(57)【要約】【課題】  本発明は、コーンビーム放射線撮影画像処理装置において、被写体の回転中心軸の傾きを検出することを目的とする。【解決手段】  複数の放射線撮影画像に、放射線撮影装置に対して相対的に回転した被写体の回転方向に平行な第一のライン領域と第二のライン領域とを設定する領域設定手段と、前記第一のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第一のずれ量を算出し、前記第二のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第二のずれ量を算出するずれ量算出手段と、前記第一のずれ量と前記第二のずれ量とから、前記被写体の回転中心軸の傾きを算出する傾き算出手段とを有することを特徴とする。【選択図】  図５
2008154753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線撮影装置に対して相対的に回転した被写体を撮影することにより得られた複数の放射線撮影画像を画像処理するコーンビーム放射線撮影画像処理装置において、
前記複数の放射線撮影画像に、前記被写体の回転方向に平行な第一のライン領域と第二のライン領域とを設定する領域設定手段と、
前記第一のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第一のずれ量を算出し、前記第二のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第二のずれ量を算出するずれ量算出手段と、
前記第一のずれ量と前記第二のずれ量とから、前記被写体の回転中心軸の傾きを算出する傾き算出手段とを有することを特徴とするコーンビーム放射線撮影画像処理装置。
【請求項２】
更に、前記傾き算出手段により算出された前記回転中心軸の傾きと、前記複数の放射線撮影画像とを用いて、前記被写体の断層画像を算出する断層画像算出手段を有することを特徴とする請求項１に記載のコーンビーム放射線撮影画処理装置。
【請求項３】
前記ずれ量算出手段は、
前記第一のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から第一のサイノグラムを算出し、前記第二のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から第二のサイノグラムを算出し、
前記第一のサイノグラムから前記被写体の回転中心の第一のずれ量を算出し、
前記第二のサイノグラムから前記被写体の回転中心の第二のずれ量を算出することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のコーンビーム放射線撮影画像処理装置。
【請求項４】
前記傾き算出手段は、前記第一のずれ量と前記第二のずれ量とに、コーンビーム放射線のコーン角に応じた重み付けを行い、
該重み付けされた第一のずれ量と第二のずれ量から、前記被写体の回転中心軸の傾きを算出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のコーンビーム放射線撮影画像処理装置。
【請求項５】
更に、前記被写体の第一の回転の傾きを保持する保持手段を有し、
前記傾き算出手段は、前記被写体の第一の回転の傾きと、前第一のずれ量と第二のずれ量とから、前記被写体の第二の回転の傾きを算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコーンビーム放射線撮影画像処理装置。
【請求項６】
前記傾き算出手段は、前記第一のずれ量と前記第二のずれ量とから、前記被写体の第二の回転の傾きを算出し、
該第二の回転の傾きと前記保持手段に保持された第一の傾きとの差があらかじめ設定されたしきい値よりも小さい場合、前記被写体の第二の回転の傾きと、前第一のずれ量と第二のずれ量とから、前記被写体の第三の回転の傾きを算出することを特徴とする請求項５に記載のコーンビーム放射線撮影画像処理装置。
【請求項７】
放射線撮影装置に対して相対的に回転した被写体を撮影することにより得られた複数のＸ線撮影画像を画像処理するコーンビーム放射線撮影画像処理方法において、
