JPS62224332A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば工業製品の非破壊検査に利用されるＣ
Ｔスキャナの改良に関する。

（従来の技術） ＣＴスキャナは、被検査体の特定断面に放射線を全周方
向から照射して、これら放０１Ｍの透過線郡を測定する
ことにより投影データを得、この投影データから上記被
検査体の特定断面の断ｍ像を得るものであって、この断
層像搬影により得られた各スライス位置の画像データか
らは、上記被検査体の計測に関する情報、例えば被検査
体の寸法、断面形状および欠陥の有無、また人体に対し
てはその組織分布等の情報を得ることができる。

したがって、産業用または医療用として広く利用されて
いる。

ところで、上記ＣＴスキャナは、ｌｌｉ！影方式の違い
によって各世代に分類されるが、第３世代のセクタスキ
ャン方式ＣＴスキャナは、分解能が高いために被検査物
内部の非破壊検査装置としてよく利用されている。

このセクタスキャン方式ＣＴスキャナは、所定角度を有
する扇状の放射線を被検査体の特定断面に照射する放射
線源と、上記放射線の強度を検出する検出器とを被検査
体を挟んで対向設置し、被検査体を１ステツプずつセク
タ送りすると共に各地点にて１回転させ、このときの投
影データを収集するものとなっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに、従来のセクタスキャン方式〇Ｔスキャナにお
いては、投影データを収集し終えるまでに数分から数十
分かかるので、このデータ収集時間における検出器のオ
フセットドリフトおよびゲインドリフトにより、検出器
間の収集データの継ぎ目に段差が生じていた。このため
、断層像には段差状リングアーチファクトが発生してお
り、解像度の低いものとなっていた。

そこで本発明は、検出器間の収集データに生ずる段差を
補正することができ、解像度の高い断層像を得ることが
できるＣＴスキャナを提供することを目的とする。

［発明の構成〕 （問題点を解決するための手段とその作用）本発明は、
上記問題点を解決し目的を達成するために、被検査体を
透過し得る放射線を上記被検査体の特定断面に沿いかつ
所定の拡がり角度を有する扇状をなして放射する放射線
源と、この放射線源に対向し到達する放射線の強度を検
出する検出器とを、前記被検査体を挟みかつ前記放射線
の拡がり角度に上記被検査体が内包されるように配置し
、前記検出器により前記被検査体の放射線投影データを
得ると共に前記放射ｒａｍおよび検出器と被検査体とを
前記特定断面に垂直でかつ前記被検査体内に位置する軸
線について相対的に回転走査せしめることにより前記被
検査体の多方向からの投影データを収集し、この収集さ
れた投影データに対し前記検出器の特性により生じる誤
差を補正し、この補正された投影データに画像再構成処
理を施し前記特定断面の放射線透過度分布による断層像
を得るようにしたものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例のシステム構成を示す系統図
である。同図において１は被検査体であって、回転機構
２によって回転可能な回転テーブル３上に載置される。

４は上記被検査体１を透過し得る放射線としてＸ線をこ
の被検査体１の特定断面に沿いかつ所定の拡がり角度を
有する扇状をなして放射するＸ線管であって、このＸ線
管４から放射された×４１！は第１．第２のコリメータ
５゜６によりペンシル状をなす複数本（この場合５本）
のＸ線ビーム７に変換される。８は上記Ｘ線管４から放
射されたＸ線の強度を検出するＸ線検出器群であって、
前記Ｘ線ビーム７をそれぞれ検出可能な複数チャンネル
（この場合５チヤンネル）の検出器からなる。そして、
前記Ｘ線管４とＸ線検出器群８とは被検査体１を挟んで
対向し、かつＸ線の拡がり角度に上記被検査体１が内包
されるように配置されている。９は補正用データとして
Ｘ線管４から放射されるＸａの強度を検出する比較検出
器である。

１０はセクタ機構であって、駆動モータ１１と、このモ
ータ１１により回動するボールネジ１２と、このボール
ネジ１２の回動により移動する被移動体をガイドするレ
ール１３とからなり、前記回転テーブル３を１ｌｆｆし
たセクタテーブル１４を所定角度ずつステップ送りする
ものとなっている。

１５は前記検出器群８の各検出器にて検出されたＸ線強
度に基く投影データを前記被検査体１の多方向にわたっ
て収集するデータ収集部であって、収集された投影デー
タはＣＰＵ１６に送出される。

このＣＰＵ１６は、投影データを再構成アルゴリズムの
入力データに変換する前処理様能、および航処理が施さ
れたデータに対し前記Ｘ線検出器群８の特性により生じ
る誤差を補正する補正機能等を有しており、補正された
データは再構成処理部１７にて再構成アルゴリズムにし
たがって前記被検査体１の特定断面のＸ線透過度分布に
よる断層像が再構成される。そして、再構成された断層
像は前記ＣＰＵ１６のυ１ｗＪによりＣＲＴディスプレ
イ１８上に表示されるものとなっている。

