JPS63183045A - 断層像再構成方法及びその装置 - Google Patents
断層像再構成方法及びその装置Info
- Publication number
- JPS63183045A JPS63183045A JP62014234A JP1423487A JPS63183045A JP S63183045 A JPS63183045 A JP S63183045A JP 62014234 A JP62014234 A JP 62014234A JP 1423487 A JP1423487 A JP 1423487A JP S63183045 A JPS63183045 A JP S63183045A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- window
- filter
- projection data
- tomographic image
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、CT装置において被検体の撮影部位の断層像
をフィルタ補正逆投影法により再構成する断層像再構成
方法及びその装置に関し、特に撮影部位に応じて最適な
画質の断層像を再構成することができる断層像再構成方
法及びその装置に関する。
をフィルタ補正逆投影法により再構成する断層像再構成
方法及びその装置に関し、特に撮影部位に応じて最適な
画質の断層像を再構成することができる断層像再構成方
法及びその装置に関する。
従来の技術
被検体の撮影部位について断層像のデータをあらゆる角
度方向より計測した投影データから断層像を再構成する
手法としては、フーリエ変換法、逆投影法、フィルタ補
正逆投影法(Filtered Ba−ck Proj
ection Method ;以下rFBP法」と略
称する)等があるが、中でもFBP法が最もよく知られ
ている。このFBP法は、投影データに対する逆投影処
理による画像のボケをフィルタ処理によって予め補正し
た後に、上記投影データに対して逆投影処理を行うもの
である。そして、このFBP法において用いられている
従来のフィルタ関数は、第10図に示すように、投影デ
ータの空間周波数にほぼ比例し高い空間周波数領域に向
かうに従って強調する高域強調型フィルタとされていた
。ここで、第10図において、横軸を空間周波数ωとし
、縦軸をフィルタ関数H(ω)とし、サンプリング間隔
で決定される最高周波数をWとすると、例えば、Ram
achandranとLakshminarayana
nによって提案されたフィルタ関数H(ω)は、次式で
表される。
度方向より計測した投影データから断層像を再構成する
手法としては、フーリエ変換法、逆投影法、フィルタ補
正逆投影法(Filtered Ba−ck Proj
ection Method ;以下rFBP法」と略
称する)等があるが、中でもFBP法が最もよく知られ
ている。このFBP法は、投影データに対する逆投影処
理による画像のボケをフィルタ処理によって予め補正し
た後に、上記投影データに対して逆投影処理を行うもの
である。そして、このFBP法において用いられている
従来のフィルタ関数は、第10図に示すように、投影デ
ータの空間周波数にほぼ比例し高い空間周波数領域に向
かうに従って強調する高域強調型フィルタとされていた
。ここで、第10図において、横軸を空間周波数ωとし
、縦軸をフィルタ関数H(ω)とし、サンプリング間隔
で決定される最高周波数をWとすると、例えば、Ram
achandranとLakshminarayana
nによって提案されたフィルタ関数H(ω)は、次式で
表される。
発明が解決しようとする問題点
しかし、計測データに含まれる周波数成分は撮影部位ご
とに異なり1診断の目的に応じた画質の断層像を再構成
するためには、あらゆる種類のフィルタが必要とされる
。例えば、第(1)式に示したフィルタ関数H(ω)(
第10図参照)を用いた場合は、高い空間周波数領域に
含まれるノイズ成分が強調され、再構成画像はザラつい
た(診断しにくい)画像となることが推測できる。これ
に対して、濃度分解能を重視する場合には、第11図に
示すように、高い空間周波数領域を抑制したフィルタ関
数が要求される。また、濃度分解能よりも空間分解能を
重視する場合には、ある程度ノイズ成分が強調されても
高い空間周波数領域を強調したフィルタ関数が要求され
る。この様に、撮影部位および診断目的に応じてフィル
タ関数の特性は容易に変えられることが必要であるが、
従来の断層像再構成方法によっては容易に変えることは
困難であった。従って、各撮影部位に適した画質の断層
像を再構成することは困難であった。
とに異なり1診断の目的に応じた画質の断層像を再構成
するためには、あらゆる種類のフィルタが必要とされる
。例えば、第(1)式に示したフィルタ関数H(ω)(
第10図参照)を用いた場合は、高い空間周波数領域に
含まれるノイズ成分が強調され、再構成画像はザラつい
た(診断しにくい)画像となることが推測できる。これ
に対して、濃度分解能を重視する場合には、第11図に
示すように、高い空間周波数領域を抑制したフィルタ関
数が要求される。また、濃度分解能よりも空間分解能を
重視する場合には、ある程度ノイズ成分が強調されても
高い空間周波数領域を強調したフィルタ関数が要求され
る。この様に、撮影部位および診断目的に応じてフィル
タ関数の特性は容易に変えられることが必要であるが、
従来の断層像再構成方法によっては容易に変えることは
困難であった。従って、各撮影部位に適した画質の断層
像を再構成することは困難であった。
そこで、本発明は、このような問題点を解決することが
できる断層像再構成方法及びその装置を提供することを
目的とする。
できる断層像再構成方法及びその装置を提供することを
目的とする。
問題点を解決するための手段
上記の問題点を解決する本発明の断層像再構成方法は、
被検体の撮影部位について断層面の投影データをあらゆ
る角度方向から計測し、この計測した投影データに検出
器の特性に応じた補正等の前処理を施し、得られた投影
データから画像再構成するに当り、この投影データに対
する逆投影処理による画像のボケをフィルタ処理によっ
て予め補正し、この補正後の投影データに対して逆投影
処理を施すことによって断層像を再構成する断層像再構
成方法において、上記フィルタ処理に用いるボケ補正フ
