(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＴスキャン装置の通路エリア外であって、その最大再構成エリア内に固定型キャリブレーション要素を設置し、前記固定型キャリブレーション要素の理論値を記憶するステップ１０１と、
前記固定型キャリブレーション要素の投影データを採集して、前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像を得るステップ１０２と、
前記実際の再構成画像を記憶された対応する理論値と比較して、前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するステップ１０３と、
を含み、
前記固定型キャリブレーション要素は複数のグループであり、グループごとにキャリブレーション要素が一つまたは複数個であり、
前記ステップ１０３は、
同一グループ内に、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立し、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するローカル・マッピング関数を確立することと、
各グループのローカル・マッピング関数とグループ同士の空間位置関係に応じて、線形及び／又は多項式補間手段を用いて、再構成エリア全体のグローバルマッピング関数を得ることと、
を更に含むことを特徴とするＣＴ画像のキャリブレーション方法。
【請求項２】
前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線のエネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の再構成画像とを含み、
相応的に、前記固定型キャリブレーション要素の理論値は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線のエネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の理論値とを含むことを特徴とする請求項１に記載のＣＴ画像のキャリブレーション方法。
【請求項３】
ＣＴスキャン装置の通路エリア内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、前記スキャン対象のスキャン再構成画像を得ることと、
前記マッピング関数を用いて前記スキャン再構成画像を補正して、補正再構成画像を得ることと、
を更に含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＴ画像のキャリブレーション方法。
【請求項４】
ＣＴスキャン装置の通路エリア外であって、最大再構成エリア内に設置された固定型キャリブレーション要素と、
前記固定型キャリブレーション要素の理論値を記憶するための記憶ユニットと、
前記固定型キャリブレーション要素の投影データを採集して、前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像を得るための採集ユニットと、
前記実際の再構成画像を記憶された対応する理論値と比較して、前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するためのマッピングユニットと、
を備え、
前記固定型キャリブレーション要素は複数のグループであり、グループごとにキャリブレーション要素が一つまたは複数個であり、
前記マッピングユニットは、
同一グループ内に、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立し、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するローカル・マッピング関数を確立するため、及び、
各グループのローカル・マッピング関数とグループ同士の空間位置関係に応じて、線形及び／又は多項式補間手段を用いて、再構成エリア全体のグローバルマッピング関数を得るためにも使われることを特徴とするＣＴ画像のキャリブレーション装置。
【請求項５】
前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線能量での減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の再構成画像とを含み、
相応的に、前記固定型キャリブレーション要素の理論値は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線のエネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の理論値とを含むことを特徴とする請求項４に記載のＣＴ画像のキャリブレーション装置。
【請求項６】
前記固定型キャリブレーション要素の材料は、水、黒鉛、アルミニウムの中の一つ又は複数の種類であることを特徴とする請求項４に記載のＣＴ画像のキャリブレーション装置。
【請求項７】
前記固定型キャリブレーション要素はＣＴスキャン装置の通路の側面、通路のトップ、搬送ベルトの下方の中の一つ又は複数の位置に設けられることを特徴とする請求項４に記載のＣＴ画像のキャリブレーション装置。
【請求項８】
前記採集ユニットは、ＣＴスキャン装置の通路エリア内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、前記スキャン対象のスキャン再構成画像を得るためにも使われ、
