JPH0824248A - X線撮影装置およびコーンビームct装置 - Google Patents

X線撮影装置およびコーンビームct装置

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JPH0824248A
JPH0824248A JP6163836A JP16383694A JPH0824248A JP H0824248 A JPH0824248 A JP H0824248A JP 6163836 A JP6163836 A JP 6163836A JP 16383694 A JP16383694 A JP 16383694A JP H0824248 A JPH0824248 A JP H0824248A
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Rika Baba
理香 馬場
Takeshi Ueda
健 植田
Kensuke Sekihara
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コーンビームCT装置等のX線撮影装置にお
ける幾何学的歪補正を高精度かつ高効率に行なう。 【構成】 X線テレビカメラ5の信号読出方向に平行お
よび垂直な基準線13a、X線の吸収度合いの相違を示
すマーカーを直交格子状に配列した歪計測用チャート、
マーカー配列を基準線とほぼ一致させてチャートをカメ
ラのX線入力面に固定する手段、チャートの各マーカー
の実際の画像座標と歪が無い場合の各マーカーの理想的
な画像座標との比較結果に基づき、実際の画像の各座標
を理想的な画像の各画素単位で整数値の各座標に対応付
ける位置対応テーブル14aを回転角度別に作成する事
前処理部14、被検体12の撮影時に、当該する回転角
度の位置対応テーブルを参照して、被検体から得られる
画像の補正を行なう本処理部15を設けたX線撮影装
置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線源とX線テレビカ
メラが同一の中心に対して回転運動しつつ撮影を行うX
線撮影装置およびコーンビームCT装置に係り、特に、
画像の歪を正確に補正して、高解像度の3次元再構成画
像を得るのに好適なX線撮影装置およびコーンビームC
T装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、X線撮影装置として、例えば、ソ
サイアティ オブ フォト−オプティカル インストゥ
ルメンテーション エンジニアーズ(Society of Photo
-Optical Instrumentation Engineers)の論文集「エス
ピーアイイー(SPIE)1897巻(1993年)」
の第90頁〜第98頁に記載のコーンビームCT装置が
開発されている。このコーンビームCT装置では、X線
検出器として2次元X線検出器を用い、X線をコーンビ
ームとしているので、X線源と検出器を被検体を中心に
1回転するだけで、通常の1次元X線検出器を用いるX
線CT装置に比較して、短時間で、かつ、空間分解能が
高く、しかも等方的な空間分解能を持つ3次元画像デー
タを得られる。上記文献では、2次元X線検出器とし
て、X線イメージインテンシファイアとテレビカメラか
ら構成されるX線テレビカメラを利用している。しか
し、このようなコーンビームCT装置等においては、X
線イメージインテンシファイアのX線入射面が球形であ
るため、および、電子軌道に対して地磁気の影響がある
ために、撮影して得られる画像には、大きな糸巻状の歪
や比較的小さなS字型の歪等の幾何学的な歪がある。
【0003】この歪を補正する従来技術としては、例え
ば、特開平2−10636号公報や、実開平5−283
16号公報に記載のものがある。特開平2−10636
号公報に記載の技術では、X線管とX線イメージインテ
ンシファイア間の距離の変化によって生じる糸巻状の歪
特性の変化分を、X線イメージインテンシファイアの出
力蛍光膜付近に設けた電極の電位を制御して相殺してい
る。また、実開平5−28316号公報に記載の技術
は、撮影によって得られる画像そのものの歪を抑えるの
ではなく、得られた画像を電子的な方法で補正するもの
であり、等間隔の矩形チャートを撮影して、ディジタイ
ザやマウス等でサンプル点を手入力し、サンプル点での
歪量から得た糸巻歪特性曲線を最小2乗法で近似し、そ
の近似式を糸巻歪のある画像の全点に適用して糸巻歪を
補正している。
