JPH10272125A - 放射線撮像装置 - Google Patents

放射線撮像装置

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JPH10272125A
JPH10272125A JP9081091A JP8109197A JPH10272125A JP H10272125 A JPH10272125 A JP H10272125A JP 9081091 A JP9081091 A JP 9081091A JP 8109197 A JP8109197 A JP 8109197A JP H10272125 A JPH10272125 A JP H10272125A
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JP
Japan
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radiation
ray
correction
intensity
data
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Pending
Application number
JP9081091A
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English (en)
Inventor
Koichi Tanabe
晃一 田辺
Masaaki Ukita
昌明 浮田
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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  • X-Ray Techniques (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 照射される放射線の強度が時間的に変動する
場合であってもアーティファクトの少ない精度の高い放
射線像が得られる放射線撮像装置を提供する。 【解決手段】被検体BにX線を照射し、ラインセンサ3
の各検出素子から得られる検知データDi(t)(iは各検
出素子の番号、tは撮像開始からの時間で実際には離散
的な時間でデータ取得を行う。)をパルス検知部4、カ
ウンタ5を介してデータ処理手段6に入力する。データ
処理手段6は、X線モニタ2を介してX線モニタ値Mi
(t)も同時に入力し、各検出素子の検知データDi(t)に
基づき、記憶部7に記憶された補正係数より各検出素子
毎の補正係数Citを算出する(ここで、Citは、検出素
子iの時間tに得られた検知データに対する補正係数で
ある)。算出した補正係数CitとX線モニタ値Mi(t)と
から上述した式と同様以下の式に基づき各検出素子出力
のX線変動補正を行う。D’i(t)=Di(t)/(Cit・M
i(t))全データの補正が完了した後、各検出素子出力の
補正後の出力D’i(t)に基づき、被検体BのX線像を合
成し、表示部8に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療用X線DR
(Digital Radiography )やX線CT装置、産業用非破
壊検査装置において、X線強度の変動補正手段を備えた
放射線撮像装置に関する。
【0002】
【従来技術】放射線を用いた被検体の撮像装置は、X線
DR、X線CT装置等の医療用診断装置や、産業用の非
破壊検査装置等に広く用いられている。
【0003】X線DRは、個々のX線センサ素子を1次
元のアレイ状に配列したラインセンサを被検体の体軸方
向に走査することによって2次元画像を得る診断装置で
あり、X線CT装置は、被検体回りにX線とX線センサ
アレイを一体として回転させ、得られたX線の透過デー
タから当該被検体の断層像を得るための診断装置であ
る。また、産業用の非破壊検査装置は、被検物にX線を
照射し、センサアレイより得られる透過像から異物の有
無を検査する装置である。
【0004】かかる放射線撮像装置では、照射される放
射線の強度が時間的に変化する場合、得られる画像にア
ーティファクトが発生し、診断或いは異物の検査上支障
を来すこととなる。
【0005】このため、従来では、撮像用の放射線セン
サとは別に放射線源から照射される放射線強度をモニタ
する放射線モニタを設け、当該放射線モニタの出力によ
り撮像用の放射線センサ出力に対して放射線強度の変動