前記装置は、前記採集ユニット及びマッピングユニットにそれぞれ接続され、前記マッピング関数を用いて前記スキャン再構成画像を補正して、補正再構成画像を得るための補正ユニットを更に含むことを特徴とする請求項４に記載のＣＴ画像のキャリブレーション装置。
【請求項９】
請求項４〜８の何れかに記載の前記ＣＴ画像のキャリブレーション装置を含むことを特徴とするＣＴシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線イメージング検査技術分野に関し、特にＣＴ画像のキャリブレーション方法、ＣＴ画像のキャリブレーション装置及びＣＴシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴ技術は、物体の重なりによる影響を解消できるため、セキュリティチェックなどの場合に重要な役割を発揮している。従来のＣＴは、スリップリング装置を採用し、Ｘ線源及び検出器の回転により、異なる角度での投影データを得て、再構成方法により断層画像を得て、検査される荷物物品の内部情報を得る。マルチエネルギースペクトル分析とは、ある材料が異なるエネルギーのＸ線に対する吸収性能の相違を利用して、当該材料を見分けることである。ＣＴ技術とマルチエネルギースペクトル分析技術を合わせることにより、現在の荷物物品検査設備が検査される物質の内部の何れの位置での原子番号及び電子密度を再構成でき、物質種類の識別を実現し、爆発物、麻薬などの検査において良い効果を果した。
【０００３】
しかしながら、従来のＣＴとマルチスペクトルＣＴとに関わらず、Ｘ線チューブと検出器との不一致性により、同一タイプのＣＴ設備の再構成画像がピクセル値上に常に相違があり、作動時間の増加及びチューブ、検出器のエイジングに伴って、同一のＣＴ設備でも再構成画像が値上にドリフトして、出荷時からずれる場合がある。上記の問題を解決するために、ＣＴ設備は、出荷及び定期メンテナンスの時に、いずれもキャリブレーション作業が行われ、特定材料のワークピースをスキャンし、再構成画像のピクセル値をワークピースの真値と比較し、ポストキャリブレーションパラメータを確定することにより、ＣＴ画像のポストキャリブレーションを実現する。
【０００４】
但し、上記の従来のポストキャリブレーション方法は、ＣＴ設備のエイジングが持続的な過程であるが、キャリブレーションプロセスが定期的に、例えば年に１〜２回行われるしかできなく、これはポストキャリブレーションパラメータが全ての時間内に最適にならないことを意味し、そして、キャリブレーションプロセスの技術性が高いので、メンテナンスエンジニアにより実現する必要があるので、メンテナンスのコストが増加し、さらに設備の正常作動時間を占用する可能性があり、一方、検出器、搬送ベルト、通路形状、再構成アルゴリズムなどの影響により、ピクセル値と理想値との相違がＣＴ画像における各エリアで全部同じではないが、従来のキャリブレーションワークピースが通常中等容積或いは比較的小さい容積のツールボックスに置かれ、ＣＴ搬送ベルトに置かれてスキャン通路に送り込んでキャリブレーションを実現するので、このような方法では、いつも搬送ベルトの近くの画像値のみが比較的精確であるが、画像の他のエリアにおいて最適の補正効果が得られない、という不足がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来の技術のＣＴ画像のポストキャリブレーション技術におけるキャリブレーションがタイムリーでなく、精度が低いという技術問題を解決するＣＴ画像のキャリブレーション方法、ＣＴ画像のキャリブレーション装置及びＣＴシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記技術問題を解決するために、本発明は、ＣＴスキャン装置の通路エリア外であって、その最大再構成エリア内に固定型キャリブレーション要素を設置し、前記固定型キャリブレーション要素の理論値を記憶するステップ１０１と、前記固定型キャリブレーション要素の投影データを採集して、前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像を得るステップ１０２と、前記実際の再構成画像を記憶された対応する理論値と比較して、前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するステップ１０３と、を含むＣＴ画像のキャリブレーション方法を提供する。
【０００７】
更に、前記固定型キャリブレーション要素は一つまたは複数のグループであり、グループごとにキャリブレーション要素が一つまたは複数個であってもよい。
【０００８】
更に、前記固定型キャリブレーション要素は１グループであって複数個である場合、前記ステップ１０３は、グループ内の複数の固定型キャリブレーション要素を互いに参考として、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立して、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立することを更に含んでも良い。
【０００９】
更に、前記固定型キャリブレーション要素が複数のグループである場合、前記ステップ１０３は、同一グループ内に、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立し、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するローカル・マッピング関数を確立することと、各グループのローカル・マッピング関数とグループ同士の空間位置関係に応じて、線形及び/又は多項式補間手段を用いて、再構成エリア全体のグローバルマッピング関数を得ることと、を更に含んでも良い。
