JPH0570462B2 - - Google Patents
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- JPH0570462B2 JPH0570462B2 JP63303466A JP30346688A JPH0570462B2 JP H0570462 B2 JPH0570462 B2 JP H0570462B2 JP 63303466 A JP63303466 A JP 63303466A JP 30346688 A JP30346688 A JP 30346688A JP H0570462 B2 JPH0570462 B2 JP H0570462B2
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Description
（産業上の利用分野）
本発明はＸ線CT等において、金属等から発生
する偽像（アーテイフアクト）を低減する画像処
理装置に関する。 （従来の技術） Ｘ線断層撮影装置（以下Ｘ線CTという）は各
方向でＸ線源から被検体を曝射して透過したＸ線
を検出器で検出し、そのデータに画像再構成処理
を行つて画像表示し、診断の用に供しようとする
装置である。 （発明が解決しようとする課題） ところでこのＸ線CTにおいては、金属等高Ｘ
線吸収物質が存在すると画像上にストリーク状偽
像等の偽像が現れて画像の観察、診断を著しく妨
げるという大きな技術的問題を孕んでいる。就
中、金歯や補綴金属等被検体内に存在する金属類
から発生する強い偽像の存在はイメージに多大な
影響を与え、詳細な観察をできなくするばかり
か、全く観察不能にしてしまうことがあつて、歯
科やリハビリテーシヨン等の分野へのＸ線CTの
適用を拒んでいる。 本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その
目的は、被検体内に存在する金属等から発生する
偽像を低減するアルゴリズムを提案し、それに対
応する金属偽像等を低減する画像処理装置を実現
することにある。 （課題を解決するための手段） Ｘ線CT等で使用する画像処理装置において、
１又は複数の偽像発生源の位置に関する情報を入
力する入力手段又は該位置の情報を自動検出する
偽像発生源位置検出手段と、すべての方向又は任
意の方向についてすべての偽像発生源に交わるす
べての射影データについて隔射影データをその対
向射影データ又は各射影データからその対向射影
データを減算した値をその近傍データの平均値等
と比較し閾値を越える変化がある場合には対向射
影データの値により近い値を新しい射影データと
し、その他の場合には元の射影データをそのまま
使用して金属等の偽像を低減した射影データを生
成する金属偽像低減射影データ生成手段と、前記
射影データを画像再構成して金属等偽像を低減し
たイメージを得る画像再構成手段と、少なくとも
１個のデータ記憶手段とを具備することを特徴と
するものである。 （作用） 金属等偽像発生源の画像上の位置、大きさ等の
情報に基づいて金属等偽像低減射影データ生成手
段は入力画像射影データから前記金属等偽像発生
源で発生する金属等偽像を削減する。金属等偽像
を削減された射影データは画像再構成されて出力
される。 （実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。 第１図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。図において、DS１は実測Ｘ線の生データを
格納するデータ記憶装置である。PPRはデータ
記憶装置DS１に格納されている実測Ｘ線生デー
タを得て、データ収集装置DAS（図示せず）のオ
フセツト補正、Ｘ線強度補正、検出系の各チヤネ
ルの感度補正、対数変換、Ｘ線線質硬化補正等の
各種処理を施す前処理装置で、その出力の射影デ
ータはデータ記憶装置DS２に格納される。 GDCはＸ，Ｙ方向の格子状の目盛線をイメー
ジに重ねて表示できるグリツド付イメージ表示装
置である。 MMIはキーボード等の入力装置と陰極線管表
示装置（CRT）等の表示装置等から成り、グリ
ツド付イメージ表示装置GDCに表示された原イ
メージから偽像の発生源である金属等の所在に関
する情報（例えば中心の座標と領域のサイズ等）
を操作者が読み取りそれらの情報を入力するため
のマン・マシン・インタフエース装置である。入
力された情報はデータ記憶装置DS２に格納され
る。 MARはデータ記憶装置DS２に格納された前処
理装置PPRによる前処理済みの射影データより、
金属等から発生する偽像成分を削除した射影デー
タを生成する金属等偽像低減射影データ生成装置
である。この出力の偽像成分削除済射影データは
データ記憶装置DS３に格納される。第２図に再
構成領域と金属偽像発生源の関係位置を示し、金
属等の偽像を除去するアルゴリズムの一例を説明
する。図において、大円内の領域RAは再構成領
域で、再構成領域RA内の領域MA内に金属があ
るものとする。領域MAはその中心がＣ（座標
（Cx，Cy））で、半径Ｒの小円である。ｘ，ｙは
直交座標軸、Ｘ，Ｙ座標軸はｘ，ｙ座標軸を反時
計方向にθ′だけ回転した座標軸である。実測Ｘ線
の射影データは、Ｓから原点Ｏに向うθ方向の平
行ビーム・データ群（各方向の平行ビームのビユ
ー・データ）として得られている。点A1，Ac，
A2は、領域MAに交わる方向θの平行ビーム群
の先頭ビーム、中央ビーム、最終ビームがＸ軸と
交わる点である。このとき次の関係が成り立つ。 N1＝cc ＋（Cx・sinθ−Cy・cosθ−Ｒ）／ｄ …（１−１） N2＝cc ＋（Cx・sinθ−Cy・cosθ＋Ｒ）／ｄ …（１−２） ここでｄはサンプル間隔、ccは再構成中心Ｏを
通る仮想ビームの番号であり、N1，N2はそれぞ
れMAと交わる射影データの開始データ番号、終
了データ番号である。データ番号はＸの増加方向
に増加するのを通常の場合（ｄ＞Ｏ）とする（Ｘ
の増加方向にデータ番号が減少する場合には、
（１−１）式、（１−２）式でｄ＜Ｏと考え、N1，
N2はそれぞれ終了データ番号、開始データ番号
となる。）。 実測Ｘ線射影データは、1/4−1/4オフセツト測