前記複数の放射線撮影画像に、前記被写体の回転方向に平行な第一のライン領域と第二のライン領域とを設定する領域設定工程と、
前記第一のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第一のずれ量を算出し、前記第二のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第二のずれ量を算出するずれ量算出工程と、
前記第一のずれ量と前記第二のずれ量とから、前記被写体の回転中心軸の傾きを算出する傾き算出工程とを有することを特徴とするコーンビーム放射線撮影画像処理方法。
【請求項８】
前記請求項７に記載のコーンビームＸ線撮影画像処理方法をコンピュータで実現するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮影することにより得られた複数の放射線撮影画像を画像処理するコーンビーム放射線撮影画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線撮影装置のうち、比較的使用されることが多いファンビームを用いたＸ線ＣＴ装置の場合の回転中心のずれの検出について説明する。ファンビームとは、図１のＸ線発生器から発せられている２次元扇型ビームのことである。ファンビームを用いたＸ線ＣＴ装置は図１に示すように被写体を挟んでＸ線発生器１０１と１列に並んだ検出器１０２が対向して配置されており、被写体内の１点を中心にＸ線発生器１０１と検出器１０２、もしくは被写体を回転させる。回転中に、ファンビームＸ線ＣＴ装置は、順次Ｘ線発生器１０１より発せられたＸ線を検出器１０２にて検出していく。検出されたＸ線から生成した画像データを再構成処理することにより、被写体の断層画像を得る。
【０００３】
このとき、Ｘ線発生器１０１と検出器１０２の中心つまり画像データの座標原点とを結ぶ直線は回転の中心点を通っている前提で再構成処理していた。
【０００４】
しかしながら、機械的なミスアライメントや被写体の動き等によってこの直線と被写体の回転の中心軸がずれてしまう場合がある。このような場合には図２に示すようにＸ線検出器１０２の中心軸上の理想的な回転中心と被写体の回転中心との位置ずれによって投影データ座標の原点がシフトしてしまう。
【０００５】
このように座標系がシフトしてしまった投影データをシフトされていないものとしてそのまま再構成してしまうと、画像の歪みが発生したり、画質の著しい劣化が起きたりしてしまう。上記課題を解決するために、投影データからサイノグラムを作成して、実際の回転中心と理想的な回転中心のずれ量を検出する方法が特許文献１に開示されている。ここで、サイノグラムとは、横軸をファン角度とし、縦軸を投影角度としたＸ線の投影データの関係を示したものである。ファン角度とは、Ｘ線発生器１０１から照射されるＸ線の水平方向の広がりを示す。投影角度とは、ある角度を基準としたＸ線撮影部（Ｘ線発生器１０１とＸ線検出器１０２）の被写体に対する回転角度を示す。
【特許文献１】特開２００６−０００２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ファンビームを用いたＸ線ＣＴ装置の場合には特許文献１のサイノグラムを用いた方法で実際の回転中心と理想的な回転中心のずれ量を検出することができる。しかし、近年においては、平面型のＸ線検出器を用いたＸ線ＣＴ装置が実用化されつつある。このような平面型のＸ線検出器に対応して３次元的なＸ線コーンビームを照射するＸ線発生器が用いられている。このようなＸ線コーンビームを用いたＸ線ＣＴ装置の場合には、ファンビームでは回転中心点のずれであったものが、図３に示すように実際の回転中心軸と理想的な回転中心軸の傾きのずれで現われてくる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を考慮し、コーンビーム放射線撮影画像処理装置において、被写体の回転中心軸の傾きを検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
