JP2003028812A - Ｘ線透視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サンプルの部分画像の撮影時に、従来に比し
てオペレータの負担を軽減し、確実にサンプルの境界を
把握して全景画像を構築することのできるＸ線透視装置
を提供する。 【解決手段】 試料ステージ３をＸ線光軸Ｌに直交する
平面上で設定量ずつ移動させて部分画像を撮影する際、
各部分画像の輝度に係る統計的情報を用いて、当該各部
分画像内でのサンプルＷの像の有無を判定し、サンプル
Ｗの像が存在しないときにサンプルＷの境界を越えたと
判定して試料ステージ３の移動方向を変更することで、
サンプルＷの境界を自動的に認識して全自動的に部分画
像を撮影して全景画像を得ることを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、工業製品などの透
視検査等を行うためのＸ線透視装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】工業製品などの透視検査を行うためのＸ
線透視装置においては、一般に、Ｘ線源に対向して、イ
メージインテンシファイアとＣＣＤカメラなどを組み合
わせてなるＸ線カメラを配置し、これらの間に、透視対
象物であるサンプルを搭載するための試料ステージが配
置された構成を採る。この構成において、試料ステージ
は、Ｘ線源とＸ線カメラを結ぶＸ線光軸方向を含む互い
に直交する３軸方向に移動できるようになっており、Ｘ
線光軸方向への移動により撮影倍率を変化させ、またそ
のＸ線光軸に直交する２軸方向に移動させることによっ
てＸ線カメラの視野を変化させ得るようになっている。 【０００３】このようなＸ線透視装置を用いて透視検査
を行うに当たり、サンプルがＸ線カメラの視野内に収ま
らない場合、通常、図４に例示するように、サンプルの
部分画像を別々に撮影し、その各部分画像を繋ぎ合わせ
ることによって１枚の全景画像を構築することが行われ
る。そして、この全景画像上での位置関係から、試料ス
テージを移動させてサンプル上の注目したい部位にＸ線
カメラの視野を移動させることができ、その移動ののち
に試料ステージをＸ線光軸方向に移動させるなどによっ
て注目部位の拡大透視像などを得ることも可能となる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の全景
画像を構築する従来の技術においては、サンプルの各部
分画像を撮影するに当たり、装置のオペレータがサンプ
ルの境界、つまりサンプルの端部の位置を指定する必要
があり、その作業に手間が掛かるという問題がある。し
かも、オペレータのミスによって、誤った境界指定が行
われる可能性があるいとう問題もある。 【０００５】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、サンプルの部分画像の撮影時に、従来に比して
オペレータに掛かる負担を軽減し、確実にサンプル像の
境界を把握して全景画像を構築することのできるＸ線透
視装置の提供を目的としている。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のＸ線透視装置は、Ｘ線源と、そのＸ線源に
対向配置されたＸ線カメラと、これらのＸ線源とＸ線カ
メラの間に配置され、サンプルを搭載してＸ線光軸方向
を含む互いに直交する３軸方向に移動するための駆動機
構を備えた試料ステージと、上記Ｘ線カメラからの画素
データを用いてサンプルのＸ線透視像を表示する表示器
を備えたＸ線透視装置において、上記試料ステージをＸ
線光軸に直交する平面上で設定された量ずつ自動的に移
動させつつサンプルの部分画像を撮影する部分画像撮影
手段を備えるとともに、その部分画像の撮影時に各部分
画像の輝度に係る統計的情報を用いて、当該各部分画像
内でのサンプル像の有無を判定するサンプル境界判定手
段を有し、上記部分画像撮影手段の動作時に、上記サン
プル境界判定手段による判定結果に基づいてサンプル像
の存在しない部分画像が撮影されたときに上記試料ステ
ージの移動方向を変更するように構成されていることに
よって特徴づけられる。 【０００７】本発明は、Ｘ線カメラの視野を変化させる
べく試料ステージをＸ線光軸に直交する平面上で設定さ
れた量ずつ移動させつつ部分画像を撮影する動作中に、
各部分画像の輝度に係る統計的情報から、その部分画像
内にサンプル像が存在しているか否かを判定してサンプ
ルの境界を自動的に検出することによって所期の目的を
達成しようとするものである。 【０００８】すなわち、Ｘ線透視像中にサンプル像の一
部が存在している場合と、全く存在していない場合とで
は、その画像を構成する各画素の輝度に係る統計的情
