X射线成像设备和用于其的校准方法

X射线成像设备和用于其的校准方法
【专利摘要】X射线成像设备包括：X射线源，能够在规定移动路径上移动；移动装置，用于在规定移动路径上移动X射线源；成像平台，被提供为面对X射线源；平板型X射线检测器，被提供在成像平台上；标记；控制单元，移动X射线源，并且使得从至少两个位置获取包含标记的各个图像；以及图像处理单元，对于所获取的每个图像确定标记图像的位置，并且基于标记图像的位置之间的关系，确定X射线源移动轴相对于X射线检测器的斜率。
【专利说明】X射线成像设备和用于其的校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及捕捉卧姿、站姿、乳房造影等的图像的X射线成像设备和用于其的校准方法，并且更特别地，涉及即使当X射线源的移动轴相对于X射线检测器未对准时也可以校正未对准、可以获得在被摄体的预定位置处的横截面的高精度合成图像(断层合成图像)，并且其进一步可以抑制未对准的老化劣化的X射线成像设备和用于其的校准方法。
【背景技术】
[0002]近来，为了详细地观测起作用部分，已经提出了可以执行断层合成成像操作的多种X射线成像设备，其中，可以通过在移动X射线源的同时从不同角度利用X射线照射被摄体、捕捉图像，并且将被捕捉图像相加，来获得强调期望断层分析(tomographic)平面的图像(例如，参见专利文献I)。
[0003]在断层合成成像中，例如，X射线源被平行于X射线检测器移动或者成圆弧、椭圆等移动，通过以不同照射角对被摄体成像，来获得多个被捕捉图像，并且重构被捕捉图像，以创建断层分析图像。
[0004]专利文献I公开了一种射线照相成像设备，其中，可以取决于断层合成成像时的成像条件，选择仅移动辐射源的第一模式和移动辐射源和检测装置两者的第二模式中的任一个，并且在所选择的模式下获得多个被捕捉图像。
[0005]引用列表
[0006]专利文献
[0007]专利文献I JP2011-67503A
[0008]专利文献2 JP2000-278606A
[0009]专利文献3 JP2OlO-25295IA

【发明内容】

[0010]技术问题
[0011]然而，在断层合成成像中，要求X射线源的移动轴相对于X射线检测器(X射线图像传感器)的精确对准。特别是，在使用高架行驶(overhead traveling) X射线源的X射线成像设备中，X射线源和X射线检测器(X射线图像传感器)不被一体化为统一体，并且从而不容易安装高度精确对准的X射线源和X射线检测器。
[0012]在传统断层合成成像中，已知使用预定标记(marker)组件创建校准数据的方法。然而，该方法的困难在于，需要管理标记的精确度，需要为诸如SID(在X射线管的焦点和图像接收平面之间的距离)、X射线源的角度、以及拍摄数目等的每个成像条件创建校准数据。
[0013]而且，在使用预定标记组件创建校准数据的方法中，由于使用预先获取的校准数据，存在不可能处理老化劣化(老化改变)的问题。
[0014]除了以上描述的之外，已知使用标记检测图像的位置未对准并且校正X射线图像的方法(例如，参见专利文献2)。[0015]专利文献2公开了一种X射线成像设备，其中，具有标记的支撑件被附接至被摄体的成像区域，捕捉成像区域的掩蔽图像(mask image)和实时图像(live image),计算在掩蔽图像中的标记的位置和在实时图像中的标记的位置之间的误差，并且执行减法，以使两个位置相互匹配，并且由此防止出现由于导管插入台的位置未对准导致生成的减法图像中的噪声。
[0016]即使在该情况下，也存在需要管理标记的精确度以创建校准数据，需要对于诸如SID (X射线管的焦点和图像接收平面之间的距离)、X射线源的角度、以及拍摄数目等的每个成像条件创建校准数据的问题。
[0017]专利文献3公开了一种X射线CT装置，其适用于在临床场所使用，并且旨在获取没有环状伪影的高精度CT图像。在专利文献3中公开的X射线CT装置中，当从输出图像检测到环状伪影时，空气校准数据获取单元获取新空气校准数据，并且空气校准数据替换单元用新空气校准数据，替换直到该时间点使用的空气校准数据。
[0018]如上所述，专利文献3公开了替换空气校准数据，但是专利文献3涉及X射线CT装置。在该情况下，不知道可以处理在断层合成成像时的校准的老化劣化的X射线成像设备。
[0019]本发明的目标是解决基于传统技术的问题，并且提供一种X射线成像设备和用于其的校准方法，其中，即使当X射线源的移动轴相对于X射线检测器未对准时，该X射线成像设备也可以校正未对准，其可以获得被摄体的预定位置处的横截面的高精度合成图像(断层合成图像)，并且除了校正上述未对准之外，其进一步可以抑制未对准的老化劣化。
[0020]问题的解决方案
[0021]为了达到上述 目标，本发明的第一方面提供一种X射线成像设备，包括:X射线源，其能够沿着预定移动路径移动；移动装置，其用于使X射线源沿着预定移动路径移动；成像平台，其被设置成面对X射线源；平板型X射线检测器，其被提供至成像平台；标记(marker)，其被设置在成像平台中；控制单元，其使X射线源经由移动装置移动，并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像；以及图像处理单元，其计算在被捕捉图像中的每一个的标记的图像的位置，并且基于标记的图像的位置之间的相对关系，计算X射线源的移动轴相对于X射线检测器的斜率(slope)。
[0022]优选地，图像处理单元对于X射线源的每个成像位置计算相对于X射线检测器的斜率。优选地，图像处理单元使用相对于X射线检测器的斜率，重构断层分析图像。
[0023]相对于X射线检测器的斜率是例如在平行于X射线检测器的表面的平面中的第一斜率。
[0024]优选地，图像处理单元进一步计算在被捕捉图像中的每一个中的标记的图像的尺寸的改变，使用尺寸的改变来计算X射线源和X射线检测器之间的距离，并且计算在垂直于X射线检测器的表面的平面中的第二斜率作为相对于X射线检测器的另一个斜率。
[0025]本发明的第二方面提供X射线成像设备的校准方法，X射线成像设备包括:成像平台，其被设置成面对X射线源，X射线源能够沿着预定移动路径移动；平板型X射线检测器，其被提供至成像平台；以及标记，校准方法包括以下步骤:使X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像；以及计算在被捕捉图像中的每一个中的标记的图像的位置，并且基于标记的图像的位置之间的相对关系，计算X射线源的移动轴相对于X射线检测器的斜率。
[0026]优选地，对于X射线源的每个成像位置计算相对于X射线检测器的斜率。
[0027]相对于X射线检测器的斜率是例如在平行于X射线检测器的表面的平面中的第一斜率。
[0028]优选地，校准方法进一步包括以下步骤:计算在被捕捉图像中的每一个中的标记图像的尺寸的改变，使用尺寸的改变来计算X射线源和X射线检测器之间的距离，并且计算在垂直于X射线检测器的表面的平面中的第二斜率作为相对于X射线检测器的另一个斜率。
[0029]本发明的第三方面提供一种X射线成像设备，包括:X射线源，其能够沿着预定移动路径移动；移动装置，其用于使X射线源沿着预定移动路径移动；成像平台，其被设置成面对X射线源；平板型X射线检测器，其被提供至成像平台；标记，其被设置在成像平台中；校准单元，其对被设置成面对X射线检测器的X射线源的移动方向的未对准执行校准操作；以及确定单元，其确定校准单元是否应该更新校准，并且基于确定结果使校准单元执行校准操作，其中，通过X射线源捕捉包括标记的图像，通过校准单元计算在被捕捉图像中的标记的图像的位置，并且确定单元基于标记的图像的位置确定是否更新校准。
