JP3989777B2 - X-ray fluoroscopy system - Google Patents

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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線透視検査装置に備えられるX線検出器、X線発生器及び表示部の点検を容易にしたX線透視検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、小型電子部品等を高分解能で検査するためのX線透視検査装置が作られている。
【0003】
X線透視検査装置は、X線を出力するX線発生器と、被検体を透過したX線を2次元の分解能で検出するX線検出器と、検出された画像を2次元透過画像として表示する表示部とを備えている。
X線検出器は、X線I.I.(イメージインテンシファイア)とテレビカメラを組み合わせたものなどが用いられている。
【0004】
このX線透視検査装置で被検体を検査するときは、まずX線発生器とX線I.I.間に被検体を配置し、X線発生器から被検体に向けてX線を出力する。そして被検体を透過したX線をX線I.I.で2次元の分解能で可視化し、この可視化された画像をテレビカメラで撮影する。撮影された透過画像は表示部に表示され、操作者がこれを目視することで被検体の内部状態が検査されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
X線検出器は、X線I.I.とテレビカメラを組み合わせてなるものに限らず一般に、長期間の使用によるX線照射に伴ない、同一のエネルギースペクトルと線量率のX線を照射してもその感度劣化・焼き付けなどによって画像の全体及び一部の輝度が変化する。
【0006】
この輝度変化は画面で一様ではなく、被検体にどのようなものが多いか、また同一形状の被検体を何回検査したかにも依存して変化する。更に輝度変化は、X線発生器や表示部の故障や劣化等によっても起こるものである。
【0007】
従来のX線透視検査装置は、X線検出器、X線発生器及び表示部の劣化の判定やメーカーへの問合わせ時期の判断(又は、交換時期の判断)は、各操作者によりまちまちであり、場合によっては非常に劣悪な状態で検査を続けている場合があるという問題があった。
【0008】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、X線検出器、X線発生器及び表示部の点検を容易に行うことができるX線透視検査装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために請求項1記載の発明は、被検体に向けてX線を照射し、当該被検体を透過したX線をX線検出器で検出し、当該被検体の透過画像を表示するX線透視検査装置であって、使用開始初期に、前記被検体を配置しない状態で撮影した第1の透過画像と、使用開始初期から任意期間経過後に、前記第1の透過画像の撮影時と同一条件で撮影した第2の透過画像と、使用開始初期に、前記第1の透過画像の撮影時と同一条件からX線を発生するX線発生手段で発生するX線を所定の割合に変更した状態で撮影した第3の透過画像を記憶する記憶手段と、前記第2及び第1の透過画像の対応画素間の差分値aを各画素ごとに算出する算出手段と、前記第3及び1の透過画像との対応画素間の差分値bから所定の許容値を算出する算出手段と、前記差分値aあるいはこの差分値aから計算する評価量が前記許容値の外であるか否かを比較する比較手段と、前記比較の結果から、前記第2の透過画像は異常と判定する判定手段とを備えることを要旨とする。
【0010】
本発明にあっては、X線検出器の使用開始初期に被検体が無い状態で外部入力部から基準透過画像撮影の命令が入力されると、X線発生器に内蔵されるX線管の管電圧及び管電流を所定の条件に設定して基準透過画像(第1の透過画像)を撮影して記憶手段に記憶する。任意の使用期間経過後、被検体が無い状態で試験透過画像撮影の命令が入力されると基準透過画像の撮影時と同一の条件(X線管電圧及びX線管電流を所定の条件設定)で試験透過画像(第2の透過画像)を撮影して記憶手段に記憶する。次に記憶手段から試験透過画像と基準透過画像を読込み対応画素間の差を画素ごとに求め、この差(あるいはこの差から計算する評価量)を所定の許容値と比較し、局所ごとにX線検出器の劣化の可能性を判定する。一部でも差が所定の許容値を超えていることを検出した場合には、異常と判定することで、均質な感度変化だけでなく不均質な班状の感度変化でも、その最大変化部分が許容値を超えたか判定でき、その変化も画像ノイズに影響されず正確に、透過画像の一部でも許容値以上に画素値が変化していると、これを検知して出力することができ、操作者にとって、X線検出器(及びX線発生器)の一時点検を自動的に容易に行うことができる。
【0012】
本発明にあっては、X線検出器の使用開始初期に被検体が無い状態で外部入力部から参照透過画像撮影の命令が入力されると、基準透過画像撮影の条件からX線発生器で発生するX線のみを所定%変更してから参照透過画像(第3の透過画像)を撮影して記憶手段に記憶する。一方、参照透過画像の撮影に前後して基準透過画像(第1の透過画像)を撮影し、この基準透過画像と参照透過画像の対応画素間の差を求め、この差から所定の許容値を求めて記憶手段に記憶する。
【0013】
以上の課題を解決するための請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、所定の許容値は差分値bの絶対値の最大値bあるいは差分値bの頻度分布から計算される最大値相当値bであることを要旨とする。
【0014】
本発明にあっては、X線強度が所定%変化した場合の画素値変化の最大値を求め、「所定の許容値」とする。あるいは画素値変化の頻度分布から統計的に画素値変化の最大値相当値を求め、「所定の許容値」とする。これにより、画素がノイズを含んでいる場合でも、このノイズを含んだ画素値変化の分布から許容値を求めているので、ノイズに影響されない(所定%の数値に対応した)許容値が得られる。このため、ノイズが異なるケースでも同一の基準で判定ができる。
【0015】
以上の課題を解決するために請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、評価量は差分値aの絶対値の最大値aあるいは差分値aの頻度分布から計算される最大値相当値aであることを要旨とする。
【0016】
本発明にあっては、試験透過画像と基準透過画像の差分値aの絶対値の最大値aを求め、「評価量」とする。あるいは差分値aの頻度分布から統計的に差分値aの絶対値の最大値相当値aをもとめ、「評価量」とする。特に最大値相当値aを用いた場合は画素数が少ないとき、安定した判定が可能となる。
【0017】
以上の改題を解決するために請求項4記載の本発明は、請求項1乃至3記載の発明において、評価量を差分値aから、許容値を差分値bからそれぞれ同じ関数を用いて求めることを要旨とする。
【0018】
本発明にあっては、ある1つの関数(広義の関数で、1つの計算ルーチンを言う)で差分値bから許容値を計算する。例えば、最大値あるいは統計的に頻度分布の標準偏差から最大値相当値を求め許容値とするか、あるいはウエイト関数を掛けて加算する演算等で許容値を求め、記憶する。そして、同じ関数で差分値aから評価量を求め、記憶した許容値と比較して判定を行う。
【0019】
以上の課題を解決するために請求項5記載の発明は、検出された透過画像を表示する表示手段と、中間輝度の背景に対し略最低輝度で略等間隔の縦線と横線を有する第1のテストパターン、又は、中間輝度の背景に略最高輝度で略等間隔の縦線と横線を有する第2のテストパターンを発生するパターン発生手段とを備え、第1及び第2のテストパターンのいずれか一方を表示手段に表示させることを要旨とする。
【0020】
本発明にあっては、表示テストの命令が入力されると、表示部にテストパターンが表示される。テストパターンは、(1)水平線と垂直線がそれぞれ真っ白または真っ黒であること。(2)水平線と垂直線がそれぞれ平行であること。(3)バックグランドの明るさが均一であること。(1)〜(3)の条件に基づいて表示されることで表示装置単体の輝度変化と歪を検査できる。
