JP2006167161A - X線ct画像再構成方法、装置及びx線ct画像再構成プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
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Abstract
【課題】アーチファクト低減処理としての高X線吸収係数の物体領域をアーチファクトが組込まれた再構成画像から抽出していたために、アーチファクトの低減が困難であった。
【解決手段】X線発生により投影データI1を取得する(ステップ201)。投影データとしきい値TH1との比較により上限値到達領域を抽出し(ステップ202)、投影データI1の差分投影データ(ΔI1)としきい値TH2との比較により不連続領域を抽出する(ステップ203)。上限値到達領域と不連続領域を高X線吸収係数の物体領域とし(ステップ204)、これを用いて投影データI1を修正して修正投影データI1’を演算し(ステップ206〜209)、アーチファクト低減処理を再構成画像P1の演算前に行う。
【選択図】 図2
【解決手段】X線発生により投影データI1を取得する(ステップ201)。投影データとしきい値TH1との比較により上限値到達領域を抽出し(ステップ202)、投影データI1の差分投影データ(ΔI1)としきい値TH2との比較により不連続領域を抽出する(ステップ203)。上限値到達領域と不連続領域を高X線吸収係数の物体領域とし(ステップ204)、これを用いて投影データI1を修正して修正投影データI1’を演算し(ステップ206〜209)、アーチファクト低減処理を再構成画像P1の演算前に行う。
【選択図】 図2
Description
本発明はX線CT(Computed Tomography)画像再構成方法、装置及びX線CT画像再構成プログラムを記憶した記憶媒体に関する。
一般に、X線CT画像再構成方法においては、撮影対象物の周囲を多数の方向からX線を投影し、X線の透過エネルギーとしての投影データ(シノグラムとも言う)を取得し、この投影データをフィルタ補正逆投影法、逐次近似法等の画像再構成法を用いて逆投影して画像を再構成する。
上述のX線CT画像再構成方法において、撮影対象物にX線吸収係数が極端に大きい物体領域たとえば金属が存在すると、アーチファクトと呼ばれる放射状ノイズパターンが再構成画像に発生する。このアーチファクトは医療現場、非破壊検査現場等で再構成画像の判別の妨げとなる。
たとえば、図11の(A)に示すアクリル材料層101a及び高X線吸収係数の物体であるステレンス材料層101b、101cよりなる撮影対象物101をX線により投影すると、図11の(B)に示す不連続部分(遷移部分)102a,102b,…,103a,103b投影データが得られる。ここで、不連続部分102a,102b,…はX線102による投影データに発生したものであり、不連続部分103a,103bはX線103による投影データに発生したものである。すなわち、X線がステレンス材料層101aを通過して得られた投影データは急激に大きくなる。このような投影データをフィルタ補正逆投影法により逆投影すると、図11の(C)に示す再構成画像が得られる。この場合、ステレンス材料層101b、101cを中心として放射状のアーチファクトが発生すると共に、ステレンス材料層101b、101c間のアクリル材料層101aの再構成画像は完全に欠落している。
従来のアーチファクトを低減するX線CT画像再構成方法においては、再構成画像から高X線吸収係数の物体領域をマニアルで抽出し、この抽出された物体領域をコンピュータ上で投影して投影データを得、この投影データを逆投影して高X線吸収係数物体領域画像を再構成する。次いで、高X線吸収係数物体領域画像を上述の再構成画像に重ね合わせて補正画像を得、再び補正画像をコンピュータ上で投影し、投影データを得、この投影データを逆投影して画像を再再構成する(参照:特許文献1,2)。
しかしながら、上述の従来のX線CT画像再構成方法においては、アーチファクト低減処理工程として高X線吸収係数の物体領域をアーチファクトが組込まれた再構成画像から抽出しているので、高X線吸収係数の物体領域の抽出が困難であり、また、アーチファクトは補正画像においても低減されず、従って、再再構成画像におけるアーチファクトは低減されないという課題がある。
また、高X線吸収係数の物体領域の抽出をマニアルで行っているので、非効率であるという課題もある。
また、高X線吸収係数の物体領域の抽出をマニアルで行っているので、非効率であるという課題もある。
