JPH03118673A - Ｃｔスキャナの画像再構成法 - Google Patents
Ｃｔスキャナの画像再構成法Info
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- JPH03118673A JPH03118673A JP1255615A JP25561589A JPH03118673A JP H03118673 A JPH03118673 A JP H03118673A JP 1255615 A JP1255615 A JP 1255615A JP 25561589 A JP25561589 A JP 25561589A JP H03118673 A JPH03118673 A JP H03118673A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、Ｘ線ＣＴ（コンピュータトモグラフィ）装
置、５ＰＥＣＴ （シングルフォトンエミッションコン
ピュータトモグラフィ）装置、あるいはＰＥＴ（ポジト
ロンエミッションコンピュータ１−モグラフィ）装置な
どのＣＴスキャナの画像再構成法に関し、とくに検査対
象物の経時的変化の観測のため同一部位におけるスキャ
ンを繰り返す、ダイナミックスキャンと呼ばれる測定方
法あるいは測定装置に好適な、画像再構成法に関する。
置、５ＰＥＣＴ （シングルフォトンエミッションコン
ピュータトモグラフィ）装置、あるいはＰＥＴ（ポジト
ロンエミッションコンピュータ１−モグラフィ）装置な
どのＣＴスキャナの画像再構成法に関し、とくに検査対
象物の経時的変化の観測のため同一部位におけるスキャ
ンを繰り返す、ダイナミックスキャンと呼ばれる測定方
法あるいは測定装置に好適な、画像再構成法に関する。
従来のＣＴスキャナの画像再構成法では、投影データを
前処理、補正処理した後、再構成マトリクスに逆投影し
、この操作をすべての方向の投影データにつき行って重
ね合わせることにより、２次元面における各画素位置の
再構成画像データを得ている。Ｘ線ＣＴ装置の吸収デー
タより画像再構成する場合について図面を参照しながら
説明すると、第５図において、平行投影ビームＢを角度
θから照射することにより領域Ｃに存在する検査対象に
ついての吸収データｑ＋ｃｔ、ｑｋ２．・・・、ｑ工を
得るものとする。ここで、Ｍは検出器数で各検出器ごと
に各チャンネルのデータが得られるものとし、チャンネ
ル番号ｍをｍ＝１．２．３、・・・Ｍとする。検出器の
間隔はｄとする。このような吸収データを投影角度θを
Ｏ〜２πの間でｄθずつ変化させて（ｄθ＝２π／Ｋ）
、Ｋ方向からの吸収データを得る。投影方向の番号ｋを
ｋ・０．１．２、・・・、Ｋ−１とすると、投影角度θ
はθ＝に＊ｄθとなる。 再構成マトリクスＡは縦横にＮ、＊Ｎ２の画素を有して
おり（カラム数はＮ１、ライン数はＮ２）、各画素は（
ｎｌ、ｎｌ）で表すことができる（ ｎ １＝Ｏ５１，
２、−−−、Ｎｌ−１、ｎ２＝Ｑ、１．２、−−Ｎ２１
）。 このような吸収データｑ＋ｃ＋ｎは、まず、第６図に示
すように、０ＦＦＳＥＴ減算、ＲＥＦ補正、ＬＯＧ変換
等の前処理計算を受けた後、フィルタ関数による補正計
算を受け、投影データｐｋｍが作成される。この投影デ
ータｐｋ＋ｍは再構成マトリクスＡの各画素（ｎｌ、ｎ
ｚ）に逆投影され、画素値Ｆ（ｎｌ。 ｎｌ）が得られる。この逆投影は第７図のように、ある
画素（ｎ１１１２）を通る投影ビームＢがある投影デー
タｐｋ、、、（吸収データｑｓｃＪをつくっているとき
、その投影データをその画素（ｎｌ、ｎｌ）の逆投影＠
Ｆとして計算することである。各画素に逆投影されるべ
き投影データの値が離散的に得られている投影データｐ
ｋ７の間に位置するものであるときは、第８図に示すよ
うに点（ｎｌ、ｎｌ）を通る投影角θの投影ビームが投
影データＰのどの位置になるかを計算し、ｍ′≦Ｘ≦ｍ
′＋１となるｍ′を求め、投影データｐ＋ｃｍ・とｐｋ
ｍ・＋１とから、補間計算によって補間値ｐｋｘを求め
、この値Ｔ）ｃつを逆投影値Ｆとする。こうして１つの
投影データについてのこのような逆投影を全ての画素に
ついて行ない（Ｎ１＊Ｎ２回の逆投影となる）、その後
っぎの投影角の投影データについて同様の逆投影を行っ
て同一画素についての逆投影値Ｆを加算し、第６図のよ
うに全投影方向について（ｋ＝ｏ〜に−１について）逆
投影［Ｆの加算を行なったとき画素値Ｆ （ｎ＋、ｎｌ
）を得る。 しかし、このように再構成マトリクスＡの全画素につい
て同様に逆投影処理を行うのでは、処理時間がかかり、
処理の高速化の妨げとなっている。 すなわち、検査対象が存在しない領域の各画素には単に
零あるいはそれに準じる値がいつも逆投影されるに過ぎ
ないのに、その領域についても検査対象存在領域Ｃと同