ィルタは、上記撮影部位に適した基本的な原フィルタ関
数に対し、任意の周波数領域をなめらかに抑制あるいは
強調する周波数ウィンドウを乗じて得られたフィルタ関
数とすることによってなされる。
被検体の撮影部位について断層面の投影データをあらゆ
る角度方向から計測し、この計測した投影データに検出
器の特性に応じた補正等の前処理を施し、得られた投影
データから画像再構成するに当り、この投影データに対
する逆投影処理による画像のボケをフィルタ処理によっ
て予め補正し、この補正後の投影データに対して逆投影
処理を施すことによって断層像を再構成する断層像再構
成方法において、上記フィルタ処理に用いるボケ補正フ
ィルタは、上記撮影部位に適した基本的な原フィルタ関
数に対し、任意の周波数領域をなめらかに抑制あるいは
強調する周波数ウィンドウを乗じて得られたフィルタ関
数とすることによってなされる。
また、本発明の断層像再構成装置は、被検体の撮影部位
についての計測データに検出器の特性に応じた前処理を
施した投影データを入力して周波数空間に変換するフー
リエ変換器と、上記投影データに対する逆投影処理によ
る画像のボケをフィルタ処理によって予め補正するため
の基本的な原フィルタ関数を記憶した原フィルタ関数用
メモリと、任意の周波数領域をなめらかに抑制あるいは
強調する周波数ウィンドウを記憶したウィンドウ用メモ
リと、上記原フィルタ関数用メモリから読み出した原フ
ィルタ関数を一方の入力とすると共に上記ウィンドウ用
メモリから読み出した周波数ウィンドウを他方の入力と
し該両者を乗算する第一の乗算器と、この乗算結果をボ
ケ補正フィルタとして記憶するボケ補正フィルタ用バッ
ファメモリと、上記フーリエ変換器による変換結果を一
方の入力とすると共に上記ボケ補正フィルタ用バッファ
メモリからの出力を他方の入力とし該両者を乗算する第
二の乗算器と、この乗算によりフィルタ処理を施して補
正された投影データを実空間に戻す逆フーリエ変換器と
、この補正後の投影データを逆投影処理する逆投影演算
器と、これにより再構成された断層像を表示する表示装
置とから成る。
についての計測データに検出器の特性に応じた前処理を
施した投影データを入力して周波数空間に変換するフー
リエ変換器と、上記投影データに対する逆投影処理によ
る画像のボケをフィルタ処理によって予め補正するため
の基本的な原フィルタ関数を記憶した原フィルタ関数用
メモリと、任意の周波数領域をなめらかに抑制あるいは
強調する周波数ウィンドウを記憶したウィンドウ用メモ
リと、上記原フィルタ関数用メモリから読み出した原フ
ィルタ関数を一方の入力とすると共に上記ウィンドウ用
メモリから読み出した周波数ウィンドウを他方の入力と
し該両者を乗算する第一の乗算器と、この乗算結果をボ
ケ補正フィルタとして記憶するボケ補正フィルタ用バッ
ファメモリと、上記フーリエ変換器による変換結果を一
方の入力とすると共に上記ボケ補正フィルタ用バッファ
メモリからの出力を他方の入力とし該両者を乗算する第
二の乗算器と、この乗算によりフィルタ処理を施して補
正された投影データを実空間に戻す逆フーリエ変換器と
、この補正後の投影データを逆投影処理する逆投影演算
器と、これにより再構成された断層像を表示する表示装
置とから成る。
実施例
以下1本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
第1図は本発明による断層像再構成方法の手順を示すフ
ローチャートである。この断層像再構成方法は、FBP
法により断層像を再構成するものであり、まず、被検体
の撮影部位たとえば頭部あるいは腹部等を中心にして対
向配置されたX線源及び検出器を回転し、上記撮影部位
についての断層面の投影データをあらゆる角度方向から
計測する(ステップ■)。次に、このようにして得た計
測データに検出器の特性に応じた補正等の前処理を施し
て投影データを作る(ステップ■)。次に、この投影デ
ータに対して後に行う逆投影処理による画像のボケをフ
ィルタ処理によって予め補正する(ステップ■)。次に
、この補正後の投影データに対して逆投影処理を施しく
ステップ■)、断層像を再構成する。そして、このよう
に再構成された上記被検体の撮影部位についての断層像
をCRTモニタなどの表示装置に表示する(ステップ■
)。
ローチャートである。この断層像再構成方法は、FBP
法により断層像を再構成するものであり、まず、被検体
の撮影部位たとえば頭部あるいは腹部等を中心にして対
向配置されたX線源及び検出器を回転し、上記撮影部位
についての断層面の投影データをあらゆる角度方向から
計測する(ステップ■)。次に、このようにして得た計
測データに検出器の特性に応じた補正等の前処理を施し
て投影データを作る(ステップ■)。次に、この投影デ
ータに対して後に行う逆投影処理による画像のボケをフ
ィルタ処理によって予め補正する(ステップ■)。次に
、この補正後の投影データに対して逆投影処理を施しく
ステップ■)、断層像を再構成する。そして、このよう
に再構成された上記被検体の撮影部位についての断層像
をCRTモニタなどの表示装置に表示する(ステップ■
)。
ここで、本発明においては、上記ステップ■で行うフィ
ルタ処理に用いるボケ補正フィルタは、次のようにして
作る。すなわち、第2図において。
ルタ処理に用いるボケ補正フィルタは、次のようにして
作る。すなわち、第2図において。
横軸を投影データの空間周波数ωとし、縦軸をフィルタ
関数または周波数ウィンドウとし、サンプリング間隔で
決定される最高周波数をWとした状態で、まず、同図(
a)に示すような周波数特性を有し、被検体の撮影部位
に応じた基本的な原フィルタ関数H,(ω)を求める。
関数または周波数ウィンドウとし、サンプリング間隔で
決定される最高周波数をWとした状態で、まず、同図(
a)に示すような周波数特性を有し、被検体の撮影部位
に応じた基本的な原フィルタ関数H,(ω)を求める。
この原フィルタ関数HO(ω)は、周波数特性の異なる
数種類のフィルタ関数を予め作っておき、その中から所
望の撮影部位に応じたフィルタ関数を選択すればよい。
数種類のフィルタ関数を予め作っておき、その中から所
望の撮影部位に応じたフィルタ関数を選択すればよい。
次に、第2図(b)に示すように、任意の周波数領域を
なめらかに抑制あるいは強調する周波数ウィンドウ、例