従って、本発明の目的は、アーチファクトを十分に低減できる効率のよいX線CT画像再構成方法、装置及びX線CT画像再構成プログラムを記憶した記憶媒体を提供することにある。
上述の課題を解決すために本発明は、X線CT画像再構成方法において、撮影対象物の周囲を多数の方向からX線により投影して投影データを取得し、この投影データに対してアーチファクト低減する処理を行って投影データの修正投影データを演算し、修正投影データを逆投影して画像を再構成する。
一方法において、修正投影データ演算は、投影データより高X線吸収係数の物体領域を抽出し、投影データより高X線吸収係数の物体領域を除去した第1の投影データを演算し、この第1の投影データに対して連続的に増大変化するX線吸収係数の物体領域の第2の投影データを演算し、第1の投影データと第2の投影データとの合成により修正投影データを演算する。
また、他の方法において、投影データ取得はX線の投影エネルギーの異なる低X線投影データ及び高X線投影データを取得し、修正投影データ演算は低X線投影データと高X線投影データとを合成することにより修正投影データを演算する。
本発明によれば、アーチファクトが強く現れる再構成画像上ではなく、投影データ上でアーチファクト低減処理を行うので、アーチファクトを容易に低減でき、この結果、アーチファクトが低減した修正投影データを逆投影して画像を再構成するので、再構成画像上のアーチファクトは低減できる。また、高X線吸収係数の物体領域の抽出は自動的に行われるので、効率を高くできる。
図1は本発明に係るX線CT画像再構成装置の最良の形態を示すブロック回路図である。図1において、1はX線発生装置1a及びX線検査装置1bよりなるガントリ、2はガントリ1を制御するコンピュータ、3はコンピュータ2により制御されるディスプレイ装置である。
図1のコンピュータ2の第1の動作を図2、図3を用いて説明する。
図2のステップ201〜209はX線発生による1回目再構成用投影データI1を取得し、この投影データに対してアーチファクト低減する処理を行って1回目再構成用投影データI1の修正データI1’を演算するものである。また、図3のステップ301〜309は1回目再構成用投影データI1の修正データI1’を逆投影して1回目再構成画像P1を演算すると共に表示し、さらに、k回目再構成画像Pk(k≧1)をコンピュータ2上で投影して(k+1)回目再構成用投影データIk+1を演算し、この投影データIk+1を逆投影して(k+1)回目再構成画像Pk+1を演算すると共に表示するものである。
始めに、ステップ201において、所定エネルギーたとえば100kVのX線管電圧を用いてX線発生装置1aを駆動させてX線検査装置1bにより図4の(A)に示すような1回目再構成用投影データI1を取得する。この場合、図11の(A)に示す撮影対象物101を想定すると、あるX線は、ステレンス材料層101b、101cを透過できず、投影データI1は上限値到達領域401a、401bにおいて上限値に到達すると共に、ステレンス材料層101b、101cの境界に不連続領域(遷移領域)402a、402b、402c、402dが発生する。
次に、ステップ202において、高X線吸収係数の物体領域として上限値到達領域たとえば図4の(A)の401a、401bを抽出する。すなわち、投影データI1の各X線吸収係数f(i,j)のヒストグラムは図4の(B)に示すごとくなる。従って、しきい値TH1を適当に設定し、f(i,j)>TH1か否かを判別することにより上限値到達領域401a、401bを抽出できる。尚、この場合の上限値は必ずしも最大値を意味するのではなく、ある程度大きい値つまりしきい値TH1より大きい値を意味する。この場合、上限値到達領域を単に高X線吸収係数領域と呼ぶことができる。
次に、ステップ203において、高X線吸収係数の物体領域として不連続領域(遷移領域)たとえば図4の(A)の402a、402b、402c、402dをも抽出する。すなわち、投影データI1の差分投影データΔI1(=Δf(i,j)は図5の(A)のごとくなり、投影データI1の各X線吸収係数f(i,j)を用いて、
Δf(i,j)
←|f(i+1,j)−f(i,j)|
により演算すると、差分Δf(i,j)のヒストグラムは図5の(B)に示すごとくなる。従って、しきい値TH2を適当に設定し、Δf(i,j)>TH2か否かを判別することにより不連続領域(遷移領域)402a、402b、403c、403dを抽出できる。
Δf(i,j)
←|f(i+1,j)−f(i,j)|
