産業用計算機トモグラフィの画像再構成方法の研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452091
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 井上 多門 筑波大学, 物理工学系, 教授 (10168453)
• Keywords: 計算機トモグラフィ / 画像再構成 / 非破壊検査 / 投影データ / X線 / 中性子線 / 磁気共鳴映像法 / 不完全投影再構成

Research Abstract

計算機トモグラフィ技術の産業応用においてとくに問題となる不完全投影再構成において多くの有効な結果を得た。この問題でとくに議論が別れるのは、被写体分布自体あるいはそのフーリェ変換を表す関数が数学的に解析的であるとする条件が本質的に解くための条件となり得るかについてである。この解析的条件と、それに基づいて関数を解析的に延長して形成されるデータを利用することの妥当性について、詳細なシミュレーション計算を実行した。これにより、利用できるデータの精度と画像再構成された画質との関係について有効な指針を得ることができた。これについての結果は、そのまま磁気共鳴映像法における超解像の問題にも適用が可能であるばかりか、さらに再構成問題に共通な一般的な基準として種々のCTに用いることが可能なものと考えられる。とくに産業用CTでは、一般に濃度分解能に対する制約が医用の場合と比較してかなり緩和されるので、実際の使用において不完全投影を実質的に完全とするような状況が多く存在することが証明され、CT技術の産業応用において有意義な結果をもたらすものと考えられる。
一方、CT技術の直接の実用的な応用においては、透過型CTで比較的共通に現れる線質硬化の現象についてその補正方法を得た。これらのCTでは多くの場合、通常の再構成法をそのまゝ適用すると、被写体中央付近部分で濃度が低下する異常な現象が認められ、この補正のための一般的方法が求められていた。こゝで得た方法では、対象の組成に関する僅かな仮定のみで、計測された投影データに対する容易な補正計算により、カッピング効果と呼ばれる線質硬化に基づく現象を殆ど除去することができる。この補正方法についても詳細な計算機シミュレーションを実行し効果を確認し、さらにX線CTおよび熱中性子線CTによる実測データに対して適用し、具体的にその有効性を証明した。

Research Products

• [Publications] 井上 多門: "CTおよびMRIによる生体計測" 可視化情報. 12. 29-35 (1992)
• [Publications] 井上 多門: "MRによるイメージング" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 10. 77-84 (1992)
• [Publications] 巨瀬 勝美: "A real-time NMR image reconstruction system using echo-planar imaging." Meas.Sci.Technol.3. 1161-1165 (1992)
• [Publications] 橋本 雄幸: "画像再構成における超解像問題" MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY. 11. (1993)
• [Publications] 井上 多門(分担執筆): "新非破壊検査便覧第3、4章計算機トモグラフィ" 日刊工業新聞社, 1315(11) (1992)
• [Publications] 井上 多門(分担執筆): "医用画像工学ハンドブック I-1医用画像の特徴 I-3画像の処理と変換 I-4画像処理のための計算機アルゴリズム" 篠原出版, (1993)