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JP2758570B2 - Method for detecting rotation center coordinates of subject in X-ray CT apparatus - Google Patents
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JP2758570B2 - Method for detecting rotation center coordinates of subject in X-ray CT apparatus - Google Patents

Method for detecting rotation center coordinates of subject in X-ray CT apparatus

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JP2758570B2
JP2758570B2 JP6275930A JP27593094A JP2758570B2 JP 2758570 B2 JP2758570 B2 JP 2758570B2 JP 6275930 A JP6275930 A JP 6275930A JP 27593094 A JP27593094 A JP 27593094A JP 2758570 B2 JP2758570 B2 JP 2758570B2
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克芳 伊奈
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、X線TV装置(X線透
視像を表示する装置)を利用して、被検体の透視画像に
よる検査と共に断層画像(X線CT画像)による検査も
可能なX線CT装置において、被検体の回転中心座標を
検出する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention makes it possible to use an X-ray TV apparatus (apparatus for displaying an X-ray fluoroscopic image) and to perform an inspection using a tomographic image (X-ray CT image) as well as an inspection using a fluoroscopic image of a subject. The present invention relates to a method of detecting the rotation center coordinates of a subject in a simple X-ray CT apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子部品等の被検体内部の非破壊
検査には、リアルタイム検査が可能で、かつ操作も簡単
なことから、透視画像を観察するX線TV装置が一般的
に使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an X-ray TV apparatus for observing a fluoroscopic image is generally used for non-destructive inspection of the inside of an object such as an electronic component because real-time inspection is possible and the operation is simple. ing.

【0003】しかし、複雑な内部構造や多層構造を持つ
被検体にあっては、前記の透視画像(3次元部品を2次
元的に投影)では、注目したい箇所が他の部品と重なり
合うために検査が困難となる。このため、非破壊で被検
体の断層像を観察することのできるX線CT装置による
検査が要求される。
However, in the case of a subject having a complicated internal structure or a multi-layer structure, the above-mentioned perspective image (two-dimensional projection of a three-dimensional component) is inspected because a portion to be focused on overlaps with another component. Becomes difficult. For this reason, an inspection using an X-ray CT apparatus capable of nondestructively observing a tomographic image of a subject is required.

【0004】しかしながら従来のX線CT装置は、X線
発生器、X線検出器、被検体回転中心軸を断層撮影に必
要な精度で正確に位置決めし、かつ被検体の回転ブレも
発生しない回転装置などから構成されており、回転装置
は大規模で高価となるきらいがある。つまり、従来のX
線TV装置は、透視画像専用のものであるため、被検体
の回転中心軸の位置とX線検出器の中心位置は必ずしも
一致せず、被検体搭載テーブルの位置決め精度も断層撮
影には不十分であり、また、被検体の大きさ、形状、把
持機構により回転ブレも生じ易い回転装置で構成されて
いる。特に被検体回転中心軸の位置決めは重要である。
よって、従来のX線TV装置によって断層撮影を実行す
るためには、被検体搭載テーブル、把持機構、回転装置
をCT専用のものに交換する必要があり、操作が不便で
あるという不都合な点がみられた。
However, in the conventional X-ray CT apparatus, the X-ray generator, the X-ray detector, and the rotational axis of the subject are accurately positioned with the accuracy required for tomography, and the rotational motion of the subject does not occur. The rotating device is likely to be large-scale and expensive. That is, the conventional X
Since the X-ray TV apparatus is dedicated to a fluoroscopic image, the position of the rotation center axis of the subject does not always coincide with the center position of the X-ray detector, and the positioning accuracy of the subject mounting table is insufficient for tomography. In addition, the rotating device is configured to easily cause rotational blur due to the size, shape, and gripping mechanism of the subject. In particular, positioning of the rotation axis of the subject is important.
Therefore, in order to perform tomography using a conventional X-ray TV apparatus, it is necessary to replace the subject mounting table, the gripping mechanism, and the rotating device with those dedicated to CT, which is inconvenient in that the operation is inconvenient. Was seen.

【0005】このような折、透視画像の輪郭位置から被
検体の回転中心軸を検出し、被検体の高度な位置合わせ
を施すことなく断層撮影を可能としたX線CT装置が提
案されている(特開平06−118030号公報)。こ
の提案によれば、回転中心軸のX座標は、被検体のX座
標最小値に達するときの回転角度をθn、X座標最大値
に達するときの回転角度をθmとし、それぞれの位置で
の投影データの最小最大X座標値をXns,Xne,X
ms,Xmeとすると、真の回転中心軸は((Xns+
Xme)/2)で求められる。
An X-ray CT apparatus has been proposed which detects the center axis of rotation of the subject from the contour position of the fluoroscopic image and enables tomography without performing advanced positioning of the subject. (JP-A-06-118030). According to this proposal, for the X coordinate of the rotation center axis, the rotation angle when the X coordinate of the subject reaches the minimum value is set to θn, and the rotation angle when the X coordinate reaches the X coordinate maximum value is set to θm. Xns, Xne, X are the minimum and maximum X coordinate values of the data.
ms, Xme, the true rotation center axis is ((Xns +
Xme) / 2).

