KR890000309B1

KR890000309B1 - 촬상 장치

Info

Publication number: KR890000309B1
Application number: KR1019860006226A
Authority: KR
Inventors: 모도사다 끼리
Original assignee: 가부시기가이샤 시마즈세이사구쇼; 니시하짜죠 미노루
Priority date: 1985-09-02
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1989-03-13
Also published as: KR870003676A; JPS6253636A; CN1011278B; DE3683707D1; JPH0793923B2; EP0214833A3; CN86105366A; EP0214833B1; EP0214833A2

Abstract

내용 없음.

Description

촬상 장치

제1도는 본 발명의 일실시예장치의 개념도.

제2도는 동실시예에 있어서의 X선 검출기의 각 단위소자의 이동궤로를 표시하는 그래프.

제3도는 동 실시예에 있어서의 화상메모리에의 화상데이터 입력순서를 표시하는 도면.

제4도는 본 발명에 있어서의 화상분해능을 설명하는 그래프.

제5도는 단위 소자의 경계의 불감영역이 분해능향상에 관여하는 것을 설명하는 도면.

제6도는 아레형상 소자의 분해능을 설명하는 그래프.

제7도는 분해능 특성의 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : X선원 2 : 피사체

3 : 아레형상 X선검출기 4 : 상하구동장치

5 : 가로구동장치 6 : 콤퓨터

7 : 화상메모리

본 발명은 화상을 획소로 분해하여 촬상하는 소자를 사용한 촬상장치의 영상출력에 있어서의 화상분해능을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

방사선을 검출하는 단위소자를 1차원적 흑은 2차원적으로 늘어놓고 투영화상을 영상신호로 변환하는 소자, 예를들면, 호트다이오우드어레이와같은 것을 사용하여 촬상하는 경우의 촬상장치의 화상분해능은, 일반적으로 단위소자의 배열피치의 2배이다. 즉 화상상에서 단위 소자의 배열피치의 2배보다 짧은 거리를 사이에둔 2점은 2점으로 식별할수가 없다.

본 발명을 어레이 형상의 방사선 검출소자를 사용한 촬상소자의 화상분해능을 간단한 방법으로 단위소자의 배열피치 정도까지 높일려고 하는 것이다.

어레이형상 소자와 동소자위에 형성되어있는 화상을 상대적으로, 단위소자의 배열피치의 1/2만큼 어긋나도록 방사선원의 위치를 움직이고 어긋나도록 하기전에 얻은 화상데이터에 대하여 어긋나게한뒤의 화상데이터를 보간(補間)데이터로서 사용하도록하였다.

제6도에 있어서, F는 화상의 방사선 강도분포, D는 이화상에 대응하는 어레이 형상 촬상소자의 단위 소자배열을 표시하고, 하나 하나의 바둑판의 눈처럼생긴 칸이 단위소자를 표시하고, S₁, S_2...는 각 단위소자의 출력이다.

제6도의 A의 도열(圖列)에서는 화상의 2개의 피이크 P₁, P₂가 실선으로 표시하는 바와같이 서로 인접하는 단위 소자위에 형성되어 있으며, 이때의 각 단위소자의 출력이 S₁으로 표시되고, 2개의 피이크에 대응하는 촬상소자의 출력은 연속해 있어서, 2점으로 식별할 수 없다.

여기서 피이크 P₂가 좌로 이동하여, 피이크 중심이 점선으로 표시하는 바와같이 2개의 단위소자의 경계에 위치하였을때의 각 단위소자의 출력은 S₂와 같이 되며, 이 경우에도, 2개의 피이크의 식별은 할 수 없다. 피이크 2가 이 위치보다 더욱 오른쪽으로 이동하면, 각 단위소자의 출력은 S₃과 같이 되어서 출력을 내고있는 3개의 단위소자중 중앙의 1개의 출력이 양쪽의 단위소자의 출력보다 낮아져서, 2개의 피이크를 식별하는 콘트라스트가 나타나, 피이크 P₂가 P₂'의 위치까지 오면 단위소자 출력은 S₄와 같이되어 연속하는 3개의 단위소자중 중앙의 단위소자의 출력은 0으로되어서 2개의 피이크를 식별하는 콘트라스트는 100%가 된다. 제7도는 화상의 2점간 거리 d의 역수 r를 횡축으로 잡고, 종축에 콘트라스트를 취하여 상술한 관계를 그래프화 한것으로서, 촬상소자의 단위소자의 피치를 P라고 하면, r가 0에서 1/2까지는 콘트라스트 100%, r가 1/1.5P로 되면 콘트라스트는 0으로 되어서, r가 그것보다 커지면 2개의 피이크의 식별은 할수없게되어, 분해능의 커어브는 α-β-r로 된다. 제6도는 B의 도열은 2개의 피이크 P₁, P₂가 서로 인접하는 2개의 단위소자위에 위치하고 있는 상태로부터, 피이크 P₁이 좌로, 피이크 P₂가 우로 이동할때의 촬상소자의 각단위 소자의 출력의 변화를 표시한다. 각 피이크 P₁, P₂가 점선으로 표시한 바와같이 각각 단위소자끼리의 경계위에 위치하고 있을때의 각 단위소자의 출력은 S₂와 같이되며, 피이크 P₁, P₂가 이것으로부터 떨어지면, 중앙의 2개의 단위소자의 출력이 양쪽의 단위소자의 출력보다 낮아져서 2개의 피이크를 식별하는 콘트라스트가 나타나기 시작하고, 2개의 피이크가 P₁', P₂'까지 떨어졌을때, 2피이크를 식별하는 콘트라스트는 100%로 된다. 이상의 관계를 그래프로 표시하면 제7도 α-δ-ε로 된다.

