JP7135795B2 - 蛍光x線分析システムおよび蛍光x線分析方法 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態に係る蛍光X線分析装置を備える蛍光X線分析システムの全体構成を概略的に示す図である。
図2は、図1に示した情報処理装置14の構成を概略的に示す図である。
次に、図2に示した情報処理装置14における画像処理について説明する。
図3は、一般的な蛍光X線分析装置の構成を概略的に示す図である。図3に示すように、一般的な蛍光X線分析装置においては、試料Sの測定位置を測定前または測定中に観察するために、測定室5の下部に撮像部20が設置されている。すなわち、撮像部20は、試料Sの表面SAに対向して配置されており、試料台2に形成された開口部4を通して試料Sの測定位置を撮像するように構成されている。
図5を参照して、情報処理装置14は、画像処理機能として、データ処理部50と、製品画像DB(データベース)60と、開口部情報DB62と、試料名変換テーブル64と、測定位置名変換テーブル66とを有する。これらの機能構成は、図2に示す情報処理装置14において、CPU30が画像処理プログラムを実行することで実現される。
最初に、ステップS20では、試料室1を、試料台2に試料Sが載置されていない状態とする。この状態で、ステップS01にて、撮像部20により開口部4を撮像する。データ処理部50は、撮像部20から開口部4の画像データを取得する。開口部4の全体画像は「第1の画像」に対応する。
次に、ステップS21にて、試料台2に試料Sが載置される。ステップS21では、裏面SBが開口部4から露出するように試料Sが載置される。よって、試料Sの表面SAが撮像部20と対向することになる。この状態で、ステップS03により、撮像部20により試料Sの表面SAを撮像する。データ処理部50は、撮像部20から試料Sの表面画像の画像データを取得する。表面SAの全体画像は「第2の画像」に対応する。
次に、ステップS22では、試料台2に載置された試料Sが反転されて、表面SAが開口部4から露出するように試料Sが載置される。よって、裏面SBが撮像部20と対向することになる。この状態で、ステップS05にて、撮像部20により試料Sの裏面SBを撮像する。データ処理部50は、撮像部20から試料Sの裏面画像の画像データを取得する。裏面SBの全体画像は「第3の画像」に対応する。
図10を参照して、試料Sを測定するときには、最初にステップS23により、試料Sの裏面SBを撮像部20に対向させた状態で、試料Sが試料台2上に載置される。この状態で、撮像部20により試料Sの裏面SBを撮像する。データ処理部50は、ステップS11により、撮像部20から試料Sの裏面画像の画像データを取得する。
次に、試料Sの蛍光X線分光測定が開始されると(ステップS15のYES判定時)、データ処理部50は、ステップS16により、ステップS14で生成した、試料Sの表面画像と開口部4の輪郭画像との合成画像(図16参照)を表示装置16に表示する。
次に、データ処理部50は、ステップS17により、試料Sの表面画像と開口部4の輪郭画像との合成画像の画像データに対して試料名を付与する。具体的には、データ処理部50は、試料名変換テーブル64(図6参照)から、画像データが示す表面画像と一致する製品画像を選択し、その選択した製品画像の試料名を画像データに付与する。
なお、上述した実施の形態で説明した画像処理は、輪郭がX軸およびY軸の少なくとも1方向において非対称である試料について適用することができるが、X軸およびY軸の2方向において対称である試料(例えば、矩形状や円形状の試料)については適用が困難となる。以下では、上述した実施の形態の変更例として、X軸およびY軸の2方向において対称である試料にも適用することができる画像処理について説明する。
(1)開口部4の位置認識
(2)試料Sの表面SAの特徴部分の抽出
(3)試料Sの裏面SBの特徴部分の抽出
(4)測定位置の調整
(5)測定中の合成画像の表示
(6)測定結果および合成画像の保存
上記(1)~(6)の処理のうち(1),(5),(6)は上述した実施の形態に係る画像処理と同じであるため、説明は繰返さない。図18から図20を用いて、(2),(3),(4)の処理について説明する。
図18を参照して、裏面SBが開口部4から露出するように試料Sが試料台2に載置される。この状態で、撮像部20により試料Sの表面SAを撮像する。図18(A)に表面画像の一例を示す。データ処理部50は、撮像部20から試料Sの表面画像のデータを取得する。表面SAの全体画像は「第2の画像」に対応する。