【0006】しかしながら、電子部品には比較的X線の
吸収係数が低い樹脂でモールドされているものが多く、
その投影像からでは被検体の輪郭を判明し難い。よって
前記提案のシステムによる被検体の回転中心軸の検出は
困難であった。
However, many electronic components are molded with a resin having a relatively low X-ray absorption coefficient.
It is difficult to determine the contour of the subject from the projected image. Therefore, it is difficult to detect the rotation center axis of the subject by the proposed system.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、X線
TV装置による透視画像とCT画像の両方での検査シス
テムにおいて、被検体が比較的X線吸収係数が低い樹脂
でモールドされている電子部品等の場合にも回転中心軸
を検出しうる方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inspection system for both a fluoroscopic image and a CT image by an X-ray TV apparatus, in which a subject is molded with a resin having a relatively low X-ray absorption coefficient. An object of the present invention is to provide a method capable of detecting a rotation center axis even in the case of an electronic component or the like.

【0008】[0008]

【問題点を解決するための手段】本発明は、前記目的を
達成するために、被検体を挟んでX線発生器とX線検出
器が対向配置され、被検体の回転制御手段と、被検体を
透過したX線像の画像処理手段と、画像処理手段により
得られるX線像の濃度情報から被検体の輪郭位置を各方
向毎に検出する手段と、その輪郭位置から被検体の回転
中心軸を検出する手段を有するX線CT装置において、
被検体の外側に被検体と一体となって回転するようにX
線を吸収する材料を設置し、当該材料のX線透視画像の
輪郭投影像から被検体の真の回転中心軸を検出すること
により被検体の回転中心座標を検出し、断層撮影を可能
としたことにある。
According to the present invention, in order to achieve the above object, an X-ray generator and an X-ray detector are arranged opposite to each other with a subject interposed therebetween. Image processing means for the X-ray image transmitted through the sample, means for detecting the contour position of the subject in each direction from the density information of the X-ray image obtained by the image processing means, and rotation center of the subject from the contour position In an X-ray CT apparatus having means for detecting an axis,
X outside the subject so that it rotates together with the subject
By installing a material that absorbs X-rays, detecting the true rotation center axis of the subject from the contour projection image of the X-ray fluoroscopic image of the material, detecting the rotation center coordinates of the subject, enabling tomography It is in.

【0009】本発明の要点は、透視画像の輪郭位置から
被検体の回転中心軸を検出するX線CT装置にてCT画
像を再構成する際、被検体外周のX線吸収が弱いなどの
原因により透視画像の輪郭が不鮮明な被検体に対しても
真の回転中心軸を容易に検出したことにある。
The main point of the present invention is that when an X-ray CT apparatus that detects the rotational center axis of a subject from the contour position of a fluoroscopic image reconstructs a CT image, the X-ray absorption around the subject is weak. Thus, the true rotation center axis can be easily detected even for a subject whose outline of the fluoroscopic image is unclear.

【0010】以下本発明では、真の回転中心軸検出のた
め、被検体の外側に設置する材料を「マーク」と記載す
る。本発明のマークには、2通りの設置法がある。一つ
は、CT像を構築したい断面に設置する方法。もう一つ
は、CT像を構築したい断面の上下にマークを設置する
方法である。以下前者を設置法1、後者を設置法2と記
載する。
Hereinafter, in the present invention, a material placed outside the subject to detect the true rotation center axis is referred to as a “mark”. The mark of the present invention has two installation methods. One method is to set a CT image on the section to be constructed. The other is a method of setting marks above and below a cross section where a CT image is to be constructed. Hereinafter, the former will be referred to as Installation Method 1 and the latter will be referred to as Installation Method 2.

【0011】先ず設置法1について説明する。設置法1
の場合、回転中心軸の検出断面及びCT像構成断面が同
一である。従って、再構成されたCT像内にマークが描
写される。この場合のマーク材料のX線吸収適正量は、
被検体自身のX線吸収量と相対的に決定される。具体的
には、画像処理手段により得られた透視画像のマークを
含む最濃部の階調が、丁度飽和する程度が好ましい。つ
まり、マークに係るX線の吸収量が小さすぎる場合、マ
ークの位置の検出が不正確になり、回転中心軸を正確に
検出ができない恐れがある。一方、X線の吸収量が大き
すぎる場合、マークの影に存在する被検体に係るX線透
視情報がCT像の再構成に活かされない恐れがある。
First, the installation method 1 will be described. Installation method 1
In this case, the detection section of the rotation center axis and the section constituting the CT image are the same. Therefore, a mark is drawn in the reconstructed CT image. In this case, the appropriate amount of X-ray absorption of the mark material is
It is determined relatively to the X-ray absorption amount of the subject itself. Specifically, it is preferable that the gradation of the deepest part including the mark of the fluoroscopic image obtained by the image processing means is just saturated. In other words, if the amount of X-rays absorbed by the mark is too small, the detection of the position of the mark becomes inaccurate, and the rotation center axis may not be accurately detected. On the other hand, if the absorption amount of X-rays is too large, there is a possibility that the X-ray fluoroscopic information on the subject existing in the shadow of the mark will not be used for the reconstruction of the CT image.