【0004】しかし、特開平2−10636号公報に記
載の技術では、X線管とX線イメージインテンシファイ
ア間の距離を変える度に、あるいは、電子的視野の拡大
を行なう度に電極電位を調整する必要があるため、時間
と手間がかかってしまう。また、実開平5−28316
号公報に記載の技術では、サンプル点をディジタイザや
マウス等で手入力しているため、正確な歪量を計測する
ことが難しく、かつ、自動化が困難である。そのため
に、これらの従来技術では、コーンビームCT装置等の
ように、複数の位置(回転移動位置)で撮影を行なう場
合において、歪の計測と歪補正を効率良く行なうことが
できない。さらに、これらの従来技術では、画像全体に
渡る正確な歪補正は困難であり、そのために、複数回に
渡って撮影された画像の接合や、コーンビームCT装置
における3次元画像の再構成などのように、正確な歪補
正が必要な処理に対しては適用できない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、正確な歪量を簡便にかつ自動的
に計測できない点と、正確な歪補正ができない点であ
る。本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決し、
歪補正に要していた時間と手間の負荷の低減を可能とす
ると共に、高精度かつ高効率な3次元画像の再構成を可
能とするX線撮影装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のX線撮影装置およびコーンビームCT装置
は、(1)X線の吸収度合いの相違を有する材料により
作製され、位置を示すマーカーを縦横に直交格子状に配
列した歪計測用チャートを、任意の一つの回転角度位置
で計測したマーカー画像の内でほぼ直線となっているマ
ーカーの配列が、X線テレビカメラの信号読出方向に平
行および垂直な基準線13aと一致する位置に、歪計測
用チャートをX線テレビカメラのX線入力面に固定する
手段と、固定された歪計測用チャートを撮影して得られ
る各所定の回転角度における各マーカーの実際の画像座
標位置と、マーカーの配列が基準線13aと一致する位
置において歪計測用チャートから歪むことなく得られる
場合の各マーカーの画素単位で整数値の理想的な画像座
標位置とを比較して、この理想的なマーカー画像の画素
単位で整数値の各座標位置に対応する各回転角度におい
て得られる実際のマーカー画像の座標位置を算出し、こ
の算出した実際のマーカー画像の各座標位置を理想的な
画像の各画素単位の座標位置に対応付ける位置対応テー
ブル14aを、所定の回転角度別に作成する事前処理部
14と、被検体12の撮影時に、当該する回転角度の位
置対応テーブル14aを参照して、被検体12から得ら
れる画像の補正を行なう本処理部15とを設けることを
特徴とする。また、(2)上記(1)に記載のX線撮影
装置およびコーンビームCT装置において、歪計測用チ
ャートの固定手段は、X線テレビカメラの視野の中心に
マーカーの1つを位置させて歪計測用チャートを固定す
ることを特徴とする。また、(3)上記(1)、もしく
は、(2)のいずれかに記載のX線撮影装置およびコー
ンビームCT装置において、歪計測用チャートは、X線
不透過性の平板(金属平板31)にX線透過性の孔32
を正方格子状に配列していることを特徴とする。また、
(4)上記(1)から(3)のいずれかに記載のX線撮
影装置およびコーンビームCT装置において、X線テレ
ビカメラの信号読出方向が、X線テレビカメラおよびX
線管2の回転運動の軌道面にほぼ平行もしくはほぼ垂直
になるように、X線テレビカメラを取り付けることを特
徴とする。また、(5)上記(1)から(4)のいずれ
かに記載のX線撮影装置およびコーンビームCT装置に
おいて、事前処理部14(位置対応テーブルの作成手
段)は、X線テレビカメラの視野の最外周部に存在する
歪計測用チャートのマーカーの外側の位置の画素に対し
ても、位置対応テーブル14aを作成することを特徴と
する。また、(6)上記(1)から(5)のいずれかに
記載のX線撮影装置およびコーンビームCT装置におい
て、事前処理部14(位置対応テーブルの作成手段)
は、歪計測用チャートを撮影して実際に得られた視野内
の画像の各マーカーの座標に基づき、視野外になったマ
ーカーの座標を求め、この視野外のマーカーを含んで、
実際のマーカー画像の座標位置と理想的なマーカー画像
の座標位置との比較を行なうことを特徴とする。また、
(7)上記(1)から(6)のいずれかに記載のコーン