[0030]优选地，校准单元使X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像，并且计算在被捕捉图像之中的第一图像和第二图像中的每一个中的标记的图像的位置，并且其中，确定单元使用现有校准数据，从第一图像中的标记的图像的位置，计算对应于第二图像中的标记图像的对应标记图像的位置，并且基于第二图像中的标记的图像的位置和对应于第二图像中的标记的图像的对应标记图像的位置之间的未对准，确定是否更新校准。
[0031]优选地，校准单元使X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像，计算在被捕捉图像中的每一个中的标记的图像的位置，基于标记的图像的位置之间的相对关系计算X射线源的移动轴在平行于X射线检测器的表面的平面中的第一斜率，并且基于第一斜率创建第一校准数据。
[0032]优选地，校准单元使X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像，计算在被捕捉图像中的每一个中的标记的图像的尺寸的改变，使用尺寸的改变计算X射线源和X射线检测器之间的距离，计算X射线源在垂直于X射线检测器的表面的平面中的第二斜率，并且基于第二斜率创建第二校准数据。
[0033]优选地，校准单元对于X射线源的每个成像位置，计算第一校准数据和第二校准数据当中的至少第一校准数据。
[0034]优选地，X射线成像设备进一步包括:重构单元，其使用通过使X射线源经由移动装置移动至预定成像位置并且执行断层合成成像操作而获得的多个图像来重构断层分析图像，其中，重构单元使用第一校准数据和第二校准数据当中的至少第一校准数据，以使用通过断层合成成像操作捕捉的多个图像来重构断层分析图像。
[0035]优选地，X射线成像设备进一步包括:通知单元，其通知关于是否更新校准的确定单元的确定结果。
[0036]本发明的第四方面提供一种X射线成像设备的校准方法，X射线成像设备包括:成像平台，其被设置成面对X射线源，X射线源能够沿着预定移动路径移动；平板型X射线检测器，其被提供至成像平台；以及标记，校准方法包括以下步骤:使X射线源捕捉包括标记的图像；以及计算在被捕捉图像中的标记的图像的位置，基于标记的图像的位置确定是否更新校准，并且基于确定结果执行校准。
[0037]优选地，执行校准的步骤包括:使X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像，并且计算在被捕捉图像之中的第一图像和第二图像中的每一个中的标记的图像的位置；使用现有校准数据，从第一图像中的标记的图像的位置，计算对应于第二图像中的标记的图像的对应标记图像的位置；并且基于第二图像中的标记的图像的位置和对应于第二图像中的标记的图像的对应标记图像的位置之间的未对准，确定是否更新校准。
[0038]优选地，执行校准的步骤包括以下步骤:使X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像；计算在被捕捉图像中的每一个中的标记的图像的位置；基于标记的图像的位置之间的相对关系，计算X射线源的移动轴在平行于X射线检测器的表面的平面中的第一斜率；并且基于第一斜率，创建第一校准数据。
[0039]优选地，执行校准的步骤使X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括标记的图像，计算在被捕捉图像中的每一个中的标记的图像的尺寸的改变，使用尺寸的改变计算X射线源和X射线检测器之间的距离，计算X射线源在垂直于X射线检测器的表面的平面中的第二斜率，并且基于第二斜率创建第二校准数据。
[0040]优选地，对于X射线源的每个成像位置计算第一校准数据和第二校准数据当中的至少第一校准数据。
[0041]本发明的有益效果
[0042]根据本发明，即使当X射线源的移动轴相对于X射线检测器未对准时，也可以校正未对准。从而，在重构断层合成时，可以使用各个图像执行精确重构。结果，可以获得在被摄体的预定位置处的横截面的高精度合成图像(断层合成图像)。
·[0043]而且，根据本发明，取决于老化改变，能够容易地确定是否有必要更新用于校正X射线源的移动轴与X射线检测器的未对准的校准数据。从而，可以容易地看出是否执行校准，并且从而如果需要，则能够执行校准。结果，可以抑制老化改变的影响，并且从而可以一直执行断层合成的精确重构，并且一直获得被摄体的预定位置处的横截面的高精度合成图像(断层合成图像)。
【专利附图】

【附图说明】
[0044]图1是示出根据本发明的第一实施例的X射线成像设备的示意图。
[0045]图2是示出根据本发明的第一实施例的X射线成像设备中的X射线源和X射线检测器被布置的布置状态的示意图。
[0046]图3是示出根据本发明的第一实施例的通过X射线成像设备捕捉的两个图像的示意图。
[0047]图4是示出根据本发明的第一实施例的通过X射线成像设备捕捉的两个图像的合成图像的不意图。
[0048]图5 (a)和图5 (b)是示出根据本发明的第一实施例的通过X射线成像设备捕捉的标记的标记图像的改变的示意图。
[0049]图6 (a)和图6 (b)是示出通过断层合成成像捕捉的X射线断层分析图像被重构的状态的概念图。
[0050]图7是示出根据本发明的第二实施例的X射线成像设备的示意图。
[0051]图8是示出根据本发明的第二实施例的X射线成像设备中的校准方法的流程图。
【具体实施方式】
[0052]此后，将基于附图中所示的示例性实施例，详细地描述根据本发明的X射线成像设备和校准方法。
[0053]图1是示出根据本发明的第一实施例的X射线成像设备的示意图。
[0054]图1中所示的根据第一实施例的X射线成像设备10用于以断层合成方式对诸如人体的被摄体M成像，并且获得任意高度处的被摄体M的横截面的X射线断层分析图像。
[0055]X射线成像设备10可以例如被用于卧姿、站姿或者用于乳腺造影的断层合成成像。
[0056]X射线成像设备10可以采用嵌入式X射线检测器18。当在校准之前和之后，暗盒(cassette)的位置不改变时，X射线成像设备10可以采用盒式X射线检测器18。
[0057]X射线成像设备10包括高架行驶X射线源12、移动单元14、X射线源控制单元15、成像平台16、X射 线检测器18、标记20、图像处理单元22、显示单元24、输出单元26、以及控制单元30。控制单元30连接至移动单元14、X射线源控制单元15、X射线检测器18、图像处理单元22、显示单元24、输出单元26、以及输入单元28。
[0058]控制单元30根据从输入单元28输入的指令输入信号，控制X射线成像设备10的操作，诸如，通过使用X射线源12、移动单元14、以及X射线源控制单元15捕捉X射线图像的操作、图像处理单元22中的图像处理操作、显示单元24中的屏幕显示操作、以及输出单元26中的输出操作。
[0059]输入单元28是用于输入多种指令的单元，包括随后将描述的成像开始指令和切换指令，并且其实例包括鼠标和键盘。指令输入通过输入单元28被输入到控制单元30中，并且X射线成像设备10的多种操作通过控制单元30来执行。例如在显示单元24上显示从输入单元28输入的指令。
[0060]X射线源12被装配在设置在天花板H上的轨道13上，以面对成像平台16，从而可移动。
[0061]如图2中所示，轨道13被设置成使得X射线源12的移动方向(y方向)和X射线检测器18的长度方向(Y方向)相互匹配，即，X射线源12的移动方向(y方向)和X射线检测器18的长度方向(Y方向)相互平行。
