WO2003098264A1

WO2003098264A1 - Systeme de traitement d'images et procede de traitement d'images

Info

Publication number: WO2003098264A1
Application number: PCT/JP2003/006023
Authority: WO
Inventors: Mutsuji Takahashi
Original assignee: Hamamatsu Photonics K.K.
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2003-11-27
Also published as: JP4317124B2; US20050157923A1; AU2003244090A1; CN100354653C; JPWO2003098264A1; CN1653356A

Description

糸田 β

画像処理システムおよび画像処理方法

技術分野

本発明は、複数の情報処理装置に記憶されたヒストグラムに基づく画像処理に関する。

背景技術

放射線画像測定装置は、その検出部に含まれる複数の放射線検出器の何れかが検出した放射線の到来が有効事象であるか否かを判定し、有効事象であると判定された放射線の到来に関するヒストグラムを生成し、このヒストグラムに基づいて放射線の発生頻度の空間分布を表す画像を再構成する。このような放射線画像測定装置には、 γカメラ、 S P E C T (single photon emission computed tomography) および PET (positron emission tomographyノ力、' まれる。

特に、 PET装置は、陽電子放出アイソトープ（R lf泉源）が投入された生体 (被検体）内における電子および陽電子の対消滅に伴って発生し互いに逆方向に飛行する光子対を同時計数法により検出することにより、被検体内の極微量物質の挙動を画像化することができる装置である。 PET装置は、被検体が置かれる測定空間の周囲に配列された多数の小型の放射線検出器を有する検出部を備えている。 PET装置は、電子および陽電子の対消滅に伴って発生するエネルギー 5 l i k e Vの光子対を同時計数法で検出し、この同時計数情報を蓄積してヒストグラムを作成する。そして、この作成されたヒストグラムに基づいて、測定空間における光子対の発生頻度の空間分布を表す画像を再構成する。 PET装置は、核医学分野で重要な役割を果たしている。 PET装置を用いて、例えば生体機能や脳の高次機能の研究を行うことができる。このような PET装置は、 2次元 P ET装置と 3次元 PET装置とに大別される。

2次元 PET装置は、軸方向に沿って積層された複数の検出器リングを含む検出部を有している。各検出器リングは、複数の放射線検出器を含んでいる。検出器リング同士の間には、シールド板が配置されている。 2次元 PET装置の検出部は、検出器リングの中心軸との角度が約 90度の方向から飛来した光子対のみを同時計数することができる。したがって、 2次元 PET装置の検出部により得られ蓄積された同時計数情報すなわち 2次元投影データは、同一の検出器リングまたは隣接する（若しくは極めて近い）検出器リングに含まれる一対の放射線検出器によって計測されるものに限られる。したがって、 2次元 PET装置は、測定空間外の位置で発生した光子対が散乱されて生じる散乱線を効率よく除外することができ、また、 2次元投影データに対して吸収補正や感度補正を容易に施すことができる。

一方、 3次元 PET装置は、軸方向に積層された複数の検出器リングを含む検出部を有し、各検出器リングが複数の放射線検出器を含んでいるが、検出器リング間にシールド板を有していない。 3次元 P ET装置の検出部は、あらゆる方向から飛来した光子対を同時計数することができる。したがって、 3次元 PET装置の検出部により得られ蓄積される同時計数情報すなわち 3次元投影データは、任意の検出器リングに含まれる一対の放射線検出器によって計測されうる。したがって、 3次元 PET装置は、 2次元 PET装置と比較して 5倍〜 10倍程度に高い感度で、光子対を同時計数することができる。

発明の開示

上記の PET装置を含め放射線画像測定装置では、測定範囲の拡大と解像度の向上とが望まれている。このような要望は、ヒストグラムサイズの巨大化を招くことから、このヒストグラムを一つの情報処理装置内の主記憶装置が記憶できない可能性がある。また、特に 3次元 PET装置では、蓄積すべき同時計数情報の発生頻度が高いため、ヒストグラムを一つの情報処理装置が生成できない可能性がある。

そこで、複数の情報処理装置を用いてヒストグラムを生成することが提案されている。例えば特開 2001-33556号公報に開示されている放射線画像測定装置では、複数の情報処理装置のうちから.選択された何れか一つに同時計数情報が入力され、複数の情報処理装置のそれぞれが、入力された同時計数情報を蓄積してヒストグラムを生成する。その後、各情報処理装置が生成したヒストグラムが集約され、画像再構成が行われる。各情報処理装置として、例えば汎用のパ一ソナルコンピュータを利用することができる。ヒストグラミング処理を行う為の特殊なハードウエアが不要であることから、ヒストグラムを集約するための画像処理システムを安価に構成することができる。

しかしながら、この画像処理システムは、複数の情報処理装置それぞれが生成したヒストグラムを何れかの情報処理装置へ転送して集約するのに時間を要するという問題点を有している。この問題点について図 1 2を参照して説明する。図 1 2は、従来の画像処理システムにおけるヒストグラム転送を説明するための図である。ここでは、画像処理システムが 4つの情報処理装置 A。〜A₃を含むものとする。この図で、各行は、最上行から順に情報処理装置 A。， Aい A₂, A₃ それぞれを示し、各列は、最左列から順に時刻 t = 0， Τ , 2 T， 3 Τそれぞれを示す。第 ρ行第 q列にあるブロックは、時刻 t二 q Tにおいて情報処理装置 A_p に記憶されているヒストグラムを示す。ここで、 pは 0≤ p≤ 3を満たす整数であり、 qは 0≤ q≤3を満たす整数である。各ブロックは、ヒストグラムが累積加算されるたびに、より濃く表示される。ヒストグラムを送出した情報処理装置は該ヒストグラムを記憶したままでもよいが、この図では見易いように、ヒストグラムを送出した情報処理装置を示すブロックが白抜きとされている。上記の時間 Tは、或る一つの情報処理装置に記憶されているヒストグラムを他の情報処理装置に転送するのに要する時間である。各情報処理装置の内部の処理（ヒストグラム累積加算処理）に要する時間は、上記の時間 Tと比べて格段に小さいので無視する。

図 1 2に示されるように、従来の画像処理システムでは、時刻 t = 0力、ら時刻 t = Tまでの期間に、情報処理装置に記憶されていたヒストグラムが情報処理装置 A。に転送され、情報処理装置 A。に記憶されていたヒストグラムに累積加算される。時刻 t =Tから時刻 t = 2 Tまでの期間に、情報処理装置 A₂に記憶されていたヒストグラムは、情報処理装置 A₀に転送され、情報処理装置 A₀に記憶されていたヒストグラムに累積加算される。時刻 t = 2 Tから時刻 t = 3丁までの期間に、情報処理装置 A₃に記憶されていたヒストグラムは、情報処理装置 A₀に転送され、情報処理装置 A。に記憶されていたヒストグラムに累積加算される。この結果、時刻 t = 3 Tにおいて情報処理装置 A。に記憶されているヒストグラムは、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていたヒストグラムが全て加算されたものとなる。その後、この情報処理装置 A₀に記憶されているヒストグラムに基づいて画像再構成が行われる。