【0021】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明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1に示すように、X線透視検査装置1は、X線ビーム20を出力するX線発生器10と、被検体70を透過したX線ビーム20を2次元の分解能で検出するX線検出器30と、被検体70の透視位置、透視倍率及び透視角度を変更する機構部71と、これら全体を覆うX線遮蔽箱75と、検出された透過画像の画像処理及びこれら機能部を制御する計算機40と、計算機40に接続され計算機40で処理された結果等を外部表示する表示部50と、計算機40に接続され外部から制御命令を入力するための外部入力部60とを備えている。他に計算器40からの信号でX線発生器10と機構部71をそれぞれ制御するX線制御部15と機構制御部78を備えている。
【0022】
X線検出器30は、X線I.I.31とテレビカメラ33とからなる。X線検出器30は、これに限らずX線フラットパネルセンサ等でもよい。X線発生器10は、X線管11と高圧発生部12よりなる。計算機40からの制御でX線管11の管電圧と管電流が制御される。管電圧により発生するX線光子の平均エネルギーが変わり、管電流によりX線量(光子数)が変化する。
【0023】
計算機40は、一般的なパーソナルコンピュータ(以下、パソコンという。)であり、2種類の透過画像の差分を算出する算出部42と、算出された差分値を所定の許容値と比較する比較部43と、比較の結果に応じてX線検出部30の状態を判定する判定部45と、これら機能部を制御する制御部47と、予め所定の許容値を記憶している記憶部49と、検出した透過画像をデジタルデータに変換して取り込むキャプチャーボード41等から構成されている。
【0024】
算出部42、比較部43、判定部45、制御部47は、一般にCPU(中央処理演算装置)がその機能を果たす。記憶部49は、画像を一時的に記憶する主記憶メモリやキャプチャーボード41で変換された透過画像信号を記憶する画像メモリやその他「X線検出器の性能点検プログラム」及び「表示部の点検プログラム」を記憶する磁気ディスク装置である。表示部(モニタ)50は、RGB入力のコンピュータ用ビデオモニタである。外部入力部60は、キーボードやマウス等である。
【0025】
「X線検出器の性能点検プログラム」は、X線検出器30で検出した透過画像の一次点検を自動的に行いその結果を表示部に表示するものである。また「表示部点検プログラム」は、表示部自体の劣化状態を検査するためにテストパターンを表示部に表示させるものである。
【0026】
(X線検出器の性能点検方法)
次に、本発明の実施の形態に係るX線検出器30の性能点検方法を、図2(a)(b)に示すフローチャートを参照して説明する。
【0027】
「X線検出器の性能点検プログラム」の計算アルゴリズム及び異常(劣化)検出は、パソコン40に内蔵される各機能部により自動的に処理されるものである。なお、この「X線検出器の性能点検」は、X線ビーム20を照射して行われるため、X線発生器10から発生するX線の線量率の変動も含めた点検となる。
【0028】
まず、図2(a)に示すようにステップS10は、基準透過画像の撮影工程である。X線検出器30の使用開始初期に、X線発生器10とX線検出器30の間に被検体70を配置しない状態で、外部入力部60から「基準透過画像撮影指令」が入力されると、パソコン40はX線発生器10、機構部71、X線検出器30等に対して、所定の条件設定(X線条件、幾何条件および積分時間等の検出条件)を行い、X線検出器30で基準透過画像を検出する。検出された出力画像信号はキャプチャーボードを通してパソコン40に取込まれ、磁気ディスク装置に記憶されるとともに、モニタ50にも表示される。
【0029】
次に、図2(b)に示すようにステップS20は、試験透過画像の撮影工程である。X線検出器30の使用開始初期から任意期間過後に、X線発生器10とX線検出器30の間に被検体70を配置しない状態で、かつ、基準透過画像の撮影条件と同一条件の設定を行い試験透過画像の検出を行う。検出された試験透過画像は基準透過画像の処理と同様に、キャプチャーボードを通してパソコンに取り込まれ、画像メモリに記憶されるとともにモニタ50に表示される。ここで任意期間とは、使用開始時から1ヶ月後又は1年後など定期的なものでもよいし、使用回数に応じて定められるものでも、又は全く不定期なものでも、異常を感じたときのみ行うものであってもよい。
【0030】
続いてステップS30は、磁気ディスクに保存されている基準透過画像を画像メモリにを読込む。
【0031】
次にステップS40で、画像メモリ上の各画像の全画素について対応する画素値の差分値の絶対値を算出し、予め記憶されている許容値DSKと比較する。即ち、画素値の差分値の絶対値が、許容範囲内(|画素値の差分値|<許容値DSK)にある場合は、この画素は「正常」と判定して次の画素に進む。一画素でも画素値の差分値の絶対値が許容範囲外にある場合は、当該画像の少なくとも一部は「異常(劣化)」と判定してステップS60に進む。ここで許容値DSKとは、X線検出器30の入射X線量が約±20%相当変化した値のことをいう。この許容値DSKについては、ここでの説明は省略し、別途以下で詳細説明を行う。
【0032】
全ての画素が「正常」を判定された場合、ステップS50に進む。ステップS50は、当該試験透過画像の、全画素が「正常」であると判断された場合である。このように正常判断された場合は、例えばモニタ50に「正常である旨」を出力することで、操作者にX線透視検査装置1の継続使用を勧める。
【0033】
一方、ステップS60は、ステップS40で異常画素が検出された場合である。この場合はX線検査器30に少なくとも1つ異常画素があると判定されたので、モニタ50に例えば「X線検出器の入射X線量が約±20%相当以上変化した画素を検出しました。X線検出器およびX線発生器の点検を当社へ依頼して下さい。」等の異常メッセージを出力することで、操作者にX線検出器30及びX線発生器10の詳細点検を勧める。
【0034】
従って、「X線検出器の性能点検プログラム」を用いてX線検出器30の点検を実施することで自動的に性能点検を行うことができるので、操作者が容易にX線検出器30を点検することができる。
【0035】
(許容値DSKの算出方法)
次に、図3及び図4を参照して、許容値DSKの算出方法を説明する。
図3(a)(b)は、許容値DSKを算出するフローチャートであり、図4は、(X線管電流を20%低下させた場合の)「画素値変化の分布」である。
【0036】
図3(a)に示すように、ステップS210は、基準透過画像の撮影工程である。X線検出器30の使用開始初期に、X線発生器10とX線検出器30の間に被検体70を配置しない状態で、外部入力部60から「基準透過画像撮影指令」が入力されると、パソコン40はX線発生器10、機構部71、X線検出器30等に対して、所定の条件設定(X線条件、幾何条件および積分時間等の検出条件)を行い、X線検出器30で基準透過画像を検出する。検出された出力画像信号はキャプチャーボードを通してパソコン40に取込まれ、磁気ディスク装置に記憶されるとともに、モニタ50にも表示される。
【0037】
図3(b)に示すように、ステップS220は、参照透過画像の撮影工程である。本実施の形態においては、参照透過画像の撮影は使用開始初期でかつ基準透過画像の撮影後に行っているが、使用開始初期であれば基準透過画像の撮影前であってもよい。具体的な参照透過画像の撮影方法は、被検体70を配置しない状態で外部入力部60から「参照透過画像撮影指令」が入力されると、パソコン40は基準画像撮影の条件設定からX線管電流値のみ20%低下させた条件設定を行う。X線発生器10はこの制御指令に応じたX線量が20%低下したX線ビーム20を出力し、X線検出器30はこの透過画像を検出する。検出された透過画像はキャプチャーボードを通してパソコン40に取り込まれ、(画像用メモリや)磁気ディスク装置に記憶される。
【0038】
次にステップS230は、磁気ディスクに記憶されている基準透過画像と参照透過画像を画像メモリに読込み、対応画素間の画素値の差分を画素ごとに算出(差画像の算出)する。
【0039】
ステップS240は、「画素値変化の分布」を求める工程である。ステップS230で算出した差分値(差画像)の全画像領域(あるいは中央部)での画素値分布(以下、「画素値変化の分布」という。)を求める。ここで、画素値の分布とは、画素値の頻度分布のことである。X軸を画素値、Y軸を画素数で表される座標系に「画素値変化の分布」をプロットすると、図4に示す「画素値変化の分布」となる。この「画素値変化の分布」の広がりは、主としてX線のフォトンノイズに起因するノイズと、分布を取った領域でのX線検出器30の特性不均質とによって生じるが、ランダムノイズであるフォトンノイズの寄与が大きいため図4に示すように概略として、正規分布グラフになる。
