專利名稱：X射線測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可抑制檢測器的飽和，并得到提高了值的均勻性的良好的 三維圖像的X射線測量裝置。
背景技術(shù)：
具有X射線源與二維X射線檢測器相對而配置在c字形的支柱(以
下稱為c臂)的開放的兩端上x射線測量裝置。具有從頂棚吊掛c臂的 構(gòu)造或在地面上支撐c臂的構(gòu)造。此外，具有x射線源與二維x射線檢 測器相對而配置在桶架上的x射線測量裝置。在這些裝置中，通過使c
臂或桶架旋轉(zhuǎn)，可使X射線和檢測器對在被攝體周圍旋轉(zhuǎn)，同時進行X
射線檢測。此外，對由旋轉(zhuǎn)測量得到的多個測量數(shù)據(jù)分別實施修正處理， 從而得到用于三維重建的一組投影數(shù)據(jù)，并對得到的一組投影數(shù)據(jù)使用三 維重建算法進行重建處理，從而可得到三維圖像。這些三維測量記載于非 專利文獻l中。
非專利文獻l:新醫(yī)療，2002年10月，Vol. 29， No. 10， pp. 102 —105
在以往的X射線測量裝置中，如果測量厚的被攝體，則透過被攝體到 達檢測器的X射線量變少，測量的X射線圖像的畫質(zhì)低劣。如果采用強 化從X射線源照射的X射線量，或縮短X射線源與檢測器的距離等方法， 使到達檢測器的X射線量增加，則能夠提高被攝體區(qū)域的畫質(zhì)。但是，另 一方面，在不存在被攝體的區(qū)域，或者被攝體薄的區(qū)域中，到達檢測器的 X射線量增大，在X射線量超過檢測界限的檢測元件中，產(chǎn)生飽和現(xiàn)象， 無法顯示正確的值。如果為了抑制檢測器的飽和，而在X射線源與被攝體 之間設(shè)置由金屬等制成的過濾器，則由于過濾器的種類或厚度，入射到被 攝體的X射線的能量分布不同。如果使用能量分布不同的X射線圖像進 行重建處理，則存在得到的三維圖像不能表示正確的值的問題。 此外，在未設(shè)置過濾器的情況或過濾器的種類或厚度一樣的情況下， 入射到被攝體的能量分布一樣，但由于被攝體的種類或厚度，在透過被攝 體的過程中，X射線的能量分布不同。如果使用能量分布不同的X射線圖 像進行重建處理，則存在所得到的三維圖像不能表示正確的值的問題。
此外，從過濾器或被攝體產(chǎn)生的散射X射線入射到檢測器并混雜在數(shù) 據(jù)中。如果使用散射X射線混雜的X射線圖像進行重建處理，則存在得 到的三維圖像不能表示正確的值的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對這些問題，提供一種可修正三維圖像的值的不
均勻性，得到良好的三維圖像的x射線測量裝置。
為了達到上述目的，提供一種X射線測量裝置，其具有X射線源， 其產(chǎn)生向檢查對象照射的X射線；X射線檢測器，其以隔著檢查對象的方 式與該X射線源相對配置，并將檢査對象的透過X射線作為測量數(shù)據(jù)進 行檢測；過濾器，其設(shè)置在X射線源與檢查對象之間，對X射線的透過 量進行調(diào)整；保持裝置，其保持X射線源和X射線檢測器；旋轉(zhuǎn)裝置， 其使X射線源及X射線檢測器在檢測對象的周圍旋轉(zhuǎn)；以及控制處理裝 置，其對由X射線檢測器檢測的測量數(shù)據(jù)進行運算處理，測量數(shù)據(jù)是X 射線檢測器以通過旋轉(zhuǎn)裝置而旋轉(zhuǎn)的、且相對于檢査對象的多個角度來進 行檢測的；該X射線測量裝置的特征在于，控制處理裝置對測量數(shù)據(jù)進行 對數(shù)變換而得到投影數(shù)據(jù)，并得到與得到的投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的過濾器的X射 線吸收系數(shù)，對得到的X射線吸收系數(shù)使用規(guī)定的變換式來計算過濾器的 厚度，并根據(jù)計算出的過濾器的厚度得到與得到的投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的修正系 數(shù)，將得到的修正系數(shù)與投影數(shù)據(jù)相乘，重建運算乘以了修正系數(shù)的投影 數(shù)據(jù)，從而得到三維圖像。
