CN112074727A - X射线检查装置 - Google Patents

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Abstract

利用重复进行在使载台朝向与从X射线源朝着X射线检测器的X射线的光轴垂直的任意位置移动了(+x，+y)脉冲后使载台从此处移动(‑x，‑y)脉冲的往复动作时的随机偏差(重复定位误差)，来获取彼此平行移动的图像群，图像处理部求出图像间的偏移量，获取具有子像素级的偏移量的输入图像群。并且，图像处理部使用具有子像素级的偏移量的输入图像群来执行重建处理，生成超分辨率图像。

Description

X射线检查装置
技术领域
本发明涉及一种进行用于超分辨率图像重建处理的X射线摄影的X射线检查装置。
背景技术
作为非破坏地观察工业产品等的内部结构的装置，以往已知有用于对被检体照射X射线以获得透视像的工业用X射线透视装置、或者用于获得被检体的断层像的工业用X射线计算机断层摄影(Computed Tomography，CT)装置(参照专利文献1)。X射线检测器具有规定大小的受光区域及像素数，其输出为具有各像素的像素值的数字数据。显示于显示装置的图像的视野与分辨率是由X射线检测器的尺寸与检测元件间距(像素间距)及图像的放大率而定，图像的放大率是由将[从X射线源直至X射线检测器为止的距离]除以[从X射线源直至被检体为止的距离]所得的值即几何放大率而定。另外，图像解析度(分辨率)能够通过下述方式来鉴定，即，在几何放大率为最大时，确定显示在显示装置的画面上的解析度图的线图案中能够识别的最小的线图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2006-317249号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
通过缩短从X射线源直至被检体为止的距离，能够提高几何放大率，但实际上，根据被检体的物理厚度来缩短从X射线源直至被检体为止的距离存在极限。
X射线源准确而言并非点光源，X射线源的焦点是具有直径数μm(微米(micrometer))左右的扩散的区域。焦点所具有的物理扩散对图像造成的现象被称作散焦，几何放大率越高，则所述散焦对图像的影响越大。考虑通过缩小X射线源的焦点尺寸，从而即使在几何放大率高的摄影中也降低散焦的影响，但焦点尺寸的缩小在物理上存在极限。而且，若缩小焦点尺寸，则一般而言从X射线源照射的X射线量也将减少。因此会产生图像的噪声增加或者摄影耗费时间等问题。
作为提高几何放大率的方法，考虑加长X射线源与X射线检测器的距离。但是，若加长X射线源与X射线检测器的距离，则会产生装置变大的问题。而且，入射至X射线检测器的X射线量与从X射线源直至X射线检测器为止的距离的平方成反比，因此若加长X射线源与X射线检测器的距离，则入射至X射线检测器的X射线量也将减少。因此会产生图像的噪声增加或者摄影耗费时间等问题。
即便是相同的几何放大率下的X射线摄影，但若使用一像素的尺寸小而固定的视野中的像素数多的X射线检测器，则也能够获得可观察被检体中的更微细部分的分辨率的图像。但是，此种X射线检测器价格高昂，成为使装置整体的价格上升的原因。而且，在一像素的尺寸小的X射线检测器的情况下，检测器其自身的尺寸也存在变小的倾向。并且，若检测器尺寸变小，则存在降低几何放大率进行观察时的视野变窄，观察变得困难的问题。进而，一像素的尺寸小，则意味着X射线检测器的每一个像素的入射X射线量也变少，因此会产生图像的噪声增加或者摄影耗费时间等问题。这样，即使为了观察被检体的细节而变更X射线检测器的规格或几何学放大率，也存在物理极限。
除了变更装置的几何学放大率以外，作为将图像放大显示于显示装置的方法，还有被称作数字变焦(digital zoom)的图像处理。但是，对于单纯的数字变焦而言，尽管图像的倍率变大，但图像解析度不变，因此难以获得清晰的图像。
