JPH09257938A - X線検出装置 - Google Patents
X線検出装置Info
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- JPH09257938A JPH09257938A JP6614996A JP6614996A JPH09257938A JP H09257938 A JPH09257938 A JP H09257938A JP 6614996 A JP6614996 A JP 6614996A JP 6614996 A JP6614996 A JP 6614996A JP H09257938 A JPH09257938 A JP H09257938A
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- ray
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- crosstalk
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高感度にX線の検出ができ、しかも、誤差の
少ない高精度なX線の検出ができるX線検出装置を提供
する。 【解決手段】 検出器1の各X線検出素子で検出された
信号は、信号処理部2において積分処理やフィルタ処理
等が施されて、X線の計数値として一旦メモリー部3に
蓄えられる。演算部4は、計数値d(i,j) が得られたX
線検出素子を中心とする近傍の検出素子の計数値をメモ
リー部3から読み出し、予め係数記憶部5に記憶された
影響係数を用いて計数値d(i,j) に含まれる二次X線に
よるクロストーク量を計算し、計数値d(i,j) から減算
することで、真の計数値D( i, jを算出する。算出さ
れた計数値D( i, j) は、第2のメモリ部6に逐一記
憶さ表示部7に撮像されたX線分布が表示される。
少ない高精度なX線の検出ができるX線検出装置を提供
する。 【解決手段】 検出器1の各X線検出素子で検出された
信号は、信号処理部2において積分処理やフィルタ処理
等が施されて、X線の計数値として一旦メモリー部3に
蓄えられる。演算部4は、計数値d(i,j) が得られたX
線検出素子を中心とする近傍の検出素子の計数値をメモ
リー部3から読み出し、予め係数記憶部5に記憶された
影響係数を用いて計数値d(i,j) に含まれる二次X線に
よるクロストーク量を計算し、計数値d(i,j) から減算
することで、真の計数値D( i, jを算出する。算出さ
れた計数値D( i, j) は、第2のメモリ部6に逐一記
憶さ表示部7に撮像されたX線分布が表示される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療分野、物理分
野、工業分野等で、X線分布を高い空間分解能で計測す
るのに利用されるX線検出装置に関する。
野、工業分野等で、X線分布を高い空間分解能で計測す
るのに利用されるX線検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】2次元もしくは1次元状にX線検出素子
を配列したX線検出器を用いて、X線分布を求めるX線
検出装置は、医療用X線撮像装置や、高エネルギー物理
学実験等において位置敏感型X線検出装置等として広く
使用されており、通常、これらのX線検出器として、X
線の感度を高めるため、高原子番号の元素を高い組成で
含ませたX線検出素子からなる半導体検出器、ガス検出
器、及びシンチレータや輝尽蛍光板等が用いられてい
る。
を配列したX線検出器を用いて、X線分布を求めるX線
検出装置は、医療用X線撮像装置や、高エネルギー物理
学実験等において位置敏感型X線検出装置等として広く
使用されており、通常、これらのX線検出器として、X
線の感度を高めるため、高原子番号の元素を高い組成で
含ませたX線検出素子からなる半導体検出器、ガス検出
器、及びシンチレータや輝尽蛍光板等が用いられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原子番
号の高い元素は、X線に対して高感度で反応するが、同
時に二次X線が発生する確率も極めて高いという特質が
あるため、高原子番号の元素を高い組成で含ませたX線
検出素子を用いた従来の高感度のX線検出装置では、検
出器内部で生じた二次X線クロストークの作用で計数値
に誤差が含まれることが多く、装置本来の空間分解能が
得られないという問題点があった。
号の高い元素は、X線に対して高感度で反応するが、同
時に二次X線が発生する確率も極めて高いという特質が
あるため、高原子番号の元素を高い組成で含ませたX線
検出素子を用いた従来の高感度のX線検出装置では、検
出器内部で生じた二次X線クロストークの作用で計数値
に誤差が含まれることが多く、装置本来の空間分解能が
得られないという問題点があった。
【0004】本発明は、これらの課題を解決するために
創案されたものであって、高感度にX線の検出ができ、
しかも、誤差の少ない高精度なX線の検出ができるX線
検出装置を提供することを目的とする。
創案されたものであって、高感度にX線の検出ができ、
しかも、誤差の少ない高精度なX線の検出ができるX線
検出装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、検出素子をアレイ状に配設したX線検出
器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置において、
