JP4164955B2

JP4164955B2 - Nondestructive X-ray inspection equipment

Info

Publication number: JP4164955B2
Application number: JP23728099A
Authority: JP
Inventors: 研廣岡
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2019-08-24
Also published as: JP2001059824A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体デバイスなどの被検体（検査対象物）の内部を非破壊で検査するためのＸ線ＣＴ撮影（コンピュータ断層撮影）を行う非破壊Ｘ線検査装置に係り、特に撮影対象の被検体に照射するＸ線の強度調整を正確に行えるようにするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は従来の非破壊Ｘ線検査装置（以下、適宜「Ｘ線検査装置」と略記）の要部構成を示すブロック図である。図１２のＸ線検査装置では、Ｘ線照射用のＸ線管５１とＸ線検出用のイメージインテンシファイア（Ｉ・Ｉ管）５２とが被検体Ｍを挟んで対向配置されているＸ線撮像部５３と、Ｘ線管５１から照射されるＸ線が被検体Ｍの周囲から周方向に沿って照射されてゆくように被検体Ｍを回転させる回転駆動部５４とを備えており、被検体Ｍは回転駆動部５４により回転されられるとともに、Ｘ線管５１により被検体ＭにＸ線が照射されるのに伴ってＩ・Ｉ管５２の後部に一体的に取り付けられたＴＶカメラ（ＣＣＤカメラ）５２ａからＸ線検出データとして映像信号が出力される構成となっている。また、従来のＸ線検査装置の場合、ＴＶカメラ５２ａの後段に設けられた制御・処理用のコンピュータ（ＣＰＵ）５５において映像信号に基づきＣＴ画像（Ｘ線コンピュータ断層画像）作成用の再構成処理が行われた後、最終的に作成されるＣＴ画像が表示モニタ５６の画面に映し出されるよう構成されている。
【０００３】
ただ、表示モニタ５６の画面に映し出される断層画像が適正画像であるためには、映像信号の信号強度が適切な範囲になければならない。そして、映像信号の信号強度はＸ線の強度に比例するので、Ｘ線ＣＴ撮影を行う前に被検体に照射するＸ線の強度を予め調整して、映像信号の信号強度が適切な範囲となるようにする必要がある。
従来のＸ線検査装置では、Ｘ線の強度を調整する場合は次のようにして行われている。すなわち、被検体Ｍの回転を停止させた状態でＸ線を照射して透視画像を得るいわゆるＸ線透視撮影を行いながら、ＣＴ画像作成対象のスライス断面と対応する走査ラインや、Ｘ線が被検体Ｍを通らずに直にＩ・Ｉ管５２に到達する走査ラインの映像信号の信号強度が、図１２に示すように、表示モニタ５６とは別のオシロスコープ５７の画面に信号強度プロファイルのかたちで映し出されるようにしておいて、信号強度プロファイルを観察しながら信号強度が適切な範囲となるようＸ線管５１の管電圧や管電流を変えてＸ線の強度調整をしているのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＸ線検査装置の場合、Ｘ線の強度調整を正確には行えないという問題がある。すなわち従来装置では、オシロスコープ５７の画面にＴＶカメラ５２ａから出力された映像信号の全体（具体的には、１フレームを構成する走査ライン群の映像信号）の信号強度プロファイルを映し出し、その信号強度が適切な範囲になるようにＸ線の強度を調整している。つまり、映像信号の平均的なレベルが適切な範囲になるように調整しているだけであるので、断層画像のスライス断面に対応する走査ラインの映像信号が必ずしも適正な範囲に入っていないこともあり、断層画像の画質を低下させる要因になっている。
【０００５】
この発明は、上記の事情に鑑み、Ｘ線ＣＴ撮影の実行に先立って行うＸ線の強度調整を正確に行うことができる非破壊Ｘ線検査装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、請求項１の発明の非破壊Ｘ線検査装置は、Ｘ線管と２次元Ｘ線検出器とが被検体を挟んで対向配置されているＸ線撮像手段と、被検体の周囲からＸ線が照射されてゆくように被検体とＸ線撮像手段とを相対的に回転させる回転駆動手段と、Ｘ線管によるＸ線照射に伴って２次元Ｘ線検出器から出力されるＸ線検出データに基づき断層画像を再構成するよう構成された非破壊Ｘ線検査装置において、断層画像のための撮影を行う前において被検体とＸ線撮像手段との間の相対的な回転を止めた状態でＸ線を照射するのに伴ってＸ線検出器から出力されるＸ線検出データに基づき得られる透視画像を記憶する透視画像記憶手段と、前記透視画像における走査ラインのうち、断層画像のスライス断面に対応する走査ラインを注目走査ラインとして含むようにして予め設定された注目走査ラインの画像信号を透視画像記憶手段から読み出すとともに、注目走査ラインの画像信号の信号強度をプロファイルのかたちで表示モニタに表示する画像信号強度表示手段と、透視画像記憶手段から読み出された注目走査ラインの画像信号の信号強度に基づいて、信号強度の分布における広がりが所定未満であれば、画像信号の信号強度が適正範囲に納まるよう被検体に照射するＸ線の強度を調整するＸ線強度調整手段とを備えている。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の非破壊Ｘ線検査装置において、注目走査ラインの画像信号の信号強度の適正範囲を示す適正強度範囲指示用マークを表示モニタに重畳表示する適正強度範囲表示手段を備えている。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２に記載の非破壊Ｘ線検査装置において、１回の断層撮影で得られる複数の断層画像に対応する複数個のスライス断面を予め設定するスライス断面設定手段と、スライス断面設定手段により設定された各スライス断面に対応する透視画像での走査ラインを全て注目走査ラインとして予め設定する注目ライン設定手段を備えているとともに、画像信号強度表示手段が、各注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイルを表示モニタに重畳表示する構成となっている。
【００１０】
〔作用〕
次に、この発明のＸ線検査装置においてＸ線ＣＴ撮影の前にＸ線の強度調整を行う際の作用を説明する。
この発明のＸ線検査装置では、Ｘ線ＣＴ撮影の前にＸ線の強度調整を行う場合、被検体およびＸ線撮像手段の間の相対的な回転を止めた状態でＸ線管からＸ線を照射するとともに、Ｘ線照射に伴って２次元Ｘ線検出器から出力されるＸ線検出データに基づき得られる透視画像を透視画像記憶手段に記憶する。つまり、Ｘ線ＣＴ撮影に先立って被検体およびＸ線撮像手段が静止した状態で先ずＸ線透視撮影を行うのである。そして、透視画像記憶手段への透視画像の記憶が済むと、画像信号強度表示手段によって、透視画像の走査ラインをうち、断層画像のスライス断面に対応する走査ラインを注目走査ラインとして含むようにして予め設定された注目走査ラインの画像信号が透視画像記憶手段から読み出されるとともに、読み出された注目走査ラインの画像信号の信号強度がプロファイルのかたちで表示モニタに直ちに表示される。
【００１１】
一方、オペレータ（検査員）は、表示モニタの画面の信号強度プロファイルを見ながら、Ｘ線管の管電圧や管電流を変えてＸ線の強度調整を行う。Ｘ線管の管電圧や管電流の変化に伴って撮影・記憶される透視画像も変化し信号強度プロファイルの状態が調整状況に応じて変化するので、表示モニタの画面の信号強度プロファイルがちょうど適切な状態となったところでＸ線の強度調整操作が完了することになる。
このように、この発明のＸ線検査装置においては、スライス断面に対応する走査ライン（注目走査ライン）の画像信号の信号強度プロファイルが表示モニタの画面に自動的に表示されるので、Ｘ線の強度調整を正確に行うことができる。
また、オペレータの代わりにＸ線強度調整手段が注目走査ラインの画像信号の信号強度に基づき、画像信号の信号強度が適正範囲に納まるよう被検体に照射するＸ線管の管電圧や管電流を変えてＸ線の強度を調整する。具体的には、信号強度の分布における広がりが所定未満であれば、Ｘ線の強度を調整する。つまり、Ｘ線の強度調整が自動的に行われるので、オペレータは殆ど操作をせずに表示モニタの画面の信号強度プロファイルの状態を監視する程度のことで事足りる。
【００１２】
また、請求項２の発明のＸ線検査装置の場合、オペレータは、適正強度範囲表示手段で表示モニタに重畳表示された適正強度範囲指示用マークによって示される信号強度の適正範囲の中に信号強度プロファイルが納まるように、Ｘ線管の管電圧や管電流を変える。つまり、表示モニタの画面の適正強度範囲指示用マークが調整の目安となるので、Ｘ線の強度調整は一層正確になる。
【００１４】
