JPS6388688A - 作像システムにおける図の間の動きを補正する装置及び方法 - Google Patents

作像システムにおける図の間の動きを補正する装置及び方法

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JPS6388688A
JPS6388688A JP62192767A JP19276787A JPS6388688A JP S6388688 A JPS6388688 A JP S6388688A JP 62192767 A JP62192767 A JP 62192767A JP 19276787 A JP19276787 A JP 19276787A JP S6388688 A JPS6388688 A JP S6388688A
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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】 発明の背景 この発明は作像に関する。更に具体的に云えば、この発
明はδ々の図が３次元物体の２次元投影を表わす様な、
相異なる位置から相次ぐ図を撮影する作像装置に於ける
物体の動きを検出【４．て補正することに関する。
この発明は、例えばＸ線計算機式断層写真作像の様な他
の形式の作像装置に用いることが出来るが、説明を具体
的にする為に、以下放出形断層写真装置の場合について
この発明を説明する。
関心が持たれる１形式の放出形断層写真装置は、患者の
身体に低レベルのガンマ線放出体を注射する単一光子放
出形計算機式断層写真（ＳＰＥＣＴ）装置である。ガン
マ線放出体は、その像を発生しようとする器官まで選択
的に移動する様な形式であるのが普通である。大面積の
平面状ガンマ線検出器が、その平面に対して法線り向に
身体から放出されたガンマ線を検出する。この情報を画
素と呼ぶ要素のＭ　Ｘ　Ｎ配列内に画像とｊ７てディジ
タル式に貯蔵する。Ｍ及びＮの値は互いに同じであるの
が普通であり、普通は画像の２次元に沿って６４又は１
２８単位、即ち画素である。
５ＰＥＣＴ装置は、固定軸線に対し２て平行に、■つこ
の軸線の周りのある角度に検出器を位置ぎめすることに
よって夫々撮影された複数個の図を用いる。図の間で角
度を同じ歩進だけ増加する。
こうして得られた画像を計算機で処理して、身体の輔横
断スライスの映像を構成する。計算機処理は、相次ぐ各
々の図の一部分を利用して、各々の軸措断スライスを再
生する。作像する身体が相次ぐ図の間に位置を変えると
、１つの図からのデータが、他の図からのデータと正し
く整合しなくなる。その結果、こういうデータから再生
された画像はぼけたり、或いは作像する物体の実際の特
性を表わさない様な、作像過程の歪みによる人為効果を
含むことがある。
患者に露出する放射線量を最小限に抑える為、注射され
るガンマ線材料は放射能が比較的低い。
その結果、各々の図は、それを発生するのに、例えば約
４０秒と云う様にかなりの時間を必要とする。３６０°
の円弧に沿って、約５．　６’の角度間隔で、合計６４
個の図を希望する場合、作像過程全体を完了するには約
４０分かかる。作像される身体が、画素１個程度の距酢
だけ移動する時、ぼけ又は歪みが起り１）る。典型的な
画素は約１／２ｃｄである。４０分間にわたって人間の
身体を１／２ｃｍ以内に静止した状態に保つことは、不
可能ではないにしても、困難である。この為、身体の動
き及びそれによる画像の劣化が普通に起る。
身体の動きが存在することは、映画モードと呼ばれる手
順で記録データから検出することが出来る。このモード
では、走査によって得られた１組の図全体を次から次に
表示し、動きを模擬する映像を発生し、それからオペレ
ータが、データ収集中に、許容し難い程の身体の動きが
起ったかどうかを観察することが出来る。この方式は基
本的には、収集されたデータか使いものになるかどうか
を判定する品質管理方法である。データが使いものにな
らなければ、代案は、画像の解釈の際に、収集された画
像データを適当に割引いて考えるか或いはデータ収集を
繰返すことである。この方式は、動きによる誤差を除く
様にデータを補正する手段にならない。更に、オペレー
タの判１ｔｌｉは少なくとも部分的には主観的であり、
この為オペレータの誤りの惧れがある。
身体の動きを検出する別の方法は、ジノグラム（ｉ＋・