作为获得比取决于X射线检测器的像素的分辨率高的分辨率的图像的方法，提出有超分辨率图像重建处理。为了进行所述超分辨率图像重建处理，必须获取彼此偏移了子像素(sub pixel)的距离的多个图像(具有一像素以下的位置偏移的图像群)。专利文献1所揭示的X射线摄影装置中，包括使X射线检测器在与X射线光轴正交的平面上微动的检测器微动机构。并且，通过检测器微动机构来使X射线检测器微动所述像素间距的整数分之一间距而进行X射线摄影，由此，能够获取用于超分辨率图像重建处理的、具有一像素以下的位置偏移的图像群。
在利用一般的工业用X射线透视装置的常规观察时，即使透视被检体而获得的各图像的位置偏移了数像素，从用户看起来也不会产生不协调感。因此，在主要进行常规观察的工业用X射线透视装置的规格中，根据几何放大率达到最大的X射线源、被检体、X射线检测器这三个要素的位置关系，其定位精度(最小移动间距)多与图像的像素数等同或比其大，并非成为可实现子像素级定位的结构。通过像专利文献1那样追加微动机构，虽能解决构成元件的定位精度的问题，但能够实现高定位精度的零件多为昂贵，因昂贵零件的采用，装置自身的价格存在变高的倾向。
本发明是为了解决所述问题而完成，其目的在于提供一种X射线检查装置，即便是构成元件的定位精度不高的装置，也能够获取用于超分辨率图像重建处理的图像群，从而能生成超分辨率图像。
[解决问题的技术手段]
技术方案1所述的发明是一种X射线检查装置，包括X射线源、载置被检体的平台、对从所述X射线源照射并透过所述被检体的X射线进行检测的X射线检测器、以及显示通过X射线摄影而获取的图像的显示部，所述X射线检查装置的特征在于包括：移动机构，通过使所述X射线源、所述X射线检测器或所述平台移动，从而变更所述X射线源、所述X射线检测器与所述被检体的相对位置关系；以及控制部，具有移动控制部、X射线控制部、图像处理部及显示控制部，所述移动控制部控制所述移动机构，所述X射线控制部控制所述X射线源，所述图像处理部导入所述X射线检测器的输出而构建所述被检体的X射线图像，所述显示控制部将由所述图像处理部所获得的图像显示于所述显示部，所述图像处理部在进行了使所述X射线源、所述X射线检测器、所述平台中的任一者在获取最初的X射线图像时的X射线摄影位置与任意位置之间往复移动的定位后，重复执行X射线摄影的动作而获取多个X射线图像，利用重复进行所述定位时的重复定位误差，获取从所述多个X射线图像彼此具有子像素级的位置偏移量的图像来作为用于超分辨率图像重建处理的输入图像群，通过对所述输入图像群执行超分辨率图像重建处理，从而生成超分辨率图像。
技术方案2所述的发明是根据技术方案1所述的X射线检查装置，其中，所述图像处理部利用图像间的对位方法来求出所述多个X射线图像各自的所述位置偏移量，与所述位置偏移量一同获取所述多个X射线图像中的所述位置偏移量比所述X射线检测器的一像素小的图像来作为所述输入图像群。
技术方案3所述的发明是根据技术方案1所述的X射线检查装置，其中，所述图像处理部制作将所述最初的X射线图像上的规定位置作为基点而切出的第二基准图像，利用图像间的对位方法来求出所述多个X射线图像各自的所述位置偏移量，将所述位置偏移量分离为整数部分与小数部分，将对所述多个X射线图像各自的图像上的所述规定位置加上所述位置偏移量的整数部分所得的位置作为基点，切出与所述第二基准图像为同尺寸的图像，与所述位置偏移量的小数部分一同获取所切出的图像来作为所述输入图像群。
技术方案4所述的发明是根据技术方案1至技术方案3中任一项所述的X射线检查装置，其中，所述移动机构连接于所述平台，使所述平台的位置相对于包含所述X射线源与所述X射线检测器的X射线摄影系统而移动。
[发明的效果]
根据技术方案1至技术方案4所述的发明，在进行了于最初的X射线摄影位置与任意的位置之间往复移动而变更的定位后，图像处理部重复执行X射线摄影的动作而获取多个X射线图像，利用重复进行定位时的重复定位误差，获取多个X射线图像中的具有子像素级的位置偏移量的图像来作为用于超分辨率图像重建处理的输入图像群，因此即便是在以往的移动机构的定位精度下，难以通过机械元件的动作来实现子像素级移动的装置，也能够容易地获取超分辨率图像重建处理所需的具有子像素级的位置偏移量的输入图像群。由于不需要由定位精度高的昂贵的零件来构成移动机构，因此能够抑制装置的成本上升。