ビームCT装置は、コーンビームCTの3次元画像の再
構成に用いる各角度におけるそれぞれの撮影像に対し
て、歪計測用チャートを用いた位置対応テーブル14a
の作成、および、この位置対応テーブル14aを用いた
補正を行うことを特徴とする。
【0007】
【作用】本発明においては、(i)歪の計測用のチャー
トとして、縦横に直交格子状にマーカーを配列したもの
を用いる。そして、この歪計測用チャートを用いて各所
定の角度で撮影した画像(歪計測画像)の少なくとも1
枚において、ほぼ直線となっているマーカー配列とX線
テレビカメラの信号読出方向に平行および垂直な基準線
がほぼ一致するように、歪計測用チャートを固定する。
このようにして固定した歪計測用チャートを撮影し、各
マーカーの実際の画像座標位置と、歪計測用チャートか
ら歪むことなく得られる場合の各マーカーの理想的な画
像座標位置とを比較して、画像の歪計測を行なうことに
より、簡便な画像歪計測が可能となる。さらに、画像の
歪計測結果に基づき、歪計測画像を歪の無い理想的な画
像に補正するために用いる位置対応テーブルを所定の角
度別に作成するが、この位置対応テーブルにおいては、
理想的な画像側の画素単位で整数値の位置座標に、歪計
測画像の座標位置(実数)を対応付けているので、この
位置対応テーブルの作成における補間演算が簡単にな
る。また、(ii)歪計測用チャートのマーカーの1つ
が、歪の小さいX線テレビカメラの視野の中心に位置す
るように、この歪計測用チャートを固定することによ
り、マーカー配列とX線テレビカメラの信号読出方向の
一致の精度を容易に向上させることができる。また、
(iii)X線不透過性の材料で作製された平板に、正方
格子状に配列したX線透過性の孔をマーカーとして設
け、歪計測用チャートを構成することにより、マーカー
配列を位置精度良く簡便に作成することができると共
に、個々のマーカーの識別が容易となる。また、(iv)
X線テレビカメラの信号読出方向が、X線テレビカメラ
およびX線源の回転運動の軌道面に平行もしくは垂直に
なるように、X線テレビカメラを取り付けることによ
り、位置対応テーブルの作成が容易となる。また、
(v) 視野の最外周部に存在する歪計測用チャートの
マーカーの外側の位置に対しても、位置対応テーブルを
作成することにより、撮影画像の視野境界まで、歪補正
が可能となり、X線撮影装置の視野を、検出器サイズで
決まる最大範囲まで拡大できる。また、(vi)視野外に
ある歪計測用チャートのマーカー(仮想マーカー)の、
歪計測画像上における座標を求め、各回転角度で得られ
た歪計測画像における同一マーカーおよび同一仮想マー
カーを、全て同一の位置座標に変換する位置対応テーブ
ルを作成することにより、X線撮影装置の視野の拡大を
簡便に行なうことができると共に、補正の高精度化を図
ることができる。また、(vii)コーンビームCT装置
の画像再構成に用いる各回転角度での撮影像に対して、
歪計測用チャートを用いた位置対応テーブルの作成およ
びこの位置対応テーブルを用いた補正を行うことによ
り、各回転角度毎に歪が異なる全計測データに関して正
確な歪補正ができ、3次元再構成画像の画質を向上させ
ることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。図1は、本発明のX線撮影装置の本発明に係
る構成の一実施例を示すブロック図である。本実施例
は、X線をコーンビームとするコーンビームCT装置で
あり、撮影制御装置1、X線管2、X線グリッド3、X
線イメージインテンシファイア4、X線テレビカメラ
5、画像収集・処理装置6、回転板7、寝台天板8、回
転板駆動機構9、天板駆動機構10、回転板角度計測機
構11、画像表示装置13等により構成される。X線イ
メージインテンシファイア4とX線テレビカメラ5によ
りX線検出器が構成され、このX線検出器とX線管2は
回転板7に固定され、寝台天板8の周囲を回転する。こ
の寝台天板8は水平に位置し、被検体12の撮影体位は
仰臥位を標準とする。尚、X線テレビカメラ5は、撮像
素子として、高解像度撮像管を使用している。
【0009】さらに、本発明に係る構成として、X線テ
レビカメラ5の信号読出方向に平行および垂直な本発明
に係る基準線13aを設け、また、X線グリッド3に
は、図2にその詳細を示すようにX線の吸収度合いの相
違を有する材料により作製された位置を示すマーカーを
縦横に直交格子状に配列した本発明に係る歪計測用チャ
ートを重ねて取り付ける。この取り付けにおいては、X