定されたサンプル間隔ｄである離散データであ
り、θ方向の点A1からA2までの範囲に入る射影
データの番号のうち先頭データの番号をNS＝NS
（θ）、最終データの番号をNL＝NL（θ）とする。 金属等の偽像を除去するアルゴリズムの例は次
の通りである。 各方向θに対して、生成される金属等の偽像を
除去した射影データをａ（Xi,〓）とすると、 ａ（Xi，θ）＝ ｒ（Xi，θ）−ｃ・｛ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′
｝ NS≦ｉ≦NLで且つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜≧δのとき
…（２−１） ｒ（Xi，θ） ｉ＜NS，又はｉ＞NL，又は NS≦ｉ≦NLで且つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜＜δのとき
…（２−２） ここで、ｒ（Xi，θ）は、方向θ、距離Xiにお
ける実測射影データ（前処理等の処理済）であ
り、ｒ（Xi，θ）′はｒ（Xi，θ）の対向射影デー
タである。又、δは所謂閾値（Threshold）で、
ｃは１以下の正の定数である。1/4−1/4オフセツ
ト測定された平行ビーム・データに対し、ｒ（Xi，
θ）の対向射影データｒ（Xi，θ）′は ｒ（Xi，θ）′≡ｒ（−Xi，θ＋π） ＝１／２・｛ｒ（Xj，θ＋π） ＋ｒ（Xj+1，θ＋π）｝ …(3) ここで、ｊ＝trunc（２・cc−ｉ） …（３−１） 但し、ccは再構成中心Ｏ（アイソ・センタ）を
通る仮想ビームの番号である。ccは実数である
が、ｉ，ｊは整数であり、（３−１）式のｊは
２・cc−ｉを超えない最大整数である。1/4−1/4
オフセツト測定の際には、例えばcc＝Nc−（1/4）
（Ncは整数）では、 ｊ＝trunc（２・Nc−１／２−ｉ） ＝２・Nc−ｉ−１となる。(3)式は1/4−1/4オ
フセツト測定においてはｒ（Xi・θ）の対向デー
タｒ（Xi，θ）′は隣接する２つの射影データｒ
（Xj，θ＋π）とｒ（Xj+1，θ＋π）の補間によ
り生成されることを意味する。（２−１）式は金
属等の偽像がある場合に、その射影データｒ（Xi，
θ）を対向データｒ（Xi，θ）′を加味して修正す
る式であり、金属等の変化の激しい実測データを
補間により変化の緩和されたデータに修正して偽
像を低減することを意味し、物理的にも重大な意
味を持つ式である。 RECONはデータ記憶装置DS３に格納された
射影データに、画像再構成処理を施す装置であ
る。画像再構成されたイメージ・データはデータ
記憶装置DS４に格納される。画像再構成のアル
ゴリズムと装置は公知のもので良く、ここでは説
明を省略する。 上記のように構成された装置の動作を大３図の
フローチヤートを参照しながら説明する。この装
置の動作においては、スキヤンは既に終了し、実
測Ｘ線生データは収集されてデータ記憶装置DS
１に収納されており、画像は再構成されてデータ
記憶装置DS４に格納されている。そして操作者
が表示画面を観察しながら金属等偽像の所在に関
する情報を読み取りその情報を処理系に入力し、
金属等偽像の低減を行う場合の例を示している。 画像再構成された金属等偽像を含むイメージを
グリツド付イメージ表示装置GDCに表示する
（ステツプ１）。表示されたイメージを見ながら、
金属等偽像発生源に関する情報、即ち、偽像発生
源の数、各偽像発生源の中心のｘ，ｙ座標、各偽
像発生源を含む領域MAの半径Ｒ等を読み取る
（ステツプ２）。 グリツド付イメージ表示装置GDCから読み取
つた金属等偽像に関する情報を、マン・マシン・
インタフエース装置MMIにより画像処理装置に
入力する。入力データはデータ記憶装置DS２に
格納される（ステツプ３）。 前処理装置PPRはデータ記憶装置DS１に格納
されているデータ収集装置DASからの生データ
の各ビユーデータに、オフセツト補正、Ｘ線強度
補正、チヤネル感度補正、対数変換、Ｘ線線質硬
化補正等の前処理を施す（ステツプ４）。全ビユ
ー、全方向のデータに対してこの前処理を行う
（ステツプ５）。 各ビユー（各方向）毎、且つ各偽像発生源毎に
（１−１）式、（１−２）式によりこの偽像発生源
と交わる射影データ番号の範囲を求める（ステツ
プ６）。 金属等偽像低減射影データ生成装置MARによ
り、データ記憶装置DS２に格納されている各方
向の射影データに対して、（２−１）式、（２−
２）式に従うデータ比較と条件判定を行い（ステ
ツプ７）、次に金属等の偽像を除去した射影デー
タ生成を行い、その結果の射影データをデータ記
憶装置DS３に格納する（ステツプ８）。これをこ
の偽像発生源と交わるすべての射影データに対し
て行う（ステツプ９）。次にすべての偽像発生源
についてステツプ６〜ステツプ９を行う（ステツ
プ10）。次にすべてのビユー（すべての方向）に
ついてステツプ６〜ステツプ10を行う（ステツプ
11）。 画像再構成装置RECONにより、データ記憶装
置DS３に格納された金属等偽像低減済射影デー
タに画像再構成処理を施して、出力のイメージ・
データをデータ記憶装置DS４に格納する（ステ
ツプ12）。以上の動作により金属等偽像低減処理
は終了する。 尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、第４図に示す偽像位置自動検出型の金属等
偽像低減用画像処理装置DPSを実現することが
できる。第１図に示した実施例の装置は、偽像の
発生位置を操作者が表示されたイメージにより判
断し、操作者が位置情報を読み取りこれを入力し
て処理する方式であるが、第４図の実施例は原イ
メージの再構成後に偽像発生源の位置を自動検出
し、これに基づいて金属等偽像の低減を行う例で
ある。図において、第１図と同等の部分には同一
の記号を付してある。図中、MDETはデータ記
憶装置DS４に格納されている原イメージ・デー
タをサーチし、１または複数の金属等偽像の発生
源の位置を求めてその結果をデータ記憶装置DS
２に格納する偽像発生源位置検出装置である。上
記のサーチは、画像データの各値の閾値との比較
（必要に応じて更に閉領域化や領域内の画像デー
タの標準偏差値の比較等を加味）により、偽像発
