(57)【要約】      （修正有）【課題】線源の焦点サイズ及び探知器サイズが、システム空間解像度を制限することを低減するＣＴ検出方法を提供する。【解決手段】１回転の予め定められた角度サンプリング数値に基づいて、被検体に対してＸ線全周走査を行い、異なる投影角度における投影サンプリングデータを取得し、前記予め定められた角度サンプリング数値は１０００より大きいステップ（１）と、前記投影サンプリングデータを処理し、ＣＴシステムの大焦点放射源と等価する複数の仮想サブ焦点の投影データを取得するステップ（２）と、前記複数の仮想サブ焦点の投影データに基づいて、画像を再構成するステップ（３）と、を含む。【選択図】図２
2016126010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１回転の予め定められた角度サンプリング数値に基づいて、被検体に対してＸ線全周走査を行い、異なる投影角度における投影サンプリングデータを取得し、前記予め定められた角度サンプリング数値は１０００より大きいステップ（１）と、
前記投影サンプリングデータを処理し、ＣＴシステムの大焦点放射源と等価する複数の仮想サブ焦点の投影データを取得するステップ（２）と、
前記複数の仮想サブ焦点の投影データに基づいて、画像を再構成するステップ（３）と、を含むことを特徴とするＣＴ検出方法。
【請求項２】
前記予め定められた角度サンプリング数値は、８０００より大きいことを特徴とする請求項１に記載のＣＴ検出方法。
【請求項３】
前記予め定められた角度サンプリング数値Ｎは、下記式によって取得され、
【数１】
2016126010.tif 000046
ただし、ａはＸ線源の焦点サイズであり、ＲはＸ線源と前記被検体の回転中心との距離であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＣＴ検出方法。
【請求項４】
前記ステップ（２）において、前記異なる投影角度における投影サンプリングデータと前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度とに基づいて、前記複数の仮想サブ焦点の投影データを取得することを特徴とする請求項１に記載のＣＴ検出方法。
【請求項５】
前記複数のサブ焦点の投影データは、下記式によって取得され、
【数２】
2016126010.tif 000047
取得されることを特徴とする請求項４に記載のＣＴ検出方法。
【請求項６】
ステップ（１）の前に、焦点サイズ測定方法によって、前記ＣＴシステムの大焦点を複数の仮想サブ焦点に分割し、前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度を取得することを特徴とする請求項１に記載のＣＴ検出方法。
【請求項７】
複数の仮想サブ焦点に対応する強度を取得するステップは、
小孔結像方法によって前記ＣＴシステムの大焦点のサイズを測定することと、
前記大焦点を複数の等価の仮想サブ焦点に分割することと、
焦点強度の分布曲線に基づいて、前記複数の等価の仮想サブ焦点に対応する強度を確定することとを含むことを特徴とする請求項６に記載のＣＴ検出方法。
【請求項８】
前記ステップ（２）の前に、前記投影サンプリングデータを更に補正することを特徴とする請求項１又は５に記載のＣＴ検出方法。
【請求項９】
前記投影サンプリングデータを補正するステップは、
空気によって減衰された放射線の強度
【数３】
2016126010.tif 000048
を測定することと、
下記式によって異なる角度におけるＸ線減衰係数
【数４】
2016126010.tif 000049
を算出することとを含み、
【数５】
2016126010.tif 000050
ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値が増加されることを特徴とする請求項８に記載のＣＴ検出方法。
【請求項１０】
放射源と、
前記放射源に対応する探知器と、
１回転の、１０００より大きい予め定められた角度サンプリング数値を確定する予め定められた角度サンプリング数値確定手段と、
投影サンプリングデータを処理し、前記ＣＴシステムの大焦点放射源と等価する複数の仮想サブ焦点の投影データを取得する投影サンプリングデータ処理手段と、
前記複数の仮想サブ焦点の投影データに基づいて、画像を再構成する再構成手段と、を含み、
前記放射源及び探知器は、被検体の両側に設けられ、前記予め定められた角度サンプリング数値に基づいて、被検体に対してＸ線全周走査を行い、異なる投影角度における投影サンプリングデータを取得することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項１１】