根據(jù)本發(fā)明，能夠得到消除了X射線的檢測元件的飽和現(xiàn)象、由過濾 器或被攝體導(dǎo)致的能量分布的變化、或者從過濾器或被攝體發(fā)生的散射X 射線所產(chǎn)生的影響的三維圖像。


圖1是表示實施例一的不均勻性修正處理的步驟的流程圖。
圖2是表示在實施例一的不均勻性修正處理中使用的變換表A的圖。
圖3是表示在實施例一的不均勻性修正處理中使用的變換表B的圖。 圖4是以剖面的形式表示適用本發(fā)明的X射線測量裝置的一例的側(cè)視 圖的概念圖。
圖5 (A) — (C)是表示將過濾器410沿X射線源401的旋轉(zhuǎn)面切 開的剖面(左側(cè))和立體圖(右側(cè))的三種例子的圖，(A)是整體為同樣 厚度的過濾器410的剖面圖和立體圖，(B)是由凹面形成的區(qū)域和同樣厚 度的區(qū)域組合而成的過濾器410的剖面圖和立體圖，(C)是由凹面形成的 區(qū)域、由凸面形成的區(qū)域、和同樣厚度的區(qū)域組合而成的過濾器410的剖 面圖和立體圖。
圖6 (A) _ (C)是表示過濾器410的其他形狀的剖面圖及俯視圖， (B)是從X射線的入射方向觀察的俯視圖，(A)是在A—A位置沿箭頭 方向觀察的剖面圖，(C)是在B—B位置沿箭頭觀察的剖面圖。
圖中401 — X射線源；402 —檢測器；403 —支柱；404 —旋轉(zhuǎn)裝置； 405 —臥臺；406 —控制處理裝置；407 —旋轉(zhuǎn)軸；408 —被攝體；409 —存 儲裝置；410 —過濾器。
具體實施例方式
圖4是以剖面的形式表示適用本發(fā)明的X射線測量裝置的一例的側(cè)視 圖的概念圖。X射線測量裝置包括X射線源401、檢測器402、支柱403、 旋轉(zhuǎn)裝置404、臥臺405、控制處理裝置406。 X射線源401與檢測器402 設(shè)置在支柱403上。支柱403使用C字形的臂、"ZT字形的臂或桶架等。在 圖4中，表示C字形的臂。并考慮從頂棚吊掛支柱403的方式或在地面上 支撐支柱403的方式。支柱403通過旋轉(zhuǎn)裝置401，以旋轉(zhuǎn)軸407為中心， 在橫置于臥臺405上的被攝體408的周圍旋轉(zhuǎn)。
圖4表示了作為最普通的方式，旋轉(zhuǎn)軸407及臥臺405與地面平行的 情況。通過使支柱403及臥臺405移動，也可將旋轉(zhuǎn)軸407相對于體軸傾 斜地設(shè)定。此外，也可以是旋轉(zhuǎn)軸407相對于地面垂直，支柱403在站立 或坐在椅子上的被攝體408的周圍旋轉(zhuǎn)的方式。
圖4表示了 X射線源401與檢測器402通過旋轉(zhuǎn)裝置404以旋轉(zhuǎn)軸 407為中心在被攝體408的周圍旋轉(zhuǎn)的情況。也可以是X射線源401與檢 測器402固定，被攝體408通過旋轉(zhuǎn)裝置404以旋轉(zhuǎn)軸407為中心旋轉(zhuǎn)的 方式?；蛘咭部梢允荴射線源401 、檢測器402與被攝體408以旋轉(zhuǎn)軸407 為中心旋轉(zhuǎn)的方式。無論哪種情況，通過相對的旋轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)同樣的旋轉(zhuǎn)
檢測器402使用平面形X射線檢測器、X射線圖像增強器和CCD照 相機的組合、成像板、CCD檢測器、固體檢測器等。作為平面形X射線 檢測器，具有將光電二極管與非結(jié)晶型硅TFT作為一對，將其配置在正方 矩陣上，并且將其與熒光體直接組合的檢測器等。