결국 제7도의 그래프에서 사선을 넣은 범위는 화상의 상태의하여 분해능이 이사선 범위내에서 변화한다. 이상은 어레이 형상 촬상소자의 분해능의 일반적인 설명이다.

제4도는 본 발명의 작용을 설명하는 것이다.

제4도 F는 촬상소자위의 화상의 강도분포, 동 D는 촬상소의 단위소자의 배열을 표시하고, 각 바둑판눈금처럼 생긴칸이 단위소자를 표시한다. S₁은 상기 촬상소자에 있어서의 각단위소자의 출력을 표시하고, S₁의 그래프에서 세로방향의 화살표는, 본 발명에서는 각단위소자의 출력을 화상위의 그위치의 강도를 표시하고 있는 것으로 취급하는 것을 나타내고 있다.

제4도 D'는 촬상소자를 단위소자의 배열피치 P의 1/2만큼 오른쪽으로 어긋나게한 장면을 표시하고, S₂는그 경우의 각단위 소자의 출력을 표시한다.

이 도면에서 세로방향의 화살표는 상기 S₁과 마찬가지의 의미를 나타낸다.

본 발명에서는 촬상소자가 D에 표시한 위치에 있을때의 각단위소자의 출력의 사이에 D'의 위치에 있는 각단위 소자의 출력을 삽입하여 영상신호로 하므로, 지금의 경우 영상신호는 S₃과 같이되고, 2개의 피이크를 식별하는 콘트라스트는 0이다. 그러나 이 상태보다도 피이크 P₂가 약간 우로 치우치면, 영상신호는 S₄와 같이되어, 중앙의 화살표시가 양쪽의 화살표시 보다 낮아져서, 2개의 피이크를 식별하는 콘트라스트가 나타나기 시작한다.

따라서 본 발명의 경우 분해능 특성은 제6도에 α-β-η-ξ로 표시한 바와같이되어, 분해능은 어레이 소자의 단위소자의 배열피치까지 확대되어 있는 것을 알수있다. 어레이 소자의 각단위의 소자의 경계에는 구조적으로 필연적으로 방사선에 감응하지않는 부분이 개재하며, 이때문에 분해능 특성은 제7도의 α-β-η-ξ보다더 약간 정도가 향상하는 것이다. 이점을 제5도에서 설명한다. 이 도면은 제4도와 동일한 것으로서, 어레이 형상촬상소자의 각단위소자가 사선을 넣은폭의 부분에서, 이것이 피치 P로 배열되어 있는 것으로 한다.

촬상소자를 단위소자의 배열피치의 1/2만큼 어긋나게했을때의 각단위소자의 출력은 제5도 S₂에 표시한 바와같이 0에 가까우며, 이것이 동도면 S₁에 표시한 각단위 소자의 출력의 사이에 삽입되기 때문에, 피이크가 단위소자의 배열피치로 나란히 늘어서있어도 높은 콘트라스트로 식별할수 있는 것이다.

본 발명에서는 촬상면에 투영되어있는 화상을 촬상면에 대하여, 단위소자의 배열피치의 1/2만큼 이동시키는데, 방사선원의 쪽을 움직이도록하고 있다.