このように、従来の画像処理システムでは、 N個の情報処理装置それぞれが生成したヒストグラムを集約するのに要する時間は（N— 1)Tである。画像処理システムに含まれる情報処理装置の個数 Νが多くなると、 Νに比例してヒストグラム転送の所要時間が長くなる。また、このような画像処理システムを含む放射線画像測定装置は、被検体測定のスループットが小さいものとなる。

本発明の目的は、ヒストグラム転送の所要時間の短い画像処理を実現することである。

ある一つの面において、本発明は、 Ν個の情報処理装置 Α。〜Α_Ν-1 (Νは 2以上の整数）を用いた画像処理に関する。各情報処理装置は、一つのヒストグラムを Ν個の部分ヒストグラム ΗΟ ΗΗに分割して記憶する。この画像処理は、情報処理装置 A。〜 A 間で部分ヒストグラムを並列的に転送して、部分ヒストグラムを累積加算する第 1〜第（N— 1) の転送と、第 1〜第（N— 1) 転送によって情

にそれぞれ累積加算された部分ヒストグラム H₀〜H_N—丄に基づいて画像処理を実行することとを含んでいる。第 m転送処理（mは 1以上 N— 1以下の整数）は、処理 c (0, J (0，m)， J (0,m))，処理 c (1， J (l,m)，

J (l,m)), ···, 処理 c (N— 1 , J (N-l，ra), J (N-l,m)) を、第 J (0， m)，第 J (1， m) ， …，第 J (N - l，ra)部分ヒストグラムを並列的に転送しながら実行することを含んでいる。ここで、 c ( i， j , k)は、第 i情報処理装置 Aiに記憶されている第 k 部分ヒストグラム H_kを、第 j情報処理装置 Ajに転送して第 j情報処理装置 Ajに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積加算する処理を表し、 i、 jおよぴ kは 0以上 N— 1以下の整数であり、 J (n,m) = (n— m)%Nであり、％は剰余演算子である。

第 1〜第（N— 1) の転送によって第 i情報処理装置 Aiに累積加算された第 i 部分ヒストグラム Hiは、累積加算の前に情報処理装置 A。〜A_N-1に記憶されていた第 i部分ヒストグラムが全て加算されたものである。第 1〜第（N— 1) 転送では、複数の部分ヒストグラムが並列的に転送される。このため、ヒストグラム転送の所要時間が短縮される。

画像処理を実行する前に、第 1〜第（N— 1) 転送手段によって情報処理装置

にそれぞれ累積加算された部分ヒストグラムを、情報処理装置 A。〜 AHの何れか一つに集約してもよい。この場合、一つの情報処理装置に集約された部分ヒストグラム

に基づいて画像処理が実行される。別の面において、本発明は、 Ν個の情報処理装置 A。〜A_N— i (Nは 2以上の整数 ) と、情報処理装置 A。〜A_N_₁とは別のN個の情報処理装置B₀〜B_N_₁とを用ぃた画像処理に関する。情報処理装置 A。〜 AMの各々は、一つのヒストグラムを N個の部分ヒストグラム

に分割して記憶する。この画像処理は、情報処理装置。〜 ₁と：6。〜8_1{_₁との間で部分ヒストグラムを並列的に転送して、部分ヒストグラムを累積加算する第 1〜第（N— 1) の転送と、第 1〜第（N— 1) 転送処理によつて情報処理装置 B。〜 B _N にそれぞれ累積加算された部分ヒストグラム Ho Hw^に基づいて画像処理を実行することとを含んでいる。第 m転送（m は 1以上 N— 1以下の整数）は、処理 d (0, J (0，m)， J (0,ra))，処理 d (1 , J (1, m) , J (l，m))， …，処理 d (N— 1 , J (N- l,m)， J (N_l，m)) を、第 J (0,m)

，第 J (l，_m), …，第 J (N-l，m)部分ヒストグラムを並列的に転送しながら実行することを含んでいる。ここで、 d ( i， j , k )は、第 i情報処理装置 Aiに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kを、第〗情報処理装置 B jに転送して第 j情報処理装置 B jに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積加算する処理を表し、 i、 jおよび kは 0以上 N— 1以下の整数であり、】 1, 111)

であり、％は剰余演算子である。

第 1〜第（N— 1 ) の転送によって第 i情報処理装置に累積加算された第 i 部分ヒストグラム ¾は、累積加算の前に情報処理装置 A。〜 A に記憶されていた第 i部分ヒストグラムが全て加算されたものである。第 1〜第（N— 1 ) 転送では、複数の部分ヒストグラムが並列的に転送される。このため、ヒストグラム転送の所要時間が短縮される。

第 1〜第（N— 1 ) 転送によって累積加算された部分ヒストグラム H ₀〜H_N一 ₁のそれぞれに基づく画像処理が並列的に実行されてもよい。

ヒストグラムは、放射線の発生頻度データを含んでいてもよい。この場合、画像処理を実行することは、第 1〜第（N— 1 ) 転送によって累積加算された部分ヒストグラム

に基づいて放射線の発生頻度の空間分布を表す画像を再構成することを含んでいてもよい。

さらに別の面において、本発明は、測定空間からの放射線の到来を検出する複数の放射線検出器を含む検出部と、複数の放射線検出器の何れかが検出した放射線の到来が有効事象であるか否かを判定し、有効事象であると判定された放射線の到来に関する情報を含むデータを出力する信号処理部と、上記の画像処理を実行するシステムとを備える放射線画像測定装置に関する。信号処理部からデータが出力されると、情報処理装置 A^A^から選択された何れかの情報処理装置が信号処理部からそのデータを受け取る。情報処理装置 A。〜 AHのそれぞれは、信号処理部から受け取ったデータに基づいて部分ヒストグラム H。〜を生成して記憶する。

この装置は、ヒストグラム転送の所要時間が短縮される上記の画像処理を利用するので、放射線画像を迅速に取得できる。

検出部は、軸方向に沿って積層された複数の検出器リングを有していてもよい。検出器リングの各々は、リング状に配置された複数の放射線検出器を含んでいてもよレ、。検出器リングには、軸方向に沿って順に識別番号が割り当てられていてもよい。放射線の到来が有効事象であるか否かを判定することは、電子および陽電子の対消滅によつて発生し互いに逆方向に飛行する光子対が一対の放射線検出器によって検出されたか否かを判定することを含んでいてもよい。信号処理部は、一対の放射線検出器が光子対を検出したと判定されると、一対の放射線検出器を識別する同時計数データを出力してもよい。放射線画像測定装置は、信号処理部と画像処理システムの間にソータをさらに備えていてもよい。ソータは、信号処理部から同時計数データを受け取り、一対の放射線検出器を含む一つ以上の検出器リングの識別番号の差に応じて情報処理装置 Ac A^から一つの情報処理装置を選択し、選択された情報処理装置に同時計数データを送ってもよい。情報処理装置 A。〜 AMのそれぞれは、ソータから送られる同時計数データに基づいて部分ヒストグラム Ho H^を生成して記憶してもよい。