：］　Ｘ線写真法）であり、これはｉくて軸構断スライ
スを（、′４成する為に使われる収集データを表示する
ことによって、像を作る。ジノグラム像のある歪みをｉ
ｉＪ　’ｆｆｌ的に検出することによって、身体の動き
の人為効果を観察するのは、オペレータに頼る。
映画モードの場合と同じく、これは主に品質管理方式で
あり、動きによる誤差を補正することか出来ない。これ
も、オペレータの主観的な判断を必要とするのが難点で
ある。
例えばヨーロピアン・ジャーナルーオブ・ニュークリア
・メディスン誌（１９８４年）第９巻、第３９７頁乃至
第４０２頁所載のＪ、　　Ｓ、フレミングの論文「ダイ
ナミック・シンチグラフィーで動きを補正する方式」に
例示されている様な別の方式は、作像する身体にガンマ
線を放出する点源を貼付する。身体の他の部分と共に、
点源を作像する。点源の動きが検出された場合、それを
品質管理手順で利用し、影響を受けるあるデータに手作
業による補正係数を適用するのに十分なデータが得られ
る。この方式は、点源が存在することか、身体か受ける
放射線ＩＡを増加すると云う欠点がある。史に、全円に
及ぶデータ収集の間、時には点源が、身体によって検出
器配列から遮られる様な位置に来る。身体を通過するこ
とにより、ガンマ放射か著しく減衰することがあり、こ
の為、こういう点源を突１［−める能力が低下する。
血管造影装置で動きを補正する自動的な方式が、ＩＥＥ
Ｅトランズアクションズφオブ・メディカル・イメージ
ング誌、Ｍｌ−３巻、第４号（１９８４年１２月号）、
第１７９頁乃至第１８６頁所載のアレン・ブノー及びＶ
、ルクラークの論文「ディジタル形血管造影法に於ける
減算前の患者の動き及びグレー値の自動的な補正」に記
載されている。この方式は、２つの並進シフト及び１つ
の一定値に対する決定論的な？：）号変化の判断基準を
最大にする。その結果として得られる雑音のない画像が
ゼロに近い様なシフト及び一定値である時、画像の中の
雑音があれば、ゼロに対して正又は負の何れかの信号シ
フトを生ずる。ゼロ信号ｃ　ｚｔ、　ｇたけ）の時、信
号が正から負に又はその逆に変化する確率はＯ１５であ
る。これによって符号変化の回数は最大になる。この判
断基準が最適（！７）でないと、その１、ｒの画像はゼ
ロから一層遠くなり、重畳された雑音は符号変化を生ず
る確率が低下する。この為、符号変化を最大にすること
が、患名の動きを最もよく補償する。
ＩＥＥＥトランズアクションズ・オン拳ニュークリア・
サイアンス９．ＮＳ−２６Ｇ、第２５１号（１９７９年
２月号）、第５６５頁乃至第５７５頁所載のマンビール
・シン他の論文「核医療像に於ける１［確な変化検出用
のディジタル方式−タリウム２０１を用いた心筋潅注検
査への応用」では、例えば１週間の間隔を置い°Ｃ撮影
した別々の像を整合させようとしている。１つの画像は
運動の応力状態で撮影し、他方は応力のかからない状態
で撮影する。この、−文に記載された方法は、この発明
の自動的なｈ゛式とは異なり、利用者の）ｌ互作用を必
要とする。
発明の目的と要約 従って、この発明の目的は、多くの図を求める走査装置
で相次ぐ図の間の身体の動きを検出する手段を提供する
ことである。
この発明の別の目的は、画像データの収集中の身体の動
きによる誤差を除く為に、画像データを補正する手段及
び方法を提供することである。
この発明の別の目的は、後で物体の軸方向スライスを断
層写真法によって再生する為に、物体の投影図を表イっ
ず段数側のＸ−Ｙデータ・７トリクスを発生ずる形式の
作像装置を提供することである。検出された動きは、後
の方のデータを適当にシフトして、前のデータと整合さ
せることにより、又はその逆の操作によって、除くこと
か出来る。
１実施例では、相次ぐ２つの図のＸ軸に平行な全ての輝
度値をＩＪＩＩ算して、Ｙ方向の４ｉｌｉ度パターンに
関する情報を含む２つの１次元の配列を作る。２つの１
次元配列の一方をシフトし、２つの１次元配列を画素毎
に乗算し、積を加算して、２つの１次元配列の輝１３と
パターンの間の類似性の目安を出ず。シフトを繰返ずこ
とにより、それが行なわれる時のシフト位置に関係する
相関関数が発生される。相関関数の最大値を発生１．た
シフト位置が、２つの図の間で起る動きの大きさのよい
表示である。検出された動きを使って、データが不良で
あることをオペレータに警告したり、或いはある走査か
らの全てのデータの自励的な整合が出来る様にする。あ
