JPS6128850A - 産業用ｃｔスキヤナ - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は産業用ＣＴスキャナに関し、特に画像データを
得る画像再構成手段を改良した産業用ＣＴスキャナに関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

産業用ＣＴスキャナは、被検体に放射線を透過させて被
検体の多方向からの放射線吸収データを得、これら放射
線吸収データを画像再構成処理して被検体の断層像を作
成するものである。

このような−ＣＴスキャナにおいては、画像再構成処理
等の高速化および作成された断層像の分解能向上などが
要求される。特に断層像の分解能向を向上させる場合、
画像再構成して得られた画像データの画素数つま多画素
マトリックスを多くすることが考えられるが、画素マト
リックスを多くすると画像再構成処理時間が長く々って
しまい、実際の断層像撮影において問題がある。また、
画素マトリックスが多くなると画像再構成処理手段の構
成が複雑になシ、かつその規模も大きなものとなってし
まう。このように、分解能の高い断層像を得ようとする
と画像再構成処理時間が長くなり、かつ画像再構成処理
手段の構成が複雑になってしまう。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、画像再構成手段、を変更することなく
、この画像再構成手段を用いてよシ画素数の多い画像デ
ータを得る産業用ＣＴスキャナを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は被検体に放射線を透過させて得られた放射線吸
収データから互いに画素位置のずれた複数の画像データ
を得、これら画像データを合成して画素数の多い最終的
な画像データを得て前記被検体の断層像を得る産業用Ｃ
Ｔスキャナである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係る産業用ＣＴスキャナの一実施例につ
いて第１図ないし第７図を参照して説明する。第１図は
産業用ＣＴスキャナの構成図である。同図において１は
スキャナ本体であって、これは被検体２に放射線を多方
向から照射して被検体２を透過してきた放射線を検出し
て被検体２の多方向からの放射線吸収データを得るもの
である。そこで、ＳＦｉスキャナ本体１の固定フレーム
であ〕、４は回転フレームである。回転フレーム４には
、中央部にテーブル５に載さられた被検体２が挿入され
る円形状の開口部６が形成され、この開口部６を介して
放射線源７と放射線検出器８とが対向配置されている。

そして、この回転フレーム４は、駆動制御部９からの制
御信号を受けて駆動する回転駆動機構１０により３６０
度回転すなわち第３世代のＣＴスキャナの走査方式によ
・るローティト動作音［・行なうものとなっている。な
お、放射線源７は、線源制御部１１からの所定周期のパ
ルス信号が咋加されて放射線（例えばＸ線）をパルス的
にローティト動作時に放射するものとなっている。

７＆は放射線の放射点を示している。また、放射線検出
器８は、複数の放射線検出素子を羅列して構成されたも
ので、各放射線検出素子別に入射した放射線強度に応じ
た電気信号を出力するものである。１２はデータ収集部
であって、これは放射線検出器８の各放射線検出素子別
に出力された電気、信号を積分し、さらにい変換して放
射線吸収データとして転送するものである。これら各放
射線検出素子別の放射線吸収データは、処理判断部１３
の指令に、よシ逐次前処理すなわちオフセット補正、放
射線強度変化補正、水補正、Ｉ、ｏｇ変換等が行なわれ
てディスク１４または主記憶部１５に格納されるように
なっている。ゆえに、第２図に示すようにローティト動
作時の放射線放射位置を０１．θ２．・・・θ。とし、
各放射線検出素子の位置をその中心に位置する検出素子
を基準位置としてψ子〜−ψ繁として示すと、ディスク
１４または主記憶部１５には第３図に示すようなサイノ
ブラムとして各放射線吸収データが格納される。

さて、２０は画像再構成部であって、これは、放射線吸
収データから最終的に得られる画像データの画素位置か
らみて補間的な画素位置の画素から構成され、かつそれ
ら画素が互いに隣接する４つの画像データを作成する第
１の再構成部２０＆と、作成された４つの画像データを
合成して前記最終的な画像データを作成する第２の再構
成部２θｂとをもったものである。具体的に説明すると
、放射線吸収データを４回取込みこれら取込む毎の放射
線吸収データを逆投影処理する前のファンビーム／パラ
レルビーム変換の際に、放射線吸収データへの補正が行
なわれる。すなわち、第４図に示す最終的な画像データ
を作成する場合、画素Ａからなる画像データは第３図に
示すサイノブラムの放射線吸収データ（０１〜θユ、１
〜−９便）から作成される。

