JP3525865B2 - X線透視装置 - Google Patents
X線透視装置Info
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Description
を観察するためのX線透視装置に関する。
するための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カメラ等
からなるX線検出器を設け、これらの間に透視対象物を
配置または通過させることにより、X線検出器に透視対
象物の透過X線を入射させる。そして、そのX線検出器
の出力を画像処理手段に導き、その出力を画素の輝度デ
ータとして、モニタ画面上に透視対象物のX線透視像を
表示する。
当該X線管から出力されるX線量およびX線強度に相関
し、これらを変化させることによって透視対象物に照射
されるX線の量および強度が変化する。このことを利用
して、従来のX線透視装置においては、様々な材質並び
に大きさを有する透視対象物に対して最適な透視画像が
得られるように、X線条件、つまりX線源の管電流と管
電圧を人手によって調整できるように構成されている。
透視装置においては、透視対象物の材質や大きさ等に応
じてX線条件を人手によって調整する必要があり、特に
未知の透視対象物を観察する場合等においては、その調
整が面倒であるばかりでなく、得られている透視画像が
最適なものであるか否かを評価することが困難であると
ともに、調整結果に人為的な差も生じるという問題があ
った。
もので、未知の透視対象物に対しても最適なX線条件を
自動的に設定することのできるX線透視装置の提供を目
的としている。
め、本発明のX線透視装置は、X線源に対向してX線検
出器を配置するとともに、そのX線検出器の出力を画素
の輝度データとして、上記X線源とX線検出器の間に置
かれた透視対象物のX線透視像をモニタ画面上に表示す
る画像処理手段を備えたX線透視装置において、上記X
線検出器の出力に基づくX線透視像の画素群の輝度ヒス
トグラムを作成するヒストグラム作成手段と、上記X線
源の管電圧および管電流を規定値に設定した状態で、上
記輝度ヒストグラムの最頻値があらかじめ設定されてい
る第1の輝度範囲に収まるように上記管電圧を設定変更
する管電圧設定変更手段と、その管電圧の設定変更後、
上記輝度ヒストグラムにおける最頻値が上記第1の輝度
範囲よりも輝度の大きな第2の輝度範囲に収まるよう
に、管電圧をその管電圧に維持した状態で、管電流を設
定変更する管電流設定変更手段を備えていることによっ
て特徴づけられる(請求項1)。
トグラムを作成すべきモニタ画面上の領域を設定する注
目領域設定手段を構成とすること(請求項2)が望まし
い。
の画面の輝度に、また、管電流がX線透視画像のコント
ラストと画面の輝度の双方に、それぞれ主として影響を
及ぼすことから、見やすいX線透視画像を得るために
は、X線が透視対象物を十分に透過する範囲でなるべく
小さな管電圧に、かつ、X線検出器の感度限界を越えな
い範囲でなるべく大きな管電流に設定すればよいことを
勘案するとともに、モニタ画面の輝度に係る情報は画像
を構成する画素群の輝度ヒストグラムの最頻値を代表さ
せることで、最適なX線透視画像を得るためのX線条件
を自動的に設定しようとするものである。
設定した状態で、モニタ画面の画素群の輝度ヒストグラ
ムを作成し、その最頻値の輝度に注目して、まず、管電
圧を設定変更することにより、その最頻値の輝度をあら
かじめ設定されている比較的輝度の小さな第1の輝度範
囲に収める。その状態で、つまり管電圧を維持した状態
で、管電流を設定変更することにより、最頻値の輝度を
上記第1の輝度範囲よりも輝度の大きな第2の輝度範囲
内に収める。これにより、透視対象物を十分に透過する
強度でしかもできるだけ弱いX線で、しかもX線検出器
の感度限界を越えない範囲でできるだけ線量の多いX線
を透視対象物に照射することができ、自動的に最適なX
線条件の設定が可能となる。
好適な実施の形態について説明する。図1は本発明の実
施の形態の構成を示すブロック図である。
うに配置され、そのX線源1の上方に透視対象物Wを載
せるためのテーブル2が設けられているとともに、更に
その上方にX線検出器3が有感面を下方に向けた状態で
配置されている。このX線検出器3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
の検出器である。
流および管電圧によって動作するが、この電源部11か
らの管電流および管電圧の大きさは、後述する制御装置
4の指令に基づいて動作するX線制御回路12により制
御される。
は、刻々と制御装置4に取り込まれる。制御装置4は、
実際にはコンピュータとその周辺機器によって構成され
ているが、この図1においては、コンピュータにインス
トールされているプログラムに含まれる主要な機能ごと
にブロック図で示しており、X線検出器3からの各画素
出力は画像処理部41に取り込まれる。
出力を用いて透視対象物WのX線透視像を作り、表示器
5に表示する。このとき、画像処理部41においては、
X線検出器3のCCDカメラの各画素出力値に応じて各
画素の輝度を決定して画像を形成する。この各画素の輝
度データはヒストグラム演算部42にも送られる。ヒス
トグラム演算部42においては、表示器5の画像を形成
する画素群の輝度ヒストグラムを作成し、X線条件設定
部43に供給する。
入力するための入力部44を備えている。
す手順によってX線源1の管電流および管電圧の最適値
を決定し、前記したX線制御回路12に動作指令を与え
る。図2はそのX線条件設定部43による管電流および
管電圧の設定手順を示すフローチャートであり、以下、
この図2を参照しつつその詳細を説明する。
は、テーブル2に透視対象物Wを載せた状態で入力部4
4から指令を与えることによってスタートし、まず、X
線源1の管電流および管電圧をそれぞれあらかじめ設定
されている比較的低い値に設定してX線を照射し、X線
検出器3からの出力を取り込む。その状態においてヒス
トグラム演算部42で作られた各画素の輝度ヒストグラ
