JPS59166134A - Ｘ線及びγ線放射物体のための三次元及び断層像装置 - Google Patents

Ｘ線及びγ線放射物体のための三次元及び断層像装置

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JPS59166134A
JPS59166134A JP59009387A JP938784A JPS59166134A JP S59166134 A JPS59166134 A JP S59166134A JP 59009387 A JP59009387 A JP 59009387A JP 938784 A JP938784 A JP 938784A JP S59166134 A JPS59166134 A JP S59166134A
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gamma
rays
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    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985—In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
    • 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
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
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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】 本発明は不可視放射エネルギーの結像装置に関し、より
詳細には、物体より放射されたＸ線及びγ線を可視オー
トステレオスコピック（ａｕｔｏ−ｓｔｅｒｅｏｓｃｏ
ｐｉｃ　）像あるいは定性的又は定量的、断層的（ｔｏ
ｍｏｇｒａｐｈｉｃ　）情報に変換する装置に関するも
のである。
科学技術の発達により、工業及び医療の分野での放射性
Ｘ線又はγ線放射物質の有用性が増大している。放射線
の放射は基本的には電磁スペクトルの可視領域外で行な
われるので、肉眼では放射ＩｉＩ源を「見る」ことはで
きない。放射線源の位置を検出する方法としては各種の
ものがある。例えば、ガイガー計数管を用いて施行錯誤
的に行なう方法や、シンチレーション検出器を用いる方
法がある。これらの方法により得られる情報は、放射線
の強度と位置に限られており、放射物体の形状又は該物
体内の放射能の分布に関しては何も与えられない。Ｘ線
シールド中のピンホールの後方にＸ線フィルムを配する
Ｘ線カメラでは、Ｘ線又はγ線放射物体の１方向から透
視した二次元的な複数の記録しか得られない。更に、単
一ビンホールアパーチャカメラでは、ピンホールの微小
なアパーチャのために効率が極めて悪い。
他の公知のＸ線又はγ線カメラでは、放射物体の本質的
に平行なビームの投写を検出装置上に生じさせるために
平行又は集中したコリメータを用いている。検出装置は
、Ｘ線及びγ線を可視光に変換するシンチレータ又は燐
物質のようなもの、あるいはフィルムとすることができ
る。可視光が位置情報と共に発生されるならば、その可
視光は、例えば光増倍管くアンガー（＾ｎｇｅｒ）カメ
ラ等）、像増倍装置、可視光カメラ、ビデオカメラ、コ
ンピュータに接続された電子機器の各種組合せ等のいず
れかを用いて処理することができる。、連続した露光及
びそれに続く復元を行なう付加的な行程なしでは、物体
とカメラとの間の特別な配置によって、Ｘ線又はγ線の
単一の二次元の透視像が得られるだけである。その様な
カメラの立体的な対を用いることによって像の立体的な
対を得、それらの復元によって物体の１方向の透視像を
得ることはできるのであるが、その像は完全な垂直及び
