(57)【要約】【課題】断層画像内のリングアーチファクトの除去を簡単に可能にする。【解決手段】回転軸線Ｄａの方向にほぼ等間隔の撮影位置におけるＮ個の断層画像Ｉk（ｋ＝１，…，Ｎ）を再構成し、各断層画像Ｉk対してそれぞれの断層画像Ｉk内に存在する少なくとも１つのリングアーチファクトを有する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkを算出し、断層画像Ｉkに対してリングアーチファクト画像Ｒkを算出し、それぞれのリングアーチファクト画像Ｒkは暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkの少なくとも一部Ｔsubに亘る平均化によって形成され、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkは平均化の前に、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔk内に存在するリングアーチファクトがほぼ重なりその位置が断層画像Ｉk内に存在するリングアーチファクトとほぼ一致するように回転させられ、断層画像Ｉkからそれぞれのリングアーチファクト画像Ｒkを引き算し、それぞれリングアーチファクトが除去されている結果画像Ｅkが作成される。【選択図】図２
2006081908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（Ｄａ）の周りを回転する少なくとも１つの撮影システム（１，２）を有するコンピュータ断層撮影装置により作成された断層画像からリングアーチファクトを除去する方法において、
ａ）回転軸線（Ｄａ）の方向にほぼ等間隔の撮影位置におけるＮ個の断層画像Ｉk（ｋ＝１，…，Ｎ）を再構成するステップ、
ｂ）各断層画像Ｉk対してそれぞれの断層画像Ｉk内に存在する少なくとも１つのリングアーチファクトを有する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkを算出するステップ、
ｃ）断層画像Ｉkに対してリングアーチファクト画像Ｒkを算出し、それぞれのリングアーチファクト画像Ｒkは暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkの少なくとも一部Ｔsubに亘る平均化によって形成され、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkは平均化の前に、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔk内に存在するリングアーチファクトがほぼ重なりその位置が断層画像Ｉk内に存在するリングアーチファクトとほぼ一致するように回転させられるステップ、
ｄ）断層画像Ｉkからそれぞれのリングアーチファクト画像Ｒkを引き算し、それぞれリングアーチファクトが除去されている結果画像Ｅkが作成されるステップ
を含むことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置により作成された断層画像からリングアーチファクトを除去する方法。
【請求項２】
ステップｂ）における暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkの算出は、
ｂ１）それぞれの断層画像Ｉkにおいて骨成分および空気成分のマスク処理を行なうことにより、各断層画像Ｉkについてそれぞれ１つのマスク処理された画像Ｎkが作成されるステップ、
ｂ２）それぞれマスク処理された画像Ｎkを、マスク処理された画像Ｎkにおいて回転中心（ＤZ）に対して半径方向に高域通過フィルタ処理することにより、各マスク処理された画像Ｎkについて１つの高域通過フィルタ処理された画像Ｈkが作成されるステップ、
ｂ３）それぞれ高域通過フィルタ処理された画像Ｈkにおいて負のアーチファクト閾値および正のアーチファクト閾値によりアーチファクト閾値形成を行なうことにより、各高域通過フィルタ処理された画像Ｈkについてそれぞれの断層画像Ｉk内に存在するリングアーチファクトを有する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkが作成されるステップ
を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップｂ１）における骨成分および空気成分のマスク処理は、
ｂ１１）上方閾値ＳＷＯよりも大きい全ての画像値は等しく上方閾値ＳＷＯを設定されるステップ、
ｂ１２）下方閾値ＳＷＵよりも小さい全ての画像値は等しく下方閾値ＳＷＵを設定されることにより１つのマスク処理された画像Ｎkが作成されるステップ
を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
