(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカルスキャンにより収集されたマルチスライスデータを処理する画像処理装置において、
クロスオーバチャンネルより大きいチャンネルナンバーの範囲において、補完データと補完データの体軸方向位置とに基づいて第1の補間データを発生する第１の補間手段と、
クロスオーバチャンネルより小さいチャンネルナンバーの範囲において、ダイレクトデータとダイレクトデータの体軸方向位置とに基づいて第２の補間データを発生する第２の補間手段と、
前記クロスオーバチャンネルを含む重複部分を決定する手段と、
前記重複部分において前記第1の補間データと第２の補間データとをフェザーリングするフェザーリング手段と、
を具備する画像処理装置。
【請求項２】
前記重複部分決定手段は第１、第２の閾値チャンネルＭ１、Ｍ２間で重複部分を決定し、
前記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネルである、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記重複部分決定手段は第１、第２の閾値チャンネルＭ１、Ｍ２間で重複部分を決定し、
前記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１（ｄｃ）≒Ｗ２（ｄｃ）≒０．５
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記フェザーリング手段は
次のようなデータＤを発生する手段、
Ｄ（Ｚ，Ｖ１，ｎ）＝Ｗ１（ｎ）Ｉ１（Ｚ（ｎ），Ｚ（Ｄ１），Ｚ，Ｃ（ｎ），Ｄ１）＋Ｗ２（ｎ）Ｉ２（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（Ｄ２），Ｚ，Ｄ１，Ｄ２）
ここで、Ｉ１、Ｉ２は第１、第２の補間データ、Ｃ（ｎ）はデータチャンネルｎに対応する補完データ値、Ｖ１はビュー、Ｗ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）は重みである、
を具備する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記重みＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである、
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１（ｄｃ）≒Ｗ２（ｄｃ）≒０．５
請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記フェザーリング手段は次の第１、第２の条件セットのいずれかを満たす重みを用いるフェザーリング回路を具備する、
第１の条件セットは重みＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５であり、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである条件であり、
第２の条件セットは重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である条件である、
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
ヘリカルスキャンにより収集されたマルチスライスデータを処理する画像処理方法において、
クロスオーバチャンネルより大きいチャンネルナンバーの範囲において、補完データと補完データの体軸方向位置とに基づいて第1の補間データを発生するステップと、
クロスオーバチャンネルより小さいチャンネルナンバーの範囲において、ダイレクトデータとダイレクトデータの体軸方向位置とに基づいて第２の補間データを発生するステップと、
前記クロスオーバチャンネルを含む重複部分を決定するステップと、
前記重複部分において前記第1の補間データと第２の補間データとをフェザーリングするステップと、
を具備する画像処理方法。
【請求項１３】
コンピュータ記憶媒体と、このコンピュータ記憶媒体内に格納されヘリカルスキャンにより収集されたマルチスライスデータを処理する画像処理装置で生成される画像を処理するためのコンピュータプログラムコードとを具備するコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータプログラムコードは、
クロスオーバチャンネルより大きいチャンネルナンバーの範囲において、補完データと補完データの体軸方向位置とに基づいて第1の補間データを発生する第１のコードと、
クロスオーバチャンネルより小さいチャンネルナンバーの範囲において、ダイレクトデータとダイレクトデータの体軸方向位置とに基づいて第２の補間データを発生する第２のコードと、
前記クロスオーバチャンネルを含む重複部分を決定する第３のコードと、
前記重複部分において前記第1の補間データと第２の補間データとをフェザーリングする第４のコードと、
を具備するコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ断層撮像装置に関し、特に、ヘリカル・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置におけるアーチファクトを補正する画像処理装置に関する。
【０００２】
本発明は、米国特許出願第０８／６７５，８３２号、第０８／６７５，８３３号に関連し、その内容は参照のためにここに組み込まれる。
【０００３】
【従来の技術】
通常のシングルスライスコンピュータ断層撮像装置は、断層面（スキャン面、あるいはＸ−Ｙ面とも称される）に配列された直線状、あるいは円弧状の１列のＸ線検出器アレイを用いる。Ｘ線源はＸ線が検出器アレイのみに対して放射されるように収束される。このような幾何学的構造の結果、静止スキャンモードでは、Ｘ線源と検出器アレイが１回転する間に検出器アレイで収集されたデータは、Ｘ線焦点と検出器アレイにより決まる１つの平面のデータである。そのため、画像はこの平面におけるスキャン対象物の断面を示すことになる。
【０００４】
しかしながら、ヘリカルスキャンモードでは、スキャンの間に対象物は体軸方向に移動する。そのため、スキャン中に収集されたデータは体軸方向にわたる長さを有する。しかし、対象物は移動しているにもかかわらず、データはある面に関してのみ収集される。
【０００５】
