JPWO2020161581A5 - - Google Patents

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JPWO2020161581A5
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Description

本発明は、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ、ならびにトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナのシンチレータから画像を取得する方法に関する。 The present invention relates to a tunnel computed tomography scanner and a method of acquiring images from a scintillator of a tunnel computed tomography scanner.

既知のように、断層撮影スキャナは、使用されるX線検出器の技術に関して、主に2つのファミリーに大別されるる。すなわち、リニアセンサ(モノラインまたはマルチラインとすることができる)を備える断層撮影スキャナと、パネルセンサを備える断層撮影スキャナと、である。 As is known, tomographic scanners are divided into two main families with respect to the X-ray detector technology used. namely, tomographic scanners with linear sensors (which can be monoline or multiline) and tomographic scanners with panel sensors.

第1ファミリーの断層撮影スキャナは、主に医療分野で使用される。第2ファミリーの断層撮影スキャナと比較して、第1ファミリーの断層撮影スキャナは、解像度がより低いが、取得頻度はより高い。 The first family of tomographic scanners is primarily used in the medical field. Compared to the second family of tomographic scanners, the first family of tomographic scanners has lower resolution but higher acquisition frequency.

対照的に、第2ファミリーの断層撮影スキャナは、産業界で多用される。第1ファミリーの断層撮影スキャナと比較すると、第2ファミリーの断層撮影スキャナは、解像度がより高く、また取得頻度が低い。それらは、視野が限られている。 In contrast, the second family of tomographic scanners is heavily used in industry. Compared to the first family of tomographic scanners, the second family of tomographic scanners has higher resolution and lower acquisition frequency. They have a limited field of view.

両方のタイプのセンサは、非常に高価である。センサのコストが、コンピュータ断層撮影スキャナの全体のコストの半分以上を占めることも多い。 Both types of sensors are very expensive. Sensor cost often accounts for more than half of the total cost of a computed tomography scanner.

本発明は、産業用途の断層撮影スキャナ、特にトンネル型断層撮影スキャナに関して開発された。これらの断層撮影スキャナにおいて、物体の断層撮影検査は、物体が断層撮影スキャナの検出ゾーンを通って連続的に(多くの場合、比較的高い送り速度で)送られている間に実行される。 The present invention has been developed with respect to tomography scanners for industrial use, particularly tunnel tomography scanners. In these tomographic scanners, tomographic examination of an object is performed while the object is being conveyed continuously (often at a relatively high feed rate) through the detection zone of the tomographic scanner.

物体の内部構造の正しい断層撮影再構成を取得するためには、比較的小さい取得ステップで、物体自体のX線画像を様々な角度位置から、少なくとも物体を中心とした180°の回転(第2の180°は対称である)について取得する必要があることを考慮する。そうすると、産業用途において生じる主な課題は、取得面が大きく、マルチラインシステムの取得頻度に等しい取得頻度を有し、にもかかわらず従来技術よりもはるかに低コストの断層撮影スキャナの製造を成功させることである。 In order to obtain a correct tomographic reconstruction of the internal structure of an object, X-ray images of the object itself must be acquired from different angular positions in relatively small acquisition steps, at least through a rotation of 180° around the object (second 180° is symmetrical). The main challenge that arises in industrial applications is then to successfully produce tomographic scanners with large acquisition surfaces and an acquisition frequency equal to that of multi-line systems, yet at a much lower cost than the prior art. It is to let

現在のところ、従来技術のセンサの全ては、センサに当たるX線(Xフォトン)を可視スペクトルの光フォトンに変換できるシンチレータ材料の使用に基づいている。シンチレータ材料製の複数のセルからなるパネルは、検出ゾーンを通過したX線を途中で捉えるように配置されている。そのパネルは、フォトダイオードのパネル(または光を電気に変換することができる他の装置)に結合された、可視光フォトンが放射される出射面を備える。特に、シンチレータパネルの各セルには、通常、フォトダイオードが設けられている。 Currently, all prior art sensors are based on the use of scintillator materials that are capable of converting X-rays (X-photons) impinging on the sensor into light photons in the visible spectrum. A panel of cells made of scintillator material is arranged to intercept the X-rays as they pass through the detection zone. The panel comprises an exit surface coupled to a panel of photodiodes (or other device capable of converting light into electricity) from which visible light photons are emitted. In particular, each cell of a scintillator panel is usually provided with a photodiode.

次いで、フォトダイオードによって生成されたアナログ電気信号は、デジタル信号に変換され、処理のために処理ユニット(通常、コンピュータ)に搬送される。 The analog electrical signals generated by the photodiodes are then converted into digital signals and conveyed to a processing unit (usually a computer) for processing.

従来技術の検出器の最も高価な構成要素は、非常に多数のフォトダイオードから高周波数データを収集するシステムである。 The most expensive component of prior art detectors is the system that collects high frequency data from a large number of photodiodes.

これに関連して、本発明の基礎となる技術的目的は、上述の欠点を克服するトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ、およびトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナのシンチレータから画像を取得する方法を提供することである。 In this context, the technical object underlying the invention is to provide a tunnel computed tomography scanner and a method for acquiring images from a scintillator of a tunnel computed tomography scanner, which overcomes the above-mentioned drawbacks. be.

特に、本発明の技術的目的は、大きな取得面を使用し、従来技術のマルチラインシステムの取得頻度に等しい取得頻度を有し、従来技術のマルチラインシステムに等しい取得周波数を有し、従来技術のものよりも低コストのトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ、およびトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナのシンチレータから画像を取得する方法を提供することである。 In particular, the technical objectives of the present invention are to use a large acquisition surface, have an acquisition frequency equal to that of prior art multiline systems, have an acquisition frequency equal to that of prior art multiline systems, and have an acquisition frequency equal to that of prior art multiline systems; It is an object of the present invention to provide a tunnel computed tomography scanner and a method of acquiring images from a scintillator of a tunnel computed tomography scanner that is lower in cost than that of a tunnel computed tomography scanner.

示された技術的な目的およびねらいは、実質的に、添付の特許請求の範囲の記載にしたがって、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナおよびトンネルコンピュータ断層撮影スキャナのシンチレータから画像を取得する方法によって達成される。 The stated technical objects and aims are achieved by a tunnel computed tomography scanner and a method for acquiring images from a scintillator of a tunnel computed tomography scanner substantially according to the appended claims. .

本発明の更なる特徴および利点は、添付の図面を参照する、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナの複数の好適で非限定的な実施形態に関する詳細な説明、およびトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナのシンチレータから画像を取得する方法に関する詳細な説明においてより明らかである。 Further features and advantages of the invention reside in the detailed description of preferred non-limiting embodiments of a tunnel computed tomography scanner, with reference to the accompanying drawings, and the detailed description of preferred, non-limiting embodiments of a tunnel computed tomography scanner, and images from the scintillator of the tunnel computed tomography scanner. It will be clearer in the detailed explanation on how to obtain .