【0040】
ステップS250は、この「画素値変化の分布」から許容値DSKを求める工程である。即ち、例えば「画素値変化の分布」は画素値と画素数からなるデータベースで記憶されているものとし、このデータベースから画素数が0でない最大の絶対画素値(画素値の絶対値)を求め、この絶対画素値を許容値DSKとして磁気ディスクに記憶する。つまり許容値DSKは、画像ノイズと特性不均質を考慮した時の参照透過画像と基準透過画像の画素値の最大絶対差である。本DSKの求出では「画素値変化の分布」を求めることなくことなく、ステップS230で最大絶対差を直接求めてもよい。DSKの他の求め方は後述する。
【0041】
なお、本実施の形態では、許容値DSKを求める際に、X線発生器10に供給する電流値を基準透過画像を撮影していたときよりも20%低下させることによってX線検出器30の入射X線量が20%低下した場合を再現したが、逆に「X線検出器30の入射X線量が20%増加した場合」でも、許容値DSKは「X線検出器30の入射X線量が20%低下した場合」とほぼ同じ値になる。実際には、X線量もX線検出器30の感度も時間とともに低下するので、「X線検出器30の入射X線量が20%低下した場合」の許容値DSKを実測している。
【0042】
従って、以上の許容値DSKの算出方法を実施することで、X線検出器30の性能点検に用いる許容値DSKを算出することができる。
【0043】
(許容値DSK算出方法の変形例)
本発明の実施の形態においては、図4に示す「画素値変化の分布」を求める際に、図3のステップS240で、画素値分布に使用する差分値は全画像領域としているが、画像中央部の画像情報のみを用いて「画素値変化の分布」を生成してもよい。これによりX線検出器30の広域的な特性不均質(シェーディング等)が大きな場合でも、許容量DSKが大きくなり過ぎることなく、中央部の代表的な値を計算できる。また、計算時間も短縮できる。
【0044】
また、許容値DSKの算出基準である電流変化%は、本実施の形態においては±20%としているが、これに限らず何%でもよい。また、画面を複数ゾーンに分け、ゾーン毎に分けて算出してもよい。例えば重要な中央部は10%、周辺部は20%、中間部は15%として異なった許容値DSKを用いるようにしても良い。また、管電流を変化させる代わりに管電圧や幾何条件やX線フィルターの変更を行って参照透過画像を得るようにしてもよい。
【0045】
また更に、画面を複数ゾーンに分け、画面のゾーン毎に「画素値変化の分布」を求め、ゾーン毎に異なった許容値DSKを得るようにしてもよい。これにより、より丁寧な判定が可能である。
【0046】
許容値DSKの求め方としては、「画素値変化の分布」が0にならない最大絶対画素値に+α(小さい値)、または×k(1より少し大きい値)の演算をして大きめに余裕を持たせてもよい。また、「画素値変化の分布」の平均画素値、Meanと標準偏差、σを求め、式(1)で計算してもよい。
SK=ABS(Mean)+4*σ …式(1)
ここで、第2項の係数は、必ずしも「4」である必要はなく、「3」乃至「5」程度を選べばよい。このDSKの計算は「分布が0にならない最大絶対画素値」、即ち、最大絶対差分値に相当する値を統計的に求めたことになる。特性不均質が少ない検出器の場合は、式(1)で計算するので、安定して許容値DSKが求められる。
【0047】
(表示部の点検方法)
次に、本発明の実施の形態に係るモニタ50の点検方法を、図5及び図6に示す第1及び第2のテストパターンを参照して説明する。なお、図5、図6で、パターンの繰り返しは省略して描かれている。
【0048】
「表示部の点検」は、モニタ50に表示される階調と歪みを目視によって検査するためにモニタ50に、図5に示す第1のテストパターン、又は図6に示す第2のテストパターンを表示するものである。ここでパターン発生手段とは、第1及び第2のテストパターンを磁気ディスクから読み出し、または計算により作り出して画像メモリに直接書き込み、表示部に出力するものである。
【0049】
これら第1及び第2のテストパターンのバックグランドは、中間輝度のグレイスケール(2進数8ビット表示を行った場合「128」)である。グレイスケール「0〜255」で、「0」が最も暗く、「255」が最も明るい。また、水平と垂直にそれぞれ8画素ごとに直線がある。
【0050】
モニタ50の画面は縦480画素、横640画素なので、これらの直線は水平線が59本、垂直線が79本あり、第1のテストパターンではグレイスケール255(真白)、第2のテストパターンはグレイスケール0(真黒)である。これらのテストパターンをそれぞれモニタに表示し、
(1)水平線と垂直線がそれぞれ真っ白または真っ黒であること。
(2)水平線と垂直線がそれぞれ平行であること。
(3)バックグランドの明るさが均一であること。
を目視によって確認する。
【0051】
(第1の実施の形態の効果)
従って、本発明の実施の形態によれば、X線検出器30の使用開始初期に被検体70を配置しない状態で、X線発生器30から発生されるX線ビーム20をX線検出器30で撮影して基準透過画像として記憶し、次に、定期的にあるいは非定期的に基準透過画像撮影条件と同一条件で試験透過画像を撮影して、これら基準透過画像と試験透過画像の対応画素間の画素値の差分を画素ごとに算出して、この差分値が許容範囲内にあるときは、この試験透過画像は正常であると判定し、一方で少なくとも1つ、この差分値が許容範囲外にあるときは、この試験透過画像の少なくとも1部は異常であると判定し、モニタ50にその旨を表示させることで、X線検出器30及びX線発生器10の状態を容易に外部に知らせることができる。
【0052】
許容範囲は、画素値の差分値の絶対値が1画素でもX線検出器の入射X線量が約20%相当変化した値である許容値DSKを超えたときに異常メッセージを表示することでX線検出器30の感度劣化、焼き付けなどによって一部でも許容値以上に輝度が変化していると、これを検知して表示することができ、X線検出器30及びX線発生器10の1次点検を自動的に容易に行うことができる。
【0053】
特に、均質な感度変化だけでなく、不均質な班状の感度変化でも、その最大変化部分が許容値を超えたか判断でき、その変化も画像ノイズに影響されず正確に入射X線量が約±20%相当変化した値を許容値として判定できる。
【0054】
また、「表示部の点検」においては、第1のテストパターン、又は第2のテストパターンをモニタ50に表示させることで、目視でモニタ50のみの輝度変化や歪みを検査できる。
【0055】
(変形例)
本実施の形態においては、X線検出器30の劣化点検を行うために、基準透過画像と試験透過画像の画素値の差分を画素ごとに行い、逐次許容値と比較して判定しているが、劣化点検方法はこれに限らず、例えば基準透過画像と試験透過画像の差画像を先に算出しておき、後に差画像の判定処理を行うようにしても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0056】
また、基準、参照、試験の透過画像の撮影条件はパソコン40で自動設定するようになっているが、設定項目の一部あるいは全部を操作者が手動で設定するようにしてもよい。
【0057】
更に、判定及び許容値の算出方法の変形例として、空間フィルターを掛けスムージングした画像に対し本発明の実施の形態による許容値DSKの算出と判定処理を行なうようにしてもよい。この場合、全画素計算でなく、間引き(例えば、1画素おき)で許容値DSK算出と判定を行うこともできる。
【0058】
また、本実施の形態においては、1画素でも許容値DSKを超えた画素が検出されるかを判定しているが、これは最大差分値が許容値DSKを超えるかを判定することと等価である。また、ここでDSKを超えた画素が必ずしも1画素でなく所定画素数を超えたとき、異常メッセージを出力するようにしてもよい。
【0059】
ここでは例えば、「X線検出器の性能点検プログラム」に異常画素を検出すると加算を行う加算処理工程を設け、許容値DSKを超えた画素を検出すると加算及び集計を行うことで、この集計値が所定数を超えたときに異常メッセージをモニタ50に出力するようにする。また、異常画素の数を表示させてもよい。
【0060】
また、本実施の形態においては、試験透過画像と基準透過画像から算出される差分値と許容値DSKとを比較することで、差分値と許容値DSKとの大小比較を行っているが、演算を含む他の比較法を利用することも可能である。例えば、差画像の分布に対し、絶対値が大きくなるほど大きくなるウエイト関数を掛けて加算し、差の大きさを点数評価し、この点数を別の許容値と比較することで異常の判定を行うようにする。