また画素Ｂからなる画像データはこの画素Ｂに相当する
位置にシフトした放射線吸収データ例えば第５図に示す
（θ１．９号）のデータ２分の１と（θｌ　、−ψ【づ
）のデータ２分の１この平均の放射線吸収データ（イ）
から作成される。

同様に画素ＣおよびＤからなる画素データは、それぞれ
の画素Ｃ，Ｄに相当する位置の放射線吸収データから作
成される。さらに、画像再構成部２θは、これら４つの
画像データを合成して最終的な画像データを作成する機
能をもっている。１６は画像メモリ、１７はコンソール
、１８は（ＪＴ表示装置である。

次に上記の如く構成された産業用ＣＴスキャナの動作を
第６図に示す再構成処理フローチャートに従って説明す
る。コンソール１７から線源制御部１１および駆動制御
部・７に断層像撮影指令が発せられると、線源制御部！
’／からは所定周期の・々ルス信号が放射線源７に送出
され、これと同時に回転駆動機構ｌＯは、回転フレーム
４全回転動作すなわちローティト動作させる。これによ
り、放射線源７からは、第２図に示すように等角度θ１
．θ２．・・・θ。移動する毎に放射線ビーム７ｂが放
射される。放射された放射線ビーム７ｂは被検体２を透
追して放射線検出器８の各放射線検出素子に入射する。

各放射線検出素子からは入射した放射線強度妃応じた電
気信号が出力され、これら電気信号はデータ収集部１２
により積分され、さらにＡ／Ｄ変換されて各放射線検出
素子側の放射線吸収データとして転送される。これら放
射線吸収データは処理判断部１３の指令により前処理が
行なわれる。すなわち、オフセット補正、Ｘ線の強度変
化補正、水補正、Ｌｏｇ変換等である。そうして、これ
ら前処理が行なわれた放射線吸収データはディスク１４
または主記憶部１５に格納される。つまシ、第３図に示
すように各放射線放射位置θ）。

θ２．・・・θ。ごとに逐次放射ｉ＃！吸収データが格
納されてｍＸｎ個の放射線吸収データから構成されるい
わゆるサイノブラムが形成される。

次に処理判断部１３の指令により画像再構成部２０にお
いて画像再構成処理が行なわれる。

まず、各放射線検出素子側の放射線吸収データ（θ１〜
θ。、９ｍ〜−９皿）Ｋ対してファンヒ−Ｔ　　　　　
　２　〜 ム／ノクラレルビーム変換が行なわれ、この後コンテリ
ューシュンが行なわれて修正された投影データが得られ
る。そして、これら投影データに対して放射線源７の放
射線放射方向からの逆投影が行なわれ、第４図に示す最
終的に得られる画像データの画素Ａについての画像デー
タ〔第７図（ａ）〕が作成される。次に再び放射線吸収
データ（θｌ〜θ。、ψ繁〜−ψ苧）を取込み、これら
放射線吸収データ（θ１〜θ。、ψｍ〜−ψｍ）Ｔ ニ対スるファンビーム／ノぐラレルビーム変換ノ際、第
４図に示す画素データの画素Ｂに相当する部分の放射線
吸収データに補正される。すなわち、第５図に示すよう
にψ方向にシフトして得られる放射線吸収データつまシ
ψ方向に隣接し合う各放射線吸収データの平均を求めて
放射線吸収データを補正する。そして、この放射線吸収
データに対して逆投影を行なりて、画素Ｂの画像データ
〔第７図（ｂ）〕を作成する。これと同様に画素Ｃ，Ｄ
の画像データに対してもとれら画素Ｃ，Ｄに相当する放
射線吸収データを得て逆投影が行なわれ画素Ｃ，Ｄの画
像データ〔第７図（ｃ）（ｄ）〕が作成される。

さらに画像再構成部２０１ｄ作成された４つの画像デー
タ〔第７図（、）〜（ｄ）〕を合成して最終的な画素デ
ータ〔第４図〕を得る。、この画像データは画像メモリ
１６に格納される。そうして、この画像メモリ１６から
画像データが読出されてＣＲＴ表示装置１８に表示され
る。

このように本発明の産業用ＣＴスキャナにおいては、放
射線吸収データを４回取込み、これら取込む毎に位置の
補正を行なり７を放射線吸収データを得て４つの互いに
画素位置の異なる画像データを作成し、さらにこれら４
つの画像データを合成して最終的な画像データを作成す
るので、１回の画像再構成処理により得られる画像デー
タの画素数よりも多くの画素数によ多構成される画像デ
ータが得られる。つまシ上記−実施例では、４つの画像
データを合成することにより４倍の画素数から構成され
る画像データが作成される。これにより次のような効果
を奏するととができる。すなわち ■　画素数が多ぐることにより画像の分解能が向上する
。したがって画像の細かい部分が判別できるようになル
、特に拡大した場合に画像がデケなくなる。

