JP4124339B2 - 計測結果表示方法、x線装置、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被照射体に対してX線を照射するX線発生器、X線照射後の被照射体から得られるX線を検出するX線検出器、及び被照射体を撮像する撮像器を備えるX線装置における計測結果の表示方法、該方法に用いられるX線装置、及びコンピュータをX線装置として機能させるためのコンピュータプログラムに関し、特にCCD等の撮像器から得られた画像の一部に、被照射体から得られるX線に基づき生成されたX線画像を重ね合わせて表示する方法等に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の放射線装置、例えばX線装置はステージ上に載置された被照射体を撮像する撮像器を備えており、撮像機で撮像された画像データをコンピュータのモニタ上に表示させることが可能となっている。一方、照射後の被照射体から発生する蛍光X線を蛍光X線検出器により検出し、検出されたX線の強度に基づき生成される特定元素の蛍光X線像に係る画像データも同様に、モニタ上に表示させることができる(例えば、特許文献1参照。)。このような画像データをモニタ上に表示することにより、被照射体の外観及び資料中の元素の特性を容易に視認することが可能となっていた。
【0003】
【特許文献1】
特開平4−175648号公報
【特許文献2】
特開平8−15187号公報
【特許文献3】
特開平10−26593号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のX線装置はモニタ上に、撮像器から得られる画像データと蛍光X線検出器から得られる蛍光X線像に係る画像データとをそれぞれ別個に表示していたため、撮像器から得られる画像データの一部分に対応する箇所が、蛍光X線像に係る画像データのどの部分に対応するのか把握することは困難であった。
【0005】
また、蛍光X線像のみならず、透過X線検出器により検出された透過X線の強度に基づき生成される透過X線像に係る画像データ、及び回折X線検出器により検出された特定元素の回折X線の強度に基づき生成される回折X線像に係る画像データについてもそれぞれが、別々に表示されておりそれぞれの対応関係も不明確であった。
【0006】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、撮像器により撮像した第1画像データの一部領域に、X線検出器により検出したX線の強度に基づき生成した第2画像データを合成して合成画像を生成して表示装置へ出力することにより、撮像により得られた画像とX線の計測により得られた画像との対応関係を容易に視認することが可能な計測結果の表示方法、該方法に用いられるX線装置、及びコンピュータをX線装置の一部として機能させるためのコンピュータプログラムを提供することにある。
【0007】
また、本発明の他の目的は、計測画像を表示すべき領域情報を受け付けることにより、ユーザが自由に領域を指定して画像を重ね合わせて表示させることが可能なX線装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る計測結果表示方法は、被照射体に対してX線を照射するX線発生器、X線照射後の被照射体から得られるX線を検出するX線検出器、及び被照射体を撮像する撮像器を備えるX線装置における計測結果の表示方法において、前記撮像器により撮像した第1の画像データを記憶する第1画像データ記憶ステップと、前記X線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第2の画像データを記憶する第2画像データ記憶ステップと、前記X線検出器とは別のX線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第3の画像データを記憶する第3画像データ記憶ステップと、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するか、または、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するかの選択を受け付けるステップと、該ステップにより、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成し、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、前記記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成する生成ステップと、前記合成画像を表示装置へ出力する出力ステップとを備えることを特徴とする。
【0009】