じ逆投影処理が行われるので、無駄な処理が行われてい
ることになり、しかもその領域検査対象が存在する領域
Ｃは再構成マトリクスＡのすべてではないのが普通であ
るから、無駄な処理時間が大きいことになる。とくにダ
イナミックスキャンでは、このような投影データの収集
と画像再構成処理とが時間的につぎつぎに行われて経時
的に変化する多数の画像が得られるが、その多数の画像
の再構成のたびにまったく同じ無駄が繰り返されること
になり、きわめて効率が悪く、時間分解能を向上させる
ことが難しい。 そこで、従来より、検査対象の大きさ、形状よりあらか
じめ再構成マスクを作成し、そのマスクにカバーされる
領域の画素については逆投影処理を行わないものとし、
それによって無駄な処理を省き、全体の処理時間の短縮
を図るという試みがなされている（特開昭６３−２４３
８５２号公報）。
前処理、補正処理した後、再構成マトリクスに逆投影し
、この操作をすべての方向の投影データにつき行って重
ね合わせることにより、２次元面における各画素位置の
再構成画像データを得ている。Ｘ線ＣＴ装置の吸収デー
タより画像再構成する場合について図面を参照しながら
説明すると、第５図において、平行投影ビームＢを角度
θから照射することにより領域Ｃに存在する検査対象に
ついての吸収データｑ＋ｃｔ、ｑｋ２．・・・、ｑ工を
得るものとする。ここで、Ｍは検出器数で各検出器ごと
に各チャンネルのデータが得られるものとし、チャンネ
ル番号ｍをｍ＝１．２．３、・・・Ｍとする。検出器の
間隔はｄとする。このような吸収データを投影角度θを
Ｏ〜２πの間でｄθずつ変化させて（ｄθ＝２π／Ｋ）
、Ｋ方向からの吸収データを得る。投影方向の番号ｋを
ｋ・０．１．２、・・・、Ｋ−１とすると、投影角度θ
はθ＝に＊ｄθとなる。 再構成マトリクスＡは縦横にＮ、＊Ｎ２の画素を有して
おり（カラム数はＮ１、ライン数はＮ２）、各画素は（
ｎｌ、ｎｌ）で表すことができる（ ｎ １＝Ｏ５１，
２、−−−、Ｎｌ−１、ｎ２＝Ｑ、１．２、−−Ｎ２１
）。 このような吸収データｑ＋ｃ＋ｎは、まず、第６図に示
すように、０ＦＦＳＥＴ減算、ＲＥＦ補正、ＬＯＧ変換
等の前処理計算を受けた後、フィルタ関数による補正計
算を受け、投影データｐｋｍが作成される。この投影デ
ータｐｋ＋ｍは再構成マトリクスＡの各画素（ｎｌ、ｎ
ｚ）に逆投影され、画素値Ｆ（ｎｌ。 ｎｌ）が得られる。この逆投影は第７図のように、ある
画素（ｎ１１１２）を通る投影ビームＢがある投影デー
タｐｋ、、、（吸収データｑｓｃＪをつくっているとき
、その投影データをその画素（ｎｌ、ｎｌ）の逆投影＠
Ｆとして計算することである。各画素に逆投影されるべ
き投影データの値が離散的に得られている投影データｐ
ｋ７の間に位置するものであるときは、第８図に示すよ
うに点（ｎｌ、ｎｌ）を通る投影角θの投影ビームが投
影データＰのどの位置になるかを計算し、ｍ′≦Ｘ≦ｍ
′＋１となるｍ′を求め、投影データｐ＋ｃｍ・とｐｋ
ｍ・＋１とから、補間計算によって補間値ｐｋｘを求め
、この値Ｔ）ｃつを逆投影値Ｆとする。こうして１つの
投影データについてのこのような逆投影を全ての画素に
ついて行ない（Ｎ１＊Ｎ２回の逆投影となる）、その後
っぎの投影角の投影データについて同様の逆投影を行っ
て同一画素についての逆投影値Ｆを加算し、第６図のよ
うに全投影方向について（ｋ＝ｏ〜に−１について）逆
投影［Ｆの加算を行なったとき画素値Ｆ （ｎ＋、ｎｌ
）を得る。 しかし、このように再構成マトリクスＡの全画素につい
て同様に逆投影処理を行うのでは、処理時間がかかり、
処理の高速化の妨げとなっている。 すなわち、検査対象が存在しない領域の各画素には単に
零あるいはそれに準じる値がいつも逆投影されるに過ぎ
ないのに、その領域についても検査対象存在領域Ｃと同
じ逆投影処理が行われるので、無駄な処理が行われてい
ることになり、しかもその領域検査対象が存在する領域
Ｃは再構成マトリクスＡのすべてではないのが普通であ
るから、無駄な処理時間が大きいことになる。とくにダ
イナミックスキャンでは、このような投影データの収集
と画像再構成処理とが時間的につぎつぎに行われて経時
的に変化する多数の画像が得られるが、その多数の画像
の再構成のたびにまったく同じ無駄が繰り返されること
になり、きわめて効率が悪く、時間分解能を向上させる
ことが難しい。 そこで、従来より、検査対象の大きさ、形状よりあらか
じめ再構成マスクを作成し、そのマスクにカバーされる
領域の画素については逆投影処理を行わないものとし、
それによって無駄な処理を省き、全体の処理時間の短縮
を図るという試みがなされている（特開昭６３−２４３
８５２号公報）。