【００１０】
更に、前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線のエネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の再構成画像とを含んでも良く、相応的に、前記固定型キャリブレーション要素の理論値は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線のエネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の理論値とを含んでも良い。
【００１１】
更に、前記方法は、ＣＴスキャン装置の通路エリア内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、前記スキャン対象のスキャン再構成画像を得ることと、前記マッピング関数を用いて前記スキャン再構成画像を補正して、補正再構成画像を得ることと、を更に含んでも良い。
【００１２】
一方、本発明は、ＣＴスキャン装置の通路エリア外であって、最大再構成エリア内に設置された固定型キャリブレーション要素と、前記固定型キャリブレーション要素の理論値を記憶するための記憶ユニットと、前記固定型キャリブレーション要素の投影データを採集して、前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像を得るための採集ユニットと、前記実際の再構成画像を記憶された対応する理論値と比較して、前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するためのマッピングユニットと、を備えるＣＴ画像のキャリブレーション装置を提供する。
【００１３】
更に、前記固定型キャリブレーション要素は一つまたは複数のグループであり、グループごとにキャリブレーション要素が一つまたは複数個であってもよい。
【００１４】
更に、前記マッピングユニットは、前記固定型キャリブレーション要素が１グループであって複数個である場合、グループ内の複数の固定型キャリブレーション要素を互いに参考として、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立して、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するために使われても良い。
【００１５】
更に、前記マッピングユニットは、前記固定型キャリブレーション要素が複数のグループである場合、同一グループ内に、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立し、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するローカル・マッピング関数を確立するため、及び、各グループのローカル・マッピング関数とグループ同士の空間位置関係に応じて、線形及び／又は多項式補間手段を用いて、再構成エリア全体のグローバルマッピング関数を得るために使われても良い。
【００１６】
更に、前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線能量での減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の再構成画像とを含んでも良く、相応的に、前記固定型キャリブレーション要素の理論値は、高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線のエネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の理論値とを含んでも良い。
【００１７】
更に、前記固定型キャリブレーション要素の材料は、水、黒鉛、アルミニウムの中の一つ又は複数の種類であってもよい。
【００１８】
更に、前記固定型キャリブレーション要素はＣＴスキャン装置の通路の側面、通路のトップ、搬送ベルトの下方の中の一つ又は複数の位置に設けられても良い。
【００１９】
更に、前記採集ユニットは、ＣＴスキャン装置の通路エリア内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、前記スキャン対象のスキャン再構成画像を得るために使われても良く、前記装置は、前記採集ユニット及びマッピングユニットにそれぞれ接続され、前記マッピング関数を用いて前記スキャン再構成画像を補正して、補正再構成画像を得るための補正ユニットを更に含んでも良い。
【００２０】
他方、本発明は、以上に説明したような前記ＣＴ画像のキャリブレーション装置を含むＣＴシステムを提供する。
【発明の効果】
【００２１】
上記により、本発明に提供されるＣＴ画像のキャリブレーション方法、装置及びＣＴシステムにおいて、固定型キャリブレーション要素を用いてＣＴスキャン装置をリアルタイムにキャリブレーションすることができ、ＣＴスキャン装置の従来のキャリブレーション方法において必要となる、定期的に人力でポストキャリブレーションを行うステップを省き、キャリブレーションの品質を効果的に向上させ、画像のキャリブレーション効果を高め、ＣＴスキャン装置の信頼性を高め、メンテナンスのコストを節約することができ、高い実用的価値がある。そして、本発明のキャリブレーション方法によれば、通路エリアの近くのみに限られず、ＣＴスキャン装置の最大再構成エリア内の各異なる部分の補正値が得られ、より精密な画像補正を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例のＣＴ画像のキャリブレーション方法の基本フローの概略図である。
