JPH08140964A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置Info
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- JPH08140964A JPH08140964A JP31130194A JP31130194A JPH08140964A JP H08140964 A JPH08140964 A JP H08140964A JP 31130194 A JP31130194 A JP 31130194A JP 31130194 A JP31130194 A JP 31130194A JP H08140964 A JPH08140964 A JP H08140964A
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Classifications
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｘ線ＣＴ装置における高吸収体混入時のストリ
ークアーチファクトを低減する。 【構成】高吸収体と空気領域を除いた補正領域画像を抽
出し、画像の平滑処理で高周波成分を除去し、オリジナ
ル画像とこの平滑画像との差分画像又はこの平滑処理画
像の各閉領域毎の平均値を減算してレベルシフトしたシ
フト画像を求め、前記の差分画像やオリジナル画像とシ
フト画像との差分画像に対して特定データ領域のみ指数
関数や階段上の近似式で重み付け処理を施して重み変換
画像を求め、最後にこの重み変換画像に特定ゲイン定数
を乗算した画像をオリジナル画像から差し引く。
ークアーチファクトを低減する。 【構成】高吸収体と空気領域を除いた補正領域画像を抽
出し、画像の平滑処理で高周波成分を除去し、オリジナ
ル画像とこの平滑画像との差分画像又はこの平滑処理画
像の各閉領域毎の平均値を減算してレベルシフトしたシ
フト画像を求め、前記の差分画像やオリジナル画像とシ
フト画像との差分画像に対して特定データ領域のみ指数
関数や階段上の近似式で重み付け処理を施して重み変換
画像を求め、最後にこの重み変換画像に特定ゲイン定数
を乗算した画像をオリジナル画像から差し引く。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＸ線ＣＴ装置計測画像で
金属や骨等の高吸収体が混入した画像に発生するある幅
を持った直線状のアーチファクト除去に有効なＸ線ＣＴ
装置に関する。
金属や骨等の高吸収体が混入した画像に発生するある幅
を持った直線状のアーチファクト除去に有効なＸ線ＣＴ
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属や骨などの高吸収体が混入したＸ線
ＣＴ画像では強いストリークアーチファクトが発生する
事は良く知られており、金属体でのアーチファクト補正
方法では「Radiology August 1987.576」の文献のよう
に計測投影データ上の金属軌跡を特定してこの金属によ
るピーク値を補間処理で取り除く方法が提案されている
が、頭部等の被写体形状が複雑な投影データでは金属ピ
ーク軌跡の除去が非常に困難で実際にはアーチファクト
低減画像は非常に限られたものになっている。
ＣＴ画像では強いストリークアーチファクトが発生する
事は良く知られており、金属体でのアーチファクト補正
方法では「Radiology August 1987.576」の文献のよう
に計測投影データ上の金属軌跡を特定してこの金属によ
るピーク値を補間処理で取り除く方法が提案されている
が、頭部等の被写体形状が複雑な投影データでは金属ピ
ーク軌跡の除去が非常に困難で実際にはアーチファクト
低減画像は非常に限られたものになっている。
【０００３】また「European Radiology.3.129-134(199
3)」の文献に見られるように計測画像からアーチファク
トを発生させている高吸収体を抽出し、画像の逆投影計
算からＸ線質硬化量を計算して補正する方法もあるが、
逆投影変換の演算量が非常に多く、正確なＸ線質硬化計
算も含めると膨大な時間がかかりＸ線ＣＴ装置での実用
化には至っていない。そのため特開平２−１２１６３６
や特開平５−２３７０９５では逆に骨や金属体以外のア
ーチファクトを含んだ低吸収体画像を抽出し、この画像
の逆投影演算データの特徴からストリーク画像成分のみ
を特定し、ストリーク画像減算処理してストリークアー
チファクトを低減する方法を提案している。
3)」の文献に見られるように計測画像からアーチファク
トを発生させている高吸収体を抽出し、画像の逆投影計
算からＸ線質硬化量を計算して補正する方法もあるが、
逆投影変換の演算量が非常に多く、正確なＸ線質硬化計
算も含めると膨大な時間がかかりＸ線ＣＴ装置での実用
化には至っていない。そのため特開平２−１２１６３６
や特開平５−２３７０９５では逆に骨や金属体以外のア
ーチファクトを含んだ低吸収体画像を抽出し、この画像
の逆投影演算データの特徴からストリーク画像成分のみ
を特定し、ストリーク画像減算処理してストリークアー
チファクトを低減する方法を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの特開平２−
１２１６３６や特開平５−２３７０９５においても抽出
画像に対する逆投影演算処理が含まれることから演算時
間の増加が実用上は問題になり、実際に装置で実用とな
る時間で処理するには高速な画像処理が必要なことから
装置の高価格化さけられない。そのため本発明では逆投
影演算のような演算量の増加する処理を行わないでスト
リークアーチファクトを低減できる安価なＸ線ＣＴ装置
を提供することを目的にしている。
１２１６３６や特開平５−２３７０９５においても抽出
画像に対する逆投影演算処理が含まれることから演算時
間の増加が実用上は問題になり、実際に装置で実用とな
