JP2020187035A - 情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】原子核乾板から抽出される荷電粒子の飛跡の方向を適正な方向に補正することができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを得る。【解決手段】情報処理装置１２は、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する取得部５０と、複数の断層画像から飛跡記録層を透過した荷電粒子の飛跡を抽出する抽出部５２Ａと、抽出部５２Ａによって抽出された飛跡の方向の、厚み方向の成分を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する補正部５４Ａと、を備える。【選択図】図７

Description

本開示は、情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関する。

原子核乾板を用いて、宇宙線に含まれるミュー粒子等の荷電粒子の飛跡を抽出する技術が開示されている（特許文献１参照）。この技術では、焦点面の深さを変えながら感材層を連続的に撮像することによって複数の断層画像を取得し、取得した複数の断層画像を用いて荷電粒子の飛跡を抽出する。

また、標本から、標本深さが異なる複数の層毎に電子撮像装置を介して各層の標本画像データを生成する技術が開示されている（特許文献２参照）。

特開２０１０−１０１６７６号公報 特開２００４−１５０８９５号公報

原子核乾板から荷電粒子の飛跡を抽出するために、基材層と、荷電粒子が透過することにより、荷電粒子の飛跡が潜像として形成される飛跡記録層とが積層された原子核乾板が、撮影装置によって原子核乾板の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮影される。そして、この撮影を行って得られた複数の断層画像から荷電粒子の飛跡が抽出される。

ところで、飛跡記録層は、現像するプロセスにおいて、飛跡記録層中の未露光銀粒子等の成分が取り除かれることにより、厚みが収縮し、薄くなることが知られている。一般的には、元の厚みに対して６割から半分程度の厚みとなる。この飛跡記録層の収縮により、飛跡の入射方向と断層画像に沿った面の法線とがなす角度（以下、天頂角という）が変化してしまう。

図１６Ａ、図１６Ｂを参照して、飛跡記録層の収縮による天頂角の変化について説明する。一例として、図１６Ａに示すように、現像前の厚みが１００μｍの飛跡記録層ＥＬに天頂角が４５°の飛跡が入射して潜像として形成されるとする。この場合、図１６Ｂに示すように、現像処理により飛跡記録層ＥＬの厚みが５０μｍに収縮すると、抽出された飛跡Ｔの天頂角は４５°より大きい値となってしまう。すなわち、現像処理後の原子核乾板から抽出される荷電粒子の飛跡の方向（天頂角）は、実際の方向（天頂角）からずれた角度となる。

したがって、現像処理後の原子核乾板から抽出された飛跡の天頂角を適正な値に補正する必要がある。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の技術では、飛跡記録層の収縮による天頂角の変化については考慮されておらず、したがって天頂角の補正についても考慮されていない。

本開示は、以上の事情を鑑みてなされたものであり、原子核乾板から抽出される荷電粒子の飛跡の方向を適正な方向に補正することができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とする。

本開示の第１の態様に係る情報処理装置は、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する取得部と、複数の断層画像から飛跡記録層を透過した荷電粒子の飛跡を抽出する抽出部と、抽出部によって抽出された飛跡の方向の、厚み方向の成分を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する補正部と、を備える。

これにより、飛跡記録層から抽出された荷電粒子の飛跡の天頂角を適正な角度に補正することができる。

なお、本開示の第１の態様に係る情報処理装置は、取得部が、飛跡記録層に形成された潜像を現像する現像処理を施した飛跡記録層を撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、補正部が、抽出部によって抽出された飛跡の方向の、厚み方向の成分を、現像処理前の飛跡記録層の厚みと、現像処理後の飛跡記録層の厚みとの比に基づいて補正してもよい。

これにより、飛跡記録層の現像処理前後の厚みの比に基づいて、飛跡記録層から抽出された荷電粒子の飛跡の天頂角を適正な角度に補正することができる。

また、本開示の第２の態様に係る情報処理装置は、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する取得部と、複数の断層画像の各々の厚み方向の位置を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する補正部と、を備える。

これにより、飛跡記録層に形成された潜像の飛跡記録層の厚み方向の位置を適正な位置に補正することができる。

なお、本開示の第２の態様に係る情報処理装置は、取得部が、飛跡記録層に形成された潜像を現像する現像処理を施した飛跡記録層を撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、補正部は、複数の断層画像の各々の厚み方向の位置を、現像処理前の飛跡記録層の厚みと、現像処理後の飛跡記録層の厚みとの比に基づいて補正してもよい。

