(57)【要約】【課題】被検体内に金属が含まれていても、スキャン終了後に再度、画像再構成および表示処理を行わせる必要をなくし、もって検査効率を高める。【解決手段】スカウト像から金属を含んでいるスライス位置を検出する（Ｓ２）。その後、スキャンを開始し、入力されたスライス位置毎の投影データを画像再構成するにあたり、画像再構成を行うスライス位置が金属領域を含むスライス位置かどうかを判断する（Ｓ８）。その結果、金属領域を含むスライス位置であるときに、金属によるアーチファクト除去処理を適用する（Ｓ９）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を複数方向から投影して得られる投影データに基づいて、被検体の所定のスライス位置の断層像を提供するＸ線ＣＴシステムであって、
前記所定のスライス位置のうち、金属領域を含むスライス位置を検出する検出手段と、
入力された第１の投影データに対して、金属によるアーチファクトを除去するための補正を行い第２の投影データを出力する補正手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記補正手段による補正を実行させるか否かを切り換える制御手段と、
前記制御手段による切り換え制御に応じて供給される前記第１または第２の投影データに基づき断層像を再構成する再構成手段と、
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
【請求項２】
前記制御手段は、
現在処理対象のスライス位置が前記検出手段で検出されたスライス位置であるときに、前記補正手段による補正を実行させ、現在処理対象のスライス位置が前記検出手段で検出されたスライス位置でないときは、前記補正手段による補正を実行させないように切り換え制御することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項３】
Ｘ線の投影角度を固定したまま被検体を搬送することで透視像を得る撮像手段を更に備え、
前記検出手段は、前記撮像手段で得られた透視像に基づいて金属領域を含むスライス位置を検出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項４】
前記検出手段は、
前記撮像手段で得られた透視像に対し、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理手段と、
前記撮像手段で得られた透視像から、前記フィルタ処理手段によって得られた透視像を減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、
前記パラメータ抽出手段で得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断手段と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項５】
前記検出手段は、
前記撮像手段で得られた透視像に対し、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理手段と、
前記撮像手段で得られた透視像を、前記フィルタ処理手段によって得られた透視像から減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、
前記パラメータ抽出手段で得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断手段と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項６】
前記補正手段は、Ｘ線吸収量が大きくなるにつれて平滑化の度合いが強まる特性を有する平滑化フィルタを含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴシステム。
【請求項７】
被検体にＸ線を複数方向から投影して得られる投影データに基づいて、被検体の所定のスライス位置の断層像を提供するＸ線ＣＴシステムの制御方法であって、
前記所定のスライス位置のうち、金属領域を含むスライス位置を検出する検出ステップと、
入力された第１の投影データに対して、金属によるアーチファクトを除去するための補正を行い第２の投影データを出力する補正ステップと、
前記検出ステップでの検出結果に応じて前記補正ステップを実行させるか否かを切り換える制御ステップと、
前記制御ステップでの切り換え制御に応じて供給される前記第１または第２の投影データに基づき断層像を再構成する再構成ステップと、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、