ステップｂ２）における高域通過フィルタ処理は、
ｂ２１）マスク処理された画像Ｎkにおいて回転中心（ＤZ）を通る半径方向に中央値フィルタ処理を行なうことにより、中央値フィルタ処理された画像Ｍkが作成されるステップ、
ｂ２２）断層画像Ｉkから中央値フィルタ処理された画像Ｍkを引き算することにより、高域通過フィルタされた画像Ｈkが作成されるステップ
を含むことを特徴とする請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】
ステップｃ）におけるリングアーチファクト画像Ｒkの算出前に、
それぞれの暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkにおいて、回転中心（ＤZ）に置かれた円の一部に相当しかつリングアーチファクトに合わせられた円弧長を有する少なくとも１つの円弧に沿って方位角方向に低域通過フィルタ処理を行なうステップ
が実施されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
【請求項６】
ステップｃ）におけるリングアーチファクト画像Ｒkの算出後に、
リングアーチファクト画像Ｒkにおいて、回転中心（ＤZ）に置かれた円の一部に相当しかつリングアーチファクトに合わせられた円弧長を有する少なくとも１つの円弧に沿って方位角方向に低域通過フィルタ処理を行なう方法ステップ、
が実施されることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
【請求項７】
ステップｃ）におけるリングアーチファクト画像Ｒkの算出は次の計算規則、
【数１】
2006081908.tif 000007
（但し、ｌは値−Ｔ，＋Ｔを通るインデックス、ｗlはインデックスｌに関係した重み係数、δは２つの隣り合う断層画像間のリングアーチファクトの角度間隔、Ｒｏｔは回転中心の周りに暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔl+kを角度ｌ×δだけ回転させるローテーション演算子であり、Ｔsub＝２×Ｔ＋１、
【数２】
2006081908.tif 000008
およびδ＝２×Π×ｄ／Ｖの関係が当てはまり、ｄは隣り合う撮影位置の差、Ｖはシステム軸方向への撮影システムの送りに相当する）
に従って行なわれることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の方法。
【請求項８】
重み付け関数ｗlにｗl＝１／Ｔsubが当てはまることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
方法ステップの少なくとも一部が画像の回転中心（ＤZ）に置かれた座標原点を有する極座標で行なわれることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９の１つに記載の方法を実施するように構成されているコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ断層撮影装置により作成された断層画像からリングアーチファクトを除去する方法およびこのような方法に従って動作するコンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知のコンピュータ断層撮影装置の撮影システムはＸ線源および多列検出器を含む（特許文献１参照）。Ｘ線放射器および検出器は回転枠に対向配置されているので、回転枠が回転軸線の周りを回転し寝台装置上に横たわっている検査対象が回転軸線方向へ連続的に送られると、スパイラルスキャンの形で検査ボリュームの走査が可能である。断層画像（スライス画像）もしくはボリューム画像の再構成は、検出器によってスパイラル走査中に種々の投影方向から検出されたＸ線画像に基づいて行なわれる。
【０００３】
多列検出器における個々の検出器要素の信号エラーが断層画像にリングアーチファクトを生じさせる。このリングアーチファクトは、コンピュータ断層撮影装置の撮影システムの、断層画像内で識別可能な回転中心の周りに配置されている。コンピュータ断層撮影装置により作成された断層画像内のリングアーチファクトを除去する公知の方法は、断層画像内に存在するリングアーチファクトをもはやほぼ待たない修正画像を算出する方法ステップを含んでいる（特許文献２参照）。このために断層画像は少なくとも１つの中央値フィルタ処理を施される。これに続く低域通過フィルタ処理が障害となるノイズ成分およびノイズパターンの抑制に役立つ。低域通過フィルタ処理は画像内の回転中心の周りの円弧に沿って行なわれる。公知の方法では、低域通過フィルタ処理された修正画像と初期画像との引き算が続いて行なわれることによって、リングアーチファクトが抑制された結果画像が生じる。しかしながら、効果的な抑制のための前提として、リングアーチファクトが或る最小限の長さをもたなければならない。