る時間で処理するには高速な画像処理が必要なことから
装置の高価格化さけられない。そのため本発明では逆投
影演算のような演算量の増加する処理を行わないでスト
リークアーチファクトを低減できる安価なＸ線ＣＴ装置
を提供することを目的にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】オリジナル再構成画像の
各画素単位で高吸収体成分と空気成分をしきい値処理で
零にする高吸収体および空気成分除去手段と、しきい値
処理後の再構成画像からの平滑画像を算出する平滑化手
段と、平滑画像（又はしきい値処理後の再構成画像）の
画素濃度の平均値を求め、この平均値を平滑画像の各画
素濃度から差し引きレベルシフト画像を得るレベルシフ
ト手段と、レベルシフト画像に軟部組織除去用の重み付
け処理を行って重み変換画像を得る重み付け手段と、所
定のゲイン定数の乗算した重み変換画像を上記オリジナ
ル再構成画像から差し引く差分手段と、この差分手段で
得た画像を表示画面に表示させる表示手段と、より成る
Ｘ線ＣＴ装置を開示する。
各画素単位で高吸収体成分と空気成分をしきい値処理で
零にする高吸収体および空気成分除去手段と、しきい値
処理後の再構成画像からの平滑画像を算出する平滑化手
段と、平滑画像（又はしきい値処理後の再構成画像）の
画素濃度の平均値を求め、この平均値を平滑画像の各画
素濃度から差し引きレベルシフト画像を得るレベルシフ
ト手段と、レベルシフト画像に軟部組織除去用の重み付
け処理を行って重み変換画像を得る重み付け手段と、所
定のゲイン定数の乗算した重み変換画像を上記オリジナ
ル再構成画像から差し引く差分手段と、この差分手段で
得た画像を表示画面に表示させる表示手段と、より成る
Ｘ線ＣＴ装置を開示する。
【０００６】オリジナル再構成画像の各画素単位で高吸
収体成分と空気成分をしきい値処理で零にする高吸収体
および空気成分除去手段と、しきい値処理後の再構成画
像からの平滑画像を算出する平滑化手段と、上記オリジ
ナル再構成画像から平滑画像を差し引く手段と、この差
分画像に軟部組織除去用の重み付け処理を行って重み変
換画像を得る重み付け手段と、所定のゲイン定数の乗算
した重み変換画像を上記オリジナル再構成画像から差し
引く差分手段と、この差分手段で得た画像を表示画面に
表示させる表示手段と、より成るＸ線ＣＴ装置を開示す
る。
収体成分と空気成分をしきい値処理で零にする高吸収体
および空気成分除去手段と、しきい値処理後の再構成画
像からの平滑画像を算出する平滑化手段と、上記オリジ
ナル再構成画像から平滑画像を差し引く手段と、この差
分画像に軟部組織除去用の重み付け処理を行って重み変
換画像を得る重み付け手段と、所定のゲイン定数の乗算
した重み変換画像を上記オリジナル再構成画像から差し
引く差分手段と、この差分手段で得た画像を表示画面に
表示させる表示手段と、より成るＸ線ＣＴ装置を開示す
る。
【０００７】請求項１又は２のＸ線ＣＴ装置において、
高吸収体成分除去手段で扱うオリジナル再構成画像は本
来のオリジナル再構成画像を縮小した画像とし、差分手
段で扱う重み変換画像は本来のオリジナル再構成画像の
サイズに拡大した後の画像とし、この重み変換画像の差
分相手である上記差分手段でのオリジナル再構成画像は
本来のオリジナル再構成画像とする、Ｘ線ＣＴ装置を開
示する。
高吸収体成分除去手段で扱うオリジナル再構成画像は本
来のオリジナル再構成画像を縮小した画像とし、差分手
段で扱う重み変換画像は本来のオリジナル再構成画像の
サイズに拡大した後の画像とし、この重み変換画像の差
分相手である上記差分手段でのオリジナル再構成画像は
本来のオリジナル再構成画像とする、Ｘ線ＣＴ装置を開
示する。
【０００８】オリジナル再構成画像の各画素単位で高吸
収体成分と空気成分を、しきい値処理で零にする高吸収
体および空気成分除去手段と、しきい値処理後の再構成
画像からの平滑画像を算出する平滑化手段と、平滑画像
を複数の閉鎖領域に分ける領域分割手段と、各々閉鎖領
域での画素濃度の各平均値を求め、この平均値を各閉鎖
領域毎の画素濃度から差し引いたレベルシフト画像を得
るレベルシフト手段と、レベルシフト画像に軟部組織除
去用の重み付け処理を行って重み変換画像を得る重み付
け手段と、所定のゲイン定数の乗算した重み変換画像を
上記オリジナル再構成画像から差し引く差分手段と、こ
の差分手段で得た画像を表示画面に表示させる表示手段
と、より成るＸ線ＣＴ装置を開示する。
収体成分と空気成分を、しきい値処理で零にする高吸収
体および空気成分除去手段と、しきい値処理後の再構成
画像からの平滑画像を算出する平滑化手段と、平滑画像
を複数の閉鎖領域に分ける領域分割手段と、各々閉鎖領
域での画素濃度の各平均値を求め、この平均値を各閉鎖
領域毎の画素濃度から差し引いたレベルシフト画像を得
るレベルシフト手段と、レベルシフト画像に軟部組織除
去用の重み付け処理を行って重み変換画像を得る重み付
け手段と、所定のゲイン定数の乗算した重み変換画像を
上記オリジナル再構成画像から差し引く差分手段と、こ
の差分手段で得た画像を表示画面に表示させる表示手段
と、より成るＸ線ＣＴ装置を開示する。
【０００９】
【作用】本発明では、骨や金属のアーチファクトの特徴
は単純にＣＴ値のしきい値処理だけでストリークアーチ
ファクト画像を１次抽出し、更に本来補正すべきでない
軟部組織を排除するために抽出画像に平滑画像に平滑処
理を行い、オリジナル再構成画像とこの平滑画像との差
分画像又はこの平滑処理画像の平均値を減算してレベル
シフトしたシフト画像を求め、前記差分画像又はオリジ
ナル再構成画像とシフト画像との差分画像を求め、この
差分画像に対して重み付け処理を施して重み変換画像を
求め、最後にこの重み変換画像に特定ゲイン定数を乗算
した画像をオリジナル再構成画像から差し引く。
は単純にＣＴ値のしきい値処理だけでストリークアーチ
ファクト画像を１次抽出し、更に本来補正すべきでない