生源の中心座標と領域サイズ等の情報を求める。
その他の装置は第１図の同名の装置と同じであ
る。この動作のフローチヤートを第５図に示す。
このフローチヤートはステツプ１からステツプ３
で実測データの前処理と画像再構成を行つた後ス
テツプ４で金属等偽像発生源の位置のサーチ（検
出）を行つている点が第３図のフローチヤートと
は異なつているが、その他は同じである。 第６図はＸ線CT装置と本実施例の画像処理装
置DPSとを接続して、オンライン動作とした場
合の応用例のブロツク図である。Ｘ線CT装置は
ガントリＧ、テーブルTAをテーブルガントリ制
御装置TGCで制御して断層撮影部の位置決めを
行い、Ｘ線発生制御装置XGCの制御により高圧、
Ｘ線管制御部XRはＸ線管Ｘに高圧を供給して再
構成領域PAをスキヤンする。前記のガントリＧ
は再構成領域PAを含む円で示してある。検出器
群Ｓは被検対Ｂを透過したＸ線を検出してデータ
収集装置DASにデータを送る。データ収集装置
DASはデータを増幅し、デイジタルデータに変
換する等の処理を行つた後、画像処理装置DPS
にデータを送り、データ記憶装置DS１に書き込
む。以後の動作は既に説明した通りである。デー
タ記憶装置DS４に格納されたストリークを除去
されたイメージデータを画像表示装置GDC及び
必要に応じて像写真撮影装置MFCに送る。撮影
制御装置SCCは各装置の動作を制御する。 第７図は上記応用例の動作のフローチヤートで
ある。先ずスキヤンを行つてデータ収集装置
DASはデータを収集し、増幅、AD変換等の処理
を行い、出力データをデータ記憶装置DS１に格
納する。こうして全方向についてＸ線生データを
測定する。以後の動作は第５図のフローチヤート
と同じである。 第８図に示す装置は、第１，第４図等と異な
り、偽像を低減したイメージを直接再構成する代
りに偽像のみから成るイメージを再構成し、原イ
メージからこれを減算し偽像を低減したイメージ
を得る装置である。第８図の装置は、スキヤンは
既に終了しており、このスキヤン・データを使用
して原イメージの再構成を行い、偽像発生源の位
置を自動検出し、これより金属偽像等の低減を行
う例である。DS４は再構成されたイメージ、偽
像を低減したイメージ等を格納するデータ記憶装
置であり、DS５は偽像のみから成るイメージを
格納するデータ記憶装置である。金属等偽像低減
射影データ生成装置MARでのストリーク偽像の
識別とストリーク生成射影データｂ（Xi，θ）の
生成は次式に従う（c′は定数）。 ｂ（Xi，θ）＝ c′・｛ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｝ NS≦ｉ≦NLで且つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜≧δの時 …（２−１−１） Ｏ ｉ＜NS又はｉ＞NL又はNS≦ｉ≦NLで且
つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜＜δの時
…（２−２−１） データ記憶装置DS２からの入力データに処理を
施し、出力データをデータ記憶装置DS３に格納
する。イメージ減算処理装置SIMAGは、データ
記憶装置DS４に格納された原イメージの対応す
るデータからデータ記憶装置DS５に格納された
偽像のみから成るイメージの対応するデータを減
算し結果をデータ記憶装置DS４へ格納する。 この装置の動作のフローチヤートを第９図に示
す。ステツプ7a，7bで各々（２−１−１）式、
（２−２−１）式に従う射影データを生成し、ス
テツプ11でストリーク・イメージの再構成を行
い、ステツプ12でイメージ減算処理装置SIMAG
により原イメージからストリーク成分の除去を行
う他は第５図に同じである。 又、本発明による各種の装置を他のストリーク
等を低減する画像処理装置と合体統合して用いれ
ば金属ストリーク等偽像のより完全な低減を可能
とする処理装置を構成できる。 更に次のような変形が可能である。 (i) アルゴリズムの変形 (イ) 金属等偽像低減のアルゴリズム アルゴリズムとして、（２−１）式、（２−２）
式に限定されず、各種の変形が考えられる。例え
ば、（２−１）式、（２−２）式中のａ（Xi，θ）
は、ｒ（Xi，θ），ｒ（Xi，θ）′のみの関数でな
く、ｒ（Xi+k，θ），ｒ（Xi+l，θ）′の関数であつ
てもよい。ここに、ｋ＝−K1，−K1＋１…，０，
１，…，K2； ｌ＝−L1，−L1＋１，…，Ｏ，１，…，L2；K1，
K2，L1，L2は正の整数である。又、その関数の
形は滑らかに変化する関数等である。 (ロ) 平行ビームに限定されず、フアン・ビームに
も適用できる。フアン・ビームの場合には(3)式
等が変化する。 (ハ) 金属等偽像発生源の形状は実施例に示したよ
うに円に限定されない。形状決定のアルゴリズ
ムも（１−１）式〜（１−２）式に限定されな
い。 (ニ) （２−１）式、（２−２）式の偽像識別条件
を変更した次のものもある（δ′は閾値）。
する偽像（アーテイフアクト）を低減する画像処
理装置に関する。 （従来の技術） Ｘ線断層撮影装置（以下Ｘ線CTという）は各
方向でＸ線源から被検体を曝射して透過したＸ線
を検出器で検出し、そのデータに画像再構成処理
を行つて画像表示し、診断の用に供しようとする
装置である。 （発明が解決しようとする課題） ところでこのＸ線CTにおいては、金属等高Ｘ
線吸収物質が存在すると画像上にストリーク状偽
像等の偽像が現れて画像の観察、診断を著しく妨
げるという大きな技術的問題を孕んでいる。就
中、金歯や補綴金属等被検体内に存在する金属類
から発生する強い偽像の存在はイメージに多大な
影響を与え、詳細な観察をできなくするばかり
か、全く観察不能にしてしまうことがあつて、歯
科やリハビリテーシヨン等の分野へのＸ線CTの
適用を拒んでいる。 本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その
目的は、被検体内に存在する金属等から発生する
偽像を低減するアルゴリズムを提案し、それに対
応する金属偽像等を低減する画像処理装置を実現
することにある。 （課題を解決するための手段） Ｘ線CT等で使用する画像処理装置において、