図19を参照して、表面SAが開口部4から露出するように試料Sが試料台2に載置される。この状態で、撮像部20により試料Sの裏面SBを撮像する。図19(A)に裏面画像の一例を示す。データ処理部50は、撮像部20から試料Sの裏面画像のデータを取得する。裏面SBの全体画像は「第3の画像」に対応する。
試料Sを測定するときには、最初に、裏面SBを撮像部20に対向させた状態で、試料Sが試料台2上に載置される。この状態で、撮像部20により試料Sの裏面SBを撮像する。データ処理部50は、撮像部20から試料Sの裏面画像の画像データを取得すると、製品画像DB60(図8参照)にアクセスして、取得した裏面画像と一致する裏面画像を検索する。取得した裏面画像が、製品画像DB60に保存されている裏面画像に対して傾いていたとしても、裏面画像を回転させる処理を施すことで、一致する裏面画像を検索することができる。そして、製品画像DB60を参照することにより、検索した裏面画像に対応する表面画像を特定することができる。
Claims (12)
- 表面および前記表面と反対側の裏面を有する試料の前記表面の構成元素を分析する蛍光X線分析システムであって、
前記試料の前記表面にX線を照射し、前記表面から発生する蛍光X線を測定する蛍光X線分析装置と、
前記蛍光X線分析装置を制御するとともに、前記蛍光X線分析装置からの情報を処理する情報処理装置とを備え、
前記蛍光X線分析装置は、
開口部が形成され、測定時に前記開口部から前記表面における測定位置が露出するように前記試料が載置される試料台と、
前記開口部を通して前記測定位置にX線を照射するX線源と、
前記測定位置から発生する蛍光X線を検出する検出器と、
前記試料台を挟んで前記X線源および前記検出器と反対側に配置され、測定前に第1から第4の画像を取得するように構成された撮像部とを含み、
前記第1の画像は、前記試料台に前記試料が載置されていない状態における前記開口部の全体画像であり、
前記第2の画像は、前記裏面が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における前記表面の全体画像であり、
前記第3の画像は、前記表面が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における前記裏面の全体画像であり、
前記第4の画像は、前記測定位置が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における前記裏面の全体画像であり、
前記情報処理装置は、前記撮像部で取得された前記第1から第4の画像に基づいて、前記測定位置が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における、前記表面における前記開口部の位置を特定するとともに、特定された前記表面における前記開口部の位置に基づいて、前記表面の全体画像および前記開口部の輪郭画像を合成した合成画像を生成するように構成される、蛍光X線分析システム。 - 前記情報処理装置は、
前記第1の画像から前記開口部の輪郭画像を生成するとともに、前記開口部の輪郭画像に基づいて前記試料台における前記開口部の位置を示す位置情報を生成し、
前記第2の画像から前記表面の輪郭画像を生成し、
前記第3の画像から前記裏面の輪郭画像を生成し、
前記裏面の輪郭画像および前記開口部の位置情報に基づいて、前記第4の画像における前記裏面と前記開口部との位置関係を導出し、
前記裏面と前記開口部との位置関係、および前記表面の輪郭画像と前記裏面の輪郭画像との対称性に基づいて、前記表面における前記開口部の位置を特定する、請求項1に記載の蛍光X線分析システム。 - 前記情報処理装置は、
前記第1の画像から前記開口部の輪郭画像を生成するとともに、前記開口部の輪郭画像に基づいて前記試料台における前記開口部の位置を示す位置情報を生成し、
前記第2の画像から前記表面の特徴部分を抽出し、
前記第3の画像から前記裏面の特徴部分を抽出し、
前記裏面の特徴部分および前記開口部の位置情報に基づいて、前記第4の画像における前記裏面と前記開口部との位置関係を導出し、
前記裏面と前記開口部との位置関係、および前記表面の特徴部分と前記裏面の特徴部分との対称性に基づいて、前記表面における前記開口部の位置を特定する、請求項1に記載の蛍光X線分析システム。 - 前記情報処理装置から送信される情報に従う画像を表示する表示装置をさらに備え、