水平方向の視差（ｐａｒａｌ　ｔａｘ）を欠くものであ
る。
他の装置では、通常コード化されたアパーチャと呼ばれ
るＸ線又はγ線像のための多重ピンホール列又はフレネ
ル帯プレート（Ｆｒｅｓｎｅｌ　ｚｏｎｅｐｌａｔｅ）
を用いている。このような装置では、各アパーチャ要素
によって生じたＸ線像は他のアパーチャ要素による像と
重なる。そのようにして生じた複合像は人間には理解で
きないので、元の物体の真の像を再生するためには、デ
コード処理をしなければならない。これらの装置は隔て
られた点状の放射源に対しては良好なのであるが、信号
対背景（Ｓｉｇｎａｌ−１ｏ−ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ）
比が悪いため、広がりを持った物体の復元は困難である
。同じ理由の故に、断層像（ｔｏ！！ｌｏｇｒａｐｈｉ
ｃ　ｉｍａｏｅ）を得ることは極めて難儀なものである
。このため、放射物体の三次元的復元は非常に困難であ
る。
Ｘ線及びγ線放射物体の三次元及び断層像を生すること
ができると説明されて来たコード化されたアパーチャと
は異なった方法は、シーケンシャル（ｓｅｑｕｅｎｔ　
ｉａ　ｌ　）ピンホールを用いるものである。
この方法では、例えば９個のピンホールの小さな列が、
ある時間に於いては１個のピンホールのみが開き、別々
の像が各ピンホールのための同じ検出装置上に記録され
る時間シーケンスで用いられる。
この方法では、各ピンホールの検出装置上での影響の度
合を混合する恐れがなく、そのために、背面映写による
物体の復元をコンピュータを用いて比較的容易に行うこ
とができる。コート−化されたアパーチャとは対照的に
、このシーケンシャルピンホール法では、復元された像
の信号対背景比が優れている。しかしながら、シーケン
シャルピンホール法には幾つかの固有の欠点がある。こ
の装置はシーケンシャル操作を行うので、放射物体に於
いては、その強度及び位置の時間的な変化があってはな
らない。更に、通常の状況下では、シーケンシャル操作
の時間を短くするために、ピンホールの数を制限してお
り、このピンホールの制限のために装置の収集（ｃｏｌ
ｌｅｃＮｏｎ）効率が制限される。
Ｘ線又はγ線放射物体のリアルタイム像を三次元で、完
全な水平及び垂直方向の視差で得ることのできる装置が
開発された。これは、Ｘ線及びγ線不透過の物質よりな
り、Ｘ線又はＴ線輝度増倍管の前に配される多重ピンホ
ール列の採用によって成されたものである。これらのピ
ンホールによって、Ｘ線又はγ線放射物体の重ならない
（ｎｏｎ−ＯＶｅｒｌａｌ）ｌ）ｉｎＯ）像が増倍管の
入力部に形成される。
増倍管の出力は、同様のピンホール列又は適切に設計さ
れた複眼（ｆｌｙ　’　ｓ　ｅｙｅ）レンズによって見
ることができる。このリアルタイム装置はシュードスコ
ピック（ｐｓｅｕｄｏｓｃｏｐｉｃ）像、即ち、反転さ
れた奥行を有する三次元像を生ずることができ、別の増
倍管及びピンホール列又はレンズを加えることによって
、オルソスコピック（ｏｒｔｈｏｓｃｏｐｉｃ）とする
ことができる。しかしながら、この装置の感度は比較的
悪いため、放射物体は比較的［ホット（ｈｏｔ）Ｊであ
ることが必要である。この装置は本質的にはアナログ装
置であり、放射物体に関する定量的な情報を与えること
はできないし、それ自身では永久的な記録を作り出すこ
ともできない。
更に、オルソスコピック像を得るために第２段が加えら
れた場合には、解像が悪くなり、別のノイズがシステム
に入ることになる。
本発明の目的は、 Ｘ線及びγ線放射物体のアナログ、可視光、三次元オル
ソスコピック像を与える装置、Ｘ線及びγ線放射物体の
デジタル的に復元された、三次元オルソスコピック像を
与える装置、Ｘ線及びγ線放射物体のデジタル的に復元
された断層像を与える装置、 低強度のＸ線又はγ線放射物体の三次元像又は断層像を
与える装置、 時間的に変化するＸ線又はγ線放射物体の三次元像又は