これにより、飛跡記録層の現像処理前後の厚みの比に基づいて、飛跡記録層に形成された潜像の飛跡記録層の厚み方向の位置を適正な位置に補正することができる。

なお、本開示の第２の態様に係る情報処理装置は、複数の断層画像の各々が補正部によって補正された位置に存在するものとして、複数の断層画像から飛跡記録層を透過した荷電粒子の飛跡を抽出する抽出部を更に備えてもよい。

これにより、天頂角が適正な角度である飛跡を飛跡記録層から抽出することができる。

また、本開示の第１の態様に係る情報処理方法は、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、複数の断層画像から飛跡記録層を透過した荷電粒子の飛跡を抽出し、抽出された飛跡の方向の、厚み方向の成分を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する処理をコンピュータが実行するものである。

また、本開示の第２の態様に係る情報処理方法は、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、複数の断層画像の各々の厚み方向の位置を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する処理をコンピュータが実行するものであってもよい。

また、本開示の第１の態様に係る情報処理プログラムは、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、複数の断層画像から飛跡記録層を透過した荷電粒子の飛跡を抽出し、抽出された飛跡の方向の、厚み方向の成分を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する処理をコンピュータに実行させるためのものである。

また、本開示の第２の態様に係る情報処理プログラムは、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、複数の断層画像の各々の厚み方向の位置を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する処理をコンピュータに実行させるためのものであってもよい。

また、本開示の第１の態様に係る情報処理装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサと、を備え、プロセッサは、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、複数の断層画像から飛跡記録層を透過した荷電粒子の飛跡を抽出し、抽出された飛跡の方向の、厚み方向の成分を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する。

また、本開示の第２の態様に係る情報処理装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサと、を備え、プロセッサは、飛来する荷電粒子が透過することによって、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、複数の断層画像の各々の厚み方向の位置を、飛跡記録層の厚みに基づいて補正する。

本開示によれば、原子核乾板から抽出される荷電粒子の飛跡の方向を適正な方向に補正することができる。

各実施形態に係る情報処理システムの構成の一例を示す概略図である。 各実施形態に係る原子核乾板の一例を示す側面断面図である。 焦点位置の変更経路を説明するための側面図である。 焦点位置の変更経路を説明するための平面図である。 複数の断層画像の一例を示す図である。 各実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１実施形態に係る情報処理装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 飛跡の方向の厚み方向の成分を補正する処理を説明するための図である。 飛跡の方向の厚み方向の成分を補正する処理を説明するための図である。 第１実施形態に係る飛跡抽出処理の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る補正処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る情報処理装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 複数の断層画像の各々の厚み方向の位置を補正する処理を説明するための図である。 第２実施形態に係る飛跡抽出処理の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る補正処理の一例を示すフローチャートである。 飛跡記録層の収縮による天頂角の変化を説明するための図である。 飛跡記録層の収縮による天頂角の変化を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。

［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本実施形態に係る情報処理システム１０の構成を説明する。図１に示すように、情報処理システム１０は、情報処理装置１２、撮影装置１４、ＸＹステージ２２、及び光源２４を含む。情報処理装置１２及び撮影装置１４は、通信可能に接続される。ＸＹステージ２２には、原子核乾板ＮＰが載せられる。なお、以下では、原子核乾板ＮＰの厚み方向をＺ方向とし、厚み方向に交差（本実施形態では、直交）する平面上の第１の方向（例えば、原子核乾板ＮＰの長辺の方向）をＸ方向とする。また、以下では、上記平面上で第１の方向に交差（本実施形態では、直交）する第２の方向（例えば、原子核乾板ＮＰの短辺の方向）をＹ方向とする。また、以下では、Ｘ軸とＹ軸とで形成される平面をＸＹ平面という。

撮影装置１４は、イメージセンサ等を有するカメラ本体１６、ピエゾステージ１８、及び対物レンズ２０を備えている。ピエゾステージ１８は、ピエゾアクチュエータによって対物レンズ２０をＺ方向に沿って往復移動させる。したがって、撮影装置１４は、Ｚ方向に沿って焦点位置を変えながら撮影を行うことが可能とされている。なお、図示は省略しているが、撮影装置１４は、Ｚステージを有し、大まかなＺ方向の位置合わせも可能とされている。前述した原子核乾板ＮＰの厚み方向とは、撮影装置１４のカメラ本体１６が有するイメージセンサの撮像面に対して垂直な方向であり、対物レンズ２０の光軸に沿った方向である。

ＸＹステージ２２は、アクチュエータによってＸ方向及びＹ方向のそれぞれに沿って往復移動することが可能とされている。光源２４は、ＸＹステージ２２を挟んで撮影装置１４の反対側に設けられており、撮影装置１４に向かって光を照射する。