前記表示装置は、測定前において前記合成画像を表示する、請求項1から3のいずれか1項に記載の蛍光X線分析システム。 - 前記表示装置は、測定時において前記蛍光X線分析装置による測定結果と前記合成画像とを並べて表示する、請求項4に記載の蛍光X線分析システム。
- 前記情報処理装置は、記憶部を有しており、前記蛍光X線分析装置による測定結果に前記合成画像の画像データを対応付けて前記記憶部に保存する、請求項1から5のいずれか1項に記載の蛍光X線分析システム。
- 前記情報処理装置は、複数種類の前記試料の前記表面の全体画像と試料名とを対応付けた第1の変換テーブルを有しており、前記第1の変換テーブルを参照することにより、前記撮像部で取得された前記第2の画像に対応する試料名を、前記合成画像の画像データに付与する、請求項6に記載の蛍光X線分析システム。
- 前記情報処理装置は、前記試料毎に、複数の前記測定位置と測定位置名とを対応付けた第2の変換テーブルを有しており、前記第2の変換テーブルを参照することにより、前記開口部から露出している前記測定位置に対応する測定位置名を、前記合成画像の画像データに付与する、請求項6に記載の蛍光X線分析システム。
- 表面および前記表面と反対側の裏面を有する試料の前記表面の構成元素を分析する蛍光X線分析方法であって、
測定前に第1から第4の画像を撮像するステップを備え、
前記第1の画像は、開口部が形成された試料台に前記試料が載置されていない状態における前記開口部の全体画像であり、
前記第2の画像は、前記裏面が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における前記表面の全体画像であり、
前記第3の画像は、前記表面が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における前記裏面の全体画像であり、
前記第4の画像は、前記表面における測定位置が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における前記裏面の全体画像であり、
前記撮像するステップで取得された前記第1から第4の画像に基づいて、前記測定位置が前記開口部から露出するように前記試料台に前記試料が載置された状態における、前記表面における前記開口部の位置を特定するとともに、特定された前記開口部の位置に基づいて、前記表面の全体画像および前記開口部の輪郭画像を合成した合成画像を生成するステップと、
前記合成画像を表示装置に表示するステップとをさらに備える、蛍光X線分析方法。 - 測定時に前記開口部を通して前記測定位置にX線を照射し、前記測定位置から発生する蛍光X線を検出するステップと、
前記検出するステップによる測定結果と前記合成画像の画像データとを対応付けて記憶するステップとをさらに備える、請求項9に記載の蛍光X線分析方法。 - 前記合成画像を生成するステップでは、
前記第1の画像から前記開口部の輪郭画像を生成するとともに、前記開口部の輪郭画像に基づいて前記試料台における前記開口部の位置を示す位置情報を生成し、
前記第2の画像から前記表面の輪郭画像を生成し、
前記第3の画像から前記裏面の輪郭画像を生成し、
前記裏面の輪郭画像および前記開口部の位置情報に基づいて、前記第4の画像における前記裏面と前記開口部との位置関係を導出し、
前記裏面と前記開口部との位置関係、および前記表面の輪郭画像と前記裏面の輪郭画像との対称性に基づいて、前記表面における前記開口部の位置を特定する、請求項9に記載の蛍光X線分析方法。 - 前記合成画像を生成するステップでは、
前記第1の画像から前記開口部の輪郭画像を生成するとともに、前記開口部の輪郭画像に基づいて前記試料台における前記開口部の位置を示す位置情報を生成し、
前記第2の画像から前記表面の特徴部分を抽出し、
前記第3の画像から前記裏面の特徴部分を抽出し、
前記裏面の特徴部分および前記開口部の位置情報に基づいて、前記第4の画像における前記裏面と前記開口部との位置関係を導出し、
前記裏面と前記開口部との位置関係、および前記表面の特徴部分と前記裏面の特徴部分との対称性に基づいて、前記表面における前記開口部の位置を特定する、請求項9に記載の蛍光X線分析方法。
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