報、例えば輝度の平均値や輝度の標準偏差が相違する。
よって、この統計的情報を用いることで、部分画像中で
のサンプル像の有無を正確に判定することができる。従
って、試料ステージを設定量ずつ移動させながら部分画
像を撮影していったとき、Ｘ線カメラの視野がサンプル
の境界を越えた時点で、その旨を自動的に検出すること
ができ、その検出時点で試料ステージの移動方向を変更
することにより、オペレータがサンプルの境界設定を行
うことなく、部分画像の自動撮影を行うことができる。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形
態の全体構成図であり、機械的構成を表す模式図と電気
的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。 【００１０】Ｘ線源１はそのＸ線光軸Ｌを鉛直上方に向
けた状態で配置されており、このＸ線源１に対向してＸ
線カメラ２が設けられている。まこ、これらのＸ線源１
とＸ線カメラ２の間には、透視対象物であるサンプルＷ
を載せるための試料ステージ３が配置されている。 【００１１】Ｘ線カメラ２には、例えばイメージインテ
ンシファイアとＣＣＤカメラを組み合わせた公知のもの
であり、このＸ線カメラ２はカメラ移動機構４によって
Ｘ線光軸Ｌの方向（ｚ軸方向）に移動可能となってい
る。 【００１２】試料ステージ３は、ステージ移動機構５の
駆動により、ｚ軸方向と、そのｚ軸方向に直交する水平
面上で互いに直交するｘ，ｙ軸方向の合計３軸方向に独
立的に移動可能となっている。 【００１３】Ｘ線カメラ２の各画素出力は画像取込回路
６を介してパーソナルコンピュータ７に取り込まれる。
パーソナルコンピュータ７では、その各画素出力を用い
てＸ線カメラ２によるサンプルＷのＸ線透視像を構築
し、表示器７ａに表示する。前記したカメラ移動機構４
およびステージ移動機構５は、このパーソナルコンピュ
ータ７の制御下に置かれており、当該パーソナルコンピ
ュータ７に接続されているキーボード７ｂないしはマウ
ス７ｃを手動操作することによって、Ｘ線カメラ２およ
び試料ステージ３を所望の方向に移動させることができ
るように構成されている。 【００１４】また、このパーソナルコンピュータ７に
は、以下に示すような部分画像自動採取・合成用プログ
ラムがインストールされており、このプログラムはキー
ボード７ｂないしはマウス７ｃを操作することによって
選択することができる。 【００１５】図２はその部分画像自動採取・合成用プロ
グラムの動作内容を示すフローチャートであり、また、
図３はこのプログラムの動作時におけるＸ線カメラ２の
視野の移動の例の説明図であって、以下、これらの図を
参照しつつこのプログラムの動作について説明する。 【００１６】この部分画像自動採取・合成用プログラム
を選択するに当たっては、まず、試料ステージ３を手動
操作して、Ｘ線カメラ２の視野をサンプルＷの任意の隅
に移動させる。図３の例では図中Ａで示すサンプルＷの
左上隅に移動させている。次に、視野の移動方向を指定
する（図３の例ではｙ方向矢印ａで示す向き）。この設
定を終了した後、スタート指令を与えると、視野Ａにお
いて部分画像を自動的に撮影した後、指定した矢印ａの
向きに視野が一画面相当分だけ移動するように試料ステ
ージ３を自動的に移動させ、その移動後の視野（図３の
例では視野Ｂ）において自動的に部分画像を撮影する。
そして、この移動後の視野で撮影した部分画像における
各画素の輝度データの統計的情報、例えば輝度の平均値
Ｂａを算出し、その算出結果をあらかじめ設定されてい
る基準値Ｂｒと比較する。 【００１７】この基準値Ｂｒは、Ｘ線カメラ２の視野内
に物体が存在しない状態、つまり全ての画素がほぼ白レ
ベルに近い状態の輝度の平均値よりも僅かに低い（黒レ
ベル側の）値に設定されており、視野内にサンプルＷの
一部が存在している場合には、その画面の輝度の平均値
Ｂａは基準値Ｂｒよりも低い値となり、視野内にサンプ
ルＷが全く存在していない場合には、その輝度の平均値
Ｂａは基準値Ｂｒよりも高くなる。従って、移動後の視
野における部分画像を撮影するごとに、その画面の輝度
の平均値Ｂａと基準値Ｂｒを比較することにより、その
大小関係から当該視野内にサンプルＷの像の存在の有無
を判定することができる。 【００１８】さて、移動後の視野で撮影した画像の輝度
の平均値Ｂａが基準値Ｂｒより小さい値であった場合に
は、その視野内には未だサンプルＷ像が存在している判
断して、視野がｙ軸方向矢印ａの向きに１画面相当分だ
け移動するように再度試料ステージ３を自動的に移動さ
せ、その移動後の視野（図３の例では視野Ｃ）において
自動的に部分画像を撮影し、上記と同様に輝度の平均値
Ｂａを算出して基準値Ｂｒと比較する。この例では未だ
