(57)【要約】  Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（１）及びＸ線コンピュータ断層撮影法による対象物（２）の検査方法において、画質を向上させるため、Ｘ線源（３）と対象物（２）との間のＸ線放射（６）の第１の強度が第１の強度計測装置（１３）により計測され、対象物（２）の投影領域（１０）の外側における対象物（２）とＸ線検出器（４）との間のＸ線放射（６）の第２の強度が第２の強度計測装置（１５）により計測される。計測された強度により散乱放射補正係数を計算することができ、それにより散乱放射が除去される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
− Ｘ線放射（６）を生成するためのＸ線源（３）と、
− 前記Ｘ線放射（６）を検出するためのＸ線検出器（４）と、
− 検査対象物（２）を前記Ｘ線源（３）と前記Ｘ線検出器（４）との間に位置決めするための対象物支持体（５）と、
− 前記検出されたＸ線放射（６）を評価するための評価ユニット（１８）と、
を含む、Ｘ線コンピュータ断層撮影法により対象物を検査するためのＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
− 前記Ｘ線放射（６）の第１の強度（Ｉ０）を計測するための第１の強度計測装置（１３）が、前記Ｘ線源（３）と前記対象物支持体（５）との間に配置され、
− 前記Ｘ線放射（６）の第２の強度（Ｉ１）を計測するための第２の強度計測装置（１５）が、前記対象物（２）の投影領域（１０）の外側で前記対象物支持体（５）と前記Ｘ線検出器（４）との間に配置され、
− 両方の前記強度計測装置（１３、１５）が、前記計測された強度（Ｉ０、Ｉ１）を送信するため前記評価ユニット（１８）に接続され、及び
− 前記評価ユニット（１８）が、前記計測された強度（Ｉ０、Ｉ１）に応じて少なくとも１つの散乱放射補正係数（Ｆ）を計算することができるように構成されていることを特徴とする、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記第１の強度計測装置（１３）の前記Ｘ線源（３）からの軸方向最短距離として定義される第１の間隔（Ａ１）が、前記第１の強度計測装置（１３）の前記対象物支持体（５）からの軸方向最短距離として定義される第２の間隔（Ａ２）に対して、１／２より小さく、特に１／４より小さく、特に１／８より小さいことを特徴とする、請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記第１の強度計測装置（１３）が、前記対象物（２）の照射領域（９）の外側に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記第２の強度装置（１５）の前記Ｘ線検出器（４）からの軸方向最短距離として定義される第３の間隔（Ａ３）が、前記第２の強度計測装置（１５）の前記対象物支持体（５）からの軸方向最短距離として定義される第４の間隔（Ａ４）に対して、１／２より小さく、特に１／４より小さく、特に１／８より小さいことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
両方の前記強度計測装置（１３、１５）が電子線量計として構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
両方の前記強度計測装置（１３、１５）が同一のものとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記第１の強度計測装置（１３）が、減衰していない一次Ｘ線放射（６ａ）の強度を前記第１の強度（Ｉ０）として計測可能であるように配置され、且つ前記第２の強度計測装置（１５）が、前記減衰していない一次Ｘ線放射（６ａ）の強度と二次Ｘ線放射（６ｃ）の強度とで構成された強度を前記第２の強度（Ｉ１）として計測可能であるように配置されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
