JP2004093368A - Ｘ線透視検査装置のｘ線マスク作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線透視検査装置に備えられるＸ線マスクを容易に作製するＸ線マスクの作製方法を提供する。
【解決手段】被検体４を配置しない状態で、Ｘ線発生器１と本来Ｘ線マスク５が配置される位置にグリッド板を配置してこのグリッド板にＸ線２を照射しグリッド画像を得る工程と、被検体４を配置して、輪郭が判明する低エネルギーのＸ線２を被検体４に照射し被検体４の輪郭画像を得る工程と、グリッド画像と輪郭画像を合成してグリッド付輪郭画像を得る工程とを有することで、被検体４の輪郭画像にグリッド画像を合成したグリッド付輪郭画像を得ることができるので、このグリッドを基準に被検体の輪郭外部を覆うＸ線マスクを作製することができ、更に、グリッド板をＸ線マスク５位置に位置決めしてグリッド画像を得ているので合成されたグリッド位置の精度がよく画像歪の影響なども受けずに正確かつ容易にＸ線マスクを作製することができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は非破壊検査装置の内のＸ線透視検査装置に関し、特にＸ線透視検査装置でＸ線ビーム内に挿入して用いられる映像補正ユニットであるＸ線マスクの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、従来のＸ線透視検査装置の構成を示す図である。Ｘ線透視検査装置は、Ｘ線ビーム１０２を発生するＸ線発生器１０１と、Ｘ線ビーム１０２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器１０３と、Ｘ線発生器１０１とＸ線検出器１０３の間に配置される被検体１０４と、Ｘ線検出器１０３で得られた被検体１０４の透過画像を表示する表示部（モニタ）（図示せず）を主な構成要素としている。
【０００３】
Ｘ線検出器１０３は、通常、Ｘ線ビーム１０２が透過した像を可視像に変換するＸ線Ｉ．Ｉ．（Ｉｍａｇｅ　Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）１１２と、この可視像を撮影するテレビカメラ１１３とを具備している。なおここで、図９に示した被検体１０４は、被検体１０４断面図である。
【０００４】
Ｘ線発生器１０１は、図示しないＸ線管と高電圧発生器を備えており、Ｘ線管の管電圧と管電流を変更することで被検体に適合したＸ線条件が選択できるようになっている。これにより管電圧を上げると発生するＸ線（フォトン）のエネルギーが上り、これに合わせて透過能力が上がる。また、管電流を上げると発生するＸ線（フォトン）の数が多くなる。
【０００５】
一方、テーブル１０７上に治具１０８で固定された被検体１０４は、機構部１０９の稼動により回転、傾斜あるいは移動されることで拡大率や透視方向が変えられた透視画像が撮像される。
【０００６】
このＸ線透視検査装置では、標準品の内部欠陥の検査等を行う際に被検体１０４の種類ごとに、または、透視方向ごとに、これに適合したＸ線マスク１０５をマスクホルダ１１０に挿入し、Ｘ線検出器１０３に入射するＸ線ビーム１０２が均質になるようにしている。
【０００７】
ここでＸ線マスク１０５とは、場所ごとに材質や厚さをかえた板であり、被検体１０４の種類や透視方向、Ｘ線条件などに合わせて作製されたものである。
【０００８】
Ｘ線透視検査装置は、被検体１０４が平板のような均一な厚みを持ったものであれば、即時モニタで内部欠陥（ピンホール等）を確認できる。しかし自動車部品のように複雑形状の鋳物などの被検体１０４の場合は、厚い部分の透過画像を鮮明に得ようとすると、Ｘ線エネルギーを上げることになり、この時、被検体輪郭の外部や肉厚が薄い部分が明るくなりすぎ、ここからハレーション（画像上で明部が周囲に侵食する現象）が起こり、肉厚が厚い部分の画像まで壊してしまう。複雑な形状の被検体１０４の場合でも、形状に合わせたＸ線マスク１０５を挿入することにより、Ｘ線検出器１０３に入射するＸ線量を均一にでき、透過厚（肉厚）が厚い部分の欠陥検査が可能になる。
【０００９】
ここで、従来のＸ線マスク１０５の作製手順を説明する。
【００１０】
まず初めに、被検体１０４の透視方向と透視拡大率を決める。これは目的とする内部欠陥の位置を予め予測して行なう。次に、被検体１０４の輪郭の外側を遮蔽鉛板で覆い、輪郭の外側からのハレーションをなくすための外周マスクを作らなければならない。