断層像を与える装置、 Ｘ線又はγ線放射物体に関する定量的な情報の永久的な
記録を与える装置、 Ｘ線又はγ線放射物体の拡大、等倍又は縮小三次元像を
与える装置、及び Ｘ線又はγ線放射物体の意図的に寸法的に誇張された三
次元像を与える装置 を提供することである。
簡潔には、上記及び他の目的は、Ｘ線又はγ線像検出装
置より離れて保持された多数ピンホールアパーチャ付き
板を備えた装置を有する実施例により達成される。アパ
ーチャ板と検出装置との間隙は、ピンホールによって形
成されたＸ線又はγ線放射物体微小像が検出装置上に当
る際に実質的に重ならないように選択される。検出装置
の出力はデジタル化される。デジタル信号が適切にプロ
グラムされたデジタル計算機に送られると、計算機は、
Ｘ線又はγ線放射物体に関する検出装置に感知された定
量的な情報をデジタルの形式で出力するか、又は、適切
な視覚装置と接続された場合には物体のオルソスコピッ
ク三次元像を与える同じ情報をアナログの形で提供する
ことができる。
本発明を添附図面を用いてより詳細に説明する。
第１図は、ピンホールスクリーンと類似のものによって
本発明において用いられる三次元結像の原理を説明する
ものである。Ｘ線又はγ線放射物体（ＡＢＣ）は、間隙
を空けて平面に配列された多数のピンホールアパーチャ
を有するスクリーン（Ｓ）の前に置かれる。スクリーン
（Ｓ）は、Ｘ線又はγ線不透過の物質でできている。非
反転Ｘ線像検出装置（Ｄｌ）は、その入力面をスクリー
ン（Ｓ）の右側面と平行に且つ短い距離を介して位置す
るようにされ、Ｘ線又はγ線像を等倍（ｕｎｉｔｙ）の
倍率で増倍された可視光像に変換する。
各ピンホールの夫々はピンホールカメラとして働く。典
型的な対として、ピンホール（Ｐｌ）及び（Ｐ２）を用
いて説明する。物体（ＡＢＣ）の２個のＸ線微小像（ａ
ｂｃ）が検出装置（Ｄｌ）の入力面上に形成される。こ
れらの藪小像は、検出装置（Ｄｌ）の出力面に於いて増
倍された可視光像（ａｂＣ）に変換される。隣り合った
ピンホール（Ｐ　　）と（Ｐ２）との間隙及び（Ｓ）と
（Ｄｌ）との間隙は、微小像（ａｂｃ）が互いに著しく
重ならないように選択される。物体（ＡＢＣ）を復元さ
せるために、スクリーン（Ｓ）と検出装置（Ｄｌ）の入
力面との間と同じ距離だけ検出装置（Ｄｌ）の出力面か
ら離れて第２のスクリーン（Ｂ′）を位置させることも
できる。スクリーン（Ｂ′）は複数のピンホールアパー
チャを有しており、ピンホールアパーチャはスクリーン
（Ｓ）内のピンホールの配列と好ましくは同一でありそ
れと整列した平面的な配列でスクリーン（Ｓ）の面内に
分布されている。スクリーン（Ｂ′）は可視光に対して
不透明な物質で出来ている。ピンホール（Ｐｌ）及び〈
Ｐ２）と空間的に対応し整列しているピンホール（Ｐ１
’）及び（Ｐ２′）を介して見るならば、微小像（ａｂ
ｃ）は、Ｘ線又はγ線放射物体（ＡＢＣ）の可視光復元
像（Ａ’　Ｂ’　Ｃ’　）を形成するであろう。復元像
（Ａ’　Ｂ’　Ｃ’　”）は観測者に向いたスクリーン
（Ｂ′）の前方に位置する、等倍の倍率の実像である。
像（Ａ’　Ｂ’　Ｃ’　）は直立像であるが、それはシ
ュードスコピックである。即ち、スクリーン（Ｂ′　）
を介して見ると、物体（ＡＢＣ＞の奥行は反対にされる
。例えば、第１図においては点（Ｂ′）は観測者より離
れた側にあるが、物体（ＡＢＣ）では点（Ｂ）は観測者
側にある。スクリーン（Ｓ）は（Ｐｌ）及び（Ｐ２）の
ような多くのピンホールを有しており、各ピンホールは
物体（ＡＢＣ）の稍異なった透視図を有している。
従って、復元像（Ａ’　Ｂ’　Ｃ’　）はスクリ、−ン
（Ｂ′）を介して種々の方向から見ることが出来、それ
により、観測者には水平方向及び垂直方向の視差が与え
られる。それ故、復元像（Ａ’　Ｂ’Ｃ′）は真に三次
元又はオート−ステレオスコピックである。この三次元
効果は、観測される物体が、ピンホール間の距離及びス
クリーン（Ｓ）と検出装置（Ｄｌ）との間隔によって定
まる視野一杯であるときに最も顕著である。第１図に示