從X射線源401產(chǎn)生的X射線透過被攝體408，通過檢測器402變換 為與X射線強度對應(yīng)的電信號，并作為測量數(shù)據(jù)輸入控制處理裝置406中。 控制處理裝置406控制X射線源401中X射線的發(fā)生、檢測器402中數(shù) 據(jù)的取得、旋轉(zhuǎn)裝置404中支柱403的旋轉(zhuǎn)。由此，X射線測量裝置可進 行如下的旋轉(zhuǎn)測量旋轉(zhuǎn)支柱403，同時進行X射線的產(chǎn)生與測量數(shù)據(jù)的 取得。控制處理裝置406對于測量數(shù)據(jù)可執(zhí)行對數(shù)變換處理或重建運算處 理等，并取得三維數(shù)據(jù)。在圖4中，控制處理裝置406安裝在檢測器402 的外部，但也可以是安裝在檢測器402的內(nèi)部的方式。該情況下，可高速 處理。
本發(fā)明所述的X射線測量裝置可在X射線源401與檢測器402之間 設(shè)置過濾器410。過濾器410由鋁、銅、黃銅等金屬、陶瓷、樹脂等構(gòu)成。 最簡便的也可以是向塑料或樹脂等的殼體中注入液體而制成。過濾器的形 狀任意，后述的數(shù)據(jù)修正處理可對應(yīng)任意的過濾器形狀。
實施例一
以下，對本發(fā)明的第一實施例進行說明。
本發(fā)明的控制處理裝置406執(zhí)行對三維圖像的值的不均勻性進行修整
的處理?？刂铺幚硌b置406在內(nèi)部具有存儲裝置409，存儲修正處理需要
的表等。作為控制處理裝置406的輸入機構(gòu)，雖未圖示，但可考慮來自鍵
盤的鍵輸入、來自文件的讀入、存儲芯片的更換?？刂铺幚硌b置406作為 操作菜單具有輸入修正處理的執(zhí)行的有無的模式或者開關(guān)等。
以下，表示修正三維圖像的值的不均勻性的處理的步驟。
(1) 靈敏度數(shù)據(jù)取得在未設(shè)置被攝體的狀態(tài)下，照射X射線進行 測量，并取得檢測器的靈敏度數(shù)據(jù)。
(2) 偏移修正處理在未照射X射線的狀態(tài)下進行測量，并取得檢 測器的偏移數(shù)據(jù)。設(shè)置被攝體進行旋轉(zhuǎn)測量，取得與旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的多個被攝 體數(shù)據(jù)。從各被攝體數(shù)據(jù)中減去偏移數(shù)據(jù)，得到偏移修正后被攝體數(shù)據(jù)。
(3) 靈敏度修正處理從靈敏度數(shù)據(jù)中減去偏移數(shù)據(jù)，得到偏移修 正后靈敏度數(shù)據(jù)。將偏移修正后被攝體數(shù)據(jù)除以偏移修正后靈敏度數(shù)據(jù)， 得到靈敏度修正后被攝體數(shù)據(jù)。
(4) 對數(shù)變換處理對靈敏度修正后被攝體數(shù)據(jù)進行對數(shù)變換，并 進行一l倍運算，得到投影數(shù)據(jù)。
(5) 不均勻性修正處理對投影數(shù)據(jù)乘以修正系數(shù)G，得到不均勻 性修正后數(shù)據(jù)。
(6) 三維數(shù)據(jù)取得對所有的被攝體數(shù)據(jù)完成上述的處理后，進行 重建運算處理，得到三維數(shù)據(jù)。
圖1是表示實施例一的不均勻性修正處理的步驟的流程圖。圖2是表
示在實施例一的不均勻性修正處理中使用的變換表A的圖。圖3是表示在 實施例一的不均勻性修正處理中使用的變換表B的圖。
將投影數(shù)據(jù)的橫向的坐標(biāo)設(shè)為u，縱向的坐標(biāo)設(shè)為V。對于被攝體的 投影數(shù)據(jù)As (u， v)，指定位置v (步驟IOI)。對于被攝體的投影數(shù)據(jù)As (u， v)，指定位置u (步驟102)。(※修正圖1的u環(huán)的位置)對于坐標(biāo) (u， v)檢索變換表A，得到過濾器的X射線吸收量Af(u， v)(步驟103)。 對于過濾器X射線吸收量Af (u， v)，利用變換式A (后述)計算出等效 過濾器厚度Ef (u， v)作為與過濾器X射線吸收量Af (u， v)相當(dāng)?shù)倪^ 濾器的厚度(步驟104)。