本発明により製造されたコンピュータ断層撮影スキャナの概略的な正面図である。1 is a schematic front view of a computed tomography scanner manufactured according to the invention; FIG. 図1の断層撮影スキャナのロータのみを示す概略的な透過正面図である。2 is a schematic transparent front view showing only the rotor of the tomographic scanner of FIG. 1; FIG. 本発明による断層撮影スキャナの一部であるX線検出器の第1実施形態の概略図である。1 is a schematic illustration of a first embodiment of an X-ray detector that is part of a tomography scanner according to the invention; FIG. 本発明による断層撮影スキャナの一部であるX線検出器の第2実施形態の概略図である。1 is a schematic diagram of a second embodiment of an X-ray detector that is part of a tomography scanner according to the invention; FIG. 本発明による断層撮影スキャナの一部であるX線検出器の第3実施形態の概略図である。3 is a schematic illustration of a third embodiment of an X-ray detector that is part of a tomographic scanner according to the invention; FIG. 本発明による断層撮影スキャナの一部であるX線検出器の第4実施形態の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a fourth embodiment of an X-ray detector that is part of a tomography scanner according to the invention;

上述の図面を参照すると、符号1は、本発明によるトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ1の全体を示す。 Referring to the above-mentioned drawings, reference numeral 1 generally designates a tunnel-type computed tomography scanner 1 according to the invention.

本発明によるトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ1は、まず、ステータとして機能する支持構造2と、支持構造2によって支持されるロータ3と、支持構造2に対して回転軸を中心としてロータ3を回転駆動させるために、ロータ3に接続されたモータ(図示せず)と、を備える。ロータ3の内部には、回転軸が通過する検出ゾーン4がある。 The tunnel-type computed tomography scanner 1 according to the present invention first includes a support structure 2 functioning as a stator, a rotor 3 supported by the support structure 2, and a rotation drive of the rotor 3 about a rotation axis with respect to the support structure 2. A motor (not shown) connected to the rotor 3 is provided in order to Inside the rotor 3 there is a detection zone 4 through which the rotation axis passes.

有利には、好適な実施形態において、物体6を搬送する搬送装置5(断層撮影スキャナ1の一部であっても、なくてもよい)は、回転軸を中心とするロータ3の回転中に、物体6を回転軸に平行にフィードするために、検出ゾーン4を通して取り付けられる。好適には、少なくとも検出ゾーン4において、物体6を搬送する搬送装置5は、放射線不透過性でない材料製である。 Advantageously, in a preferred embodiment, the transport device 5 (which may or may not be part of the tomographic scanner 1) transporting the object 6 is moved during the rotation of the rotor 3 about the axis of rotation. , is mounted through the detection zone 4 in order to feed the object 6 parallel to the axis of rotation. Preferably, at least in the detection zone 4, the transport device 5 for transporting the object 6 is made of a non-radio-opaque material.

また、断層撮影スキャナ1は、検出ゾーン4の対向する側でロータ3に取り付けられた、X線エミッタ7およびX線検出器8を備える。 The tomographic scanner 1 also comprises an X-ray emitter 7 and an X-ray detector 8 mounted on the rotor 3 on opposite sides of the detection zone 4 .

X線エミッタ7は、その目的に適した任意の種類のものとすることができる。(それ自体公知であり、したがって詳細には説明しない。) The X-ray emitter 7 can be of any type suitable for its purpose. (This is known per se and therefore will not be explained in detail.)

既知の方法において、X線検出器8は、X線検出器8に当たるX線の強度を、X線が通過した材料の密度のマップを表す可視スペクトルの画像に変換することができる。これは、典型的には、グレースケールで示すことができる画像である。この画像において、より明るい色合いはより低い濃度値に対応する。より暗い色合いはより高い濃度値に対応する。画像はまた、通常、各画素において、検出可能な無負荷強度と比較した、測定中に検出された光強度の減衰として定義される。これは、以下に定義される第1画像および第2画像に対しても適用されると理解される必要がある。 In a known manner, the X-ray detector 8 is able to convert the intensity of the X-rays impinging on the X-ray detector 8 into an image in the visible spectrum representing a map of the density of the material through which the X-rays have passed. This is typically an image that can be shown in grayscale. In this image, lighter shades correspond to lower density values. Darker shades correspond to higher density values. The image is also typically defined as the attenuation of the light intensity detected during the measurement compared to the detectable no-load intensity at each pixel. It should be understood that this also applies to the first and second images defined below.

次に、電子処理ユニット(図示せず)は、X線検出器8に接続され、検出ゾーンに配置された物体6の3次元構造を再構成するために、X線検出器8から取得された第1画像を、回転軸の周りのロータ3の複数の別個の角度位置において組み合わせるようにプログラムされている。本発明に関連して、定義メイン画像または第1画像とは、シンチレータ全体によって放射される可視光を表す全体像を指す。 An electronic processing unit (not shown) is then connected to the X-ray detector 8 to reconstruct the three-dimensional structure of the object 6 placed in the detection zone. The first images are programmed to be combined at a plurality of distinct angular positions of the rotor 3 about the axis of rotation. In the context of the present invention, a defined main image or first image refers to the overall image representing the visible light emitted by the entire scintillator.

X線検出器8は、少なくとも1つのシンチレータ9を備える。シンチレータ9は、既知の方法で、並んで配置されたセルの2次元マトリックスを備える。セルは、それぞれ、シンチレーション材料を含み、X線遮蔽材料製の薄い壁によって隣接するセルから分離されている。 X-ray detector 8 includes at least one scintillator 9. The scintillator 9 comprises a two-dimensional matrix of cells arranged side by side in a known manner. Each cell contains scintillation material and is separated from adjacent cells by a thin wall of x-ray shielding material.

シンチレータ9は、その外面の部分に相当する少なくとも1つの出射面10を画定する。シンチレータ9は、X線が当たると(添付の図において、X線のビームが長い破線で表される)、出射面10から、断層画像を作成するために使用する必要のある可視スペクトルの光を放射する。 The scintillator 9 defines at least one exit surface 10 corresponding to a portion of its outer surface. When the scintillator 9 is hit by an X-ray (the X-ray beam is represented by a long dashed line in the attached figure), it emits light in the visible spectrum from an exit surface 10 that must be used to create a tomographic image. radiate.

有利には、シンチレータ9全体とその出射面10の両方は、平坦である。しかしながら、両者は、相互に斜めで配置された2つ以上の部分から構成されていてもよい(図5)。 Advantageously, both the entire scintillator 9 and its exit surface 10 are flat. However, they may also consist of two or more parts arranged obliquely to each other (FIG. 5).

一般に、出射面10は、X線エミッタ7に向かう方向(図5)または、X線エミッタ7の反対側を向く方向(図3および図4)、の何れかに向くことができる。後者は従来技術の断層撮影スキャナにおいて通常採用される解決策である。しかしながら、出射面10が、X線がシンチレータ9に当たる面と一致する前者の解決策は、ほとんどのシンチレータ材料が可視光に対して部分的にのみ透明であるという事実を考慮して考案されている。その結果、X線とシンチレータ9との相互作用によって生成される光がシンチレータ9自体によって吸収されるリスクを低減するために、限定された厚さでしか、それらを製造することができない。同時に、厚さが薄すぎると、入射X線のかなりの割合を途中で捉えることができない。シンチレータ9によって放射される光をX線源と同じ側で使用する解決策(図5)は、システムの効率性を高める。なぜなら、Xフォトンの大部分は、シンチレータ9の材料の第1層によって途中で捉えられ、出射面10から出る前に通過しなければならないシンチレータ9がより少ないためである。(可視光フォトンは全ての方向に放射されることに留意されたい)。出願人が実施したいくつかの試験によって、このようにして、他の条件が同じであれば、ほぼ二倍の使用可能な光の強度を取得可能であると実証された。 In general, the exit surface 10 can be oriented either toward the X-ray emitter 7 (FIG. 5) or toward the opposite side of the X-ray emitter 7 (FIGS. 3 and 4). The latter is the solution usually adopted in prior art tomographic scanners. However, the former solution, in which the exit surface 10 coincides with the plane on which the X-rays strike the scintillator 9, is devised taking into account the fact that most scintillator materials are only partially transparent to visible light. . As a result, they can only be manufactured in limited thicknesses in order to reduce the risk that the light generated by the interaction of X-rays with the scintillator 9 is absorbed by the scintillator 9 itself. At the same time, if the thickness is too thin, a significant proportion of the incident X-rays cannot be captured en route. The solution of using the light emitted by the scintillator 9 on the same side as the X-ray source (FIG. 5) increases the efficiency of the system. This is because most of the X photons are intercepted by the first layer of material of the scintillator 9 and have to pass through less of the scintillator 9 before exiting the exit surface 10. (Note that visible light photons are emitted in all directions). Several tests carried out by the applicant have demonstrated that in this way, other things being equal, it is possible to obtain approximately twice the usable light intensity.