前記予め定められた角度サンプリング数値は８０００より大きく、
前記予め定められた角度サンプリング数値Ｎは、下記式によって取得され、
【数６】
2016126010.tif 000051
ただし、ａはＸ線源の焦点サイズであり、ＲはＸ線源と前記被検体の回転中心との距離であることを特徴とする請求項１０に記載のＣＴ装置。
【請求項１２】
前記投影サンプリングデータ処理手段は、前記異なる投影角度における投影サンプリングデータと前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度とに基づいて、前記複数の仮想サブ焦点の投影データを取得し、
前記複数の仮想サブ焦点の投影データは、下記式によって取得され、
【数７】
2016126010.tif 000052
によって取得されることを特徴とする請求項１０に記載のＣＴ装置。
【請求項１３】
小孔結像方法によって前記ＣＴシステムの大焦点のサイズを測定する焦点サイズ測定手段と、
前記大焦点を複数の等価の仮想サブ焦点に分割する焦点分割手段と、
焦点強度の分布曲線に基づいて、前記複数の等価の仮想サブ焦点に対応する強度を確定する強度確定手段と、を更に含むことを特徴とする請求項１０に記載のＣＴ装置。
【請求項１４】
投影サンプリングデータを補正するデータ補正手段を更に含み、
測定された、空気によって減衰された放射線強度
【数８】
2016126010.tif 000053
に基づいて、下記式によって異なる角度におけるＸ線減衰係数
【数９】
2016126010.tif 000054
を算出し、
【数１０】
2016126010.tif 000055
ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値が増加されることを特徴とする請求項１０に記載のＣＴ装置。
【請求項１５】
前記Ｘ線ＣＴ結像システムの放射線発生器及び探知器をオンにし、ｔ位置における空気によって減衰された放射線強度
【数１１】
2016126010.tif 000056
を測定し、測定データを前記Ｘ線ＣＴ結像システムのデータ処理器に提供するステップ（１）と、
被検体をＸ線ＣＴ結像システムに設置して走査し、ｔ位置の現在角度位置における被検体によって減衰された放射線強度を測定し
【数１２】
2016126010.tif 000057
を測定し、測定データを前記Ｘ線ＣＴ結像システムのデータ処理器に提供し、ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値が増加されるステップ（２）と、
式（１）によって異なる角度におけるＸ線減衰係数
【数１３】
2016126010.tif 000058
を算出するステップ（３）と、
【数１４】
2016126010.tif 000059
ステップ（３）の
【数１５】
2016126010.tif 000060
データに基づいて、フィルタ逆投影アルゴリズムによって、被検体の線形減衰システムの分布画像を再構成するステップ（４）と、を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ結像システムの画像再構成方法。
【請求項１６】
ステップ（１）を実行する前に、
Ｘ線源の焦点サイズａ、及び、Ｘ線源からＸ線ＣＴ結像システムの回転テーブルの回転中心までの距離Ｒを測定して取得するステップと、
ａ及びＲに基づいて、下記式によって予め定められた角度サンプリングのカウンタＮを確定するステップと、
【数１６】
2016126010.tif 000061
を実行することを特徴とする請求項１５に記載のＸ線ＣＴ結像システムの画像再構成方法。
【請求項１７】
ステップ（２）を実行するとき、ｋ値が予め定められた角度サンプリング数Ｎを超えるか否かを判断し、
ｋがＮより大きければ、ステップ（３）を実行すし、
ｋがＮより小さければ、被検体の角度を次の走査角度に回動し、第（２）ステップを引続き実行することを特徴とする請求項１６に記載のＸ線ＣＴ結像システムの画像再構成方法。
【請求項１８】
Ｘ線源を若干の仮想サブ焦点に分け、各仮想サブ焦点位置
【数１７】
2016126010.tif 000062
を確定するステップと、
ステップ（３）を実行した後に、下記式によって前記仮想サブ焦点のフィルタ逆投影アルゴリズムに画像の再構成を行うための復元データ
【数１８】
2016126010.tif 000063
を取得し、
【数１９】
2016126010.tif 000064
復元データ
【数２０】
2016126010.tif 000065