對于計算出的等效過濾器厚度Ef (u， v)及被攝體投影數(shù)據(jù)As (u， v)檢索變換表B，得到修正系數(shù)G (Ef， As)(步驟105)。(※修正圖3 的G的標(biāo)記。G的標(biāo)記在上次的修正中將Ef作為下標(biāo)，但因為不能使用 下標(biāo)，所以再次修正為"G (Ef， As)"的形式。在文中及圖中，請將G 的標(biāo)記統(tǒng)一為"G (Ef， As)"。)在變換表B中，在沒有期望的等效過濾
器厚度Ef (U， V)及被攝體投影數(shù)據(jù)AS (U， V)的情況下，由相近的值
通過插值運算或者外插運算(外挿演算)求得修正系數(shù)G (Ef， As)。對 于被攝體投影數(shù)據(jù)As (u， v)，乘以修正系數(shù)G (Ef， As)(步驟106)。 對于所有的坐標(biāo)u執(zhí)行處理(步驟107)。對于所有的坐標(biāo)v執(zhí)行處理(步 驟108)。對于所有的被攝體投影數(shù)據(jù)進行處理(步驟109)。
說明圖2所示的變換表A的求得方法。設(shè)置測量被攝體時使用的過濾 器410，未設(shè)置被攝體，照射X射線，取得測量數(shù)據(jù)。對于測量數(shù)據(jù)，執(zhí) 行所述的偏移修正、靈敏度修正、對數(shù)變換處理，從而得到投影數(shù)據(jù)。將 在坐標(biāo)(u， v)上的投影數(shù)據(jù)的值設(shè)為過濾器的X射線吸收量Af (u， v)。 使投影數(shù)據(jù)的橫向的坐標(biāo)u從1變化到最大值Nu，使縱向的坐標(biāo)v從1 變化到最大值Nv，求得各坐標(biāo)(u， v)上的Af (u， v)，存儲在表中。
在這些處理中，如果使用將在相同條件下取得的投影數(shù)據(jù)進行加法平 均后的投影數(shù)據(jù)，則能夠使統(tǒng)計噪聲減少，使精度提高。
在變換表A的坐標(biāo)中取多點，通過插值運算可計算出任意坐標(biāo)上的X 射線吸收量。在此情況下，能夠降低表的存儲容量。
變換表A也可作為以坐標(biāo)為變量而計算出X射線吸收量的變換式保 持，在此情況下，能夠降低表的存儲容量。
說明變換式A的求得方法。設(shè)置規(guī)定的同樣厚度Ef的過濾器410， 未設(shè)置被攝體，照射X射線，取得測量數(shù)據(jù)。對于測量數(shù)據(jù)執(zhí)行所述的偏 移修正、靈敏度修正、對數(shù)變換處理，從而取得投影數(shù)據(jù)。在投影數(shù)據(jù)中 計算出平均值，并將其設(shè)為過濾器410的X射線吸收量Af。作為過濾器 410，準(zhǔn)備厚度不同的多個過濾器，對于各個厚度的過濾器，取得投影數(shù) 據(jù)，得到對于各個過濾器厚度Ef的X射線吸收量Af。對于X射線吸收量 Af的過濾器厚度Ef以式(1)近似，并求得系數(shù)ao、 ai、 [式l]
E尸a0+ai Aff a2 Af2+ a3 Af3+… (1)
說明圖3所示的變換表B的求得方法。設(shè)置規(guī)定的同樣厚度Ef的過 濾器410，且設(shè)置任意的被攝體，照射X射線，取得測量數(shù)據(jù)。此處，作 為任意的被攝體，使用在圓柱形容器或橢圓柱容器中裝入水的圓柱或丙烯 圓柱等。對于測量數(shù)據(jù)執(zhí)行所述的偏移修正、靈敏度修正、對數(shù)變換處理，
從而取得投影數(shù)據(jù)AS (11， V)。設(shè)定重建圖像的值均勻的理想的被攝體的