しかしながら、実施形態に応じて、シンチレータ9の片側のみに配置されるただ1つの出射面10、またはシンチレータ9の2つの対向する側(すなわち、シンチレータ9の各セルの2つの側)に配置される2つの出射面10があってもよい。特に、より複雑な実施形態(図6)において、シンチレータ9は2つの平坦なシンチレータ11を備える。これらのシンチレータ11は、それぞれの延伸面に平行に相互に結合されている。シンチレータ本体11は、それぞれ、出射面10を構成する。特に、2つの出射面10は、一方がX線エミッタ7に向かう方向、他方が逆方向に向いている。各シンチレータ11は、シンチレータ9全体と同じようにセルに分割されている。2つのシンチレータ11は、対応するセルが相互に整列するように結合されている。 However, depending on the embodiment, only one exit surface 10 is arranged on one side of the scintillator 9 only, or on two opposite sides of the scintillator 9 (i.e. two sides of each cell of the scintillator 9). There may be two exit surfaces 10. In particular, in a more complex embodiment (FIG. 6), the scintillator 9 comprises two flat scintillator bodies 11. These scintillator bodies 11 are connected to each other parallel to their respective extending planes. The scintillator bodies 11 each constitute an exit surface 10 . In particular, one of the two exit surfaces 10 faces toward the X-ray emitter 7, and the other faces in the opposite direction. Each scintillator body 11 is divided into cells like the entire scintillator 9. The two scintillator bodies 11 are connected so that corresponding cells are aligned with each other.

このようにして、前記シンチレータ9の両面から放射された光を検出することによって、同じ物体6の2つの鏡面像を取得することができる。なお、X線エミッタ7と反対向きの出射面10を観察することによって作成される画像は、主にエネルギーがより高いXフォトンによって形成される。これは、エネルギーがより低いXフォトンは、一般に、X線エミッタ7と同じ側に配置されたシンチレータ11によって阻止されるためである。いくつかの実施形態においては、2つのシンチレータ11の間にX線フィルタ材料(例えば、アルミニウムまたは銅)のシートを介在させることによって、検出されたX線フォトンの電磁スペクトルをさらに区別することも可能である。異なるエネルギーを有するXフォトンに基づいて2つの画像を使用する原理は、「デュアルエネルギー」センサで使用されるものと同じである。これによって、測定される材料の組成の区別を向上させることができる。 In this way, by detecting the light emitted from both sides of the scintillator 9 , two mirror images of the same object 6 can be obtained. Note that the image created by observing the exit surface 10 facing opposite to the X-ray emitter 7 is mainly formed by X photons with higher energy. This is because lower energy X photons are generally blocked by the scintillator body 11 placed on the same side as the X-ray emitter 7. In some embodiments, the electromagnetic spectrum of the detected X-ray photons may be further differentiated by interposing a sheet of X-ray filter material (e.g., aluminum or copper) between the two scintillator bodies 11. It is possible. The principle of using two images based on X photons with different energies is the same as that used in "dual energy" sensors. This allows for improved differentiation of the compositions of the materials being measured.

本発明の主たる革新的な態様によれば、X線検出器8は、電子処理ユニットに接続された複数のビデオカメラ12も備える。各ビデオカメラ12は、取得センサ(図示せず)と、取得センサに光学的に結合された撮影レンズ13と、を備える。撮影レンズ13は、ビデオカメラ12が観察すべきシンチレータ9の出射面10にフォーカスする(またはフォーカス可能である)。(好適には、撮影レンズ13は、出射面10に対して垂直に配置された光軸を有する。) According to the main innovative aspect of the invention, the X-ray detector 8 also comprises a plurality of video cameras 12 connected to an electronic processing unit. Each video camera 12 includes an acquisition sensor (not shown) and a taking lens 13 optically coupled to the acquisition sensor. The photographing lens 13 focuses (or is capable of focusing) on the exit surface 10 of the scintillator 9 to be observed by the video camera 12. (Preferably, the photographing lens 13 has an optical axis arranged perpendicular to the exit surface 10.)

有利には、ビデオカメラ12のための既知の技術によれば、取得センサはCCDまたはCMOSセンサである。しかしながら、必要に応じて、他のタイプのセンサ、新世代のセンサでさえも使用することができる。ビデオカメラ12において通常使用されるCCDまたはCMOSセンサーは、非常に高い取得頻度で、数百万の画素からデータを取得することができる。同時に、この種のセンサはこの動作を効率的に行うことができるが、断層撮影スキャナ1を作成するためにカバーしなければならないサイズ(すなわちシンチレータ9の表面と比較して)に比べて、それらの表面は非常に小さい。しかしながら、シンチレータ9を適切な距離からファインダ内にフレーミングするレンズを備えるビデオカメラ12は、かなり大きなゾーンをフレーミングすることも可能であり、サイズの違いを補うことができる。 Advantageously, according to known technology for video cameras 12, the acquisition sensor is a CCD or CMOS sensor. However, other types of sensors, even new generation sensors, can be used if desired. CCD or CMOS sensors typically used in video cameras 12 can acquire data from millions of pixels at very high acquisition frequencies. At the same time, although sensors of this kind can perform this operation efficiently, they are surface is very small. However, a video camera 12 equipped with a lens that frames the scintillator 9 in the viewfinder from an appropriate distance is also capable of framing a fairly large zone and can compensate for the size difference.

したがって、各ビデオカメラ12は、出射面10(または複数の出射面10のうちの1つの出射面10)においてシンチレータ9の少なくとも1つの部分をフレーミングするように配置されている。具体的には、各ビデオカメラ12が、シンチレータ9の特定部分に対応する出射面10のゾーンの、可視スペクトルの画像を次々と取得するために使用される。本発明に関連して、各ビデオカメラ12によって取得された個々の画像は、動作画像または第2画像として定義される。有利には、メイン画像の処理が要求される角度位置にロータ3があるたびに、動作画像が取得される。 Therefore, each video camera 12 is arranged so as to frame at least one portion of the scintillator 9 at the exit surface 10 (or one exit surface 10 among the plurality of exit surfaces 10). Specifically, each video camera 12 is used to successively acquire images in the visible spectrum of a zone of the exit surface 10 corresponding to a particular portion of the scintillator 9. In the context of the present invention, the individual images captured by each video camera 12 are defined as working images or second images. Advantageously, a working image is acquired each time the rotor 3 is in an angular position where processing of the main image is required.