本発明に係るX線装置は、被照射体に対してX線を照射するX線発生器、X線照射後の被照射体から得られるX線を検出するX線検出器、及び被照射体を撮像する撮像器を備えるX線装置において、前記撮像器により撮像した第1の画像データを記憶する第1画像データ記憶手段と、前記X線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第2の画像データを記憶する第2画像データ記憶手段と、前記X線検出器とは別のX線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第3の画像データを記憶する第3画像データ記憶手段と、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するか、または、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するかの選択を受け付ける手段と、該手段により、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成し、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、前記記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成する生成手段と、前記合成画像を表示装置へ出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
本発明にあっては、CCD等の撮像器により撮像した第1の画像データを記憶し、またX線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第2の画像データを記憶する。X線検出器としては、被照射体から発生する蛍光X線を検出する蛍光X線検出器、被照射体を透過した透過X線を検出する透過X線検出器、または試料で回折された回折X線を検出する回折X線検出器等が用いられ、X線検出器からの出力をマルチチャンネルアナライザ等へ入力して検出されたX線の強度、計数値を測定する等公知の方法を用いて、第2の画像データを生成して記憶する。
【0011】
X線検出装置は、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成し、合成画像を表示装置へ出力するようにしたので、ユーザは撮像により得られた画像とX線の計測により得られた画像との対応関係を容易に視認することが可能となる。
【0012】
本発明に係るX線装置は、前記第2画像データを表示すべき領域情報を受け付ける受付手段をさらに備え、前記生成手段は、前記受付手段により受け付けられた領域情報に基づいて、合成画像を生成するよう構成してあることを特徴とする。
【0013】
また、本発明にあっては、X線装置は第2画像データを表示すべき領域情報を受け付ける。そして、X線装置は、この受け付けた領域情報に基づいて、第2画像データを第1画像データ上に表示するようにしたので、ユーザは自由に、希望する箇所、範囲を指定して画像を重ね合わせて表示させることが可能となり、よりX線解析を効率よく進めることが可能となる。
【0015】
さらに、本発明にあっては、前記X線検出器とは別のX線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第3の画像データを記憶する。そして、X線装置は、記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成する。すなわち、撮像器から得られた画像データではなく、X線の計測により得られた画像データ同士を合成(例えば、透過X線像と蛍光X線像との合成)するようにしたので、様々な計測結果を一の画像上で対比しながら視認することが可能となる。
【0016】
本発明に係るX線装置は、前記X線検出器は、被照射体から発生する蛍光X線を検出する蛍光X線検出器、被照射体を透過した透過X線を検出する透過X線検出器、または被照射体で回折された回折X線を検出する回折X線検出器であることを特徴とする。
【0017】
本発明に係るコンピュータプログラムは、被照射体に対してX線を照射するX線発生器、X線照射後の被照射体から得られるX線を検出するX線検出器、及び被照射体を撮像する撮像器に接続されるコンピュータの表示装置に計測結果を表示させるためのコンピュータプログラムにおいて、コンピュータに、前記撮像器により撮像した第1の画像データを記憶させる第1画像データ記憶ステップと、コンピュータに、前記X線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第2の画像データを記憶させる第2画像データ記憶ステップと、コンピュータに、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するか、または、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するかの選択を受け付けさせるステップと、該ステップにより、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、コンピュータに、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成させ、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、前記記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成させる生成ステップと、コンピュータに、前記合成画像を前記表示装置へ出力させる出力ステップとを実行させることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態1