投影數(shù)據(jù)Ao (u， v)。在各坐標(biāo)(u， v)上，將理想投影數(shù)據(jù)Ao (u， v) 除以被攝體投影數(shù)據(jù)As (u， v)，計算出修正系數(shù)G (Ef， As)。作為過 濾器410，準(zhǔn)備厚度不同的多個過濾器，對于各個厚度Ef的過濾器使用任 意的被攝體，取得投影數(shù)據(jù)，并求得各個過濾器厚度Ef的對于被攝體投 影數(shù)據(jù)As的修正系數(shù)G (Ef， As)。對于被攝體投影數(shù)據(jù)As的修正系數(shù) G (Ef， As)以式(2)近似，并求得系數(shù)bo、 b!、 b2"'。 [式2]
<formula>formula see original document page 11</formula>(2)
對于多個厚度的過濾器，使過濾器厚度Ef從0變化到最大值Emax， 使被攝體投影數(shù)據(jù)As從0變化到最大值Smax，并使用近似式(2)求得 G (Ef， As)，并存儲在表中。
在這些處理中，通過使用將在相同條件下取得的投影數(shù)據(jù)進行加法平 均后的投影數(shù)據(jù)，能夠使統(tǒng)計噪聲減少，使修正系數(shù)的算出精度提高。
在變換表B中，將過濾器厚度及被攝體投影數(shù)據(jù)取多點，通過插值運 算可計算出修正系數(shù)。在此情況下，能夠降低表的存儲容量。
變換表B也可作為以過濾器厚度及被攝體投影數(shù)據(jù)為變量而計算出 修正系數(shù)的變換式保持，在此情況下，能夠降低表的存儲容量。
圖5 (A) — (C)是表示將過濾器410沿X射線源401的旋轉(zhuǎn)面切 開的剖面(左側(cè))和立體圖(右側(cè))的三種例子的圖，(A)是整體為同樣 厚度的過濾器410的剖面圖和立體圖，(B)是由凹面形成的區(qū)域和同樣厚 度的區(qū)域組合而成的過濾器410的剖面圖和立體圖，(C)是由凹面形成的 區(qū)域、由凸面形成的區(qū)域、和同樣厚度的區(qū)域組合而成的過濾器410的剖 面圖和立體圖。在剖面圖中表示箭頭并標(biāo)記X射線是為了表示X射線的 入射方向。也可將X射線的入射方向設(shè)為箭頭的相反方向。如圖5 (A) 一 (C)所示，如果過濾器形狀為左右對稱形，則相對于過濾器中心，過 濾器的X射線吸收量左右對稱，且所述的吸收量的計算運算量及表A的 存儲容量能夠減半。如果將過濾器的形狀設(shè)為沿剖面的深度方向同形，則 過濾器的X射線吸收量在任一個剖面都相同，從而能夠減少吸收量的計算 運算量及表A的存儲容量。
圖6 (A) — (C)是表示過濾器410的其他形狀的剖面圖及俯視圖。 圖6 (B)是從X射線的入射方向觀察的俯視圖，圖6 (A)是在A—A位 置沿箭頭方向觀察的剖面圖，圖6 (C)是在B—B位置沿箭頭觀察的剖面 圖。如圖6 (A)所示，在A—A位置由凹面形成的區(qū)域與由一定值形成 的區(qū)域的組合形成過濾器410。此外，在B—B位置，過濾器的厚度在上 部變化。
在從X射線入射方向觀察過濾器的形狀的情況下，與圖6 (B)同樣， 在A—A剖面中，與圖5 (C)同樣地，由凹面形成的區(qū)域、由凸面形成 的區(qū)域、和由同樣厚度形成的區(qū)域的組合形成過濾器的形狀，在B—B剖 面中，在過濾器上部厚度變化并且由凹面形成的區(qū)域與由同樣厚度形成的 區(qū)域的邊界可設(shè)為凸面形狀。
如圖5 (A)所示的過濾器410在被攝體在測量區(qū)域(檢測器402的 檢測區(qū)域)中比較平坦，平均地防止檢測器402的飽和之類的測量的情況 下是有用的，如圖5 (B)、 (C)所示的過濾器410在被攝體的厚度在測量 區(qū)域中兩側(cè)急劇減少的測量的情況下是有用的。此外，圖6的例子在即使 被攝體的厚度在測量區(qū)域的上部也急劇減少的測量的情況下是有用的。
具體地說，如圖5 (C)所示的過濾器410如下構(gòu)成，即，過濾器的 剖面形狀在凹形的圓弧的附近具有凸形的圓弧，并在其附近具有直線，凹 形的圓弧與凸形的圓弧的交點的切線具有相同斜率，且凸形的圓弧與直線 的交點的切線具有相同斜率，由此能夠得到相對于頭部、腹部、下肢等的 人體形狀良好的三維圖像。此外，根據(jù)圖6的例子，過濾器的厚度沿旋轉(zhuǎn) 裝置的旋轉(zhuǎn)中心軸向變化，由此，能夠得到相對于頭部等具有在體軸方向 上厚度不同的形狀的檢査對象良好的三維圖像。