す配置では、視野とは、隣り合った微小像間で重なり合
いが起こらない最大の微小像（ａｂｃ）を与える視界の
ことである。
第２図は、別のピンホールスクリーンに類似のものの概
略図であり、Ｘ線又はγ線放射物体（ＡＢＣ）のオルソ
スコピック像は、第１図に示されている原理に加えて微
小像（ａｂｃ）の逐一（ｐａｉｎｔ−ｂｙ−ｐａｉｎｔ
）の反転を用いることによって得ることができる。微小
像（ａｂｃ）の集合的な反転によってはオルソスコピッ
ク像は得られないことに注意すべきである。従って、微
小像（ａ　Ｌｂ′　Ｃ′）から所望のオルソスコピック
１ｉｔ（Ａ”Ｂ”Ｃ″）を得るために、検出装置（Ｄｌ
）の出力より微小像（ａｂＣ）の逐一の反転を行うこと
が必要である。これは、非反転可視光像増倍装置　゛（
ｉｎｔｅｎｓＨｔｅｒ）　　（Ｄ　　）を、検出装置（
Ｄｌ）とスクリーン（Ｂ′）との間の距離と略同じ距離
だけスクリーン（Ｂ′）より離して位置させることによ
って行われる。スクリーン（Ｂ′）は観測スクリーンと
してよりも、反転スクリーンとして働き、検出装置（Ｄ
ｌ）よりの微小像（ａｂｃ）は、ピンホール（Ｐ　′）
及び（Ｐ２′）を介して増倍装置（Ｄ２）の表面におい
て像（ａ’　ｂ’　ｃ’　）に反転される。スクリーン
（Ｂ′）と同じであることが好ましい第３のスクリーン
（Ｓ″）を、スクリーン（Ｓ″）と増倍装置（Ｄ２）と
の間の距離と略同じ距離だけ増倍装置（Ｄ２）より離し
て位置させることができる。スクリーン（Ｓ”）内には
、スクリーン（Ｓ″）内のピンホール（Ｐ　′、Ｐ２′
）と整列しているピンホール（Ｐ　“、Ｐ２’Ｍが設け
られている。このピンホールスクリーンの類似性は、シ
ュードスコピック像（Ａ’　Ｂ’　Ｃ’　）を復元する
のに微小像（ａｂＣ）を用いるというよりはこれらの微
小像を反転することをピンホールアパーチャスクリーン
（Ｓ″）に依存していることは注意すべきである。
ピンホール（Ｐ　“）及び（Ｐ２″）を介して、スクリ
ーン（Ｓ”）の右側から微小像（ａ　Ｊ　ｂｌｃｌ　）
を視ると、微小像（ａ′　ｂ′Ｃ′）の光線は観測者の
方向に分散している。従って、物体（ＡＢＣ）の虚像の
オルソスコピック像（Ａ“ＢｎＣ“）はスクリーン（Ｓ
″）の左側に形成される。このオルソスコピック（真の
奥行きの）虚像は、物体（ＡＢＣ）とスクリーン（Ｓ）
との間の距離と略同じ距離だけ離れて観測スクリーン（
Ｓ″）の左側に位置される。それ故、スクリーン（Ｓ″
）を視るならば、観測者は「窓」を介して物体（ＡＢＣ
）を見ているような感覚を受ける。
第３図は、第１図及び第２図で説明した原理に基づく本
発明の装置の１実施例装置（２０）の要部を示すもので
ある。スクリーン又はピンホール列（２２）は鉛等のＸ
線及びγ線不透過の物質の薄膜でできており、等しい面
積の多数のピンホールがあけられている（ピンホールは
小さ過ぎて図示できない）。ピンホールはスクリーン面
上で所定のパターンにより一様に分布している。スクリ
ーン（２２）ハ、物体（ＡＢＣ）とＸ線及びＴ線変換装
置（２４）との間に置かれる。各ピンホールは独立した
ピンホールカメラとして働き、変換装置（２４）に物体
（ＡＢＣ）の反転された微小Ｘ線像を生じさせる。ピン
ホールは、微小像が互いに著しく重なり合わないように
互いに及び変換装置り２４）から離されている。非常に
小さいピンホールにより、Ｘ線及びγ線光子（ｐｈｏｔ
ｏｎ）の収集効率を犠牲にして高い分解能が与えられる
。変換装置（２４）は、入射したＸ線及びγ線像を可視
光像に変化する、例えば希土類燐光物質の如きシンチレ
ータ材又は燐光物質のいずれとしてもよい。変換装置（
２４）により生じた可視光像は、変換装置（２４）の直
後に入力面（２８）が置かれた可視光像増倍装置（２６
）に直接加えられる。あるいは、変換装置（２４）と増
倍装置（２６）とは、図示していない適当なレンズシス
テムにより結合され得るし、又はテーパ（ｔａｐｅｒ）
の又はテーパでないファイバー光学システムあるいはレ
