(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｘ線撮像装置を較正するテストパターンおよび方法を提供する。【解決手段】較正用テストパターン１は、容積支持部２０に対するコントラストを提供する放射線吸収性を有する複数のマーカー１０を備えた容積支持部を含み、マーカーは三次元パターン内に分布し、実質的に平行な各直線内に分布しているマーカーのサブセット内に分布していることにより、交差比のシーケンスをマーカーの各サブセットから構築することができ、交差比の各シーケンスはマーカーの各四つ組に対して単一の交差比を含み、四つ組においてマーカーは、所定の第１の方向にマーカーが整列配置された直線に沿った各マーカーのランク数に応じた順序に順序付けられ、順序は全ての交差比に共通であり、マーカーのサブセットが少なくとも５個のマーカーを含む場合、交差比の各シーケンスにおける交差比の順序は交差比の全てのシーケンスに共通な所定のルールにより定義される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の三次元画像を前記物体の二次元射影に基づく再構成により生成することを目的とするＸ線撮像装置を幾何学的に較正することを目的とする較正用テストパターン（１）であって、前記較正用テストパターン（１）が、前記容積支持部（２０）に対するコントラストを提供する放射線吸収性を有する複数のマーカー（１０）を備えた容積支持部（２０）を含み、前記マーカー（１０）が三次元パターン内に分布していて、前記マーカー（１０）が、実質的に平行な各直線内に分布しているマーカーのサブセット内に分布していることにより、交差比のシーケンスをマーカーの各サブセットから構築することができ、交差比の各シーケンスはマーカーの各四つ組に対して単一の交差比を含み、前記四つ組において前記マーカーが、所定の第１の方向に前記マーカーが整列配置された直線に沿った各マーカーのランク数に応じた順序に順序付けられていて、前記順序が全ての交差比に共通であって、マーカーのサブセットが少なくとも５個のマーカーを含む場合、前記交差比の各シーケンスにおける前記交差比の順序が前記交差比の全てのシーケンスに共通な所定のルールにより定義されていて、前記交差比のシーケンスは全て異なっていることを特徴とする較正用テストパターン。
【請求項２】
前記マーカー（１０）の全てが実質的に同一サイズおよび実質的に同一形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の較正用テストパターン。
【請求項３】
前記直線が、円柱の観測可能な母線と呼ばれる母線であることを特徴とする、請求項１または２に記載の較正用テストパターン。
【請求項４】
前記マーカーのサブセットが整列配置された直線の分布が、前記較正の実行中に画像を取得するための全ての射影条件に対して、どのマーカー射影も別のマーカー射影と重なり合わないように、および／または、マーカーの２個のサブセットから発せられたマーカーの射影が重なり合う場合、マーカーの他のサブセットのマーカーの射影が重なり合わないように選択されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の較正用テストパターン。
【請求項５】
前記マーカーのサブセットが、ｚ軸に平行な各々の観測可能な直線区間内に分布しており、前記直線区間は長さが同じで前記ｚ軸に沿って同一座標を有し、各直線区間は、１個のマーカー（１０）が占有可能な第１の整数であるｍ個の部位（Ｓｉｊ）を受容していて、前記観測可能な区間（ｇｉ）に沿って注目する任意の２個の連続的な部位が、ピッチ（ｐ）と呼ばれる所定の距離だけ間隔を空けられていて、各部位（Ｓｉｊ）に対し、１個のマーカーにより占有されているか否かに応じて第１の値または第２の値が各々割り当てられていて、前記複数のマーカーが、各々の直線区間（ｇｉ）に沿った所与の方向において注目する連続的な部位の個数である高々ｍに等しい第２の整数ｎに割り当てられた値が、ｎビットからなる各々のバイナリコードを形成するように分布しており、前記方向に形成されたｎビットからなる各バイナリコードが一意であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の較正用テストパターン。
【請求項６】
前記第２の個数ｍが前記第１の個数ｎより大きいことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の較正用テストパターン。
【請求項７】
前記複数のマーカーがテストパターン全体にわたり分布していることにより、既知の個数の母線および母線毎の部位に対して、並びに各々の母線の部位の既知の占有度合に対して、前記所定方向における各々の観測可能な母線により収容された前記ｍ個の連続的な部位が取る値の分だけ形成されたバイナリコード間の差異が最大（前記バイナリコードはｎビットのＬＦＳＲにより得られた列の区間であって、ｍはｎ以下）であることを特徴とする、請求項５または６に記載の較正用テストパターン。
【請求項８】
直線上に整列配置されたマーカーのサブセットから構築された各交差比シーケンスにおける交差比の順序が、
第２の方向の直線に沿ってランク数ｇ＝１〜Ｎを有するＡｇと表記されるマーカーに対して、
ｉが１〜Ｎ−３ならば、
（ｊがｉ＋１〜Ｎ−２ならば、
（ｋがｊ＋１〜Ｎ−１ならば、
（ｌがｋ＋１〜Ｎならば、
（マーカーＡｇ＝ｉ、Ａｇ＝ｊ、Ａｇ＝ｋ、Ａｇ＝ｌを用いて計算した交差比である後続の交差比をシーケンスに挿入して、
ｌ＝ｌ＋１）
ｋ＝ｋ＋１）
ｊ＝ｊ＋１）
ｉ＝ｉ＋１）
のように定義され、
ここで、Ｎは整数であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の較正用テストパターン。
【請求項９】
マーカーの各四つ組に含まれる前記マーカーの順序が、前記マーカーが第１の方向に整列配置された直線に沿った前記マーカーの順序であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の較正用テストパターン。
【請求項１０】
物体の三次元画像を前記物体の二次元画像に基づく再構成により生成することを目的とするＸ線撮像装置の幾何学的特徴を判定する方法であって、前記方法が請求項１〜９のいずれか１項に記載の較正用テストパターンを用いるものであり、本発明による方法が以下のステップ、すなわち
−  較正用テストパターンをＸ線源（３）とＸ線検出器（４）との間の射影ゾーンに配置するステップ（１００）と、
−  少なくとも１個の撮像装置の幾何学的形状（前記幾何学的形状は前記Ｘ線源、前記テストパターン、および前記検出器の位置、並びにこれらの相対的な向きにより画定される）における前記較正用テストパターンの少なくとも１個の射影を取得するステップ（１１０）と、
前記テストパターンの各射影に対して、
・前記射影内の前記マーカーの射影を検出するステップ（１１１）と、
・前記射影内の前記マーカーの射影の位置を判定するステップ（１１２）と、
