(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＸ線源を測定対象物の周囲の半周以上で特定範囲のみに等間隔に配置し、高速Ｘ線ＣＴによる測定対象物の再構成画像を得るためのＸ線照射に際し、
照射の順序が連続する任意の２つのＸ線源が、Ｘ線源位置を連ねた円弧の中心に対して６０゜以上離れた位置となるように、Ｘ線源を順次選択して、パルス状のＸ線を照射し、
それによって、測定対象物の周囲に、少なくとも３方向のＸ線源からＸ線を照射する
ことを特徴とする高速Ｘ線ＣＴによる動体計測のためのＸ線照射方法。
【請求項２】
Ｘ線源位置を連ねた円弧の中心を、円弧平面に対して垂直に貫く中心軸の両側に位置するＸ線源を交互に選択してＸ線照射を行うことを特徴とする請求項１に記載の高速Ｘ線ＣＴによる動体計測のためのＸ線照射方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速Ｘ線ＣＴによる動体（移動体、変形体）の計測のために適したＸ線照射方法に関するものであり、さらに詳しくは、工業用非破壊検査の他、混相流計測、不透明流体の分布計測、粉体輸送等の流路断面分布計測のように、比較的高速で移動あるいは変形する動体を可視化して計測するのに有効に利用できる高速Ｘ線ＣＴによる動体計測のためのＸ線照射方法に関するものでる。
【０００２】
【従来の技術】
通常、Ｘ線ＣＴは、人体の臓器や構造物など、静止している物体の断面内の密度分布を測定するために用いられる。静止した対象物であれば時間をかけて様々な方向からＸ線を照射することに何らの問題もない。
しかしながら、被写体が撮像中に動いたり変形したりする場合には、画像再構成時の信号情報に矛盾を来たし、被写体の動きは画像上の誤差（アーティファクト）として現れる。特に、寸法の小さい対象物が測定断面を高速で通過すると、最初のＸ線照射から最後のＸ線照射までの時間内に対象物が移動する距離が無視できなくなるため、再構成画像に大きな誤差が生じる。これは、対象物の寸法が小さいほど、また速度が大きいほど顕著となる。この誤差を小さくするためには、対象物の速度に制限を設けたり、照射時間を短くする方法があるが、前者は実験範囲を小さくし、後者は信号レベルを著しく低下させる。
【０００３】
さらに具体的に説明すると、固定配置された複数のＸ線源をもつ高速Ｘ線ＣＴでは、従来、測定対象物のまわりを取り囲むＸ線源を端の方から順番に照射してきたが、最初の照射と最後の照射が完了するまでの時間内に、対象物が軸方向に移動してしまう。この間、最初の何回かの照射は対象物の片面だけを照射し、最後の何回かの照射は移動した対象物の他の片面を照射して、これらのデータが画像再構成のデータとして蓄えられる。しかし、対象物が移動していること、ある時間に片面だけが集中的に照射されることのために、再構成された画像上に大きな誤差が生じる。
【０００４】
従来、高速Ｘ線ＣＴに関しては、特公平５−６０３８１号公報（超高速Ｘ線ＣＴスキャナ）や、特開平１０−２９５６８２号公報（高空間分解能高速Ｘ線ＣＴスキャナ）などがあるが、寸法の小さい対象物が測定断面を高速で通過するような場合にも適用できる程度に測定精度を向上させることを考慮したものは、見当たらない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、その技術的課題は、基本的には、高速Ｘ線ＣＴの測定精度を大幅に高めるためのＸ線照射方法を提供することにあり、更に詳しくは、高速Ｘ線ＣＴによる移動体や変形体の計測において、画像再構成上の誤差を大幅に低下させることにより、高速で移動する微小寸法の測定対象物についても精度良く計測可能にしたＸ線照射方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の高速Ｘ線ＣＴによる動体計測のためのＸ線照射方法は、複数のＸ線源を測定対象物の周囲の半周以上で特定範囲のみに等間隔に配置し、高速Ｘ線ＣＴによる測定対象物の再構成画像を得るためのＸ線照射に際し、照射の順序が連続する任意の２つのＸ線源が、Ｘ線源位置を連ねた円弧の中心に対して６０゜以上離れた位置となるように、Ｘ線源を順次選択して、パルス状のＸ線を照射し、それによって、測定対象物の周囲に、少なくとも３方向のＸ線源からＸ線を照射することを特徴とするものである。
【０００８】
上記構成を有する高速Ｘ線ＣＴにおけるＸ線照射方法においては、測定対象物の周囲の多数のＸ線源からのＸ線の照射の順序が適切に設定されるので、例えば、断面形状が軸方向に変化している測定対象物が移動していく場合においても、測定対象物の周囲に、その移動距離が小さい短時間の間に均等にＸ線を照射することが可能になる。特に、Ｘ線照射の順序を、三つのＸ線源の位置で構成される三角形の面積が最大になるＸ線源の組み合わせを求めてＸ線を照射し、しかも、この三角形の三辺のうちの長い辺から順にＸ線照射することは、測定対象物の周囲を短時間で均等に照射していくことに対応している。これによって、画像再構成原理上の矛盾を低下させることができるので、移動・変形体の再構成画像上の偽像を大幅に減少させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る高速Ｘ線ＣＴによる動体計測のためのＸ線照射方法の実施例を説明するためのものである。