えば低い周波数領域(以下「低域」という)における振
幅が1.0で高い周波数領域(以下「高域」という)に
向かうに従ってなめらかに減衰する周波数ウィンドウG
(ω)を求める。この周波数ウィンドウG(ω)は、任
意の周波数領域に対する抑制あるいは強調の特性が異な
る数種類の周波数ウィンドウを予め作っておき、その中
から高域抑制または任意の領域のみ強調あるいは抑制等
のウィンドウ処理の目的に応じて周波数ウィンドウを選
択すればよい。そして、上記のように求めた原フィルタ
関数HO(ω)に対し、周波数つイントウG(ω)を乗
算し、この乗算結果として第2図(c)に示すような周
波数特性を有するフィルタ関数から成るボケ補正フィル
タH’ (ω)を作ることができる。
なめらかに抑制あるいは強調する周波数ウィンドウ、例
えば低い周波数領域(以下「低域」という)における振
幅が1.0で高い周波数領域(以下「高域」という)に
向かうに従ってなめらかに減衰する周波数ウィンドウG
(ω)を求める。この周波数ウィンドウG(ω)は、任
意の周波数領域に対する抑制あるいは強調の特性が異な
る数種類の周波数ウィンドウを予め作っておき、その中
から高域抑制または任意の領域のみ強調あるいは抑制等
のウィンドウ処理の目的に応じて周波数ウィンドウを選
択すればよい。そして、上記のように求めた原フィルタ
関数HO(ω)に対し、周波数つイントウG(ω)を乗
算し、この乗算結果として第2図(c)に示すような周
波数特性を有するフィルタ関数から成るボケ補正フィル
タH’ (ω)を作ることができる。
H’ (ω)=HO(ω)xG(ω) −(2)この
とき、上記周波数ウィンドウG(ω)を適宜選択するこ
とにより、任意の周波数領域に対する抑制あるいは強調
の特性が異なる周波数ウィンドウG(ω)を原フィルタ
関数H8(ω)に乗算することとなり、投影データに対
するフィルタ処理のボケ補正フィルタH’(ω)の周波
数特性を任意に制御することができる。
とき、上記周波数ウィンドウG(ω)を適宜選択するこ
とにより、任意の周波数領域に対する抑制あるいは強調
の特性が異なる周波数ウィンドウG(ω)を原フィルタ
関数H8(ω)に乗算することとなり、投影データに対
するフィルタ処理のボケ補正フィルタH’(ω)の周波
数特性を任意に制御することができる。
第3図は周波数ウィンドウG(ω)の第一の例を示すグ
ラフである。この例による周波数ウィンドウG(ω)は
、ある指定周波数Waより低い周波数領域の振幅を1.
0とし、上記指定周波数Waより高い周波数領域に向か
ってはなめらかに抑制するために三角関数、例えばco
sine関数のO≦O≦πの範囲を利用したものである
。図において、なめらかに抑制する周波数帯域幅をWd
とし、その帯域幅Wdの中心周波数をWcとし、さらに
最高周波数Wにおける振幅をg minとし、なめらか
に抑制する周波数領域をWa≦ω≦wbとすると、とな
り、周波数ウィンドウG(ω)は、となる。ただし、 0=□ (ω−W a ) ・・・(5)W
d そして、このように決められた関数を周波数ウィンドウ
G(ω)として用い、第2図に示すと同様に原フィルタ
関数H,(ω)に乗算することによって、第4図(a)
〜(c)に示すように、求めるボケ補正フィルタH’
(ω)を作ることができる。
ラフである。この例による周波数ウィンドウG(ω)は
、ある指定周波数Waより低い周波数領域の振幅を1.
0とし、上記指定周波数Waより高い周波数領域に向か
ってはなめらかに抑制するために三角関数、例えばco
sine関数のO≦O≦πの範囲を利用したものである
。図において、なめらかに抑制する周波数帯域幅をWd
とし、その帯域幅Wdの中心周波数をWcとし、さらに
最高周波数Wにおける振幅をg minとし、なめらか
に抑制する周波数領域をWa≦ω≦wbとすると、とな
り、周波数ウィンドウG(ω)は、となる。ただし、 0=□ (ω−W a ) ・・・(5)W
d そして、このように決められた関数を周波数ウィンドウ
G(ω)として用い、第2図に示すと同様に原フィルタ
関数H,(ω)に乗算することによって、第4図(a)
〜(c)に示すように、求めるボケ補正フィルタH’
(ω)を作ることができる。
このとき、上記周波数ウィンドウG(ω)は、第3図に
示すように低域はそのままで高域のみを抑制する高域抑
制型であるので、得られたボケ補正フィルタH’ (ω
)は、第4図(c)に示すように、0≦ω<Waの範囲
は原フィルタ関数H,(ω)の周波数特性をそのまま残
し、Wa≦ωの範囲においては抑制した新たなフィルタ
関数とされ、高域抑制型の周波数特性を有するフィルタ
となる。従って、このボケ補正フィルタH’ (ω)を
用いることにより、高域に多く含まれているノイズを低
減して高画質の断層像を再構成することができる。
示すように低域はそのままで高域のみを抑制する高域抑
制型であるので、得られたボケ補正フィルタH’ (ω
)は、第4図(c)に示すように、0≦ω<Waの範囲
は原フィルタ関数H,(ω)の周波数特性をそのまま残
し、Wa≦ωの範囲においては抑制した新たなフィルタ
関数とされ、高域抑制型の周波数特性を有するフィルタ
となる。従って、このボケ補正フィルタH’ (ω)を
用いることにより、高域に多く含まれているノイズを低
減して高画質の断層像を再構成することができる。
なお、第4図(b)において破線で示したカーブは、中
心周波数Wcを低域側にずらした周波数ウィンドウG(
ω)を示し、同図(c)において破線で示したカーブは
、上記低域側にずらした周波数ウィンドウG(ω)に対
応するボケ補正フィルタH′(ω)を示すものである。
心周波数Wcを低域側にずらした周波数ウィンドウG(
ω)を示し、同図(c)において破線で示したカーブは
、上記低域側にずらした周波数ウィンドウG(ω)に対
応するボケ補正フィルタH′(ω)を示すものである。
第5図は周波数ウィンドウG(ω)の第二の例を示すグ
ラフである。この例による周波数ウィンドウG(ω)は
、ある指定周波数帯域幅Wd以外の振幅を1.0とする
と共に、上記指定周波数帯域幅Wdについてはなめらか
に抑制あるいは強調するために三角関数、例えばcos
ine関数の0≦θ≦2πの範囲を利用したものである
。図において、なめらかに強調する周波数帯域幅をWd
とし、上記帯域幅Wdの中心周波数をWcとし、さらに
この中心周波数Wcにおける強調量をP (P>0)と
すると、 となり1周波数ウィンドウG(ω)は、となる。ただし