根据技术方案2所述的发明，图像处理部仅获取位置偏移量比X射线检测器的一像素小的图像来作为用于超分辨率图像重建处理的输入图像群，由此，除了重复定位误差比X射线检测器的一像素大的图像以外，能够切实地获取用于超分辨率图像重建处理的具有子像素级的位置偏移量的输入图像群。
根据技术方案3所述的发明，即便是位置偏移量比X射线检测器的一像素大的图像，通过对所述图像的切出基点的位置进行调整来切出图像，也能够容易地获取超分辨率图像重建处理所需的具有子像素级的位置偏移量的输入图像群。由于不需要废弃位置偏移量比X射线检测器的一像素大的图像而重新摄影，因此存在摄影时间不会变长的优点。
根据技术方案4所述的发明，移动机构是使平台的位置相对于X射线摄影系统而移动的平台的移动机构，因此即便是X射线源与X射线检测器的位置已被固定的现有装置，也能够附加获得超分辨率图像的功能而无须进行装置的机械改变。
附图说明
图1是本发明的X射线检查装置的概要图。
图2是说明超分辨率图像重建处理的流程的流程图。
图3是说明第一实施方式的输入图像群与偏移量的获取流程的流程图。
图4是说明第二实施方式的输入图像群与偏移量的获取流程的流程图。
图5是说明作为输入图像群而获取的图像的切出工序的示意图。
图6是说明作为输入图像群而获取的图像的切出工序的示意图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施方式。图1是本发明的X射线检查装置的概要图。
所述X射线检查装置包括：X射线源41，包含X射线管，所述X射线管从下方朝向上方对作为被检体的工件W照射X射线；X射线检测器42，对从所述X射线源41照射后透过工件W的X射线进行检测；以及载台43，用于载置工件W。作为X射线检测器42，采用平板探测器(flatpanel detector)或影像增强器(Image Intensifier，I.I.)等。X射线源41与X射线检测器42夹着载台43而相向配置。载台43通过包括未图示的马达的载台移动机构44的作用，能够沿水平(彼此正交的X轴与Y轴)方向及铅垂(Z轴)方向移动。通过载台移动机构44来使载台43移动，由此，能够使工件W相对于包含X射线源41与X射线检测器42的X射线摄影系统而相对移动。另外，X射线源41、X射线检测器42、载台43及载台移动机构44被配设在包含X射线屏蔽构件的壳体40的内部。
所述X射线检查装置包括控制部30，所述控制部30包括存储器31及执行逻辑运算的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等运算装置32，且对装置整体进行控制，所述存储器31包含保存装置的控制所需的运行程序的只读存储器(Read Only Memory，ROM)、在程序执行时加载程序并暂时存储数据的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等。另外，存储器31经由总线39而连接于运算装置32与存储超分辨率图像等的存储装置38。而且，所述控制部30连接于对由X射线检测器42所检测的X射线图像等进行显示的液晶显示面板等显示部45、及包括供用户操作以输入各种指示的鼠标或键盘等的操作部46。
在所述控制部30的存储器31中，保存有使运算装置32运行以实现功能的程序。图1中，将保存在存储器31中的程序记载为功能块。如图1所示，控制部30包括：显示控制部33，使显示部45显示包含用户可经由操作部46来选择的多个图形用户接口(Graphical UserInterface，GUI)部件或X射线图像的图像；图像处理部34，用于导入来自X射线检测器42的输出而构建X射线图像，对X射线图像执行后述的超分辨率图像重建处理；移动控制部35，用于制作对载台移动机构44的马达输入的特定数的脉冲而控制载台43的动作；以及X射线控制部36，通过控制X射线管的管电压/管电流等，从而控制来自X射线源41的X射线照射。
图2是说明超分辨率图像重建处理的流程的流程图。