【０００４】
リングアーチファクトの長さもしくはリングアーチファクトを表すリング断片の長さは、検査対象の走査すべき撮影範囲を撮影システムの各回転時に回転軸線方向に移動させる速度によって決定される。リング断片は走査すべき撮影範囲の送りが速ければ速いほど短くなる。撮影範囲の高速走査の場合に生じるような僅かな長さを持ったリング断片は、公知の方法の場合、断層画像では全く検出されないか、あるいは不十分にしか検出されず、もしくは抑制される。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０８１９４０６号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１９８３５４５１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、簡単に断層画像におけるリングアーチファクトの改善された除去を可能にする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、独立請求項１の方法ステップによる断層画像からリングアーチファクトを除去する方法およびこのような方法に従って動作する請求項１０によるコンピュータ断層撮影装置によって解決される。本方法の有利な実施態様はそれぞれ従属請求項２乃至９に記載されている。
【０００７】
本発明に従って、リングアーチファクトを除去する方法は次のステップａ）〜ｄ）を含む。
ａ）コンピュータ断層撮影装置の回転軸線（Ｄａ）の方向にほぼ等間隔の撮影位置におけるＮ個の断層画像Ｉk（ｋ＝１，…，Ｎ）を再構成するステップ。
ｂ）各断層画像Ｉk対してそれぞれの断層画像Ｉk内に存在する少なくとも１つのリングアーチファクトを有する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkを算出するステップ。
ｃ）断層画像Ｉkに対してリングアーチファクト画像Ｒkを算出し、それぞれのリングアーチファクト画像Ｒkは暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkの少なくとも一部Ｔsubに亘る平均化によって形成され、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkは平均化の前に、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔk内に存在するリングアーチファクトがほぼ重なりその位置が断層画像Ｉk内に存在するリングアーチファクトとほぼ一致するように回転させられるステップ。
ｄ）断層画像Ｉkからそれぞれのリングアーチファクト画像Ｒkを引き算し、それぞれリングアーチファクトが除去されている結果画像Ｅkが作成されるステップ。
【０００８】
本発明は、ほぼ等間隔の撮影位置でかつ同じ走査条件で検出される相前後する断層画像内のリングアーチファクトは、形状が等しいが、断層画像のその都度の回転中心の周りに相互に或る角度だけ回転させられているという基本的な認識に基づいている。各断層画像に対して算出された暫定的なリングアーチファクト画像は、それぞれの断層画像内に存在するリングアーチファクトのほかに、例えばピクセルノイズの如き付加的な画像ノイズも有し得る。断層画像内のリングアーチファクトの修正は、従来のように個別画像に基づいて行なわれるのではなく、種々の撮影位置で得られた暫定的なリングアーチファクト画像の一部に亘る平均化に基づいて行なわれるので、それぞれの暫定的なリングアーチファクト画像内に存在する画像ノイズが低域通過フィルタ作用により抑制される。暫定的なリングアーチファクト画像内に存在するリングアーチファクトが重なり合致するように、暫定的なリングアーチファクト画像が修正すべき断層画像に対して回転させられる。
【０００９】
従って、公知の方法とは違って、本発明は、異なる撮影位置でもしくは異なる時点に検出された画像に基づく時間ドメインでの低域通過フィルタ処理を含む。更に、障害になるノイズパターンおよび障害になるピクセルノイズは、存在するリングアーチファクトの長さに関係なく除去される。
【００１０】
本発明の有利な実施態様によれば、暫定的なリングアーチファクト画像の算出は、
ｂ１）それぞれの断層画像Ｉkにおいて骨成分および空気成分のマスク処理を行なうことにより、各断層画像Ｉkについてそれぞれ１つのマスク処理された画像Ｎkが作成されるステップ、
ｂ２）それぞれマスク処理された画像Ｎkを、マスク処理された画像Ｎkにおいて回転中心（ＤZ）に対して半径方向に高域通過フィルタ処理することにより、各マスク処理された画像Ｎkについて１つの高域通過フィルタ処理された画像Ｈkが作成されるステップ、