他の面において、本発明は、上記の画像処理をコンピュータに実行させるプログラムであってもよい。

さらに他の面において、本発明は、上記の画像処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。さらに他の面において、本発明は、搬送波に具現ィヒされたコンピュータデータ信号であってもよい。このコンピュータデータ信号は、上記の画像処理をコンビユータに実行させる画像処理プログラムを含んでいる。

この発明は、以下の詳細な説明および添付図面から、より十分に理解されるようになる。添付図面は、単なる例示に過ぎない。したがって、添付図面がこの発明を限定するものと考えるべきではない。

この発明のさらなる適用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかし、この詳細な説明おょぴ特定の例は、この発明の好適な形態を示してはいるが、単なる例示に過ぎない。この発明の趣旨と範囲内における様々な変形および変更力この詳細な説明から当業者には明らかになるからである。

図面の簡単な説明

図 1は、第 1実施形態に係る 3次元 P E T装置の構成を示す概略図である。図 2は、 3次元 P E T装置の検出部 1 0の断面図である。

図 3は、 3次元 P E T装置の動作の概略を示すフローチヤ一トである。

図 4は、 3次元 P E T装置の動作のうちステップ S 3 _nおよび S 5 _nの処理を示す図である。

図 5は、第 1実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャートである。

図 6は、第 1実施形態におけるヒストグラム転送の説明図である。

図 7は、第 2実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチヤ一トである。

図 8は、第 2実施形態におけるヒストグラム転送の説明図である。

図 9は、第 3実施形態に係る 3次元 P E T装置の構成を示す概略図である。図 1 0は、第 3実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャート、、ある。

図 1 1は、第 3実施形態におけるヒストグラム転送の説明図である。

図 1 2は、従来の画像処理システムにおける部分ヒストグラム転送の説明図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照してこの発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明では、同一の要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第 1実施形態

本発明に係る放射線画像測定装置の実施形態として 3次元 P E T装置について説明する。図 1は、本実施形態に係る 3次元 P E T装置 1の構成図である。 P E T装置 1は、検出部 1 0、信号処理部 2 0、ソータ部 3 0、 N個の情報処理装置 AO A ホストコンピュータ 4 0およぴスィッチングハブ 5 0を備えている (ただし、 Nは 2以上の整数)。情報処理装置 AO AHおよびホストコンビユータ 4 0は、 1 0 0 B a s e—Tスイッチングハブ 5 0を介して相互に接続されており、画像処理システム 2を構成している。スイッチングハプ 5 0にはソータ部 3 0も接続されている。

検出部 1 0は、軸方向に沿って同軸に積層された複数の検出器リングを含む。各検出器リングは、複数の放射線検出器を含んでいる。後述するように、積層された検出器リングは、一対のシールド板に挟まれている。ただし、検出器リング同士の間には、シールド板が存在しない。各放射線検出器は、検出部 1 0の内側の測定空間から飛来した光子を検出して、その光子エネルギ一に応じた値を有する光子検出データを出力する。検出部 1 0の詳細については、後に図 2を参照して説明する。

信号処理部 2 0は、検出部 1 0に含まれるいずれかの放射線検出器から出力された電気信号を受け取り、その放射線検出器が検出した放射線の到来が有効事象であるか否かを判定する。より具体的に述べると、信号処理部 2 0は、検出部 1 0に含まれる各放射線検出器から出力される光子検出データを受け取り、この光子検出データに基づいて、電子 ·陽電子の対消滅に伴って発生し互いに逆方向に飛行する光子対を一対の放射線検出器が検出したか否かを判定する。そして、信号処理部 2 0は、一対の放射線検出器が光子対を検出したと判定したときに、その一対の放射線検出器を識別するデータ、すなわち同時計数情報を出力する。ソータ部 3 0は、信号処理部 2 0から同時計数情報を受け取り、スイッチングハブ 5 0を介して情報処理装置 A。〜A_Mのうちの何れかの情報処理装置 A_Nにこの同時計数情報を送出する。ここで、 nは 0以上 N未満の整数である。ソータ部 3 0は、同時計数情報に含まれる情報の一つである「リング差」が値 nであるときに、その同時計数情報を情報処理装置 A_Nに送出する。検出部 1 0において積層されている複数の検出器リングには、軸方向に沿って順に識別番号が割り当てられている。リング差は、光子対を検出した一対の放射線検出器の識別番号の差である。積層された検出器リングを R R₂， R₃， …と表すことにすると、光子対を検出した一対の放射線検出器を含む検出器リングが R_pおよび R_qであるとき、リング差は p— qである。

各情報処理装置 A_Nは、ソータ部 3 0からの同時計数情報を蓄積してヒストグラムを作成する。そして、各情報処理装置 A_Nは、この同時計数情報のヒストグラムに基づいて画像処理を実行する。このとき、各情報処理装置 A_Nは、ヒストグラムを N個の部分ヒストグラム HC H に分割して処理する。ホストコンピュータ 4 0は、各情報処理装置 A_Nにおける画像処理の結果に基づいて、測定空間における光子対の発生頻度の空間分布を表す画像を再構成し、その画像をディスプレイ上に表示する。

図 2は、 3次元 P E T装置 1の検出部 1 0の断面図である。この図は、検出部 1 0をその中心軸を含む面に沿って切断した断面を示している。検出部 1 0は、シーノレド 1 1とシールド 1 2との間に積層された検出器リング 1^〜1 ₇を有している。検出器リング Rr^ R?それぞれは、中心軸に垂直な面上にリング状に配された複数の放射線検出器を有している。各放射線検出器は、例えば B G O ( B i ₄ G e ₃0₁₂) 等のシンチレータと光電子增倍管とを組み合わせたシンチレーシヨン検出器であり、中心軸を含む測定空間から飛来して到達した光子を検出する。 2 次元 P E T装置の場合と異なり、 3次元 P E T装置 1にはスライスセプタが設置されていない。検出部 1 0は、あらゆる方向から飛来した光子対を同時計数することができる。すなわち、検出部 1 0により得られ蓄積される同時計数情報は、任意の検出器リングに含まれる一対の放射線検出器によって計測されうる。

図 3は、 3次元 P E T装置 1の動作の概略を示すフローチャートである。ステップ S 1ではェミツション計測が行われる。このエミッション計測では、 R I線源が投入された被検体 3が検出部 1 0の内側の測定空間に置かれる（図 2参照）。検出部 1 0が検出した同時計数情報は、信号処理部 2 0、ソータ部 3 0およぴスィッチンダハブ 5 0を経て、 N個の情報処理装置 A。〜 AHのうちの何れかの情報処理装置 A_Nに送られ、その情報処理装置 A_Nに蓄積される。このようにして各情報処理装置 A_Nにおいて、エミッション計測時の同時計数情報のヒストグラムが作成される。