により演算すると、差分Δf(i,j)のヒストグラムは図5の(B)に示すごとくなる。従って、しきい値TH2を適当に設定し、Δf(i,j)>TH2か否かを判別することにより不連続領域(遷移領域)402a、402b、403c、403dを抽出できる。
次に、ステップ204において、高X線吸収係数の物体領域を上限値到達領域401a、401bと不連続領域(遷移領域)402a、402b、402c、402dとの合成により演算する。
次に、ステップ205において、高X線吸収係数の物体領域の投影データの各X線吸収係数を0として、図6の(A)に示すごとく、高X線吸収係数の物体領域の除去後の投影データI1Aを演算する。
次に、ステップ206において、投影データI1Aをフィルタ補正逆投影法により逆投影して再構成画像P0を演算する。この場合、再構成画像P0はステレンス材料層101b、101cを空気層(μ=0.0)として認識するが、ステレンス材料層101b、101cに相当する高X線吸収係数の物体領域以外は不正確となっている。
次に、ステップ207において、図6の(B)に示すごとく、再構成画像P0より高X線吸収係数の物体領域画像を抽出する。
次に、ステップ208において、抽出された高X線吸収係数の物体領域画像のX線吸収係数μを任意の大きな値たとえばμ=0.01とし、その他の領域の画像のX線吸収係数μを空気(μ=0.0)とし、コンピュータ2上で投影する。この結果、図6の(C)に示すような投影データI1Bが得られる。
次に、ステップ209において、修正再構成用投影データI1’を高X線吸収係数の物体領域の除去後の投影データI1Aと高X線吸収係数の物体領域の投影データI1Bとの合成により演算する。ただし、この合成の前に、投影データI1Aの高X線吸収係数の物体領域における投影データを図6の(A)の点線に示すごとく線形補間により演算しておく。これにより、図6の(D)に示すごとく、修正再構成用投影データI1’が得られる。尚、図6の(E)は再構成投影データI1’の全体を示す。
次に、ステップ301において、ステップ302〜308の演算のために、k及び前回投影データI0を初期化する。つまり、
k ← 1
I0 ← 0
k ← 1
I0 ← 0
次に、ステップ302において、修正再構成用投影データI1’と前回投影データIk−1との差投影データΔIを、
ΔI ← I1’−Ik−1
を演算する。尚、1回目は演算では、Ik−1=I0=0であるので、ΔI=I1’である。
ΔI ← I1’−Ik−1
を演算する。尚、1回目は演算では、Ik−1=I0=0であるので、ΔI=I1’である。
次に、ステップ303において、差投影データΔIの絶対値|ΔI|が所定値δ以下か否かを判別する。この結果、|ΔI|>δであればステップ304に進む。他方、|ΔI|≦δであればステップ310に進み、このルーチンは終了する。尚、1回目演算では、|ΔI|=I1’>δであり、ステップ304に進む。尚、ステップ303において、|ΔI|の代わりに、2乗平均誤差を用いてもよい。
次に、ステップ304において、差投影データΔIをフィルタ補正逆投影法により逆投影して差画像ΔPを演算する。尚、1回目演算では、ΔI=I1’であるので、修正再構成用投影データI1’を逆投影した画像が得られる。
次に、ステップ305において、k回目再構成画像Pkを、
Pk ← Pk−1+ΔP
により演算する。尚、1回目演算では、P1=ΔPである。
Pk ← Pk−1+ΔP
により演算する。尚、1回目演算では、P1=ΔPである。
次に、ステップ306において、k回目再構成画像Pkをディスプレイ装置3に表示する。なお、ステップ306は省略することもできる。
次に、ステップ307において、kを+1増大せしめる。
次に、ステップ308において、前回値としての画像Pk−1をコンピュータ2上で投影し、前回値としての投影データIk−1を得る。
次に、ステップ309において、投影データIk−1のスケール調整を行う。たとえば、投影データIk−1の最大X線吸収係数MAX1、最小X線吸収係数MIN1が修正再構成用投影データI1’の最大X線吸収係数MAX0、最小X線吸収係数MIN0に一致するように投影データIk−1の1次変換を行う。すなわち、Ik−1の各X線吸収係数を、
X線吸収係数←(MAX0−MIN0)
/(MAX1−MIN1)・(X線吸収係数−MIN1)+MIN0
とする。
X線吸収係数←(MAX0−MIN0)
/(MAX1−MIN1)・(X線吸収係数−MIN1)+MIN0
とする。
そして、スケール調整された投影データIk−1(k=1,2,…)が修正再構成用投影データI1’に近づくまでステップ302〜309のフローが繰返される。この結果、図7に示すように、再構成画像P2,P3,…が得られ、再構成画像P1に残存したアーチファクトは抑制される。このとき、図8に示すように、誤差としての|ΔI|も減少する。