る限られた場合には、Ｙ軸と平行なデータを加算して、
Ｘ軸に沿った動きを検出１７て浦ｉＴ：、することによ
り、同じ過程を実施することが出来る。
Ｙ（輔）方向のシフトを検出する為、Ｙの各々の値に対
し、Ｘ方向の全ての画素の値を加算することによって、
値の１次元配列を求める。この為、この配列はＹの関数
としての一連の値である。理想的な投影像の場合、この
配列の値は、データを収集した時の、回転軸線の周りの
図の角度の関数ではない。この為、Ｙ配列中のデータは
、図の角度に関係なく、同じである。光子の減衰効果が
音しい放出形断層写真ｒ人の場召、図のｆｌｌ　ｑ　＊
）関数として、Ｙ配列の値にある差かある１、ぺ１１、
比較はある図の画像と次の図の画像でｊｊ、’＝うから
、この場合でも、この検出力と（は缶軸性を１．′すっ
て作用する。
Ｘ（接線）方向の動きを検出するには、Ｘの各々の値に
対し、ＹＪｊ向の全ての画素の値を＋ＩＩＩ算すること
により、値の１次元配列を求める。この為、この配列は
Ｘの関数とじでの一連の値−ごメある。理想的な投影像
の場合、この配列の値！；、ｔ−役的に、図の角度の関
数とじてかなり変化ずイ〕。物体空間内の任意の１点が
、図の角度の関数と１５で、Ｘカー向に正弦状の変化を
生ずる。この為、複雑な画像は、ある図と次の図で十分
な相関性のろ己１値の配列を生ずる。この為、−一役的
に、今述べた方法は、Ｘ方向の物体の動きを検出４−る
為に１”ｔｉ（’：）ことが出来ない。然し、この発明
では、放出上断層写真法の場合、活動の分布し、た源が
実質的に１つである様な場合に出会うことが多い。この
場合、相関方法は、１つの図と次の図でデータ・シー７
トの値を発生ずる点で、うまく行く。この後、このシフ
トを予想される正弦状の変位と比較し、その差がＸ方向
の患者の目安になる。
簡単に云うと、この発明は、１１個の図の一部分を使っ
て後で再生する為に、物体の投影図を表わす複数個のＸ
−Ｙマトリクスを発生する形式の作像装置を提供する。
この作像装置は、Ｘ及びＹ軸に沿った動きの大きさを決
定する為に相関方法を用いる。検出された動きは、後の
データを適当にシフトして、それを前のデータと整合さ
せることにより、又は逆の方法により、除くことが出来
る。１実施例では、２つの図のＸ軸と下行な全ての輝度
値を加算して、Ｙ方向の輝度パターンに関する情報を含
む２つの１次元配列を作成する。２つの１次元配列の内
の一方をシフＩ−Ｌ、２つの１次元配列を画素毎に乗じ
て、積を加算して、１次元配列に於ける輝度パターンの
間の類似性のし、安を出す。シフトを繰返すことにより
、その最大値のシフト位置が、２つの図の間に起る動き
の大きさの良好な近似になる様な相関関数が得られる。
検出された動きを使って、デー　タが不良であることを
オペレータに警告するか、又はある走査からの全てのデ
ータを自動的に整合することが出来る。
限られたある場合には、Ｙ　ｈｂに沿っても同じＪＡ　
ｆ：Ｅを実施して、Ｘ軸に沿った動きを検出して補正す
ることが出来る。
この発明の実施例では、図の間の動きを補正する作像装
置に用いる装置Ｎとして、物体の第１及び第２の図を収
集する手段を持ち、第１及び第２の図は相異なる第１及
び第２の角度から撮影され、第１及び第２の図の各々が
少なくとも１つのｋ１行Ｎ列の画像輝度データを持って
おり、更に、第１の図からの画像輝度データの第１のパ
ターンを第２の図からの画像輝度データの対応する第２
のパターンと比較して、その間のＭ！！：ｉ性に関する
情報を含む係数を発生する手段を設け、この比較する手
段は、第１及び第２のパターンの内の一方に複数個の位
置へのシフトを加えて、該段数間の位置の各々に１つず
つの段数間の係数を発生する手段、及びこの複数個の係
数に関係しでいて、類似性の最大値を生ずるシフトの値
を決定する手段を含んでいる。
この発明の特徴と１７で、作像装置で図の間の動きを補
正する方法が、夫々用人なる第１及び第２の角度から、
物体の第１及び第２の図を収集し、第１及び第２の図の
各々は少なくとも１つのＭ行Ｎ列の画像輝度データを持
っており、前記第１の図からの画像輝度データの第１の
パターンを第２の図からの画像輝度データの対応する第
２のパターンと比較して、その間の類似性に関する情報
をＡむ係数を発生し、比較する工程は、第１及び第２（
Ｆ）パターン内の一方に複数個の位置へのシフトを加え
て、該複数個の位置の各々に１つずつの複数個の係数を
発生し、該複数個の係数に基づいて、類似性の最大値が