線検出器とX線管2により任意の回転角度で歪計測用チ
ャートを撮影して得られるマーカー画像の内で、ほぼ直
線となっているマーカー配列が、基準線13aとほぼ一
致するように、歪計測用チャートを固定する。そして、
画像収集・処理装置6には、本発明に係る位置対応テー
ブル14aの作成を行なう事前処理部14と、位置対応
テーブル14aに基づく画像の歪補正を行なう本処理部
15とを設けている。
【0010】上述の各部の機能を説明する。撮影制御装
置1は、X線検出器とX線管2が固定された回転板7を
回転させる移動シーケンスを規定すると共に、X線管2
のX線発生と、X線検出器の撮影動作を制御する撮影シ
ーケンスを規定する。回転板駆動機構9は、撮影制御装
置1からの制御に基づき回転板7を回転させ、回転板角
度計測機構11は、回転板駆動機構9による回転板7の
回転角度データを出力する。天板駆動機構10は、撮影
制御装置1からの制御に基づき寝台天板8を移動させ、
被検体12の透視撮影部位を設定する。
【0011】X線管2から発生されたX線は、被検体1
2を透過し、X線グリッド3により散乱線が遮蔽され、
X線イメージインテンシファイア4により可視光像に変
換され、図示していない光学レンズ系によってX線テレ
ビカメラ5に結像される。X線テレビカメラ5は、結像
された画像をビデオ信号に変換して、画像収集・処理装
置6に入力する。X線テレビカメラ5は、CTスキャン
における標準走査モードが60フレームで、走査線数5
25本であるが、毎秒30フレーム、走査線数1050
本による撮影も可能である。また、高解像度撮影モード
として毎秒3.75フレーム、走査線数2100本によ
る撮影も可能である。CTスキャンにおける標準走査モ
ードでは1.25度毎に、毎秒60枚の画像を撮影し、
4.8秒間に288枚の画像を得る。
【0012】X線イメージインテンシファイア4により
可視光像に変換され、X線テレビカメラ5に結像される
画像は、X線イメージインテンシファイア4の構造を原
因として、糸巻型の幾何学的な歪が生じる。また、X線
イメージインテンシファイア4の電子軌道に対して地磁
気の影響があるために、X線管2とX線検出器の回転と
共に、画像が回転往復運動する。さらにS字型の歪も付
加される。そこで、本実施例においては、画像収集・処
理装置6により、これらの幾何学的な歪に対する補正を
行なう。すなわち、画像収集・処理装置6は、X線テレ
ビカメラ5からのビデオ信号をA/D変換し、回転板角
度計測機構11からの回転角度データと共に、内部のフ
レームメモリに記憶し、各投影像に対して画像の幾何学
的歪の補正と画像の濃度レベルのシェーディング補正等
を行った後に、3次元再構成を行う。この画像の幾何学
的歪の補正を行なうために、まず、歪計測用チャートを
X線グリッド3に固定して、各回転角度で撮影する。こ
の時、歪計測用チャートを撮影して得られる画像のマー
カー配列の1つが、任意の角度において基準線13aと
ほぼ一致するように固定する。
【0013】そして、画像収集・処理装置6は、事前処
理部14により、まず、X線グリッド3に固定された歪
計測用チャートを撮影して得られる各所定の回転角度に
おける各マーカーの実際の画像の座標位置と、ほぼ直線
となっているマーカー配列が基準線13aと一致する位
置において歪計測用チャートから歪むことなく得られる
場合の各マーカーの理想的な画像座標位置とを比較計測
する。次に、この比較計測結果に基づき、理想的なマー
カー画像の画素単位の各座標位置に対応する、各回転角
度において得られる実際のマーカー画像の座標位置を算
出する。そして、この算出した実際のマーカー画像の各
座標位置を理想的な画像の各画素単位の座標位置に対応
付ける位置対応テーブル14aを、所定の回転角度別に
作成する。
【0014】ここで、各画素の歪は、各マーカー(格子
点)の歪から推定する。すなわち、歪補正後の各画素に
ついて、それを取り囲む4個の格子点の歪画像上におけ
る座標位置を上述の処理により算出し、これら4個の格
子点の座標から2次元一次補間により目的とする画素の
歪画像上における座標を求める。そして、画像収集・処
理装置6は、本処理部15により、被検体12の撮影時
に、当該する回転角度の位置対応テーブル14aを参照
して、被検体12から得られる画像の補正を行なう。
【0015】このように、本実施例のX線撮影装置にお
いては、縦横に直交格子状にマーカーを配列した歪計測
用チャートを用い、かつ、この歪計測用チャートをX線
グリッド3上に、任意の回転角度で撮影した歪計測用チ