軟部組織を排除するために抽出画像に平滑画像に平滑処
理を行い、オリジナル再構成画像とこの平滑画像との差
分画像又はこの平滑処理画像の平均値を減算してレベル
シフトしたシフト画像を求め、前記差分画像又はオリジ
ナル再構成画像とシフト画像との差分画像を求め、この
差分画像に対して重み付け処理を施して重み変換画像を
求め、最後にこの重み変換画像に特定ゲイン定数を乗算
した画像をオリジナル再構成画像から差し引く。
【００１０】これにより、一次抽出では骨や金属からの
アーチファクトＣＴ値は軟部組織ＣＴ値に対して、均等
にプラス・マイナス方向に増加、減少した値で且つその
範囲は骨や空気のＣＴ値領域よりは小さいことを利用し
て単純なしきい値処理でおおまかなアーチファクトの抽
出ができる。平滑処理では軟部組織の輪郭を表す高周波
成分を除外することができ、空間分解能の劣化を防ぐ。
またオリジナル再構成画像と平滑画像の差分画像や平均
ＣＴ値のレベルシフト処理画像では主に低周波成分であ
るアーチファクト形状の抽出がなされることになる。
アーチファクトＣＴ値は軟部組織ＣＴ値に対して、均等
にプラス・マイナス方向に増加、減少した値で且つその
範囲は骨や空気のＣＴ値領域よりは小さいことを利用し
て単純なしきい値処理でおおまかなアーチファクトの抽
出ができる。平滑処理では軟部組織の輪郭を表す高周波
成分を除外することができ、空間分解能の劣化を防ぐ。
またオリジナル再構成画像と平滑画像の差分画像や平均
ＣＴ値のレベルシフト処理画像では主に低周波成分であ
るアーチファクト形状の抽出がなされることになる。
【００１１】更に重み変換画像処理をする必要性は、軟
部組織のＣＴ値が一般に±６０程度あり、このＣＴ値幅
を考慮し特定ＣＴ値に対して重み付けが少なくなること
で補正用画像から真の軟部組織画像が除外されてＸ線Ｃ
Ｔの特徴である低濃度分解能の劣化をなくすことができ
るためである。このような処理過程でストリークアーチ
ファクト成分が特定でき最後に特定ゲイン定数でアーチ
ファクト強度を調整してオリジナル画像から差し引けば
ストリークがない良好な画像が選られる。
部組織のＣＴ値が一般に±６０程度あり、このＣＴ値幅
を考慮し特定ＣＴ値に対して重み付けが少なくなること
で補正用画像から真の軟部組織画像が除外されてＸ線Ｃ
Ｔの特徴である低濃度分解能の劣化をなくすことができ
るためである。このような処理過程でストリークアーチ
ファクト成分が特定でき最後に特定ゲイン定数でアーチ
ファクト強度を調整してオリジナル画像から差し引けば
ストリークがない良好な画像が選られる。
【００１２】更に、本発明では、しきい値処理から重み
変換画像を得るまでの処理が、本来のオリジナル再構成
画像よりも小さい縮小画像サイズで行われる。これによ
り、画像の高周波成分の除去及び処理データ量を少なく
した上で、上記しきい値処理から重み変換画像を得るま
での処理を実現する。
変換画像を得るまでの処理が、本来のオリジナル再構成
画像よりも小さい縮小画像サイズで行われる。これによ
り、画像の高周波成分の除去及び処理データ量を少なく
した上で、上記しきい値処理から重み変換画像を得るま
での処理を実現する。
【００１３】
【実施例】まず本画像補正は一般に市販されているＸ線
ＣＴ装置に適用され、本演算が行われる画像処理その構
成やアルゴリズムについては、「ＣＴスキャナ」（岩井
善典編 コロナ社）や多くの文献があるため割愛する。
図１は本発明のＣＴ装置の実施例図、図２はその処理フ
ローチャートである。図１のＣＴ装置は、画像再構成装
置１、オリジナル再構成画像記録装置２、画像縮小装置
３、高吸収体除去装置４、画像平滑装置５、閉領域ラベ
ル付け装置６、平均値演算シフト装置７、重み変換装置
８、画像拡大装置９、差分処理装置１０、画像表示装置
１１より成る。図２のフローチャートは、ステップ１〜
ステップ９から成る。
ＣＴ装置に適用され、本演算が行われる画像処理その構
成やアルゴリズムについては、「ＣＴスキャナ」（岩井
善典編 コロナ社）や多くの文献があるため割愛する。
図１は本発明のＣＴ装置の実施例図、図２はその処理フ
ローチャートである。図１のＣＴ装置は、画像再構成装
置１、オリジナル再構成画像記録装置２、画像縮小装置
３、高吸収体除去装置４、画像平滑装置５、閉領域ラベ
ル付け装置６、平均値演算シフト装置７、重み変換装置
８、画像拡大装置９、差分処理装置１０、画像表示装置
１１より成る。図２のフローチャートは、ステップ１〜
ステップ９から成る。
【００１４】ステップ１はオリジナル再構成画像を作成
する。画像再構成装置１では計測されたＸ線ＣＴデータ
に対して種々の感度補正やＬＯＧ変換等の前処理を行
い、一般に知られている画像再構成アルゴリズムによっ
て３２０×３２０から１０２４×１０２４（以後マトリ
ックスサイズと呼ぶ）程度の画素数の画像が作られこの
画像がオリジナル再構成画像として記録される。本例で
はこの画像を一般的な５１２×５１２画像として説明す
る。この画素数とそれ以後の画像縮小や平滑化の値はス
トリーク成分を抽出する上で重要なパラメータであるた
め、その他のマトリックスサイズでの適用では１画素サ
イズがどのマトリックスサイズでもほぼ同じになるよう
に縮小率や平滑率が調整されることとする。
する。画像再構成装置１では計測されたＸ線ＣＴデータ
に対して種々の感度補正やＬＯＧ変換等の前処理を行
い、一般に知られている画像再構成アルゴリズムによっ
て３２０×３２０から１０２４×１０２４（以後マトリ
ックスサイズと呼ぶ）程度の画素数の画像が作られこの
画像がオリジナル再構成画像として記録される。本例で
はこの画像を一般的な５１２×５１２画像として説明す
る。この画素数とそれ以後の画像縮小や平滑化の値はス
トリーク成分を抽出する上で重要なパラメータであるた
め、その他のマトリックスサイズでの適用では１画素サ
イズがどのマトリックスサイズでもほぼ同じになるよう
に縮小率や平滑率が調整されることとする。
【００１５】ステップ２は、画像の高周波成分を除去す
