JP2013004293A - Ｘ線イメージ管装置およびイメージングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＳＢインターフェースを通じて映像データを出力する出力先での映像データの取り込み不良を防止できるＸ線イメージ管装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線イメージ管装置10は、Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージ管11、およびＸ線イメージ管11で変換された可視光像を撮影するためのカメラ20を備える。カメラ20は、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が不可能なときに、カメラ本体21で撮影された映像データを記憶部に記憶させてＵＳＢインターフェース22による出力を停止する。ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能になったときに、記憶部に記憶されている未出力の映像データをＵＳＢインターフェース22により出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線像を可視光像の映像データとして出力するＸ線イメージ管装置、およびこのＸ線イメージ管装置を用いたイメージングシステムに関する。

Ｘ線イメージ管装置を用いたイメージングシステムは、医用のＸ線診断装置や産業用の非破壊検査装置等があり、Ｘ線管からのＸ線の照射で被写体を透過したＸ線像をＸ線イメージ管により可視光像に変換し、この可視光像をカメラで撮影し、このカメラで撮影した映像データを、処理装置の一部であるパソコンに取り込んで検査や診断等の処理をしている。

このＸ線イメージ管で変換された可視光像を撮影するカメラにおいては、処理装置のパソコンとのインターフェースとしてＵＳＢインターフェースを用いたものがある。このカメラを用いたイメージングシステムは、パソコンに専用のキャプチャボードを必要とせず、電源もＵＳＢバスパワーで動作するため、手軽で安価に構築できる。そして、カメラで撮影された映像データは、ＵＳＢインターフェースを通じてパソコンに常時出力される。

特開２０１０−５０６７８号公報

ところで、近年のＸ線診断装置や非破壊検査装置等では、一般に測定結果をＬＡＮ等のネットワークを介してサーバなどに保存している。あるいは、保存がサーバでなくとも、映像データを取り込むパソコンがネットワークに接続されていることが殆どである。

このため、セキュリティ上の観点から、パソコンは、ウィルス対策ソフト、ファイアウォール等の常駐プログラムが動いていることが多く、非破壊検査用のアプリケーションおよびシステムプログラムのみが動作しているわけではない。このため、パソコンの負荷が予想以上に増大するケースがあり、映像データの取り込みを含めたパソコンのパフォーマンスが落ちることがある。

このように、パソコンのパフォーマンスが落ちた場合、ＵＳＢインターフェースもその影響を受け、カメラからの映像データの出力に対し、パソコンによる映像データの取り込みが追い付かない場合がある。

この場合、パソコンでの映像データの取り込み不良が発生し、映像のズレや乱れが発生し、正しい検査ができないことがある。

本発明が解決しようとする課題は、ＵＳＢインターフェースを通じて映像データを出力する出力先での映像データの取り込み不良を防止できるＸ線イメージ管装置、およびこのＸ線イメージ管装置を用いたイメージングシステムを提供することである。

本実施形態のＸ線イメージ管装置は、Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージ管、およびＸ線イメージ管で変換された可視光像を撮影するためのカメラを備える。カメラは、Ｘ線イメージ管で変換された可視光像を撮影するカメラ本体、カメラ本体の駆動と映像データおよび制御信号の伝送をするＵＳＢインターフェース、カメラ本体で撮影された映像データを記憶する記憶部、およびカメラ本体で撮影された映像データをＵＳＢインターフェースから出力させる制御部を有する。ＵＳＢインターフェースによる映像データの出力が不可能なときに、カメラ本体で撮影された映像データを記憶部に記憶させてＵＳＢインターフェースによる出力を停止する。ＵＳＢインターフェースによる映像データの出力が可能になったときに、記憶部に記憶されている未出力の映像データをＵＳＢインターフェースにより出力する。

一実施形態を示すＸ線イメージ管装置を用いたイメージングシステムの構成図である。 同上Ｘ線イメージ管装置のカメラの構成図である。

以下、一実施形態を、図１および図２を参照して説明する。

図１において、10はＸ線イメージ管装置で、このＸ線イメージ管装置10は、Ｘ線イメージ管11を備えている。このＸ線イメージ管11は、真空外囲器12を有し、この真空外囲器12のＸ線の入射側には入力窓13が形成され、入力窓13に対して反対側には出力窓14が形成されている。真空外囲器12内には、入力窓13の内側に入射したＸ線を電子に変換して放出する入力面15が設けられ、出力窓14の内側に入力面15からの電子を可視光像に変換して出力する出力面16が設けられている。