次に、図２を参照して、原子核乾板ＮＰについて説明する。図２に示すように、本実施形態に係る原子核乾板ＮＰは、フィルムベースＦＢの両面に、乳剤層ＥＬが塗布されている。すなわち、原子核乾板ＮＰは、乳剤層ＥＬ、フィルムベースＦＢ、及び乳剤層ＥＬの順に積層されている。フィルムベースＦＢは、例えば、プラスチック製であり、厚みが３００μｍとされる。乳剤層ＥＬは、例えば、ハロゲン化銀を含み、現像前の厚みが６０〜１００μｍとされる。乳剤層ＥＬが、荷電粒子が透過することにより、荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層の一例である。なお、飛跡記録層に含まれるハロゲン化銀以外の潜像形成材料として、例えば、シュウ酸第二鉄塩を含む鉄塩感光材料、又は芳香族ジアゾニウム塩を含むジアゾ感光材を用いることも可能である。

宇宙線に含まれるミュー粒子が原子核乾板ＮＰを透過すると、乳剤層ＥＬ内での電離作用によって発生した電子により、乳剤層ＥＬ内にミュー粒子の飛跡Ｔに沿った潜像が記録される。なお、図２の例では、飛跡Ｔのうち、乳剤層ＥＬ内に潜像として記録される部分を実線で示し、乳剤層ＥＬ内に潜像として記録される部分以外の部分を破線で示している。ミュー粒子が開示の技術に係る荷電粒子の一例である。なお、荷電粒子は、ミュー粒子に限定されない。例えば、荷電粒子は、γ線又は中性子線等から２次的に発生した電子又は陽子でもよい。

原子核乾板ＮＰを用いた非破壊検査では、検査対象物の周辺に原子核乾板ＮＰを設置し、数週間等の予め定められた期間の経過後に、原子核乾板ＮＰを回収する。次に、回収した原子核乾板ＮＰを現像し、現像後の原子核乾板ＮＰを撮影装置１４によって撮影して得られた複数の断層画像から、原子核乾板ＮＰに記録されたミュー粒子の飛跡Ｔを抽出する。そして、抽出した飛跡Ｔを用いた解析処理によって検査対象物の密度分布等が得られる。

次に、図３及び図４を参照して、撮影装置１４による原子核乾板ＮＰの撮影処理について説明する。図３に示すように、撮影装置１４は、１つの視野２６について、予め定められた間隔（例えば、１μｍ）毎に、対物レンズ２０をＺ方向に沿って原子核乾板ＮＰに近づくように移動させながら原子核乾板ＮＰを撮影する。この際のＺ方向に沿った撮影範囲は、乳剤層ＥＬの撮影漏れを防止するために、余裕を持たせた範囲となっている。すなわち、予め原子核乾板ＮＰの厚みと現像後の乳剤層ＥＬの厚みとが厳密には分かっていないとしても、１つの視野２６内における乳剤層ＥＬのＺ方向の全体が撮影範囲に含まれるように、余裕を持ったマージンが加味されている。これにより、撮影装置１４により、Ｚ方向に沿って焦点位置を変えながら複数の断層画像が撮影される。

１つの視野２６について断層画像の撮影が終わると、ＸＹステージ２２がＸ方向又はＹ方向に沿って１視野分移動することによって、撮影装置１４による撮影範囲が隣の視野２６に移動する。そして、次の視野２６では、撮影装置１４は、上記間隔毎に、対物レンズ２０をＺ方向に沿って原子核乾板ＮＰから遠ざかるように移動させながら原子核乾板ＮＰを撮影する。

図４に示すように、撮影装置１４は、以上の撮影処理を各視野２６について実行する。なお、図３では、Ｚ方向に沿った焦点位置の変更経路を一点鎖線の矢印で示し、図３及び図４では、Ｘ方向及びＹ方向に沿った焦点位置の変更経路を破線の矢印で示している。したがって、一例として図５に示すように、各視野２６について、撮影装置１４による撮影により複数の断層画像が得られる。なお、ここでいう視野２６とは、撮影装置１４によるＸＹ平面上での１つの撮影領域を意味する。また、隣接する視野２６は、一部の領域が重複している。例えば、一つの視野２６は１ｍｍ角の矩形の領域であり、一つの視野２６において撮影装置１４による撮影により得られる断層画像は、解像度が５１２０×５１２０ピクセルで、８ビットのグレースケールの画像である。また、以上のように得られた断層画像において、飛跡Ｔは、黒点として記録される。