各検出素子を中心とする近傍の検出素子がその中心とな
る検出素子へ及ぼすクロストークによる影響係数を記憶
する係数記憶手段と、X線の検出時に、前記係数記憶手
段に記憶された影響係数を用いて、近傍の検出素子より
生じた各検出素子へのクロストーク量を求め、各検出素
子の検出値を対応するクロストーク量で補正することに
より真の検出値を算出する演算手段と、を備えたことを
特徴とする。
め、本発明は、検出素子をアレイ状に配設したX線検出
器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置において、
各検出素子を中心とする近傍の検出素子がその中心とな
る検出素子へ及ぼすクロストークによる影響係数を記憶
する係数記憶手段と、X線の検出時に、前記係数記憶手
段に記憶された影響係数を用いて、近傍の検出素子より
生じた各検出素子へのクロストーク量を求め、各検出素
子の検出値を対応するクロストーク量で補正することに
より真の検出値を算出する演算手段と、を備えたことを
特徴とする。
【0006】また、検出素子を2次元状に配設したX線
検出器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置にであ
って、前後左右方向の検出素子へのクロストークの割合
を示す影響係数aと、斜め方向の検出素子へのクロスト
ークの割合を示す影響係数bを記憶する係数記憶手段
と、各検出素子の検出値d(x,y) 、及びその検出素子を
中心とする5×5のウインドウ内の検出素子の検出値d
(x+p,y+q) (-2≦p,q ≦2,p ≠0,q ≠0 )と、前記影響
係数a、bとを用いて、 D(x,y)={d(x,y)-a{d(x-1,y)+d(x,y-1)+d(x,y+1)+
d(x+1,y)}-b{d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d(x+1,y-1)+
d(x+1,y+1)}+a2 [ d(x-2,y)+d(x,y-2)+d(x,y+2)+d
(x+2,y)+2{ d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d(x+1,y-1)+d
(x+1,y+1)}]+2ab[ d(x-2,y-1)+d(x-2,y+1)+d(x-1,y-
2)+d(x-1,y+2)+ d(x+1,y-2)+d(x+1,y+2)+d(x+2,y-
1)+d(x+2,y+1)+2{ d(x-1,y)+d(x,y-1)+d(x,y+1)+d
(x+1,y)}]+b2 [ d(x-2,y-2)+d(x-2,y+2)+d(x+2,y-2)
+d(x+2,y+2)+2{d(x-2,y)+d(x,y-2)+d(x,y+2)+d(x+
2,y)}] }/{1-4(a2 +b2 )} なる演算を施すことで真の検出値D(x,y) を算出する演
算部と、を備えたことを特徴とする。
検出器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置にであ
って、前後左右方向の検出素子へのクロストークの割合
を示す影響係数aと、斜め方向の検出素子へのクロスト
ークの割合を示す影響係数bを記憶する係数記憶手段
と、各検出素子の検出値d(x,y) 、及びその検出素子を
中心とする5×5のウインドウ内の検出素子の検出値d
(x+p,y+q) (-2≦p,q ≦2,p ≠0,q ≠0 )と、前記影響
係数a、bとを用いて、 D(x,y)={d(x,y)-a{d(x-1,y)+d(x,y-1)+d(x,y+1)+
d(x+1,y)}-b{d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d(x+1,y-1)+
d(x+1,y+1)}+a2 [ d(x-2,y)+d(x,y-2)+d(x,y+2)+d
(x+2,y)+2{ d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d(x+1,y-1)+d
(x+1,y+1)}]+2ab[ d(x-2,y-1)+d(x-2,y+1)+d(x-1,y-
2)+d(x-1,y+2)+ d(x+1,y-2)+d(x+1,y+2)+d(x+2,y-
1)+d(x+2,y+1)+2{ d(x-1,y)+d(x,y-1)+d(x,y+1)+d
(x+1,y)}]+b2 [ d(x-2,y-2)+d(x-2,y+2)+d(x+2,y-2)
+d(x+2,y+2)+2{d(x-2,y)+d(x,y-2)+d(x,y+2)+d(x+
2,y)}] }/{1-4(a2 +b2 )} なる演算を施すことで真の検出値D(x,y) を算出する演
算部と、を備えたことを特徴とする。
【0007】さらに、検出素子を1次元状に配設したX
線検出器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置であ
って、両隣の検出素子へのクロストークの割合を示す影
響係数aと、1つ離れた検出素子へのクロストークの割
合を示す影響係数cを記憶する係数記憶手段と、各検出
素子の検出値d(x) 、及びその検出素子を中心とする9
検出素子分のウインドウ内の他の検出素子の検出値d(x
+p)(-4≦p ≦4, p≠0)と、前記影響係数a、cとを用い
て、 D(x) =[d(x)-a{d(x-1)+d(x+1)}- c{d(x-2)+d(x+