【図２】本発明の実施例のＣＴ画像のキャリブレーション装置の基本構成の概略図である。
【図３】本発明の実施例のＣＴ画像のキャリブレーション装置の実際応用フローの概略図である。
【図４】ＣＴスキャン装置の通路エリア及び最大再構成エリアの概略図である。
【図５】本発明の実施例のＣＴ画像のキャリブレーション装置における固定型キャリブレーション要素の配置位置の概略図である。
【図６】本発明の実施例のＣＴ画像のキャリブレーション装置において線形補間のキャリブレーション方法の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以上は、本発明の実施例又は従来の技術の技術案をより詳しく説明するための、実施例又は従来の技術の説明に使用される図面の簡単な説明である。以上の説明における図面が本発明の実施例であり、当業者にとって、創造的な労働をしない前提で、これらの図面により他の図面を得られることが無論である。
【００２４】
以下、本発明の実施例の目的、技術案及び利点をより明瞭にするために、本発明の実施例における図面を結合しながら、本発明の実施例にかかる技術案を明瞭かつ完全に説明する。説明される実施例は本発明の一部の実施例であり、全ての実施例ではないことは言うまでもない。当業者にとって、本発明の実施例に基づいて、創造的な労働をしない前提で得られる全ての他の実施例は、本発明の保護範囲に属する。
【００２５】
本発明の実施例は、まず、図１に示すように、ＣＴスキャン装置の通路エリア外であって、その最大再構成エリア内に固定型キャリブレーション要素を設置し、前記固定型キャリブレーション要素の理論値を記憶するステップ１０１と、前記固定型キャリブレーション要素の投影データを採集して、前記固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像を得るステップ１０２と、前記実際の再構成画像を記憶された対応する理論値と比較して、前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するステップ１０３と、を含むＣＴ画像のキャリブレーション方法を提供する。
【００２６】
これにより、本発明の実施例に提供されるＣＴ画像のキャリブレーション方法において、固定型キャリブレーション要素を用いてＣＴスキャン装置をリアルタイムにキャリブレーションすることができ、ＣＴスキャン装置の従来のキャリブレーション方法において必要となる、定期的に人力でポストキャリブレーションを行うステップを省き、キャリブレーションの品質を効果的に向上させ、画像のキャリブレーション効果を高め、ＣＴスキャン装置の信頼性を高め、メンテナンスのコストを節約することができ、高い実用的価値がある。
【００２７】
好ましくは、測定される再構成画像の種類によって、固定型キャリブレーション要素は一つまたは複数のグループであっても良く、グループごとにキャリブレーション要素が一つまたは複数個であっても良い。
【００２８】
好ましくは、固定型キャリブレーション要素が１グループであって複数個である場合、実際の再構成画像に対して、グループ内の複数の固定型キャリブレーション要素を互いに参考として、線形、多項式、指数における一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立して、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立してもよい。
【００２９】
好ましくは、固定型キャリブレーション要素が複数のグループである場合、前記固定型キャリブレーション要素をグループに分けてから、各グループ同士の空間位置関係を考えて整合を行ってもよく、具体的に、同一グループ内に、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立し、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するローカル・マッピング関数を確立することと、各グループのローカル・マッピング関数とグループ同士の空間位置関係に応じて、線形及び／又は多項式補間手段を用いて、再構成エリア全体のグローバルマッピング関数を得ることとを含んでも良い。
【００３０】
本発明の実施例の方法は、複数の種類のＣＴ再構成画像をキャリブレーションでき、具体的に、固定型キャリブレーション要素の高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数、ある特定のＸ線エネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材料とする密度分布などの各データを含んでも良い。ここの特定元素は炭素、水またはアルミニウムなどの元素でも良い。
【００３１】
好ましくは、本発明の実施例のキャリブレーション方法により、ＣＴスキャン装置に対してスキャン再構成画像の補正を行っても良く、具体的に、この方法は、ＣＴスキャン装置の通路エリア内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、前記スキャン対象のスキャン再構成画像を得ることと、前記マッピング関数を用いて前記スキャン再構成画像を補正して、補正再構成画像を得ることと、を含んでも良い。