得られるシフトの値を決定することを含む。
この発明の」−記並びにその他の目的、特徴及び１１１
点は、以下図面について説明する所から明らかになろう
。
図面全体にわたり、同様な部分には同じ参照数字を用い
ている。
好ましい実施例の説明 第１図について説明すると、平面状ガンマ線検出器１４
が辿る走査通路１２の中心に、図面に示してない方法で
患者１０が支持されている。走査の準備として、その画
像データを希望する身体の器官１６に対する親和度が強
い放射性物質を患者１０に注射する。この放射性物質が
選択的に身体の器官１６へ移動し、こうして身体の器官
１６を線１８で示す様に、放射性の源にする。線１８が
あらゆる方向に放射されるが、普通のガンマ線検出器１
４は、その平面に対して略法線方向に入って来る線だけ
に応答する。
実線で示す１つの位置にある時、平面状ガンマ線検出器
１４が、放射密度のＭＸＮの矩形配列を感知する。この
各々の密度が平面状の画像の画素を表わしており、この
画像を後で適当な表示装置に表示することが出来る。Ｍ
及びＮは互いに同じであるのが普通であり、普通は６４
Ｘ６４又は１２８Ｘ１２ｇ個の画素である。各々の画像
を図と呼ぶ。この図の収集された画像の値が、後で説明
する様に、貯蔵並びに更に処理する為に、計算機２０に
伝送される。
１つの図を完了した後、平面状ガンマ線検出器１４を走
査通路１２に沿って、予定の角度増分だけ、破線で示す
位置へ歩進させ、そこでは、破線の線１８′で示す様な
、その平面に対して法線方向に入って来る放射にだけ応
答する。この位置の図も計算機２０に伝送される。患者
１ｏの周りの１８０°又は３６０’の円弧にわたって、
平面状ガンマ線検出器１４を同じ角度ずつ歩進させ、各
々の位置で図を撮影し、データを計算機２ｏに貯蔵する
ことにより、この過程が完了する。３６０°にわたって
６４枚の図を作る為に、角度歩進は例えば約５，６°で
あってよい。図の１次元にある画素と同じ数の像を３６
０’にわたって撮影するのが普通である。
これからの説明の為、ＹＭを平面状ガンマ線検出器１４
の回転ｆ’ｌｌｌ線２２と平行な、平面状ガンマ線検出
器１４内の軸線と定義する。Ｘ軸は、このＹ軸に対して
法線方向の、平面状ガンマ線検出器１４内の軸線と定義
する。
第２図には、水平の行２６及び垂直の列２８の矩形配列
として図２４が示されている。実際の図２４は６４Ｘ６
４又は１２８Ｘ１２８個の画素を用いるのが普通である
が、画素の数を８×８の配列に減少することにより、こ
＼で説明する方法を理解するのを妨げずに、図面を簡単
にする。後続の図２４の第３行２６が、ジノグラム像３
０の残りの行を形成する。この時、ジノグラムのデータ
を使って、例えばフィルタつき逆投影の様な普通の再生
方式を用いて、輔横断スライス像を再生する。こうして
、行２６と同じ数の軸横断スライス像を構成することが
出来る。
相次ぐ図２４のデータ収集はかなりの時間だけ離れてい
るから、作像する身体の動きにより、１つの図２４のデ
ータが、隣の図２４のデータから変位することがある。
その結果、ジノグラムのデータから作られた軸横断縁が
ぼやけたり、或いは動きによる画像の人為効果を持って
いて、診断の手落ち又は欠陥を招く。
この発明では、相次ぐ図の画像データを使って、それら
の間で起った動きの大きさを決定し、こうして得られた
情報を使って、データを補正して、この動きの影響を除
くことが出来ることが判った。
平面状ガンマ線検出器１４（第１図）が１つの位置から
次の位置へ歩進する時、隣合った図２４は、違ってはい
るが、その輝度パターンはその前のパターンとまだ非常
によく類似している。この類似性は非常に高いので、隣
合った図２４の間の相互相関方式を使って、２つの図の
２４の間の動きが存在することを検出すると共に、この
動きの大きさを決定することが出来る。
第３Ａ図には、図Ｎのある列にある一連の画素の単純化
した輝度パターンが示されており、輝度は最大限４個の
レベルに制限されている。２番目及び７番目の画素は輝
度が２であり、４番目の画素は輝度が４であり、他の全
ての画素は輝度が１である。実際の画像は更に多くの画
素を持ち、輝度レベルもずっと多い。
第３Ｂ図には、図（Ｎ＋１）の対応する輝度パターンが
示されており、このＨ，′ｉ画素のシフＩ・は起ってい
ない。第３Ｂ図のｌｌｉ度及び暗さのパターンが、第３
Ａ図のパターンと同一ではないが、類似していることが