現在処理対象のスライス位置が前記検出ステップで検出されたスライス位置であるときに、前記補正ステップを実行させ、現在処理対象のスライス位置が前記検出ステップで検出されたスライス位置でないときは、前記補正ステップを実行させないように切り換え制御することを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項９】
Ｘ線の投影角度を固定したまま被検体を搬送することで透視像を得る撮像ステップを更に有し、
前記検出ステップは、前記撮像ステップで得られた透視像に基づいて金属領域を含むスライス位置を検出することを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項１０】
前記検出ステップは、
前記撮像ステップで得られた透視像に対し、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理ステップと、
前記撮像ステップで得られた透視像から、前記フィルタ処理ステップで得られた透視像を減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化ステップと、
前記２値化ステップで得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出ステップと、
前記パラメータ抽出ステップで得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断ステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項１１】
前記検出ステップは、
前記撮像ステップで得られた透視像に対し、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理ステップと、
前記撮像ステップで得られた透視像を、前記フィルタ処理ステップで得られた透視像から減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化ステップと、
前記２値化ステップで得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出ステップと、
前記パラメータ抽出ステップで得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断ステップと、
を含むことを特徴とする請求項９に記載のＸ線ＣＴシステムの制御方法。
【請求項１２】
被検体にＸ線を複数方向から投影して得られた投影データの供給を受け、その投影データに基づいて被検体の所定のスライス位置の断層像を提供する画像処理装置であって、
前記所定のスライス位置のうち、金属領域を含むスライス位置を検出する検出手段と、
入力された第１の投影データに対して、金属によるアーチファクトを除去するための補正を行い第２の投影データを出力する補正手段と、
前記検出手段による検出結果に応じて前記補正手段による補正を実行させるか否かを切り換える制御手段と、
前記制御手段による切り換え制御に応じて供給される前記第１または第２の投影データに基づき断層像を再構成する再構成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、
現在処理対象のスライス位置が前記検出手段で検出されたスライス位置であるときに、前記補正手段による補正を実行させ、現在処理対象のスライス位置が前記検出手段で検出されたスライス位置でないときは、前記補正手段による補正を実行させないように切り換え制御することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
Ｘ線の投影角度を固定したまま被検体を搬送することで得られた透視像を入力する入力手段を更に備え、
前記検出手段は、入力された透視像に基づいて金属領域を含むスライス位置を検出することを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記検出手段は、
前記入力手段により入力された透視像に対し、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理手段と、
前記入力手段により入力された透視像から、前記フィルタ処理手段によって得られた透視像を減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、
前記パラメータ抽出手段で得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断手段と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記検出手段は、
前記入力手段により入力された透視像に対し、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理手段と、
前記入力手段により入力された透視像を、前記フィルタ処理手段によって得られた透視像から減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化手段と、