【発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記の従来の試みでは、再構成マスクは
測定者が検査対象物の大きさ・形状を別個に測定して断
面形状を推定することによって作成するようにしている
ため、手間がかかるばかりでなく、実際的な効用もそれ
ほどでないという問題がある。すなわち、再構成マスク
によってカバーされる領域に検査対象物が存在してもそ
の領域では画像が再構成されないので、再構成マスクに
合わせて検査対象物の位置・向きを正確にセットしなけ
ればならず、またこのような正確なセットは実際１難し
いため結局かなり余裕を持って再構成マスクを作成する
ことになり、その結果処理画素数をそれほど大幅に減少
することができないからである。 この発明は、再構成マスクを自動作成することにより、
検査対象物のセットの困難性を解消し、画像再構成処理
する画素数を大幅に減少して効率的な処理を図り、処理
時間を短縮することを可能とする、ＣＴスキャナの画像
再構成法を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、この発明によるＣＴスキャナ
の画像再構成法では、検査対象について最初のスキャン
で得た投影データより再構成して得た画像の各画素の値
と所定のしきい値とを比較して再構成マスクを作成し、
同一検査対象についての次回以降のスキャンで得た投影
データについては該再構成マスクに応じて限定された画
素についてのみ逆投影演算を行うことが特徴となってい
る。 また、画像再構成する前に、少なくとも１つの投影デー
タの各位と所定のしきい値とを比較して該投影データに
おける検査対象存在領域を求め、この投影データ上の検
査対象存在領域を再構成マトリクス上の再構成マスクに
変換し、この再構成マスクに応じて限定された画素につ
いてのみ逆投影演算を行うようにしてもよい。
測定者が検査対象物の大きさ・形状を別個に測定して断
面形状を推定することによって作成するようにしている
ため、手間がかかるばかりでなく、実際的な効用もそれ
ほどでないという問題がある。すなわち、再構成マスク
によってカバーされる領域に検査対象物が存在してもそ
の領域では画像が再構成されないので、再構成マスクに
合わせて検査対象物の位置・向きを正確にセットしなけ
ればならず、またこのような正確なセットは実際１難し
いため結局かなり余裕を持って再構成マスクを作成する
ことになり、その結果処理画素数をそれほど大幅に減少
することができないからである。 この発明は、再構成マスクを自動作成することにより、
検査対象物のセットの困難性を解消し、画像再構成処理
する画素数を大幅に減少して効率的な処理を図り、処理
時間を短縮することを可能とする、ＣＴスキャナの画像
再構成法を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため、この発明によるＣＴスキャナ
の画像再構成法では、検査対象について最初のスキャン
で得た投影データより再構成して得た画像の各画素の値
と所定のしきい値とを比較して再構成マスクを作成し、
同一検査対象についての次回以降のスキャンで得た投影
データについては該再構成マスクに応じて限定された画
素についてのみ逆投影演算を行うことが特徴となってい
る。 また、画像再構成する前に、少なくとも１つの投影デー
タの各位と所定のしきい値とを比較して該投影データに
おける検査対象存在領域を求め、この投影データ上の検
査対象存在領域を再構成マトリクス上の再構成マスクに
変換し、この再構成マスクに応じて限定された画素につ
いてのみ逆投影演算を行うようにしてもよい。
検査対象について最初のスキャンで得た投影データより
再構成して得た画像の各画素の値と所定のしきい値とを
比較することにより、再構成マトリクス上に再現された
画像に基づき、検査対象が存在する領域を求めることが
できる。そしてこの求めた領域から、再構成マトリクス
上の再構成マスクを作成することができる。したがって
、この検査対象と同一の検査対象について順次スキャン
を行っていったときに、そのそれぞれで得た投影データ
については上記再構成マスクに応じて限定された画素に
ついてのみ逆投影演算を行うこととすれば、検査対象が
存在する領域を含む画素についてのみ再構成演算を行う
ことになり、検査対象が存在しない画素については再構
成演算を行わないで済むため、無駄な演算がなくなり、
データ処理の高速化ができる。しかも、再構成マスクは
最初の画像から検査対象に正確に対応するものとして自
動作成できるので、検査対象物を正確にセットする手間
を省き、再構成演算する画素の数を実際上有効に減少さ
せて効果的に処理速度の向上を図ることができる。いわ
ゆるダイナミックスキャンのように同一検査対象につい