、 そして、このように決められた関数を周波数ウィンドウ
G(ω)として用い、第2図に示すと同様に原フィルタ
関数H6(ω)に乗算することによって、第6図(a)
〜(c)に示すように、求めるボケ補正フィルタH’
(ω)を作ることができる。
ラフである。この例による周波数ウィンドウG(ω)は
、ある指定周波数帯域幅Wd以外の振幅を1.0とする
と共に、上記指定周波数帯域幅Wdについてはなめらか
に抑制あるいは強調するために三角関数、例えばcos
ine関数の0≦θ≦2πの範囲を利用したものである
。図において、なめらかに強調する周波数帯域幅をWd
とし、上記帯域幅Wdの中心周波数をWcとし、さらに
この中心周波数Wcにおける強調量をP (P>0)と
すると、 となり1周波数ウィンドウG(ω)は、となる。ただし
、 そして、このように決められた関数を周波数ウィンドウ
G(ω)として用い、第2図に示すと同様に原フィルタ
関数H6(ω)に乗算することによって、第6図(a)
〜(c)に示すように、求めるボケ補正フィルタH’
(ω)を作ることができる。
このとき、上記周波数ウィンドウG(ω)は、第5図に
示すようにある指定周波数領域Wa≦ω≦Wb以外はそ
のままで上記指定周波数領域のみを強調する任意領域強
調型であるので、得られたボケ補正フィルタH’ (ω
)は、第6図(c)に示すように、ω<Wa及びwb<
ωの範囲は原フィルタ関数HO(ω)の周波数特性をそ
のまま残し、Wa≦ω≦wbの範囲においては強調した
新たなフィルタ関数とされ、任意領域強調型の周波数特
性を有するフィルタとなる。なお、第5図及び第6図(
b)において破線で示したカーブは、他の周波数帯域幅
Wd’ を指定しその中心周波数W c ’における抑
制量をP’ (P’ <O)とした任意領域抑制型の
周波数ウィンドウG(ω)を示し、第6図(c)におい
て破線で示したカーブは、上記任意領域抑制型の周波数
ウィンドウG(ω)に対応するボケ補正フィルタH’
(ω)を示すものである。
示すようにある指定周波数領域Wa≦ω≦Wb以外はそ
のままで上記指定周波数領域のみを強調する任意領域強
調型であるので、得られたボケ補正フィルタH’ (ω
)は、第6図(c)に示すように、ω<Wa及びwb<
ωの範囲は原フィルタ関数HO(ω)の周波数特性をそ
のまま残し、Wa≦ω≦wbの範囲においては強調した
新たなフィルタ関数とされ、任意領域強調型の周波数特
性を有するフィルタとなる。なお、第5図及び第6図(
b)において破線で示したカーブは、他の周波数帯域幅
Wd’ を指定しその中心周波数W c ’における抑
制量をP’ (P’ <O)とした任意領域抑制型の
周波数ウィンドウG(ω)を示し、第6図(c)におい
て破線で示したカーブは、上記任意領域抑制型の周波数
ウィンドウG(ω)に対応するボケ補正フィルタH’
(ω)を示すものである。
第7図は周波数ウィンドウG(ω)の第三の例を示すグ
ラフである。この例による周波数ウィンドウG(ω)は
、高い周波数領域をなめらかに抑制するために補間関数
の周波数特性を利用したものである。一般に補間処理は
、原データのサンプル点以外の点におけるデータを近傍
の原データより推定する処理であり、求める点から両隣
のサンプル点への距離に応じて直線的な重みをかける線
形補間や、さらに高次補間としてはラグランシュ補間や
スプライン補間等がよく知られている。第7図において
、実線で示したカーブは3次うグランシュ補間の周波数
特性を示し、破線で示したカーブは線形補間の周波数特
性を示しており、この図からも明らかなように、この補
間処理は高域抑制型の処理である。
ラフである。この例による周波数ウィンドウG(ω)は
、高い周波数領域をなめらかに抑制するために補間関数
の周波数特性を利用したものである。一般に補間処理は
、原データのサンプル点以外の点におけるデータを近傍
の原データより推定する処理であり、求める点から両隣
のサンプル点への距離に応じて直線的な重みをかける線
形補間や、さらに高次補間としてはラグランシュ補間や
スプライン補間等がよく知られている。第7図において
、実線で示したカーブは3次うグランシュ補間の周波数
特性を示し、破線で示したカーブは線形補間の周波数特
性を示しており、この図からも明らかなように、この補
間処理は高域抑制型の処理である。
そして、このような補間関数を周波数ウィンドウG(ω
)として用い、第2図に示すと同様に原フィルタ関数H
o(ω)に乗算することによって、第8図(a)〜(c
)に示すように、求めるボケ補正フィルタH’ (ω)
を作ることができる。このとき、原フィルタ関数Ha
(ω)に対して擬似的に補間処理を行ったのと同等の効
果を得ることができ、求めたボケ補正フィルタH’ (
ω)は、第8図(c)に示すように、高域をより抑制し
た新たなフィルタ関数とされ、高域抑制型の周波数特性
を有するフィルタとなる。従って、このボケ補正フィル
タH’ (ω)を用いることにより、高域に多く含まれ
ているノイズを低減して高画質の断層像を再構成するこ
とができる。なお、第8図(c)において破線で示した
カーブは、線形補間の周波数特性を有する周波数ウィン
ドウG(ω)に対応するボケ補正フィルタH’ (ω)
を示すものである。
)として用い、第2図に示すと同様に原フィルタ関数H
o(ω)に乗算することによって、第8図(a)〜(c
)に示すように、求めるボケ補正フィルタH’ (ω)
を作ることができる。このとき、原フィルタ関数Ha
(ω)に対して擬似的に補間処理を行ったのと同等の効
果を得ることができ、求めたボケ補正フィルタH’ (
ω)は、第8図(c)に示すように、高域をより抑制し
た新たなフィルタ関数とされ、高域抑制型の周波数特性
を有するフィルタとなる。従って、このボケ補正フィル
タH’ (ω)を用いることにより、高域に多く含まれ
ているノイズを低減して高画質の断層像を再構成するこ
とができる。なお、第8図(c)において破線で示した
カーブは、線形補間の周波数特性を有する周波数ウィン
ドウG(ω)に対応するボケ補正フィルタH’ (ω)
を示すものである。
以上のように本発明の断層像再構成方法によれば、任意
の周波数領域に対する抑制あるいは強調の特性が異なる
周波数ウィンドウG(ω)を適宜選択し原フィルタ関数
Ho(ω)に乗算することによって、ボケ補正フィルタ
H’ (ω)の周波数特性を制御し、再構成される断層