また、請求項３の発明のＸ線検査装置の場合、スライス断面設定手段により、１回の断層撮影で得られる複数の断層画像に対応する複数個のスライス断面が予め設定されるのに伴って、注目ライン設定手段により各スライス断面に対応する透視画像での走査ラインが全て注目走査ラインとして予め設定される。そして、Ｘ線透視撮影が実行されるのに伴って、画像信号強度表示手段により、各注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイルが表示モニタに重畳表示される。オペレータは、表示モニタの画面の各信号強度プロファイルを見ながら、表示モニタの画面の全信号強度プロファイルが適切な状態となるようにＸ線管の管電圧や管電流を変えてＸ線の強度調整を行う。
１回のＣＴ撮影で複数の断層画像を得る場合であっても、全スライス断面の信号強度プロファイルが表示モニタの画面に重畳表示されることから、全ての断層画像について適正にＸ線強度を調整することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。図１は第１実施例に係る非破壊Ｘ線検査装置の全体構成を示すブロック図である。
第１実施例のＸ線検査装置は、図１に示すように、Ｘ線照射用のＸ線管１とＸ線検出用の２次元Ｘ線検出器（面状Ｘ線検出器）であるイメージインテンシファイア（Ｉ・Ｉ管）２とが被検体Ｍを挟んで対向配置となるようにして固定的に設置されているＸ線撮像部３と、被検体Ｍの周囲から周方向に沿ってＸ線が照射されてゆくように被検体Ｍを回転させる回転駆動部４と、Ｘ線管１によるＸ線照射に伴ってＩ・Ｉ管２の後部に一体的に取り付けられたＴＶカメラ（ＣＣＤカメラ）２ａからＸ線検出データとして映像信号が出力される構成となっている。さらに、第１実施例装置の場合、ＴＶカメラ２ａの後段に設けられた制御・処理用のコンピュータ（ＣＰＵ）５において、増幅器６およびＡＤ変換器７を経てディジタル化された映像信号に基づきＣＴ画像（コンピュータ断層画像）作成用の再構成処理が行われた後、最終的に作成されるＣＴ画像が表示モニタ８の画面に映し出されるよう構成されている。
以下、第１実施例装置の各部の構成を具体的に説明する。
【００１６】
Ｘ線管１は、焦点５μｍ程度のマイクロフォーカス式のＸ線管であって、高電圧発生器などを含む照射制御部９のコントロールにより、管電圧・管電流等の設定照射条件に応じたコーン状のＸ線を被検体Ｍに照射する構成となっている。
また、回転駆動部４は、撮影対象の被検体Ｍが載せられる載置テーブル４ａと、載置テーブル４ａの中心を通る垂直軸４ｂを回転軸として載置テーブル４ａを回転させる電動モータ４ｃとを備え、回転制御部１０のコントロールにより電動モータ４ｃが回転して載置テーブル４ａが回転するのに伴い載置テーブル４ａの上の被検体Ｍが回転することにより、Ｘ線が被検体Ｍの周囲から周方向に沿って順に照射されてゆく構成となっている。なお、実施例の場合、被検体Ｍは、図１に示すように、中央に貫通孔Ｍａを有する円筒体であるとする。
なお、照射制御部９や回転制御部１０によるコントロールは、いずれも、操作卓１１などからの入力操作等に伴ってコンピュータ５から適時に送出される指令信号に従って行われる。
【００１７】
一方、第１実施例のＸ線検査装置は、装置全体の稼働を司る制御プログラムを記憶するプログラムメモリ１２の他に、被検体Ｍの回転を止めて被検体ＭおよびＸ線撮像部３の両方が停止した状態でＸ線を照射するのに伴ってＴＶカメラ２ａから出力される映像信号に基づき得られる透視画像を記憶するフレームメモリタイプの透視画像メモリ１３を備えている。すなわち、透視画像メモリ１３には、図２に示すような被検体Ｍの透視画像ＰＡの画像信号が記憶されるのである。また第１実施例の装置では、１秒毎に透視画像メモリ１３の記憶内容（透視画像）が更新される構成となっている。
【００１８】
そして、第１実施例のＸ線検査装置において一つの特徴的な構成として、図２に示すように、透視画像ＰＡを構成する走査ライン群のうち、ＣＴ画像作成対象のスライス断面と対応する中央走査ラインＬａと、被検体Ｍの上端より上方でＸ線が被検体Ｍによる吸収を受けずに直にＩ・Ｉ管２に入射する位置に対応する上方走査ラインＬｂと、被検体Ｍの下端より下方でＸ線が被検体Ｍによる吸収を受けずに直にＩ・Ｉ管２に入射する受けない位置に対応する下方走査ラインＬｃとが、Ｘ線の強度調整に必要な注目走査ラインとして予め設定された３本の各注目走査ラインの画像信号を透視画像メモリ１３から読み出すとともに、読み出した各注目走査ラインの画像信号の信号強度を、図３に示すように、プロファイルのかたちで表示モニタ８の画面に重畳表示する画像信号強度表示手段を備えている。
なお、一見すると、Ｘ線が被検体Ｍを外れる位置の走査ラインは考慮する必要がないようとも思われるのであるが、ＣＴ画像作成用の画像再構成の処理ではＸ線の吸収率を算出する際に吸収度０の信号強度も普通使われるので、Ｘ線が被検体Ｍを外れる位置に対応する走査ラインも考慮に入れるのである。
【００１９】
ＣＴ画像作成対象のスライス断面は、図１に示すように、画像再構成処理方式に従って、照射Ｘ線の中心Ｘａを通る水平断面ＭＡになり、これに対応する中央走査ラインＬａは透視画像ＰＡの真ん中を左右に走るラインとなる。また、上方・下方の両走査ラインＬｂ，Ｌｃの位置は被検体Ｍの大きさに応じて決まる。各注目走査ラインの設定は、垂直方向のアドレスを指定することにより行われる。指定された垂直方向のアドレスをもつ画像信号が各注目走査ラインの画像信号として透視画像メモリ１３から読み出されることになる。
各注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃは、勿論、横軸（左右）方向が各走査ラインのメモリの水平方向アドレスに対応し、縦軸（上下）方向が対応する水平方向アドレスの画像信号の強度に対応していることになる。
【００２０】
さらに、第１実施例のＸ線検査装置において、もう一つの特徴的な構成として、図３に示すように、各注目走査ラインの画像信号の信号強度の適正範囲を示す上下限界レベルライン（適正強度範囲指示用マーク）ＬＡ，ＬＢを表示モニタ８に重畳表示する適正強度範囲表示手段を備えている。勿論、上限界レベルラインＬＡと下限界レベルラインＬＢの間が信号強度の適正範囲ということになる。ここでは、表示モニタ８の縦軸が０〜１０２３段階の信号強度の有効範囲（画像再構成可能な信号強度の範囲）に一致しており、上限界レベルラインＬＡは最大１０２３段目の１０％減の８９９段目の信号強度に相当する高さを水平に走り、下限界レベルラインＬＢは最低０段目の１０％増の１２３段目の信号強度に相当する高さを水平に走ることになる。有効範囲より若干狭く、上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢを余裕を持たせて設定すれば、ＣＴ画像が暗すぎたり、逆に明るすぎたりする心配がなくなる上に、信号変動の影響も心配する必要がなくなる。
【００２１】
なお、第１実施例装置の場合、各走査ラインＬａ〜Ｌｃのアドレスや上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢに対応する信号強度は、制御プログラムに組み込むことにより予め設定されている。また、実施例の場合、信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃや上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢは異なる色で表示モニタ８の画面に表示される構成となっている。したがって、上述の画像信号強度表示手段や適正強度範囲表示手段は、コンピュータ５およびプログラムメモリ１２に格納される制御プログラムを中心に構成されることになる。
【００２２】
続いて、上述した構成を有する実施例の非破壊Ｘ線検査装置において、本番のＸ線ＣＴ撮影の前に行うＸ線の強度調整の際の装置動作を、図面を参照しながら説明する。図４および図５は、注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイル表示中の表示モニタの画面例を示す正面図、図６はＸ線の強度調整の進行状況を示すフローチャートである。
〔ステップＳ１〕撮影対象である被検体Ｍを載置テーブル４ａの上に置く。
【００２３】
〔ステップＳ２〕載置テーブル４ａを回転させない状態で撮影（Ｘ線透視撮影）を開始する。
【００２４】
〔ステップＳ３〕透視画像メモリ１３に得られた透視画像の画像信号が記憶される。なお、以後、透視画像メモリ１３の記憶画像は１秒ごとに更新（リフレッシュ）される。
【００２５】
〔ステップＳ４〕各注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃ、および、上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢが、全て表示モニタ８の画面に重畳表示される。
【００２６】