１又は複数の偽像発生源の位置に関する情報を入
力する入力手段又は該位置の情報を自動検出する
偽像発生源位置検出手段と、すべての方向又は任
意の方向についてすべての偽像発生源に交わるす
べての射影データについて隔射影データをその対
向射影データ又は各射影データからその対向射影
データを減算した値をその近傍データの平均値等
と比較し閾値を越える変化がある場合には対向射
影データの値により近い値を新しい射影データと
し、その他の場合には元の射影データをそのまま
使用して金属等の偽像を低減した射影データを生
成する金属偽像低減射影データ生成手段と、前記
射影データを画像再構成して金属等偽像を低減し
たイメージを得る画像再構成手段と、少なくとも
１個のデータ記憶手段とを具備することを特徴と
するものである。 （作用） 金属等偽像発生源の画像上の位置、大きさ等の
情報に基づいて金属等偽像低減射影データ生成手
段は入力画像射影データから前記金属等偽像発生
源で発生する金属等偽像を削減する。金属等偽像
を削減された射影データは画像再構成されて出力
される。 （実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。 第１図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。図において、DS１は実測Ｘ線の生データを
格納するデータ記憶装置である。PPRはデータ
記憶装置DS１に格納されている実測Ｘ線生デー
タを得て、データ収集装置DAS（図示せず）のオ
フセツト補正、Ｘ線強度補正、検出系の各チヤネ
ルの感度補正、対数変換、Ｘ線線質硬化補正等の
各種処理を施す前処理装置で、その出力の射影デ
ータはデータ記憶装置DS２に格納される。 GDCはＸ，Ｙ方向の格子状の目盛線をイメー
ジに重ねて表示できるグリツド付イメージ表示装
置である。 MMIはキーボード等の入力装置と陰極線管表
示装置（CRT）等の表示装置等から成り、グリ
ツド付イメージ表示装置GDCに表示された原イ
メージから偽像の発生源である金属等の所在に関
する情報（例えば中心の座標と領域のサイズ等）
を操作者が読み取りそれらの情報を入力するため
のマン・マシン・インタフエース装置である。入
力された情報はデータ記憶装置DS２に格納され
る。 MARはデータ記憶装置DS２に格納された前処
理装置PPRによる前処理済みの射影データより、
金属等から発生する偽像成分を削除した射影デー
タを生成する金属等偽像低減射影データ生成装置
である。この出力の偽像成分削除済射影データは
データ記憶装置DS３に格納される。第２図に再
構成領域と金属偽像発生源の関係位置を示し、金
属等の偽像を除去するアルゴリズムの一例を説明
する。図において、大円内の領域RAは再構成領
域で、再構成領域RA内の領域MA内に金属があ
るものとする。領域MAはその中心がＣ（座標
（Cx，Cy））で、半径Ｒの小円である。ｘ，ｙは
直交座標軸、Ｘ，Ｙ座標軸はｘ，ｙ座標軸を反時
計方向にθ′だけ回転した座標軸である。実測Ｘ線
の射影データは、Ｓから原点Ｏに向うθ方向の平
行ビーム・データ群（各方向の平行ビームのビユ
ー・データ）として得られている。点A1，Ac，
A2は、領域MAに交わる方向θの平行ビーム群
の先頭ビーム、中央ビーム、最終ビームがＸ軸と
交わる点である。このとき次の関係が成り立つ。 N1＝cc ＋（Cx・sinθ−Cy・cosθ−Ｒ）／ｄ …（１−１） N2＝cc ＋（Cx・sinθ−Cy・cosθ＋Ｒ）／ｄ …（１−２） ここでｄはサンプル間隔、ccは再構成中心Ｏを
通る仮想ビームの番号であり、N1，N2はそれぞ
れMAと交わる射影データの開始データ番号、終
了データ番号である。データ番号はＸの増加方向
に増加するのを通常の場合（ｄ＞Ｏ）とする（Ｘ
の増加方向にデータ番号が減少する場合には、
（１−１）式、（１−２）式でｄ＜Ｏと考え、N1，
N2はそれぞれ終了データ番号、開始データ番号
となる。）。 実測Ｘ線射影データは、1/4−1/4オフセツト測
定されたサンプル間隔ｄである離散データであ
り、θ方向の点A1からA2までの範囲に入る射影
データの番号のうち先頭データの番号をNS＝NS
（θ）、最終データの番号をNL＝NL（θ）とする。 金属等の偽像を除去するアルゴリズムの例は次
の通りである。 各方向θに対して、生成される金属等の偽像を
除去した射影データをａ（Xi,〓）とすると、 ａ（Xi，θ）＝ ｒ（Xi，θ）−ｃ・｛ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′
｝ NS≦ｉ≦NLで且つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜≧δのとき
…（２−１） ｒ（Xi，θ） ｉ＜NS，又はｉ＞NL，又は NS≦ｉ≦NLで且つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜＜δのとき
…（２−２） ここで、ｒ（Xi，θ）は、方向θ、距離Xiにお
ける実測射影データ（前処理等の処理済）であ
り、ｒ（Xi，θ）′はｒ（Xi，θ）の対向射影デー
タである。又、δは所謂閾値（Threshold）で、
ｃは１以下の正の定数である。1/4−1/4オフセツ
ト測定された平行ビーム・データに対し、ｒ（Xi，
θ）の対向射影データｒ（Xi，θ）′は ｒ（Xi，θ）′≡ｒ（−Xi，θ＋π） ＝１／２・｛ｒ（Xj，θ＋π） ＋ｒ（Xj+1，θ＋π）｝ …(3) ここで、ｊ＝trunc（２・cc−ｉ） …（３−１） 但し、ccは再構成中心Ｏ（アイソ・センタ）を
通る仮想ビームの番号である。ccは実数である
が、ｉ，ｊは整数であり、（３−１）式のｊは
２・cc−ｉを超えない最大整数である。1/4−1/4
オフセツト測定の際には、例えばcc＝Nc−（1/4）
（Ncは整数）では、 ｊ＝trunc（２・Nc−１／２−ｉ） ＝２・Nc−ｉ−１となる。(3)式は1/4−1/4オ
フセツト測定においてはｒ（Xi・θ）の対向デー
タｒ（Xi，θ）′は隣接する２つの射影データｒ
（Xj，θ＋π）とｒ（Xj+1，θ＋π）の補間によ
り生成されることを意味する。（２−１）式は金