ャートの歪計測用の画像のマーカー配列とX線テレビカ
メラ5の信号読出方向がほぼ一致するように固定し、そ
して、このように固定した歪計測用チャートを撮影し
て、図3に示すような各マーカーの実際の画像座標位置
と、歪計測用チャートから歪むことなく得られる場合の
各マーカーの理想的な画像座標位置とを比較して、画像
の歪計測を行なうので、画像歪の計測を簡便にできる。
また、各角度別に作成する位置対応テーブル14aにお
いては、理想的な画像側の画素単位で整数値の位置座標
に、図3に示す歪計測画像の座標位置(実数)を対応付
けているので、この位置対応テーブル14aの作成にお
ける補間演算が簡単になる。
【0016】図2は、図1における歪計測用チャートの
本発明に係る構成の一実施例を示す正面図である。本実
施例の歪計測用チャートは、X線不透過性の材質で作製
された金属平板31に、縦横に等間隔の正方格子状に配
列したX線透過性の孔32をマーカーとして設けてい
る。このように歪計測用チャートを構成することによ
り、マーカー配列を位置精度良く簡便に作成することが
できると共に、個々のマーカーの識別が容易となる。
【0017】図3は、図2における歪計測用チャートを
撮影して得られる歪計測画像の具体例を示す正面図であ
る。本図3において、デジタル画像21は、図2に示し
た歪計測用チャートを図1におけるX線テレビカメラ5
のX線入力面に固定して、図1におけるX線管2とX線
テレビカメラ5が回転軌道上のある角度位置において歪
計測画像の撮影を行い、デジタルメモリ上に取り込んだ
歪計測用チャート画像の例を模式的に示したものであ
る。一般に、図1におけるX線イメージインテンシファ
イア4のX線入射面が球形であるため糸巻形の歪が大き
い。また、図1のX線イメージインテンシファイア4の
電子軌道に対して地磁気の影響があるために、図1のX
線管2とX線テレビカメラ5の回転と共に画像が回転往
復運動する。さらにS字型の歪も付加されるが比較的小
さい歪であり、その図示は省略する。
【0018】このデジタル画像21の画素の配列の横方
向は、X線テレビカメラ信号読出方向22と同一であ
る。図3(A)は、図1におけるX線管2とX線テレビ
カメラ5が回転軌道上のある角度位置において歪計測用
チャートのマーカー配列23とX線テレビカメラ信号読
出方向22がほぼ一致するように歪計測用チャートを固
定し、その角度位置において撮影した画像を示してい
る。また、図3(B)は、図3(A)の条件から、図1
におけるX線管2とX線テレビカメラ5を回転し、別の
角度で撮影した画像(歪計測画像)を示している。
【0019】図3(A)で示すように、歪計測用チャー
トをX線テレビカメラの信号読出方向がほぼ一致するよ
うに固定することにより、撮影した画像の歪計測が簡便
となる。すなわち、図1における画像収集・処理装置6
は、これらのデジタル画像21(歪計測画像)の各マー
カーと、図2における歪計測用チャートからの歪の全く
無い理想的な画像の各マーカーとの座標を比較して、デ
ジタル画像21の歪を計測し、図1の位置対応テーブル
14aに格納する補正データを算出する。ここでは、ま
ず各マーカーの補正データを算出し、次に4つのマーカ
ーで囲まれた部分の補正データを、例えば、4点ラグラ
ンジュ補間等により算出する。そのため、図2における
歪計測用チャートのように、各マーカーを縦横に直交格
子状に配列することにより、補間が容易になり、図1の
位置対応テーブル14aの作成が容易になる。
【0020】また、視野内にあるデジタル画像21の最
外周部のマーカーの外側では、4点ラグランジュ補間が
できないが、最外周部近辺の各マーカーの補正データに
基づき推定して、最外周部のマーカーの外側に関して
も、位置対応テーブルに補正データを格納する。このよ
うに、視野の最外周部に存在する歪計測用チャートのマ
ーカーの外側の位置に対しても、位置対応テーブルを作
成することにより、撮影画像の視野境界部まで、歪補正
が可能となり、X線撮影装置の視野を、検出器サイズで
決まる最大範囲まで拡大できる。あるいは、歪計測用チ
ャートを撮影して実際に得られた視野内の画像の各マー
カーの座標に基づき、視野外になったマーカー(仮想マ
ーカー)の座標を求め、この仮想マーカーを含んで、実
際のマーカー画像の座標位置と理想的なマーカー画像の
座標位置との比較を行ない、位置対応テーブルを作成す
る。このことにより、X線撮影装置の視野の拡大を簡便
に行なうことができると共に、補正の高精度化を図るこ
とができる。