[0062]如图1中所示,轨道13被提供有移动单元14。例如,移动单元14包括驱动单元(未示出)，诸如，经由带(未示出)、滑轮(未示出)等连接至X射线源12的步进式马达。X射线源12能够沿着轨道13线性地移动，并且通过使用移动单元14停在轨道13上的预定位置处。
[0063]移动单元14的构造不被特别限制，只要其可以使X射线源12沿着轨道13移动并且可以使X射线源12停在预定成像位置即可。
[0064]X射线源12的移动路径不限于线性路径，而是可以为圆弧路径。在该情况下，轨道13被设置成圆弧形状。[0065]X射线源12通过X射线(福射)照射成像平台16的表面16a上的被摄体M，并且可以朝向被摄体M改变X射线的照射角。通常被用于X射线成像设备的、能够改变X射线的照射角的X射线源可以被用作X射线源12。例如，X射线源12被提供有未示出的准直器(照射视场光阑)。
[0066]X射线源12连接至X射线源控制单元15。由X射线源控制单元15控制通过X射线的照射和来自X射线源12的X射线的照射角。取决于成像条件，X射线源12通过移动单元14移动至预定成像位置，并且通过X射线源控制单元15改变朝向被摄体M的X射线的照射角，并且然后，从X射线源12照射预定强度的X射线一段预定时间。即，从X射线源12朝向被摄体M照射预定剂量的X射线。
[0067]诸如人或动物的被摄体M位于成像平台16的表面16a上。例如，人以卧姿躺在成像平台16的表面16a上，作为被摄体M。
[0068]在成像平台16的后表面16b上，平坦型(平板型)X射线检测器18(此后称为FPD18)被设置成跨过成像平台16面对轨道13。在该实施例中，如上所述，FPD18的长度方向(Y方向，参见图2)和轨道13的长度方向，即，X射线源12的移动方向(y方向)，被设置成相互平行。
[0069]FPD18在X射线接收平面朝向上面的情况下被设置在成像平台16的后表面16b上。FPD18检测通过被摄体M的X射线，光电转换检测到的X射线，并且获取与被摄体M的被捕捉X射线图像对应的数字图像数据(投影数据)，并且FPD18具有多个像素在检测器盒中被布置成二维矩阵形状的成像平面。将数字图像数据从FPD18输出到图像处理单元22。如上所述，X射线源12的移动方向(y方向)和FPD18的长度方向(Y方向)被设定成相互平行，并且X射线源12的移动方向(y方向)被设定成与FPD18的像素布置方向匹配。
[0070]在本发明中，“斜率”是指相对`于多个像素的布置(二维矩阵的布置方向)的斜率。
[0071]诸如将X射线(辐射)直接转换为电荷的直接系统和将X射线(辐射)暂时转换为光并且将转换后的光另外转换为电信号的间接系统的多种系统可以被用于FPD18。FPD18可以被配置成在X射线源12的移动方向上可移动。
[0072]例如，在设置FPD18的区域中的成像平台16中设置标记20。标记20在与FPD18的表面18a具有间隙的情况下被设置在成像平台16中。标记20可以被设置成使其边缘与FPD18的外边缘18b匹配。
[0073]例如在启动设备时，在对被摄体M执行断层合成成像操作之前，标记20被成像，并且被用于校准多段被捕捉投影数据(X射线图像)。
[0074]标记20由很难发射辐射的材料形成，诸如金属，优选地具有大原子序数的金属。可以从中容易地看出标记20的中心的形状，诸如具有十字孔的形状，可以优选地被用作标记20的形状。标记20的数量不被特别限制，并且可以是两个以上。当标记的数量是两个以上时，优选地，标记具有相互不同的形状，以便容易地识别各个标记。当标记20的数量是两个以上时，例如，设置四个标记。当标记20的数量是两个以上时，其布置图案不被特别限制，并且标记被设置成例如矩形形状。
[0075]标记20可以可拆卸地附接到成像平台16上。在该情况下，当标记20被适当地设置在成像平台16上，并且仅在校准时，例如在启动设备时对标记20成像时，可以校准。以此方式，通过可拆卸地附接标记20，可以容易地执行校准。[0076]在根据本实施例的X射线成像设备10中，当执行断层合成成像操作时，以不同成像角(以恒定时间间隔)通过X射线照射被摄体M，同时通过使用移动单元14使X射线源12在I方向上移动，并且朝向预定成像位置处的被摄体M改变X射线的照射角。从X射线源12发射的X射线通过被摄体M,入射在FPD18的光接收平面上，并且被FPD18检测并且光电转换，由此获取对应于被摄体M的被捕捉X射线图像的投影数据(数字图像数据)。
[0077]在断层合成成像的情况下，通过一次成像操作，捕捉以不同角度成像的被摄体M的多个(例如，20至80个)X射线图像，并且将对应于多个被捕捉X射线图像的多段投影数据(数字图像数据)WFPDlS顺序地输出到图像处理单元22 (存储单元22a)。
[0078]图像处理单元22是被配置成接收由FPD18获取的多个X射线图像的投影数据，以使用多个X射线图像的投影数据执行图像处理操作(诸如，校正处理(校准)和图像合成处理)，并且重构在任意高度处的被摄体M的横截面的X射线断层合成图像的单元。图像处理单元22包括存储单元22a、校正单元22b (校正单元)、以及重构单元22c。
[0079]存储单元22a接收由FPD18获取的X射线图像的多段投影数据，并且存储X射线图像的投影数据。
[0080]如随后描述的，存储单元22a还存储投影数据中的标记20的设计尺寸和未对准量的阈值(偏移量δ )。
[0081]校正单元22b计算X射线源12的每个成像位置处的位置的未对准量(X射线源12的位置信息)，并且当该位置处的未对准量大于预定值(例如，阈值)时，校正在具有大未对准量的成像位置处捕捉的投影数据中的X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)。即，校正单元计算通过 断层合成成像获取的X射线图像的所有投影数据段的未对准量，并且当在该位置处的未对准量大于预定值(例如，阈值)时，校正在具有大未对准量的成像位置处捕捉的投影数据中的X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)。
[0082]在不设定未对准量的阈值的情况下，可以校正基于所有投影数据段的未对准量的X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)。
[0083]X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)被校正为接近X射线源12的实际位置的信息，并且被用于通过基于设计值(指示分别从什么位置捕捉多个图像的目标值)校正X射线源12的移动轴的斜率的重构计算。校正单元22b具有标记20的图像识别功能(标记图像)。
[0084]在本实施例中，X射线源12的移动轴相对于FPD18 (X射线检测器)的斜率指示在X射线源12的成像位置处的位置的未对准量。例如，斜率是图2中所示的X射线源12的移动方向(y0方向)相对于FPD18的长度方向(Y方向)的未对准量。而且，在成像位置处的X射线源12的位置的未对准量包括如图1中所示的X射线源12和FPD18的表面18a之间的距离(X射线源-FPD距离L)的未对准量。
[0085]当未对准量大于预定值(例如，阈值)并且例如是相对于FPD18的长度方向(Y方向)的未对准时，基于位置的未对准量，校正单元22b通过对应于未对准量的值，校正X射线源12的成像位置。
[0086]关于X射线源12和FPD18的表面18a之间的距离(X射线源-FPD距离L)的未对准量，当X射线源-FPD距离L不同于设定距离时，被捕捉图像中的标记20 (标记图像)的尺寸改变。从而，对于X射线源-FPD距离L的未对准量，计算标记20 (标记图像)的改变率，即放大率或减小率，并且例如将其存储在存储单元22a中。通过根据放大率或减小率放大或减小投影数据，校正单元22b可以校正图1中所示的z方向上的未对准量。