ｂ３）それぞれ高域通過フィルタ処理された画像Ｈkにおいて負のアーチファクト閾値および正のアーチファクト閾値によりアーチファクト閾値形成を行なうことにより、各高域通過フィルタ処理された画像Ｈkについてそれぞれの断層画像Ｉk内に存在するリングアーチファクトを有する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkが作成されるステップ
によって行なわれる。
【００１１】
骨成分および空気成分のマスク処理は、
ｂ１１）上方閾値ＳＷＯよりも大きい全ての画像値は等しく上方閾値ＳＷＯを設定されるステップ、
ｂ１２）下方閾値ＳＷＵよりも小さい全ての画像値は等しく下方閾値ＳＷＵを設定されることにより１つのマスク処理された画像Ｎkが作成されるステップ
によって行なわれると好ましい。
【００１２】
それぞれのマスク処理された画像の高域通過フィルタ処理は、
ｂ２１）マスク処理された画像Ｎkにおいて回転中心（ＤZ）を通る半径方向に中央値フィルタ処理を行なうことにより、中央値フィルタ処理された画像Ｍkが作成されるステップ、
ｂ２２）断層画像Ｉkから中央値フィルタ処理された画像Ｍkを引き算することにより、高域通過フィルタされた画像Ｈkが作成されるステップ
を含んでいると好ましい。
【００１３】
暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkはリングアーチファクトのみならず、誤ってアーチファクトとして認識された対象部分のノイズパターンも含んでいる。これらのノイズパターン部分は、それぞれの暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkにおいて、回転中心（ＤZ）に置かれた円の一部に相当しかつリングアーチファクトに合わせられた円弧長を有する少なくとも１つの円弧に沿って方位角方向に低域通過フィルタ処理を行なうことによって除去される。円弧は例えば完全円の１０度の角度範囲を占め、リングアーチファクトのそれぞれの長さに合わされている。
【００１４】
このようにして求められた暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkに基づいて、それぞれの初期画像に対してリングアーチファクト修正に使用されたリングアーチファクト画像Ｒkは次の計算規則に従って算出される。
【数３】
2006081908.tif 000003
但し、ｌは値−Ｔ，＋Ｔを通るインデックス、ｗlはインデックスｌに関係した重み係数、δは２つの隣り合う断層画像間のリングアーチファクトの角度間隔、Ｒｏｔは回転中心の周りに暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔl+kを角度ｌ×δだけ回転させるローテーション演算子であり、そして、Ｔsub＝２×Ｔ＋１，
【数４】
2006081908.tif 000004
およびδ＝２×Π×ｄ／Ｖの関係が当てはまり、そしてｄは隣り合う撮影位置の差、Ｖはシステム軸方向への撮影システムの送りに相当する。
【００１５】
それぞれ上述の計算規則に従ってそれぞれ回転された暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkに乗算される重み付け係数ｗlは、
ｗl＝１／Ｔsub
の形を有する。しかしながら、任意の他の重み付け係数を使用することもできるので、状況に合わせた特性を有する低域通過フィルタ処理を行なうことができる。ただし、重要なことは全ての係数の和が１となることである。
【００１６】
それぞれの暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔkにおける低域通過フィルタ処理の代わりに、算出された最終的なリングアーチファクト画像Ｒkが低域通過フィルタ処理されてもよい。リングアーチファクト画像Ｒkにおける低域通過フィルタ処理は方位角方向に、ここでも、回転中心に置かれた円の一部に相当しかつリングアーチファクトに合わされた円弧長を有する少なくとも１つの円弧に沿って行なわれる。円弧は例えば完全円の１０度の角度範囲を占めるとよい。
【００１７】
本発明の有利な実施態様において、少なくとも１つの方法ステップが画像の回転中心に置かれた座標原点を有する極座標で行なわれる。
【００１８】
本発明によれば、コンピュータ断層撮影装置はリングアーチファクトを除去する本発明による方法を実施できるように構成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施例および従属請求項による本発明の有利な構成を以下における図面を参照しながら説明する。
図１はコンピュータ断層撮影装置の主要部を部分的にブロック図、部分的に斜視図で示す。
図２はコンピュータ断層撮影装置を用いた断層画像からリングアーチファクトを除去する本発明による方法の経過を簡略的なフローチャートで示す。
図３は３つの暫定的なリングアーチファクト画像に基づいてリングアーチファクト画像の算出を示す。