超分辨率图像重建处理是如下所述的数字图像处理，即，使用彼此偏移了子像素的距离的多个图像(具有一像素以下的位置偏移的图像群)，制作比由X射线检测器42的规格而定的分辨率高的分辨率的一张高分辨率图像(超分辨率图像)。超分辨率图像重建处理包含下述三个流程。包括：第一，获取具有使载台43移动及恢复到原本位置时产生的子像素级的位置偏移量(比X射线检测器42的一像素的尺寸小的量)的多张图像(输入图像群)的工序；第二，算出所获取的各个输入图像与使载台移动之前的基准图像的位置偏移量的工序；以及第三，根据各输入图像与位置偏移量来制作超分辨率图像的重建处理工序。
首先，控制部30执行用于决定最初的X射线摄影位置的载台43的定位(步骤S11)。当用户对操作部46进行操作而进行载台43的定位指示时，收到来自操作部46的输入的控制部30通过移动控制部35来制作载台43的驱动信号，并将驱动信号发送至载台移动机构44。当通过载台移动机构44的驱动而载置有工件W的载台43移动到所指示的位置时，工件W在壳体40内的位置被决定。由此，X射线管与工件W之间的距离、及工件W与X射线检测器42之间的距离被决定，几何放大率被决定。
接下来，用户对操作部46进行操作，以设定与摄影相关的参数。此处，设定摄影张数M(步骤S12)。M为2以上的整数。当参数的设定结束时，控制部30执行用于所述超分辨率图像重建处理的第一工序至第三工序的各工序。
当在步骤S11中经定位的载台43的当前位置执行X射线摄影时，图像处理部34获取最初的输入图像，所述最初的输入图像成为求出因后述的载台43的重复定位误差而产生的图像偏移量时的基准图像(I0)(步骤S13)。然后，执行用于超分辨率图像重建处理的输入图像群与偏移量的获取工序(步骤S14)。
进一步说明步骤S14中的输入图像群与偏移量的获取工序的详细。图3是说明第一实施方式的输入图像群与偏移量的获取流程的流程图。
步骤S14相当于所述超分辨率图像重建处理的第一工序及第二工序，是通过用于超分辨率图像重建处理的连续的X射线摄影的执行而获取输入图像群的工序。当步骤S14开始时，图像处理部34从第一张直至第M张为止，依序获取用于后述的重建处理(步骤S15)的输入图像(Ii)与所述偏移量(Δui，Δvi)。另外，i为零以上的整数，i＝0是成为在步骤S13中获取的基准图像(I0)的最初的输入图像。步骤S21中，将当前的i加上1(第一次为0+1＝1)而更新i。控制部30判断欲获取的输入图像数i是否为摄影张数M以下的值(步骤S22)，若输入图像数i为比摄影张数M大的值，则结束图像处理部34所进行的获取输入图像群与偏移量的动作。另一方面，若输入图像数i为M以下，则执行用于获取输入图像(Ii)与所述偏移量(Δui，Δvi)的以下的工序。另外，偏移量(Δui，Δvi)的单位既可为像素，也可为mm(毫米)等长度单位。
控制部30通过移动控制部35的作用，使载台43朝向任意位置移动(+x，+y)(步骤S23)，继而，使载台43移动(-x，-y)(步骤S24)。载台43依据从移动控制部35给予至载台移动机构44的马达的信号而移动。然后，通过X射线控制部36的作用，在此时的载台43的位置进行X射线摄影，图像处理部34获取输入图像(Ii)(步骤S25)。另外，此处表示驱动量的x与y表示驱动载台43的脉冲的数量。即，+x是指将载台43的X轴朝正方向驱动x脉冲，-x是指朝负方向驱动x脉冲。同样，+y是指将载台43的Y轴朝正方向驱动y脉冲，-y是指朝负方向驱动y脉冲。
当载台43从自某位置移动了+x的状态开始移动-x时，在数字上将返回到原本的位置。但实际上，由于因载台43的机械移动误差引起的定位误差，在发出了移动到另一位置的指令后，即使发出其相反的指令，也不会返回到与原本的位置完全相同的位置，每次会移动到微妙地不同的位置。在重复进行了此种往复移动的情况下，移动位置的偏差成为接近正态分布的随机结果。进而，当以像X方向、Y方向这样正交的两轴来重复所述动作时，在二维平面上，移动位置将随机分散。本发明中，利用重复进行下述动作时的随机偏差(重复定位误差)，而获取彼此平行移动的多个图像，所述动作是在使载台43朝向与从X射线源41朝着X射线检测器42的X射线的光轴垂直的任意位置移动了(+x，+y)后，从此处使载台43移动(-x，-y)。另外，此处所说的重复定位的具体形态不仅是在这样的两个位置之间直接往复的驱动，也可采用以下述方式往复的形态，即，经过两点以上的位置且在第三点以后，最终返回到最初的位置。而且，x及y的值并无特别限定，但适当的是2脉冲～5脉冲左右。