認められよう。即ち、ピークは対応する画素で起ってい
る。
第３Ｃ図は、データが右に画素２個分だ１′、ｌシフト
した時の図（Ｎ＋１）を示Ｉ７ているか、この図に問題
と、その解決策の暗示が示されている。シフトしたパタ
ー　ンでは、例えば画素６のピークがずれている。こう
いう１次元配列が、投影図の像がＸ方向に加算される時
にｊＬＩられた値の配列を表わしていると仮定する。そ
の時、第３Ａ図乃至第３０の横軸の次元（画素）が、前
に述べたＹ輔の次元に対応する。ジッダラムの説明で述
べた様に、特定の１つの軸横断スライスを再生する為に
使われるデータが、全−Ｃの図の像の同じＹ行から得ら
れる。第３Ａ図のデータが正しい７位１１ｔを表わす場
合、第３Ｃ図のデータは、撮影する物体が、正しい位置
に対してＹ方向に移動した時の画像からのデータを表わ
す。この様な動きによってシフトしたデータを使って、
軸横断スライスの再生を試みると、身体のその特定のス
ライスに対し、第３Ｃ図から選ばれたデータは不正確で
ある。その代りに、別のスライスからのデータが選択さ
れる。
解決策は、第３Ｃ図に示すパターンは、２画素だけ右に
シフトしているが、それでも、その形は第３Ａ図の前の
画像のパターンの形と非常に類似していることから得ら
れる。この発明では、この形の類似性を利用して、第３
Ｃ図のパターンが、第３Ａ図のパターンと最もよく合う
様にする為には、どれだけシフトしなければならないか
を見付ける。こうして検出されたシフト量をディジタル
形で貯蔵されているデータに適用して、第３ｃ図のシフ
トしたデータに対応する画像を、シフトが起らなかった
かの様に、第３Ａ図からのデータに対応する画像と整合
させる。これによって、このデータから再生された輔横
断スライスの画像から動きの人為効果（アーティファク
ト）が取去られる。
説明を続けると、第３Ｃ図の全ての画素の位置が画素数
個分だけ右又は左にシフＩ−Ｌ、第３Ｃ図のシフトした
パターンに於ける各々の画素の輝度値に第３Ａ図の対応
する各々の画素の輝度値を乗じ、全ての積を加算した時
、その和は２つのパターンの間の類似性の目安になる。
パターンが最も密接に合う様なシフトを加えた場合、そ
の和で最大値が見付かる。これは、第３Ｃ図のシフトし
たパターンを、第３Ｂ図のシフ１−Ｌ−ｒいないパター
ンが占めていた位置へ移動することに対応する。
次に第４図をも参照すると、画素で云って−３から＋３
までのシフトに対する、第３　Ａ図及び第３Ｃ図の単純
化したパターンの積の和が示されている。画素−２のシ
フトで得られた１口が、他の全ての和よりも実質的に高
いことか判る。第３Ｃ図のパターンは、画素２個だけ正
（右）の方向にシフトシているから、これは予想される
ところであった。−２のシフトの時のピークを使って、
図の間の動きか存在することを示すと共に、この動きを
シフトによって除く様にデータを自動的に捕市ｌダミ−
５動きが起らなかった場合に得られる様な画（ｔの品質
をｉＩＪ尾する両方の目的を達することか出来ろ。
第３Ａ［４乃４５第３Ｃ図の輝度パターンは、実際の像
よりもずっと簡単である。更に、単純化した説明は、２
次元の動きの１−ｉＪ能性を無視している。
第５図には、更に１（雑な実１１１界の画像に対する方
法が示されている。以下の説明でも、図２４の司法を８
Ｘ８個の画素に制限する単純化はそのま＼てあ７：ｌｏ
図Ｎの各行２６にある全ての画素の輝度値を加算して、
１次元Ｘ相配列３２を作る。図（Ｎ＋１）の３行２６に
対しても同じ操作をする。
２つのＸ相配列：３２をシフトシ、前に第３Ａ図乃至第
３Ｃ図について説明した様に、Ｙｌｌｌ関器３４て画素
毎に乗算１−で、ピー　りが発生するかどうかを検出す
る。このピークか検出される時のシフトは、図Ｎ及び＜
Ｎ＋１）の間でＹ輔に沿って起った動きの大きさを表わ
す。この情報を含むＹシフト・１１１号５：保３（３に
出力する。動きが存在することを小才のに役＼ｒつ他に
、線３６の信号は、図Ｎ及び（Ｎ＋１）で、Ｙ軸に沿っ
て対応する画素を、まるで動きがなかったかの様に整合
させる為にも使うことが出来る。
同様に、図トＪ及び（Ｎ＋１）の各列３８の輝度値を加
算して、２つのＹ相配列３８を作り、それをシフトし、
Ｘ相関器３４で乗算ｊ７て加算して、図Ｎ及び（Ｎ＋１
）の間のＸ軸に沿った動きの大きさを表わす信号を線４
２に発生する。
シフトを行なう画素の最大数は、用途によって変り得る
。ピークを捜す範囲の画素の数が小さければ小さい程、