ンズシステムとファイバー光学システムとの組み合せに
より直接結合され得る。斯くして変換装置の大きさと増
倍装置の入力部の大きさとが異なっていても可能となる
。
変換装置は増倍装置（２６）と一体となりその内部に位
置するようにすることもできる。他の変更例としては、
Ｘ線又はγ線電子変換装置、即ち、光電陰極を増倍装置
！（２６）内に位置させることである。可視光に対して
は不透明であり、Ｘ線及びγ線に対しては透明である薄
いシールドｑ（３０）（例えば、黒いプラスチックフィ
ルム）が、スクリーン（２２）と変換装置く２４）との
間に置かれ、可視光が像増倍装置（２６）の入力面（２
８）に到達するのを阻止するために、変換装置（２４）
の入力面（２３）の全体を覆うように配されている。
増倍装置（２６）″は、変換装置（２４）の可視光出力
を、大きな輝度利得率、例えば１０５で増倍する。増倍
装置は、ピンホールにより変換装置上に形成された微小
像のそれぞれの太き領空量的な歪みなしにそのような利
得を得ることのできる装置ならばいずれでもよい。増倍
装置は、反転又は非反転、縮小又は１対１、電子増倍材
又はなしのどちらでもよい。変換装置く２４）と増倍装
置（２６）は基本的には、第１図及び第２図に示す検出
装置（Ｄｌ）として機能する。第３図の実施例では、増
倍装置（２６）の出力は、可視光結合装置（３４）によ
りデジタル化カメラ（ｄｉｇｉｔｉｚｉｎｇ　ｃａｍｅ
ｒａ）（３６）に結合される可視光の出力である。可視
光結合装置（３４）は、可変倍率のレンズシステム又は
１対１の倍率あるいはテーパのファイバー光学板（ｐｌ
ａｔｅ）、又はレンズシステムとファイバー光学板とす
ることができる。デジタル化カメラ（３６）は、微小像
の入射配列を、デジタルコードによりＸ座標及びＹ座標
等の位置及びその位置における対応する強度が示される
デジタル形式に変換できるものでなければならない。カ
メラの分解能は、微小像の゛詳細を正確に再現するに充
分なものであることが好ましい。適切なビデオカメラと
してはＣＯＤあるいはＣＩＤ列を備えたものが挙げられ
る。増倍装置（２６）の可視光出力を、デジタル化陽極
（ｄｉｇｉｔｉｚｅｄ　ａｎｏｄｅ）のようにデジタル
出カニよって置き換える場合は、可視光結合装＠（３４
＞及びデジタル化カメラ（３６）は不要である。
カメラのデジタル化された出力（３８）はデジタル処理
装置（４０）及び記憶装置（４２）の両方に入力される
。処理装置（４０）は、Ｘ線又はγ線放射物体のオルソ
スコピック三次元像を後で復元するために、それぞれの
個々の微小像をそれの対応するピンホールについて反転
（１ｎｖｅｒｔ）する、即ち、多像はそれの対応するピ
ンホールについて１８０゜の回転を受けるようにプログ
ラムされていてる。
上述のように働く処理装置（４０）は、説明のためにの
み示されている第２図のくＳ′）及び（Ｄ２）として機
能するのである。リアルタイム処理が肝要である場合又
は処理装置が基本的にはリアルタイムでそのプログラム
を走らせることができる場合には、デジタル化カメラ（
３６）よりのデータは通常処理装置（４０）に直接入力
される。そうでない場合は、デジタル化カメラ（３６）
よりのデータ及びデジタル処理装置（４０）の出力は磁
気テープ又はディスクシステム等の記憶装置（４２）に
記憶され、後で使用されるようにすることができる。
データをデジタル化し、処理装置（４０）を用いること
によって、第２図に示す要素（Ｄｌ）及び（Ｓ′）を置
き換えた以上のことが得られることに注目しなければな
らない。データをコンピュータ処理及び記憶保存に適し
たデジタル形式にすることによって、統計的な意義を有
するデータを得るために時間積分によって極めて弱い強
度のＸ線及びγ線放射物体の像を生ずることが可能とな
る。
更に、デジタルであろうとアナログであろうと、復元像
の質を一層改良するために多くのアルゴリズムが使用さ
れ得る。このようなアルゴリズムとしては、例えば、平
滑化、コントラスト強調、エッヂ強調、偽似カラー、背