【0061】
更に、本実施の形態においては、基準透過画像と参照透過画像の差分から許容値DSKを算出することで、差分の最大絶対値を許容値DSKとしているが、「画素値変化の分布」に対して同じようなウエイト関数を掛けて加算して許容値を求めることもできる。一般的に言えば、試験透過画像と基準透過画像等との差分値(差画像)に演算を加えて評価量を求め許容値Dと比較して判定する場合には、この許容値Dの求め方としては、参照透過画像と基準透過画像との差分値(差画像)に同様の演算を加えてを求めることになる。
【0062】
この演算は、ウエイト関数掛け以外にも色々な演算が考えられる。例えば、許容量Dを求めるのに前出の式(1)で最大絶対差分値相当値を求めて記憶し、評価量を求めるのに同じ式(1)を用いて最大絶対差分値相当値を計算して比較・判定することが例として示せる。この例の場合は、画素数が少ない場合に安定した判定を行うことができる。
【0063】
【発明の効果】
本発明によれば、X線検出器、X線発生器及び表示部の点検を容易に行うことができるX線透視検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るX線透視検査装置の構成を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るX線検出器の性能点検を行うフローチャート図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る許容値DSKを算出するフローチャート図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る「画素値変化の分布」グラフである。
【図5】第1のテストパターンを示す図である。
【図6】第2のテストパターンを示す図である。
【符号の説明】
1 X線透視検査装置
10 X線発生器
11 X線管
12 高圧発生部
20 X線ビーム
30 X線検出部
31 X線I.I.
33 テレビカメラ
40 計算機(パソコン)
41 キャプチャーボード
42 算出部
43 比較部
45 判定部
47 制御部
49 記憶部
50 表示部(モニタ)
60 外部入力部
70 被検体
71 機構部
75 X線遮蔽箱
78 機構制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray fluoroscopic inspection apparatus in a non-destructive inspection apparatus, and in particular, an X-ray fluoroscopic inspection that facilitates inspection of an X-ray detector, an X-ray generator, and a display unit provided in the X-ray fluoroscopic inspection apparatus. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, X-ray fluoroscopic inspection apparatuses for inspecting small electronic components and the like with high resolution have been made.
[0003]
The X-ray fluoroscopic examination apparatus displays an X-ray generator that outputs X-rays, an X-ray detector that detects X-rays transmitted through a subject with a two-dimensional resolution, and a detected image as a two-dimensional transmission image. And a display unit.
The X-ray detector is an X-ray I.D. I. A combination of (image intensifier) and a TV camera is used.
[0004]
When inspecting a subject with the X-ray fluoroscopic examination apparatus, first, an X-ray generator and an X-ray I.D. I. A subject is placed between them, and X-rays are output from the X-ray generator toward the subject. The X-rays transmitted through the subject are converted into X-rays I.D. I. Then, the image is visualized with a two-dimensional resolution, and the visualized image is taken with a television camera. The captured transmission image is displayed on a display unit, and the internal state of the subject is inspected by the operator viewing it.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The X-ray detector is an X-ray I.D. I. In general, it is not limited to a combination of a TV camera and a TV camera. Generally, X-ray irradiation with the same energy spectrum and dose rate associated with X-ray irradiation over a long period of time causes the entire image to deteriorate due to its sensitivity degradation and printing. And some luminance changes.
[0006]
This change in luminance is not uniform on the screen, and changes depending on how many subjects are present and how many times the subject having the same shape is examined. Further, the luminance change is caused by failure or deterioration of the X-ray generator or the display unit.
[0007]
Conventional X-ray fluoroscopic inspection devices have different operators who determine the deterioration of the X-ray detector, X-ray generator and display, and the timing of inquiry to the manufacturer (or the timing of replacement). There was a problem that in some cases, the inspection was continued in a very poor state.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an X-ray fluoroscopic inspection apparatus capable of easily inspecting an X-ray detector, an X-ray generator, and a display unit. .