属等の偽像がある場合に、その射影データｒ（Xi，
θ）を対向データｒ（Xi，θ）′を加味して修正す
る式であり、金属等の変化の激しい実測データを
補間により変化の緩和されたデータに修正して偽
像を低減することを意味し、物理的にも重大な意
味を持つ式である。 RECONはデータ記憶装置DS３に格納された
射影データに、画像再構成処理を施す装置であ
る。画像再構成されたイメージ・データはデータ
記憶装置DS４に格納される。画像再構成のアル
ゴリズムと装置は公知のもので良く、ここでは説
明を省略する。 上記のように構成された装置の動作を大３図の
フローチヤートを参照しながら説明する。この装
置の動作においては、スキヤンは既に終了し、実
測Ｘ線生データは収集されてデータ記憶装置DS
１に収納されており、画像は再構成されてデータ
記憶装置DS４に格納されている。そして操作者
が表示画面を観察しながら金属等偽像の所在に関
する情報を読み取りその情報を処理系に入力し、
金属等偽像の低減を行う場合の例を示している。 画像再構成された金属等偽像を含むイメージを
グリツド付イメージ表示装置GDCに表示する
（ステツプ１）。表示されたイメージを見ながら、
金属等偽像発生源に関する情報、即ち、偽像発生
源の数、各偽像発生源の中心のｘ，ｙ座標、各偽
像発生源を含む領域MAの半径Ｒ等を読み取る
（ステツプ２）。 グリツド付イメージ表示装置GDCから読み取
つた金属等偽像に関する情報を、マン・マシン・
インタフエース装置MMIにより画像処理装置に
入力する。入力データはデータ記憶装置DS２に
格納される（ステツプ３）。 前処理装置PPRはデータ記憶装置DS１に格納
されているデータ収集装置DASからの生データ
の各ビユーデータに、オフセツト補正、Ｘ線強度
補正、チヤネル感度補正、対数変換、Ｘ線線質硬
化補正等の前処理を施す（ステツプ４）。全ビユ
ー、全方向のデータに対してこの前処理を行う
（ステツプ５）。 各ビユー（各方向）毎、且つ各偽像発生源毎に
（１−１）式、（１−２）式によりこの偽像発生源
と交わる射影データ番号の範囲を求める（ステツ
プ６）。 金属等偽像低減射影データ生成装置MARによ
り、データ記憶装置DS２に格納されている各方
向の射影データに対して、（２−１）式、（２−
２）式に従うデータ比較と条件判定を行い（ステ
ツプ７）、次に金属等の偽像を除去した射影デー
タ生成を行い、その結果の射影データをデータ記
憶装置DS３に格納する（ステツプ８）。これをこ
の偽像発生源と交わるすべての射影データに対し
て行う（ステツプ９）。次にすべての偽像発生源
についてステツプ６〜ステツプ９を行う（ステツ
プ10）。次にすべてのビユー（すべての方向）に
ついてステツプ６〜ステツプ10を行う（ステツプ
11）。 画像再構成装置RECONにより、データ記憶装
置DS３に格納された金属等偽像低減済射影デー
タに画像再構成処理を施して、出力のイメージ・
データをデータ記憶装置DS４に格納する（ステ
ツプ12）。以上の動作により金属等偽像低減処理
は終了する。 尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、第４図に示す偽像位置自動検出型の金属等
偽像低減用画像処理装置DPSを実現することが
できる。第１図に示した実施例の装置は、偽像の
発生位置を操作者が表示されたイメージにより判
断し、操作者が位置情報を読み取りこれを入力し
て処理する方式であるが、第４図の実施例は原イ
メージの再構成後に偽像発生源の位置を自動検出
し、これに基づいて金属等偽像の低減を行う例で
ある。図において、第１図と同等の部分には同一
の記号を付してある。図中、MDETはデータ記
憶装置DS４に格納されている原イメージ・デー
タをサーチし、１または複数の金属等偽像の発生
源の位置を求めてその結果をデータ記憶装置DS
２に格納する偽像発生源位置検出装置である。上
記のサーチは、画像データの各値の閾値との比較
（必要に応じて更に閉領域化や領域内の画像デー
タの標準偏差値の比較等を加味）により、偽像発
生源の中心座標と領域サイズ等の情報を求める。
その他の装置は第１図の同名の装置と同じであ
る。この動作のフローチヤートを第５図に示す。
このフローチヤートはステツプ１からステツプ３
で実測データの前処理と画像再構成を行つた後ス
テツプ４で金属等偽像発生源の位置のサーチ（検
出）を行つている点が第３図のフローチヤートと
は異なつているが、その他は同じである。 第６図はＸ線CT装置と本実施例の画像処理装
置DPSとを接続して、オンライン動作とした場
合の応用例のブロツク図である。Ｘ線CT装置は
ガントリＧ、テーブルTAをテーブルガントリ制
御装置TGCで制御して断層撮影部の位置決めを
行い、Ｘ線発生制御装置XGCの制御により高圧、
Ｘ線管制御部XRはＸ線管Ｘに高圧を供給して再
構成領域PAをスキヤンする。前記のガントリＧ
は再構成領域PAを含む円で示してある。検出器
群Ｓは被検対Ｂを透過したＸ線を検出してデータ
収集装置DASにデータを送る。データ収集装置
DASはデータを増幅し、デイジタルデータに変
換する等の処理を行つた後、画像処理装置DPS
にデータを送り、データ記憶装置DS１に書き込
む。以後の動作は既に説明した通りである。デー
タ記憶装置DS４に格納されたストリークを除去
されたイメージデータを画像表示装置GDC及び
必要に応じて像写真撮影装置MFCに送る。撮影
制御装置SCCは各装置の動作を制御する。 第７図は上記応用例の動作のフローチヤートで
ある。先ずスキヤンを行つてデータ収集装置
DASはデータを収集し、増幅、AD変換等の処理
を行い、出力データをデータ記憶装置DS１に格
納する。こうして全方向についてＸ線生データを
測定する。以後の動作は第５図のフローチヤート
と同じである。 第８図に示す装置は、第１，第４図等と異な
り、偽像を低減したイメージを直接再構成する代
りに偽像のみから成るイメージを再構成し、原イ
メージからこれを減算し偽像を低減したイメージ
を得る装置である。第８図の装置は、スキヤンは
既に終了しており、このスキヤン・データを使用
して原イメージの再構成を行い、偽像発生源の位
置を自動検出し、これより金属偽像等の低減を行
