CN107533018A - X射线检查装置、x射线检查方法及构造物的制造方法 - Google Patents

Abstract

X射线检查装置具备：射线源，用于向旋转的检查对象照射X射线；检测器，用于检测从射线源发射并透射检查对象的透射X射线，并针对每个旋转角度，输出多个检测数据；区域提取单元，用于使用多个检测数据，提取检查对象投影在检测器上的区域。

Description

X射线检查装置、X射线检查方法及构造物的制造方法

技术领域

本发明涉及一种X射线检查装置、X射线检查方法及构造物的制造方法。

背景技术

作为无损获取检查对象的内部信息的装置，例如，已知有如下述专利文献中所公开的装置，该装置向检查对象照射X射线，检测透射该检查对象的透射X射线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开2009/0268869号公报

发明内容

发明要解决的课题

利用X射线检测检查对象时，例如，X射线源和检查对象会因X射线源和检查对象的距离原因而产生碰撞，因此可能产生检测故障。另外，例如，检查对象和检测器会因检查对象和检测器的距离原因而产生碰撞，因此可能产生检测故障。另外，例如，检查对象与X射线源及检测器会因X射线源与检查对象及检测器各自的距离原因而产碰撞，因此可能产生检测故障。另外，当检查对象在检测器上投影产生投影图像时，优选在检测器上更广的区域内检测投影图像。

用于解决课题的手段

根据本发明的第一种方式，X射线检查装置具备：射线源，用于向旋转的检查对象照射X射线；检测器，用于检测从射线源发射并透射检查对象的透射X射线，并针对每个旋转角度，输出多个检测数据；区域提取单元，用于使用多个检测数据，提取检查对象投影在检测器上的区域。

根据本发明的第二方式，在第一种方式的X射线检查装置中，优选地，进一步具备：变更单元，用于基于区域提取单元提取的区域，变更检查对象和射线源之间的相对距离。

根据本发明的第三方式，在第二方式的X射线检查装置中，优选地，具备：计算单元，用于基于区域提取单元提取的区域，检查对象与射线源之间的相对距离的变更量；变更单元根据计算单元所算出的变更量来变更相对距离。

根据本发明的第四方式，在第一至第三方式中的任意一种方式的X射线检查装置中，优选地，区域提取单元复合多个检测数据而生成复合数据，提取复合数据中的检查对象的外缘部作为区域。

根据本发明的第五方式，在第四方式的X射线检查装置中，优选地，区域提取单元生成复合数据，通过对复合数据进行二值化处理而提取区域。

根据本发明的第六方式，在第五方式的X射线检查装置中，优选地，在提取区域的外缘部中，区域提取单元提取第一方向最外缘部及第二方向最外缘部，第一方向最外缘部在与旋转轴垂直的第一方向上与检测器的检测范围的距离最短；第二方向最外缘部在沿旋转轴的第二方向上与检测器的检测范围的距离最短，计算单元基于第一方向最外缘部及第二方向最外缘部中距检测器的检测范围的距离较短的最外缘部，计算相对距离的变更量。

根据本发明的第七方式，在第六方式的X射线检查装置中，优选地，在复合数据中，在第一线段与第二线段所围成的矩形区域内，计算单元基于第一线段与检测器的检测区域中沿第一方向的长度的第一比率及第二线段与检测器的检测范围中沿第二方向的长度的第二比率中的一者，计算相对距离的变更量，其中，第一线段与提取区域的外缘部接触且沿着第一方向；第二线段与提取区域的外缘部接触且沿着与第一方向相交的第二方向。

根据本发明的第八方式，在第七方式的X射线检查装置中，优选地，计算单元对基于第一比率的相对距离的第一变更量与基于第二比率的相对距离的第二变更量进行比较，并计算第一及第二变更量中的较小值作为相对距离的变更量。

根据本发明的第九方式，在第七或第八方式的X射线检查装置中，优选地，变更单元基于计算单元所算出的相对距离的变更量，使检查对象或射线源沿射线源的光轴方向移动，从而变更相对距离。

根据本发明的第十方式，在第九方式的X射线检查装置中，优选地，具备：旋转放置单元，用于放置检查对象并使其旋转，变更单元使旋转放置单元沿射线源的光轴方向移动，从而变更检查对象与射线源的相对距离。

根据本发明的第十一种方式，在第十方式的X射线检查装置中，优选地，变更单元使旋转放置单元沿旋转轴方向移动，以使复合数据中的区域在第二方向上的中心与检测器的检测范围在第二方向上的中点一致，从而变更检查对象与射线源的相对位置关系。

根据本发明的第十二方式，在第二至第十一种方式中的任意一种方式的X射线检查装置中，优选地，进一步具备：图像生成单元，利用变更单元变更射线源与检查对象的相对距离之后，基于检测器根据射线源所照射的X射线检测并输出的多个检测数据，生成检查对象的反投影图像。

根据本发明的第十三方式，优选地，X射线检查装置具备：射线源，用于向检查对象照射X射线；检测器，用于检测从射线源发射并透射检查对象的透射X射线，并输出检测数据；予检查单元，用于使用检测数据计算检查对象与射线源之间的相对距离的变更量，基于算出的相对距离的变更量，变更检查对象与射线源的相对距离；图像生成单元，利用予检查单元变更相对距离之后，所述检测器检测来自射线源的透射X射线并输出检测数据，使用该检测数据生成检查对象的反投影图像。

根据本发明的第十四方式，在第十三方式的X射线检查装置中，优选地，射线源向旋转的检查对象照射X射线；检测器针对每个旋转角度输出多个检测数据；予检查单元从多个检测数据中提取检查对象投影在检测器上的区域，基于投影区域，计算相对距离的变更量，基于算出的变更量变更相对距离。

根据本发明的第十五方式，优选地，X射线检查方法具备：从射线源向旋转的检查对象照射X射线；对照射后透射检查对象的透射X射线进行检测，并针对每个旋转角度，输出多个检测数据；从多个检测数据中提取检查对象的投影区域。

根据本发明的第十六方式，在第十五方式的X射线检查方法中，优选地，基于提取区域，变更检查对象与射线源之间的相对距离。

根据本发明的第十七方式，在第十六方式的X射线检查方法中，优选地，基于提取区域，计算检查对象与射线源之间的相对距离的变更量，依据算出的变更量变更相对距离。

根据本发明的第十八方式，在第十七方式的X射线检查方法中，优选地，变更射线源与检查对象的相对距离之后，根据所照射的X射线检测并输出多个检测数据，基于该多个检测数据，生成检查对象的反投影图像。

根据本发明的第十九方式，在构造物的制造方法中，优选地，创建有关构造物形状的设计信息；基于设计信息制备构造物；使用第一至十四方式中的任意方式的X射线检查装置测量制成的构造物的形状；将获取的形状信息与设计信息进行比较。

根据本发明的第二十方式，在第十九方式的构造物的制造方法中，优选地，基于形状信息与设计信息的比较结果来实施，对构造物进行再加工。

根据本发明的第二十一种方式，在第二十方式的制造方法中，优选地，构造物的再加工是指基于设计信息再次制备构造物。

附图说明

图1为表示第一实施方式中的X射线装置的构成的一个例子的方框图。

图2为示意性表示放置台所放置的检查对象的外观的图。

图3为表示放置台上所放置的检查对象的示意性俯视图。

图4为示意性表示通过检查对象旋转而包含检查对象的包含区域的图。

图5为示意性表示通过X射线源与检查对象的角度为0°、90°、180°、270°时所获取的各个X射线投影图像数据所检测到的检查对象的轮廓的图。

图6为为了对变更量的计算概念进行说明而示意性表示X射线源、检查对象的包含区域及检测器的位置关系的图。

图7为示意性表示从复合数据中所提取的检查对象区域的图。

图8为用于对检查对象区域的中心与复合数据的中心不一致时变更量的计算进行说明的图。

图9为对X射线装置的操作进行说明的流程图。

图10为示意性表示变形例中X射线源与检查对象的位置关系的图。

图11为表示第二实施方式中的构造物制造系统的构成的方框图。

图12为对构造物制造系统的操作进行说明的流程图。

具体实施方式

-第一实施方式-

下面，将参考附图对第一实施方式中的X射线装置进行说明。X射线装置向检查对象照射X射线，并检测透射检查对象的透射X射线，由此，无损获取检查对象的内部信息，例如，内部结构等。当检查对象以工业零件为对象时，例如，机械零件及电子零件等，X射线装置被称为工业用X射线CT(Computed Tomography)检查装置，用于检查工业零件。