両方の前記強度計測装置（１３、１５）が計測領域（１１）に配置され、そこでは、前記減衰していない一次Ｘ線放射（６ａ）が、前記検査対象物（２）に衝突することなく前記Ｘ線源（３）から前記Ｘ線検出器（４）に届くことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記評価ユニット（１８）が、前記Ｘ線検出器（４）の各画素Ｐ（ｘ，ｙ）について、式
【数１３】
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に従い補正減衰値を計算することができるように構成され、
式中、
Ａ（ｘ，ｙ）は、前記画素 Ｐ（ｘ，ｙ）についての補正減衰値であり、
ｇ（ｘ，ｙ）は、前記画素Ｐ（ｘ，ｙ）についての計測されたグレースケール値であり、
ｋ・Ｉ０は、予備試験で決定可能な定数であり、
Ｆは、散乱放射補正係数であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
− 検査対象物（２）をＸ線源（３）とＸ線検出器（４）との間に位置決めするステップと、
− 前記対象物（２）にＸ線放射（６）を照射するステップと、
− 前記Ｘ線放射（６）を検出するステップと、
− 評価ユニット（１８）を用いて前記検出されたＸ線放射（６）を評価するステップと、
を有する、Ｘ線コンピュータ断層撮影法による対象物の検査方法であって、
− 前記対象物（２）の照射中、前記Ｘ線源（３）と前記対象物（２）との間の前記Ｘ線放射（６）の第１の強度（Ｉ０）を計測し、
− 前記対象物（２）の照射中、前記対象物（２）の投影領域（１０）の外側で前記対象物（２）と前記Ｘ線検出器（４）との間の前記Ｘ線放射（６）の第２の強度（Ｉ１）を計測し、及び
− 評価中、前記計測された強度（Ｉ０、Ｉ１）に応じて少なくとも１つの散乱放射補正係数（Ｆ）を計算し、前記検出されたＸ線放射（６）を、前記少なくとも１つの散乱放射補正係数（Ｆ）により補正することを特徴とする、方法。
【請求項１１】
両方の前記強度（Ｉ０、Ｉ１）を同時に計測することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の強度（Ｉ０）を、前記対象物（２）の照射領域（９）の外側で計測することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記対象物（２）の少なくとも１つのモンテカルロ散乱放射分布（Ｍ）を前記評価ユニット（１８）に格納し、それに応じて前記少なくとも１つの散乱放射補正係数（Ｆ）を計算することを特徴とする、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記対象物（２）を複数の投影方向（φ）から照射し、少なくとも１つの散乱放射補正係数（Ｆ）を各投影方向（φ）について計算することを特徴とする、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
減衰していない一次Ｘ線放射（６ａ）の強度を前記第１の強度（Ｉ０）として計測し、前記減衰していない一次Ｘ線放射（６ａ）の強度と二次Ｘ線放射（６ｃ）の強度とで構成された強度を前記第２の強度（Ｉ１）として計測することを特徴とする、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段（プリアンブル部分、所謂おいて部分）に係るＸ線コンピュータ断層撮影法により対象物を検査するためのＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。本発明はさらに、請求項１０の前段に係るＸ線コンピュータ断層撮影法による対象物の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）は、対象物の内部構造の非破壊及び非接触検査を可能にする。これは、医療分野において人体を検査するために、さらには工業分野においても品質試験のために用いられている。Ｘ線コンピュータ断層撮影法の重要なステップはＸ線放射強度の標準化であり、この強度は、Ｘ線検出器を用いて検査対象物の後ろ側で計測される。これは、一般に、検出器におけるグレースケール値を決定するように行われ、このグレースケール値が、減衰していない一次Ｘ線放射の基準値として解釈される。この基準値を用いて、Ｘ線放射が対象物により減衰した結果として生じるグレースケール値が標準化される。