補正を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
放射線撮像装置に用いられる放射線センサでは、通常放
射線の強度が高まると検出感度が低下するため、被検体
を介さず放射線を直接検知する放射線モニタについても
同様に感度が低下し、このため、従来の放射線モニタで
は、正確に放射線強度の変動を検知できなかった。
【0007】また、仮に正確な放射線強度の変動を検知
できたとしても、放射線強度に応じて放射線センサの感
度が変化するため正確な放射線強度の変動補正ができな
かった。
【0008】このため、従来の放射線撮像装置では、放
射線強度の変動により生じるアーティファクトを完全に
除去しきれず、診断上或いは検査上支障を来す場合があ
った。
【0009】そこで、本発明はこれらの課題を解消する
ために創案されたもので、照射される放射線の強度が時
間的に変動する場合であってもアーティファクトの少な
い精度の高い放射線像が得られる放射線撮像装置の提供
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被検体に放射線を照射する放射線源と、
前記被検体を透過した放射線を検知する放射線検出器を
有し、この放射線検出器で得られた検知データより前記
被検体の放射線像を撮像する放射線撮像装置において、
放射線が前記被検体を通過しない位置に配設され、照射
された放射線強度を検知する放射線モニタと、前記放射
線モニタ出力に基づき、前記放射線検出器の出力に対し
て放射線強度の変動補正を行うと共に、放射線強度に対
する前記放射線検出器の出力感度に応じて前記変動補正
の補正量を増減する補正手段と、を備えたことを特徴と
する。
【0011】前記放射線モニタ上に放射線を所定量吸収
する吸収体を配設したことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
〜図5に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形
態である医療用X線DRの全体ブロック図である。
【0013】同図において、X線発生器1から照射され
たX線は被検体Bを透過してラインセンサ3で検知され
る。
【0014】ラインセンサ3は、半導体のX線検出素子
を1次元のアレイ状に配設して構成されており、図2に
示されるように、被検体Bを挟んでX線発生器1と対向
して配設されている。ラインセンサ3は、支柱11上を
垂直方向に移動可能に構成されており、支柱11上を移
動しながらX線像を採取することで、被検体Bの2次元
平面透過像を合成するためのX線透過データを採取す
る。
【0015】図1において、X線がラインセンサ3に入
射すると、ラインセンサ3は入射したX線の強度に応じ
た数のパルスを出力し、当該パルスは、ラインセンサ3
の各検出素子毎にパルス検知部4で検知され、カウンタ
5によりパルス数がカウントとされる。ここで得られた
カウント値は入射したX線強度を示し、データ処理手段
6に出力される。
【0016】一方、X線モニタ2は、X線が被検体Bを
透過しない位置に配設され、X線を検知する検出素子、
パルス検知部及びカウンタからなり、X線強度に応じた
パルスカウント値を出力する。また、X線モニタ2の検
出素子前面には、後述するようにX線を所定量吸収する
金属材料などが配設され、X線変動の検知感度を高め、
精度良くX線強度の変動を検知できるよう構成されてい
る。
【0017】なお、X線モニタ2は、X線が被検体Bを
透過しない位置にあるラインセンサ3端部の検出素子を
用い、パルス検知部4、カウンタ5と組み合わせた構成
としても良い。
【0018】データ処理手段6は、カウンタ5から出力
されたラインセンサ3の検知データに対して、X線モニ
タ2から得られる検知データ及び予め記憶部7に記憶さ
れた補正係数を用いてX線強度の変動補正を行った後、
被検体Bの2次元画像を合成する。記憶部7に記憶され
た補正係数は、ラインセンサ3の各検出素子毎のX線強
度に対する検知感度に応じて当該検出素子毎に予め求め
られたものである。
【0019】次に、X線モニタ2の出力特性及び、補正
係数を用いてなされるX線強度の変動補正について説明
する。
【0020】まず、図3aにおいて、Bi(S)は、ライン
センサ3のi番目の検出素子の入射X線の強度(X線
量)に対する出力(図1のカウンタ5の出力)の関係を
示しており、入射X線の強度が高いほど検知感度が鈍る
という特性を示している。図4は、上方から下方へ連続
的に厚みを増すよう構成したアクリルファントム12
と、ラインセンサ3の長手方向からの横断面を示してお
