JPH076228A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Ｘ線検査装置

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JPH076228A
JPH076228A JP6082506A JP8250694A JPH076228A JP H076228 A JPH076228 A JP H076228A JP 6082506 A JP6082506 A JP 6082506A JP 8250694 A JP8250694 A JP 8250694A JP H076228 A JPH076228 A JP H076228A
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JP
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image
sub
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ray inspection
address
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Application number
JP6082506A
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English (en)
Inventor
Cornelis Herman Slump
ヘルマン スランプ コルネリス
Marton Onno Harms
オンノ ハルムス マルトン
Geert Jan Laanstra
ヤン ラーンストラ ゲールト
Rudolph Maria Snoeren
マリア スノエレン ルドルフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
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Filing date
Publication date
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    • H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/2628—Alteration of picture size, shape, position or orientation, e.g. zooming, rotation, rolling, perspective, translation
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    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • H04N25/672—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction between adjacent sensors or output registers for reading a single image
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  • Multimedia (AREA)
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のサブ画像を不整合が実質上存在しない
再合成画像にアセンブルする事により画像を形成する画
像処理部が設けられている、複数の画像センサを有する
画像化部を備えたX線検査装置を提供する事。 【構成】 部分的に重複した複数のサブ画像を結合す
る、単一センサ画像に比べて有効センサ領域が増大して
いる、Ｘ線検査装置に使用される、マルチセンサを有す
る画像化部。半導体画像センサにより画像インテンシフ
ァイアの大きな領域出力スクリーンを画像化するのに適
した画像化部が、このようにして得られる。各画像セン
サの配置方向の相違によって起こる画像の不整合は、画
像センサによって発生された各電子サブ画像に幾何学ト
ランスフォーメーションを行うことによって補正され
る。トランスフォームされた電子サブ画像は再合成画像
にアセンブルされる。画質は、トランスフォームされた
サブ画像の重複領域に均一化処理を行うことによって、
更に改良される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、被検査体を照射する事によって
X線画像を生成するためのX線源と、当該X線画像を可視
画像に変換する放射線変換手段と、前記可視画像の一部
分のサブ画像を基本電子サブ画像に変換する複数の画像
センサを備えた画像化部と、前記基本電子サブ画像から
再合成された電子画像を生成する画像処理手段とを有し
ている。本発明は、又、X線検査装置に使用する画像化
部にも関する。
【０００２】この種のX線検査装置は、米国特許第4,50
3,460号により公知である。
【０００３】上記公報に記載されているX線検査装置に
は、複数の半導体画像センサと複数のレンズを有する光
学結合手段とが、X線画像増感体の出射スクリーンの各
領域を各半導体画像センサ上に画像化させる様に構成さ
れている。各サブ画像は、半導体画像センサにより検知
され、画像のアセンブリングはサブ画像から再合成され
た画像を生成する電子回路により行われる。再合成され
た画像内の僅かな数の誤りのみが画像の再合成により補
正される。上記公報は、画像センサの欠陥感光素子によ
る誤りを補正する事と異なる画像センサ間の平均感度の
違いによる誤りを補正する事しか教示していない。