て順次スキャンを行い、時系列的な多数の画像を得る場
合に非常に効果が大きい。 また、画像再構成する前に、少なくとも１つの投影デー
タの各位と所定のしきい値とを比較すると、該投影デー
タにおける検査対象存在領域（１次元の領域）を求める
ことができる。この投影データ上の検査対象存在領域は
、投影データのサンプリング位置と再構成マトリクスと
の位置関係があらかじめ分かっているため、再構成マト
リクス上の再構成マスクに変換することができる。そこ
で、この再構成マスクに応じて限定された画素について
のみ種々の方向からの投影データの逆投影演算を行えば
、逆投影演算を行う画素は再構成マトリクスのすべてで
はなく、限定された小数のものだけなので、画像再構成
のための演算処理時間が短縮できる。この場合は、１回
しかスキャンを行わず、１枚の画像のみ再構成する場合
でも再構成時間をｍ縮することができることになる。
再構成して得た画像の各画素の値と所定のしきい値とを
比較することにより、再構成マトリクス上に再現された
画像に基づき、検査対象が存在する領域を求めることが
できる。そしてこの求めた領域から、再構成マトリクス
上の再構成マスクを作成することができる。したがって
、この検査対象と同一の検査対象について順次スキャン
を行っていったときに、そのそれぞれで得た投影データ
については上記再構成マスクに応じて限定された画素に
ついてのみ逆投影演算を行うこととすれば、検査対象が
存在する領域を含む画素についてのみ再構成演算を行う
ことになり、検査対象が存在しない画素については再構
成演算を行わないで済むため、無駄な演算がなくなり、
データ処理の高速化ができる。しかも、再構成マスクは
最初の画像から検査対象に正確に対応するものとして自
動作成できるので、検査対象物を正確にセットする手間
を省き、再構成演算する画素の数を実際上有効に減少さ
せて効果的に処理速度の向上を図ることができる。いわ
ゆるダイナミックスキャンのように同一検査対象につい
て順次スキャンを行い、時系列的な多数の画像を得る場
合に非常に効果が大きい。 また、画像再構成する前に、少なくとも１つの投影デー
タの各位と所定のしきい値とを比較すると、該投影デー
タにおける検査対象存在領域（１次元の領域）を求める
ことができる。この投影データ上の検査対象存在領域は
、投影データのサンプリング位置と再構成マトリクスと
の位置関係があらかじめ分かっているため、再構成マト
リクス上の再構成マスクに変換することができる。そこ
で、この再構成マスクに応じて限定された画素について
のみ種々の方向からの投影データの逆投影演算を行えば
、逆投影演算を行う画素は再構成マトリクスのすべてで
はなく、限定された小数のものだけなので、画像再構成
のための演算処理時間が短縮できる。この場合は、１回
しかスキャンを行わず、１枚の画像のみ再構成する場合
でも再構成時間をｍ縮することができることになる。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第１図は再構成マスクを自動作成するフロー
チャートを示すものである。ダイナミックスキャンにお
いて最初に再構成されて得た画像データＦ ｏ （ｒ＋
＋、ｎｚ）を用い、これから再構成マスクを作る。検査
対象のない領域では吸収はきわめてすくないためそこで
の画素値Ｆｏ（ｎｔ、ｎｚ）は非常に小さな値となって
いる（Ｘ線ＣＴの場合−１０００付近のＣＴナンバーと
なる）。そこでその値よりも若干高い値をしきい値Ｗと
して設定し、Ｆ ｏ （ｎｔ、ｎｚ）とこのＷとを比較
して検査対象が存在する画素であるかどうかを判定する
。すなわち、まず最初のライン（ｎｚ・０）ついてカラ
ム０〜Ｎ−１に対し、左端（ｒ＋＋・０）から右方向へ
１つずつの画素について上記の比較を行い、Ｗより大き
な値が始まる点を検出し、その画素のカラムナンバーｎ
１をＳ、の値とするとともに、右端（ｎｔ・Ｎｌ−１）
から左方向へ１つずつの画素について上記の比較を行い
、Ｗより大きな値が始まる点を検出し、その画素のカラ
ムナンバー旧を８２の値とする。こうして検査対象が存
在する領域の左端のカラムナンバーＳ１と右端のカラム
ナンバーＳ２とを求める。左端より右方向へ比較を行っ
ていくときにＷより大きな値が存在する画素がないまま
右端に到達したときは、Ｓ、＝Ｎ、、Ｓ２・Ｎ１ とす
る。これを上端のライン（ｎｌ・０）から順次１ライン
ごとに下端のライン（ｎｌ・Ｎ２−１）まで行う。 こうして再構成マスクが作成されたら、それ以降に行わ
れるスキャンで得た吸収データを用いて行う画像再構成
は再構成マスクにしたがって限定された画素についての
み行う。すなわち、従来の第７図の逆投影演算の代わり
に第２図の逆投影演算を行うこととし、逆投影は各ライ
ンのＳｌカラムより８２カラムまでのみ行い、Ｓｌ・Ｎ