【００２０】
図１にはコンピュータ断層撮影装置が一部を斜視図で一部をブロック図で示されている。コンピュータ断層撮影装置は、主として、Ｘ線放射器１および検出器を備えた撮影システム１，２と、リングアーチファクトを除去する本発明による方法を実施するための計算手段５と、リングアーチファクトのない結果画像Ｅkを表示するための表示ユニット６とからなる。検出器２は検出器アレイの形で行および列に配置された検出器要素を有する。
【００２１】
Ｘ線放射器１および検出器２は、図示されていない回転枠に互いに、コンピュータ断層撮影装置の作動時にＸ線放射器１の焦点Ｆから出射し縁部ビーム７で制限されたＸ線ビームが検出器２に入射するように、対向して取り付けられている。
【００２２】
回転枠は図示されていない駆動装置により回転軸線Ｄａを中心に回転させられる。回転軸線Ｄａは図１に示された空間直交座標系のｚ軸に対して平行に延びている。例えば患者用テーブル４上に寝かせられている図示されていない患者の撮影範囲についてこのようにして多数の断層画像Ｉkを再構成するために、異なる投影方向もしくは回転位置からＸ線撮影データが収集される。撮影範囲は、ｚ軸方向へ患者用テーブル４が連続的に送られ検査すべき撮影範囲の周りを撮影システム１，２が回転させられて、スパイラルスキャン８の形で走査される。
【００２３】
検出器２の誤って動作するまたは欠陥のある検出器要素３は、走査のスパイラル様式に基づいてそれぞれの断層画像Ｉk内にリングアーチファクトＳkを生じさせる。リングアーチファクトはリング断片として視認可能であり、画像内の回転中心に対して同心的に配置されている。リング断片の長さは、撮影範囲を走査時にｚ軸方向に撮影システム１，２の一回転当たりに移動させる速度に依存する。原理的に、リング断片は撮影範囲の送りが高速になればなるほど短くなる。例えば、高速走査時には完全円のうちの１０度の角度範囲のみを有するリング断片が考え得る。
【００２４】
図２は図３と関連して断層画像からリングアーチファクトを除去する本発明による方法の経過をフローチャートで示す。本方法を模範的に撮影位置ｋ＝１における３つの断層画像Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2に基づいて説明する。
【００２５】
本方法は以下において詳しく説明する次の主要な方法ステップＡ〜Ｄを含んでいる。
【００２６】
第１の方法ステップＡ：
回転軸線Ｄａ方向にほぼ等間隔の撮影位置０，１，２におけるＮ個、この例では３個の断層画像Ｉk（ｋ＝０，…，２）の再構成。
【００２７】
第２の方法ステップＢ：
それぞれの断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2内に存在する少なくとも１つのリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2を有する各断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2に対する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0もしくはＲｔ1もしくはＲｔ2の算出。
【００２８】
第３の方法ステップＣ：
断層画像Ｉ1に対するリングアーチファクト画像Ｒ1の算出。リングアーチファクト画像Ｒ1が３つの暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2に亘る平均化によって形成され、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2は平均化の前に、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2内に存在するリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2がほぼ重なりその位置が断層画像Ｉ1内に存在するリングアーチファクトＳ1とほぼ一致するように回転させられる。
【００２９】
第４の方法ステップＤ：
断層画像Ｉ1からリングアーチファクト画像Ｒ1を引き算する。それぞれ、リングアーチファクトＳ1が除去されている結果画像Ｅ1が生じる。
【００３０】
例えば図１に示されたコンピュータ断層撮影装置による撮影範囲の走査は、第１の方法ステップＡにおいて、走査時に発生した生データに基づいてほぼ等間隔の撮影位置における３つの断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2が再構成されるように行なわれる。各断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2は例えばピクセルマトリックスに配置されたＭ×Ｍ個のピクセルを含む。各ピクセルは検出器要素３によって検出されたＸ線に比例するピクセル値を有する。各ピクセル値は検出器２によって決定されたビット深さで表示可能である。例えば１２ビットのビット深さの場合、ピクセル値は０と４０９５との間の範囲にある。