【０００４】本発明の目的は、複数のサブ画像を不整合
が実質上存在しない再合成画像にアセンブルする事によ
り画像を形成する画像処理部が設けられている、複数の
画像センサを有する画像化部を備えたX線検査装置を提
供する事にある。
【０００５】本発明のX線検査装置が特徴とする点は、
当該画像処理手段が、各基本電子サブ画像に各々幾何ト
ランスフォーメーション(geometrical transformation
s)を実行する事によりトランスフォームされた電子画像
を生成させるトランスフォーメーション手段を有する点
である。
【０００６】再合成画像にアセンブルされるサブ画像間
の配置方向の相違は、再合成画像に不整合を発生させる
重要な要因となる。特に医学用途に於いては、不整合は
再合成画面の診断上の価値を損ねる。その様な相違は、
各々の画像センサ、つまりサブ画像を再合成画面にその
ままアセンブルする電荷結合素子、の配置方向の相違に
より発生する。この様な不整合は、隣り合うサブ画像の
縁のみにしか画像処理を行わない場合には、部分的に制
限されるか除去されるのみである。基本電子サブ画像に
幾何トランスフォーメーションを行う事によって、当該
サブ画像の配置方向の相違は補正され、その結果、各サ
ブ画像の配置方向間の相違による不整合を実質上発生さ
せずにトランスフォームされたサブ画像を再合成画像に
アセンブルする事が出来る。
【０００７】前記画像化部が更に電子サブ画像をストア
するメモリ手段を有し、電子サブ画像がピクセル・アド
レスを有するピクセル値のフォーマットを有し、ピクセ
ル・アドレスが関連する電子サブ画像内の位置に対応
し、当該ピクセルに付随するピクセル値が関連するサブ
画像内の当該位置の明るさの値に対応している、本発明
のX線検査装置の望ましい実施例が特徴とする点は、当
該幾何トランスフォーメーションが、各基本電子サブ画
像のピクセル・アドレスをトランスフォームされた各電
子サブ画像のピクセル・アドレスに指定する様に構成さ
れている点である。
【０００８】基本電子サブ画像に行われる幾何トランス
フォーメーションの結果得られるトランスフォームされ
た電子サブ画像は、次のように形成される。メモリ手段
は、基本電子画像内の位置での明るさの値に対応したピ
クセル値と当該位置に対応したストアアドレスとをスト
アするために設けられている。ここで、幾何トランスフ
ォーメーションは、ストアされた各電子画像のアドレス
をトランスフォームされた電子画像のアドレスに変換す
る事により行われる。
【０００９】前記画像化部が更に電子サブ画像をストア
するメモリ手段を有し、電子サブ画像がピクセル・アド
レスを有するピクセル値のフォーマットを有し、ピクセ
ル・アドレスが関連する電子サブ画像内の位置に対応
し、当該ピクセルに付随するピクセル値が関連するサブ
画像内の当該位置の明るさの値に対応している、本発明
のX線検査装置の望ましい実施例が特徴とする点は、当
該幾何トランスフォーメーションが、各トランスフォー
ムされた電子サブ画像のピクセル・アドレスをトランス
フォームされた各電子サブ画像のピクセル・アドレスに
指定する様に行われる点である。
【００１０】基本電子サブ画像に行われる幾何トランス
フォーメーションの結果得られるトランスフォームされ
た電子サブ画像は、次のように形成される。メモリ手段
は、ストアされた電子サブ画像内の位置での明るさの値
に対応したピクセル値と当該位置に対応したストアアド
レスとをストアするために設けられている。ここで、幾
何トランスフォーメーションは、各基本電子サブ画像の
アドレスをトランスフォームされた電子サブ画像のアド
レスに指定する事により行われる。
【００１１】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記トランスフォーメーション手
段が、各基本電子サブ画像のピクセル・アドレスが指定
されるトランスフォームされた各電子サブ画像のピクセ
ルに対し、ピクセル値を決定するピクセル値補間手段を
有している点である。
【００１２】トランスフォームされた画像は、トランス
フォームされた電子サブ画像内の選択されたアドレスか
ら、基本電子サブ画像のピクセル値を指定する事により
形成する事が出来る。トランスフォームされた電子サブ
画像と基本電子サブ画像とが、幾何トランスフォーメー
ションによって関係づけられている場合、当該基本電子
サブ画像は、他の幾何トランスフォーメーションにより
トランスフォームされた電子サブ画像に関係づけられて
いる。この場合、これら2個の幾何トランスフォーメー
ションは互いに逆函数(inverse)の関係にある。ストア
されたサブ画像のアドレス値は、トランスフォームされ
た電子サブ画像のアドレス値に適切なトランスフォーメ
ーションを行う事により得られる。この計算により、フ
ラクショナルアドレス、つまりストアされた電子サブ画
像の隣接するアドレスの間に存在するアドレス値、を得
る事が出来る。トランスフォームされた電子サブ画像を
発生させる際のアドレスのピクセル値は、ストアされた
電子サブ画像の当該隣接アドレスのピクセル値の補間に
より得られる。
【００１３】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記画像処理手段が、画像センサ
の隣接縁に近接して隣接する画像センサのセンサ要素に
対応する前記再合成電子画像のピクセルの値を、前記ト
ランスフォームされた電子サブ画像の隣接縁に近接して
隣接するピクセルの値の間の補間により決定するピクセ
ル値補間手段を有している点である。
【００１４】再合成された画像が、トランスフォームさ
れた電子サブ画像からアセンブルされる時、画質は、ト
ランスフォームされた電子サブ画像の境界領域に対応す
る再合成画面の領域内のピクセル値を均一化する事によ