処理が一層早い。画素寸法が約１／　２　ｃｍである時
、画素約１０個（約２吋）を越える動きが起ることはめ
ったにないことが判った。
然し、それか起っても、非常に大きいので、作像をやり
直１７た方がよい。この為、説明を具体的にする為、そ
れに制限するつもりはないが、この発明では相関方式に
画素で−１０乃至＋１０のシフトを用いる。
図の間の実際の動きが、整数個の画素に等（７いことは
ありそうもない。即ち、シフトが例えばＸ軸に沿って画
素２．７、Ｙ軸に沿って画素５．３であることがある。
この発明では、ある図に適用すべきシフトの正確な大き
さを設定するにで、画素の端数まで動へを検出すること
が貴重であることかｔ’１１つだ。
第（３図には［１１関ヒストグラムが示されており、水
中の陰影線をつけて示して最も大きい相関値４４０両側
には、斜めの陰影線を施し、た隣接する相関（ｉｉ４５
がある。この発明では、最も大きい相関ｆ＋ｉ　４４及
び隣接する［［１関値・１６にはめ合せ曲線４８″−・
用い、そのビーり５０か最大の相関値を生ずるン７１．
の位置尖−不ず。
第７図には、」−に述べた方法を用いる作像装置５？か
示されている。作像装置５２が、例えば平面状ガシマ線
検出器１４（第１図）の様な画像データ収ＩＬ装置５．
）を含み、これが患者（図面に示（−パ胃（い）の周り
を歩進的に走査して、各々の走を酉ｊ”、ｉ置に於ける
ＮＸ〜１配列のデータ点を収集し、１゛に１の画イ′ぐ
をヅた生する。Ｘ−Ｙンフト計算機５６は、第”７′、
図乃至第６図に一ついて説明した様に動作するものであ
ってよいが、それが発生するＸ及びＹシフト信号がシフ
ト・モジュール５８に印加される。
他の方式を用いてもよいが、好ましい実施例では、（Ｎ
−１−１）番目の図のデータを前に説明した様にシフト
させて、それを、Ｎ番目の図と整合させる。
この為、２番目の図の後、Ｎ番し、の図がシフト図にな
り得る。各々の図を処理する時、１番目から最後より１
つ前までのそれまでの全ての図と整合させられる。
こうして発生された補正データが前に説明した機能の為
に、貯蔵又は表示モジュール６０に伝送される。
第７図に示す機能又は前に説明した補正機能をデータ収
集中に計算することは必要ではない。その代りに、これ
が好ましい実施例であるが、全ての図からのデータを収
集して貯蔵する。シフト作用はオフラインで実施する。
もとのシフトさせていないデータを永久的に貯蔵するの
は、この発明にとっては関心がないが、幾つかの利点が
ある。
この発明は励きを補正した画像データを永久的に貯ａＬ
、それから取出すことを妨げるものではな０゜ ３６０Ｄの円弧にわたる画像が収集された後、像の間の
全ての動きの和はゼロに等しくすべきである。シフト値
を＝１算する時に誤差が起り、変位のｆｉｌがゼロでな
くなることがある。Ｘ−Ｙシフト旧算機で計算された変
位を３６０’の円弧にわたる全ての画像に対して合計し
て、ゼロからのずれを誤差値として貯蔵することが出来
る。この後、この誤差値を貯蔵又は表示モジュールで用
いて、１番１ｊ１の図より後の全ての図からのデータに
適用されるバイアス・シフトを導き出す。１番［」の図
はシフトしないま＼でおり、残りの図からのデータは、
Ｘ−Ｙシフト計算機２６の計算結果に従って、十又は−
バイアス・シフトたけシフトさせる。
−にに述べた方式はある図の比較的雑音の多いデータを
その前の図のデータとの比較の為に用いて、必要な捕ｉ
′Ｅｒ：Ｌを決定する。この発明では、４工程の方法で
収集データに対して作用することにより、画像の補正を
改良し得ることが判った。この方法ては、完全な走査で
収集された１組のｆ−夕全体を実質的に７′１を音のな
い画像のキ■を作るのに使い、この雑音のない画像の組
に、随意選択によりて動き補正方法と組合せた動き検出
方式を実施する、二とが出来る。
前に説明したｔ、１に、各々の図に対して患者の動きを
補正する代りに、この発明の方式は、もどのデータの組
全体を用いて、逆投影、輔横断スライスの再生及び再投
影により、その動きを補正しようとする各々の図に関連
した１つのね（準図を作る。
この処理の際、減衰効果を模擬する為の加重方式を用い
ることが出来る。各々の７Ａ塾図が、１個の図ではなく
、データの組全体からの寄与を持−つから、基べへ図の
雑音が大幅に減少する。
この動き補正動作は、現在の図を適当な基苧図と比較し
て、必要な補正用の動きのｍを決定する。
即ち、所要のシフトを決定する為に図Ｎが作用を受けて