■　最終的な画像データを作成する前の４つの画像デー
タは補間的に位置する画素から構成されているので、こ
れら４つの画像データによっても画像を表示することが
できる。したがって画像再構成処理の途中において断層
像の全体像を表示できる。

■　画像再構成部２０が画素マトリックス（例えばＡＸ
Ｂ　）の画像データを作成するものであれば、４つの画
像データを合成することにより画素マトリックス、？Ａ
Ｘ２Ｂの画像データを作成できる。したがって、画素マ
トリックス２ＡＸ２Ｂの画像データを直接作成する画像
再構成部の回・語構成よシも規模の小さな回路構成にで
きる。回路構成が小さくなることにより画像再構成処理
の時間が速くなる。

以上の効果により本発明の産業用ＣＴスキャナを例えば
圧延ラインに流れるコイルの測定に適用すると、圧延ラ
インではコイルが高速で流れているためコイルの断層像
が−速く見たい要求があるが、この要求に応じることが
できる。さらに、コイル内部の欠陥を検出した場合、そ
の欠陥部分の細かい断層像が要求されるが、この要求に
も応じることができる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではない
。上記一実施例では、画素マ）　ＩＪックスｍＸｎの画
像データを作成する画像再構成部２０により４つの画像
データを作成して合成し、最終的な画素マトリックス２
ｍＸ２ｎの画像データを作成しているが、最終的に作成
される画像データの画素マトリックスは２ｍ×２ｎに限
らず・８′°・′°８°′″°８″・　　　　（２ｍＸ
ｎ　ａ　（ｍＸ（ｎ　＃・・・などの所望の画素マトリ
ックスに設定してもよい。これは、放射線吸収データか
ら画素位置の異なる画素データを複数作成すれば可能と
なる。これにより断層像に応じた画素マトリックス数の
画像データを得て表示することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、放射線吸収データから互いに画素位置
の異にる複数の画像データを作成し、さらにこれら画像
データを合成して最終的な画像泰−夕を作成するので、
画像再構成手段を変更することなく、よ゛シ画素数の多
い画像データを作成することができる産業用ＣＴスキャ
ナを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る産業用ＣＴスキャナの一実施例を
示す構成図、第２図は第１図に示す産業用ＣＴスキャナ
の放射線吸収データ収集を説明するための模式図、第３
図は第１図に示す産業用ＣＴスキャナにおけるサイノブ
ラムの構成を示す模式図、第４図は第１図に示す産業用
ＣＴスキャナによ）得られる最終的画像メモリの模式図
、第５図は第１図に示す産業用ＣＴスキャナにおける放
射線吸収データの補正を説明するための模式図、第６図
は第１図に示す産業用ＣＴスキャナの再構成処理フロー
チャート、第７図（ＰＬ）（ｂ）＆）（ｄ）は第１図に
示す産業用ＣＴスキャナにより作成され石画素位置の異
なる各画像データを示す模式図である。 １・・・スキャナ本体、２・・・被検体、７・・・放射
線源、８・・・放射線検出器、１０・・・回転駆動機構
、１２・・・データ収集部、１３・・・処理判断部、１
６・・・画像メモリ、２０・・・画像再構成部、２０ａ
・・・第１の再構成部、２０ｂ・・・第２の再構成部。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３図 第４図　　　　　　第６図 第７図 （ｃ）（ｄ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体に放射線を透過させて得られた放射線吸収
   データから再構成画像を作成して前記被検体の断層像を
   得る産業用ＣＴスキャナにおいて、前記放射線吸収デー
   タから互いに画素位置の異なる複数の画像データを得る
   第１の再構成手段と、この第１の再構成手段により得ら
   れた複数の画像データを合成して最終的な画像データを
   得る第２の再構成手段とを具備し、画素数の多い前記断
   層像の画像データを得ることを特徴とする産業用ＣＴス
   キャナ。
2. （２）第１の再構成手段は、放射線吸収データから最終
   的に得られる画像データの補間的な画素位置に相当する
   放射線吸収データを複数組作成する放射線吸収データ作
   成部と、この放射線吸収データ作成機能により作成され
   た各放射線吸収データから互いに画素位置の異なる画像
   データを得る再構成部とから成る特許請求の範囲第（１
   ）項記載の産業用ＣＴスキャナ。