前記２値化手段で得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出手段と、
前記パラメータ抽出手段で得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断手段と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記補正手段は、Ｘ線吸収量が大きくなるにつれて平滑化の度合いが強まる特性を有する平滑化フィルタを含むことを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
被検体にＸ線を複数方向から投影して得られた投影データの供給を受け、その投影データに基づいて被検体の所定のスライス位置の断層像を提供する画像処理装置の制御方法であって、
前記所定のスライス位置のうち、金属領域を含むスライス位置を検出する検出ステップと、
入力された第１の投影データに対して、金属によるアーチファクトを除去するための補正を行い第２の投影データを出力する補正ステップと、
前記検出ステップでの検出結果に応じて前記補正ステップを実行させるか否かを切り換える制御ステップと、
前記制御ステップでの切り換え制御に応じて供給される前記第１または第２の投影データに基づき断層像を再構成する再構成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
【請求項１９】
前記制御ステップは、
現在処理対象のスライス位置が前記検出ステップで検出されたスライス位置であるときに、前記補正ステップを実行させ、現在処理対象のスライス位置が前記検出ステップで検出されたスライス位置でないときは、前記補正ステップを実行させないように切り換え制御することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項２０】
Ｘ線の投影角度を固定したまま被検体を搬送することで得られた透視像を入力する入力ステップを更に有し、
前記検出ステップは、入力された透視像に基づいて金属領域を含むスライス位置を検出することを特徴とする請求項１８に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項２１】
前記検出ステップは、
前記入力ステップで入力された透視像に対し、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理ステップと、
前記入力ステップで入力された透視像から、前記フィルタ処理ステップで得られた透視像を減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化ステップと、
前記２値化ステップで得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出ステップと、
前記パラメータ抽出ステップで得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断ステップと、
を含むことを特徴とする請求項２０に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項２２】
前記検出ステップは、
前記入力ステップで入力された透視像に対し、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行するフィルタ処理ステップと、
前記入力ステップで入力された透視像を、前記フィルタ処理ステップで得られた透視像から減じ、所定のしきい値と比較することで２値化する２値化ステップと、
前記２値化ステップで得られた２値画像の有意なビットの連続する領域毎に、その領域の特徴パラメータを抽出するパラメータ抽出ステップと、
前記パラメータ抽出ステップで得られた特徴パラメータに基づき、各領域が金属領域であるか否かを判断する判断ステップと、
を含むことを特徴とする請求項２０に記載の画像処理装置の制御方法。
【請求項２３】
被検体にＸ線を複数方向から投影して得られた投影データの供給を受け、その投影データに基づいて被検体の所定のスライス位置の断層像を提供するために、コンピュータを、
前記所定のスライス位置のうち、金属領域を含むスライス位置を検出する検出手段、
入力された第１の投影データに対して、金属によるアーチファクトを除去するための補正を行い第２の投影データを出力する補正手段、
前記検出手段による検出結果に応じて前記補正手段による補正を実行させるか否かを切り換える制御手段、