いる場合、図Ｎに代る交代的な図を比較に用いる。基学
図Ｎは実質的に雑音がなく、その・処理の際に減衰効果
が考慮に入っているから、シフトの決定に対する雑音又
は減衰の影響が大幅に減少する。最終的な貯蔵データを
前に述べた様に表示することか出来る。
」二に述べた改良された方式は、最初に記載した方式と
同じ収集された図のデータベースに対して作用する。そ
の違いは、補正動作に先立つ追加の処理工程である。前
と同じく、収集された生のデータの組は他の用途の為に
保存しておくことが出来る。実際、それ以−ｔ：　、ｌ
Ｊｌ、者が存在しなくても、１組のデータを何れの方式
又は両方の方式に用いることが考えられる。
ある作像の状況では、所望の情報が空間的に一定である
か或いは変化の遅い大量の背景の情報を伴なうことがあ
る。信号の内のこの様な背景成分を（１［定［７、その
推定値を画像データから減算してから、第７図の計算及
び変位を行なうのが役立つことがある。
図面についてこの発明の好ましい実施例を説明（、だが
、この発明が実施例そのものに制限されるものではなく
、当菜石であれば、特π１゛請求の範囲によって定めら
れたこの発明の範囲内で、種々の変更を加えることが出
来ることを承知されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は放出形断層写真作像装置４の略図、第２図は第
１図の断層写真作像装置で複数個の図の一部分からンノ
グラムを構成する様子を説明式を説明する為のｌｉ純化
した輝度曲線を示すグラフ、 第４図は第３Ａ図乃至第３Ｃ図の単純化したに・ｌｉ度
曲線の相関関数を示すグラフ、 第５図は相次ぐ２つの図のシフト・データを導き出すの
に使われる相関方式を示す略図、第６図は一方の画像に
適用するシフトを検出する為に、第５図の装置で導き出
した相関データを解析する様子を示す１組の曲線の’、
、、７’　：）−；７、第７図はこの発明の１実施例を
用いた作ｃ’＜：　’、ムＩＪ’”ｊ′の機能的なブロ
ック図である。 主なｎ号の説明 １４：ガンマ線検出：；＝ ２０：計算機 ３４　、　４０　：　杆１関器 特許出；頭人 ゼネラル・エレクトリック・カンバニイ代理人　（７６
３０）　　生　沼　比　二」−」、 ’＞　　　　　　　　　　　　　ｒ＼ 、−＼い＼ ｘ　　　　　　　　　× −′　　　　　　　　賢）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）作像装置で図の間の動きを補正する装置に於て、 物体の第１及び第２の図を収集する手段をを有し、 該第１及び第２の図は第１及び第２の相異なる角度で求
    められ、 前記第１及び第２の図の各々は少なくとも１つのＭ行Ｎ
    列の画像輝度データを含んでおり、前記第１の図からの
    画像輝度データの第１のパターンを前記第２の図からの
    画像輝度データの対応する第２のパターンと比較して、
    その間の類似性に関する情報を含む係数を発生する手段
    を有し、該比較する手段は、前記第１及び第２のパター
    ンの内の一方に、複数個の位置へのシフトを加えて、該
    複数個の位置の各々で１つずつの複数個の前記係数を発
    生する手段を含んでおり、更に、前記複数個の係数に関
    係して、最大値の類似性を生ずる様な前記シフトの値を
    決定する手段を有する装置。 ２）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記比
    較する手段が、 前記第１の図の各行及び各列の１つにある各々の画素の
    輝度を加算して第１の１次元和配列を作る第１の手段と
    、 前記第２の図の各行及び各列の１つにある各々の画素の
    輝度を加算して第２の１次元和配列を作る第２の手段と
    、 前記第１及び第２の１次元和配列の対応する要素の輝度
    値を乗じて複数個の積を作る手段と、該複数個の積を加
    算して前記係数を発生する手段とで構成されている装置
    。 ３）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、更に、
    前記シフトの値に応答して、該シフトの値に関連する量
    だけ、前記第１及び第２の図の内の一方をシフトする手
    段を有する装置。 ４）特許請求の範囲１）に記載した装置に於て、前記シ
    フトの値を決定する手段が、複数個の前記係数に曲線を
