(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022092412
(43)【公開日】2022-06-22
(54)【発明の名称】X線撮像装置、及びX線撮像方法
(51)【国際特許分類】
G01B 15/04 20060101AFI20220615BHJP
【FI】
G01B15/04 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020205219
(22)【出願日】2020-12-10
(71)【出願人】
【識別番号】591159619
【氏名又は名称】島津産機システムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001081
【氏名又は名称】特許業務法人クシブチ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 慎吾
(72)【発明者】
【氏名】北野 遼太郎
【テーマコード(参考)】
2F067
【Fターム(参考)】
2F067AA21
2F067AA51
2F067BB15
2F067EE10
2F067HH04
2F067JJ03
2F067KK06
2F067LL14
2F067NN04
2F067PP13
2F067RR21
2F067RR24
2F067RR35
(57)【要約】
【課題】撮影対象物の特定方向のサイズを正確に検出する。
【解決手段】X線撮像装置1は、X線源11と、X線源11から照射されるX線を検出するX線検出器13と、X線源11とX線検出器13との間に配置され被写体BJを支持するステージ12と、を備えるX線撮像装置1であって、X線源11及びX線検出器13に対して、ステージ12を相対的にX線の光軸CLと直交する特定方向DPに移動させる駆動機構121と、X線検出器13を構成する画素のうち、X線の光軸CL、及び特定方向DPと直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号PLを取得する取得部142と、取得部142が取得した輝度信号PLに基づいて、被写体BJの撮像画像Pを生成する画像生成部143と、撮像画像Pに基づいて、被写体BJの特定方向DPのサイズを検出するサイズ検出部144と、を備える。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
X線源と、前記X線源から照射されるX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置され撮影対象物を支持するステージと、を備えるX線撮像装置であって、
前記X線源及び前記X線検出器に対して、前記ステージを相対的に前記X線の光軸と直交する特定方向に移動させる駆動機構と、
前記X線検出器を構成する画素のうち、前記X線の光軸、及び前記特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号を取得する取得部と、
前記取得部が取得した輝度信号に基づいて、前記撮影対象物の撮像画像を生成する画像生成部と、
前記撮像画像に基づいて、前記撮影対象物の前記特定方向のサイズを検出するサイズ検出部と、
を備える、X線撮像装置。
【請求項2】
前記駆動機構は、前記ステージを前記特定方向に移動させる、
請求項1に記載のX線撮像装置。
【請求項3】
前記駆動機構は、前記X線源及び前記X線検出器を前記特定方向の反対方向に移動させる、請求項1に記載のX線撮像装置。
【請求項4】
前記撮像画像に対応付けて、前記特定方向のサイズを示す目盛りを表示する表示制御部を更に備える、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のX線撮像装置。
【請求項5】
前記表示制御部は、前記X線検出器を構成する画素のうち、前記特定方向と直交する方向に配列された列を構成する画素の輝度の平均値を算出し、前記輝度の平均値の前記特定方向の変化を示すグラフである第1グラフを、前記撮像画像に対応付けて表示する、
請求項4に記載のX線撮像装置。
【請求項6】
前記表示制御部は、前記輝度の平均値の前記特定方向の微分値を算出し、前記微分値の前記特定方向の変化を示すグラフである第2グラフを、前記撮像画像に対応付けて表示する、
請求項4又は請求項5に記載のX線撮像装置。
【請求項7】
前記表示制御部は、前記特定方向の所定範囲における前記微分値の極大値に対応付けて、前記撮像画像での前記特定方向と直交する方向に延びる計測線を、前記撮像画像に対応付けて表示する、
請求項6に記載のX線撮像装置。
【請求項8】
前記表示制御部は、ユーザからの指示に基づいて、前記所定範囲を決定する、
請求項7に記載のX線撮像装置。
【請求項9】
前記サイズ検出部は、前記撮影対象物の前記特定方向の端部の位置から前記計測線までの距離を検出し、
前記表示制御部は、前記サイズ検出部が検出した距離を表示する、
請求項7又は請求項8に記載のX線撮像装置。
【請求項10】