に基づいて、フィルタ逆投影アルゴリズムによって被検体の線形減衰システム分布画像を再構成するステップと、が更に含むことを特徴とする請求項１６に記載のＸ線ＣＴ結像システムの画像再構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＴ検出方法及びＣＴ装置に関し、具体的にはＸ線ＣＴ結像システムの画像再構成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴシステムは、医用画像装置及び商用検出に用いられ、それはＸ線によって被検体を走査し、走査データに基づいて被検体を結像して、被検体の内部を検出する。ＣＴシステムによる被検体の幾何サイズに対する測定及び被検体の微細欠陥に対する検出は、ＣＴシステムに高い空間解像度が要求される。
【０００３】
ＣＮ１０２５２５５２７Ａには、Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置によって結像する投影データの処理方法が開示されており、該装置は、被検体を隔して対向するように回転リングに搭載されるＸ線源及び２次元配列型のＸ線検出器を有する架台を含む。
【０００４】
上記特許に開示される方法によって、円軌道に沿ってコーンビームを用いて投影データを収集し、心電同期再構成（ＥＧＲ）のための関数ＵＥＧＲ（Φ（β））の規格化によって取得される重み関数ＷＥＧＲ（β、γ）に基づいて、上記投影データに対する重みを決定し、上記ＵＥＧＲ（Φ（β））は、ｎ＝−ＮＰＩからｎ＝ＮＰＩまでのＵＥＧＲ（Φ（βｃｎ））の総和によって規格化し、Φは心拍位相を示し、βは画角を示し、βｃｎは相対画角を示し、ＰＩ＝πであり、上記各投影データに対して、上記ＷＥＧＲ（β、γ）に応じて決定される重みによって重み付け、上記γは上記コーンビームのファン角を示す。
この方法によって取得される画像の空間解像度は、上記適用の要求を満たしていない。
【０００５】
実際には、空間解像度は、Ｘ線ＣＴシステムの重要なパラメーターであり、例えば、線源の焦点サイズ、探知器サイズ及び走査システムの増幅比などのハードウェア要素によって制限される。
【０００６】
走査システムの増幅比が、異なるシステムパラメーター及び被検体のサイズに応じて選択できるため、線源の焦点サイズ及び探知器サイズは、システム空間解像度を制限する要素となる。また、商用ＣＴシステムでは、Ｘ線のエネルギーが高いため、ターゲット放熱の需要を満たすために、線源の焦点サイズは、通常１.０ｍｍ〜２.０ｍｍであるが、探知器単位のサイズは、サブミリレベルである。したがって、線源の焦点サイズは、ＣＴシステムの空間解像度を制限する主な要素となる。
【発明の概要】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、１回転の予め定められた角度サンプリング数値に基づいて、被検体に対してＸ線全周走査を行い、異なる投影角度における投影サンプリングデータを取得し、前記予め定められた角度サンプリング数値は１０００より大きいステップ（１）と、前記投影サンプリングデータを処理し、ＣＴシステムの大焦点放射源と等価する複数の仮想サブ焦点の投影データを取得するステップ（２）と、前記複数の仮想サブ焦点の投影データに基づいて、画像を再構成するステップ（３）と、を含むＣＴ検出方法を提供する。
【０００８】
本発明の実施形態において、前記予め定められた角度サンプリング数値は、８０００より大きい。
【０００９】
本発明の実施形態において、前記予め定められた角度サンプリング数値Ｎは、下記式によって取得され、
【００１０】
【数１】
2016126010.tif 000003
【００１１】
ただし、ａはＸ線源の焦点サイズであり、ＲはＸ線源と前記被検体の回転中心との距離である。
【００１２】
本発明の実施形態において、前記ステップ（２）において、前記異なる投影角度における投影サンプリングデータと前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度とに基づいて、前記複数の仮想サブ焦点の投影データを取得する。
【００１３】
本発明の実施形態において、前記複数のサブ焦点の投影データは、下記式によって取得され、
【００１４】
【数２】
2016126010.tif 000004
【００１５】
【数３】
2016126010.tif 000005
【００１６】
本発明の実施形態において、ステップ（１）の前に、焦点サイズ測定方法によって、前記ＣＴシステムの大焦点を複数の仮想サブ焦点に分割し、前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度を取得する。
【００１７】
本発明の実施形態において、複数の仮想サブ焦点に対応する強度を取得するステップは、
小孔結像方法によって前記ＣＴシステムの大焦点のサイズを測定することと、