放射線撮影装置に対して相対的に回転した被写体を撮影することにより得られた複数の放射線撮影画像を画像処理するコーンビーム放射線撮影画像処理装置において、前記複数の放射線撮影画像に、前記被写体の回転方向に平行な第一のライン領域と第二のライン領域とを設定する領域設定手段と、前記第一のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第一のずれ量を算出し、前記第二のライン領域における前記複数の放射線撮影画像から前記被写体の回転中心の第二のずれ量を算出するずれ量算出手段と、前記第一のずれ量と前記第二のずれ量とから、前記被写体の回転中心軸の傾きを算出する傾き算出手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コーンビーム放射線撮影画像処理装置において、被写体の回転中心軸の傾きを検出することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第一の実施形態）
本実施形態では、Ｘ線撮影画像処理装置について説明するが、より一般的な放射線撮影画像処理装置にも適用可能である。図５は本実施形態におけるコーンビームＸ線撮影画像処理装置の全体構成を示す概略図である。各構成を説明する。Ｘ線検出器５０１は、平面状のＸ線検出器であり、Ｘ線を検出することが出来る蛍光体層とアモルファスシリコンなどから成る。被写体５０２は、Ｘ線撮影対象物である。Ｘ線発生器５０３は、Ｘ線を被写体５０２に対して照射する。Ｘ線発生器５０３は、銅やアルミなどの金属部材と電圧部を有し、金属部材に電圧を印加することにより、Ｘ線を発生させる。
【００１１】
画像入力部５０５は、Ｘ線検出器５０１から検出したＸ線撮影画像を取得し、取得したＸ線撮影画像を制御部５０６に送信するためのインターフェースである。画像入力部５０５は、ＵＳＢもしくはＩＥＥＥ１３９４などを介し、Ｘ線撮影画像を取得する。回転テーブル５１５は、制御部５０６からの指示命令を受けて、Ｘ線検出器５０１が様々な角度からＸ線を検出できるように、被写体２０２を回転させるためのものである。回転テーブル５１５は、駆動モータと被写体５０２を載置するためのテーブルを有し、制御部５０６の指示により駆動した駆動モータで、回転する。
【００１２】
制御部５０６は、本実施形態におけるＸ線撮影装置全体を制御する。制御部５０６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有する。制御部５０６は、操作部５０１から命令を受け、受けた命令に対応する制御プログラムをＲＯＭからＲＡＭに読み出す。読み出した制御プログラムをＣＰＵが実行し、制御部５０６に接続されているＸ線発生器５０３および画像処理部５０７などに対して命令および必要なデータを送信する。
【００１３】
画像処理部５０７は、制御部５０６の命令に応じて、取得したＸ線撮影画像の補正、ログ変換を含めた前処理および再構成処理等の画像処理を行い、断層画像群を作成するプロセッサである。画像保存部５０８は、画像処理部５０７によって画像処理されたＸ線撮影画像を保存する。画像保存部５０８は、Ｘ線撮影画像を保存するためのハードディスクなどの記憶媒体を有する。
【００１４】
診断モニタ５０９は、液晶ディスプレイもしくはＣＲＴディスプレイなどからなり、画像処理部５０７によって画像処理されたＸ線撮影画像を表示する。操作部５１０は、ユーザーによるＸ線撮影システムの操作指示を受ける。操作部５１０は、マウスなどのポインティングデバイスなどによって構成される。
【００１５】
ネットワーク５１１は、制御部５０６と、外部機器とが通信するためのものである。本実施形態では、外部機器は、プリンター５１２、コンピュータ端末としての診断ワークステーション５１３、画像データベース装置５１４であり、それぞれネットワーク５１１を介してＸ線撮影画像を取得する。プリンター５１２は、外部機器の一つであり、取得したＸ線画像を印刷する。診断ワークステーション５１３は、外部機器の一つであり、取得したＸ線撮影画像を詳細に診断するために用いられる。診断ワークステーションは、ＣＰＵ、ＲＯＭなどを有し、ＲＯＭに記録された診断プログラムをＣＰＵが実行することにより、取得したＸ線撮影画像を解析する。画像データベース装置５１４は、外部機器の一つであり、取得したＸ線撮影画像を保存しておく。画像データベース装置５１４は、取得したＸ線画像を保存しておくためのハードディスクなどを有する装置である。
【００１６】