また、本実施形態では、各断層画像に対応する断層のＺ方向に沿った位置（以下、「Ｚ位置」という）は、予め定められた対物レンズ２０の基準位置からの移動量（例えば、ステップ数）によって表される。例えば、図５の例において、一番上に図示されたＺ位置が２６０の断層画像は、対物レンズ２０を、ピエゾアクチュエータによって基準位置から２６０ステップ分移動させた位置で撮影された画像であることを表している。

次に、図６を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２のハードウェア構成を説明する。図６に示すように、情報処理装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、一時記憶領域としてのメモリ３１、及び不揮発性の記憶部３２を含む。また、情報処理装置１２は、液晶ディスプレイ等の表示部３３、キーボードとマウス等の入力部３４、ネットワークに接続されるネットワークＩ／Ｆ（InterFace）３５、及び撮影装置１４が接続される外部Ｉ／Ｆ３６を含む。ＣＰＵ３０、メモリ３１、記憶部３２、表示部３３、入力部３４、ネットワークＩ／Ｆ３５、及び外部Ｉ／Ｆ３６は、バス３７に接続される。情報処理装置１２の例としては、パーソナルコンピュータ又はサーバコンピュータ等が挙げられる。

記憶部３２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、及びフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部３２には、情報処理プログラム４０が記憶される。ＣＰＵ３０は、記憶部３２から情報処理プログラム４０を読み出してからメモリ３１に展開し、展開した情報処理プログラム４０を実行する。

次に、図７を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２の機能的な構成について説明する。図７に示すように、情報処理装置１２は、取得部５０、抽出部５２Ａ及び補正部５４Ａを含む。ＣＰＵ３０が情報処理プログラム４０を実行することで、取得部５０、抽出部５２Ａ及び補正部５４Ａとして機能する。

取得部５０は、乳剤層ＥＬを、撮影装置１４によってＺ方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する。すなわち、取得部５０は、乳剤層ＥＬに形成された潜像を現像する現像処理を施した乳剤層ＥＬを撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する。上述したように、この複数の断層画像は、各視野２６の各乳剤層ＥＬに対応して得られる。

抽出部５２Ａは、取得部５０により取得された複数の断層画像から乳剤層ＥＬを透過した荷電粒子の飛跡Ｔを抽出する。この飛跡Ｔの抽出は、例えば、特開２０１０−１０１６７６号公報に記載の手法のように、複数の断層画像を飛跡Ｔの角度に応じたシフト量でシフトさせながら重ね合わせて行われる。

補正部５４Ａは、抽出部５２Ａによって抽出された飛跡Ｔの方向の、Ｚ方向の成分を、乳剤層ＥＬの厚みに基づいて補正する。すなわち、補正部５４Ａは、抽出部５２Ａによって抽出された飛跡Ｔの方向の、Ｚ方向の成分を、現像処理前の乳剤層ＥＬの厚みと、現像処理後の乳剤層ＥＬの厚みとの比に基づいて補正する。

図８及び図９を参照して、補正部５４Ａによる飛跡Ｔの補正について具体的に説明する。図８の例において、現像処理後で厚みＨａの乳剤層ＥＬを実線で、現像処理前で厚みＨｃの乳剤層ＥＬを破線で、それぞれ乳剤層ＥＬの下端面を揃えて示している。

また、現像処理後の乳剤層ＥＬを撮像することにより得られた複数の断層画像の各々に記録された飛跡Ｔａの黒点の位置を、乳剤層ＥＬの上端面でＡ１とし、下の層になるにしたがってＡ２〜Ａ５とし、乳剤層ＥＬの下端面でＡ５として示している。なお、図８の例においては、分かりやすさのために飛跡Ｔａの黒点の数をＡ１〜Ａ５の５点としているが、実際には取得部５０により取得する断層画像の層数分だけ存在する。

また、現像処理前の乳剤層ＥＬ上で飛跡Ｔａが存在したと仮定する場合の、Ａ１〜Ａ５の各々に対応する点をＣ１〜Ｃ５で示している。すなわち、現像処理後の乳剤層ＥＬから得られる複数の断層画像から抽出された飛跡Ｔａが通る点Ａ１〜Ａ５のそれぞれのＺ位置を、現像処理前の乳剤層ＥＬ上のＺ位置に補正することで、Ｃ１〜Ｃ５を通る飛跡Ｔｃが得られる。乳剤層ＥＬの下端面での位置Ａ５及びＣ５を、同じ位置Ｂとする。