本实施方式用于进行具体说明以理解发明的主旨，除非另有规定，否则其不限定本发明。

图1为表示本实施方式中的X射线装置100的构成的一个例子的图。需要说明的是，为了方便说明，由X轴、Y轴、Z轴构成的坐标系如图设置。

X射线装置100具备壳体1、X射线源2、放置单元3、检测器4、控制装置5、显示器6及机架8。作为壳体1，其底面与XZ平面基本平行即水平地配置在工厂等的地板上，X射线源2、放置单元3、检测器4及机架8收纳在其内部。为了防止X射线向外部泄漏，壳体1的材料中包含铅。

X射线源2在控制装置5的控制下，以图1所示的发射点Q为顶点，沿与Z轴平行的光轴Zr，发射向Z轴+方向扩展形成为圆锥形的X射线，即所谓的锥形束。发射点Q相当于X射线源2的焦点。光轴Zr连接X射线源2的焦点即发射点Q和下述检测器4的摄像区域的中心。需要说明的是，除以圆锥形发射X射线以外，X射线源2发射扇形X射线即扇形束的情况也包含在本发明的一种方式中。X射线源2可以发射例如，约50eV的超软X射线、约0.1～2keV的软X射线、约2～20keV的X射线及约20～100keV的硬X射线中的至少一种。另外，X射线源2也可以发射例如1～10Mev的X射线。

放置单元3具备放置检查对象S的放置台30及由旋转驱动单元32、Y轴移动单元33、X轴移动单元34及Z轴移动单元35构成的机械手单元36，其较X射线源2设于Z轴+侧。放置台30设置为可通过旋转驱动单元32旋转，当机械手单元36向X轴、Y轴、Z轴方向移动时，其随之移动。另外，放置台30的表面上设有索引等，例如，利用旋转驱动单元32旋转驱动时的旋转中心等，用于放置检查对象S时进行定位。

旋转驱动单元32包含例如电动马达等而构成，利用被下述控制装置5控制而驱动的电动马达所产生的旋转力，将与Y轴平行且通过放置台30的中心的轴作为旋转轴Yr，使放置台30旋转。即，旋转驱动单元32通过使放置台30旋转，而使放置台30及放置台30上的检查对象S相对于X射线源2所发射的X射线的相对方向产生变化。Y轴移动单元33、X轴移动单元34及Z轴移动单元35被控制装置5控制，使放置台30分别在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上移动，以使检查对象S位于X射线源2所发射的X射线的照射范围内。Z轴移动单元35被控制装置5控制，使放置台30在Z轴方向上移动，以实现X射线源2至检查对象S的距离为检查对象S的投影图像为所需放大率时的距离。

Y位置检测器331、X位置检测器341及Z位置检测器351为编码器，其分别检测通过Y轴移动单元33、X轴移动单元34及Z轴移动单元35在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向上移动的放置台30的位置，并将表示所检测到的位置的信号输出给控制装置5。需要说明的是，在下面的说明中，将Y位置检测器331、X位置检测器341及Z位置检测器351所检测到的放置台30的位置称为检测移动位置。

旋转位置检测器321为编码器，其检测通过旋转驱动单元32以旋转轴Yr为中心进行旋转的放置台30的旋转位置，并将表示所检测到的旋转位置的信号输出给控制装置5。需要说明的是，在下面的说明中，将旋转位置检测器321所检测到的放置台30的旋转位置称为检测旋转位置。检测旋转位置表示放置台30上的检查对象S相对于X射线源2所发射的X射线的相对方向。

检测器4较X射线源2及放置台30设于Z轴+侧。即，在Z轴方向上，放置台30设于X射线源2和检测器4之间。检测器4具有与XY平面平行的入射面41，X射线射入入射面41，其中，该X射线射包含由X射线源2发射并透射放置台30上所放置的检查对象S的透射X射线。检测器4由包含公知的闪烁物质的闪烁体单元、光电子倍增管及受光单元等构成。检测器4将射入闪烁体单元的入射面41的X射线的能量转换为可见光或紫外线等光能，并通过光电子倍增管扩增，通过上述受光单元将该扩增后的光能转换为电能，作为电信号输出给控制装置5。检测器4具有如下构成，即，闪烁体单元、光电子倍增管及受光单元分别为多个像素，这些像素呈二维排列。由此，可以一次性获取从X射线源2发射并透射检查对象S的X射线的强度分布。需要说明的是，将入射面41的整个区域内的规定范围作为检测范围，例如，入射面41的整个区域的90～95％左右的范围，基于在该检测范围内检测到的透射X射线，生成下述检查对象S的反投影图像等。检测范围的大小不限定于入射面41的整个区域的90～95％左右，根据最大倍率的检查对象S的图像与反投影图像之间的平衡、及生成最大倍率的反投影图像时检查对象S不会与X射线装置100的各构造物碰撞的范围等确定即可。另外，检测范围的大小也可以由使用者设置为所需大小。

需要说明的是，检测器4也可以不将射入的X射线的能量转换为光能，而直接转换为电能，并作为电信号输出。检测器4不限定于像素二维排列的装置。检测器4也可以由线传感器构成，其中，该传感器在与XY平面平行的面上具有例如，在X轴方向上延伸的入射面41，但入射面41在Y轴方向上配置有一个像素。线传感器的像素的配置方向不限定于Y轴方向，也可以配置于X轴方向。另外，检测器4也可以为如下结构，即，不设置光电子倍增管，闪烁体单元直接形成在受光单元或光电转换单元的上方。

机架8支撑X射线源2、放置单元3及检测器4。该机架8制备为具有充分刚性。因此，在获取检查对象S的投影图像时，可以稳定地支撑X射线源2、放置单元3及检测器4。机架8经由隔振机构81被壳体1支撑，防止外部产生的振动直接传递至机架8。

控制装置5具有微处理器及其外围电路等，通过读取并执行预先存储在闪存等存储介质(无图示)中的控制程序来控制X射线装置100的各部分。控制装置5具备X射线控制单元51、移动控制单元52、图像生成单元53、予检查单元54、工作存储器55、区域提取单元56及计算单元57。X射线控制单元51控制X射线源2的操作，移动控制单元52控制机械手单元36的移动操作。图像生成单元53基于检查对象S的X射线投影图像数据生成X射线投影图像，其中，该X射线投影图像数据为基于电信号的检测数据，该电信号是根据透射检查对象S的X射线的强度从检测器4所输出的。另外，检查对象S随着放置台30的旋转每转动规定角度，图像生成单元53则进行图像重建处理，即相对于根据透射检查对象S的X射线的强度从检测器4所输出的电信号，生成反投影图像，从而生成检查对象S的三维图像。作为生成反投影图像的处理，可以举出：反投影法、滤波反投影法、逐次逼近法等。

予检查单元54控制X射线控制单元51、移动控制单元52、区域提取单元56及计算单元57执行予检查。予检查是为了计算检查对象S与X射线源2之间的距离，并使检查对象S位于所算出的距离，以使反投影图像中可以生成高倍率的检查对象S而进行的。区域提取单元56从检测旋转位置不同的检查对象S的X射线投影图像数据中，提取检查对象S每次随放置台30的旋转而转动时对应于检查对象S的外缘部的检查对象区域。计算单元57基于区域提取单元56所提取的检查对象区域，计算予检查时检查对象S在Z轴方向上的位置的变更量，即，检查对象S与X射线源2之间在Z轴方向上的距离的变更量。予检查单元54控制移动控制单元52，根据计算单元57所算出的变更量，使放置台30在Z轴方向上移动。需要说明的是，后面将对控制装置5的移动控制单元52、图像生成单元53、检查单元54、区域提取单元56及计算单元57进行详细叙述。

工作存储器55由例如非易失性存储介质构成，暂时储存图像生成单元53所生成的X射线投影图像数据。

下面，对X射线装置100的操作进行说明。予检查时，X射线源2发射X射线并生成X射线投影图像数据，从中提取检查对象区域，X射线装置100基于该检查对象区域来变更X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离。X射线装置100通过予检查变更X射线源2与检查对象S的距离之后，作为正式检查，由X射线源2发射X射线并生成X射线投影图像数据，由该X射线投影图像数据生成反投影图像。下面，主要对予检查时X射线装置100的操作进行说明。