【0012】マーク材料の材質及び形状は、X線の吸収
量に深く関連する。従って、その点を考慮に入れること
が肝要である。マークとして適正な材質及び形状は、X
線を照射した際のその透視像の濃度情報から概ね判断で
きる。具体的には、前述のように透視画像のマークを含
む最濃部の階調が丁度飽和する程度が良く、又、マーク
設置前の被検体最濃部の階調は飽和時(100%)の5
0乃至95%の範囲内であるのが好ましい。マークの材
質としては、概してX線の吸収係数が比較的高いものが
好ましい。具体的にはアルミニウム、銅、鉄、ニッケ
ル、銀等の金属、或いはそれらの金属元素を含む材料が
好ましい。
The material and shape of the mark material are closely related to the amount of X-ray absorption. Therefore, it is important to take that point into account. The material and shape appropriate for the mark are X
The determination can be made generally from the density information of the perspective image when the line is irradiated. Specifically, as described above, it is preferable that the tone of the deepest part including the mark of the fluoroscopic image is just saturated, and the tone of the darkest part of the subject before the mark is set is saturated (100%). Of 5
It is preferably in the range of 0 to 95%. As a material of the mark, generally, a material having a relatively high X-ray absorption coefficient is preferable. Specifically, metals such as aluminum, copper, iron, nickel, and silver, or materials containing such metal elements are preferable.

【0013】X線の出力の適正量も、マーク及び被検体
のX線吸収量により相対的に決定される。その適正量
は、先に示したように画像処理手段により得られた透視
画像のマークを含む最濃部の階調が、丁度飽和する程度
が好ましい。つまり、X線の出力が大きすぎる場合、マ
ークの透視像が不明瞭になり、回転中心軸を正確に検出
ができない恐れがある。一方、X線の出力が小さすぎる
場合、マークの影に存在する被検体に係るX線透視情報
がCT像の再構成に活かされない恐れがある。又、設置
法1に属するマークの設置方法として、被検体の外周全
体をマークで覆うことも可能である。この場合、再構成
後のCT像の被検体の輪郭が明瞭となる利点がある。
The appropriate amount of X-ray output is also relatively determined by the X-ray absorption of the mark and the subject. It is preferable that the appropriate amount is such that the gradation of the darkest part including the mark of the fluoroscopic image obtained by the image processing means is just saturated as described above. That is, when the output of the X-ray is too large, the perspective image of the mark becomes unclear, and the rotation center axis may not be detected accurately. On the other hand, when the output of the X-ray is too small, there is a possibility that the X-ray fluoroscopic information on the subject existing in the shadow of the mark is not utilized for the reconstruction of the CT image. In addition, as a method of setting a mark belonging to the setting method 1, it is possible to cover the entire outer periphery of the subject with the mark. In this case, there is an advantage that the contour of the subject in the CT image after the reconstruction becomes clear.

【0014】次いで設置法2の場合について説明する。
設置法2の場合、マークの存在する回転中心軸検出断面
とCT像構成断面が異なっており、又、回転中心軸検出
断面は2つ存在する。具体的には、マークのある2つの
断面透視像のデータからそれぞれの回転中心軸を検出
し、その回転中心軸の平均座標を構成したいCT断面の
回転中心軸として計算し、次いでCT像を構築したい断
面の透視像データを取り込み、対象断面のCT像を構築
する。マーク材料のX線吸収量はできる限り大きくする
のが好ましいが、如何なる材料のものを用いても良い。
つまり、マーク位置の検出による回転中心軸位置決めと
再構成したい断面のデータ取り込みは全く独立してお
り、それぞれの場合でX線強度を自由に設定できるため
である。例えば、有機物が主な構成要素である被検体に
対し、マークとして銀の粒子を使用した場合、マーク位
置の検出の際には強いX線を放射し、被検体の断面撮影
の時はX線を十分弱くすることにより実施できる。無
論、被検体とマークのX線吸収量が同程度の場合、マー
ク位置の検出及び断面データの取り込みを同一のX線強
度で同時に行うこともできる。
Next, the case of the installation method 2 will be described.
In the case of the setting method 2, the rotation center axis detection section where the mark exists is different from the CT image configuration section, and there are two rotation center axis detection sections. Specifically, the respective rotation center axes are detected from the data of the two cross-sectional perspective images with marks, the average coordinates of the rotation center axes are calculated as the rotation center axis of the CT section to be constructed, and then the CT image is constructed. The perspective image data of the section to be obtained is taken in, and a CT image of the target section is constructed. It is preferable that the X-ray absorption of the mark material be as large as possible, but any material may be used.
In other words, the rotation center axis positioning by detecting the mark position and the data acquisition of the section to be reconstructed are completely independent, and the X-ray intensity can be freely set in each case. For example, when silver particles are used as a mark for an object whose main component is an organic substance, strong X-rays are emitted when detecting the mark position, and X-rays are used when cross-sectional imaging of the object is performed. Can be made sufficiently weak. Of course, when the X-ray absorption amounts of the subject and the mark are almost the same, the detection of the mark position and the acquisition of the cross-sectional data can be performed simultaneously with the same X-ray intensity.