〔ステップＳ５〕信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃが、図２に示すように、全て上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢの内側に適当な状態で納まっていれば、ステップＳ７へ飛ぶ。しかし、図３あるいは図４に示すように、信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃの少なくとも一つが、上限界レベルラインＬＡ又は下限界レベルラインＬＢの外側に外れている場合は、次のステップＳ６に進む。
【００２７】
〔ステップＳ６〕オペレータが操作卓１１からの入力操作を行ってＸ線管１の管電圧や管電流を変化させることにより、図３あるいは図４の状態から、図２に示すように、信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃを全て上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢの内側に適当な状態で納まっているようにする。
なお、Ｘ線管１の管電圧や管電流を変化させるとＸ線の強度が変わるので、透視画像の画像信号が全て変化する結果、上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢを外れている強度プロファイル以外の強度プロファイルも連動して変化するが、全信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃが表示モニタ８の画面に表示されており、全信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｃの状況が一目で把握できるので調整は全く容易に行うことができる。
【００２８】
〔ステップＳ７〕Ｘ線の強度調整は完了となり、Ｘ線透視撮影を終え、次の本番のＸ線ＣＴ撮影に移行する。
【００２９】
第１実施例のＸ線検査装置の場合、ＣＴ画像を構成する上で必要な注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイルが自動的に表示されるので、Ｘ線強度の調整を正確に行うことができる。さらに、表示モニタ８の画面に重畳表示される上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢが調整の際の目安となるので、Ｘ線の強度調整を一層正確に行うことができる。また、実施例装置では、従来のように別途にオシロスコープが必要となることもない。
【００３０】
次に、この発明の第２実施例に係る非破壊Ｘ線検査装置について説明する。第１実施例装置では、オペレータが操作卓１１からの入力操作を行うことによりＸ線管１の管電圧や管電流を変化させてＸ線の強度を調整する構成であったが、第２実施例のＸ線検査装置は、透視画像メモリ１３から読み出された注目走査ラインの画像信号の信号強度に基づいて、画像信号の信号強度が適正範囲に納まるよう被検体Ｍに照射するＸ線の強度を調整するＸ線強度調整手段を備えている他は第１実施例装置と同様の装置であるので、相違する部分のみを説明し、共通する部分の説明は省略する。
【００３１】
Ｘ線強度調整手段は、コンピュータ５およびプログラムメモリ１２に格納される制御プログラムを中心に構成されており、以下のようなプロセスでＸ線の強度調整を実行する。図７は、第２実施例のＸ線検査装置におけるＸ線強度の自動調整の進行状況を示すフローチャートである。
〔ステップＦ１〕コンピュータ５により、注目走査ラインの画像信号の信号強度が上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢの内にある否かがチェックされ、上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢの内にあれば、ステップＦ３に飛ぶ。上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢを外れていれば、ステップＦ２に進む。
【００３２】
〔ステップＦ２〕注目走査ラインの画像信号の信号強度が上限界レベルラインＬＡを越えていれば、Ｘ線管１の管電圧や管電流を下げることによりＸ線の強度を弱めて、注目走査ラインの画像信号の信号強度を上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢの内に納め、注目走査ラインの画像信号の信号強度が下限界レベルラインＬＢを下回っていれば、Ｘ線管１の管電圧や管電流を上げることによりＸ線の強度を強めて、注目走査ラインの画像信号の信号強度を上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢの内に納める。勿論、Ｘ線管１の管電圧や管電流の上げ下げは、コンピュータ５から照射制御部９を通じて行われる。
【００３３】
〔ステップＦ３〕コンピュータ５により注目走査ラインの中の中央走査ラインＬａの画像信号の信号強度の分布が適当か否かがチェックされる。具体的には、図８に示すように、信号強度の分布における画像強度の中央値の高さでの広がりＷａが所定以上であればＸ線強度が適正であると判断して、ステップＦ５へ飛び、そうでなければ（所定未満であれば）、ステップＦ４へ進む。
なお、広がりＷａの代わりに、信号強度の平均値や、最大強度と最低強度との差を用いて、中央走査ラインＬａの画像信号の信号強度の適否を判定するようにしてもよい。
【００３４】
〔ステップＦ４〕Ｘ線管１の管電圧や管電流を上げるか下げるかしてＸ線の強度を変え、信号強度の分布における画像信号の中央値の高さでの広がりＷａが所定以上になったら、ステップＦ１に戻る。
【００３５】
〔ステップＦ５〕Ｘ線の強度調整は完了となり、Ｘ線透視撮影を終え、本番のＸ線ＣＴ撮影に移行する。
【００３６】
第２実施例のＸ線検査装置の場合、Ｘ線の強度調整が自動的に行われるので、オペレータは殆ど操作をせずに表示モニタ８の画面の信号強度プロファイルの状態を監視する程度のことで事足りるので、Ｘ線の強度調整操作は非常に簡単になる。
【００３７】
続いて、この発明の第３実施例に係る非破壊Ｘ線検査装置について説明する。第１，第２実施例装置では、１回のＸ線ＣＴ撮影におけるＣＴ画像作成対象のスライス断面が１個であったが、第３実施例装置の場合、１回のＸ線ＣＴ撮影におけるＣＴ画像作成対象のスライス断面として複数個の断面を予め設定することが可能である他は第１，第２実施例装置と同様の装置であるので、相違する部分のみを説明し、共通する部分の説明は省略する。
【００３８】
すなわち、第３実施例のＸ線検査装置は、１回のＸ線ＣＴ撮影で得られる複数の断層画像に対応する複数個のスライス断面を予め設定するスライス断面設定手段と、スライス断面設定手段により設定された各スライス断面に対応する透視画像での走査ラインを全て注目走査ラインとして予め設定する注目ライン設定手段を備えているとともに、画像信号強度表示手段は、各注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイルを表示モニタに重畳表示するよう構成されている。
以下、特徴的な構成について、図面を参照しながら具体的に説明する。図９は被検体ＭにおけるＸ線ＣＴ撮影対象の３個のスライス断面の位置を示す正面図である。
【００３９】
ＣＴ画像作成対象のスライス断面として複数個（今は例えば３個として説明）の断面を予め設定する場合、図９に示すように、中央のスライス断面ＧＡの他に上下に二つのスライス断面ＧＢ，ＧＣを設定する場合、中央のスライス断面ＧＡと各スライス断面ＧＢ，ＧＣの距離Ｄａ，Ｄｂを操作卓１１より入力してレジスタ等の一時メモリに保持する。通常、距離Ｄａ，Ｄｂは例えば３ｍｍといった、中央のスライス断面ＧＡからあまり離れていない範囲内で設定される。
【００４０】
一方、各スライス断面ＧＢ，ＧＣと対応する透視画像での走査ラインは、図１０に示すように、Ｉ・Ｉ管５における被検体Ｍの拡大率に従って中央走査ラインＬａから距離Ｄａ，Ｄｂに対応する距離だけ離れた走査ラインＬｄ，Ｌｅの垂直方向アドレスをコンピュータ５が演算で割り出して、これを注目走査ラインとしてレジスタ等の一時メモリに保持する。
【００４１】
そして、図１１に示すように、走査ラインＬａの場合と同様、走査ラインＬｄ，Ｌｅの画像信号の信号強度プロファイルＰｄ，Ｐｅも表示モニタ８に重畳表示される。Ｘ線の強度調整は、信号強度プロファイルＰａ〜Ｐｅが上下限界レベルラインＬＡ，ＬＢの内に納まるように行われることになる。
なお、スライス断面設定手段や注目ライン設定手段も、やはりコンピュータ５およびプログラムメモリ１２に格納される制御プログラムを中心に構成されることになる。
【００４２】
第３実施例のＸ線検査装置の場合、１回のＣＴ撮影におけるＣＴ画像作成対象のスライス断面が複数個あっても、全スライス断面の信号強度プロファイルが表示モニタ８の画面に重畳表示されるので、各ＣＴ画像についてＸ線強度を正確に調整することができる。