景除去及び補正、及び断層像に対する焦点ずれの効果の
除去に関するものがある。観測者のために復元された三
次元Ｘ線及びγ線放射物体の倍率及び強度の広い範囲を
アナログのモードで提供するために、デジタル化された
データは微小像の大きさ及び強度の両方の自由な調節が
許されている。加うるに、オルソスコピックな復元のた
めに個々の微小像の反転は実際の光学器械ではなく、計
算によって行われるので、附随するノイズの増大や分解
能の低下が起らず、そのため、検出装置（Ｄｌ）で得た
像の品質が保存される。Ｘ線及びγ線放射物体の三次元
又は断層のどちらかの復元がデジタル化されたデータの
計算によって成し得るので、オルソスコピック像に加え
て物体に関する定量的な情報を入手することができる。
そのような定量的情報は、将来の研究のために、永久に
保存され繰返し使用することができる。検出装置出力が
入射Ｘ線及びγ線のエネルギーに対して比例しているな
らば、デジタル化されたデータのもう１つの利点として
、Ｘ線及びγ線放射物体に関するスペクトルの情報、即
ち、エネルギー分布を得ることが可能であることが挙げ
られる。そのような検出装置の例としては、γカメラ（
ｇａｍｍａ　ｃａｍｅｒａ）　、位置感知比例カウンタ
ー、固体検出装置、米国特許第４３４５１５３号に開示
されているリフシスコープ（Ｌｉｘｉｓｃｏｐｅ）（低
強度Ｘ線像スコープ）等がある。入射Ｘ線及びγ線のエ
ネルギー分布に関する知識は物体に関する別の定量的パ
ラメータを与えるだけでなく、復元像に更に強調手段を
加えることを可能にする。
例えば、放射線医学では、コンプトン散乱のγ線背景な
しに、器官内の放射性同位元素の三次元分布をエネルギ
ー情報を用いて復元することが可能である。１以上の放
射性同位元素が用いられている場合は、それぞれの放射
性同位元素の分布を、他のものの干渉なしに、復元する
ことができる。
再び第３図を説明する。デジタルの形式で個々に反転さ
れた微小像をつくり出した処理装置（４０）の出力は、
光学的なアナログ三次元復元のためにライン（４６）を
介してデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器（４４）に
入力するようにしてもよいし、デジタルデータ読み出し
ライン（４８）に直接読み出すため、又は後で使用する
ために記憶装置（４２）内に記憶のために、計粋により
デジタルの形式で三次元及び断層像を復元するようにし
てもよい。Ｄ／Ａ変換器（４４）は、システムの機能的
なブロックとして示されているだけであって、必ずしも
物理的なユニットとして表われる必要はない。物理的な
ユニットとしでもよいし、あるいは、処理装置（４０）
又はアナログディスプレイターミナル（５２）の一部と
してもよい。
Ｄ／Ａ変換器（４４）により成される基本的機能は、デ
ジタル化され、個々に反転された微小像を、光学的復元
に適した可視の形態に処理され得るアナログ信号に変換
することである。例えば、アナログ形態は、増倍装置ｊ
（２６）の出力の強度レベルに対応するグレースケール
を有する微小像列を示している写真フィルム等より作ら
れる透明画（ｔｎ’５ｐａｒｅｎｃｙ）とすることがで
きる。あるいは、アナログ信号はライン（５０）により
結合されて、通常の陰極線管又はテレビジョン式のモニ
ターとしてもよいアナログビデオディスプレイターミナ
ル（５２）を駆動するようにすることができる。
透明画を生じる場合には、多数の微小像を含んでいる透
明画を散乱光で照明すると、第２図の（Ｓ″）に対応す
る観測スクリーン（５４）により単一の三゛次元像（Ａ
２Ｂ”　Ｃ″）が復元され得る。
ビデオディスプレイモニターを用いる場合には、既に発
光しており、その後観測スクリーン（５４）を介して観
測され、三次元像を復元する多数の微小像のディスプレ
イがある。復元された像はオルソスコピックである。ピ
ンホール列（ｐｉｎｈｏｌｅａｒｒａｙ）　（２２）と
変換装置（２４）の入力面（２３）との間の距離と略同