【0015】設置法2の利点は、CT像再構成断面内に
マークが存在しないため、X線透視画像の投影データは
全て被検体に係る情報となり、その情報を再構成データ
として100%活用できることである。又、マーク設置
断面とCT像再構成断面が独立しているため、マークの
材質及び形状は設置法1に比べ自由に選択できる。従っ
て、先に挙げた材料、即ちアルミニウム、銅、鉄、ニッ
ケル、銀は勿論のこと、被検体のモールド樹脂とX線吸
収係数の異なるものであれば樹脂材料でも使用できる。
但し、回転中心軸の検出と再構成断面の投影データの収
集を同時に実施する場合には設置法1と同様に考えるの
が好ましい。つまり、マーク及び被検体透視画像の最濃
部の階調が共に丁度飽和する程度が好ましい。
The advantage of the setting method 2 is that since no mark exists in the CT image reconstruction cross section, all projection data of the X-ray fluoroscopic image is information relating to the subject, and the information can be used 100% as reconstruction data. It is. Further, since the mark installation section and the CT image reconstruction section are independent, the material and shape of the mark can be freely selected as compared with the installation method 1. Accordingly, not only the above-mentioned materials, that is, aluminum, copper, iron, nickel, and silver, but also resin materials can be used as long as they have a different X-ray absorption coefficient from the mold resin of the subject.
However, when the detection of the rotation center axis and the collection of the projection data of the reconstructed cross section are performed at the same time, it is preferable to consider the same as the setting method 1. That is, it is preferable that both the grayscale of the mark and the darkest part of the fluoroscopic image of the subject be saturated.

【0016】X線の出力の適正量も、マーク及び被検体
のX線吸収量により決定される。つまり、マークの輪郭
検出と被検体の投影データ収集を独立して実施する場
合、先ず、マークに係る透視画像の最濃部の階調が丁度
飽和する程度にX線の出力を調整し、次いで被検体のX
線吸収に係る透視画像の最濃部の階調が丁度飽和する程
度にX線の出力を調整する。但し、回転中心軸の検出と
再構成断面の投影データの収集を同時に実施する場合、
マーク及び被検体透視画像の最濃部の階調が共に丁度飽
和する程度が好ましい。X線の出力が適正値でない場
合、回転中心軸を正確に検出ができなかったり、或いは
被検体の再構成CT像が不明瞭となる。
The appropriate amount of X-ray output is also determined by the X-ray absorption of the mark and the subject. That is, when the contour detection of the mark and the projection data collection of the subject are independently performed, first, the output of the X-ray is adjusted so that the gradation of the deepest part of the fluoroscopic image related to the mark is just saturated, and X of subject
The output of the X-ray is adjusted to such an extent that the tone of the darkest part of the fluoroscopic image relating to the line absorption is just saturated. However, when the detection of the rotation center axis and the collection of the projection data of the reconstructed cross section are performed at the same time,
It is preferable that both the mark and the gradation of the darkest part of the fluoroscopic image of the subject are just saturated. If the output of the X-ray is not an appropriate value, the rotation center axis cannot be accurately detected, or the reconstructed CT image of the subject becomes unclear.

【0017】マークの設置方法としては、設置法1及び
設置法2どちらの場合にも前記材料を被検体に接着して
も、又は塗布しても良い。なお、CT検査後外周に設置
した材料を取り除きたい場合、接着強度或いは塗布膜洗
浄溶媒等を前もって考慮に入れるのが好ましい。
Regarding the setting method of the mark, the material may be adhered or applied to the subject in both the setting method 1 and the setting method 2. When it is desired to remove the material placed on the outer periphery after the CT inspection, it is preferable to take into account the adhesive strength or the solvent for cleaning the coating film in advance.

【0018】通常のX線TV装置の場合の回転中心軸X
c検出は、下記式(1)に従って求められる。 Xc=((Xns+Xme)/2)・・・・・・(1) ここでXcは回転中心軸、Xnsは真の回転中心軸から
最も離れた被検体のエッジの投影データのX座標最小
値、Xmeは真の回転中心軸から最も離れた被検体のエ
ッジの投影データのX座標最大値である。但し、設置法
2の場合、マークにより検出されたそれぞれの回転中心
軸の平均をその被検体の回転中心軸とする。
The rotation center axis X in the case of a normal X-ray TV device
c detection is obtained according to the following equation (1). Xc = ((Xns + Xme) / 2) (1) where Xc is the rotation center axis, Xns is the X coordinate minimum value of the projection data of the edge of the subject farthest from the true rotation center axis, Xme is the X coordinate maximum value of the projection data of the edge of the subject farthest from the true rotation center axis. However, in the case of the setting method 2, the average of the rotation center axes detected by the marks is set as the rotation center axis of the subject.