一例として、図９に、図８に示す飛跡Ｔａを、乳剤層ＥＬの上端面の点Ａ１と下端面の点Ｂとを結ぶ３次元ベクトルとして表す。点Ａ１の座標を（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ）とし、点Ｂの座標を（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ）とする。このとき、ＸＹ平面上に飛跡Ｔａを投影することによって形成される直線とＸ軸とが成す角度ωａ（以下、方位角という）は、逆正接関数を用いた次の（１）式によって表される。

また、ＸＹ平面上に点Ａ１を投影した点Ｄと点Ｂとの間の距離Ｌａは、次の（２）式によって表される。３次元ベクトルの飛跡ＴａとＺ軸とが成す角度である天頂角θａは、逆正接関数を用いた次の（３）式によって表される。

（３）式により導出された天頂角θａは、現像処理後の乳剤層ＥＬに形成された飛跡Ｔａに基づいて導出された値であり、その値は、実際に求めたい飛跡Ｔｃの天頂角θｃより大きな値になっている。そこで、補正部５４Ａは、飛跡Ｔａが通る点Ａ１〜Ａ５の座標を補正することにより、飛跡Ｔｃが通る点Ｃ１〜Ｃ５の座標を求め、天頂角θｃを導出する。なお、飛跡Ｔｃを３次元ベクトルで表すには、少なくとも２点あれば十分なので、一例として、点Ｃ１の座標のみ求める場合について説明する。

現像処理前の乳剤層ＥＬの上端面の点Ｃ１の座標を（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ）とすると、Ｘ座標ｘ_ｃ及びＹ座標ｙ_ｃは、それぞれ点Ａ１のＸ座標ｘ_ａ、Ｙ座標ｙ_ａと同じである（ｘ_ａ＝ｘ_ｃ、ｙ_ａ＝ｙ_ｃ）。すなわち、ＸＹ平面上に飛跡Ｔｃを投影することによって形成される直線とＸ軸とが成す方位角ωｃは方位角ωａと等しい。また、ＸＹ平面上に点Ｃ１を投影した点Ｄと点Ｂとの間の距離Ｌｃは距離Ｌａと等しい。

点Ｃ１のＺ座標ｚ_ｃは、現像処理前の乳剤層ＥＬの厚みＨｃと現像処理後の乳剤層ＥＬの厚みＨａとの比Ｈｃ／Ｈａ、点Ａ１のＺ座標ｚ_ａ及び点ＢのＺ座標ｚ_ｂを用いた次の（４）式によって表される。したがって、３次元ベクトルの飛跡ＴｃとＺ軸とが成す角度である天頂角θｃは、逆正接関数を用いた次の（５）式によって表される。

なお、乳剤層ＥＬの厚みＨａ及びＨｃは、現像処理前後の乳剤層ＥＬの厚みをそれぞれ測定することで得られた値をユーザが入力部３４を介して入力することで、補正部５４Ａが取得してもよい。また、乳剤層ＥＬの現像前の厚みＨｃは、現像後の厚みＨａの約２倍となることを利用して、厚みＨａ又は厚みＨｃの何れか一方の乳剤層ＥＬの厚みのみを測定することで得られた値をユーザが入力部３４を介して入力することで、補正部５４Ａが取得してもよい。また、乳剤層ＥＬの製造過程で定めた乳剤層ＥＬの厚みを、現像処理前の乳剤層ＥＬの厚みＨｃとみなして、補正部５４Ａに予め取得させておいてもよい。

具体的な例として、以下の条件で飛跡Ｔａが得られる場合について説明する。
点Ａ１（1010，1030，200）
点Ｂ（1000，1020，160）
乳剤層ＥＬの現像処理後の厚みＨａ＝40μｍ
乳剤層ＥＬの現像処理前の厚みＨｃ＝80μｍ

このとき、飛跡Ｔａの方位角ωａは、（１）式にしたがって、ωａ＝atan2（1030-1020，1010-1000）＝45°と算出される。距離Ｌａは、（２）式にしたがって、Ｌａ＝√（（1030-1020）²＋（1010-1000）²）＝14.14と算出される。天頂角θａは、（３）式にしたがって、θａ＝atan2（14.14，200-160）＝19.5°と算出される。

飛跡Ｔｃの方位角ωｃは、方位角ωａと等しく、45°である。距離Ｌｃは、Ｌａと等しく、14.14である。点Ｃ１のＺ座標ｚ_ｃは、（４）式にしたがって、ｚ_ｃ＝80／40×200＋（1-80／40）×160＝240と算出される。すなわち、点Ｃ１の座標は、（1010，1030，240）である。天頂角θｃは、（５）式にしたがって、θｃ＝atan2（14.14，240-160）＝10.0°と算出される。