前記表示制御部は、前記距離が、予め設定された範囲内であるか否かの判定結果を表示する、
請求項9に記載のX線撮像装置。
【請求項11】
X線源と、前記X線源から照射されるX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置され撮影対象物を支持するステージと、を備えるX線撮像装置のX線撮像方法であって、
前記X線源及び前記X線検出器に対して、前記ステージを相対的に前記X線の光軸と直交する特定方向に移動させる移動ステップ、
前記X線検出器を構成する画素のうち、前記X線の光軸、及び前記特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号を取得する取得ステップ、
前記取得ステップで取得した輝度信号に基づいて、前記撮影対象物の撮像画像を生成する画像生成ステップ、及び、
前記撮像画像に基づいて、前記撮影対象物の前記特定方向のサイズを検出するサイズ検出ステップ、
を含む、X線撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、X線撮像装置、及びX線撮像方法に関する。
【背景技術】
【0002】
X線を用いて、撮影対象物の内部構造を撮像するX線撮像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のX線撮像装置は、X線発生器と、X線検出器と、X線発生器とX線検出器との間に配置され、撮影対象物が載置されるテーブルと、を備える。すなわち、このX線撮像装置は、いわゆる「産業用X線撮像装置」として構成される。
また、このX線撮像装置は、取得画像の1画素サイズと管電圧値の変化に追従して管電流値を自動調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に記載のX線撮像装置等の従来の産業用X線撮像装置では、X線発生器から撮影対象物に対して照射されるX線は、円錐状に照射される。したがって、産業用X線撮像装置では、X線検出器によって生成される撮影対象物の透過画像は、照射角に応じて歪む。照射角は、X線の光軸に対してなす角度を示す。照射角は、例えば、30度である。
そこで、従来の産業用X線撮像装置では、X線検出器によって生成される透過画像を用いて、撮影対象物のサイズを検出することは困難であった。
【0005】
本発明は、撮影対象物のサイズを検出することが可能なX線撮像装置、及びX線撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の態様に係るX線撮像装置は、X線源と、前記X線源から照射されるX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置され撮影対象物を支持するステージと、を備えるX線撮像装置であって、前記X線源及び前記X線検出器に対して、前記ステージを相対的に前記X線の光軸と直交する特定方向に移動させる駆動機構と、前記X線検出器を構成する画素のうち、前記X線の光軸、及び前記特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号を取得する取得部と、前記取得部が取得した輝度信号に基づいて、前記撮影対象物の撮像画像を生成する画像生成部と、前記撮像画像に基づいて、前記撮影対象物の前記特定方向のサイズを検出するサイズ検出部と、を備える。
【0007】
本発明の第2の態様に係るX線撮像方法は、X線源と、前記X線源から照射されるX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置され撮影対象物を支持するステージと、を備えるX線撮像装置のX線撮像方法であって、前記X線源及び前記X線検出器に対して、前記ステージを相対的に前記X線の光軸と直交する特定方向に移動させる移動ステップ、前記X線検出器を構成する画素のうち、前記X線の光軸、及び前記特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号を取得する取得ステップ、前記取得ステップで取得した輝度信号に基づいて、前記撮影対象物の撮像画像を生成する画像生成ステップ、及び、前記撮像画像に基づいて、前記撮影対象物の前記特定方向のサイズを検出するサイズ検出ステップ、を含む。
【発明の効果】
【0008】
本発明の態様に係るX線撮像装置、及びX線撮像方法によれば、X線源及びX線検出器に対して、ステージを相対的にX線の光軸と直交する特定方向に移動させ、X線検出器を構成する画素のうち、X線の光軸、及び特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号を取得する。そして、取得した輝度信号に基づいて、撮影対象物の撮像画像を生成し、生成した撮像画像に基づいて、撮影対象物の特定方向のサイズを検出する。