上述の第1の動作によれば、再構成画像P1を演算する前に1回目再構成用投影データI1に対して投影データの上限値を低減すると共に不連続部(遷移部)を消滅せしめてアーチファクトを抑制する。また、画像再構成アルゴリズムを繰返してコンピュータ2上の投影データを修正1回目再構成投影データI1’に近づくようにして再構成画像P1に残存したアーチファクトを抑制する。
図1のコンピュータ2の第2の動作を図9を参照して説明する。尚、図9のルーチンは図3のルーチンに続く。
図9のステップ901〜903は2つのX線発生による1回目再構成用投影データI1A、I1Bを取得し、これら2つの投影データI1A、I1Bを合成して修正データI1’を演算することによりアーチファクト低減する処理を行うものである。
始めに、ステップ901において、低エネルギーたとえば40kVのX線管電圧を用いてX線発生装置1aを駆動させてX線検査装置1bにより図10の(A)に示すような1回目再構成用投影データI1Aを取得する。
次に、ステップ902において、高エネルギーたとえば100kVのX線管電圧を用いてX線発生装置1aを駆動させてX線検査装置1bにより図10の(B)に示すような1回目再構成用投影データI1Bを取得する。
次に、ステップ903において、1回目再構成用投影データI1A、I1Bを合成することにより修正再構成用投影データI1’を演算する。このとき、しきい値TH3を適当に設定し、投影データI1BのX線吸収係数f(i,j)がf(i,j)>TH3か否かを判別することにより高X線吸収係数領域を抽出する。次いで、非高X線吸収係数領域の投影データI1Aと高X線吸収係数領域の投影データI1Bの合成により修正再構成投影データI1’を合成する。この場合、投影データI1Aと投影データI1Bは接続点P、Qにおいて連続となるように合成する。
尚、ステップ902では、何らかの方法で既に高X線吸収係数の物体領域が抽出されている場合には、この物体領域をコンピュータ2上で投影して1回目再構成用投影データI1Bを取得してもよい。
そして、図3のステップ301に進む。
上述の第2の動作によれば、再構成画像P1を演算する前に2つの1回目再構成用投影データI1A、I1Bに対して投影データの不連続部(遷移部)を消滅せしめてアーチファクトを抑制する。また、画像再構成アルゴリズムを繰返してコンピュータ2上の投影データを修正1回目再構成投影データI1’に近づくようにして再構成画像P1に残存したアーチファクトを抑制する。
上述の図2(もしくは図9)、図3のフローチャートは図1のコンピュータ2のプログラムとして記憶媒体に記憶される。たとえば、記憶媒体がROM等の不揮発性メモリであれば予め組込まれ、記憶媒体がRAM等の揮発性メモリであれば必要に応じて書き込まれる。
1:ガントリ
1a:X線発生装置
1b:X線検出装置
2:コンピュータ
3:ディスプレイ装置
Ik:k回目再構成用投影データ
Pk:k回目再構成画像
I1’:修正1回目再構成用投影データ
1a:X線発生装置
1b:X線検出装置
2:コンピュータ
3:ディスプレイ装置
Ik:k回目再構成用投影データ
Pk:k回目再構成画像
I1’:修正1回目再構成用投影データ
Claims (42)
- 撮影対象物の周囲を多数の方向からX線により投影して投影データ(I1)を取得する投影データ取得工程と、
該投影データに対してアーチファクトを低減する処理を行って該投影データの修正投影データ(I1’)を演算する修正投影データ演算工程と、
該修正投影データを逆投影演算して画像を再構成する画像再構成工程と
を具備するX線CT画像再構成方法。 - 前記修正投影データ演算工程は、
前記投影データ(I1)より高X線吸収係数の物体領域を抽出する高X線吸収係数物体領域抽出工程と、
前記投影データより前記高X線吸収係数の物体領域を除去した第1の投影データ(I1A)を演算する第1の投影データ演算工程と、
該第1の投影データに対して連続的に増大変化する前記高X線吸収係数の物体領域の第2の投影データ(I1B)を演算する第2の投影データ演算工程と、
前記第1の投影データと前記第2の投影データとの合成により前記修正投影データ(I1’)を演算する工程と
を具備する請求項1に記載のX線CT画像再構成方法。 - 前記高X線吸収係数物体領域抽出工程は、
前記第1の投影データの各X線吸収係数と第1のしきい値(TH1)との比較により前記投影データの高X線吸収係数領域を抽出する工程と、