なお、飛跡Ｔの表し方は、上述した２点を結ぶ３次元ベクトルによる表し方に限らず、他のパラメータによって表されてもよい。例えば、方位角及び天頂角の２つの角度の組によって表されてもよいし、乳剤層ＥＬの上端面でのＸＹ座標と下端面でのＸＹ座標との組によって表されてもよい。

次に、図１０を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２の作用を説明する。ＣＰＵ３０が情報処理プログラム４０を実行することによって、図１０に示す飛跡抽出処理が実行される。例えば、ユーザによって入力部３４を介して飛跡抽出処理開始の指示が入力されると、図１０に示す飛跡抽出処理が実行される。

図１０のステップＳ１０で、取得部５０は、乳剤層ＥＬを、撮影装置１４によってＺ方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する。

ステップＳ１２で、抽出部５２Ａは、取得部５０により取得された複数の断層画像から乳剤層ＥＬを透過した荷電粒子の飛跡Ｔを抽出し、乳剤層ＥＬの上端面の点Ａ１の座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ）及び乳剤層ＥＬの下端面の点Ｂの座標（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ）を導出する。

ステップＳ１４で、補正部５４Ａは、後述する補正処理を行うことで、ステップＳ１２で抽出部５２Ａによって抽出された飛跡Ｔの方向の、Ｚ方向の成分を、乳剤層ＥＬの厚みに基づいて補正する。ステップＳ１４の処理が終了すると、本飛跡抽出処理が終了する。

次に、図１１を参照して、補正処理を説明する。ＣＰＵ３０が情報処理プログラム４０を実行することによって、図１１に示す補正処理が実行される。

図１１のステップＳ２０で、補正部５４Ａは、抽出部５２Ａによって導出された点Ａ１の座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ，ｚ_ａ）、点Ｂの座標（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ，ｚ_ｂ）及び現像処理前の乳剤層ＥＬの厚みＨｃと現像処理後の乳剤層ＥＬの厚みＨａとの比Ｈｃ／Ｈａを取得する。

ステップＳ２２で、補正部５４Ａは、現像処理前の乳剤層ＥＬの上端面の点Ｃ１の座標（ｘ_ｃ，ｙ_ｃ，ｚ_ｃ）を導出する。上述したように、ｘ_ｃ＝ｘ_ａ、ｙ_ｃ＝ｙ_ａであり、ｚ_ｃは（４）式により導出される。

ステップＳ２４で、補正部５４Ａは、ＸＹ平面上に点Ｃ１を投影した点Ｄと点Ｂとの間の距離Ｌｃを導出する。上述したように、距離Ｌｃは、点Ｄと点Ｂとの間の距離Ｌａと等しいので、（２）式により導出される。

ステップＳ２６で、補正部５４Ａは、Ｚ方向の成分が補正された飛跡ＴとＺ軸とが成す角度である天頂角θｃを導出する。上述したように、天頂角θｃは、（５）式により導出される。ステップＳ２６の処理が終了すると、本補正処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置１２は、現像処理による乳剤層ＥＬの収縮を考慮して、飛跡Ｔの方向の、Ｚ方向の成分を、乳剤層ＥＬの厚みに基づいて補正する。したがって、原子核乾板から抽出される荷電粒子の飛跡の方向を適正な方向に補正することができる。

［第２実施形態］
開示の技術の第２実施形態を説明する。なお、本実施形態に係る情報処理システム１０の構成（図１参照）及び情報処理装置１２のハードウェア構成（図６参照）は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

次に、図１２を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２の機能的な構成について説明する。第１実施形態に係る各機能部と同一の機能を有する機能部については、同一の符号を付して説明を省略する。図１２に示すように、情報処理装置１２は、取得部５０、補正部５４Ｂ及び抽出部５２Ｂを含む。ＣＰＵ３０が情報処理プログラム４０を実行することで、取得部５０、補正部５４Ｂ及び抽出部５２Ｂとして機能する。

補正部５４Ｂは、取得部５０により取得された複数の断層画像の各々のＺ位置を、乳剤層ＥＬの厚みに基づいて補正する。すなわち、補正部５４Ｂは、取得部５０により取得された複数の断層画像の各々のＺ位置を、現像処理前の乳剤層ＥＬの厚みと、現像処理後の乳剤層ＥＬの厚みとの比に基づいて補正する。

