JPS58149740A - コンピユ−タ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、被写体に外部よりＸ線を照射し透過Ｘ線強
度に関する投影データからＸ線吸収率分布のｉｉｒ＊を
再構成する所謂透過型のコンピュータ断層撮影装置ｔ（
以下ＣＴ装置と呼ぶ）や、被写体内部に分布している放
射性同位元素から発せられる放射線を被写体外部にて検
出して投影データを得てこの投影データから被写体内部
の放射性−１位元素（Ｄ＋ｌＩ＆分布を画像として再構
成する断簡放射型のＣＴ装置に関する。

これらのＣＴ装甑においては、通常、画倫再住アル！リ
ズムとしてフィルタ補正逆投影（Ｆｉｌ　ｔｅｒｅｄ　
−Ｂａｃｋｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ　）法あるいは重畳積
分（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ　）法が用いられ、得られ
た投影データに対してフーリエ変換領鍼あるいは実空間
上で高域通過フィルタを作用させることにより画像の再
構成を行なうようＫしている。

ところで投影データにはＸ線フォトンノイズ、検出器の
マイクｏ７オニツクノイズ、電子回路の熱雑音や誘導雑
音等が含まれ、これらのノイズが画像に現われるノイズ
の原因と表りている。

しかるに投影データに含まれるこれらのノイズは投影デ
ータの周波数スペクトル上でＰｌは上限周波数にまで分
布しているのに対し、画像再構成のために必要とされる
情報は放射線ビームの広がり等の原因で上限周波数Ｋま
で分布していない。すなわち、！１図に示すようにＸ線
管ｌと検出ｓ２とを被写体３を挾んで対向させ表から平
行移動して第２図に示すような投影データを得た場合、
この投影データを高速フーリエ変換して鯛波数スペクト
ルを得ると第３図のようＫな夛（なお第３図で、、ｆＮ
はナイキスト周波数である）、その情報成分は第４図（
ａ）に示すように低域に集中して分布しているのに対し
ノイズ成分は第４図（ｂ）に示すようにはぼ上限周波数
にまで均一に分布している〇 本発明は上記に着目して、投影データに対して前記の高
波通過フィルタに加えてさらに低域通過フィルタを作用
させ、且つこの低域通過フィルタの周波数特性を投影デ
ータ毎にその周波数スペクトル特性に応じて変えること
によシ、必９′Ｉｋ情報を損うことなく投影データＫｔ
すれるノイズを効果的に減少させて低ノイズの画像を再
構成するよう改善したＣＴ装置を提供することを目的と
する。

以下、本発明をフィルタ補正逆投影法を採用した透過型
のｅＴ装置に適用し九−実施例について図面を参照しな
がら説明する。第５図において・Ｘ線管ｌから照射され
九Ｘ＠が被与体３を透過して検出器２に入射し、この検
出器２から第６図に示すような透過Ｘ１１強縦０投影デ
ータを得る。この投影データはＡＬ）を換器４によって
デジタル変換された後高速フーリエ変換器５においてフ
ーリエ変換され、第７図のような周波数スペクトルａ　
、　ｂ　、　ｃ−を投影データ毎に得る。これら７−リ
エ質換領域での信号（すなわち周波数スペクトル）ｓ、
ｂ、ｃ・・・を、順次、フィルタリングを行なうための
乗算器６に送るとともに高域制限周波数検出器７に送る
。

この高域制限周波数検出ａ７では周波数スペクトルのし
きい値Ｉｉによ）、スペクトル暑、ｂ。

Ｃ２・・・の各々に対し高域制限周波数ｆａ　、　ｆｂ
　。

ｆＣｅ・・・をそれぞれ検出する。検出され九周波数ｆ
ａ、ｆｌ）、ｆＣ，・・・はフィルタ関数記憶装置８に
送られ、周波＠ｆａｔ　ｆｂｔ　ｆｃ＃−に対応する高
波制限効果を有するフィルタ関数Ｆａ（ｆ）　、　Ｆｂ
（ｆ）　。

Ｆｃ（ｆ）、・・・が読み出される。すなわち、この記
憶装置８には第８図に示すような高に１通過フィルタ関
数表、第９図に示すような周波数ｆａ、ｆｂｐｆｃ、・
・・Ｋ対応する低域通過フィルタ関数ＰＬ（ｆａ）。