2)}+a2 { d(x-2)+d(x+2)}+c2 { d(x-4)+d(x+4)}+2a
c{ d(x-3)+d(x+3) +2d(x-1) +2d(x+1)}] /{1-2(a
2 +c2 )} なる演算を施すことで真の検出値D(x) を算出する演算
部と、を備えたことを特徴とする。
線検出器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置であ
って、両隣の検出素子へのクロストークの割合を示す影
響係数aと、1つ離れた検出素子へのクロストークの割
合を示す影響係数cを記憶する係数記憶手段と、各検出
素子の検出値d(x) 、及びその検出素子を中心とする9
検出素子分のウインドウ内の他の検出素子の検出値d(x
+p)(-4≦p ≦4, p≠0)と、前記影響係数a、cとを用い
て、 D(x) =[d(x)-a{d(x-1)+d(x+1)}- c{d(x-2)+d(x+
2)}+a2 { d(x-2)+d(x+2)}+c2 { d(x-4)+d(x+4)}+2a
c{ d(x-3)+d(x+3) +2d(x-1) +2d(x+1)}] /{1-2(a
2 +c2 )} なる演算を施すことで真の検出値D(x) を算出する演算
部と、を備えたことを特徴とする。
【0008】これらのX線検出装置を用いて被検体のX
線撮像を行うためのX線撮像装置を構成することもでき
る。
線撮像を行うためのX線撮像装置を構成することもでき
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図1〜図7
に基づいて説明する。図1は、X線検出素子を2次元状
に配設したX線検出器を用いた実施例を示しており、検
出器1のX線検出素子で検出された信号は、信号処理部
2において積分処理やフィルタ処理等が施されて、X線
の計数値として一旦メモリー部3に蓄えられる。
に基づいて説明する。図1は、X線検出素子を2次元状
に配設したX線検出器を用いた実施例を示しており、検
出器1のX線検出素子で検出された信号は、信号処理部
2において積分処理やフィルタ処理等が施されて、X線
の計数値として一旦メモリー部3に蓄えられる。
【0010】メモリー部3は、図2に示されるように、
少なくとも検出器1のX線検出素子(i,j) それぞれの計
数値d(i,j) を記憶する領域が確保されている。
少なくとも検出器1のX線検出素子(i,j) それぞれの計
数値d(i,j) を記憶する領域が確保されている。
【0011】演算部4は、計数値d(i,j) が得られたX
線検出素子を中心とする近傍の検出素子の計数値をメモ
リー部3から読み出し、予め係数記憶部5に記憶された
影響係数を用いて計数値d(i,j) に含まれる二次X線に
よるクロストーク値を計算し、計数値d(i,j) から減算
することで、真の計数値D( i, j) を算出する。
線検出素子を中心とする近傍の検出素子の計数値をメモ
リー部3から読み出し、予め係数記憶部5に記憶された
影響係数を用いて計数値d(i,j) に含まれる二次X線に
よるクロストーク値を計算し、計数値d(i,j) から減算
することで、真の計数値D( i, j) を算出する。
【0012】算出された計数値D( i, j) は、第2の
メモリ部6に逐一記憶され、表示部に撮像されたX線分
布が表示される。
メモリ部6に逐一記憶され、表示部に撮像されたX線分
布が表示される。
【0013】なお、検出器1と信号処理部2の組み合わ
せ例として、半導体検出器またはガス検出器と電荷増幅
器、シンチレータとフォトダイオード、及び輝尽蛍光板
とレーザー読み取り機等が考えられ、また演算部4は、
演算処理をハードウエアにより行うよう構成してもよい
し、ソフトウエアにより行うよう構成してもよい。
せ例として、半導体検出器またはガス検出器と電荷増幅
器、シンチレータとフォトダイオード、及び輝尽蛍光板
とレーザー読み取り機等が考えられ、また演算部4は、
演算処理をハードウエアにより行うよう構成してもよい
し、ソフトウエアにより行うよう構成してもよい。
【0014】演算部4において、計数値d(i,j) に基づ
いて真の計数値データD( i, j)算出するための演算
処理を以下に詳述する。
いて真の計数値データD( i, j)算出するための演算
処理を以下に詳述する。
【0015】図3は、ある検出素子を構成するチャンネ
ル(x,y) に入射するX線と、そのX線によって発生する
二次X線が周辺検出素子( x+p, y+q) (-1 ≦p,q
≦1,p ≠0, q≠0)に及ぼすクロストーク量を示した模
式図であり、簡略化のため、チャンネル(x,y) の前後左
右方向の検出素子をαで表し、斜め方向の検出素子をβ
で表している。
ル(x,y) に入射するX線と、そのX線によって発生する
二次X線が周辺検出素子( x+p, y+q) (-1 ≦p,q
≦1,p ≠0, q≠0)に及ぼすクロストーク量を示した模
式図であり、簡略化のため、チャンネル(x,y) の前後左
右方向の検出素子をαで表し、斜め方向の検出素子をβ
で表している。
【0016】ここで、二次X線は空間に一様に分布する
よう放出されるが、周辺のチャンネルに入射して検出さ
れる二次X線は、図3に示されているように、平均的に
はチャンネル(x,y) を中心とする円周方向に分布すると
考えられる。
よう放出されるが、周辺のチャンネルに入射して検出さ
れる二次X線は、図3に示されているように、平均的に
はチャンネル(x,y) を中心とする円周方向に分布すると
考えられる。