【００３１】
本例では、断層画像Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2は、撮影範囲のスパイラル走査時に検出器２の１つの故障した検出器要素３によってひき起こされる少なくともそれぞれ１つのリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2を有するものとする。更に、本例において、本発明による方法の簡単化された説明のために、回転軸線Ｄａの方向への撮影範囲の送りは撮影システム１，２の各回転当たり一定であるとする。ほぼ等間隔の撮影位置０，１，２において再構成された断層画像Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2内のリングアーチファクトＳ0，Ｓ1，Ｓ2は、隣り合う断層画像Ｉ0，Ｉ1もしくはＩ1，Ｉ2間でそれぞれ同一の回転角δだけ回転しているリング断片として視認可能である。
【００３２】
Ｎ個の断層画像Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2の再構成後に、第２の方法ステップＢにおいて、各断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2に対して、主にリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2しかを含んでいない暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0もしくはＲｔ1もしくはＲｔ2が算出される。
【００３３】
断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2のマスク処理Ｂ１において、このためにまず、ピクセル値が上方閾値ＳＷＯおよび下方閾値ＳＷＵによる閾値形成ＳＷを受け、それによって骨成分および空気成分の画像範囲がピクセル値で限定され、後に続く算出時に誤ってリングアーチファクトとして検出されないようにする。閾値形成ＳＷは、上方閾値ＳＷＯよりも大きく骨成分に由来するピクセル値が等しく上方閾値ＳＷＯに設定され、一方下方閾値ＳＷＵよりも小さく空気または空気含有物に由来するピクセル値が等しく下方閾値ＳＷＵに設定されるように実施される。上方閾値ＳＷＯおよび下方閾値ＳＷＵは、主として設定されたＸ線、使用された検出器２の動特性および観察可能な減弱値に依存し、経験的に求めることができる。それぞれこの方法ステップから得られるマスク処理された画像Ｎ0もしくはＮ1もしくはＮ2は再びＭ×Ｍのピクセルを有する。
【００３４】
引き続いて、マスク処理された画像Ｎ0もしくはＮ1もしくはＮ2において、高域通過フィルタ処理Ｂ２が、マスク処理された画像Ｎ0もしくはＮ1もしくはＮ2に描出された撮影システム１，２の回転中心ＤZの方向に行なわれる。高域通過フィルタ処理Ｂ２は、好ましくは回転中心ＤZを通る多数の直線に沿った中央値フィルタ処理Ｂ２１により行なわれる。直線は、各ピクセルがこのような直線上に位置するようにピクセルマトリックスを覆う。中央値フィルタ処理Ｂ２１のために使用された中央値フィルタは例えば２×Ａ1＋１（例えばＡ１＝３）個のサンプリング点を有し、これらのサンプリング点はそれぞれの処理すべきピクセルに対してそれぞれ対称的に配置されている。サンプリング点間内に存在する間隔は、中央値フィルタによってリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2の線幅のほぼ半分が覆われるように選定される。中央値フィルタのこの種の設計はリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2の検出を保証し、これに対してより大きな他の画像構造は都合よく抑制される。
【００３５】
このようにして得られた中央値フィルタ処理された画像Ｍ0もしくはＭ1もしくはＭ2を断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2から引き算する引き算処理Ｂ２２によって、高域通過フィルタ処理された画像Ｈ0もしくはＨ1もしくはＨ2が生じる。高域通過フィルタ処理された画像Ｈ0もしくはＨ1もしくはＨ2はアーチファクト下方閾値およびアーチファクト上方閾値によるアーチファクト閾値形成Ｂ３を受ける。アーチファクト閾値形成Ｂ３は例えば骨縁辺の範囲に生じまだ画像内に場合によっては存在する画像ノイズの抑制に使われる。高域通過フィルタ処理された画像Ｈ0もしくはＨ1もしくはＨ2においてアーチファクト上方閾値よりも大きいか又はアーチファクト下方閾値よりも小さいピクセル値を有するピクセルは、誤ってリングアーチファクトとして検出されたノイズとして識別される。ノイズとして識別されたこのようなピクセルは、そのピクセル値に関してアーチファクト上方閾値もしくはアーチファクト下方閾値に限定されるので、結果として、リングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2が存在する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0もしくはＲｔ1もしくはＲｔ2が生じる。
