JP2000083946A - Method and device for correction projection and radiation tomography apparatus - Google Patents
Method and device for correction projection and radiation tomography apparatusInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
補正方法および装置並びに放射線断層撮影装置に関し、
特に、プロジェクションの高周波成分を補正するプロジ
ェクション補正方法および装置、並びに、そのような補
正装置を備えた放射線断層撮影装置に関する。The present invention relates to a projection correction method and apparatus, and a radiation tomography apparatus.
In particular, the present invention relates to a projection correction method and apparatus for correcting high-frequency components of projection, and a radiation tomography apparatus including such a correction apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】放射線断層撮影装置の一例として、例え
ば、X線CT(computed tomograph
y)装置がある。X線CT装置においては、放射線とし
てはX線が利用される。X線発生にはX線管が使用され
る。2. Description of the Related Art As an example of a radiation tomography apparatus, for example, an X-ray computed tomography (CT) is used.
y) There is a device. In an X-ray CT apparatus, X-rays are used as radiation. An X-ray tube is used for X-ray generation.
【0003】X線管を含むX線照射装置は、撮影範囲を
包含する幅を持ちそれに垂直な方向に厚みを持つX線ビ
ーム(beam)を照射する。X線ビームの厚みはコリ
メータ(collimator)のX線通過開口(アパ
ーチャ:aperture)の開度を調節することによ
り変更できるようになっており、これによって撮影のス
ライス(slice)厚を調節できるようになってい
る。An X-ray irradiating apparatus including an X-ray tube irradiates an X-ray beam having a width including an imaging range and a thickness in a direction perpendicular to the X-ray tube. The thickness of the X-ray beam can be changed by adjusting the aperture of an X-ray passing aperture (aperture) of a collimator, so that the thickness of a slice for imaging can be adjusted. Has become.
【0004】X線検出装置は、X線ビームの幅の方向に
多数(例えば1000個程度)のX線検出素子をアレイ
(array)状に配列した多チャンネル(chann
el)のX線検出器を有しそれによってX線を検出する
ようになっている。An X-ray detector is a multi-channel in which a large number (for example, about 1000) of X-ray detection elements are arranged in an array in the direction of the width of an X-ray beam.
e) an X-ray detector for detecting X-rays.
【0005】X線照射・検出装置を被検体の周りで回転
(スキャン:scan)させて、被検体の周囲の複数の
ビュー(view)方向でそれぞれX線による被検体の
投影像(プロジェクション:projection)を
測定し、それらプロジェクションに基づいて断層像を生
成(再構成)するようになっている。An X-ray irradiating / detecting device is rotated (scanned) around a subject, and projected images of the subject by X-rays in a plurality of view directions around the subject (projection: projection). ) Is measured, and a tomographic image is generated (reconstructed) based on the projections.
【0006】例えば両肩を含むアキシャルスライス(a
xial slice)のように、被検体内でのX線透
過経路が長いスライスを撮影した場合、X線強度の減弱
に伴う高周波成分がプロジェクションに含まれるように
なり、それによって再構成画像にストリークアーチファ
クト(streak artifact)と呼ばれる直
線状の偽像が生じる。ストリークアーチファクトを抑制
するために、プロジェクションに含まれる高周波成分を
低減するようなデータ補正が行われる。For example, an axial slice including both shoulders (a
When a slice having a long X-ray transmission path in the subject is photographed, as in the case of an xial slice, a high-frequency component associated with a decrease in X-ray intensity is included in the projection, thereby causing a streak artifact in a reconstructed image. A linear artifact called a "streak artifact" occurs. In order to suppress streak artifacts, data correction is performed to reduce high frequency components included in the projection.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上記のように高周波成
分を低減するデータ補正は、低減度合いを大きくすると
再構成画像の鮮鋭度を低下させるという好ましくない副
作用を伴うので、画像の鮮鋭度を低下させない程度に高
周波成分を低減する必要があった。このため、例えば、
体内埋め込み金属や骨等のX線吸収率が高い物体に由来
する強いストリークアーチファクトは十分に抑制するこ
とができないと言う問題があった。As described above, the data correction for reducing the high-frequency component has an undesirable side effect of decreasing the sharpness of the reconstructed image when the degree of reduction is increased. It was necessary to reduce high-frequency components to such an extent that they were not caused. Thus, for example,
There is a problem that strong streak artifacts derived from objects having a high X-ray absorptivity such as implanted metals and bones cannot be sufficiently suppressed.