このエミッション計測の前または後に、トランスミツション計測およびブランク計測が行われる。トランスミッション計測では、 R I線源が投与されていない被検体 3が測定空間内に置かれる。そして、測定空間内において被検体 3の周囲を校正線源が回転して、このときに検出部 1 0が検出した同時計数情報が蓄積され、同時計数情報のヒストグラムが作成される。ブランク計測では、被検体 3が測定空間内に置かれることなく、測定空間内において校正線源が回転して、このときに検出部 1 0が検出した同時計数情報が蓄積され、同時計数情報のヒストグラムが作成される。

その後のステップ S 2では、前処理が行われる。この前処理では、エミッション計測時の同時計数情報のヒストグラムに対し、トランスミッション計測時およびブランク計測時それぞれの同時計数情報のヒストグラムに基づいて、散乱補正、吸収補正および感度補正が施される。

ステップ S 2の後、ステップ S 3。〜S 3 Ηの処理が並列的に行われる。各ステップ S 3 _Nの処理は、対応する情報処理装置 A_Nにおいて行われる。各ステップ S 3 _Nでは、フーリエリビニング（F O R E ： Fourier Rebinning) 法により、ステップ S 2で捕正された同時計数情報のヒストグラムが処理される。この処理内容の詳細については後に図 4を参照して説明する。

続くステップ S 4では、各ステップ S 3 _Nで処理されたヒストグラムが N個の部分ヒストグラム H。〜HHに分割されて情報処理装置 A_Nに記憶される。そして、 N個の情報処理装置 AO AHそれぞれに記憶されている第 nヒストグラム H_Nが足し合わされる。この処理内容の詳細については後に図 5および図 6を用いて説明する。

ステップ S 4の後に、ステップ S 5。〜S 5 Mの処理が並列的に行われる。各ステツプ S 5 _nの処理は、対応する情報処理装置 A_nにおいて行われる。各ステップ S 5 _nでは、ステップ S 4により得られたヒストグラムに基づいて画像再構成が行われる。

続くステップ S 6では、各ステップ S 5 _nで再構成された画像が情報処理装置 A _nからホストコンピュータ 4 0へ送られ、そのホストコンピュータ 4 0において再構成画像がディスプレイ上に表示される。

図 4は、 3次元 P E T装置 1の動作のうちステップ S 3 n および S 5 n の処理

( F O R E法）を説明する図である。 F O R E法では、ダイレクトプレーン (同一の検出器リング面）に対して傾斜した投影 6 0について得られた投影データ 6 1、すなわち同時計数情報のヒストグラムが、変数 tおよび Θ に関して 2次元フ一リエ変換される。ここで、 tは投影の位置座標であり、 Θ は投影の方位角である。このフーリエ変換により、変数 ηおよび ω に関する 2次元フーリエ変換マツプ 6 2が得られる。 2次元フーリエ変換マップ 6 2は、「周波数と距離との関係 (frequency-distance ； relation)」すわ「Γ =—— η / ω」 ¾ί用ヽ 1、 ¾数のダイレクトプレーンの 2次元フーリエ変換マップ 6 3に変換される。各ダイレクトプレーンの 2次元フーリエ変換マップ 6 3は、 2次元逆フーリエ変換される。これにより、複数のダイレクトプレーンの投影データ、すなわち同時計数情報のヒストグラム 6 4が得られる。そして、各ダイレクトプレーンの投影データには 2次元画像再構成処理が施され、再構成画像 6 5が得られる。ステップ S 3 ηは、上記の 2次元逆フーリエ変換により同時計数情報のヒストグラム 6 4を得るまでの処理である。ステップ S 4は、各ヒストグラム 6 4を足し合わせる処理である。また、ステップ S 5 η は、その足し合わせたヒストグラムに基づいて再構成画像 6 5を得る処理である。次に、画像処理システム 2の動作を説明する。以下では、画像処理システム 2 が 4つの情報処理装置 A。〜A₃を含むものとする。各情報処理装置 A_nには、元のヒストグラムが 4等分された部分ヒストグラム H₀〜H₃が記憶されている。

以下に図 5およぴ図 6を参照しながら説明する画像処理システム 2の動作は、図 3中のステップ S 4の処理内容である。図 5は、本実施形態における画像処理システム 2の動作を示すフローチャートである。図 6は、本実施形態におけるヒストグラム転送を説明する図である。

図 5中のステップ S 43。〜S 4 3₃それぞれに示されている処理「 j = J (n,m)」は、「 J (n，m) = (n—m)%N」なる関数式に従って j値を求める処理である。演算子「％」は剰余演算子を表す。上述のように、本実施形態では N= 4である。 aが整数であって bが正の整数であるとき、「a%b」は、 aより大きくない bの最大倍数を aより引いた値である。例えば、「ー3%4 =1」、「ー2%4 = 2J、「一 1%4 = 3」、「0%4 = 0」である。また、ステップ S 44。〜S 44₃ それぞれに示されている処理は、 c ( i , j , k) と一般的に表記することができる。処理 c ( i， j , k) は、第 i情報処理装置 Aiに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kを、第 j情報処理装置 Ajに転送して、第 j情報処理装置 Ajに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積加算する処理である。ここで、 i , j , kそれぞれは 0以上 3以下の整数である。

図 6において、各行は、最上行から順に情報処理装置 A。， A_x, A₂， A₃それぞれを示し、各列は、最左列から順に時刻 t = 0， T/4, 2T/4, 3T/4それぞれを示す。第！)行第 q列にあるブロックは、時刻セニ ^丁において情報処理装置 A_pに記憶されているヒストグラムを示す。ここで、 pは 0≤p 3を満たす整数であり、 qは 0≤q 3を満たす整数である。各ブロックは、ヒストグラムが累積加算されるたびに、より濃く表示される。ヒストグラムを送出した情報処理装置は該ヒストグラムを記憶したままでもよいが、この図では見易いように、ヒストグラムを送出した情報処理装置を示すプロックが白抜きとされている。上記の時間 Tは、或る一つの情報処理装置に記憶されている全てのヒストグラムを他の情報処理装置に転送するのに要する時間である。なお、各情報処理装置の内部の処理（ヒストグラム累積加算処理）に要する時間は、上記の時間 τと比べて格段に小さいので無視する。

時刻 t = 0において、ステップ S 3。〜S 3₃の処理が全て終了しており、各情報処理装置 A_nに記憶されているヒストグラムは 4つの部分ヒストグラム H₀〜H₃ に等分されている。そして、図 5に示されるフローに従って、ステップ S 4の処理が行われる。ステップ S 4 1で先ず m値が 1とされ、ステップ S 42を経て、ステップ S 4 3。〜S 4 3₃が並列的に実行される。ステップ S 44₀~S 44₃も並列的に実行され、ステップ S 4 5において m値が 1だけ増分されて、ステップ S 4 2に処理が戻る。第 m転送ステップ（m= l， 2または 3) は、ステップ S 4 3。〜S 4 3₃およびステップ S 44。〜S 44₃を含む。