【００４３】
この発明は上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上記実施例では、注目走査ラインが制御プラグラムに予め組み込まれて設定されている構成であったが、表示モニタ８の上に透視画像を映し出しておいて、画面上で注目走査ラインを予め設定してから、注目走査ラインの画像信号の読み出し・信号強度プロファイルの表示を行う構成の装置が、変形例として挙げられる。
【００４４】
（２）第３実施例において、第２実施例と同様に、注目走査ラインの画像信号の信号強度に基づいて、画像信号の信号強度が適正範囲に納まるよう被検体に照射するＸ線の強度を調整するＸ線強度調整手段を備えている構成の装置が、変形例として挙げられる。
【００４５】
（３）上記実施例では、Ｘ線撮像部３の方が固定されていて、被検体Ｍの方が回転する構成であったが、逆に被検体Ｍの方が固定されていて、Ｘ線撮像部３の方が被検体Ｍの周りを回転する構成の装置が、変形例として挙げられる。
【００４６】
（４）上記実施例では、Ｘ線管１のＸ線の強度だけを調整する構成であったが、Ｘ線管１のＸ線の強度調整に加えて、必要に応じて増幅器６の増幅率の調整も行う構成の装置が、変形例として挙げられる。
【００４７】
（５）上記実施例では、Ｘ線の検出をイメージインテンシファイアで行う構成であったが、半導体式Ｘ線検出素子が縦横に配列されているパネル型Ｘ線センサによりＸ線を検出する構成の装置が、変形例として挙げられる。
【００４８】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項１の発明に係る非破壊Ｘ線検査装置によれば、Ｘ線断層撮影に先立って被検体およびＸ線撮像手段が静止した状態で行われるＸ線透視撮影による透視画像が透視画像記憶手段に記憶されるとともに、画像信号強度表示手段により、透視画像における走査ラインのうち、断層画像のスライス断面に対応する走査ラインを注目走査ラインとして含むようにして予め設定された注目走査ラインの画像信号の信号強度プロファイルを表示モニタに自動的に表示させているので、１フレーム内の画像信号の平均的レベルに着目していた従来装置と比べて、Ｘ線の強度調整を正確に行うことができる。
また、Ｘ線強度調整手段が注目走査ラインの画像信号の信号強度に基づきＸ線の強度調整を自動的に行う構成を備えていて、オペレータは表示モニタの画面の信号強度プロファイルの状態を監視する程度のことで事足りることから、Ｘ線の強度調整は正確で、かつ非常に簡単なものとなる。
【００４９】
また、請求項２の発明に係る非破壊Ｘ線検査装置によれば、適正強度範囲表示手段によって画像信号の信号強度の適正な範囲を示す適正強度範囲指示用マークが表示モニタに重畳表示される構成を備えていて、オペレータは、適正強度範囲指示用マークを目安にすることにより、Ｘ線の強度調整を一層正確に行うことができる。
【００５１】
また、請求項３の発明のＸ線検査装置によれば、１回の断層撮影において複数の断層画像を得る場合であっても、全スライス断面の信号強度プロファイルが表示モニタの画面に重畳表示される構成を備えているので、各断層画像について適正にＸ線強度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のＸ線検査装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例装置における透視画像と注目走査ラインを示す模式図である。
【図３】第１実施例での信号強度プロファイルの表示画面の一例を示す図である。
【図４】第１実施例での信号強度プロファイルの表示画面の他の例を示す図である。
【図５】第１実施例での信号強度プロファイルの表示画面の他の例を示す図である。
【図６】第１実施例でのＸ線の強度調整の進行状況を示すフローチャートである。
【図７】第２実施例でのＸ線強度の自動調整の進行状況を示すフローチャートである。
【図８】第２実施例の中央走査ラインの画像信号の信号強度分布を示すグラフである。
【図９】第３実施例の被検体における撮影対象の３個のスライス断面の位置を示す正面図である。
【図１０】第３実施例装置における透視画像と注目走査ラインを示す模式図である。
【図１１】第３実施例での信号強度プロファイルの表示画面例を示す図である。
【図１２】従来のＸ線検査装置の要部構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ …Ｘ線管
２ …イメージインテンシファイア
３ …Ｘ線撮像部
４ …回転駆動部
５ …コンピュータ
８ …表示モニタ
９ …照射制御部
１０ …回転制御部
１１ …操作卓
１２ …プログラムメモリ
１３ …透視画像メモリ
ＬＡ …上限界レベルライン
ＬＢ …下限界レベルライン
Ｌａ〜Ｌｄ …走査ライン（注目走査ライン）
Ｐａ〜Ｐｄ …信号強度プロファイル
Ｍ …被検体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-destructive X-ray inspection apparatus that performs X-ray CT imaging (computer tomography) for non-destructively inspecting the inside of an object (inspection object) such as a semiconductor device, and more particularly to an object to be imaged. The present invention relates to a technique for accurately adjusting the intensity of X-rays irradiated on a specimen.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a block diagram showing a main configuration of a conventional non-destructive X-ray inspection apparatus (hereinafter abbreviated as “X-ray inspection apparatus” as appropriate). In the X-ray inspection apparatus of FIG. 12, an X-ray in which an X-ray tube 51 for X-ray irradiation and an image intensifier (I / I tube) 52 for X-ray detection are opposed to each other with a subject M interposed therebetween. An imaging unit 53, and a rotation drive unit 54 that rotates the subject M so that X-rays emitted from the X-ray tube 51 are emitted from the periphery of the subject M along the circumferential direction. The specimen M is rotated by the rotation drive unit 54 and a TV camera (CCD) attached integrally to the rear part of the I / I tube 52 as the subject M is irradiated with X-rays by the X-ray tube 51. A video signal is output as X-ray detection data from the camera 52a. Further, in the case of a conventional X-ray inspection apparatus, a reconstruction process for creating a CT image (X-ray computed tomographic image) based on a video signal in a control / processing computer (CPU) 55 provided at a subsequent stage of the TV camera 52a. After the above, the CT image finally created is configured to be displayed on the screen of the display monitor 56.