ＰＬ（ｆｂ）　、　ＦＩ、（ｆｃ）　、・・・が記憶さ
れておシ、読み出された１つの低域通過フィルタ関数と
高域通過フィルタ関数とが掛は合わされて第１０図に示
すフィルタ関数Ｆａ（ｆ）　、　Ｆｂ（ｆ）　、　Ｆｃ
（ｆ）　、−・とじて出力される◎こうして選別された
フィルタ関数が乗算器６において高速フーリエ変換器５
の出力信号に乗算されることによりてフィルタリングが
行なわれる。こうしてフィルタリングされえり、高速逆
７−リエ賢換器９で逆７−リエ変換され、結局、投影デ
ータ（第６図）はフィルタ補正によりで第１１図のよう
に彦り、さらに逆投影装量１ＯＫより逆投影されて第１
２図に示すようにｉｉ＊が再構成される０こうして再構
成されたｉｉ＊はＣＲＴ表示装置などの表示装置１１に
よりて表示される・ このように上記実施例では、投影データが得られる毎に
、各投影データのフーリエ変換領練における特性にもと
づいて最もノイズを減弱するのに効果的なフィルタ関数
が選択される丸め、低ノイズの画像を再構成することが
可能である。

なお、上記実施例はフィルタ補正逆投影法を採用して構
成されているが、重畳積分法による場合は、実空間上で
の各投影データに対し、上記の７４に夕闇数Ｆ　ａ（ｆ
）　、　Ｐｂ（ｆ）　、　Ｆ（ｆ）　、−（２）　７−
リエ逆変換した関数を重畳積分するよう構成すればよい
。また、透過１１ＣＴＭｆだけでなく放射型ＣＴ装置に
も適用できることは勿論である。

以上実施例について説明したように、本発明によれば、
ＣＴ装置におけるｉｉｉ＊再構成演算で投影データに作
用させるフィルタ関数を各投影データから検出した高域
制限周波数に対応するように費えている丸め、各投影デ
ータに含まれている必要な情報を損うことなくノイズ成
分を低減し、低ノイズの画像を再構成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過ＷＣＴ装−において投影データを得るため
の構成を説明する模式図、第２図は投影データの一例を
示すグラフ、第３図は第２図の投影データの周波数スペ
クトル図、第４図（ａ）は第３図のスペクトルにおける
情報成分の周波数スペクトル図、第４図（ｂ）は第３図
のスペクトルにおけるノイズ成分の周波数スペクトル図
、第５図は本発明の一実施例のブロック図、第６図は第
５図における投影データを示すグラフ、第７図は投影デ
ータの周波数スペクトル図１第８図は第５図における高
波通過フィルタ関数を表わすグラフ、第９図は第５図に
おける低竣通過フィルタ関数を表わすグラフ、第１θ図
は第５図におけるフィルタ関数のグラフ、第１１図Ｆｉ
第５図においてフーリエ逆習換された稜の投影データを
表わすグラフ、第１２図は第５ＷＪにおいて再構成され
た両波を表わす模式図である。 ｌ・・・ＸＩＩ管　　　　　２・・・検出器３・・・被
写体　　　　　４・・・ＡＤ変換器５・−高速フーリエ
蜜換器　　６・・・乗算器７・・・高域制限周波数検出
器 ８・・・フィルタ関数記憶装置 ９・・・高速逆フーリエ咬換器 ｌＯ・・・逆投影装置　　１１−・表示装置１ｇ−１０
回 箋−Ｕ− 甚１２國 ）！ｆ？８功　　　　　１！Ｐ９閤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１放射縁検出器よシ得た放射線の投影データをコン
   −ピユータにより処理して画像を再構成するコンピュー
   タ断層撮影装置において、前配得られた投影データから
   高域制限周波数を検出する高域制限周波数検出器と、こ
   の検出された周波数に対応した高波制限効果を有するフ
   ィルタ関数を発生するフィルタ関数発生器とを備え、こ
   のフィルタ関数を前記投影データに作用させるようＫし
   たことを特徴とするコンピュータＩＩＩＩ層撮影装曾。