・画像直線と呼ばれる各々の直線内における前記マーカーの射影の整列配置を検出するステップ（１１３）と、
マーカーの射影の各整列配置に対して、
・前記画像シーケンスと呼ばれる、前記整列配置を形成する前記マーカーの射影から交差比のシーケンスを形成するステップ（１１４）（前記画像シーケンスはマーカーの射影の四つ組毎に単一の交差比を含み、前記四つ組においてマーカーの射影は、所定の第１の方向において対応する画像直線に沿ったマーカーの各射影のランク数に応じて所定の順序で順序付けられていて、マーカーの射影の一組が少なくとも５個のマーカー射影を含む場合、前記画像シーケンスにおける交差比の順序が対応する画像直線に沿った所定のルールにより定義される）と、
・前記検出された整列配置を形成する各マーカーの射影に対して、前記整列配置のマーカーの射影から形成された交差比シーケンスを、前記画像シーケンスと同数の交差比を含むテストパターンのマーカーにより形成された交差比シーケンスの部分に帰属させることにより、前記射影を生成したマーカーを識別するステップ（１１５）と、
・前記検出されたマーカーの射影の位置および前記各々の対応するマーカーの位置から前記テストパターンの射影を取得中に前記撮像装置が有していた幾何学的特徴を判定するステップ（１１６）とを含んでいる方法。
【請求項１１】
前記整列配置を検出するステップが、前記マーカーの射影を検出するステップで検出されたマーカーの射影の位置にハフ変換を適用することにより実行されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の較正方法。
【請求項１２】
前記バイナリコードが、ｎビットのＬＦＳＲにより得られた列の区間であることを特徴とする、請求項５〜９のいずれか１項に記載の較正用テストパターンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮像装置の幾何学的較正を行う装置に関する。より具体的には、二次元に、すなわち平面検出器を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置は従来、Ｘ線源および二次元検出器を含んでいる。Ｘ線は、撮像対象の身体により減衰される。残りのエネルギーが検出器により検出されて、放射線画像を生成すべく信号に変換される。放射線画像は、Ｘ線源と二次元検出器の間に挿入された三次元（３Ｄ）空間に配置された物体の二次元（２Ｄ）画像（または射影）である。従来、Ｘ線源および検出器は、異なる視野角で身体の複数の射影を生成すべく撮像対象の身体に対して移動可能な装置に設置されている。次いで射影を用いて撮像された身体の三次元画像を再構成する。画像取得処理を行う間、検出器およびＸ線源は通常、所定の経路、例えば環状経路を辿る必要がある。しかし、移動している装置の公差に起因して、これら各々の要素が実際に辿る経路と、これらが辿るべき理想的な経路との間には誤差がある。換言すれば、物体に対するＸ線源および／または検出器の理想的な位置と、これらが実際に占有する位置との間には誤差がある。物体の２Ｄ射影からの３Ｄ画像の再構成に際して、各々の画像取得における物体、検出器、およびＸ線源の相対位置を考慮している。従って、解像度および精度が良好な３Ｄ画像を取得するのであれば、上で定義した位置特定誤差を注目することが必須である。換言すれば、３Ｄ画像を構成する元の各２Ｄ射影の取得する間にＸ線撮像装置が有していた幾何学的特徴を知ることが必須である。これらの位置特定誤差を考慮可能にする較正装置は従来、３Ｄ空間において、既知の較正用幾何学的テストパターンの使用に基づいている。較正用テストパターンは、当該物体に固有の座標系に関して測定された座標による構成により空間内の位置が既知である特定の個数のマーカー（放射線不透過性マーカー）を含む既知の物体を含んでいる。テストパターンの射影は、較正が望ましい幾何学的条件の下で、すなわち較正が望ましいとの視点から取得される。当該視点は、検出器、Ｘ線源、およびテストパターンの位置、およびそれらの相対的な向きにより画定される。マーカーの射影は、テストパターンの射影において認識される。テストパターンの射影におけるマーカーの射影の位置、およびテストパターン内でのこれらの各位置に関する知識により、採用された視点に応じて、判定したい画像を取得する間に撮像装置が有していた幾何学的特徴を可能にする。採用された視点から画像を取得する間にＸ線撮像装置が有していた幾何学的特徴は、３Ｄ空間内での（地球の基準フレームに対する）物体の各点と、平坦な２Ｄ検出器への（検出器に関連付けられた座標系に対する）その射影とのマッチングを可能にする４×３射影行列により画定される。これらの幾何学的特徴は３Ｄ再構成ステップにおいて有利に用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，７１５，９１８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のテストパターンは、Ｘ線を透過する円柱形の物体を含み、当該物体の表面には、マーカーを形成する複数の放射線不透過性ボールが備えられている。当該ボールは従来、螺旋に沿って間隔を空けられている。しかし、この種の配置では、多数のボールを円柱形の物体に一体化させることができず、較正の精度に、従って３Ｄ画像の再構成に悪影響を及ぼす。
【０００５】
テストパターンは従来は、他のボールとは異なるサイズを有する基準ボールを備えている。当該基準ボールに相対的な他のボールの位置は既知である。２Ｄ画像内での当該基準ボールの識別および射影の位置、基準ボールに対する他のボールの位置および基準ボールの射影に対する他のボールの射影の位置に関する知識により、画像内の全てのボールの射影の位置と３Ｄ空間内でのそれらの位置とのマッチングが可能になり、適切なアルゴリズムにより射影行列が得られる。物体の射影における基準ボールの射影の存在および識別は従って基本的に重要である。しかし、当該ボールの射影が、画像内の別のボールの射影に重ね合わされた場合（これは特定の視野角で当てはまる）、当該ボールの射影が画像内に現れない場合（これは恐らくテストパターンの画像が切り捨てられている場合に当てはまる）、または実際に画像の質が悪い場合、２Ｄ画像内で検出された射影に３Ｄ空間の誤ったボールを帰属させてしまうか、または対応するボールを射影に帰属させることが不可能と見なす恐れがある。この場合較正は不可能であるかまたは誤っている。換言すれば、この種のテストパターンは、基準ボールの射影の誤った識別（誤検出）に関して堅牢性を欠いた方法を較正することに至る。更に、ボールの射影の組から基準ボールの射影を良好な信頼度で識別することが複雑且つ高価であるとことが分かるであろう。
【０００６】