本実施形態において、Ｘ線撮影を行う際の主要な動作を説明する。最初に、制御部５０６は、操作部５０１からＸ線撮影に関する指示情報の検出に応じて、Ｘ線発生器５０３にＸ線発生の指示を送信する。Ｘ発生器５０３は、Ｘ線発生の指示情報の受信に応じてＸ線を発生させる。また、本実施形態では、被写体５０２を様々な角度から撮影するために、制御部５０６は、不図示の駆動モータに回転テーブル５１５を回転させる指示情報を送信する。Ｘ線検出器５０１は、所定角度回転するごとに回転テーブル５１５により回転する被写体５０２のＸ線画像を取得する。所定角度ごとに取得された複数のＸ線撮影画像は画像入力部５０５に入力される。
【００１７】
本実施形態では、被写体５０２をＸ線撮影する際には、回転テーブル５１５により被写体５０２を回転させるものとして説明する。しかしながら、Ｘ線発生器５０３とＸ線検出器５０１とが、被写体５０２を回転中心として回転を行いながら所定の回転角度毎にＸ線撮影を行ってもよい。つまり、Ｘ線撮影部（Ｘ線発生器５０３とＸ線検出器５０１）に対して、被写体５０２が相対的に回転すればよい。そして、所定角度回転する毎に撮影された撮影画像を用いて、画像処理部５０７が再構成処理を行うことにより、被写体５０２の断層画像を取得する。
【００１８】
図４は、コーンビームＣＴの撮影時におけるＸ線発生器５０３およびＸ線検出器５０１の配置図である。図４を用いて、Ｘ線検出器５０１から取得したＸ線撮影画像から、被写体５０２の断層画像群を作成する再構成処理について説明する。再構成処理とは、図４に示すように、回転中心軸４０１に垂直な再構成面４０２を設定し、Ｘ線検出器５０１から得られた複数のＸ線撮影画像から、再構成面４０２上の断層画像を取得する処理である。再構成処理を行うにあたり、図４の中央ライン上に再構成面４０２が設定された場合には、厳密な再構成理論を適用することが出来る。すなわち、Ｘ線検出器５０１から得られた複数のＸ線撮影画像のうち、再構成面４０２と交わる部分の画素値を集積していくことにより、再構成面４０２上の断層画像を取得することが出来る。しかしながら、中央ラインを離れたコーン角φのラインでは、厳密な再構成理論を適用することが出来ない。ここで、コーン角とは、被写体５０２の回転中心軸４０１方向のＸ線ビームの広がりを表す。
【００１９】
すなわち、再構成処理を行うにあたり用いることが出来るＸ線撮影画像は、投影角度θのＸ線の透過面と、反対側のθ＋１８０°のＸ線の透過面になる。投影角度が違うとＸ線の透過する面が異なってしまう。
【００２０】
したがって、コーン角φの再構成に使用される面は、被写体に対して垂直な面ではない。よって、再構成の際に、被写体に対して垂直な再構成面４０２とは異なった面を使用することになり、厳密な再構成を行うことは不可能になる。このため、コーンビームＣＴの場合にはＦｅｌｄｋａｍｐ法と呼ばれる近似的な再構成法が用いられている。
【００２１】
次に、本実施形態における傾き補正の処理の具体的な処理を説明する。
【００２２】
図３は、Ｘ線発生器５０３がＸ線をＸ線検出器５０１に照射している状態を示す図である。本実施形態では、回転テーブル３０５上の被写体が回転しながら、Ｘ線撮影を行う。軸３０３は、回転テーブル３０５の回転中心軸である。軸３０４は、回転テーブル３０５の理想回転中心軸であり、回転中心軸の傾きがない場合の回転中心軸である。回転中心軸が理想回転中心軸と一致する場合、回転Ｘ線検出器５０１から傾きのないＸ線撮影画像を得ることが出来る。しかし、図３に示されているように、機械的なミスアライメントや被写体の動き等により、被写体の回転中心軸３０３と理想の回転中心軸３０４との傾きがずれてしまう場合がある。傾きがずれてしまうと、再構成処理して得られた断層画像に、画像の歪みが発生したり、画質の著しい低下が起こることがある。この傾きを検出する処理を、次の３ステップに分けて説明する。
【００２３】