지금 제1도에서 X선원(1)에서부터 어레이형상 X선검출기(3)까지의 거리를 L, 피검체(2)내의 1점 Q에서부터 X선검출기(3)까지의 거리는 a로 하면, X선원의 필요한 이동량 X는 X선검출기(3)를 구성하고 있는 단위소자의 배열피치를 P로하여,

따라서 a에 비하여L이 클때, X는 단위소자의 배열피치보다 크게할수 있어서, 검출기(3)를 움직이는것보다, X선원을 움직이는 편이 이동거리의 제어를 하기쉽게 된다. 또 피검체가 얇은 것도 아니고 , 인체와 같이 두께가 있는 경우, X선원의 어떤 이동량에 대하여, X선 검출기의 수상면위에서, 투사상이 단위소자의 배열피치의 1/2만큼 이동하게되는 Q점(제1도)은 피검체내에 있어서 X선검출기의 수상면에서부터 특정의 거리에 있는 하나의 면내의 점에 한정되며, 이면에서부터 떨어진 점에서는 분해능향상의 효과를 얻을수 없으므로, X선원의 이동거리를 조절하므로서, 피검체내의 특정한 면에 초점을 맞추어서 촬상할수있고, 일종의 단층촬영효과를 얻게되어, 3차원적인 피검체의 단순한 투시상보다도, 요부를 보다 선예(鮮銳)하게 해서 보기쉬운 화상을 얻을수 있다고하는 효과가 있다.

[실시예]

제1도는 본 발명의 일실시예로서 X선투시 촬영장치를 표시한다. (1)은 X선원, (2)는 피사체, (3)은 2차원적인 어레이형상 X선검출기이며, 각 단위 소자는 신릴레이터와 호트다이오우드와 동호트다이오우드의 출력을 레벨선별하는 비교기와 레벨선별된 출력을 적분하는 수단으로 구성되어있다. (4)는 X선원(1)을 상하방향으로 이동시키는 상하구동장치, (5)는 X선원(1)을 좌우방향으로 이동시키는 가로구동장치이다. (6)은 촬영장치를 제어하는 콤퓨터, (7)은 화상메모리이다.

X선검출기는 세로방향 256개, 가로방향 256개의 단위소자의 배열로 되어있으며, 화상메모리(7)는 512×512의 획소에 대응하는 어드레스를 가진다. 구동장치(4), (5)는 X선검출기(3)의 1단위소자가 화상위에서 제2도에 1, 2, 3, 4의 수자로 표시한 4개의 위치를 순차적으로 취하도록 X선원(1)을 구동하고, 콤퓨터(6)은 X선검출기(3)의 각 획소가 제2도의 1의 위치에 있을때, 각 획소의 출력을 읽어내어 그 데이터를 화상메모리(7)의 제3도에서 사선을 넣은 혹소에 대응하는 어드레스에 격납한다.

다음에 각 단위소자가 제2도 2의 위치에 있을때의 각단위 소자의 출력데이터를 제3도에서 점점을 넣은 획소에 대응하는 어드레스에 격납하고, 이하 마찬가지로하여 각단위 소자의 3, 4의 각 위치에 있어서의 출력데이터를 0표시의 획소 대응어드레스, X표시 획소대응 어드레스에 격납하여, 512×512획소의 화상데이터를 메모리(7)내에 격납하여 끝난다. 이후 이화상메모리의 내용을 읽어내어 CRT에 표시시키면 X선투시화상이 재현된다.

어레이형상 검출기를 사용하여 화상분해능을 올리는데, 어레이형상 검출기의 단위소자의 배열피치를 작게하는 것은 기술상의 비약을 필요로하여 용이하지 않으나, 본 발명은, 어레이 형상 검출기에 대하여 투사상을 움직이게 한다고 하는 방법임으로, 간단한 구성으로 화상분해능의 향상을 얻을수 있고, 또한 검출기에 대하여 투사화상을 움직이게 하는데, 방사선원을 움직이는 구성으로 하였음으로, 이동량의 확대를 할수 있어서 이동량의 제어가 쉽게되며, 3차원적인 피검체의 투시화상에 있어서, 특정한 면에 초점을 맞추어서 촬영할수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

방사선 검출용의 단위소자를 1차원적 혹은 2차원적으로 배열한 어레이형상 검출소자위에 X선투시상을 투영하는 구성으로서, 상기 어레이형상 검출소자위에 투영된 X선 투시상이 동소자위에서, 좌우 혹은 상하 좌우로 상기 단위소자의 배열피치의 반분의 거리만큼 이동하도록 X선원을 이동시키는 수단과, 상기 아레 형상 검출소자에 의하여 얻어지는 상기 X선원의 이동의 전후의 각위치에 있어서의 화상데이터를 상호보간적으로 배열하여 하나의 화상데이터를 구성하는 수단을 갖춘 촬상장치.