また、本発明の主たる革新的な態様によれば、シンチレータ9の各部分は、シンチレータ9の各部分に対して、単一のビデオカメラ12で達成することができたよりも多くの量のフォトンを収集するように、少なくとも2つの別個のビデオカメラ12によってフレーミングされる。実際には、シンチレータ9によって放射された可視光を、フォトダイオードを使用する現行の解決策のように直接結合を用いるのではなく、ある程度離れて配置されたレンズを用いて集めることによって、シンチレータ9から出てくる光フォトンの大部分がレンズに向かわず、したがって分散されるという欠点がある。これにより、ビデオカメラ12で検出可能な信号が非常に弱くなり、したがって、信号対干渉比が減少する。 Also, according to the main innovative aspect of the invention, each section of the scintillator 9 transmits a greater amount of photons to each section of the scintillator 9 than could be achieved with a single video camera 12. The images are captured by at least two separate video cameras 12. In practice, the visible light emitted by the scintillator 9 can be collected by collecting the visible light emitted by the scintillator 9 using a lens placed at some distance, rather than using direct coupling as in current solutions using photodiodes. The disadvantage is that most of the light photons coming out of the lens do not reach the lens and are therefore dispersed. This makes the signal detectable by the video camera 12 very weak, thus reducing the signal-to-interference ratio.

少なくとも産業界においては、ビデオカメラ12で検出可能な信号の強度を増大させるために、従来技術の断層撮影スキャナよりも高い電力および電圧を有するX線エミッタの使用、高利得および低ノイズのビデオカメラ12の使用、熱ノイズの影響を低減するために冷却されるビデオカメラ12の使用、または1つまたは複数のレンズを出射面10に結合する等、出射面10によって放射された光をビデオカメラ12にフォーカスさせるために他の装置も使用することができる。 At least in industry, the use of X-ray emitters with higher power and voltage than prior art tomography scanners, high gain and low noise video cameras to increase the strength of the signal detectable by the video camera 12 12, using a video camera 12 that is cooled to reduce the effects of thermal noise, or coupling one or more lenses to the exit surface 10, the light emitted by the exit surface 10 can be transferred to the video camera 12. Other devices can also be used to focus.

さらに、より多くの光を収集するために、絞りが非常に開放された(例えば、f/0.95など、f/1未満の絞り開口値を有する)レンズを使用することも可能である。これらのレンズは非常に狭い被写界深度を有することを留意すべきである。しかしながら、フレーミングされた出射面10の部分が、平坦で、ビデオカメラ12のレンズの光軸に直交していれば、それは問題ではない。実際に、このようにして、必要な被写界深度をゼロにすることさえできる。 Furthermore, it is also possible to use a lens with a very wide aperture (eg, with an aperture value less than f/1, such as f/0.95) to collect more light. It should be noted that these lenses have a very narrow depth of field. However, as long as the framed portion of the exit surface 10 is flat and perpendicular to the optical axis of the lens of the video camera 12, this is not a problem. In fact, in this way the required depth of field can even be reduced to zero.

以下のことに留意されたい。すなわち、出射面10が1つのみである場合は、出射面10の同じゾーンを複数回フレーミングすることによって、シンチレータ9の同じ部分を複数回フレーミングできる。一方、2つの対向する出射面10(図6)がある場合、一方の出射面10の一方、他方の出射面10の他方の、フレーミングする2つのビデオカメラ12を使用しても、シンチレータ9の同じ部分を2回フレーミングできる。(図6では、一方の出射面10の2つのビデオカメラ12と、他方の出射面10の2つのビデオカメラ12によって、各部分が4回フレーミングされる。) Please note the following: That is, when there is only one exit surface 10, by framing the same zone of the exit surface 10 multiple times, the same portion of the scintillator 9 can be framed multiple times. On the other hand, when there are two opposing exit surfaces 10 (FIG. 6), even if two video cameras 12 are used for framing, one on one exit surface 10 and the other on the other exit surface 10, the scintillator 9 You can frame the same part twice. (In FIG. 6, each portion is framed four times by two video cameras 12 on one exit surface 10 and two video cameras 12 on the other exit surface 10.)

次に、電子処理ユニットは、ビデオカメラ12によって取得された全ての第2画像を組み合わせることによって、特に、有利には、異なるビデオカメラ12がシンチレータ9の各部分について取得する複数の第2画像を、足し合わせる、またはそれらの平均を取る、の何れかによって、各第1画像を取得するようにプログラムされている。 The electronic processing unit then advantageously combines all the second images acquired by the video cameras 12 and, in particular, advantageously a plurality of second images acquired by different video cameras 12 for each part of the scintillator 9. , by summing each first image, or by averaging them.

検出されるべき画像がシンチレータ9の平面に生成されるという事実のおかげで、起こり得る曖昧さなしに、異なる点に配置されたビデオカメラ12で画像を取得することが可能である。実際に、シンチレータ9によって多様な方向に送られる光の量は、異なっていてもよいが、シンチレータ9の各セルに当たるXフォトンの数には常に比例する。したがって、ビデオカメラ12による検出は、各ビデオカメラ12で「無負荷」の画像を取得することによって、すなわち、検出ゾーン4内に物体6がない状態(または搬送装置5のような恒久的に存在する物体6のみがある状態)で取得し、次いで測定された信号の無負荷で取得された信号に対する比を減衰として考慮することによって、容易に均等化することができる。 Thanks to the fact that the images to be detected are generated in the plane of the scintillator 9, it is possible to acquire images with video cameras 12 located at different points without possible ambiguities. In fact, the amount of light sent in different directions by the scintillator 9 may be different, but is always proportional to the number of X photons hitting each cell of the scintillator 9. Detection by the video cameras 12 is therefore performed by acquiring an "unloaded" image with each video camera 12, i.e. with no object 6 in the detection zone 4 (or with no permanent presence, such as a transport device 5). It can be easily equalized by considering the ratio of the measured signal to the signal acquired without load as the attenuation.

幾何学的観点から、重ね合わされたゾーンの画像を取得するために複数のビデオカメラ12が使用される場合、各ビデオカメラ12によって取得された画像の画素間の正しい関連付け(したがって、シンチレータ9の正しいセルとの正しい関連付け)を可能にする初期校正が必要である。これは例えば、2つのステップで行うことができる。すなわち、(a)シンチレータ9の上に配置されたチェス盤または他のパターンの画像を取得することによって、各ピクセルを平面の点に一意にマッピング可能にする、ビデオカメラ12の校正のための典型的な手順を適用可能にするステップ。(b)物体6(例えば、相互に既知の位置に配置された、例えば1mmの既知の直径を有する鋼球のグループ)を走査することによって、全てのビデオカメラ12の信号の組み合わせによって取得された再構成が、可及的に正確な球体を供給することを保証するように、または、同等に、各ビデオカメラ12の画像で識別された球体の逆投影が、空間の同じ点に収束することを保証するように、システムの幾何学的パラメータを最適化するステップ。 From a geometric point of view, if several video cameras 12 are used to acquire images of superimposed zones, the correct association between the pixels of the images acquired by each video camera 12 (and therefore the correct An initial calibration is required to allow correct association with the cell. This can be done, for example, in two steps. (a) Typical for the calibration of the video camera 12 by acquiring an image of a chessboard or other pattern placed on the scintillator 9, allowing each pixel to be uniquely mapped to a point in the plane; steps that make the procedure applicable. (b) acquired by a combination of the signals of all video cameras 12 by scanning an object 6 (e.g. a group of steel balls with a known diameter of e.g. 1 mm, placed in a known position with respect to each other) To ensure that the reconstruction provides as accurate a sphere as possible, or equivalently, that the back projections of the spheres identified in each video camera 12 image converge to the same point in space. A step of optimizing the geometrical parameters of the system to ensure that.