【0019】又、微小焦点型X線TV装置の場合、X線
がファンビーム状に照射されていることを考慮して計算
することにより被検体の回転中心軸は検出できる。
In the case of a micro-focus type X-ray TV device, the rotation center axis of the subject can be detected by performing calculations in consideration of the fact that the X-rays are emitted in a fan beam shape.

【0020】被検体の輪郭位置は被検体設定毎に異なる
が、被検体及びマークの投影像が常に透視画像内に入る
ように設定することで、回転ブレによる被検体中心位置
の回転動作が検出できる。
Although the contour position of the object differs depending on the setting of the object, by setting the projected images of the object and the mark to be always within the fluoroscopic image, the rotational movement of the central position of the object due to rotational shake can be detected. it can.

【0021】前記のように回転中心軸を検出した後にサ
ンプル数Sを決定し、f(X0、θ)〜f(X0+S−
1,θ)を投影データとして再構成処理で利用する。次
いで、画像処理装置より1ライン500〜600画素の
投影データを最大サンプル数として利用できるが、断層
像再構成処理に利用する投影データのサンプルの先頭値
f(X0,Θ)は、被検体の回転中心軸検出後に輪郭位
置を検出することにより行いうる。そして回転ブレを検
出できる。
After detecting the rotation center axis as described above, the number S of samples is determined, and f (X0, θ) to f (X0 + S−).
(1, θ) is used in the reconstruction process as projection data. Next, the projection data of 500 to 600 pixels per line can be used as the maximum number of samples by the image processing apparatus, but the leading value f (X0, Θ) of the sample of the projection data used for the tomographic image reconstruction processing is the value of the subject. This can be performed by detecting the contour position after detecting the rotation center axis. Then, rotation blur can be detected.

【0022】本発明において、被検体の回転制御手段
は、通常のX線TV装置に備え付けられた回転治具を使
用しても、又、被検体の形状、寸法等を鑑み新規に設置
しても良い。制御は如何なる方法を利用しても良いが、
次に続く被検体の濃度情報の取り込みも含めパーソナル
コンピューターにて一括して管理するのが好ましい。
In the present invention, the subject rotation control means may be newly installed in consideration of the shape, dimensions, etc. of the subject, using a rotating jig provided in a normal X-ray TV apparatus. Is also good. The control may use any method,
It is preferable to collectively manage the information including the concentration information of the subsequent sample by a personal computer.

【0023】本発明における、被検体を透過したX線像
の画像処理手段は、通常のX線TV装置に備え付けられ
ているビジコンカメラ、イメージインテンシファイア等
のX線検出器を用いてX線透視画像として2次元映像に
変換する処理手段を示す。
In the present invention, the image processing means for the X-ray image transmitted through the subject is provided by an X-ray detector using an X-ray detector such as a vidicon camera or an image intensifier provided in an ordinary X-ray TV apparatus. 2 shows processing means for converting a perspective image into a two-dimensional video.

【0024】このX線2次元透視画像は、画像処理手段
により5〜100回の画像積分でX線検出器のランダム
ノイズによる画質の低下を補償し、SN比を向上させる
のが好ましい。そして、得られる透視画像の濃度情報か
ら被検体の輪郭位置を各方向毎に検出する。
This X-ray two-dimensional fluoroscopic image is preferably integrated by the image processing means 5 to 100 times to compensate for the deterioration of the image quality due to the random noise of the X-ray detector and to improve the SN ratio. Then, the contour position of the subject is detected for each direction from the density information of the obtained fluoroscopic image.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

実施例1 設置法1の場合について説明する。図1に示すようにマ
ークMは、CT画像再構成対象断面と同一な断面上にあ
る。従って、マークMのX線吸収による濃度情報と対象
断面の濃度情報は重なり合う。
Example 1 The case of the installation method 1 will be described. As shown in FIG. 1, the mark M is on the same cross section as the CT image reconstruction target cross section. Therefore, the density information of the mark M due to X-ray absorption and the density information of the target cross section overlap.

【0026】図2に示すように、X線発生器2、被検体
Pの透視像検出用のX線検出器3などからなるX線TV
装置1に、被検体Pの把持機構の回転を制御する回転制
御装置4、画像入力の処理を実行し、透視画像とCT用
の再構成画像を表示する画像表示CRT6を有する画像
入力・処理装置5及び装置の制御、画像再構成処理など
を実行するパーソナルコンピューター7を付設した。
As shown in FIG. 2, an X-ray TV comprising an X-ray generator 2, an X-ray detector 3 for detecting a fluoroscopic image of a subject P, and the like.
An image input / processing device having a rotation control device 4 for controlling the rotation of a gripping mechanism of a subject P, an image display CRT 6 for executing a process of image input, and displaying a fluoroscopic image and a reconstructed image for CT. 5 and a personal computer 7 for executing device control, image reconstruction processing, and the like.

