JPS60170748A - Tomographic inspecting device - Google Patents

Tomographic inspecting device

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Publication number
JPS60170748A
JPS60170748A JP59027440A JP2744084A JPS60170748A JP S60170748 A JPS60170748 A JP S60170748A JP 59027440 A JP59027440 A JP 59027440A JP 2744084 A JP2744084 A JP 2744084A JP S60170748 A JPS60170748 A JP S60170748A
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JP
Japan
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radiation
detector
sampling
inspected
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP59027440A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiichiro Uyama
喜一郎 宇山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP59027440A priority Critical patent/JPS60170748A/en
Publication of JPS60170748A publication Critical patent/JPS60170748A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a tomographic image of good quality by eliminating the error of the reconstituted tomographic image due to difference in sampling beam interval as to a CT device of the 2nd generation. CONSTITUTION:A subprocessor 19 has a counter which counts encoder pulses from a position detector 14A and outputs a value (m) proportional to the movement extent of a translation frame 2. The sampling number of a radiation detecting element with a number (n) is calculated from said (m), and a sampling pulse Ps is sent out to sample holding circuits 16-1-16-N of respective radiation detecting elements (n) every time -in varies by one. A reset pulse PR is sent out to integrators 15-1-15-N an extremely short time lag tau after said pulse Ps. Then, a data transfer timing signal ST is sent out to buffer memories 18-1-18-N according to a predetermined sequence. When said data is transferred, an address signal SA for discriminating the data is sent out to a system controller 9.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射線を利用して被検査体断面の像を得てこれ
よシ被検査体の検査を行なう放射線断層検査装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a radiation tomography inspection apparatus that uses radiation to obtain a cross-sectional image of an object to be inspected and thereby inspect the object.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

物体の内部欠陥や組成,構造などを非破壊でしかも精度
良く測定できる装置としてコンピュータ・トモグラフィ
・スキャナ(以下、CT親装置称する)と呼ばれる放射
線断層検査装置がある。
2. Description of the Related Art There is a radiation tomography inspection device called a computer tomography scanner (hereinafter referred to as a CT parent device) as a device that can non-destructively and accurately measure internal defects, composition, structure, etc. of an object.

この装置は例えば放射線源として扁平な扇状に広がるフ
ァンビームX線を曝射する放射線源と、被検体を介して
この放射線源に対峙して配され、前記ファンビームX線
の拡が多方向に複数の放射線検出素子を配した検出器と
を用い、被検体を中心にこの放射線源と検出器を同方向
に例えば1度刻みで180°〜360°にわたって順次
回転操作しながら、被検体断層面の多方向からのX線吸
収データを収集したのち、コンピュータ等によシ画像再
構成処理を施し、断層像を再構成するようにしたもので
、断層面各位置について、組成に応じ、2000段階に
もわたる階調で画像再構成できるので、断層面の状態を
詳しく知ることができる。
This device includes, for example, a radiation source that emits fan beam X-rays that spread in a flat fan shape, and is placed facing this radiation source through a subject, so that the fan beam X-rays spread in multiple directions. Using a detector equipped with a plurality of radiation detection elements, the radiation source and the detector are sequentially rotated in the same direction, for example, in 1 degree increments over a range of 180° to 360°, centering on the subject. After collecting X-ray absorption data from multiple directions, a computer etc. performs image reconstruction processing to reconstruct a tomographic image. Since the image can be reconstructed with a wide range of gradations, it is possible to understand the state of the tomographic plane in detail.

このよりなCT架装置いわゆる第3世代と呼ばれるもの
で、そのほか、ペンシルビームX線を曝射するX線源と
このX線源に対峙して検出器を設け、このX線源と検出
器とを被検査体の断面に沿ってトラバーススキャンさせ
、1トラバーススキヤン終了毎に所定角度回転させて再
とし、検出素子を数素子持たせた検出器を用いてこれら
を上記トラバーススキャン及び回転走査させるようにし
て第1世代の改良形とも云うべき、いわゆる第2世代、
被検査体の周囲全周にわたって検出素子を配した検出器
と幅広のファンビームX線を曝射するX線源とを用い、
X線源のみ回転走査させるいわゆる第4世代など種種の
方式OCT装置がある。
This is a so-called 3rd generation CT rack.In addition, an X-ray source that emits pencil beam X-rays and a detector are installed opposite to this X-ray source. is traverse scanned along the cross section of the object to be inspected, rotated by a predetermined angle every time one traverse scan is completed, and then subjected to the traverse scan and rotational scan using a detector having several detection elements. The so-called second generation, which can also be called an improved version of the first generation,
Using a detector with detection elements arranged around the entire circumference of the object to be inspected and an X-ray source that emits wide fan beam X-rays,
There are various types of OCT apparatuses such as the so-called fourth generation in which only the X-ray source is rotated and scanned.

ところで、各種方式のうち、第2世代のCT架装置検出
素子数も少なく、第3世代、第4世代に比べ装置の構成
が簡単になる他、ペンシルビームX線による投影データ
収集に比ベデータ収集時間が短かいと云った点などから
計測用OCT装置に適した方式である。
By the way, among the various methods, the number of detection elements of the second generation CT rack equipment is smaller, the equipment configuration is simpler than the third and fourth generations, and the data collection is much faster than projection data collection using pencil beam X-rays. This method is suitable for measurement OCT devices because it takes a short time.