前記投影データの差分投影データ(ΔI1)の各値(Δf(i,j))と第2のしきい値(TH2)との比較により前記投影データの不連続領域を抽出する不連続領域抽出工程と、
前記高X線吸収係数領域と前記不連続領域との合成により前記高X線吸収係数の物体領域を演算する高X線吸収係数物体領域演算工程と
を具備する請求項2に記載のX線CT画像再構成方法。 - 前記第1の投影データ演算工程は、
前記投影データの各X線吸収係数のうち前記高X線吸収係数の物体領域の各X線吸収係数を0とする工程
を具備する請求項2に記載のX線CT画像再構成方法。 - 第2の投影データ演算工程は、
前記第1の投影データ(I1A)を逆投影して再構成画像(P0)を演算する工程と、
該再構成画像より前記高X線吸収係数の物体領域画像を抽出する工程と、
該物体領域画像を演算により投影して前記第2の投影データを取得する工程と
を具備する請求項2に記載のX線CT画像再構成方法。 - 前記物体領域画像の演算による投影は、該物体領域画像のX線吸収係数を任意の大きさとし、前記物体領域画像以外の画像のX線吸収係数を0として行われる請求項5に記載のX線CT画像再構成方法。
- 前記投影データ取得工程は前記X線の異なる投影エネルギーを用いて低X線投影データ(I1A)及び高X線投影データ(I1B)を取得し、
前記修正投影データ演算工程は前記低X線投影データと前記高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項1に記載のX線CT画像再構成方法。 - 前記投影データ取得工程は前記X線の低投影エネルギーを用いて低X線投影データ(I1A)を取得すると共に、既に抽出されている高X線吸収係数の物体領域を演算により投影して高X線投影データ(I1B)を取得し、
前記修正投影データ演算工程は前記低X線投影データと前記高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項1に記載のX線CT画像再構成方法。 - 前記修正投影データ演算工程は、
前記高X線投影データの各X線吸収係数と第3のしきい値(TH3)との比較により高X線吸収係数の物体領域を判別する工程と、
該高X線吸収係数の物体領域外の前記低X線投影データと前記高X線吸収係数の物体領域内の高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算すると共に、前記低X線投影データと前記高X線投影データとの接続点(P,Q)を連続となるように合成する工程と
を具備する請求項8あるいは9に記載のX線CT画像再構成方法。 - さらに、
前記再構成された画像(Pk)を前回値画像(Pk−1)として演算により投影して前回値投影データ(Ik−1)を取得する前回値投影データ取得工程と、
前記修正投影データ(I1’)と前記前回値画像との差投影データ(ΔI)を演算する差投影データ演算工程と、
該差投影データを逆投影して差画像(ΔP)を演算する差画像演算工程と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像(Pk)を取得する再構成画像取得工程と、
前記前回値投影データ取得工程、前記差投影データ演算工程、前記差画像演算工程及び前記再構成画像取得工程を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返工程と
を具備する請求項1に記載のX線CT画像再構成方法。 - さらに、前記差投影データ演算前に、前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整する工程を具備する請求項10に記載のX線CT画像再構成方法。
- 前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前記前回値投影データを1次変換することにより行う請求項11に記載のX線CT画像再構成方法。
- 撮影対象物の周囲を多数の方向からX線により投影して投影データ(I1)を取得し、該投影データを逆投影演算して画像を再構成するX線CT画像再構成方法において、前記再構成された画像(Pk)を前回値画像(Pk−1)として演算により投影して前回値投影データ(Ik−1)を取得する前回値投影データ取得工程と、
前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整するスケール調整工程と、
前記修正投影データ(I1’)と前記前回値画像との差投影データ(ΔI)を演算する差投影データ演算工程と、