根據(jù)實施例一，在設(shè)置規(guī)定的同樣厚度的過濾器并未設(shè)置檢查對象的 狀態(tài)下，對取得的投影數(shù)據(jù)計算出平均值，并對多個厚度的過濾器取得平 均值，對于過濾器厚度以多項式來近似平均值，并作成表示過濾器的X射 線吸收量與過濾器厚度的關(guān)系的變換式，由此，能對具有任意的厚度的過 濾器進行修正處理。
此外，根據(jù)實施例一，在設(shè)置規(guī)定的同樣厚度的過濾器并設(shè)置了任意 的被攝體的狀態(tài)下得到投影數(shù)據(jù)，并求得重建圖像的值均勻的理想的檢査
對象的投影數(shù)據(jù)，將理想投影數(shù)據(jù)除以檢査對象的投影數(shù)據(jù)來計算出修正 系數(shù)，對于多個厚度的過濾器取得修正系數(shù)，并取得表示過濾器的厚度、 檢査對象的投影數(shù)據(jù)和修正系數(shù)的關(guān)系的變換表，由此能對具有任意形狀 的檢查對象進行修正處理。
此外，如果使上述的實施例一發(fā)展，在代替同樣厚度的過濾器而設(shè)置 具有任意形狀的過濾器且未設(shè)置檢査對象的狀態(tài)下求得投影數(shù)據(jù)，并使投 影數(shù)據(jù)的橫向的坐標(biāo)和縱向的坐標(biāo)變化而求得各坐標(biāo)的投影數(shù)據(jù)的值，作 成表示檢査對象的投影數(shù)據(jù)和過濾器的X射線吸收量的關(guān)系的變換表，由
此，能對具有該形狀的過濾器進行修正處理。
此外，如果使上述的實施例一發(fā)展，在代替同樣厚度的過濾器而設(shè)置 具有任意形狀的過濾器且設(shè)置了任意的被攝體的狀態(tài)下求得投影數(shù)據(jù)，并 求得重建圖像的值均勻的理想的檢查對象的投影數(shù)據(jù)，并將理想投影數(shù)據(jù) 除以檢查對象的投影數(shù)據(jù)，計算出修正系數(shù)，相對于多個厚度的過濾器取 得修正系數(shù)，作成表示過濾器的厚度、檢查對象的投影數(shù)據(jù)和修正系數(shù)的 關(guān)系的表，由此，能通過具有該形狀的過濾器對具有任意形狀的檢査對象 進行修正處理。
此外，根據(jù)實施例一，作為任意的被攝體，通過使用水圓柱或者水橢 圓柱，能夠簡便且精度良好地模擬檢查對象，并求得修正系數(shù)。 (其他實施例)
在上述實施例一的修正處理中，對逐一準(zhǔn)備變換表及變換式的情況進
行了說明。在其他的實施例中，與x射線管電壓、散射x射線屏蔽柵極、
準(zhǔn)直儀等攝影條件對應(yīng)，考慮預(yù)先準(zhǔn)備多個變換表及變換式。在該情況下，
控制處理裝置406存儲這多個變換表及變換式的組，并根據(jù)攝影條件進行 選擇，用于修正處理。通過使用與攝影條件對應(yīng)的變換表及變換式，能夠 提高修正精度。此外，在其他實施例中，考慮從存儲的多個變換表及變換 式的組中，根據(jù)攝影條件選擇多個組，通過其插值運算或者外插運算來計 算出適合于任意攝影條件的修正系數(shù)，且用于修正處理。由此，能夠?qū)θ?意的攝影條件實現(xiàn)精度高的修正。 工業(yè)上的可利用性
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種X射線測量裝置，其能夠得到可消除X
射線的檢測元件的飽和現(xiàn)象、由過濾器或被攝體導(dǎo)致的能量分布的變化、 或者從過濾器或被攝體發(fā)生的散射X射線所產(chǎn)生的影響，能抑制檢測器的 飽和，值的均勻性提高的良好的三維圖像。
權(quán)利要求