る他に以降の補正演算量を低減するためにマトリックス
サイズを小さくする処理である。即ち、オリジナル再構
成画像が画像縮小装置３に送られＭ×Ｍの近傍複数画素
の平均値を１画素と置き換えられマトリックスサイズは
１／１〜１／４に縮小されこの縮小画像が記録装置２に
記録される。
る他に以降の補正演算量を低減するためにマトリックス
サイズを小さくする処理である。即ち、オリジナル再構
成画像が画像縮小装置３に送られＭ×Ｍの近傍複数画素
の平均値を１画素と置き換えられマトリックスサイズは
１／１〜１／４に縮小されこの縮小画像が記録装置２に
記録される。
【００１６】ステップ３では補正すべき領域を特定する
処理である。装置３の縮小画像は高吸収体除去装置４に
送られしきい値処理でしきい値Ｘ1（２００〜５００程
度）以上の画素は高吸収体として、またＣＴ値が−１０
００以下の領域は画像領域外の空気領域として除外する
ために共にこれら画素のＣＴ値を零に置き換え高吸収体
除外画像として記録する。
処理である。装置３の縮小画像は高吸収体除去装置４に
送られしきい値処理でしきい値Ｘ1（２００〜５００程
度）以上の画素は高吸収体として、またＣＴ値が−１０
００以下の領域は画像領域外の空気領域として除外する
ために共にこれら画素のＣＴ値を零に置き換え高吸収体
除外画像として記録する。
【００１７】ここで、各種人体組織のＣＴ値の一例を図
３に示す。ＣＴ値が−１０００以下が空気であり、ＣＴ
値が＋５０以上のレベルに、骨が存在する。金属アーチ
ファクトＣＴ値の最小値は、２００〜５００に存在する
と思われる。
３に示す。ＣＴ値が−１０００以下が空気であり、ＣＴ
値が＋５０以上のレベルに、骨が存在する。金属アーチ
ファクトＣＴ値の最小値は、２００〜５００に存在する
と思われる。
【００１８】ステップ４も画像の高周波成分を除去する
他にデータの連続性を向上する事を目的として行われ
る。この処理は高吸収体画像が画像平滑装置５に送られ
処理が行われるが、ステップ２の処理とは異なりｍ×ｍ
（１／３〜１／１１）の近傍複数画素の平均値（中心位
置の重みが大きい重み付け平均でも可）をその中心位置
画素のＣＴ値と置き換えた画像を記録する処理であり画
像全体のマトリックスサイズには変更がない。
他にデータの連続性を向上する事を目的として行われ
る。この処理は高吸収体画像が画像平滑装置５に送られ
処理が行われるが、ステップ２の処理とは異なりｍ×ｍ
（１／３〜１／１１）の近傍複数画素の平均値（中心位
置の重みが大きい重み付け平均でも可）をその中心位置
画素のＣＴ値と置き換えた画像を記録する処理であり画
像全体のマトリックスサイズには変更がない。
【００１９】ステップ５は平均的な軟部組織のＣＴ値オ
フセットを除外してＣＴ画像で白（ＣＴ値が高い）と黒
（ＣＴ値が低い）に見えるアーチファクト成分を抽出し
ている。ここの処理では平滑画像又は平滑前のしきい値
画像全体の平均値を差し引く第１の方法と個々の閉領域
（または閉鎖領域。以下同じ）毎の平均値を差し引く第
２の方法がある。第１の方法の場合は平滑画像が直接平
均値演算シフト装置７に送られ平均値算出後平滑画像か
ら平均値を差し引いたシフト画像を記録する。第２の方
法の例では平滑画像は閉領域ラベル付け装置６に送られ
各閉鎖領域毎に分離され複数の閉領域画像が記録され
る。これら閉領域画像は順に平均値演算シフト装置に送
られ個々に平均値が算出され差し引かれた画像が最終的
に一体化され前者の例と同様のシフト画像が記録され
る。
フセットを除外してＣＴ画像で白（ＣＴ値が高い）と黒
（ＣＴ値が低い）に見えるアーチファクト成分を抽出し
ている。ここの処理では平滑画像又は平滑前のしきい値
画像全体の平均値を差し引く第１の方法と個々の閉領域
（または閉鎖領域。以下同じ）毎の平均値を差し引く第
２の方法がある。第１の方法の場合は平滑画像が直接平
均値演算シフト装置７に送られ平均値算出後平滑画像か
ら平均値を差し引いたシフト画像を記録する。第２の方
法の例では平滑画像は閉領域ラベル付け装置６に送られ
各閉鎖領域毎に分離され複数の閉領域画像が記録され
る。これら閉領域画像は順に平均値演算シフト装置に送
られ個々に平均値が算出され差し引かれた画像が最終的
に一体化され前者の例と同様のシフト画像が記録され
る。
【００２０】ここで、閉領域とは、図４に示す如き表示
例でみるに、それ自体で閉じた領域＃１、＃２、＃３の
３つの例を指す。閉領域とは人体でみるに、肝臓や心臓
等の独立組織であり、これらの組織の中に金属アーチフ
ァクトを発生する要因が残っているために、閉領域自体
を抽出し平均値をとることにしたのである。ラベル付け
とは、各閉領域＃１、＃２、＃３をラベル付けて区分す
ることである。また閉領域は、独立組織の他に、患部等
の一定の広がりを持った部位（いわゆる関心領域）を指
すこともある。
例でみるに、それ自体で閉じた領域＃１、＃２、＃３の
３つの例を指す。閉領域とは人体でみるに、肝臓や心臓
等の独立組織であり、これらの組織の中に金属アーチフ
ァクトを発生する要因が残っているために、閉領域自体
を抽出し平均値をとることにしたのである。ラベル付け
とは、各閉領域＃１、＃２、＃３をラベル付けて区分す
ることである。また閉領域は、独立組織の他に、患部等
の一定の広がりを持った部位（いわゆる関心領域）を指
すこともある。
【００２１】ステップ６は重み変換処理で、シフト画像
から補正すべきでない軟部組織を除外する処理である。
この処理はシフト画像が重み変換装置８に送られ図５に
示すような重み係数によってＣＴ値が書き換えられる。
横軸はシフト画像のＣＴ値の絶対値を表す。縦軸が重み
係数を示す。重み領域しきい値Ｘ2の値はＣＴ値の軟部
組織のＣＴ値分布を除外するための値であり、例えば１
００〜３００程度の値に設定される。
から補正すべきでない軟部組織を除外する処理である。
この処理はシフト画像が重み変換装置８に送られ図５に
示すような重み係数によってＣＴ値が書き換えられる。