【0021】また、図1におけるX線テレビカメラ5の
視野の中心に、マーカーの1つを位置させて図2におけ
る歪計測用チャートを固定しても良い。この場合には、
マーカー配列とX線テレビカメラの信号読出方向の一致
の精度を容易に向上させることができる。さらに、図1
におけるX線テレビカメラ5の信号読出方向が、このX
線テレビカメラ5およびX線管2の回転運動の軌道面に
平行もしくは垂直になるように、X線テレビカメラ5を
取り付けて、位置対応テーブルの作成を容易とすること
ができる。
【0022】図4は、本発明に係る幾何学的歪補正の手
順の概要を示すフローチャートである。歪補正処理は、
図2における歪計測用チャートを撮影して補正用の変換
テーブル(位置対応テーブル)を作成する事前処理(図
1の事前処理部14による処理)と、撮影画像をテーブ
ルルックアップにより補正する本処理(図1の本処理部
15による処理)に分けられる。事前処理では、まず、
撮影像を計測する全ての角度に対して、マーカーを配置
した歪計測用チャートを撮影し、図3に示した歪計測画
像を得る(ステップ401)。標準走査モードのCTス
キャン(4.8秒間)で得られる288枚の各歪計測画
像毎に、直交格子状に配列したマーカーの位置を検出し
て(ステップ402)、歪の無い画像上のマーカーの位
置と対応づけた位置対応テーブルを作成する(ステップ
403)。その際、全ての歪計測画像上に得られた同一
のマーカーは、全て画素単位で整数値の同じ座標となる
ように、図5に示すように位置対応テーブルを設定す
る。また、歪補正後の画像では、マーカーの配列が、画
像の縦方向および横方向に一致するようにテーブルを設
定する。そして、本処理では、撮影角度毎に、事前処理
で作成した位置対応テーブルをルックアップして、被検
体から撮影した画像を歪補正する(ステップ404)。
【0023】図5は、図1における位置対応テーブルの
本発明に係る構成の一実施例を示す説明図である。本図
5に示すように、図1における事前処理部14により作
成される位置対応テーブル14aでは、歪補正後の画像
上の点(x,y)に対する歪画像上の点(x',y')を
格納する。位置対応テーブル14aの水平方向および垂
直方向は、それぞれ1画素きざみのx座標およびy座標
であり、歪の無い画像上のマーカー、および、仮想マー
カーの座標(Xi,Yj)(i:水平方向の格子点番号、
j:垂直方向の格子点番号)に、歪計測画像上のマーカ
ーおよび仮想マーカーの座標X'i,jを格納する。この処
理によって、位置対応テーブル14aが作成される。
【0024】マーカーの座標(Xi,Yj)以外のテーブ
ルの値、例えば(x,y)の値x'は、マーカー座標に
格納された値を使って内挿する。内挿は、例えば4点ラ
グランジュ法による線形補間とし、取り囲む近傍の4点
を用いて求める。また、歪画像上の点y'用の位置対応
テーブル14aの作成は、上述した歪画像上の点x'用
の位置対応テーブル14aの作成と同様である。このよ
うにして作成した位置対応テーブル14aをルックアッ
プして、図1における画像収集・処理装置6の本処理部
15は、撮影角度毎に撮影画像を歪補正する。
【0025】以上、図1〜図5を用いて説明したよう
に、本実施例のX線撮影装置では、縦横に直交格子状に
配列したマーカー配列をもつ歪計測用チャートを、X線
テレビカメラのX線入力面に固定し、各回転角度の位置
において歪計測画像の撮影を行う。この時、歪計測画像
の少なくとも1枚においては、マーカー配列とX線テレ
ビカメラの信号読出方向がほぼ一致するように、歪計測
用チャートを固定する。そして、歪補正後の画像では、
各マーカー配列が画像の縦方向および横方向に完全に一
致し、かつ、各回転角度で得られた歪計測画像における
同一マーカーを、全て同一の、画素単位で整数値の位置
座標に変換する位置対応テーブルを作成し、この位置対
応テーブルを用いて、被検体の撮影画像に対する幾何学
的歪の補正を行う。このことにより、X線撮影装置にお
ける歪計測を簡便に行なうことができると共に、歪補正
を少ない演算量で行なうことができる。
【0026】尚、本発明は、図1〜図5を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、歪計測
用チャートの取り付けに関しては、X線用グリッド3に
重ねて取り付けた例を示しているが、X線グリッド3を
取り外して付け換えることでも良い。また、上記実施例
では、撮影像を計測する全ての回転角度に対して歪計測
用チャートの計測を行ったが、全ての回転角度ではな