、となっているラインでは逆投影は無視する６第２図に
示すように、まず最初のライン（ｎｌ・０）についてＳ
＋二Ｎ＋となっているかどうかを判定し、そうなってい
ればつぎのラインに移り、そうでなければＳｌカラムよ
り８２カラムまでの各画素について逆投影値Ｆの計算を
行う。この操作を上端のライン（ｎｌ・０）より下端の
ライン（ｎｌ・Ｎ２−１）まで１ラインずつ行う。 また最初のスキャンで得た吸収データを用いて最初の画
像Ｆ ｏ （ｎｌ、ｎｌ）を再構成する際には、再構成
マスクのＳ、、Ｓｌの値をすべてのラインについてＳ、
・０、Ｓｌ・Ｎ１−１としておくことにより、この第２
図のフローチャートにしたがった逆投影処理が可能であ
る。 つぎに他の実施例について第３図、第４図を参照しなが
ら説明する。この実施例では上記のように最初にすべて
の画素についての逆投影を行って１つの画像を得て、そ
れを基準にして再構成マスクを作成するというのではな
く、最初の画像についてもそれを再構成する前に１方向
または致方向からの投影データを用いて再構成マスクを
作成してしまおうというものである。たとえば第３図に
示すように、投影角θ＝０（投影番号に＝０）の吸収デ
ータｑｏｍと投影角θ−π／２（投影番号ｋｉ）の吸収
データｑ、、、を用いるものとする。検査対象のない領
域では吸収量は零であるから零よりも若干大きめの値Ｗ
″をしきい値として設定し、各チャンネルについて＜ｍ
＝１．２、・・・、Ｍの各々について）吸収データｑｋ
、、、とＷ′とを比較すれば検出対象存在領域Ｃを通っ
た投影ビームを判別できる。そこで、第４図のようにま
ず投影データｑｏｍにつきｍを１．２、・・・と順次大
きくしていきながら最初にｑｏｍ＞ Ｗ ’を満たした
ｍの値をＱｌとし、その後、ｍをＭ、Ｍ−１、・・・と
順次小さくしていきながら最初にＱ ｏ ｍ ＞ Ｗ
’を満たしたｍの値をＣ２とする。つぎに投影データｑ
ｉｆｆｉについて同様にＱｌ、Ｃ２の値を求める。 こうして検査対象領域Ｃの端を通る投影ビームＢの位置
Ｑ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４が求められたら、この位置を、
再構成マトリクスＡの位置つまり再構成マトリクスＡの
対応する画素（ｎｌ、ｎｌ）に変換する。投影ビームＢ
の中心（Ｍ＋１）／２と再構成マトリクスＡの中心Ｎ２
／２とが一致しているのが普通なので、検出器間距離（
吸収データのサンプリング間隔）をｄ マトリクス間隔
をＤとして、ＣＩ＝ＩＮＴ Ｎ＋／２〜（０４＋１）／
２−Ｑ ＋）＊Ｄ／ｄ］Ｃ２１ＮＴ Ｎ＋／２−（（Ｍ
＋１）／２− Ｑ ２１＊Ｄ／ｄｌ＋１Ｃ１・ＩＮＴ
Ｎ２／２−（（Ｍ＋１）／２−４３１’ｋＤ／ｄ］Ｃ４
・ＩＮＴ Ｎ２／２−（（ｌｌ！＋１）／２− Ｑ ４
）＊Ｄ／ｄｌ＋１の演算を行えば（ＩＮＴは小数点以下
切捨てを意味する）、再構成マトリクスＡにおいて第３
図に示すような長方形の限定再構成領域Ｃ’ （その
各頂点の画素がＣ１，Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４により表される
）が求められる。そこでこのＣ′より各ライン（ｎｌ・
０〜ＮＺ−１）につき、Ｓ５、Ｓｌを定める（Ｓ＞、Ｓ
ｌは上記の最初の実施例と同じ意味を持ち、Ｓｌは再構
成すべき領域の左端のカラムナンバー、Ｓｌは右端のカ
ラムナンバーである）。ラインナンバーｎ２が０３より
も小さいときつまり第３図で限定再構成領域Ｃ′の上側
のライン、及びラインナンバーｎ２がＣ４よりも大きい
ときつまり第３図で限定再構成領域Ｃ′の下側のライン
では再構成すべき画素は存在しないため、Ｓ、・Ｎ、、
Ｓｌ・Ｎ１とする。ラインナンバーｎ２がＣ３よりも小
さくなく且つＣ４よりも大きくないときは第３図で限定
再構成領域Ｃ′に含まれるラインであるから、Ｓ、＝Ｃ
，、Ｓｌ・Ｃ２とする。 これによりＳｌ、Ｓｌで表される再構成マスクが求めら
れたことになるので、第２図の演算方法を用いて限定再
構成領域Ｃ′内の画素についてのみ逆投影演算を行うこ
とができる。 なお、ここでは簡単のために投影角０とπ／２の２つの
吸収データを用いて検査対象存在領域Ｃに対応する長方
形の限定再構成領域Ｃ′を求めているが、検出器（吸収
データのサンプリング点）と再構成マトリクスＡとの位
置関係があらかじめ分かっているため、他の投影角の吸
収データをも用いて限定再構成領域を求めることも可能
である。 この場合、限定再構成領域は３方向の吸収データを用い
れば６角形に、４方向の吸収データを用いれば８角形に
なり、用いる吸収データの数を多くすればするほど検査
対象存在領域Ｃにより近い多角形となる。このように３
方向以上の吸収データを用いる場合には、それらのそれ