横軸はシフト画像のＣＴ値の絶対値を表す。縦軸が重み
係数を示す。重み領域しきい値Ｘ2の値はＣＴ値の軟部
組織のＣＴ値分布を除外するための値であり、例えば１
００〜３００程度の値に設定される。
【００２２】またＣＴ値が零に近い領域は軟部組織が多
く混在するためａのようにＸの値の１／２〜１／４程度
から立ち上がる直線式で重みを近似したり、ｂのように
階段状の直線式や指数関数変化に近いｄのような複数の
折れ線近似でも良い。またｃのような指数関数ではデー
タの連続性が良好で最も都合が良く、式としてはｙ：重
み係数、ｘ：ＣＴ値とすると図５の絶対値形式の場合は
く混在するためａのようにＸの値の１／２〜１／４程度
から立ち上がる直線式で重みを近似したり、ｂのように
階段状の直線式や指数関数変化に近いｄのような複数の
折れ線近似でも良い。またｃのような指数関数ではデー
タの連続性が良好で最も都合が良く、式としてはｙ：重
み係数、ｘ：ＣＴ値とすると図５の絶対値形式の場合は
【数１】ｙ＝ｋ1・ｅｘｐ（−ｋ2Ｘ） またマイナスからプラス領域ＣＴ値の絶対値表示で無い
場合は
場合は
【数２】ｙ＝ｃ1＋ｃ2Ｘ＋ｃ3Ｘ2＋ｃ4Ｘ3 のような三次関数で近似される。ここでｃ1〜ｃ4は定数
である。つまりここでの処理としては零に近い領域は軟
部組織としてレベルシフト画像の値が重み関数により小
さい値に書き換えられ零から画像のＣＴ値が大きくなる
ほど書換え量が小さくなり、重みしきい値Ｘ2より大き
い絶対ＣＴ値はすべてアーチファクト補正画像として残
される。基本的には本重み付けでＣＴ値が±５０〜５０
０程度のアーチファクト成分が抽出された事になり本発
明の趣旨であるアーチファクトの補正が十分達成されて
いる。しかし、さらにアーチファクト補正後の画像の不
自然さをなくすために図５のｅのように高吸収体しきい
値Ｘ1近似で急激なＣＴ値変化がないように除々に重み
を小さくするこでより自然なアーチファクト補正が可能
となる。ここでは直線式で近似したが複数直線近似や指
数関数近似式にしても良い事は容易に推察できるのは言
うまでもない。
である。つまりここでの処理としては零に近い領域は軟
部組織としてレベルシフト画像の値が重み関数により小
さい値に書き換えられ零から画像のＣＴ値が大きくなる
ほど書換え量が小さくなり、重みしきい値Ｘ2より大き
い絶対ＣＴ値はすべてアーチファクト補正画像として残
される。基本的には本重み付けでＣＴ値が±５０〜５０
０程度のアーチファクト成分が抽出された事になり本発
明の趣旨であるアーチファクトの補正が十分達成されて
いる。しかし、さらにアーチファクト補正後の画像の不
自然さをなくすために図５のｅのように高吸収体しきい
値Ｘ1近似で急激なＣＴ値変化がないように除々に重み
を小さくするこでより自然なアーチファクト補正が可能
となる。ここでは直線式で近似したが複数直線近似や指
数関数近似式にしても良い事は容易に推察できるのは言
うまでもない。
【００２３】ステップ７はアーチファクト補正画像が補
間拡大処理でオリジナル再構成画像と同じマトリックス
サイズに戻す処理である。重み変換画像（アーチファク
ト補正画像）は画像拡大装置９に送られ、良く知られて
いるリニア補間処理で縮小された画素数をオリジナル再
構成画像と同じサイズの５１２×５１２画像に拡大して
拡大アーチファクト画像として記録する。
間拡大処理でオリジナル再構成画像と同じマトリックス
サイズに戻す処理である。重み変換画像（アーチファク
ト補正画像）は画像拡大装置９に送られ、良く知られて
いるリニア補間処理で縮小された画素数をオリジナル再
構成画像と同じサイズの５１２×５１２画像に拡大して
拡大アーチファクト画像として記録する。
【００２４】ステップ８はオリジナル再構成画像から拡
大アーチファクト画像を差し引いてアーチファクトを除
去する処理である。拡大アーチファクト画像は再構成分
処理装置１０に送られ以下の式のようにある定数Ｋを掛
けられてオリジナル再構成画像から差し引かれ、補正画
像が記録される。ここで定数Ｋとはアーチファクトの強
弱の程度を決定する値である。
大アーチファクト画像を差し引いてアーチファクトを除
去する処理である。拡大アーチファクト画像は再構成分
処理装置１０に送られ以下の式のようにある定数Ｋを掛
けられてオリジナル再構成画像から差し引かれ、補正画
像が記録される。ここで定数Ｋとはアーチファクトの強
弱の程度を決定する値である。
【数３】 ｆ（ｘ、ｙ）−Ｋ・ｆ′（ｘ、ｙ）＝Ｆ（ｘ、ｙ） ここでｆ（ｘ、ｙ）はオリジナル再構成画像の画素位置
をｆ′（ｘ、ｙ）は拡大アーチファクト画像の画素位置
をＦ（ｘ、ｙ）は補正後の画像の画素位置を、表す関数
である。
をｆ′（ｘ、ｙ）は拡大アーチファクト画像の画素位置
をＦ（ｘ、ｙ）は補正後の画像の画素位置を、表す関数
である。
【００２５】ステップ９は補正後の画像を表示する処理
である。補正画像は画像表示装置１１に送られ各種画像
ＣＴ値変換処理（一般に表示するＣＴ値の幅：ウインド
幅と呼ぶや表示する中心ＣＴ値：レベルと呼ぶ）が行わ
れモニターや各種ディスプレー表示器によって補正画像
が表示される。
である。補正画像は画像表示装置１１に送られ各種画像
ＣＴ値変換処理（一般に表示するＣＴ値の幅：ウインド
幅と呼ぶや表示する中心ＣＴ値：レベルと呼ぶ）が行わ
れモニターや各種ディスプレー表示器によって補正画像
が表示される。
【００２６】図６にＣＴ値変換処理、特にウインド幅の
設定例を示す。ＣＴ値の範囲に対して、このウインド幅
の中心位置及びその幅の大きさは、自在に設定可能な値
である。
設定例を示す。ＣＴ値の範囲に対して、このウインド幅
の中心位置及びその幅の大きさは、自在に設定可能な値
である。
【００２７】次に実施例２について説明する。この方法
は実施例１が抽出され平滑化画像の各閉領域で平均値を
求め平均値を差し引いてシフトした画像に対して重み付
け変換したのに対して、本処理ではオリジナル画像と抽
出され平滑化処理との差分画像に対して重み変換する違