[0087]不必说，校正单元22b可以校正上述位置的未对准量和距离的未对准量两者。
[0088]重构单元22c使用根据需要被校正的X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)，对包括根据需要经受由校正单元22b的校正处理的投影数据的X射线图像的多段投影数据执行图像合成处理，并且重构在被摄体M的任意高度处的横截面的X射线断层分析图像。
[0089]图像处理单元22 (存储单元22a、校正单元22b (校准单元)、以及重构单元22c)不限于硬件(设备)。例如，其可以通过使计算机执行将通过图像处理单元22的校正单元22b(校准单元)和重构单元22c对存储在存储单元22a中的投影数据执行的处理的程序实现。
[0090]显示单元24是用于显示从输入单元28输入到控制单元30的指令输入信号的内容、根据指令输入信号由图像处理单元22重构的X射线断层分析图像等的单元，并且其实例包括诸如液晶显示器的平板显示器。
[0091]输出单元26是用于根据从输入单元28输入到控制单元30的指令输入信号，输出由图像处理单元22重构的X射线断层分析图像的单元，并且其实例包括打印出X射线断层分析图像的多种打印机和将X射线断层分析图像的数字图像数据存储在多种记录媒体中的存储设备。
[0092]在使用根据本实施例的X射线成像设备10的断层合成成像中，如上所述，要求FPD18 (X射线检测器18)和X射线源12的移动轴的精确对准。在使用如本实施例中的高架行驶X射线源12的X射线成像设备10中，由于X射线源12和FPD18不被结合为统一体，很难精确地对准X射线源12和FPD18。从而，当X射线源12移动时，X射线源12可能在偏离FPD18的长度方向(Y方向·)的ye方向上移动，如图2中所示，并且可以使用在该状态下获得的被捕捉图像执行重构。在该情况下，不能获得高精度合成图像(断层合成图像)。
[0093]从而，在本实施例中，可以通过执行如下描述的校准，来校正X射线源12的移动方向相对于FPD18的未对准。
[0094]以下将描述根据本实施例的X射线成像设备10的校准方法。
[0095]首先，在对被摄体M执行断层合成成像操作之前，例如，在启动设备时，在通过使用移动单元14使X射线源12在移动方向(y方向)上移动的同时，以使得分别包括标记20的方式捕捉至少两个图像。在该情况下，例如，如图3中所示，获得第一图像40和第二图像42。
[0096]在该情况下，如果X射线源12的移动方向(y方向)平行于FPD18的长度方向(Y方向)，则标记20在垂直于FPD18的长度方向(Y方向)的X方向上的位置在第一图像40和第二图像42中相同。另一方面，如果X射线源12的移动方向(y方向)偏离FPD18的长度方向，则X方向上的位置在第一图像40和第二图像42之间相差δ。即，X方向上的位置偏移δ。
[0097]可以基于偏移量δ以及第一图像40和第二图像42的成像位置之间的距离d，计算X射线源12的未对准角度Θ。即，可以通过QztarT1(SAl)计算未对准角度Θ。
[0098]如图4中所示，第一图像40和第二图像42可以通过使被捕捉图像的X方向上的边缘相互适配而被合成，以获取合成图像44，然后可以计算偏移量δ，并且基于偏移量δ以及第一图像40和第二图像42的成像位置之间的距离d，计算X射线源12的未对准角度Θ。以此方式，可以使用标记20的被捕捉图像的位置之间的相对关系，计算X射线源12的未对准角度Θ (第一斜率)。
[0099]在此，未对准角度Θ (第一斜率)由到多个像素的布置(二维矩阵的布置方向)的上述斜率形成。[0100]当使用X射线源12的偏移量δ和未对准角度Θ获取断层合成图像时，调节各个被捕捉图像的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))，并且然后重构断层合成图像。从而，可以获得高精度断层合成图像。代替在使用X射线源12的偏移量δ和未对准角度Θ调节各个被捕捉图像的位置之后，可以使用X射线源12的偏移量δ和未对准角度Θ，重构断层合成图像。
[0101]如上所述，被捕捉图像中的标记20的尺寸的改变率和X射线源-FPD距离L之间的关系被预先获得并且被存储在例如存储单元22a中。从而，即使当图5 Ca)中所示的标记20的尺寸改变为图5 (b)中所示的标记21时，也获得X射线源-FPD距离L。在该情况下，可以计算垂直于FPD18的表面的平面中的X射线源12的未对准量和未对准角度，即，图1中所示的z方向上的未对准量和未对准角度。以此方式，可以使用标记20的被捕捉图像的位置之间的相对关系，计算z方向上的X射线源12的未对准角度(第二斜率)。
[0102]当使用X射线源12相对于FPD18的表面的未对准量和未对准角度，获取断层合成图像时，调节各个被捕捉图像的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))处的尺寸，并且重构断层合成图像。从而，可以获得高精度断层合成图像。代替在使用相对于FPD18的表面的未对准量和未对准角度来调节各个被捕捉图像中的成像被摄体的尺寸之后，可以使用相对于FPD18的未对准量和未对准角度，重构断层合成图像。
[0103]在本实施例中，可以如上所述执行校准。
[0104]X射线源12的偏移量δ和未对准角度Θ的计算以及ζ方向上的未对准量和未对准角度的计算，即校准，可以优选地在成像平台16的表面16a上不存在被摄体M (病人)的状态下执行，但是可以在对被摄体M (病人)成像的状态下执行。
[0105]为了在X射线源12的移动轴不是直的时，即，当轨道13不平行于FPD18的长度方向(Y方向)时，使能校正，可以对于X射线源12的每个位置计算X射线源12的偏移量δ和未对准角度Θ以及ζ方向上的未对准量和未对准角度，可以例如以表格的形式将其存储在存储单元22a中，并且可以在断层合成成像时使用。
[0106]以下将描述X射线成像设备10的断层合成成像。
[0107]首先，当被摄体M位于成像平台16的表面16a上之后，从输入单元28给出成像开始指令时，在控制单元30的控制下，开始断层合成成像。
[0108]当开始成像时，在通过使用移动单元14使X射线源12在y方向上移动并且在预定成像位置处朝向被摄体M改变X射线源12的发射角的同时，以不同照射角通过X射线照射被摄体M，并且通过一次成像操作，获得具有不同成像角的多段投影数据(X射线图像)。每次捕捉被摄体M的X射线图像时，都将对应于被捕捉X射线图像的投影数据从FPD18输出到图像处理单元22的存储单元22a，并且将通过FPD18获取的X射线图像的多段投影数据存储在存储单元32中。
[0109]当在每个成像位置处存在位置未对准时，校正单元22b预先计算其未对准量。通过校正单元22b，校正具有位置未对准的投影数据的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))。将校正的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))输出到重构单元22c。
[0110]然后，重构单元22c使用投影数据和校正后的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))，重构任意高度处的被摄体M的横截面的X射线断层分析图像。由于以此方式校正成像位置的位置未对准，所以可以获得预定位置处的被摄体M的横截面的高精度合成图像(断层合成图像)。