[0003]
However, in order for the tomographic image displayed on the screen of the display monitor 56 to be an appropriate image, the signal intensity of the video signal must be in an appropriate range. Since the signal intensity of the video signal is proportional to the X-ray intensity, the X-ray intensity irradiated to the subject is adjusted in advance before performing the X-ray CT imaging so that the signal intensity of the video signal is within an appropriate range. It is necessary to be.
In the conventional X-ray inspection apparatus, the X-ray intensity is adjusted as follows. That is, while performing the so-called X-ray fluoroscopy to obtain a fluoroscopic image by irradiating X-rays while the rotation of the subject M is stopped, the scanning line corresponding to the slice cross-section of the CT image creation target or the X-rays are detected. As shown in FIG. 12, the signal intensity of the video signal of the scanning line that reaches the I / I tube 52 directly without passing through the sample M is displayed in the form of a signal intensity profile on the screen of the oscilloscope 57 different from the display monitor 56. The X-ray intensity is adjusted by changing the tube voltage and tube current of the X-ray tube 51 so that the signal intensity is in an appropriate range while observing the signal intensity profile.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional X-ray inspection apparatus has a problem that the X-ray intensity cannot be accurately adjusted. That is, in the conventional apparatus, the signal intensity profile of the entire video signal output from the TV camera 52a (specifically, the video signal of the scanning line group constituting one frame) is displayed on the screen of the oscilloscope 57, and the signal intensity is The X-ray intensity is adjusted so as to be in an appropriate range. In other words, since the average level of the video signal is only adjusted so as to be in an appropriate range, the video signal of the scanning line corresponding to the slice section of the tomographic image may not necessarily be in the appropriate range. It is a factor that degrades the image quality of tomographic images.
[0005]
This invention makes it a subject to provide the nondestructive X-ray inspection apparatus which can perform the intensity | strength adjustment of the X-ray performed prior to execution of X-ray CT imaging in view of said situation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, a non-destructive X-ray inspection apparatus according to a first aspect of the present invention includes an X-ray imaging means in which an X-ray tube and a two-dimensional X-ray detector are arranged opposite to each other with a subject interposed therebetween, Output from the two-dimensional X-ray detector in accordance with the X-ray irradiation by the X-ray tube and the rotation driving means for relatively rotating the subject and the X-ray imaging means so that the X-ray is irradiated from around the specimen. In the non-destructive X-ray inspection apparatus configured to reconstruct a tomographic image based on the X-ray detection data, a relative relationship between the subject and the X-ray imaging unit before imaging for the tomographic image is performed. A fluoroscopic image storage means for storing a fluoroscopic image obtained based on X-ray detection data output from the X-ray detector in association with irradiation of X-rays in a state where rotation is stopped, and among scanning lines in the fluoroscopic image Scan line corresponding to slice slice of tomographic image Reads the image signal of the target scan line previously set so as to include as the target scan line from fluoroscopic image storage means, the image signal strength display means for displaying on the display monitor the signal strength of the image signal of the target scan line profile form ofBased on the signal intensity of the image signal of the scanning line of interest read out from the fluoroscopic image storage means, if the spread in the signal intensity distribution is less than a predetermined value, the signal intensity of the image signal is set within the appropriate range. X-ray intensity adjusting means for adjusting the intensity of the irradiated X-ray;It has.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the nondestructive X-ray inspection apparatus according to the first aspect, an appropriate intensity range indicating mark indicating an appropriate range of the signal intensity of the image signal of the scanning line of interest is superimposed on the display monitor. An appropriate intensity range display means is provided.
[0009]
  Also,Claim 3The invention ofClaim 1 or 2In the nondestructive X-ray inspection apparatus described above, slice slice setting means for presetting a plurality of slice slices corresponding to a plurality of tomographic images obtained by one tomography, and each slice set by the slice slice setting means Attention line setting means for presetting all scanning lines in the fluoroscopic image corresponding to the cross section as attention scanning lines is provided, and the image signal intensity display means displays a signal intensity profile of the image signal of each attention scanning line. It is configured to be displayed in a superimposed manner.
[0010]
[Action]
Next, the operation when the X-ray intensity is adjusted before X-ray CT imaging in the X-ray inspection apparatus of the present invention will be described.
In the X-ray inspection apparatus according to the present invention, when X-ray intensity adjustment is performed before X-ray CT imaging, X-rays are emitted from the X-ray tube while the relative rotation between the subject and the X-ray imaging unit is stopped. And a fluoroscopic image obtained based on the X-ray detection data output from the two-dimensional X-ray detector with the X-ray irradiation is stored in the fluoroscopic image storage means. That is, prior to X-ray CT imaging, X-ray fluoroscopic imaging is first performed with the subject and X-ray imaging means stationary. Then, when the fluoroscopic image is stored in the fluoroscopic image storage means, the image signal intensity display means presets the scanning lines of the fluoroscopic image to include the scanning lines corresponding to the slice cross section of the tomographic image as the target scanning line. The read image signal of the target scan line is read from the fluoroscopic image storage means, and the signal intensity of the read image signal of the target scan line is immediately displayed on the display monitor in the form of a profile.
[0011]
  On the other hand, the operator (inspector) adjusts the X-ray intensity by changing the tube voltage and tube current of the X-ray tube while looking at the signal intensity profile on the screen of the display monitor. As the X-ray tube voltage and tube current change, the fluoroscopic images that are captured and stored also change and the signal intensity profile changes according to the adjustment status, so the signal intensity profile on the display monitor screen is just right In such a state, the X-ray intensity adjustment operation is completed.
  As described above, in the X-ray inspection apparatus according to the present invention, the signal intensity profile of the image signal of the scanning line (target scanning line) corresponding to the slice cross section is automatically displayed on the screen of the display monitor. Intensity adjustment can be performed accurately.
In addition, the X-ray intensity adjusting means, instead of the operator, sets the tube voltage and tube current of the X-ray tube that irradiates the subject so that the signal intensity of the image signal falls within the appropriate range based on the signal intensity of the image signal of the target scanning line. Change the X-ray intensity. Specifically, if the spread in the signal intensity distribution is less than a predetermined value, the X-ray intensity is adjusted. That is, since the X-ray intensity adjustment is automatically performed, it is sufficient for the operator to monitor the state of the signal intensity profile on the display monitor screen with almost no operation.