【００３６】
断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2に対する暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0もしくはＲｔ1もしくはＲｔ2の算出に引き続いて、画像において障害になるノイズ成分の抑制のために低域通過フィルタ処理Ｔ１が行なわれる。低域通過フィルタ処理Ｔ１は、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0もしくはＲｔ1もしくはＲｔ2における各ピクセルについて、多数の円弧に沿って方位角方向に行なわれる。これらの円弧は画像の回転中心に置かれている円の一部にそれぞれ相当しかつリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2に合わせられた円弧長を有する。円弧は、各ピクセルがこのような円弧上に位置するようにピクセルマトリックスを覆っている。分かり易さのために、図３における暫定的なリングアーチファクト画像にはそれぞれ１つのみの円弧Ｋ0もしくはＫ1もしくはＫ2が書き込まれている。低域通過フィルタ処理Ｔ１は、例えば２×Ａ２＋１（例えばＡ２＝３）個のサンプリング点を持つことができる。これらのサンプリング点はそれぞれの処理すべきピクセルに対して対称的に円弧Ｋ0もしくはＫ1もしくはＫ2に沿ってそれぞれ配置されている。
【００３７】
サンプリング点間内に存在する間隔は、低域通過フィルタ処理Ｔ１によりリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2の長さがほぼ覆われるように選定されている。低域通過フィルタ処理Ｔ１のこのような設計は画像内の高周波ノイズ成分の十分に良好な抑制を保証し、これに対してリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2のパターンは画像内にそのまま残される。低域通過フィルタ処理Ｔ１は、例えばサンプリング点内に存在するピクセル値の単純な平均化処理によって実現することができる。しかしながら、伝達特性を有するか又はサンプリング点の他の重み付けを有する他の低域通過フィルタ処理も考えられ得る。
【００３８】
第２の方法ステップＢは各断層画像Ｉ0もしくはＩ1もしくはＩ2について行なわれるので、各断層画像に対して暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0もしくはＲｔ1もしくはＲｔ2が生じる。
【００３９】
第３の方法ステップＣにおいて、図２および図３に示された例では、断層画像Ｉ1に対するリングアーチファクト画像Ｒ1の算出が行なわれる。リングアーチファクト画像Ｒ1は、前もって求められた暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2に亘る平均化処理によって形成される。暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2は平均化処理の前に、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2内に存在するリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2がほぼ重なりその位置が断層画像Ｉ1内に存在するリングアーチファクトＳ1とほぼ一致するように回転させられる。
【００４０】
図３には模範例として３つの暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2に基づく撮影位置１におけるリングアーチファクト画像Ｒ1の算出が示されている。暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2はそれぞれリングアーチファクトＳ0もしくはＳ1もしくはＳ2を含み、リングアーチファクトＳ0，Ｓ1，Ｓ2は同じ形を有する。スパイラル走査により、隣り合う暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1もしくはＲｔ1，Ｒｔ2のリングアーチファクトは同一の位置ではなく、回転中心ＤZを中心として角度δだけ回転した位置に現れる。暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2は、平均化処理の前に、図３における方法ステップＣに示されているように、リングアーチファクトＳ0，Ｓ1，Ｓ2が画像内の同一位置に位置するように回転させられる。回転は次の計算規則に従って実行され、例えば極座標で示された画像に基づいて実行することができる。
