(57)【要約】【課題】グリッド装置及びＸ線検出装置を提供する。【解決手段】Ｘ線検出装置のグリッド装置に関するものであって、被写体から散乱されるＸ線を吸収するＸ線吸収物質と、吸収物質の間に形成されてＸ線を透過させる透過物質と、を含み、吸収物質と透過物質は、Ｘ線ディテクターピクセルのラインパターンと所定の角を成すラインパターンを形成することを特徴とするグリッド装置によってノイズ除去アルゴリズムをより簡単に具現することが可能であって、グリッドによるノイズ除去のための時間及び努力を減らしうる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体から散乱されるＸ線を吸収するＸ線吸収物質と、
前記吸収物質の間に形成されてＸ線を透過させる透過物質と、を含み、
前記吸収物質と透過物質は、Ｘ線ディテクターピクセルのラインパターンと所定の角を成すラインパターンを形成することを特徴とするグリッド装置。
【請求項２】
前記吸収物質と透過物質は、前記Ｘ線ディテクターピクセルのラインパターンと１０゜ないし４０゜の角を成すように傾いた形態のラインパターンを成すように形成されたことを特徴とする請求項１に記載のグリッド装置。
【請求項３】
前記グリッド装置のラインパターンの密度は、標準周波数及び前記角に基づいて計算された個数ほど形成されることを特徴とする請求項１に記載のグリッド装置。
【請求項４】
マトリックス状に配列された光検出器を含むＸ線ディテクターと、
被写体から散乱されるＸ線を吸収するＸ線吸収物質及び前記吸収物質の間に形成されて、Ｘ線を透過させる透過物質を含むが、前記吸収物質と透過物質は、前記光検出器のラインパターンと所定の角を成すラインパターンを形成するグリッドと、を含み、前記グリッドは、前記Ｘ線検出センサーに着脱可能であることを特徴とするＸ線検出装置。
【請求項５】
前記吸収物質と透過物質は、前記光検出器のラインパターンと１０゜ないし４０゜の角を成すように傾いた形態のラインパターンを成すように形成されたことを特徴とする請求項４に記載のＸ線検出装置。
【請求項６】
前記グリッドのラインパターンの密度は、標準周波数及び前記角に基づいて計算された個数ほど形成されることを特徴とする請求項４に記載のＸ線検出装置。
【請求項７】
前記Ｘ線ディテクターで検出される映像でグリッドによる歪曲映像の除去は、１次元ローパスフィルター（ＬＰＦ）をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のＸ線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検出装置に係り、特に、Ｘ線検出装置のグリッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル産業発展につれて、医学映像装備が、デジタル方式に転換されている。その一環として、デジタル方式でＸ線映像を獲得するＸ線映像装置（ｄｉｇｉｔａｌ  ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ、ＤＲ）の開発が活発になっている。また、診断能力向上のためにより高品質のＸ−線映像検出が要求されている。
【０００３】
図１は、一般的なデジタルＸ線検出システムの例示図である。
【０００４】
Ｘ線照射部１０は、制御信号によって円錐形のビームタイプのＸ線を被写体に照射する。
【０００５】
Ｘ線検出システムのＸ線ディテクター１６は、被写体を通過したＸ線を受光し、Ｘ線検出器は、受光されたＸ線を通じて撮影映像をディスプレイに出力する。
【０００６】
この際、Ｘ線ディテクター１６は、マトリックス状に配列された光検出器を備え、その前面に被写体から散乱されたＸ線を吸収するためのＸ線グリッド１４を備える。Ｘ線グリッド１４は、被写体を通過しながら散乱されたＸ線が予定された位置の光検出器に隣接した他の検出器で検出されるために、ノイズとして作用することを防止する。これにより、ノイズによってＸ線映像の対照度が低下する問題点を解決することができる。
【０００７】
一般的に、Ｘ線グリッド１４は、Ｘ線を吸収する物質と、Ｘ線を透過させる物質とを多様な層に積層した後、積層された断面を切って製作される。
【０００８】