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 irradiates the subject with X-rays, detects the X-rays transmitted through the subject with an X-ray detector, and transmits a transmission image of the subject. A first transmission image captured in the initial stage of use without placing the subject, and after the passage of an arbitrary period from the beginning of use, the first transmission image A second transparent image taken under the same conditions as when shooting, At the beginning of use, a third transmission image is stored that is captured in a state where the X-rays generated by the X-ray generation means for generating X-rays are changed to a predetermined ratio from the same conditions as when the first transmission image is captured. Storage means for Calculating means for calculating a difference value a between corresponding pixels of the second and first transparent images for each pixel; Calculating means for calculating a predetermined allowable value from a difference value b between corresponding pixels with the third and first transmission images; The difference value a or the evaluation amount calculated from the difference value a is Said The gist of the present invention is to include comparison means for comparing whether or not the value is outside the allowable value, and determination means for determining that the second transmission image is abnormal from the result of the comparison.
[0010]
In the present invention, when a reference transmission image capturing command is input from an external input unit in the absence of a subject at the beginning of use of the X-ray detector, the X-ray tube built in the X-ray generator is A tube transmission voltage and a tube current are set to predetermined conditions, a reference transmission image (first transmission image) is taken and stored in the storage means. When a test transmission image capturing command is input without a subject after an arbitrary period of use, the same conditions as when capturing a reference transmission image (X-ray tube voltage and X-ray tube current are set as predetermined conditions) Then, a test transmission image (second transmission image) is taken and stored in the storage means. Next, the test transmission image and the reference transmission image are read from the storage means, a difference between corresponding pixels is obtained for each pixel, this difference (or an evaluation amount calculated from this difference) is compared with a predetermined allowable value, and X is calculated for each local area. Determine possible degradation of the line detector. If it is detected that the difference exceeds a predetermined allowable value, even if it is determined to be abnormal, the maximum change part is detected not only in a uniform sensitivity change but also in a heterogeneous group-like sensitivity change. It can be determined whether or not the allowable value has been exceeded, and the change is not affected by the image noise accurately.If the pixel value has changed more than the allowable value even in a part of the transmission image, this can be detected and output. For the operator, the temporary inspection of the X-ray detector (and the X-ray generator) can be easily performed automatically.
[0012]
In the present invention, when a reference transmission image capturing command is input from the external input unit in a state where there is no subject at the beginning of use of the X-ray detector, the X-ray generator determines from the conditions of the reference transmission image capturing. Only the generated X-rays are changed by a predetermined percentage, and then a reference transmission image (third transmission image) is taken and stored in the storage means. On the other hand, a reference transmission image (first transmission image) is taken before and after the reference transmission image is taken, a difference between corresponding pixels of the reference transmission image and the reference transmission image is obtained, and a predetermined allowable value is obtained from this difference. Obtain and store in the storage means.
[0013]
The invention described in claim 2 for solving the above-described problem is the invention described in claim 1, wherein the predetermined allowable value is calculated from the maximum value b of the absolute value of the difference value b or the frequency distribution of the difference value b. The gist is that the maximum value equivalent value b.
[0014]
In the present invention, the maximum value of the pixel value change when the X-ray intensity changes by a predetermined percentage is obtained and set as a “predetermined allowable value”. Alternatively, a value corresponding to the maximum value of the pixel value change is statistically obtained from the frequency distribution of the pixel value change, and set as a “predetermined allowable value”. As a result, even if the pixel includes noise, the allowable value is obtained from the distribution of the pixel value change including the noise, so that an allowable value that is not affected by the noise (corresponding to a predetermined percentage) can be obtained. . For this reason, even when the noise is different, the determination can be made based on the same reference.
[0015]
In order to solve the above problems, in the invention described in claim 3 according to the invention described in claim 1 or 2, the evaluation amount is calculated from the maximum value a of the absolute value of the difference value a or the frequency distribution of the difference value a. The gist is the maximum value equivalent value a.
[0016]
In the present invention, the maximum value “a” of the absolute value of the difference value “a” between the test transmission image and the reference transmission image is obtained and set as the “evaluation amount”. Alternatively, the maximum value equivalent value a of the absolute value of the difference value a is statistically obtained from the frequency distribution of the difference value a, and is set as an “evaluation amount”. In particular, when the maximum value equivalent value a is used, stable determination can be performed when the number of pixels is small.
[0017]
In order to solve the above-mentioned modification, the present invention as claimed in claim 4 is the invention as claimed in claims 1 to 3, wherein the evaluation amount is obtained from the difference value a and the allowable value is obtained from the difference value b using the same function. Is the gist.
[0018]
In the present invention, the allowable value is calculated from the difference value b by a certain function (a broad function, which means one calculation routine). For example, the maximum value or a statistically standard deviation of the frequency distribution is used to obtain the maximum value equivalent value and set it as the allowable value, or the allowable value is obtained and stored by an operation such as multiplication by a weight function. Then, the evaluation amount is obtained from the difference value a by the same function, and the determination is performed by comparing with the stored allowable value.
[0019]
In order to solve the above-described problems, a fifth aspect of the present invention provides a display means for displaying a detected transmission image, and a first line having a vertical line and a horizontal line that are substantially lowest and substantially equidistant with respect to a background of intermediate luminance. Or a pattern generating means for generating a second test pattern having vertical lines and horizontal lines at substantially equal intervals and substantially equal intervals on a background of intermediate luminance, and any of the first and second test patterns The gist is to display either one on the display means.
[0020]
In the present invention, when a display test command is input, a test pattern is displayed on the display unit. Test pattern: (1) The horizontal line and the vertical line are all white or black. (2) The horizontal line and the vertical line are parallel to each other. (3) The background brightness is uniform. By displaying based on the conditions (1) to (3), it is possible to inspect the luminance change and distortion of the display device alone.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the X-ray fluoroscopic examination apparatus 1 includes an X-ray generator 10 that outputs an X-ray beam 20 and an X-ray detection that detects the X-ray beam 20 that has passed through a subject 70 with two-dimensional resolution. The device 30, a mechanism unit 71 that changes the fluoroscopic position, the fluoroscopic magnification, and the fluoroscopic angle of the subject 70, an X-ray shielding box 75 that covers them entirely, image processing of the detected transmission image, and control of these functional units. A computer 40, a display unit 50 connected to the computer 40 and externally displaying results processed by the computer 40, and an external input unit 60 connected to the computer 40 and for inputting control commands from the outside are provided. In addition, an X-ray control unit 15 and a mechanism control unit 78 for controlling the X-ray generator 10 and the mechanism unit 71 by signals from the calculator 40 are provided.
[0022]
The X-ray detector 30 is an X-ray detector. I. 31 and a television camera 33. The X-ray detector 30 is not limited to this and may be an X-ray flat panel sensor or the like. The X-ray generator 10 includes an X-ray tube 11 and a high pressure generator 12. The tube voltage and tube current of the X-ray tube 11 are controlled by control from the computer 40. The average energy of X-ray photons generated by the tube voltage changes, and the X-ray dose (number of photons) changes by the tube current.
[0023]
The computer 40 is a general personal computer (hereinafter referred to as a personal computer), a calculation unit 42 that calculates a difference between two types of transmission images, and a comparison unit 43 that compares the calculated difference value with a predetermined allowable value. A determination unit 45 that determines the state of the X-ray detection unit 30 according to the comparison result, a control unit 47 that controls these functional units, a storage unit 49 that stores a predetermined allowable value in advance, and a detection The captured image is converted to digital data and captured by a capture board 41 or the like.