【0017】このため、k個のX線が入射したとする
と、チャンネル(i,j) の前後左右方向のチャンネルαに
は等しくa×k個の二次X線が、斜め方向のチャンネル
βには等しくb×k個の二次X線が近似的に入射して検
知されると考えられる。
と、チャンネル(i,j) の前後左右方向のチャンネルαに
は等しくa×k個の二次X線が、斜め方向のチャンネル
βには等しくb×k個の二次X線が近似的に入射して検
知されると考えられる。
【0018】ただし、aは前後左右方向の検出素子への
クロストークの割合を示す影響係数、bは斜め方向の検
出素子へのクロストークの割合を示す影響係数である。
そして、これらは、0 <b<a《1の関係があり、その
値は実験的または数値計算により求めることができる。
クロストークの割合を示す影響係数、bは斜め方向の検
出素子へのクロストークの割合を示す影響係数である。
そして、これらは、0 <b<a《1の関係があり、その
値は実験的または数値計算により求めることができる。
【0019】図4は、実験的に影響係数a,bを求める
ための一実施例である、検出器1に近接させて各検出素
子と大きさが同一のX線透過孔10aを有するマスク板
10を配設した構成の実験装置が示しており、上方から
X線を照射することで、X線が直接照射された検出素子
のX線計数値とその検出素子を中心として、左右方向と
斜め方向の検出素子で検出されたX線計数値との比から
左右方向に対する影響係数aと、斜め方向に対する影響
係数bを求めることができる。
ための一実施例である、検出器1に近接させて各検出素
子と大きさが同一のX線透過孔10aを有するマスク板
10を配設した構成の実験装置が示しており、上方から
X線を照射することで、X線が直接照射された検出素子
のX線計数値とその検出素子を中心として、左右方向と
斜め方向の検出素子で検出されたX線計数値との比から
左右方向に対する影響係数aと、斜め方向に対する影響
係数bを求めることができる。
【0020】次に、2次元m×nの検出素子配列を示す
X線検出器を用いた場合において、真の計数値D( i,
j) を算出するために演算部4が行う演算内容を説明す
る。ここで、任意のチャンネル(i,j) において得られた
実測値d( i, j) (0≦i<m, 0≦j<n)には、上述し
たように二次X線によるクロストーク成分が含まれてお
り、真の計数値をD( i, j) とすると、dとDの関係
式は以下の連立m×n方程式となる。
X線検出器を用いた場合において、真の計数値D( i,
j) を算出するために演算部4が行う演算内容を説明す
る。ここで、任意のチャンネル(i,j) において得られた
実測値d( i, j) (0≦i<m, 0≦j<n)には、上述し
たように二次X線によるクロストーク成分が含まれてお
り、真の計数値をD( i, j) とすると、dとDの関係
式は以下の連立m×n方程式となる。
【0021】 d(0,0)=D(0,0)+a{D(0,1)+ D(1,0)}+ b D(1,1) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ d(x,y)=D(x,y)+a{D(x-1,y)+D(x,y-1)+D(x,y+1)+D(x+1,y)} +b{D(x-1,y-1)+D(x-1,y+1)+D(x+1,y-1)+D(x+1,y+1)} 式(1) d(x-1,y)=D(x-1,y)+a{D(x-2,y)+D(x-1,y-1)+D(x-1,y+1)+D(x,y)} +b{D(x-2,y-1)+D(x-2,y+1)+D(x,y-1)+D(x,y+1)} 式(2) d(x,y-1)=D(x,y-1)+a{D(x-1,y-1)+D(x,y-2)+D(x,y)+D(x+1,y-1)} +b{D(x-1,y-2)+D(x-1,y)+D(x+1,y-2)+D(x+1,y)} 式(3) d(x,y+1)=D(x,y+1)+a{D(x-1,y+1)+D(x,y)+D(x,y+2)+D(x+1,y+1)} +b{D(x-1,y)+D(x-1,y+2)+D(x+1,y)+D(x+1,y+2)} 式(4) d(x+1,y)=D(x+1,y)+a{D(x,y)+D(x+1,y-1)+D(x+1,y+1)+D(x+2,y)} +b{D(x,y-1)+D(x,y+1)+D(x+2,y-1)+D(x+2,y+1)} 式(5) d(x-1,y-1)=D(x-1,y-1)+a{D(x-2,y-1)+D(x-1,y-2)+D(x-1,y)+D(x,y-1)} +b{D(x-2,y-2)+D(x-2,y)+D(x,y-2)+D(x,y)} 式(6) d(x-1,y+1)=D(x-1,y+1)+a{D(x-2,y+1)+D(x-1,y)+D(x-1,y+2)+D(x,y+1)} +b{D(x-2,y)+D(x-2,y+2)+D(x,y)+D(x,y+2)} 式(7) d(x+1,y-1)=D(x+1,y-1)+a{D(x,y-1)+D(x+1,y-2)+D(x+1,y)+D(x+2,y-1)} +b{D(x,y-2)+D(x,y)+D(x+2,y-2)+D(x+2,y) 式(8) d(x+1,y+1)=D(x+1,y+1)+a{D(x,y+1)+D(x+1,y)+D(x+1,y+2)+D(x+2,y+1)} +b{D(x,y)+D(x,y+2)+D(x+2,y)+D(x+2,y+2)} 式(9) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ・d(m-1,n-1)=D(m-1,n-1)+a{D(m-2,n-1)+D(m-1,n-2)}+b D(m-2,n-2) この近似解を求めるために、式(1) に式(2) 〜式(9) を