【０００３】
工業分野における対象物の非破壊試験での慣行どおり、エネルギーの散逸を伴わない一体型Ｘ線検出器を使用するとき、Ｘ線検出器に衝突する光子が、一次Ｘ線放射か、それとも二次Ｘ線放射に割り当てられるべきかを決定することは不可能である。一次Ｘ線放射の光子は、検査対象物において前記対象物と相互作用することなくＸ線源からＸ線検出器まで到達したものであり、一方、二次Ｘ線放射の光子は、対象物における散乱過程で生じたものである。従って、対象物により減衰した強度をＸ線検出器で計測すると、−対象物において生じた蛍光放射に加え−不規則に散乱した光子の寄与、換言すれば、二次Ｘ線放射の寄与も含まれる。二次Ｘ線放射は散乱放射とも称される。散乱放射により、減衰した一次Ｘ線放射の計測値が歪められ、そのため対象物の再構成画像の画質が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は、検査対象物の画像を高画質で記録することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供するという目的を基礎としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、本発明に従えば、請求項１の特徴を有するＸ線コンピュータ断層撮影装置により達成される。本発明に従えば、２つの強度計測値を用いて散乱放射補正係数が計算され、それにより散乱放射の影響を補正し得ることが認められた。Ｘ線源と検査対象物が設置された対象物支持体との間に配置された第１の強度計測装置を用いて、減衰していない一次Ｘ線放射の強度を計測することが可能である。検査対象物の投影領域外において対象物支持体とＸ線検出器との間に配置された第２の強度計測装置を用いて、減衰していない一次Ｘ線放射の強度と、散乱放射強度、換言すれば二次Ｘ線放射の強度とから実質的になる強度を計測することができる。対象物によって生成される散乱放射を特徴付ける散乱放射補正係数は、計測された強度から計算することができる。散乱放射補正係数は、厳密に数学的な意味か、又は別の数学的な形式における係数として、散乱放射の補正に導入することのできる補正値である。この散乱放射補正係数を用いることで、ゼロ次又は高次の散乱放射分布を仮定して、Ｘ線検出器により計測された強度の補正を各個別の画素について実行することができる。従って、散乱放射の影響を実質的に排除することができ、それによりＸ線コンピュータ断層撮影装置の画質の向上がもたらされる。さらに、減衰していない一次Ｘ線放射の強度の計測値は、Ｘ線検出器により計測された強度を標準化するための信頼性の高い標準化変数を提供する。これによっても画質が向上する。
【０００６】
請求項２に係る発展形態により、減衰していない一次Ｘ線放射の強度の計測精度が向上する。第１の強度計測装置の配置がＸ線源に近いほど、計測精度は高くなる。
【０００７】
請求項３に係る第１の強度計測装置の配置により、検査対象物の投影にその装置が映ることが防止される。
【０００８】
第２の強度の計測値の正確さが、請求項４に係る発展形態により向上する。第２の強度計測装置の配置がＸ線検出器に近いほど、散乱放射の影響をより正確に計測及び計算することができる。
【０００９】
請求項５に係る強度計測装置の構成は、経済的である。
【００１０】