前記制御手段による切り換え制御に応じて供給される前記第１または第２の投影データに基づき断層像を再構成する再構成手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体にＸ線を複数方向から投影して得られる投影データに基づき、高品質な被検体断層像を提供するための画像処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）システムは、被検体に複数方向からＸ線を投影するスキャンを行い、被検体を透過した各方向からのＸ線より得られる投影データに基づいて画像再構成処理を行うことによって、診断部位の断層像を提供する。
【０００３】
Ｘ線ＣＴシステムでは一般に、スキャン処理中に、各スライス位置の投影データを基に順次リアルタイムにそのスライス位置の断層像を再構成し、常に最新の断層像を表示させることが可能である。
【０００４】
ところで、被検体内に例えば金属が存在するスライス位置では、その金属によるアーチファクト（メタルアーチファクト）が断層像に現れ、診断の大きな妨げになる。このような背景に関連して、被検体に含まれる金属を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１０３２４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術では、金属によるアーチファクトが現れたために診断ができなかった断層像については、スキャン終了を待って、その後にその断層像に係る投影データに金属によるアーチファクトを緩和する所定の処理を施し、再度、画像再構成処理および表示処理を行うという手順を踏む必要があり、検査効率が悪いという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、被検体内に金属が含まれていても、スキャン終了後に再度、画像再構成および表示処理を行わせる必要をなくし、もって検査効率を高めることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、例えば本発明のＸ線ＣＴシステムは以下の構成を備える。すなわち、被検体にＸ線を複数方向から投影して得られる投影データに基づいて、被検体の所定のスライス位置の断層像を提供するＸ線ＣＴシステムであって、前記所定のスライス位置のうち、金属領域を含むスライス位置を検出する検出手段と、入力された第１の投影データに対して、金属によるアーチファクトを除去するための補正を行い第２の投影データを出力する補正手段と、前記検出手段による検出結果に応じて前記補正手段による補正を実行させるか否かを切り換える制御手段と、前記制御手段による切り換え制御に応じて供給される前記第１または第２の投影データに基づき断層像を再構成する再構成手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、実施形態に係るＸ線ＣＴシステムの構成を示す図である。
【００１１】
図示の如く、本システムは、被検体へのＸ線照射と被検体（患者）を透過したＸ線を検出するスキャナ装置としてのガントリ１００と、ガントリ１００に対して各種動作設定を行うとともに、ガントリ１００から出力されてきたデータに基づいて断層像を再構成し、出力（表示）する操作コンソール２００を含む構成である。
【００１２】
ガントリ１００は、その全体の制御を司るメインコントローラ１をはじめ以下の構成を備える。
【００１３】
２ａおよび２ｂは操作コンソール２００との通信を行うためのインタフェース、３はテーブル１１上に横たえた被検体を図面に垂直な方向（一般に患者の体軸の方向に一致する方向であり、以下、ｚ軸方向という。）に搬送するための空洞部を有する回転部であり、その内部には、Ｘ線発生源であるＸ線管４（Ｘ線管コントローラ５により駆動が制御される）、Ｘ線の照射範囲を制限するための開口を有するコリメータ６、コリメータ６のｚ軸方向の開口幅を調整するための開口制御モータ７（開口制御モータドライバ８により駆動が制御される）が設けられている。
【００１４】
また、回転部３には、コリメータ６および空洞部を経由してきたＸ線管４からのＸ線を検出するための複数（例えば１，０００個）の検出チャネルを有するＸ線検出部１４、および、Ｘ線検出部１４の各検出チャネルの出力に基づき投影データとして収集するデータ収集部１５も備える。Ｘ線管４およびコリメータ６とＸ線検出部１４とは、互いに空洞部を挟んで、すなわち、被検体を挟んで、対向する位置に設けられる。回転部３は、その位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように構成されている。この回転は、回転モータドライバ１０からの駆動信号により駆動される回転モータ９によって行われる。また、被検体を載置するテーブル１１は、ｚ軸方向への搬送がなされるが、その駆動は、テーブルモータドライバ１３からの駆動信号により駆動されるテーブルモータ１２によって行われる。
【００１５】
メインコントローラ１は、インタフェース２ａを介して受信した各種コマンドの解析を行い、それに基づいて上記のＸ線管コントローラ５、開口制御モータドライバ８、回転モータドライバ１０、テーブルモータドライバ１３、およびデータ収集部１５に対し、各種制御信号を出力することになる。