ステップ１は、画像入力部５０５から取得したＸ線撮影画像から、画像処理部５０７がサイノグラムを作成する処理である。最初に、図６に示すように、画像処理部５０７は、画像入力部５０５から取得した撮影画像群６０２に、被写体の回転方向に対して平行な複数のライン６０１で表される領域を設定する。画像処理部５０７は、設定されたライン６０１でそれぞれのＸ線撮影画像を複数の領域に分割する。そして、画像処理部５０７は、それぞれのライン６０１におけるＸ線撮影画像からサイノグラムを作成する。被写体の回転方向に対して垂直方向に複数の領域に分割することにより、平面型のＸ線検出器は、複数のライン型のＸ線検出器を垂直方向に重ね合わせたものとみなすことが出来る。よって、複数の撮影画像群６０２に設定された一つのラインに対して、ライン型のＸ線検出器において作成するサイノグラムを一つ作成することが出来る。
【００２４】
サイノグラム７０２は、図７に示すように、ライン型Ｘ線検出器７０１におけるファン角度と投影角度とに対応するＸ線撮影データを示すものである。図７において、サイノグラム７０２の横軸はライン型Ｘ線検出器７０１のファン角度を示し、サイノグラム７０２の縦軸は、被写体７０４に対する投影角度を示す。ファン角度は、ライン型Ｘ線検出器７０１上の位置を示す角度である。投影角度は、被写体７０４に対するＸ線発生器７０２およびＸ線検出器７０１の回転角度を示す。図７は、ファンビーム型のＸ線ＣＴを示している。Ｘ線発生器７０２およびＸ線検出器７０１が投影角度方向に一周しながら被写体７０４をＸ線撮影することにより、サイノグラム７０２を得ることが出来る。
【００２５】
本実施形態におけるコーンビームＣＴにおいて、サイノグラム７０２を作成するラインは投影画像の全ラインであっても良いし、計算時間を短縮するために一定間隔毎のラインであっても良い。また、前述したように、コーン角が大きくなるとデータの信頼度が低くなる。よって、中央に近い位置ほど密に、そして中央から遠いラインほど疎にしてサイノグラムを作成するラインを決めてもよい．また、詳細に診断したい部分のラインを密に設定するなど、ユーザーの指示に基づきラインの粗密を設定してもよい。ユーザーの指示に基づきラインの粗密を設定すれば、よりユーザー好みの撮影画像を得ることが出来る。
【００２６】
次に、画像処理部５０７が、サイノグラムからずれ量を算出するステップ２について説明する。画像処理部５０７は、作成されたサイノグラムごとにＸ線検出器５０１の回転中心軸と理想回転中心軸とのずれ量を算出する。サイノグラムからＸ線検出器５０１の回転中心軸と理想の回転中心軸のずれ量を検出する方法は、特許文献１に開示されている。この検出方法は、図８に示すように、１周の投影データには必ずＸ線の透過経路が同じデータが存在し、すべてのデータが対になっているという原理に基づいている。この原理は、Ｘ線検出器の回転中心と理想の回転中心が一致している場合に成り立つ。この原理が成り立つ場合を、サイノグラムで表わすと図９のようになる。この図で、ｇ（α、β）は、ファン角度α、投影角度βの投影データを意味している。投影データｇ（α、β）と対になっている対向投影データｇ（−α、β＋θ＋２α）はＸ線透過経路が同じであり、同じ値になる。これに対してＸ線検出器の回転中心点と理想の回転中心点がずれている場合には、図１０のようなサイノグラムになる。図１０の投影データと対向投影データとの位置関係は、図９の位置関係と異なる。図１０では、対向投影データの位置がファン角度方向に２Ｘだけずれている。図１１は、サイノグラムから、Ｘ線検出器の回転中心点と理想の回転中心点とのずれ量を算出する手順を示す図である。まず、画像処理部５０７が、サイノグラム１１０１から、投影データと対向投影データとの関係図１１０２を求める。関係図１１０２において、投影データと対向投影データとの誤差が最小になる位置は、Ｘ線検出器の回転中心になる。したがって、画像処理部５０７が、１１０３のような誤差分布から、誤差が最小になる位置を検出し、回転中心位置ずれ量を求める。以上のように、サイノグラムを用いれば、投影データから回転中心位置のずれ量を求めることが出来る。
【００２７】
ステップ３では、画像処理部５０７が、検出した回転中心ずれ量を用いて、回転の傾きを表す傾き直線を算出する。サイノグラムを作成した際の横ラインの投影画像上の位置をｙ座標として表わし、各横ラインにおいてステップ２で抽出したずれ量をｘ座標として表わし、傾き直線を算出する。この時、第ｉ番目の横ラインのデータを実測データ（ｘｉ、ｙｉ）として、算出する直線の方程式をｙ＝ａ・ｘ＋ｂとする。傾き直線ｙ＝ａ・ｘ＋ｂと実測データ（ｘｉ、ｙｉ）と二乗誤差は、第ｉ番目の横ラインの重みをｗｉとして以下のように表される。前述したように、コーン角が大きくなるとデータの信頼度も小さくなるので、コーン角が大きくなると、重みｗｉは小さくなるように設定する。傾き直線を算出する際に、重みを用いることにより、データの信頼度を考慮した、より信頼性の高いデータを算出することが出来る。第ｉ番目の誤差をＥｉとすると、