この第2世代OCT装置は第1図に示すように中央に撮
影領域となる孔1aを形成した円板状の回転フレーム1
上に上記孔1aを中心として円環状の並進フレーム2が
設けである。この並進7レーム2にはその対向辺部の一
方に幅挾のファンビームX線FBを曝射するX線管3が
固定して設けてあシ、また、他方の対向辺部にこのX線
管3と対向させてX線の拡がυ方向に微少な複数の放射
線検出素子4aを等間隔で並設してX#3管3からのX
線強度を空間分解能をもって検出できるようにした検出
器4が固定して設けである。ここでX線管3と各放射線
検出素子を結ぶX線通路をX線・やスと云い、各放射線
検出素子はこのX線/4’ス上の放射線強度に応じた信
号を出力する。並進フレーム2は回転フレーム1上を所
定の方向に直線的に移動できるようにしてアリ、この移
動は回転フレーム1上に設けられた並進駆動部5により
行われる。
As shown in FIG. 1, this second-generation OCT device has a disc-shaped rotating frame 1 with a hole 1a formed in the center to serve as an imaging area.
An annular translation frame 2 is provided above the hole 1a. An X-ray tube 3 for irradiating fan beam X-rays FB with a width is fixedly provided on one of the opposing sides of the translating 7-frame 2, and the A plurality of radiation detection elements 4a, which have a minute spread of X-rays in the υ direction, are arranged in parallel at equal intervals to face the tube 3 to detect the
A detector 4 capable of detecting line intensity with spatial resolution is fixedly provided. Here, the X-ray path connecting the X-ray tube 3 and each radiation detection element is called an X-ray path, and each radiation detection element outputs a signal corresponding to the radiation intensity on this X-ray path. The translation frame 2 is configured to be linearly movable in a predetermined direction on the rotation frame 1, and this movement is performed by a translation drive unit 5 provided on the rotation frame 1.

Aは回転フレーム1の孔la内に配設された被検査体で
あり、回転フレーム1はこの孔1jLを中心として回転
駆動部6によシ回転される。
A is an object to be inspected disposed in a hole la of the rotary frame 1, and the rotary frame 1 is rotated by the rotary drive unit 6 about the hole 1jL.

7は上記X線源2の管電流、管電圧およびX線曝射制御
等を行うX線コントローラである。8はスキャナコント
ローラであシ、上記並進駆動部5及び回転駆動部7を駆
動制御するものである。9はシステムコントローラであ
り、cptrテ構成されていてシステム全体の制御を司
る。10はデータ収集装置であυ、上記放射線検出器4
の各放射線検出素子出力信号をそれぞれ受けて、〜Φ変
換し、X線吸収データとして出力する。
Reference numeral 7 denotes an X-ray controller that controls the tube current, tube voltage, and X-ray exposure of the X-ray source 2. Reference numeral 8 denotes a scanner controller, which drives and controls the translation drive unit 5 and rotation drive unit 7. Reference numeral 9 denotes a system controller, which is configured as a cptr and controls the entire system. 10 is a data collection device υ, and the radiation detector 4
It receives each radiation detection element output signal, performs ~Φ conversion, and outputs it as X-ray absorption data.

11は高速演算再構成回路であシ、データ収集装置で収
集された各グロジエクシ目ン毎の吸収データを受けて、
これに対し、対数変換、ゲイン補正、オフセット補正等
の前処理を施すとともに前処理済みのデータをコンデリ
ュージョンし、更にはこのコンゴリエーション後のデー
タをそのプロジェクション方向に逆投影して断層像を再
構成するものである。12は、この再構成画像のデータ
を記憶する磁気ディスクでsb、13はこの磁気ディス
ク12の記憶データのうち、所望の範囲のCT値(放射
線吸収のレベルに応じた値としてのデータ)を白黒濃淡
像として表示するCRT表示器である。尚、14は並進
フレーム2の位置を検出する位置検出器でおる。
Reference numeral 11 is a high-speed arithmetic reconstruction circuit, which receives the absorption data for each glossy eye collected by the data collection device, and
For this, preprocessing such as logarithmic transformation, gain correction, and offset correction is performed, and the preprocessed data is condeluded, and the concollated data is then back-projected in the projection direction to create a tomographic image. It is something that is reconfigured. Reference numeral 12 denotes a magnetic disk sb for storing the data of this reconstructed image, and 13 indicates a black and white CT value (data as a value corresponding to the level of radiation absorption) in a desired range from the data stored in the magnetic disk 12. This is a CRT display that displays a grayscale image. Note that 14 is a position detector that detects the position of the translation frame 2.

このような構成において、まず初めに操作者が図示しな
いコンソールを操作してシステムを起動させ、撮影を開
始させるとシステムコントローラ9はスキャナコントロ
ーニア8を制御し、並進フレーム2の並進走査すなわち
トラバーススキャンと回転フレーム1の所定角度刻みの
回転駆動制御を行ない、またX線コントロー、77を制
御して上記トラバーススキャンに合わせて順次所定の管
電流、管電圧を所定時間幅分ずつX線管3に与える。こ
れよりX線管3からは順次パルス的にファンビームX線
FBが曝射される。
In such a configuration, when an operator first operates a console (not shown) to start up the system and start imaging, the system controller 9 controls the scanner controller 8 to perform translational scanning of the translational frame 2, that is, traverse scanning. and controls the rotation of the rotating frame 1 in predetermined angle increments, and also controls the X-ray controller 77 to sequentially apply a predetermined tube current and tube voltage to the X-ray tube 3 for a predetermined time width in accordance with the traverse scan. give. From this, fan beam X-rays FB are sequentially emitted from the X-ray tube 3 in a pulsed manner.

