JPS60207044A - 産業用ctスキヤナ - Google Patents

産業用ctスキヤナ

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JPS60207044A
JPS60207044A JP59063750A JP6375084A JPS60207044A JP S60207044 A JPS60207044 A JP S60207044A JP 59063750 A JP59063750 A JP 59063750A JP 6375084 A JP6375084 A JP 6375084A JP S60207044 A JPS60207044 A JP S60207044A
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JP
Japan
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energy
ray
radiation
subject
average transmittance
Prior art date
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Pending
Application number
JP59063750A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiichiro Uyama
喜一郎 宇山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60207044A publication Critical patent/JPS60207044A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G01N23/046Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/40Imaging
    • G01N2223/419Imaging computed tomograph

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、工業製品や材料等の検査に使用して好適な産
業用CTスキャナに係シ、特にその被検体に最適な放射
線エネルギーを用いて被検体の断面像を作成する産業用
CTスキャナに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
CTスキャナにおけるX線放射エネルギーの設定は、予
めX線発生器に複数のエネルギー選択用スイッチを設け
、このスイッチを人為的に切換えることによって行なっ
ている。これは、従来のCTスキャナの多くは、人体の
断層像を作成するためOCTスキャナであシ、被検体の
大きさや材質が比較的一定しておシ、被検体によって頻
繁にX線放射エネルギーを変える必要がなかりたためで
ある。
しかし、この種のCTスキャナを工業用途に用いた場合
には全く別である。つまシ、工業製品およびその製品材
料は数限シなく存在し、しかも、その製品の大きさ、材
質にはさまざまなものがある。従って、従来OCTスキ
ャナをそのまま工業用途に使用した場合、被検体の大き
さ、材質等によってノイズ成分が大きくなシ、分解能の
非常に悪い断面像が作成されてしまう。
そこで、仁の種の用途に使用するCTスキャナは、被検
体が変るごとに最適な放射線エネルギーを引算によって
め、この計算結果に基づいて手動でX線制御部にエネル
ギーセ、)を伴なっていた。このため、被検体が変るご
とに放射線エネルギーを計算によってめる必要があるの
で、非常に煩雑であシ、またCTスキャナの操作手順そ
の他計算手法等に関して十分精通していなければならな
い不具合があった。
〔発明の目的〕
−本発明は以上のような点に着目してなされたもので、
その目的とするところは、被検体の大きさ、材質等に応
じた最適な放射エネルギーを自動的に設定し得、ノイズ
の少ない良質の断面像を作成できる産業用CTスキャナ
でちる。
〔発明の概要〕
本発明は、被検体無しの状態で下限から上限までエネル
ギーを可変しながら放射線を放射し、これによって得ら
れた検出放射線エネルギーと被検体設定後に放射線を放
射して得られる検出放射線エネルギーとから平均透過率
をめた後、この平均透過率がある設定範囲に入るように
制御し、設定範囲内に入ったときの放射線エネルギーを
被検体に最適な放射線エネルギーと判断し、このエネル
ギーの放射線を用いて当該被検体の断面像を作成する産
業用CTスキャナである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について第1図ないし第3図を参
照して説明する。第1図は産業用CTスキャナの概略ブ
ロック図でありて111は各部を統括し必要な指令を出
力するコンソールであって、これにはX線制御部12お
よび回転制御部13が接続されている。このX線制御部
12は、コンソール11からの癲令を受けて間欠的また
は連続的にX線管14を制御してX線ビーム15を放射
させ、またコンソール11からの指令によってX線管1
4から放射するX線ビーム15のX線エネルギーを下限
から上限まで可変できる機能をもっている。16および
12はX線検出器およびデータ収集部であって、これら
は一体化され、X線管14と所要の距離を有して対向配
置されている。このX線検出器16はX線管14のX線
