JP5751556B2 - ステレオ透視装置およびそれを用いたステレオ観察方法 - Google Patents
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Description
伸縮機構を有するものが好適に用いられる。例えばユニバーサルジョイント等の端部にバネやゴム等の弾性体を配設してもよいし、回転2自由度を有する球状のジョイント部を長孔に摺動自在に保持してもよい。傾斜テーブルにXYステージを備えた場合、被検体をイメージセンサと平行な面内で前後及び左右に移動させることができ、被検体の任意の箇所を選択して観察することができる。
を設けたが、遮蔽箱の左右両側に開閉扉を設けてもよい。これにより、左右の開閉扉から被検体20の出し入れを行うことができるので、X線透視装置1を検査ライン等に容易に組込んで作業を自動化することができ効率性に優れる。
2 遮蔽箱
2a 開閉扉
2b 窓
3 制御部
4 表示器
5 X線源
6,6a 位置設定機構
7 傾斜テーブル
7a 回動保持部
8 XYステージ
8a 回動軸
8a' 左右方向回動軸
8b アーム部
8c 前後方向回動軸
9,9a 回動駆動部
10 イメージセンサ
11 反射ミラー
12 光学カメラ
12a 単焦点レンズ
20 被検体
20a 観察ポイント
25 観察者
25a,25b 眼
31 動作制御部
32 画像処理制御部
321 透過画像入力部
322 表面画像入力部
323 座標データ生成部
324 形状データ抽出部
325 形状モデル生成部
326 表示データ生成部
327 CADデータ生成部
328 CADデータ照合部
329 カメラ校正部
330 形状モデルデータベース
Claims (11)
- 被検体を透過するX線又はγ線を発生する放射線源と、
被検体を移動自在に保持する位置設定機構と、
前記被検体を挟んで前記放射線源に対向配置され前記被検体の透過画像を検出する平面状のイメージセンサと、
前記放射線源と前記被検体との間に配設され前記被検体の表面から反射された反射光を反射させる反射ミラーと、
前記被検体までの距離が前記放射線源と光学的に等距離の位置に焦点を有し前記反射ミラーで反射された前記被検体の表面画像を撮影する光学カメラと、
前記位置設定機構により少なくとも二種類の回動角度および/または位置で保持されたときに前記イメージセンサで得られる前記被検体の少なくとも二方向からの透過画像と前記光学カメラで撮影された表面画像とに基づいて、当該被検体の三次元構造を表す三次元座標データを生成する座標データ生成部と、
前記少なくとも二方向からの透過画像と前記表面画像により得られる三次元座標データから輪郭線を抽出し、セグメントに分割し、形状モデルデータベースを参照して、セグメントを単位とする探索処理を行い、三次元輪郭線を復元する形状データ抽出部と、
前記三次元座標データに基づいて、前記被検体の三次元構造を表現する三次元形状モデルを生成する形状モデル生成部と、
前記三次元形状モデルに基づいて、前記被検体の三次元構造をCADシステムで利用可能なCADデータを生成するCADデータ生成部を備える、ステレオ透視装置。 - 被検体を透過するX線又はγ線を発生する放射線源と、
被検体を移動自在に保持する位置設定機構と、
前記被検体を挟んで前記放射線源に対向配置され前記被検体の透過画像を検出する平面状のイメージセンサと、
前記放射線源と前記被検体との間に配設され前記被検体の表面から反射された反射光を反射させる反射ミラーと、
前記被検体までの距離が前記放射線源と光学的に等距離の位置に焦点を有し前記反射ミラーで反射された前記被検体の表面画像を撮影する光学カメラと、
前記位置設定機構により少なくとも二種類の回動角度および/または位置で保持されたときに前記イメージセンサで得られる前記被検体の少なくとも二方向からの透過画像と前記光学カメラで撮影された表面画像とに基づいて、当該被検体の三次元構造を表す三次元座標データを生成する座標データ生成部と、
前記少なくとも二方向からの透過画像と前記表面画像により得られる三次元座標データから輪郭線を抽出し、セグメントに分割し、形状モデルデータベースを参照して、セグメントを単位とする探索処理を行い、三次元輪郭線を復元する形状データ抽出部と、
前記三次元座標データに基づいて、前記被検体の三次元構造を表現する三次元形状モデルを生成する形状モデル生成部と、
前記三次元形状モデルと、所定の対象物の三次元構造をCADシステムで利用可能なCADデータで表した対象物モデルとを照合するCADデータ照合部を備える、ステレオ透視装置。 - 前記三次元座標データに基づいて、前記透過画像をステレオ表示する表示器をさらに備え、
前記表示器の表示画面上で前記透過画像の少なくとも一点を指定したときに、前記三次元座標データに基づいて、当該点における前記被検体の厚さを出力する、請求項1または2に記載のステレオ透視装置。 - 前記放射線源と前記イメージセンサとによって構成される撮像系のカメラパラメータを校正するカメラ校正部をさらに備え、