控制部30在获取输入图像(Ii)时，利用图像处理部34所进行的图像间的对位方法(配准(registration)方法)，获得基准图像(I0)与输入图像(Ii)之间的偏移量(Δui，Δvi)(步骤S26)。步骤S26中的配准是测定拍摄输入图像(Ii)时的位置从拍摄基准图像(I0)时的位置平行移动了多少，作为配准方法，例如能够利用求出图像间的归一化互相干的方法。
当求出偏移量(Δui，Δvi)时，判定X方向的偏移量Δui是否小于X射线检测器42的一像素(pixel)、及Y方向的偏移量Δvi是否小于X射线检测器42的一像素(pixel)(步骤S27)，当X方向的偏移量Δui与Y方向的偏移量Δvi这两者为小于一像素的值时，为了下次输入图像获取，返回步骤S21，将i加上1而更新i的值。当X方向的偏移量Δui与Y方向的偏移量Δvi中的其中任一者为大于一像素的值、或X方向的偏移量Δui与Y方向的偏移量Δvi这两者为大于一像素的值时，暂时废弃输入图像(Ii)(步骤S28)，为了获取输入图像(Ii)与所述偏移量(Δui，Δvi)而再次返回步骤S23，并重复执行直至步骤S27为止的工序。并且，若图像间的偏移量在X方向与Y方向这两方向上小于一像素，则将具有所述偏移量的图像存储为具有子像素级的偏移量的输入图像，为了获取下一张输入图像与偏移量，返回步骤S21。重复步骤S21～步骤S28，直至获取第一张至第M张输入图像(Ii)与所述偏移量(Δui，Δvi)为止，在步骤S22中，若从现在起欲获取的输入图像数i超过在步骤S12中设定的摄影张数M，则结束输入图像群与偏移量的获取工序(步骤S14)。
再次参照图2来进行说明。当输入图像群与偏移量的获取工序(步骤S14)结束时，图像处理部34使用具有子像素级的偏移量的输入图像群来执行重建处理(步骤S15)。所述重建处理是通过控制部30中的图像处理部34的程序而实现。对于重建处理，使用被用于X射线CT图像的重建的迭代反投影(Iterative Back Projection，IBP)法等。以往，在IBP法中将图像分辨率设为N倍的情况下，必须获取在纵方向/横方向上逐个存在1/N像素的位置偏移的N×N张X射线摄影图像作为输入图像。例如，在想要通过超分辨率图像重建处理而获得比由X射线检测器42的像素而定的分辨率高4倍的分辨率的超分辨率图像时，优选的是将在步骤S12中设定的摄影张数M设定为4×4＝16。另外，本发明中，利用使载台43重复移动到任意位置时的重复定位误差来获取彼此平行移动的多个图像，因此像以往那样，尽管各输入图像的位置偏移在纵方向/横方向上并非准确的1/N像素，但只要能通过偏移量的获取工序(步骤S14)来准确测定位置偏移量，便能够实现超分辨率图像重建处理。并且，对于载台移动机构44的载台43的移动精度，不需要能进行子像素级的移动，因此不需要采用定位精度高的零件，能够抑制装置的昂贵化。
通过重建处理(步骤S15)而制作的超分辨率图像借助显示控制部33的作用而显示于显示部45，并存储至存储装置38中。由此，用户能够获得比由X射线检测器42的像素与几何放大率而定的分辨率高的分辨率的图像。
对输入图像群与偏移量的获取工序的另一形态进行说明。图4是说明第二实施方式的输入图像群与偏移量的获取流程的流程图。图5及图6是说明作为输入图像群而获取的图像的切出工序的示意图。
所述实施方式中，根据在步骤S13中获取的基准图像(I0)来制作图像(I'0)。图像(I'0)是从基准图像(I0)切出的第二基准图像，所述实施方式中，获取与图像(I'0)为同尺寸的输入图像(I'i)和所述偏移量(Δu'i，Δv'i)，来作为用于超分辨率图像重建处理的输入图像群与所述位置偏移量。
如图5所示，控制部30通过图像处理部34，以基准图像(I0)上的规定位置(s，t)作为基点来切出X方向的距离w、Y方向的距离h的矩形图像，根据基准图像(I0)来制作图像(I'0)(步骤S31)。另外，s、t、w、h的单位既可为像素，也可为mm(毫米)等长度单位。图像(I'0)的切出既可通过用户对操作部46的鼠标进行操作而从显示于显示部45的基准图像(I0)上的任意点击位置进行矩形范围选择来执行，而且，也可通过在步骤S12的参数设定中由用户对操作部46的键盘进行操作而输入s、t、w、h的数值来预先设定。