【0008】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、放射線吸収率が高い物体に
よるストリークアーチファクトを除去するプロジェクシ
ョン補正方法および装置、並びに、そのような補正装置
を備えた放射線断層撮影装置を実現することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a projection correction method and apparatus for removing streak artifacts due to an object having a high radiation absorptivity, and a correction apparatus such as this. To realize a radiation tomography apparatus provided with the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】(1)上記の課題を解決
する第1の発明は、放射線による複数ビューのプロジェ
クションから再構成した断層像における放射線高吸収物
の像につき前記複数ビューのプロジェクション上での対
応位置をそれぞれ特定し、前記対応位置における前記プ
ロジェクションの高周波成分を補正する、ことを特徴と
するプロジェクション補正方法である。(1) A first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is that an image of a high-absorbing substance in a tomographic image reconstructed from a projection of a plurality of views by radiation is projected on the projection of the plurality of views. And correcting a high-frequency component of the projection at the corresponding position.
【0010】(2)上記の課題を解決する第2の発明
は、放射線による複数ビューのプロジェクションから再
構成した断層像における放射線高吸収物の像につき前記
複数ビューのプロジェクション上での対応位置をそれぞ
れ特定する位置特定手段と、前記対応位置における前記
プロジェクションの高周波成分を補正するデータ補正手
段と、を具備することを特徴とするプロジェクション補
正装置である。(2) According to a second aspect of the present invention, a corresponding position on the projection of the plurality of views is determined for each image of the high-absorbing material in the tomographic image reconstructed from the projection of the plurality of views by the radiation. A projection correction apparatus comprising: a position specifying unit for specifying; and a data correction unit for correcting a high-frequency component of the projection at the corresponding position.
【0011】(3)上記の課題を解決する第3の発明
は、放射線による複数ビューのプロジェクションを収集
しそれに基づいて断層像を生成する放射線断層撮影装置
であって、前記断層像における放射線高吸収物の像につ
き前記複数ビューのプロジェクション上での対応位置を
それぞれ特定する位置特定手段と、前記対応位置におけ
る前記プロジェクションの高周波成分を補正するデータ
補正手段と、前記データ補正手段が補正した複数ビュー
のプロジェクションに基づいて断層像を再構成する画像
再構成手段と、を具備することを特徴とする放射線断層
撮影装置である。(3) A third invention for solving the above-mentioned problems is a radiation tomography apparatus which collects projections of a plurality of views by radiation and generates a tomographic image based on the collected radiation projections. Position specifying means for respectively specifying corresponding positions on the projection of the plurality of views with respect to the image of the object, data correcting means for correcting high-frequency components of the projection at the corresponding positions, and a plurality of views corrected by the data correcting means. Image reconstruction means for reconstructing a tomographic image based on projection.
【0012】第1の発明乃至第3の発明のいずれか1つ
において、前記対応位置の特定は、ビュー・チャンネル
空間における前記放射線高吸収物のサイノグラムに基づ
いて行うことが、位置特定を精度良く行う点で好まし
い。[0012] In any one of the first invention to the third invention, the specification of the corresponding position is performed based on a sinogram of the high radiation absorbing substance in the view channel space, so that the position specification is performed with high accuracy. It is preferable in that it is performed.
【0013】(作用)本発明では、プロジェクションの
高周波成分についてのデータ補正は、断層像から求めた
放射線高吸収物の対応位置において行う。(Operation) In the present invention, the data correction for the high frequency component of the projection is performed at the position corresponding to the high radiation absorbing substance obtained from the tomographic image.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1にX線CT装置のブロ
ック(block)図を示す。本装置は本発明の放射線
断層撮影装置の実施の形態の一例である。本装置の構成
によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示
される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する
実施の形態の一例が示される。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a block diagram of the X-ray CT apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the radiation tomography apparatus of the present invention. The configuration of the present apparatus shows an example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention. An example of an embodiment of the method of the present invention is shown by the operation of the present apparatus.