[0024]
As for the calculation part 42, the comparison part 43, the determination part 45, and the control part 47, CPU (central processing unit) generally fulfill | performs the function. The storage unit 49 is a main storage memory that temporarily stores images, an image memory that stores transmission image signals converted by the capture board 41, and other "X-ray detector performance inspection programs" and "display unit inspection programs". Is a magnetic disk device that stores " The display unit (monitor) 50 is an RGB input computer video monitor. The external input unit 60 is a keyboard, a mouse, or the like.
[0025]
The “X-ray detector performance check program” automatically performs a primary check of the transmission image detected by the X-ray detector 30 and displays the result on the display unit. The “display unit inspection program” displays a test pattern on the display unit in order to inspect the deterioration state of the display unit itself.
[0026]
(X-ray detector performance check method)
Next, a method for checking the performance of the X-ray detector 30 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
[0027]
The calculation algorithm and abnormality (deterioration) detection of the “X-ray detector performance check program” are automatically processed by each function unit built in the personal computer 40. The “performance check of the X-ray detector” is performed by irradiating the X-ray beam 20, and is therefore an inspection including a change in the dose rate of the X-ray generated from the X-ray generator 10.
[0028]
First, as shown in FIG. 2A, step S10 is a reference transmission image photographing step. At the beginning of use of the X-ray detector 30, a “reference transmission image capturing command” is input from the external input unit 60 in a state where the subject 70 is not disposed between the X-ray generator 10 and the X-ray detector 30. The PC 40 sets predetermined conditions (detection conditions such as X-ray conditions, geometric conditions, and integration time) for the X-ray generator 10, the mechanical unit 71, the X-ray detector 30, and the like, and detects X-rays. The device 30 detects the reference transmission image. The detected output image signal is taken into the personal computer 40 through the capture board, stored in the magnetic disk device, and also displayed on the monitor 50.
[0029]
Next, as shown in FIG. 2B, step S20 is a test transmission image capturing step. After an arbitrary period from the beginning of use of the X-ray detector 30, the subject 70 is not disposed between the X-ray generator 10 and the X-ray detector 30, and the same conditions as the imaging conditions of the reference transmission image are satisfied. Set and detect the test transmission image. The detected test transmission image is taken into the personal computer through the capture board, stored in the image memory, and displayed on the monitor 50 in the same manner as the processing of the reference transmission image. Here, the optional period may be a periodical one month or one year after the start of use, or it may be determined according to the number of times of use, or it may be irregular, or if you feel an abnormality. You may only do it.
[0030]
In step S30, the reference transmission image stored in the magnetic disk is read into the image memory.
[0031]
Next, in step S40, the absolute value of the difference value of the corresponding pixel value is calculated for all the pixels of each image on the image memory, and the allowable value D stored in advance is calculated. SK Compare with That is, the absolute value of the pixel value difference value is within the allowable range (| pixel value difference value | <allowable value D SK ), The pixel is determined to be “normal” and the process proceeds to the next pixel. If the absolute value of the difference value of the pixel values is out of the allowable range even for one pixel, at least a part of the image is determined to be “abnormal (deteriorated)” and the process proceeds to step S60. Where tolerance D SK The term “incident X-ray detector 30 incident X-ray dose” refers to a value that changes by approximately ± 20%. This tolerance D SK For this, a description thereof will be omitted, and a detailed description will be given separately below.
[0032]
If all the pixels are determined to be “normal”, the process proceeds to step S50. Step S50 is a case where it is determined that all pixels of the test transmission image are “normal”. When the normality is determined as described above, for example, by outputting “normal” to the monitor 50, the operator is encouraged to continue using the X-ray fluoroscopic inspection apparatus 1.
[0033]
On the other hand, step S60 is a case where an abnormal pixel is detected in step S40. In this case, since it was determined that there is at least one abnormal pixel in the X-ray inspection device 30, for example, “a pixel in which the incident X-ray dose of the X-ray detector has changed by about ± 20% or more has been detected. Please ask us to check the X-ray detector and the X-ray generator. ”By outputting an error message such as“ Please check the X-ray detector and the X-ray generator ”, we recommend that the operator check the X-ray detector 30 and the X-ray generator 10 in detail.
[0034]
Accordingly, since the performance check can be automatically performed by checking the X-ray detector 30 using the “X-ray detector performance check program”, the operator can easily connect the X-ray detector 30. Can be checked.
[0035]
(Allowable value D SK Calculation method)
Next, referring to FIG. 3 and FIG. SK The calculation method of will be described.
3A and 3B show the allowable value D. SK 4 is a “distribution of change in pixel value” (when the X-ray tube current is reduced by 20%).
[0036]
As shown in FIG. 3A, step S210 is a reference transmission image capturing step. At the beginning of use of the X-ray detector 30, a “reference transmission image capturing command” is input from the external input unit 60 in a state where the subject 70 is not disposed between the X-ray generator 10 and the X-ray detector 30. The PC 40 sets predetermined conditions (detection conditions such as X-ray conditions, geometric conditions, and integration time) for the X-ray generator 10, the mechanical unit 71, the X-ray detector 30, and the like, and detects X-rays. The device 30 detects the reference transmission image. The detected output image signal is taken into the personal computer 40 through the capture board, stored in the magnetic disk device, and also displayed on the monitor 50.
[0037]
As shown in FIG. 3B, step S220 is a reference transmission image capturing process. In this embodiment, the reference transmission image is captured at the beginning of use and after the reference transmission image is captured, but may be before the reference transmission image is captured at the beginning of use. As a specific method for capturing a reference transmission image, when a “reference transmission image capturing command” is input from the external input unit 60 in a state where the subject 70 is not disposed, the personal computer 40 determines the X-ray tube from the standard image capturing condition setting. Only the current value is reduced by 20%. The X-ray generator 10 outputs an X-ray beam 20 in which the X-ray dose corresponding to this control command is reduced by 20%, and the X-ray detector 30 detects this transmitted image. The detected transmission image is taken into the personal computer 40 through the capture board and stored in a memory device (image memory).
[0038]
Next, in step S230, the standard transmission image and the reference transmission image stored in the magnetic disk are read into the image memory, and a pixel value difference between corresponding pixels is calculated for each pixel (calculation of a difference image).
[0039]
Step S240 is a step of obtaining “a distribution of pixel value changes”. A pixel value distribution (hereinafter referred to as “pixel value change distribution”) in the entire image region (or central portion) of the difference value (difference image) calculated in step S230 is obtained. Here, the distribution of pixel values is a frequency distribution of pixel values. When the “distribution of pixel value change” is plotted in a coordinate system in which the X axis represents the pixel value and the Y axis represents the number of pixels, the “pixel value change distribution” shown in FIG. 4 is obtained. The spread of the “pixel value change distribution” is mainly caused by noise caused by X-ray photon noise and non-uniform characteristics of the X-ray detector 30 in the distribution area. Since the contribution of noise is large, a normal distribution graph is obtained as shown in FIG.