像の画質を任意に制御することができる。
の周波数領域に対する抑制あるいは強調の特性が異なる
周波数ウィンドウG(ω)を適宜選択し原フィルタ関数
Ho(ω)に乗算することによって、ボケ補正フィルタ
H’ (ω)の周波数特性を制御し、再構成される断層
像の画質を任意に制御することができる。
次に、上記のような断層像再構成方法の実施に使用する
装置について、第9図を参照して説明する。この断層像
再構成装置は、FBP法により断層像を再構成するもの
で、フーリエ変換器1と、原フィルタ関数用メモリ2と
、ウィンドウ用メモリ3と、第一の乗算器4と、ボケ補
正フィルタ用バッファメモリ5と、第二の乗算器6と、
逆フーリエ変換器7と、逆投影演算器8と、表示装置9
とから成る。
装置について、第9図を参照して説明する。この断層像
再構成装置は、FBP法により断層像を再構成するもの
で、フーリエ変換器1と、原フィルタ関数用メモリ2と
、ウィンドウ用メモリ3と、第一の乗算器4と、ボケ補
正フィルタ用バッファメモリ5と、第二の乗算器6と、
逆フーリエ変換器7と、逆投影演算器8と、表示装置9
とから成る。
上記フーリエ変換器1は、被検体の撮影部位について、
図示外のX線源及び検出器を対向配置したスキャナ装置
を回転し、上記撮影部位についての断層面の投影データ
をあらゆる角度方向から計測した計測データに対し上記
検出器の特性に応じた補正等の前処理を施した投影デー
タを順次入力し、周波数空間に変換するものである。ま
た、原フィルタ関数用メモリ2は、上記投影データに対
して後述の逆投影演算器8で行う逆投影処理による画像
のボケをフィルタ処理によって予め補正するため、例え
ば第2図(a)に示すような基本的な原フィルタ関数H
e(ω)を記憶するもので、例えばROM (読み出し
専用メモリ)またはRAM(随時読み出し書き込みメモ
リ)等から成り、1゜2、・・・mのように数種類の原
フィルタ関数H8(ω)がテーブル化して格納されてい
る。そして、操作者は、上記数種類の原フィルタ関数H
,(ω)の中から所望の撮影部位に適したフィルタ関数
を選択するようになっている。さらに、ウィンドウ用メ
モリ3は、例えば第2図(b)に示すように任意の周波
数領域をなめらかに抑制あるいは強調する周波数ウィン
ドウG(ω)を記憶するもので、例えばROMまたはR
AM等から成り、第3図及び第5図並びに第7図に示す
ように代表的な周波数つ゛ イントウG(ω)が1,2
.・・・nのように数種類テーブル化して格納されてい
る。そして、操作者は、上記数種類の周波数ウィンドウ
G(ω)の中から、高域抑制または任意の領域のみ強調
あるいは抑制等のウィンドウ処理の目的に応じていずれ
かの周波数ウィンドウG(ω)を選択するようになって
いる。
図示外のX線源及び検出器を対向配置したスキャナ装置
を回転し、上記撮影部位についての断層面の投影データ
をあらゆる角度方向から計測した計測データに対し上記
検出器の特性に応じた補正等の前処理を施した投影デー
タを順次入力し、周波数空間に変換するものである。ま
た、原フィルタ関数用メモリ2は、上記投影データに対
して後述の逆投影演算器8で行う逆投影処理による画像
のボケをフィルタ処理によって予め補正するため、例え
ば第2図(a)に示すような基本的な原フィルタ関数H
e(ω)を記憶するもので、例えばROM (読み出し
専用メモリ)またはRAM(随時読み出し書き込みメモ
リ)等から成り、1゜2、・・・mのように数種類の原
フィルタ関数H8(ω)がテーブル化して格納されてい
る。そして、操作者は、上記数種類の原フィルタ関数H
,(ω)の中から所望の撮影部位に適したフィルタ関数
を選択するようになっている。さらに、ウィンドウ用メ
モリ3は、例えば第2図(b)に示すように任意の周波
数領域をなめらかに抑制あるいは強調する周波数ウィン
ドウG(ω)を記憶するもので、例えばROMまたはR
AM等から成り、第3図及び第5図並びに第7図に示す
ように代表的な周波数つ゛ イントウG(ω)が1,2
.・・・nのように数種類テーブル化して格納されてい
る。そして、操作者は、上記数種類の周波数ウィンドウ
G(ω)の中から、高域抑制または任意の領域のみ強調
あるいは抑制等のウィンドウ処理の目的に応じていずれ
かの周波数ウィンドウG(ω)を選択するようになって
いる。
上記原フィルタ関数用メモリ2及びウィンドウ用メモリ
3の出力側には、第一の乗算器4が設けられている。こ
の第一の乗算器4は、上記原フィルタ関数用メモリ2か
ら選択して読み出した原フィルタ関数HO(ω)を一方
の入力とすると共に、上記ウィンドウ用メモリ3から選
択して読み出した周波数ウィンドウG(ω)を他方の入
力とし、該両者を前記第(2)式に従って乗算するもの
である。この乗算結果として1例えば第2図(c)に示
すような任意の周波数特性を有するフィルタ関数から成
るボケ補正フィルタH’ (ω)が作られる。
3の出力側には、第一の乗算器4が設けられている。こ
の第一の乗算器4は、上記原フィルタ関数用メモリ2か
ら選択して読み出した原フィルタ関数HO(ω)を一方
の入力とすると共に、上記ウィンドウ用メモリ3から選
択して読み出した周波数ウィンドウG(ω)を他方の入
力とし、該両者を前記第(2)式に従って乗算するもの
である。この乗算結果として1例えば第2図(c)に示
すような任意の周波数特性を有するフィルタ関数から成
るボケ補正フィルタH’ (ω)が作られる。
そして、上記第一の乗算器4の出力側には、ボケ補正フ
ィルタ用バッファメモリ5が設けられている。このボケ
補正フィルタ用バッファメモリ5は、上記第一の乗算器
4から出力される乗算結果を投影データに対するフィル
タ処理のボケ補正フィルタH’ (ω)として記憶する
と共に転送するものである。
ィルタ用バッファメモリ5が設けられている。このボケ
補正フィルタ用バッファメモリ5は、上記第一の乗算器
4から出力される乗算結果を投影データに対するフィル
タ処理のボケ補正フィルタH’ (ω)として記憶する
と共に転送するものである。
前記フーリエ変換器1及びボケ補正フィルタ用バッファ
メモリ5の出力側には、第二の乗算器6が設けられてい
る。この第二の乗算器6は、上記フーリエ変換器1によ
る投影データのフーリエ変換結果を一方の入力とすると
共に、上記ボケ補正フィルタ用バッファメモリ5から読
み出したボケ補正フィルタH’ (ω)を他方の入力と