    あてはめる手段を含み、該曲線のピークが前記値である
    装置。 ５）特許請求の範囲４）に記載した装置に於て、前記複
    数個の係数が前記係数の内の最大値、及び該最大値に隣
    接する第１及び第２の係数を含んでいる装置。 ６）作像装置で図の間の動きを補正する方法に於て、 第１及び第２の相異なる角度から物体の第１及び第２の
    図を収集し、 該第１及び第２の図の各々は少なくとも１つのＭ行Ｎ列
    の画像輝度データを持っており、 前記第１の図からの画像輝度データの第１のパターンを
    前記第２の図からの画像輝度データの対応する第２のパ
    ターンと比較して、その間の類似性に関する情報を含む
    係数を発生し、 該比較する工程は、前記第１及び第２のパターンの内の
    一方に複数個の位置へのシフトを加えて、該複数個の位
    置の各々で１つずつの複数個の係数を発生することを含
    み、前記複数個の係数に基づいて類似性の最大値が得ら
    れる様なシフトの値を決定する工程を含む方法。 ７）特許請求の範囲６）に記載した方法に於て、前記比
    較する工程が、 前記第１の図の各行及び各列の１つにある各々の画素の
    輝度を加算して第１の１次元和配列を発生し、 前記第２の図の各行及び各列の１つにある各々の画素の
    輝度を加算して第２の１次元和配列を発生し、 前記第１及び第２の１次元和配列の対応する要素の輝度
    値を乗じて複数個の積を発生し、 該複数個の積を加算して前記係数を発生することを含む
    方法。 ８）特許請求の範囲６）に記載した方法に於て、更に、
    前記シフトの値に関連する量だけ、前記第１及び第２の
    図の内の一方をシフトすることを含む方法。 ９）特許請求の範囲６）に記載した方法に於て、前記シ
    フトの値を決定する工程が、複数個の前記係数に曲線を
    あてはめることを含み、該曲線のピークが前記値である
    方法。 １０）特許請求の範囲９）に記載した方法に於て、前記
    複数個の係数が前記係数の内の最大値、並びに該最大値
    に隣接する第１及び第２の係数を含む方法。 １１）作像装置で図の間の動きを補正する装置に於て、 物体を中心とする円上で物体の複数個のもとの図を収集
    すると共に貯蔵する手段を有し、 各々の前記もとの図はＭ行Ｎ列の画像輝度データを持っ
    ており、更に、 前記複数個のもとの図を逆投影して、それから前記物体
    を表わす３次元のデータの組を作る手段と、 該３次元のデータの組を再投影して複数個の基準図を作
    る手段とを有し、 各々の基準図は前記もとの図に対応するＭ行Ｎ列を持っ
    ており、 各々のもとの図は対応する基準図を持っており、更に、 第１のもとの図からの画像輝度の第１のパターンをその
    基準図からの画像輝度の第２のパターンと比較して、そ
    の間の類似性に関する情報を含む係数を発生する手段を
    有し、 該比較する手段は、前記第１のパターンに複数個の位置
    へのシフトを加えて、該複数個の位置の各々に１つずつ
    の複数個の係数を発生する手段を含んでおり、更に、 前記複数個の係数に関係して、前記類似性の最大値を生
    じる様なシフトの値を決定する手段を有する装置。 １２）作像装置で図の間の動きを補正する方法に於て、 物体を中心とする円上で物体の複数個のもとの図を収集
    して貯蔵し、 各々のもとの図はＭ行Ｎ列の画像輝度データを持ってお
    り、 前記複数個のもとの図を逆投影して、それから前記物体
    を表わす３次元のデータの組を作り、前記３次元のデー
    タの組を再投影して複数個の基準図を作り、 各々の基準図はもとの図に対応するＭ行Ｎ列を持ってお
    り、 各々のもとの図は対応する基準図を持っており、もとの
    図からの画像輝度の第１のパターンをその基準図からの
    画像輝度の第２のパターンと比較して、その間の類似性
    に関する情報を持つ係数を発生し、 前記第１のパターンに複数個の位置へのシフトを加えて
    、該複数個の位置の各々に１つずつの複数個の係数を発
    生し、 該複数個の係数から、前記類似性の最大値を表わすシフ
    トの値を決定する工程を含む方法。
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