【００１６】
また、データ収集部１５で収集されたデータは、インタフェース２ｂを介して操作コンソール２００に送出される。
【００１７】
一方、操作コンソール２００は、いわゆるワークステーションであり、図示するように、装置全体の制御を司るＣＰＵ５１、ブートプログラム等を記憶しているＲＯＭ５２、主記憶装置として機能するＲＡＭ５３をはじめ、以下の構成を備える。
【００１８】
ＨＤＤ５４は、ハードディスク装置であって、ここにＯＳのほか、ガントリ１００に各種指示を与えたり、ガントリ１００より受信したデータに基づいて断層像を再構成し、表示するための画像処理プログラムが格納されている。また、ＶＲＡＭ５５は表示しようとするイメージデータを展開するメモリであり、ここにイメージデータ等を展開することでＣＲＴ５６に表示させることができる。５７および５８はそれぞれ、各種設定を行うためのキーボードおよびマウスである。また、５９および６０はガントリ１００と通信を行うためのインタフェースであり、それぞれガントリ１００のインタフェース２ａおよび２ｂに接続される。
【００１９】
実施形態におけるＸ線ＣＴシステムの構成は概ね上記のとおりである。かかる構成のＸ線ＣＴシステムにおいて、投影データの収集は例えば次のように行われる。
【００２０】
まず、被検体を回転部３の空洞部に位置させた状態でｚ軸方向の位置を固定し、Ｘ線管４からのＸ線ビームを被検体に照射し（Ｘ線の投影）、その透過Ｘ線をＸ線検出部１４で検出する。そして、この透過Ｘ線の検出を、Ｘ線管４とＸ線検出部１４を被検体の周囲を回転させながら（すなわち、投影角度（ビュー角度）を変化させながら）複数Ｎ（例えば、Ｎ＝１，０００）のビュー方向で、３６０度分行う。
【００２１】
検出された各透過Ｘ線は、データ収集部１５でディジタル値に変換されて投影データとしてインタフェース２ｂを介して操作コンソール２００に転送される。これら一連の工程を１つの単位として１スキャンとよぶ。そして、順次ｚ軸方向にスキャン位置を所定量移動して、次のスキャンを行っていく。このようなスキャン方式はアキシャルスキャン方式またはコンベンショナルスキャン方式とよばれるが、投影角度の変化に同期してテーブル１１を所定速度で移動させることでスキャン位置を移動させながら（Ｘ線管４とＸ線検出部１４とが被検体の周囲をらせん状に周回することになる）投影データを収集する、いわゆるヘリカルスキャン方式であってもよい。
【００２２】
操作コンソール２００は、ガントリ１００から転送されてくる投影データをＨＤＤ５４に格納するとともに、例えば、所定の再構成関数とたたみ込み演算を行い、バックプロジェクション処理により断層像を再構成する。ここで、操作コンソール２００は、スキャン処理中にガントリ１００から順次転送されてくる投影データからリアルタイムに断層像を再構成し、常に最新の断層像をＣＲＴ５６に表示させることが可能である。さらに、ＨＤＤ５４に格納されている投影データを呼び出して改めて画像再構成を行わせることも可能である。
【００２３】
以下、本実施形態における操作コンソール２００の処理内容を図２のフローチャートを参照しながら、詳しく説明する。
【００２４】
図２は、実施形態における操作コンソール２００の処理の概要を示すフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは、ＨＤＤ５４にインストールされている画像処理プログラムに含まれ、ＲＡＭ５３にロードされてＣＰＵ５１によって実行されるものである。
【００２５】
上記した構成のＸ線ＣＴシステムにおいて、被検体をテーブル１１上に横たえさせ、設定したスキャン条件に従って、テーブル１１の搬送、回転部３の回転、Ｘ線管４の駆動を行うことになるが、一般に、それ以前に、そのスキャン条件を決めるためのスカウトスキャンとよばれる位置決め用の透視像を得る処理を行う。
【００２６】
スカウトスキャンとは、ガントリ１００におけるＸ線管４を所定位置に固定したまま、すなわち、Ｘ線の投影角度を固定したまま、被検体を載せたテーブル１１をｚ軸方向に搬送することで行われるスキャンをいう。より詳しくは、テーブル１１の移動中、Ｘ線管４を駆動し、Ｘ線検出部１４より１次元の透過Ｘ線強度を順に得て、それを連続して得ることで被検体の２次元Ｘ線像を透視像として得るものである。
【００２７】
そこで、操作コンソール２００からはまず、ガントリ１００にスカウトスキャンを行うよう指示を出し、それに応じて行われたスカウトスキャンによって転送されてきた透視像（以下、「スカウト像」という。）を入力する（ステップＳ１）。入力されたスカウト像は例えばＲＡＭ５３に格納される。
【００２８】
図６は、頭部のスカウト像の一例を示す図である。図示においては、横軸がｚ軸で、縦軸がＸ線検出部１４の各検出チャネル（ｃｈ）の位置に対応するものである。なお、検出チャネルより得られる信号はアナログ信号であるので、これを例えば８ビットのディジタルデータに変換する。つまり、図示のスカウト像の各画素は０〜２５５の範囲の値を持つことになる。