じ、該両者を乗算するものである。この乗算の結果、投
影データに対してフィルタ処理が施され、後に逆投影演
算器8で行う逆投影処理による画像のボケが予め補正さ
れる。
メモリ5の出力側には、第二の乗算器6が設けられてい
る。この第二の乗算器6は、上記フーリエ変換器1によ
る投影データのフーリエ変換結果を一方の入力とすると
共に、上記ボケ補正フィルタ用バッファメモリ5から読
み出したボケ補正フィルタH’ (ω)を他方の入力と
じ、該両者を乗算するものである。この乗算の結果、投
影データに対してフィルタ処理が施され、後に逆投影演
算器8で行う逆投影処理による画像のボケが予め補正さ
れる。
上記第二の乗算器6の出力側には、逆フーリエ変換器7
がもうけられているるこの逆フーリエ変換器7は、上記
第二の乗算器6により所要のフィルタ処理を施して補正
された投影データを実空間に戻すものである。また、上
記逆フーリエ変換器7の出力側には、逆投影演算器8が
設けられている。この逆投影演算器8は、上記のように
補正された後の投影データに対して逆投影処理を施すも
ので、これにより断層像が再構成される。さらに、上記
逆投影演算器8の出力側には、CRTモニタ等の表示装
置9が設けられており、その画面には上記のように再構
成された被検体の撮影部位の断層像が表示される。
がもうけられているるこの逆フーリエ変換器7は、上記
第二の乗算器6により所要のフィルタ処理を施して補正
された投影データを実空間に戻すものである。また、上
記逆フーリエ変換器7の出力側には、逆投影演算器8が
設けられている。この逆投影演算器8は、上記のように
補正された後の投影データに対して逆投影処理を施すも
ので、これにより断層像が再構成される。さらに、上記
逆投影演算器8の出力側には、CRTモニタ等の表示装
置9が設けられており、その画面には上記のように再構
成された被検体の撮影部位の断層像が表示される。
なお、第9図において、上記ウィンドウ用メモリ3には
、ウィンドウ発生器10が接続されている。このウィン
ドウ発生器10は、操作者が前記第(4)式または第(
6)式等の各パラメータを操作することにより、それぞ
れの計算式に従って任意に周波数ウィンドウG(ω)を
計算するものである。そして、上記ウィンドウ発生器1
0によって計算された数種類の周波数ウィンドウG(ω
)は、ウィンドウ用メモリ3の未定義領域に書き込める
ようになっている。従って、ウィンドウ用メモリ3から
読み出す周波数ウィンドウG(ω)としては、上記ウィ
ンドウ発生器10によって操作者が作ったものも選択す
ることができる。
、ウィンドウ発生器10が接続されている。このウィン
ドウ発生器10は、操作者が前記第(4)式または第(
6)式等の各パラメータを操作することにより、それぞ
れの計算式に従って任意に周波数ウィンドウG(ω)を
計算するものである。そして、上記ウィンドウ発生器1
0によって計算された数種類の周波数ウィンドウG(ω
)は、ウィンドウ用メモリ3の未定義領域に書き込める
ようになっている。従って、ウィンドウ用メモリ3から
読み出す周波数ウィンドウG(ω)としては、上記ウィ
ンドウ発生器10によって操作者が作ったものも選択す
ることができる。
そして、このように構成された断層像再構成装置は、第
1図に示すフローチャートの手順に従って動作する。
1図に示すフローチャートの手順に従って動作する。
発明の効果
本発明は以上のように構成されたので、撮影部位に適し
た基本的な原フィルタ関数H8(ω)に対し、任意の周
波数領域をなめらかに抑制あるいは強調する周波数ウィ
ンドウG(ω)を乗じて得られたフィルタ関数を、投影
データに対するフィルタ処理のボケ補正フィルタH’
(ω)とすることにより、上記ボケ補正フィルタH’
(ω)の周波数特性を任意に制御することができる。従
って、被検体の撮影部位によって再構成画像に要求され
る特性が異なる場合に、各撮影部位に最適な画質の断層
像を再構成することができる。このことから1診断能の
高い断層像を得ることができる。
た基本的な原フィルタ関数H8(ω)に対し、任意の周
波数領域をなめらかに抑制あるいは強調する周波数ウィ
ンドウG(ω)を乗じて得られたフィルタ関数を、投影
データに対するフィルタ処理のボケ補正フィルタH’
(ω)とすることにより、上記ボケ補正フィルタH’
(ω)の周波数特性を任意に制御することができる。従
って、被検体の撮影部位によって再構成画像に要求され
る特性が異なる場合に、各撮影部位に最適な画質の断層
像を再構成することができる。このことから1診断能の
高い断層像を得ることができる。
また、第3図及び第7図に示すような高域抑制型の周波
数ウィンドウG(ω)を用いることにより、高域抑制型
の周波数特性を有するボケ補正フィルタH’ (ω)を
作ることができ、このようなボケ補正フィルタH’ (
ω)を使用することにより、高域に多く含まれているノ
イズを低減して高画質の断層像を再構成することができ
る。このことから、診断に適した見易い断層像を得るこ
とができる。
数ウィンドウG(ω)を用いることにより、高域抑制型
の周波数特性を有するボケ補正フィルタH’ (ω)を
作ることができ、このようなボケ補正フィルタH’ (
ω)を使用することにより、高域に多く含まれているノ
イズを低減して高画質の断層像を再構成することができ
る。このことから、診断に適した見易い断層像を得るこ
とができる。
さらに、求めるボケ補正フィルタH’ (ω)を作るに
は、原フィルタ関数HO(ω)を適宜選択すると共に、
周波数ウィンドウG(ω)を適宜選択して乗算するだけ
でよく、最終的な周波数特性は周波数ウィンドウG(ω
)のカーブに依存するので、ボケ補正フィルタH’ (
ω)がどのようなカーブの周波数特性になるかがわかり
易く、所望のボケ補正フィルタH’ (ω)を容易に作
ることができる。
は、原フィルタ関数HO(ω)を適宜選択すると共に、
周波数ウィンドウG(ω)を適宜選択して乗算するだけ
でよく、最終的な周波数特性は周波数ウィンドウG(ω
)のカーブに依存するので、ボケ補正フィルタH’ (
ω)がどのようなカーブの周波数特性になるかがわかり
易く、所望のボケ補正フィルタH’ (ω)を容易に作
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による断層像再構成方法の手順を示すフ
ローチャート、第2図は原フィルタ関数に周波数ウィン