じ距離だけ観測スクリーン（５４）を照明された透明画
又はディスプレイ（５２）から離すようにしてもよい。
観測スクリーン（５４）はスクリーン（２２）のピンホ
ール列と同様の配置のピンホール列とすることができる
が、構成する材質はＸ線及びγ線を阻止するものである
必要はないが、可視光のみを阻止するものでなければな
らない。例えば、物理的な穴を有せず、透明部がピンホ
ール部に合致するような透明体く図示せず）を用いても
よい。観測スクリーン（５４）のピンホールの大きさは
、可視光の回折を起こさない程度に大きくなくてはなら
ず、微小像の詳細に適した分解能となる程度に小さくな
くてはならない。ピンホールの径に対してＸ線及びγ線
の波長は極めて短いので、ピンホール列（２２）では回
折を考慮しなくてもよいことに注意しなければならない
。ピンホールのパターンはピンホール列（２２）のそれ
と同一でなければならないが、例えば、ディスプレイ（
５２）又は透明画で与えられる微小像の如何なる縮小又
は拡大もＸ線又はγ線放射物体の縮小された又は拡大さ
れた三次元像の復元に適するように、パターンの寸法は
同一である必要はない。観測スクリーン（５４）とアナ
ログディスプレイ（５２）との間の距離を大きくするこ
とによって、復元像の奥行を、側面方向の寸法に影響を
及ぼすことなく、諦張することができる。
比例復元が望まれる場合は、微小像及び観測スクリーン
に関する全ての寸法はそれに応じて調節しなければなら
ない。ディスプレイ（５２）又は照明された透明画によ
り可視形態の微小像が与えられるので、観測スクリーン
（５４）をピンホール列と同じパターンを有する適切に
設計された複眼レンズと置き換えるならば、復元像の輝
度及び解像度の両方は著しく増大する。複眼レンズの焦
点距離は短いので、複眼レンズ観測スクリーンを微小像
に極めて接近して又はそれに接して置くことができる。
複眼レンズ観測スクリーンの別の利点は、通常の明るさ
の照明下に於いて適度かつより見易い像が得られること
である。
強調しなければならないのは、定量的なデジタルデータ
及び三次元アナログ像の両方を入手できるということに
は、観測者にとっては、物体の三次元オルソスコピック
像を見た後では、デジタル情報より生じた断層像等の解
明と分析は計り知れない程容易になるという明白な利点
があることである。Ｘ線又はγ線放射物体が実質的に静
止しているならば、装置の検出部、即ち、（２３）乃至
（３６）の要素を実質上より大きいピンホール列（２２
）の背後で所定のスキャン態様によって順次動かすこと
によって、上述の装置の視野を相当増大することができ
る。斯くして得られる微小像列のモザイクは、放射物体
のアナログ及びデジタル復元像を得るために処理されな
ければならない。
更に強調すべきことは、写真フィルム（ｐｈｏｔｏ−ｇ
ｒａｐｈｉｃ　ｆｉｌｍ）を増倍装置（２６）の代りに
用いることができる、あるいはそれを増倍装置の出力部
に置くことができるということである。又は、Ｘ線フィ
ルムを像検出装置（Ｄｌ）としてピンホール列（２２）
の直後に用いることができる。デジタル処理装置（４０
）又は記憶装置（４２）に情報を送る前に、現像された
（　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ）写真又はＸ線フィルム上の情
報をデジタル化するために濃度計を用いることができる
。同様に、（２３）乃至（３６）の要素に代えて、直接
又は変換されたデジタル化出力を有する位置感知Ｘ線及
びγ線検出装置のいずれをも使用できる。位置感知Ｘ線
及びγ線検出装置の例としては、多重線（ＩＩＩＵｌｔ
ｉ−Ｗｉｒｅ）ガス比例カウンター、固体像毛検出装置
、今日のγカメラに用いられているような電子装置とシ
ンチレーションクリスタル又は光電子増倍管との組合せ
、改良されたりクシスコープ等がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は物体の三次元像の原理の概略説明図、第２図は