X線の光軸、及び特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から取得する輝度信号は、特定方向について歪みが極めて少ない。よって、取得した輝度信号に基づいて撮影対象物の撮像画像を生成するため、X線検出器の全体で撮像画像を形成する場合と比較して、特定方向について歪みの極めて少ない撮像画像を生成できる。したがって、生成した撮像画像に基づいて、撮影対象物の特定方向のサイズを正確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本実施形態に係る産業用X線撮像装置の構成の一例を示す図である。
【
図2】本実施形態に係る制御部の構成の一例を示す図である。
【
図3】撮影結果表示画面の一例を示す画面図である。
【
図4】撮影結果表示画面の他の一例を示す画面図である。
【
図5】制御部の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【0011】
[1.産業用X線撮像装置の構成]
図1は、本実施形態に係る産業用X線撮像装置1の構成の一例を示す図である。
図1に示すように、産業用X線撮像装置1は、X線源11と、ステージ12と、駆動機構121と、X線検出器13と、制御部14と、表示部15と、を備える。
図1には、互いに直行するX軸、Y軸、及びZ軸を記載している。例えば、Z軸は、鉛直方向に平行であり、X軸、及びY軸は水平方向に平行である。X軸は、X線源11から照射されるX線の照射方向と平行である。換言すれば、X軸の正方向は、X線源11から照射されるX線の照射方向を示す。また、Z軸の正方向は、上方向を示す。
なお、以下の説明では、産業用X線撮像装置1を、X線撮像装置1と記載する場合がある。
産業用X線撮像装置1は、「X線撮像装置」の一例に対応する。
【0012】
X線源11は、図略のX線電源部から給電されることによって、X線を放射し、ステージ12に載置された被写体BJに向けてX線を照射する。X線源11は、例えば、X線電源部から供給された高電圧が陰極と陽極との間に印加され、陰極のフィラメントから放出された電子が陽極に衝突することによってX線を放射する。
光軸CLは、X線源11から照射されるX線の照射方向を示す。
【0013】
ステージ12は、X線源11とX線検出器13との間に配置され、被写体BJが載置される。
駆動機構121は、ステージ12及び被写体BJをZ軸方向に移動自在に構成される。駆動機構121は、例えば、ステッピングモータを備える。
特定方向DPは、ステージ12及び被写体BJの移動方向を示す。本実施形態では、特定方向DPは、Z軸の正方向である。
被写体BJは、「撮影対象物」の一例に対応する。
【0014】
X線検出器13は、X線源11から照射されたX線の像を撮像し、撮像画像を生成する。X線検出器13は、例えば、フラットパネルディテクタ(FPD)で構成される。フラットパネルディテクタは、X線のエネルギーを吸収して蛍光を発するシンチレータを含む薄膜層が受光面上に形成された二次元イメージセンサを備える。
【0015】
X線検出器13を構成する二次元イメージセンサは、画素が、第1方向D1、及び第2方向D2に沿って配列されて構成される。第1方向D1は、Y軸の負方向を示し、第2方向D2は、Z軸の正方向を示す。X線検出器13は、画素列131を含む。
本実施形態では、制御部14は、画素列131の輝度信号PLに基づいて、被写体BJの撮像画像Pを生成する。画素列131は、X線の光軸CLと直交する直線に沿って配列された1列の画素列を示す。本実施形態では、画素列131は、第1方向D1に沿って配列された画素列である。
【0016】
制御部14は、X線源11及びX線検出器13に対して、ステージ12及び被写体BJを相対的に特定方向DPに移動させて、画素列131の輝度信号PLに基づいて、被写体BJの撮像画像Pを生成する。
制御部14の構成については、
図2を参照して説明する。
【0017】
表示部15は、LCD(Liquid Crystal Display)等を備え、制御部14の指示に従って、撮像画像Pを含む種々の画像を表示する。
【0018】
[2.制御部の構成]
次に、
図2を参照して、制御部14の構成について説明する。
図2は、本実施形態に係る制御部14の構成の一例を示す図である。
制御部14は、例えば、パーソナルコンピュータとして構成され、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)等のプロセッサ14Aと、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリデバイス14Bと、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等のストレージ装置と、X線源11、駆動機構121及びX線検出器13などを接続するためのインターフェース回路と、を備える。
【0019】
制御部14は、駆動制御部141、取得部142、画像生成部143、サイズ検出部144、表示制御部145、及び画像記憶部146、を備える。
