
成としたので、移動量の拡大ができて移動量の制御が楽
になり、3次元的な被検体の透視画像において、特定の
面に焦点を合せて撮影できると云つた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置の概念図、第2図は同実
施例におけるX線検出器の各単位素子の移動軌路を示す
グラフ、第3図は同実施例における画像メモリへの画像
データ入力順序を示す図、第4図は本発明における画像
分解能を説明するグラフ、第5図は単位素子の境界の不
感領域が分解能向上に関与することを説明する図、第6
図はアレー状素子の分解能を説明するグラフ、第7図は
分解能特性のグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】放射線検出用の単位素子を一次元的或は二
    次元的に配列したアレー状検出素子上にX線透視像を投
    影する構成で、単一のX線源と上記アレー状検出素子上
    に投影されたX線透視像が同素子上で、左右或は上下左
    右に上記単位素子の配列ピッチの半分の距離だけ移動す
    るように上記単一のX線源を移動させる手段と、上記ア
    レー状検出素子の出力が格納される画像メモリとを有
    し、上記画像メモリには上記アレー状素子の各単位素子
    毎に上記X線源の移動位置と同数のアドレス群を対応さ
    せ、X線源の一つの位置におけるアレー状素子の各単位
    素子の出力を上記画像メモリのその単位素子に対応する
    アドレス群中の上記X線源の一つの位置に対応するアド
    レスに格納することにより、X線源の移動の前後の各位
    置における画像データを相互補間的に配列して一つの画
    像データを構成するようにした撮像装置。
JP60194091A 1985-09-02 1985-09-02 撮像装置 Expired - Lifetime JPH0793923B2 (ja)

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EP86306790A EP0214833B1 (en) 1985-09-02 1986-09-02 High-resolution radiation image detecting apparatus
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EP0214833A2 (en) 1987-03-18
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