将当前的i(第一次为i＝0)加上1而更新i(步骤S32)，从第一张开始输入图像(I'i)与所述偏移量(Δu'i，Δv'i)的获取。控制部30判断图像处理部34欲获取的输入图像数i是否为在步骤S13中设定的摄影张数M以下的值(步骤S33)，若输入图像数i为比M大的值，则结束输入图像群与偏移量的获取。另一方面，若输入图像数i为M以下，则执行用于获取输入图像(I'i)与所述偏移量(Δu'i，Δv'i)的以下的工序。
控制部30通过移动控制部35的作用，使载台43移动到位置(+x，+y)(步骤S34)，继而，使载台43移动到位置(-x，-y)(步骤S35)。然后，在此时的载台43的位置进行X射线摄影，获取图像(Ii)(步骤S36)。
控制部30在获取图像(Ii)时，通过图像处理部34的作用，使用配准方法而获得基准图像(I0)与图像(Ii)的图像间的偏移量(Δui，Δvi)(步骤S37)。然后，将偏移量(Δui，Δvi)分离为整数部分(ui，vi)与小数部分(Δu'i，Δv'i)(步骤S38)。所述步骤S38中，在偏移量(Δui，Δvi)及s、t、w、h的单位为像素的情况下，从偏移量(Δui，Δvi)就此分离的像素单位的整数部分与小数部分成为整数部分(ui，vi)与小数部分(Δu'i，Δv'i)。另一方面，在偏移量(Δui，Δvi)及s、t、w、h的单位为mm或μm(微米)等长度单位的情况下，求出将偏移量(Δui，Δvi)除以一像素的X方向/Y方向的长度所得的值，将所述值分离为整数部分与小数部分，设为长度单位的整数部分(ui，vi)与小数部分(Δu'i，Δv'i)。由此，小数部分(Δu'i，Δv'i)成为比一像素小的子像素级的偏移量。
如图6所示，图像处理部34以将先前从基准图像(I0)切出图像(I'0)时的基点(s，t)加上整数部分(ui，vi)所得的图像(Ii)上的(s+ui，t+vi)作为基点，切出X方向的距离w、Y方向的距离h的矩形图像来作为输入图像(I'i)(步骤S39)。然后，针对切出后的输入图像(I'i)，将小数部分(Δu'i，Δv'i)存储为偏移量(步骤S40)。即，获取输入图像(I'i)来作为具有子像素级的偏移量(Δu'i，Δv'i)的输入图像。若输入图像数i超过在步骤S12中设定的摄影张数M(步骤S33)，则结束输入图像群与偏移量的获取工序(步骤S14)。
当输入图像群与偏移量的获取工序(步骤S14)结束时，图像处理部34使用具有子像素级的偏移量的输入图像群，来执行重建处理(步骤S15)。通过重建处理(步骤S15)而生成的超分辨率图像被存储到存储装置38中，并且通过显示控制部33的作用而显示于显示部45。由此，用户能够获得比由X射线检测器42的像素与几何放大率而定的分辨率高的分辨率的图像。
所述实施方式中，在下次重建处理(步骤S15)的输入图像群中，使用从X射线图像切出的图像，将基准图像(I0)与图像(Ii)之间的偏移量(Δui，Δvi)分离为整数部分(ui，vi)与小数部分(Δu'i，Δv'i)，整数部分(ui，vi)反映为切出输入图像(I'i)时的图像上的基点位置。这样，根据基准图像(I0)与图像(Ii)之间的偏移量(Δui，Δvi)来调整切出输入图像(I'i)时的图像上的基点位置，由此，对于图像(I'0)，能够始终获得具有子像素级的偏移量(Δu'i，Δv'i)的图像(I'0)。第一实施方式中，废弃基准图像(I0)与图像(Ii)之间的偏移量(Δui，Δvi)不足一像素的图像(Ii)而重新进行X射线摄影，因此摄影时间有时会变长。但是，所述第二实施方式中，不会发生重新进行X射线摄影的状况，因此与第一实施方式相比，用于获取输入图像群与偏移量的时间不会变长。