【００１１】
外周マスクを作製するには、Ｘ線検出器１０３のＸ線入射面に設けたフィルムホルダ１１１にＸ線撮影用フィルム１０６を挿入し、Ｘ線発生器１０１より被検体１０４の輪郭が判明する低エネルギーのＸ線ビーム１０２を照射させ、被検体１０４の輪郭図形を撮影する。続いて、フィルム１０６の輪郭図形を縮小コピーしてＸ線マスク１０５位置での実寸の輪郭図形を作る。この輪郭図形の形状より数ｍｍ内側で鉛板を切り抜き被検体１０４の外周マスクを作る。この外周マスクをＸ線マスク１０５とすることで、被検体１０４の輪郭外部からのハレーションはなくなる。更に続いて、被検体１０４とＸ線マスク１０５（外周マスク）をＸ線ビーム１０２内に挿入位置決めして被検体１０４を透視できる高いエネルギーのＸ線を照射し、モニタに映し出される透過画像のハレーション部分を記憶して、外したＸ線マスク１０５の対応部分に目測で銅板や鉛板を貼る（内部マスク）。再びＸ線マスク１０５をＸ線ビーム１０２内に挿入し、モニタに映し出し、ハレーションが無くなるまで貼り直す。ハレーションが無くなったら、Ｘ線エネルギーを少し上げる。再びハレーションが出たら、銅板や鉛板をハレーション対応部分に貼る。全体の画像が鮮明になるまでこの作業を繰り返し行うことでＸ線マスク１０５を作製する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
外周マスクの作製においては、被検体１０４の撮影やフィルム１０６の現像、現像された写真の縮小率の合わせ、フィルムホルダ１１１とＸ線マスク１０５位置の位置関係の合わせなどが非常に面倒である。
【００１３】
また、内部マスクの作製においては、画像上の位置をマスク上の位置に目測で合わせる難しさ、銅板や鉛板の厚さや形の選択、および繰返しの面倒さなどで、非常に経験と忍耐を要する作業である。
【００１４】
また、検査する被検体４や透視方向が変わるだけで最初からこの作業をやり直すことが必要があることから、非常に面倒で厄介な作業であるばかりでなく、Ｘ線マスク１０５自体の品質も作業者の資質、体調や経験に左右され、不安定なものであるという問題もあった。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、Ｘ線透視検査装置において、容易に作製することができるＸ線マスクの作製方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、Ｘ線を出力するＸ線発生器と前記Ｘ線を検出するＸ線検出器との間に被検体とＸ線検出器に入射するＸ線量を均一にするためのＸ線マスクを配置して、前記Ｘ線発生器から出力されたＸ線を前記Ｘ線マスクと該被検体を透過させ、前記Ｘ線検出器で検出して該被検体の透過画像を得るＸ線透視検査装置のＸ線マスクの作製方法であって、被検体を配置しない状態で、前記Ｘ線マスクが配置されるべき配置位置に格子状にＸ線透過率が変化している板であるグリッド板を配置して、Ｘ線検出器で検出された該グリッド板の透過画像であるグリッド画像を得る工程と、被検体を配置した状態で、被検体の輪郭が判明する低エネルギーのＸ線を該被検体に照射してこのときの被検体の透過画像である輪郭画像を得る工程と、前記グリッド画像と前記輪郭画像とを合成してグリッド付輪郭画像を得る工程と、前記グリッド付輪郭画像に基づいて、被検体の輪郭外部領域のＸ線を遮蔽するＸ線マスクを作製する工程とを有することを要旨とする。
【００１７】
本発明にあっては、これら工程によるＸ線マスクの作製において被検体の輪郭画像にグリッド画像を合成したグリッド付輪郭画像を得ることができるので、グリッドを基準に容易に被検体の輪郭の外部を覆うＸ線マスクを作製することができる。また、グリッド板をＸ線マスク位置に位置決めしてグリッド画像を得ているので合成されたグリッド位置の精度がよく、画像歪の影響なども受けることなく、正確なＸ線マスクが容易に作製できる。
【００１８】