前記カメラ校正部は、前記位置設定機構において前記被検体が載置される載置台に、前記X線又はγ線の透過率が部分的に異なるパターンを有するキャリブレーションパターンが載置された状態で、前記位置設定機構により少なくとも二種類の回動角度で保持されたときに前記イメージセンサで得られる前記キャリブレーションパターンの透過画像に基づいて、カメラパラメータの校正を行い、
前記座標データ生成部は、前記カメラ校正部で校正されたカメラパラメータを用いて、前記透過画像と前記表面画像に基づく、前記三次元座標データを生成する、請求項1または2に記載のステレオ透視装置。 - 前記三次元座標データに基づいて、前記透過画像をステレオ表示する表示器をさらに備え、
前記表示器が前記透過画像と前記表面画像とを重ねて表示する、請求項1または2に記載のステレオ透視装置。 - 前記被検体の部分を撮影した透過画像を複数組み合わせて、当該被検体の全体画像を合成する画像合成部をさらに備えた、請求項1または2に記載のステレオ透視装置。
- 前記透過画像の透過率に基づいて、前記被検体に含まれる所定の物体の個数を計数する計数部をさらに備えた、請求項1または2に記載のステレオ透視装置。
- 前記位置設定機構が、前記被検体が固定される傾斜テーブルと、前記傾斜テーブルを互いに直交する2つの軸周りに回動自在に保持する回動保持部とを有する、請求項1または2に記載のステレオ透視装置。
- 前記形状データ抽出部は、さらに、画素間の相関値に基づく相関ステレオ処理を行い、テクスチャ領域およびシェイジング領域の三次元情報を復元する、請求項1または2に記載のステレオ透視装置。
- 被検体が移動自在に保持された位置設定機構により前記被検体を回動させ前記被検体の表面と前記イメージセンサとの表面とのなす角を設定する検出角度設定工程と、
前記検出角度設定工程で設定された少なくとも二種類の回動角度および/または位置で保持された被検体に、当該被検体を透過するX線又はγ線を放射線源から照射し、前記被検体を挟んで前記放射線源に対向配置された平面上のイメージセンサで前記被検体の少なくとも二方向からの透過画像を検出する透過画像検出工程と、
前記被検体までの距離が前記放射線源と光学的に等距離の位置に焦点を有する光学カメラにより、前記放射線源と前記被検体との間に配設され前記被検体の表面から反射された反射光を反射させる反射ミラーで反射された前記被検体の表面画像を撮影する表面画像撮影工程と、
前記少なくとも二方向からの透過画像と前記表面画像に基づいて、当該被検体の三次元構造を表す三次元座標データを生成する座標データ生成工程と、
前記少なくとも二方向からの透過画像により得られる三次元座標データから輪郭線を抽出し、セグメントに分割し、形状モデルデータベースを参照して、セグメントを単位とする探索処理を行い、三次元輪郭線を復元する形状データ抽出工程と、
前記三次元座標データに基づいて、前記被検体の三次元構造を表現する三次元形状モデルを生成する形状モデル生成工程と、
前記三次元形状モデルに基づいて、前記被検体の三次元構造をCADシステムで利用可能なCADデータを生成するCADデータ生成工程を備える、ステレオ観察方法。 - 被検体が移動自在に保持された位置設定機構により前記被検体を回動させ前記被検体の表面と前記イメージセンサとの表面とのなす角を設定する検出角度設定工程と、
前記検出角度設定工程で設定された少なくとも二種類の回動角度および/または位置で保持された被検体に、当該被検体を透過するX線又はγ線を放射線源から照射し、前記被検体を挟んで前記放射線源に対向配置された平面上のイメージセンサで前記被検体の少なくとも二方向からの透過画像を検出する透過画像検出工程と、
前記被検体までの距離が前記放射線源と光学的に等距離の位置に焦点を有する光学カメラにより、前記放射線源と前記被検体との間に配設され前記被検体の表面から反射された反射光を反射させる反射ミラーで反射された前記被検体の表面画像を撮影する表面画像撮影工程と、
前記少なくとも二方向からの透過画像と前記表面画像に基づいて、当該被検体の三次元構造を表す三次元座標データを生成する座標データ生成工程と、
前記少なくとも二方向からの透過画像により得られる三次元座標データから輪郭線を抽出し、セグメントに分割し、形状モデルデータベースを参照して、セグメントを単位とする探索処理を行い、三次元輪郭線を復元する形状データ抽出工程と、
前記三次元座標データに基づいて、前記被検体の三次元構造を表現する三次元形状モデルを生成する形状モデル生成工程と、
前記三次元形状モデルと、所定の対象物の三次元構造をCADシステムで利用可能なCADデータで表した対象物モデルとを照合するCADデータ照合工程を備える、ステレオ観察方法。
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