符号化開口CTの複数投影による分解能向上に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452405
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 藤村 貞夫 東京大学, 工学部, 教授 (30010961)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 花泉 弘 法政大学, 工学部, 助教授 (60143385) ; 石川 正俊 東京大学, 工学部, 助教授 (40212857) ; 喜安 千弥 東京大学, 工学部, 助手 (20234388) ; 伊藤 直史 東京大学, 工学部, 助手 (20223159)
• Keywords: 放射型CT / 符号化開口 / 分解能 / 複数投影 / 投影法 / 差動法 / 最適フィルタ / 2次計画法

Research Abstract

本研究では,符号化開口による放射型CTを用いて,少数の投影データからRIの3次元分布を精度よく求める新しい方式を開発することを目的としており,これには,深さ方向の分解能向上が不可欠で,研究の主眼もこの点にある.ここでは,既に代表者らが考案してきた複数投影を用いる差動法,立体視法,最適フィルタ法などについて,これらを総合的に再評価して,分解能向上の方法を確立することを目的としている.
本年度は昨年度の成果を参考にし,計算機シミュレーションに基づく評価を行うとともに,実験により実際上の問題点をも明らかにしつつ,分解能向上を図った.主要な点を以下に記す.
1.複数投影利用の再構成アルゴリズムとして従来考案したアルゴリズムを中心に総合的に評価した.昨年度は評価の基準に点放射源に対する再構成像の分布(点像分布関数)を用いたが,実際上の評価のため,分布をもつ対象について評価を行なった.投影(マッチトフィルタ)法,差動法,最適フィルタ法について,計算機シミュレーションと実験により性能を比較検討した結果,最も基本的な投影法に比較して,複数投影を用いる最適フィルタ法が2〜3倍の分解能を実現でき,再構成への雑音の影響も約1/4に低減できることが分かった.
2.投影法について,観測系の分解能を理想的とすると,5mmの分解能が実現できることを明らかにした.ただし,これを満たす観測系を実現するためには,種々の工夫を必要とすることが判明した.
3.対象に関する事前情報(放射の強度は正)を用いた拘束条件を付加した2次計画法に基づく再構成アルゴリズムについても検討し,点放射源については,理想に近い結果の得られることがあることが判明した.ただし,演算が非線形であるため,分布をもつ対象に対する分解能向上については,別途評価する必要がある.

Research Products

• [Publications] 伊藤 直史,藤村 貞夫: "複数投影を入力とする最適フィルタを用いた符号化開口CTアルゴリズム" 電子情報通信学会論文誌 J77-D-II. 1925-1930 (1994)
• [Publications] Tadashi Ito,Sadao Fujimura: "Optimum inversion method for coded aperture ECT using multiple projections," SPIE. 1942. 250-255 (1993)
• [Publications] Tadashi Ito,Sadao Fujimura: "Optimum filter for reconstruction of 3-D RI distribution from multiple projections" Proc.of ISNCR-94. 187-192 (1994)
• [Publications] 伊藤直史,藤村貞夫: "最適フィルタを用いた符号化開口CT-深さ方向分解能の評価-" 第32回SICE学術講演会予稿集. 141-142 (1993)
• [Publications] 伊藤直史,藤村貞夫: "2次計画法を用いた符号化開口放射型CTアルゴリズム" 電気学会研究会資料. IM-94-24. 7-13 (1993)
• [Publications] 伊藤直史,藤村貞夫: "2次計画法を用いた符号化開口CT" 第33回SICE学術講演会予稿集. 411-412 (1994)