专利名称：X射线计算机断层造影(ct)成象方法,主体中心位置检测方法,以及x射线ct装置的制作方法本发明涉及X射线CT(计算机断层造影)成象方法，主体中心位置检测方法和X射线CT装置，并且更具体而言涉及X射线CT成象方法，主体中心位置检测方法以及能检测主体的中心位置是否显著地偏离扫描中心的X射线CT装置。在X射线CT成象中，操作人员通过目测调节顶板高度用于放置主体以使主体的中心位置与扫描中心(X射线管的转动中心)以最小的偏移相重合。然而，凭借操作人员目测调节有时会造成主体的中心位置显著地偏离扫描中心，这导致在主体图象的CT值上的不良的均匀性。而且，当扫描中心落在主体的外面时，可能在扫描中心的附近出现超出额定界限。发明概述所以，本发明的目的是提供X射线CT成象方法，主体中心位置检测方法以及能检测主体的中心位置是否显著地偏离扫描中心的X射线CT装置。根据本发明的第一个方面，提供有由X射线管围绕主体转动进行扫描的X射线CT成象方法，它包含步骤根据通过使主体成象所获得的投影轮廓检测主体的中心位置；以及当主体中心位置与扫描中心之间的计算距离超过预定的界限时给出警告。当主体中心位置偏离扫描中心的数量超过预定的界限(例如，50厘米)时，第一方面的X射线CT成象方法在显示屏上显示警告或给操作人员发声的提醒以调节位置。因而，该方法能检测主体的中心位置是否显著地偏离扫描中心。根据第二个方面，提供有主体中心位置的检测方法，它包含步骤通过用于由X射线管围绕主体旋转进行扫描的X射线CT装置从垂直于包含主体体轴的平面的方向使主体成象获得投影轮廓；确定对应于所计算的投影轮廓质心的X射线检测器通道指数作为质心通道指数；根据质心通道指数检验朝着沿主体的第一个方向上在投影轮廓中的投影值；确定具有投影值不多于预定的投影值阈Pth的通道指数作为第一个阈值通道指数；根据质心通道指数在另一方面检验朝着沿与第一个方向相反的主体的第二个方向上在投影轮廓中的投影值；确定具有投影值不多于预定的投影值阈Pth的通道指数作为第二个阈值通道指数；确定在第一个与第二个阈值通道指数之间的中间值作为主体位置的通道指数；以及根据主体位置的通道指数获得主体的中心位置。通过从垂直于包含主体体轴的平面的方向使横卧在顶板上的主体成象所获得的投影轮廓包含顶板的投影以及主体的投影。因而，投影轮廓的质心相对于主体中心位置被移向顶板。所以，主体的中心位置应在顶板相对于投影轮廓的质心相对的一侧被确定。第二个方面的主体中心位置检测方法引入“投影值阈Pth”作为参数，按两个方向探索具有各自的数值不多于投影值阈Pth的通道，计算被检索的两个通道的中间值，并根据中间值确定在顶板相对于投影轮廓的质心相对的一侧上的主体中心位置。因而，主体中心位置能随着顶板的影响被消除而准确地确定。
在上述构造的主体中心位置检测方法中，投影值阈可经验地被选择为，例如，对应于质心通道指数投影值的1/2。
而且，在上述构造的主体中心位置检测方法中，主体中心位置能通过首先从投影轮廓中除去不同于主体轮廓的轮廓并然后计算质心被更准确地确定。
根据第五个方面，配置有用于由X射线管围绕主体旋转进行扫描的X射线CT装置，它包含用于通过使主体成象获取投影轮廓的投影轮廓采集装置，用于根据所获得的投影轮廓检测主体中心位置的主体位置检测装置；以及用于当主体中心位置与扫描中心之间的距离超过预定的界限时显示警告的警告显示装置。
第五个方面的X射线CT装置能适宜实现如关于第一个方面所描述的X射线CT成象方法。
根据第六个方面，配置有用于由X射线管围绕主体旋转进行扫描的X射线CT装置，它包含的主体中心位置检测装置由以下被构成确定对应于通过从垂直于包含主体体轴平面的方向使主体成象所获得的投影轮廓的计算的质心的X射线检测器通道指数作为质心通道指数；根据质心通道指数检测朝着沿主体的第一个方向上在投影轮廓中的投影值；确定具有投影值不多于预定的投影值阈Pth的通道指数作为第一个阈值通道指数；根据质心通道指数在另一方面检验朝着沿与该第一个方向相反的主体的第二个方向上在投影轮廓中的投影值；确定投影值不多于预定的投影值阈Pth的通道指数作为第二个阈值通道指数；确定在第一个和第二个阈值通道指数之间的中间值作为主体位置的通道指数；并根据主体位置通道指数获得主体中心位置。