物体のオルソスコピック三次元像を得る原理の概略説明
図、第３図は本発明の１実施例の要部のブロック図であ
る。 （ＡＢＣ）・・・・・・物体 （２２）・・・・・・ピンホール列 （２４）・・・・・・変換装置 （２６）・・・・・・増倍装置 （３４）・・・・・・可視光結合装置 （３６）・・・・・・デジタル化カメラ（４０）・・・
・・・デジタル処理装置（４２）・・・・・・記憶装置 （４４）・・・・・・Ｄ／Ａ変換器 （５２）・・・・・・アナログディスプレイターミナル
（５４）・・・・・・観測スクリーン （Ａ’　Ｂ’　Ｃ’　）・・・・・・像（以　上） 、Ａ″Ｎ′へ７ 代理人　弁理士　三　枝　英　二１　′５．７ −　　乏Ｓ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■　物体から放射された入射Ｘ線又はγ線を該物体の実
    質的に重ならない微小像の配列に形成する手段、 該形成手段より空間的に離されており、該Ｘ線又はγ線
    微小像を可視光微小像に変換する手段、 該変換手段に結合され、該可視光微小像を増倍するため
    の手段、 該増倍された可視光微小像をデジタル化する手段、 該物体の断層及び三次元復元のために、該デジタル化さ
    れた微小像を処理する演算手段、及び 復元されたＸ線又はγ線放射物体の直接のオルソスコピ
    ック、三次元像を見るための視覚手段 を備えたＸ線又はγ線放射物体に関する三次元及び断層
    情報を得るための、及び前記物体のオルソスコピック像
    を得るための装置。 ■　前記形成手段がピンホール列である特許請求の範囲
    第１項に記載の装置。 ■　前記デジタル化手段が、前記増倍手段の出力を、前
    記微小像の位置及び強度に関するデジタルワードに変換
    するものである特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ■　前記デジタル化手段が、前記増倍手段と光学的に結
    合された可視光デジタル化ビデオカメラであり、該増倍
    手段は可視光の出力を提供するものである特許請求の範
    囲第１項に記載の装置。 ■　前記演算手段が、前記デジタル化された微小像を該
    微小像のそれぞれのピンホール位置について反転するこ
    とによって該デジタル化された微小像を処理する特許請
    求の範囲第２項に記載の装置。 ■　前記増倍手段が、前記増倍手段の出力を、前記微小
    像の位置及び強度に加えて、前記Ｘ線又はγ線のエネル
    ギーに関するデジタルワード変換するものである特許請
    求の範囲第１項に記載の装置。 ■　前記反転された微小像がアナログ信号に変換され、
    該信号は、該信号に対応する適当なグレースケールを有
    し、前記視覚手段の一部である透明画に処理される特許
    請求の範囲第１項に記載の装置。 ■　前記反転された微小像がアナログ信号に変換され、
    該信号は、色彩が前記放射物体の前記Ｘ線又はγ線のエ
    ネルギーに対応している偽色彩の、前記視覚手段の一部
    である透明画に処理される特許請求の範囲第１項に記載
    の装置。 ■　前記反転された微小像がアナログ信号に変換され、
    該信号は、該信号に対応する適当なグレースケールを有
    するテレビジョンの形式の表示装置を駆動するのに用い
    られ、該表示装置は、前記視覚手段の一部であり、前記
    物体より放射されたＸ線又はγ線のエネルギーに対応す
    る色彩のカラーターミナルを備えている特許請求の範囲
    第１項に記載の装置。
JP59009387A 1983-01-21 1984-01-20 Ｘ線及びγ線放射物体のための三次元及び断層像装置 Pending JPS59166134A (ja)

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