データ収集を高速化するために、マルチスライスに対応できる検出器構造を有するコーンビーム・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置システムが開発された。マルチスライス検出器は複数の検出器アレイを体軸方向に重ねることにより、あるいはＸ線イメージインテンシファイヤー等の他のエリア検出器を用いることにより実現される。Ｘ線源は放射されたＸ線が検出器アレイの全ての検出面で収集されるように収束される。その結果、シングルスライスシステムよりも広い空間範囲をカバーする。マルチスライススキャナも静止モードでも使用でき、１回のスキャンでより広い範囲をカバーできるが、一番の利点は体軸方向のスピードがスライス数に比例するヘリカルスキャンにおいて得られる。
【０００６】
上述のシステムにおいて、コーンビームとは、Ｘ線源からのＸ線が空間内に円錐状に放射されること、あるいは１点からＸ線が放射されることを意味する。したがって、異なる検出器アレイと焦点とにより定義される平面（検出平面）は互いに平行ではなく、Ｘ線の焦点に向かって収束している。
【０００７】
この検出平面が収束していることが、コーンビーム・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置システムの現在の欠点である。何故ならば、現在利用可能な再構成アルゴリズムは再構成画像にいくつかの種類のアーチファクトを生じさせるからである。これらのアーチファクトを低減する１つの方法は、フィルター補間により処理される有限幅の画像を生成することである。幅が０の画像を生成する通常の場合でも、有限幅の画像を生成する場合でも、体軸方向の空間分解能を向上するために、補完的なデータ再結合が行われる。しかしながら、補完的なデータの追加はアーチファクトを発生させる。
【０００８】
このアーチファクトがどのように発生するかを説明するために、マルチスライス画像再構成について説明する。ファンビーム・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置において、画像の再構成は、スライスデータジェネレーション（ＳＬＧ）法により行われるのが一般的である。ここで発生されるスライスデータ（ＳＤ）は特定の画像面で静的２次元スキャンにより収集された２次元のデータを近似するデータのセットである。したがって、ＳＤデータは必要な補正、処理を施された後の収集データ（投影（プロジェクション）データと称されることが多い）から生成されたＳＤファンビュー内に配列されている。各検出器列に属する収集データは収集ファンビーム内に配列される。各収集ファンビームは各チャンネルに相当するデータポイントを含む。収集ファンビームはチャンネルナンバー、あるいはチャンネル角度にしたがって順序づけられている。収集ファンビーム内の全てのデータポイントは同時に収集される。したがって、全てのデータポイントはビューアングルに依存する同じ体軸方向の位置を有する。検出器ラインｋにより収集され、ファンビュー角αｎの収集ファンビューＶｎ内の全てのポイントに割り当てられる（チャンネルナンバーに係わりなく）体軸方向の位置は、次の数式により表わされる。
【０００９】
Ｚ（Ｖｎ，ｍ）＝Ｚ０ｋ＋Ｐ×（αｎ／２Π）                （１）
ここで、Ｐはヘリカルピッチ、Ｘ線管の１回転（３６０°）の間にスキャン対象物が移動する体軸方向距離、Ｚ０ｋはｋ番目の検出器ラインの体軸方向の位置の初期値（回転開始時の位置）である。
【００１０】
ＳＤはユーザが指定した特定の体軸方向位置での静的２次元スキャンにより収集されたデータを近似し、収集された各ファンビューは異なる体軸方向の位置に対応することは、体軸方向に関する何らかの補間処理が必要であることの理由である。
【００１１】
再構成画像面がＺ軸上の１点で定義される薄い面（再構成幅が０である）である場合は、補間処理は単純な線形補間でも、高次の補間でも良いが、再構成画像面がその中心と再構成幅とにより定義される厚い面である場合は、補間処理はフィルター補間（離散的フィルタリング、あるいは連続フィルタリング）が使用される。具体例として、薄いスライスの生成のための線形補間の例を説明する。しかし、他の補間の場合も同様に説明される。例えば、離散的フィルタリングの場合は、同様な説明がフィルタリングに含まれる薄いスライスの各々に適用され、これらの薄いスライスの各々に同じ補正がなされる。
【００１２】
上述したように、ＳＬＧにはダイレクトデータしか含まれない。各収集ファンビュー、あるいはＳＤファンビュー内の全ての収集データポイントはチャンネルナンバーに係わらず同じ体軸方向の位置に対応する。しかし、ＳＬＧ法に補完データ（リフレクションデータ、あるいは対向データ）が組み込まれる場合は、説明はより複雑である。ＳＬＧ法に含まれる各ダイレクトデータポイントは検出器ラインｋ、ファンビューＶｎ、チャンネル角度βｍに属することが特徴であるので、対応する補完データポイントは同じ検出器ラインｋ、反対のチャンネル角度−βｍ、角度αｎ＋２βｍ＋πにより定義される収集ファンビューにより定義される。このダイレクトデータポイントからその補完データポイントへの変換は次のように表わされる。
【００１３】
（αｎ，βｍ）→（αｎ＋２βｍ＋π，−βｍ）              （２）
これは、特定のＳＤファンビューにおけるＳＤの発生に含まれる補完データポイントは多くの異なる収集ファンビューに属し、これらのデータポイントは異なる体軸方向の位置に対応することを示す。一般的に、新しいファンビュー角度は実際の収集ファンビュー角度に対応しないという事実は、実際の収集ファンビューを用いる補間により訂正される。
【００１４】