代入して整理すると、以下のようになる。
代入して整理すると、以下のようになる。
【0022】d(x,y)=D(x,y)+a{ d(x-1,y)+d(x,y-1)+
d(x,y+1)+d(x+1,y)}+b{ d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d
(x+1,y-1)+d(x+1,y+1)} -a2 [D(x-2,y)+D(x,y-2)+D
(x,y+2)+D(x+2,y)+2{D(x-1,y-1)+D(x-1,y+1)+D(x+1,y-
1)+D(x+1,y+1)}+4D(x,y)]-2ab[D(x-2,y-1)+D(x-2,y+1)+
D(x-1,y-2)+D(x-1,y+2)+D(x+1,y-2)+D(x+1,y+2)+D(x+2,
y-1)+D(x+2,y+1)+2{D(x-1,y)+D(x,y-1)+D(x,y+1)+D(x+
1,y)}]-b2 [D(x-2,y-2)+D(x-2,y+2)+D(x+2,y-2)+D(x+2,
y+2)+2{D(x-2,y) +D(x,y-2)+D(x,y+2)+D(x+2,y)}+4D(x,
y)] さらに、上述したdとDの連立m×n元方程式を用い
て、右辺のD(x-2,y)、D(x,y-2)等を計測値dの式で表
し、0 <b<a《1であることより、aまたはbの3次
の項を無視して、D(x,y) について解くと、真の計数値
D(x,y) は以下のように表すことができる。
d(x,y+1)+d(x+1,y)}+b{ d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d
(x+1,y-1)+d(x+1,y+1)} -a2 [D(x-2,y)+D(x,y-2)+D
(x,y+2)+D(x+2,y)+2{D(x-1,y-1)+D(x-1,y+1)+D(x+1,y-
1)+D(x+1,y+1)}+4D(x,y)]-2ab[D(x-2,y-1)+D(x-2,y+1)+
D(x-1,y-2)+D(x-1,y+2)+D(x+1,y-2)+D(x+1,y+2)+D(x+2,
y-1)+D(x+2,y+1)+2{D(x-1,y)+D(x,y-1)+D(x,y+1)+D(x+
1,y)}]-b2 [D(x-2,y-2)+D(x-2,y+2)+D(x+2,y-2)+D(x+2,
y+2)+2{D(x-2,y) +D(x,y-2)+D(x,y+2)+D(x+2,y)}+4D(x,
y)] さらに、上述したdとDの連立m×n元方程式を用い
て、右辺のD(x-2,y)、D(x,y-2)等を計測値dの式で表
し、0 <b<a《1であることより、aまたはbの3次
の項を無視して、D(x,y) について解くと、真の計数値
D(x,y) は以下のように表すことができる。
【0023】D(x,y)={d(x,y)-a{d(x-1,y)+d(x,y-
1)+d(x,y+1)+d(x+1,y)}-b{ d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)
+d(x+1,y-1)+d(x+1,y+1)} +a2 [ d(x-2,y)+d(x,y-
2)+d(x,y+2)+d(x+2,y)+2{d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+
d(x+1,y-1)+d(x+1,y+1)}]+2ab[ d(x-2,y-1)+d(x-2,
y+1)+d(x-1,y-2)+d(x-1,y+2)+d(x+1,y-2)+d(x+1,y+
2)+d(x+2,y-1)+d(x+2,y+1)+2{ d(x-1,y)+d(x,y-1)+
d(x,y+1)+d(x+1,y)}]+b2 [ d(x-2,y-2)+d(x-2,y+2)
+d(x+2,y-2)+d(x+2,y+2)+2{d(x-2,y) + d(x,y-2)+
d(x,y+2)+d(x+2,y)}] }/{1-4(a2 +c2 )} 従って、演算部4は、この式を用いて、すべての 0 ≦
i<m, 0≦j<n においてd( i,j) からD( i,
j) を算出することで、二次X線クロストーク成よる誤
差が除去された、真の計数値D( i, j) を算出するこ
とが可能となる。図5は、本発明にかかるX線検出装置
を人体のX線撮像装置に応用した例を示しており、X線
管12から照射されX線が被検体Bを透過し、支柱11
に配設された検出器1で検出されるよう構成されてい
る。そして本発明をかかるX線撮像装置に用いること
で、クロストークの影響の少ない鮮明な画像が得られ、
病変部の発見等が極めて容易になる。
1)+d(x,y+1)+d(x+1,y)}-b{ d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)
+d(x+1,y-1)+d(x+1,y+1)} +a2 [ d(x-2,y)+d(x,y-
2)+d(x,y+2)+d(x+2,y)+2{d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+
d(x+1,y-1)+d(x+1,y+1)}]+2ab[ d(x-2,y-1)+d(x-2,
y+1)+d(x-1,y-2)+d(x-1,y+2)+d(x+1,y-2)+d(x+1,y+
2)+d(x+2,y-1)+d(x+2,y+1)+2{ d(x-1,y)+d(x,y-1)+