う例である。DS４は再構成されたイメージ、偽
像を低減したイメージ等を格納するデータ記憶装
置であり、DS５は偽像のみから成るイメージを
格納するデータ記憶装置である。金属等偽像低減
射影データ生成装置MARでのストリーク偽像の
識別とストリーク生成射影データｂ（Xi，θ）の
生成は次式に従う（c′は定数）。 ｂ（Xi，θ）＝ c′・｛ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｝ NS≦ｉ≦NLで且つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜≧δの時 …（２−１−１） Ｏ ｉ＜NS又はｉ＞NL又はNS≦ｉ≦NLで且
つ ｜ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′｜＜δの時
…（２−２−１） データ記憶装置DS２からの入力データに処理を
施し、出力データをデータ記憶装置DS３に格納
する。イメージ減算処理装置SIMAGは、データ
記憶装置DS４に格納された原イメージの対応す
るデータからデータ記憶装置DS５に格納された
偽像のみから成るイメージの対応するデータを減
算し結果をデータ記憶装置DS４へ格納する。 この装置の動作のフローチヤートを第９図に示
す。ステツプ7a，7bで各々（２−１−１）式、
（２−２−１）式に従う射影データを生成し、ス
テツプ11でストリーク・イメージの再構成を行
い、ステツプ12でイメージ減算処理装置SIMAG
により原イメージからストリーク成分の除去を行
う他は第５図に同じである。 又、本発明による各種の装置を他のストリーク
等を低減する画像処理装置と合体統合して用いれ
ば金属ストリーク等偽像のより完全な低減を可能
とする処理装置を構成できる。 更に次のような変形が可能である。 (i) アルゴリズムの変形 (イ) 金属等偽像低減のアルゴリズム アルゴリズムとして、（２−１）式、（２−２）
式に限定されず、各種の変形が考えられる。例え
ば、（２−１）式、（２−２）式中のａ（Xi，θ）
は、ｒ（Xi，θ），ｒ（Xi，θ）′のみの関数でな
く、ｒ（Xi+k，θ），ｒ（Xi+l，θ）′の関数であつ
てもよい。ここに、ｋ＝−K1，−K1＋１…，０，
１，…，K2； ｌ＝−L1，−L1＋１，…，Ｏ，１，…，L2；K1，
K2，L1，L2は正の整数である。又、その関数の
形は滑らかに変化する関数等である。 (ロ) 平行ビームに限定されず、フアン・ビームに
も適用できる。フアン・ビームの場合には(3)式
等が変化する。 (ハ) 金属等偽像発生源の形状は実施例に示したよ
うに円に限定されない。形状決定のアルゴリズ
ムも（１−１）式〜（１−２）式に限定されな
い。 (ニ) （２−１）式、（２−２）式の偽像識別条件
を変更した次のものもある（δ′は閾値）。
【表】
但し、
ｓ（Xi，θ）＝
ｒ（Xi，θ）−ｒ（Xi，θ）′ｓ
（Xi，θ）
＝１／ＮN
〓k=1
ｓ（Xi-o+k，θ）
ｎ＝１，２，…，Ｎ …（２−３−２）
(ホ) （２−１−１）式、（２−２−１）式の偽像
識別条件を変更した次のものもある（δ′は閾
値）。
識別条件を変更した次のものもある（δ′は閾
値）。
【表】
(ヘ) （２−１）式、（２−２）式；
（２−１−１）式、（２−２−１）式等でのδ、
（２−１−２）式、（２−２−２）式；（２−１
−３）式、（２−２−３）式等でのδ′は通常定
数であるが、条件に応じて計算時に動的に選ぶ
こともできる。 (ii) 装置の変形例 (イ) データ記憶装置の分割、統合、付加 (a) １つの記憶装置を複数に分割して構成したも
の。例えばデータ記憶装置DS２を偽像発生位
置情報の格納用メモリと画像再構成装置
RECON用メモリのそれぞれ複数に分割構成し
たもの。 (b) データ記憶装置をスピード、経済性等の見地
から階層構成にしたもの。 (c) データ記憶装置を統合して構成したもの。例
えばデータ記憶装置DS２，DS３を統合した１
つの記憶装置としたもの。 (d) バツフア・メモリ、キヤツシユ・メモリ等を
適宜付加して構成したもの。 (ロ) 装置の分割、統合及び並列化 (a) 各装置を例えば機能別に分割して構成する。
即ち、画像再構成装置RECONをフーリエ変換
装置、極座標−直交座標変換装置、フーリエ逆
変換装置等に分割し、各装置間の並列処理性を
付与した構成にしたもの。 (b) 複数の装置を統合して構成したもの。例えば
前処理装置PPRと金属等偽像低減射影データ
生成装置MARを統合して構成したもの。又、
画像再構成装置RECONをフーリエ変換型の画
像処理装置として構成し、フーリエ変換装置と
フーリエ逆変換装置を同一の装置として構成
し、これを時分割使用するもの。 (c) 装置の多重並列化を計つた構成にしたもの。 (d) 統一制御装置を用意し、それをマイクロ・プ
ロセツサ、マイクロ・プログラム・メモリ、デ
コーダ等で構成したもの。 (e) 金属等偽像低減射影データ生成装置MAR
を、偽像識別装置ADETと金属等偽像低減射
影データ生成装置MARPに分け、偽像識別装
置ADETは（２−１）式、（２−２）式等の偽
像識別（条件判別）のみを行い、金属等偽像低
減射影データ生成装置MARPは（２−１）式、
（２−２）式等の偽像低減射影生成演算を行う
構成にしたもの。 (ハ) 装置の付加 (a) 磁気デイスク等大容量記憶装置の付加。 (b) 磁気テープ装置MT、フロツピー・デイスク
装置FDD等外部記憶装置の付加。 (c) 専用オペレータ・コンソール、CRT、専用
図形表示装置、専用診断装置等の付加 (ニ) グリツド付イメージ表示装置GDC グリツド付イメージ表示装置GDCを、イメー
ジ（画像）の表示、表示イメージ中に関心領域
（ROI）設定、イメージ中の点等の座標読み取り、
２点間の距離計算等の機能をもつ装置として構成
したもの。 (ホ) マン・マシン・インターフエース装置MMI
とグリツド付イメージ表示装置GDCの統合。 両者を統合した図形表示、測定、診断、操作
卓として構成したもの。 (ヘ) 画像再構成装置RECON この装置をフーリエ変換形の画像処理装置とし
て実現する場合には、各種の変形が考えられる。 (ト) バス、制御ライン、信号ライン等の分離、統