実施形態に応じて、各ビデオカメラ12は、出射面10全体(図3、図4、および図6)、またはその部分のみ(図5では、出射面10が、相互に斜めである2つの部分から構成されている)のいずれかを、フレーミングすることができる。 Depending on the embodiment, each video camera 12 has an exit surface 10 in its entirety (FIGS. 3, 4, and 6) or only a portion thereof (in FIG. ) can be framed.

好適な実施形態において、後続の断層撮影再構成の作動を容易にするために、有利には、電子処理ユニットは、従来技術の特徴を有する単一のセンサを使用することによって取得できる出射面10全体の画像に対応する第1画像を取得するような方法で、第2画像を組み合わせるようにプログラムされている。多様なビデオカメラ12から受信された画像が与えられると、断層撮影の反転を進めるために、あたかもそれが単一の仮想センサによって取得されたかのように、実際には仮想画像を生成することが好適である。再作成される仮想センサのパラメータの定義(カーブする、または平坦、解像度、広がり)は、任意でよいが、ビデオカメラ12によって測定されるものと可及的に類似することが好適である。Katsevich (Katsevich, Alexander “Theoretically exact filtered backprojection-type inversion algorithm for spiral CT「理論的に厳密にフィルタ処理されたスパイラルCT用逆投影型反転アルゴリズム」”, SIAM Journal on Applied Mathematics 62.6 (2002): 2012-2026)によって提案されたような、いくつかの既知の断層撮影の反転アルゴリズムでは、必要な最初の作動の1つは、センサが複数の特別な曲線に沿って配置された場合に読み取ったであろう値の計算を必要とする「前方高さのリビニング(forward height rebinning)」であることに留意する。その場合、第1画像生成中に再作成される仮想センサの画素が、アルゴリズムの最初のステップで必要なものと一致することが有利であろう。 In a preferred embodiment, in order to facilitate the operation of the subsequent tomographic reconstruction, the electronic processing unit advantageously provides an exit surface 10 that can be acquired by using a single sensor with characteristics of the prior art. It is programmed to combine the second images in such a way as to obtain a first image that corresponds to the entire image. Given the images received from a variety of video cameras 12, in order to proceed with the tomographic inversion, it is preferred in practice to generate a virtual image as if it were acquired by a single virtual sensor. It is. The definition of the parameters of the recreated virtual sensor (curved or flat, resolution, extent) may be arbitrary, but is preferably as similar as possible to that measured by the video camera 12. Katsevich (Katsevich, Alexander “Theoretically exact filtered backprojection-type inversion algorithm for spiral CT”, SIAM Journal on Applied Mathematics 62.6 (2002): 2012- In some known tomographic inversion algorithms, such as the one proposed by (2026), one of the first operations required is to calculate the readings when the sensor is placed along several special curves. Note that it is "forward height rebinning" which requires calculation of wax values. In that case, it would be advantageous for the pixels of the virtual sensor recreated during the first image generation to match those required in the first step of the algorithm.

従来技術の断層撮影スキャナに関するのと同様に、本発明による符号6に関しても、第2画像が取得される瞬間に、回転軸の周りのロータ3の角度位置を決定する手段が設けられている。(実際には、断層撮影再構成は、取得された各第1画像によって参照される角度位置を正確に知ることによってのみ可能である)。(ロータ3の正確な動きに基づいて)角度位置を決定する従来技術の手段に関して、詳細は述べない。本発明の革新的な実施形態において、ロータ3の角度位置を決定する手段は、角度位置を決定するようにもプログラムされた電子処理ユニットで構成されている。電子処理ユニットは、検出ゾーン4に存在する1つまたは複数の固定された参照要素の既知の位置に応じて、第1画像を処理する。この実施形態は、角度位置に関する情報を取得するためのデジタル入力を有さないビデオカメラ12を使用する場合に、特に有用である。提案された解決策は、角度位置を計算するために、特に搬送システムによって、検出ゾーン4の複数の既知の特徴によってシンチレータ9上に(したがって第1画像に)生成される画像を使用することからなる。例えば、物体6を搬送する搬送装置5のコンベアベルトのために存在し得る支持面を使用することが可能である。それは、X線に整列されると、画像に非常にシャープな明暗エッジを作成する平面を画定する。これらの参照要素によって生成される画像の経時的な勾配を観察することによって、(例えば、勾配/フレームグラフ上の放物線の最大点を計算することによって)平面が光線と整列するフレームを、フレームの少なくとも1/10に等しい精度で推定することが可能である。 Similar to the tomographic scanners of the prior art, means 6 according to the invention are provided for determining the angular position of the rotor 3 about the axis of rotation at the moment the second image is acquired. (In practice, tomographic reconstruction is only possible by knowing exactly the angular position referenced by each first image acquired). Regarding the prior art means of determining the angular position (based on the exact movement of the rotor 3), no details will be given. In an innovative embodiment of the invention, the means for determining the angular position of the rotor 3 are constituted by an electronic processing unit which is also programmed to determine the angular position. The electronic processing unit processes the first image depending on the known position of one or more fixed reference elements present in the detection zone 4 . This embodiment is particularly useful when using a video camera 12 that does not have a digital input to obtain information regarding angular position. The proposed solution consists in using the image generated on the scintillator 9 (and thus in the first image) by a plurality of known features of the detection zone 4, in particular by the transport system, in order to calculate the angular position. Become. For example, it is possible to use a support surface that may be present for the conveyor belt of the transport device 5 transporting the objects 6. It defines a plane that, when aligned with the X-ray, creates very sharp light and dark edges in the image. By observing the gradient of the image produced by these reference elements over time, we determine the frame in which the plane aligns with the ray (e.g. by calculating the maximum point of a parabola on a gradient/frame graph). It is possible to estimate with an accuracy equal to at least 1/10.

ロータ3の角度位置を決定するこの方法に関して、本出願人は、分割出願を提出することによってさえ、独立した保護を進める権利を留保する。 Regarding this method of determining the angular position of the rotor 3, the applicant reserves the right to pursue independent protection even by filing a divisional application.

比較的高速で回転するロータ3と、システムの静的部分(支持構造2)との間の通信システムは、複雑となる可能性があって、高価であり、非常に高いデータ通信帯域を提供することができない。したがって、電子処理ユニットを、ステータ部分とロータ3との間で分割された別個の処理を行うようにプログラムされた2つ以上のメインユニットに分割することが有利である。特に、ロータ3に取り付けられてビデオカメラ12に直接に接続された1つまたは複数のロータメインユニットと、ロータ3の回転に対して静止している1つまたは複数のステータメインユニットと、が存在できる。特に、ローターメインユニットが、1つまたは複数のビデオカメラ12の内部に直接に存在することが有利な場合がある。 The communication system between the rotor 3, which rotates at relatively high speed, and the static part of the system (support structure 2) can be complex, expensive and provides very high data communication bandwidth. I can't. It is therefore advantageous to divide the electronic processing unit into two or more main units programmed to carry out separate processing divided between the stator part and the rotor 3. In particular, there are one or more rotor main units mounted on the rotor 3 and connected directly to the video camera 12 and one or more stator main units stationary with respect to the rotation of the rotor 3. can. In particular, it may be advantageous for the rotor main unit to be directly inside one or more video cameras 12.