<予检查>

予检查在正式检查之前进行。予检查是为了设置X射线源2与放置台30在Z轴方向上的距离，以使检查对象区域在检测器4的检测面41上设置为规定大小而进行的。在本实施方式的予检查中，将进行下面(1)～(4)处理。

(1)X射线投影图像数据的获取处理

(2)检查对象区域的提取处理

(3)变更量的计算处理

(4)基于变更量移动检查对象S的处理

下面，分别对(1)～(4)进行说明。需要说明的是，后面将对检查对象区域及变更量进行详细说明。

(1)X射线投影图像数据的获取处理

使用者将检查对象S放置在放置台30上，操作操作单元(无图示)并指示执行予检查之后，控制装置5的予检查单元54开始对检查对象S进行予检查。需要说明的是，使用者将检查对象S放置在放置台30上时，以如下方式进行放置，即，以放置台30的表面上所设置的上述索引等为标记，使放置台30的旋转中心即旋转轴Yr与检查对象S在放置台30的上面投影时投影图像外接圆的中心基本一致。

图2为示意性表示放置台30上所放置的检查对象S的一个例子的外观图。图2中示出了，作为检查对象S的平板状部件以相对于放置台30的旋转轴Yr的方向具有斜度的方式进行放置的情况。需要说明的是，在图2所示的情况下，实际中需要使用夹具等以防止检查对象S倾倒，但图2中省略了夹具等的图示。需要说明的是，本实施方式中的夹具包括在包含区域R1之内。即，当使夹具绕旋转轴Yr的中心旋转时，夹具至少通过一次的区域包括在包含区域R1之内。当然，当夹具以旋转轴Yr为中心旋转时，也可以从包含区域R1突出。在该情况下，可以从图像中删除有关夹具的数据。另外，在夹具以旋转轴Yr为中心旋转时超出包含区域R1的情况下，将夹具以旋转轴Yr为中心旋转时的包含区域及检查对象S以旋转轴Yr为中心旋转时的包含区域组合而成的区域作为包含区域。而且，当连接该夹具的包含区域与检查对象S的包含区域各自的圆柱区域的圆心的轴不一致时，可以设置包括每个圆柱区域的圆柱区域，并将其作为包含区域。图2所示的检查对象S具有彼此平行的平面S1及S2、彼此平行的平面S3及S4、彼此平行的平面S5及S6，检查对象S以平面S1与放置台30接触的方式放置在放置台30上。

予检查单元54控制X射线控制单元51及移动控制单元52，使如图2那样放置在放置台30上的检查对象S进行旋转，同时由X射线源2照射X射线。检测器4基于由X射线源2发射并透射检查对象S的透射X射线，输出每个规定的旋转角度的X射线投影图像数据。需要说明的是，予检查时获取的X射线投影图像数据也可以少于正式检查时针对每个旋转角度所获取的X射线投影图像数据。即，与生成正式检查时的反投影图像时相比，只要针对每个更大的旋转角度从检测器4输出X射线投影图像数据即可。当然，予检查时获取的X射线投影图像数据也可以多于正式检查时针对每个旋转角度所获取的X射线投影图像数据，两者也可以相同。下面，将以90°为旋转角度分别获取X射线投影图像数据的情况为例进行说明。

图3为示意性表示从上部即Y轴+侧观察如图2那样放置在放置台30上的检查对象S时所看到的图。图3(a)表示检查对象S相对于X射线源2的光轴方向即Z轴为0°的情况；图3(b)表示检查对象S从图3(a)的状态随放置台30的旋转逆时针旋转90°后的情况；图3(c)为表示检查对象S从图3(a)的状态随放置台30的旋转逆时针旋转180°后的情况；图3(d)表示检查对象S从图3(a)的状态随放置台30的旋转逆时针旋转270°后的情况。需要说明的是，在下面的说明中，作为代表，将图3(a)所示那样检查对象S的平面S3及S4与Z轴垂直的情况称为X射线源2与检查对象S的角度为0°。

(2)检查对象区域的提取处理

区域提取单元56使用通过X射线投影图像数据的获取处理所获取的X射线投影图像数据，从X射线投影图像数据上提取检查对象区域，该检查对象区域与检查对象S的外缘部随放置台30的旋转而旋转时所包含的区域对应。

图4中示出了，当放置台30上的检查对象S如图3(a)～图3(d)所示那样进行旋转时，包含距离检查对象S的旋转中心最远的部分在内的包含区域。图4(a)中示出了，当放置台30上的检查对象S以旋转轴Yr为中心旋转时，Y轴方向的各位置处的XZ平面上距离的旋转轴Yr最远的部位旋转一周时，由该远离部位所围成的空间。

作为第一包含区域T1的代表，图4(a)示出了，在Y轴方向的各位置处的XZ平面上所围成的空间中面积最大的空间。需要说明的是，提取检查对象区域时，将沿Y轴方向的各位置处面积最大的区域作为了代表，但不限定于此。例如，也可以为沿Y轴方向的多个位置处的XZ平面的平均面积，当然，在该情况下，也可以不是沿Y轴方向的多个位置的全部。另外，虽然以沿Y轴方向的各位置处面积最大者作为代表，但也可以在该面积上乘以规定比例，例如90％等。当将规定比例设为90％时，例如，可以以旋转轴Yr为中心，在面积上乘以规定比例。当然，也适用于下述第二包含区域T2。因此，基于第一包含区域T1及第二包含区域T2确定了包含区域R1。因此，包含区域R1根据所设置的第一包含区域T1及第二包含区域T2而不同。

图4(a)为示意性表示从上部即Y轴+侧观察到的第一包含区域T1。包含区域T1形成为以旋转轴Yr为中心的圆形。图4(b)为示意性表示第二包含区域T2的图，该第二包含区域T2为从X轴-侧观察将图4(a)中的两个包含区域T1，即，Y轴+侧的第一包含区域T1和Y轴-侧的第一包含区域T1分别作为上面和下面的圆筒形时所看到的区域。如图4(b)所示，第二包含区域T2形成为矩形，该矩形以距离旋转轴Yr与X射线的光轴Zr的交点最远的检查对象S的最外缘部为对角。即，当检查对象S随放置台30进行旋转时，检查对象S在任意旋转位置均包含在图4(c)所示圆柱形区域的内部。在本实施方式中，利用第一包含区域T1及第二包含区域T2示出了，在将图4所示的检查对象S放置在放置台30上的情况下，当检查对象S相对于旋转轴Yr旋转360°时，检查对象S至少通过一次的区域。需要说明的是，在本实施方式中，例举了检查对象S旋转360°的情况，但旋转角度不限定于此，例如，也可以使用旋转300°时的区域。另外，也可以计算使检查对象S旋转180°而得到的区域，并由该旋转180°而得到的区域来计算旋转360°时的包含区域。

区域提取单元56按照下述程序，提取二维区域作为检查对象区域，其中，上述二维区域对应于上述包含区域R1投影在与XY平面平行的面即检测器4的入射面41上时的投影区域。即，区域提取单元56对于X射线源2与检查对象S的角度为0°、90°、180°及270°时分别获取的X射线投影图像数据，例如，沿水平方向即X轴方向使用Sobel滤波器等进行微分处理。通过该处理，区域提取单元56在各X射线投影图像数据中，确定检测器4所检测到的X射线的强度数据的变化变陡峭的界线。该界线与各X射线投影图像数据中的检查对象S的端部对应。对实施微分处理后的各X射线投影图像数据进行复合以生成复合数据，对复合数据进行二值化处理，由此获取检查对象区域。

需要说明的是，在本实施方式中，区域提取单元56将检测器4所检测到的X射线的强度数据的变化变陡峻的界线作为检查对象S的端部，但不限定于该例子。例如，有时相对于检查对象S的内部，覆盖在检查对象S的表面上的层难以进行检测。在该情况下，检测器4所检测到的X射线的强度变化变陡峻的界线与检查对象S的端部的位置不一致。因此，也可以将检测器4所检测的界线以外的位置作为检查对象S的端部。即，区域提取单元56可以提取较被检测区域更大的区域作为检查对象区域。另外，当检查对象S的表面材质较软，检查对象S可以与X射线源2接触时，区域提取单元56可以提取较被检测的检查对象区域更小的区域作为检查对象区域。区域提取单元56从复合数据中提取其轮廓，并确定与检查对象S的端部对应的界线，由此提取检查对象区域，但不限定于此。