り改善される。ピクセル値の均一化は、当該サブ画像の
境界領域のピクセル値の加重平均によって適切に行われ
る。
【００１５】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記ピクセル値補間手段が、最近
接補間用に構成されている点である。
【００１６】最近接補間法による補間は、それが即座に
実行できると言う特に有利な点を有している。最近接補
間により得られる値は、実際には四捨五入により得られ
る値になる。基本電子サブ画像内のフラクショナル・ア
ドレスは、幾何トランスフォーメーションをトランスフ
ォームされた電子サブ画像内のピクセル・アドレスのピ
クセル値に幾何トランスフォーメーションを行う事によ
り得られる。この時、トランスフォームされた画像に出
現するピクセルには、当該フラクショナル・ピクセル・
アドレスを最近接のピクセル・アドレスに四捨五入する
事により得られる基本電子サブ画像のピクセル・アドレ
スのピクセル値が指定される。
【００１７】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記ピクセル値補間手段が、バイ
リニア補間用に構成されている点である。
【００１８】バイリニア補間法によると、補間は即座に
実行され、かつトランスフォーメーションによる不整合
が実質上存在しないトランスフォームされた電子サブ画
像を得る事が出来る。バイリニア補間法の場合、トラン
スフォームされた電子サブ画像内のピクセル値は、トラ
ンスフォームされた電子サブ画像内のピクセル・アドレ
スの幾何トランスフォーメーションにより得られる当該
フラクショナル・ピクセル・アドレスを囲む加重平均ピ
クセルにより指定される。当該加重平均用の重みファク
タは、当該フラクショナル・ピクセル・アドレスの座標
値と当該周囲のピクセルのアドレスの座標値との間の差
によって決定される。
【００１９】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記ピクセル値補間手段が、3次
スプライン補間用に構成されている点である。
【００２０】医学用X線画像の画像トランスフォーメー
ションに使用されるより複雑な補間方法が、IEEE Trans
action on Medical Imaging MI-2(1983)31により公知で
ある。特に、本発明のX線検査装置の場合、その様なよ
り複雑な補間方法を採用する事は魅力的である。3次ス
プライン補間法による補間は、少なくとも4個のピクセ
ルに延在するように行われ、かつ画像の細かい詳細が実
際上使用に耐える程度まで補間により保持される限り、
高分解能の詳細部分に対する平滑化は行われない。診療
上価値のある豊富な詳細部分を有する画像の場合、補間
の質を改善するためには、3次スプライン補間を実行す
るためのより大きな計算負担が必要となる。
【００２１】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記トランスフォーメーション手
段が、各第一電子サブ画像のアドレスを各第二電子サブ
画像のアドレスに変換するルックアップテーブルを有
し、当該第一および第二電子サブ画像のピクセル・アド
レスが各々幾何トランスフォーメーションにより関係づ
けられている点である。
【００２２】当該第一および第二電子サブ画像のピクセ
ル・アドレスは、第一および第二電子サブ画像の間の幾
何トランスフォーメーションの実行を可能にする関係に
あるる事が必要である。この事は、瞬時にアクセスする
事が可能なメモリ内にストアされているルックアップテ
ーブルを利用する事により実現できる。
【００２３】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記トランスフォーメーション手
段が、各第一電子画像のアドレスから各第二電子画像に
対するアドレス値を計算するアドレス値計算手段を有
し、それらアドレスが幾何トランスフォーメーションに
より関係づけられている点である。
【００２４】幾何トランスフォーメーションにより関係
づけられている各電子サブ画像内のピクセル・アドレス
の対は、ピクセル・アドレスの計算により得られる。そ
の様な計算は、マトリックス計算を実行する様に設計さ
れている電子計算手段を利用する事により即座に実行す
る事が出来る。
【００２５】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記トランスフォーメーションが
並進と回転とを有している点である。
【００２６】サブ画像の配置方向の相違による再合成画
面内の画像不整合は、回転と並進との合成である幾何ト
ランスフォーメーションを行う事により配置方向の相違
を補正する事により回避される。その様な合成は、アフ
ィン・トランスフォーメーション(affine transformati
on)として知られている。アフィン・トランスフォーメ
ーションは、必要なアフィン・トランスフォーメーショ
ンに従ってトランスフォームされたアドレス値を計算す
る計算手段による計算によってアドレス値をトランスフ
ォームする事により、メモリ手段から得られる電子画像
に対し行われる。更に、このアフィン・トランスフォー
メーションは、可視画像の各部分を各画像センサ上に拡
大したりフォーカスさせたりする際の相違を補正するた
めに基本電子画像のスケーリングを有していても良い。
【００２７】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記幾何トランスフォーメーショ
ンが、基本サブ画像のピクセルのピクセル・アドレスに
依存している点である。
【００２８】レンズ系から成るような光学結合手段は、
基本電子サブ画像に光学歪を発生させる事がある。この