d(x,y+1)+d(x+1,y)}]+b2 [ d(x-2,y-2)+d(x-2,y+2)
+d(x+2,y-2)+d(x+2,y+2)+2{d(x-2,y) + d(x,y-2)+
d(x,y+2)+d(x+2,y)}] }/{1-4(a2 +c2 )} 従って、演算部4は、この式を用いて、すべての 0 ≦
i<m, 0≦j<n においてd( i,j) からD( i,
j) を算出することで、二次X線クロストーク成よる誤
差が除去された、真の計数値D( i, j) を算出するこ
とが可能となる。図5は、本発明にかかるX線検出装置
を人体のX線撮像装置に応用した例を示しており、X線
管12から照射されX線が被検体Bを透過し、支柱11
に配設された検出器1で検出されるよう構成されてい
る。そして本発明をかかるX線撮像装置に用いること
で、クロストークの影響の少ない鮮明な画像が得られ、
病変部の発見等が極めて容易になる。
【0024】なお、上述した実施例では、X線検出素子
を2次元状に配列した例を示したが、本発明は、X線検
出素子を1次元状に配列したX線検出器を備えたX線検
出装置についても適用可能である。
を2次元状に配列した例を示したが、本発明は、X線検
出素子を1次元状に配列したX線検出器を備えたX線検
出装置についても適用可能である。
【0025】図6は、1次元状にm個のX線検出素子を
配設した検出器にX線が入射した場合の近隣検出素子に
クロストークとして影響を与える二次X線の発生状態を
示す模式図である。
配設した検出器にX線が入射した場合の近隣検出素子に
クロストークとして影響を与える二次X線の発生状態を
示す模式図である。
【0026】k個の入射X線に対し、両隣のチャンネル
にはa×k個の二次X線が、1つ離れたチャンネルには
c×k個の二次X線が入射して検知されると仮定する。
ただし、0 <c<a《1であり、その値は実験的または
数値計算により求めることができる。
にはa×k個の二次X線が、1つ離れたチャンネルには
c×k個の二次X線が入射して検知されると仮定する。
ただし、0 <c<a《1であり、その値は実験的または
数値計算により求めることができる。
【0027】このため、二次X線によるクロストーク成
分が含まれた計数値d( i) と真の数値D( i) (0 ≦
i<m)との関係を表すm元連立方程式を近似的に解き、
すべの0 ≦i<m においてD( i) を求めてやると、真
の計数値D( i) のマップをとができる。その解を以下
に示す。
分が含まれた計数値d( i) と真の数値D( i) (0 ≦
i<m)との関係を表すm元連立方程式を近似的に解き、
すべの0 ≦i<m においてD( i) を求めてやると、真
の計数値D( i) のマップをとができる。その解を以下
に示す。
【0028】 d(x)=D(x)+a{D(x-1)+D(x+1)}+c{D(x-2)+D(x+2)} 式(11) d(x-1)=D(x-1)+a{D(x-2)+D(x)}+c{D(x-3)+D(x+1)} 式(12) d(x+1)=D(x+1)+a{D(x)+D(x+2)}+c{D(x-1)+D(x+3)} 式(13) d(x-2)=D(x-2)+a{D(x-3)+D(x-1)}+c{D(x-4)+D(x)} 式(14) d(x+2)=D(x+2)+a{D(x+1)+D(x+3)}+c{D(x)+D(x+4)} 式(15) 式(11)に式(12)〜式(15)を代入して整理すると、以下の
ようになる。
ようになる。
【0029】d(x)=D(x)+a{ d(x-1)+d(x+1)}+c{ d(x
-2)+d(x+2)} -a2 {D(x-2)+D(x+2)+2D(x)}- c2 {D(x-
4)+D(x+4)+2D(x)}-2ac{D(x-3)+D(x+3)+2D(x-1)+2D(x+
1)} ここで、さらに、上述したdとDの連立m元方程式を用
いて、右辺のD(x-2)、D(x+2)等を計測値dの式で表し、
0 <c<a《1より、aまたはcの3次の項を無視し
て、D(x,y) について解くと、D(x) は以下のように表
すことができる。
-2)+d(x+2)} -a2 {D(x-2)+D(x+2)+2D(x)}- c2 {D(x-
4)+D(x+4)+2D(x)}-2ac{D(x-3)+D(x+3)+2D(x-1)+2D(x+
1)} ここで、さらに、上述したdとDの連立m元方程式を用
いて、右辺のD(x-2)、D(x+2)等を計測値dの式で表し、
0 <c<a《1より、aまたはcの3次の項を無視し
て、D(x,y) について解くと、D(x) は以下のように表
すことができる。
【0030】D(x)=[d(x)-a{d(x-1)+d(x+1)}-c{ d(x
-2)+d(x+2)} +a2 { d(x-2)+d(x+2)} + c2 { d(x-
4)+d(x+4)}+2ac{ d(x-3)+d(x+3)+2 d(x-1) +2d(x+
1)}] /{1-2(a2 +c2 )} 従って、一次元のアレイ状に配列されたX線検出素子を
用いる場合には、演算部4は、この式を用いて、すべて
の0 ≦i<m において、d(i)からD(i)を算出す
ることで、二次X線クロストーク成分による誤差が除去
された、真の計数値D(i)を算出することが可能とな
る。
-2)+d(x+2)} +a2 { d(x-2)+d(x+2)} + c2 { d(x-
4)+d(x+4)}+2ac{ d(x-3)+d(x+3)+2 d(x-1) +2d(x+