図1は本発明に係るX線装置の概要を示す模式図である。X線装置1は被照射体(以下、試料という)26aにX線を照射して、照射後のX線を計測する計測部20、計測部20から得られたデータを処理するデータ処理部2、及びデータ処理部2で処理されたデータを表示するコンピュータ10から構成される。以下に、計測部20の構成について説明する。計測部20は、X線発生器21、蛍光X線検出器23、撮像器(CCD(Charge Coupled Device))22、透過X線検出器28,X線コントローラ21b、及び試料ステージ26等から構成される。X線コントローラ21bの制御に従いX線発生器21で発生したX線(1次X線)は、ガラス管等のX線導管21aにより集光された後、真空領域25及びX線遮蔽壁24aに貼り渡されたレジンフィルム24を経て、試料ステージ26に載置された試料26aを照射する。
【0019】
23は試料ステージ26上の試料26aに一次X線を照射したときに試料26aにおいて生ずる蛍光X線(2次X線)を検出するための例えば半導体検出器よりなる蛍光X線検出器である。この蛍光X線検出器23は、液体窒素など冷却用媒体を収容したタンク23aに連なるハウジング23b内に延設された熱伝導性の良好な銅よりなるコールドフィンガー(図示せず)の下部先端に、真空領域25に臨むようにして設けられている。蛍光X線検出器23にて検出された蛍光X線は信号取り出し用リード線(図示せず)に接続される信号アンプ(図示せず)で増幅された後、データ処理部2へ出力される。
【0020】
22aは顕微鏡でありその一端を真空領域25に臨ませており、試料26aから得られる拡大像はその他端に接続されるCCD22により電気信号に変換され、ディジタル信号に変換された後、コンピュータ10へ試料26aの画像データが出力される。
【0021】
試料ステージ26の下側であって、X線発生器21から照射されるX線ビームの照射方向の延長上には、試料26aを透過した透過X線を検出する透過X線検出器28が固設されている。透過X線検出器28は例えばNaI(TI)シンチレータ及び光電子増倍管等が用いられる。シンチレータにて吸収されたエネルギーに比例した強度の光は、光電子増倍管により電子に変換され電気信号(パルス)として図示しないアンプにより増幅された後、データ処理部2へ出力される。
【0022】
27はステージコントローラであり、コンピュータ10のジョィスティック等の入力部からの指示に従い、モータを制御して、試料ステージ26を上下方向(Z軸方向)及び前後左右方向(X、Y軸方向)へ移動させる。試料ステージのX軸、Y軸、Z軸の各軸の位置情報は、ステージコントローラ27からデータ処理部2へ出力される。すなわち、CCD22から出力される画像データ、透過X線検出器28から出力される透過X線に係る信号、及び蛍光X線検出器23から出力される蛍光X線に係る信号は、X軸、Y軸、Z軸の各軸の位置情報に対応づけられてデータ処理部2またはコンピュータ10へ出力される。
【0023】
続いて、データ処理部2及びコンピュータ10の構成について説明する。図2はX線装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。パーソナルコンピュータ等のコンピュータ10はバス17を介してCPU(Central Processing Unit)11、記憶部15、入力部13、RAM(Random Access Memory)12、画像メモリ19、表示装置(以下、表示部という)14、通信部16等が接続されている。
【0024】
CPU11は、バス17及び通信部16を介してX線装置1の上述したようなハードウェア各部と接続されていて、それらを制御すると共に、ハードディスク等の記憶部15に格納された制御プログラム15Pに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。RAM12は、SRAM(Static Random Access Memory)またはフラッシュメモリ等で構成され、ソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。ユーザの入力部13からの画像取込指示があった場合、CPU11はCCD22に対して画像の取り込み信号を出力する。CCD22に蓄積された電荷は電気信号としてA/D変換器221に出力され、A/D変換器221によりディジタル信号に変換された画像データはRGB各成分のデータとして画像メモリ19に記憶され、また液晶ディスプレイ等の表示部14へ出力される。
【0025】