いがある。この実施例２を図７と図８に示す図７がＸ線
ＣＴ装置の実施例、図８が動作フローチャートを示す。
実施例１と同じ処理の場合は同じ装置名（番号）とステ
ップ数となっているためここではこの相違点部の説明と
する。
は実施例１が抽出され平滑化画像の各閉領域で平均値を
求め平均値を差し引いてシフトした画像に対して重み付
け変換したのに対して、本処理ではオリジナル画像と抽
出され平滑化処理との差分画像に対して重み変換する違
いがある。この実施例２を図７と図８に示す図７がＸ線
ＣＴ装置の実施例、図８が動作フローチャートを示す。
実施例１と同じ処理の場合は同じ装置名（番号）とステ
ップ数となっているためここではこの相違点部の説明と
する。
【００２８】図８において、ステップ１からステップ４
までは実施例１の図２と同じである。まず縮小されたオ
リジナル画像が画像縮小装置３から差分処理装置１０に
送られ同様に平滑画像が画像平滑装置５から差は分平滑
処理装置１０に送られる。その後縮小オリジナル画像か
ら平滑画像の減算処理が行われ差分画像が記録される。
までは実施例１の図２と同じである。まず縮小されたオ
リジナル画像が画像縮小装置３から差分処理装置１０に
送られ同様に平滑画像が画像平滑装置５から差は分平滑
処理装置１０に送られる。その後縮小オリジナル画像か
ら平滑画像の減算処理が行われ差分画像が記録される。
【００２９】ステップ６の重み変換方法は実施例１と同
じだが、処理すべき画像が異なっている。重み変換装置
８には差分処理装置１０から差分画像が送られ、この差
分画像に対して実施例１と同じ重み変換処理が行われア
ーチファクト補正画像が記録される。
じだが、処理すべき画像が異なっている。重み変換装置
８には差分処理装置１０から差分画像が送られ、この差
分画像に対して実施例１と同じ重み変換処理が行われア
ーチファクト補正画像が記録される。
【００３０】ステップ７以降の処理は実施例１と全く同
一の処理が行える。これら実施例では処理の手順が重要
でなく例えば画像縮小処理と画像平滑処理の手順は逆に
しても良く本処理の趣旨をもってして手順等の変更は容
易に可能である。
一の処理が行える。これら実施例では処理の手順が重要
でなく例えば画像縮小処理と画像平滑処理の手順は逆に
しても良く本処理の趣旨をもってして手順等の変更は容
易に可能である。
【００３１】最後に実施例３の方法について説明する。
第３の実施例は上記実施例１と２の処理において図５に
示す重み係数領域を可変にしたことが特徴である。これ
は補正するアーチファクトの発生強度には非常に大きな
差が生じ、歯科充 （金歯等）や骨折時の接属治具であ
る金属製のボルト等が混入した場合はアーチファクトの
強度は非常に強く骨のＣＴ値であるしきい値Ｘ1を大き
くオーバーする事が多い。また反対に止血クリップのよ
うな小さい金属体ではアーチファクトの強度が少なくな
る事態が発生する。実施例１、２では基本的には補正に
よる画像の劣化は最小にするため代表的なアーチファク
トを対象にしきい値Ｘ2や近似関数が固定されているた
め、上記のような広範囲な被写体対象では補正が最適に
はならない。
第３の実施例は上記実施例１と２の処理において図５に
示す重み係数領域を可変にしたことが特徴である。これ
は補正するアーチファクトの発生強度には非常に大きな
差が生じ、歯科充 （金歯等）や骨折時の接属治具であ
る金属製のボルト等が混入した場合はアーチファクトの
強度は非常に強く骨のＣＴ値であるしきい値Ｘ1を大き
くオーバーする事が多い。また反対に止血クリップのよ
うな小さい金属体ではアーチファクトの強度が少なくな
る事態が発生する。実施例１、２では基本的には補正に
よる画像の劣化は最小にするため代表的なアーチファク
トを対象にしきい値Ｘ2や近似関数が固定されているた
め、上記のような広範囲な被写体対象では補正が最適に
はならない。
【００３２】そのため画像平滑装置５の処理の中で縮小
平滑画像に対してこの閉領域に含まれるＣＴ値の最大値
と最小値に応じてある割合定数を変えたり、各閉領域の
ＣＴ値ＳＤ値に割合定数を掛けてしきい値Ｘ2を算出す
る処理を追加する。そして重み変換装置８の処理におい
て、まず画像平滑装置で算出したしきい値Ｘ2を呼び出
し、この値に応じた重み関数を算出し直して重み変換す
る方法を用いれば、さらに良好な補正結果が得られる。
実際には個々に重み関数を算出するには処理時間の面で
問題が多いため予め複数の重み係数をテーブル化して用
意し、一番近い算出Ｘ2に近いテーブルを参照してＣＴ
値変換を行えば処理時間の増加は少なく良好な結果が選
られる。
平滑画像に対してこの閉領域に含まれるＣＴ値の最大値
と最小値に応じてある割合定数を変えたり、各閉領域の
ＣＴ値ＳＤ値に割合定数を掛けてしきい値Ｘ2を算出す
る処理を追加する。そして重み変換装置８の処理におい
て、まず画像平滑装置で算出したしきい値Ｘ2を呼び出
し、この値に応じた重み関数を算出し直して重み変換す
る方法を用いれば、さらに良好な補正結果が得られる。
実際には個々に重み関数を算出するには処理時間の面で
問題が多いため予め複数の重み係数をテーブル化して用
意し、一番近い算出Ｘ2に近いテーブルを参照してＣＴ
値変換を行えば処理時間の増加は少なく良好な結果が選
られる。
【００３３】更に重み変換装置に関して以下の如き実施
例も存在する。即ち重み付け変換画像を求める重み変換
装置において、重み付けされるＣＴ値領域が高吸収体を
除いた画像または平滑画像でのＣＴ値の分散値に対して
特定の定数を乗算されて決定され、すくなくとも１つ以
上の各閉領域毎で個々に行われる例である。
例も存在する。即ち重み付け変換画像を求める重み変換
装置において、重み付けされるＣＴ値領域が高吸収体を
除いた画像または平滑画像でのＣＴ値の分散値に対して
特定の定数を乗算されて決定され、すくなくとも１つ以
上の各閉領域毎で個々に行われる例である。
【００３４】
【発明の効果】本発明において高吸収体混入時の画像に
おいてストリークが少なく良好な画像が得られる。これ
