图像处理装置、放射线摄影装置以及图像处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对由X射线CT装置等放射线摄影装置拍摄到的图像进行处理的图像 处理装置以及方法。
【背景技术】
[0002] 在医疗领域或无破坏检查的领域中，广泛地使用如下的放射线摄影装置，其将放 射线源和排列了多个检测放射线的检测元件的检测器夹持检查对象而对置地配置，通过检 测器检测透过了检查对象的放射线，从而生成检查对象的图像。尤其在医疗领域中利用放 射线摄影装置，这种放射线摄影装置使放射线源和检测器在检查对象的周围旋转，使用在 各种旋转角度下拍摄的投影数据来得到检查对象的断层像，X射线CT装置是其中的代表性 装置。在这种放射线摄影装置中，X射线检测器朝向旋转轴方向推进多级化，由此能够在一 次旋转中拍摄较大的范围，能够缩短拍摄时间。
[0003] 另一方面，由于检测器的多级化，随着检测元件数目急剧增加，提高了产生有故障 的检测元件（以下记作缺陷元件）的可能性。缺陷元件是因为将光变换为电信号的光电二 极管或读取电路的故障或制造不良等而产生的，有时刚制作完装置后就存在，有时伴随着 装置的使用而产生。若在CT装置中直接使用产生了缺陷元件的检测器，则会在重构像中产 生伪像，妨碍诊断，从而会产生问题。
[0004] 去除缺陷元件的影响的可靠的方法是将缺陷元件或包括该缺陷元件的检测器更 换为新的元件或检测器。但是准备新的检测器除了要花费费用之外，还需要进行更换作业 或者在产生缺陷前就准备更换用检测器等，需要较多的费用、作业量、时间。此外，由于应对 需要花费时间，因此在临床现场产生了缺陷元件时，会产生装置的失效时间（deadtime)。
[0005] 作为其他的方法，有图像校正。该方法例如如专利文献1所记载的那样，针对取得 图像，将周边的正常元件的平均值设为缺陷元件的校正值，能够容易且廉价地迅速地应对， 并且是有效的。尤其在临床现场产生了缺陷元件时，能够将装置的失效时间抑制到最小限 度，是很有效的方法。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :JP特开2000-79109号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 但是，缺陷元件的校正的精度受到摄影部位或装置等条件的影响，有时会产生校 正值与本来的输出值（即缺陷元件正常时的输出值）的偏离较大的情况。这种偏离会成为 使由各检测元件的输出值构成的投影数据的图像劣化的同时在如X射线CT装置等那样采 用各角度的投影数据重构的断层像中产生伪像的原因。
[0011] 此外，在作为X射线源的焦点的大小较大的情况下，由于通过检查对象的规定部 分的放射线的广度较大，因此该放射线也会进入位于本应入射的检测元件（缺陷元件）周 围的检测元件。因此，在将这些周围的检测元件的输出值进行了平均化而得到的值中，包括 本应入射作为校正对象的缺陷元件的放射线的信息，因此作为校正值的精度较高。换言之， 若焦点的大小变小，则校正的精度会下降。
[0012] 本发明的课题在于，不易发现在现有方法中不能解决的缺陷元件所引起的图像的 劣化或伪像。
[0013] 用于解决课题的手段
[0014] 本发明不仅对缺陷元件的输出进行校正，而且通过模糊处理来校正用于缺陷元件 的校正中的周围的正常元件的出力，从而实现上述课题。
[0015] 具体地来说，本发明的图像处理装置具备：图像生成部，采用由将多个检测元件排 列而成的检测器的各检测元件的输出值构成的投影数据，生成图像；和数据校正部，校正因 上述检测器所包含的缺陷元件引起的上述投影数据的不完整性，上述数据校正部具备：推 测部，推测上述缺陷元件的输出值；和模糊处理部，采用针对上述缺陷元件推测出的推测输 出值，对位于该缺陷元件的周围的检测元件的输出值进行模糊处理；针对上述缺陷元件进 行将上述推测输出值设为输出值的校正，针对上述检测元件进行将模糊处理后的输出值设 为输出值的校正，上述图像生成部采用由上述数据校正部校正后的投影数据来生成上述图 像。
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明，在由各检测元件的输出值构成的检测器的数据中，很难发现缺陷元 件的输出值偏尚。同样地，在重构成像中，因缺陷兀件的输出值偏尚而产生的伪像被模糊， 因此不易发现伪像。
【附图说明】
[0018] 图1为适用本发明的X射线CT装置的示意图。
[0019] 图2为表示X射线检测器的结构例的图。
[0020] 图3为表示校正处理的顺序的流程图。
[0021] 图4为表示缺陷元件映射图（map)的一例的图。
[0022] 图5为表示缺陷元件与用于校正的周围的元件之间的关系的图。
[0023] 图6为说明缺陷元件校正的一实施例的图。
[0024]图7为说明缺陷元件校正的其他实施例的图。
[0025]图8为表示在重构像中出现的缺陷元件校正的效果的图，（a)表示没有进行模糊 处理时的图像，（b)表示进行了模糊处理时的图像。