ところで、工程可能なグリッドのラインストリップ数が限定され、グリッドラインストリップの周波数とＸ線検出器のピクセル周波数とが一致しないために、グリッドラインがデジタルＸ線検出器のピクセルに重畳されて、グリッドラインがＸ線映像に表われる現象が発生する。また、グリッドライン周波数とマトリックス状に備えられる光検出器ピクセルの周波数との差のために、グリッドラインに対する僞信号（ａｌｉａｓｉｎｇ）効果によるモアレパターン（Ｍｏｉｒｅ  ｐａｔｔｅｒｎ）現象が発生する。特に、直接方式のＸ線検出器の場合、映像分解能に優れるために、このようなグリッドラインが表われる現象やモアレ現象がさらに浮上される。
【０００９】
これを補完するために提案された方式が、Ｘ線照射時にグリッドを瞬間的に振動させてグリッドラインを濁ごすようにするムービンググリッド（ｍｏｖｉｎｇ  ｇｒｉｄ）方式である。
【００１０】
ところで、デジタルＸ線検出器を利用するＸ線撮影では、グリッドを振動させるモータによる電磁波を遮蔽することは難しい。また、モータなどの追加構成が必要であるために、製作コストが高くなるだけではなく、システム構成が複雑になって、維持、補修に多くの努力及び高いコストが要求されるために、固定グリッド方式で映像を補間することができる技術が要求されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、このような背景から導出されたものであって、固定グリッド方式で映像品質をより向上させることを目的とする。
【００１２】
また、グリッドによるノイズ映像を除去するアルゴリズムをより簡単に具現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記技術的課題は、被写体から散乱されるＸ線を吸収するＸ線吸収物質と、吸収物質の間に形成されてＸ線を透過させる透過物質と、を含み、吸収物質と透過物質は、Ｘ線ディテクターピクセルのラインパターンと所定の角を成すラインパターンを形成することを特徴とするグリッド装置によって達成される。
【００１４】
また、マトリックス状に配列された光検出器を含むＸ線ディテクターと、被写体から散乱されるＸ線を吸収するＸ線吸収物質及び吸収物質の間に形成されて、Ｘ線を透過させる透過物質を含むが、吸収物質と透過物質は、光検出器のラインパターンと所定の角を成すラインパターンを形成するグリッドと、を含み、グリッドは、Ｘ線検出センサーに着脱可能であることを特徴とするＸ線検出装置によっても達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ノイズ除去アルゴリズムをより簡単に具現することが可能であって、グリッドによるノイズ除去のための時間及び努力を減らしうる。
【００１６】
また、撮影映像の品質の劣化が少ないＸ線映像を形成しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一般的なデジタルＸ線検出システムの例示図である。
【図２】一実施形態によるグリッド装置の例示図である。
【図３Ａ】一実施形態によるグリッド装置による効果を説明するための例示図である。
【図３Ｂ】一実施形態によるグリッド装置による効果を説明するための例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
前述した、そして、追加的な本発明の態様は、添付した図面を参照して説明される望ましい実施形態を通じてさらに明確になる。以下、本発明を、このような実施形態を通じて当業者が容易に理解して再現できるように詳しく説明する。
【００１９】
図２は、一実施形態によるグリッド装置の例示図である。
【００２０】
一実施形態によるグリッド装置は、被写体から散乱されるＸ線を吸収するＸ線吸収物質及び吸収物質のラインパターンの間にＸ線を透過させる透過物質を含み、吸収物質と透過物質は、Ｘ線ディテクターのピクセル形態と所定の角を成すように傾いた形態のラインパターンを形成する。
【００２１】