【0015】図1に示すように、本装置は、走査ガント
リ(gantry)2と、撮影テーブル(table)
4と、操作コンソール(console)6を備えてい
る。走査ガントリ2は、放射線源としてのX線管20を
有する。X線管20から放射された図示しないX線は、
コリメータ22により例えば扇状のX線ビームすなわち
ファンビーム(fan beam)となるように成形さ
れ、検出器アレイ24に照射されるようになっている。
検出器アレイ24は、扇状のX線ビームの幅の方向にア
レイ状に配列された複数のX線検出素子を有する。検出
器アレイ24の構成については後にあらためて説明す
る。X線管20、コリメータ22および検出器アレイ2
4は、X線照射・検出装置を構成する。X線照射・検出
装置については、後にあらためて説明する。As shown in FIG. 1, the present apparatus comprises a scanning gantry (gantry) 2 and a photographing table (table).
4 and an operation console 6. The scanning gantry 2 has an X-ray tube 20 as a radiation source. X-rays (not shown) emitted from the X-ray tube 20 are:
The collimator 22 shapes the beam into, for example, a fan-shaped X-ray beam, that is, a fan beam, and irradiates the detector array 24 with the beam.
The detector array 24 has a plurality of X-ray detection elements arranged in an array in the direction of the width of the fan-shaped X-ray beam. The configuration of the detector array 24 will be described later. X-ray tube 20, collimator 22, and detector array 2
4 constitutes an X-ray irradiation / detection device. The X-ray irradiation / detection device will be described later.
【0016】検出器アレイ24にはデータ収集部26が
接続されている。データ収集部26は検出器アレイ24
の個々のX線検出素子の検出データを収集するようにな
っている。A data collection unit 26 is connected to the detector array 24. The data collection unit 26 includes the detector array 24
The detection data of the individual X-ray detection elements are collected.
【0017】X線管20からのX線の照射は、X線コン
トローラ(controller)28によって制御さ
れるようになっている。なお、X線管20とX線コント
ローラ28との接続関係については図示を省略する。コ
リメータ22は、コリメータコントローラ30によって
制御されるようになっている。なお、コリメータ22と
コリメータコントローラ30との接続関係については図
示を省略する。The irradiation of X-rays from the X-ray tube 20 is controlled by an X-ray controller (controller) 28. The illustration of the connection relationship between the X-ray tube 20 and the X-ray controller 28 is omitted. The collimator 22 is controlled by a collimator controller 30. The illustration of the connection relationship between the collimator 22 and the collimator controller 30 is omitted.
【0018】以上のX線管20乃至コリメータコントロ
ーラ30が、走査ガントリ2の回転部32に搭載されて
いる。回転部32の回転は、回転コントローラ34によ
って制御されるようになっている。なお、回転部32と
回転コントローラ34との接続関係については図示を省
略する。The above-described X-ray tube 20 to collimator controller 30 are mounted on the rotating unit 32 of the scanning gantry 2. The rotation of the rotation unit 32 is controlled by a rotation controller 34. The illustration of the connection relationship between the rotation unit 32 and the rotation controller 34 is omitted.
【0019】撮影テーブル4は、図示しない被検体を走
査ガントリ2のX線照射空間に搬入および搬出するよう
になっている。被検体とX線照射空間との関係について
は後にあらためて説明する。The imaging table 4 carries a subject (not shown) into and out of the X-ray irradiation space of the scanning gantry 2. The relationship between the subject and the X-ray irradiation space will be described later.
【0020】操作コンソール6は、中央処理装置60を
有している。中央処理装置60は、例えばコンピュータ
(computer)等によって構成される。中央処理
装置60は、本発明のプロジェクション補正装置の実施
の形態の一例である。中央処理装置60は、また、本発
明における位置特定手段の実施の形態の一例である。ま
た、本発明におけるデータ補正手段の実施の形態の一例
である。また、本発明における画像再構成手段の実施の
形態の一例である。The operation console 6 has a central processing unit 60. The central processing unit 60 is constituted by, for example, a computer. The central processing unit 60 is an example of an embodiment of the projection correction device of the present invention. The central processing unit 60 is an example of an embodiment of a position specifying unit according to the present invention. It is also an example of an embodiment of the data correction means in the present invention. Also, this is an example of an embodiment of an image reconstructing unit according to the present invention.
【0021】中央処理装置60には、制御インタフェー
ス(interface)62が接続されている。制御
インタフェース62には、走査ガントリ2と撮影テーブ
ル4が接続されている。The central processing unit 60 is connected with a control interface (interface) 62. The scanning gantry 2 and the imaging table 4 are connected to the control interface 62.