合。 (チ) データ処理用に汎用の情報処理装置CPUや
専用のアレイ・プロセツサAP等を用いたもの。 (リ) 同一の演算処理を別の構成（例えば情報処理
装置CPU，AP等の装置、ソフトウエア、フア
ームウエア）で実現したもの。 （発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 金属等高放射線吸収物質により生ずる各種形
状（ストリーク状、モアレ状、直線状、円形
等）の偽像の低減に極めて有効である。 (2) シンプルなアルゴリズムなので、非常に高速
処理が可能であり、且つ経済性の高い金属偽像
等の低減処理装置が構成できる。 (3) 本発明の装置と他のストリーク等を低減する
画像処理装置との有機的な結合により、より強
力でより適応性の高い金属偽像等の低減処理装
置が構成できる。 (4) Ｘ線CTを、金属偽像等の存在により従来適
用不可能であつた歯科、リハビリテーシヨン等
の分野にも適応可能にする。
（２−１−２）式、（２−２−２）式；（２−１
−３）式、（２−２−３）式等でのδ′は通常定
数であるが、条件に応じて計算時に動的に選ぶ
こともできる。 (ii) 装置の変形例 (イ) データ記憶装置の分割、統合、付加 (a) １つの記憶装置を複数に分割して構成したも
の。例えばデータ記憶装置DS２を偽像発生位
置情報の格納用メモリと画像再構成装置
RECON用メモリのそれぞれ複数に分割構成し
たもの。 (b) データ記憶装置をスピード、経済性等の見地
から階層構成にしたもの。 (c) データ記憶装置を統合して構成したもの。例
えばデータ記憶装置DS２，DS３を統合した１
つの記憶装置としたもの。 (d) バツフア・メモリ、キヤツシユ・メモリ等を
適宜付加して構成したもの。 (ロ) 装置の分割、統合及び並列化 (a) 各装置を例えば機能別に分割して構成する。
即ち、画像再構成装置RECONをフーリエ変換
装置、極座標−直交座標変換装置、フーリエ逆
変換装置等に分割し、各装置間の並列処理性を
付与した構成にしたもの。 (b) 複数の装置を統合して構成したもの。例えば
前処理装置PPRと金属等偽像低減射影データ
生成装置MARを統合して構成したもの。又、
画像再構成装置RECONをフーリエ変換型の画
像処理装置として構成し、フーリエ変換装置と
フーリエ逆変換装置を同一の装置として構成
し、これを時分割使用するもの。 (c) 装置の多重並列化を計つた構成にしたもの。 (d) 統一制御装置を用意し、それをマイクロ・プ
ロセツサ、マイクロ・プログラム・メモリ、デ
コーダ等で構成したもの。 (e) 金属等偽像低減射影データ生成装置MAR
を、偽像識別装置ADETと金属等偽像低減射
影データ生成装置MARPに分け、偽像識別装
置ADETは（２−１）式、（２−２）式等の偽
像識別（条件判別）のみを行い、金属等偽像低
減射影データ生成装置MARPは（２−１）式、
（２−２）式等の偽像低減射影生成演算を行う
構成にしたもの。 (ハ) 装置の付加 (a) 磁気デイスク等大容量記憶装置の付加。 (b) 磁気テープ装置MT、フロツピー・デイスク
装置FDD等外部記憶装置の付加。 (c) 専用オペレータ・コンソール、CRT、専用
図形表示装置、専用診断装置等の付加 (ニ) グリツド付イメージ表示装置GDC グリツド付イメージ表示装置GDCを、イメー
ジ（画像）の表示、表示イメージ中に関心領域
（ROI）設定、イメージ中の点等の座標読み取り、
２点間の距離計算等の機能をもつ装置として構成
したもの。 (ホ) マン・マシン・インターフエース装置MMI
とグリツド付イメージ表示装置GDCの統合。 両者を統合した図形表示、測定、診断、操作
卓として構成したもの。 (ヘ) 画像再構成装置RECON この装置をフーリエ変換形の画像処理装置とし
て実現する場合には、各種の変形が考えられる。 (ト) バス、制御ライン、信号ライン等の分離、統
合。 (チ) データ処理用に汎用の情報処理装置CPUや
専用のアレイ・プロセツサAP等を用いたもの。 (リ) 同一の演算処理を別の構成（例えば情報処理
装置CPU，AP等の装置、ソフトウエア、フア
ームウエア）で実現したもの。 （発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば次
のような効果がある。 (1) 金属等高放射線吸収物質により生ずる各種形
状（ストリーク状、モアレ状、直線状、円形
等）の偽像の低減に極めて有効である。 (2) シンプルなアルゴリズムなので、非常に高速
処理が可能であり、且つ経済性の高い金属偽像
等の低減処理装置が構成できる。 (3) 本発明の装置と他のストリーク等を低減する
画像処理装置との有機的な結合により、より強
力でより適応性の高い金属偽像等の低減処理装
置が構成できる。 (4) Ｘ線CTを、金属偽像等の存在により従来適
用不可能であつた歯科、リハビリテーシヨン等
の分野にも適応可能にする。
第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図は再構成領域と金属偽像発生源の関係の説明
図、第３図は第１図の実施例の動作のフローチヤ
ート、第４図は本発明の他の実施例のブロツク
図、第５図は第４図の実施例の動作のフローチヤ
ート、第６図は本発明の装置の応用例のブロツク
図、第７図は第６図の応用例の動作のフローチヤ
ート、第８図は本発明の他の実施例のブロツク
図、第９図は第８図の実施例の動作のフローチヤ
ートである。 DS１，DS２，DS３，DS４……データ記憶装
置、MMI……マン・マシン・インタフエース装
置、PPR……前処理装置、MAR……金属等偽像
低減射影データ生成装置、RECON……画像再構
成装置、GDC……グリツド付イメージ表示装置。
図は再構成領域と金属偽像発生源の関係の説明
図、第３図は第１図の実施例の動作のフローチヤ
ート、第４図は本発明の他の実施例のブロツク
図、第５図は第４図の実施例の動作のフローチヤ
ート、第６図は本発明の装置の応用例のブロツク
図、第７図は第６図の応用例の動作のフローチヤ
ート、第８図は本発明の他の実施例のブロツク
図、第９図は第８図の実施例の動作のフローチヤ