請求項２記載の本発明は、Ｘ線を出力するＸ線発生器と前記Ｘ線を検出するＸ線検出器との間に被検体とＸ線検出器に入射するＸ線量を均一にするためのＸ線マスクを配置して、前記Ｘ線発生器から出力されたＸ線を前記Ｘ線マスクと、該被検体を透過させ、前記Ｘ線検出器で検出して該被検体の透過画像を得るＸ線透視検査装置のＸ線マスクの作製方法であって、被検体を配置しない状態で、前記Ｘ線マスクが配置されるべき配置位置に格子状にＸ線透過率が変化している板であるグリッド板を配置して、該グリッド板の透過画像であるグリッド画像を得る工程と、被検体を配置した状態で、Ｘ線を被検体に照射して被検体の透過画像を得る工程と、前記被検体の透過画像を等高線で表示して等高線表示画像を得る工程と、前記グリッド画像と前記等高線表示画像を合成してグリッド付等高線表示画像を得る工程と、前記グリッド付等高線表示画像に基づいて、等高線領域内のＸ線を遮蔽するＸ線マスクを作製する工程とを有することを要旨とする。
【００１９】
本発明にあっては、これらの工程によるＸ線マスクの作製において、被検体内部の透過画像を等高線表示した画像が得られ、しかもグリッド画像が合成されたグリッド付き等高線表示画像が得られるので、等高線とグリッドを基準に遮蔽材を等高線の形に切り抜くことで容易にＸ線マスクを作製することができる。また、グリッド板をＸ線マスク位置に位置決めしてグリッド画像を得ているので合成されたグリッド位置の精度がよく、画像歪の影響なども受けることなく、正確なＸ線マスクが容易に作製できる。
【００２０】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載のＸ線透視検査装置のＸ線マスク作製方法において、前記等高線表示画像は前記被検体の透過画像を画素毎に基準透過量値と比較して、該基準透過量値を境に異なる所定演算を加えることで該基準透過量値での等高線が階差表示されることを要旨とする。
【００２１】
本発明にあっては、被検体内部の透過画像に基準透過量値を境に異なる演算（一定値を乗算あるいは加算）をして段差を得るので、簡単な処理で等高線が段差として表示できる。また、マスク画像は濃淡情報も残るので（等高線が混んだ時など）判別しやすくなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態の構成）
以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、第１の実施の形態に係るＸ線透視検査装置の構成を示す図である。Ｘ線透視検査装置は、Ｘ線ビーム２を発生するＸ線発生器１と、Ｘ線発生器１に対向して配置されＸ線ビーム２を２次元の分解能で検出するＸ線検出器３と、Ｘ線発生器１とＸ線検出器３の間に配置される被検体４と、Ｘ線ビーム２内に被検体４を載置して位置決めするテーブル７と、同一形状の被検体４（量産品）を同じ位置に載置するための治具８と、テーブル７を回転、傾斜あるいは移動させ透視画像の拡大率や透視方向を変える機構部９と、マスクホルダ１０と、このマスクホルダ１０に挿入することでＸ線ビーム２内に位置決めされるＸ線マスク５とを備え、これら各機能部を収納し、かつ被検体４を出し入れする扉（図示せず）と、内部を観察するための鉛ガラス窓（図示せず）とを備えたＸ線遮蔽箱３０より構成される。
【００２４】
また、Ｘ線遮蔽箱３０の外には、Ｘ線検出器３の出力である被検体４の透過画像を処理する計算機２２と、この透過画像や計算機２２の出力をそれぞれ表示及び印刷するためのそれぞれ表示部（モニタ）２０とプリンタ２１と、計算機２２からの指令を受けて機構部９とＸ線発生器１をそれぞれ制御する機構制御部２３とＸ線制御部２４とを備えている。
【００２５】
治具８とテーブル７は、Ｘ線ビーム２を透過し易くするため、プラスチックやカーボンで作られる。治具８は、被検体４の形状に合ったものをテーブル７に固定して用いる。
【００２６】
Ｘ線検出器３は、Ｘ線ビーム２が透過した像を可視像に変換するＸ線Ｉ．Ｉ．（Ｉｍａｇｅ　Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）１２と、可視像を撮影するテレビカメラ１３とを備えている。Ｘ線発生器１は、図示しないＸ線管と高電圧発生器を備えており、Ｘ線管の管電圧と管電流を変更することで、被検体４に適合したＸ線条件が選択できるようになっている。
【００２７】
計算機２２は、通常のパーソナルコンピュータであり、図示しないキーボード、マウスや磁気ディスク等を有している。また計算機２２は、画像処理部２８を備えており、この画像処理部２８には少なくとも画像メモリ２５と、ソフトウエアの機能ブロックとしてグリッド合成処理部２６及び等高線処理部２７が備えられている。Ｘ線検出器３に備えられるテレビカメラ１３から送られた透過画像は、計算機２２内部のビデオキャプチャーボード（図示せず）でデジタル画像に変換されて画像メモリ２５に記憶されるとともにリアルタイムで表示部２０に表示される。表示部２０は、画像処理部２８で画像処理した透過画像の結果を表示することもできる。