【００２９】
次に、操作コンソール２００は、金属領域を含むスライス位置の検出を行う（ステップＳ２）。本実施形態では、ステップＳ１で得られたスカウト像に基づいて金属部分を特定する。
【００３０】
図４（ａ）は、ｚ軸方向の位置ｚｉ（図６を参照）における、ある投影角度のデータで、横軸は検出チャネル（ｃｈ）、縦軸は各検出チャネルの出力に対応するＸ線吸収量を示している。
【００３１】
図示において、Ａ，Ｂは他の部分と比べてＸ線吸収量が大きいことを示している。ただし、生体の場合、骨は他の組織と比べてＸ線吸収量が大きい。
【００３２】
本実施形態では、まず、Ｘ線吸収量が局所的に大きい部位とそうでない部位を識別するための２値化処理を行い、その２値画像を用いて金属の有無の判定を行うこととした。以下、このステップＳ３の処理を、図３のフローチャートを用いて順を追って説明する。
【００３３】
Ｘ線吸収量の大きい部位（画素）とそうでない部位（画素）を区別するため、実施形態では次のようにした。
【００３４】
まず、ＲＡＭ５３に記憶されたスカウト像に対し、最小値フィルタを用いてフィルタリングを行う。最小値フィルタは例えば５×５画素ブロックサイズのフィルタであって、２５画素中の最小値を注目画素（５×５の画素ブロックの中心画素）の出力値とするものである。フィルタリングは、この最小値フィルタ処理を画像内をラスタスキャン順に１画素ずつずらして行う。この場合、画像の上下左右それぞれの端２列ずつの画素値は元画像の値を保つ。
【００３５】
スカウト像全体に対してこのフィルタリングを行って第１回最小値フィルタ処理像を得る。次いで、この第１回最小値フィルタ処理像に対して、再び最小値フィルタ処理を行って第２回最小値フィルタ処理像を得る。以下、この最小値フィルタ処理を所定回数（Ｍ回）繰り返す（ステップＳ３１）。
【００３６】
この処理を行うと、図４（ａ）から図４（ｂ）のような第Ｍ回最小値フィルタ処理像のデータを得ることができ、Ｘ線吸収量の大きい部位を除去することができる。
【００３７】
次いで、第Ｍ次最小値フィルタ処理像に対して、最大値フィルタ処理をＭ回行う（ステップＳ３２）。最大値フィルタとは、５×５の画素ブロックの中の最大値を、その注目画素（中心画素）の出力値とするものであり、画像内をラスタスキャンし１画素ずつずらしながら行うものである。第Ｍ回最大値フィルタ処理像のｚ軸の位置ｚｉにおけるデータは、図４（ｃ）に示すような状態になることを容易に理解できよう。すなわち、スカウト像のＸ線吸収量の高周波成分の変化を除去することになる。
【００３８】
さて、本実施形態では、上記のように生成された第Ｍ回最大値フィルタ像を、ＲＭＡ５３に格納されているスカウト像から減算する（ステップＳ３３）。例えば、図４（ａ）のスカウト像の位置ｚｉにおける１次元データから、図４（ｃ）の１次元データを減じると、図５に示すようなデータを得る。すなわち、低周波成分あるいは背景画像を除去し、高周波成分が残るようにすることができる。
【００３９】
この結果に対し、２値化処理を行う（ステップＳ３４）。例えば、あらかじめ設定されたしきい値Ｔｈを当てはめ、しきい値Ｔｈを超える画素を“１”、しきい値Ｔｈ以下の画素を“０”とする。これを全スカウト像に対して行うことで、図７に示すようなＸ線吸収量の大きい部分（その画素値が有意、すなわち、“１”）のみを抽出することに成功する。すなわち、Ｘ線吸収量の大きい画素の連続する領域を含んだ２値画像の生成が完了する。
【００４０】
なお、２値化に用いるしきい値Ｔｈは、浮動しきい値であってもよいし、濃度ヒストグラムに基づく手法（例えばｐタイル法）によって設定される可変しきい値を用いてもよい。
【００４１】
続いて、得られた２値画像中の有意（画素値が“１”）の中より連続領域を抽出する領域番号付け（ラベリング）処理を行う（ステップＳ３５）。図７では、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の３つの領域が発生していることを示している。ラベル付けは、ラスタスキャン順に行われる。
【００４２】
次に、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各領域に対し、特徴パラメータとして例えば面積を測定する（ステップＳ３６）。ここで、面積とは、領域における画素数のことをいうものとする。
【００４３】
そして、各領域について、その面積が所定値を超えているかどうかを判定する。所定値とは例えば、歯の治療に用いられる金属の最低限の大きさに相当する面積の値である。これにより画像ノイズの影響を除去する。そして、その面積が所定値を超えているときに、その領域を金属領域と判断し、ステップＳ２のスキャン計画によって設定されたスライス位置およびスライス厚に基づいて、その金属領域を含むスライスのスライス位置をＲＡＭ５３に記憶する。
【００４４】