請求項６に係る発展形態は、少なくとも１つの散乱放射補正係数の計算を簡略化する。強度計測装置の信号は、構成が構造的に同一であり、均一的な基準サイズへの信号の標準化を実行する必要がないため、それ以降の処理を直接行うことができる。従って、構造的に同一の強度計測装置は較正する必要がない。
【００１１】
請求項７に係る発展形態により、高画質を実現することができる。
【００１２】
請求項８に係る発展形態により、第１の強度計測装置を用いた減衰していない一次Ｘ線放射の強度と、第２の強度計測装置を用いた減衰していない一次Ｘ線放射の強度と二次Ｘ線放射の強度とからなる強度との、正確な計測が可能となる。
【００１３】
請求項９に係る発展形態により、Ｘ線検出器の各画素について補正減衰値を計算することが可能となり、それにより公知の再構成アルゴリズムを用いて評価ユニットにおいてＸ線像を生成することができる。ゼロ次の散乱放射補正では、散乱放射補正係数は、第２の強度と第１の強度との商として求められる。高次の散乱放射補正では、散乱放射補正係数は、この商と関連するモンテカルロ散乱放射分布との積として求められる。
【００１４】
本発明はまた、高画質が可能なＸ線コンピュータ断層撮影法による対象物の検査方法を提供するという目的にも基づく。
【００１５】
本目的は、本発明に従えば、請求項１０の特徴を有する方法により達成される。本発明に係る方法の利点は、本発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の既述の利点と一致する。
【００１６】
請求項１１に係る発展形態により、計測値の時間割り当て、ひいては信頼性が高く、且つ精密な散乱放射補正が確実に行われる。
【００１７】
請求項１２に係る計測により、検査対象物の投影に第１の強度計測装置が映ることが防止される。
【００１８】
請求項１３に係る少なくとも１つの散乱放射補正係数の計算により、散乱放射の空間分布が考慮されるため、画質の向上が可能となる。
【００１９】
請求項１４に係る発展形態により、散乱放射の各投影方向に対する依存性が考慮されるため、画質の向上が可能となる。また、検査対象物の幾何形状のため、それぞれの投影方向について異なる散乱放射補正係数が求められる。
【００２０】
請求項１５に係る発展形態により、高画質が可能となる。
【００２１】
本発明のさらなる特徴及び利点は、図面を用いた実施形態の説明から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の概略斜視図を示す。
【図２】図１のＸ線コンピュータ断層撮影装置の平面図を示す。
【図３】ゼロ次の散乱放射除去の概略図を示す。
【図４】モンテカルロ分布による高次の散乱放射除去の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
対象物２を検査するためのＸ線コンピュータ断層撮影装置１は、Ｘ線源３と、関連するＸ線検出器４とを有する。Ｘ線源３とＸ線検出器４との間には対象物支持体５が配置され、その上に対象物２を位置決めすることができる。
【００２４】
Ｘ線源３を使用して、ビーム方向７に円錐形に放出されるＸ線放射６が生成される。ビーム方向７は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１の中心長手方向軸８と実質的に平行に延びる。Ｘ線源３は、例えばＸ線管として構成され、その構造は公知である。
【００２５】
Ｘ線検出器４は実質的にｘ−ｙ平面に延在し、ｘ−ｙ平面は、ｘ方向と、それと垂直に延在するｙ方向とによって定義される。中心長手方向軸８がｚ方向を定義し、ｚ方向は、ｘ−ｙ平面と実質的に垂直に延びる。ｘ方向及びｙ方向にあるＸ線検出器４は多数の画素を有し、これらの画素は、それぞれＰ（ｘ，ｙ）（式中、ｘ＝１〜ｎｘ、及びｙ＝１〜ｎｙ）と称される。Ｘ線検出器４は、例えば、エネルギーの散逸を伴わない一体型平面画像検出器として構成され、その構造は公知である。
【００２６】