图5示意性表示X射线投影图像D1～D4的轮廓C，该X射线投影图像D1～D4与X射线源2与检查对象S的角度为0°、90°、180°、270°时，分别由检测器4所检测到的X射线投影图像数据对应。需要说明的是，图5中，X射线投影图像D1、D2、D3、D4分别与X射线源2与检查对象S的角度为0°、90°、180°、270°时相对应。图5(a)为X射线源2与检查对象S的角度为0°时的X射线投影图像的轮廓C1。图5(b)为X射线源2与检查对象S的角度为90°时的X射线投影图像的轮廓C2。图5(c)为X射线源2与检查对象S的角度为180°时的X射线投影图像的轮廓C3。图5(d)为X射线源2与检查对象S的角度为270°时的X射线投影图像的轮廓C4。

区域提取单元56将检测到轮廓C1～C4的各X射线投影图像数据进行复合，生成复合数据，并实施二值化处理。生成复合数据时，区域提取单元56以不会改变其在检测器4上的位置的方式，对各X射线投影图像数据进行复合。需要说明的是，在本实施方式中，以获取图5(a)～图5(d)中的X射线投影图像时的旋转轴Yr为标准对各X射线投影图像数据进行复合。复合各X射线投影图像数据时的标准不限定于此。例如，可以以各轮廓中放置在放置台30上的区域的轮廓在Y方向上的位置一致的方式，对各X射线投影图像数据进行复合。图5(e)中示意性表示与二值化处理后的复合数据对应的复合图像D5及轮廓C1～C4。图5(e)表示各轮廓C1～C4重叠后的状态。图5(e)中，在XY平面上，将各轮廓C1～C4重叠而成的复合图像的轮廓示做C5。该轮廓C5所围成的区域被区域提取单元56提取以作为检查对象区域R2。在XY平面上的检查对象区域R2中，由与X轴方向平行的方向上距离最长的边及与Y轴方向平行的方向上距离最长的边设定上述包含区域R1。即，包含区域R1投影在检测器4的入射面41上的区域中包含检查对象区域R2。

需要说明的是，区域提取单元56不限定于对复合而成的复合数据实施二值化处理，也可以对微分处理后的X射线投影图像数据分别进行二值化处理，然后进行复合，由此生成复合数据。或者，区域提取单元56也可以对各X射线投影图像数据进行复合，生成复合数据之后，对复合数据进行微分处理及二值化处理。

(3)变更量的计算处理

计算单元57基于予检查时检查对象S在Z轴方向上位置及检测器4上的包含区域R1的大小，计算变更量，以变更为正式检查时X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离。例如，有时想要缩短X射线源2与检查对象S在Z轴方向上距离，并放大检查对象S。在该情况下，例如，当检测器4的分辨率由倍率固定时，放大检查对象S在检测器4上的投影图像，能够以更高的分辨率检查内部结构。在该情况下，若缩短X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离，X射线源2与检查对象S可能产生碰撞。另外，例如，有时想要增大X射线源2与检查对象S的距离，对检查对象S进行检查。在该情况下，例如，检查对象S的大小增加，利用较少检查次数对检查对象S进行检查。此时，检查对象S与检测器4可能产生碰撞。另外，此时，检查对象S、X射线源2及检测器4可能产生碰撞。为了防止如上检查对象S与X射线装置100的构造物的碰撞引起的测量故障，计算单元57计算变更量，以基于予检查时检查对象S在Z轴方向上的位置及检测器4上的检查对象区域R2的大小将予检查时检查对象S的位置变更为正式检查时X射线源2与检查对象S在Z轴方向上距离。

需要说明的是，在本实施方式中，基于检查对象区域R2的大小，对正式检查时X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离进行变更，但也可以基于包含区域R1的大小，对正式检查时X射线源2与检测器4在Z轴方向上的距离进行变更。当然，也可以变更检查对象区域R2或包含区域R1的大小，基于该变更后的大小来变更X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离。例如，可以将检查对象区域R2的大小放大至110％，基于该放大后的区域，变更X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离。另外，例如，可以将检查对象区域S2的大小缩小为例如90％，基于该缩小后的区域，来变更X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离。

下面，对变更量的计算进行详细说明。

下面，将参考图6，对变更量的计算概念进行说明。图6(a)为示意性表示从上部即Y轴+侧观察X射线源2、检查对象S的第一包含区域T1及检测器4时所看到的位置关系的图。首先，对检查对象S位于Z轴方向上的位置P0的情况进行说明。需要说明的是，检查对象S的旋转位置相当于图4(a)所示的状态。在X射线源2所发射的X射线的照射区域中，通过图6(a)中虚线所示的L1及L2所夹的范围的X射线通过检查对象S的包含区域R1并射入检测器4。从而，在检测器4的入射面41中，上述通过包含区域R1的X射线射如图6(a)所示的X轴方向的入射范围A1。

接着，对检查对象S位于位置P1的情况进行说明，其中，位置P1比Z轴方向上的位置P0更接近X射线源2。在该情况下，通过图6(a)中单点划线所示的L3及L4所夹的范围的X射线通过检查对象S的包含区域R1，射入检测器4。从而，在检测器4的入射面41中，上述通过包含区域R1的X射线射入图6(a)所示的X轴方向的入射范围A2。因此，与检查对象S位于P0时相比，检查对象S位于P1时，检查对象S向检测器4的投影倍率更大。即，与检查对象S位于P0时相比，检查对象S位于P1时，正式检查时能够实现高分辨率。当向检测器4射入时在X轴方向上的范围A2与检测器4在X轴方向上的整个区域Dw一致，即，在X轴方向上实现最大投影倍率时，将此时检查对象S在Z轴方向上的位置作为P1x。P1x比图6(a)所示的P1更接近Z轴-侧即X射线源2。

图6(b)为示意性表示从X轴-侧观察X射线源2、检查对象S的包含区域R1及检测器4时所看到的位置关系的图。首先，对检查对象S位于Z轴上的位置P0的情况进行说明。需要说明的是，检查对象S的旋转位置相当于图4(b)所示的状态。在X射线源2所发射的X射线的照射区域中，通过图6(b)中虚线所示的L5及L6所夹的范围的X射线通过检查对象S的包含区域R1，射入检测器4。从而，在检测器4的入射面41中，上述通过包含区域R1的X射线射入Y轴方向的入射范围A3。

接着，对检查对象S位于位置P2的情况进行说明，其中，位置P2比Z轴方向上的位置P0更接近X射线源2。在该情况下，通过图6(b)中单点划线所示的L7及L8所夹的范围的X射线通过检查对象S的包含区域R1，射入检测器4。从而，在检测器4的入射面41中，上述通过包含区域R1的X射线射入图6(b)所示的Y轴方向的入射范围A4。因此，与检查对象S位于P0时相比，检查对象S位于P3时，检查对象S向检测器的投影倍率更大。即，与检查对象S位于P0时相比，检查对象S位于P2时，正式检查时可以实现高分辨率。当向检测器4射入时在Y轴方向上的范围A4与检测器4在Y轴方向上的整个区域Dh一致，即，在Y轴方向上实现最大投影倍率时，将此时检查对象S在Z轴方向上的位置作为P2y。P2y比图6(b)所示的P2更接近Z轴-侧即X射线源2。

接着，举例说明，在下面所举的例子中，假设P2y比P1x距离X射线源2更远，将变更检查对象S的位置，以使向检测器4的投影倍率为最大倍率，但检查对象S的X射线投影图像不会从检测器4的入射面41的整个区域突出。当使检查对象S移动至与X射线源2的距离比P2y更近的位置P1x时，在通过检查对象S的包含区域R1的X射线中，一部分X射线到达检测器4在Y轴方向上的整个区域Dh的外部。因此，在该情况下，不能获得检查对象S整体的反投影图像。

另一方面，当检查对象S位于比P1x距离X射线源2更远的P2y时，在Y轴方向上，可以使通过检查对象S的包含区域R1的X射线射入检测器4在Y轴方向上的整个区域Dh。另外，在X轴方向上，可以使通过检查对象S的包含区域R1的X射线射入比检测器4在X方向上的整个区域Dw更窄的区域内。因此，在图6所示的例子中，将位置P2y作为检查对象S可以获得最大投影倍率的位置。