ぞれにおいて求めたＳ３、Ｓｌの値のうちＳｌについて
は最も大きなもの、Ｓｌについては最も小さなものを選
べばよい。 より多くの方向の吸収データを用いれば、限定再構成領
域及び再構成マスクを求める演算自体に時間がかかるこ
とになるから、むやみに増加する必要はない。上記の実
施例のように直交する２方向の吸収データから再構成マ
スクを作成する場合でも、再構成領域をまったく限定し
ない場合よりはかなりの処理速度の向上が達成できる。
説明する。第１図は再構成マスクを自動作成するフロー
チャートを示すものである。ダイナミックスキャンにお
いて最初に再構成されて得た画像データＦ ｏ （ｒ＋
＋、ｎｚ）を用い、これから再構成マスクを作る。検査
対象のない領域では吸収はきわめてすくないためそこで
の画素値Ｆｏ（ｎｔ、ｎｚ）は非常に小さな値となって
いる（Ｘ線ＣＴの場合−１０００付近のＣＴナンバーと
なる）。そこでその値よりも若干高い値をしきい値Ｗと
して設定し、Ｆ ｏ （ｎｔ、ｎｚ）とこのＷとを比較
して検査対象が存在する画素であるかどうかを判定する
。すなわち、まず最初のライン（ｎｚ・０）ついてカラ
ム０〜Ｎ−１に対し、左端（ｒ＋＋・０）から右方向へ
１つずつの画素について上記の比較を行い、Ｗより大き
な値が始まる点を検出し、その画素のカラムナンバーｎ
１をＳ、の値とするとともに、右端（ｎｔ・Ｎｌ−１）
から左方向へ１つずつの画素について上記の比較を行い
、Ｗより大きな値が始まる点を検出し、その画素のカラ
ムナンバー旧を８２の値とする。こうして検査対象が存
在する領域の左端のカラムナンバーＳ１と右端のカラム
ナンバーＳ２とを求める。左端より右方向へ比較を行っ
ていくときにＷより大きな値が存在する画素がないまま
右端に到達したときは、Ｓ、＝Ｎ、、Ｓ２・Ｎ１ とす
る。これを上端のライン（ｎｌ・０）から順次１ライン
ごとに下端のライン（ｎｌ・Ｎ２−１）まで行う。 こうして再構成マスクが作成されたら、それ以降に行わ
れるスキャンで得た吸収データを用いて行う画像再構成
は再構成マスクにしたがって限定された画素についての
み行う。すなわち、従来の第７図の逆投影演算の代わり
に第２図の逆投影演算を行うこととし、逆投影は各ライ
ンのＳｌカラムより８２カラムまでのみ行い、Ｓｌ・Ｎ
、となっているラインでは逆投影は無視する６第２図に
示すように、まず最初のライン（ｎｌ・０）についてＳ
＋二Ｎ＋となっているかどうかを判定し、そうなってい
ればつぎのラインに移り、そうでなければＳｌカラムよ
り８２カラムまでの各画素について逆投影値Ｆの計算を
行う。この操作を上端のライン（ｎｌ・０）より下端の
ライン（ｎｌ・Ｎ２−１）まで１ラインずつ行う。 また最初のスキャンで得た吸収データを用いて最初の画
像Ｆ ｏ （ｎｌ、ｎｌ）を再構成する際には、再構成
マスクのＳ、、Ｓｌの値をすべてのラインについてＳ、
・０、Ｓｌ・Ｎ１−１としておくことにより、この第２
図のフローチャートにしたがった逆投影処理が可能であ
る。 つぎに他の実施例について第３図、第４図を参照しなが
ら説明する。この実施例では上記のように最初にすべて
の画素についての逆投影を行って１つの画像を得て、そ
れを基準にして再構成マスクを作成するというのではな
く、最初の画像についてもそれを再構成する前に１方向
または致方向からの投影データを用いて再構成マスクを
作成してしまおうというものである。たとえば第３図に
示すように、投影角θ＝０（投影番号に＝０）の吸収デ
ータｑｏｍと投影角θ−π／２（投影番号ｋｉ）の吸収
データｑ、、、を用いるものとする。検査対象のない領
域では吸収量は零であるから零よりも若干大きめの値Ｗ
″をしきい値として設定し、各チャンネルについて＜ｍ
＝１．２、・・・、Ｍの各々について）吸収データｑｋ
、、、とＷ′とを比較すれば検出対象存在領域Ｃを通っ
た投影ビームを判別できる。そこで、第４図のようにま
ず投影データｑｏｍにつきｍを１．２、・・・と順次大
きくしていきながら最初にｑｏｍ＞ Ｗ ’を満たした
ｍの値をＱｌとし、その後、ｍをＭ、Ｍ−１、・・・と
順次小さくしていきながら最初にＱ ｏ ｍ ＞ Ｗ
’を満たしたｍの値をＣ２とする。つぎに投影データｑ
ｉｆｆｉについて同様にＱｌ、Ｃ２の値を求める。 こうして検査対象領域Ｃの端を通る投影ビームＢの位置
Ｑ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４が求められたら、この位置を、
再構成マトリクスＡの位置つまり再構成マトリクスＡの
対応する画素（ｎｌ、ｎｌ）に変換する。投影ビームＢ
の中心（Ｍ＋１）／２と再構成マトリクスＡの中心Ｎ２
／２とが一致しているのが普通なので、検出器間距離（
吸収データのサンプリング間隔）をｄ マトリクス間隔
をＤとして、ＣＩ＝ＩＮＴ Ｎ＋／２〜（０４＋１）／