基準ボールの識別を必要としないテストパターンが米国特許第６，７１５，９１８号明細書により知られる。当該テストパターンは、円柱形本体および螺旋に沿って配置されたマーカーを含んでいる。当該マーカーは、幾何学的特性、各々のサイズおよび／または形状により区別される２種類のマーカーを含んでいる。２種類の物理マーカーの各々にバイナリ値が関連付けられている。連続的なマーカーのシーケンスに割り当てられた値は次いでバイナリコードを形成する。第１および第２の種類のマーカーが螺旋状に配置されていることにより、所定個数の連続的なマーカーを考える場合、得られたバイナリコードは、読み出し方向の如何によらず螺旋に沿って１回だけ出現する。しかし、当該テストパターンには特定個数の短所がある。具体的には、マーカーは自身の幾何学的特徴により、特にサイズにより区別されるため、マーカーがＸ線源に近いほどその射影が大きい。従って、たとえ異なるサイズのマーカーが設けられていても、２種類のマーカーの射影を画像取得のあらゆる角度で容易に識別可能であるとは保証できない。従って、得られた射影内で混同されて、ある種類のマーカーの画像が別の種類のマーカーに帰属させてしまうリスクはゼロではない。これにより較正の信頼性が制約される。
【０００７】
較正の信頼性もまた、マーカーの螺旋配置に起因して制約される。光源が、円柱の軸に垂直な中央軸に沿ってテストパターンを照射した場合、Ｘ線源からり発せられたビームの端により照射されたマーカーの射影間の距離は極めて小さく、これらのマーカーの画像は重ね合わされる場合がある。これにより、螺旋形状の複雑さに起因してマーカーの射影をテストパターンの所与のマーカーに帰属させることがより困難になると共に信頼性が低下し、較正の精度が制約される。米国特許第６，７１５，９１８号明細書で与えられる一つの解決策は、マーカーの射影の重ね合せを防止すべく円柱の縁を射影ゾーンから除外することである。しかし、当該解決策は、射影から特定のマーカーを除外するため、精度が制約されてしまう。米国特許第６，７１５，９１８号明細書で与えられる他の解決策は、中央軸に関する円柱の縁に配置されたマーカーの射影を較正から除外できるようにするマーカー検出アルゴリズムを提供するものである。しかし、これにより較正の複雑さが増し、１００％信頼できる訳ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的の一つは、上述の短所のうち少なくとも１個に対処することである。
【０００９】
この目的のため、本発明の一主題は、物体の三次元画像を前記物体の二次元射影に基づく再構成により生成することを目的とするＸ線撮像装置を幾何学的に較正することを目的とする較正用テストパターンであって、当該較正用テストパターンは、当該容積支持部に対するコントラストを提供する放射線吸収性を有する複数のマーカーを備えた容積支持部を含み、当該マーカーは三次元パターン内に分布している。マーカーは、実質的に平行な各直線内に分布しているマーカーのサブセット内に分布していることにより、交差比のシーケンスをマーカーの各サブセットから構築することができ、交差比の各シーケンスはマーカーの各四つ組に対して単一の交差比を含み、当該四つ組においてマーカーは、所定の第１の方向に当該マーカーが整列配置された直線に沿った各マーカーのランク数に応じた順序に順序付けられていて、前記順序は全ての交差比に共通であって、マーカーのサブセットが少なくとも５個のマーカーを含む場合、交差比の各シーケンスにおける交差比の順序は交差比の全てのシーケンスに共通な所定のルールにより定義されている。利点として、交差比のシーケンスは全て異なっている。
【００１０】
本発明による較正用テストパターンにより、堅牢、簡単、且つ信頼性の高い較正方法を実行することができる。具体的には、テストパターン内におけるマーカーの射影と、関連付けられたマーカーとが、画像（テストパターンの射影）内で検出されたマーカー射影の位置からマッチングされる。しかし、本発明によるテストパターンのマーカーの射影の検出は信頼性が高い。具体的には、マーカーのサイズおよび形状から独立している。当該検出は更に、極めて簡単な検出アルゴリズム（環状ブロブ検出器型）を用いて得られる。これらのアルゴリズムは、異なる幾何学的形状のマーカーの射影を識別できなくてもよい。
【００１１】
更に、２Ｄ画像またはテストパターンの射影内のマーカーと、それらの各射影とは直接マッチングされない。これらは、一方でマーカーの射影により、他方でテストパターンのマーカーにより形成された一意の交差比の連鎖をマッチングすることによりマッチングされる。マッチング処理中に誤差が生じるリスクは従って、射影毎にマッチング処理を行う場合に比べて極めて低い。本発明によるテストパターンは従って、堅牢な検出方法の実行を可能にする。
【００１２】
Ｘ線画像取得の実行中に行われる幾何学的動作は、撮像された身体の円錐射影（中心射影）である。直線の画像は直線であり、距離間の交差比は中心射影により維持される。従って、マーカーの整列配置に対して垂直な軸に実質的に直角な中心半径を有するビームの境界上の各種のマーカーの画像が重なり合うリスクが抑制されるため、信頼性が高い較正が得られる。この特性により、較正を実行する際に全てのマーカーの射影を考慮に入れることが可能になるため、正確な較正が得られる。平行な直線内におけるマーカーの分布もまた、円柱と一体化可能なマーカーの個数が多いため、較正の精度および信頼性を高める。
【００１３】
直線内におけるマーカーの、従って当該マーカーの射影の分布により、マーカーの射影により形成されたコード化情報、ここでは交差比の列を、２Ｄ射影内の整列配置を検出する簡単なアルゴリズムを用いて高い信頼性で容易に抽出することができる。これにより、射影された直線の区間と、テストパターン内の対応する直線とを良好な確度でマッチングし易くすることが可能になる。更に、直線内におけるマーカーの既知の配置、従って直線内におけるマーカーの射影の先験的な配置により、期待された直線上に存在しない特定のマーカーの射影の位置における小さい誤差を修正することが可能になり、正確な較正が得られる。
【００１４】
較正用テストパターンは、利点として、以下の特徴の一つまたは以下の特徴の複数を含んでいる。すなわち、
−  マーカーの全てが実質的に同一サイズおよび実質的に同一形状を有し、
−  直線は、円柱の観測可能な母線と呼ばれるものであり、
−  マーカーのサブセットが整列配置された直線の分布は、較正の実行中に画像を取得するための全ての射影条件に対して、どのマーカー射影も別のマーカー射影と重なり合わないように、および／または、マーカーの２個のサブセットから発せられたマーカーの射影が重なり合う場合、マーカーの他のサブセットのマーカーの射影が重なり合わないように選択され、
−  マーカーのサブセットは、ある軸に平行な各々の観測可能な直線区間内に分布しており、当該直線区間は長さが同じで前記軸に沿って同一の座標を有し、各直線区間は、１個のマーカーが占有可能な第１の整数であるｍ個の部位を受容していて、前記観測可能な区間に沿って注目する任意の２個の連続的な部位が、ピッチと呼ばれる所定の距離だけ間隔を空けられていて、各部位に対し、１個のマーカーにより占有されているか否かに応じて第１の値または第２の値が各々割り当てられていて、当該複数のマーカーが、各々の直線区間に沿った所与の方向において注目する連続的な部位の個数である高々ｍに等しい第２の整数ｎに割り当てられた値が、ｎビットからなる各々のバイナリコードを形成するように分布しており、前記方向に形成されたｎビットからなる各バイナリコードが一意であり、