前記大焦点を複数の等価の仮想サブ焦点に分割することと、
焦点強度の分布曲線に基づいて、前記複数の等価の仮想サブ焦点に対応する強度を確定することとを含む。
【００１８】
本発明の実施形態において、前記ステップ（２）の前に、前記投影サンプリングデータを更に補正する。
本発明の実施形態において、前記投影サンプリングデータを補正するステップは、
【００１９】
【数４】
2016126010.tif 000006
【００２０】
ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値が増加される。
【００２１】
本発明は、放射源と、前記放射源に対応する探知器と、１回転の、１０００より大きい予め定められた角度サンプリング数値を確定する予め定められた角度サンプリング数値確定手段と、投影サンプリングデータを処理し、前記ＣＴシステムの大焦点放射源と等価する複数の仮想サブ焦点の投影データを取得する投影サンプリングデータ処理手段と、前記複数の仮想サブ焦点の投影データに基づいて、画像を再構成する再構成手段と、を含み、前記放射源及び探知器は被検体の両側に設けられ、前記予め定められた角度サンプリング数値に基づいて、被検体に対してＸ線全周走査を行い、異なる投影角度における投影サンプリングデータを取得するＣＴ装置を更に提供する。
【００２２】
本発明の実施形態において、前記予め定められた角度サンプリング数値は８０００より大きく、前記予め定められた角度サンプリング数値Ｎは、下記式によって取得され、
【００２３】
【数５】
2016126010.tif 000007
【００２４】
ただし、ａはＸ線源の焦点サイズであり、ＲはＸ線源と前記被検体の回転中心との距離である。
【００２５】
本発明の実施形態において、前記投影サンプリングデータ処理手段は、前記異なる投影角度における投影サンプリングデータと前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度とに基づいて、前記複数の仮想サブ焦点の投影データを取得し、
前記複数の仮想サブ焦点の投影データは、下記式によって取得され、
【００２６】
【数６】
2016126010.tif 000008
【００２７】
【数７】
2016126010.tif 000009
【００２８】
本発明の実施形態において、小孔結像方法によって前記ＣＴシステムの大焦点のサイズを測定する焦点サイズ測定手段と、前記大焦点を複数の等価の仮想サブ焦点に分割する焦点分割手段と、焦点強度の分布曲線に基づいて、前記複数の等価の仮想サブ焦点に対応する強度を確定する強度確定手段と、を更に含む。
【００２９】
本発明の実施形態において、投影サンプリングデータを補正するデータ補正手段を更に含み、
【００３０】
【数８】
2016126010.tif 000010
【００３１】
ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値が増加される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に提供される方法によれば、空間解像度を向上させ、Ｘ線源の焦点サイズの空間解像度に対する制限を低減し、システムの走査方式を簡単化にし、放射線の利用率が高く、空間解像度が高く、画像の再構成の効率が高くなる。
【００３３】
本発明の実施例又は従来技術の技術案をより明らかに説明するために、以下、実施例又は従来技術の説明に使用される図面を簡単に紹介する。もちろん、以下に説明される図面は、本発明の実施例のみであり、当業者にとって、進歩性に値する労働を要しないことを前提として、これらの図面に基づいて他の図面を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例のＸ線ＣＴ結像システムの構造模式図である。
【図２】本発明が提供する方法の焦点分割図である。
【図３】本発明が提供する方法に採用されるピンホール法によって焦点サイズ及び仮想焦点を確定する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面及び実施例を組み合わせて、本発明の「発明を実施するための形態」をより詳細に説明する。以下の実施例は本発明を説明するためであるが、本発明の範囲を制限しない。
【００３６】
本発明は、ＣＴ検出方法を提供し、その中、前記方法は、１回転の予め定められた角度サンプリング数値に基づいて、被検体に対してＸ線全周走査を行い、異なる投影角度における投影サンプリングデータを取得し、前記予め定められた角度サンプリング数値は、例えば、２０４８、３０７２、４０９６、５１２０、６１４４、７１６８などの１０００より大きい数値であるステップ（１）と、前記投影サンプリングデータを処理し、ＣＴシステムの大焦点放射源と等価する複数の仮想サブ焦点の投影データを取得するステップ（２）と、前記複数の仮想サブ焦点の投影データに基づいて、画像を再構成するステップ（３）と、を含む。