回転フレーム1の回転中心位置(撮影領域)には被検査
体Aが配設されてお)、また、並進フレーム2にはX線
管3と検出器4とが上記撮影領域を介して対峙して取付
けであるので、X線管3は被検査体Aの所定断面につい
て順次トラバーススキャンを行ない、且つトラパーヌス
キャンが終る毎に方向を変えながらファンビームX線F
Bを曝射してゆくことになる。そしてこのファンビーム
X線FBにおける各X線パスの放射線透過値は放射線検
出器4の各放射線検出素子によシ検出され電気信号に変
換される。
An object to be inspected A is disposed at the rotational center position (photographing area) of the rotating frame 1), and an X-ray tube 3 and a detector 4 are placed facing each other in the translation frame 2 through the photographing area. Since the X-ray tube 3 is installed at
B will be exposed. The radiation transmission value of each X-ray path in this fan beam X-ray FB is detected by each radiation detection element of the radiation detector 4 and converted into an electrical signal.

そして、この変換された信号はデータ収集装置10で収
集され、高速演算再構成回路11に送られて1ゾロジエ
クシヨン(1撮影方向)毎に対数変換、ゲイン補正、オ
フセット補正等がなされ、この処理されたデータ(1ノ
ロジエクシヨン毎の各X線)4スにおけるX線吸収デー
タ)は更にコンコリューションされ、次に逆投影される
ことによって個々の画素位置のCT値がめられ、このC
T値による断層像が再構成される。この再構成回路11
にて再構成された像は磁気ディスク12に保存され、コ
ンソールから指令を与えることにより必要に応じて所望
する範囲のCT値をCT値に応じた階調度でCRT表示
器13に表示させる。これにより、再構成像は白黒濃淡
像として表示される。
This converted signal is collected by the data acquisition device 10, sent to the high-speed calculation reconstruction circuit 11, and subjected to logarithmic conversion, gain correction, offset correction, etc. for each Zorological Execution (1 shooting direction). The data (X-ray absorption data at each x-ray for each x-ray excursion) are further convolved and then back-projected to find the CT value of each pixel position, and this C
A tomographic image based on the T value is reconstructed. This reconfiguration circuit 11
The reconstructed image is stored in the magnetic disk 12, and by giving commands from the console, CT values in a desired range are displayed on the CRT display 13 as necessary at a gradation level corresponding to the CT values. As a result, the reconstructed image is displayed as a black and white grayscale image.

ここで、上記装置におけるデータ収集装置10近傍の回
路構成をみてみると第2図に示す如く構成しである。す
なわち、検出器3における各放射線検出素子4al〜4
anは各々積分器15−1〜15−Nに接続され、そし
て各積分器ノ5−1〜15−Nは各々対応するサンプル
アンドホールド回路16−1〜16−Nに接続されて、
X線が曝射される毎に各放射線検出素子の出力する信号
は積分され、その値がサンプリングされる。各サンプル
アンドホールド回路16−1〜16−Nはこれらの選択
切換を行うマルチプレクサ17に接続されており、これ
らサンプルアンドホールド回路16−1〜16−Nがサ
ンプル・ホールドした信号はマルチプレクサ17によυ
順次選択されて抽出されてマルチプレクサ17(7)f
&段ADコンバータ18に与えられる。そしてここでデ
ィジタル信号に変換される。そして、このADコンバー
タ18によシディジタル変換された各放射線検出素子の
出力は前記高速演1′1再構成回路11に送られる。
Now, if we look at the circuit configuration near the data collection device 10 in the above device, it is constructed as shown in FIG. That is, each radiation detection element 4al to 4 in the detector 3
an are connected to integrators 15-1 to 15-N, respectively, and each integrator 5-1 to 15-N is connected to a corresponding sample-and-hold circuit 16-1 to 16-N, respectively.
Every time X-rays are irradiated, the signal output from each radiation detection element is integrated, and its value is sampled. Each sample-and-hold circuit 16-1 to 16-N is connected to a multiplexer 17 that performs selection switching, and the signals sampled and held by these sample-and-hold circuits 16-1 to 16-N are sent to the multiplexer 17. υ
Sequentially selected and extracted to multiplexer 17(7)f
& stage AD converter 18. Then, it is converted into a digital signal. The output of each radiation detection element, which has been cidigitally converted by the AD converter 18, is sent to the high-speed reconstruction circuit 11.

前記並進フレーム2の位1〜検出器14は並進フレーム
2の並進(トラバース)にともないサンプリング間隔d
の並進ごとに・+)レス状の勺−ンプリング信号を発生
しシステムコントローラ9.−1に送る。システムコン
トローラ9でに1位1〜検出器14から所定並進ビ、2
チd移動4σに出力されるサンプリング信号を受けてグ
セ1.ト信号を作り、また、この両信号をそれぞれデー
タ収集装置10のザングルアンドホールド回路16−ノ
〜16−Nと積分器15−1〜15−Nに送り、積分値
のリセットとサンプル・J1−ルドを(’iう。
The first digit of the translational frame 2 to the detector 14 have a sampling interval d as the translational frame 2 is translated (traversed).
The system controller 9. generates a response-like sampling signal for each translation of the system controller 9. Send to -1. The system controller 9 selects the predetermined translation values from the first position 1 to the detector 14, and 2
In response to the sampling signal output to the d-movement 4σ, the 1. This signal is then sent to the zangle-and-hold circuits 16-1 to 16-N and the integrators 15-1 to 15-N of the data acquisition device 10 to reset the integral value and sample/J1. - Rudo ('i go.