画像メモリ19はDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、複数領域のフレームバッファを有し、CCD22から取り込まれた画像データ(第1画像データ)は第1のフレームバッファに記憶される。後述する処理により生成された、透過X線像に係る画像データ(第2画像データ)は第2のフレームバッファに記憶され、また蛍光X線像に係る画像データ(第3画像データ)は第3のフレームバッファに記憶される。
【0026】
入力部13はキーボード、マウス、及びジョイスティック等で構成され、操作信号をCPU11へ出力する。時計部18は時間情報をCPU11へ出力し、CPU11は時計部18から出力される時間情報に基づいて各種ハードウェアの同期タイミングをとる。また、表示部14はCRT(Cathode-ray Tube)、またはLCD(Liquid Crystal Display)等のディスプレイで構成され、画像メモリ19のフレームバッファから読み出された画像データを表示出力する。通信部16はデータ処理部2との間で情報の送受信を行う。
【0027】
続いて、データ処理部2の詳細を説明する。図に示すように透過X線検出器28にはパルスプロセッサ281及びカウント数メモリ282が接続されている。透過X線検出器28から出力された特定のX、Y座標値における透過X線のパルス数はパルスプロセッサ281にて計数され、計数後のパルス数はカウント数メモリ282に記憶される。ステージコントローラ27には座標値メモリ271が接続されており、試料ステージ26のX、Y座標値がステージコントローラ27bから出力され、座標値メモリ271に記憶される。
【0028】
座標値メモリ271に記憶された座標値データ及びカウント数メモリ282に記憶されたパルス数は通信インターフェース200から、コンピュータ10の通信部16を経由してCPU(Central Processing Unit)11へ出力される。CPU11はデータ処理部2から出力されるXY座標値に対応づけてパルス数をRAM12に記憶する。CPU11はその後、試料ステージ26を所定範囲のXY座標値内で動作させ、透過X線検出器28からのパルス数をXY座標値に対応させてRAM12に記憶する。透過X線検出器28の走査範囲はCCD22の画像取り込み範囲と一致させるようにすればよい。
【0029】
CPU11は全ての座標値について走査が終了した後、RAM12に記憶したパルス数を読み出してヒストグラムを生成する。CPU11は、生成したヒストグラムに基づいて、各X、Y座標値におけるパルス数を8ビット256階調の明度値へ変換して画像データを生成する。生成された透過X線画像に係る画像データ(第2の画像データ)は画像メモリ19の第2フレームバッファに記憶される。
【0030】
一方、蛍光X線検出器23にはパルスプロセッサ231,マルチチャンネルアナライザ(以下、MCAという)232及びスペクトルメモリ234が接続される。蛍光X線検出器23に到達した蛍光X線は、その波高値がエネルギーに比例した電気パルスに変換され、蛍光X線検出器23から出力される。この出力は、パルスプロセッサ231を経てMCA232に入力され、個々のパルス波高値がディジタル化されて、波高値に対応するデータメモリのアドレス(チャネル)にパルスの個数が記録され、蛍光X線のエネルギースペクトルが形成され、これがスペクトルメモリ234に記憶される。スペクトルメモリ234に記憶されたエネルギースペクトルから着目している元素に対応する蛍光X線の個数を積算し、蛍光X線像の輝度としてRAM12に送られる。
【0031】
CPU11は、試料ステージ26を制御し、試料26aをx方向、y方向に順次変えて、走査することにより、同様の処理を繰り返して行い、画像メモリ19に蛍光X線の輝度をRAM12へ出力する。CCD22の撮像範囲内において走査が全て終了した後に、各元素の輝度及び座標情報を画像メモリ19へ出力することにより元素の分布を表す画像データ(第3画像データ)が得られる。なお、蛍光X線像から得られる各元素の画像データは第3フレームバッファに記憶される。
【0032】
以上のハードウェア構成において、本発明におけるソフトウェア処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。図3及び図4は画像合成処理の手順を示すフローチャートである。まず、CPU11はCCD22から得られるCCD画像データ(第1画像データ)を画像メモリ19の第1フレームバッファに記憶する(ステップS31)。続いて、上述したように透過X線検出器28から得られる透過X線画像データ(第2画像データ)を画像メモリ19の第2フレームバッファに記憶する(ステップS32)。同様に、蛍光X線検出器23から得られる各元素の蛍光X線画像データ(第3画像データ)を画像メモリ19の第3フレームバッファに記憶する(ステップS33)。
【0033】
CPU11は入力部13から、蛍光X線画像データのうち、画像表示すべき対象となる元素を受け付ける(ステップS34)。CPU11はユーザからの元素の選択入力があった場合、選択された元素のみの輝度データを抽出して再度第3フレームバッファに特定元素に係る蛍光X線画像データを生成して記憶する。CPU11は、特定元素に係る蛍光X線画像データを生成した後、各画像データを表示部14へ出力する(ステップS35)。