−  第２の個数ｍは第１の個数ｎより大きく、
−  当該複数のマーカーがテストパターン全体にわたり分布していることにより、既知の個数の母線および母線毎の部位に対して、並びに各々の母線の部位の既知の占有度合に対して、所定方向における各々の観測可能な母線により収容されたｍ個の連続的な部位が取る値の分だけ形成されたバイナリコード間の差異が最大（バイナリコードはｎビットのＬＦＳＲにより得られた列の区間であって、ｍはｎ以下）であり、
−  直線上に整列配置されたマーカーのサブセットから構築された各交差比シーケンスにおける交差比の順序は、
第２の方向の直線に沿ってランク数ｇ＝１〜Ｎ（Ｎは整数）を有するＡｇと表記されるマーカーに対して、
ｉが１〜Ｎ−３ならば、
（ｊがｉ＋１〜Ｎ−２ならば、
（ｋがｊ＋１〜Ｎ−１ならば、
（ｌがｋ＋１〜Ｎならば、
（マーカーＡｇ＝ｉ、Ａｇ＝ｊ、Ａｇ＝ｋ、Ａｇ＝ｌを用いて計算した交差比である後続の交差比をシーケンスに挿入して、
ｌ＝ｌ＋１）
ｋ＝ｋ＋１）
ｊ＝ｊ＋１）
ｉ＝ｉ＋１）
のように定義され、
−  マーカーの各四つ組に含まれるマーカーの順序は、当該マーカーが第１の方向に整列配置された直線に沿ったマーカーの順序である。
【００１５】
本発明はまた、物体の三次元画像を前記物体の二次元画像に基づく再構成により生成することを目的とするＸ線撮像装置の幾何学的特徴を判定する方法にも関し、前記方法は本発明による較正用テストパターンを用いるものであり、本発明による方法は以下のステップ、すなわち
−  較正用テストパターンをＸ線源とＸ線検出器との間の射影ゾーンに配置するステップと、
−  少なくとも１個の撮像装置の幾何学的形状（当該幾何学的形状はＸ線源、テストパターン、および検出器の位置、並びにこれらの相対的な向きにより画定される）における較正用テストパターンの少なくとも１個の射影を取得するステップと、
テストパターンの各射影に対して、
・射影内のマーカーの射影を検出するステップと、
・射影内のマーカーの射影の位置を判定するステップと、
・画像直線と呼ばれる各々の直線内におけるマーカーの射影の整列配置を検出するステップと、
マーカーの射影の各整列配置に対して、
・画像シーケンスと呼ばれる、前記整列配置を形成するマーカーの射影から交差比のシーケンスを形成するステップ（当該画像シーケンスはマーカーの射影の四つ組毎に単一の交差比を含み、当該四つ組においてマーカーの射影は、所定の第１の方向において対応する画像直線に沿ったマーカーの各射影のランク数に応じて所定の順序で順序付けられていて、マーカーの射影の一組が少なくとも５個のマーカー射影を含む場合、画像シーケンスにおける交差比の順序が対応する画像直線に沿った所定のルールにより定義される）と、
・前記検出された整列配置を形成する各マーカーの射影に対して、前記整列配置のマーカーの射影から形成された交差比シーケンスを、画像シーケンスと同数の交差比を含むテストパターンのマーカーにより形成された交差比シーケンスの部分に帰属させることにより、当該射影を生成したマーカーを識別するステップと、
・検出されたマーカーの射影の位置および各々の対応するマーカーの位置からテストパターンの射影を取得中に撮像装置が有していた幾何学的特徴を判定するステップとを含んでいる。
【００１６】
本方法は利点として、以下の特徴のうち少なくとも１個を有している。すなわち、
−  整列配置を検出するステップは、マーカーの射影を検出するステップで検出されたマーカーの射影の位置にハフ変換を適用することにより実行され、
−  バイナリコードは、ｎビットのＬＦＳＲにより得られた列の区間である。
【００１７】
本発明による他の特徴および利点は、添付図面を参照しながら、非限定的な例で示す以下の詳細説明を精査することにより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による較正用テストパターンの画像が得られる構成のＸ線撮像装置を模式的に示す。
【図２】観測可能な直線内に整列配置されたマーカーおよび別の直線内のマーカーの射影を模式的に示す。
【図３ａ】本発明によるテストパターンの観測可能な母線および当該母線が収容する部位を模式的に示す。
【図３ｂ】本発明によるテストパターンの観測可能な母線上に配置されたマーカーを模式的に示す。
【図４】本発明による方法のステップのフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図面全体を通じて同一要素を同一参照符号により参照している。
【００２０】
図１にＸ線撮像装置を示す。当該撮像装置は、焦点Ｓおよび平面検出器４を含むＸ線源３を含んでいる。当該撮像装置は利点として、Ｘ線源３および平面検出器４を、撮像対象の物体を受容することを目的とするホルダー２に対して移動可能にする装置（図示せず）を含んでいる。
【００２１】
本発明による較正用テストパターン１は従って、Ｘ線源３と平面検出器４の間に挿入されている。較正用テストパターン１はホルダー２に対して静止している。較正装置はまた、プログラムメモリ８に格納されたプログラム７に含まれる少なくとも１個の処理方法を実行すべく構成された処理装置６を含んでいる。テストパターン１はマーカー１０を含んでいる。利点として、テストパターンの各々の２Ｄ射影内のテストパターンのマーカーの射影と、当該射影を生成したマーカーの当該テストパターンにおける位置との関連付けから撮像装置の幾何学的特徴を計算可能にする処理方法を含むプログラムがメモリ８に格納されている。平面検出器上のテストパターンの射影Ｉを模式的に図１に示す。
【００２２】
Ｘ線源３により焦点Ｓから発せられたＸ線ビーム５は、Ｘ線源３から平面検出器４へ向かう途中で広がる円錐形をなしている。画像生成に際して使用される幾何学的動作は従って、３Ｄ空間に配置されるテストパターン１の、平面検出器により形成された平面上への円錐射影（または中心射影）である。
【００２３】
較正用テストパターン１は、容積支持部２０と、当該容積支持部２０により生成された三次元パターン内に分布している一組のマーカー１０を含んでいる。マーカー１０は容積支持部２０に対して静止している。マーカー１０は例えば、（図１のように）支持部の表面に固定されているか、または容積支持部２０ないに埋め込まれている。容積支持部は三次元形状を有する支持部である。容積支持部は例えば、（図１のように）空洞の円柱であるか、または中実の円柱である。円柱は利点として、ｚ軸に関して回転対称である。当該円柱は、円形の準線曲線、および当該準線円（準線曲線）を含む平面に垂直な直線的母線を有している。
【００２４】
マーカー１０は、容積支持部２０に対してコントラストを提供する放射線吸収性を有している。これにより、画像内の各マーカーの画像（または射影）の位置を高い信頼性で判定することが可能である。