具体的には、制御部14のプロセッサ14Aが、メモリデバイス14Bに記憶された制御プログラムを実行することによって、駆動制御部141、取得部142、画像生成部143、サイズ検出部144、及び表示制御部145として機能する。また、制御部14のプロセッサ14Aが、メモリデバイス14Bに記憶された制御プログラムを実行することによって、メモリデバイス14Bを、画像記憶部146として機能させる。
【0020】
画像記憶部146は、取得部142がX線検出器13から取得した画素列131の輝度信号PLを記憶する。また、画像記憶部146は、画像生成部143が生成した撮像画像Pを記憶する。
【0021】
駆動制御部141は、駆動機構121の動作を制御する。例えば、取得部142が画素列131の輝度信号PLを取得する度に、駆動制御部141は、1画素に対応する距離だけ、ステージ12及び被写体BJを、特定方向DPに移動させる。
【0022】
取得部142は、画素列131の輝度信号PLを取得する。画素列131は、X線検出器13を構成する画素のうち、X線の光軸CL、及び特定方向DPと直交する方向に配列された1列の画素に対応する。
例えば、駆動制御部141が1画素に対応する距離だけステージ12及び被写体BJを特定方向DPに移動させる度に、取得部142は、画素列131の輝度信号PLを取得する。
取得部142は、取得した画素列131の輝度信号PLを、被写体BJの特定方向DPの移動距離と対応付けて、画像記憶部146に書き込む。
【0023】
画像生成部143は、取得部142が取得した輝度信号PLに基づいて、被写体BJの撮像画像Pを生成する。例えば、画像生成部143は、画像記憶部146に記憶された輝度信号PLを読み出して、被写体BJの撮像画像Pを生成する。
画像生成部143は、生成した撮像画像Pを画像記憶部146に書き込む。
【0024】
画像生成部143は、例えば、以下のようにして被写体BJの撮像画像Pを生成する。
まず、取得部142が最初に取得した輝度信号PLに基づき、被写体BJの撮像画像Pの最も下側に位置する第1部分画像を生成する。
次に、取得部142が2番目に取得した輝度信号PLに基づき、被写体BJの撮像画像Pの下から2番目に位置する第2部分画像を生成する。そして、第2部分画像が第1部分画像の上側(第2方向D2側)に配置されるように、第1部分画像と第2部分画像とを合成し、合成画像を生成する。
次に、取得部142が3番目に取得した輝度信号PLに基づき、被写体BJの撮像画像Pの下から3番目に位置する第3部分画像を生成する。そして、第3部分画像が合成画像の上側(第2方向D2側)に配置されるように、第3部分画像と合成画像とを合成し、合成画像を更新する。
この動作を繰り返すことによって、撮像画像Pが、第1部分画像~第N部分画像の合成画像として生成される。なお、個数Nは、取得部142が取得する輝度信号PLの個数を示す。
【0025】
このようにして、画素列131の輝度信号PLに基づいて、被写体BJの撮像画像Pを生成するため、X線検出器13の全体で画像を形成する場合と比較して、特定方向DPについて歪みの極めて少ない撮像画像Pを生成できる。したがって、撮像画像Pに基づいて、被写体BJの特定方向DPのサイズを正確に検出できる。
【0026】
サイズ検出部144は、撮像画像Pに基づいて、被写体BJの特定方向DPのサイズを検出する。
サイズ検出部144の処理については、表示制御部145の処理と共に、以下に説明し、更に
図4を参照して説明する。
【0027】
表示制御部145は、撮像画像Pに対応付けて、特定方向DP(すなわち、第2方向D2)のサイズを示す目盛りSLを表示部15に表示させる。
また、表示制御部145は、輝度の平均値BAを算出し、第1グラフG1を撮像画像Pに対応付けて表示部15に表示させる。第1グラフG1は、輝度の平均値BAの特定方向DPの変化を示す。輝度の平均値BAは、X線検出器13を構成する画素のうち、特定方向DPと直交する方向、すなわち、第1方向D1に配列された列(本実施形態では、画素列131)を構成する画素の輝度の平均値を示す。
また、表示制御部145は、微分値ΔBを算出し、第2グラフG2を撮像画像Pに対応付けて表示部15に表示させる。第2グラフG2は、微分値ΔBの特定方向DP(すなわち、第2方向D2)の変化を示す。微分値ΔBは、輝度の平均値BAの特定方向DP(すなわち、第2方向D2)の微分値を示す。
【0028】
また、表示制御部145は、ユーザからの指示に基づいて、特定方向DP(すなわち、第2方向D2)の検出範囲AR2を決定する。
検出範囲AR2は、「所定範囲」の一例に対応する。
そして、表示制御部145は、検出範囲AR2における微分値ΔBの極大値に対応付けて、撮像画像Pでの特定方向DP(すなわち、第2方向D2)と直交する方向(すなわち、第1方向D1)に延びる計測線LNPを、撮像画像Pに対応付けて表示部15に表示させる。
【0029】
サイズ検出部144は、被写体BJの特定方向DP(すなわち、第2方向D2)の端部の位置から計測線LNPまでの距離LPを検出する。表示制御部145は、サイズ検出部144が検出した距離LPを表示部15に表示させる。本実施形態では、被写体BJの特定方向DPの端部は、被写体BJの上端部である。