【0034】
図5は表示部14に出力される画像データのイメージを示す説明図である。表示部14には第1乃至第3フレームバッファからそれぞれ読み出されたCCD画像、透過X線画像、及び、蛍光X線画像がそれぞれ別のウィンドウに表示される。CPU11は画像合成のための予め記憶されたメッセージを記憶部15から読み出して表示する。そして、ユーザが合成を希望する対象を受け付ける(ステップS36)。本実施例では、一例として、図に示すように「CCD画像に透過X線画像を合成」する場合、「CCD画像に蛍光X線画像を合成」する場合、「透過X線画像に蛍光X線画像を合成」する場合のいずれかを選択できるようになっている。なお、合成のパターンはこれに限るものではなく、透過X線画像にCCD画像を合成する場合の他、CCD画像に透過X線画像及び蛍光X線画像を合成するものであっても良い。
【0035】
CPU11は入力部13から一の選択を受け付けた場合、合成の基礎となる画像を、選択対象に係る画像のフレームバッファから読み出して別のウィンドウに表示する(ステップS37)。図5の例の場合、「CCD画像に透過X線画像を合成」が選択されているため基礎となるCCD画像を第1フレームバッファから読み出して所定のウィンドウに表示する。さらに、CPU11は領域情報の入力を促すメッセージを記憶部15から読み出して、「領域情報をドラッグ&ドロップにより入力して下さい。」等と表示する。
【0036】
CPU11は入力部15から領域情報が入力された場合、これを受け付ける(ステップS38)。なお、本実施の形態においては領域情報の入力を、マウスを用いたドラッグアンドドロップにより実行したが、キーボードから直接、始点、終点、または中心点等の座標値を入力させるようにしても良い。CPU11は領域情報が入力された場合、基礎画像以外の他の合成対象となる画像から受け付けた領域の画像データを取得する(ステップS41)。本実施例では透過X線画像の所定領域の画像データが取得され画像メモリ19に記憶される。
【0037】
さらに、CPU11は合成の基礎となる画像から受け付けた領域の画像データを削除する処理を行う(ステップS42)。本実施例では、CCD画像の所定領域の、画像データの明度値を削除した上で画像メモリ19に記憶する。そして削除後の画像データに取得後の画像データを合成して合成画像を生成する(ステップS43)。すなわち、画像メモリ19から読み出した画像処理後のCCD画像の所定領域に、該所定領域のCCD画像に代えて、同じく画像メモリ19から読み出した所定領域の透過X線画像を重ね合わせて合成画像を生成する。最後にCPU11は生成した画像データを表示部14へ出力する(ステップS44)。
【0038】
図6は合成画像のイメージを示す説明図である。図に示すようにCCD画像の指定された領域に、CCD画像に代えて透過X線画像が合成されて表示される。このように、本発明によればX線計測から得られる複数の画像の選択、及び領域指定を容易に行うことが可能となる。また、X線装置1から得られる形状計測、成分計測、及び内部構造計測を同時に一の画像上で位置関係を視認して対比することが可能となり、より効率よく試料26aの計測が可能となる。
【0039】
実施の形態2
図7は実施の形態3に係るX線装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態1に係るコンピュータ10を実行させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態2のようにコンピュータ10にプレインストールして提供することも、またCD−ROM、MO等の可搬型記録媒体で提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを回線経由で搬送波として伝搬させて提供することも可能である。以下に、その内容を説明する。
【0040】
図7に示すコンピュータ10に、第1の画像データを記憶させ、第2の画像データを記憶させ、合成画像を生成させ、合成画像を出力させるプログラムが記録された記録媒体1a(CD−ROM、MO又はDVD−ROM等)がコンピュータ10の記憶部15にインストールされている。係るプログラムはコンピュータ10のRAM12にロードして実行される。これにより、上述のような本発明のコンピュータ10として機能する。
【0041】
実施の形態3
実施の形態3は実施の形態1のX線装置1にさらに回折X線検出器を加えた構成である。図8は実施の形態3に係るX線装置1の概要を示す説明図である。図8に示すように試料ステージ26の下層であって透過X線検出器28の近傍には半導体検出器等の回折X線検出器29が設けられている。回折X線検出器29は試料26aの測定点との距離を一定に保ちながら、角度のみを変えて回折X線を検出すべく、回折X線検出器29の底部の図示しない回動ギアが、弧状のレール29aに回動可能に係止されている。回折X線検出器29は回折X線検出器コントローラ29bの制御に従い、弧状のレール29aに沿って逐次角度を変えて回折X線を検出する。