【0022】中央処理装置60は制御インタフェース6
2を通じて走査ガントリ2および撮影テーブル4を制御
するようになっている。走査ガントリ2内のデータ収集
部26、X線コントローラ28、コリメータコントロー
ラ30および回転コントローラ34が制御インタフェー
ス62を通じて制御される。なお、それら各部と制御イ
ンタフェース62との個別の接続については図示を省略
する。The central processing unit 60 has a control interface 6
2, the scanning gantry 2 and the imaging table 4 are controlled. The data acquisition unit 26, X-ray controller 28, collimator controller 30, and rotation controller 34 in the scanning gantry 2 are controlled through a control interface 62. It should be noted that illustration of individual connections between these units and the control interface 62 is omitted.
【0023】中央処理装置60には、また、データ収集
バッファ64が接続されている。データ収集バッファ6
4には、走査ガントリ2のデータ収集部26が接続され
ている。データ収集部26で収集されたデータがデータ
収集バッファ64に入力される。データ収集バッファ6
4は、入力データを一時的に記憶する。A data acquisition buffer 64 is also connected to the central processing unit 60. Data collection buffer 6
4 is connected to the data collection unit 26 of the scanning gantry 2. The data collected by the data collection unit 26 is input to the data collection buffer 64. Data collection buffer 6
4 temporarily stores the input data.
【0024】中央処理装置60は、データ収集バッファ
64を通じて収集した複数ビューのデータに基づいて画
像再構成を行う。画像再構成には、例えばフィルタード
・バックプロジェクション(filtered bac
k projection)法等が用いられる。中央処
理装置60には、また、記憶装置66が接続されてい
る。記憶装置66は、各種のデータや再構成画像および
プログラム(program)等を記憶する。The central processing unit 60 performs image reconstruction based on data of a plurality of views collected through the data collection buffer 64. Image reconstruction includes, for example, filtered back projection.
For example, a k projection method is used. The storage device 66 is also connected to the central processing unit 60. The storage device 66 stores various data, reconstructed images, programs, and the like.
【0025】中央処理装置60には、また、表示装置6
8と操作装置70がそれぞれ接続されている。表示装置
68は、中央処理装置60から出力される再構成画像や
その他の情報を表示するようになっている。操作装置7
0は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を
中央処理装置60に入力するようになっている。The central processing unit 60 also includes a display device 6
8 and the operating device 70 are connected to each other. The display device 68 displays a reconstructed image and other information output from the central processing unit 60. Operation device 7
Numeral 0 is operated by the operator to input various instructions and information to the central processing unit 60.
【0026】図2に、検出器アレイ24の模式的構成を
示す。検出器アレイ24は、多数のX線検出素子24
(i)を配列した、多チャンネルのX線検出器となって
いる。多数のX線検出素子24(i)は、全体として、
円筒凹面状に湾曲したX線入射面を形成する。iはチャ
ンネル番号であり例えばi=1〜1000である。FIG. 2 shows a schematic configuration of the detector array 24. The detector array 24 includes a large number of X-ray detection elements 24.
This is a multi-channel X-ray detector in which (i) is arranged. The large number of X-ray detection elements 24 (i)
An X-ray incident surface curved in a cylindrical concave shape is formed. i is a channel number, for example, i = 1 to 1000.
【0027】X線検出素子24(i)は、例えばシンチ
レータ(scintillator)とフォトダイオー
ド(photo diode)の組み合わせによって構
成される。なお、これに限るものではなく、例えばカド
ミウム・テルル(CdTe)等を利用した半導体X線検
出素子、あるいは、キセノン(Xe)ガスを利用した電
離箱型のX線検出素子であって良い。The X-ray detecting element 24 (i) is composed of, for example, a combination of a scintillator and a photodiode. The present invention is not limited to this, and may be, for example, a semiconductor X-ray detection element using cadmium tellurium (CdTe) or the like, or an ionization box type X-ray detection element using xenon (Xe) gas.