これらの事実が不連続性を引き起こすことを図１を参照して説明する。図１は再構成中の収集データポイントの体軸方向の位置をＳＤビューナンバー、あるいはビュー角度の関数として示すものである。一定の体軸方向への移動を示す図形的な軌跡、ファンビュー内の収集データポイントはすべて同時に収集されるという事実、及び収集ファンビューは時間的に連続して収集されるという事実は、位置を示すラインが体軸方向の位置とビュー角度軸に関して一定の角度で傾いているという事実である。この傾きは上述の（１）式により決定される。実線はダイレクトデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３の位置を全てのチャンネルナンバーに関して示し、同じ角度だけ傾いている破線は補完データポイントの位置に対応する。ダイレクトデータラインとは逆に、各チャンネルナンバーは異なる破線で表わされる。したがって、Ｃ（ｎ１）で表わされる破線はあるチャンネルナンバーｎ１に対応し、Ｃ（ｎ２）で表わされる破線は他のチャンネルナンバーｎ２に対応する。一般的には、１つの収集ファンビュー（および、１つの検出器セグメント）に属する補完ポイントの体軸方向の位置のチャンネルナンバーへの依存は線形的である。この依存は、チャンネルナンバーに依存しない、すなわち移動しない同じビュー内のダイレクトデータポイントの体軸方向の位置に関する動きとして説明される。あるスキャンパラメータの下で、対向データの位置はダイレクトデータの位置と交差（クロスオーバ）する。このクロスオーバが起こるチャンネルはスライスデータの不連続点である。これを示すために、ダイレクトデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３のデータポイントの体軸方向位置をＺ（Ｄ１）、Ｚ（Ｄ２）、Ｚ（Ｄ３）とし、補完ポイントＣ（ｎ１）、Ｃ（ｎ２）の体軸方向位置をＺ（ｎ１）、Ｚ（ｎ２）とする。画像面の体軸方向位置Ｚで垂直のラインを引く。このラインと、Ｖ１を通る水平ラインとの交点はビューＶ１内の全てのチャンネルの補間ポイントを決定する。データポイントの位置はチャンネルナンバーに依存するので、補間処理もチャンネルナンバーに依存する。
【００１５】
チャンネルｎ１に関する計算値Ｄ（Ｚ，Ｖ１，ｎ１）はＤ１とＣ１−Ｄ（Ｚ，Ｖ１，ｎ１）＝Ｌ１（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（ｎ１），Ｄ１，Ｃ（ｎ１））との線形補間により得られる。ここで、Ｌ１は線形補間処理を示す。上の計算の第１のステップはＺ（Ｄ１）、Ｚ（ｎ１）をＺの両側の最も近接する２つのポイントとすることであり、その次に線形補間が以下のように行われる。
【００１６】
（ｘ１、ｘ２、ｘ、Ｄ１，Ｄ２）
＝（ｘ２−ｘ）Ｄ１／（ｘ２−ｘ１）＋（ｘ−ｘ１）／（ｘ２−ｘ１）
ここで、ｘ１、ｘ２はポイントｘの両側の最も近接する点であり、Ｄ１、Ｄ２はＸ１、Ｘ２に対応するデータである。
【００１７】
チャンネルｎ２に関する計算値Ｄ（Ｚ，Ｖ１，ｎ２）はＤ１とＤ２−Ｄ（Ｚ、Ｖ１、ｎ２）＝Ｌ１（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（Ｄ２），Ｚ，Ｄ１，Ｄ２）との線形補間により得られる。
【００１８】
このチャンネルｎ２の計算において、Ｚの両側の２点をＺ（Ｄ１）、Ｚ（Ｄ２）として理由は、ｎ１、ｎ２の間のいくつかの中間点では補完データポイントの体軸方向位置を表わすラインがダイレクトデータポイントＺ（Ｄ２）のラインと交差するからである。
【００１９】
Ｉ１（ｎｉ）＝Ｄ（ｚ、ｖ１、ｎｉ）    （ｎｉ＜ｎ１の場合）
Ｉ２（ｎｊ）＝Ｄ（ｚ、ｖ１、ｎｊ）    （ｎｊ＞ｎ２の場合）
Ｉ１の計算結果とＩ２の計算結果との違いはＩ１（補間データのセット）は補完値Ｃ（ｎ１）に依存するのに対して、Ｉ２（他の補間データのセット）は同様にＤ２に依存することである。コーン角度により、Ｄ２のデータ値と、Ｃ（ｎ１）のデータ値は同じ検出器角度に属さないかもしれない。通常、これらは等しくないので、Ｉ２で得られたデータはＩ１で得られたデータと滑らに連続しない。Ｉ１とＩ２との不連続を図２に示す。図２は２つの計算値のセットがチャンネルナンバーの関数であることを示す。これは画像中の高密度の部分にすじ、縞模様のアーチファクトとなる。問題は、Ｉ１はｎ１以下のチャンネルｎに対して計算され、Ｉ２はｎ２以上のチャンネルｎに対して計算されている点である。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のコンピュータ断層撮像装置、特に、ヘリカル・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置においてはアーチファクトが発生する問題点がある。
【００２１】
本発明の目的は、コンピュータ断層撮像装置における画像生成過程で発生する画質上の問題点を解決することにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、ヘリカル・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置における画質上の問題点を解決することにある。
【００２３】
本発明のさらに他の目的は、画像生成のために体軸方向の補完的な再結合と補間を用いる場合に、ヘリカル・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置における画質上の問題点を解決することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明のこれらの目的はフェザーリングされた補間データを生成する方法、及びシステムにより実現される。補間データは、重複範囲を有する第１と第２の補間データからなる。重複範囲はクロスオーバーチャンネルを含む。重複範囲はクロスオーバーチャンネルについての第１と第２の閾値チャンネルを選択することにより決定される。重複範囲内のデータはフェザーリングされ、クロスオーバーアーチファクトを取り除く。
【００２５】
フェザーリングは特定の条件を満足する重み付けをすることにより行われる。１つの条件はクロスオーバーチャンネルの第１、第２の補間データについての重みは互いに等しいか、あるいは近似的に等しいことである。重みは体軸方向一の関数としても決定される。クロスオーバー距離の重みは互いに等しいか、あるいは近似的に等しい。
【００２６】
本発明では、延長された補間データは補間データの延長部分として発生される。一例としては、第１、第２の補間データが発生され、第１、第２の延長補間データが第１、第２の補間データの延長部分として発生される。第１の延長補間データは第２の補間データの一部分と重複し、第２の延長補間データは第１の補間データの一部分と重複する。重複範囲でフェザーリングが行われる。
【００２７】
本発明は、ヘリカルスキャナを有する画像処理システムに適用するのに有効である。補間回路がヘリカルスキャナに接続される。補間回路は、補間データと延長補間データとを発生する補間データ発生回路と、閾値チャンネルを選択するために使われる閾値チャンネル選択回路と、好ましくは重み付けを行うフェザーリング回路を有する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるコンピュータ断層撮像装置の実施形態を説明する。
【００２９】