ここで、上記サンプリング信号及びリセット信号は各検
出素子4111〜4nnにそれぞれ対応の積分器15−
1〜15−N及びサンプルアンド月;−ルド回路16−
1.〜16−Nについて同一の信号である。そのため、
次のような不都合が生ずる。すなわち、第2世代OCT
装置では幅狭のファンビームX線を用いており、一方、
放射線検出素子4a1.〜4anはファンビームX線の
拡がり方向に一直線に並べられている。そのため、ファ
ンビームX線における中心のX線ノヤス上の放射線検出
素子とそれ以外のX線)J?スス上放射線検出素子では
X線i4スの角度差のため、サンプリング間隔dの並進
が行われる毎にリセットとサンプリングを同一のタイミ
ングで行っていると、第3図に示すように中心部の放射
線検出素子りと周辺部の放射線検出素子D′で各々次の
サンプリングタイミングでのXi”スの間隔(以下、こ
れをサンプリングビームの間隔と云う)が異なってしま
う。′jなわち、放射線検出素子(An )のサンプリ
ングビームの間隔dnは放射線検出素子のセット角θ。
Here, the sampling signal and the reset signal are sent to the integrators 15 -
1 to 15-N and sample AND month; -old circuit 16-
1. It is the same signal for ~16-N. Therefore,
The following inconveniences occur. That is, second generation OCT
The device uses narrow fan beam X-rays;
Radiation detection element 4a1. ~4an are arranged in a straight line in the direction of spread of fan beam X-rays. Therefore, the radiation detection element on the central X-ray beam in the fan beam X-ray and the other X-rays) J? Due to the angular difference of X-ray i4 in the on-soot radiation detection element, if reset and sampling are performed at the same timing every time a translation of the sampling interval d is performed, the radiation in the center will be affected as shown in Figure 3. The distance between Xi' beams (hereinafter referred to as the sampling beam interval) at the next sampling timing differs between the detection element and the radiation detection element D' in the peripheral area.'j In other words, the radiation detection element D' The sampling beam interval dn of (An) is the set angle θ of the radiation detection element.

、サンプル間隔dとすると・ dn=dllIeCθ0 ・・・・−(1)となり、各
々位置により異なる。尚、SはX線管3の焦点であり、
またAは中心部の放射線検出素子りの隣り合うサンプリ
ングビーム、Bは周辺部の放射線検出素子jの隣り合う
サンプリングビームを示す。
, when the sample interval is d, dn=dllIeCθ0...-(1), which differs depending on the position. In addition, S is the focal point of the X-ray tube 3,
Further, A indicates adjacent sampling beams of the radiation detection element j at the center, and B indicates adjacent sampling beams of the radiation detection element j at the periphery.

しかし、各検知素子とも等しいサンプリングビーム間隔
として再構成回路ができているため、このサンプリング
ビーム間隔の違いにより再構成された1lli面像に誤
差が生じていた。そしてこの断面像の誤差は放射線検出
素子のセット角θ。
However, since the reconstruction circuit is constructed with equal sampling beam spacing for each detection element, errors occur in the reconstructed 1lli plane image due to the difference in sampling beam spacing. The error in this cross-sectional image is the set angle θ of the radiation detection element.

の範囲が広がるほど、1だ画像のマトリ、クス数がふえ
るほど犬きくなる。
The wider the range, the larger the number of squares in the image, the sharper the image becomes.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

木イ13明は上記重信に鑑みて成されたもので、第2世
代OCT装僅において、サンプリングビーム間隔の違い
から生ずる再構成断層像の誤差を無くし、良質の断層像
を得ることのできる放射線断層検査装置を提供すること
を目的とする。
Kii 13 Akira was created in consideration of the above-mentioned belief, and is a radiation therapy that can eliminate errors in reconstructed tomographic images caused by differences in sampling beam intervals and obtain high-quality tomographic images in second-generation OCT equipment. The purpose is to provide a tomographic inspection device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するため本筈着明は比較的qV狭のファ
ンビーム放射線を曝射する放射線源と所定ピッチで配さ
れる接散の放射線検出素子を有する検出器とを被検査体
を介して対峙して配設すると共に上記放射線源と検出器
とを被検前体tl?面に沿って並進走査させ、所定並進
間隔毎に放射線検出を行い、この並進走査が終る毎に被
検査体を中心に上記放射線源と検出器とを所定角度回転
させ並進走査を繰り返して被検査体断面の多方向からの
放射線吸収データを収集し、この収集データをもとに上
記被検査体断面像を再構成する装置において、上記検出
器の放射線検出タイミングを各放射線検出素子毎にその
配列位置に応じて異ならせ、各放射線検出素子の位1修
に応じて異なる放射線源に対する仰角の差より生ずる所
定サンプリング間隔毎の上記配列位楢別サンプリングビ
ーム間隔誤差を各々の放射線検出タイミングで補償する
ようにし、これにより高精度の再構成画像を得ることが
できるようにする。
In order to achieve the above objective, the present invention uses a radiation source that emits fan beam radiation with a relatively narrow qV and a detector having dissipative radiation detection elements arranged at a predetermined pitch through the object to be inspected. The radiation source and the detector are arranged facing each other, and the radiation source and the detector are arranged to face each other. Translational scanning is performed along the surface, radiation detection is performed at predetermined translational intervals, and each time this translational scanning is completed, the radiation source and detector are rotated by a predetermined angle around the object to be inspected, and the translational scanning is repeated to detect the object to be inspected. In an apparatus that collects radiation absorption data from multiple directions of a body cross section and reconstructs the cross-sectional image of the object to be inspected based on the collected data, the radiation detection timing of the detector is arranged for each radiation detection element. The sampling beam interval error for each array position is compensated at each radiation detection timing for each predetermined sampling interval, which is caused by the difference in elevation angle with respect to the radiation source, which differs depending on the position of each radiation detection element. This makes it possible to obtain highly accurate reconstructed images.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例について1面を参照して説明す
る。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the first page.