【0042】
図9は実施の形態3に係るX線装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。回折X線検出器29には、蛍光X線検出器23と同様に、パルスプロセッサ291,MCA292及びスペクトルメモリ293が接続される。レール29aを移動する回折X線検出器29に到達した回折X線は、X線エネルギーに比例した電気パルスに変換され、回折X線検出器29から出力される。この出力は、パルスプロセッサ291を経てMCA292に入力される。個々のパルス波高値はディジタル化され、回折X線検出器29の移動角度、すなわち回折角度に対応するデータメモリのアドレス(チャネル)にパルスの個数が記録される。これにより、回折X線の回折角度に対するスペクトルが形成され、これがスペクトルメモリ293に記憶される。スペクトルメモリ293に記憶された回折角度に対するスペクトルから、着目している元素に対応する回折X線の個数を積算し、回折X線像の輝度としてRAM12に送られる。
【0043】
CPU11は、試料ステージ26を制御し、試料26aをx方向、y方向に順次変えて、走査することにより、同様の処理を繰り返して行い、画像メモリ19に回折X線の輝度をRAM12へ出力する。CCD22の撮像範囲内において走査が全て終了した後に、各元素の輝度及び座標情報を画像メモリ19へ出力することにより元素の分布を表す画像データ(第4画像データ)が得られる。なお、回折X線像から得られる各元素の画像データは第4フレームバッファに記憶される。
【0044】
以上のようにして得られた回折X線画像はCCD画像、蛍光X線画像、及び透過X線画像と同様にユーザの選択に従ってCPU11からの指示に従って、上述した処理方法に従って適宜読み出されて合成画像が生成される。この場合、CCD画像の一部領域に回折X線画像を合成して表示することはもちろん、蛍光X線画像、または透過X線画像の一部領域に回折X線画像を合成するようにしても良いことはもちろんである。
【0045】
実施の形態4
実施の形態1乃至3はコンピュータ10内に画像メモリ19を備えているが、実施の形態4の如くこれに加えてデータ処理部2内にも画像メモリ219を備えるようにしてもよい。
【0046】
図10は実施の形態4に係るX線装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。データ処理部2内の画像メモリ219は蛍光X線検出器23のMCA232、透過X線検出器28のカウント数メモリ282、回折X線検出器29のMCA292、及び、座標値メモリ271に接続されている。すなわち、コンピュータ1のCPU11の演算量を低減するために、回折X線検出器29、透過X線検出器28及び蛍光X線検出器23により生成される各画像データはデータ処理部2内で生成処理され、通信インターフェース200を介して、コンピュータ1の画像メモリ19に出力される。以下に画像データ処理の手順について説明する。
【0047】
透過X線検出器28から出力された特定のX、Y座標値における透過X線のパルス数はパルスプロセッサ281にて計数され、計数後のパルス数はカウント数メモリ282に記憶される。ステージコントローラ27には座標値メモリ271が接続されており、試料ステージ26のX、Y座標値がステージコントローラ21bから出力され、座標値メモリ271に記憶される。
【0048】
座標値メモリ271に記憶された座標値データ及びカウント数メモリ282に記憶されたパルス数はXY座標値に対応づけて画像メモリ219の第2フレームバッファに記憶される。CPU11はその後、試料ステージ26を所定範囲のXY座標値内で動作させる。透過X線検出器28からのパルス数はXY座標値に対応させて画像メモリ219の第2フレームバッファに記憶される。記憶された透過X線画像に係る画像データ(第2の画像データ)は適宜のタイミングでコンピュータ1へ出力され、画像メモリ19の第2フレームバッファに記憶される。
【0049】
蛍光X線検出器23にはパルスプロセッサ231,MCA232及びスペクトルメモリ234が接続される。蛍光X線検出器23に到達した蛍光X線は、その波高値がエネルギーに比例した電気パルスに変換され、蛍光X線検出器23から出力される。この出力は、パルスプロセッサ231を経てMCA232に入力され、個々のパルス波高値がディジタル化されて、波高値に対応するデータメモリのアドレス(チャネル)にパルスの個数が記録され、蛍光X線のエネルギースペクトルが形成され、これがスペクトルメモリ234に記憶される。スペクトルメモリ234に記憶されたエネルギースペクトルから着目している元素に対応する蛍光X線の個数を積算し、蛍光X線像の輝度としてRAM12に送られる。さらに、MCA232から出力される波高値に対応するパルスの個数が座標値メモリ271に記憶された座標値データと共に画像メモリ219の第3フレームバッファに記憶される。
【0050】