【数５】
2006081908.tif 000005
但し、ｌは値０，１，２をとるインデックス、ｗlはインデックスｌに関係した重み係数、δは２つの隣り合う断層画像間のリングアーチファクトの角度間隔、Ｒｏｔは回転中心の周りに暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔl+kを角度ｌ×δだけ回転させるローテーション演算子であり、
【数６】
2006081908.tif 000006
およびδ＝２×Π×ｄ／Ｖの関係が当てはまり、ｄは隣り合う撮影位置の差、Ｖはシステム軸線方向への撮影システムの送りに相当する。重み付け関数ｗ0，ｗ1，ｗ2として例えばそれぞれ係数１／３を使用することができる。
【００４１】
リングアーチファクト画像Ｒ1の算出に引き続いて、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0，Ｒｔ1，Ｒｔ2における図２に示した低域通過フィルタ処理Ｔ１の代わりに、図２に破線で示した代替としての低域フィルタ処理Ｔ２がそれぞれの最終的なリングアーチファクト画像Ｒ1において行なわれる。リングアーチファクト画像Ｒ1における代替としての低域フィルタ処理Ｔ２は、暫定的なリングアーチファクト画像Ｒｔ0もしくはＲｔ1もしくはＲｔ2における低域通過フィルタ処理Ｔ１と同様に、回転中心ＤZに置かれている円弧の一部にそれぞれ相当する多数の円弧に沿って方位角方向へ行なわれる。
【００４２】
第４の方法ステップＤにおいては、断層画像Ｉ1とリングアーチファクト画像Ｒ1との間で引き算が行なわれるので、それぞれ、リングアーチファクトが除去されている結果画像Ｅ1が生じる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】コンピュータ断層撮影装置の主要部を示す構成図
【図２】本発明による方法の経過を簡略化して示すフローチャート
【図３】３つの暫定的なリングアーチファクト画像に基づいてリングアーチファクト画像を算出する方法の説明図
【符号の説明】
【００４４】
１                    Ｘ線放射器
２                    検出器
３                    検出器要素
４                    患者用テーブル
５                    計算手段
６                    表示ユニット
７                    縁部ビーム
８                    スパイラルスキャン
Ｄａ                  回転軸線
Ｆ                    焦点
Ａ                    第１の方法ステップ
Ｂ                    第２の方法ステップ
Ｃ                    第３の方法ステップ
Ｄ                    第４の方法ステップ
Ｂ１                  マスク処理
Ｂ２                  高域通過フィルタ処理
Ｂ２１                中央値フィルタ処理
Ｂ２２                引き算処理
Ｂ３                  アーチファクト閾値形成
ＳＷ                  閾値形成
ＳＷＯ                上方閾値
ＳＷＵ                下方閾値
Ｔ１                  低域通過フィルタ処理
Ｔ２                  低域通過フィルタ処理
Ｉk                  断層画像
Ｎk                  マスク処理された画像
Ｍk                  中央値フィルタ処理された画像
Ｈk                  高域通過処理された画像
Ｒｔk                暫定的なリングアーチファクト画像
Ｒ1                  リングアーチファクト画像
Ｅ1                  結果画像
ＤZ                  回転中心
δ                    ２つの隣り合う断層画像間のリングアーチファクトの角度間隔
Ｒｏｔ                ローテーション演算子
【図１】
2006081908.tif 000009
【図２】
2006081908.tif 000010
【図３】
2006081908.tif 000011