第41ン)は本発明装置におけるデータ収集装置10A
近傍の17/l成を示すプロ、ツク図であり、その他の
基本的11ζ或は第1図および第2図のものと同じであ
る。従って、第1図及び第2図と同一物には同−杓号を
付してその説明は省略する。
No. 41) is the data collection device 10A in the device of the present invention.
This is a professional diagram showing the 17/l configuration in the vicinity and is the same as that of other basic 11ζ or FIGS. 1 and 2. Therefore, the same parts as in FIGS. 1 and 2 will be given the same reference number and their explanation will be omitted.

従来例と異なる点はデータ収集装置10にの構成と、位
置検出器J(Aであり、位置検出器J4Aからの信号は
従来のサンプリング信号よりずっと早いパルスであるエ
ンコーグノソルスでアリシステムコントローラ9を経由
して従来のリセット信号及びサンプリング信号のかわり
にデータ収集装置10kに与えられている点及びデータ
収集袋@ 10 Aからデータノ々スDBに出力される
データの同定に使われるアドレス信号茫番がデータ収集
装置10kからシステムコントローラ9へ送られる点で
ある。図1−flZ単のた゛め制御線系統を省略しであ
る。
The difference from the conventional example is the configuration of the data acquisition device 10 and the position detector J (A), and the signal from the position detector J4A is a much faster pulse than the conventional sampling signal. An address signal used to identify the data output from the point and data collection bag @ 10 A to the data node DB is given to the data collection device 10k instead of the conventional reset signal and sampling signal via is sent from the data collection device 10k to the system controller 9.The control line system is omitted for simplicity in FIG. 1-flZ.

データ収集装置10にの内部は放射線検出素子4al、
〜4nnがそれぞれ対応の積分器15−1゜〜15−N
、サンプルアンドホールド回路16−1゜〜16−N、
ADコンバータ17−1.〜17−N。
The inside of the data collection device 10 includes a radiation detection element 4al,
~4nn corresponds to integrators 15-1°~15-N, respectively.
, sample and hold circuit 16-1° to 16-N,
AD converter 17-1. ~17-N.

パ、ッファメモ+)1B−1,〜18−Nの順に接続さ
れ、各バッファメモリ18−1.〜18−Nはサブプロ
セッサ19に接続されている。
buffer memories 18-1. ~18-N are connected to the sub-processor 19.

また、積分器15−1.〜15−N 、サンプルアンド
ホールド回路16−1.〜16−N、ADコンバータ1
7−1.〜17−N、バッファメモリ18−ハ〜18−
Nはサブプロセッサ19に接続されている。そして、位
置検出器14kからのエンコーダパルス出力線PBとア
ドレス信号線PAはサブプロセッサ19に接続さレテイ
ル。
Also, the integrator 15-1. ~15-N, sample and hold circuit 16-1. ~16-N, AD converter 1
7-1. ~17-N, buffer memory 18-ha~18-
N is connected to the sub-processor 19. The encoder pulse output line PB and address signal line PA from the position detector 14k are connected to the sub-processor 19.

ザブプロセッサ19はマイクロプロセッサとメモリと論
理回路等より成り、つぎの機能を持・つ0 1、位置検出器14kから(Dエンコーf /# )レ
スをカウントし並進フレーム2の移動量に比例する値m
を出力するカウンタをもつ。
The subprocessor 19 consists of a microprocessor, memory, logic circuit, etc., and has the following functions: 01, counts the (D encode f/#) response from the position detector 14k, and is proportional to the amount of movement of the translation frame 2. value m
It has a counter that outputs .

2 上記mから、ナンバーnの放射線検出素子のサンプ
リングナンバー 〒n= INT(m −3cm θ1、−7 (L s
in θ。+ε)+I) ・−−・−・ (2)を言1
算しく後述)、inが1つ変化するたびに各放射線検出
素子nのサンプルアンドホールド回路16−1.〜16
−NにサンプリングツぞルスP8ヲ送出する。
2 From the above m, the sampling number of the radiation detection element with number n 〒n=INT(m -3cm θ1, -7 (L s
in θ. +ε)+I) ・−−・−・ Say (2)1
(described later), each time in changes by one, the sample-and-hold circuit 16-1 . ~16
- Send sampling signal P8 to N.

3、 上記サンプリングノヤルスP8がら微小時間τの
おくれをもってリセットパルスP8を積分器15−1.
〜15−Nに送出する。
3. The reset pulse P8 is applied to the integrator 15-1 with a delay of a minute time τ from the sampling signal P8.
~15-N.

4、 あらかじめ定められたシーケンスによりデータ転
送タイミシグイΔ号STをバッファメモリ1B−1,〜
18−Nに送出する。
4. Data transfer timing signal ΔST is transferred to buffer memory 1B-1, ~ according to a predetermined sequence.
18-N.

5、上記データの転送時に、そのデータを区別するアド
レス信号SAをシステムコントローラ9に送出する。
5. When transferring the data, send an address signal SA for distinguishing the data to the system controller 9.