検査対象物２の幾何形状に応じて、円錐形に放出されるＸ線放射６は異なる領域に分割することができる。Ｘ線源３と対象物２との間に位置する一放射領域９では、一次Ｘ線放射６ａは減衰することなく対象物２に衝突する。対象物２とＸ線検出器４との間に位置する投影領域１０では、対象物２によって減衰した一次Ｘ線放射６ｂが、二次Ｘ線放射６ｃ、換言すれば散乱放射と共にＸ線検出器４に衝突する。投影領域１０は、シャドウキャスティング（shadow-casting）領域とも称される。放射領域９及び投影領域１０は、計測領域１１によって取り囲まれ、そこでは、減衰していない一次Ｘ線放射６ａが、対象物２に衝突することなくＸ線源３からＸ線検出器４まで届く。
【００２７】
第１の強度計測装置１３が、放射領域９の外側においてＸ線源３と対象物２との間に位置する第１の計測部分領域１２に配置される。第１の強度計測装置１３により、減衰していない一次Ｘ線放射６ａの第１の強度Ｉ０を計測することができる。第１の強度計測装置１３は、Ｘ線源３に対して第１の間隔Ａ１を有し、対象物支持体５に対して第２の間隔Ａ２を有する。間隔Ａ１、Ａ２は、いずれの場合も、ｚ方向におけるＸ線源３から、又は対象物支持体５からの第１の強度計測装置１３の軸方向最短距離として定義される。第１の間隔Ａ１の第２の間隔Ａ２に対する比は、１／２未満、特に１／４未満、特に１／８未満である。
【００２８】
第２の強度計測装置１５が、投影領域１０の外側において対象物２とＸ線検出器４との間に位置する第２の計測部分領域１４に配置される。第２の強度計測装置１５により、対象物２により減衰されていない一次Ｘ線放射６ａと、二次Ｘ線放射６ｃ、換言すれば散乱放射との第２の強度Ｉ１を計測することができる。第２の強度計測装置１５は、Ｘ線検出器４からの第３の間隔Ａ３と、対象物支持体５からの第４の間隔Ａ４とを有する。間隔Ａ３、Ａ４は、いずれの場合も、ｚ方向におけるＸ線検出器４から、又は対象物支持体５からの軸方向最短距離として定義される。第３の間隔Ａ３の第４の間隔Ａ４に対する比は、１／２より小さく、特に１／４より小さく、特に１／８より小さい。第１の計測部分領域１２と第２の計測部分領域１４との間に位置する第３の計測部分領域１６は、移行領域である。
【００２９】
強度計測装置１３、１５は、構造的に電子線量計と同じように構成され、強度Ｉ０、Ｉ１に比例する線量出力を計測値として提供する。
【００３０】
Ｘ線源３、Ｘ線検出器４及び強度計測装置１３、１５は、信号線１７によって評価ユニット１８に接続される。評価ユニット１８は、計測された強度Ｉ０、Ｉ１の関数として少なくとも１つの散乱放射補正係数Ｆを計算することができるように構成される。
【００３１】
対象物２を照射すると、Ｘ線検出器４に対象物２の投影Ｓが生じる。対象物２の内部構造１９が投影Ｓに現れ、従って対象物２の非破壊検査が可能となる。異なる投影Ｓを生じさせるため、ｘ−ｙ平面と平行に延在する回転軸２０の周りに対象物支持体５を回転させることができる。対象物支持体５、ひいては対象物２の回転位置は、回転角φによって特徴付けられる。それぞれの投影は、Ｓ（φｎ）（式中、ｎ＝１〜Ｎ）で示される。従って、回転角φは投影方向の尺度である。
【００３２】
本発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影法による対象物２の第１の検査方法を以下に説明する。
【００３３】
対象物２が対象物支持体５上に配置され、Ｘ線源３に対して第１の回転角φ１に位置決めされる。Ｘ線源３を用いて対象物２にＸ線放射６ａが照射される。Ｘ線検出器４が、そこに衝突するＸ線放射６を検出する。各画素Ｐ（ｘ，ｙ）について、検出されたＸ線放射６が対応するグレースケール値ｇ（ｘ，ｙ）に変換され、評価のため評価ユニット１８に送られる。
【００３４】
同時に、第１の強度Ｉ０の計測値が第１の強度計測装置１３により、及び第２の強度Ｉ１の計測値が第２の強度計測装置１５により計測され、評価のため評価ユニット１８に送られる。
【００３５】