【００２８】
グリッド合成処理部２６は、透過画像とグリッド（格子）を合成する処理を行なう機能部である。
【００２９】
等高線処理部２７は、操作者がＸ線マスク５材の材質（例えば、銅又は鉛）と厚さｔを入力すると、この入力値からＸ線マスク５材の形を決める濃度レベルを自動計算し、対象透過画像にその濃度レベルの等高線を重ねて表示する処理を行なう機能部である。
【００３０】
図２は、グリッド板３２の外形を示す図である。グリッド板３２は、Ｘ線マスク５を作製するときに用いる板であり、大きさはＸ線マスク５と同じである。グリッド板３２は、Ｘ線マスク５の代りにマスクホルダ１０に挿入することができる。またグリッド板３２は、厚さ１ｍｍの鉄板で１０ｍｍおきに格子状に穴３３（φ１．５ｍｍ）が形成され、更に５つおきに大きな穴３４（φ３ｍｍ）が形成されている。板の中央は大きな穴の中央穴３５が形成されており、更に識別用穴３６を中央穴３５の上近傍と右上近傍に設けることで、他の穴と見分け易くしている。この識別用穴３６は、グリッド板３２の透過画像の左右、上下方向を見分ける目印となるとともに、中央穴３５を見分けるためのものである。
【００３１】
Ｘ軸マスク５は、厚さ１ｍｍのアルミ板の上に外周マスクと内部マスクを貼り合わせてなる構造を有している。Ｘ線マスク５の詳細については後述する。
【００３２】
（第１の実施の形態の作用）
次に、第１の実施の形態に係るＸ線マスク５の作製手順を説明する。
【００３３】
図３（ａ）は被検体４の断面図であり、（ｂ）〜（ｆ）は、外周マスクの作製手順を説明する図である。以下、図１と併せて説明する。
【００３４】
まず、第１工程として、被検体４をテーブル７上の治具８で固定載置して、Ｘ線マスク５が無い状態で、モニタ２０で透過画像を観察しながら機構制御部２３の制御により機構部９でテーブル７を動かして、被検体４の透視方向と透視拡大率を決める。この時はハレーションを避けるため、管電圧、管電流が上げられないので欠陥は見えないが、目的とする内部欠陥の位置を予測して最適位置決めを行なう。
【００３５】
第２工程として、モニタ２０で透過画像を観察しながら管電圧を徐々に変え、被検体４の輪郭が判明する管電圧（低エネルギーのＸ線）を選択して、被検体４の底面方向からＸ線を照射して輪郭画像４０を撮影する（図３（ｃ））。撮影された輪郭画像４０は、画像メモリ２５に記憶される。
【００３６】
第３工程として、被検体４を治具８から外し、マスクホルダ１０にグリッド板３２を挿入し、モニタ２０の透過画像で穴位置が良く観察できる低管電圧を選択し、グリッド画像４１を撮影する（図３（ｂ））。撮影されたグリッド画像４１は、画像メモリ２５に記憶される。
【００３７】
第４工程として、操作者は、計算機２２に指令入力し、グリッド合成処理部２６により輪郭画像４０とグリッド画像４１とを合成したグリッド付輪郭画像４２を得る（図３（ｄ））。得られたグリッド付輪郭画像４２は、モニタ２０およびプリンタ２１に出力される。なお、グリッド合成処理部２６の詳細な作用については後述するのでここでは説明を省略する。
【００３８】
第５工程として、グリッド付輪郭画像４２を参照して、被検体４の輪郭の外部を覆う外周マスク５を作製する（図３（ｅ）、（ｆ））。例えば厚さ２ｍｍの鉛板に方眼紙を貼り、この鉛板にグリッド付輪郭画像４２を参照しながら被検体４の輪郭ラインを描き込み、ラインにそって鉛板を切断し、外周マスク４４を作製する。この外周マスク４４をベース板４３（厚さ１ｍｍのアルミ板）に貼り付けて最初のＸ線マスク５ができる。ここで輪郭のラインを描くときは、実際の輪郭ラインよりも数ミリほど内側に描くようにする。これにより管電圧を上げたときでも輪郭部のハレーションを防ぐことができる。
【００３９】
図４は、内部マスクの作製手順を説明する図である。図４（ａ）は被検体４の断面図であり、（ｂ）〜（ｆ）は、内部マスクの作製手順を説明する図である。以下、図１と併せて説明する。
【００４１】
第６工程として、被検体４を治具８に載置し、Ｘ線マスク５（外周マスク４４付）をマスクホルダ１０に挿入する。モニタ２０で透過画像を観察しながら管電圧を変える。外周マスク４４付きＸ線マスク５が配置され被検体４の輪郭外側のハレーションが防止されているので、被検体４の内部を透視できる管電圧まで上て被検体４内部の透過画像を得ることができる。最明部が飽和しない程度の管電圧を選択して、被検体４の透過画像（被検体内部画像５０）を撮影する。撮影された被検体内部画像５０は、画像メモリ２５に記憶される。被検体４の中央部は窪んでいるため被検体内部画像５０は、図４（ｂ）に示すように中央部が明るい画像となる。