一方、１９はコンソール部であって、Ｘ　ｌｉ！　１Ｉ
Ｊｉｌｌ器２０および機構制御器２１に対し動作指令を
出力する。そして、この動作指令に応じて上記ＸＪ！制
御器２０はＸ線管４からのＸ！９放射を制御するものと
なっており、機構制御器２１は回転機構２およびセクタ
機構１０を駆動制御するものとなっている。

第２図は同実茄例の機構配置構成を示す正面因である。

図中２２はベースであって、ＸＩ菅４゜コリメータ５，
６．Ｘ線検出器群８．比較検出器９およびレール１３が
固定されている。また、このベース２２にはセクタフレ
ーム１４がベアリング２３を介して支持されており、上
記セクタフレーム１４はこのベアリング２３によってＸ
ＦＪ管４のＸ線発生点Ｐを通過するセクタ軸２４のまわ
りを回転可能となっている。なお、上記セクタ軸２４と
前記回転テーブル３の回転軸（不図示）とは平行状にあ
り、かつｘＩ！ビーム７により形成される平面に対し直
交状態をなしている。

次に、本実施例の動作を第３図に示す流れ図を参照しな
がら説明する。先ず、被検査体１を載置した回転テーブ
ル３をセクタ始点位置にセラ１〜しくステップ（以下Ｓ
Ｔと略称する）１）、Ｘ線管４から上記被検査体１の特
定断面にＸ線ビーム７を照射し、Ｘ線検出器群８の各検
出器により到達したＸ線ビーム７の強度を検出する。な
お、上記Ｘ線ビーム７はそれぞれ等間隔をなしており、
本実施例では、その角度を５°とする。この状態で。

回転′ａ構２の駆動により回転テーブル３が約１回転す
ると、データ収集部１５にて特定断面に対する最初のデ
ータが収集される（ＳＴ２）。

次いで、セクタ機構１０の駆動により回転テーブル３と
一体化されたセクタテーブル１４を１゜だけステップ送
りする（ＳＴ３）。そして、上記と同様にして特定断面
に対するデータの収集を行なう。以下、このステップ送
りを５回行ない、それぞれにおいてデータ収集動作を繰
返す（ＳＴ４）。そうすると、セクタテーブル１４は全
体で５°移動したことになり、Ｘ線検出器群８の各検出
器にてそれぞれ最後に検出した投影データは、テーブル
移動方向にそれぞれ隣接する検出器が最初に検出した投
影データと同一となるはずである。

第４図は全収集データについて回転テーブル３の回転角
θに対するセクタ移動角ψを配列したサイノブラム図で
ある。そして、所定の回転角θにおける横一列のデータ
いわゆるプロジェクションデータを抜粋してグラフ表示
すると第５図に示すようになる。前述したように、理論
的には隣接する検出器の最後のデータと最初のデータと
は一致しなければならないが、第５図に示すように各検
出器の継目位置ψ１．ψ２．ψ３．ψ４には段差（ギャ
ップ）が生じている。このギャップはデータ収集時間に
対する各検出器のオフセットドリフトまたはゲインドリ
フトなどに起因するものである。

そこで、これらギャップを取り除き連続したプロジェク
ションデータを得るために、全収集データに所定の前処
理を施した後（ＳＴ５）、第６図に示す流れ図にしたが
って補正処理を施す（ＳＴ６）。すなわち、先ず、ギャ
ップ位置ψ１〜ψ４（ψ１）において第（１）式により
回転角θ方向に収集データを加篩する（ＳＴ１１　）。

次いで、ギャップ位置ψ１でのデータ補正面、すなわち
第７図に示す如くｉ番目の検出器の最終データに対する
データ補正ｍＧ、Ｆと、これに隣接するｉ＋１番目の検
出器の最初のデータに対するデータ補正１１Ｇｉ−ＨＩ
とを第（２）式および第（３）式に基いて算出する（Ｓ
Ｔ１２）。

・・・（２１ Ｕ　、、、Ｉ　＝−Ｏ４Ｆ　　　　　　　　　　　　　
・・・（３）ただしＧ１１＝Ｏ，Ｇｓ　Ｆ＝０ 次に、第８図に示す如く所定位置ψでの補正品Ｑを第（
４）式の補間計算により算出する（　Ｓ　Ｔ　１３）。