第六个方面的X射线CT装置能适宜实现如关于第二个方面所描述的主体中心位置检测方法。
在上述构造的X射线CT装置中，投影值阈Pth可经验地被选择为，例如，对应于质心通道指数投影值的1/2。
而且，在上述构造的X射线CT装置中，主体中心位置可通过首先从投影轮廓中除去不同于主体轮廓的轮廓并随后计算质心被更准确地确定。
为了从投影轮廓中除去不同于主体轮廓的轮廓，一维最小值过滤器接着一维最大值过滤器，例如，可被应用于投影存储信息。
本发明的X射线CT成象方法，主体中心位置检测方法和X射线CT装置能检测主体的中心位置是否偏离扫描中心，并能将检测结果通知操作人员。因而，即使在主体中心位置显著偏离扫描中心时，主体的位置的调节和成象被重复，可获得从而具有高质量的X射线图象。
本发明的另外目的和优点，从如附图中所说明的对本发明的优选实施例的以下描述将会明显看到。
附图简述

图1是说明根据本发明第一种实施例的X射线CT装置的结构的方块图。
图2是说明根据第一种实施例的X射线CT成象过程的流程图。
图3是主体中心位置检测过程的流程图。
图4是说明以90°视角平行观测的投影轮廓的示意图。
图5是虚拟地说明以90°视角平行观测的投影轮廓的采集概念。
图6是说明用于从投影轮廓中除去不同于成象轮廓的轮廓的过程的流程图。
图7说明在一维最小值过滤器被应用后投影轮廓的概念。
图8说明在一维最大值过滤器被进一步应用后一维最小值过滤的投影轮廓的概念。
发明详述本发明现在将参照在附图中所示的实施例更详细地被描述。—第一种实施例—图1是说明根据本发明第一种实施例的X射线CT装置的结构的方块图。
X射线CT装置100包含操作控制台1，台式装置10和扫描台架20。
操作操制台1包含用于从操作人员接收指令和信息的输入设备2，用于执行本发明的扫描过程、图象重建过程和主体中心位置检测过程的中央处理装置3，用于往/从台式装置10和扫描台架20发送/接收控制信号等的控制接口4，用于收集在扫描台架20处所获得的数据的数据收集缓冲器5。用于显示X射线图象和警告的阴极射线管(CRT)6，以及用于存储程序和数据的存储设备7。
台式装置10包含用于将主体送入/出在扫描膛腔的高度可变的顶板12。顶板12通过被安装在台式装置10中的马达所驱动。
扫描台架20包含X射线管21，平行光管22，X射线控制器23，检测器24，DAS(数据采集系统)25，以及用于使X射线管及其他辅助组件围绕主体旋转的旋转控制器26。
图2是说明根据这种实施例X射线CT成象过程的流程图。
在步骤S1，操作人员通过目测调节顶板12的高度以使主体中心位置与膛腔的中心相重合。
在步骤S2，在X射线管21，检测器24和其他辅助组件围绕主体旋转的同时扫描被运行。
然后，步骤S3，S4和步骤S5，S6，S7同时被执行。
在步骤S3，X射线图象根据由扫描所收集的数据被重建。
在步骤S4，X射线图象被显示在CRT6上。
在步骤S5，主体中心位置通过主体中心位置检测过程(它将在以后参照图3被描述)被确定。
在步骤S6，在被确定的主体中心位置与扫描中心之间的距离Δ被计算，并且如果距离Δ超过预定的界限，例如，高达50厘米，过程进行到步骤S7，否则过程被终止。
在步骤S7，由于主体中心位置显著地偏离扫描中心，警告信息被显示在CRT6上以告诉操作人员或是在第一个方向或是在与第一个方向相反的第二个方向上移动顶板12Δ厘米，更具体而言，沿顶板12的高度较高的方向或较低的方向。
根据上面的成象过程，由于在主体中心位置显著地偏离扫描中心时警告被给出，在调节位置之后成象可被重复，因此具有高质量的X射线图象能被获得。
图3是说明主体中心位置检测过程(步骤S5)的流程图。
在步骤S51，质心G在以90°视角平行观测的投影轮廓中被计算，该方向垂直于包含主体HK的体轴的平面。