発生点を中心に多数の検出素子が円弧状に配列されたも
のである。そして、X線管14とX線検出器16との間
には回転テーブル18が設けられ、これに被検体19が
載置されるものである。この回転テーブル18は回転制
御部13からの回転制御信号を受けて駆動する回転駆動
部20によって所定の速度で連続的または所定角度間欠
回転し・全体として180度または360度回転できる
構成となっている。2ノは中央演算処理ユニット(以下
、CPUと指称する)であって・これはデータ収集部1
7から得られたデータを補正したり、ディスク装f12
2へのデータ書込み・読出し制御、さらには被検体19
に応じた最適X線エネルギーの設定制御等を行なう。2
3は画像再構成回路、24はCRT 7”イスグレイで
ある。
次に、以上のような構成の産業用CTスキャナの一連の
制御動作を説明するに際し、先ず、X線透過率とノイズ
との関係について考察す&今・フォトン数強度I、のX
線がオグテイカルデプスτの物体を透過し、その透過後
のフォトン数強度が■になったとすると、− I = IOeXp (一つ ・(1)で表わせる。と
こで、フォトンフラクチュエイションによるノイズσ1
は σ5=sl”U ・・・(2) となる。従って、ノイズσ1のグロジエクシ。
ンデータ(=τ)への波及σ7は、 σ7=1汐1 ・・・(3) となる。即ち、工にノイズがあると、τにもノイズが波
及することが分る。故に、プロジエク7wンデータ(=
τ)のS/N即ちτ/σ、はτ/σ7=メI−Log 
Io/I −(4)または τ/σ7=τ−e−71T; ・(5)となる。従って
、上述する(4)1式はτ−=2(14チ透過)のとき
にS/Nが極大値となシ、Io を一定とすれば14チ
透過のとき最もノイズの少ないプロジェクションデータ
を得ることができる。
ちなみに、Io = 1005ec−1、積分時間1秒
のときのプロジェクションデータのS/Nは、透過率を
関数とすると、下表のよう々値になる。
従って、以上の表から検討するに種々の被検体に対する
透過率が5−〜30チとなるようにX線エネルギーを発
生させれば、Sハが比較的少なく、良好なプロジェクシ
ョンデータが得られることになる。理想的には、X線エ
ネルギーを可変して14チ透過率となる様に選択すれば
、効率のよい測定ができ、ノイズの少ない断面像が得ら
れる。
従って・本発明に係る産業用CTスキャナとしては、上
述するノイズと透過率の関係を前提としつつ、被検体1
9ごとに自動的に最適なX線エネルギーを設定してその
エネルギーの放射線を発生せしめるものである。
以下、CTスキャナにおける制御動作について説明する
。この動作は大きく分けて2つの部分よシなっている。
その1つは、回転走査に先立って最適なX線エネルギー
を設定する制御動作であシ、他の1つは回転走査を行な
いながら被検体19の断面像を作成する制御動作である
・先ス、コンソール1ノからのスター1指令を受けて、
CPU 21は予め定められている第2図に示すフロー
のプログラムに基づいて、先ずステップaにて次のよう
な制御動作を行表う・即ち、被検体19を回転テーブル
18に載置することなく、かつ回転テーブル18を回転
することなく、CPU 2 JからX線制御部12へ最
適X線エネルギーの設定用指令信号が与えられると゛、
X線制御部12はX線管14に対しX線エネルギーが下
限から上限まで例えばステップ的変化するような制御を
行ない、これに伴なってX線管14からはX線制御部1
2の可変制御に応じて下限から上限に変化するエネルギ
ーのX線ビーム15が放射される。このX線ビーム15
はX線検出器16を介してデータ収集部17においてX
線検出エネルギーデータとしで収集し、CPU 21に
送られる。ここで、CPU 21は被検体なしの状態に
おける下限から上限までの検出エネルギーデータを取得
し、ディスク装置22に記憶しておく・ このようにして検出エネルギーデータを記憶した後、ス
テップbに移行する。このステップbけ、回転テーブル
18上に被検体19を載置する一方、X線制御部12へ
先ず最初に経験などに基づく中間的なエネルギー制御の
だめの値をセットする。
次に、ステップCにおいてX線制御部12よシX線管1
4を駆動し一方向のX線ビーム15を放射し、或いは回
転制御部13から回転制御信号を出力して回転テーブル
1Bを回転させながらX線管14から間欠的または連続
的に多方向へX線ビーム15を放射する。
次に、ステ、グdにおいては、前記ステップCでX線ビ
ーム15を放射しながらX線検出器16によって検出さ
れたX線検出エネルギーデータをCPU 2 Jで取得
し、このデータと既にディスク装置22に記憶されてい
る被検体なしの場合の同一エネルギーのX線検出エネル
ギーデータと比較し、平均透過率を計算する0さらに、
ステ、プeでは、ステップdで計算して得られた平均透
過率がノイズを考慮して予め設定された例えば1(1〜
20%の平均透過率の中に入っているか否か、入ってい
ない場合には設定範囲の下限または上限の何れよりはみ
出しているか否かを判断し、例えば計算による平均透過
率が20−以上の場合にはステップf)に進んでCPU
 27よシX線制御部12ヘエネルギーを下げるための
指令を与える・そして、ステップe 、d 、eにて同
様な制御動作を行なう・仮に〜平均透過率が10−以下
であれば、ステ、プf2に進み、CPU 21よシX線
制御部12ヘエネルギーを上げるための指令を与えん以
上のような制御によって計算による平均透過率を、例え