1.一種X射線測量裝置，具有X射線源，其產(chǎn)生向檢查對象照射的X射線；X射線檢測器，其以隔著所述檢查對象的方式與該X射線源相對配置，并將所述檢查對象的透過X射線作為測量數(shù)據(jù)進行檢測；過濾器，其設(shè)置在所述X射線源與所述檢查對象之間，對X射線的透過量進行調(diào)整；保持裝置，其保持所述X射線源和所述X射線檢測器；旋轉(zhuǎn)裝置，其使所述X射線源及所述X射線檢測器在所述檢測對象的周圍旋轉(zhuǎn)；以及控制處理裝置，其對由所述X射線檢測器檢測的測量數(shù)據(jù)進行運算處理，所述測量數(shù)據(jù)是所述X射線檢測器以通過所述旋轉(zhuǎn)裝置而旋轉(zhuǎn)的、且相對于所述檢查對象的多個角度來進行檢測的；該X射線測量裝置的特征在于，所述控制處理裝置對所述測量數(shù)據(jù)進行對數(shù)變換而得到投影數(shù)據(jù)，并得到與所述得到的投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的所述過濾器的X射線吸收系數(shù)，對所述得到的X射線吸收系數(shù)使用規(guī)定的變換式來計算所述過濾器的厚度，并根據(jù)所述計算出的過濾器的厚度得到與所述得到的投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的修正系數(shù)，將所述得到的修正系數(shù)與所述投影數(shù)據(jù)相乘，重建運算乘以了所述修正系數(shù)的投影數(shù)據(jù)，從而得到三維圖像。
2. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置對于所述投影數(shù)據(jù)檢索第一變換表，得到所述過濾器的X射線吸收量。
3. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述第一變換表如以下制成，即在檢査對象的測量前，在設(shè)置所述過濾器但不設(shè)置檢查對象的狀態(tài)下，得到測量數(shù)據(jù)，將所述測量數(shù)據(jù)進行 對數(shù)變換從而得到投影數(shù)據(jù)，改變所述投影數(shù)據(jù)的橫向坐標(biāo)和縱向坐標(biāo)， 求得各坐標(biāo)下的投影數(shù)據(jù)的值，得到檢査對象的投影數(shù)據(jù)與過濾器的X射線吸收量的關(guān)系。
4. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置對于所述投影數(shù)據(jù)檢索第二變換表得到所述修正系數(shù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于，所述第二變換表如以下制成，即在設(shè)置規(guī)定的同樣厚度的過濾器且 設(shè)置了任意的被攝體的狀態(tài)下，得到測量數(shù)據(jù)，將所述測量數(shù)據(jù)進行對數(shù) 變換，從而得到投影數(shù)據(jù)，求得重建成像的值均一的理想的檢査對象的投 影數(shù)據(jù)，將理想投影數(shù)據(jù)除以檢查對象的投影數(shù)據(jù)，計算出修正系數(shù)，并 對多個厚度的過濾器取得修正系數(shù)，從而求得過濾器的厚度、檢查對象的 投影數(shù)據(jù)、及修正系數(shù)的關(guān)系。
6. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于，所述控制處理裝置在獲得所述過濾器的x射線吸收量時，使用將在同樣條件下取得的投影數(shù)據(jù)相加平均后的投影數(shù)據(jù)。
7. 如權(quán)利要求2所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置在獲得所述過濾器的X射線吸收量時，在所述第一變換表的坐標(biāo)中取多點，并通過插值運算計算出任意坐標(biāo)下的X射線吸收