ドウを乗じてボケ補正フィルタを作る状態を示すグラフ
、第3図は周波数ウィンドウの第一の例を示すグラフ、
第4図は第3図に示す周波数ウィンドウを用いてボケ補
正フィルタを作る状態を示すグラフ、第5図は周波数ウ
ィンドウの第二の例を示すグラフ、第6図は第5図に示
す周波数ウィンドウを用いてボケ補正フィルタを作る状
態を示すグラフ、第7図は周波数ウィンドウの第三の例
を示すグラフ、第8図は第7図に示す周波数ウィンドウ
を用いてボケ補正フィルタを作る状態を示すグラフ、第
9図は本発明による断層像再構成装置の実施例を示すブ
ロック図、第10図は従来の断層像再構成方法において
投影データに対する逆投影処理による画像のボケを補正
するのに用いていたフィルタ関数を示すグラフ、第11
図は従来のフィルタ関数の第二の例を示すグラフである
。 H,(ω)・・・原フィルタ関数、 G(ω)・・・周
波数ウィンドウ、 H’ (ω)・・・ボケ補正フィル
タ、Wd・・・周波数領域、 1・・・フーリエ変換
器、 2・・・原フィルタ関数用メモリ、 3・・・
ウィンドウ用メモリ、 4・・・第一の乗算器、 5・
・・ボケ補正フィルタ用バッファメモリ、 6・・・第
二の乗算器、7・・・逆フーリエ変換器、 8・・・逆
投影演算器。 9・・・表示装置。
ローチャート、第2図は原フィルタ関数に周波数ウィン
ドウを乗じてボケ補正フィルタを作る状態を示すグラフ
、第3図は周波数ウィンドウの第一の例を示すグラフ、
第4図は第3図に示す周波数ウィンドウを用いてボケ補
正フィルタを作る状態を示すグラフ、第5図は周波数ウ
ィンドウの第二の例を示すグラフ、第6図は第5図に示
す周波数ウィンドウを用いてボケ補正フィルタを作る状
態を示すグラフ、第7図は周波数ウィンドウの第三の例
を示すグラフ、第8図は第7図に示す周波数ウィンドウ
を用いてボケ補正フィルタを作る状態を示すグラフ、第
9図は本発明による断層像再構成装置の実施例を示すブ
ロック図、第10図は従来の断層像再構成方法において
投影データに対する逆投影処理による画像のボケを補正
するのに用いていたフィルタ関数を示すグラフ、第11
図は従来のフィルタ関数の第二の例を示すグラフである
。 H,(ω)・・・原フィルタ関数、 G(ω)・・・周
波数ウィンドウ、 H’ (ω)・・・ボケ補正フィル
タ、Wd・・・周波数領域、 1・・・フーリエ変換
器、 2・・・原フィルタ関数用メモリ、 3・・・
ウィンドウ用メモリ、 4・・・第一の乗算器、 5・
・・ボケ補正フィルタ用バッファメモリ、 6・・・第
二の乗算器、7・・・逆フーリエ変換器、 8・・・逆
投影演算器。 9・・・表示装置。
Claims (5)
- (1)被検体の撮影部位について断層面の投影データを
あらゆる角度方向から計測し、この計測した投影データ
に検出器の特性に応じた補正等の前処理を施し、得られ
た投影データから画像再構成するに当り、この投影デー
タに対する逆投影処理による画像のボケをフィルタ処理
によって予め補正し、この補正後の投影データに対して
逆投影処理を施すことによって断層像を再構成する断層
像再構成方法において、上記フィルタ処理に用いるボケ
補正フィルタは、上記撮影部位に適した基本的な原フィ
ルタ関数に対し、任意の周波数領域をなめらかに抑制あ
るいは強調する周波数ウィンドウを乗じて得られたフィ
ルタ関数とすることを特徴とする断層像再構成方法。 - (2)上記周波数ウィンドウは、ある指定周波数より低
い周波数領域の振幅を1.0とすると共に、上記指定周
波数より高い周波数領域に向かってはなめらかに抑制す
るために三角関数を用いたものであることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の断層像再構成方法。 - (3)上記周波数ウィンドウは、ある指定周波数領域以
外の振幅を1.0とすると共に、上記指定周波数領域に
ついてはなめらかに抑制あるいは強調するために三角関
数を用いたものであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の断層像再構成方法。 - (4)上記周波数ウィンドウは、高い周波数領域をなめ
らかに抑制するために補間関数の周波数特性を用いたも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
断層像再構成方法。 - (5)被検体の撮影部位についての計測データに検出器
の特性に応じた前処理を施した投影データを入力して周
波数空間に変換するフーリエ変換器と、上記投影データ
に対する逆投影処理による画像のボケをフィルタ処理に
よって予め補正するための基本的な原フィルタ関数を記
憶した原フィルタ関数用メモリと、任意の周波数領域を
なめらかに抑制あるいは強調する周波数ウィンドウを記
憶したウィンドウ用メモリと、上記原フィルタ関数用メ
モリから読み出した原フィルタ関数を一方の入力とする
と共に上記ウィンドウ用メモリから読み出した周波数ウ
ィンドウを他方の入力とし該両者を乗算する第一の乗算
器と、この乗算結果をボケ補正フィルタとして記憶する
ボケ補正フィルタ用バッファメモリと、上記フーリエ変
換器による変換結果を一方の入力とすると共に上記ボケ
補正フィルタ用バッファメモリからの出力を他方の入力
とし該両者を乗算する第二の乗算器と、この乗算により
フィルタ処理を施して補正された投影データを実空間に
戻す逆フーリエ変換器と、この補正後の投影データを逆
投影処理する逆投影演算器と、これにより再構成された
断層像を表示する表示装置とから成ることを特徴とする
断層像再構成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62014234A JPS63183045A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 断層像再構成方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62014234A JPS63183045A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 断層像再構成方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63183045A true JPS63183045A (ja) | 1988-07-28 |