【００２５】
好適には、容積支持部２０はＸ線に透過的である。容積支持部２０は例えば、プレキシガラス、ＰＶＣ、またはポリカーボネート製である。
【００２６】
マーカーはＸ線を吸収する。マーカーは例えば、ステンレス鋼、または容積支持部２０よりもＸ線吸収性が高い他の任意の類似材料で作られている。
【００２７】
マーカーの形状およびサイズは、当該マーカーの検出、およびそれらの各々の画像の、すなわち取得した２Ｄ画像内におけるそれらの各射影の質点の位置特定を容易にすべく正確に知る必要がある。
【００２８】
マーカー１０は利点として、同一サイズ、同一形状、および利点として同一のＸ線吸収性特性を有している。これにより、２Ｄ画像内におけるマーカーの射影または射影の質点の検出および位置特定を容易にすることができる。利点として、マーカーは球面形状を有している。この形状により、球体の円錐射影は常に円盤に類似した楕円であり、従って容易に位置特定可能であるため、２Ｄ画像内におけるマーカーの射影の検出および位置特定が容易になる。変型例として、マーカーは別の形状を有している。マーカーは利点として、各々の回転対称軸に関して回転対称である。マーカーは利点として、自身の各々の回転対称軸がｚ軸と実質的に平行であるように、または利点として後述する観測可能な母線に実質的に平行であるように配置されている。これらは各々の軸に沿って延在する円柱または棒であってよい。利点として、マーカーは、自身の容積全体にわたり同一のＸ線吸収性特性を有するように均質であるため、検出および位置特定が容易である。
【００２９】
一変型例において、当該マーカーの組は、上述の特徴のうち少なくとも一つが異なるマーカーを含んでいる。
【００３０】
容積支持部２０における各マーカー１０の位置は、所望の精度で幾何学的較正が実行できる程度に充分な精度で既知である。例えば、容積支持部２０に対するマーカーの位置は、約２０ミクロンの精度で既知である。
【００３１】
本発明によるテストパターン内におけるマーカーの分布は複数の特徴を有している。
【００３２】
マーカーは、マーカーのサブセット内に分布している。マーカーの各サブセットのマーカーは直線内に分布している。換言すれば、所与のサブセットのマーカーは、直線上に配置され、当該直線に沿って間隔を空けられている。各サブセットのマーカーが延在する複数の直線は互いに平行である。
【００３３】
非調和比とも呼ばれる一連の交差比は、マーカーの各サブセットのマーカーから構築されていてよい。各交差比は、マーカーの所与のサブセットのマーカーの四つ組におけるマーカー間の距離から計算される。
【００３４】
各交差比はマーカーの四つ組から計算され、当該マーカーの四つ組は、所定の第１の方向の直線に沿った各マーカーのランク数に応じた所定の順序で順序付けられている。
【００３５】
当該順序は、全ての交差比、すなわちマーカーの全ての四つ組に共通である。換言すれば、連続的なマーカーの四つ組毎に１個の交差比が構築される。
【００３６】
マーカーのサブセットが少なくとも５個のマーカーを含む場合、対応する交差比のシーケンスは複数の交差比を含んでいる。各シーケンスにおける交差比の順序は、交差比の全てのシーケンスに共通の所定のルールにより定義される。当該ルールは、第２の所定方向の対応する直線に沿って、サブセットのマーカーの各四つ組（各交差比を計算する元となる四つ組）を形成するマーカーの順序、すなわちランク数の関数として定義される。あるサブセットのマーカーの順序またはランク数は、対応するサブセットのマーカーにより形成された列内における自身のランクであって、当該列内で当該サブセットのマーカーは第２の方向の対応する直線に沿った自身の順序により分類される。
【００３７】
第２の方向は利点として第１の方向である。
【００３８】
例えば、直線ｄに沿って整列配置された図２に示すような４個のマーカーの場合、各交差比は矢印の方向に計算される。交差比関数をｒで表記すれば、矢印の方向の対応する直線に沿ってこの順序に注目するマーカーＡ、Ｂ、ＣおよびＤに対して計算される交差比ｒは次式により与えられる。
【数１】
2017053856.tif 000003
【００３９】
マーカーＡ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥから構築される交差比シーケンスは、例えば以下のシーケンスである。
−  ｒ１＝ｒ（Ａ，Ｂ、Ｃ、Ｅ）
−  続いて交差比ｒ２＝ｒ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）、
−  続いて交差比ｒ３＝ｒ（Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｅ）、
−  続いて交差比ｒ４＝ｒ（Ａ，Ｃ、Ｄ，Ｅ）、
−  続いて交差比ｒ５＝ｒ（Ｂ，Ｃ，Ｄ（Ｅ）。
【００４０】
直線に沿って整列配置されたＮ個のマーカーのサブセットを考える。Ｎは整数である。Ａｇと表記する当該マーカーは、第２の方向の直線に沿ってランク数ｇ（ｇ＝１〜Ｎ）を有している。
【００４１】
利点として、当該シーケンスにおける交差比の順序は以下のように定義される。
ｉが１〜Ｎ−３ならば、
（ｊがｉ＋１〜Ｎ−２ならば、
（ｋがｊ＋１〜Ｎ−１ならば、
（ｌがｋ＋１〜Ｎならば、
（マーカーＡｇ＝ｉ、Ａｇ＝ｊ、Ａｇ＝ｋ、Ａｇ＝ｌを用いて計算した交差比である後続の交差比をシーケンスに挿入して、
ｌ＝ｌ＋１）
ｋ＝ｋ＋１）
ｊ＝ｊ＋１）
ｉ＝ｉ＋１）
のように定義される。
【００４２】
上述のルールを用いてシーケンスを構築することにより、一組のマーカーから構築された交差比シーケンスの一意性を保証することが、特に下記の説明に記述する特定に実施形態のように当該マーカーが分布している場合に可能になり、当該実施形態において、直線区間に沿った所与の方向において注目する直線区間に沿って等間隔を空けた部位に割り当てられた値は、ｎビットの一意なバイナリコードを形成する。
【００４３】
各交差比は、マーカーの１個の四つ組から計算され、当該四つ組においてマーカーは、所定の第１の方向の対応する直線に沿った各マーカーのランク数に依存する所定の並びの順序に順序付けられている。
【００４４】
利点として、交差比を計算する場合、マーカーの各四つ組におけるマーカーの順序は、当該マーカーが所定の第１の方向に整列配置された直線に沿ったマーカーの順序である。一変型例として、マーカーの各四つ組におけるマーカーの順序は、所定の第１の方向とは反対の方向における順序である。
【００４５】
交差比の各シーケンスはテストパターン毎に一意である。換言すれば、テストパターンのマーカーの各サブセットから形成された複数の交差比シーケンスは全て異なっている。換言すれば、交差比シーケンスは互いに異なる。交差比シーケンスは区別できる。
【００４６】