8. 如權(quán)利要求2所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置在獲得所述過濾器的X射線吸收量時，將所述第二變換表保持為以坐標(biāo)為變量計算出X射線吸收量的變換式，并通過所述變 換式計算出X射線吸收量。
9. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于，所述控制處理裝置在獲得所述過濾器的厚度時，使用將在同樣條件下 取得的投影數(shù)據(jù)相加平均后的投影數(shù)據(jù)。
10. 如權(quán)利要求4所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置在獲得所述過濾器的厚度時，在所述第二變換表的坐標(biāo)中取多點，并通過插值運算計算出任意坐標(biāo)下的X射線吸收量。
11. 如權(quán)利要求4所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置在獲得所述過濾器的厚度時，將所述第二變換表保持為以坐標(biāo)為變量計算出X射線吸收量的變換式，并通過所述變換式計算出x射線吸收量。
12. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述過濾器的形狀為左右對稱形。
13. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述過濾器的剖面的深度方向的形狀相同。
14. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述過濾器剖面的形狀構(gòu)成為凹形的圓弧鄰接凸形的圓弧，且凸形的圓弧鄰接直線，凹形圓弧與凸形圓弧的交點切線的斜率相同，凸形圓弧 與直線的交點切線的斜率相同。
15. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述過濾器的厚度沿所述旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)中心軸方向有所變化。
16. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置具備從水圓柱或水橢圓柱形狀的任意被攝體的投影數(shù)據(jù)中得到的修正系數(shù)。
17. 如權(quán)利要求1所述的X射線測量裝置，其特征在于， 所述控制處理裝置根據(jù)用于拍攝所述檢查對象的攝影條件來從多個修正系數(shù)中選擇修正系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種X射線測量裝置，其對檢查對象照射X射線，并檢測與檢查對象相關(guān)的測量數(shù)據(jù)，并且在X射線源與檢查對象之間設(shè)置調(diào)整X射線透過量的過濾器，對于X射線源與檢查對象，使相對位置變化，并對得到的測量數(shù)據(jù)進行運算處理，將測量數(shù)據(jù)對數(shù)變換從而得到投影數(shù)據(jù)，并得到與獲得的投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的所述過濾器的X射線吸收量，對于獲得的X射線吸收量使用規(guī)定的變換式計算出過濾器的厚度，并根據(jù)計算出的過濾器的厚度得到與獲得的投影數(shù)據(jù)對應(yīng)的修正系數(shù)，將得到的修正系數(shù)與所述投影數(shù)據(jù)相乘，重建運算乘以了所述修正系數(shù)的投影數(shù)據(jù)，從而得到三維圖像。
文檔編號A61B6/03GK101098660SQ200580046148
公開日2008年1月2日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
發(fā)明者植田健, 馬場理香 申請人:株式會社日立醫(yī)藥