図３は本発明の第１の実施形態に係るコンピュータ断層撮像装置の構成を示す図、図４は図３中の２次元アレイ型Ｘ線検出器の斜視図である。ガントリ１からなる投影データ測定システムは近似的に円錐形状であるコーンビームＸ線を発生するＸ線源３と、２次元的に配列された多数の検出素子５Ａ、すなわち多数行積み重ねられた複数の１次元配列素子アレイからなる２次元アレイ型Ｘ線検出器５を収納する。図５に、あくまでも一例として（他の構成も可能である）、１０００素子からなる１次元アレイが１０行積み重ねられた検出器を示す。Ｘ線束は焦点Ｆから放射されるように示されている。
【００３０】
Ｘ線源３と２次元アレイ型Ｘ線検出器５は、寝台６のスライド板の上に載置されている患者を挟んで対向するように回転リング２に取り付けられている。２次元アレイ型Ｘ線検出器５は回転リング２の上に取り付けられている。各検出素子は各チャンネルに対応する。Ｘ線源３からのＸ線はＸ線フィルタ４を介して患者に照射される。患者を透過したＸ線は２次元アレイ型Ｘ線検出器５により電気信号として検出される。
【００３１】
Ｘ線コントローラ８は高圧発生器７にトリガ信号を供給する。高圧発生器７はトリガ信号を受信したタイミングでＸ線源３に高圧を印加する。これにより、Ｘ線源３からＸ線が放射される。ガントリ／寝台コントローラ９はガントリ１の回転リング２の回転と寝台６のスライド板のスライド移動とを同期させて制御する。システムコントローラ１０は全システムの制御を司り、Ｘ線コントローラ８とガントリ／ベッドコントローラ９とを、患者から見て、Ｘ線源３が螺旋状の軌跡に沿って移動するいわゆるヘリカルスキャンを行うように、制御する。特に、スライド板が一定の速度で移動する際に回転リング２は一定の角速度で連続的に回転する。Ｘ線はＸ線源３から連続的に、あるいは一定の角度間隔で放射される。
【００３２】
２次元アレイ型Ｘ線検出器５からの出力信号はデータ収集ユニット１１により各チャンネル毎に増幅され、ディジタル信号に変換され、投影データとされる。データ収集ユニット１１から出力された投影データはプロセッサユニット１２に供給される。プロセッサユニット１２は投影データから画像を再構成する。投影データは不連続性を補正するために補間される。補間、あるいは補正されたデータは再構成プロセッサに供給され、再構成処理が実行される。
【００３３】
図５はデータ収集ユニット１１のより詳細なブロック図である。補間プロセッサ２１と再構成プロセッサ２２とを有する。データ収集ユニット１１はプロセッサ１２、２２により使われる、あるいは発生されるデータ、中間データを記憶するメモリ２０も有する。
【００３４】
プロセッサユニット１２は３次元イメージデータ、あるいは断層像データを発生し、表示／出力部１４に供給し、視覚的に表示されたり、３次元画像、あるいは断層像として出力される。
【００３５】
マルチスライスイメージの発生のための再構成処理のためには、２つの代表的な手法がある。１つはマルチスライス・ファンビーム再構成であり、他はマルチスライス・コーンビーム（Ｆｅｌｄｋａｍｐ）再構成である。勿論、他の手法も利用可能である。これらの２つの再構成手法は生データと画像とのＺ軸依存性が再構成において利用される方法において異なる。両手法とも、幅が０の画像と有限幅の画像を発生するために使用することができる。両手法とも、体軸方向の解像度を向上するために補完データ再結合を利用する。しかしながら、ファンビーム再構成よりもＦｅｌｄｋａｍｐ再構成の方が複雑である。Ｆｅｌｄｋａｍｐ再構成において、補完データ再結合を使用すると、クロスオーバーアーチファクトが画像に生じる。
【００３６】
本発明では、再構成プロセッサはどの再構成処理も実施できる。本発明の原理を説明するために、ファンビーム再構成を実施する場合を説明するが、本発明はこれに限定されない。さらに、本発明は幅が０、あるいは有限幅の画像に対しても適用可能である。有限幅の画像は離散的、あるいは連続的なフィルタ補間により処理される。
【００３７】
再構成手法は周知であるので、それの詳細な説明は省略する。詳細な説明は、次の文献に記載されている。
【００３８】
Feldkamp et al., J. Opt. Soc. Am., vol. 1(A), pp. 612-619(1984);
Kak et al., Principles of Computed Tomography, IEEE Press (New York 1988);
Crawford et al., Med Phys. 17(6), p. 967 (1990);
Yan et al., Phys. Med. Biol., No. 3, p. 493(1992); and
Schaller et al., SPIE, Proceedings of the International Symposium on Medical Imaging, p. 213(1997)
補間プロセッサ２１の詳細を図６に示す。補間データ発生回路３０は投影データから補間データを発生する。閾値チャンネル選択回路３１は発生回路３０で延長補間データが発生される閾値データチャンネルを選択する。補間データ、延長補間データ、閾値チャンネルを用いて、フェザーリング回路３２はフェザーリング（重み付け合成）を行い、アーチファクトを取り除くために使われる重み付けデータ、あるいは補正データを発生する。これらの回路により実行される処理を図７に示す。
【００３９】
本発明によるシステムの動作をより詳細に説明する。患者が図３に示す装置を用いてヘリカルスキャンされ、マルチスライスデータが収集される。データは補間プロセッサ２１により補間される。クロスオーバを無視することにより（図７参照）、延長部においてＩ１とＩ２とが計算される。したがって、クロスオーバーポイント以降では、画像面の体軸方向位置の隣接ポイントではないにも係わらず、関係のある補完データポイントとその軸方向位置を使用し続けることによりＩ１は計算される。たとえば、延長部にあるチャンネルｎ２についてのＩ１の計算は次のようになる。
【００４０】
Ｉ１（ｎ２）＝Ｌ１（Ｚ（Ｄ１），Ｚ，Ｄ１，Ｃ（ｎ２））
一方、Ｉ２の計算は延長部について、補完データポイントは体軸方向において画像面により近いという事実を無視して、ダイレクトデータポイントと体軸方向位置とを用いて行われる。例えば、延長部にあるチャンネルｎ１についてのＩ２は次のように行われる。
【００４１】
Ｉ２（ｎ１）＝Ｌ１（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（Ｄ２）、Ｚ，Ｄ１、Ｄ２）
一般的にいうと、延長部におけるＩ１、Ｉ２の定義は次のようになる。