【００４２】
第７工程として、計算機２２にマスク材の材質（銅か鉛）と厚さｔを入力して、等高線処理部２７により内部画像５０の等高線表示画像であるマスク画像５１を得る。等高線処理部２７の作用は後述する。マスク画像５１は、図４（ｃ）に示すように被検体内部画像５０に段差５２をつけた画像であり、段差５２を等高線表示と同じように見ることができる。
【００４３】
第８工程として、操作者は計算機２２に指令入力し、グリッド合成処理部２６によりグリッド画像４１とマスク画像５１を合成したグリッド付マスク画像５３を得る（図４（ｄ））。得られたグリッド付マスク画像５３はモニタ２０およびプリンタ２１に出力される。
【００４４】
第９工程として、Ｘ線マスク５をマスクホルダ１０から外し、グリッド付マスク画像５３を参照して、外周マスク４４に加え内部マスク５４も貼り付けることでＸ線マスク５を完成する（図４（ｅ）、（ｆ））。具体的には、ベース板４３に目盛を付け、グリッド付マスク画像５３を参照して、等高線（段差５２）の形に切り抜いたマスク材（入力した材質と厚さのもの）を貼り付ける。これによりＸ線マスク５（外周マスク４４＋内部マスク５４）ができる。
【００４５】
次に、さらに、作製されたＸ線マスク５を用いて、第６乃至第９の工程を何回か繰り返して、管電圧を徐々に上げ、また、内部マスクを次々に追加修正していくことで、Ｘ線マスク５を高品質に作製することができる。
【００４６】
（グリッド合成処理部２６の作用）
図５は、グリッド合成処理の手順を示すフローチャートである。
【００４７】
まずステップＳ１で、グリッド合成処理部２６は、グリッド画像４１を２値化して各画素を１２８倍する。これにより、グリッド穴（３３，３４，３５）部分が「１２８」で他の部分が「０」の画像ができる。
【００４８】
次にステップＳ２で、画像処理後のグリッド画像４１と、８ビット画像である透過画像（輪郭画像４０あるいはマスク画像５１）とを加算してグリッド付透過画像（グリッド付き輪郭画像４２あるいはグリッド付きマスク画像５３）を得る。
【００４９】
透過画像は８ビット画像（真黒「０」ないし真白「２５５」）であるが、グリッド付透過画像はグリッド点部分に８ビット演算で１２８が加算されるため、グリッド点は周囲から最も隔たった濃度になり、どの点でもグリッド点が良く識別できる。例えば１２８の加算で、黒「０」は灰「１２８」に、灰「１２８」は黒「０」に、白「２５５」は灰「１２７」になる。
【００５０】
ここで「１２８」は、ちょうど「１２８」である必要はなく、他画素と識別可能であれば「１２８」に限定するものでないことは容易にわかる。また８ビット画像でない場合への応用も容易に推察できる。
【００５１】
（等高線処理部２７の作用）
図６は、等高線処理の手順を示すフローチャートである。
【００５２】
まずステップＳ１０で、以下の入力を行なう。操作者はモニタ２０に表示された透過画像を参照してマウスを使って透視画像上の最明部を指定する。次にマスクの材質として銅か鉛かを選択入力する。次に、マスク材の厚さｔを入力する。なお管電圧ｖは計算機２２により透過画像に添付されている付帯情報から自動的に読み取られるものであるが、操作者が入力するようにしてもよい。
【００５３】
続いてステップＳ１１で、等高線レベルＩｒの計算を行なう。計算式は、
Ｉｍａｘ＝最明部の画素値　　　　　　　　　　　　　…式（１）
ｋ＝ｅｘｐ（−μ（ｖ）・ｔ）　　　　　　　　　　　…式（２）
Ｉｒ＝Ｉｍａｘ・ｋ　　　　　　　　　　　　　　　　…式（３）
である。ここでμ（ｖ）は、管電圧ｖに対するマスク材のＸ線吸収係数を指しており、管電圧ｖとＸ線吸収係数の関係は各材質ごとに予めテーブルで記憶されている値を用いる。ここで「ｋ」は、マスク材による減衰を示している。
【００５４】
ステップＳ１２で、全画素（ｉ，ｊ）ループに入り、全画素でステップＳ１３、Ｓ１４の計算を行なう。
【００５５】
ステップＳ１３で、画素値Ｉ（ｉ，ｊ）がレベルＩｒより大きいかを判定し、大きい（明るい）場合は、Ｓ１４で式（４）、
Ｉ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）・ｋ　　　　　　　　　　…式（４）