図3に示すように、出射面10がX線エミッタ7と対向する側に配置されているいくつかの実施形態において、X線検出器8は、出射面10からビデオカメラ12まで延在する光路に沿って配置された、X線に対して保護するための角度付きミラー14および/または保護シールド15(例えば、鉛ガラス)も備える。 In some embodiments where the exit surface 10 is arranged on the side opposite the X-ray emitter 7, as shown in FIG. Also provided is an angled mirror 14 and/or a protective shield 15 (for example lead glass) for protection against X-rays, arranged along.

実際には、シンチレータ9に当たるXフォトンの大部分は、光に変換されず、その経路上を進む。もしビデオカメラ12がシンチレータ9の直後に配置されていたら、それらはダメージを受けただろう。保護シールド15もしくは(X線の方向に対する)角度付きミラー14、またはその両方を介在させることにより、この問題を回避することができる。角度付きミラー14を使用することによって、ビデオカメラ12を、それらをはるかに遮蔽し易い横方向の位置に配置することができる。また、角度付きミラー14の配置によって、ビデオカメラ12と回転中心との間の距離を制限することもできる。ビデオカメラ12、およびそれに関連する全てのもの(レンズ、ケーブル、コネクタ、支持体、シールド)が受ける遠心力は、回転中心からの距離に直線的に依存し、速度が同じであるために、これが重要である。生成され得る遠心力がより大きいほど、強力な(高価な)構成要素を使用する必要性がより大きくなり、設計がより複雑になる。 In reality, most of the X photons hitting the scintillator 9 are not converted into light and proceed on that path. If the video camera 12 had been placed directly after the scintillator 9, they would have been damaged. By interposing a protective shield 15 or an angled mirror 14 (with respect to the direction of the x-rays), or both, this problem can be avoided. By using angled mirror 14, video cameras 12 can be placed in a lateral position where they are much easier to shield. Additionally, the arrangement of the angled mirror 14 can also limit the distance between the video camera 12 and the center of rotation. The centrifugal force experienced by the video camera 12 and everything associated with it (lens, cables, connectors, supports, shields) depends linearly on the distance from the center of rotation, and since the speeds are the same, this is important. The greater the centrifugal force that can be generated, the greater the need to use powerful (and expensive) components and the more complex the design.

そうでなければ、ビデオカメラ12がX線エミッタ7に面する出射面10を観察する解決策の場合には、ミラーまたはシールドは不要である。なぜなら、X線のダイレクトビームが当たるのを防止するために、ビデオカメラ12を単に横方向に配置することができる(図5)ためであり、また、いずれにしてもビデオカメラ12の位置が回転中心からそれほど遠くないであろうと考えるためである。 Otherwise, in the case of a solution in which the video camera 12 observes the exit surface 10 facing the X-ray emitter 7, no mirror or shield is necessary. This is because the video camera 12 can simply be placed laterally (Fig. 5) to prevent it from being hit by the direct beam of X-rays, and in any case the position of the video camera 12 may be rotated. This is because I think it is probably not that far from the center.

また、ビデオカメラ12の感度を高めることをねらいとして、いくつかの実施形態では、少なくとも1つのビデオカメラ12において、検出画素(各ビデオカメラ12は複数の検出画素を備え-百万単位で番号付けされる)は、それぞれが少なくとも2つの画素を備える複数のグループにグループ化されている。各グループの画素の検出は、単一の読み取りに統合される。このようにして、各個別の出力画素のサイズを仮想的に増大させることが可能であり、したがって、より多くの光子を収集する。例えば、辺が2×2、3×3、4×4…N×Nの正方形パターンに基づいて、画素をグループ化することができる。技術的には、ビニングを用いて、または画像を処理するコンピュータ上のソフトウェアを介して、ビデオカメラ12自体の内部でこれを行うことができる。フレーミングされるゾーン(出射面10)を、各々が2つ以上のビデオカメラ12によってカバーされるサブゾーンに分割することによって、各ビデオカメラ12が、各々が多数の統一された実画素に対応する少数の仮想画素を有する出力を供給する場合でさえ、大きなゾーンを高解像度でカバーすることも可能である。 Additionally, with the aim of increasing the sensitivity of the video camera 12, in some embodiments, at least one video camera 12 has a detection pixel (each video camera 12 comprises a plurality of detection pixels - numbered in millions). ) are grouped into a plurality of groups each comprising at least two pixels. The detection of each group of pixels is integrated into a single readout. In this way, it is possible to virtually increase the size of each individual output pixel, thus collecting more photons. For example, pixels can be grouped based on square patterns with sides of 2×2, 3×3, 4×4, . . . N×N. Technically, this can be done within the video camera 12 itself using binning or through software on the computer that processes the images. By dividing the zone to be framed ( exit surface 10) into sub-zones, each covered by two or more video cameras 12, each video camera 12 has a small number of pixels, each corresponding to a large number of unified real pixels. It is also possible to cover large zones with high resolution even when providing an output with virtual pixels of .

次に、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ1のシンチレータ9から画像を取得する方法について説明する。方法は、構造的な観点から上述したX線検出器8で行われる複数の作動ステップを備える。適用可能であれば、断層撮影スキャナ1を参照して説明した内容は、この方法にも有効であると考えなければならない。その逆も同様である。 Next, a method of acquiring an image from the scintillator 9 of the tunnel-type computed tomography scanner 1 will be explained. The method comprises a plurality of operating steps performed on the X-ray detector 8 described above from a structural point of view. Where applicable, what has been described with reference to the tomography scanner 1 must also be considered valid for this method. The reverse is also true.

まず、この方法は、その画像が取得されなければならないシンチレータ9の各部分に対して、少なくとも2つの別個のビデオカメラ12で、出射面10の同じゾーンをフレーミングするステップと、続いて、シンチレータ9の出射面の各ゾーンをフレーミングする各ビデオカメラ12で、ゾーンの第2画像を生成するステップと、を含む。 The method first comprises the steps of framing the same zone of the exit surface 10 with at least two separate video cameras 12 for each part of the scintillator 9 whose images are to be acquired; generating, with each video camera 12 framing each zone of the exit surface of the zone, a second image of the zone.

次に、シンチレータ9全体を表す単一の第1画像を取得するために、電子処理ユニットを用いて、シンチレータ9の多様な部分について取得された第2画像を組み合わせるステップがある。 There is then a step of combining, using an electronic processing unit, the second images obtained for the various parts of the scintillator 9 in order to obtain a single first image representing the entire scintillator 9.

好適な実施形態において、第2画像を組み合わせるステップは、シンチレータ9の出射面10の各ゾーンについて、そのゾーンに関連する第2画像を足し合わせる作動のステップ、またはそのゾーンに関連する第2画像の平均を取る作動のステップの、何れかを含む。 In a preferred embodiment, the step of combining the second images is a step of summing, for each zone of the exit surface 10 of the scintillator 9, the second images associated with that zone, or a step of summing the second images associated with that zone. including any of the steps of the averaging operation.