く、複数の回転角度においてのみ計測を行うことも考え
られる。また、撮影像を計測する回転角度以外の角度で
歪補正用チャートの計測を行うことも考えられる。それ
らの場合、撮影像を計測する回転角度の前後の歪計測画
像を用いて、補間等により、撮影像を計測する回転角度
の歪計測データを求める。
【0027】また、上記実施例では、マーカーとしてX
線不透過性の材質で作製された天板に、縦横に等間隔の
正方格子に配列したX線透過性の孔を用いたが、位置が
既知であり、かつ、検出可能な物質であればマーカーと
して使用することが可能である。さらに、上記実施例で
は、歪の無い画像に対応するテーブルに、歪計測画像上
のマーカーの位置を格納したが、歪計測画像上のマーカ
ー位置と歪の無い画像上のマーカー位置を対応づけるテ
ーブルならば、位置対応テーブルとして使用することが
可能である。例えば、歪計測画像に対応するテーブル
に、歪の無い画像上のマーカーの位置を格納することも
考えられる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、コーンビームCT装置
等のX線撮影装置において、正確な歪量を簡便にかつ自
動的に計測でき、さらに正確な歪補正ができ、歪補正に
要していた時間と手間の負荷の低減が可能となると共
に、高解像度かつ高効率な3次元画像の再構成が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線撮影装置の構成の一実施例を示す
ブロック図である。
【図2】図1における歪計測用チャートの本発明に係る
構成の一実施例を示す正面図である。
【図3】図2における歪計測用チャートを撮影して得ら
れる歪計測画像の具体例を示す正面図である。
【図4】本発明に係る幾何学的歪補正の手順の概要を示
すフローチャートである。
【図5】図1における位置対応テーブルの本発明に係る
構成の一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
1:撮影制御装置、2:X線管、3:X線グリッド、
4:X線イメージインテンシファイア、5:X線テレビ
カメラ、6:画像収集・処理装置、7:回転板、8:寝
台天板、9:回転板駆動機構、10:天板駆動機構、1
1:回転板角度計測機構、12:被検体、13:画像表
示装置、13a:基準線、14:事前処理部、14a:
位置対応テーブル、15:本処理部、21:ディジタル
画像、22:X線テレビカメラ信号読出方向、23:マ
ーカー配列方向、31:金属平板、32:孔

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線源とX線テレビカメラを被検体を中
    心に所定の角度単位で回転させて被検体を撮影するX線
    撮影装置および3次元X線像を生成するコーンビームC
    T装置において、X線の吸収度合いの相違を有する材料
    により作製された位置を示すマーカーを縦横に直交格子
    状に配列した歪計測用チャートと、任意の一つの回転角
    度位置で上記歪計測用チャートから得られるマーカー画
    像の内でほぼ直線となっているマーカーの配列が、上記
    X線テレビカメラの信号読出方向に平行および垂直な基
    準線とほぼ一致する位置に、上記歪計測用チャートを上
    記X線テレビカメラのX線入力面に固定する手段と、上
    記固定された歪計測用チャートを撮影して得られる各所
    定の回転角度における各マーカーの実際の画像座標位置
    と、上記マーカーの配列が上記基準線と一致する位置に
    おいて該歪計測用チャートから歪むことなく得られる場
    合の各マーカーの画素単位で整数値の理想的な画像座標
    位置とを比較して、該理想的なマーカー画像の画素単位
    で整数値の各座標位置に対応する上記各回転角度におい
    て得られる実際のマーカー画像の座標位置を算出し、該
    算出した実際のマーカー画像の各座標位置を上記理想的
    な画像の各画素単位の座標位置に対応付ける位置対応テ
    ーブルを、上記所定の回転角度別に作成する手段と、上
    記被検体の撮影時に、当該する回転角度の上記位置対応
    テーブルを参照して、上記被検体から得られる画像の補
    正を行なう手段とを設けることを特徴とするX線撮影装
    置およびコーンビームCT装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のX線撮影装置およびコ