【００３７】
好ましい実施形態において、予め定められた角度サンプリング数値は、８０００より大きいであってもよい。予め定められた角度サンプリング数値Ｎは、下記式に従って取得される。
【００３８】
【数９】
2016126010.tif 000011
【００３９】
ただし、ａはＸ線源の焦点サイズであり、ＲはＸ線源と前記被検体の回転中心との距離である。好ましくは、前記ステップ（２）において、前記異なる投影角度における投影サンプリングデータと前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度とに基づいて、前記複数の仮想サブ焦点の投影データを取得する。この式は、予め定められた角度サンプリング数値が他の数値範囲である場合にも適用できる。
【００４０】
好ましい実施形態において、複数の仮想サブ焦点の投影データは、下記式によって取得される。
【００４１】
【数１０】
2016126010.tif 000012
【００４２】
【数１１】
2016126010.tif 000013
【００４３】
好ましくは、その中、ステップ（１）の前に、焦点サイズ測定方法によって、前記ＣＴシステムの大焦点を複数の仮想サブ焦点に分割し、前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度を取得する。
【００４４】
好ましくは、複数の仮想サブ焦点に対応する強度を取得するステップは、小孔結像方法によって前記ＣＴシステムの大焦点のサイズを測定することと、前記大焦点を複数の等価の仮想サブ焦点に分割することと、焦点強度の分布曲線に基づいて、前記複数の等価の仮想サブ焦点に対応する強度を確定することとを含む。
【００４５】
本発明の一実施形態において、前記ステップ（２）の前に、前記投影サンプリングデータを更に補正する。その中、前記投影サンプリングデータを補正するステップは、
【００４６】
【数１２】
2016126010.tif 000014
【００４７】
ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値は増加される。
【００４８】
本発明の他の実施形態において、まず、複数の仮想サブ焦点の投影データを復元し、そして、データを補正し、最後に、画像を再構成する。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態によれば、放射源と、前記放射源に対応する探知器と、１回転の、１０００より大きい予め定められた角度サンプリング数値を確定する予め定められた角度サンプリング数値確定手段と、投影サンプリングデータを処理し、前記ＣＴシステムの大焦点放射源と等価する複数の仮想サブ焦点の投影データを取得する投影サンプリングデータ処理手段と、前記複数の仮想サブ焦点の投影データに基づいて、画像を再構成する再構成手段と、を含み、前記放射源及び探知器は被検体の両側に設けられ、前記予め定められた角度サンプリング数値に基づいて、被検体に対してＸ線全周走査を行い、異なる投影角度における投影サンプリングデータを取得するＣＴ装置を提供する。
【００５０】
好ましくは、予め定められた角度サンプリング数値は８０００より大きいく、前記予め定められた角度サンプリング数値Ｎは、下記式によって取得される。
【００５１】
【数１３】
2016126010.tif 000015
【００５２】
ただし、ａはＸ線源の焦点サイズであり、ＲはＸ線源と前記被検体の回転中心との距離である。
【００５３】
好ましくは、前記投影サンプリングデータ処理手段は、前記異なる投影角度における投影サンプリングデータと前記複数の仮想サブ焦点に対応する強度とに基づいて、前記複数の仮想サブ焦点の投影データを取得し、前記複数の仮想サブ焦点の投影データは、下記式によって取得される。
【００５４】
【数１４】
2016126010.tif 000016
【００５５】
【数１５】
2016126010.tif 000017
【００５６】
本発明の好ましい実施形態において、小孔結像方法によって前記ＣＴシステムの大焦点のサイズを測定する焦点サイズ測定手段と、前記大焦点を複数の等価の仮想サブ焦点に分割する焦点分割手段と、焦点強度の分布曲線に基づいて前記複数の等価の仮想サブ焦点に対応する強度を確定する強度確定手段と、を更に含む。
【００５７】
本発明の好ましい実施形態において、測定された、空気によって減衰された放射線強度  
【００５８】
【数１６】
2016126010.tif 000018