入力面15から出力面16に向かって進行する電子の進路に沿って電子を加速、集束する電子レンズ17が配設されている。この電子レンズ17は、入力面15に負の電圧を加えるカソード電極、出力面16に高い正の電圧を加えるアノード電極、これらカソード電極とアノード電極との間に配置される加速・集束電極としての電極18などで構成されている。この電子レンズ17には高圧電源である電源19から所定の電圧が印加される。

Ｘ線イメージ管11の出力窓14には出力面16に結像された可視光像を撮像するカメラ20が配設されている。このカメラ20は、例えばＣＣＤなどの撮像部を有するカメラ本体21を有するとともに、外部からのカメラ本体21の駆動と外部への映像データおよび制御信号の伝送のインターフェースとしてＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェース22が用いられている。ＵＳＢインターフェース22には、外部と接続するためのデバイス側のＵＳＢポート23を備えている。

図２にカメラ20の構成図を示す。カメラ20は、Ｘ線イメージ管11で変換された可視光像を撮影するカメラ本体21、このカメラ本体21の駆動と映像データおよび制御信号の伝送をするＵＳＢインターフェース22、カメラ本体21で撮影された映像データを記憶する記憶部24、およびカメラ本体21で撮影された映像データをＵＳＢインターフェース22から出力させる制御部25を有している。

制御部25は、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が不可能なときにカメラ本体21で撮影された映像データを記憶部24に記憶させてＵＳＢインターフェース22による出力を停止させ、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能になったときに記憶部24に記憶されている未出力の映像データをＵＳＢインターフェース22により出力させる機能を有している。

さらに、制御部25は、出力先での映像データの受信が可能か不可能かに対応して、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能か不可能かを検知する検知手段26の機能を有している。この検知手段26では、ＵＳＢインターフェース22の持つ一種のステータス信号であるフラグ信号（出力先であるパソコンがデータ受信可能な状態であることを示す信号）の受信状態を監視し、フラグ信号がアクティブ（出力先であるパソコンでデータ受信可能）である場合にはＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能であることを検知し、一方、フラグ信号がノンアクティブ（出力先であるパソコンでデータ受信不可能）である場合にはＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が不可能であることを検知する。

また、図１において、30は処理装置で、この処理装置30はパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）31を備えている。このパソコン31は、ＵＳＢインターフェース方式におけるホスト側のＵＳＢポート32を有している。このパソコン31のＵＳＢポート32とカメラ20のＵＳＢポート23とがＵＳＢケーブル33で接続されている。

パソコン31は、カメラ20のカメラ本体21を駆動制御したり、カメラ20から伝送されてくる映像データを取り込んで処理するアプリケーションを有している。

そして、Ｘ線イメージ管装置10と、パソコン31を含む処理装置30とで、イメージングシステム41が構成されている。

このイメージングシステム41では、カメラ20への電源供給はＵＳＢバスパワーを用いる。そのため、パソコン31の電源のオン、オフに関わらず、パソコン31のＵＳＢポート32とカメラ20のＵＳＢポート23とがＵＳＢケーブル33で接続されていれば、カメラ20への電源供給が可能となる。但し、パソコン31の電源が外されている場合を除く。

そして、カメラ20は、パソコン31からの駆動制御で動作し、カメラ本体21で撮影された映像データをＵＳＢインターフェース22を通じてパソコン31に出力する。

一方、パソコン31は、カメラ20のカメラ本体21を駆動制御し、カメラ20から出力されてくる映像データを取り込んで処理する。

また、カメラ20では、検知手段26による検知に基づいてＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能か不可能かを監視している。すなわち、ＵＳＢインターフェース22の持つ一種のステータス信号であるフラグ信号（通信先でデータ受信が可能な状態であることを示す信号）の受信状態を監視している。

パソコン31の負荷が小さく、パソコン31からのフラグ信号がアクティブ（パソコン31でデータ受信可能）である場合、カメラ20は、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能であると判定し、カメラ本体21で撮影された映像データをＵＳＢインターフェース22を通じてパソコン31にリアルタイムに出力する。

一方、パソコン31の負荷が高くなり、フラグ信号がノンアクティブ（パソコン31でデータ受信不可能）になった場合、カメラ20は、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が不可能であると判定し、カメラ本体21で撮影された映像データを記憶部24に記憶し、ＵＳＢインターフェース22による出力を停止する。