【0027】なお、前記パーソナルコンピューターは、
被検体Pの輪郭検出装置8、被検体Pの回転中心軸検出
装置9、断層像再構成処理装置10などの制御部を含ん
でいる。又、被検体の把持機構は電子部品把持グリップ
を利用している。
[0027] The personal computer includes:
The control unit includes a contour detection device 8 for the subject P, a rotation center axis detection device 9 for the subject P, a tomographic image reconstruction processing device 10, and the like. Also, the gripping mechanism of the subject utilizes an electronic component grip.

【0028】前記回転制御装置4は被検体Pを360度
全方向から投影データが収集できるようにパーソナルコ
ンピュータ7からの回転入力信号により被検体Pの回転
出力信号を発するもので、連続回転モードとステップ角
度回転モードがあり、連続回転モードは、被検体Pの位
置設定とX線出力の設定用であり、又回転角度ステップ
としては1度、2度などを可能とし、ステップ角度設定
スイッチで選択する。
The rotation control device 4 generates a rotation output signal of the subject P by a rotation input signal from the personal computer 7 so that projection data of the subject P can be collected from all directions of 360 degrees. There is a step angle rotation mode. The continuous rotation mode is for setting the position of the subject P and setting the X-ray output. The rotation angle step can be set once or twice, and can be selected by a step angle setting switch. I do.

【0029】次に、CT画像観察に際する各装置の動作
を図3に示すフローチャートを参照して説明する。入射
X線の強度は被検体P及びマークMのX線吸収量により
最適値が異なるため、透視濃度情報よりX線出力を最適
値に設定する(ステップ(1))。その際、マークM設
置に係る最濃部の濃度情報が丁度飽和する程度に設定す
る。
Next, the operation of each device during CT image observation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Since the optimum value of the intensity of the incident X-ray differs depending on the X-ray absorption amounts of the subject P and the mark M, the X-ray output is set to the optimum value from the see-through density information (step (1)). At this time, the density information is set to such an extent that the density information of the deepest part relating to the mark M is just saturated.

【0030】投影データの入力条件を設定する。入力条
件としては、投影像の透視画像の必要とする回転角度ス
テップ、投影方向数、透視画像積分回数などがある(ス
テップ(2))。
An input condition of the projection data is set. The input conditions include a rotation angle step required for the perspective image of the projection image, the number of projection directions, the number of integration of the perspective image, and the like (step (2)).

【0031】被検体Pの回転を実行し(ステップ
(3)、(4))、10〜100回の画像積分でX線検
出器3のランダムノイズによる透視画像の画質低下を補
償し(ステップ(5))、SN比を向上させた投影デー
タを保管する(ステップ(6))。
The rotation of the subject P is executed (steps (3) and (4)), and image quality deterioration of the fluoroscopic image due to random noise of the X-ray detector 3 is compensated by image integration of 10 to 100 times (step (3)). 5)), and store the projection data with the improved SN ratio (step (6)).

【0032】なお、CTに必要な投影データは、透視画
像を8ビットのデジタル値に変換し、その入力と基本的
な前処理を画像入力・処理装置5で行う。
The projection data necessary for CT is obtained by converting a fluoroscopic image into an 8-bit digital value, and performing input and basic preprocessing by the image input / processing device 5.

【0033】次いで、マークMのX線吸収に係る投影デ
ータの最小及び最大のX座標値を被検体輪郭検出装置8
及び回転中心軸検出装置9により検出し、通常のX線T
V装置ならば前記の式(1)に従い、また、微小焦点型
X線TV装置ならばX線がファンビーム状に照射されて
いることを考慮に入れて回転中心座標Xcを求める(ス
テップ(7))。その後サンプル数Sを決定し(ステッ
プ(8))、被検体Pの投影データが全て含まれる範囲
X0〜X0+S−1を設定し(ステップ(9))、f
(X0,Θ)〜f(X0+S−1,Θ)を再構成処理に
移す(ステップ(10))。なお、f(X, Θ)は被検
体のX線吸収係数の積分値を表し、Θは投影角度を示
す。
Next, the minimum and maximum X coordinate values of the projection data relating to the X-ray absorption of the mark M are determined by using the object contour detection device 8.
And a normal X-ray T
In the case of a V apparatus, the rotation center coordinate Xc is obtained in accordance with the above equation (1), and in the case of a microfocus type X-ray TV apparatus, taking into account that X-rays are emitted in a fan beam shape (step (7) )). Thereafter, the number of samples S is determined (step (8)), and a range X0 to X0 + S-1 including all the projection data of the subject P is set (step (9)), and f
(X0, Θ) to f (X0 + S-1, に) are shifted to the reconstruction processing (step (10)). Note that f (X, Θ) represents the integrated value of the X-ray absorption coefficient of the subject, and Θ represents the projection angle.