２Ｄ画像内のマーカーの各射影を、当該画像の生成に用いたテストパターンのマーカーと関連付けることが可能な場合、Ｘ線撮像装置の幾何学的な取得構成が、当該構成のテストパターンを撮像することにより、高い信頼性で決定できる点に注意されたい。交差比の各シーケンスが一意であるため、本発明によるテストパターンで当該関連付けが可能である。具体的には、放射線画像の生成に円錐射影が使用されたことで、直線は直線のままであり、交差比は不変である。従って、図２で分かるように、マーカーＡ、Ｂ、Ｄ、Ｃ、Ｅの各サブセットの射影は、マーカーＡ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’の射影のサブセットの整列配置である。マーカーの射影のサブセットのマーカーＡ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’の射影から形成された交差比シーケンスが、マーカーＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの対応するサブセットのマーカーから形成された交差比シーケンスと同一であるのは、シーケンスを構築した元の各交差比の計算の順序が同じであって、同じルールを用いて各交差比の順序を定義した場合である。従って、シーケンスが構築されたならば、マーカーのサブセットのシーケンスをマーカーの射影のシーケンスに関連付けることにより、マーカーの射影を対応するマーカーに関連付けることが可能である。基準マーカーを提供する必要がない。
【００４７】
本発明によるテストパターンにより、較正を簡単に、且つ高い信頼性で実現することができる。具体的には、マーカーの配置、マーカーの射影の整列配置の検出、すなわちマーカーの射影の各サブセットの形成、各整列配置（またはサブセット）を形成するマーカーの射影からの交差比シーケンスの構築、および各交差比シーケンスと、テストパターンのマーカーのサブセットの各交差比シーケンスとの関連付けを行うには、マーカーの射影を検出するだけで充分である。利点として、マーカーのサブセットから形成されて、マーカーの射影のサブセットから形成された交差比シーケンスに帰属される交差比シーケンスは、マーカーの各サブセットの全てから形成された全ての交差比シーケンスのうち、マーカーの射影のサブセットから形成された交差比シーケンスとの差異が最小のものである。整列配置を検出する動作は、当業者には既知で良く理解されている動作である。当該動作は簡単で信頼性が高い。マーカー間、およびマーカー射影間の距離の計算も同様である。
【００４８】
更に、本発明による解決策により、直線の配置を利用して、誤った位置を修正することができる。具体的には、マーカーの射影の位置が誤っている場合に、全てのマーカーが各々あるマーカーの射影に同時に帰属していると仮定すれば、対応するマーカーへの当該射影の帰属がより高い確率で実現される。
【００４９】
マーカーの射影の交差比のシーケンスの構造は、マーカーの幾何学的形状から独立している。当該構造は、各種のマーカーの射影同士の距離だけに依存しており、これにより画像取得の角度に依らず誤ったシーケンスを識別するリスクが抑制される。
【００５０】
利点として、マーカーのサブセットは、ｚ軸に沿って各々が同一の長さおよび同一の座標を有する各々の直線区間において、ｚ軸に平行に分布している。
【００５１】
利点として、直線区間は、円柱の観測可能な母線である。利点として、円柱はｚ軸に関して回転対称である。当該円柱は例えば円柱２２であってよい。
【００５２】
本例を図１、３ａ、３ｂに示す。
【００５３】
図１において、マーカー１０は円柱２２の複数の観測可能な母線ｇ１、ｇ２、ｇ３に沿って分布し、且つ円柱３０の準線曲線に沿って間隔を空けられている。図１の非限定的な実施形態において、円柱２２は容積体２０により形成された円柱に含まれており、同一のｚ軸を有し、円柱２２の直線状の母線により形成された表面は、容積体２０により形成された円柱の外面２２ｂの一区間である。一変型例として、当該円柱は、容積体２０と一体化された他の任意の円柱であり、好適には容積体２０と同軸である。
【００５４】
マーカー１０が分布している観測可能な母線ｇ１、ｇ２、ｇ３は、準線曲線に沿って一対毎に、一定の、または可変的な距離だけ間隔を空けられている。換言すれば、回転柱の場合、準線円のｚ軸に対して一定の、または可変的な角度だけ一対毎に間隔を空けられている。複数のマーカーが、各々の観測可能な母線ｇ１、ｇ２、ｇ３に配置されて、前記観測可能な母線に沿って一対毎に間隔を空けられている。換言すれば、マーカーは、直線状に配置されている。
【００５５】
図３ａ、３ｂに、観測可能な母線ｇ１に沿ったマーカーの好適な例示的配置を示す。図３ａに、観測可能な母線ｇｉ＝１が含む部位Ｓｉｊ（ｊ＝１〜１０）を×印で示している。図３ｂに、当該第１の観測可能な母線に沿って配置されたマーカーを示す。各々の観測可能な母線は、マーカー１０が占有できる第１の整数であるｍ個（図１の非限定的な例ではｍ＝１０）の部位Ｓｉｊ（ｊ＝１〜ｍ）を収容する。これらの部位Ｓｉｊは、前記母線ｇ１に沿ったピッチｐと呼ばれる一定の距離だけ間隔を空けられている。換言すれば、矢印で示す所与の方向の観測可能な母線に沿って注目する２個の連続的な部位は全て一定距離ｐだけ離されている。図３ｂにおいて、部位Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１６およびＳ１８〜Ｓ１１０がマーカー１０により占有され、部位Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１５およびＳ７が空いていることに注意されたい。直線状の母線ｇ１に沿った連続的なマーカー１０は従って、ピッチｐの倍数に等しい距離だけ離されている。
【００５６】
各部位には、各々がマーカー１０により占有されるか否かに依存する第１の値（＝１）または第２の値（＝０）が割り当てられている。図３ａ、３ｂの例において、部位Ｓ１１、Ｓ１４、Ｓ１６およびＳ１８〜Ｓ１１０はマーカーにより占有されるため値１が割り当てられ、部位Ｓ２、Ｓ１３、Ｓ１５およびＳ７はマーカー１０により占有されないため値０が割り当てられている。
【００５７】
観測可能な母線の所与の方向（矢印で示す）において、観測可能な母線ｇ１に沿って注目する任意の連続的な部位の第２の整数ｎに割り当てられた値は、ｎビットを含むバイナリ情報単位（またはワード）を形成する。「ｎビットの情報単位」という表現は、「ワード」、「バイナリコード」または「ｎビットのバイナリシーケンス」という表現と同義であると理解されたい。図３ａ、３ｂの実施形態において、母線ｇ１に含まれる１０部位に割り当てられた値は、各々８ビットの３個のコードワード、すなわち各々８ビットを含む３個の情報単位を含むコードシーケンスを形成する。これらの情報単位Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３は各々、部位Ｓ１〜Ｓ８、Ｓ２〜Ｓ９、およびＳ３〜Ｓ１０に割り当てられた値から形成されている。これらのバイナリコードは以下の通りである。
−  Ｉ１：１００１０１０１