基于上述概念，计算单元57使用所提取的检查对象区域R2，计算检查对象S的位置，即，在Z轴方向上的距离的变更量。

需要说明的是，在本实施方式中，在检测器4的入射面41的整个区域内，将上述90～95％的范围用作检测范围。即，在本实施方式中，计算检查对象S的位置即在Z轴方向上的距离的变更量，以使包含区域R1投影在检测器4的检测范围内。另外，在下面的说明中，将包含区域R1投影在检测范围内时的最大投影倍率称为有效最大倍率。

图7示意性表示区域提取单元56所提取的检查对象区域R2，其中，该检查对象区域R2为与复合数据对应的复合图像D5上的区域。图7中，示意性表示与检查对象区域R2外切的矩形区域R3。该矩形区域R3为包含区域R1投影在检测器4上的区域。计算单元57计算X轴方向上的最短距离Dx，该最短距离Dx是从检查对象区域R2的外缘部即矩形区域R3至检测器4的检测范围的限界之间的距离中的最短距离。同样地，计算单元57计算Y轴方向上的最短距离Dy，该Y轴方向上的最短距离Dy是从检查对象区域R2的外缘部即矩形区域R3至检测器4的检测范围的限界之间的距离中的最短距离。图7中，从X轴+方向的外缘部至检测范围的限界之间的距离为Dx，从Y轴-方向的外缘部至检测范围的限界之间的距离为Dy。

接着，参考图8，对检查对象S的位置在Z轴方向上的变更量ΔZ的计算程序进行具体说明。首先，计算单元57基于检查对象区域R2沿X轴方向的线段Fw的长度与检测器4的检测范围沿X轴方向的长度的比率，计算第一可变更量ΔZw。需要说明的是，检测器4的检测范围沿X轴方向的长度为检测器4的入射面41在X轴方向上的整个区域Dw乘以系数α而得到的值Dw×α。另外，计算单元57基于检查对象区域R2沿Y轴方向的线段Fh的长度与检测器4的检测范围沿Y轴方向的长度的比率，计算第二可变更量ΔZh。需要说明的是，检测器4的检测范围沿Y轴方向的长度为检测器4的入射面41在Y轴方向上的整个区域Dh乘以系数α而得到的值Dh×α。需要说明的是，上述α为检测器4的入射面41中用作检测范围的比例，如上所示，作为一个例子，其为90～95％，即其值为0.9～0.95。

接着，计算单元57进行处理以使检查对象区域R2的中心与检测器4的入射面41的中心一致。如图8所示，以检测器4的入射面41的左下端部为(0，0)来设置笛卡尔坐标系。因此，入射面41的右上端部坐标为(Dw，Dh)。使检查对象区域R2的左下部坐标为(x0，y0)，右上部坐标为(x0+Fw，y0+Fh)。在此，计算单元57使检查对象区域R2在X轴方向上相对于入射面41的中心左右分布。即，计算单元57采用x0＝(Dw-Fw)/2。计算单元57使检查对象区域R2在Y轴方向上相对于入射面41的中心上下分布。即，计算单元57采用y0＝(Dh-Fh)/2。接着，如下所述，计算单元57计算第一可变更量ΔZw及第二可变更量ΔZh。需要说明的是，当如下所述那样使放置台30在Y轴方向上移动时，使用Y轴方向的(Dh-Fh)/2的值。

下面，参考图6(a)及图8对第一可变更量ΔZw的计算进行说明。如图6(a)所示，在予检查时的检查对象S的位置P0处，将X射线源2与检查对象S在Z轴方向上的距离设为d0。另外，将X射线源2与检测器4之间在Z轴方向上的距离设为d1。另外，将在X轴方向上实现有效最大倍率时，即，检查对象S位于位置P2时X射线源2与检查对象S的距离设为d2。d0与d2的比等于Fw与Dw×α的比，因此，d2/d0＝Fw/(Dw×α)的关系成立。因此，d2可以如下式(1)所示。

d2＝Fw/(Dw×α)×d0…(1)

接着，第一可变更量ΔZw可以如下式(2)所示。

ΔZw＝d0-d2…(2)

由此，由式(1)及(2)，通过以式(3)计算第一可变更量ΔZw。

ΔZw＝d0{1-Fw/(Dw×α)}…(3)

关于第一可变更量ΔZw的计算，也可以如下思考。如图6(a)所示，予检查时X射线L1与Z轴所形成的角度θw0基于X射线源2与检测器4之间的距离d1、及检查对象区域R2在X轴方向上的长度Fw，通过下式(4)表示。

θw0＝tan-1{(Fw/2)/d1}…(4)

如图6(a)所示，当可以在X轴方向上获得有效最大倍率时，X射线L3与Z轴所形成的角度θw基于X射线源2与检测器4之间的距离d1、及检测器4的检测范围的长度Dw×α，通过下式(5)表示。

θw＝tan-1{(Dw×α/2)/d1}…(5)

当在X轴方向上可以获得有效最大倍率时，检查对象区域R2与X射线L3及L4接触。因此，此时，X射线源2至检查对象S的距离d2与包含区域R1的半径R之间的关系可以通过下式(6)来表示。

d2＝R/sinθw

R＝d0×sinθw0…(6)

因此，计算单元57使用基于上述式(4)～(6)的下式(7)，计算第一可变更量ΔZw。

ΔZw＝d0-d2＝d0-R/sinθw

＝d0×{1-Fw/(Dw×α)}…(7)

即，计算单元57基于检查对象区域R2在X轴方向上的长度Fw与入射面41内的检测范围在X轴方向上的长度Dw×α之间的比率来计算第一可变更量ΔZw。

接着，参考图6(b)及图8，对第二可变更量ΔZh的计算进行说明。如图6(b)所示，将在Y轴方向上实现有效最大倍率时，即检查对象S位于P2时，X射线源2至检查对象S的距离作为d3。在本实施方式中，为了发射锥形束或扇形束的X射线，基于通过包含区域R1内X射线源2侧的外端部Q1或Q2的X射线射入入射面41的位置来计算第二可变更量ΔZh。如上所述，包含区域R1在X轴方向上具有半径为R的圆柱形状，因此，在Z轴方向上，X射线源2至外端部Q1的距离为d0-R，在Z轴方向上，X射线源2至外端部Q2的距离为d3-R。d0-R与d3-R的比与Fh与Dh×α的比相等，因此，(d3-R)/(d0-R)＝Fh/(Dh×α)的关系成立。因此，d3可以如下式(8)所示。

d3＝Fh/(Dh×α)×(d0-R)+R…(8)

接着，第二可变更量ΔZh可以如下式(9)所示。

ΔZh＝d0-d3…(9)

由此，由式(8)及(9)，通过下式(10)计算第二可变更量ΔZh。

ΔZh＝(d0-R)×{1-Fh/(Dh×α)}…(10)

需要说明的是，关于第二可变更量ΔZh，可以应用与使用式(4)～(7)对第一可变更量ΔZw的计算进行说明时的概念相同的概念。予检查时X射线L5与Z轴所形成的角度θh0基于X射线源2与检测器4之间的距离d1、及矩形区域R10在Y轴方向上的长度Fh，通过下式(11)来表示。

θh0＝tan-1{(Fh/2)/d1}…(11)

如图6(b)所示，当可以在Y轴方向上获得有效最大倍率时，X射线L7与Z轴所形成的角度θh基于X射线源2与检测器4之间的距离d1、及检测器4的检测范围在Y轴方向上的长度Dh×α，通过下式(12)来表示。

θh＝tan-1{(Dw×α/2)/d1}…(12)

如上所述，关于Y轴方向，需要基于通过包含区域R1内的X射线源2侧的外端部Q1或Q2的X射线射入入射面41的位置，来计算第二可变更量ΔZh。在Y轴方向上，包含区域R1的中心至包含区域R1的外端部Q1的长度H可以基于X射线源2至包含区域R1中最靠近X射线源2一侧的距离d0-R、及X射线L5与Z轴所形成的角度θh0，如下式(13)表示。

H＝(d0-R)×tanθh0…(13)

该H的值为检查对象S在Y轴方向上的大小，因此即使检查对象S移动至位置P2，其也为相同值。当检查对象S移动至位置P2时，在Z轴方向上，X射线源2与包含区域R1中最接近X射线源2一侧的外端部之间的距离d3-R由下式(14)表示。

d3-R＝H/tanθh…(14)

