JP6394082B2 - X線検査装置 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明に係るX線検査装置は、被検体にX線を照射するX線源と、前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、前記X線検出部が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部が生成する複数の前記X線画像を再構成させてX線断層画像を取得する断層画像再構成部と、前記X線源と前記被検体との間に設けられ、X線を遮蔽する遮蔽部を備え、前記X線源から照射されるX線の照射野であるX線照射野を制御するコリメータと、前記X線画像の拡大率に基づいて前記遮蔽部の開閉移動を制御することにより、前記X線照射野を定めるコリメータ制御部と、前記コリメータ制御部により定められる前記X線照射野の当該撮影時における位置を、前記コリメータ制御部により定められる前記X線照射野の当初位置と比較して、前記X線画像の当該撮影時における前記当初位置に対する前記X線照射野の移動方向および移動距離を検出する照射野検出部と、前記照射野検出部が検出した前記照射野の移動方向および移動距離に基づいて前記X線画像を補正する画像補正部とを備えるものである。
実施例に係るX線検査装置1は図1(a)および図1(b)に示すように、被検体Mを載置させる載置ステージ3と、被検体Mに対してX線を照射するX線管5と、被検体Mに照射されて透過したX線を検出するX線検出器7とを備えている。載置ステージ3はz方向(鉛直方向)に平行な軸Gの軸周りに回転可能に構成される。また載置ステージ3はx方向、すなわちX線管5のX線焦点5aから照射されたX線5bの中心軸5cの通る水平方向に移動可能となるように構成される。X線管5とX線検出器7は、載置ステージ3を挟んで対向配置されている。
次に実施例に係るX線検査装置1の動作について説明する。図4は実施例に係るX線検査装置の動作を説明するフローチャートである。
まず、操作者は載置ステージ3に被検体Mを載置させる。そして入力部39を操作して、載置ステージ3、X線管5、およびX線検出器7を適切な位置へ移動させる指示を入力する。主制御部37は入力部39に入力された指示の内容に基づいて、X線管移動機構19、ステージ移動機構23、および検出器移動機構25のそれぞれに制御信号を出力する。
E=D1/D2 …(1)
E=D1/k …(2)
拡大率算出部31が算出する拡大率Eの情報は記憶部41に随時送信され、記憶される。載置ステージ3、X線管5、およびX線検出器7の各々を所定の位置へ移動させ、X線画像の拡大率Eの値を算出することによって、ステップS1に係る工程は終了する。
ステップS1に係る工程の終了後、拡大率Eの値に基づいてコリメータの制御を行う。すなわち操作者は入力部37を操作してコリメータ9に設けられている遮蔽板9a〜9dの開閉を調節する指示を入力する。主制御部37は入力部39に入力された指示の内容に基づいて、コリメータ制御部27に制御信号を出力する。コリメータ制御部27は制御信号に従って遮蔽板9aおよび遮蔽板9bをz方向に移動させ、遮蔽板9cおよび遮蔽板9dをy方向へ移動させる。
コリメータの制御が終了した後、X線の照射を行う。すなわち、操作者は入力部39を操作して、載置ステージ3を回転させつつX線画像を生成する指示を入力する。主制御部37は入力部39に入力された指示の内容に基づいて、ステージ回転駆動部21およびX線照射制御部17に制御信号を出力する。
ここで、生成される一連のX線画像P1,P2,…Pnの全てについて、X線照射野Bの位置が常に同じであることが理想である。しかしながらX線管5において、電子ビームをX線に変換する際に発生する熱により、陽極であるターゲットが膨張し、さらに電子銃およびX線管5の筐体自体が変形する。そしてこれらの要因により、X線の照射量や照射時間に応じて、X線管5におけるX線焦点5aの位置は徐々に移動する。
画像補正部35は照射野検出部33から送信される情報に基づいて、画像生成部11から送信されるX線画像の補正を行う。ここで検出面7aとX線照射野B0との位置関係に基づいて予想されるX線画像P0を図5(b)に示す。被検体Mを含むX線像CのX線画像P0における位置は、X線照射野B0の検出面7aにおける位置に対応している。
補正されたX線画像P1,P2,…Pnの画像データが全て再構成部13へ送信されることにより、X線断層画像の再構成を行う。すなわち再構成部13は、補正された一連のX線画像P1,P2,…Pnを再構成する。X線画像を再構成させる方法としてはフィルタバックプロジェクション法やシフト加算法などが用いられる。
Bz/Az=(D1−D2)/D2 …(5)
D1/D2の値は拡大率Eの値と等しいので、X線焦点5aの移動距離Azは、X線照射野Bnの移動距離Bzおよび拡大率Eを用いて、次の(6)で示される式を用いて表される。
Az=Bz/(E−1) …(6)
3 …載置ステージ
5 …X線管(X線源)
7 …X線検出器(X線検出部)
9 …コリメータ
11 …画像生成部
13 …再構成部(断層画像再構成部)
19 …X線管移動機構
25 …検出器移動機構
27 …コリメータ制御部
29 …位置検出部
31 …拡大率算出部
33 …照射野検出部
35 …画像補正部
37 …主制御部
Claims (4)
- 被検体にX線を照射するX線源と、
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部が出力する検出信号を用いてX線画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が生成する複数の前記X線画像を再構成させてX線断層画像を取得する断層画像再構成部と、
前記X線源と前記被検体との間に設けられ、X線を遮蔽する遮蔽部を備え、前記X線源から照射されるX線の照射野であるX線照射野を制御するコリメータと、
前記X線画像の拡大率に基づいて前記遮蔽部の開閉移動を制御することにより、前記X線照射野を定めるコリメータ制御部と、
前記コリメータ制御部により定められる前記X線照射野の当該撮影時における位置を、前記コリメータ制御部により定められる前記X線照射野の当初位置と比較して、前記X線画像の当該撮影時における前記当初位置に対する前記X線照射野の移動方向および移動距離を検出する照射野検出部と、
前記照射野検出部が検出した前記照射野の移動方向および移動距離に基づいて前記X線画像を補正する画像補正部とを備えるX線検査装置。 - 請求項1に記載のX線検査装置において、
前記X線源、前記遮蔽部、および前記X線検出部の各々の位置情報を随時検出することにより、前記X線源から前記遮蔽部までの距離、および前記X線源から前記X線検出部までの距離を検出する位置検出部と、
前記位置検出部が検出する前記X線源から前記遮蔽部までの距離、および前記X線源から前記X線検出部までの距離に基づいて前記X線画像の拡大率を算出する拡大率算出部とをさらに備えるX線検査装置。 - 請求項1または請求項2に記載のX線検査装置において、
前記画像補正部は、前記照射野の移動方向および移動距離に基づいて前記X線画像の画像データにおけるX線像の位置を補正することによって前記X線画像を補正するX線検査装置。 - 請求項1または請求項2に記載のX線検査装置において、
前記X線検出部の位置を移動させる検出器移動部、または前記X線源の位置を移動させるX線源移動部をさらに備え、
前記画像補正部は、前記照射野の移動方向および移動距離に基づいて前記検出器移動部または前記X線源移動部を制御することによって前記X線画像を補正するX線検査装置。
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