JPS63240835A - 撮像装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、非破壊検査等に用いられる撮＠装置に関づる
。

（従来の技術） 礒＠装置としては、被検査体の特定断面に放射線源によ
り放射線を全周方向から照射し、放射Ｆ２検出器で放射
線の透過ＩＩ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層像を得
る、いわゆるＣＴスキャナが一般的である。このＣＴス
キャナにより得られた各スライス位置の断層像からは上
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等の情報を得ることができる
ので、産業用または医療用として広く用いられている。

ところで、ＣＴスキャナのなかには、放射線源としてパ
ルス状放射線源を採用し、パルス状放射線を被検査体に
照射して非破壊検査を行なうようにしたものがある。こ
の種のＣＴスキャナに６いては、放射線源からのパルス
状放射線出力タイミングは放射ね発生パルス信号によっ
て制御され、データ収集部での放射線投影データ収集タ
イミングはデータ収集パルス信号によって制御される。

従来のパルス状ＣＴスキャナにおけるデータ収集時の動
作タイミング図を第５図に示す。同図においてＡは放ｌ
）１線発生パルス信号、Ｂはパルス信号Ａの立上がりに
同期してパルス状放射線から放射される放射線の出力強
度、Ｃはデータ収集パルス信号、Ｄは放射線検出器の検
出出力を増幅するための前置増幅器の出力波形、Ｅは前
置増幅器出力を積分するための積分区間を示している。

同図に示すように、従来のパルス状ＣＴスキャナにおい
ては、パルス状放射線の出力が単一周期で行なわれる。

このため、被検査体のスキャン中はオフセットデータを
収集することができないので、オフセットデータの収集
はスキャン前に行なっていた。

また、データ収集動作が放射線発生動作と同一周期で行
なわれる。このため、データ収集部はデータ収集パルス
信＠Ｃの立上がりから次のデータ収集パルス信号Ｃの立
上がりまでを１周期として動作するので、１回の積分動
作中にはパルス状放射線が１度しか発生されなかった。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したように、従来のこの種の撮像装置においては、
データ収集動作において１回の積分動作中にパルス状放
射線が１度しか発生されなかったので、収集されるべく
放射線量が不足していた。

このため、データのＳ／Ｎ比が低くなり、画（象ノイズ
が発生して画質の低下を招いていた。また、オフセット
データをスキャン前に収集していたので放射線吸収の大
ぎな被検査体の場合にはオフセット補正に誤差を生じ易
く、リング状アーヂファクトの原因になっていた。

そこで本発明は、画像ノイズの低減をはかり得、画質の
良好な断層像あるいは投影像を得ることができるＲ像装
置を提供するこを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、被検査体にパルス状放射線源からのパルス状
放射線を照制し、この被検査体の放射線投影データをデ
ータ収集部で収集し、この収集した放射線投影データに
基いて前記被検査体の断層像あるいは投影間を出力する
撮像装置において、パルス状族！）Ｊ線源からのパルス
状放射線の放射を指令するだめの放射線発生パルス信号
を出力する放射線発生パルス信号出力手段と、データ収
集部による放射線投影データの収集を指令するだめのデ
ータ収集パルス信号を出力するデータ収集パルス信号出
力手段とを設け、データ収集パルス信号出力手段による
データ収集パルス信号の出力周期よりも放射線発生パル
ス信号出力手段による放射線発生パルス信号の出力周期
を短くしたものである。

（作用） このような手段を講じたｉｅｅ置であれば、データｉ１
５？集動作において１回の積分動作中にパルス状ｈり射
線を複数回放射させることにより、収集されるべく放射
線分の増加をはかり得、Ｓ／Ｎ比を高めることができる
。

（実施例） 以下１本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明をパルス状Ｘ線ＣＴスキャナに適用した
一実滴例の全体構成図である。同図において１は被検査
体であって′、回転機構２によって回転自在な回転テー
ブル３上に載置される。４は上記被検査体１を透過し得
る放射線としてパルス状Ｘ線ご−ム５をこの被検査体１
の特定断面に沿いかつ所定の広がり角度を有する扇状を
なして放射するパルス状ｘｌｉ１ｍであって、例えば線
形加速器が用いられる。６は上記Ｘ線源４から放射され
て到達したＸ線ビーム５の強度を検出するＸ線検出器で
あって、前記Ｘ線ヒーム５をそれぞれ受信可能な複数チ
ャンネルの検出素子からなり、また各検出素子の出力信
号を増幅するための前置増幅器等が内蔵されている。

データ収集部７は、前記Ｘ＄１検出器６の各検出素子に
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ものであって、前記前置
増幅器の出力を積分する積分回路等が内蔵されている。