[0012]
In the X-ray inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, the operator can set the signal intensity within the appropriate range of the signal intensity indicated by the appropriate intensity range indicating mark superimposed on the display monitor by the appropriate intensity range display means. The tube voltage and tube current of the X-ray tube are changed so that the profile fits. That is, the appropriate intensity range indication mark on the display monitor screen serves as a guideline for adjustment, so that the X-ray intensity adjustment becomes more accurate.
[0014]
  Also,Claim 3In the case of the X-ray inspection apparatus according to the invention, the line-of-interest setting unit is configured so that a plurality of slice sections corresponding to a plurality of tomographic images obtained by one tomography are preset by the slice-section setting unit. Thus, all the scanning lines in the fluoroscopic image corresponding to each slice section are preset as the target scanning line. Then, as X-ray fluoroscopic imaging is performed, the signal intensity profile of the image signal of each scanning line of interest is superimposed and displayed on the display monitor by the image signal intensity display means. The operator adjusts the X-ray intensity by changing the tube voltage and tube current of the X-ray tube while observing each signal intensity profile on the display monitor screen so that the entire signal intensity profile on the display monitor screen is in an appropriate state. I do.
  Even when multiple tomographic images are obtained by a single CT scan, the signal intensity profiles of all slice sections are superimposed on the display monitor screen, so the X-ray intensity is adjusted appropriately for all tomographic images. can do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the nondestructive X-ray inspection apparatus according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the X-ray inspection apparatus of the first embodiment is an image that is an X-ray tube 1 for X-ray irradiation and a two-dimensional X-ray detector (planar X-ray detector) for X-ray detection. An X-ray imaging unit 3 that is fixedly installed so as to face the intensifier (I / I tube) 2 across the subject M, and from the periphery of the subject M along the circumferential direction A rotation drive unit 4 that rotates the subject M so that X-rays are irradiated, and a TV camera (CCD) that is integrally attached to the rear part of the I / I tube 2 in accordance with the X-ray irradiation by the X-ray tube 1 A video signal is output as X-ray detection data from the camera 2a. Further, in the case of the apparatus of the first embodiment, a CT image based on a video signal digitized through an amplifier 6 and an AD converter 7 in a control / processing computer (CPU) 5 provided at a subsequent stage of the TV camera 2a. After the reconstruction process for creating (computer tomographic image) is performed, the finally created CT image is displayed on the screen of the display monitor 8.
The configuration of each part of the first embodiment apparatus will be specifically described below.
[0016]
The X-ray tube 1 is a microfocus type X-ray tube having a focal point of about 5 μm, and is a cone corresponding to set irradiation conditions such as tube voltage and tube current under the control of an irradiation control unit 9 including a high voltage generator. It is configured to irradiate the subject M with a shaped X-ray.
The rotation driving unit 4 includes a mounting table 4a on which the subject M to be imaged is mounted, and an electric motor 4c that rotates the mounting table 4a about a vertical axis 4b passing through the center of the mounting table 4a. And the subject M on the placement table 4a is rotated as the electric motor 4c is rotated by the rotation control unit 10 and the placement table 4a is rotated. It is the structure which is irradiated in order along the circumferential direction. In the case of the embodiment, it is assumed that the subject M is a cylindrical body having a through hole Ma at the center, as shown in FIG.
Note that control by the irradiation control unit 9 and the rotation control unit 10 is performed according to a command signal sent from the computer 5 in a timely manner in accordance with an input operation from the console 11 or the like.
[0017]
On the other hand, in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, in addition to the program memory 12 that stores a control program that controls the operation of the entire apparatus, both the object M and the X-ray imaging unit 3 are stopped by stopping the rotation of the object M. Is provided with a frame memory type fluoroscopic image memory 13 for storing a fluoroscopic image obtained on the basis of a video signal output from the TV camera 2a when X-rays are irradiated in a state where the camera is stopped. That is, the fluoroscopic image memory 13 stores an image signal of the fluoroscopic image PA of the subject M as shown in FIG. In the apparatus of the first embodiment, the storage content (the fluoroscopic image) of the fluoroscopic image memory 13 is updated every second.
[0018]
Then, as one characteristic configuration in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, as shown in FIG. 2, the center corresponding to the slice section of the CT image creation target in the scanning line group constituting the fluoroscopic image PA, as shown in FIG. A scanning line La, an upper scanning line Lb corresponding to a position above the upper end of the subject M, where X-rays are not directly absorbed by the subject M and are incident on the I / I tube 2, and a lower end of the subject M A lower scanning line Lc corresponding to a position below which the X-ray is not directly incident on the I / I tube 2 without being absorbed by the subject M as a scanning line of interest necessary for X-ray intensity adjustment. The preset image signals of the three target scanning lines are read from the fluoroscopic image memory 13, and the signal strength of the read image signals of the target scanning lines is displayed in the form of a profile as shown in FIG. 8 And an image signal strength display means for superimposing on the screen.
At first glance, it seems that there is no need to consider the scanning line where the X-rays deviate from the subject M, but the X-ray absorption rate is calculated in the image reconstruction process for creating the CT image. In this case, since the signal intensity having zero absorbance is usually used, the scanning line corresponding to the position where the X-ray deviates from the subject M is also taken into consideration.
[0019]
As shown in FIG. 1, the slice cross-section of the CT image creation target becomes a horizontal cross-section MA passing through the center Xa of the irradiated X-rays in accordance with the image reconstruction processing method, and the corresponding central scanning line La corresponds to the fluoroscopic image PA. It will be a line that runs left and right in the middle. The positions of the upper and lower scanning lines Lb and Lc are determined according to the size of the subject M. Each target scanning line is set by designating a vertical address. The image signal having the designated vertical address is read from the fluoroscopic image memory 13 as the image signal of each target scanning line.
Of course, in the signal intensity profiles Pa to Pc of the image signal of each target scanning line, the horizontal direction (horizontal) direction corresponds to the horizontal address of the memory of each scanning line and the vertical axis (vertical) direction corresponds to the horizontal direction address. This corresponds to the intensity of the image signal.
[0020]
Further, in the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment, as another characteristic configuration, as shown in FIG. 3, the upper and lower limit level lines (appropriate range) indicating the appropriate range of the signal intensity of the image signal of each scanning line of interest There are provided appropriate intensity range display means for superimposing and displaying the intensity range indicating marks LA and LB on the display monitor 8. Of course, the appropriate range of signal strength is between the upper limit level line LA and the lower limit level line LB. Here, the vertical axis of the display monitor 8 coincides with an effective range of signal intensity in 0 to 1023 levels (range of signal intensity capable of image reconstruction), and the upper limit level line LA is 10% at the maximum 1023 stage. The lower limit level line LB runs horizontally at a height corresponding to the signal strength of the 123rd stage, which is 10% increase of the lowest 0th stage. Become. If the upper and lower limit level lines LA and LB are set with a margin, which is slightly narrower than the effective range, there is no need to worry about the CT image being too dark or conversely too bright, and there is a need to worry about the effects of signal fluctuations. Disappears.
[0021]
In the case of the first embodiment apparatus, the addresses of the scanning lines La to Lc and the signal strengths corresponding to the upper and lower limit level lines LA and LB are set in advance by being incorporated in the control program. In the case of the embodiment, the signal intensity profiles Pa to Pc and the upper and lower limit level lines LA and LB are configured to be displayed on the screen of the display monitor 8 in different colors. Therefore, the above-described image signal intensity display means and appropriate intensity range display means are mainly configured with a control program stored in the computer 5 and the program memory 12.