ら一連の処理は画像処理としては非常に単純な処理であ
るため演算時間の増加は少なく、高速で効果な特殊な画
像処理装置は必要なく、ひいては安価なＸ線ＣＴ装置の
製品を提供できる。
おいてストリークが少なく良好な画像が得られる。これ
ら一連の処理は画像処理としては非常に単純な処理であ
るため演算時間の増加は少なく、高速で効果な特殊な画
像処理装置は必要なく、ひいては安価なＸ線ＣＴ装置の
製品を提供できる。
【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置の実施例図である。
【図２】本発明の上記実施例の動作フローチャートを示
す図である。
す図である。
【図３】人体組織におけるＣＴ値を示す図である。
【図４】閉領域を説明するための図である。
【図５】重み係数例を示す図である。
【図６】ＣＴ値に対するウインド幅を示す図である。
【図７】本発明のＸ線ＣＴ装置の他の実施例図である。
【図８】本発明のこの実施例の動作フローチャートを示
す図である。
す図である。
１ 画像再構成装置 ２ オリジナル再構成画像記録装置 ３ 画像縮小装置 ４ 高吸収体除去装置 ５ 画像平滑装置 ６ 閉領域ラベル付け装置 ７ 平均値演算シフト装置 ８ 重み変換装置 ９ 画像拡大装置 １０ 差分処理装置 １１ 画像表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｌ
Claims (4)
- 【請求項１】オリジナル再構成画像の各画素単位で高吸
収体成分と空気成分をしきい値処理で零にする高吸収体
および空気成分除去手段と、 しきい値処理後の再構成画像からの平滑画像を算出する
平滑化手段と、 平滑画像（又はしきい値処理後の再構成画像）の画素濃
度の平均値を求め、この平均値を平滑画像の各画素濃度
から差し引きレベルシフト画像を得るレベルシフト手段
と、 レベルシフト画像に軟部組織除去用の重み付け処理を行
って重み変換画像を得る重み付け手段と、 所定のゲイン定数の乗算した重み変換画像を上記オリジ
ナル再構成画像から差し引く差分手段と、 この差分手段で得た画像を表示画面に表示させる表示手
段と、より成るＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項２】オリジナル再構成画像の各画素単位で高吸
収体成分と空気成分をしきい値処理で零にする高吸収体
および空気成分除去手段と、 しきい値処理後の再構成画像からの平滑画像を算出する
平滑化手段と、 上記オリジナル再構成画像から平滑画像を差し引く手段
と、 この差分画像に軟部組織除去用の重み付け処理を行って
重み変換画像を得る重み付け手段と、 所定のゲイン定数の乗算した重み変換画像を上記オリジ
ナル再構成画像から差し引く差分手段と、 この差分手段で得た画像を表示画面に表示させる表示手
段と、より成るＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項３】請求項１又は２のＸ線ＣＴ装置において、 高吸収体成分除去手段で扱うオリジナル再構成画像は本
来のオリジナル再構成画像を縮小した画像とし、 差分手段で扱う重み変換画像は本来のオリジナル再構成
画像のサイズに拡大した後の画像とし、この重み変換画
像の差分相手である上記差分手段でのオリジナル再構成
画像は本来のオリジナル再構成画像とする、Ｘ線ＣＴ装
置。 - 【請求項４】オリジナル再構成画像の各画素単位で高吸
収体成分と空気成分を、しきい値処理で零にする高吸収
体および空気成分除去手段と、 しきい値処理後の再構成画像からの平滑画像を算出する
平滑化手段と、 平滑画像を複数の閉鎖領域に分ける領域分割手段と、 各々閉鎖領域での画素濃度の各平均値を求め、この平均
値を各閉鎖領域毎の画素濃度から差し引いたレベルシフ
ト画像を得るレベルシフト手段と、 レベルシフト画像に軟部組織除去用の重み付け処理を行
って重み変換画像を得る重み付け手段と、 所定のゲイン定数の乗算した重み変換画像を上記オリジ
ナル再構成画像から差し引く差分手段と、 この差分手段で得た画像を表示画面に表示させる表示手
段と、 より成るＸ線ＣＴ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31130194A JPH08140964A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31130194A JPH08140964A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140964A true JPH08140964A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=18015493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31130194A Pending JPH08140964A (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08140964A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006068518A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Agfa Gevaert Nv | 画像信号内のアーチフアクトを修正する方法 |
| JP2007520300A (ja) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ボクセル組織クラスを分散するｃｔにおける高減衰オブジェクトにより生じる画像全体のアーティファクトの縮小 |