【００４２】
Ｉ１（ｎ）＝Ｌ１（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（ｎ１），Ｚ、Ｄ１，Ｃ（ｎ））
ここで、ｎ１＜ｎ＜Ｍ２
Ｉ２（ｎ）＝Ｌ１（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（Ｄ２）、Ｚ，Ｄ１、Ｄ２）
ここで、Ｍ１＜ｎ＜ｎ２
Ｍ１とＭ２は、一方で補正の有効性を考慮に入れて、他方で計算の利便性を考慮に入れて選ばれた閾値チャンネルである。
【００４３】
Ｍ１とＭ２の値はｎ１とｎ２の周囲に対称的に位置し、一般的にはそれらはｎ１−Ｍ１、Ｍ２−ｎ２が最小となるように選ばれるが、クロスオーバーアーチファクトを取り除くように選べば十分である。例えば、１ファンビュー当たり８９６チャンネルある代表的なスキャナでは、Ｍ１とＭ２の値の例は次のように与えられる。
【００４４】
ｎ１＝Ｍ１−Ｍ２−ｎ２＝５０
Ｍ１、Ｍ２は自動的に選ばれるのが、好ましいが、キーボード等のシステムコントローラ１０のインターフェースを用いてユーザが選択しても構わない。Ｉ１とＩ２の値はＭ１＜ｎ＜Ｍ２の範囲で、重み付け合成（フェザーリング）される。
【００４５】
補正は次のように表わされる。
【００４６】
Ｄｃ（Ｚ，Ｖ１，ｎ）
＝Ｗ１（ｎ）Ｉ１（Ｚ（ｎ），Ｚ（Ｄ１），Ｚ，Ｄ１，Ｃ（ｎ））＋
Ｗ２（ｎ）Ｉ２（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（Ｄ２），Ｚ，Ｄ１，Ｄ２）
ここで、Ｄｃは補正データ、Ｃ（ｎ）はチャンネルｎに対応する補完データ値、Ｖ１はビューであり、重みＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）は線形、高次の多項式、次の関係を満たすチャンネルナンバーｎの関数である。
【００４７】
１．Ｗ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数である。
【００４８】
２．Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２において、Ｗ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１である。
【００４９】
３．Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１である。
【００５０】
４．ｎｃをクロスオーバーチャンネルとすると、Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である。
【００５１】
条件４は、クロスオーバーチャンネルでは２つのブランチ（Ｉ１、Ｉ２）のいずれを優先させるかについての情報が十分ではないという事実に基づいている。
【００５２】
これらの平均、あるいは近似的な平均は合理的な選択である。条件４についての他の選択も可能である。例えば、
Ｗ１（ｎｃ）／Ｗ２（ｎｃ）＝Ａｄ／Ａｃ
ここで、Ａｄはダイレクトデータの検出器ラインのコーン角度であり、Ａｃは補完データの検出器ラインのコーン角度である。この条件は、対応するチャンネルのコーン角度に関する情報を必要とする。
【００５３】
この式において、ｎは条件２で定義される範囲内でどのような値もとることができる連続した変数である。しかしながら、ｎｃ、クロスオーバーチャンネルは通常は整数である。
【００５４】
次に、本発明のフェザーリングの重み付けの他の例を説明する。ここでは、重みは通常は連続する変数、すなわちチャンネルｎの補完データポイントの体軸方向の位置Ｚ（ｎ）と第１の閾値チャンネルの体軸方向の位置Ｚ（Ｍ１）との距離ｄ＝Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）として表わされる。Ｍ１、Ｍ２は整数である必要はなく、位置は自由であり、Ｚ（Ｄ２）付近に対称的に配置する（Ｚ（Ｍ１）、Ｚ（Ｍ２））ことができる。ｄの関数としての重みＷ１、Ｗ２は同様に定義できる。
【００５５】
１．Ｗ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数である。
【００５６】
２．０＜ｄ＜ｄＭ２において、Ｗ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１である。ここで、
ｄＭ２はＺ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である。
【００５７】
３．Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１である。
【００５８】
４．ｄｃをクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）とすると、Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である。
【００５９】
以上説明したように、本発明によれば、以下のような画像処理装置が提供される。
【００６０】
（１）ヘリカルスキャナと、上記ヘリカルスキャナに接続される延長データ範囲の補間回路とを具備する画像処理装置。
【００６１】
（２）上記補間回路は、クロスオーバーポイントを含む第１のデータ範囲で第１の補間データを発生する手段と、上記クロスオーバーポイントを含む第２のデータ範囲で第２の補間データを発生する手段と、上記第１のデータ範囲と上記第２のデータ範囲の重複部分を決定する手段と、重複部分において上記第１の補間データと第２の補間データをフェザーリングする手段とを具備する（１）に記載の画像処理装置。
【００６２】
（３）上記重複部分決定手段は第１、第２の閾値チャンネルＭ１、Ｍ２間で重複部分を決定し、上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（２）に記載の画像処理装置：
Ｗ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネルである。
【００６３】
（４）上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（３）に記載の画像処理装置：
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
（５）上記重複部分決定手段は第１、第２の閾値チャンネルＭ１、Ｍ２間で重複部分を決定し、