２−Ｑ ＋）＊Ｄ／ｄ］Ｃ２１ＮＴ Ｎ＋／２−（（Ｍ
＋１）／２− Ｑ ２１＊Ｄ／ｄｌ＋１Ｃ１・ＩＮＴ
Ｎ２／２−（（Ｍ＋１）／２−４３１’ｋＤ／ｄ］Ｃ４
・ＩＮＴ Ｎ２／２−（（ｌｌ！＋１）／２− Ｑ ４
）＊Ｄ／ｄｌ＋１の演算を行えば（ＩＮＴは小数点以下
切捨てを意味する）、再構成マトリクスＡにおいて第３
図に示すような長方形の限定再構成領域Ｃ’ （その
各頂点の画素がＣ１，Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４により表される
）が求められる。そこでこのＣ′より各ライン（ｎｌ・
０〜ＮＺ−１）につき、Ｓ５、Ｓｌを定める（Ｓ＞、Ｓ
ｌは上記の最初の実施例と同じ意味を持ち、Ｓｌは再構
成すべき領域の左端のカラムナンバー、Ｓｌは右端のカ
ラムナンバーである）。ラインナンバーｎ２が０３より
も小さいときつまり第３図で限定再構成領域Ｃ′の上側
のライン、及びラインナンバーｎ２がＣ４よりも大きい
ときつまり第３図で限定再構成領域Ｃ′の下側のライン
では再構成すべき画素は存在しないため、Ｓ、・Ｎ、、
Ｓｌ・Ｎ１とする。ラインナンバーｎ２がＣ３よりも小
さくなく且つＣ４よりも大きくないときは第３図で限定
再構成領域Ｃ′に含まれるラインであるから、Ｓ、＝Ｃ
，、Ｓｌ・Ｃ２とする。 これによりＳｌ、Ｓｌで表される再構成マスクが求めら
れたことになるので、第２図の演算方法を用いて限定再
構成領域Ｃ′内の画素についてのみ逆投影演算を行うこ
とができる。 なお、ここでは簡単のために投影角０とπ／２の２つの
吸収データを用いて検査対象存在領域Ｃに対応する長方
形の限定再構成領域Ｃ′を求めているが、検出器（吸収
データのサンプリング点）と再構成マトリクスＡとの位
置関係があらかじめ分かっているため、他の投影角の吸
収データをも用いて限定再構成領域を求めることも可能
である。 この場合、限定再構成領域は３方向の吸収データを用い
れば６角形に、４方向の吸収データを用いれば８角形に
なり、用いる吸収データの数を多くすればするほど検査
対象存在領域Ｃにより近い多角形となる。このように３
方向以上の吸収データを用いる場合には、それらのそれ
ぞれにおいて求めたＳ３、Ｓｌの値のうちＳｌについて
は最も大きなもの、Ｓｌについては最も小さなものを選
べばよい。 より多くの方向の吸収データを用いれば、限定再構成領
域及び再構成マスクを求める演算自体に時間がかかるこ
とになるから、むやみに増加する必要はない。上記の実
施例のように直交する２方向の吸収データから再構成マ
スクを作成する場合でも、再構成領域をまったく限定し
ない場合よりはかなりの処理速度の向上が達成できる。
この発明のＣＴスキャナの画像再構成法によれば、検査
対象に正確に対応する再構成マスクを自動作成すること
ができるため、検査対象物の大きさ・形状やセットした
位置・向き等にとられれることなく、画像再構成に要す
る時間を効率的に短縮することができる。
対象に正確に対応する再構成マスクを自動作成すること
ができるため、検査対象物の大きさ・形状やセットした
位置・向き等にとられれることなく、画像再構成に要す
る時間を効率的に短縮することができる。
第１図はこの発明のＣＴスキャナの画像再構成法の一実
施例にかがる再構成マスク生成法を示すフローチャート
、第２図は上記再構成マスクにしたがった同実施例にか
かる逆投影法を示すフローチャート、第３図は池の実施
例にかかる検査対象存在領域と再構成マスクとの関係を
示す概念図、第４図は同実施例にかかる再構成マスクの
作成法を示すフローチャート、第５図は投影ビームと吸
収データと再構成マトリクスとの関係を示す概念図、第
６図は従来例の一般的な画像再構成法を示すフローチャ
ート、第７図は同従来例における逆投影法を示すフロー
チャート、第８図は補間により逆投影する場合のフロー
チャートである。 Ａ・・・再構成７トリクス、Ｂ・・・投影ビーム、Ｃ・
・・検査対象存在領域、Ｃ′・・・限定再構成領域。
施例にかがる再構成マスク生成法を示すフローチャート
、第２図は上記再構成マスクにしたがった同実施例にか
かる逆投影法を示すフローチャート、第３図は池の実施
例にかかる検査対象存在領域と再構成マスクとの関係を
示す概念図、第４図は同実施例にかかる再構成マスクの
作成法を示すフローチャート、第５図は投影ビームと吸
収データと再構成マトリクスとの関係を示す概念図、第
６図は従来例の一般的な画像再構成法を示すフローチャ
ート、第７図は同従来例における逆投影法を示すフロー
チャート、第８図は補間により逆投影する場合のフロー
チャートである。 Ａ・・・再構成７トリクス、Ｂ・・・投影ビーム、Ｃ・
・・検査対象存在領域、Ｃ′・・・限定再構成領域。
Claims (2)