CPU11は、試料ステージ26を制御し、試料26aをx方向、y方向に順次変えて、走査することにより、同様の処理を繰り返して行う。画像メモリ219の第3フレームバッファには座標値データ及びパルスの個数が順次記憶される。記憶された蛍光X線画像に係る画像データ(第3の画像データ)は適宜のタイミングでコンピュータ1へ出力され、画像メモリ19の第3フレームバッファに記憶される。
【0051】
回折X線検出器29には、パルスプロセッサ291,MCA292及びスペクトルメモリ293が接続される。レール29aを移動する回折X線検出器29に到達した回折X線は、X線エネルギーに比例した電気パルスに変換され、回折X線検出器29から出力される。この出力は、パルスプロセッサ291を経てMCA292に入力される。個々のパルス波高値はディジタル化され、回折X線検出器29の移動角度、すなわち回折角度に対応するデータメモリのアドレス(チャネル)にパルスの個数が記録される。これにより、回折X線の回折角度に対するスペクトルが形成され、これがスペクトルメモリ293に記憶される。スペクトルメモリ293に記憶された回折角度に対するスペクトルから、着目している元素に対応する回折X線の個数を積算し、回折X線像の輝度としてRAM12に送られる。さらに、MCA292から出力される回折角度に対応するパルスの個数が座標値メモリ271に記憶された座標値データと共に画像メモリ219の第4フレームバッファに記憶される。
【0052】
CPU11は、試料ステージ26を制御し、試料26aをx方向、y方向に順次変えて、走査することにより、同様の処理を繰り返して行う。座標値データ及びパルスの個数は順次画像メモリ219の第4フレームバッファに記憶される。記憶された回折X線画像に係る画像データ(第3の画像データ)は適宜のタイミングでコンピュータ1へ出力され画像メモリ19の第4フレームバッファに記憶される。以上説明したように画像メモリ219を適宜の箇所に設けて処理するようにしてもよい。
【0053】
実施の形態2乃至4は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【0054】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明にあっては、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成し、合成画像を表示装置へ出力するようにしたので、ユーザは撮像により得られた画像とX線の計測により得られた画像との対応関係を容易に視認することが可能となる。
【0055】
また、本発明にあっては、X線装置は第2画像データを表示すべき領域情報を受け付け、この受け付けた領域情報に基づいて、第2画像データを第1画像データ上に表示するようにしたので、ユーザは自由に、希望する箇所、範囲を指定して画像を重ね合わせて表示させることが可能となり、よりX線解析を効率よく進めることが可能となる。
【0056】
さらに、本発明にあっては、前記X線検出器とは別のX線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第3の画像データを記憶する。そして、X線装置は、記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成する。すなわち、撮像器から得られた画像データではなく、X線の計測により得られた画像データ同士を合成するようにしたので、様々な計測結果を一の画像上で対比しながら視認することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るX線装置の概要を示す模式図である。
【図2】X線装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】画像合成処理の手順を示すフローチャートである。
【図4】画像合成処理の手順を示すフローチャートである。
【図5】表示部に出力される画像データのイメージを示す説明図である。
【図6】合成画像のイメージを示す説明図である。
【図7】実施の形態3に係るX線装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図8】実施の形態3に係るX線装置の概要を示す説明図である。
【図9】実施の形態3に係るX線装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図10】実施の形態4に係るX線装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 X線装置
23 蛍光X線検出器
21 X線発生器
22 CCD
26 試料ステージ
26a 試料(被照射体)
28 透過X線検出器
10 コンピュータ
2 データ処理部
20 計測部
1a 記録媒体
29 回折X線検出器
13 入力部
14 表示部(表示装置)
Claims (5)
- 被照射体に対してX線を照射するX線発生器、X線照射後の被照射体から得られるX線を検出するX線検出器、及び被照射体を撮像する撮像器を備えるX線装置における計測結果の表示方法において、
前記撮像器により撮像した第1の画像データを記憶する第1画像データ記憶ステップと、