抽出部５２Ｂは、複数の断層画像の各々が補正部５４Ｂによって補正された位置に存在するものとして、複数の断層画像から乳剤層ＥＬを透過した荷電粒子の飛跡Ｔを抽出する。この飛跡Ｔの抽出は、例えば、特開２０１０−１０１６７６号公報に記載の手法のように、複数の断層画像を飛跡Ｔの角度に応じたシフト量でシフトさせながら重ね合わせて行われる。

図１３を参照して、補正部５４Ｂによる複数の断層画像の各々のＺ位置の補正について具体的に説明する。図１３の例において、現像処理後で厚みＨａの乳剤層ＥＬから得られた複数の断層画像と、現像処理前で厚みＨｃの乳剤層ＥＬから得られると予測される複数の断層画像と、をそれぞれ乳剤層ＥＬの下端面のＺ位置ｚ_ｂを揃えて示している。

現像処理後の乳剤層ＥＬを撮像することにより得られた複数の断層画像のＺ位置を、乳剤層ＥＬの上端面でｚ_ａ１とし、下の層になるにしたがってｚ_ａ２〜ｚ_ａ４とし、乳剤層ＥＬの下端面でｚ_ｂとして示している。なお、図１３の例においては、分かりやすさのために複数の断層画像の数を５つとしているが、実際には取得部５０により取得する断層画像の層数分だけ存在する。

また、現像処理前の乳剤層ＥＬ上で得られると予測される複数の断層画像のＺ位置を、ｚ_ａ１〜ｚ_ａ４の各々に対応するｚ_ｃ１〜ｚ_ｃ４とし、乳剤層ＥＬの下端面でｚ_ｂとして示している。

補正部５４Ｂは、ｚ_ｃ１〜ｚ_ｃ４の各々の値を、Ｈａ、Ｈｃ、ｚ_ａ１〜ｚ_ａ４の各々及びｚ_ｂを用いた（４）式により導出することで、現像処理後の乳剤層ＥＬから得られる複数の断層画像のそれぞれのＺ位置を、現像処理前の乳剤層ＥＬ上のＺ位置に補正する。

次に、図１４を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１２の作用を説明する。ＣＰＵ３０が情報処理プログラム４０を実行することによって、図１４に示す飛跡抽出処理が実行される。例えば、ユーザによって入力部３４を介して飛跡抽出処理開始の指示が入力されると、図１４に示す飛跡抽出処理が実行される。

図１４のステップＳ３０で、取得部５０は、乳剤層ＥＬを、撮影装置１４によってＺ方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する。

ステップＳ３２で、補正部５４Ｂは、後述する補正処理を行うことで、取得部５０により取得された複数の断層画像の各々のＺ位置を、乳剤層ＥＬの厚みに基づいて補正する。

ステップＳ３４で、抽出部５２Ｂは、複数の断層画像の各々が補正部５４Ｂによって補正された位置に存在するものとして、複数の断層画像から乳剤層ＥＬを透過した荷電粒子の飛跡Ｔを抽出する。ステップＳ３４の処理が終了すると、本飛跡抽出処理が終了する。

次に、図１５を参照して、補正処理を説明する。ＣＰＵ３０が情報処理プログラム４０を実行することによって、図１５に示す補正処理が実行される。

図１５のステップＳ４０で、補正部５４Ｂは、取得部５０により取得された複数の断層画像の各々のＺ座標ｚ_ａ１〜ｚ_ａ４、ｚ_ｂ及び現像処理前の乳剤層ＥＬの厚みＨｃと現像処理後の乳剤層ＥＬの厚みＨａとの比Ｈｃ／Ｈａを取得する。

ステップＳ４２で、補正部５４Ｂは、現像処理前の乳剤層ＥＬ上で得られると予測される複数の断層画像のＺ座標ｚ_ｃ１〜ｚ_ｃ４を導出する。上述したように、Ｚ座標ｚ_ｃ１〜ｚ_ｃ４は（４）式により導出される。ステップＳ４２の処理が終了すると、本補正処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置１２は、現像処理による乳剤層ＥＬの収縮を考慮して、複数の断層画像の各々のＺ方向の位置を、乳剤層ＥＬの厚みに基づいて補正する。したがって、原子核乾板から抽出される荷電粒子の飛跡の方向を適正な方向に補正することができる。

また、現像処理により収縮した乳剤層ＥＬから飛跡を抽出する方法として、上記各実施形態で説明した方法の他に、現像処理後の乳剤層ＥＬにグリセリン等の成分を付加することで現像処理前の厚みまで膨潤させてから飛跡を抽出する方法（ウェット方式）がある。しかしながら、ウェット方式においては、乳剤層ＥＬの膨潤のためのコストや、乳剤層ＥＬに付加された成分が周辺機器に付着することによる取り扱いの煩雑さ等の課題がある。上記各実施形態に係る情報処理装置１２によれば、乳剤層ＥＬを膨潤させることなく飛跡を抽出することができるので、ウェット方式で飛跡を抽出する場合と比較し、コスト及び煩雑さを抑制することができる。