由此，X射线源2与位于位置P2的检查对象S之间的距离d3由式(15)所示。

d3＝(H/tanθh)+R…(15)

因此，计算单元57基于式(11)～(15)，使用下式(16)计算第二可变更量ΔZh。

ΔZh＝d0-d3＝d0-{(H/tanθh)+R}

＝(d0-R)×{1-Fh/(Dh×α)}…(16)

即，计算单元57基于检查对象区域R2在Y轴方向上的长度Fh与入射面41的检测范围在Y轴方向上的长度Dh×α来计算第二可变更量ΔZh。

计算单元57对上式(3)或(7)及式(10)或(16)所算出的第一可变更量ΔZw及第二可变更量ΔZh进行比较。比较后，计算单元57将较小值确定为X射线源2与检查对象S之间的距离的变更量ΔZ。在图6所示的例子中，计算单元57将第二可变更量ΔZh作为变更量ΔZ。换而言之，计算单元57基于检查对象区域R2的长度与检测器4的检测范围的长度之间的比来计算变更量ΔZ，其中，检查对象区域R2的长度是指其沿图7所示的距离Dx与Dy中的较小值一方的长度。

(4)基于变更量对检查对象S进行移动处理

计算单元57算出变更量ΔZ之后，移动控制单元52控制机械手单元36，使放置台30移动。移动放置台30时，首先，移动控制单元52使放置台30在Y轴方向上移动。在该情况下，移动控制单元52基于上述y0与(Dh-Fh)/2的差来确定机械手单元36的驱动量。通过使放置台30在Y轴方向上移动，在正式检查时获得的反投影图像中，在Y轴方向上，可以使矩形区域10位于反投影图像的中心。

使放置台30向Y轴方向移动之后，移动控制单元52使放置台30在Z轴方向上移动，由此变更检查对象S与X射线源2之间的距离。在该情况下，移动控制单元52基于变更量ΔZ确定机械手单元36的驱动量。因此，检查对象S被移动至一位置，在该位置下，在所生成的反投影图像上，检查对象S整体的图像在检测器4的检测范围内实现有效最大倍率，且，正式检查时，检查对象S不会与X射线装置100的各部分产生碰撞或接触。

利用机械手单元36将放置台30移动至进行正式检查的位置之后，X射线装置100对检查对象S进行正式检查。即，每当检查对象S随放置台30的旋转转动一定角度时，对根据透射检查对象S的X射线的强度从检测器4所输出的电信号进行图像重建处理。在该情况下，每当旋转比予检查时更小的角度时，由检测器4所输出的电信号生成检查对象S的X射线投影图像数据，由检测旋转位置不同的检查对象S的X射线投影图像数据生成反投影图像，并生成三维图像，该三维图像表示检查对象S的内部结构及剖面结构。将所生成的三维图像显示于显示器6并存储在存储介质中。

下面，参考图9所示的流程图，对实施方式中的X射线装置100的操作进行说明。图9所示的处理通过控制装置5执行程序来进行。该程序存储在控制装置5内的存储器(无图示)中，由控制装置5启动并执行。

在步骤S10中，控制装置5的予检查单元54控制X射线控制单元51、移动控制单元52及图像生成单元53，获取X射线投影图像数据，然后进入步骤S11。在步骤S11中，区域提取单元56从所获取的X射线投影图像数据上提取检查对象区域R2，然后进入步骤S12，其中，检查对象区域R2相当于检查对象S旋转时所包含的包含区域R1投影在检测器4的入射面41上的区域。

在步骤S12中，计算单元57基于所提取的检查对象区域R2的最外缘部及检测器4的检测范围计算检查对象S在Z轴方向上的变更量ΔZ，然后进入步骤S13。在步骤S13中，移动控制单元52基于所算出的变更量ΔZ，使放置台30在Z轴方向上移动，然后进入步骤S14。需要说明的是，上述步骤S10～S13中的处理为予检查中的处理。

在步骤S14中，X射线控制单元51、移动控制单元52及图像生成单元53控制X射线源2与放置台30的旋转及检测器4，获得X射线投影图像数据，然后进入步骤S15。在步骤S15中，图像生成单元53使用所获取的X射线投影图像数据生成反投影图像，然后进入步骤S16。在步骤S16中，将基于所生成的反投影图像的三维图像显示在显示器6上或存储在存储介质中，结束处理。需要说明的是，上述步骤S14～S16中的处理为正式检查中的处理。

如上所述，可以从检测器4所输出的多个X射线投影图像数据中提取检查对象区域R2，该检查对象区域R2相当于检查对象S通过旋转而投影在检测器4上的区域。

根据上述第一实施方式，可以获得下述作用及效果。

(1)区域提取单元56可以从检测器4所输出的多个检测数据复合而成的数据的轮廓中提取检查对象区域，并提取包含区域R1，该包含区域R1为检查对象S旋转时其至少一部分所通过的区域。因此，与从反投影图像提取检查对象S的检查对象区域R2时相比，可以省去生成反投影图像的工序，因此，能够降低装置整体的处理负担，减少处理所需时间。

(2)移动控制单元52基于区域提取单元56所提取的检查对象区域R2对检查对象S与X射线源2之间的距离进行变更。在该情况下，计算单元57基于检查对象区域R2计算检查对象S与X射线源2之间的距离的变更量，移动控制单元52根据计算单元57所算出的变更量ΔZ来变更距离。因此，与从反投影图像提取检查对象区域R2时相比，可以省去生成反投影图像的工序，因此，实现了测量时间的缩减。而且，无需使用通过摄像装置等所获取的摄像图像来计算检查对象S的距离的变更量，因此，减少了构成X射线装置100的构成装置的数量，有利于降低制造成本。

(3)区域提取单元56对多个X射线投影图像数据进行复合，生成复合数据，并从复合数据提取检查对象S的外缘部作为检查对象区域R2。因此，可以不使用反投影图像而提取检查对象区域R2，因此，予检查时无需对反投影图像进行生成处理，从而可以降低处理负担。

(4)计算单元57基于检查对象区域R2的外缘部中距检测器4的检测范围的距离较短的最外缘部来计算变更量ΔZ，其中，距检测器4的检测范围的距离较短的最外缘部是指X轴方向上的最外缘部与Y轴方向上的最外缘部中较短的一方，X轴方向上的最外缘部是指，在与旋转轴Yr垂直的X轴方向上，检测器4的检测范围的距离最短；Y轴方向上的最外缘部是指，在沿旋转轴Yr的Y轴方向上，与检测器4的检测范围的距离最短。即，基于检查对象区域R2沿X轴方向的线段Fw的长度与检测器4的检测范围在X轴方向上的长度Dw×α之间的比率来计算第一可变更量ΔZw，基于检查对象区域R2沿Y轴方向的线段Fh的长度与检测器4的检测范围在Y轴方向上的长度Dh×α之间的比率来计算距离的第二可变更量ΔZh，计算单元57基于上述可变更量中的一方来计算变更量ΔZ。因此，可以使用所提取的检查对象区域R2，来计算检查对象S的位置，该位置是指正式检查时可以获得所需有效最大投影倍率的位置。

(5)计算单元57对第一可变更量ΔZw与第二可变更量ΔZh进行比较，并算出值较小的一方作为距离的变更量ΔZ。因此，正式检查时，可以防止检查对象区域R2的一部分偏离至检测器4的检测范围的外部。另外，可以将检查对象S移动至其不会与X射线装置100的各部分碰撞或接触的位置。

(6)利用移动控制单元52变更X射线源2与检查对象S的相对距离之后，图像生成单元53基于根据X射线源2所照射的X射线而从检测器4输出的多个X射线投影图像数据，生成检查对象S的反投影图像。即，予检查单元54使用X射线投影图像数据计算检查对象S与X射线源2之间的距离的变更量ΔZ，基于所算出的变更量ΔZ来变更检查对象S与X射线源2的距离，然后，图像生成单元53生成检查对象S的反投影图像。因此，正式检查时，可以检查对象S不会与X射线装置100的各部分碰撞或接触的位置对检查对象S进行测量，同时，按照使用者所需的投影倍率生成检查对象S的反投影图像。