【0028】図3に、X線照射・検出装置におけるX線
管20とコリメータ22と検出器アレイ24の相互関係
を示す。なお、図3の(a)は正面から見た状態を示す
図、(b)は側面から見た状態を示す図である。同図に
示すように、X線管20から放射されたX線は、コリメ
ータ22により扇状のX線ビーム40となるように成形
され、検出器アレイ24に照射されるようになってい
る。FIG. 3 shows the relationship among the X-ray tube 20, collimator 22, and detector array 24 in the X-ray irradiation / detection device. 3A is a diagram illustrating a state viewed from the front, and FIG. 3B is a diagram illustrating a state viewed from the side. As shown in the figure, the X-rays radiated from the X-ray tube 20 are shaped into a fan-shaped X-ray beam 40 by a collimator 22 and irradiated to a detector array 24.
【0029】図3の(a)では、扇状のX線ビーム40
の広がりすなわちX線ビーム40の幅を示す。X線ビー
ム40の幅方向は、検出器アレイ24におけるチャンネ
ルの配列方向に一致する。(b)では、X線ビーム40
の厚みを示す。FIG. 3A shows a fan-shaped X-ray beam 40.
, Ie, the width of the X-ray beam 40. The width direction of the X-ray beam 40 matches the arrangement direction of the channels in the detector array 24. In (b), the X-ray beam 40
Shows the thickness of
【0030】このようなX線ビーム40の扇面に体軸を
交叉させて、例えば図4に示すように、撮影テーブル4
に載置された被検体8がX線照射空間に搬入される。X
線ビーム40によってスライスされた被検体8の投影像
が検出器アレイ24に投影される。被検体8に照射する
X線ビーム40の厚みtは、コリメータ22のアパーチ
ャの開度調節により設定される。By making the body axis cross the fan surface of such an X-ray beam 40, for example, as shown in FIG.
Is placed in the X-ray irradiation space. X
A projection image of the subject 8 sliced by the line beam 40 is projected on the detector array 24. The thickness t of the X-ray beam 40 irradiating the subject 8 is set by adjusting the aperture of the aperture of the collimator 22.
【0031】本装置の動作を説明する。操作者は操作装
置70を通じて所望の撮影条件を設定する。次いで、中
央処理装置60による制御の下で、X線照射・検出装置
により被検体8をスキャンする。これによって、被検体
8の例えば1000ビューのプロジェクションをデータ
収集バッファ64に収集する。The operation of the present apparatus will be described. The operator sets desired photographing conditions through the operation device 70. Next, the subject 8 is scanned by the X-ray irradiation / detection device under the control of the central processing unit 60. As a result, a projection of, for example, 1000 views of the subject 8 is collected in the data collection buffer 64.
【0032】データ収集バッファ64に収集された複数
ビューのプロジェクションは、例えば図5に示すような
2次元のビュー・チャンネル空間uを形成する。ビュー
・チャンネル空間uにおいて、横軸iがチャンネル番
号、縦軸jがビュー番号を表す。また、i方向に連なる
複数のプロジェクションデータ(projection
data)PRijは、jビューにおけるプロジェクシ
ョンPRjを示す。プロジェクションPRjは、本発明
におけるプロジェクションの実施の形態の一例である。The projection of a plurality of views collected in the data collection buffer 64 forms a two-dimensional view channel space u as shown in FIG. 5, for example. In the view channel space u, the horizontal axis i represents a channel number, and the vertical axis j represents a view number. Also, a plurality of projection data (projection) connected in the i direction
data) PRij indicates the projection PRj in the j-view. The projection PRj is an example of an embodiment of the projection in the present invention.
【0033】このようなプロジェクションPRjに基づ
き、中央処理装置60は、例えばフィルタード・バック
プロジェクション法等によって画像再構成を行い、断層
像を生成する。これによって、例えば図6に示すような
被検体8の断層像を得る。Based on such a projection PRj, the central processing unit 60 performs image reconstruction by, for example, a filtered back projection method or the like, and generates a tomographic image. Thereby, for example, a tomographic image of the subject 8 as shown in FIG. 6 is obtained.
【0034】被検体8の内部に、例えば埋め込み金属等
のX線吸収率が高い物体90があるとき、再構成画像に
はそれによるストリークアーチファクト92が含まれ
る。X線吸収率が高い物体90は、埋め込み金属に限ら
ず、骨や結石等であって良い。X線吸収率が高い物体9
0は、本発明における放射線高吸収物の実施の形態の一
例である。When an object 90 having a high X-ray absorptivity, such as an embedded metal, is present inside the subject 8, a streak artifact 92 due to the object 90 is included in the reconstructed image. The object 90 having a high X-ray absorptivity is not limited to an embedded metal, but may be a bone, a calculus, or the like. Object 9 with high X-ray absorption
Numeral 0 is an example of an embodiment of the radiation-absorbent according to the present invention.