[0040]
In step S250, an allowable value D is calculated from the "distribution of pixel value change". SK This is a process for obtaining. That is, for example, the “distribution of pixel value change” is assumed to be stored in a database consisting of pixel values and the number of pixels, and the maximum absolute pixel value (absolute value of pixel values) where the number of pixels is not 0 is obtained from this database. This absolute pixel value is converted into an allowable value D. SK Is stored in the magnetic disk. In other words, tolerance D SK Is the maximum absolute difference between the pixel values of the reference transmission image and the standard transmission image when image noise and characteristic inhomogeneity are considered. Book D SK In step S230, the maximum absolute difference may be directly obtained without obtaining the “pixel value change distribution”. D SK The other way of obtaining will be described later.
[0041]
In the present embodiment, the allowable value D SK When the incident X-ray dose of the X-ray detector 30 is reduced by 20% by reducing the current value supplied to the X-ray generator 10 by 20% compared to when the reference transmission image was taken. However, on the contrary, even if “the incident X-ray dose of the X-ray detector 30 increases by 20%”, the allowable value D SK Is substantially the same value as “when the incident X-ray dose of the X-ray detector 30 is reduced by 20%”. Actually, since the X-ray dose and the sensitivity of the X-ray detector 30 decrease with time, the allowable value D when “the incident X-ray dose of the X-ray detector 30 decreases by 20%” SK Is actually measured.
[0042]
Therefore, the above allowable value D SK By implementing the calculation method, the allowable value D used for checking the performance of the X-ray detector 30 SK Can be calculated.
[0043]
(Allowable value D SK Variation of calculation method)
In the embodiment of the present invention, when the “pixel value change distribution” shown in FIG. 4 is obtained, the difference value used for the pixel value distribution is the entire image area in step S240 of FIG. Alternatively, the “pixel value change distribution” may be generated using only the image information of the part. As a result, even if the wide-area characteristic inhomogeneity (such as shading) of the X-ray detector 30 is large, the allowable amount D SK It is possible to calculate a representative value in the center without excessively increasing. Also, the calculation time can be shortened.
[0044]
In addition, allowable value D SK The current change% that is the calculation criterion is ± 20% in the present embodiment, but is not limited to this and may be any percentage. Further, the screen may be divided into a plurality of zones and calculated for each zone. For example, the critical value D is 10% for the central part, 20% for the peripheral part, and 15% for the middle part. SK May be used. Further, instead of changing the tube current, the reference transmission image may be obtained by changing the tube voltage, the geometric condition, or the X-ray filter.
[0045]
Furthermore, the screen is divided into a plurality of zones, a “pixel value change distribution” is obtained for each zone of the screen, and a different allowable value D for each zone. SK May be obtained. Thereby, more careful determination is possible.
[0046]
Tolerance D SK Is calculated by calculating + α (small value) or xk (a value slightly larger than 1) for the maximum absolute pixel value in which the “pixel value change distribution” does not become 0, and giving a large margin. Also good. In addition, the average pixel value, Mean, standard deviation, and σ of “distribution of pixel value change” may be obtained and calculated by Expression (1).
D SK = ABS (Mean) + 4 * σ Equation (1)
Here, the coefficient of the second term does not necessarily need to be “4”, and may be selected from about “3” to “5”. This D SK In this calculation, “a maximum absolute pixel value whose distribution does not become zero”, that is, a value corresponding to the maximum absolute difference value is statistically obtained. In the case of a detector with little characteristic inhomogeneity, the allowable value D is stably calculated because it is calculated by the equation (1). SK Is required.
[0047]
(Inspection method for display)
Next, an inspection method for the monitor 50 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the first and second test patterns shown in FIGS. In FIG. 5 and FIG. 6, the repetition of the pattern is omitted.
[0048]
The “inspection of the display unit” is the first test pattern shown in FIG. 5 or the second test pattern shown in FIG. 6 on the monitor 50 in order to visually inspect the gradation and distortion displayed on the monitor 50. To display. Here, the pattern generating means reads out the first and second test patterns from the magnetic disk or creates them by calculation, writes them directly into the image memory, and outputs them to the display unit.
[0049]
The background of these first and second test patterns is a gray scale of intermediate luminance (“128” when binary 8-bit display is performed). In gray scale “0-255”, “0” is the darkest and “255” is the brightest. Further, there is a straight line every 8 pixels in the horizontal and vertical directions.
[0050]
Since the screen of the monitor 50 is 480 pixels long and 640 pixels wide, these straight lines have 59 horizontal lines and 79 vertical lines. In the first test pattern, the gray scale is 255 (true white), and the second test pattern is gray. Scale 0 (true black). Each of these test patterns is displayed on the monitor,
(1) The horizontal line and the vertical line are all white or black.
(2) The horizontal line and the vertical line are parallel to each other.
(3) The background brightness is uniform.
Is confirmed visually.
[0051]
(Effects of the first embodiment)
Therefore, according to the embodiment of the present invention, the X-ray beam 20 generated from the X-ray generator 30 is converted into the X-ray detector 30 in a state where the subject 70 is not arranged at the beginning of use of the X-ray detector 30. And is stored as a reference transmission image, and then a test transmission image is taken periodically or aperiodically under the same conditions as the reference transmission image shooting conditions, and the corresponding pixels of the reference transmission image and the test transmission image are captured. When the difference between the pixel values is calculated for each pixel and the difference value is within the allowable range, it is determined that the test transmission image is normal, while at least one of the difference values is within the allowable range. When it is outside, it is determined that at least a part of the test transmission image is abnormal, and the fact is displayed on the monitor 50, so that the state of the X-ray detector 30 and the X-ray generator 10 can be easily changed to the outside. Can let you know.
[0052]
The permissible range is a permissible value D that is a value in which the incident X-ray dose of the X-ray detector changes by about 20% even if the absolute value of the difference value of the pixel value is one pixel. SK If the brightness changes more than the allowable value due to deterioration of sensitivity of the X-ray detector 30, burn-in, etc., by displaying an abnormal message when exceeding the value, this can be detected and displayed. The primary inspection of the X-ray detector 30 and the X-ray generator 10 can be performed automatically and easily.
[0053]
In particular, it is possible to determine whether the maximum change portion exceeds an allowable value not only in a uniform sensitivity change but also in a heterogeneous group-like sensitivity change, and the change is not affected by image noise, and the incident X-ray dose is accurately about ± A value changed by 20% can be determined as an allowable value.
[0054]
Further, in “inspecting the display unit”, by displaying the first test pattern or the second test pattern on the monitor 50, it is possible to visually inspect the luminance change or distortion of only the monitor 50.
[0055]
(Modification)
In the present embodiment, in order to check the deterioration of the X-ray detector 30, the difference between the pixel values of the reference transmission image and the test transmission image is performed for each pixel, and the comparison is sequentially made with the allowable value. However, the deterioration inspection method is not limited to this. For example, even if the difference image between the reference transmission image and the test transmission image is calculated first and the difference image determination process is performed later, the same effect as in the present embodiment can be obtained. Obtainable.
[0056]
The photographing conditions for the reference, reference, and test transmission images are automatically set by the personal computer 40, but some or all of the setting items may be manually set by the operator.