Ｅｉ＝ｗｉ×｛ｙｉ−（ａ・ｘｉ＋ｂ）｝２
よって、ｉ＝１〜Ｎとして全実測データの平均二乗誤差Ｅは、
【００２８】
【数１】
2008154753.tif 000003
【００２９】
となる。この平均二乗誤差Ｅを最小にするためには
【００３０】
【数２】
2008154753.tif 000004
【００３１】
の条件が必要となり、これをａ、ｂの連立方程式として解けば傾き直線ｙ＝ａ・ｘ＋ｂを求めることができる。
【００３２】
ここで、第ｉ番目の横ラインの重みｗｉには例えば第ｉ番目の横ラインのコーン角φｉを用いてｗｉ＝ｓｉｎφｉとすれば良い。
【００３３】
或いは、形状、ＣＴ値などが既知のファントムの投影データで、ｗｉを変化させ、傾き直線を作成する。ファントムとは、人間の形状に似せた人形などであり、Ｘ線発生器を調整する際に用いられる。そして、この直線を用いたずれ量を使って再構成した画像と、既知のファントムの断層画像との誤差が最小になるようにｗｉを決定する実験的な方法によってｗｉを求めても良い。
【００３４】
以上の方法により、回転中心軸の傾きを表す傾き直線を求めることが出来る。次に、求めた傾きを用いて、生成された断層画像を補正する方法と撮影画像の再構成時に投影データ座標系が傾いているものとして断層画像を生成する方法を説明する。投影画像を補正する方法として、例えば、求めた傾き直線に基づきアフィン変換を用いる方法がある。投影画像を補正すると、断層画像を生成する際に、アーチファクトや劣化を抑えることが出来る。
【００３５】
次に、本実施形態における再構成の方法を説明する。本実施形態では、図１２に示すバックプロジェクション法を用いる。バックプロジェクション法では、まず、図１２の左図に示すように、再構成する点とＸ線発生器とを結ぶ直線を算出する。そして、算出された直線と検出器とが交わる投影座標（図ではＬ）の検出器のチャンネル（図ではｎとｎ＋１）を求める。次に、この２つのチャンネルのデータに基づき補間演算を行い、投影座標ＬのＸ線データを算出する。算出されたＸ線データは、再構成する際のＸ線データに加えられる。以上の処理をすべての投影角度β、再構成点について行う。
【００３６】
ここで、求めた傾き直線と回転中心の位置ずれ量がｘであったとすれば、投影座標をｘずらしてＬ＋ｘとすればよい。このＬ＋ｘに対応する検出器のチャンネル（図ではｍとｍ＋１）を求め、この２つのチャンネルのデータを投影座標Ｌ＋ｘによって補間してバックプロジェクションデータを求め再構成する点に加えれば回転中心の位置ずれを補正して再構成することができる。
【００３７】
（第二の実施形態）
本実施形態では、Ｘ線撮影画像処理装置について説明するが、より一般的な放射線撮影画像処理装置にも適用可能である。本実施形態の概念図を図１３に示す。本実施形態では、算出された回転中心軸のずれ量を、制御部５０６の指示により、第一の実施形態における方法を用いて検出された撮影ごとの回転中心軸のずれ量を画像保存部５０８に保持しておく。そして、画像処理部５０７は、撮影時に最も近い既定の回数Ｍ回分の位置ずれ量の平均値をその撮影時の位置ずれ量として用いる。このようにして最近のＭ回分の平均を用いることによって、投影データ依存の位置ずれ検出誤差による、位置ずれ量のばらつきを補正することができる。
【００３８】
通常はこのような補正によって安定した位置ずれ量を求めることができるが、時にはセンサーを動かしたり、或いは回転テーブルに物をぶつけたりするようなことも起こり、実際の位置ずれ量が大きく変わってしまうことがある。このようなときには、前記のように単純に平均値を用いているだけでは大きく変わる前の位置ずれ量も平均値を算出する際に持いられるため、平均値を用いることが逆効果になる。そこで、位置ずれ量の大きく変わった撮影を検知する画像処理部５０７の処理のフローチャートを図１４に示す。ステップ１４０１では、画像処理部５０７は、ｎ回目の撮影が行われたものとして、この投影データを用いて位置ずれ量の検出を行う。ステップ１４０２では、画像処理部５０７は、検出した位置ずれ量と、ｎ−１回目までのＭ回分の位置ずれ量の平均値とを比較する。平均値よりも検出した位置ずれ量が小さい場合、ステップ１４０４の処理を行う。ステップ１４０４では、画像処理部５０７は、ｎ回目の撮影時の位置ずれ量を含めたＭ回分の位置ずれ量の平均値を位置ずれ量とする。