【0034】断層像再構成処理装置10では、再構成マ
トリックス数を設定し、投影データのフィルタ補正逆投
影処理で断層像を再構成し(ステップ(10))、画像
表示CRT6により観察し、また保管する(ステップ
(11))。なお、被検体輪郭検出装置8、回転中心軸
検出装置9、断層像再構成処理装置10等の再構成処理
はパーソナルコンピュータ上のソフトウエアで実行す
る。
The tomographic image reconstruction processing device 10 sets the number of reconstruction matrices, reconstructs a tomographic image by filter-corrected backprojection processing of projection data (step (10)), observes the image on the image display CRT 6, and Store (step (11)). The reconstruction processing of the object contour detection device 8, the rotation center axis detection device 9, the tomographic image reconstruction processing device 10, and the like is executed by software on a personal computer.

【0035】実施例2 設置法2の場合の回転中心座標検出及び断層像再構成を
独立して実施する場合について説明する。図4に示すよ
うにマークMはCT画像再構成断面から上下に等間隔離
れた位置に設置する。X線CT装置は、実施例1と同様
な装置を用いる。次にCT画像観察に際する測定手順を
図5に示すフローチャートを参照して説明する。
Embodiment 2 A case where the detection of the center of rotation and the reconstruction of the tomographic image in the case of the installation method 2 are performed independently will be described. As shown in FIG. 4, the mark M is installed at a position vertically and vertically spaced from the CT image reconstruction cross section. As the X-ray CT apparatus, an apparatus similar to that of the first embodiment is used. Next, a measurement procedure at the time of CT image observation will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

【0036】マークMのX線吸収量に鑑み、その透視輪
郭像の検出に適したようにX線出力を最適値に設定する
(ステップ(1))。被検体の回転を実施し、それぞれ
のマークMの輪郭位置の最小及び最大の座標を被検体輪
郭検出装置8を用いて検出する(ステップ(2〜
5))。回転終了後、検出した最小・最大の座標からそ
れぞれのマークMを含む断面の回転中心座標を検出し
(ステップ(6))、次いでその平均の回転中心座標を
被検体の回転中心座標として求める(ステップ
(7))。次いで被検体のX線吸収に係る透視濃度情報
よりX線出力を最適値に設定する(ステップ(8))。
次いで投影データの入力条件を実施例1と同様に設定す
る(ステップ(9))。その後の被検体Pの回転から画
像再構成処理までの一連の処理は、実施例1と同様に実
施する(ステップ(14〜17))。
In consideration of the X-ray absorption amount of the mark M, the X-ray output is set to an optimum value so as to be suitable for detecting the perspective contour image (step (1)). The rotation of the subject is performed, and the minimum and maximum coordinates of the contour position of each mark M are detected by using the subject contour detection device 8 (steps (2) to (5)).
5)). After the rotation is completed, the rotation center coordinates of the cross section including the respective marks M are detected from the detected minimum and maximum coordinates (step (6)), and the average rotation center coordinates are obtained as the rotation center coordinates of the subject (step (6)). Step (7)). Next, the X-ray output is set to an optimum value based on the fluoroscopic density information relating to the X-ray absorption of the subject (step (8)).
Next, the input conditions of the projection data are set in the same manner as in the first embodiment (step (9)). A series of subsequent processing from rotation of the subject P to image reconstruction processing is performed in the same manner as in the first embodiment (steps (14 to 17)).

【0037】実施例3 設置法2で回転中心座標検出及び断層像再構成処理の投
影データ収集を同時に実施する場合について説明する。
被検体へのマークの設置は図4と同様とする。X線CT
装置は、実施例1と同様な装置を用いる。
Embodiment 3 A case will be described in which the installation method 2 simultaneously performs rotation center coordinate detection and projection data collection for tomographic image reconstruction processing.
The setting of the mark on the subject is the same as in FIG. X-ray CT
As the apparatus, the same apparatus as that of the first embodiment is used.