該差投影データを逆投影して差画像(ΔP)を演算する差画像演算工程と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像(Pk)を取得する再構成画像取得工程と、
前記前回値投影データ取得工程、前記差投影データ演算工程、前記差画像演算工程及び前記再構成画像取得工程を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返工程と
を具備することを特徴とするX線CT画像再構成方法。 - 前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前回値投影データを1次変換することにより行う請求項13に記載のX線CT画像再構成方法。
- 撮影対象物の周囲を多数の方向からX線により投影して投影データ(I1)を取得する投影データ取得手段と、
該投影データに対してアーチファクトを低減する処理を行って該投影データの修正投影データ(I1’)を演算する修正投影データ演算手段と、
該修正投影データを逆投影演算して画像を再構成する画像再構成手段と
を具備するX線CT画像再構成装置。 - 前記修正投影データ演算工程は、
前記投影データ(I1)より高X線吸収係数の物体領域を抽出する高X線吸収係数物体領域抽出手段と、
前記投影データより前記高X線吸収係数の物体領域を除去した第1の投影データ(I1A)を演算する第1の投影データ演算手段と、
該第1の投影データに対して連続的に増大変化する前記高X線吸収係数の物体領域の第2の投影データ(I1B)を演算する第2の投影データ演算手段と、
前記第1の投影データと前記第2の投影データとの合成により前記修正投影データ(I1’)を演算する手段と
を具備する請求項15に記載のX線CT画像再構成装置。 - 前記高X線吸収係数物体領域抽出手段は、
前記第1の投影データの各X線吸収係数と第1のしきい値(TH1)との比較により前記投影データの高X線吸収係数領域を抽出する手段と、
前記投影データの差分投影データ(ΔI1)の各値(Δf(i,j))と第2のしきい値(TH2)との比較により前記投影データの不連続領域を抽出する不連続領域抽出手段と、
前記高X線吸収係数領域と前記不連続領域との合成により前記高X線吸収係数の物体領域を演算する高X線吸収係数物体領域演算手段と
を具備する請求項16に記載のX線CT画像再構成装置。 - 前記第1の投影データ演算手段は、
前記投影データの各X線吸収係数のうち前記高X線吸収係数の物体領域の各X線吸収係数を0とする手段
を具備する請求項16に記載のX線CT画像再構成装置。 - 第2の投影データ演算手段は、
前記第1の投影データ(I1A)を逆投影して再構成画像(P0)を演算する手段と、
該再構成画像より前記高X線吸収係数の物体領域画像を抽出する手段と、
該物体領域画像を演算により投影して前記第2の投影データを取得する手段と
を具備する請求項16に記載のX線CT画像再構成装置。 - 前記物体領域画像の演算による投影は、該物体領域画像のX線吸収係数を任意の大きさとし、前記物体領域画像以外の画像のX線吸収係数を0として行われる請求項19に記載のX線CT画像再構成装置。
- 前記投影データ取得手段は前記X線の異なる投影エネルギーを用いて低X線投影データ(I1A)及び高X線投影データ(I1B)を取得し、
前記修正投影データ演算手段は前記低X線投影データと前記高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項15に記載のX線CT画像再構成装置。 - 前記投影データ取得手段は前記X線の低投影エネルギーを用いて低X線投影データ(I1A)を取得すると共に、既に抽出されている高X線吸収係数の物体領域を演算により投影して高X線投影データ(I1B)を取得し、
前記修正投影データ演算手段は前記低X線投影データと前記高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項15に記載のX線CT画像再構成装置。 - 前記修正投影データ演算手段は、
前記高X線投影データの各X線吸収係数と第3のしきい値(TH3)との比較により高X線吸収係数の物体領域を判別する手段と、
該高X線吸収係数の物体領域外の前記低X線投影データと前記高X線吸収係数の物体領域内の高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算すると共に、前記低X線投影データと前記高X線投影データとの接続点(P,Q)を連続となるように合成する手段と
を具備する請求項21あるいは22に記載のX線CT画像再構成装置。 - さらに、