下述变形也包含在本发明的范围内，也可以将一个或多个变形例与上述实施方式进行组合。

(1)上面，对予检查时自动进行X射线投影图像数据的获取处理、检查对象区域R2的提取处理、变更量的计算处理、基于变更量移动检查对象S的处理的情况进行了说明，但予检查时至少进行X射线投影图像数据的获取处理、检查对象区域R2的提取处理即可。例如，计算单元57也可以不是计算使反投影图像中检查对象S形成规定投影倍率的变更量，而是计算实现使用者指定的投影倍率的变更量。在该情况下，将复合数据及与检查对象区域R2对应的图像显示在显示器6上，以把握复合数据与检查对象区域R2的大小的关系即可。

移动控制单元52也可以不基于所算出的变更量使放置台30在Z轴方向上移动，从而自动变更检查对象S与X射线源2在Z轴方向上的距离。例如，控制装置5通过将放置台30的移动量显示在例如显示器6上，通知给使用者，其中，放置台30的移动量基于计算单元57算出的变更量。使用者可以根据所通知的移动量手动移动放置台30，由此，变更检查对象S与X射线源2在Z轴方向上的距离。

(2)上面，以予检查时获取四个X射线投影图像数据的情况为例进行了说明，但X射线投影图像数据的个数不限定于四个。但至少需要两个X射线投影图像数据。图10中示意性表示获取两个X射线投影图像数据时X射线源2与检查对象S的位置关系。图10为从Y轴+侧观察到的图。在该情况下，于检查对象S的某一位置处获取X射线投影图像数据即可，其中，该位置是指：如图10(a)所示，检查对象S最接近X射线源2的位置；如图10(b)所示，预测X射线的光轴Zr至X轴方向的距离最大的位置。即，当获取两个X射线投影图像数据时，检查对象S随放置台30的旋转相对于旋转轴Yr在接近X射线源2的一侧进行旋转，在该状态下获取X射线投影图像数据。与距X射线源2较近时获取X射线投影图像数据的情况下的检查对象区域R2相比，当在距X射线源2较远的位置处获得检查对象S的X射线投影图像数据时，存在检查对象区域R2的大小减小，计算单元57算出的变更量将变得过大这一担心。若变更量变得过大，则检查对象S整体的图像可能不能收束在反投影图像上，或正式检查时检查对象S可能与X射线源2等构造物产生碰撞。因此，通过在使检查对象S在距离X射线源2较近的一侧旋转的状态下获取X射线投影图像数据，可以抑制上述故障的产生。

(3)除检查对象S相对于X射线源2在Z轴方向上移动之外，也可以具备X射线源2在Z轴方向上移动的构成。在该情况下，检测器4也随X射线源2的移动而移动。

(4)在予检查时所获取的X射线投影图像数据中，当检查对象S的投影范围的至少一部分位于检测器4的检测范围的外部时，检查对象S过于接近X射线源2，因此，可能与X射线源2等构造物产生碰撞。在该情况下，予检查单元54可以在该时刻中断予检查。此时，在显示器6上显示检查对象S过于接近X射线源2的警告等，让使用者变更放置台30的位置即可。

(5)在上述实施方式中，区域提取单元56从由检测器4所输出的多个检测数据复合而成的数据的轮廓中提取检查对象区域R2，并计算检查对象S与X射线源2在Z轴方向及Y轴方向上的移动量，但计算方向不限定于此。例如，也可以计算检查对象S与X射线源2在X轴方向上的移动量。当然，也可采用X轴方向及/或Y轴方向及/或Z轴方向。移动量的计算方向也可以适当组合上述各方向，或仅计算规定方向的移动量。

需要说明的是，在上述实施方式中，X射线源2与检测器4之间的放置单元3进行旋转，但它们的配置不限定于此。例如，X射线源2的发光点与检测器4的中心的连线和放置单元3的旋转轴Yr以90°交叉，但不限定于此，例如，也可以为10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°。另外，例如，也可以如美国专利公开10/689604号那样，采用X射线源2的发光点与检测器4的中心连线和放置单元3的旋转面交差的配置。在该情况下，可以求出相对于检查对象S的包含区域R1，并改变X射线源2、检查对象S及检测器4的位置中的至少一个位置，以使检查对象S在检测器4上的投影区域扩大。

另外，上述实施方式也适用于具备多个X射线源的X射线装置，例如，美国专利申请公开2005/0254621号、美国专利第7233644号等所公开的装置。另外，上述实施方式也适用于相位对比方式的X射线装置，例如，美国专利申请公开2010/0220834号中所公开的装置，其中，该装置对X射线在检查对象内部前进时所产生的微小相位偏移进行评价。另外，上述实施方式也适用于螺旋式X射线装置，例如，美国专利申请公开第2007/685985号、美国专利申请公开2001/802468号等中所公开的装置，其中，该装置使检查对象沿旋转轴依次移动，旋转轴用于使检查对象旋转。

-第二实施方式-

下面，参考附图，对本发明的实施方式中的构造物制造系统进行说明。本实施方式的构造物制造系统用于制作成型品，例如，汽车的门部分、发动机部分、齿轮部分及具备电路板的电子零件等。

图11为表示本实施方式中的构造物制造系统600的构成的一个例子的方框图。构造物制造系统600具备第一实施方式或变形例中所说明的X射线装置100、设计装置610、成形装置620、控制系统630及修复装置640。

设计装置610为使用者创建与构造物的形状相关的设计信息时所使用的装置，用于进行设计处理，即创建并储存设计信息。设计信息为表示构造物的各位置的坐标的信息。设计信息输出给成形装置620及下述控制系统630。成形装置620进行成形处理，即使用设计装置610所创建的设计信息制作并成型构造物。在该情况下，作为成形装置620，进行以3D打印技术为代表的层叠加工、铸造加工、锻造加工及切削加工中的至少一种的装置均包含在本发明的一种方式中。

X射线装置100进行测定处理，即测定成形装置620所成形的构造物的形状。X射线装置100将表示构造物的坐标的信息(下面称为形状信息)输出给控制系统630，其中，构造物的坐标即为对构造物进行测定而得到的测定结果。控制系统630具备坐标存储单元631及检查单元632。坐标存储单元631存储上述设计装置610所创建的设计信息。

检查单元632判断成形装置620所成形的构造物是否是按照设计装置610所创建的设计信息而成形的。换而言之，检查单元632判定所成形的构造物是否为合格产品。在该情况下，检查单元632进行检查处理，即读取坐标存储单元631中储存的设计信息，对设计信息及从X射线装置100输入的形状信息进行比较。作为检查处理，例如，检查单元632对设计信息所示的坐标与对应的形状信息所示的坐标进行比较，作为检查处理结果，当设计信息的坐标与形状信息的坐标一致时，则判定其为根据设计信息所成形的合格产品。当设计信息的坐标与对应的形状信息的坐标不一致时，则检查单元632判定坐标的差量是否在规定范围内，当其在规定范围内时，判定为可修复的缺陷产品。

当判定为可修复的缺陷产品时，检查单元632将表示缺陷部位及修复量的修复信息输出给修复装置640。缺陷部位为与设计信息的坐标不一致的形状信息的坐标，修复量为缺陷部位处的设计信息的坐标与形状信息的坐标的差量。修复装置640基于输入的修复信息，进行修复处理，即对构造物的缺陷部位进行再加。修复装置640通过修复处理再次进行与成形装置620所进行的成形处理相同的处理。

下面，参考图12所示的流程图对构造物制造系统600实施的处理进行说明。

在步骤S111中，使用者设计构造物时使用设计装置610，通过设计处理创建并储存与构造物的形状相关的设计信息，然后进入步骤S112。需要说明的是，不仅限于设计装置610所创建的设计信息，当已经存在设计信息时，输入该设计信息以获取设计信息的情况也包含在本发明的一种方式中。在步骤S112中，成形装置620通过成形处理，基于设计信息创建并成型构造物，然后进入步骤S113。在步骤S113中，X射线装置100进行测定处理，测量构造物的形状，并输出形状信息，然后进入步骤S114。

在步骤S114中，检查单元632进行检查处理，即通过设计装置610所创建的设计信息及X射线装置100进行测定，并与输出的形状信息进行比较，然后进入步骤S115。在步骤S115中，检查单元632基于检查处理的结果，判定成形装置620所成形的构造物是否为合格产品。当构造物为合格产品，即设计信息的坐标与形状信息的坐标一致时，步骤S115为肯定判定，结束处理。当构造物为不合格产品，即设计信息的坐标与形状信息的坐标不一致或检测到设计信息中不存在的坐标时，步骤S115为否定判定，进入步骤S116。