吸収物質２０４は、被写体から散乱されるＸ線を吸収してＸ線検出器まで到逹することを遮断するためのものであって、基板などにライン状に形成される。一実施形態において、吸収物質２０４は、鉛（ｌｅａｄ）、ビスマス（ｂｉｓｍｕｔｈ）、金（ｇｏｌｄ）、バリウム（ｂａｒｉｕｍ）、タングステン（ｔｕｎｇｓｔｅｎ）、プラチナ（ｐｌａｔｉｎｕｍ）、水銀（ｍｅｒｃｕｒｙ）、インジウム（ｉｎｄｉｕｍ）、タリウム（ｔｈａｌｌｉｕｍ）、パラジウム（ｐａｌｌａｄｉｕｍ）、錫（ｔｉｎ）、亜鉛（ｚｉｎｃ）のうちの一つあるいは、これらの合金として具現可能である。しかし、これに限定されるものではない。
【００２２】
透過物質２０２は、吸収物質２０４のラインパターンの間に挿入されてＸ線を透過させる。一実施形態において、透過物質２０２は、プラスチック（ｐｌａｓｔｉｃ）、ポリマー（ｐｏｌｙｍｅｒ）、セラミック（ｃｅｒａｍｉｃ）、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）及び炭素纎維（ｃａｒｂｏｎ  ｆｉｂｅｒ）のうちの一つとして具現可能である。
【００２３】
図２に示されたように、吸収物質２０４と透過物質２０２とが交互にラインを形成する。
【００２４】
以下で、獲得映像（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｉｍａｇｅ）は、元映像（Ｏｒｉｇｉｎａｌ  ｉｍａｇｅ）及びノイズ映像（ｎｏｉｓｅ  ｉｍａｇｅ）を含む。獲得映像は、Ｘ線検出装置によって得られた映像を意味する。元映像は、獲得映像のうちノイズ映像が除去された映像を意味する。すなわち、元映像は、Ｘ線検出装置を通じて最終的に得ようとする映像を意味する。ノイズ映像は、Ｘ線がグリッドを通過しながら生成されたノイズが含まれた映像を意味する。 Ｘ線がグリッドを通過しながら生成されたノイズは グリッドに形成されたグリッドラインパターンによって生成されるノイズ及びX線が物体を透過しながら散乱されて生成されるノイズなどを含みうる。
【００２５】
この際、吸収物質２０４と透過物質２０２のラインパターンは、Ｘ線ディテクター２１０の光検出器のマトリックス状のラインパターンと Φ ほど角を成す。
【００２６】
一実施形態において、 Φ は、Ｘ線ディテクター２１０で光検出器のピクセル間の間隔とグリッドの吸収物質２０４と透過物質２０２のラインパターンの間隔とによって変更されうる。この際、光検出器のマトリックス状のラインパターンを基準に Φ ほど角を成すグリッド２００のラインパターンの方向は、どっちでも関係ない。 Φ 値が１０゜ないし４０゜である場合、周波数ドメインでノイズ映像に該当する周波数が元映像に該当する周波数と遠く離れるか、最外郭に存在する。
【００２７】
グリッド２００のラインの密度は、以下の数式１を用いて求めうる。
【００２８】
【数１】
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【００２９】
ここで、ｆ１は、グリッドのラインの密度であり、ｆｓは、ディテクターの標本周波数（ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）であり、 Φ は、グリッドに形成されたラインパターンの角度を意味する。
【００３０】
例えば、 Φ が２６．６゜であり、標本周波数が７．１９４である、グリッド２００のラインの密度ｆ１は、４．０２２（１０２ｌｉｎｅｓ／ｉｎｃｈ）である。すなわち、グリッド２００は、ｆが２６．６゜であり、ラインの密度ｆ１が、１０２ｌｉｎｅｓ／ｉｎｃｈであるものである。
【００３１】
本発明は、固定グリッドによる映像周波数のデータを除去しながら、実際映像周波数によるデータまで除去されることを阻むための方法を提案したものである。
【００３２】
本発明の一実施形態によって、ディテクターのマトリックス状のラインパターンとグリッドのラインパターンとが一定の角度を成すようになれば、ノイズ映像に該当する周波数は、周波数ドメインで元映像に該当する周波数と一定距離以上離れるようになる。最適の場合には、最外郭に位置するために、ノイズ映像に該当する周波数を除去しても、元映像の劣化を最小化した状況でノイズを除去させうる。
【００３３】
一態様によるＸ線検出装置は、前述したＸ線グリッド装置を含む。また、Ｘ線検出装置は、Ｘ線ディテクター２１０と１次元ローパスフィルター（ＬＰＦ）とをさらに含む。
【００３４】