【００３２】
本発明の実施例は、更に、図２に示すように、ＣＴスキャン装置の通路エリア1外であって、最大再構成エリア2内に設置された固定型キャリブレーション要素２０１と、前記固定型キャリブレーション要素２０１の理論値を記憶するための記憶ユニット２０２と、前記固定型キャリブレーション要素２０１の投影データを採集して、前記固定型キャリブレーション要素２０１の実際の再構成画像を得るための採集ユニット２０３と、前記実際の再構成画像を記憶された対応する理論値と比較して、前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するためのマッピングユニット２０４と、を備えるＣＴ画像のキャリブレーション装置を提供する。
【００３３】
図２では、３が放射線源であり、４が搬送ベルトである。
【００３４】
好ましくは、固定型キャリブレーション要素２０１が一つまたは複数のグループであっても良いし、グループごとのキャリブレーション要素が一つ個または複数個であっても良い。
【００３５】
好ましくは、マッピングユニット２０４は、固定型キャリブレーション要素２０１が１グループであって複数個である場合、グループ内の複数の固定型キャリブレーション要素２０１を互いに参考として、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立して、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立するために使われても良い。
【００３６】
好ましくは、マッピングユニット２０４は、固定型キャリブレーション要素２０１が複数のグループである場合、同一グループ内に、線形、多項式、指数の中の一つまたは複数の形式の実際の再構成画像と理論値とのマッピング関係を確立し、前記マッピング関係に応じて前記実際の再構成画像を理論値に補正するローカル・マッピング関数を確立するため、及び、各グループのローカル・マッピング関数とグループ同士の空間位置関係に応じて、線形及び／又は多項式補間手段を用いて、再構成エリア２全体のグローバルマッピング関数を得るために使われても良い。
【００３７】
好ましくは、固定型キャリブレーション要素２０１の実際の再構成画像は、固定型キャリブレーション要素２０１の高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線能量での減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の再構成画像を含んでも良く、相応的に、固定型キャリブレーション要素２０１の理論値は、固定型キャリブレーション要素２０１の高エネルギー減衰係数と、低エネルギー減衰係数と、ある特定のＸ線のエネルギーでの減衰係数と、原子番号と、電子密度と、特定元素を基材とする密度分布における一つまたは複数の種類の理論値を含んでも良い。ここの特定元素は炭素、水またはアルミニウムなどの元素でも良い。
【００３８】
好ましくは、固定型キャリブレーション要素２０１の材料は、水、黒鉛、アルミニウムなどのキャリブレーション材であっても良い。
【００３９】
好ましくは、通路エリア１の近くのみに限られず、ＣＴスキャン装置の最大再構成エリア２内の各異なる部分の補正値が得られ、より精密な画像補正を実現できるために、固定型キャリブレーション要素２０１がＣＴスキャン装置の通路の側面、通路のトップ、搬送ベルトの下方などに位置しても良い。
【００４０】
好ましくは、採集ユニット２０３は、ＣＴスキャン装置の通路エリア１内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、前記スキャン対象のスキャン再構成画像を得るために使われても良く、相応的に、装置は、採集ユニット２０３及びマッピングユニット２０４にそれぞれ接続され、マッピング関数を用いて前記スキャン再構成画像を補正して、補正再構成画像を得るための補正ユニットを更に含んでも良い。
【００４１】
以下、デュアルエネルギーセキュリティチェックＣＴにおいて、本発明の実施例のＣＴ画像のキャリブレーション装置の実用フローを例として、図３を参照しながら、本発明の実施例の具体的な実現過程を詳しく説明する。
【００４２】
ステップ３０１：デュアルエネルギーセキュリティチェックＣＴの通路エリア外であって、最大再構成エリア内に固定型キャリブレーション要素を設置する。
【００４３】
通常、スキャン通路において、物品の設置可能な有効エリアが、スキャン装置の理論上の最大の再構成できるエリアより小さいため、図４に示すように、通路外エリアの一部が再構成できるが、実際に作動する時に、通路外に物品があることは不可能なので、通常の場合に、この部分が再構成できない。
【００４４】
本発明の実施例において、上記のエリアを利用し、固定型キャリブレーション要素をデュアルエネルギーセキュリティチェックＣＴの通路エリア外であって、最大再構成エリア内に設置することができる。なお、本実施例において、図５に示すように、合わせて６グループの固定型キャリブレーション要素を使用し、各グループの固定型キャリブレーション要素がそれぞれ純水コラム５、黒鉛コラム６及びアルミニウムコラム７との３種類を含み、また、上記固定型キャリブレーション要素の各理論値を記憶する。デュアルエネルギーセキュリティチェックＣＴにおいて、デュアルエネルギーＣＴの再構成原理を利用し、高エネルギー減衰係数、低エネルギー減衰係数、ある特定のＸ線エネルギーでの減衰係数、原子番号及び電子密度との４種類の再構成画像を再構成できる。原子番号及び電子密度の再構成画像が材料の識別に対して重要な役割を持つので、本実施例において、原子番号及び電子密度の再構成画像を選択してキャリブレーションを行う。上記３種類の材料の原子番号及び電子密度の理論値はいずれも知られており、本実施例において、記憶ユニットを利用して、水、黒鉛及びアルミニウム材の原子番号と電子密度の理論値を記憶することができる。