次に上記構成の本装置の作用について説明する。Next, the operation of this device having the above configuration will be explained.

まずはじめに第1図を参照して説明すると、走査時には
回転駆動部6によシ回転フレーム1がステップ的に回転
され、このステップ回転の静止時に並進フレーム2が並
進し、7アンビームXiビームFBが被検査体Aを横切
りそのときのX線強度が検出器4の各放射線検出素子4
aにより測定される。上記ステップ回転の合計角度が約
半周あるいは約1周で上記走査が終了し、この走査によ
り得られるX線強度のデータはデータ収集装置10にで
各々積分、サンプリング、AD変換を経て収集され高速
演算再構成回路11で再構成処理され、断面像が構成さ
れる。そして、この再構成像のデータは磁気ディスク1
2に送られて記憶され、またCRT表示装置13に表示
される。システムコントローラ91d X 線コントロ
ーラ7、スキャナコア ) o −ラ8を通じ走査の管
理を行い、またデータ収集装置10A1再構成回路1ノ
、CRT表示装置13、磁気f、1スク12のθ理を行
う。
First of all, referring to FIG. 1, during scanning, the rotary frame 1 is rotated in steps by the rotary drive unit 6, and when the step rotation is stopped, the translation frame 2 is translated, and the 7-am beam Xi beam FB is The X-ray intensity at that time when crossing the inspected object A is detected by each radiation detection element 4 of the detector 4.
It is measured by a. The scanning ends when the total angle of the step rotation is about half a turn or about one turn, and the X-ray intensity data obtained by this scanning is collected by the data acquisition device 10 through integration, sampling, and AD conversion, and is subjected to high-speed calculation. A reconstruction circuit 11 performs reconstruction processing to construct a cross-sectional image. The data of this reconstructed image is then stored on the magnetic disk 1.
2 and stored, and also displayed on the CRT display device 13. The system controller 91d manages scanning through the X-ray controller 7, scanner core 8, and also performs theta processing of the data acquisition device 10A1, the reconstruction circuit 1, the CRT display 13, the magnetic field, and the screen 12.

第4図を参照して本発明装置のデータ収集装置10八部
の作用をみてみると、走査時、X@管3からのX線が検
出器4に入射し、各放射線検出素子(al、〜4anか
ら入射X線強度に応じた出力電流が出力されるとその出
力箱、流は411分器1’5−1.〜15−Nで各々積
分される。−力、走査時に位置検出器14kにより一定
走査−IIiごとにパルス八が発生し、ザグプロセ、ッ
サ19に与える。そして、このパルスPEハザブゾロセ
、ソサ19により放射線検出素子ごとに異なるリセット
パルスPRとサンプリングパルスP、Pこわけられる。
Looking at the operation of the data acquisition device 10 of the apparatus of the present invention with reference to FIG. 4, during scanning, X-rays from the X@ tube 3 enter the detector 4, and each radiation detection element (al, When an output current corresponding to the incident X-ray intensity is output from ~4an, the output box and current are integrated by the 411 dividers 1'5-1.~15-N, respectively.-Force, position detector during scanning 14k generates eight pulses every fixed scan-IIi and applies them to the ZAG processor and sensor 19.Then, this pulse PE is divided into reset pulses PR and sampling pulses P and P, which are different for each radiation detection element, by the pulse processor and sensor 19. .

このリセットパルスPItは対応する苗分器15−1.
〜15−Nにそれぞれ与えられる。リセッ) y9ルス
PRを受けると6ノ分器15−1、〜15−Nはリセッ
トされるがその直前に積分器15−1.〜15−Nの出
力は対応するザンゾルアンドホールド回ho17−1.
〜17−NICJ:f)サンプリングナンバーPsにし
たがってサンプルアンドホールドされる。そして対応す
るADコンバータ23−1.〜23−Nにより、デジタ
ルb1に変換され、対応するバッファメモリ1B−1,
〜18−Nに記憶される。ぞして、データ転送タイミン
グイ5X@STによりバッファメモリ23−1.〜23
−Nの記憶データはシステムコントローラ9を介して磁
気ディスク12あるいは高速再構成回路11へ送られる
。そして、高速演算再構成回路1ノにて再構成処理され
る。
This reset pulse PIt is applied to the corresponding seedling divider 15-1.
~15-N, respectively. (Reset) When receiving the y9 pulse PR, the 6-node dividers 15-1 to 15-N are reset, but just before that, the integrators 15-1. The output of ~15-N is the corresponding Zanzol-and-hold circuit ho17-1.
~17-NICJ: f) Sampled and held according to sampling number Ps. And the corresponding AD converter 23-1. ~23-N, it is converted into digital b1 and the corresponding buffer memory 1B-1,
~18-N. Then, due to the data transfer timing 5X@ST, the buffer memory 23-1. ~23
-N storage data is sent to the magnetic disk 12 or the high-speed reconfiguration circuit 11 via the system controller 9. Then, reconstruction processing is performed in the high-speed calculation reconstruction circuit 1.

ここで上記式(2)について第5図を参照して説明する
Here, the above equation (2) will be explained with reference to FIG.

回転アレーン、lの回転中心を中心とする等間隔の同心
円(ただしスライス面で見て)をサンプリング円という
。そして、X線ビームがこのサンプリング円に接する位
置からつぎの接する位置までの間のX線量が各放射線検
出素子4a1゜〜4a11で検出され、この検出出力が
積分される。
The concentric circles equally spaced around the center of rotation of the rotating arene, l (when viewed from the slice plane) are called sampling circles. Then, the X-ray dose from the position where the X-ray beam touches this sampling circle to the next tangent position is detected by each radiation detection element 4a1° to 4a11, and this detection output is integrated.