本実施形態では、このようにして、金属の有無の判定を行い、金属領域にかかるスライス位置を記憶するようにした。
【００４５】
再び図２のフローチャートに戻って説明を続ける。
【００４６】
ステップＳ２で金属領域を含むスライス位置の検出を終えると、次に、スキャン計画を立てる（ステップＳ３）。ここでは、上記したように被検体のどの範囲をどのくらいのスライス厚でスキャンを行うのかといったスキャン条件や、画像再構成処理の条件について、診断部位や診断目的に合わせて計画が立てられる。Ｘ線ＣＴシステムは一般に、操作コンソール２００のＣＲＴ５６に表示されるスキャン計画画面からスキャン計画を立てるためのグラフィカルユーザインタフェース環境を提供している。スカウト像は通常、このスキャン計画画面上に表示され、オペレータはこのスカウト像を見ながらスキャン計画を進めることができる。
【００４７】
以上の処理を終えると、オペレータからのキーボード５７またはマウス５８の入力に応じて、スキャンの指示をガントリ１００に送出する（ステップＳ４）。ガントリ１００はこれに応じてステップＳ２で設定されたスキャン条件に従いスキャンを開始する。このとき、操作コンソール２００は、現在処理中のスライス位置（スキャン位置ともいう。）を示す変数ｚを、スキャン開始位置に対応する０に設定する（ステップＳ５）。
【００４８】
そして、ガントリ１００より転送されてくるスライス位置ｚの投影データを入力し（ステップＳ６）、その投影データに対し、対数変換、線質硬化（Ｂｅａｍ  Ｈａｒｄｎｉｎｇ）補正、Ｘ線検出器の物理特性の補正等の、所定の前処理を行う（ステップＳ７）。
【００４９】
続いて、現在処理中のスライス位置ｚは金属領域を含んだスライス位置であるかどうかを判断する（ステップＳ８）。これは、スライス位置ｚが、金属と判定された領域にかかるスライス位置としてＲＡＭ５３に記憶されているかどうか（上述のステップＳ３７を参照）を検索することで判断することができる。
【００５０】
このステップＳ８で、スライス位置ｚは金属領域を含んだスライス位置であると判断されたときは、ステップＳ９に進み、後述する金属によるアーチファクト除去処理を行い（ステップＳ９）、その後にステップＳ１０で画像再構成処理および表示処理を行う。一方、スライス位置ｚは金属領域を含んだスライス位置ではないと判断されたときは、通常の再構成処理を行うべく、ステップＳ１０の処理はスキップしてそのままステップＳ１０に進む。
【００５１】
そして、ステップＳ１１では、スライス位置ｚがスキャン終了位置に達したかどうかを判断する。ここで、スライス位置ｚがスキャン終了位置に達したときは本処理は終了となるが、そうでなければ、ステップＳ１２でｚの値を１増分して、ステップＳ６に戻って次のスライス位置の処理を繰り返す。
【００５２】
次に、ステップＳ９における金属によるアーチファクト除去処理の一例を説明する。
【００５３】
本実施形態における金属によるアーチファクト除去処理は、再構成される断層像に現れる金属によるアーチファクト（金属によるアーチファクト）を除去するために、投影データに対して補正を行う。この補正には、金属によってＸ線吸収量が大きくなっている部分の投影データを平滑化する平滑化フィルタを用いる。ここでは、第ｎビューにおける検出チャネルｃｈの出力に対応するＸ線吸収量をｄ（ｃｈ，  ｎ）とし、ｄ（ｃｈ，  ｎ）に対する平滑化フィルタ処理を  ｓｍｏｏｔｈｆｉｌｔ（ｄ（ｃｈ，  ｎ））  で表すことにする。
【００５４】
ここで、再び図４（ａ）を参照されたい。同図において、Ａ，Ｂは他の部分と比べてＸ線吸収量が大きいが、この部分に金属が存在すると断定することはできないことは先述したとおりである。しかし、このステップＳ９は、ステップＳ３，Ｓ８の処理によって現在のスライス位置は金属領域を含んだスライス位置であると判断したうえで実行しているから、Ａ，Ｂの部分は金属によってＸ線吸収量が大きくなっている蓋然性が高いと考えられる。またその蓋然性は、よりＸ線吸収量の大きいＡの方が高く、ＡよりもＸ線吸収量が小さいＢの方が低いだろうと考えることもできる。
【００５５】
そこで、本実施形態では、Ｘ線吸収量が低いところでは平滑化の度合いが小さく、Ｘ線吸収量が大きくなるにつれて平滑化の度合が強まっていくようなフィルタの構成をとる。このようなフィルタ構成は次のように表される。
（１−Ｇ（ｄ（ｃｈ，  ｎ）））・ｓｍｏｏｔｈｆｉｌｔ（ｄ（ｃｈ，  ｎ））  ＋  Ｇ（ｄ（ｃｈ，  ｎ））・ｄ（ｃｈ，  ｎ）
【００５６】
ただし、Ｇ（ｄ（ｃｈ，  ｎ））は、ｄ（ｃｈ，  ｎ）に依存した０〜１の範囲の値を有するゲインであり、図８に示すように、ｄ（ｃｈ，  ｎ）が大きくなるにつれ小さくなる特性を有する。そうすると、上式の構成によれば、ｄ（ｃｈ，  ｎ）が小さいほど平滑化フィルタの効果が小さくなり元のｄ（ｃｈ，  ｎ）に近似した値が出力され、ｄ（ｃｈ，  ｎ）が大きくなるほど平滑化フィルタの効果が強まっていくことが理解されよう。
【００５７】