所述第一实施方式及第二实施方式中，使载台43在与X射线的光轴垂直的方向(XY方向)上重复移动，但在Z方向上移动的情况下，机械移动误差有时也会作为XY方向的位置偏移而出现，因此，载台43的移动方向并不限定于与X射线的光轴垂直的方向。而且，所述第一实施方式及第二实施方式中，表示了用于利用载台43的重复定位误差的超分辨率图像制作的、具有子像素级的位置偏移量的输入图像群获取例，但只要能够变更X射线摄影系统与被检体的相对位置，则重复定位的构成元件并不限定于载台43。即，在构成X射线摄影系统的X射线源41或X射线检测器42构成为能够通过马达的驱动而在与X射线的光轴垂直的方向(XY方向)上移动的情况下，也可利用通过这些元件的重复移动而产生的重复定位误差。
本发明中，利用X射线检查装置的机械元件的重复定位误差，在二维平面上随机分散的位置进行X射线摄影，获取超分辨率图像重建所需的输入图像群，因此对于载台移动机构44的载台43的移动精度，不需要能进行子像素级的移动。因此，无须将现有的工业用X射线检查装置的移动机构更换为定位精度高的零件，便能够附加获得超分辨率图像的功能，并且能够抑制装置的昂贵化。
另外，所述实施方式中，对将本发明适用于进行X射线透视摄影的工业用X射线检查装置的示例进行了说明，但也能够将本发明适用于X射线CT摄影装置。在X射线CT摄影装置中，通过在重建断层像之前的获取X射线透视数据的阶段适用本发明的方法，从而在最终获得的断层像中也能获得分辨率高的像。即，为了变更X射线源、X射线检测器、被检体的相对位置关系，只要采用载置X射线源、X射线检测器、被检体的平台的任一个通过移动机构而移动的结构，便能够适用本发明来获得超分辨率图像。
[符号的说明]
30：控制部
31：存储器
32：运算装置
33：显示控制部
34：图像处理部
35：移动控制部
36：X射线控制部
38：存储装置
39：总线
40：壳体
41：X射线源
42：X射线检测器
43：载台
44：载台移动机构
45：显示部
46：操作部。

Claims (4)

1.一种X射线检查装置，包括X射线源、载置被检体的平台、对从所述X射线源照射并透过所述被检体的X射线进行检测的X射线检测器、以及显示通过X射线摄影而获取的图像的显示部，所述X射线检查装置的特征在于包括：
移动机构，通过使所述X射线源、所述X射线检测器或所述平台移动，从而变更所述X射线源、所述X射线检测器与所述被检体的相对位置关系；以及
控制部，具有移动控制部、X射线控制部、图像处理部及显示控制部，所述移动控制部控制所述移动机构，所述X射线控制部控制所述X射线源，所述图像处理部导入所述X射线检测器的输出而构建所述被检体的X射线图像，所述显示控制部将由所述图像处理部所获得的图像显示于所述显示部，
所述图像处理部在进行了使所述X射线源、所述X射线检测器、所述平台中的任一者在获取最初的X射线图像时的X射线摄影位置与任意位置之间往复移动的定位后，重复执行X射线摄影的动作而获取多个X射线图像，
利用重复进行所述定位时的重复定位误差，获取从所述多个X射线图像彼此具有子像素级的位置偏移量的图像来作为用于超分辨率图像重建处理的输入图像群，
通过对所述输入图像群执行超分辨率图像重建处理，从而生成超分辨率图像。
2.根据权利要求1所述的X射线检查装置，其中
所述图像处理部利用图像间的对位方法来求出所述多个X射线图像各自的所述位置偏移量，
与所述位置偏移量一同获取所述多个X射线图像中的所述位置偏移量比所述X射线检测器的一像素小的图像来作为所述输入图像群。
3.根据权利要求1所述的X射线检查装置，其中
所述图像处理部制作将所述最初的X射线图像上的规定位置作为基点而切出的第二基准图像，
利用图像间的对位方法来求出所述多个X射线图像各自的所述位置偏移量，
将所述位置偏移量分离为整数部分与小数部分，
将对所述多个X射线图像各自的图像上的所述规定位置加上所述位置偏移量的整数部分所得的位置作为基点，切出与所述第二基准图像为同尺寸的图像，与所述位置偏移量的小数部分一同获取所切出的图像来作为所述输入图像群。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的X射线检查装置，其中
所述移动机构连接于所述平台，使所述平台的位置相对于包含所述X射线源与所述X射线检测器的X射线摄影系统而移动。
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