その後、パソコン31の負荷が小さくなり、パソコン31からのフラグ信号がアクティブ（パソコン31でデータ受信可能）になった場合、カメラ20は、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能になったと判定し、記憶部24に記憶されている未出力の映像データを読み出してＵＳＢインターフェース22により出力する。

この場合、カメラ本体21で撮影された映像データを記憶部24に記憶する処理速度より、記憶部24に記憶されている未出力の映像データをＵＳＢインターフェース22により出力する処理速度の方が速い。

そのため、出力可能となった後も、カメラ本体21で撮影された映像データを記憶部24に記憶しながら、記憶部24に記憶されている未出力の映像データをＵＳＢインターフェース22により出力する処理を継続してもよい。あるいは、カメラ本体21で撮影された映像データの記憶部24への記憶と記憶部24からの未出力の映像データの出力とを同時進行しながら、記憶部24に記憶されている未出力の映像データの出力が完了するタイミングで、カメラ本体21で撮影された映像データを記憶部24に記憶せずにＵＳＢインターフェース22によりＵＳＢインターフェース22により出力するように切り換えてもよい。

そのため、映像データを取り込むパソコン31からは、パソコン31のパフォーマンスつまり負荷状態によってカメラ20からの映像データが送られる周期が変動するいわば、可変フレームレートのカメラ20となる。

したがって、パソコン31では、カメラ20からの映像データを取りこぼしすることなく、カメラ20で撮影された映像データを確実に取り込むことができ、正しい検査ができる。

このように、実施形態のＸ線イメージ管装置10によれば、カメラ20の制御部25は、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が不可能なときにカメラ本体21で撮影された映像データを記憶部24に記憶させてＵＳＢインターフェース22による出力を停止させ、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能になったときに記憶部24に記憶されている未出力の映像データをＵＳＢインターフェース22により出力させるため、パソコン31での映像データの取り込み不良を防止できる。

また、カメラ20の検知手段26により、ＵＳＢインターフェース22による映像データの出力が可能か不可能かを検知するため、パソコン31の負荷状態を検知できる。

なお、カメラ20の制御部25は、通常時、カメラ本体21で撮影された映像データを記憶部24に記憶させるとともに記憶部24に記憶された映像データを読み出してＵＳＢインターフェース22から出力させるようにし、ＵＳＢインターフェース22からの映像データの出力が不可能になったときに記憶部24に記憶された映像データの読み出しおよびＵＳＢインターフェース22からの出力を一時停止させ、一方、ＵＳＢインターフェース22からの映像データの出力が可能なときに記憶部24に記憶された映像データの読み出しおよびＵＳＢインターフェース22からの出力を再開させるようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 Ｘ線イメージ管装置
11 Ｘ線イメージ管
20 カメラ
21 カメラ本体
22 ＵＳＢインターフェース
24 記憶部
25 制御部
26 検知手段
30 処理装置
41 イメージングシステム

Claims (3)

1. Ｘ線像を可視光像に変換するＸ線イメージ管と、
   このＸ線イメージ管で変換された可視光像を撮影するカメラ本体、このカメラ本体の駆動と映像データおよび制御信号の伝送をするＵＳＢインターフェース、前記カメラ本体で撮影された映像データを記憶する記憶部、および前記カメラ本体で撮影された映像データを前記ＵＳＢインターフェースから出力させる制御部を有し、前記制御部は、前記ＵＳＢインターフェースによる映像データの出力が不可能なときに前記カメラ本体で撮影された映像データを前記記憶部に記憶させて前記ＵＳＢインターフェースによる出力を停止させ、前記ＵＳＢインターフェースによる映像データの出力が可能になったときに前記記憶部に記憶されている未出力の映像データを前記ＵＳＢインターフェースにより出力させるカメラと
   を具備していることを特徴とするＸ線イメージ管装置。
2. 前記カメラは、前記ＵＳＢインターフェースによる映像データの出力が可能か不可能かを検知する検知手段を有している
   ことを特徴とする請求項１記載のＸ線イメージ管装置。
3. 請求項１または２記載のＸ線イメージ管装置と、
   このＸ線イメージ管装置のＵＳＢインターフェースを介して、前記Ｘ線イメージ管装置のカメラを駆動制御するとともに、前記カメラからの映像データを取り込んで処理する処理装置と
   を具備していることを特徴とするイメージングシステム。

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