[0026] 图9为表示采用了不同视角的输出值的缺陷元件校正的一实施例的图。
[0027] 图10为表示第二实施方式的缺陷元件校正的顺序的流程图。
[0028] 图11为说明焦点尺寸与模糊处理的关系的图。
[0029]图12为说明推测输出值的偏离量及其计算方法的图。
[0030] 图13为表示第三实施方式中的模糊处理的顺序的流程图。
[0031] 图14为表示在重构像中出现的模糊量限制的效果的图，（a)表示没有进行模糊量 限制时的图像，（b)表示进行了模糊量限制时的图像。
[0032] 图15为表示图像处理装置的功能模块图的一例的图。
【具体实施方式】
[0033] 以下，说明本发明的实施方式。
[0034] 本实施方式的放射线摄影装置具备：放射线源；与该放射线源对置配置且排列多 个检测元件而构成的检测器；采用由检测器的各检测元件的输出值构成的投影数据来生成 检查对象的图像的图像生成部；和对上述检测器所包含的缺陷元件引起的上述投影数据的 不完整性进行校正的数据校正部。
[0035] 数据校正部具备：推测上述检测器所包含的缺陷元件的输出值的推测部；采用针 对上述缺陷元件推测出的推测输出值，对与该缺陷元件相邻的检测元件、即第一相邻元件 的输出值进行模糊处理的模糊处理部；将针对上述缺陷元件以及上述第1相邻元件进行推 测后的推测输出值以及模糊处理后的输出值分别设为校正后的输出值。图像生成部采用由 上述数据校正部校正后的投影数据来进行上述图像的生成。
[0036] 在本实施方式的放射线摄影装置的一个方式中，还具备使上述放射线源以及上述 检测器在检查对象的周围旋转的旋转板，由各上述检测元件的输出值构成的投影数据包括 上述检测器的旋转方向的位置不同的多个投影数据。上述图像生成部具备：校正由上述检 测器所包含的缺陷元件产生的上述投影数据的缺损的数据校正部；和采用校正后的投影数 据来重构上述图像的重构部，数据校正部包括上述的推测部和模糊处理部，将针对缺陷元 件以及第1相邻元件进行了推测的推测输出值以及模糊处理后的校正输出值分别设为校 正后的输出值。
[0037] 以下，参照附图，对适用于X射线CT装置的本发明的实施方式进行详细说明。
[0038] 图1为表示适用本发明的X射线CT装置的示意图，图2为表示X射线检测器的结 构例的图。
[0039] 采用图1，说明本实施方式的X射线CT装置100的概要。本实施方式的X射线CT 装置主要由X射线源107、X射线准直仪116、X射线检测器104、信号收集部118、中央处理 装置105、显示部106、输入部119、控制部117、存储部109、托台旋转部101和床板103构 成。以将X射线源107作为大致的中心的圆弧状配置多个X射线检测器104,将X射线检测 器104与X射线源107-起搭载于托台旋转部101。
[0040] 此外，在图1中省略了图示，但在X射线检测器104的前面设置有X射线格网，防 止从X射线源107照射的X射线中由被拍摄体102等散射后的X射线入射到X射线检测器 104〇
[0041] 如图2所示，X射线检测器104构成为，由将X射线变换为光的闪烁器和将来自闪 烁器的光变换为电荷的光电二极管构成的X射线检测元件二维地配置在通道方向和切片 方向上，从而能够得到与所入射的X射线相应的电荷量。X射线检测器104被配置成X射线 检测元件的通道方向与X射线检测器104的旋转方向（图1的箭头A)-致，切片方向与旋 转轴方向（图2的B)-致。此外，在图1中，为了简化说明，示出了通道方向的X射线元件 为8个的情况，而在图2中仅示出了3个X射线检测器104,但在实际的装置中例如可以是 40个左右。
[0042] 接下来，对采用该X射线CT装置并取得重构像的摄影方法（以下记作实际摄影） 和图像处理的方法进行说明。首先，若从输入部119输入实际摄影的开始，则从X射线源107的焦点照射X射线。通过X射线准直仪116限定X射线的照射区域，并朝向搭载于床板 103的被拍摄体102照射X射线，由X射线检测器104检测透射了被拍摄体102的X射线。
[0043] 通过使托台旋转部101在旋转方向A上旋转，从而使X射线相对于被拍摄体102 的照射角度产生变化，反复进行拍摄，取得360度的投影数据。以下，将取得该投影数据的 照射角度称作视角角度。例如，每隔〇.4度在多个视角之间进行拍摄。
[0044] 将如上那样得到的电荷量通过信号收集部118进行收集并变换为数字信号，生成 原始数据。接下来，针对原始数据，中央处理装置105进行校正处理，生成投影数据。接下 来，进行重构，生成被拍摄体102的X射线吸收系数分布的重构像。将结果显示在显示部 106〇
[0045] 接下来，采用图3的流程来说明中央处理装置105所进行的校正处理的详细内容。 校正处理中，进行例如修正X射线检测器104的零等级的偏移量校正S300、校正X射线检测 器104的灵敏度分布和X射线的照射分布的空间校正S320、推测缺陷元件的输出值的缺陷 元件校正S330。在此，图3的校正处理为一例，并不限定本发明。例如，有可能这些校正顺 序不同、或施加其他校正、或除了缺陷元件校正S330外没有校正等。
[0046] 首先，中央