また、表示制御部145は、距離LPが、予め設定された範囲内であるか否かを判定し、その判定結果を表示部15に表示させる。
目盛りSL、第1グラフG1、第2グラフG2、検出範囲AR2、計測線LNP、及び距離LPについては、
図3及び
図4を参照して説明する。
【0030】
[3.撮影結果表示画面の一例]
図3は、撮影結果表示画面200の一例を示す画面図である。
撮影結果表示画面200は、表示制御部145によって、表示部15に表示される。
撮影結果表示画面200には、撮像画像P、目盛りSL、第1グラフG1、及び第2グラフG2が表示される。
また、
図3には、第1方向D1及び第2方向D2を記載している。
【0031】
撮像画像Pは、画素列131の輝度信号PLに基づいて、画像生成部143によって生成され、表示制御部145によって、撮影結果表示画面200の中央部に表示される。画素列131は、第1方向D1に沿って配列された画素列である。
撮像画像Pには、ユーザからの指示に基づいて、対象領域AR1が設定される。対象領域AR1は、輝度の平均値BAを算出する領域を示す。すなわち、輝度の平均値BAは、第1方向D1に配列された列(本実施形態では、画素列131)を構成する画素のうち、対象領域AR1に含まれる画素の輝度の平均値を示す。
対象領域AR1は、例えば、被写体BJを示す画像の一部に対応する。
【0032】
目盛りSLは、撮影結果表示画面200において、撮像画像Pの右側に表示される。
目盛りSLは、等間隔で配置される目盛り線が第2方向D2に沿って配列されて構成される。目盛り線の間隔は、例えば、X線検出器13における第2方向D2の予め設定された画素数に対応する。第2方向D2の画素数の総数は、取得部142が取得した画素列131の輝度信号PLの個数に対応する。
例えば、目盛り線は1mm間隔で表示される。
【0033】
第1グラフG1、及び第2グラフG2は、撮影結果表示画面200において、撮像画像Pの左側に表示される。
第1グラフG1の横軸は、輝度の平均値BAであり、第2グラフG2の横軸は、輝度の平均値BAの第2方向D2の微分値ΔBである。第1グラフG1、及び第2グラフG2の図略の縦軸は、第2方向D2の位置を示す。
微分値ΔBの極大値は、輝度の平均値BAが変化する第2方向D2の位置に対応する。
例えば、
図3に示す撮像画像Pは、撮像画像Pの下部に第1方向D1に延びる輝度の低い帯状の領域P1を含む。この帯状の領域P1の第1方向D1の両端、すなわち、下端P11及び上端P12に対応する位置には、微分値ΔBの極大値が表示される。
【0034】
図4は、撮影結果表示画面210の他の一例を示す画面図である。
撮影結果表示画面210には、
図3を参照して説明した撮像画像P、目盛りSL、第1グラフG1、及び第2グラフG2に加えて、検出範囲AR2、計測線LNP、及び距離LPが表示される。
検出範囲AR2は、ユーザからの指示に基づいて、設定される。例えば、ユーザが、検出範囲AR2の上端の位置と、検出範囲AR2の下端の位置とを指示することによって、検出範囲AR2が設定される。
【0035】
図3では、検出範囲AR2は、撮像画像Pの上部の輝度の低い領域P2と、その下側の輝度の高い領域P3との境界を含むように設定される。
計測線LNPは、検出範囲AR2に含まれる微分値ΔBの極大値の第2方向D2の位置において、第1方向D1に延びる直線である。
計測線LNPは、
図3に示すように、撮像画像Pの上部の輝度の低い領域P2と、その下側の輝度の高い領域P3との境界の位置と一致する。
距離LPは、被写体BJの撮像画像Pの上端から計測線LNPまでの距離を示す。
距離LPの値は、距離表示領域DAに表示される。
【0036】
また、距離LPが、予め設定された範囲内である場合には、例えば、距離表示領域DAの周囲に「OK」と表示される。一方、距離LPが、予め設定された範囲内ではない場合には、例えば、距離表示領域DAの周囲に「NG」と表示される。
図3では、「OK」又は「NG」の記載を省略している。
【0037】
このようにして、距離LPが、予め設定された範囲内であるか否かを判定できるため、例えば、被写体BJの第2方向D2の寸法精度を評価できる。
【0038】
[4.制御部の処理]
図5は、制御部14の処理の一例を示すフローチャートである。
図5に示すように、まず、ステップS101において、取得部142は、画素列131の輝度信号PLを取得し、取得した輝度信号PLを、被写体BJの特定方向DPの移動距離と対応付けて、画像記憶部146に書き込む。
次に、ステップS103において、駆動制御部141は、1画素に対応する距離だけ、ステージ12及び被写体BJを、特定方向DPに移動(本実施形態では、上昇)させる。
次に、ステップS105において、取得部142は、全体の撮像画像Pに対応する輝度信号PLを取得したか否かを判定する。
全体の撮像画像Pに対応する輝度信号PLを取得していないと取得部142が判定した場合(ステップS105;NO)には、処理がステップS101に戻る。全体の撮像画像Pに対応する輝度信号PLを取得した取得部142が判定した場合(ステップS105;YES)には、処理がステップS107へ進む。