1)}] /{1-2(a2 +c2 )} 従って、一次元のアレイ状に配列されたX線検出素子を
用いる場合には、演算部4は、この式を用いて、すべて
の0 ≦i<m において、d(i)からD(i)を算出す
ることで、二次X線クロストーク成分による誤差が除去
された、真の計数値D(i)を算出することが可能とな
る。
【0031】図7は、本発明にかかる一次元のX線検出
器を備えたX線検出装置を人体のX線撮像装置に応用し
た例を示しており、図5の場合と同様に、X線管12か
ら照射されX線が被検体Bを透過し、支柱11に配設さ
れた一次元状のラインセンサ14で検出され、このライ
ンセンサ14を支柱11に沿って移動させることで被検
体Bの2次元像が得られる。そして本発明をかかるX線
撮像装置に用いることで、クロストークの影響の少ない
鮮明な画像が得られ、病変部の発見等が極めて容易にな
る。
器を備えたX線検出装置を人体のX線撮像装置に応用し
た例を示しており、図5の場合と同様に、X線管12か
ら照射されX線が被検体Bを透過し、支柱11に配設さ
れた一次元状のラインセンサ14で検出され、このライ
ンセンサ14を支柱11に沿って移動させることで被検
体Bの2次元像が得られる。そして本発明をかかるX線
撮像装置に用いることで、クロストークの影響の少ない
鮮明な画像が得られ、病変部の発見等が極めて容易にな
る。
【0032】
【発明の効果】得られたX線計数値から二次X線クロス
トークの成分を取り除く演算を施すことにより、計数誤
差のない真のX線計数値を得ることができ、装置本来の
空間分解能を十分に生かした精度の高いデータを得るこ
とができる。
トークの成分を取り除く演算を施すことにより、計数誤
差のない真のX線計数値を得ることができ、装置本来の
空間分解能を十分に生かした精度の高いデータを得るこ
とができる。
【図1】本発明にかかるX線検出装置の全体概略図であ
る。
る。
【図2】本発明にかかる各X線検出素子の実測データを
記憶するメモリ領域を示す図である。
記憶するメモリ領域を示す図である。
【図3】2次元X線検出器において入射X線と二次X線
クロストークの量的関係を示す図である。
クロストークの量的関係を示す図である。
【図4】マスクを用いてクロストークの影響係数を求め
るための実験構成例を示す図である。
るための実験構成例を示す図である。
【図5】本発明にかかるX線検出装置をX線撮像装置に
応用した例を示す図である。
応用した例を示す図である。
【図6】1次元X線検出器において入射X線と二次X線
クロストークの量的関係を示す図である。
クロストークの量的関係を示す図である。
【図7】本発明にかかるX線検出装置をX線撮像装置に
応用した例を示す図である。
応用した例を示す図である。
1 検出器 2 信号処理部 3 メモリー部 4 演算部 5 係数記憶部 6 メモリー部 7 表示部
Claims (3)
- 【請求項1】 検出素子をアレイ状に配設したX線検出
器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置において、 各検出素子を中心とする近傍の検出素子がその中心とな
る検出素子へ及ぼすクロストークによる影響係数を記憶
する係数記憶手段と、 X線の検出時に、前記係数記憶手段に記憶された影響係
数を用いて、近傍の検出素子より生じた各検出素子への
クロストーク量を求め、各検出素子の検出値を対応する
クロストーク量で補正することにより真の検出値を算出
する演算手段と、 を備えたことを特徴とするX線検出装置。 - 【請求項2】 検出素子を2次元状に配設したX線検出
器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置において、 前後左右方向の検出素子へのクロストークの割合を示す
影響係数aと、斜め方向の検出素子へのクロストークの
割合を示す影響係数bを記憶する係数記憶手段と、 各検出素子の検出値d(x,y) 、及びその検出素子を中心
とする5×5のウインドウ内の検出素子の検出値d(x+
p,y+q) (-2≦p,q ≦2,p ≠0,q ≠0 )と、前記影響係
数a、bとを用いて、 D(x,y)={d(x,y)-a{d(x-1,y)+d(x,y-1)+d(x,y+1)+
d(x+1,y)}-b{d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d(x+1,y-1)+
d(x+1,y+1)}+a2 [ d(x-2,y)+d(x,y-2)+d(x,y+2)+d
(x+2,y)+2{ d(x-1,y-1)+d(x-1,y+1)+d(x+1,y-1)+d
(x+1,y+1)}]+2ab[ d(x-2,y-1)+d(x-2,y+1)+d(x-1,y-
2)+d(x-1,y+2)+ d(x+1,y-2)+d(x+1,y+2)+d(x+2,y-
1)+d(x+2,y+1)+2{ d(x-1,y)+d(x,y-1)+d(x,y+1)+d
(x+1,y)}]+b2 [ d(x-2,y-2)+d(x-2,y+2)+d(x+2,y-2)
+d(x+2,y+2)+2{d(x-2,y)+d(x,y-2)+d(x,y+2)+d(x+
2,y)}] }/{1-4(a2 +b2 )} なる演算を施すことで真の検出値D(x,y) を算出する演
算部と、 を備えたことを特徴とするX線検出装置。 - 【請求項3】 検出素子を1次元状に配設したX線検出
器を用いて、X線分布を求めるX線検出装置において、 両隣の検出素子へのクロストークの割合を示す影響係数