時刻 t == 0力、ら時刻 t = T 4までの第 1転送ステップの期間に、処理 c ( 0， 3, 3)，処理 c (l， 0, 0)，処理 c (2， 1， 1)および処理 c (3， 2， 2) についてヒストグラム転送が並列的に行われて累積加算処理が行われる。すなわち、処理 c (0, 3, 3)では、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置 A₃に転送され、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃に累積加算される。処理 c (l， 0, 0)では、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラム H。は、情報処理装置 A。に転送され、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラム H。に累積加算される。処理 c (2, 1, 1)では、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム ¾は、情報処理装置に転送され、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラムに累積加算される。また、処理 c (3， 2， 2)では、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 A₂に転送され、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₂に累積加算される。

時刻 t =TZ4から時刻 t = 2 T/4までの第 2転送ステップの期間に、処理 c (0, 2, 2)，処理 c ( l , 3， 3)，処理 c (2, 0, 0) および処理 c (3， 1, 1) についてヒストグラム転送が並列的に行われて累積加算処理が行われる。すなわち、処理 c (0, 2, 2)では、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 A₂に転送され、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラムに累積加算される。処理 c (1， 3， 3)では、情報処理装置ェに記憶されていた部分ヒストグラム H₃は、情報処理装置 A₃に転送され、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃に累積加算される。処理 c (2, 0, 0)では、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H。は、情報処理装置 A。に転送され、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラム H₀ に累積加算される。また、処理 c (3， 1 , 1)では、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置に転送され、情報処理装置丄に記憶されていた部分ヒストグラムに累積加算される。

時刻 t = 2TZ4力ら時刻 t = 3TZ4までの第 3転送ステップの期間に、処理 c (0, 1, 1)，処理 c ( l， 2, 2)，処理 c (2， 3， 3)および処理 c (3, 0， 0) についてヒストグラム転送が並列的に行われて累積加算処理が行われる。すなわち、処理 c (0， 1 , 1)では、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置に転送され、情報処理装置 A_tに記憶されていた部分ヒストグラムに累積加算される。処理 c ( l , 2， 2)では、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 A₂に転送され、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₂に累積加算される。処理 c (2, 3， 3)では、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₃は、情報処理装置 A₃に転送され、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃ に累積加算される。また、処理 _c (3, 0, 0)では、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H。は、情報処理装置 A_Qに転送され、情報処理装置 A₀ に記憶されていた部分ヒストグラム H。に累積加算される。

この結果、時刻 t = 3 T/4において情報処理装置 A。に記憶されている部分ヒストグラム H。は、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒストグラム H。が全て加算されたものとなる。時刻 t == 3 T / 4において情報処理装置に記憶されている部分ヒストグラムは、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒストグラムが全て加算されたものとなる。時刻 t = 3 T/ 4において情報処理装置 A ₂に記憶されている部分ヒストグラム H₂は、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒストグラム H₂が全て加算されたものとなる。また、時刻 t = 3 TZ 4において情報処理装置 A₃に記憶されている部分ヒストグラム H₃は、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒストグラム H₃が全て加算されたものとなる。

この後、ステップ S 5。〜S 5 ₃それぞれの処理が並列的に行われ、各情報処理装置 A_nに記憶されている部分ヒストグラム H_nに基づいて画像再構成が行われる。以上のように、第 1実施形態では、部分ヒストグラム毎の集約に要する時間は 3 T Z 4である。一般に、 N個の情報処理装置 AQ AHそれぞれがヒストグラムを Ν個の部分ヒストグラム Η：。〜に分割して記憶している場合には、 Ν個の部分ヒストグラム ΗΟ ΗΗそれぞれの集約に要する時間は（Ν— 1 ) Τ Ζ Ν である。

第 2実施形態

以下では、本発明の第 2の実施形態について説明する。第 2実施形態は、第 1 実施形態と同じ 3次元 P E T装置 1を用いる。し力し、第 2実施形態は、第 1実施形態と異なる画像処理方法を採用する。本実施形態でも、画像処理システム 2 が 4つの情報処理装置 A。〜A₃を含むものとする。各情報処理装置 A_nには、元のヒストグラムが 4等分された部分ヒストグラム H。〜H₃が記憶されている。

図 7および図 8に示される本実施形態の画像処理システム 2の動作は、図 3中のステップ S 4の後に、各情報処理装置 A_nに記憶されている部分ヒストグラム H _nを一つの情報処理装置 A。に転送して、集約する処理を加えたものである。図 7 は、本実施形態に係る画像処理システム 2の動作を示すフローチヤ一トである。

図 8は、本実施形態におけるヒストグラム転送を説明する図である。第 2実施形態は、第 1実施形態における時刻 t = 3 TZ 4までの処理の後、ステップ S 46 〜S 48からなるヒストグラム集約処理を実行する。

5 具体的には、時刻 t = 3 TZ4から時刻 t =4 TZ4までの期間にステップ S

46で処理0： (1 , 0, 1)が行われる。すなわち、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置 A。に転送され、情報処理装置 A。において部分ヒストグラム 1^として記憶される。時刻 t = 4T//4から時刻 t = 5 Τ /4までの期間にステップ S 4 7で処理 c (2， 0, 2)が行われる。すなわち、

L0 情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 A。に転送され、情報処理装置 A。において部分ヒストグラム H₂として記憶される。時刻 t = 5 TZ4から時刻 t = 6 T/4までの期間にステップ S 48で処理 c (3, 0， 3)が行われる。すなわち、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃は、情報処理装置 A。に転送され、情報処理装置 A。において部分ヒストグラム

L5 H₃として記'慮される。

この結果、時刻 t = 6 T/ 4においては、情報処理装置 A。にすベての部分ヒストグラム Η₀〜Η₃が集約されて記憶されている。その後、この情報処理装置 Α₀ に記憶されている部分ヒストグラム Η。〜 Η ₃に基づいて画像再構成が行われる。以上のように、第 2実施形態では、すべての部分ヒストグラムを集約するのに

20 要する時間は 6 Τ/4である。一般に、 Ν個の情報処理装置 A。〜 AMそれぞれがヒストグラムを N個の部分ヒストグラム HO HHに分割して記憶している場合には、すべての部分ヒストグラムの集約に要する時間は 2 (N- 1)T/N である。

第 3実施形態

5 以下では、本発明の第 3の実施形態について説明する。第 3実施形態は、図 9 に示される 3次元 PET装置 8 1である。 PET装置 8 1は、検出部 1 0、信号 6023 処理部 20、ソータ部 30、および画像処理システム 8 2を備えている。検出部 1 0、信号処理部 20およびソータ部 30は、すでに説明したとおりである。画像処理システム 8 2は、 N個の情報処理装置 A。〜A 、ホストコンピュータ 40 およびスイッチングハブ 5 0を備えている。さらに、画像処理システム 8 2は、情報処理装置 Ao Awに加えて別の N個の情報処理装置 B。〜B_N— も含んでいる。情報処理装置 A。〜AHおよび情報処理装置 B。〜： B_N_いならびにホストコンピュータ 40は、スイッチングハブ 50を介して相互に接続されている。

次に、画像処理システム 8 2の動作を説明する。以下では、画像処理システム 8 2が 4つの情報処理装置 A。~A₃および 4つの情報処理装置 B。〜B₃を含むものとする。各情報処理装置 A_nには、元のヒストグラムが 4等分された部分ヒストグラム H。〜 H₃が記憶されている。