Family
ID=11855386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62014234A Pending JPS63183045A (ja) | 1987-01-26 | 1987-01-26 | 断層像再構成方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63183045A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005055273A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Shimadzu Corp | X線透視装置 |
| JP2007222620A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | General Electric Co <Ge> | 低雑音カーネルを用いた画像再構成の方法及びシステム |
| JP2013138802A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | X線ct撮影装置及びその画像処理方法 |
| JP2013138803A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | X線ct撮影装置及びその画像処理方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59232538A (ja) * | 1983-06-17 | 1984-12-27 | 株式会社日立メデイコ | Ct装置 |
-
1987
- 1987-01-26 JP JP62014234A patent/JPS63183045A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59232538A (ja) * | 1983-06-17 | 1984-12-27 | 株式会社日立メデイコ | Ct装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005055273A (ja) * | 2003-08-04 | 2005-03-03 | Shimadzu Corp | X線透視装置 |
| JP2007222620A (ja) * | 2006-02-21 | 2007-09-06 | General Electric Co <Ge> | 低雑音カーネルを用いた画像再構成の方法及びシステム |
| JP2013138802A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | X線ct撮影装置及びその画像処理方法 |
| JP2013138803A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-18 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | X線ct撮影装置及びその画像処理方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102005019171B4 (de) | Dreidimensionale Durchflug-Systeme und -Verfahren unter Verwendung von Ultraschalldaten | |
| US6236705B1 (en) | Method for tracing organ motion and removing artifacts for computed tomography imaging systems | |
| JPH0445689Y2 (ja) | ||
| JP4841874B2 (ja) | 断層合成造影における直接再生方法及び装置 | |
| US10342499B2 (en) | Tomographic image generation device, method and recording medium | |
| CN102946807B (zh) | X射线ct装置及其控制方法 | |
| EP2188781B1 (en) | Image reconstruction | |
| JPH03172975A (ja) | 像形成装置および方法 | |
| JP2000308637A (ja) | Ct装置の像再構成方法 | |
| US10335107B2 (en) | Tomographic image generation device and method, and recording medium | |
| JP3557567B2 (ja) | X線ct装置 | |
| WO2018131252A1 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム | |
| JPS63183045A (ja) | 断層像再構成方法及びその装置 | |
| JP3223195B2 (ja) | X線ct装置 | |
| CN102289826A (zh) | 图像处理方法及使用该方法的放射线摄影装置 | |
| JPS6275875A (ja) | 放射線断層撮影装置 | |
| JP2005040506A (ja) | X線画像処理方法及び装置 | |
| JP5642476B2 (ja) | 画像処理装置およびプログラム並びにx線ct装置 | |
| JP3489750B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JPH11113892A (ja) | 画像再構成装置 | |
| JP3657689B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JP3383010B2 (ja) | 医用画像処理装置 | |
| JPH11206768A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2000126172A (ja) | 放射線画像形成装置 | |
| JPS6156946A (ja) | 放射線断層検査装置 |