上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（２）に記載の画像処理装置：
Ｗ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である。
【００６４】
（６）上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（５）に記載の画像処理装置：
Ｗ１（ｄｃ）≒Ｗ２（ｄｃ）≒０．５
（７）上記補間回路は、第１、第２の補間データを発生する手段と、上記第１の補間データの第１のデータチャンネルからクロスオーバーチャンネルまでの第１の部分を選択する手段と、上記第２の補間データの第２のデータチャンネルから上記クロスオーバーチャンネルまでの第２の部分を選択する手段と、上記第１、第２の部分の重複部分において上記第１の補間データと第２の補間データをフェザーリングする手段とを具備する（１）に記載の画像処理装置。
【００６５】
（８）上記フェザーリング手段は、次のようなデータＤを発生する手段、
Ｄ（Ｚ，Ｖ１，ｎ）＝Ｗ１（ｎ）Ｉ１（Ｚ（ｎ），Ｚ（Ｄ１），Ｚ，Ｃ（ｎ），Ｄ１）＋Ｗ２（ｎ）Ｉ２（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（Ｄ２），Ｚ，Ｄ１，Ｄ２）
ここで、Ｉ１、Ｉ２は第１、第２の補間データ、Ｃ（ｎ）はデータチャンネルｎに対応する補完データ値、Ｖ１はビュー、Ｗ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）は重みである、を具備する（７）に記載の画像処理装置。
【００６６】
（９）上記重みＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）はｎについての連続的な関数であり、
Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである、（８）に記載の画像処理装置。
【００６７】
（１０）上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（９）に記載の画像処理装置：
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
（１１）上記重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、（８）に記載の画像処理装置。
【００６８】
（１２）上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（１１）に記載の画像処理装置：
Ｗ１（ｄｃ）≒Ｗ２（ｄｃ）≒０．５
（１３）上記補間回路は、第１のデータチャンネル範囲で第１の補間データＩ１（ｎ）を発生する手段と、第２のデータチャンネル範囲で第２の補間データＩ２（ｎ）を発生する手段と、次のようなデータＤを発生する手段、
Ｄ（Ｚ，Ｖ１，ｎ）＝Ｗ１（ｎ）Ｉ１（Ｚ（ｎ），Ｚ（Ｄ１），Ｚ，Ｃ（ｎ），Ｄ１）＋Ｗ２（ｎ）Ｉ２（Ｚ（Ｄ１），Ｚ（Ｄ２），Ｚ，Ｄ１，Ｄ２）
ここで、Ｃ（ｎ）はデータチャンネルｎに対応する補完データ値、Ｖ１はビュー、Ｗ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）は重みである、を具備する（１）に記載の画像処理装置。
【００６９】
（１４）上記重みＷ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２のｎに対してＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである、（１３）に記載の画像処理装置。
【００７０】
（１５）上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（１４）に記載の画像処理装置：
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
（１６）上記重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、（１３）に記載の画像処理装置。
【００７１】
（１７）上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる１６に記載の画像処理装置：
Ｗ１（ｄｃ）≒Ｗ２（ｄｃ）≒０．５
（１８）上記補間回路は次の第１、第２の条件セットのいずれかを満たす重みを用いるフェザーリング回路を具備する、
第１の条件セットは重みＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５であり、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである条件であり、
第２の条件セットは重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である条件である、（１）に記載の画像処理装置。
【００７２】
（１９）ヘリカルスキャナと、上記ヘリカルスキャナに接続される補間回路とを具備し、上記補間回路は補間データ発生回路と、閾値チャンネル選択回路と、フェザーリング回路とを有する画像処理装置。
【００７３】
（２０）上記フェザーリング回路は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる（１９）に記載の画像処理装置：
Ｗ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２閾値チャンネルである。
【００７４】
（２１）上記重みＷ１、Ｗ２は、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
である（２０）に記載の画像処理装置。
【００７５】
（２２）上記フェザーリング回路は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、（１９）に記載の画像処理装置。
【００７６】
（２３）上記重みＷ１、Ｗ２は、
Ｗ１（ｄｃ）≒Ｗ２（ｄｃ）≒０．５
である（２０）に記載の画像処理装置。
【００７７】
（２４）上記補間データ発生回路は、補間データを発生する手段と、延長補間データを発生する手段とを具備する（１９）に記載の画像処理装置。
【００７８】
（２５）上記閾値チャンネル選択回路は、補間データの第１のセットの中から第１の閾値チャンネルを選択する手段と、補間データの第２のセットの中から第２の閾値チャンネルを選択する手段とを具備し、上記第１、第２の閾値チャンネルがフェザーリング範囲を定義する（１９）に記載の画像処理装置。