【００５９】
に基づいて、投影サンプリングデータを補正するデータ補正手段を更に含み、その中、下記式によって異なる角度におけるＸ線減衰係数
【００６０】
【数１７】
2016126010.tif 000019
【００６１】
を算出する。
【００６２】
【数１８】
2016126010.tif 000020
【００６３】
ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値が増加される。
【００６４】
上記実施形態は、本発明に対する限定でなく、当業者は、実際に応じて本発明を変形し又は補正することができる。
【００６５】
以下、本発明に提供される実施例は、上記の実施例に対する変形であり、Ｘ線ＣＴ結像システムの画像再構成方法を提供し、以下のステップを含む。
【００６６】
（１）．前記Ｘ線ＣＴ結像システムの放射線発生器及び探知器をオンにし、ｔ位置における空気によって減衰された放射線強度
【００６７】
【数１９】
2016126010.tif 000021
【００６８】
を測定し、測定データを前記Ｘ線ＣＴ結像システムのデータ処理器に提供し、
（２）．被検体をＸ線ＣＴ結像システムに設置して走査し、ｔ位置の現在角度位置における被検体によって減衰された放射線強度を測定し
【００６９】
【数２０】
2016126010.tif 000022
【００７０】
を測定し、測定データを前記Ｘ線ＣＴ結像システムのデータ処理器に提供し、ただし、ｋは角度サンプリングのカウンタであり、その初期値が１であり、ｋ値が予め定められた角度サンプリングのカウンタより大きいまで、ｋの数値が増加され、
（３）．式（１）によって異なる角度におけるＸ線減衰係数
【００７１】
【数２１】
2016126010.tif 000023
【００７２】
を算出し、
【００７３】
【数２２】
2016126010.tif 000024
【００７４】
（４）．ステップ（３）の
【００７５】
【数２３】
2016126010.tif 000025
【００７６】
に基づいて、フィルタ逆投影アルゴリズムによって、被検体の線形減衰システムの分布画像を再構成する。
【００７７】
図１に示すように、本発明の実施形態に採用されるＣＴ結像システムを示し、該システムは、以下のように、Ｘ線発生装置と、機械運動装置及び制御器と、データ採集システムと、主制御及びデータ処理コンピュータとを含む。
Ｘ線発生装置は、Ｘ線を発生し一定のサイズを有する焦点ターゲットと、Ｘ線出口とを含む。
【００７８】
機械運動装置及び制御器は、ステージと、Ｘ光機及び探知器が実装されるフレームと、制御システム及び高精度角度エンコーダとを含み、ステージ及びフレームがそれぞれ円軌道回転運動及び直線並進運動、又は、両者の組合を行い、全周走査軌跡を実現でき、本発明の実施形態には固定フレームが採用され、回転ステージのファンビーム全周走査軌跡を例として説明し、高精度角度エンコーダが正確な角度位置決めおよび高密度の角度サンプリングに用いられる。
【００７９】
データ採集システムは、一列及びそれ以上の直線アレイ探知器手段及び読出し回路とトリガ信号採集回路及びデータ伝送回路とを含む。
主制御及びデータ処理コンピュータは、ＣＴシステムの運行過程の制御を行い、機械回動、電気制御及び安全インターロック制御を含む。
【００８０】
上記のように、本発明に提供される方法によれば、好ましい実施形態において、ステップ（１）を実行する前に、
Ｘ線源の焦点サイズａ、及び、Ｘ線源からＸ線ＣＴ結像システムの回転テーブルの回転中心までの距離Ｒを測定して取得するステップと、
ａ及びＲに基づいて、下記式によって予め定められた角度サンプリングのカウンタＮを確定するステップと、を実行する。
【００８１】
【数２４】
2016126010.tif 000026
【００８２】
上記方式によってサンプリングすれば、そのサンプリングの数目は、伝統的なＣＴ装置の一桁以上であり、再構成画像の空間解像度を大きく向上した。
【００８３】
本発明の実施形態において、第（２）ステップを実行するとき、ｋ値が予め定められた角度サンプリング数Ｎを超えるか否かを判断し、
ｋがＮより大きければ、ステップ（３）を実行する。
ｋがＮより小さければ、被検体の角度を次の走査角度に回動し、第（２）ステップを引続き実行する。
【００８４】
本発明の実施形態には、
Ｘ線源を若干の仮想サブ焦点に分け、各仮想サブ焦点位置
【００８５】
【数２５】
2016126010.tif 000027
【００８６】
を確定するステップと、
ステップ（３）を実行した後に、下記式によって前記仮想サブ焦点のフィルタ逆投影アルゴリズムにおける画像の再構成を行うための復元データ
【００８７】
【数２６】
2016126010.tif 000028
【００８８】