ここで、ml−jサンプリング番号(0〜2N)、dは
サンプリング間隔、Oは回転フレーム1の回転中心、S
iはサンプリング番号iのサンプリング円、Bcは中心
部の放射線検出素子が検知するビーム群、B8は周辺部
放射線検出素子が検知するビーム群、εは回転中心に対
する偏差で、ε/dによりサンシリングフェーズを示す
Here, ml-j sampling number (0 to 2N), d is the sampling interval, O is the rotation center of rotation frame 1, and S
i is the sampling circle of sampling number i, Bc is the beam group detected by the radiation detection element in the center, B8 is the beam group detected by the peripheral radiation detection element, ε is the deviation from the center of rotation, and ε/d is the sun sillage. Indicates a phase.

第5図をよりわかり易く説明するためにあるサンプル位
置でのある放射線検出素子DnとX線ビームBM及び回
転中心Oとの関係を示す第6図を参照し、サンプリング
AIと放射線検出番号nの検出素子Dnと、位置検出器
JJAの出力するエンコーダパルスのカウント値mとの
間の関係を導くと、放射線検出素子Dnによる1番目の
′す゛ンゾル時の回転フレーム上の位11¥をXn +
 1とすると ! n、 i =Ztanθ、+(d・(i−I)十ε
)secθn −−−−・・(3)量について解いて S′ +””m’cosθn、sinθn7+I ・・−= 
(4)ここでXは並進フレーム2の位置、S汀放躬線源
、θnI′i放射線検aJ累子のセット角、tは8と回
転中心Oを辿る並進軌跡との間の距1’:d−18’は
エンコーダパルス間隔に対応した回転フレーム上の並進
距1’J!、mは位置検出器14にのエンコーダパルス
出力のカウント値単位で表わした際ンプリング円の半径
でr H= d・(i−I)十ε、dはサンプリング間
隔を示す。
In order to explain FIG. 5 more clearly, with reference to FIG. 6 which shows the relationship between a certain radiation detection element Dn at a certain sample position, the X-ray beam BM, and the rotation center O, the detection of sampling AI and radiation detection number n Deriving the relationship between the element Dn and the count value m of encoder pulses output by the position detector JJA, the position 11 yen on the rotational frame at the time of the first 'insulation' by the radiation detection element Dn is expressed as Xn +
If it is 1! n, i =Ztanθ, +(d・(i−I)1ε
) secθn −−−−・・(3) Solve for the quantity and get S′ +””m′cosθn, sinθn7+I ・・−=
(4) Here, X is the position of the translation frame 2, the S radiation source, the set angle of the θnI′i radiograph aJ coordinate, and t is the distance 1′ between 8 and the translational locus tracing the rotation center O. :d-18' is the translational distance 1'J on the rotating frame corresponding to the encoder pulse interval! , m is the radius of the sampling circle expressed in the count value unit of the encoder pulse output to the position detector 14, and d is the sampling interval.

上記(3) 、 (4)式よυg’、d、j、ε、工を
定数として置くと、上記(2)式が導ける。
By setting υg', d, j, ε, and k as constants in the above equations (3) and (4), the above equation (2) can be derived.

inは検知器nの小数以下切p捨ての近似を行ったサン
プリング扁lを示す。
In indicates the sampling plane l of the detector n, which is approximated by truncating p to the nearest whole number.

近似によるinの誤差は夕s/dでdにくらべ8′を小
さく、すなわちdよシずっと細かな位置検出器J4Aを
用いれば誤差は無視できる。
The error of in due to approximation is 8' smaller than d in s/d, that is, if the position detector J4A, which is much finer than d, is used, the error can be ignored.

このような本装置によれば (1)サンプリングビーム間隔が各放射線検出素子とも
等しくなるため、再構成された断面像の誤差が少なくな
りより高品位の像が得られる。
According to this apparatus, (1) the sampling beam interval is equal for each radiation detection element, so errors in the reconstructed cross-sectional image are reduced and a higher quality image can be obtained.

(2) また検出器のセット角θ。の範囲を大きくとれ
ることから放射線源と検出器間の距離を縮めることが可
能になり小さな被検査体を精度よく検査することのでき
るCT装置の実現が可能となる(従来は検出器間隔を小
さくできないため不可能であったものが可能になる)。
(2) Also, the set angle θ of the detector. Since the distance between the radiation source and the detector can be increased, it is possible to shorten the distance between the radiation source and the detector, making it possible to realize a CT system that can accurately examine small objects. What was impossible because it was impossible becomes possible).

(3) 画像マトリックス数が大きい精度のよいCT装
置の場合、特に効果が大きい。
(3) This is particularly effective in the case of a highly accurate CT device with a large number of image matrices.