、ＣＰＵ８は演算回路。

メモリ等を内蔵し、データ収集部７にて収集された投影
データを受けて、この投影データにオフセット補正等の
各種補正演算を行なう前処理機能、前処理されたデータ
を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に再構成する再構
成機能等を有している。また、ＣＰＵ８には再構成され
た断層像を表示するためのＣＲＴディスプレイ９および
制御コンソール部１０が接続されている。制御コンソー
ル部１０はＣＰＵ８からの制御指令、あるいは外部から
の入力情報に応じて救構制御部１１またはＸＦ２制御部
１２に動作指令を出力する機能を有しており、これらの
動作指令に応じて機構制御部１１は回転機構２の駆動制
御を行ない、Ｘ線制御部１２はパルス状Ｘ線源４のＸ線
放射を制御する。

パルス変換部１３は、回転機構２に設けられたロータリ
ーエンコーダ（不図示）からのエンコーダパルスＰに基
いて、パルス状Ｘ線源４からのパルス状Ｘ＄！２ビーム
の放射タイミングを指令するＸ線発生パルス信号量と、
データ収集部７におけるデータ収集動作タイミングを指
令するデータ収集パルス信号Ｎとを作成するものであっ
て、Ｘｐ；Ａ発生パルス信号量はＸ線制御部１２に送出
され、データ収集パルス信号Ｎはデータ収集部７に送出
されろ。このパルス変換部１３は、具体的には第２図に
示す回路構成をなしている。すなわち、エンコーダパル
スＰのパルス数を計数して所定数を計数毎に基準パルス
信号Ｑを出力する基準カウンタ２１と、この基準パルス
信＠Ｑのパルス数を計数して所定数を計数毎にデータ収
集パルス信号Ｎを出力するデータ収集カウンタ２２と、
前記基準パルス信Ｑ　Ｑのパルス数を計数して所定数を
計数毎にＸ線発生パルス信＠Ｍを出力し、かつこのｘ！
ｉｉ１発生パルス信号Ｍを所定パルス数だけ出力したな
らば一定期間Ｘ線発生パルス信号Ｍの出力を休止するデ
ータ収集カウンタ２３と、このデータ収集カウンタ２３
から出力されるデータ収集パルス信号Ｍを一定時間遅延
させる遅延回路２４とから構成される。そして、Ｘ線発
生パルス信号量の出力周期がデータ収集パルス信号Ｎの
出力周期よりも短くなるようにＸａ発生カウンタ２３と
データ収集カウンタ２２が設計されている。

次に、本実施例装置の動作について第３図の出力タイミ
ング図を適時参照しながら説明する。本装置を用いて被
検査体１の断層像をｉ像する場合には、先ず被検査体１
が存在しない状態で制御コンソール部１０によりＸ線制
御部１２を制御してパルス状Ｘ線′ｒＡ４からＸ線ビー
ム５を放射させる。

そうすると、このときのＸ線強度がＸ線検出器６で検出
され、データ収集部７で収集されて空気補正用データと
してＣＰＵ８内蔵のメモリに格納される。

次に、被検査体１を回転テーブル３上に載置してスキャ
ンを開始する。すなわち、制御コンンール部１０により
機構制御部１１を制御して回転機構２を駆動させ、回転
テーブル３を一定速度で回転させる。そうすると、回転
［Ｉ２に設けられたロータリーエンコーダ（不図示）か
らエンコーダパルスＰが発生され、パルス変換部１３へ
出力される。パルス変換部１３に与えられた上記エンコ
ーダパルスＰは基準カウンタ２１にて計数され、この基
準カウンタ２１で例えば３パルス計数されたならばデー
タ収集カウンタ２２およびＸ線発生カウンタ２３に基準
パルスＱが１パルス出力される。そして、データ収集カ
ウンタ２２にて基準パルスＱが例えば６パルス計数され
たならばデータ収集パルスＮが１パルス出力される。ま
た、Ｘ線発生カウンタ２３により基準パルスＱが例えば
１パルス計数されるとＸ線発生パルス信号量が１パルス
出力され、かつＸ線発生パルス信号量が例えば４パルス
出力されたならば８パルス分だけＸ線発生パルス信号量
の出力が休止される。Ｘ線カウンタ２３から出力される
Ｘ線発生パルス信号量は遅延回路２４により所定時間を
秒だけ遅延される。

しかして、エンコーダパルスＰが３パルス出力される毎
にｔ秒遅れてＸ線発生パルス信号量が１パルス出力され
、このＸね発生パルス信号Ｍは４パルス出力されると８
パルス分だけ出力が休止される。また、エンコーダパル
スＰが１８パルス出力される毎にデータ収集パルス信Ｑ
Ｎが１パルス出力される。

Ｘ線発生パルス信号量がＸ線制御部１２に入力されると
、この信号入力に同期してパルス状Ｘ線源４からＸ線ビ
ーム５が放）ｊされ、Ｘ線ビーム５はその一部が被検査
体１の特定断面を透過してＸ線検出器６に至る。しかし
て、Ｘ線検出器６によってＸ線の強度に対応する検出出
力が得られ、この出力は前置増幅器にて増幅されて第３
図Ｄ１に示すような増幅器出力となり、データ収集部７
に送られる。