前記X線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第2の画像データを記憶する第2画像データ記憶ステップと、
前記X線検出器とは別のX線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第3の画像データを記憶する第3画像データ記憶ステップと、
前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するか、または、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するかの選択を受け付けるステップと、
該ステップにより、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成し、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、前記記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成する生成ステップと、
前記合成画像を表示装置へ出力する出力ステップと
を備えることを特徴とする計測結果表示方法。 - 被照射体に対してX線を照射するX線発生器、X線照射後の被照射体から得られるX線を検出するX線検出器、及び被照射体を撮像する撮像器を備えるX線装置において、
前記撮像器により撮像した第1の画像データを記憶する第1画像データ記憶手段と、
前記X線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第2の画像データを記憶する第2画像データ記憶手段と、
前記X線検出器とは別のX線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第3の画像データを記憶する第3画像データ記憶手段と、
前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するか、または、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するかの選択を受け付ける手段と、
該手段により、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成し、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、前記記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成する生成手段と、
前記合成画像を表示装置へ出力する出力手段と
を備えることを特徴とするX線装置。 - 前記第2画像データを表示すべき領域情報を受け付ける受付手段をさらに備え、
前記生成手段は、前記受付手段により受け付けられた領域情報に基づいて、合成画像を生成するよう構成してある
ことを特徴とする請求項2に記載のX線装置。 - 前記X線検出器は、被照射体から発生する蛍光X線を検出する蛍光X線検出器、被照射体を透過した透過X線を検出する透過X線検出器、または被照射体で回折された回折X線を検出する回折X線検出器であることを特徴とする請求項2または3に記載のX線装置。
- 被照射体に対してX線を照射するX線発生器、X線照射後の被照射体から得られるX線を検出するX線検出器、及び被照射体を撮像する撮像器に接続されるコンピュータの表示装置に計測結果を表示させるためのコンピュータプログラムにおいて、
コンピュータに、前記撮像器により撮像した第1の画像データを記憶させる第1画像データ記憶ステップと、
コンピュータに、前記X線検出器により検出したX線の強度に基づき生成された第2の画像データを記憶させる第2画像データ記憶ステップと、
コンピュータに、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するか、または、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するかの選択を受け付けさせるステップと、
該ステップにより、前記第1の画像データに前記第2の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、コンピュータに、記憶した第1画像データの一部領域に、該領域の第1画像データに代えて、該領域の前記記憶した第2画像データを合成して合成画像を生成させ、前記第2の画像データに前記第3の画像データを合成するとの選択を受け付けた場合に、前記記憶した第2画像データの一部領域に、該領域の第2画像データに代えて、該領域の前記記憶した第3画像データを合成して合成画像を生成させる生成ステップと、
コンピュータに、前記合成画像を前記表示装置へ出力させる出力ステップと
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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