[0022]
Subsequently, in the nondestructive X-ray inspection apparatus of the embodiment having the above-described configuration, the apparatus operation at the time of X-ray intensity adjustment performed before the actual X-ray CT imaging will be described with reference to the drawings. 4 and 5 are front views showing an example of a display monitor screen during signal intensity profile display of the image signal of the target scanning line, and FIG. 6 is a flowchart showing the progress of X-ray intensity adjustment.
[Step S1] The subject M to be imaged is placed on the placement table 4a.
[0023]
[Step S2] Imaging (X-ray fluoroscopic imaging) is started without rotating the mounting table 4a.
[0024]
[Step S3] The image signal of the fluoroscopic image obtained in the fluoroscopic image memory 13 is stored. Thereafter, the stored image in the fluoroscopic image memory 13 is updated (refreshed) every second.
[0025]
[Step S4] The signal intensity profiles Pa to Pc of the image signal of each target scanning line and the upper and lower limit level lines LA and LB are all superimposed and displayed on the screen of the display monitor 8.
[0026]
[Step S5] If all the signal intensity profiles Pa to Pc are within the appropriate upper and lower limit level lines LA and LB as shown in FIG. 2, the process jumps to Step S7. However, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, when at least one of the signal intensity profiles Pa to Pc is outside the upper limit level line LA or the lower limit level line LB, the process proceeds to the next step S6.
[0027]
[Step S6] When the operator performs an input operation from the console 11 to change the tube voltage or tube current of the X-ray tube 1, from the state shown in FIG. 3 or FIG. All the profiles Pa to Pc are set in an appropriate state inside the upper and lower limit level lines LA and LB.
In addition, since the intensity | strength of X-ray will change if the tube voltage and tube current of the X-ray tube 1 are changed, as a result of all the image signals of a fluoroscopic image changing, other than the intensity profile outside the upper and lower limit level lines LA and LB. Although the intensity profiles also change in conjunction with each other, all the signal intensity profiles Pa to Pc are displayed on the screen of the display monitor 8, and the status of all the signal intensity profiles Pa to Pc can be grasped at a glance so that the adjustment is made quite easily. be able to.
[0028]
[Step S7] The X-ray intensity adjustment is completed, the X-ray fluoroscopic imaging is completed, and the process proceeds to the next actual X-ray CT imaging.
[0029]
In the case of the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, the signal intensity profile of the image signal of the target scanning line necessary for constructing the CT image is automatically displayed, so that the X-ray intensity is adjusted accurately. Can do. Furthermore, since the upper and lower limit level lines LA and LB superimposed on the screen of the display monitor 8 serve as a guide for adjustment, the X-ray intensity can be adjusted more accurately. In addition, the embodiment apparatus does not require a separate oscilloscope as in the prior art.
[0030]
Next explained is a nondestructive X-ray inspection apparatus according to the second embodiment of the invention. In the apparatus of the first embodiment, the operator adjusts the X-ray intensity by changing the tube voltage or tube current of the X-ray tube 1 by performing an input operation from the console 11, but the second embodiment The X-ray inspection apparatus of the example uses the X-rays irradiated to the subject M so that the signal strength of the image signal falls within an appropriate range based on the signal strength of the image signal of the target scanning line read from the fluoroscopic image memory 13. Since the apparatus is the same as the apparatus of the first embodiment except that an X-ray intensity adjusting means for adjusting the intensity is provided, only different parts will be described and description of common parts will be omitted.
[0031]
The X-ray intensity adjusting means is mainly configured of a control program stored in the computer 5 and the program memory 12, and executes X-ray intensity adjustment by the following process. FIG. 7 is a flowchart showing the progress of automatic adjustment of the X-ray intensity in the X-ray inspection apparatus of the second embodiment.
[Step F1] The computer 5 checks whether the signal intensity of the image signal of the target scanning line is within the upper and lower limit level lines LA and LB. Fly to. If it is outside the upper and lower limit level lines LA and LB, the process proceeds to step F2.
[0032]
[Step F2] If the signal intensity of the image signal of the target scanning line exceeds the upper limit level line LA, the X-ray intensity is weakened by lowering the tube voltage or tube current of the X-ray tube 1, and the target scanning line If the signal intensity of the image signal is stored in the upper and lower limit level lines LA and LB, and the signal intensity of the image signal of the target scanning line is lower than the lower limit level line LB, the tube voltage and tube current of the X-ray tube 1 To increase the intensity of the X-ray, and the signal intensity of the image signal of the scanning line of interest falls within the upper and lower limit level lines LA and LB. Of course, the tube voltage and tube current of the X-ray tube 1 are raised and lowered from the computer 5 through the irradiation controller 9.
[0033]
[Step F3] The computer 5 checks whether the signal intensity distribution of the image signal of the central scanning line La in the scanning line of interest is appropriate. Specifically, as shown in FIG. 8, if the spread Wa at the median height of the signal intensity in the signal intensity distribution is greater than or equal to a predetermined value, it is determined that the X-ray intensity is appropriate, and the process proceeds to Step F5. If not (if less than the predetermined value), the process proceeds to step F4.
Instead of the spread Wa, the suitability of the signal intensity of the image signal of the central scanning line La may be determined using the average value of the signal intensity or the difference between the maximum intensity and the minimum intensity.
[0034]
[Step F4] The X-ray intensity is changed by increasing or decreasing the tube voltage or tube current of the X-ray tube 1, and the spread Wa at the height of the median value of the image signal in the signal intensity distribution becomes greater than a predetermined value. Then, the process returns to Step F1.
[0035]
[Step F5] The X-ray intensity adjustment is completed, the X-ray fluoroscopic imaging is completed, and the process proceeds to the actual X-ray CT imaging.
[0036]
In the case of the X-ray inspection apparatus according to the second embodiment, since the X-ray intensity adjustment is automatically performed, the operator monitors the state of the signal intensity profile on the screen of the display monitor 8 with almost no operation. Therefore, the X-ray intensity adjustment operation becomes very simple.
[0037]
Subsequently, a nondestructive X-ray inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiment apparatuses, there is one slice cross-section for creating a CT image in one X-ray CT imaging, but in the case of the third embodiment apparatus, CT in one X-ray CT imaging. The apparatus is the same as the first and second embodiments except that a plurality of cross sections can be set in advance as slice cross sections for image creation. Therefore, only the different parts will be described, and the common parts will be described. Description is omitted.
[0038]
That is, the X-ray inspection apparatus of the third embodiment includes slice slice setting means for presetting a plurality of slice slices corresponding to a plurality of tomographic images obtained by one X-ray CT scan, and slice slice setting means. The image processing apparatus includes a target line setting unit that presets all the scanning lines in the fluoroscopic image corresponding to each set slice section as the target scanning line, and the image signal intensity display unit is a signal of the image signal of each target scanning line. The intensity profile is configured to be superimposed on the display monitor.
The characteristic configuration will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 9 is a front view showing the positions of three slice cross sections of the subject M to be X-ray CT imaged.
[0039]
When a plurality of (for example, three) sections are set in advance as slice sections for CT image creation, as shown in FIG. 9, in addition to the central slice section GA, two slice sections GB, When setting the GC, the central slice section GA and the distances Da and Db between the slice sections GB and GC are input from the console 11 and stored in a temporary memory such as a register. Usually, the distances Da and Db are set within a range that is not so far from the central slice section GA, for example, 3 mm.