また、上記各実施形態において、例えば、取得部５０、抽出部５２Ａ、５２Ｂ及び補正部５４Ａ、５４Ｂといった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。

また、上記各実施形態では、情報処理プログラム４０が記憶部３２に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。情報処理プログラム４０は、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、情報処理プログラム４０は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

１０ 情報処理システム
１２ 情報処理装置
１４ 撮影装置
１６ カメラ本体
１８ ピエゾステージ
２０ 対物レンズ
２２ ＸＹステージ
２４ 光源
２６ 視野
３０ ＣＰＵ
３１ メモリ
３２ 記憶部
３３ 表示部
３４ 入力部
３５ ネットワークＩ／Ｆ
３６ 外部Ｉ／Ｆ
３７ バス
４０ 情報処理プログラム
５０ 取得部
５２Ａ、５２Ｂ 抽出部
５４Ａ、５４Ｂ 補正部
ＥＬ 乳剤層（飛跡記録層）
ＦＢ フィルムベース
ＮＰ 原子核乾板
Ｔ、Ｔａ、Ｔｃ 飛跡

Claims (9)

1. 飛来する荷電粒子が透過することによって、前記荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、前記飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する取得部と、
   前記複数の断層画像から前記飛跡記録層を透過した前記荷電粒子の飛跡を抽出する抽出部と、
   前記抽出部によって抽出された前記飛跡の方向の、前記厚み方向の成分を、前記飛跡記録層の厚みに基づいて補正する補正部と、
   を備える情報処理装置。
2. 前記取得部は、前記飛跡記録層に形成された潜像を現像する現像処理を施した前記飛跡記録層を撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、
   前記補正部は、前記抽出部によって抽出された前記飛跡の方向の、前記厚み方向の成分を、前記現像処理前の前記飛跡記録層の厚みと、前記現像処理後の前記飛跡記録層の厚みとの比に基づいて補正する
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 飛来する荷電粒子が透過することによって、前記荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、前記飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得する取得部と、
   前記複数の断層画像の各々の前記厚み方向の位置を、前記飛跡記録層の厚みに基づいて補正する補正部と、
   を備える情報処理装置。
4. 前記取得部は、前記飛跡記録層に形成された潜像を現像する現像処理を施した前記飛跡記録層を撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、
   前記補正部は、前記複数の断層画像の各々の前記厚み方向の位置を、前記現像処理前の前記飛跡記録層の厚みと、前記現像処理後の前記飛跡記録層の厚みとの比に基づいて補正する
   請求項３に記載の情報処理装置。
5. 前記複数の断層画像の各々が前記補正部によって補正された位置に存在するものとして、前記複数の断層画像から前記飛跡記録層を透過した前記荷電粒子の飛跡を抽出する抽出部を更に備える
   請求項３又は請求項４に記載の情報処理装置。
6. 飛来する荷電粒子が透過することによって、前記荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、前記飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、
   前記複数の断層画像から前記飛跡記録層を透過した前記荷電粒子の飛跡を抽出し、
   抽出された前記飛跡の方向の、前記厚み方向の成分を、前記飛跡記録層の厚みに基づいて補正する
   処理をコンピュータが実行する情報処理方法。
7. 飛来する荷電粒子が透過することによって、前記荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、前記飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、
   前記複数の断層画像の各々の前記厚み方向の位置を、前記飛跡記録層の厚みに基づいて補正する
   処理をコンピュータが実行する情報処理方法。
8. 飛来する荷電粒子が透過することによって、前記荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、前記飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、
   前記複数の断層画像から前記飛跡記録層を透過した前記荷電粒子の飛跡を抽出し、
   抽出された前記飛跡の方向の、前記厚み方向の成分を、前記飛跡記録層の厚みに基づいて補正する
   処理をコンピュータに実行させるための情報処理プログラム。
9. 飛来する荷電粒子が透過することによって、前記荷電粒子の飛跡が潜像として記録される飛跡記録層を、前記飛跡記録層の厚み方向に沿って焦点位置を変えながら撮像することにより得られた複数の断層画像を取得し、
   前記複数の断層画像の各々の前記厚み方向の位置を、前記飛跡記録層の厚みに基づいて補正する
   処理をコンピュータに実行させるための情報処理プログラム。