り、当該ファントム12を上方から下方へ順次撮像する
ことで、ラインセンサ3に入射するX線強度を連続的に
変更することが可能となる。ここで示されたBi(S)は、
アクリルファントム12の所定厚さ毎に得られる出力を
順次プロットすることで得たものである。
【0021】図3bのAi(t)は、X線発生器1から出力
されるX線の強度が一定の割合で変動する場合におけ
る、ラインセンサ3のi番目の検出素子により図4のア
クリルファントム12を下部から上部にかけて撮像した
ときに得られる撮像開始時間から撮像終了時間までの出
力を示している。
【0022】同図から明らかなように、アクリルファン
トム12の下部付近では、入射するX線強度が低く、X
線の検知感度が高いため、X線強度の変動を敏感に検知
しているのに対して、アクリルファントム12の上部付
近では、入射するX線強度が高く、X線の検知感度が低
いため、X線強度の変動をそれほど検知していない。同
図において、M’i(t)は、X線モニタ2のように検出素
子全面に金属等を配設しない従来のX線モニタにより、
X線の強度を検知したときの出力を示している。かかる
場合、アクリルファントム12を透過させないため、入
射するX線強度が高くなり、全時間範囲に渡ってX線強
度の変動をそれほど検知しない出力となっている。
【0023】これに対して、Mi(t)は、図1に示すX線
モニタ2によって、X線の強度を検知したときの出力を
示しており、上述したように検出素子の前面に入射する
X線を高感度に検知できるよう、X線を所定量吸収する
金属部材が配設されているため、従来のモニタ用検知デ
ータに相当するM’i(t)に比べて、X線強度の変動を精
度良く検知する出力となっている。このため、本発明に
かかるX線モニタ2を用いれば、従来のX線モニタを用
いた場合に比べて、X線強度の変動補正を高精度に行う
ことが可能となる。
【0024】次に、X線モニタ2の出力と補正係数を用
いてなされるX線強度の変動補正について説明する。
【0025】図3cは、図3aに示す感度を有する検出
素子、すなわち、ラインセンサ3のi番目の検出素子に
ついて、記憶部7に記憶される補正係数Ci(k)(kはカ
ウント値)を示したものであり、例えば、図3aに示さ
れるBi(S)を微分し、X線強度とカウント値を示すBi
(s)を微分することで得られる。
【0026】図3dは、図3bに示されるAi(t)を以下
の式によって補正した結果を示す。
【0027】 A’i(t)=Ai(t)/(Ci(Ai(t)) Mi(t)) 上式は、ラインセンサ3の検出素子出力に応じて補正係
数Ci(K)を特定し、当該補正係数Ci(K)によりX線強度
の変動を示すX線モニタ2の出力を補正した後、通常の
X線強度の変動補正を行うことを示している。
【0028】図3bで示したように、ラインセンサ3で
得られる撮像データは、X線の吸収率が高い部分と低い
部分(図4のアクリルファントム12の下部と上部を撮
像した場合に相当)では、検出素子の検知感度が異なり
X線強度の変動による影響が異なり、従来のX線モニタ
出力M’i(t)や、X線モニタ2の出力Mi(t)のみでは、
各検出素子のX線強度の変動による影響を完全に認識で
きず、満足のできるX線強度の変動補正ができなかった
が、本発明では、図3dに示されるように、X線強度に
対するX線検出素子の感度を考慮した補正係数を用いる
ことで、各検出素子出力のX線強度の変動補正が極めて
正確になされることがわかる。なお、データ処理手段6
は、撮像に先立って、予め図4に示すアクリルファント
ム12等を用いてラインセンサ3の各検出素子毎に得ら
れたX線強度とカウント値との関係である図3aに示さ
れるBi(k)に基づきCi(k)(iは各検出素子の番号を示
す)を求め、記憶部7に記憶し、被検体Bの撮像時に上
述したX線強度の変動補正を行った後、被検体Bの2次
元像を合成する。
【0029】次に、本発明の被検体Bの撮像動作を図5
に示されるフローチャートに基づき説明する。ここで、
補正係数Ci(k)(iは各検出素子の番号を示す)は、既
に上述した方法により求められ、記憶部7に記憶されて
いるものとする。
【0030】まず、被検体BにX線を照射し(S1)、
ラインセンサ3の各検出素子から得られる検知データD
i(t)(iは各検出素子の番号、tは撮像開始からの時間
で実際には離散的な時間でデータ取得を行う。)をパル
ス検知部4、カウンタ5を介してデータ処理手段6に入
力する(S2)。
【0031】データ処理手段6は、X線モニタ2を介し