このような構成のフィルタを用いることで、生体の断層像の金属によるアーチファクトの悪影響を最小限に抑えてその生体に含まれる金属部分に係る投影データの平滑化を行うことができ、結果、画質の劣化を最小限に止めて金属によるアーチファクトを除去することができる。
【００５８】
なお、使用する平滑化フィルタの種類は、一般的なローパスフィルタや隣接する前後数チャネルの移動平均など、他のものを用いても効果はある。
【００５９】
以上説明したように本実施形態によれば、スカウト像から金属を含んでいるスライス位置が検出され、その金属を含むスライスの画像再構成を行うにあたっては自動的に金属によるアーチファクト除去処理が適用される。そのため、従来のように、金属によるアーチファクトが現れたために診断ができなかった断層像についてはスキャン終了を待って、その後にその断層像に係る投影データに金属によるアーチファクトを緩和する所定の処理を施し、再度、画像再構成処理および表示処理を行うという手順を踏む必要がなくなる。
【００６０】
上述の実施形態では、Ｘ線吸収係数が大きな部分が大きな数値になるディジタルＸ線透視像を用いたが、Ｘ線吸収係数が大きな部分が小さな数値になるディジタルＸ線透視像を用いる場合には、ステップＳ３１とステップＳ３２を入れ替え、ステップＳ３３における減算処理において引く側と引かれる側を逆にすればよい。つまり、最大値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行した後、最小値フィルタ処理を所定回数繰り返し実行し、元の透視像を、それらのフィルタ処理によって得られた透視像から減じ、所定のしきい値と比較することで２値化するようにすれば、同様の効果が得られる。
【００６１】
また、以上説明した実施形態によれば、本発明はＸ線ＣＴシステムにおける操作コンソール２００の制御処理によって実現されたが、スキャンの進行とは独立してスクリーニング検査等のための画像診断用端末（Ｄｒ’ｓ  ｃｏｎｓｏｌｅ）を上記システムに接続し、上述した処理をこの端末に行わせることももちろん可能である。もちろん、その場合は投影データを画像診断用端末に転送することになる。操作コンソール２００および上記画像観察用端末の構成自体は汎用の画像処理装置（ワークステーションやパーソナルコンピュータ等）で実現できるものであるので、上述のとおり、ソフトウェアを同装置にインストールし、それでもって実現することが可能である。
【００６２】
したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するための、コンピュータにインストールされるプログラム自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の特許請求の範囲には、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００６３】
プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク、磁気テープ、メモリカード等がある。
【００６４】
その他、プログラムの供給方法としては、インターネットを介して本発明のプログラムをファイル転送によって取得する態様も含まれる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被検体内に金属が含まれていても、スキャン終了後に再度、画像再構成および表示処理を行わせる必要をなくし、もって検査効率を高めることができる。
【００６６】
以上説明したように、本発明によれば、いったん再構成された断層像を観察した結果に基づいてその断層像に係る投影データに金属によるアーチファクト除去処理を施し、再度、画像再構成および表示処理を行うという必要がなくなり、もって検査効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態におけるＸ線ＣＴシステムのブロック構成図である。
【図２】実施形態における操作コンソールの処理内容を示すフローチャートである。
【図３】実施形態における金属領域を含むスライス位置の検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】実施形態における金属検出の際のフィルタ処理の概念を示す図である。
【図５】金属検出の際のスカウト像データ中の１ラインからフィルタ処理後の像の１ラインのデータを減じた例を示す図である。
【図６】実施形態におけるスカウト像の一例を示す図である。
【図７】実施形態における２値画像の一例を示す図である。
【図８】実施形態における金属によるアーチファクト除去処理におけるデータ平滑化の度合いを調整するためのゲイン値の例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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