で画素値を変更する。
【００５６】
これにより、レベルＩｒの等高線位置で段差５２（図４（ｃ））ができ、等高線レベルＩｒ以上の画素でマスク材による減衰ｋが乗算されて、あたかも等高線の形状をもったマスク材による減衰シミュレーション画像のような画像が得られる。作製すべきマスクの形状が段差５２（等高線）で現れた画像であるので、これをマスク画像５１と名づける。
【００５７】
最明部の指定は自動化することもできる。しかし、明るいピークが２個所以上できる場合など、手動指定のほうが、指定と処理を繰返すことでピークごとにマスク画像５１を得ることができるという利点がある。
【００５８】
（第１の実施の形態の効果）
外周マスク４４の作製においては、被検体４の撮影やフィルム６の現像、現像された写真の縮小率の合わせ、フィルムホルダ１１とマスク５位置の位置関係の合わせなどが不要である。つまりグリッド合成処理部２６により輪郭画像４０にグリッド画像４１が合成されたグリッド付輪郭画像４２を得ることができるのでグリッド（３３，３４，３５）を基準に容易に外周マスク４４を作製することができる。
【００５９】
内部マスク５４の作製においては、画像上の位置をマスク５上の位置に目測で合わせる難しさや、銅板や鉛板の厚さや形の選択の難しさがなくなる。被検体４の内部画像５０から、マスクの材質と厚さ等を指定するだけで自動的にマスクの形状を段差（等高線）５２表示したマスク画像５１が得られ、しかも、グリッド画像４１が合成されたグリッド付マスク画像５３が得られるので、等高線５２とグリッド（３３，３４，３５）を基準に容易に内部マスク５４を作製することができる。
【００６０】
Ｘ線マスク５としては、グリッド板３２をＸ線マスク５位置に位置決めしてグリッド画像４１を得ているので合成されたグリッド位置の精度がよく、画像歪の影響なども受けることなく、正確なＸ線マスク５が容易に作製できる。
【００６１】
グリッド付輪郭画像４２を作製するグリッド合成処理においては、グリッド点（３３，３４，３５）に対し８ビット演算で「１２８」が加算されるため、濃淡画像上のグリッド点は周囲から最も隔たった濃度になり、どの点でもグリッド点（３３，３４，３５）が良く識別できる。
【００６２】
マスク画像５１を作製する等高線処理においては、等高線を描画することなく、所定レベルを超えた画素に一定値を乗算するという簡単な処理で等高線５２を表示でき、作製が容易でメンテナンス性がよい処理ソフトとなる。マスク画像５１は濃淡情報も記憶されるので等高線が混んだ時など（線のどちら側が高側かよくわかり）判別しやすくなる。また、等高線表示だけでなく、マスクによる減衰シミュレーション画像としての利用性も有しているので、マスクの効果を画像で確認することができる。また、確認しながら入力を繰返して、マスク材の材質や厚さを調整することもできる。
【００６３】
以上のように第一の実施の形態においては、Ｘ線マスク５の製作が容易となり、マスクの品質も作業者の資質、体調や経験に左右せず安定させることができる効果がある。
【００６４】
（第１の実施の形態の変形）
第１の実施の形態の等高線処理は透過画像ＩがＸ線量に比例したリニアな画像の場合であるが、等高線処理はリニア画像の処理に限られるわけではない。例えば以下に透過画像Ｉが対数変換されている場合を示す。この場合は式（２），（３），（４）をそれぞれ、
τ＝μ（ｖ）・ｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　…式（２ａ）
Ｉｒ＝Ｉｍａｘ−τ　　　　　　　　　　　　　　　　…式（３ａ）
Ｉ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）−τ　　　　　　　　　　…式（４ａ）
と交換して用いればよい。これは透過画像Ｉの縦軸（濃淡）に伸縮と並行移動が加わっただけで、内容は何も変化していない。
【００６５】
等高線処理の他の変形の特徴は、等高線の数を２本以上にすることにある。図７は、等高線処理（変形）の手順を示すフローチャートである。本実施の形態の変形例は、等高線３本の場合であり、以下順に説明する。
【００６６】
まずステップＳ２０で、変形なしの場合と同様に各所定項目の入力を行なうが、マスク材の厚さは３つ、つまり「ｔ１」、「ｔ２」、「ｔ３」を入力する。材質はそれぞれ指定（銅か鉛）し、場合によっては混在させてもよい。つまり、厚さｔ１のマスク材は銅板、厚さｔ２のマスク材は鉛板、厚さｔ３のマスク材は銅板というようにである。