サンプルＷの像が存在しているので、平均値Ｂａ＜Ｂｒ
となり、従って視野が更にｙ軸方向矢印ａの向きに移動
するように試料ステージ３を移動させて（図３の例では
視野Ｄにおいて）部分画像を撮影し、輝度の平均値Ｂａ
と基準値Ｂｒを比較する。この図３の例における視野Ｄ
においては、既にサンプルＷが存在せず、従って輝度の
平均値Ｂａは基準値Ｂｒよりも大きくなり、視野がｙ軸
方向へのサンプルＷの境界位置を越えたことを認識する
ことができる。そして、この場合には、視野を、ｙ軸方
向には原点位置（当初のｙ座標位置）に移動させると同
時に、それに直交するｘ軸方向に１画面相当分だけ移動
させるべく（図３の例では視野Ｅへ）試料ステージ３を
移動させて、部分画像を撮影する。 【００１９】以上の動作を繰り返すことにより、やがて
図３の例において視野Ｉにまで到達する。この場合に
は、ｙ軸方向に原点位置に移動させ、かつ、ｘ軸方向に
１画面相当分だけ視野を移動させた最初の時点において
Ｂａ＞Ｂｒとなり、ｘ軸方向へのサンプルＷの境界位置
を越えたことを認識することができ、これによって部分
画像の撮影動作を終了する。そして、その撮影終了後
に、それまでに撮影した部分画像を繋ぎ合わせて全景画
像を得て、このプログラムを終了する。 【００２０】以上の実施の形態によると、装置のオペレ
ータは、試料ステージ３を原点位置（図３の例では視野
Ａ）に位置決めするとともに、移動の方向を設定するだ
けで、装置が自動的にサンプルＷの境界位置を認識して
移動方向を変更するので、従来の部分画像を採取する場
合に比してその設定作業が容易化されると同時に、誤っ
た設定を行う恐れがなくなる。 【００２１】なお、以上の実施の形態では、サンプルＷ
の境界位置を判定するための輝度の統計的情報として、
各画素の輝度の平均値を用いたが、画面にサンプルＷの
像が損算している場合には、画素の濃淡が生じることか
ら、各画素の輝度の標準偏差を採用してもよい。また、
輝度の平均値と輝度の標準偏差を併用してもよい。 【００２２】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、Ｘ線カ
メラの視野を設定量ずつ自動的に移動させてサンプルの
部分画像を撮影する動作中に、各部分画像の輝度の統計
的情報を用いて、その部分画像内にサンプル像の存在の
有無を判定して、存在しない場合には、サンプルの境界
を越えたと認識してＸ線カメラの視野の移動方向を自動
的に変更するので、従来のこの種の装置のようにオペレ
ータがサンプルの境界位置を指定する必要がなくなり、
その作業を軽減させることができると同時に、オペレー
タのミスによって誤った境界指定が行われる可能性をな
くすることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態の全体構成図で、機械的構
成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記
して示す図である。 【図２】図１の実施の形態におけるパーソナルコンピュ
ータ７にインストールされている部分画像自動撮影・合
成用プログラムの動作内容を示すフローチャートであ
る。 【図３】図２のフローチャートに従う動作時におけるＸ
線カメラ２の視野の移動の仕方の例の説明図である。 【図４】Ｘ線撮影装置を用いて視野中に収まらないサン
プルを撮影するに当たって、部分画像を撮影し、その各
部分画像を繋ぎ合わせて全景画像を得る作業の説明図で
ある。 【符号の説明】 １ Ｘ線源 ２ Ｘ線カメラ ３ 試料ステージ ４ カメラ移動機構 ５ ステージ移動機構 ６ 画像取込回路 ７ パーソナルコンピュータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 Ｘ線源と、そのＸ線源に対向配置された
   Ｘ線カメラと、これらのＸ線源とＸ線カメラの間に配置
   され、サンプルを搭載してＸ線光軸方向を含む互いに直
   交する３軸方向に移動するための駆動機構を備えた試料
   ステージと、上記Ｘ線カメラからの画素データを用いて
   サンプルのＸ線透視像を表示する表示器を備えたＸ線透
   視装置において、 上記試料ステージをＸ線光軸に直交する平面上で設定さ
   れた量ずつ自動的に移動させつつサンプルの部分画像を
   撮影する部分画像撮影手段を備えるとともに、その部分
   画像の撮影時に各部分画像の輝度に係る統計的情報を用
   いて、当該各部分画像内でのサンプル像の有無を判定す
   るサンプル境界判定手段を有し、上記部分画像撮影手段
   の動作時に、上記サンプル境界判定手段による判定結果
   に基づいてサンプル像の存在しない部分画像が撮影され
   たときに上記試料ステージの移動方向を変更するように
   構成されていることを特徴とするＸ線透視装置。