[0111]例如，例如在显示单元24中显示所获得的断层合成图像(X射线断层分析图像)。将断层合成图像(X射线断层分析图像)输出到输出单元26，并且输出单元26例如打印出断层合成图像(X射线断层分析图像)，并且将X射线断层分析图像的数字图像数据存储在记录介质中。
[0112]接下来，以下将描述在断层合成成像中重构X射线断层分析图像。
[0113]图6 (a)和图6 (b)是示出重构通过断层合成成像捕捉的X射线断层分析图像的状态的概念图。
[0114]在断层合成成像时，如图6 Ca)中所示，假设X射线源从位置SI开始并且移动到位置S3，通过来自源位置S1、S2和S3的辐射，照射被摄体M，并且分别获得被摄体M的X射线图像P1、P2和P3。
[0115]如图6 (a)中所示，假设成像目标A和B存在于在被摄体M中具有不同高度的两个位置处。在成像位置(在成像时的X射线源12的位置)S1、S2和S3处，从X射线源12照射的X射线通过被摄体M并且入射在FPD18上。结果，以不同位置关系将两个成像目标A和B投影在对应于成像位置S1、S2和S3的X射线图像P1、P2和P3中。
[0116]例如，在X射线图像Pl的情况下，由于X射线源12的位置SI在X射线源12的移动方向上，位于成像目标A和B的左侧`，所以成像目标A和B被投影到偏移至成像目标A和B右侧的位置PlA和P1B。类似地，在X射线图像P2的情况下，成像目标被投影到其正下方的位置P2A和P2B，并且在X射线图像P3的情况下，成像目标被投影到偏移至左侧的位置P3A 和 P3B。
[0117]当重构存在成像目标A的高度处的横截面的X射线断层分析图像时，例如，将X射线图像Pl向左偏移，并且将X射线图像P3向右偏移，如图6(b)中所示，使得成像目标A的投影位置P1A、P2A和P3A基于X射线源12的位置相互匹配，并且然后X射线图像被结合。从而，重构存在成像目标A的高度处的X射线断层分析图像。类似地，可以重构任意高度处的横截面的X射线断层分析图像。
[0118]偏移和相加方法被代表性地用作重构X射线断层分析图像的方法。在移动和相加方法中，基于在捕捉每个X射线图像时的X射线源12的位置，多个被捕捉的投影数据段(X射线图像)的位置被顺序地移动和相加。
[0119]接下来，将描述本发明的第二实施例。
[0120]图7是示出根据本发明的第二实施例的X射线成像设备的示意图。图8是示出根据本发明的第二实施例的X射线成像设备中的校准方法的流程图。
[0121]在本实施例中，将通过相同参考数字，引用与图1至图5中所示的第一实施例的元件相同的元件，并且不再重复其详细说明。[0122]与图1中所示的根据第一实施例的X射线成像设备10相比，除了另外提供确定单元23并且图像处理单元22的操作和校准方法不同之外，图7中所示的根据第二实施例的X射线成像设备IOa具有与根据第一实施例的X射线成像设备10相同的构造和操作，并且从而将不再重复其详细说明。
[0123]在根据本实施例的X射线成像设备IOa中，确定单元23连接至控制单元30。
[0124]根据从输入单元28输入的指令输入信号，控制单元30控制X射线成像设备IOa的操作，诸如，通过使用X射线源12、移动单元14和X射线源控制单元15捕捉X射线图像的操作、在图像处理单元22中的图像处理操作、确定是否更新校准的确定单元23的操作、在显示单元24中的屏幕显示操作、以及在输出单元26中的输出操作。
[0125]基于确定单元23的确定结果，在控制单元30的控制下，通过图像处理单元22 (随后将描述的校正单元22b)创建随后将描述的第一校准数据和第二校准数据中的至少第一校准数据，并且将所创建的校准数据存储在图像处理单元22 (随后将描述的存储单元22a)中。
[0126]在本实施例中，校准单元由存储单元22a、校正单元22b、以及控制单元30构成。
[0127]确定单元23确定校正单元是否应该更新校准数据。确定单元23基于通过校准单元(校正单元22b)获得的被捕捉图像中的标记20 (标记图像)的位置和被捕捉图像中的标记20 (标记图像)的尺寸中的至少被捕捉图像中的标记20 (标记图像)的位置，确定是否更新校准数据，如随后将描述的。即，确定单元23确定是否使校准单元执行校准操作，并且更新预先存储在存储单元22a中的校准数据。
[0128]确定单元23还使用当前存储的第一校准数据，计算对应于第二图像42中的标记20的图像的对应的标记的图像的位置。确定单元还使用当前存储的第二校准数据，计算对应于第二图像42中的标记20的图像的对应的标记的图像的尺寸。
[0129]在本实施例中，例如，如在第一实施例中，在设置FPD18的区域中，将一个标记20设置在成像平台16中。标记20被设置成其边缘与FPD18的外边缘18b匹配。标记20在与FPD18的表面18a具有间隙的情况下被设置在成像平台16中。
[0130]标记20可以可拆卸地附接到成像平台16上。以此方式，通过可拆卸地附接标记20,可以容易地更新校准。
[0131]接下来，以下将详细地描述图像处理单元22的构成单元。
[0132]存储单元22a接收由FPD18获取的X射线图像的多个投影数据段，并且存储X射线图像的投影数据段。
[0133]存储单元22a还存储投影数据中的标记20的设计尺寸、以及用于确定随后将描述的标记20的图像的位置之间的重合度并且确定随后将描述的标记20的图像的尺寸之间的重合度的阈值。
[0134]而且，存储单元22a存储随后将描述的第一校准数据和第二校准数据。第一校准数据和第二校准数据取决于上述确定单元23的确定结果而被适当地更新。
[0135]校正单元22b计算随后将详细描述的在X射线源12的每个成像位置处的第一校准数据。如随后描述的，校正单元22b还计算第二校准数据。
[0136]校正单元22b具有检测被捕捉图像中的标记20的图像位置的位置检测功能，校正单元22b分别从在X射线管的不同位置处捕捉的第一图像和第二图像自动地检测标记图像的位置，并且使用检测到的位置创建第一校准数据，并且将检测到的位置提供给在确定单元23中关于是否更新第一校准数据的确定。
[0137]确定单元23基于从第一图像和第一校准数据检测到的标记图像的位置，计算对应于第二图像中的标记图像的对应标记图像的假定位置，将所计算的位置与在第二图像中检测到的标记图像的位置比较，并且计算其间的未对准量。通过将未对准量与预定阈值比较，确定是否执行校准。
[0138]校正单元22b计算第一校准数据，并且取决于关于是否更新校准数据的确定单元23的上述确定结果，更新校准数据。
[0139]相对于第一校准数据，当确定单元23确定需要执行校准时，在通过使用移动单元14使X射线源12在移动方向(y方向)上移动的同时，校正单元22b使用被捕捉的至少两个图像创建第一校准数据。例如，类似于第一实施例，如图3中所示，使用第一图像40和第二图像42，创建第一校准数据。
[0140]在该情况下，如果X射线源12的移动方向(y方向)平行于FPD18的长度方向(Y方向)，则标记20在垂直于FPD18的长度方向(Y方向)的X方向上的位置在第一图像40和第二图像42中相同。即，偏移量为零。
[0141]另一方面，类似于第一实施例，如图2中所示，例如，如果在X射线源12的移动方向(y方向)在偏离FPD18的长度方向的ye方向上的状态下，X射线源12移动，则X方向上的标记20的图像的位置在第一图像40和第二图像42之间相差例如δ (g卩，偏移量δ )。
[0142]可以基于偏移量δ以及第一图像40和第二图像42的成像位置之间的距离d，计算X射线源12的未对准角度Θ (第一斜率)。即，可以通过QztarT1(SAl)计算未对准角度Θ。