【００６７】
ステップＳ２１で、等高線レベルＩｒ１、Ｉｒ２、Ｉｒ３を計算する。計算式は、
Ｉｍａｘ＝最明部の画素値　　　　　　　　　　　　　…式（５）
ｋ１＝ｅｘｐ（−μ（ｖ）・ｔ１）　　　　　　　　　…式（６）
ｋ２＝ｅｘｐ（−μ（ｖ）・ｔ２）　　　　　　　　　…式（７）
ｋ３＝ｅｘｐ（−μ（ｖ）・ｔ３）　　　　　　　　　…式（８）
Ｉｒ１＝Ｉｍａｘ・ｋ１　　　　　　　　　　　　　　…式（９）
Ｉｒ２＝Ｉｍａｘ・ｋ１・ｋ２　　　　　　　　　　　…式（１０）
Ｉｒ３＝Ｉｍａｘ・ｋ１・ｋ２・ｋ３　　　　　　　　…式（１１）
である。ここでｋ１、ｋ２、ｋ３は、それぞれマスク厚ｔ１，ｔ２，ｔ３による減衰である。また、等高線レベルＩｒ１はｔ１による減衰レベル、等高線レベルＩｒ２はｔ１とｔ２による減衰レベル、等高線レベルＩｒ３はｔ１、ｔ２、ｔ３による減衰レベルである。
【００６８】
ステップＳ２２で、全画素（ｉ，ｊ）ループに入り、全画素でステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５を行なう。
【００６９】
ステップＳ２３で、画素値Ｉ（ｉ，ｊ）が等高線レベルＩｒ１より大きいかを判定し、大きい場合は式（１２）、
Ｉ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）・ｋ１・ｋ２・ｋ３　　　…式（１２）
で画素値を変更する。Ｓ２４で、同様に、画素値Ｉ（ｉ，ｊ）がレベルＩｒ２より大きいかを判定し、大きい場合は式（１３）、
Ｉ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）・ｋ２・ｋ３　　　　　　…式（１３）
で画素値を変更し、Ｓ２５で、画素値Ｉ（ｉ，ｊ）がレベルＩｒ３より大きいかを判定し、大きい場合は式（１４）、
Ｉ（ｉ，ｊ）＝Ｉ（ｉ，ｊ）・ｋ３　　　　　　　　　…式（１４）
で画素値を変更する。
【００７０】
これにより、各レベルＩｒ１、Ｉｒ２、Ｉｒ３の等高線位置で段差ができたマスク画像ができる。
【００７１】
図８にマスク画像６１（変形）及び内部マスク６２（変形）を示す。内部画像６０に対し、等高線レベルＩｒ１以上の部分はｔ１，ｔ２，ｔ３による減衰、等高線レベルＩｒ１とＩｒ２の間はｔ２，ｔ３による減衰、そして、レベルＩｒ２とＩｒ３の間はｔ３による減衰を乗算してマスク画像６１が計算される。
【００７２】
従って、等高線レベルＩｒ１，Ｉｒ２，Ｉｒ３の等高線それぞれで厚さｔ１、ｔ２、ｔ３のマスク材を切り抜き、図８に示すように重ねて内部マスク６２を作製して使用すればマスク画像６１のような内部画像となることがわかる。
【００７３】
言い換えれば、マスク画像６１は、マスク材による減衰シミュレーション画像と言える。内部マスク６２はさらに、破線のように面とりを行えば、内部マスク６２使用後の内部画像はマスク画像６１の鋸歯形状（ギザギザ）のない破線で示すような画像となり、画質向上できる。
【００７４】
このほか、等高線の数は何本でもよく、入力時に操作者が選択するようにしてもよい。
【００７５】
また、Ｘ線検出器３は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．１２とテレビカメラ１３よりなるものに限られることはない。例えばフラットパネルディテクタと呼ばれているＸ線検出器などでも同様の効果がある。グリッド板３２も鉄板に穴を開けたものでなく、格子状にＸ線吸収率が変化していればよい。たとえばプラスチック板にスチールボールを埋め込んでもよい。
【００７６】
また、第１の実施の形態の作用において、第２、第４、第５の手順は省略することも可能である。この場合は第１の被検体位置決めと第３のグリッド画像４１の撮影を行ない、次に、第６ないし第９の手順で内部マスク５４を作製する。そして第６ないし第９の手順を繰返して、内部マスク５４を追加修正する。この手順によれば、外周マスク４４も内部マスクと同じものととらえられ、同じ手順で外周マスク４４と内部マスク５４をいっしょに作製することができる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、Ｘ線透視検査装置において、Ｘ線マスクの作製を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係るＸ線透視検査装置の構成を示す図である。