P E T装置 8 1は、第 1および第 2実施形態と異なる画像処理方法を採用する。以下では、図 1 0および図 1 1を参照しながら、本実施形態の画像処理を説明する。図 1 0は、本実施形態に係る画像処理システム 8 2の動作を示すフローチヤートである。図 1 1は、本実施形態におけるヒストグラム転送を説明するための図である。

図 1 0中のステップ S 1 44。〜S 1 44₃それぞれに示されている処理は、 d ( i， j , k) と一般的に表記することができる。処理 d ( i , j , k) は、第 ί情報処理装置 Aiに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kを、第〗情報処理装置 Bjに転送して、第 j情報処理装置 Bjに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積; !lfl算する処理である。ここで、 i， j ， kそれぞれは 0以上 3以下の整数である。

図 1 1において、各行は、最上行から順に情報処理装置 A。および B。の組，およの,祖， A₂および B₂の組， A₃および B₃の組それぞれを示し、各列は、最左列から順に時刻 t = 0, T/4, 2 T/4, 3 TZ 4それぞれを示す。第 p行第 q列にある 2ブロックは、時刻 t = qTZ4において情報処理装置 A_pおよび B _pの組に記憶されているヒストグラムを示す。ここで、 pは 0≤p≤3を満たす整数であり、 qは 0≤q≤4を満たす整数である。また、各プロックは、ヒストグラムが累積加算されるたびに、より濃く表示される。ヒストグラムを送出した情報処理装置は該ヒストグラムを記憶したままでもよいが、この図では見易いように、ヒストグラムを送出した情報処理装置を示すブロックが白抜きとされている。上記の時間 Tは、或る一つの情報処理装置に記憶されている全てのヒストグラムを他の情報処理装置に転送するのに要する時間である。各情報処理装置の内部の処理（ヒストグラム累積加算処理）に要する時間は、上記の時間 Tと比べて格段に小さいので無視する。

時刻 t = 0において、ステップ S 3。〜S 3₃の処理が全て終了しており、各情報処理装置 AJこ記憶されているヒストグラムは 4つの部分ヒストグラム H₀〜H₃ に等分されている。そして、図 10に示されるフローで処理が行われる。ステツプ S 141で先ず m値が 0とされ、ステップ S 142を経て、ステップ S 143。〜S 143₃が並列的に実行される。ステップ S 144。〜S 144₃も並列的に実行され、ステップ S 145において m値が 1だけ増分されて、ステップ S 142 に処理が戻る。第 m転送ステップ（m=0, 1, 2または 3) は、ステップ S 1 43。〜S 143₃およびステップ S 144_Q~S 144₃を含む。

時刻 t = 0力ら時刻 t =T/4までの第 0転送ステップの期間に、処理 d (0， 0, 0)，処理 d (l, 1, 1)，処理 d (2, 2, 2)および処理 d(3, 3， 3) についてヒストグラム転送が並列的に行われる。すなわち、処理 d (0， 0, 0) では、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラム H。は、情報処理装置 B。に転送され、情報処理装置 B。において部分ヒストグラム H。として記憶される。処理 d (l， 1， 1)では、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置に転送され、情報処理装置 B₁において部分ヒストグラムとして記憶される。処理 d (2， 2， 2)では、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 B₂に転送され、情報処理装置 B₂において部分ヒストグラム H₂として記憶される。また、処理 d (3, 3， 3)では、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃は、情報処理装置 B₃に転送され、情報処理装置 B₃において部分ヒストグラム H₃として記憶される。

時刻 t = TZ 4から時刻 t = 2 T/4までの第 1転送ステップの期間に、処理 d (0, 3， 3)，処理 d (l， 0, 0)，処理 d (2， 1， 1) および処理 d (3，

2， 2) についてヒストグラム転送が並列的に行われて累積加算処理が行われる。すなわち、処理 d (0， 3, 3)では、情報処理装置 A₀に記憶されていた部分ヒストグラム H₃は、情報処理装置 B₃に転送され、情報処理装置 B₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃に累積加算される。処理 d (l， 0， 0)では、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラム H。は、情報処理装置 B₀に転送され、情報処理装置 B。に記憶されていた部分ヒストグラム H。に累積加算される。処理 d ( 2， 1， 1)では、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置に転送され、情報処理装置 B_Lに記憶されていた部分ヒストグラムに累積加算される。また、処理 d (3， 2， 2)では、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 B₂に転送され、情報処理装置 B ₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₂に累積加算される。

時刻 t = 2 TZ 4力、ら時刻 t = 3 T/ 4までの第 2転送ステップの期間に、処理 d (0， 2, 2), 処理 d (l， 3， 3)，処理 d (2， 0, 0) および処理 d ( 3， 1， 1) についてヒストグラム転送が並列的に行われて累積カ卩算処理が行われる。すなわち、処理 d (0， 2， 2)では、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 B ₂に転送され、情報処理装置 B₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₂に累積加算される。処理 d (l, 3， 3)では、情報処理装置記憶されていた部分ヒストグラム H₃は、情報処理装置 B₃に転送され、情報処理装置 B₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃に累積加算される。処理 d (2， 0, 0)では、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₀ は、情報処理装置 B。に転送され、情報処理装置 B₀に記憶されていた部分ヒストグラム H。に累積加算される。また、処理 d (3， 1， 1)では、情報処理装置 A₃ に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置 B_Lに転送され、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラムに累積加算される。

時刻 t = 3 T Z 4から時刻 t = Tまでの第 3転送ステップの期間に、処理 d ( 0, 1， 1), 処理 d (l， 2， 2), 処理 d (2， 3, 3) および処理 d (3, 0

, 0) についてヒストグラム転送が並列的に行われて累積加算処理が行われる。すなわち、処理 d (0， 1， 1)では、情報処理装置 A。に記憶されていた部分ヒストグラムは、情報処理装置に転送され、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラムに累積加算される。処理 d (l, 2， ² )では、情報処理装置に記憶されていた部分ヒストグラム H₂は、情報処理装置 B₂に転送され、情報処理装置 B₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₂に累積加算される。処理 d (2 ， 3， 3)では、情報処理装置 A₂に記憶されていた部分ヒストグラム H₃は、情報処理装置 B₃に転送され、情報処理装置 B₃に記憶されていた部分ヒストグラム H₃ に累積加算される。また、処理 d(3， 0， 0)では、情報処理装置 A₃に記憶されていた部分ヒストグラム H。は、情報処理装置 B。に転送され、情報処理装置 B₀に記憶されていた部分ヒストグラム H。に累積加算される。

この結果、時刻 t =Tにおいて情報処理装置 B。に記憶されている部分ヒストグラム Η。は、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒストグラム H。が全て加算されたものとなる。時刻 t=Tにおいて情報処理装置 ^に記憶されている部分ヒストグラムは、時刻 t =0において 4 つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒストグラムが全て加算されたものとなる。時刻 t =Tにおいて情報処理装置 B₂に記憶されている部分ヒストグラム H₂は、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒストグラム H₂が全て加算されたものとなる。また、時刻 t =Tにおいて情報処理装置 B₃に記憶されている部分ヒストグラム H₃は、時刻 t = 0において 4つの情報処理装置 A。〜A₃それぞれに記憶されていた部分ヒス