在步骤S116中，检查单元632判断构造物的缺陷部位是否可修复。当缺陷部位不可修复，即缺陷部位处的设计信息的坐标与形状信息的坐标的差量超出规定范围时，步骤116为否定判定，结束处理。当缺陷部位可修复，即缺陷部位处的设计信息的坐标与形状信息的坐标的差量在规定范围内时，步骤S116为肯定判定，进入步骤S117。在该情况下，检查单元632向修复装置640输出修复信息。在步骤S117中，修复装置640基于输入的修复信息，对构造物进行修复处理，然后返回步骤S113。需要说明的是，如上所述，修复装置640通过修复处理再次进行与成形装置620进行的成形处理相同的处理。

根据上述第二实施方式中的构造物制造系统，可以获得下面的作用及效果。

(1)构造物制造系统600的X射线装置100进行测定处理，即获取成形装置620基于设计装置610的设计处理所创建的构造物的形状信息，控制系统630的检查单元632进行检查处理，即将通过测定处理所获取的形状信息与通过设计处理所创建的设计信息进行比较。因此，可以通过无损检查来检查构造物的缺陷或取得构造物的内部信息，并判断构造物是否为按照设计信息制备的合格产品，因此，有利于构造物的质量管理。

(2)修复装置640进行修复处理，即基于检查处理的比较结果，再次对构造物进行成形处理。因此，当构造物的缺陷部分可修复时，可以再次对构造物实施与成形处理相同的处理，因此，有利于制造与设计信息接近的高质量构造。

只要不损害本发明的特征，则本发明不限定于上述实施方式，在本发明的技术思想范围内所想到的其它方式也包含在本发明的范围内。

符号说明

2…X射线源、3…放置单元、4…检测器、5…控制装置、30…放置台、51…X射线控制单元、52…移动控制单元、53…图像生成单元、54…予检查单元、56…区域提取单元、57…计算单元、100…X射线装置、600…构造物制造系统、610…设计装置、620…成形装置、630…控制系统、640…修复装置。

Claims (21)

1.X射线检查装置，其特征在于具备：

射线源，用于向旋转的检查对象照射X射线；

检测器，用于检测从所述射线源发射并透射所述检查对象的透射X射线，并针对每个旋转角度，输出多个检测数据；

区域提取单元，用于使用所述多个检测数据，提取所述检查对象投影在所述检测器上的区域。

2.根据权利要求1所述的X射线检查装置，其特征在于，进一步具备：

变更单元，用于基于所述区域提取单元提取的区域，变更所述检查对象与所述射线源之间的相对距离。

3.根据权利要求2所述的X射线检查装置，其特征在于，具备：

计算单元，用于基于所述区域提取单元提取的区域，计算所述检查对象与所述射线源之间的所述相对距离的变更量，

所述变更单元根据所述计算单元所算出的所述变更量来变更所述相对距离。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的X射线检查装置，其特征在于，

所述区域提取单元复合所述多个检测数据从而生成复合数据，提取所述复合数据中的所述检查对象的外缘部作为所述区域。

5.根据权利要求4所述的X射线检查装置，其特征在于，

所述区域提取单元生成所述复合数据，通过对所述复合数据进行二值化处理而提取所述区域。

6.根据权利要求5所述的X射线检查装置，其特征在于，

在所述提取区域的外缘部中，所述区域提取单元提取第一方向最外缘部及第二方向最外缘部，第一方向最外缘部在与旋转轴垂直的第一方向上与所述检测器的检测范围的距离最短；第二方向最外缘部在沿旋转轴的第二方向上与所述检测器的检测范围的距离最短，

所述计算单元基于所述第一方向最外缘部及所述第二方向最外缘部中距所述检测器的检测范围的距离较短的最外缘部，计算所述相对距离的变更量。

7.根据权利要求6所述的X射线检查装置，其特征在于，

在所述复合数据中，在第一线段与第二线段所围成的矩形区域内，所述计算单元基于所述第一线段与所述检测器的检测区域中沿所述第一方向的长度的第一比率及所述第二线段与所述检测器的检测范围中沿所述第二方向的长度的第二比率中的一者，计算所述相对距离的变更量，其中，第一线段与所述提取区域的外缘部接触且沿着第一方；第二线段与所述提取区域的外缘部接触且沿着与所述第一方向相交的第二方向。

8.根据权利要求7所述的X射线检查装置，其特征在于，

所述计算单元对基于所述第一比率的所述相对距离的第一变更量与基于所述第二比率的所述相对距离的第二变更量进行比较，并计算所述第一及第二变更量中的较小值作为所述相对距离的变更量。

9.根据权利要求7或8所述的X射线检查装置，其特征在于，

所述变更单元基于所述计算单元所算出的所述相对距离的变更量，使所述检查对象或所述射线源沿所述射线源的光轴方向移动，从而变更所述相对距离。

10.根据权利要求9所述的X射线检查装置，其特征在于，具备：

旋转放置单元，用于放置所述检查对象并使其旋转，

所述变更单元使所述旋转放置单元沿所述射线源的光轴方向移动，从而变更所述检查对象与所述射线源的相对距离。

11.根据权利要求10所述的X射线检查装置，其特征在于，

所述变更单元使所述旋转放置单元沿旋转轴的方向移动，以使所述复合数据中的所述区域在所述第二方向上的中心与所述检测器的检测范围在所述第二方向上的中点一致，从而变更所述检查对象与所述射线源的相对位置关系。

12.根据权利要求2至11中任一项所述的X射线检查装置，其特征在于，进一步具备：

图像生成单元，利用所述变更单元变更所述射线源与所述检查对象的相对距离之后，基于所述检测器根据所述射线源所照射的所述X射线检测并输出的多个检测数据，生成所述检查对象的反投影图像。

13.一种X射线检查装置，其特征在于具备：

射线源，用于向检查对象照射X射线；

检测器，用于检测从所述射线源发射并透射所述检查对象的透射X射线，并输出检测数据；

予检查单元，用于使用所述检测数据计算所述检查对象与所述射线源之间的相对距离的变更量，基于所述算出的相对距离的变更量，变更所述检查对象与所述射线源的所述相对距离；

图像生成单元，利用所述予检查单元变更所述相对距离之后，所述检测器检测来自所述射线源的所述透射X射线并输出检测数据，使用所述检测数据生成所述检查对象的反投影图像。

14.根据权利要求13所述的X射线检查装置，其特征在于，

所述射线源向旋转的检查对象照射X射线；

所述检测器针对每个旋转角度输出多个检测数据；

所述予检查单元从所述多个检测数据中提取所述检查对象投影在所述检测器上的区域，基于所述投影区域，计算所述相对距离的变更量，基于所述算出的变更量变更所述相对距离。

15.一种X射线检查方法，其特征在于具备：

从射线源向旋转的检查对象照射X射线；

对照射后透射所述检查对象的透射X射线进行检测，并针对每个旋转角度，输出多个检测数据；

从所述多个检测数据中提取所述检查对象的投影区域。

16.根据权利要求15所述的X射线检查方法，其特征在于，

基于所述提取区域，变更所述检查对象与所述射线源之间的相对距离。

17.根据权利要求16所述的X射线检查方法，其特征在于，

基于所述提取区域，计算所述检查对象与所述射线源之间的所述相对距离的变更量，

依据所述计算的所述变更量变更所述相对距离。

18.根据权利要求17所述的X射线检查方法，其特征在于，

变更所述射线源与所述检查对象的相对距离之后，根据所照射的所述X射线检测并输出多个检测数据，基于所述多个检测数据，生成所述检查对象的反投影图像。

19.一种构造物的制造方法，

创建有关构造物形状的设计信息；

基于所述设计信息制备所述构造物；

使用权利要求1至14中任一项所述的X射线检查装置测量制成的所述构造物的形状，获得形状信息；

将所述获得的所述形状信息与所述设计信息进行比较。

20.根据权利要求19所述的构造物的制造方法，其特征在于，

基于所述形状信息与所述设计信息的比较结果来实施，对所述构造物进行再加工。

21.根据权利要求20所述的构造物的制造方法，其特征在于，

所述构造物的再加工是指基于所述设计信息再次制备所述构造物。