ば10≦X≦20の間に入れ、この範囲に入ったところ
でCPU j! 1は被検体19に最適なX線エネルギ
ーでおると判断し、X線制御部12へのX線エネルギー
の可変制御を停止する◎ 次に、ステップgに進み、ここでは従来周知のCTスキ
ャンニング動作を行なう・即ち為回転制御部13から回
転制御信号を出力して回転テーブル18を連続又は間欠
回転させ一一方)X線制御部12も間欠的または連続的
にX線ビーム15を放射し、被検体19のX線透過ブー
タラ順次取得し、このデータに基づいてステップhにて
画像再構成回路23で画像再構成を行なうものである。
そして、再構成された画像データは、ディスク装置22
と例えばコンソール11に備える画像メモリに記憶し、
必要なときに読出してCRTディスプレイ24に表示す
る。
なお、上記実施例ではX線について述べたd!、他の放
射線であっても同様に適用できるものであり、またスキ
ャン方式は第3世代に限らないことは言うまでもない。
また、被検体19914を回転させたが、この被検体1
9側を固定し、X線管14とX線検出器16側を一体的
に回転させる構成のものでもよいO 〔発明の効果〕 以上詳記したように本発明によれば、被検体の大きさ、
材質等に応じて最適な放射線エネルギーを自動的に探し
て設定し、そのエネルギーの放射線を用いて被検体に照
射し、画像データを作成するので、従来のものと異なシ
人為的な操作を必要とすることなく、また計算などに精
通しなくとも最適な放射線エネルギーを設定できる。従
って、被検体が変わっても安定した良質の断面像を得る
ことができ、特に工業製品やその材料の検査に非常に有
効である産業用CTスキャナを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る産業用CTスキャナの一実施例を
示す概略構成図、第2図は本発明に係る産業用CTスキ
ャナの制御手段を示す流れ図である。 1ノ・・・コンソール、12・・・X線制御部、13・
・・回転制御部、14・・・X線管、16・・・X線検
出器、18・・・回転テーブル、19・・・被検体、2
0・・・回転駆動部、21・・CPU、22・・・ディ
スク装置、23・・・画像再構成回路、24・・CRT
ディスプレイ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エネルギー可変手段を持った放射線発生手段と、被検I
    体無しの状態において前記放射線発生手段から発生する
    放射線エネルギーを可変しつつ放射線を曝射し、その検
    出放射線エネルギーを順次記憶するエネルギー走査手段
    と、被検体を設定した状態において前記放射線発生手段
    から放射線を曝射し、この被検体育シのときの放射線検
    出エネルギーと前記被検体熱しのときの放射線検出エネ
    ルギーとを用いて平均透過率をめるとともにこの平均透
    過率がある設定範囲の透過率に入るように前記放射線発
    生手段を制御し、前記被検体に最適な放射線エネルギー
    を選択するエネルギー選択手段とを備え、このエネルギ
    ー選択手段で得られた放射線エネルギーを用いて被検体
    の断面像を作成することを特徴とする産業用CTスキャ
    ナ。
JP59063750A 1984-03-31 1984-03-31 産業用ctスキヤナ Pending JPS60207044A (ja)

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JP59063750A JPS60207044A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 産業用ctスキヤナ

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JP59063750A JPS60207044A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 産業用ctスキヤナ

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JPS60207044A true JPS60207044A (ja) 1985-10-18

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ID=13238388

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JP59063750A Pending JPS60207044A (ja) 1984-03-31 1984-03-31 産業用ctスキヤナ

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JP (1) JPS60207044A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005149762A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Toshiba It & Control Systems Corp X線検査装置及びその管電圧・管電流調整方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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