−  Ｉ２：００１０１０１１
−  Ｉ３：０１０１０１１１
【００５８】
母線ｇ１の１０部位に割り当てられた値の分だけ形成されるコードシーケンスは以下の通りである。１００１０１０１１１。
【００５９】
前記直線に沿った所与の方向の観測可能な母線について注目するｎビットの各情報単位は（前記方向は全ての観測可能な母線に共通）、テストパターンに１回しか現れてはならない。換言すれば、所与の方向において注目するｎビットの各情報単位は一意である。情報単位は全ての観測可能な母線に１回だけ現れる。所定の読み出し方向は、円柱の軸に平行に定義された読み出し方向である。利点として、当該方向は、第１の方向および／または第２の方向である。
【００６０】
上述のような仕方でマーカーをテストパターンに配置することにより、一意な各交差比シーケンス（上で定義したような）をテストパターン上に形成可能にするマーカーのサブセットが簡単且つ急速に得られる。更に、そのようなテストパターンは、各マーカーの配置が容易であるため、製造が容易である。利点として、複数の交差比を含む各交差比シーケンスは、テストパターン内の一意な交差比のシーケンスの区間から形成される。シーケンスの区間は、対応するシーケンスと同一方向に読み出される。シーケンスの区間は、シーケンスの長さよりも短い長さＷを有している。シーケンスの区間の長さＷは、シーケンスの区間内の交差比の個数に対応している。例えば、図３ａ、３ｂの例において、シーケンスＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、長さが３である２個の一意なシーケンス、すなわちＢ１、Ｂ２、Ｂ３およびＢ２、Ｂ３、Ｂ４、または長さが２である３個の一意なシーケンス、すなわちＢ１、Ｂ２およびＢ２、Ｂ３並びにＢ３、Ｂ４から形成されている。
【００６１】
これにより、テストパターンの射影の切り捨てに対して本発明によるテストパターンを用いて実行される幾何学的較正の堅牢性を向上させることが可能になる。具体的には、必ずしも全てのマーカーが射影に存在しない場合でも、長さＷのマーカーの射影のシーケンスをマーカーシーケンスの対応する区間に関連付けることにより、存在するマーカー射影と、対応するマーカーとのマッチングを良好な確度で行うことが依然として可能である。
【００６２】
図３ａ、３ｂの実施形態において、これは以下の結果をもたらす。（メートル単位で表す）長さＬを有する円柱の母線に沿って配置されたマーカーの各々の連鎖は、長さがｍビットのコードシーケンスを表す。
【００６３】
利点として、ｍはｎより大きい。換言すれば、母線の長さＬはｎ×ｐ以上である。長さｎ×ｐのマーカーの連鎖を撮像する確率は、長さｍ×ｐを撮像する確率よりも大きい。しかし、ｎビットの情報単位は、既知であってテストパターン内における自身の位置も既知であるテストパターン内で一意であるため、当該連鎖に存在するマーカーの射影と、当該連鎖のマーカーとを高い信頼性でマッチングすることが可能になる。一変型例としてｍはｎに等しい。
【００６４】
図３ｂの実施形態において、観測可能な母線ｇ１はｍ＝１０個の部位を収容し、情報単位はｎ＝８ビットにコード化される。本発明の好適な実施形態において、これらの数ｍおよびｎははるかに大きい。
【００６５】
典型的に、ｎ＝１６ビットの情報単位、および２４〜４０ビットの範囲にある長さｍのコードシーケンスを表するマーカーの連鎖を提供する。
【００６６】
利点として、マーカーの連鎖は、１シーケンス当たり７〜１８個のバイナリコードの割合からなるバイナリコードのシーケンスを表す。利点として、テストパターンは、マーカーの少なくとも６個のサブセットを含んでいる。
【００６７】
利点として、交差比シーケンスの各交差比シーケンスまたは区間は、両方向において一意である。これにより誤ったマッチングのリスクを低下させることが可能になる。しかし、Ｘ線画像の取得中に、射影の不変且つ予測可能な幾何学的形状を有する直線に沿って情報単位が生成されることで当該リスクが抑制されるため、当該条件は必須ではない。
【００６８】
各情報単位は利点として、所定方向、および前記方向とは逆向きの別の方向において一意である。
【００６９】
利点として、準線曲線３０、またはより一般的には整列配置が形成される直線に沿った観測可能な母線ｇ１、ｇ２、ｇ３の分布は、較正中に画像が取得される全ての射影条件に対して、すなわち較正中に用いられる全ての画像取得幾何学的形状（当該幾何学的形状は、Ｘ線源、検出器およびテストパターンの位置並びそれらの各々の向きにより画定される）であってＸ線源３により発せられたビームの中心半径がｚ軸に対して高々４５°傾き、検出器が中心半径に対して実質的に垂直である幾何学的形状に対して、マーカーの射影が別のマーカーの射影とは決して重なり合わないように、および／または、マーカーの２個のサブセットから発せられたマーカー射影が重なり合う場合、マーカーの他のサブセットのマーカーの射影が重なり合わないように選択されている。中心半径が意味するものは、Ｘ線源３により発せられたビームの中心にある半径、すなわちＸ線源３により発せられたビームの対称軸である。これにより、マーカーの射影をより容易に識別することが可能にする。
【００７０】
本発明による較正用テストパターンの製造は、直線の組または観測可能な母線の組に沿ってマーカーを、各交差比シーケンスが一意であるような分布で配置するステップを含んでいる。当該分布は、マーカーを配置するステップ、対応する交差比シーケンスを構築するステップ、およびシーケンスの一意性を検証するステップの連続的な反復により得られる。
【００７１】
実際に、マーカーは利点として、任意の観測可能な母線に沿って注目する当該観測可能な母線の方向にある任意のｎ個の連続的な部位に割り当てられた値がｎビットを含む情報単位を形成し、当該情報単位は前記方向において当該テストパターン内で一意であるように配置されている。マーカーは複数の仕方で分布していてよい。マーカーは例えば、マーカーを配置するステップ、情報単位を構築するステップ、および情報単位の一意性を検証するステップ連続的な反復により、または実際には、サイズｎの線形フィードバックシフトレジスタにより分布していて、ｎビットの各情報単位は、ｎビット線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）により生成された長さが２ｎよりも短い列の区間、すなわちｎビットのシーケンスである。ＬＦＳＲの使用は、実際の実行に良く適していて、且つ実行が簡単である。更に、ｎ−ビットＬＦＳＲにより生成された列のｎビットのシーケンスを用いることで、テストパターン内で一意なシーケンス、すなわち一意の情報単位が得られることが保証できるようになる。具体的には、１６ビットＬＦＳＲにより、６５５３５個の完全に異なる１６ビットの並びを含む列が生成される（１６ビットの並びが１６ビットＬＦＳＲの連続的な状態である）ことを保証する。
【００７２】