本発明に係る第１の方法は、散乱放射と称される二次Ｘ線放射６ｃがランダムな方向に散乱し、一定の一様なバックグラウンドとしてＸ線検出器４に現れるものと仮定する。この仮定に基づき、各画素Ｐ（ｘ，ｙ）に以下の式が適用される：
【数１】
2011513716.tif 000003
【００３６】
式（１）により、減衰した一次Ｘ線放射６ｂの強度Ｉ（ｘ，ｙ）と、減衰していない一次Ｘ線放射６ａの強度Ｉ０と、散乱放射６ｃの強度Ｉｓと、各画素Ｐ（ｘ，ｙ）についてＸ線検出器４により計測されたグレースケール値ｇ（ｘ，ｙ）との間の関係が求められる。ｋは、Ｘ線放射６の物理的強度とデジタルのグレースケール値ｇ（ｘ，ｙ）との間のスケーリング係数である。スケーリング係数ｋは定数であり、Ｘ線検出器４の特性である。Ａ（ｘ，ｙ）は、各画素Ｐ（ｘ，ｙ）の減衰値で、これは、Ｘ線源３から対象物２を通ってＸ線検出器４上のそれぞれの画素Ｐ（ｘ，ｙ）に至る経路に沿った、減衰していない一次Ｘ線放射６ａの強度Ｉ０の減衰を示す。減衰値Ａ（ｘ，ｙ）は、評価ユニット１８によるＸ線像の再構成時に各画素Ｐ（ｘ，ｙ）について必要となる。
【００３７】
独立した単位のない傾き係数ｆ（superelevation factor）を定義することができ、これは、強度Ｉ０、Ｉ１の線量計測値を用いて、計測値を変換することなしに決定することができる。傾き係数ｆは、
【数２】
2011513716.tif 000004
として定義される。
【００３８】
傾き係数ｆは、強度Ｉ０、Ｉ１の計測値から決定される。強度Ｉ１は、実質的に、減衰していない一次Ｘ線放射６ａの強度Ｉ０と散乱放射６ｃの強度Ｉｓとからなるため、以下の式が得られる：
【数３】
2011513716.tif 000005
【００３９】
式（３）から、散乱放射６ｃの強度Ｉｓが導かれる：
【数４】
2011513716.tif 000006
【００４０】
式（４）を式（１）に代入すると、散乱放射６ｃの強度Ｉｓを消去することができる：
【数５】
2011513716.tif 000007
【００４１】
傾き係数ｆ及び減衰値Ａ（ｘ，ｙ）は、いずれの場合も単位のない係数であり、式中、ｆ≧１及びＡ（ｘ，ｙ）＞０である。傾き係数ｆは、Ｘ線検出器４に到達する散乱放射６ｃの割合を示す。傾き係数ｆは、対象物２とＸ線検出器４との間隔が短くなると大きくなる。
【００４２】
式（５）において、スケーリング係数ｋと強度Ｉ０との積は、対象物２のない予備試験によって決定することができる。対象物２のない予備試験では、傾き係数はｆ＝１であり、全ての画素Ｐ（ｘ，ｙ）について減衰値Ａ（ｘ，ｙ）＝０である。この場合、式（５）は：
【数６】
2011513716.tif 000008
に簡約化することができる。
【００４３】
従って、予備試験で計測されたグレースケール値ｇ（ｘ，ｙ）が、スケーリング係数ｋと強度Ｉ０との積に相当する。
【００４４】
式（５）を解くことにより、以下のとおり各画素Ｐ（ｘ，ｙ）についての減衰値Ａ（ｘ，ｙ）が求まる：
【数７】
2011513716.tif 000009
【００４５】
各画素Ｐ（ｘ，ｙ）について、式（７）により補正減衰値Ａ（ｘ，ｙ）が提供され、ここでは散乱放射６ｃの影響が実質的に排除される。減衰値Ａ（ｘ，ｙ）を用いることで、評価ユニット１８において公知の再構成アルゴリズムによりＸ線像が生成され得る。
【００４６】
散乱放射６ｃが、一定の一様なバックグラウンドとしてＸ線検出器４に現れるとした仮定のもとでは、傾き係数ｆは同時に散乱放射補正係数Ｆでもある。従って、
【数８】
2011513716.tif 000010
【００４７】
従って、式（７）を用いると、ゼロ次の散乱放射除去が実行される。図３は、ｙ方向を一定の位置としたままｘ方向に計測したグレースケール値ｇ（ｘ，ｙ＝定数）の例を用いたゼロ次の散乱放射除去を示す。
【００４８】
図３の破線は、計測されたグレースケール値ｇ（ｘ，ｙ＝定数）のプロファイルを示す。実線は、対象物２の後の減衰した一次Ｘ線放射６ｂの強度Ｉ（ｘ，ｙ＝定数）のプロファイルである。散乱放射６ｃの強度Ｉｓは、２つの線の間の一定のオフセットである。