【図２】グリッド板の外形を示す図である。
【図３】（ａ）は被検体の断面図であり、（ｂ）〜（ｆ）は外周マスクの作製手順を説明する図である。
【図４】（ａ）は被検体の断面図であり、（ｂ）〜（ｆ）は内部マスクの作製手順及び断面プロフィールを説明する図である。
【図５】グリッド合成処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】等高線処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】等高線処理（変形）の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態の変形例に係るマスク画像（変形）及び内部マスク（変形）を示す図である。
【図９】従来のＸ線透視検査装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１，１０１　Ｘ線発生器
２，１０２　Ｘ線ビーム
３，１０３　Ｘ線検出器
４，１０４　被検体
５，１０５　Ｘ線マスク
６，１０６　フィルム
７，１０７　テーブル
８，１０８　治具
９，１０９　機構部
１０，１１０　マスクホルダ
１１，１１１　フィルムホルダ
１２，１１２　Ｘ線Ｉ．Ｉ．
１３，１１３　テレビカメラ
２０　表示部
２１　プリンタ
２２　計算機
２３　機構制御部
２４　Ｘ線制御部
２５　画像メモリ
２６　グリッド合成処理部
２７　等高線処理部
２８　画像処理部
３２　グリッド板
３３　穴
３４　大きな穴
３５　中央穴
３６　識別用穴
４０　輪郭画像
４１　グリッド画像
４２　グリッド付輪郭画像
４３　ベース板
４４　外周マスク
５０，６０　内部画像
５１，６１　マスク画像
５２　段差
５３　グリッド付マスク画像
５４，６２　内部マスク

Claims (3)

1. Ｘ線を出力するＸ線発生器と前記Ｘ線を検出するＸ線検出器との間に被検体とＸ線検出器に入射するＸ線量を均一にするためのＸ線マスクを配置して、前記Ｘ線発生器から出力されたＸ線を前記Ｘ線マスクと該被検体を透過させ、前記Ｘ線検出器で検出して該被検体の透過画像を得るＸ線透視検査装置のＸ線マスクの作製方法であって、
   被検体を配置しない状態で、前記Ｘ線マスクが配置されるべき配置位置に格子状にＸ線透過率が変化している板であるグリッド板を配置して、Ｘ線検出器で検出された該グリッド板の透過画像であるグリッド画像を得る工程と、
   被検体を配置した状態で、被検体の輪郭が判明する低エネルギーのＸ線を該被検体に照射してこのときの被検体の透過画像である輪郭画像を得る工程と、
   前記グリッド画像と前記輪郭画像とを合成してグリッド付輪郭画像を得る工程と、
   前記グリッド付輪郭画像に基づいて、被検体の輪郭外部領域のＸ線を遮蔽するＸ線マスクを作製する工程と、
   を有することを特徴とするＸ線透視検査装置のＸ線マスク作製方法。
2. Ｘ線を出力するＸ線発生器と前記Ｘ線を検出するＸ線検出器との間に被検体とＸ線検出器に入射するＸ線量を均一にするためのＸ線マスクを配置して、前記Ｘ線発生器から出力されたＸ線を前記Ｘ線マスクと、該被検体を透過させ、前記Ｘ線検出器で検出して該被検体の透過画像を得るＸ線透視検査装置のＸ線マスクの作製方法であって、
   被検体を配置しない状態で、前記Ｘ線マスクが配置されるべき配置位置に格子状にＸ線透過率が変化している板であるグリッド板を配置して、該グリッド板の透過画像であるグリッド画像を得る工程と、
   被検体を配置した状態で、Ｘ線を被検体に照射して被検体の透過画像を得る工程と、
   前記被検体の透過画像を等高線で表示して等高線表示画像を得る工程と、
   前記グリッド画像と前記等高線表示画像を合成してグリッド付等高線表示画像を得る工程と、
   前記グリッド付等高線表示画像に基づいて、等高線領域内のＸ線を遮蔽するＸ線マスクを作製する工程と、
   を有することを特徴とするＸ線透視検査装置のＸ線マスク作製方法。
3. 前記等高線表示画像は前記被検体の透過画像を画素毎に基準透過量値と比較して、該基準透過量値を境に異なる所定演算を加えることで該基準透過量値での等高線が階差表示されることを特徴とする請求項２記載のＸ線透視検査装置のＸ線マスク作製方法。

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