- （１）検査対象について最初のスキャンで得た投影デー
タより再構成して得た画像の各画素の値と所定のしきい
値とを比較して再構成マスクを作成し、同一検査対象に
ついての次回以降のスキャンで得た投影データについて
は該再構成マスクに応じて限定された画素についてのみ
逆投影演算を行うことを特徴とするＣＴスキャナの画像
再構成法。 - （２）画像再構成する前に、少なくとも１つの投影デー
タの各値と所定のしきい値とを比較して該投影データに
おける検査対象存在領域を求め、この投影データ上の検
査対象存在領域を再構成マトリクス上の再構成マスクに
変換し、この再構成マスクに応じて限定された画素につ
いてのみ逆投影演算を行うことを特徴とするＣＴスキャ
ナの画像再構成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255615A JPH03118673A (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | Ｃｔスキャナの画像再構成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1255615A JPH03118673A (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | Ｃｔスキャナの画像再構成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118673A true JPH03118673A (ja) | 1991-05-21 |
Family
ID=17281207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1255615A Pending JPH03118673A (ja) | 1989-09-30 | 1989-09-30 | Ｃｔスキャナの画像再構成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03118673A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006242611A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Shimadzu Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2012515342A (ja) * | 2009-01-19 | 2012-07-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | リストモードｐｅｔ撮像における領域再構成及び定量的評価 |
| JP2014062743A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Hitachi Ltd | Ｘ線断層撮影方法およびｘ線断層撮影装置 |
| JP2019015615A (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | 名古屋電機工業株式会社 | ３次元撮像装置、３次元撮像方法および３次元撮像プログラム |
-
1989
- 1989-09-30 JP JP1255615A patent/JPH03118673A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006242611A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Shimadzu Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2012515342A (ja) * | 2009-01-19 | 2012-07-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | リストモードｐｅｔ撮像における領域再構成及び定量的評価 |
| JP2014062743A (ja) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Hitachi Ltd | Ｘ線断層撮影方法およびｘ線断層撮影装置 |
| JP2019015615A (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | 名古屋電機工業株式会社 | ３次元撮像装置、３次元撮像方法および３次元撮像プログラム |
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