【0039】
そして、ステップS107において、画像生成部143は、取得部142が取得した輝度信号PLに基づいて、被写体BJの全体を示す撮像画像Pを生成する。そして、表示制御部145は、撮像画像Pを表示部15に表示させる。
次に、ステップS109において、表示制御部145は、目盛りSLを表示部15に表示させる。
次に、ステップS111において、表示制御部145は、第1グラフG1を表示部15に表示させる。第1グラフG1は、輝度の平均値BAの第2方向D2の変化を示す。輝度の平均値BAは、画素列131を構成する画素のうち、対象領域AR1に含まれる画素の輝度の平均値を示す。
次に、ステップS113において、表示制御部145は、第2グラフG2を表示部15に表示させる。第2グラフG2は、微分値ΔBの第2方向D2の変化を示す。微分値ΔBは、輝度の平均値BAの第2方向D2の微分値を示す。
【0040】
次に、ステップS115において、表示制御部145は、ユーザからの指示に基づいて、検出範囲AR2を決定する。検出範囲AR2は、計測線LNPの位置を検出する領域を示す。
次に、ステップS117において、表示制御部145は、計測線LNPを、表示部15に表示させる。計測線LNPは、検出範囲AR2に含まれる微分値ΔBの極大値に対応する第2方向D2の位置において、第1方向D1に延びる直線である。
次に、ステップS119において、サイズ検出部144は、被写体BJの上端の位置から計測線LNPまでの距離LPを検出する。そして、表示制御部145は、サイズ検出部144が検出した距離LPの値を表示部15に表示させる。
次に、ステップS121において、表示制御部145は、距離LPが、予め設定された範囲内であるか否かを判定し、その判定結果を表示部15に表示させる。その後、処理が終了する。
【0041】
ステップS103は、「移動ステップ」の一例に対応する。ステップS105は、「取得ステップ」の一例に対応する。ステップS107は、「画像生成ステップ」の一例に対応する。ステップS119は、「サイズ検出ステップ」の一例に対応する。
【0042】
本実施形態では、サイズ検出部144が、被写体BJの上端の位置から計測線LNPまでの距離LPを検出するが、サイズ検出部144が、被写体BJの特定位置から計測線LNPまでの距離LPを検出すればよい。例えば、サイズ検出部144が、被写体BJの下端から計測線LNPまでの距離LPを検出してもよい。
また、例えば、表示制御部145が、ユーザからの指示に基づいて、2本の計測線LNPを表示部15に表示させ、サイズ検出部144が、2本の計測線LNPの間の距離を検出してもよい。
【0043】
図5を参照して説明したように、画素列131の輝度信号PLに基づいて、被写体BJの撮像画像Pを生成するため、X線検出器13の全体で撮像画像を形成する場合と比較して、特定方向DPについて歪みの極めて少ない撮像画像Pを生成できる。したがって、サイズ検出部144が、被写体BJの上端の位置から計測線LNPまでの距離LPを正確に検出できる。
【0044】
[5.実施形態と効果]
上述した実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
【0045】
(第1項)
一態様に係るX線撮像装置は、X線源と、X線源から照射されるX線を検出するX線検出器と、X線源とX線検出器との間に配置され撮影対象物を支持するステージと、を備えるX線撮像装置であって、X線源及びX線検出器に対して、ステージを相対的にX線の光軸と直交する特定方向に移動させる駆動機構と、X線検出器を構成する画素のうち、X線の光軸、及び特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号を取得する取得部と、取得部が取得した輝度信号に基づいて、被写体の撮像画像を生成する画像生成部と、撮像画像に基づいて、撮影対象物の特定方向のサイズを検出するサイズ検出部と、を備える。
【0046】
第1項に記載のX線撮像装置によれば、X線の光軸、及び特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素の輝度信号に基づいて、撮影対象物の撮像画像を生成する。
よって、X線検出器の全体で撮像画像を形成する場合と比較して、特定方向について歪みの極めて少ない撮像画像を生成できる。また、撮像画像に基づいて、撮影対象物の特定方向のサイズを検出する。したがって、撮影対象物の特定方向のサイズを正確に検出できる。
【0047】
(第2項)
第1項に記載のX線撮像装置であって、駆動機構は、ステージを特定方向に移動させる。
【0048】
第2項に記載のX線撮像装置によれば、駆動機構は、ステージを特定方向に移動させる。
したがって、簡素な構成で、X線源及びX線検出器に対して、ステージを相対的にX線の光軸と直交する特定方向に移動できる。
【0049】
(第3項)
第1項に記載のX線撮像装置であって、駆動機構は、X線源及びX線検出器を特定方向の反対方向に移動させる。