以90°视角平行观测的投影轮廓被示范性地示于图4。
投影轮廓等同于通过从精确的侧面，如在图5中所示，通过主体HK将平行的X射线束21’投射到虚拟的检测器24’而使主体HK成象所得到的投影轮廓，其中图线的横坐标表示通道指数，而纵坐标表示投影值。在图中名称“上”表示主体HK的上方(即，对着顶板12的一方)或主体HK的第一个方向。名称“下”表示主体HK的下方(即，顶板12的一方)或主体HK的第二个方向。
在图线中央大的隆起代表主体的轮廓并且具有大约μx的峰值。在图线左边的两个小峰代表由通道较低部分所检测的顶板12的轮廓并具有大约1.6-2.0μx的峰值。
应该注意到从通过扇形光束扫描所得数据获得平行观测的投影轮廓的方法被公开于，例如，申请公开号为H10-99319的日本专利中。
在步骤S52，对应于质心G的通道指数被获得，并且通道指数作为质心通道指数ig被确定。
在步骤S53，在投影轮廓中投影值是根据朝着主体的第一个方向，即朝着在图5中“上”的方向，或朝着与顶板相对于主体相反的一方，换句话说，在主体上面的方向的质心通道指数ig被检验，并且具有投影值不多于预定的投影值阈Pth(在这个实例中等于1.6)的通道指数被确定作为第一个阈值通道数据i1。
在步骤S54，在投影轮廓中投影值是根据朝着与第一个方向相反的主体第二个方向，即朝着在图5中“下”的方向，或朝着顶板的一方，换句话说，在主体下面的方向的质心通道指数被检验，并且具有投影值不多于预定的投影值阈Pth的通道指数被确定作为第二个阈值通道指数i2。
在步骤S55，在第一个与第二个阈值通道指数i1与i2之间的中间值被确定作为主体中心位置的通道指数iK。
在步骤S56，对应于主体中心位置通道指数iK的高度被计算，并且所计算的高度被确定为主体中心位置。
根据上面的过程，主体中心位置随着顶板12的影响被消除能被准确地确定。—其他实施例—在第一种实施例中投影值阈Pth＝1.6的同时，投影值阈Pth可能具有不同的数值。例如，投影值阈Pth可以是在质心通道指数ig处投影值的1/2。在这种情况下，在被示于图4的实例中Pth＝5.0。
另外，尽管在第一种实施例中当主体中心位置偏离扫描中心多于50厘米时警告被给出，但根据主体的被成象位置距离可能改变。
而且，示于图6的步骤S41和S42(用于从投影轮廓中除去不同于主体轮廓的轮廓的过程)可被插入在图2中步骤S5之前。
准确地说，在步骤S41，具有(2m+1)象素宽度的一维最小值过滤器被应用(n-m+1)次到以90°视角，这是垂直于含有主体体轴的平面的方向，平行观测的投影轮廓。更具体而言，当在投影轮廓中第i个通道的投影值被表示为P(i)，在其中P(i-m)-P(i+m)的最小值被设置在P(i)中的过程被重复(n-m+1)次，其中m和n都是整数，例如，m＝1，n＝1。在一维最小值过滤器被应用之后的投影轮廓被示范性的示于图7。
在步骤S42，具有(2m+1)象素宽度的一维最大值过滤器被应用到一维最小值过滤的投影轮廓Pmin(n-m+1)次。准确地说，当在投影轮廓Pmin中的第i个通道的投影值被表示为Pmin(i)时，在其中Pmin(i-m)-Pmin(i+m)的最大值被设置在Pmin(i)中的过程被重复(n-m+1)次，其中例如m＝1和n＝1。在一维最大值过滤器被应用之后的投影轮廓被示范性地示于图8。正如从图8能看到的，顶板的轮廓已被除去。然后，被一维最大值过滤的投影轮廓Pmax被传递到步骤S5替代90°平行观测的投影轮廓。
本发明许多大不相同的实施例可被构成而不违背本发明的精神和范围。应该理解本发明不局限于在详述中被描述的特定的实施例，除了在附加的权利要求中被确定的以外。


为了检测主体的中心位置是否偏离扫描中心并把检测结果通知操作人员,主体中心位置根据以90°视角平行观测的投影轮廓被检测(S5)。在主体中心位置与扫描中心之间的距离超过预定的界限(例如,50厘米)时(S6),警告被显示在CRT上以提醒操作人员调节主体的位置和重复成象(S7)。