本発明は重要な利点をもたらす。 The invention provides important advantages.

実際に、本発明のおかげで、従来技術のマルチラインシステムに等しい取得頻度を有し、従来技術のものよりも低コストであり、大きな取得面を使用するトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ1を提供すること、またそのトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ1のシンチレータ9から画像を取得する方法を提供することが可能になった。 Indeed, thanks to the invention, we provide a tunnel computed tomography scanner 1 that has an acquisition frequency equal to that of prior art multi-line systems, is lower in cost than those of the prior art, and uses a larger acquisition surface. In addition, it has become possible to provide a method for acquiring images from the scintillator 9 of the tunnel type computed tomography scanner 1.

最後に、本発明は比較的容易に製造することができて、本発明の実施に関連するコストでさえもそれほど高くないことに留意されたい。 Finally, it should be noted that the invention is relatively easy to manufacture and even the costs associated with implementing the invention are not very high.

上述した本発明は、複数の方法で変更させて適合させることができる。それによって、上述した本発明が、本発明の概念の範囲から逸脱することはない。 The invention described above can be varied and adapted in a number of ways. Thereby, the invention described above does not depart from the scope of the inventive concept.

全ての詳細は、技術的に同等の他の要素で置き換えることができる。使用される材料、ならびに多様な構成要素の形状および寸法は、要件に応じて変更することができる。 All details can be replaced by other technically equivalent elements. The materials used, as well as the shapes and dimensions of the various components, can be varied depending on requirements.

Claims (19)

トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、
支持構造(2)と、
前記支持構造(2)によって支持され、前記支持構造(2)に対して回転軸を中心に回転可能なロータ(3)であって、前記ロータ(3)は、回転軸が通過する検出ゾーン(4)を囲むロータ(3)と
回転軸を中心として前記ロータ(3)を回転駆動させるために、前記ロータ(3)に接続されたモータと、
前記ロータ(3)に取り付けられたX線エミッタ(7)と、
前記ロータ(3)において、前記検出ゾーン(4)を挟んで、前記X線エミッタ(7)と対向する側取り付けられたX線検出器(8)であって少なくとも1つの出射面(10)を有し、X線が当たると、前記出射面(10)から可視スペクトルの光を放射する少なくとも1つのシンチレータ(9)を備えた、X線検出器(8)と、
前記X線検出器(8)に接続された電子処理ユニットであって、前記検出ゾーン(4)に配置された物体(6)の3次元構造を再構成するために、前記X線検出器(8)によって取得された第1画像を、回転軸の周りの前記ロータ(3)の複数の別個の角度位置において組み合わせるようにプログラムされている電子処理ユニットと、を備え、
前記X線検出器(8)は、前記電子処理ユニットに接続された複数のビデオカメラ(12)も備え、各ビデオカメラ(12)は、前記ロータ(3)の前記別個の角度位置のそれぞれにおいて、前記シンチレータ(9)のそれぞれの部分の可視スペクトルの第2画像を取得するために、前記シンチレータ(9)の少なくとも1つの部分をフレーミングするように配置され、
前記複数のビデオカメラ(12)のうち、少なくとも2つの別個のビデオカメラ(12)は、前記シンチレータ(9)の少なくとも1つの出射面(10)の各ゾーンを実質的にフレーミングし、前記電子処理ユニットは、前記ビデオカメラ(12)によって取得た全ての第2画像を組み合わせることによって、各第1画像を取得するようにプログラムされている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。
A tunnel computed tomography scanner,
a support structure (2);
A rotor (3) supported by the support structure (2) and rotatable about a rotation axis relative to the support structure (2), the rotor (3) having a detection zone ( a motor connected to the rotor (3) to rotate the rotor (3) around a rotation axis;
an X-ray emitter (7) attached to the rotor (3);
In the rotor (3), an X-ray detector (8) is attached to the side opposite to the X-ray emitter (7 ) across the detection zone (4), the X -ray detector (8) having at least one exit surface ( 10) , comprising at least one scintillator (9) which emits light in the visible spectrum from said exit surface (10) when struck by X-rays;
an electronic processing unit connected to said X-ray detector (8) for reconstructing a three-dimensional structure of an object (6) placed in said detection zone (4); an electronic processing unit programmed to combine the first images acquired by 8) at a plurality of distinct angular positions of said rotor (3) about an axis of rotation;
Said X-ray detector (8) also comprises a plurality of video cameras (12) connected to said electronic processing unit, each video camera (12) at each of said distinct angular positions of said rotor (3). , arranged to frame at least one portion of the scintillator (9) to obtain a second image of the visible spectrum of the respective portion of the scintillator (9);
Of the plurality of video cameras (12) , at least two separate video cameras (12) substantially frame each zone of the at least one exit surface (10) of the scintillator (9) and A tunnel computed tomography scanner, wherein the unit is programmed to acquire each first image by combining all second images acquired by said video camera (12).
請求項1に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記電子処理ユニットは、異なる前記ビデオカメラ(12)によって前記シンチレータ(9)少なくとも1つの出射面(10)の各ゾーンについて取得た複数の第2画像を、足し合わせる、またはそれら平均を取る、の何れかによって、各第1画像を取得するようにプログラムされている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to claim 1, characterized in that the electronic processing unit acquires for each zone of the at least one exit surface (10) of the scintillator (9) by a different video camera (12). The tunnel computed tomography scanner is programmed to acquire each first image by either summing or averaging a plurality of second images. 請求項1または2に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記電子処理ユニットは、既知の特性を有する単一のセンサを使用することによって取得できる前記出射面(10)全体の画像に対応する第1画像を取得するために、第2画像を組み合わせるようにもプログラムされている、トンネル型コンピュータ断層撮影装置。 Tunnel computed tomography scanner according to claim 1 or 2, wherein the electronic processing unit is configured to generate an image of the entire exit surface (10) that can be acquired by using a single sensor with known characteristics. The tunnel computed tomography apparatus is also programmed to combine the second images to obtain a corresponding first image. 請求項1~3の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、第2画像が取得される瞬間に、回転軸の周りの前記ロータ(3)の角度位置を決定する手段も設けられている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 3, comprising means for determining the angular position of the rotor (3) about the axis of rotation at the moment the second image is acquired. A tunnel computed tomography scanner is also provided. 請求項4に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記ロータ(3)の角度位置を決定する前記手段は、前記検出ゾーン(4)に存在する1つまたは複数の固定された参照要素の既知の位置に応じて第1画像を処理することによって角度位置を決定するようにプログラムされた前記電子処理ユニットで構成されている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to claim 4, wherein the means for determining the angular position of the rotor (3) comprises one or more fixed reference elements present in the detection zone (4). A tunnel computed tomography scanner, comprising said electronic processing unit programmed to determine an angular position by processing a first image according to a known position of the tunneling computer tomography scanner. 請求項1~5の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記電子処理ユニットは、前記ロータ(3)に取り付けられて前記ビデオカメラ(12)に直接に接続された1つまたは複数のロータメインユニット、および前記ロータ(3)の回転に対して静止している1つまたは複数のステータメインユニット、の2つ以上のメインユニットに分割され、前記2つ以上のメインユニットは別個の処理を行うようにプログラムされている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 5, wherein the electronic processing unit is mounted on the rotor (3) and directly connected to the video camera (12). divided into two or more main units, one or more rotor main units and one or more stator main units stationary with respect to the rotation of said rotor (3); said two or more main units; A tunnel computed tomography scanner in which the unit is programmed to perform separate processing. 請求項1~6の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、各ビデオカメラ(12)は、取得センサと、前記取得センサに光学的に結合された撮影レンズ(13)と、を備え、前記撮影レンズ(13)は、前記シンチレータ(9)の前記出射面(10)にフォーカスするまたはフォーカス可能である、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 6, wherein each video camera (12) comprises an acquisition sensor and a taking lens (13) optically coupled to said acquisition sensor. A tunnel-type computed tomography scanner, comprising: the taking lens (13) focusing or being able to focus on the exit surface (10) of the scintillator (9). 請求項7に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記取得センサはCCDまたはCMOSセンサである、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 8. A tunnel computed tomography scanner according to claim 7, wherein the acquisition sensor is a CCD or CMOS sensor. 請求項7または8に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記シンチレータ(9)の前記出射面(10)は平坦であり、前記撮影レンズ(13)は前記出射面(10)に対して垂直に配置された光軸を有する、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 9. The tunnel type computed tomography scanner according to claim 7 or 8, wherein the exit surface (10) of the scintillator (9) is flat, and the photographing lens (13) is arranged in a direction opposite to the exit surface (10). A tunnel-type computed tomography scanner with a vertically oriented optical axis. 請求項1~9の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記X線検出器(8)は、主面から1つまたは複数の前記ビデオカメラ(12)まで延在する光路に沿って配置された、X線に対して保護するための角度付きミラー(14)および/または保護シールド(15)も備える、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 9, wherein the X-ray detector (8) extends from the main surface to the one or more video cameras (12). A tunnel computed tomography scanner also comprising an angled mirror (14) and/or a protective shield (15) for protection against X-rays, arranged along the optical path of the tunnel. 請求項1~10の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、各ビデオカメラ(12)は複数の検出画素を備え、少なくとも1つのビデオカメラ(12)において、前記検出画素は、それぞれが少なくとも2つの画素を備える複数のグループにグループ化され、各グループの画素の検出は単一の読み取りに統合されている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 10, wherein each video camera (12) comprises a plurality of detection pixels, in at least one video camera (12) said detection pixel A tunnel computed tomography scanner that is grouped into a plurality of groups each comprising at least two pixels, and the detection of the pixels of each group is integrated into a single readout. 請求項1~11の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記X線検出器(8)は、前記出射面(10)によって放射された光を前記ビデオカメラ(12)にフォーカスさせるために、前記出射面(10)に結合された1つまたは複数のレンズも備える、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 11, wherein the X-ray detector (8) transmits the light emitted by the exit surface (10) to the video camera (12). ). A tunnel computed tomography scanner also comprising one or more lenses coupled to said exit surface (10) for focusing. 請求項1~12の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記ビデオカメラ(12)は冷却される、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of the preceding claims, wherein the video camera (12) is cooled. 請求項1~13の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記シンチレータ(9)の前記出射面(10)は、前記X線エミッタ(7)に向いている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 13, wherein the exit surface (10) of the scintillator (9) faces the X-ray emitter (7). Type computed tomography scanner. 請求項1~13の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記シンチレータ(9)は結合された2つの平坦なシンチレータ(11)を備え、前記2つのシンチレータ(11)は、それぞれ、出射面(10)を構成し、2つの前記出射面(10)は、一方が前記X線エミッタ(7)に向かい、他方が逆方向に向き、前記少なくとも2つの別個のビデオカメラ(12)は、各出射面(10)の各ゾーンをフレーミングし、前記電子処理ユニットは、前記ビデオカメラ(12)によって取得された全ての第2画像を組み合わせることによって、各第1画像を取得するようにプログラムされている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunneling computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 13, wherein the scintillator (9) comprises two flat scintillator bodies (11) connected together , the scintillator (9) comprising two planar scintillator bodies (11) connected to each other. (11) each constitute an exit surface (10), two said exit surfaces (10), one facing said X-ray emitter (7) and the other facing in the opposite direction, said at least two separate a video camera (12) frames each zone of each exit surface (10), and said electronic processing unit frames each first A tunnel computed tomography scanner that is programmed to acquire images. 請求項15に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、前記複数のビデオカメラ(12)の第1グループのビデオカメラ(12)は、それぞれ、一方の出射面(10)の少なくとも1つのゾーンをフレーミングするように配置されており、前記複数のビデオカメラ(12)の第2グループのビデオカメラ(12)は、それぞれ、他方の出射面(10)の少なくとも1つのゾーンをフレーミングするように配置されている、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to claim 15, wherein each of the first group of video cameras (12) of the plurality of video cameras (12) covers at least one zone of one exit surface (10). and each of the second group of video cameras (12) of the plurality of video cameras (12) is arranged to frame at least one zone of the other exit surface (10). A tunnel-type computed tomography scanner. 請求項1~16の何れか一項に記載のトンネル型コンピュータ断層撮影スキャナであって、物体(6)を搬送する搬送装置(5)も備え、前記搬送装置(5)は、回転軸を中心とする前記ロータ(3)の回転中に、物体(6)を前記回転軸に平行にフィードするために、前記検出ゾーン(4)を通して取り付けられる、トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ。 Tunnel computed tomography scanner according to any one of claims 1 to 16, further comprising a transport device (5) for transporting the object (6), said transport device (5) being centered around a rotation axis. A tunnel computed tomography scanner mounted through the detection zone (4) to feed an object (6) parallel to the axis of rotation during rotation of the rotor (3). トンネル型コンピュータ断層撮影スキャナ(1)のシンチレータ(9)から画像を取得する方法であって、前記シンチレータ(9)の出射面(10)は、前記シンチレータ(9)にX線が当たると可視スペクトルの光を放射し、前記方法は、作動のステップとして、
画像が取得されなければならない前記シンチレータ(9)の前記出射面(10)の実質的に各ゾーンに対して、少なくとも2つの別個のビデオカメラ(12)で前記ゾーンをフレーミングするステップと、
前記シンチレータ(9)の前記出射面(10)の各ゾーンをフレーミングする各ビデオカメラ(12)で、前記ゾーンの第2画像を生成するステップと、
前記シンチレータ(9)全体を表す単一の第1画像を取得するために、電子処理ユニットを用いて、第2画像を組み合わせるステップと、を含む方法。
A method of acquiring an image from a scintillator (9) of a tunnel-type computed tomography scanner (1), wherein an exit surface (10) of the scintillator (9) is configured to emit a visible spectrum when X-rays impinge on the scintillator (9). emitting light of
for substantially each zone of the exit face (10) of the scintillator (9) for which an image is to be acquired, framing said zone with at least two separate video cameras (12);
generating a second image of said zone with each video camera (12) framing each zone of said exit surface (10) of said scintillator (9);
combining the second images using an electronic processing unit to obtain a single first image representing the entire scintillator (9).
請求項18に記載の方法であって、前記第2画像を組み合わせるステップは、前記シンチレータ(9)の前記出射面(10)の各ゾーンについて、前記ゾーンに関連する第2画像を足し合わせる作動のステップ、または前記ゾーンに関連する第2画像の平均を取る作動のステップの、何れかを含む、方法。 19. The method according to claim 18, wherein the step of combining the second images comprises, for each zone of the exit surface (10) of the scintillator (9), an act of summing the second images associated with the zone. or of averaging a second image associated with said zone.
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