【0035】このようなストリークアーチファクトが生
じる場合、本装置では、中央処理装置60により、次の
ようにしてストリークアーチファクトを除去する。図7
に、ストリークアーチファクトを除去する手順のフロー
(flow)図を示す。同図に示すように、ステップ
(step)702で、図6に示した断層像の2値画像
を生成する。When such streak artifacts occur, in the present apparatus, the streak artifacts are removed by the central processing unit 60 as follows. FIG.
FIG. 7 shows a flow chart of a procedure for removing streak artifacts. As shown in the figure, in step (702), a binary image of the tomographic image shown in FIG. 6 is generated.
【0036】2値画像は、適宜のCTナンバー(num
ber)(例えば1000)を閾値として、それ以上の
CTナンバーを持つピクセル(pixel)を1とし、
それ以外のピクセルを0として生成する。これによっ
て、例えば図8に示すように、X線吸収率の高い物体9
0だけを含む2値画像が得られる。The binary image has an appropriate CT number (num)
ber) (for example, 1000) as a threshold value, and a pixel (pixel) having a CT number higher than the threshold value is set to 1,
The other pixels are generated as 0. Thereby, for example, as shown in FIG.
A binary image containing only zeros is obtained.
【0037】次に、ステップ704で、物体90につき
ビュー・チャンネル空間uにおけるサイノグラム(si
nogram)を求める。サイノグラムを求めるには、
図9に模式的に示すように、中央処理装置内部でのデー
タ処理により、上記の2値画像につき、被検体8のスキ
ャン時のX線照射・検出装置と同じジオメトリ(geo
metry)で、スキャン時と同じビューの複数の投影
像をそれぞれ求める。Next, in step 704, a sinogram (si
nogram). To find the sinogram,
As schematically shown in FIG. 9, the same geometry (geo) as that of the X-ray irradiation / detection device at the time of scanning the subject 8 is obtained for the above binary image by data processing inside the central processing unit.
metry) to obtain a plurality of projection images of the same view as at the time of scanning.
【0038】これによって、i軸上での物体90の投影
位置Piが各ビューにごとに求まり、例えば図10に示
すように、ビュー・チャンネル空間uにおける物体90
の投影位置Piの軌跡、すなわちサイノグラムSNが求
まる。As a result, the projection position Pi of the object 90 on the i-axis is determined for each view. For example, as shown in FIG.
Of the projection position Pi, that is, the sinogram SN is obtained.
【0039】なお、物体90が複数ある場合は、そられ
に対応して複数のサイノグラムSNが求まる。以下、サ
イノグラムSNが単一の場合について説明するが、複数
の場合も同様である。When there are a plurality of objects 90, a plurality of sinograms SN are obtained correspondingly. Hereinafter, a case where the sinogram SN is single will be described, but the same applies to a case where a plurality of sinograms are used.
【0040】次に、ステップ706でプロジェクション
の補正を行う。プロジェクションの補正は、プロジェク
ションに含まれる高周波成分を除去ないし低減すること
により行う。その際、補正する部分をサイノグラムSN
に基づいて特定する。Next, in step 706, the projection is corrected. The correction of the projection is performed by removing or reducing high-frequency components included in the projection. At this time, the portion to be corrected is sinogram SN
Specify based on.
【0041】すなわち、ビューj1でのプロジェクショ
ンPRj1が例えば図11に示すようになっており、こ
のプロジェクションPRj1で、サイノグラムSNすな
わち物体90の投影がi軸上でPiの位置にあるとする
と、位置Piを含む所定の範囲dについて補正を行う。
範囲dは適宜に定める。位置Piは、本発明における
「プロジェクション上での対応位置」の実施の形態の一
例である。サイノグラムを利用することにより、対応位
置を正確に特定することができる。That is, if the projection PRj1 in the view j1 is as shown in FIG. 11, for example, and the projection of the sinogram SN, that is, the projection of the object 90 is at the position Pi on the i-axis, the position Pi Is corrected for a predetermined range d including.
The range d is appropriately determined. The position Pi is an example of an embodiment of the “corresponding position on the projection” in the present invention. By using the sinogram, the corresponding position can be specified accurately.