Ｘ線ディテクター２１０は、被写体を通過したＸ線を受光し、該受光されたＸ線に基づいて映像を獲得し、該獲得映像をディスプレイに出力する。グリッド２００とＸ線ディテクター２１０は、互いに着脱可能である。１次元ローパスフィルターは、バターワースフィルター（ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ  ｆｉｌｔｅｒ）あるいは平均フィルターであり得る。
【００３５】
１次元ローパスフィルターは、Ｘ線ディテクター２１０から出力されるＸ線映像を先にｘ軸方向にフィルタリングし、この後にｙ軸方向にもフィルタリングを行ってグリッド映像を除去することができる。
【００３６】
図３Ａ及び図３Ｂは、一実施形態によるグリッド装置による効果を説明するための例示図である。
【００３７】
図３Ａは、一般的なグリッド映像が添加された場合に、Ｘ線撮影映像をフーリエ変換した結果を示したものであり、図３Ｂは、一実施形態によるグリッド装置によるグリッド映像が添加された場合、Ｘ線撮影映像をフーリエ変換した結果を示したものである。
【００３８】
図３Ａを参照すると、周波数ドメインで元映像に該当する周波数 (c)（中心部分に位置する）とノイズ映像に該当する周波数(a)とが中心部分にともに集中していることが分かる。したがって、獲得映像でノイズ映像を除去するに当って、映像を周波数ドメインに変換し、最大値を探してノッチフィルター（Ｎｏｔｃｈ  ｆｉｌｔｅｒ）、ガウスフィルター（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｆｉｌｔｅｒ）、空間周波数領域のフィルターを用いてフィルタリングする課程のような複雑な演算過程を必要とする。
【００３９】
一方、図３Ｂを参照すると、一実施形態によるグリッド装置を利用した場合、ノイズ映像に該当する周波数(a)が外郭に存在することが分かる。したがって、一実施形態によるグリッド装置を利用する場合には、Ｘ線ディテクターでの検出映像をフーリエ変換し、バンドパスフィルター（ＢＰＦ：Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）を用いて簡単で迅速にノイズ映像に該当する周波数を除去することが可能である。一実施形態において、Ｘ線ディテクターでの検出映像で１次元ローパスフィルター（ＬＰＦ）を用いてフィルタリングすることによって、ノイズ映像に該当する周波数を除去することができる。この際、１次元ローパスフィルターは、バターワースフィルターあるいは平均フィルターであり得る。
【００４０】
この際、空間領域で１次元ローパスフィルターを用いて先にｘ軸方向にフィルタリングし、この後にｙ軸方向にもフィルタリングを行うことが望ましい。
【００４１】
すなわち、本発明によれば、グリッド歪曲の中心周波数を探すために特別な周波数推定アルゴリズムを適用する必要がなく、多量の計算量が必要な２次元フィルタリングのためのフーリエ変換及び逆変換過程が必要ない。前述したように、本発明によれば、元映像に劣化を最小化した状態で１次元ローパスフィルターを用いてノイズ映像を単純なアルゴリズムによって早い時間内に除去することができる。
【００４２】
以上、本発明について望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明が、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態として具現可能であるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲に示されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差点は、本発明に含まれたものと解析されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、グリッド装置及びＸ線検出装置関連の技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０：照射部
１４、２００：グリッド
１６、２１０：Ｘ線ディテクター
２１０：透過物質
２２０：吸収物質
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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