前記再構成された画像(Pk)を前回値画像(Pk−1)として演算により投影して前回値投影データ(Ik−1)を取得する前回値投影データ取得手段と、
前記修正投影データ(I1’)と前記前回値画像との差投影データ(ΔI)を演算する差投影データ演算手段と、
該差投影データを逆投影して差画像(ΔP)を演算する差画像演算手段と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像(Pk)を取得する再構成画像取得手段と、
前記前回値投影データ取得手段、前記差投影データ演算手段、前記差画像演算手段及び前記再構成画像取得手段を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返手段と
を具備する請求項15に記載のX線CT画像再構成装置。 - さらに、前記差投影データ演算前に、前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整する手段を具備する請求項24に記載のX線CT画像再構成装置。
- 前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前記前回値投影データを1次変換することにより行う請求項25に記載のX線CT画像再構成装置。
- 撮影対象物の周囲を多数の方向からX線により投影して投影データ(I1)を取得し、該投影データを逆投影演算して画像を再構成するX線CT画像再構成装置において、前記再構成された画像(Pk)を前回値画像(Pk−1)として演算により投影して前回値投影データ(Ik−1)を取得する前回値投影データ取得手段と、
前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整するスケール調整手段と、
前記修正投影データ(I1’)と前記前回値画像との差投影データ(ΔI)を演算する差投影データ演算手段と、
該差投影データを逆投影して差画像(ΔP)を演算する差画像演算手段と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像(Pk)を取得する再構成画像取得手段と、
前記前回値投影データ取得手段、前記差投影データ演算手段、前記差画像演算手段及び前記再構成画像取得手段を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返手段と
を具備することを特徴とするX線CT画像再構成装置。 - 前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前回値投影データを1次変換することにより行う請求項27に記載のX線CT画像再構成装置。
- 撮影対象物の周囲を多数の方向からX線により投影して投影データ(I1)を取得する投影データ取得手順と、
該投影データに対してアーチファクトを低減する処理を行って該投影データの修正投影データ(I1’)を演算する修正投影データ演算手順と、
該修正投影データを逆投影演算して画像を再構成する画像再構成手順と
を具備するX線CT画像再構成プログラムを記憶した記憶媒体。 - 前記修正投影データ演算手順は、
前記投影データ(I1)より高X線吸収係数の物体領域を抽出する高X線吸収係数物体領域抽出手順と、
前記投影データより前記高X線吸収係数の物体領域を除去した第1の投影データ(I1A)を演算する第1の投影データ演算手順と、
該第1の投影データに対して連続的に増大変化する前記高X線吸収係数の物体領域の第2の投影データ(I1B)を演算する第2の投影データ演算手順と、
前記第1の投影データと前記第2の投影データとの合成により前記修正投影データ(I1’)を演算する手順と
を具備する請求項29に記載の記憶媒体。 - 前記高X線吸収係数物体領域抽出手順は、
前記第1の投影データの各X線吸収係数と第1のしきい値(TH1)との比較により前記投影データの高X線吸収係数領域を抽出する手順と、
前記投影データの差分投影データ(ΔI1)の各値(Δf(i,j))と第2のしきい値(TH2)との比較により前記投影データの不連続領域を抽出する不連続領域抽出手順と、
前記高X線吸収係数領域と前記不連続領域との合成により前記高X線吸収係数の物体領域を演算する高X線吸収係数物体領域演算手順と
を具備する請求項30に記載の記憶媒体。 - 前記第1の投影データ演算手順は、
前記投影データの各X線吸収係数のうち前記高X線吸収係数の物体領域の各X線吸収係数を0とする手順
を具備する請求項30に記載の記憶媒体。 - 第2の投影データ演算手順は、
前記第1の投影データ(I1A)を逆投影して再構成画像(P0)を演算する手順と、