2

o

トグラム H₃が全て加算されたものとなる。その後、 4つの情報処理装置 B。〜； B ₃ それぞれにおいて画像再構成処理が並列的に行われる。

以上のように、第 3実施形態では、部分ヒストグラム毎の集約に要する時間は Tである。この所要時間 Tは、情報処理装置 A。〜 AMの個数 Nに依存しない。上述した第 1実施形態、第 2実施形態およぴ第 3実施形態それぞれのヒストグラム転送処理時間を従来技術の処理時間と比較すると、以下のとおりである。第 1実施形態の所要時間は (N- 1) T/N であり、第 2実施形態の所要時間は 2 (N— 1) T/N であり、第 3実施形態の所要時間は T であり、従来技術の所要時間は（N— 1) T である。ここで、 Ν= 1 6とし、全体のヒストグラムの大きさを 1 0 ΟΜΒとし、転送速度を 1 ΟΜΒ/ sとすると、全体のヒストグラムを転送するのに要する時間 Τは 1 0秒である。このとき、第 1実施形態の所要時間は 9. 4秒であり、第 2実施形態の所要時間は 1 8. 8秒であり、第 3実施形態の所要時間は 1 0秒であり、従来技術の所要時間は 1 5 0秒である。

このように、実施形態に係る画像処理システムおよび画像処理方法は、ヒスト

L5 グラム転送の所要時間を短くすることができる。そして、このような画像処理システムを含む放射線画像測定装置、例えば 3次元 Ρ Ε Τ装置は、被検体測定のスループットを高めることができる。

以上、本宪明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

本発明の実施形態に係る画像処理プログラムは、上述した画像処理方法のいずれかをコンピュータに実行させるためのプログラムである。また、本発明の実施形態に係る記録媒体は、このような画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、 CD-ROMや DVD- ROMである。ホスト 5 コンピュータ 4 0は、自身のハードディスクに記憶されている画像処理プロダラムに従って、或いは、記録媒体に記録された画像処理プログラムに従って、上述した画像処理のいずれかを実行する。

本発明の実施形態に係る画像処理プログラムは、搬送波に具現化されたコンピユータデータ信号に含まれていてもよい。この場合、ホストコンピュータ 40は、コンピュータデータ信号に含まれる画像処理プログラムに従って、上述した画像処理のいずれかを実行する。ホストコンピュータは、通信ネットワークを介してコンピュータ信号を受信できる。

上記実施形態では、本発明に係る放射線画像測定装置として 3次元 P ET装置が採用されている。この代わりに、 2次元 PET装置、 γカメラまたは S PEC Tを採用してもよい。 "Vカメラまたは S PECTでは、信号処理部 20は、放射

LO 線検出器が検出した放射線の到来が有効事象であるか否かをエネルギー弁別によつて判定することができる。

産業上の利用可能性

上述したように、第 1〜第（N— 1) の転送手段によって第 i情報処理装置 Ai に累積加算される第 i部分ヒストグラムは、累積加算の前に情報処理装置 A₀

L5 〜 AHに記憶されていた第 i部分ヒストグラム Hiが全て加算されたものである。

第 1〜第（N— 1) 転送手段が複数の部分ヒストグラムの転送を並列的に実行するので、ヒストグラム転送の所要時間が短縮される。

したがって、この発明は、ヒストグラム転送の所要時間の短い画像処理を実現することができる。

20

Claims

請求の範囲

1. 一つのヒストグラムを N個の部分ヒストグラム HO H に分割して記憶する N個の情報処理装置 A。〜 A (Nは 2以上の整数）と、

前記情報処理装置 A。〜 AM間で前記部分ヒストグラムを並列的に転送して、前記部分ヒストグラムを累積加算する第 1〜第（N— 1) 転送手段と、

前記第 1〜第（N— 1) 転送手段によっ

にそれぞれ累積加算された前記部分ヒストグラム H₀〜H_N— に基づいて画像処理を行う画像処理手段と、

を備える画像処理システムであって、

前記第 m転送手段（mは 1以上 N— 1以下の整数）は、処理 c (0, J (0, m) ,

J (0, m)), 処理 c (l , J (l,m), J (l,m))， …，処理 c (N_ l， J (N_l,tn)， J

(N-l,ra)) を、第 J (0,m)，第 J (l,m)， …，第 J (N-l, m)部分ヒストグラムを並列的に転送しながら実行する、画像処理システム。

ここで、 c ( i， j , k)は、第 i情報処理装置 Aiに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kを、第 j情報処理装置 Ajに転送して第 j情報処理装置 Ajに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積加算する処理を表し、 i、 jおよび kは

0以上 N— 1以下の整数であり、 J (n， m) = (n— m) %Nであり、％は剰余演算子である。

2. 前記第 1〜第（N— 1) 転送手段によって前記情報処理装置 A₀〜 A_N_iにそれぞれ累積加算された前記部分ヒストグラム

を、前記情報処理装置 AC AMの何れか一つに集約するヒストグラム集約手段を更に備える請求の範囲第 1項記載の画像処理システムであって、

前記画像処理手段は、前記ヒストダラム集約手段により前記一つの情報処理装置に集約された前記部分ヒストグラム HQ HN- に基づいて画像処理を行う、請求の範囲第 1項記載の画像処理システム。

3. 一つのヒストグラムを N個の部分ヒストグラム H。〜に分割して記憶する N個の情報処理装置 AO A (Nは 2以上の整数）と、前記情報処理装置 AO AHとは別の N個の情報処理装置 BO B と、前記情報処理装置 AO A と

との間で前記部分ヒストグラムを並列的に転送して、前記部分ヒストグラムを累積加算する第 1〜第（N— 1 ) 転送手段と、

前記第 1〜第（N— 1) 転送手段によって前記情報処理装置

にそれぞれ累積加算された前記部分ヒストグラム HQ HN に基づいて画像処理を行う画像処理手段と、

を備える画像処理システムであって、

前記第 m転送手段（mは 1以上 N— 1以下の整数）は、処理 d (0, J (0, m) ,

J (0,m)), 処理 d ( l， J (l,m)， J (l，tn))， …，処理 d (N— 1， J (N— l，m)， J

(N- l，m)) を、第 J (0， m)，第 J (l,m), …，第 J (N_l, m)部分ヒストグラムを並列的に転送しながら実行する、画像処理システム。

ここで、 d ( i， j , k)は、第 i情報処理装置 Aiに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kを、第 j情報処理装置 Bjに転送して第 j情報処理装置 Bjに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積加算する処理を表し、 i、 jおよび kは

0以上 N— 1以下の整数であり、 J (n，m) = (n— m)%Nであり、％は剰余演算子である。

4. 前記画像処理手段は、前記第 1〜第（N— 1) 転送手段によって累積加算された前記部分ヒストグラム H。〜H_N— iのそれぞれに基づく画像処理を並列的に実行する、請求の範囲第 1項〜第 3項記載の画像処理システム。