【0050】
第3項に記載のX線撮像装置によれば、駆動機構は、X線源及びX線検出器を特定方向の反対方向に移動させる。
したがって、撮影対象物を動かすことなく、X線源及びX線検出器に対して、ステージを相対的にX線の光軸と直交する特定方向に移動できる。
【0051】
(第4項)
第1項から第3項のいずれか1項に記載のX線撮像装置であって、撮像画像に対応付けて、特定方向のサイズを示す目盛りを表示する表示制御部を更に備える。
【0052】
第4項に記載のX線撮像装置によれば、撮像画像に対応付けて、特定方向のサイズを示す目盛りを表示する。
したがって、ユーザは、目盛りと、撮像画像とを比較することによって、撮影対象物の特定方向のサイズを視認できる。
【0053】
(第5項)
第4項に記載のX線撮像装置であって、表示制御部は、X線検出器を構成する画素のうち、特定方向と直交する方向に配列された列を構成する画素の輝度の平均値を算出し、輝度の平均値の特定方向の変化を示すグラフである第1グラフを、画像に対応付けて表示する。
【0054】
第5項に記載のX線撮像装置によれば、輝度の平均値の特定方向の変化を示すグラフである第1グラフを、撮像画像に対応付けて表示する。
したがって、ユーザは、撮影対象物の輝度の平均値の特定方向の変化を視認できる。
【0055】
(第6項)
第4項又は第5項に記載のX線撮像装置であって、表示制御部は、輝度の平均値の特定方向の微分値を算出し、微分値の特定方向の変化を示すグラフである第2グラフを、撮像画像に対応付けて表示する。
【0056】
第6項に記載のX線撮像装置によれば、輝度の平均値の特定方向の微分値を算出し、微分値の特定方向の変化を示すグラフである第2グラフを、撮像画像に対応付けて表示する。
したがって、ユーザは、撮影対象物の輝度の平均値が特定方向に変化する位置を視認できる。
(第7項)
第6項に記載のX線撮像装置であって、表示制御部は、特定方向の所定範囲における微分値の極大値に対応付けて、撮像画像での特定方向と直交する方向に延びる計測線を、撮像画像に対応付けて表示する。
【0057】
第7項に記載のX線撮像装置によれば、特定方向の所定範囲における微分値の極大値に対応付けて、撮像画像での特定方向と直交する方向に延びる計測線を、撮像画像に対応付けて表示する。
したがって、ユーザは、計測線を視認することによって、撮影対象物の輝度の平均値が特定方向に変化する位置を正確に認識できる。
【0058】
(第8項)
第7項に記載のX線撮像装置であって、表示制御部は、ユーザからの指示に基づいて、所定範囲を決定する。
【0059】
第8項に記載のX線撮像装置によれば、ユーザからの指示に基づいて、所定範囲を決定する。
したがって、ユーザは、ユーザが所望する所定範囲を決定できる。
【0060】
(第9項)
第7項又は第8項に記載のX線撮像装置であって、サイズ検出部は、撮影対象物の特定方向の端部の位置から計測線までの距離を検出し、表示制御部は、サイズ検出部が検出した距離を表示する。
【0061】
第9項に記載のX線撮像装置によれば、撮影対象物の特定方向の端部の位置から計測線までの距離を検出し、検出した距離を表示する。
したがって、ユーザは、撮影対象物の特定方向の端部の位置から計測線までの距離を容易に、且つ、正確に認識できる。
【0062】
(第10項)
第9項に記載のX線撮像装置であって、表示制御部は、距離が、予め設定された範囲内であるか否かの判定結果を表示する。
【0063】
第10項に記載のX線撮像装置によれば、距離が、予め設定された範囲内であるか否かの判定結果を表示する。
したがって、ユーザは、距離が予め設定された範囲内であるか否かを容易に認識できる。そこで、例えば、撮影対象物が製品であり、且つ、距離が製品の合否を規定する寸法である場合には、製品の合否を容易に判定できる。
【0064】
(第11項)
別の一態様に係るX線撮像方法は、X線源と、X線源から照射されるX線を検出するX線検出器と、X線源とX線検出器との間に配置され撮影対象物を支持するステージと、を備えるX線撮像装置のX線撮像方法であって、X線源及びX線検出器に対して、ステージを相対的にX線の光軸と直交する特定方向に移動させる移動ステップ、X線検出器を構成する画素のうち、X線の光軸、及び特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素から輝度信号を取得する取得ステップ、取得ステップで取得した輝度信号に基づいて、撮影対象物の撮像画像を生成する画像生成ステップ、及び、撮像画像に基づいて、撮影対象物の特定方向のサイズを検出するサイズ検出ステップ、を含む。
【0065】
第11項に記載のX線撮像方法によれば、X線の光軸、及び特定方向と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素の輝度信号に基づいて、撮影対象物の撮像画像を生成する。
よって、X線検出器の全体で撮像画像を形成する場合と比較して、特定方向について歪みの極めて少ない撮像画像を生成できる。また、撮像画像に基づいて、撮影対象物の特定方向のサイズを検出する。したがって、撮影対象物の特定方向DPのサイズを正確に検出できる。