該再構成画像より前記高X線吸収係数の物体領域画像を抽出する手順と、
該物体領域画像を演算により投影して前記第2の投影データを取得する手順と
を具備する請求項30に記載の記憶媒体。 - 前記物体領域画像の演算による投影は、該物体領域画像のX線吸収係数を任意の大きさとし、前記物体領域画像以外の画像のX線吸収係数を0として行われる請求項33に記載の記憶媒体。
- 前記投影データ取得手順は前記X線の異なる投影エネルギーを用いて低X線投影データ(I1A)及び高X線投影データ(I1B)を取得し、
前記修正投影データ演算手順は前記低X線投影データと前記高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項29に記載の記憶媒体。 - 前記投影データ取得手順は前記X線の低投影エネルギーを用いて低X線投影データ(I1A)を取得すると共に、既に抽出されている高X線吸収係数の物体領域を演算により投影して高X線投影データ(I1B)を取得し、
前記修正投影データ演算手順は前記低X線投影データと前記高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項29に記載の記憶媒体。 - 前記修正投影データ演算手順は、
前記高X線投影データの各X線吸収係数と第3のしきい値(TH3)との比較により高X線吸収係数の物体領域を判別する手順と、
該高X線吸収係数の物体領域外の前記低X線投影データと前記高X線吸収係数の物体領域内の高X線投影データとの合成により前記修正投影データを演算すると共に、前記低X線投影データと前記高X線投影データとの接続点(P,Q)を連続となるように合成する手順と
を具備する請求項35あるいは36に記載の記憶媒体。 - さらに、
前記再構成された画像(Pk)を前回値画像(Pk−1)として演算により投影して前回値投影データ(Ik−1)を取得する前回値投影データ取得手順と、
前記修正投影データ(I1’)と前記前回値画像との差投影データ(ΔI)を演算する差投影データ演算手順と、
該差投影データを逆投影して差画像(ΔP)を演算する差画像演算手順と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像(Pk)を取得する再構成画像取得手順と、
前記前回値投影データ取得手順、前記差投影データ演算手順、前記差画像演算手順及び前記再構成画像取得手順を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返手順と
を具備する請求項29に記載の記憶媒体。 - さらに、前記差投影データ演算前に、前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整する手順を具備する請求項38に記載の記憶媒体。
- 前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前回値投影データを1次変換することにより行う請求項39に記載の記憶媒体。
- 撮影対象物の周囲を多数の方向からX線により投影して投影データ(I1)を取得し、該投影データを逆投影演算して画像を再構成するX線CT画像再構成プログラムを記憶した記憶媒体において、前記再構成された画像(Pk)を前回値画像(Pk−1)として演算により投影して前回値投影データ(Ik−1)を取得する前回値投影データ取得手順と、
前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整するスケール調整手順と、
前記修正投影データ(I1’)と前記前回値画像との差投影データ(ΔI)を演算する差投影データ演算手順と、
該差投影データを逆投影して差画像(ΔP)を演算する差画像演算手順と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像(Pk)を取得する再構成画像取得手順と、
前記前回値投影データ取得手順、前記差投影データ演算手順、前記差画像演算手順及び前記再構成画像取得手順を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返手順と
を具備することを特徴とするX線CT画像再構成プログラムを記憶した記憶媒体。 - 前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前記前回値投影データを1次変換することにより行う請求項41に記載の記憶媒体。
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