【0042】補正に当たっては、適宜のハイパスフィル
タ(high−pass filter)でプロジェク
ションPRj1を処理することにより、図12に示すよ
うな高周波成分だけの信号とし、この中の範囲dに属す
る各高周波成分の信号強度をそれぞれ求め、これらを、
プロジェクションPRj1において位置が対応するもの
同士で差し引く。これによって、範囲dの高周波成分が
相殺(除去)される。In the correction, by processing the projection PRj1 with an appropriate high-pass filter, a signal having only high-frequency components as shown in FIG. 12 is obtained. Determine the signal strength and calculate
In the projection PRj1, those whose positions correspond to each other are subtracted. As a result, high frequency components in the range d are canceled (removed).
【0043】あるいは、完全に相殺する代わりに、各高
周波成分に適宜の重み係数を掛けて差し引く、または、
各高周波成分を適宜の比率で縮小するようにしても良
い。このように重み係数または比率係数を利用するの
は、それらによって補正の強さを適宜に調節する点で好
ましい。Alternatively, instead of completely canceling each other, each high-frequency component is subtracted by multiplying it by an appropriate weighting factor, or
Each high-frequency component may be reduced at an appropriate ratio. The use of the weight coefficient or the ratio coefficient in this manner is preferable in that the strength of the correction is appropriately adjusted.
【0044】このような補正を全てのビューのプロジェ
クションPRjについて行い、全ビューのプロジェクシ
ョンからサイノグラムSNに対応する部分における高周
波成分を除去ないし低減する。Such correction is performed for the projections PRj of all views, and high-frequency components in the portion corresponding to the sinogram SN are removed or reduced from the projections of all views.
【0045】次に、ステップ708で、補正済みのプロ
ジェクションに基づいてあらためて画像再構成を行う。
これによって、例えば図13に示すように、X線吸収率
が高い物体90の像を含みながらも、それによるストリ
ークアーチファクトがない断層像を得ることができる。
X線吸収率が高い物体90は、金属に限るものではなく
骨等であっても良いのは言うまでもない。Next, in step 708, image reconstruction is performed again based on the corrected projection.
Thus, as shown in FIG. 13, for example, it is possible to obtain a tomographic image including an image of the object 90 having a high X-ray absorptivity, but having no streak artifact.
It is needless to say that the object 90 having a high X-ray absorption rate is not limited to metal, but may be bone or the like.
【0046】なお、範囲d以外の部分については、補正
済みのプロジェクションにおいても高周波成分が元のま
まなので、上記のような補正をしても画像の鮮鋭度を損
なうことがない。このため、プロジェクションの補正
は、画像の鮮鋭度への悪影響を考慮することなく十分に
強い補正を行うことができる。したがって、画像の鮮鋭
度を損なうことなく、ストリークアーチファクトを十分
に低減することができる。Since the high-frequency components of the portion other than the range d remain unchanged even in the corrected projection, the sharpness of the image is not impaired even if the above correction is performed. For this reason, the projection correction can be made sufficiently strong without considering the adverse effect on the sharpness of the image. Therefore, streak artifacts can be sufficiently reduced without impairing the sharpness of the image.
【0047】以上、放射線としてX線を用いた例につい
て説明したが、放射線はX線に限るものではなく、例え
ばγ線等の他の種類の放射線であっても良い。ただし、
現時点では、X線がその発生、検出および制御等に関し
実用的な手段が最も充実している点で好ましい。Although the example using X-rays as radiation has been described above, the radiation is not limited to X-rays, but may be other types of radiation such as γ-rays. However,
At present, X-rays are preferred because practical means for generating, detecting, controlling, and the like are the most substantial.
【0048】[0048]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、放射線吸収率が高い物体によるストリークアーチ
ファクトを除去するプロジェクション補正方法および装
置、並びに、そのような補正装置を備えた放射線断層撮
影装置を実現することができる。As described above in detail, according to the present invention, a projection correction method and apparatus for removing streak artifacts due to an object having a high radiation absorption rate, and a radiation tomography provided with such a correction apparatus The device can be realized.