【００３９】
画像処理部５０７は、平均値よりも検出した位置ずれ量が大きかった場合には、ステップ１４０３の処理を行う。位置ずれ量に大きな変化があったかどうかを判定する方法としては、例えばｎ回目の投影データを用いて検出した位置ずれ量を用いて補正し、再構成した断層画像と、ｎ−１回目までのＭ回分の位置ずれ量の平均値を用いて補正し、再構成した断層画像とで解像度を比較する方法がある。比較した結果、ｎ回目の投影データの断層画像の解像度が高ければ位置ずれの大きな変化があったとし、逆であれば位置ずれの大きな変化はなかったとする。計算時間を短縮する必要がある場合には、再構成する断層画像もしくは投影データを間引きしたり、部分的な再構成を行ってもよい。
【００４０】
以下で、別の判定方法を説明する。すなわち、位置ずれ量の検出を別の方法を用いて検出し、ｎ回目の投影データを用いて検出した位置ずれ量に近ければ位置ずれの大きな変化があったと判定する。そして、ｎ−１回目までのＭ回分の位置ずれ量の平均値に近ければ位置ずれの大きな変化はなかったと判定する。ここで、位置ずれ量検出の別の方法には、例えば位置ずれ量をランダムに変化させ、変化した位置ずれ量に基づき撮影画像を再構成し、再構成された撮影画像の特徴量の一致度に基づき位置ずれを算出しても良い。
【００４１】
以上の処理により、画像処理部５０７は、実際の位置ずれに大きな変化があったかどうかの判定を行う。画像処理部５０７は、実際の位置ずれに大きな変化がなかったと判定された場合にはステップ１４０４の処理を行う。
【００４２】
画像処理部５０７は、実際の位置ずれ量に大きな変化があったと判定された場合には、ステップ１４０５の処理を行う。ステップ１４０５では、画像処理部５０７は、ｎ回目の撮影時の位置ずれ量は検出した位置ずれ量のみを用い、それ以前の位置ずれ量のデータはリセットし、平均値の計算にはｎ回目以降の撮影時の位置ずれ量を用いるようにする。
【００４３】
更には位置ずれの大きな変化があったと判定した場合、それ以降の判定で検証を行えば、より確実な判定を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】Ｘ線ＣＴ装置の幾何学的関係を説明する図
【図２】理想の回転中心とＸ線検出器の回転中心との位置ずれを示す図
【図３】コーンビームＣＴにおける回転中心軸の傾きを示す図
【図４】コーン角とＸ線透過面と再構成面の幾何学的関係を示す図
【図５】装置構成を示す図
【図６】サイノグラムより回転中心の傾きを決定する概念を示す図
【図７】サイノグラムを説明する図
【図８】投影データが対になることを説明する図
【図９】サイノグラム上の対向する投影データを説明する図
【図１０】回転中心の位置ずれがある場合に、サイノグラム上の対向する投影データを説明する図
【図１１】サイノグラムより回転中心の位置ずれ量を決定する手順を示す図
【図１２】バックプロジェクションによる回転中心の位置ずれの補正を示す図
【図１３】第二の実施形態における処理の概念を示す図
【図１４】第二の実施形態における処理フローを説明する図
【図１】
2008154753.tif 000005
【図２】
2008154753.tif 000006
【図３】
2008154753.tif 000007
【図４】
2008154753.tif 000008
【図５】
2008154753.tif 000009
【図６】
2008154753.tif 000010
【図７】
2008154753.tif 000011
【図８】
2008154753.tif 000012
【図９】
2008154753.tif 000013
【図１０】
2008154753.tif 000014
【図１１】
2008154753.tif 000015
【図１２】
2008154753.tif 000016
【図１３】
2008154753.tif 000017
【図１４】
2008154753.tif 000018