[0143]校正单元22b基于未对准角度Θ (第一斜率)创建第一校准数据，并且将所创建的第一校准数据存储在存储单元22a中。
[0144]第一校准数据是用于基于设计值(分别指示从什么位置捕捉多个图像的目标值)，通过将X射线源12的移动轴的斜率校正例如未对准角度Θ，来将信息校正得接近X射线源12的实际位置的X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)。可以使用第一校准数据，校正图2中所示的}^方向上的未对准。
[0145]类似于第一实施例，如图4中所示，可以通过被捕捉图像的X方向上的边缘相互适配来合成第一图像40和第二图像42，以获取合成图像44，可以基于合成图像44的外边缘44a，计算标记20的偏移量δ，并且可以基于偏移量δ以及第一图像40和第二图像42的成像位置之间的距 离d，计算X射线源12的未对准角度Θ (第一斜率)。以此方式，可以使用标记20的被捕捉图像的位置之间的相对关系，计算X射线源12的未对准角度Θ (第一斜率)。可以基于未对准角度Θ (第一斜率)创建第一校准数据。
[0146]由于未对准角度Θ (第一斜率)与第一实施例中描述的相同，所以不再重复其详细说明。
[0147]关于X射线源12和FPD18的表面18a之间的距离(X射线源-FPD距离L)的未对准量，当X射线源-FPD距离L不同于设定距离时，被捕捉图像中的标记20的尺寸改变。从而，在本实施例中，对于X射线源-FPD距离L的未对准量，计算被捕捉图像中的标记20的尺寸和被捕捉图像中的标记20的改变率，即每个距离L处的标记20的尺寸和标记20的放大率或减小率，并且将其存储在例如存储单元22a中。而且，设定被捕捉图像中的标记20的尺寸和标记20的放大率或减小率的阈值，并且阈值被存储在存储单元22a中。
[0148]除了标记20的图像的位置之外，校正单元22b可以从在X射线管的不同位置处捕捉的第一图像和第二图像自动地检测标记图像的尺寸，并且可以使用检测到的尺寸创建第二校准数据，并且可以将检测到的尺寸提供给在确定单元23中关于是否更新第二校准数据的确定。
[0149]在该情况下，确定单元23计算第一图像40中的标记20的图像的尺寸和第二图像42中的标记20的图像的尺寸。确定单元23从第二校准数据计算与第二图像42中的标记图像对应的对应标记图像的尺寸，并且将对应标记图像的所计算尺寸与第二图像42中的标记20的尺寸比较，以计算未对准量。通过将所计算的未对准量与预定阈值比较，确定是否执行校准。标记20的图像之间的直径差、标记20的图像的放大率或减小率等可以用作未对准量。
[0150]相对于第二校准数据，当确定单元23确定需要执行校准时，在通过使用移动单元14使X射线源12在移动方向(y方向)上移动的同时，校正单元22b使用被捕捉的至少两个图像创建第二校准数据。
[0151]例如，当图5 (a)中所示的标记20的尺寸改变为图5 (b)中所示的标记21,作为在两个成像位置处的成像结果时，类似于第一实施例，校正单元22b可以获得在每个成像位置处的X射线源-FPD距离L。而且，校正单元22b可以基于在每个成像位置处的距离L和成像位置之间的距离d，计算在垂直于FPD18的表面的平面中的、图7中所示的X射线源12的未对准角度(第二斜率)。以此方式，可以使用被捕捉图像中的标记20的位置的相对关系，计算ζ方向上 的X射线源12的未对准角度(第二斜率)。
[0152]校正单元22b基于未对准角度(第二斜率)创建第二校准数据，并且将所创建的第二校准数据存储在存储单元22a中。
[0153]第二校准数据的实例是用于将整个投影数据放大或减小与放大率或减小率对应的值，以使标记20的尺寸与设计尺寸匹配的放大率数据或减小率数据。可以使用第二校准数据，校正图7中所示的ζ方向上的未对准。
[0154]可以例如通过使用输入单元28，设定在确定单元23中用于确定标记20的图像的位置之间的重合度的阈值和用于确定标记20的图像的尺寸之间的重合度的阈值。而且，还可以例如通过使用输入单元28，设定由校正单元22b创建的校准数据(第一校准数据和第二校准数据)。
[0155]在本实施例中，可以对于X射线源12的每个位置计算第一校准数据和第二校准数据，可以例如以表格的形式将其存储在存储单元22a中，并且可以将其用于执行断层合成成像操作。
[0156]重构单元22c使用根据需要而被校正的X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)，对包括已经根据需要经受由校正单元22b的校正处理的投影数据的X射线图像的多段投影数据执行图像合成处理，并且重构任何高度处的被摄体M的横截面的X射线断层分析图像。
[0157]优选的是，校正单元22b创建第一校准数据和第二校准数据，但是校正单元仅需要创建至少第一校准数据。通过使用第一校准数据和第二校准数据中的至少第一校准数据，可以获得高精度断层合成图像，并且通过使用第一校准数据和第二校准数据两者，可以获得高精度断层合成图像。从而，当通过重构单元22c重构任意高度处的被摄体M的横截面的X射线断层分析图像时，至少使用由校正单元22b使用第一校准数据校正的X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息)。
[0158]而且，在本实施例中，图像处理单元22 (存储单元22a、校正单元22b、以及重构单元22c)不限于硬件(设备)。例如，其可以通过使计算机执行将通过图像处理单元22的校正单元22b和重构单元22c对存储在存储单元22a中的投影数据执行的处理的程序实现。
[0159]显示单元24具有与第一实施例中相同的构造，并且进一步用作通知确定单元23的关于是否更新校准的确定结果的通知单元。在控制单元30的控制下，例如以字符的形式，在显示单元24上显示确定单元23的关于是否更新校准的确定结果。
[0160]在使用根据本实施例的X射线成像设备IOa的断层合成成像中，如上所述，要求FPD18 (X射线检测器18)和X射线源12的移动轴的精确对准。在使用如在本实施例中的高架行驶X射线源12的X射线成像设备IOa中，由于X射线源12和FPD18不被集成为统一体，所以很难精确地对准X射线源12和FPD18。从而，当X射线源12移动时，X射线源12可能在偏离FPD18的长度方向(Y方向)的}^方向上移动，如图2中所示，并且可以使用在该状态下获得的被捕捉图像执行重构。在该情况下，不能获得高精度合成图像(断层合成图像)。即使执行校准，由于老化劣化(老化改变)，导致校准数据可能不合适。
[0161]然而，在本实施例中，确定是否执行校准，如图8中所示，由此抑制由校准数据的老化劣化(老化改变)导致的影响。
[0162]优选的是，在成像平台16的表面16a上不存在被摄体M (病人)的状态下，执行X射线成像设备IOa的校准，但是可以在其上存在被摄体M (病人)的状态下执行校准。
[0163]在图8中，已经对X射线成像设备IOa执行了校准，并且第一校准数据和第二校准数据作为初始校准数据被存储在存储单元22a中(步骤SlO)。
[0164]然后，在对被摄体M执行断层合成成像操作之前，例如，在启动设备时，通过使用移动单元14，使X射线源12移动到至少两个成像位置，在每个成像位置处通过来自X射线源12的X射线照射FPD18，以对标记20成像，并且将包括具有标记20的至少两个被捕捉图像(例如，第一图像40和第二图像42)的图像数据从FPD18输出到图像处理单元22的存储单元22a。