同図に示すように、この高速Ｘ線ＣＴにおいては、多数の固定Ｘ線源Ａ１〜Ａ１８が測定対象物Ｂのまわりに固定配置される。これらのＸ線源からは測定対象物Ｂに順次パルス状のＸ線を照射するが、その照射の間に測定対象物Ｂが移動したり変形したりしても、その移動距離や変形量が無視できる時間内にできるだけ均等な方向からＸ線を照射するため、各Ｘ線源の照射の順序を以下に説明するように設定する。
【００１０】
即ち、最初にいずれかのＸ線源からの照射後、できるだけその反対の方向に位置するＸ線源からＸ線を照射し、さらに、できるだけ角度の異なるＸ線源から同様の照射を行い、これを繰り返すことによって、移動または変形中の対象物に対してもＸ線を均等に照射することが可能になる。
さらに具体的には、測定対象物Ｂの周囲に配置された多数のＸ線源からのパルス状のＸ線の照射の順序を、測定対象物の周囲において少なくとも６０°以上ずれた位置にあるＸ線源から順次照射するものとし、それによって、測定対象物Ｂの周囲に短時間に均等にＸ線を照射することができるが、さらに、測定対象物Ｂの中心を通る中心軸Ｃの両側に位置するＸ線源を交互に選択してＸ線の照射を行い、また、Ｘ線源の３点で構成される三角形の面積を最大にするという指標に基づいてＸ線源を選択し、そのうえで、この三角形の三辺のうちの長い辺から順にＸ線照射を行うのが適切である。
【００１１】
図面を参照し、上記三角形の面積を最大にするという指標に基づいてＸ線源を選択する場合について具体的に説明すると、Ｘ線の照射の順序は、まず、Ｘ線源Ａ１，Ａ２，Ａ３の順番に行う。これは、三つのＸ線源を結ぶことにより構成される三角形の面積が最大になるようなＸ線源の選び方であり、三方向から照射する際の均等性の基準となる。このとき、Ｘ線源Ａ４，Ａ３，Ａ２の三角形も同じ面積となるが、どちらから始めても良い。仮に、Ｘ線源Ａ１，Ａ２，Ａ３の順に照射をはじめると、残りのＸ線源のうちの三つから三角形の面積が最大となる組み合わせは、Ｘ線源Ａ４，Ａ５，Ａ６となる。その次の組み合わせは、残りのＸ線源の中から、三角形の面積が最大となる組み合わせとしてＸ線源Ａ７，Ａ８，Ａ９となる。以下、同様にして、最後の組み合わせが終了するまで、数字順にこれを行う。
【００１２】
このような選択および照射順の基準は、以下の規則に従うものである。
（１）三つのＸ線源により形成される三角形の面積が最大になる３点の組み合わせを選ぶ。
（２）前記中心軸Ｃの左右を交互に選ぶ。
（３）順番は辺の長い方から回る。
そして、図１に示す例のように１８個の線源がある場合、この方法に基づく照射の順序は、同図に示すＡ１，Ａ２，・・・，Ａ１８の順序となる。
【００１３】
上記構成を有する高速Ｘ線ＣＴにおけるＸ線照射方法においては、測定対象物Ｂの周囲の多数のＸ線源からのＸ線の照射の順序を、測定対象物の周囲に短時間に均等に照射するように設定するので、測定対象物が移動する場合においても、画像再構成原理上の矛盾を低下させ、移動・変形体の再構成画像上の偽像を大幅に減少させることができる。特に、Ｘ線照射の順序を、三つのＸ線源の位置で構成される三角形の面積が最大になるＸ線源の組み合わせを求めてＸ線を照射し、さらに、この三角形の三辺のうちの長い辺から順にＸ線照射することは、測定対象物の周囲を短時間で均等に照射していくことに対応するものである。
【００１４】
従って、高速Ｘ線ＣＴによる移動体や変形体の計測において、画像再構成上の誤差を大幅に低下させ、高速で移動する微小寸法の測定対象物についても雑音レベルを大幅に低減し、精度良く計測できるようにしたＸ線照射方法を提供することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上に詳述した本発明の高速Ｘ線ＣＴにおけるＸ線照射方法によれば、従来のように、配列させたＸ線源の端から順番にＸ線を照射していく場合に比べて、画像上の偽像が低下し、測定対象物の非対称性が緩和されるので、測定精度が著しく向上し、さらに、寸法が小さく、高速で移動する測定対象物についての測定精度が向上するため、装置の適用範囲を大幅に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高速Ｘ線ＣＴによる動体計測のためのＸ線照射方法の実施例についての説明図である。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａ１８    Ｘ線源
Ｂ    測定対象物
Ｃ    中心軸
【図１】
0003612553.tif 000002