[0040]
On the other hand, the scanning lines in the fluoroscopic images corresponding to the slice sections GB and GC correspond to the distances Da and Db from the central scanning line La according to the magnification of the subject M in the I / I tube 5 as shown in FIG. The computer 5 calculates the vertical addresses of the scanning lines Ld and Le that are separated by a distance, and stores them in a temporary memory such as a register as the target scanning line.
[0041]
As shown in FIG. 11, the signal intensity profiles Pd and Pe of the image signals of the scanning lines Ld and Le are also superimposed on the display monitor 8 as in the case of the scanning line La. The X-ray intensity adjustment is performed so that the signal intensity profiles Pa to Pe fall within the upper and lower limit level lines LA and LB.
Note that the slice section setting means and the target line setting means are also configured around a control program stored in the computer 5 and the program memory 12.
[0042]
In the case of the X-ray inspection apparatus according to the third embodiment, the signal intensity profile of all slice sections is superimposed and displayed on the screen of the display monitor 8 even when there are a plurality of slice sections for which a CT image is created in one CT scan. Therefore, the X-ray intensity can be accurately adjusted for each CT image.
[0043]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
(1) In the above-described embodiment, the target scanning line is configured to be incorporated in the control program in advance. However, a fluoroscopic image is displayed on the display monitor 8 and the target scanning line is displayed on the screen. An apparatus having a configuration in which the image signal of the target scanning line is read and the signal intensity profile is displayed after being set in advance is given as a modification.
[0044]
(2) In the third embodiment, as in the second embodiment, based on the signal intensity of the image signal of the scanning line of interest, the intensity of the X-ray irradiated to the subject so that the signal intensity of the image signal falls within an appropriate range An apparatus having a configuration including an X-ray intensity adjusting means for adjusting the angle is given as a modification.
[0045]
(3) In the above embodiment, the X-ray imaging unit 3 is fixed and the subject M rotates, but conversely the subject M is fixed and the X-ray is fixed. An apparatus having a configuration in which the imaging unit 3 rotates around the subject M is given as a modification.
[0046]
(4) In the above embodiment, only the X-ray intensity of the X-ray tube 1 is adjusted. However, in addition to adjusting the X-ray intensity of the X-ray tube 1, the amplification factor of the amplifier 6 is adjusted as necessary. A device having a configuration that also performs the adjustment is given as a modification.
[0047]
(5) In the above embodiment, the X-ray is detected by the image intensifier. However, the X-ray is detected by the panel-type X-ray sensor in which the semiconductor X-ray detection elements are arranged vertically and horizontally. The apparatus is given as a modification.
[0048]
【The invention's effect】
  As described in detail above, according to the nondestructive X-ray inspection apparatus according to the first aspect of the present invention, X-ray fluoroscopy is performed in a state where the subject and the X-ray imaging unit are stationary prior to X-ray tomography. The perspective image is stored in the perspective image storage means, and the image signal intensity display means sets the scan line corresponding to the slice cross section of the tomographic image as the target scan line among the scan lines in the fluoroscopic image. Since the signal intensity profile of the image signal of the target scanning line is automatically displayed on the display monitor, the X-ray intensity adjustment can be performed as compared with the conventional apparatus that focuses on the average level of the image signal within one frame. Can be done accurately.
Further, the X-ray intensity adjusting means is configured to automatically adjust the X-ray intensity based on the signal intensity of the image signal of the scanning line of interest, and the operator monitors the state of the signal intensity profile on the display monitor screen. Since the degree is sufficient, the X-ray intensity adjustment is accurate and very simple.
[0049]
According to the nondestructive X-ray inspection apparatus of the second aspect of the invention, the appropriate intensity range indicating mark indicating the appropriate range of the signal intensity of the image signal is superimposed and displayed on the display monitor by the appropriate intensity range display means. The operator can adjust the X-ray intensity more accurately by using the appropriate intensity range indicating mark as a guide.
[0051]
  Also,Claim 3According to the X-ray inspection apparatus of the present invention, there is provided a configuration in which the signal intensity profiles of all slice sections are superimposed on the screen of the display monitor even when a plurality of tomographic images are obtained in one tomography. Therefore, the X-ray intensity can be adjusted appropriately for each tomographic image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray inspection apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a fluoroscopic image and a target scanning line in the first embodiment apparatus.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a signal intensity profile display screen in the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing another example of a signal intensity profile display screen in the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing another example of a signal intensity profile display screen in the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart showing the progress of X-ray intensity adjustment in the first embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing the progress of automatic adjustment of X-ray intensity in the second embodiment.
FIG. 8 is a graph showing a signal intensity distribution of an image signal of a central scanning line according to the second embodiment.
FIG. 9 is a front view showing the positions of three slice cross sections to be imaged in the subject of the third embodiment.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a fluoroscopic image and a target scanning line in the third embodiment apparatus.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a signal intensity profile display screen in the third embodiment.
FIG. 12 is a schematic diagram showing a main configuration of a conventional X-ray inspection apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ... X-ray tube
2 ... Image intensifier
3 X-ray imaging unit
4 ... Rotation drive part
5 ... Computer
8: Display monitor
9: Irradiation control unit
10: Rotation control unit
11 ... console
12 ... Program memory
13: Perspective image memory
LA: Upper limit level line
LB ... lower limit level line
La to Ld: Scanning line (attention scanning line)
Pa to Pd: Signal strength profile
M: Subject

Claims

An X-ray imaging unit in which an X-ray tube and a two-dimensional X-ray detector are arranged to face each other with the subject interposed therebetween, and the subject and the X-ray imaging unit so that X-rays are irradiated from around the subject. And a non-destructive X configured to reconstruct a tomographic image based on X-ray detection data output from a two-dimensional X-ray detector in association with X-ray irradiation by an X-ray tube In the X-ray inspection apparatus, the X-ray detector outputs the X-ray while irradiating the X-ray with the relative rotation between the subject and the X-ray imaging means stopped before taking the tomographic image. A fluoroscopic image storage means for storing a fluoroscopic image obtained based on the detected X-ray detection data, and a scan line corresponding to a slice cross section of the tomographic image among the scan lines in the fluoroscopic image is set in advance as the target scan line. Attention scanning line The image signals reads from fluoroscopic image storage means, the image signal strength display means for displaying on the display monitor the signal strength of the image signal of the target scan line profile form of, read from the fluoroscopic image storage means attention scan line X-ray intensity adjustment for adjusting the intensity of X-rays irradiated to the subject so that the signal intensity of the image signal is within an appropriate range if the spread in the signal intensity distribution is less than a predetermined range based on the signal intensity of the image signal nondestructive X-ray inspection apparatus characterized by comprising a means.

2. The nondestructive X-ray inspection apparatus according to claim 1, further comprising an appropriate intensity range display means for displaying an appropriate intensity range indicating mark indicating an appropriate range of the signal intensity of the image signal of the scanning line of interest superimposed on a display monitor. Nondestructive X-ray inspection equipment.

3. The non-destructive X-ray inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein slice slice setting means for presetting a plurality of slice slices corresponding to a plurality of tomographic images obtained by one tomography, and slice slice setting means. And a line-of-interest setting unit that preliminarily sets all the scanning lines in the fluoroscopic image corresponding to each slice cross-section set as the target scanning line, and the image signal intensity display unit displays the image signal of each target scanning line. A nondestructive X-ray inspection apparatus configured to superimpose a signal intensity profile on a display monitor.