[0165]然后，校正单元22b计算例如第一图像40中的标记20的图像的位置和第二图像42中的标记20的图像的位置。而且，确定单元23使用当前存储的第一校准数据，计算对应于第二图像42中的标记20的图像的对应的标记的图像的位置。然后，校正单元22b计算第二图像42中的标记20的图像的位置和使用第一校准数据获得的对应的标记的图像的位置之间的未对准量(步骤S12)。
[0166]然后，将标记20的图像的位置处的未对准量输出到确定单元23。
[0167]然后，确定单元23基于存储在存储单元22a中的关于标记20的图像的位置处的未对准量的阈值，确定是否执行校准(以创建第一校准数据)(步骤S14)。关于是否创建第一校准数据的确定结果例如以字符等形式显示在显示单元24上，并且被通知给用户等。
[0168]当在步骤S14中确定标记20的图像的位置处的未对准量小于阈值时，存储在存储单元22a中的第一校准数据被用于重构X射线断层分析图像，而不更新初始校准数据。[0169]另一方面，当在步骤S14中确定标记20的图像的位置处的未对准量大于阈值时，再次创建第一校准数据(步骤S18)。
[0170]在步骤S12中，例如，计算第一图像40中的标记20的图像的尺寸和第二图像42中的标记20的图像的尺寸。而且，确定单元23使用当前存储的第二校准数据计算对应于第二图像42中的标记20的图像的对应的标记的图像的尺寸。然后，校正单元22b可以计算在第二图像42中的标记20的图像的尺寸和使用第二校准数据获得的对应的标记的图像的尺寸之间的未对准量(步骤S12)。
[0171]在该情况下，接下来，将标记20的图像的尺寸之间的未对准量输出到确定单元23。确定单元23基于存储在存储单元22a中的、关于在标记20的图像的尺寸之间的未对准量的阈值，确定是否执行校准(以创建第二校准数据)(步骤S14)。关于是否创建第二校准数据的确定结果例如以字符等的形式被显示在显示单元24上，并且被通知给用户等。
[0172]当在步骤S14中确定在标记20的图像的尺寸之间的未对准量小于阈值时，存储在存储单元22a中的第二校准数据被用于重构X射线断层分析图像，而不更新初始校准数据。[0173]另一方面，当在步骤S14中确定在标记20的图像的尺寸之间的未对准量大于阈值时，再次创建第二校准数据(步骤S18)。
[0174]创建第一校准数据和第二校准数据的方法是如上所述的、从至少两个成像位置捕捉包括标记20的图像并且使用被捕捉图像的数据的方法，并且不再重复创建方法的详细说明。
[0175]然后，利用所创建的第一校准数据和所创建的第二校准数据，代替作为初始校准数据存储在存储单元22a中的第一校准数据和第二校准数据，并且将所得到的校准数据存储在存储单元22a中。即，更新初始校准数据(步骤S20 )。
[0176]以此方式，确定是否更新初始校准数据，并且基于确定结果，更新初始校准数据。从而，即使当由于老化改变和初始校准数据暂时劣化(暂时改变)导致X射线源12的移动方向不对准时，也可以使用合适校准数据。
[0177]在本实施例中，例如，即使当X射线源12的移动轴不是直的时，即，即使当X射线源12的移动轴不对准时，诸如，当轨道13不平行于FPD18的长度方向(Y方向)时(当X射线源12的移动方向(y方向)不平行于FPD18的像素布置方向时),也可以校正未对准，以一直使用合适校准数据精确地重构断层合成图像，同时抑制由于X射线源12的移动轴的未对准导致的老化改变，并且一直获得预定位置处的被摄体的横截面的高精度合成图像(断层合成图像)。
[0178]接下来，以下将描述X射线成像设备IOa的断层合成成像。
[0179]首先，当在被摄体M定位在成像平台16的表面16a上之后，从输入单元28给出成像开始指令时，在控制单元30的控制下，开始断层合成成像。
[0180]当开始成像时，在通过使用移动单元14使X射线源12在y方向上移动并且在预定成像位置处朝向被摄体M改变X射线源12的发射角的同时，以不同照射角用X射线照射被摄体M，并且通过一次成像操作，获得具有不同成像角的多段投影数据(X射线图像)。当捕捉被摄体M的X射线图像时，将对应于被捕捉的X射线图像的投影数据从FPD18输出到图像处理单元22的存储单元22a，并且将由FPD18获取的X射线图像的多段投影数据存储在存储单元32中。[0181]将例如在每个成像位置处的第一校准数据和第二校准数据预先存储在存储单元22a中。如在图8中所示的方法中，在成像之前确定是否更新校准数据，并且取决于确定结果更新校准数据。关于是否更新校准的确定结果例如以字符等的形式被显示在显示单元24上。
[0182]然后，关于具有位置未对准的成像位置，校正单元22b基于第一校准数据和第二校准数据，校正投影数据中的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))。校正后的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))被输出到重构单元22c。
[0183]然后，重构单元22c使用投影数据和校正后的成像位置(X射线源12的位置信息(X射线管的位置信息))，重构被摄体M的任何高度处的横截面的X射线断层分析图像。由于以该方式校正成像位置的位置未对准，可以获得在被摄体M的预定位置处的横截面的高精度合成图像(断层合成图像)。
[0184]例如，将所获得的断层合成图像(X射线断层分析图像)显示在显示单元24上。将断层合成图像(X射线断层分析图像)输出到输出单元26，并且例如，输出单元26打印出断层合成图像(X射线断层 分析图像)，并且将X射线断层分析图像的数字图像数据存储在记录介质中。
[0185]使用与根据第一实施例的重构相同的方法，执行根据本实施例的断层合成成像中的X射线断层分析图像的重构，并且从而不再重复其详情。
[0186]本发明基本具有上述构造。虽然已经详细地描述了根据本发明的X射线成像设备和用于其的校准方法，但是本发明不限于上述实施例，并且可以以多种形式被改进或修改，而不脱离本发明的主旨。
[0187]符号的说明
[0188]10、IOa:X射线成像设备
[0189]12:X 射线源
[0190]13:轨道
[0191]14:移动单元
[0192]15:X射线源控制单元
[0193]16:成像平台
[0194]18:X射线检测器(FPD)
[0195]20:标记
[0196]22:图像处理单元
[0197]23:确定单元
[0198]24:显示单元
[0199]26:输出单元
[0200]28:输入单元
[0201]30:控制单元
[0202]M:被摄体
【权利要求】
1.一种X射线成像设备，包括: X射线源，所述X射线源能够沿着预定移动路径移动； 移动装置，所述移动装置用于使所述X射线源沿着所述预定移动路径移动； 成像平台，所述成像平台被设置成面对所述X射线源； 平板型X射线检测器，所述平板型X射线检测器被提供至所述成像平台； 标记，所述标记被设置在所述成像平台中； 控制单元，所述控制单元使所述X射线源经由所述移动装置移动，并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像；以及 图像处理单元，所述图像处理单元计算在被捕捉图像中的每一个中的所述标记的图像的位置，并且基于所述标记的图像的位置之间的相对关系，计算所述X射线源的移动轴相对于所述X射线检测器的斜率。
2.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其中，相对于所述X射线检测器的所述斜率是在平行于所述X射线检测器的表面的平面中的第一斜率。
3.根据权利要求1或2所述的X射线成像设备，其中，所述图像处理单元进一步计算在所述被捕捉图像中的每一个中的所述标记的图像的尺寸的改变，使用所述尺寸的改变来计算在所述X射线源和所述X射线检测器之间的距离，并且计算在垂直于所述X射线检测器的表面的平面中的第二斜率作为相对于所述X射线检测器的另一个斜率。