を取得し、
【００８９】
【数２７】
2016126010.tif 000029
【００９０】
【数２８】
2016126010.tif 000030
【００９１】
本発明の実施形態によれば、ＣＴシステムの空間解像度を提供するために、好ましくは、焦点を複数の仮想のサブ焦点に分割し、仮想のサブ焦点に基づいて等価の理想焦点（理想点源）を取得し、図２に示すように、焦点分割図が示される。
【００９２】
【数２９】
2016126010.tif 000031
【００９３】
上記方式によって、仮想サブ焦点の投影データの復元を実現し、高解像度ＣＴ画像の再構成を更に実現する。
【００９４】
上記のように、本発明に提供される方法において、フィルタ逆投影アルゴリズムによって画像を再構成する。
フィルタ逆投影アルゴリズムの再構成の具体的な実施ステップは、以下の通りである。
まず、投影データを重み付ける。
【００９５】
【数３０】
2016126010.tif 000032
【００９６】
そして、探知器方向に沿って一次元のランプのフィルタ処理を行う。
【００９７】
【数３１】
2016126010.tif 000033
【００９８】
ただし、Ｔは探知器方向のサンプリング間隔であり、通常、探知器手段の間隔である。
フィルタ処理されたデータに対して重み付け逆投影を行う（角度方向に沿う）。
【００９９】
【数３２】
2016126010.tif 000034
【０１００】
本発明において、焦点サイズを取得するために、図３に示す方法を採用してもよく、具体的には、図３に示すようなものである。
【０１０１】
高吸収係数の材料によってダンパを作製し、その中間に孔を開け、小孔結像の原理によって、焦点の画像を取得し、焦点画像の階調分布に対する測定によって、焦点サイズａ、仮想サブ焦点位置
【０１０２】
【数３３】
2016126010.tif 000035
【０１０３】
を確定することができる。
【０１０４】
【数３４】
2016126010.tif 000036
【０１０５】
以下の本発明の最も好ましい実施形態を提供する。以下のことを理解すべきである。以下の実施形態は本発明に対する限定ではなく、上記した技術案のいずれかの技術案は、全て空間解像度を提供する目的を実現でき、上記技術特徴は、異なる技術経路によって空間解像度を向上させる。以下の最も好ましい実施形態には、上記全ての方式を組み合わせて得られる最も好ましい実施形態であり、すなわち、最も優良な技術効果を取得する。しかしながら、以下の実施形態は、本発明に対する限定ではなく、すなわち、上記のいずれかの技術案は、全て本発明に提出される課題を解決することができる。
【０１０６】
ある好ましい実施形態において、
図１のＣＴ結像システムを採用し、最も優良な空間解像度を取得するために、以下の画像再構成の方法を採用する。
【０１０７】
【数３５】
2016126010.tif 000037
【０１０８】
【数３６】
2016126010.tif 000038
【０１０９】
【数３７】
2016126010.tif 000039
【０１１０】
【数３８】
2016126010.tif 000040
【０１１１】
【数３９】
2016126010.tif 000041
【０１１２】
【数４０】
2016126010.tif 000042
【０１１３】
【数４１】
2016126010.tif 000043
【０１１４】
【数４２】
2016126010.tif 000044
【０１１５】
【数４３】
2016126010.tif 000045
【０１１６】
本発明に提供される技術案によれば、従来のＣＴシステムを変化しないことを基礎とし、ＣＴシステムの空間解像度を向上させ、そして、システムのデータ処理及び画像再構成の効率は高い。
【０１１７】
従来技術と比べると、従来技術の画像エッジはぼやけ、空間解像度は良くなく、２.４ＬＰ／ｍｍのみである。しかしながら、本発明に提供される実施形態において、画像エッジは鮮鋭であり、空間解像度は３.０ＬＰ／ｍｍより大きい。
【０１１８】
以上に記載されるのは、本発明の「発明を実施するための形態」のみであり、本発明の保護範囲はこれに限らない。当業者は、本発明に開示される技術範囲内に、変化又は切替を容易に想到でき、いずれも本発明の保護範囲内に属する。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲を基準とすべきである。
【図１】
2016126010.tif 000066
【図２】
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【図３】
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