ートである。 DS１，DS２，DS３，DS４……データ記憶装
置、MMI……マン・マシン・インタフエース装
置、PPR……前処理装置、MAR……金属等偽像
低減射影データ生成装置、RECON……画像再構
成装置、GDC……グリツド付イメージ表示装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線CT等で使用する画像処理装置において、
１又は複数の偽像発生源の位置に関する情報を入
力する入力手段又は該位置の情報を自動検出する
偽像発生源位置検出手段と、すべての方向又は任
意の方向についてすべての偽像発生源に交わるす
べての射影データについて各射影データをその対
向射影データ又は各射影データからその対向射影
データを減算した値をその近傍データの平均値等
と比較し閾値を越える変化がある場合には対向射
影データの値により近い値を新しい射影データと
し、その他の場合には元の射影データをそのまま
使用して金属等の偽像を低減した射影データを生
成する金属等偽像低減射影データ生成手段と、前
記射影データを画像再構成して金属等偽像を低減
したイメージを得る画像再構成手段と、少なくと
も１個のデータ記憶手段とを具備することを特徴
とする金属偽像等を低減する画像処理装置。 ２ Ｘ線CT等で使用する画像処理装置において、
１又は複数の偽像発生源の位置に関する情報を入
力する入力手段又は該位置の情報を自動検出する
偽像発生減位置検出手段と、すべての方向又は任
意の方向についてすべての偽像発生源に交わるす
べての射影データについて各射影データをその対
向射影データ又は各射影データからその対向射影
データを減算した値をその近傍データの平均値等
と比較し閾値を越える変化がある場合には該射影
データからその対向射影データを減算した値に比
例する値を新しい射影データとし、その他の場合
には値零を新しい射影データとする金属等偽像低
減射影データ生成手段と、前記射影データを画像
再構成して金属等偽像のみのイメージを得る画像
再構成手段と、原イメージから金属等偽像のみの
イメージを減算し金属等偽像を低減したイメージ
を得るイメージ減算処理手段と、少なくとも１個
のデータ記憶手段とを具備することを特徴とする
金属偽像等を低減する画像処理装置。 ３ 金属等偽像低減射影データ生成手段の入力射
影データは、検出位置をオフセツトさせた状態で
測定されたデータであり、対向射影データは補間
計算により得られるデータであることを特徴とす
る請求項１又は２記載の金属偽像等を低減する画
像処理装置。 ４ 金属等偽像低減射影データ生成手段の入力射
影データは、平行ビーム又はフアン・ビームとし
て得られる請求項１又は２記載の金属偽像等を低
減する画像処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63303466A JPH02149258A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 金属偽像等を低減する画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63303466A JPH02149258A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 金属偽像等を低減する画像処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02149258A JPH02149258A (ja) | 1990-06-07 |
| JPH0570462B2 true JPH0570462B2 (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=17921304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63303466A Granted JPH02149258A (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 金属偽像等を低減する画像処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02149258A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02195944A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-02 | Shimadzu Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| US6266388B1 (en) * | 1999-09-07 | 2001-07-24 | General Electric Company | Methods and apparatus for two-pass cone beam image reconstruction |
| JP5526062B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-06-18 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像撮影装置および欠陥画素位置情報取得方法 |
| JP6204925B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2017-09-27 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | ３ｄスキャンからのｅｍ場発生器によるアーティファクトの除去 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63303466A patent/JPH02149258A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02149258A (ja) | 1990-06-07 |
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