[0057]
Further, as a modification of the determination and calculation method of the allowable value, the allowable value D according to the embodiment of the present invention is applied to the image smoothed by applying a spatial filter. SK Calculation and determination processing may be performed. In this case, the allowable value D is not calculated by all pixels but by thinning (for example, every other pixel). SK Calculation and determination can also be performed.
[0058]
In the present embodiment, even a single pixel has an allowable value D. SK It is determined whether pixels exceeding the threshold value are detected. This is because the maximum difference value is the allowable value D. SK It is equivalent to determining whether or not. Where D SK An abnormal message may be output when the number of pixels exceeding the predetermined number exceeds one pixel instead of necessarily one pixel.
[0059]
Here, for example, in the “X-ray detector performance check program”, an addition processing step is performed to perform addition when an abnormal pixel is detected. SK When a pixel exceeding this value is detected, addition and totalization are performed so that an abnormal message is output to the monitor 50 when the total value exceeds a predetermined number. Further, the number of abnormal pixels may be displayed.
[0060]
In the present embodiment, the difference value calculated from the test transmission image and the reference transmission image and the allowable value D SK And the difference value and the allowable value D SK However, it is possible to use other comparison methods including operations. For example, the distribution of the difference image is multiplied by a weight function that increases as the absolute value increases, and the difference is evaluated as a score, and this score is compared with another allowable value to determine abnormality. Like that.
[0061]
Furthermore, in the present embodiment, the allowable value D is calculated from the difference between the standard transmission image and the reference transmission image. SK By calculating the maximum absolute value of the difference by the allowable value D SK However, the allowable value can also be obtained by multiplying the “distribution of pixel value change” by multiplying by a similar weight function. Generally speaking, when the evaluation value is obtained by calculating the difference value (difference image) between the test transmission image and the reference transmission image and the like and the comparison is made with the allowable value D, the allowable value D is obtained. As a method, the same calculation is added to the difference value (difference image) between the reference transmission image and the standard transmission image.
[0062]
In addition to the weight function multiplication, various calculations can be considered. For example, the maximum absolute difference value equivalent value is obtained and stored in the above equation (1) to obtain the allowable amount D, and the maximum absolute difference value equivalent value is obtained by using the same equation (1) to obtain the evaluation amount. As an example, calculation and comparison / determination can be shown. In this example, stable determination can be performed when the number of pixels is small.
[0063]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the X-ray fluoroscope inspection apparatus which can perform inspection of an X-ray detector, an X-ray generator, and a display part easily can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray fluoroscopic inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for checking the performance of the X-ray detector according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 shows an allowable value D according to the embodiment of the present invention. SK It is a flowchart figure which calculates.
FIG. 4 is a “pixel value change distribution” graph according to the embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a diagram showing a first test pattern.
FIG. 6 is a diagram showing a second test pattern.
[Explanation of symbols]
1 X-ray fluoroscopy system
10 X-ray generator
11 X-ray tube
12 High pressure generator
20 X-ray beam
30 X-ray detector
31 X-ray I.
33 TV camera
40 Computer (PC)
41 Capture board
42 Calculation unit
43 comparison part
45 judgment part
47 Control unit
49 Memory
50 Display (Monitor)
60 External input section
70 subjects
71 Mechanism
75 X-ray shielding box
78 Mechanism control unit

Claims (5)

被検体に向けてX線を照射し、当該被検体を透過したX線をX線検出器で検出し、当該被検体の透過画像を表示するX線透視検査装置であって、
使用開始初期に、前記被検体を配置しない状態で撮影した第1の透過画像と、使用開始初期から任意期間経過後に、前記第1の透過画像の撮影時と同一条件で撮影した第2の透過画像と、使用開始初期に、前記第1の透過画像の撮影時と同一条件からX線を発生するX線発生手段で発生するX線を所定の割合に変更した状態で撮影した第3の透過画像を記憶する記憶手段と、
前記第2及び第1の透過画像の対応画素間の差分値aを各画素ごとに算出する算出手段と、前記第3及び1の透過画像との対応画素間の差分値bから所定の許容値を算出する算出手段と、
前記差分値aあるいはこの差分値aから計算する評価量が前記許容値の外であるか否かを比較する比較手段と、
前記比較の結果から、前記第2の透過画像は異常と判定する判定手段と
を備えることを特徴とするX線透視検査装置。
An X-ray fluoroscopic examination apparatus that irradiates a subject with X-rays, detects X-rays transmitted through the subject with an X-ray detector, and displays a transmission image of the subject,
A first transmission image taken in the initial stage of use without the subject being placed, and a second transmission taken under the same conditions as the first transmission image after an arbitrary period of time has elapsed since the beginning of use. An image and a third transmission imaged in the initial stage of use, with the X-rays generated by the X-ray generation means for generating X-rays being changed to a predetermined ratio from the same conditions as when capturing the first transmission image Storage means for storing images;
A calculation unit that calculates a difference value a between corresponding pixels of the second and first transparent images for each pixel, and a predetermined allowable value from a difference value b between corresponding pixels of the third and first transparent images. Calculating means for calculating
Comparison means for evaluation quantity calculating from said difference value a or the difference value a is compared whether or not outside the tolerance,
An X-ray fluoroscopic inspection apparatus comprising: a determination unit that determines that the second transmission image is abnormal based on a result of the comparison.
前記所定の許容値は、
前記差分値bの絶対値の最大値bあるいは前記差分値bの頻度分布から計算される最大値相当値bであることを特徴とする請求項1記載のX線透視検査装置。
The predetermined tolerance is
The X-ray fluoroscopic examination apparatus according to claim 1, wherein the absolute value of the difference value b is a maximum value b or a maximum value equivalent value b calculated from a frequency distribution of the difference value b.
前記評価量は、
前記差分値aの絶対値の最大値aあるいは前記差分値aの頻度分布から計算される最大値相当値aであることを特徴とする請求項1又は2のいずれか1項に記載のX線透視検査装置。
The evaluation amount is
The X-ray according to claim 1, wherein the absolute value is a maximum value a of the difference value a or a maximum value equivalent value a calculated from a frequency distribution of the difference value a. Fluoroscopy device.
前記評価量を前記差分値aから、前記許容値を前記差分値bから、それぞれ同じ関数を用いて求めることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のX線透視検査装置。  The fluoroscopic examination apparatus according to claim 1, wherein the evaluation amount is obtained from the difference value a and the allowable value is obtained from the difference value b using the same function. . 検出された透過画像を表示する表示手段と、
中間輝度の背景に対し略最低輝度で略等間隔の縦線と横線を有する第1のテストパターン、又は、中間輝度の背景に略最高輝度で略等間隔の縦線と横線を有する第2のテストパターンを発生するパターン発生手段とを備え、第1及び第2のテストパターンのいずれか一方を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のX線透視検査装置。
Display means for displaying the detected transmission image;
A first test pattern having vertical lines and horizontal lines with substantially the lowest luminance and substantially equal intervals with respect to the background of intermediate luminance, or a second test pattern having vertical lines and horizontal lines with substantially the highest luminance and substantially equal intervals on the background of intermediate luminance. 5. The apparatus according to claim 1, further comprising: a pattern generation unit configured to generate a test pattern, wherein one of the first and second test patterns is displayed on the display unit. A fluoroscopic inspection device.
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