その結果、上記補正ｆｆ１ｇを用いて第（５）式により
各データτ　に補正を加える（ＳＴ１４）。

τり２．θ　＝τψ、θ＋９ψ　　　　　　　　・・・
（５）かくして、プロジェクションデータに生じる段差
は補正され、連続したデータとなる。

その後、この補正されたデータは再構成処理部１７に与
えられ、画像再構成処理が施され（ＳＴ７）、ＣＲＴデ
ィスレイ１８に特定断面のＸ線透過度分布による断層像
が表示される（ＳＴ８）。

このように、本実施例によれば、検出器のオフセットド
リフト、ゲインドリフトなどによりプロジェクションデ
ータに生じる段差を補正でき、連続したデータを得るこ
とができるので、断層像に段差状リングアーチファクト
が発生することはない。したがって、高解像度を有する
断層像を得ることができる。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

例えば、前記実施例ではセクタテーブル１４のステップ
送りを、データ収集中は一方向に連続して送る場合を示
したが、データ収集途中にてセクタテーブル１４を数回
セクタ始点位置まで戻し、再度データ収集を行なうよう
にしてもよい。

こうすることにより、より正確な補正を行なうことがで
き、解像度が向上の向上をはかり得る。このほか本発明
の要旨を逸脱しない範囲で挿々変形実施可能であるのは
勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、被検査体を透過
し得る放射線を上記被検査体の特定断面に沿いかつ所定
の拡がり角度を有する扇状をなして放射する放射線源と
、この放射線源に対向し到達する放１１ｉ１の強度を検
出する検出器とを、前記被検査体を挟みかつ前記放射線
の拡がり角度に上記被検査体が内包されるように配置し
、前記検出器により前記被検査体の放射線投影データを
得ると共に前記放０４線源および検出器と被検査体とを
前記特定断面に垂直でかつ前記被検査体内に位置する軸
線について相対的に回転走査せしめることにより前記被
検査体の多方向からの投影データを収集し、この収集さ
れた投影データに対し前記検出器の特性により生じる誤
差を補正し、この補正された投影データに画像再構成処
理を施し前記特定断面の放射＄２透過度分布による断層
像を得るようにしたので、検出器間の収集データに生ず
る段差を補正することができ、解像度の高い断層像を（
ηることかできるＣＴスキャナを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はシステム構成を示す系統図、第２図は１４
ｍ配置構成を示す正面図、第３図は動作説明用の流れ図
、第４図はサイノブラムを示す図、第５図はプロジェク
ションデータを示す図、第６図は補正処理動作を示す流
れ図、第７図および第８図は補正手段を説明するための
図である。 １・・・被検査体、２・・・回転機構、３・・・回転テ
ーブル、４・・・Ｘ線管、５．６・・・コリメータ、７
・・・Ｘ線ビーム、８・・・Ｘ線検出器、１０・・・セ
クタ機構、１４・・・セクタテーブル、１５・・・デー
タ収集部、１６・・・ＣＰＵ、１７・・・再構成処理部
、１８・・・ＣＲＴディスプレイ、１９・・・コンソー
ル部、２０・・・Ｘ！！＋制りＩｌ器、２１・・・機Ｈ
４訓すＯ器、２２・・・ベース、２３・・・ベアリング
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 上２２角デー ｌｃｈ　　２ｃｈ　３ｃｈ　４ｃｈ　　５ｃｈ第４図 第５図 第６図 第７図 ｑｉ−＋　　デ　　　　　ＣＰｉ 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体を透過し得る放射線を上記被検査体の特
   定断面に沿いかつ所定の拡がり角度を有する扇状をなし
   て放射する放射線源と、この放射線源に対向し到達する
   放射線の強度を検出する検出器とを、前記被検査体を挟
   みかつ前記放射線の拡がり角度に上記被検査体が内包さ
   れるように配置し、前記検出器により前記被検査体の放
   射線投影データを得ると共に前記放射線源および検出器
   と被検査体とを前記特定断面に垂直でかつ前記被検査体
   内に位置する軸線について相対的に回転走査せしめるこ
   とにより前記被検査体の多方向からの投影データを収集
   するデータ収集手段と、このデータ収集手段により収集
   された投影データに対し前記検出器の特性により生じる
   誤差を補正する補正手段と、この補正手段により補正さ
   れた投影データに画像再構成処理を施し前記特定断面の
   放射線透過度分布による断層像を得る画像再構成処理手
   段とを具備したことを特徴とするＣＴスキャナ。
2. （２）前記補正手段は、先ず誤差が生じる位置にて回転
   角方向に収集データを加算し、次いで誤差の生じる位置
   でのデータ補正量を所定の検出器の最終データに対する
   データ補正量とこれに隣接する検出器の最初データに対
   するデータ補正量とに基いて算出し、次に補間計算によ
   り所定位置での補正量を算出し、最後にこの補正量を用
   いて各収集データに補正を加えるようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載のＣＴスキャナ。