【0038】次にCT画像観察に際する測定手順を図6
に示すフローチャートを参照して説明する。先ず、マー
クM及び被検体P双方の透視画像が適正値となるように
X線出力を最適値に設定する(ステップ(1))。次い
で投影データの入力条件を実施例1と同様に設定する
(ステップ(2))。被検体の回転を実施し、それぞれ
のマークMの輪郭位置の最小及び最大座標の検出、及
び、再構成断面の投影データの収集を同時に実施する
(ステップ(3〜7))。回転終了後検出した最小・最
大の座標からそれぞれのマークMを含む断面の回転中心
座標を検出し(ステップ(8))、次いでその平均の回
転中心座標を被検体の回転中心座標として求める(ステ
ップ(9))。次いで収集した投影データを用いて再構
成処理に移す。その他の一連の動作及び処理は実施例1
と同様とする(ステップ(10〜13))。
FIG. 6 shows a measurement procedure for observing a CT image.
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, the X-ray output is set to an optimum value so that the fluoroscopic images of both the mark M and the subject P have appropriate values (step (1)). Next, the input conditions of the projection data are set in the same manner as in the first embodiment (step (2)). The rotation of the subject is performed, and the detection of the minimum and maximum coordinates of the contour position of each mark M and the collection of projection data of the reconstructed cross section are simultaneously performed (steps (3 to 7)). The rotation center coordinates of the cross section including the respective marks M are detected from the minimum and maximum coordinates detected after the rotation is completed (step (8)), and then the average rotation center coordinates are obtained as the rotation center coordinates of the subject (step (8)). (9)). Next, the process proceeds to a reconstruction process using the collected projection data. Other series of operations and processes are described in the first embodiment.
(Steps (10-13)).

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明は、通常のX線TV装置或いは微
小焦点型X線TV装置の透視像を利用し、その透視画像
の輪郭位置から被検体の回転中心軸を検出し、CT画像
を再構成するX線CT装置において、X線吸収係数の低
い材料でモールドされた電子部品のようにこれまでの方
法では輪郭位置の検出が困難であった被検体に対しても
その回転中心軸を検出し、CT像の再構成を可能とし
た。
The present invention utilizes a fluoroscopic image of an ordinary X-ray TV apparatus or microfocus type X-ray TV apparatus, detects the rotational center axis of the subject from the contour position of the fluoroscopic image, and converts the CT image into a CT image. In an X-ray CT apparatus to be reconstructed, the rotation center axis can be set even for an object such as an electronic component molded with a material having a low X-ray absorption coefficient, in which the detection of the contour position is difficult by the conventional method. Detection and reconstruction of the CT image was made possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】設置法1に基づくマーク設置例である。FIG. 1 is a mark setting example based on a setting method 1.

【図2】本発明の構成概要を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration outline of the present invention.

【図3】設置例1に基づく動作を示すフローチャートで
ある。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation based on an installation example 1.

【図4】設置例2に基づくマークの設置例である。FIG. 4 is an example of setting a mark based on a setting example 2;

【図5】設置例2の回転中心軸の検出と被検体投影デー
タの収集を独立して実施する場合に基づく動作を示すフ
ローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation based on a case where the detection of the rotation center axis and the collection of the subject projection data are independently performed in Installation Example 2.

【図6】設置例2の回転中心軸の検出と被検体投影デー
タの収集を同時に実施する場合に基づく動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation based on a case where the detection of the rotation center axis and the collection of the subject projection data are simultaneously performed in Installation Example 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 X線TV装置 2 X線発生器 3 X線検出器 4 回転制御装置 5 画像入力・処理装置 6 画像表示CRT 7 パーソナルコンピューター 8 被検体輪郭検出装置 9 回転中心軸検出装置 10 断層像再構成処理装置 REFERENCE SIGNS LIST 1 X-ray TV device 2 X-ray generator 3 X-ray detector 4 Rotation control device 5 Image input / processing device 6 Image display CRT 7 Personal computer 8 Subject outline detection device 9 Rotation center axis detection device 10 Tomographic image reconstruction processing apparatus

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−118030(JP,A) 特開 昭62−75772(JP,A) 実開 昭53−134680(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 23/00 - 23/227 A61B 6/00 - 6/14 G03B 42/02Continuation of the front page (56) References JP-A-6-118030 (JP, A) JP-A-62-75772 (JP, A) JP-A-53-134680 (JP, U) (58) Fields studied (Int .Cl. 6 , DB name) G01N 23/00-23/227 A61B 6/00-6/14 G03B 42/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検体を挟んでX線発生器とX線検出器
が対向配置され、被検体の回転制御手段と、被検体を透
過したX線像の画像処理手段と、画像処理手段により得
られるX線像の濃度情報から被検体の輪郭位置を各方向
毎に検出する手段と、その輪郭位置から被検体の回転中
心軸を検出する手段を有するX線CT装置において、被
検体の外側に被検体と一体となって回転するようにX線
を吸収する材料を設置し、当該材料のX線透視画像の輪
郭投影像から被検体の真の回転中心軸を検出することを
特徴とする被検体の回転中心座標検出方法。
An X-ray generator and an X-ray detector are arranged opposite to each other with a subject interposed therebetween, and the X-ray generator includes a subject rotation control unit, an X-ray image transmitting unit passing through the subject, and an image processing unit. In an X-ray CT apparatus having means for detecting a contour position of a subject in each direction from density information of an obtained X-ray image and means for detecting a rotation center axis of the subject from the contour position, A material that absorbs X-rays is installed so as to rotate integrally with the subject, and a true rotation center axis of the subject is detected from a contour projection image of an X-ray fluoroscopic image of the material. A method of detecting the rotation center coordinates of the subject.
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