【００７９】
（２６）上記フェザーリング回路は上記フェザーリング範囲内でデータをフェザーリングする（２５）に記載の画像処理装置。
【００８０】
（２７）上記フェザーリング範囲は補間データと延長補間データを含み、上記フェザーリング回路は上記フェザーリング範囲内でデータをフェザーリングする（２５）に記載の画像処理装置。
【００８１】
（２８）上記フェザーリング範囲はクロスオーバーチャンネルを含む（２５）に記載の画像処理装置。
【００８２】
以上説明したように、本発明によれば、以下のような画像処理方法が提供される。
【００８３】
（１）補間データと延長補間データを発生するステップと、上記補間データと延長補間データをフェザーリングするステップとを具備する画像処理方法。
【００８４】
（２）上記フェザーリングステップは次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである、（１）に記載の画像処理方法。
【００８５】
（３）上記重みＷ１、Ｗ２は、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
である（２）に記載の画像処理方法。
【００８６】
（４）上記フェザーリングステップは次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、（２）に記載の画像処理方法。
【００８７】
（５）上記フェザーリング手段は次のような重みＷ１、Ｗ２を用いる、
Ｗ１（ｄｃ）≒Ｗ２（ｄｃ）≒０．５
（４）に記載の画像処理方法。
【００８８】
（６）上記補間データと延長補間データ発生ステップは、第１のデータチャンネルからクロスオーバーチャンネルまでの第１の補間データを発生するステップと、第２のデータチャンネルから上記クロスオーバーチャンネルまでの第２の補間データを発生するステップと、上記クロスオーバーチャンネルから第１の閾値チャンネルまでの第１の延長補間データを発生するステップと、上記クロスオーバーチャンネルから第２の閾値チャンネルまでの第２の延長補間データを発生するステップとを具備し、上記フェザーリングステップは第１、第２の補間データと、上記第１、第２閾値チャンネル間の第１、第２の延長補間データとを用いてフェザーリングするステップを具備する（１）に記載の画像処理方法。
【００８９】
（７）上記重みＷ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである、（６）に記載の画像処理方法。
【００９０】
（８）上記重みＷ１、Ｗ２は、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
である（７）に記載の画像処理方法。
【００９１】
（９）上記重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、（６）に記載の画像処理方法。
【００９２】
（１０）上記重みＷ１、Ｗ２は、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
である（９）に記載の画像処理方法。
【００９３】
（１１）第１の補間データを発生するステップと、上記第１の補間データと不連続な第２の補間データを発生するステップと、上記不連続の付近の延長補間データを発生するステップと、上記延長補間データを用いて第１、第２の補間データをフェザーリングし、上記第１、第２補間データに連続するデータを発生するステップとを具備する（１）に記載の画像処理方法。
【００９４】
（１２）クロスオーバーポイントで上記第１の補間データと不連続な第２の補間データを発生するステップと、上記クロスオーバーポイント付近の延長補間データを発生するステップとを具備する（１１）に記載の画像処理方法。
【００９５】
（１３）上記第１の補間データの延長部分として第１の延長補間データを発生するステップと、上記第２の補間データの延長部分として第２の延長補間データを発生するステップとを具備する（１１）に記載の画像処理方法。
【００９６】
（１４）上記第２の補間データの一部分と重複する第１の延長補間データを発生するステップと、上記第１の補間データの一部分と重複する第２の延長補間データを発生するステップと、上記第１、第２の補間データと上記第１、第２の延長補間データとの重複部分を用いてフェザーリングするステップとを具備する（１３）に記載の画像処理方法。
【００９７】
（１５）上記第１の補間データと上記第２の延長補間データとの重複部分をフェザーリングするステップと、上記第２の補間データと上記第１の延長補間データとの重複部分をフェザーリングするステップとを具備する（１４）に記載の画像処理方法。
【００９８】
（１６）上記補間ステップは次の第１、第２の条件セットのいずれかを満たす重みを用いる、
第１の条件セットは重みＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５であり、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである条件であり、
第２の条件セットは重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である条件である、（１１）に記載の画像処理方法。
【００９９】
（１７）第１、第２の補間データを発生するステップと、上記第１の補間データの延長部分として第１の延長補間データを発生し、上記第２の補間データの延長部分として第２の延長補間データを発生し、上記第１、第２の補間データと、上記第１、第２の延長補間データとを用いてフェザーリングするステップとを具備する（１）に記載の画像処理方法。
【０１００】
（１８）上記第１、第２の補間データの不連続点から延びる第１、第２の延長補間データを発生する補間ステップを具備する（１７）に記載の画像処理方法。
【０１０１】
（１９）上記補間ステップは次の第１、第２の条件セットのいずれかを満たす重みを用いる、
第１の条件セットは重みＷ１（ｎ）、Ｗ２（ｎ）はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５であり、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである条件であり、