てX線モニタ値Mi(t)も同時に入力し(S3)、各検出
素子の検知データDi(t)に基づき、記憶部7に記憶され
た補正係数より各検出素子毎の補正係数Citを算出する
(S4)(ここで、Citは、検出素子iの時間tに得ら
れた検知データに対する補正係数である)。なお、記憶
部7には、所定カウント値毎に補正係数が離散的に記憶
されているため、Citを算出するには、得られたカウン
ト値から補間処理等を行えばよい。
【0032】次に、算出した補正係数CitとX線モニタ
値Mi(t)とから上述した式と同様以下の式に基づき各検
出素子出力のX線変動補正を行う(S5)。
【0033】D’i(t)=Di(t)/(Cit・Mi(t)) 全データの補正が完了した後、各検出素子出力の補正後
の出力D’i(t)に基づき、被検体BのX線像を合成し、
表示部8に表示する(S6)。
【0034】なお、上述した実施の形態では、一次元ア
レイセンサを移動させることで、被検体Bの2次元像を
得る場合を示したが、本発明は、これに限らず、所定時
間に渡って得られる被検体Bの透過放射線から撮像を行
う装置、例えば、X線CT装置などに対しても適用でき
る。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、放射線強度に対する放
射線検出器の出力感度に応じて、X線強度変化をモニタ
する放射線モニタの出力を増減し、増減された放射線モ
ニタ出力に基づき、放射線検出器から得られる出力の放
射線強度の変動補正を行うよう構成したため、精度の高
い放射線強度の変動補正ができ、アーティファクトの少
ない良好な放射線像が得られる。
【0036】また、放射線モニタ上に放射線を所定量吸
収する吸収体を配設したため、放射線強度の変動を精度
良く検知でき、精度の高い放射線強度の変動補正が可能
とな
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる放射線撮像装置をブロック図で
ある。
【図2】X線発生器とラインセンサの構成を示す図であ
る。
【図3】X線強度に対するラインセンサの検出感度に応
じてなされるX線強度の変動補正を補足する図である。
【図4】X線強度に対するラインセンサの検出感度を算
出する際に用いるファントムである。
【図5】本発明の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1・・・・・・X線発生器 2・・・・・・X線モニタ 3・・・・・・ラインセンサ 4・・・・・・パルス検知部 5・・・・・・カウンタ 6・・・・・・データ処理手段 7・・・・・・記憶部 8・・・・・・表示部 B・・・・・・被検体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体に放射線を照射する放射線源と、
    前記被検体を透過した放射線を検知する放射線検出器を
    有し、この放射線検出器で得られた検知データより前記
    被検体の放射線像を撮像する放射線撮像装置において、 放射線が前記被検体を通過しない位置に配設され、照射
    された放射線強度を検知する放射線モニタと、 前記放射線モニタ出力に基づき、前記放射線検出器の出
    力に対して放射線強度の変動補正を行うと共に、放射線
    強度に対する前記放射線検出器の出力感度に応じて前記
    変動補正の補正量を増減する補正手段と、 を備えたことを特徴とする放射線撮像装置。
  2. 【請求項2】 前記放射線モニタ上に放射線を所定量吸
    収する吸収体を配設したことを特徴とする放射線撮像装
    置。
JP9081091A 1997-03-31 1997-03-31 放射線撮像装置 Pending JPH10272125A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011078528A (ja) * 2009-10-06 2011-04-21 Aloka Co Ltd X線撮像装置
JP2013111214A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Shimadzu Corp X線撮影装置
JP2013223539A (ja) * 2012-04-19 2013-10-31 Canon Inc 放射線撮像装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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