各々の観測可能な母線が、ｎ個よりも多いｍ個の部位を収容する場合を注目する。例えば、ｎ＝１６ならば、ｍは２４〜４０の間である。母線の部位間でのマーカーの分布は例えば、ｍビットの列に対応するコードを形成し、当該列は１６ビットＬＦＳＲにより得られる。当該分布が簡単な分布である理由は、当該部位をマーカーが占有しているか否かに応じて当該部位に割り当てられた値の分だけ形成されたｍ−ｎ個の１６ビットコードシーケンスの一意性がＬＦＳＲの数学的特性により保証されているため、当該一意性を検証するステップの必要がないからである。更に、コードが両方向において一意であることも保証されている。
【００７３】
利点として、本発明によるテストパターンにより実行される幾何学的較正の信頼性を向上させるべく、既知の個数の母線および母線毎の部位に対して、および各母線の部位の既知の占有度合に対して、所定方向の各々の観測可能な母線により収容されたｍ個の連続的な部位が取る値の分だけ形成されるバイナリコードの差異が最大になるようにマーカーをテストパターン全体にわたり分布させる。換言すれば、１６ビットＬＦＳＲにより得られた列から生成された列内で選択されたシーケンスは、差異が最も大きいものである。２個のバイナリコード間で計算された差異は例えば、２個のバイナリコードの排他的論理和の結果の値１のビット数同士の差異である。
【００７４】
本発明による別の主題は、少なくとも１個の画像の取得の実行中に、Ｘ線撮像装置が有していた幾何学的特徴を判定する方法である。本方法は、本発明による較正用テストパターンを用いる。本発明による方法は図４に示す以下のステップ、すなわち、
−  較正用テストパターンをＸ線源とｘ線検出器の間の射影ゾーンに配置するステップ１００と、
−  例えば円柱のｚ軸回りの円形経路上の複数の角位置でＸ線源および／または検出器の異なる幾何学的形状内で複数の射影を取得することが可能である、少なくとも１個の撮像装置の幾何学的形状内でテストパターンの少なくとも１個の射影を取得するステップ１１０と、
および少なくとも１個の取得した射影に対して、
−  当該射影内におけるマーカーの射影を検出するステップ１１１（当該ステップは従来の方法、例えば、非限定的に、ブロブ検出方法（ブロブとはバイナリの巨大オブジェクトを意味する）、または形状認識、特に楕円検出方法を用いて実行される）と、
−  マーカーの射影の位置を判定するステップ１１２（当該ステップはステップ１１１で実行してもよい）と、
−  画像直線と呼ばれる各々の直線ｄｉ内におけるマーカーの射影の整列配置を、射影内で検出するステップ１１３（当該ステップは、例えば線形回帰等の従来方法、またはハフ変換により実行され、当該ステップにより、マーカーの射影が整列配置された直線を識別して、これら各々の直線上に整列配置されたマーカー射影は識別する）と、
−  各々の検出された整列配置ｉに対して、
・前記整列配置を形成するマーカーの射影から交差比の画像シーケンスと呼ばれるシーケンスを形成するステップ１１４（当該画像シーケンスはマーカーの射影の四つ組毎に単一の交差比を含み、当該四つ組内でマーカーの射影が、所定の第１の方向の対応する画像直線に沿ったマーカーの各射影のランク数に応じた所定の順序に順序付けられていて、マーカーの射影の組が少なくとも５個のマーカー射影を含んでいる場合、画像シーケンス内における交差比の順序が、対応する画像直線に沿った所定のルールにより定義される（当該ルールは従って全ての整列配置に共通であり、第２の所定方向の対応する画像直線に沿って各交差比を生成すべく用いられたマーカーの射影の四つ組を形成する各マーカー射影の順序またはランク数の関数として定義される。当該ルールは交差比のシーケンスの構築で用いたルールと同一である））と、
・前記検出された整列配置を形成する各マーカー射影に対して、前記整列配置のマーカー射影から形成される交差比シーケンスを、画像シーケンスと同数の交差比を含むテストパターンのマーカーにより形成された交差比シーケンスの一部に帰属させることにより、当該射影を生成したマーカーを識別するステップ１１５と、
−  検出されたマーカーのこれらの射影の位置および各々の対応するマーカーの位置からテストパターンの射影の取得中に撮像装置が有していた幾何学的特徴を判定するステップ１１６（当該ステップは特に、２Ｄ空間を３Ｄ空間に射影可能にする行列の計算からなり、これは例えばＦａｕｇｅｒａｓ−ＴｏｓｃａｎｉアルゴリズムまたはＬｅｖｅｎｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔアルゴリズムを用いて実行される）とを含んでいる。
【００７５】
ステップ１１５の実行中に、マーカー射影を生成したマーカーは、前記整列配置のマーカーの射影から形成された交差比シーケンスを、画像シーケンスと同数の交差比を含むテストパターン内におけるマーカーにより形成された交差比シーケンスの一部に関連付けることにより識別される。
【００７６】
検出されたマーカー射影の各々を生成したマーカーを識別するステップ１１５は利点として、画像シーケンスと差異が最小限であるか、または画像シーケンスと同一であるテストパターンマーカーシーケンス部分を識別するものである。最小限の差異とは、例えば、交差比の誤差が実質的に同一であっても、交差比は全て異なるという事実を補償するための、交差比の２個のシーケンスの差異の分散、または交差比の２個のシーケンスの重み付き差異の分散である。
【００７７】
利点として、配置を検出するステップは、マーカーの射影を検出するステップで検出されたマーカーの射影の位置だけにハフ変換を適用することにより実行される。これは結局、均一な背景および当該均一な背景に対するコントラストを有するピクセルを含み、当該ピクセルの各位置がステップ１１２内で検出されたマーカー射影の位置であるバイナリ画像にハフ変換を適用することである。これにより、ピクセルが整列配置されている直線を検出することが可能なり、且つハフ変換がマーカーの射影の輪郭を検出するのを防止することが可能になる。従って、誤差のリスクが抑制される。更に、これによりハフアルゴリズムが簡素化されて計算時間が短縮される。
【符号の説明】
【００７８】
１  較正用テストパターン
２  ホルダー
３  Ｘ線源
４  平面検出器
５  Ｘ線ビーム
６  処理装置
７  プログラム
８  プログラムメモリ
１０  マーカー
２０  容積支持部
２２  円柱
２２ｂ  外面
３０  円柱
ｇ１、ｇ２、ｇ３  母線
Ｉ  射影
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ  マーカー
Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’  マーカー
Ｓ１１〜Ｓ１１０  部位
【図１】
2017053856.tif 000004
【図２】
2017053856.tif 000005
【図３ａ】
2017053856.tif 000006
【図３ｂ】
2017053856.tif 000007
【図４】
2017053856.tif 000008
【外国語明細書】
2017053856000001.pdf