ムの最頻値Hmを読み出し、その値Hmとあらかじめ設
定されている第1の輝度範囲B1 とを比較し、図3
(A)に例示するように、最頻値Hmの方が小さい場
合、つまり暗い場合には管電圧を規定量だけ増大させ、
大きい場合、つまり明るい場合には管電圧を規定量だけ
減少させることを繰り返し、図3(B)に例示するよう
に最頻値Hmを第1の輝度範囲B1 内に入れる。
と、X線検出器3からの各画素の輝度のヒストグラム
は、広がりは一定のまま輝度が増大する方向に移動し、
管電圧を減少させた場合には、ヒストグラムは広がりが
一定のまま輝度が減少する方向に移動する。一方、後述
するように管電流を増加させると、ヒストグラムはその
広がりが大きくなると同時に、輝度が増大する方向に移
動し、管電流を減少させると、広がりが小さくなると同
時に輝度が減少する方向に移動する。第1の輝度範囲B
1 は、一般的に見やすい画面における平均的な輝度より
も低い輝度領域に設定され、前記したように、当初の管
電流が比較的低い値に設定されているために、管電圧の
みの変更によってヒストグラムの最頻値Hmを第1の輝
度範囲B1 内に収めた状態においては、X線が透視対象
物を十分に透過し、かつ、できるだけ小さい管電圧に設
定された状態となる。
流を上げていき、図3(C)に例示するように、ヒスト
グラムの最頻値Hmが第2の輝度範囲B2 に収まった時
点で管電流の設定を終了する。なお、管電流を上げすぎ
て最頻値Hmが第2の輝度範囲B2 を越えた場合には、
管電流を下げる。この第2の輝度範囲B2 は、前記した
第1の輝度範囲B1 よりも輝度の高い領域に設定されて
おり、一般的に見やすい画面における平均的な輝度に設
定されている。
対象物Wを十分に透過し、しかもできるだけ低い管電圧
のもとに、表示器5の画面が見やすい輝度、換言すれば
X線検出器3の感度限界を越えない範囲でできるだけ大
きな管電流に設定されることになり、適度の輝度で高い
コントラストのX線透視像が自動的に得られる。
器5の画面の全画素を母集団として輝度ヒストグラムを
作り、それをもとに画面全領域(全視野)に見やすいX
線透視像を得ることのできるX線条件を設定した例を示
したが、図4に例示するように、表示器5の画面上の任
意の注目領域Aを対象として、その注目領域A内の画素
群を母集団とした輝度ヒストグラムを作り、その最頻値
を用いて上記と同様にして管電圧および管電流の設定を
行うことによって、注目領域A内が見やすい状態の画面
を得ることができる。この注目領域Aの設定は、入力部
44によって行うことができる。この注目領域Aの設定
は、特に、透視対象物Wの材質が均一でない場合、例え
ば回路基板等の透視に際して有効であり、例えば半田に
よる接続部分の検査を行う場合等において、その接続部
分は全体のX線透視像を見やすくしても見やすくはなら
ないが、その半田による接続部分を注目領域として設定
してX線条件を自動的に設定することにより、画面全体
としては明るすぎる状態となるもののその領域の内部状
態を見やすくすることができる。
視像を構成する画素の輝度のヒストグラムを作成すると
ともに、まず、X線源の管電圧を変化させながら、ヒス
トグラムの最頻値が第1の輝度範囲に収まるように管電
圧に自動的に設定した後、管電流を変化させながら、第
1の輝度範囲よりも輝度の大きな第2の輝度範囲内にヒ
ストグラムの最頻値が収まるように自動的に管電流を設
定することにより、透視対象物をX線が十分に透過する
範囲でなるべく小さな管電圧で、しかも、X線検出器の
感度限界を越えない範囲でなるべく小さな管電流が自動
的に設定されて、見やすいX線透視像が得られ、従来の
ように人手で設定する場合に比して労力を軽減するとと
もに、常に客観的に見やすいX線透視像を得ることがで
きる。
領域を設定して、その領域内において上記と同様の設定
動作を行うように構成すると、回路基板内の半田接続部
等における内部欠陥等の検査を容易に行うことができ
る。
ある。
トールされているX線条件の設定のためのプログラムの
内容を示すフローチャートである。
であり、(A)は初期設定状態におけるヒストグラムの
例を示し、(B)は管電圧の自動設定後のヒストグラム
の例であり、(C)は管電流の自動設定後のヒストグラ
ムの例を示している。
明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 X線源に対向してX線検出器を配置する
とともに、そのX線検出器の出力を画素の輝度データと
して、上記X線源とX線検出器の間に置かれた透視対象
物のX線透視像をモニタ画面上に表示する画像処理手段
を備えたX線透視装置において、 上記X線検出器の出力に基づくX線透視像の画素群の輝
度ヒストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、上
記X線源の管電圧および管電流を規定値に設定した状態
で、上記輝度ヒストグラムの最頻値があらかじめ設定さ
れている第1の輝度範囲に収まるように上記管電圧を設
定変更する管電圧設定変更手段と、その管電圧の設定変
更後、上記輝度ヒストグラムにおける最頻値が上記第1
の輝度範囲よりも輝度の大きな第2の輝度範囲に収まる
ように、管電圧をその管電圧に維持した状態で、管電流
を設定変更する管電流設定変更手段を備えていることを
特徴とするX線透視装置。 - 【請求項2】 上記輝度ヒストグラムを作成すべきモニ
タ画像上の領域を設定する注目領域設定手段を備えてい
ることを特徴とする請求項1に記載のX線透視装置。
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---|---|---|---|
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- 2000-06-29 JP JP2000196201A patent/JP3525865B2/ja not_active Expired - Lifetime
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