【００４５】
ステップ３０２：６グループの固定型キャリブレーション要素の投影データを採集して、固定型キャリブレーション要素の実際の再構成画像を得る。
【００４６】
本実施例において、採集ユニットによって上記６グループの異なる材料の固定型キャリブレーション要素の投影データを採集して、その実際の再構成画像を得る。
【００４７】
ステップ３０３：実際の再構成画像を記憶された対応する理論値と比較して、実際の再構成画像を理論値に補正するマッピング関数を確立する。
【００４８】
このステップにおいて、マッピングユニットにより、採集ユニットに採集された実際の再構成画像を記憶ユニットに記憶された水、黒鉛及びアルミニウム材の対応する理論値とそれぞれ比較する。具体的に、まず、同一グループにおいて、各固定型キャリブレーション要素を互いに参考として、実際の再構成画像と対応する理論値との多項式のマッピング関係を確立して、各グループのローカル・マッピング関数を得て、そして、線形補間方法により、６つの異なる位置のローカル・マッピング関数により、再構成範囲全体における各位置のマッピング関数を確立してよい。
【００４９】
或いは、６グループの異なる位置の固定型キャリブレーション要素の空間位置により、再構成範囲全体における各位置のマッピング関数を直接に確立する。図６は、三角形を確立する方法により線形補間を行う実現手段を示した。指定された任意の位置Ｄに対して、まず、Ｄ点を含む最小三角形を見つかり、Ａ、Ｂ、Ｃとの３点で構成され、そして、Ａ、Ｂ、Ｃとの３点の３種類の材料ブロックの実際の再構成画像により、Ｄ点における３種類の材料ブロックの実際の再構成画像を推定する。この過程が双線形補間で実現してもよい。その後、推定されたＤ点における３種類の材料の実際の再構成画像に応じて、Ｄ点のマッピング関数を得て、Ｄ点の原子番号及び電子密度の補正をそれぞれ実現する。
【００５０】
ステップ３０４：ＣＴスキャン装置の通路エリア内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、前記スキャン対象のスキャン再構成画像を得る。前記マッピング関数を用いて前記スキャン再構成画像を補正して、補正再構成画像を得る。
【００５１】
このステップにおいて、まず、採集ユニットによりＣＴスキャン装置の通路エリア内のスキャン対象に対して、投影データの採集及び画像の再構成を行って、スキャン対象の実際のスキャン再構成画像を得る。そして、この前に確立されたマッピング関数によりスキャン再構成画像を補正して、スキャン再構成画像を理論値にマッピングして、補正再構成画像を得る。
【００５２】
ここまで、本発明の実施例のＣＴ画像のキャリブレーション装置の実用フローの全過程は完了した。
【００５３】
本発明の実施例の装置における記憶ユニット、採集ユニット、マッピングユニット及び補正ユニットは、ＣＴスキャン装置のデータ採集と画像の再構成の装置内に位置しても良く、ＣＴスキャン装置に接続されても良く、一体になっても良く、複数の部分で構成されても良く、上記の機能ユニットを有すれば良い。当業者にとって、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又は、これらの結合を採用して上記の機能ユニットを実現することができる。
【００５４】
本発明の実施例は、更に、上記の何れか一項に記載されたＣＴ画像のキャリブレーション装置を含むＣＴシステムを提供する。
【００５５】
これにより、本発明の実施例は、少なくとも、下記のような良い効果を有する。本発明により提供されるＣＴ画像のキャリブレーション方法、装置及びＣＴシステムにおいて、固定型キャリブレーション要素を用いてＣＴスキャン装置をリアルタイムにキャリブレーションすることができ、ＣＴスキャン装置の従来のキャリブレーション方法において必要となる、定期的に人力でポストキャリブレーションを行うステップを省き、キャリブレーションの品質を効果的に向上させ、画像のキャリブレーション効果を高め、ＣＴスキャン装置の信頼性を高め、メンテナンスのコストを節約することができ、高い実用的価値がある。そして、本発明のキャリブレーション方法によれば、通路エリアの近くのみに限られず、ＣＴスキャン装置の最大再構成エリア内の各異なる部分の補正値が得られ、より精密な画像補正を実現できる。
【００５６】
以上の実施例は、本発明の技術案を制限するものではなく、説明するためのものだけであり、上記実施例を参照して、本発明を詳しく説明したが、当業者は、上記の各実施例に記載された技術案を修正したり、一部の技術的特徴を同等なものに交替したりすることでき、これらの修正又は交替が、対応する技術案の本質を本発明の各実施例の技術案の精神及び範囲から逸脱させていないことを理解すべきである。
【図１】
0006047633.tif 000002
【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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