などの利点が得られる。Benefits such as:

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して笑施
し得るものであり、例えばX線の他にRI(ラジオアイ
ソトープ)等の他の放射線源を用いても実施することが
できる。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and can be modified as appropriate without changing the gist thereof. For example, in addition to X-rays, RI (radioisotope), etc. It can also be implemented using other radiation sources.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳述したように本発明は比較的幅狭のファンビーム
放射線を曝射する放射線源と所定ピッチで配される複数
の放射線検出素子を廟する検出器とを被検査体を介して
対峙して配設すると共に上記放射線源と検出器とを被検
査体断面に沿って並進走査させ、所定並進間隔毎に放射
線検出を行い、この並進走査が終る毎Vこ被検査体を中
心に上記放射線源と検出器とをノブ[に角度回転させ並
進走査を繰り返して被検査体断面の多方向からの放射線
吸収データを収集し、この収集データをもとに上記被検
査体断面像を再構成する装置において、上記検出器の放
射線検出タイミングを各放射線検出素子毎にその配列位
置に応じて異ならせ、各放射線検出素子の位置に応じて
異なる放射線源に対する仰角の差より生ずる所定サンプ
リング間隔毎の上記配列位置側サンプリングビーム間隔
誤差を各々の放射線検出タイミングで補償するようにし
たので、これにより高精度の再構成画像を得ることがで
きるようになるなどの特徴を有する放射線断層検査装置
を提供することができる。
As described in detail above, the present invention involves a radiation source that emits relatively narrow fan beam radiation and a detector that includes a plurality of radiation detection elements arranged at a predetermined pitch, facing each other through an object to be inspected. At the same time, the radiation source and the detector are translated and scanned along the cross section of the object to be inspected, and radiation is detected at predetermined translational intervals. The source and detector are rotated by the angle of the knob and translation scanning is repeated to collect radiation absorption data from multiple directions of the cross section of the object to be inspected, and based on this collected data, the cross-sectional image of the object to be inspected is reconstructed. In the apparatus, the radiation detection timing of the detector is varied for each radiation detection element according to its arrangement position, and the above radiation detection timing is determined at a predetermined sampling interval caused by a difference in elevation angle with respect to a radiation source that differs depending on the position of each radiation detection element. To provide a radiation tomography examination apparatus having such characteristics that a highly accurate reconstructed image can be obtained by compensating the sampling beam interval error on the array position side at each radiation detection timing. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来装置の構成を示すブロック図、第2図はそ
の要部構成を示すブロック図、第3図は従来装置におけ
るサンプリングビームの関係を説明するための図、第4
図は本発明の一実施例を示す要部構成ブロック図、第5
図、第6図は本発明装置によるサンプリングビームの関
係を説明するための図である。 1・・・回転フレーム、2・・・並進フレーム、3・・
・X mA管、4・・・検出器、4 a r 4 a 
1 * 〜4 a n・・・放射線検出素子、5・・・
並進駆動部、6・・・回転駆動部、7・・・X INコ
ントローラ、8・・・スキャナコントローラ、9・・・
システムコントローラ、10.1OA・・・データ収集
装置、1ノ・・・高速演算再構成回路、12・・・磁気
ディスク、13・・・CRT表示装置、14.14k・
・・位1色横用器、15−1.〜l ”5− N・・・
積分器、16−1.〜16−N・・・サンプルアンドホ
ールド回路、17−1ご17−N・・・ADコンバータ
、1B−1,〜1B−N・・・バッファメモリ、19・
・・サブプロセッサ。 と1博しi人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第5図 第6図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a conventional device, FIG. 2 is a block diagram showing the main part configuration, FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship of sampling beams in the conventional device, and FIG.
The figure is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
6 are diagrams for explaining the relationship of sampling beams by the apparatus of the present invention. 1...Rotation frame, 2...Translation frame, 3...
・X mA tube, 4...detector, 4 a r 4 a
1 * ~ 4 an... Radiation detection element, 5...
Translation drive unit, 6... Rotation drive unit, 7... X IN controller, 8... Scanner controller, 9...
System controller, 10.1OA...Data collection device, 1..High-speed calculation reconfiguration circuit, 12..Magnetic disk, 13..CRT display device, 14.14k.
・・1st color horizontal instrument, 15-1. ~l ”5- N...
Integrator, 16-1. ~16-N... Sample and hold circuit, 17-1 17-N... AD converter, 1B-1, ~1B-N... Buffer memory, 19.
...Sub-processor. and 1 Hiroshi's representative and patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 比較的幅挾のファンビーム放射線を曝射する放射線源と
所定ピッチで配される複数の放射線検出−4有する検出
器とを被検査体を介して対峙して配設すると共妊上記放
射線源と検出器と゛を被検査体断面に沿って並進走査さ
せ、所定並進間隔毎に放射線検出を行い、この並進走査
が終る毎に被検査体を中心に上記放射線源と検出器とを
所定角度回転させ並進走査を繰シ返して被検査体断面の
多方向からの放射線吸収データを収集し、この収集デー
タをもとに上記被検査体断面像を再構成する装置におい
て、上記検出器の放射線検出タイミングを各放射線検出
素子毎にその配列位置に応じて異ならせたことを特徴と
する放射線断層検査装置。
When a radiation source that emits a relatively wide fan beam radiation and a detector having a plurality of radiation detectors arranged at a predetermined pitch are placed facing each other with the object to be inspected in between, co-pregnancy with the radiation source described above can be achieved. The detector and the detector are translated and scanned along the cross section of the object to be inspected, radiation is detected at predetermined translational intervals, and each time this translational scan is completed, the radiation source and the detector are rotated by a predetermined angle around the object to be inspected. In an apparatus that repeatedly performs translational scanning to collect radiation absorption data from multiple directions of a cross section of an object to be inspected, and reconstructs a cross-sectional image of the object to be inspected based on the collected data, the radiation detection timing of the detector is 1. A radiation tomography examination apparatus characterized in that the radiation detecting elements differ according to their arrangement positions.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100652787B1 (en) 2003-07-09 2006-12-01 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼 Radiographic apparatus and radiation detection signal processing method

Cited By (1)

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