一方、データ収集部７ではデータ収集パルス信号Ｎの入
力に応じてデータ収集動作が実行され、つまりは第３図
Ｅ１に示すようにデータ収集パルス信号Ｎの周期を積分
区間とする積分器で前記増幅器出力が積分され、Ｘｆ１
投影データとして収集される。ここで、上記積分区間に
はＸ線ビーム５が４回放射される区間と全く放射されな
い区間とが交互に繰返される。したがって、データ収集
部７ではＸ線投影データとオフセットデータとが交ｎ、
に収集される。

こうして、被検査体１が約１回転し、その間に約６００
点のＸ線投影データとオフセットデータとが収集された
ならばスキャンが終了する。しかる後、このデータ収集
部７にて収集されたデータはＣＰＵ８に取込まれ、Ｘ線
投影データは空気？１１正、オフセット補正等の前処理
が行なわれた後、再（１４成処理が施され、被検査体１
の特定断面の断）ｔｌｌがＣＲＴディスプレイ９に表示
される。

このように、本実施例によれば、ＸｒＡ検出器６の検出
出力に対する１回の積分区間にＸ線ご−ム５が複数回（
この１９合は４回）放射されるので、収集するべくｘ５
１ωが増加する。したがって、Ｘ線投影データのＳ／Ｎ
比を十分に高め（ｑ、画像ノイズの低減をはかり得る。

また、Ｘ線発生パルス信号量の出力に休止期間を設けて
Ｘ線投影データの収集と交互にオフセットデータを収集
するようにしたので、スキャン中にオフセットデータの
修正を行なうことができ、これによりＸ線吸収が大きい
被検査体１であってもオフセット加圧の誤差を小さくで
き、リング状アーチファクトの発生を防止できる。した
がって、画質の良好な断層像が常に得られるので、非破
壊検査の精面向上に寄与しうる。また、オフセットデー
タの収集時にはパルス状Ｘ線源４が休止状態となるので
、線源の負荷を抑制でき、Ｘ線源の長与命化をはかり得
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Ｘ線発生パルス信号量とデータ
収集パルス信号Ｎとの出力タイミングを第３図に示すタ
イミングとしたが、これに限定されるものではなく、種
々変形可能である。

第４図はその一変形例を示しており、エンコーダパルス
Ｐが４パルス出力されると基準パルスＱが１パルス出力
され、このＭｌパルスＱの出力から１秒遅延されてＸＰ
；１発生パルス信号Ｍが出力され、Ｅ４準信号Ｑが２パ
ルス出ツノされるとデータ収集パルス信号Ｎが１パルス
出力される。また、Ｘ線発生パルス信ＱＭは５パルス出
力されると５パルス分出力が休止される。この場合、オ
フセットデータの収集時間がＸ線投影データの収集時間
よりも短くなるのでＸ線投影データを有効に収集できる
。

また、前記実施例ではＸ線ＣＴスキャブに適用した場合
を示したが、他の放射線を使用した撮像装置にも適用で
きるのは言うまでもない。このほか、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種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、画像ノイズの低
減をはかり得、画質の良好な断層像あるいは投影像を得
ることができる撮ｆＩｉ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は全体構成を示す図、第２図はパルス変換部
の具体的構成図、第３図は動作タイミングを示す図、第
４図は本発明の動作タイミングの変形例を示す図、第５
図は従来の動作タイミングを示す図である。 １・・・被検査体、２・・・回転前溝、３・・・回転テ
ーブル、４・・・パルス状Ｘ線源、５・・・Ｘ線ビーム
、６・・・Ｘ線検出器、７・・・データ収集部、８・・
・ＣＰＵ、９・・・ＣＲＴディスプレイ、１０・・・ａ
ｉ（Ｉ御コンソール部、１１・・・前溝制御部、１２・
・・Ｘ線制一部、１３・・・パルス変換部。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第３図 ―： Ｅ２ｉ→−１−ｇ＋−＋＋１−４Ｍｌ−ｍｌ−１−４Ｍ
ｌ−＋＋１−第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検査体にパルス状放射線源からのパルス状放射
   線を照射し、この被検査体の放射線投影データをデータ
   収集部で収集し、この収集した放射線投影データに基い
   て前記被検査体の断層像あるいは投影像を出力する撮像
   装置において、前記パルス状放射線源からのパルス状放
   射線の放射を指令するための放射線発生パルス信号を出
   力する放射線発生パルス信号出力手段と、前記データ収
   集部による放射線投影データの収集を指令するためのデ
   ータ収集パルス信号を出力するデータ収集パルス信号出
   力手段とを備え、前記データ収集パルス信号出力手段に
   よるデータ収集パルス信号の出力周期よりも放射線発生
   パルス信号出力手段による放射線発生パルス信号の出力
   周期を短くしたことを特徴とする撮像装置。
2. （２）前記放射線発生パルス出力手段は、放射線発生パ
   ルス信号の出力を一定期間休止させる手段を設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の撮像装置
   。