    ーンビームCT装置において、上記歪計測用チャートの
    固定手段は、上記X線テレビカメラの視野の中心にマー
    カーの1つを位置させて上記歪計測用チャートを固定す
    ることを特徴とするX線撮影装置およびコーンビームC
    T装置。
  3. 【請求項3】 請求項1、もしくは、請求項2のいずれ
    かに記載のX線撮影装置およびコーンビームCT装置に
    おいて、上記歪計測用チャートは、X線不透過性の平板
    にX線透過性の孔を正方格子状に配列していることを特
    徴とするX線撮影装置およびコーンビームCT装置。
  4. 【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
    のX線撮影装置およびコーンビームCT装置において、
    上記X線テレビカメラの信号読出方向が、該X線テレビ
    カメラおよび上記X線源の回転運動の軌道面にほぼ平行
    もしくはほぼ垂直になるように、上記X線テレビカメラ
    を取り付ける手段を設けることを特徴とするX線撮影装
    置およびコーンビームCT装置。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
    のX線撮影装置およびコーンビームCT装置において、
    上記位置対応テーブルの作成手段は、上記X線テレビカ
    メラの視野の最外周部に存在する上記歪計測用チャート
    のマーカーの外側の位置の画素に対しても、上記位置対
    応テーブルを作成することを特徴とするX線撮影装置お
    よびコーンビームCT装置。
  6. 【請求項6】 請求項1から請求項5のいずれかに記載
    のX線撮影装置およびコーンビームCT装置において、
    上記位置対応テーブルの作成手段は、上記歪計測用チャ
    ートを撮影して実際に得られた視野内の画像の各マーカ
    ーの座標に基づき、視野外になったマーカーの座標を求
    め、該視野外のマーカーを含んで、上記実際のマーカー
    画像の座標位置と上記理想的なマーカー画像の座標位置
    との比較を行ない、複数の位置で得られた歪計測画像に
    おける同一マーカーを全て同一の位置座標に変換する位
    置対応テーブルを作成することを特徴とするX線撮影装
    置およびコーンビームCT装置。
  7. 【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
    のコーンビームCT装置において、コーンビームCTの
    3次元画像の再構成に用いる各角度におけるそれぞれの
    撮影像に対して、上記歪計測用チャートを用いた上記位
    置対応テーブルの作成および該位置対応テーブルを用い
    た補正を行うことを特徴とするコーンビームCT装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003256835A (ja) * 2002-02-27 2003-09-12 Canon Inc 情報処理方法
WO2006028085A1 (ja) * 2004-09-09 2006-03-16 Hitachi Medical Corporation X線ct装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003256835A (ja) * 2002-02-27 2003-09-12 Canon Inc 情報処理方法
WO2006028085A1 (ja) * 2004-09-09 2006-03-16 Hitachi Medical Corporation X線ct装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法
JPWO2006028085A1 (ja) * 2004-09-09 2008-05-08 株式会社日立メディコ X線ct装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法
JP5019879B2 (ja) * 2004-09-09 2012-09-05 株式会社日立メディコ X線ct装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法
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