4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的X射线成像设备，其中，所述图像处理单元对于所述X射线源的每个成像位置计算相对于所述X射线检测器的所述斜率。
5.根据权利要求1至4中的任何一项所述的X射线成像设备，其中，所述图像处理单元具有使用通过使所述X射线源经由所述移动装置移动到预定成像位置并且执行断层合成成像操作而获得的多个图像来重构断层分析图像的功能，并且 其中，所述图像处理单元使用相对于所述X射线检测器的所述斜率来重构所述断层分析图像。
6.一种X射线成像设备的校准方法，所述X射线成像设备包括:成像平台，所述成像平台被设置成面对X射线源，所述X射线源能够沿着预定移动路径移动；平板型X射线检测器，所述平板型X射线检测器被提供至所述成像平台；以及标记，所述校准方法包括步骤: 使所述X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像；以及 计算在被捕捉图像中的每一个中的所述标记的图像的位置，并且基于所述标记的图像的位置之间的相对关系，计算所述X射线源的移动轴相对于所述X射线检测器的斜率。
7.根据权利要求6所述的校准方法，其中，相对于所述X射线检测器的所述斜率是在平行于所述X射线检测器的表面的平面中的第一斜率。
8.根据权利要求6或7所述的校准方法，进一步包括步骤:计算在所述被捕捉图像中的每一个中的标记图像的尺寸的改变，使用所述尺寸的改变来计算在所述X射线源和所述X射线检测器之间的距离，并且计算在垂直于所述X射线检测器的表面的平面中的第二斜率作为相对于所述X射线检测器的另一个斜率。
9.根据权利要求6至8中的任何一项所述的校准方法，其中，对于所述X射线源的每个成像位置计算相对于所述X射线检测器的所述斜率。
10.一种X射线成像设备，包括:X射线源，所述X射线源能够沿着预定移动路径移动； 移动装置，所述移动装置用于使所述X射线源沿着所述预定移动路径移动； 成像平台，所述成像平台被设置成面对所述X射线源； 平板型X射线检测器，所述平板型X射线检测器被提供至所述成像平台； 标记，所述标记被设置在所述成像平台中； 校准单元，所述校准单元对被设置成面对所述X射线检测器的所述X射线源的移动方向的未对准执行校准操作；以及 确定单元，所述确定单元确定所述校准单元是否应该更新校准，并且基于确定结果使所述校准单元执行所述校准操作， 其中，通过所述X射线源捕捉包括所述标记的图像，通过所述校准单元计算在被捕捉图像中的所述标记的图像的位置，并且所述确定单元基于所述标记的图像的位置确定是否更新所述校准。
11.根据权利要求10所述的X射线成像设备，其中，所述校准单元使所述X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像，并且计算在所述被捕捉图像之中的第一图像和第二图像中的每一个中的所述标记的图像的位置，并且 其中，所述确定单元使用现有校准数据，从所述第一图像中的所述标记的图像的位置，计算与所述第二图像中的标记图像对应的对应标记图像的位置，并且基于在所述第二图像中的所述标记的图像的位置和与所述第二图像中的所述标记的图像对应的所述对应标记图像的位置之间的未对准，来确定是否更新所述校准。
12.根据权利要求 10所述的X射线成像设备，其中，所述校准单元使所述X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像，计算在所述被捕捉图像中的每一个中的所述标记的图像的位置，基于所述标记的图像的位置之间的相对关系来计算所述X射线源的移动轴在平行于所述X射线检测器的所述表面的平面中的第一斜率，并且基于所述第一斜率来创建第一校准数据。
13.根据权利要求11或12所述的X射线成像设备，其中，所述校准单元使所述X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像，计算在所述被捕捉图像中的每一个中的所述标记的图像的尺寸的改变，使用所述尺寸的改变来计算在所述X射线源和所述X射线检测器之间的距离，计算所述X射线源在垂直于所述X射线检测器的表面的平面中的第二斜率，并且基于所述第二斜率创建第二校准数据。
14.根据权利要求13所述的X射线成像设备，其中，所述校准单元对于所述X射线源的每个成像位置，计算所述第一校准数据和所述第二校准数据当中的至少所述第一校准数据。
15.根据权利要求13或14所述的X射线成像设备，进一步包括:重构单元，所述重构单元使用通过使所述X射线源经由所述移动装置移动到预定成像位置并且执行断层合成成像操作而获得的多个图像来重构断层分析图像， 其中，所述重构单元使用所述第一校准数据和所述第二校准数据当中的至少所述第一校准数据，以使用通过所述断层合成成像操作捕捉的多个图像来重构所述断层分析图像。
16.根据权利要求10至15中的任何一项所述的X射线成像设备，进一步包括:通知单元，所述通知单元通知关于是否更新所述校准的所述确定单元的确定结果。
17.—种X射线成像设备的校准方法，所述X射线成像设备包括:成像平台，所述成像平台被设置成面对X射线源，所述X射线源能够沿着预定移动路径移动；平板型X射线检测器，所述平板型X射线检测器被提供至所述成像平台；以及标记，所述校准方法包括步骤: 使所述X射线源捕捉包括所述标记的图像；以及 计算在被捕捉图像中的所述标记的图像的位置，基于所述标记的图像的位置来确定是否更新校准，并且基于确定结果执行所述校准。
18.根据权利要求17所述的校准方法，其中，执行所述校准的步骤包括步骤: 使所述X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像，并且计算在所述被捕捉图像之中的第一图像和第二图像中的每一个中的所述标记的图像的位置， 使用现有校准数据，从所述第一图像中的所述标记的图像的位置，计算与所述第二图像中的所述标记的图像对应的对应标记图像的位置；并且 基于在所述第二图像中的所述标记的图像的位置和与所述第二图像中的所述标记的图像对应的所述对应标记图像的位置之间的未对准，来确定是否更新所述校准。
19.根据权利要求17所述的校准方法，其中，执行所述校准的步骤包括步骤: 使所述X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像； 计算在所述被捕捉图像中的每一个中的所述标记的图像的位置； 基于所述标记的图像的位置之间的相对关系，计算所述X射线源的移动轴在平行于所述X射线检测器的表面的平面中的第一斜率；并且基于所述第一斜率，创建第一校准数据。
20.根据权利要求17或19所述的校准方法，其中，执行所述校准的步骤使所述X射线源移动并且从至少两个位置捕捉分别包括所述标记的图像，计算在所述被捕捉图像中的每一个中的所述标记的图像的尺寸的改变，使用所述尺寸的改变来计算在所述X射线源和所述X射线检测器之间的距离，计算所述X射线源在垂直于所述X射线检测器的表面的平面中的第二斜率，并且基于所述第二斜率来创建第二校准数据。
21.根据权利要求20所述的校准方法，其中，对于所述X射线源的每个成像位置计算所述第一校准数据和所述第二校准数据当中的至少所述第一校准数据。
【文档编号】A61B6/02GK103635139SQ201280033444
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2011年7月6日
【发明者】赤堀贞登 申请人:富士胶片株式会社