第２の条件セットは重みＷ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である条件である、（１８）に記載の画像処理方法。
【０１０２】
以上説明したように、本発明によれば、以下のようなコンピュータプログラムが提供される。
【０１０３】
（１）コンピュータ記憶媒体と、このコンピュータ記憶媒体内に格納され画像処理装置で生成される画像を処理するためのコンピュータプログラムコードとを具備するコンピュータプログラムにおいて、上記コンピュータプログラムコードは、
補間データと延長補間データを発生するための第１のコードと、
上記補間データと延長補間データをフェザーリングする第２のコードとを具備するコンピュータプログラム。
【０１０４】
（２）上記フェザーリングのための重みＷ１、Ｗ２は次のように表わされる、
Ｗ１、Ｗ２はｎについての連続的な関数であり、Ｍ１＜ｎ＜Ｍ２においてＷ１（ｎ）＋Ｗ２（ｎ）＝１であり、Ｗ１（Ｍ１）＝Ｗ２（Ｍ２）＝１，Ｗ１（ｎｃ）＝Ｗ２（ｎｃ）＝０．５である、
ここで、ｎはデータチャンネル、ｎｃはクロスオーバーチャンネル、Ｍ１、Ｍ２は第１、第２の閾値チャンネルである、（１）に記載のコンピュータプログラム。
【０１０５】
（３）上記重みＷ１、Ｗ２は、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
である請求項（２）に記載のコンピュータプログラム。
【０１０６】
（４）上記フェザーリングのための重みＷ１、Ｗ２は次のように表わされる、
Ｗ１、Ｗ２はｄについての連続的な関数であり、０＜ｄ＜ｄＭ２においてＷ１（ｄ）＋Ｗ２（ｄ）＝１であり、Ｗ１（０）＝Ｗ２（ｄＭ２）＝１，Ｗ１（ｄｃ）＝Ｗ２（ｄｃ）＝０．５である、
ここで、Ｚ（ｎ）はチャンネルｎでの補完データポイントの体軸方向位置、Ｚ（Ｍ１），Ｚ（Ｍ２）は第１、第２の閾値チャンネルＭ１，Ｍ２の体軸方向位置、ｄは距離Ｚ（ｎ）−Ｚ（Ｍ１）、ｄｃはクロスオーバー距離Ｚ（Ｄ２）−Ｚ（Ｍ１）、ｄＭ２は距離Ｚ（Ｍ２）−Ｚ（Ｍ１）である、（１）に記載のコンピュータプログラム。
【０１０７】
（５）上記重みＷ１、Ｗ２は、
Ｗ１（ｎｃ）≒Ｗ２（ｎｃ）≒０．５
である（４）に記載のコンピュータプログラム。
【０１０８】
（６）第１のデータチャンネルからクロスオーバーチャンネルまでの第１の補間データを発生する第３のプログラムコードと、第２のデータチャンネルから上記クロスオーバーチャンネルまでの第２の補間データを発生する第４のプログラムコードと、上記クロスオーバーチャンネルから第１の閾値チャンネルまでの第１の延長補間データを発生する第５のプログラムコードと、上記クロスオーバーチャンネルから第２の閾値チャンネルまでの第２の延長補間データを発生する第６のプログラムコードと、第１、第２の補間データと、上記第１、第２閾値チャンネル間の第１、第２の延長補間データとを用いてフェザーリングする第７のプログラムコードとを具備する（１）に記載のコンピュータプログラム。
【０１０９】
（７）第１の補間データを発生する第３のプログラムコードと、上記第１の補間データと不連続な第２の補間データを発生する第４のプログラムコードと、上記不連続点の付近の延長補間データを発生する第５のプログラムコードと、上記第１、第２の延長補間データを用いて上記第１、第２の補間データをフェザーリングし、上記第１、第２の補間データと連続する新データを発生する第６のプログラムコードとを具備する（１）に記載のコンピュータプログラム。
【０１１０】
（８）第１、第２の補間データを発生する第３のプログラムコードと、上記第１の補間データの延長部分として第１の延長補間データを発生する第４のプログラムコードと、上記第２の補間データの延長部分として第２の延長補間データを発生する第５のプログラムコードと、上記第１、第２の補間データと、上記第１、第２の延長補間データとを用いてフェザーリングする第６のプログラムコードとを具備する（１）に記載のコンピュータプログラム。
【０１１１】
本発明は上述した実施形態に限定されず、種々変形して実施可能である。例えば、ヘリカルスキャンユニットはパーソナルコンピュータにより制御され、データ処理はコンピュータにより実施されてもよい。ここで、コンピュータはシステムコントローラ１０の機能を制御するとともに、データ収集ユニット１１、プロセッサユニット１２の機能を制御する。
【０１１２】
コンピュータ応用システムの場合、本発明はソフトウェアとして実現できる。本発明はコンピュータに初めからインストールされていてもよいし、アップグレードパッケージとして後にインストールしてもよい。このように、本発明は磁気ディスク、または光学的ディスク等のコンピュータ記憶媒体上のソフトウェアの形としても実現できる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、コンピュータ断層撮像装置における画像生成過程で発生する画質上の問題点を解決することができる。
【０１１４】
また、ヘリカル・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置における画質上の問題点を解決することもできる。
【０１１５】
さらに、画像生成のために体軸方向の補完的な再結合と補間を用いる場合に、ヘリカル・マルチスライスコンピュータ断層撮像装置における画質上の問題点を解決することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】収集データポイントの体軸方向の位置を示す図。
【図２】従来技術におけるスライスデータの計算値の不連続を示す図
【図３】本発明によるコンピュータ断層撮影装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図４】図３の２次元検出器アレイの構成を示す斜視図。
【図５】本発明のプロセッサユニットの詳細なブロック図。
【図６】図５の補間プロセッサの詳細なブロック図。
【図７】本発明によるスライスデータの計算値の連続性を示す図
【符号の説明】
３…Ｘ線源
５…Ｘ線検出器
７…Ｘ線発生器
８…Ｘ線コントローラ
１０…システムコントローラ
１１…データ収集ユニット
１２…プロセッサユニット
２１…補間プロセッサ
３０…補間データ発生器
３１…閾値チャンネル選択回路
３２…フェザーリング回路
【図１】
0004481377.tif 000002
【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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