【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。FIG. 1 is a block diagram of a device according to an example of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態の一例の装置における検出
器アレイの模式的構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a detector array in an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX線
照射・検出装置の模式的構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an X-ray irradiation / detection device in an example of an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX線
照射・検出装置の模式的構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an X-ray irradiation / detection device in the device according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビュ
ー・チャンネル空間の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a view channel space in the apparatus according to an embodiment of the present invention;
【図6】本発明の実施の形態の一例の装置で撮影した断
層像の模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a tomographic image taken by an apparatus according to an embodiment of the present invention;
【図7】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロ
ー図である。FIG. 7 is a flowchart showing an operation of the apparatus according to the embodiment of the present invention;
【図8】本発明の実施の形態の一例の装置で生成した2
値画像の模式図である。FIG. 8 shows an example of an image generated by an apparatus according to an embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram of a value image.
【図9】本発明の実施の形態の一例の装置によるサイノ
グラム生成の模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a sinogram generation by the apparatus according to the embodiment of the present invention;
【図10】本発明の実施の形態の一例の装置で生成した
サイノグラムの模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a sinogram generated by an apparatus according to an example of an embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施の形態の一例の装置で求めた被
検体のプロジェクションの模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram of a projection of a subject obtained by an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施の形態の一例の装置で求めた被
検体のプロジェクションの高周波成分の模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram of a high-frequency component of the projection of the subject obtained by the apparatus according to the embodiment of the present invention;
【図13】本発明の実施の形態の一例の装置で生成した
断層像の模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram of a tomographic image generated by an apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 走査ガントリ 20 X線管 22 コリメータ 24 検出器アレイ 26 データ収集部 28 X線コントローラ 30 コリメータコントローラ 32 回転部 34 回転コントローラ 4 撮影テーブル 6 操作コンソール 60 中央処理装置 62 制御インタフェース 64 データ収集バッファ 66 記憶装置 68 表示装置 70 操作装置 40 X線ビーム 8 被検体 24(i) X線検出素子 2 Scanning Gantry 20 X-ray Tube 22 Collimator 24 Detector Array 26 Data Collection Unit 28 X-ray Controller 30 Collimator Controller 32 Rotation Unit 34 Rotation Controller 4 Imaging Table 6 Operation Console 60 Central Processing Unit 62 Control Interface 64 Data Collection Buffer 66 Storage Device 68 display device 70 operating device 40 X-ray beam 8 subject 24 (i) X-ray detecting element
Claims (3)
ョンから再構成した断層像における放射線高吸収物の像
につき前記複数ビューのプロジェクション上での対応位
置をそれぞれ特定し、 前記対応位置における前記プロジェクションの高周波成
分を補正する、ことを特徴とするプロジェクション補正
方法。1. A corresponding position on a projection of a plurality of views is specified for an image of a radiation-absorbing material in a tomographic image reconstructed from a projection of a plurality of views by radiation, and a high-frequency component of the projection at the corresponding position is determined. A projection correction method, comprising: correcting.
ョンから再構成した断層像における放射線高吸収物の像
につき前記複数ビューのプロジェクション上での対応位
置をそれぞれ特定する位置特定手段と、 前記対応位置における前記プロジェクションの高周波成
分を補正するデータ補正手段と、を具備することを特徴
とするプロジェクション補正装置。2. A position specifying means for specifying a corresponding position on the projection of the plurality of views with respect to an image of a high-absorbing substance in a tomographic image reconstructed from projections of a plurality of views by radiation, and the projection at the corresponding position. And a data correction means for correcting the high-frequency component of the projection.
ョンを収集しそれに基づいて断層像を生成する放射線断
層撮影装置であって、 前記断層像における放射線高吸収物の像につき前記複数
ビューのプロジェクション上での対応位置をそれぞれ特
定する位置特定手段と、 前記対応位置における前記プロジェクションの高周波成
分を補正するデータ補正手段と、 前記データ補正手段が補正した複数ビューのプロジェク
ションに基づいて断層像を再構成する画像再構成手段
と、を具備することを特徴とする放射線断層撮影装置。3. A radiation tomography apparatus for collecting projections of a plurality of views by radiation and generating a tomographic image based on the collected projections, wherein correspondence of an image of a high-absorbing substance in the tomographic images on the projections of the plurality of views is provided. Position specifying means for specifying respective positions; data correction means for correcting high-frequency components of the projection at the corresponding positions; image reconstruction for reconstructing a tomographic image based on the projections of a plurality of views corrected by the data correction means And radiation means.
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---|---|---|---|
JP25992198A JP2000083946A (en) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | Method and device for correction projection and radiation tomography apparatus |
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