aと、1つ離れた検出素子へのクロストークの割合を示
す影響係数cを記憶する係数記憶手段と、 各検出素子の検出値d(x) 、及びその検出素子を中心と
する9検出素子分のウインドウ内の他の検出素子の検出
値d(x+p) (-4≦p ≦4 ,p ≠0 )と、前記影響係数
a、cとを用いて、 D(x) =[d(x)-a{d(x-1)+d(x+1)}- c{d(x-2)+d(x+
2)}+a2 { d(x-2)+d(x+2)}+c2 { d(x-4)+d(x+4)}+2a
c{ d(x-3)+d(x+3) +2d(x-1) +2d(x+1)}] /{1-2(a
2 +c2 )} なる演算を施すことで真の検出値D(x) を算出する演算
部と、 を備えたことを特徴とするX線検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6614996A JPH09257938A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | X線検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6614996A JPH09257938A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | X線検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09257938A true JPH09257938A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13307531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6614996A Pending JPH09257938A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | X線検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09257938A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007144589A2 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Radiation Watch Limited | Apparatus and method for operating a pixelated high-energy radiation detector |
WO2013140443A1 (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器信号処理装置、およびそれを備えた放射線検出器 |
US8759784B2 (en) | 2006-06-12 | 2014-06-24 | Radiation Watch Limited | Apparatus and method for detecting high-engery radiation |
US9513175B2 (en) | 2006-06-12 | 2016-12-06 | Radiation Watch Limited | Apparatus and method for detecting high-energy radiation |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP6614996A patent/JPH09257938A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007144589A2 (en) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Radiation Watch Limited | Apparatus and method for operating a pixelated high-energy radiation detector |
WO2007144589A3 (en) * | 2006-06-12 | 2009-04-02 | Radiation Watch Ltd | Apparatus and method for operating a pixelated high-energy radiation detector |
US8759784B2 (en) | 2006-06-12 | 2014-06-24 | Radiation Watch Limited | Apparatus and method for detecting high-engery radiation |
US9513175B2 (en) | 2006-06-12 | 2016-12-06 | Radiation Watch Limited | Apparatus and method for detecting high-energy radiation |
WO2013140443A1 (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-26 | 株式会社島津製作所 | 放射線検出器信号処理装置、およびそれを備えた放射線検出器 |
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