| JP2009118985A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2012045121A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 画像処理装置およびプログラム並びに画像診断装置 |
| JP2012096023A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-05-24 | Toshiba Corp | 医用画像処理装置 |
| WO2014174553A1 (ja) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | 株式会社島津製作所 | 画像処理装置 |
| WO2016158138A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線ｃｔ装置、再構成演算装置およびｘ線ｃｔ画像生成方法 |
| JP2017500560A (ja) * | 2013-12-12 | 2017-01-05 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 欠陥指標の検出方法 |
| JP2017537674A (ja) * | 2014-10-21 | 2017-12-21 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 複数回の取得にわたってコントラストを正規化するための方法およびシステム |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP31130194A patent/JPH08140964A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007520300A (ja) * | 2004-02-05 | 2007-07-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ボクセル組織クラスを分散するｃｔにおける高減衰オブジェクトにより生じる画像全体のアーティファクトの縮小 |
| JP2006068518A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Agfa Gevaert Nv | 画像信号内のアーチフアクトを修正する方法 |
| JP2009118985A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線ｃｔ装置 |
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| US9466131B2 (en) | 2010-10-08 | 2016-10-11 | Toshiba Medical Systems Corporation | Medical image processing device |
| JP2012096023A (ja) * | 2010-10-08 | 2012-05-24 | Toshiba Corp | 医用画像処理装置 |
| WO2014174553A1 (ja) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | 株式会社島津製作所 | 画像処理装置 |
| JP5967298B2 (ja) * | 2013-04-25 | 2016-08-10 | 株式会社島津製作所 | 画像処理装置 |
| US10395363B2 (en) | 2013-04-25 | 2019-08-27 | Shimadzu Corporation | Image processing device |
| JP2017500560A (ja) * | 2013-12-12 | 2017-01-05 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 欠陥指標の検出方法 |
| US10203290B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-02-12 | General Electric Company | Method for defect indication detection |
| US10481108B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-11-19 | General Electric Company | System for defect indication detection |
| JP2017537674A (ja) * | 2014-10-21 | 2017-12-21 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 複数回の取得にわたってコントラストを正規化するための方法およびシステム |
| WO2016158138A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線ｃｔ装置、再構成演算装置およびｘ線ｃｔ画像生成方法 |
| JPWO2016158138A1 (ja) * | 2015-04-01 | 2018-01-25 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線ｃｔ装置、再構成演算装置およびｘ線ｃｔ画像生成方法 |
| US10395396B2 (en) | 2015-04-01 | 2019-08-27 | Hitachi, Ltd. | X-ray CT apparatus, reconfiguration arithmetic apparatus, and X-ray CT image generation method |
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