5. 前記ヒストグラムは、放射線の発生頻度データを含み、

前記画像処理手段は、前記第 1〜第（N— 1) 転送手段によって累積加算された前記部分ヒストグラム H。〜H_N— に基づいて放射線の発生頻度の空間分布を表す画像を再構成する、請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれかに記載の画像処理システム。

6 . 測定空間からの放射線の到来を検出する複数の放射線検出器を含む検出部と、

前記複数の放射線検出器の何れかが検出した放射線の到来が有効事象であるか否かを判定し、有効事象であると判定された放射線の到来に関する情報を含むデ 5 ータを出力する信号処理部と、

請求の範囲第 1項〜第 5項のいずれかに記載の画像処理システムとを備える放射線画像測定装置であって、

前記信号処理部から前記データが出力されると、前記情報処理装置 Ao A^ から選択された何れかの情報処理装置が前記信号処理部から前記データを受け取 L 0 りヽ

前記情報処理装置 ^〜 ^のそれぞれは、前記信号処理部から受け取った前記データに基づいて前記部分ヒストグラム HO HHを生成して記憶する、放射線画像測定装置。

7 . 前記検出部は、軸方向に沿って積層された複数の検出器リングを有 15 し、前記検出器リングの各々は、リング状に配置された前記複数の放射線検出器を含んでおり、前記検出器リングには、前記軸方向に沿って順に識別番号が割り当てられており、

前記放射線の到来が有効事象であるか否かを判定することは、電子および陽電子の対消滅によって発生し互いに逆方向に飛行する光子対が一対の前記放射線検 0 出器によって検出されたか否かを判定することを含んでおり、

前記信号処理部は、一対の前記放射線検出器が前記光子対を検出したと判定されると、前記一対の放射線検出器を識別する同時計数データを出力し、前記放射線画像測定装置は、前記信号処理部と前記画像処理システムの間にソータをさらに備えており、

5 前記ソータは、前記信号処理部から前記同時計数データを受け取り、前記一対の放射線検出器を含む一つ以上の前記検出器リングの識別番号の差に応じて前記情報処理装置 A。〜 A から一つの情報処理装置を選択し、選択された前記情報処理装置に前記同時計数データを送り、

前記情報処理装置 A。〜のそれぞれは、前記ソータから送られる前記同時計数データに基づいて前記部分ヒストグラムを生成して記憶する、請求の範囲第 6項記載の放射線画像測定装置。

8. 一つのヒストグラムを N個の部分ヒストグラム HO HM (Nは 2以上の整数）に分割して記憶する N個の情報処理装置 A。〜 AMを用いて画像処理を行う画像処理方法であつて、

複数の前記情報処理装置間で前記部分ヒストグラムを並列的に転送して、前記部分ヒストグラムを累積加算する第 1〜第（N— 1 ) の転送と、

前記第 1〜第（N_ l ) 転送によっ

にそれぞれ累積加算された前記部分ヒストグラム H。〜 H_N— iに基づいて画像処理を実行することと、

を備え、

前記第 m転送処理（mは 1以上 N_ 1以下の整数）は、処理 c ( 0， J (0, m) , J (0,m))，処理 c ( l， J (l,m)， J (l，m))， …，処理 c (N— l , J (N-l, m) , J (N-l,m)) を、第 J (0， m) , 第 J (l,m), …，第 J (N-l, m)部分ヒストグラムを並列的に転送しながら実行することを含んでいる、画像処理方法。

ここで、 c ( i , j , k)は、第 i情報処理装置 Aiに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kを、第 j情報処理装置 Ajに転送して第 j情報処理装置 Ajに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積加算する処理を表し、 i、 jおよび kは 0以上 N— 1以下の整数であり、 J (n， m) = (n -m) %Nであり、％は剰余演算子である。

9. 前記画像処理を実行する前に、第 1〜第（N— 1 ) 転送手段によつて前記情報処理装置 A₀~A_N一にそれぞれ累積加算された前記部分ヒストグラム ΗΟ ΗΝ を、前記情報処理装置 A。〜 AHの何れか一つに集約することを更に備える請求の範囲第 8項記載の画像処理方法であって、

前記画像処理を実行することは、前記一つの情報処理装置に集約された前記部分ヒストグラム H 0〜 H _N iに基づいて画像処理を実行することを含んでいる • 請求の範囲第 8項記載の画像処理方法。

1 0. —つのヒストグラムを N個の部分ヒストグラム H：。〜 (Nは 2 以上の整数）に分割して記憶する N個の情報処理装置 A。〜 AMと、前記情報処理装置 A。〜A_N— iとは別の N個の情報処理装置 BO BHとを用いて画像処理を行う画像処理方法であって、

複数の前記情報処理装置間で前記部分ヒストグラムを並列的に転送して、前記部分ヒストグラムを累積加算する第 1〜第（N— 1) の転送と、

前記第 1〜第（N— 1 ) 転送処理によって前記情報処理装置

にそれぞれ累積加算された前記部分ヒストグラム H _Q ~ H _N _ に基づいて画像処理を実行することと、

を備え、

前記第 m転送 (mは 1以上 N— 1以下の整数）は、処理 d (0, J (0, m), J (0,m))，処理 d ( l， J (l,m), J (l，m))， …，処理 d (N— 1 , J (N- 1, m) , J (N- l,m)) を、第 J (0，m)，第 J (l,m)， …，第 J (N_l,tn)部分ヒストグラムを並列的に転送しながら実行することを含んでいる、画像処理方法。

ここで、 d ( i , j , k)は、第 i情報処理装置 Aiに記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kを、第 j情報処理装置 Bjに転送して第 j情報処理装置 Β」に記憶されている第 k部分ヒストグラム H_kに累積加算する処理を表し、 i、 jおよび kは 0以上 N— 1以下の整数であり、 J (n， m) = (n— m) %Nであり、％は剰余演算子である。

1 1. 前記画像処理を実行することは、前記第 1〜第（N— 1 ) 転送によって累積加算された前記部分ヒストグラム H。〜H_N— iのそれぞれに基づく画像処理を並列的に実行することを含んでいる、請求の範囲第 8項〜第 1 0項のいずれかに記載の画像処理方法。

1 2 . 前記ヒストグラムは、放射線の発生頻度データを含み、前記画像処理を実行することは、前記第 1〜第（N— 1 ) 転送によって累積加算された前記部分ヒストグラム H O H N^に基づいて放射線の発生頻度の空間分布を表す画像を再構成することを含んでいる、

請求の範囲第 8項〜第 1 1項記載の画像処理方法。

1 3 . 請求の範囲第 8項〜第 1 2項のいずれかに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。

1 4 . 請求の範囲第 8項〜第 1 2項のいずれかに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

1 5 . 搬送波に具現化されたコンピュータデータ信号であって、請求の範囲第 8項〜第 1 2項のいずれかに記載の画像処理方法をコンピュータに実行させる画像処理プログラムを備えているコンピュータデータ信号。