【００４９】
記載される方法がＮ個の異なる回転角φｎについて繰り返され、それにより異なる投影Ｓ（φｎ）が生成される（ｎ＝１〜Ｎ）。各投影Ｓ（φｎ）について、散乱放射補正係数Ｆｎ＝ｆｎ及び補正減衰値Ａｎ（ｘ，ｙ）が計算される。評価ユニット１８により、補正減衰値Ａｎ（ｘ，ｙ）から対象物２の三次元画像を計算することができる。
【００５０】
本発明に係る第２の方法では、高次の散乱放射除去が実行される。散乱放射分布は一様ではなく、検査対象物２の幾何形状に依存して、局所的に不均一に分布していると仮定される。高次の相対的な散乱放射分布は、いわゆるモンテカルロ計算により、検査対象物２の幾何形状の関数として決定することができる。この種の相対的な散乱放射分布は、モンテカルロ散乱放射分布と称される。高次の散乱放射分布の仮定のもとに、各画素Ｐ（ｘ，ｙ）についての散乱放射補正係数Ｆ（ｘ，ｙ）が求められる：
【数９】
2011513716.tif 000011
【００５１】
Ｍｎ（ｘ，ｙ）は、０〜１の単位のない係数であり、画素Ｐ（ｘ，ｙ）における投影Ｓ（φｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）の相対的な散乱放射分布を示す。図４は、モンテカルロ分布Ｍ（ｘ，ｙ＝定数）による高次の散乱放射除去を示す。散乱放射６ｃの強度Ｉｓ（ｘ，ｙ＝定数）は、モンテカルロ分布Ｍ（ｘ，ｙ＝定数）に従いｘ方向に不均一に分布している。
【００５２】
本発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置、及び本発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影法による対象物の検査方法により、例えば非破壊材料試験において、散乱放射バックグラウンドの独立した線量推定が実行される点で画質が向上する。この推定では、ゼロ次の散乱放射分布及び高次の散乱放射分布の双方を開始点とすることができる。
【００５３】
減衰していない一次Ｘ線放射６ａの計測された第１の強度と、減衰していない一次Ｘ線放射６ａの強度と二次Ｘ線放射６ｃの強度とからなる第２の強度との関数として、散乱放射補正係数Ｆが計算され、それを用いて、各画素Ｐ（ｘ，ｙ）について補正減衰値Ａ（ｘ，ｙ）を計算することができ、ここでは散乱放射６ｃの影響が実質的に排除される。補正減衰値Ａ（ｘ，ｙ）は、以下の式に従い式（７）、（８）及び（９）に対応して各個別の投影Ｓについて計算される：
【数１０】
2011513716.tif 000012
【００５４】
ゼロ次の散乱放射分布を仮定する場合、式（１０）の散乱放射補正係数Ｆは、第２の強度Ｉ１と第１の強度Ｉ０との商から求められる計測された傾き係数ｆと一致する：
【数１１】
2011513716.tif 000013
【００５５】
散乱放射６ｃは、一定の一様なバックグラウンドとしてＸ線検出器４に現れることを仮定したため、散乱放射補正係数Ｆは全ての画素Ｐ（ｘ，ｙ）について一定である。
【００５６】
高次の散乱放射分布を仮定する場合、式（１０）の散乱放射補正係数Ｆ（ｘ，ｙ）は、計測された傾き係数ｆと仮定されたモンテカルロ散乱放射分布Ｍ（ｘ，ｙ）との積として求められる：
【数１２】
2011513716.tif 000014
【００５７】
散乱放射補正係数Ｆ（ｘ，ｙ）は、仮定により定数ではなく、画素Ｐ（ｘ，ｙ）にわたってモンテカルロ散乱放射分布Ｍ（ｘ，ｙ）に従い不均一に分布する。
【００５８】
補正減衰値Ａ（ｘ，ｙ）により、公知の再構成アルゴリズムを用いて画質が向上したＸ線像を生成することができる。
【００５９】
散乱放射補正係数Ｆ又は傾き係数ｆは、散乱放射の補正に導入される値であり、これらの値は、厳密に数学的な意味での係数である必要はない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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