【0066】
[6.他の実施形態]
なお、本実施形態に係るX線撮像装置1、及びX線撮像方法は、あくまでもX線撮像装置、及びX線撮像方法の態様の例示であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形および応用が可能である。
本実施形態では、特定方向DPが、Z軸の正方向である場合について説明するが、特定方向は、X線の光軸と直交する方向であればよい。例えば、特定方向が、Y軸の負方向でもよい。この場合には、輝度信号PLを生成する画素列は、第2方向D2に沿って配列された画素列を示す。
【0067】
本実施形態では、画素列131が、X線の光軸と直交する方向に配列された1列の画素列を示すが、画素列131が、X線の光軸と直交する方向に配列された少なくとも1列の画素列であればよい。例えば、画素列131が、3列の画素列でもよいし、5列の画素列でもよい。これらの場合には、奇数列の画素列のうち、中央の一列の画素列が、X線の光軸と直交する方向に配列されるように画素列が設定される。画素列131を構成する列数が多い程、撮像画像Pを短時間で生成できる。画素列131を構成する列数が少ない程、撮影対象物の特定方向DPのサイズを正確に検出できる。
【0068】
本実施形態では、ステージ12をZ軸方向に移動する場合について説明するが、X線源11及びX線検出器13に対して、ステージ12を相対的にX線の光軸と直交する特定方向DPに移動させればよい。例えば、ステージ12を固定して、X線源11及びX線検出器13を特定方向DPの逆方向に移動させてもよい。
【0069】
本実施形態では、特定方向DPが、Z軸の正方向である場合について説明するが、特定方向は、X線の光軸と直交する方向であればよい。例えば、特定方向が、Y軸の負方向でもよい。この場合には、画素列131は、第2方向D2に沿って配列された画素列を示す。
【0070】
また、
図2に示した各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応するハードウェアが実装される必要はなく、一つのプロセッサがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現される機能の一部をハードウェアで実現してもよく、或いは、ハードウェアで実現される機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。
【0071】
また、
図5に示すフローチャートの処理単位は、制御部14の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。
図5のフローチャートに示す処理単位の分割の仕方や名称によって制限されることはなく、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできるし、1つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、上記のフローチャートの処理順序も、図示した例に限られるものではない。
【0072】
また、
図2に示した制御部14の機能部は、制御部14が備えるプロセッサ14Aに、制御プログラムを実行させることで実現できる。また、この制御プログラムは、コンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体に記録しておくことも可能である。記録媒体としては、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリデバイスを用いることができる。具体的には、フレキシブルディスク、HDD、CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD、Blu-ray(登録商標) Disc、光磁気ディスク、フラッシュメモリ、カード型記録媒体等の可搬型、或いは固定式の記録媒体が挙げられる。また、記録媒体は、制御部14が備える内部記憶装置であるRAM、ROM、HDD等の不揮発性記憶装置であってもよい。また、制御プログラムをサーバ装置等に記憶させておき、サーバ装置から制御部14に、制御プログラムをダウンロードしてもよい。
【符号の説明】
【0073】
1 産業用X線撮像装置(X線撮像装置)
11 X線源
12 ステージ
121 駆動機構
13 X線検出器
131 画素列
14 制御部
14A プロセッサ
14B メモリデバイス
141 駆動制御部
142 取得部
143 画像生成部
144 サイズ検出部
145 表示制御部
146 画像記憶部
15 表示部
AR1 対象領域
AR2 検出範囲(所定範囲)
BA 輝度の平均値
BJ 被写体(撮影対象物)
CL 光軸
DA 距離表示領域
D1 第1方向
D2 第2方向
DP 特定方向
G1 第1グラフ
G2 第2グラフ
LNP 計測線
LP 距離
P 撮像画像
PL 輝度信号
SL 目盛り
ΔB 微分値