様な歪は非線形である。つまり、基本電子サブ画像内の
ピクセル位置は、トランスフォームされた電子画像内の
ピクセル位置とは非線形の関係にある。この様な、ピン
クッション歪または樽型歪のような、非線形歪は、問題
のピクセル・アドレスに依存する幾何トランスフォーメ
ーションを利用する事により補正される。特に、幾何ト
ランスフォーメーションがトランスフォーメーション・
マトリックスにより決定される場合には、必要とされる
依存性は、ピクセル・アドレス値に依存するマトリック
ス要素を利用する事により導入される。
【００２９】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記幾何トランスフォーメーショ
ンが、計算されたフラクショナルピクセル・アドレスか
ら整数のピクセル・アドレスを決定するピクセル・アド
レス補間手段を有している点である。
【００３０】基本電子サブ画像内のピクセルまたはトラ
ンスフォームされたサブ画像内のピクセルに関し、幾何
トランスフォーメーションをピクセル値に均等に実行す
る事により、フラクショナル・ピクセル・アドレスを得
る事が出来る。求めようとするアドレス値は、次いで、
当該フラクショナル・ピクセル・アドレスを囲むピクセ
ル・アドレスを基にして当該フラクショナル・ピクセル
・アドレスに補間を実行する事により得られる。
【００３１】本発明のX線検査装置が特徴とする点は、
当該ピクセル・アドレス補間手段が、計算されたフラク
ショナル・ピクセル・アドレスを最も近いアドレス値に
四捨五入する事により整数ピクセル・アドレスを決定す
る様に構成されている点である。
【００３２】非常に単純で、それ故速度が非常に速い補
間手段は、計算されてトランスフォームされたフラクシ
ョナル・ピクセル・アドレス値を最も近い整数値に四捨
五入する前述の補間手段を設ける事によって構成され
る。
【００３３】本発明のX線検査装置の別の実施例が特徴
とする点は、前記画像処理手段が、各基本電子サブ画像
を増幅するための増幅手段を有している点である。
【００３４】光学結合手段による、例えば、ぼけまたは
明るさの変動によるまたは各画像センサ間の感度の差に
よるサブ画像の他の不整合を補正するために、基本電子
サブ画像内のピクセル値は、各サブ画像内の画像不整合
を補正するように増幅または減少させられる。従って、
サブ画像のアセンブリにより不整合が発生しない事に加
え、再合成された画像の診断上の品質も改善される。
【００３５】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、前記トランスフォーメーション手
段が、ディジタル回路手段として構成されている点であ
る。
【００３６】別の画像の不整合に対する電子サブ画像の
幾何トランスフォーメーションおよび補正は、ディジタ
ル・フォーマットを有する電子サブ画像が供給されるデ
ィジタル回路手段を利用する事により瞬時に行える。そ
の結果、本質的に画像不整合が無い再合成された画像の
アセンブルをリアルタイムで行う事が可能となるので、
X線検査の間に診療目的に合ったダイナミックプロセス
を示す再合成された一連の画像を表示する事が可能とな
る。
【００３７】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、当該画像処理手段が、当該トラン
スフォームされた電子画像の選択された部分を当該再合
成された電子画像に拡大するズーム手段を有している点
である。
【００３８】ズーム機能をオプションとして持つ画像化
部は、特に興味が持たれる特徴を有する再合成画像の一
部分を表示する事が出来る。当該表示部分は、各画像セ
ンサのサブ画像から得られる部分を有している。再合成
画面の一部はディスプレイ上に拡大させて表示させる事
が出来る。そして、再合成画面の当該部分は各電子サブ
画像の対応する部分からアセンブルされ、特に当該電子
サブ画像の配置方向の相違による不整合は除去される。
【００３９】本発明のX線検査装置の別の望ましい実施
例が特徴とする点は、当該放射線変換手段が、平行板X
線画像増感体である点である。
【００４０】出射スクリーンを有する平行板画像増感体
は、例えば、電荷結合素子の様な半導体画像センサの画
像記録面より実質上大である。従って、出射スクリーン
上に形成される可視画像を数多くの電子サブ画像に変換
するために、複数の電荷結合素子が使用される。当該サ
ブ画像は、前述した幾何トランスフォーメーションを実
行するトランスフォーメーション手段を有する画像化部
により再合成画面にアセンブルされる。平行板画像増感
体とこの種の画像化部との組み合わせにより、X線検査
装置に使用される、フラットでかつ軽量の画像検知およ
び処理モデュールが得られると言う大きな効果が得られ
る。
【００４１】本発明のX線検査装置に使用される画像化
部は、各々の基本電子サブ画像の配置方向の間の相違を
補正するために各々の基本電子サブ画像にそれぞれ幾何
トランスフォーメーションを行う事により各々トランス
フォームされた電子サブ画像を生成するトランスフォー
メーション手段を有している事が望ましい。
【００４２】本発明のこれらおよび他の点は、以下の実
施例および添付の図面から明らかであるしかつそれらを
参照して以下により詳細に説明される。
【００４３】
【実施例】図1は、本発明のX線検査装置を線図的に示し
たものである。被検査体2（特に、検査される患者）に
は、X線源1から放出されるX線3が照射される。X線ビー
ムが被検査体2を通過すると、X線画像が、X線画像増感
体5の入射スクリーン4上に形成される。この実施例の場
合、X線画像増感体はX線検知器として機能する。画像情
報X線6は、X線画像増感体5により可視光7、つまり、紫
外線から赤外光までの波長範囲の放射線、の画像に変換
され、可視画像が画像増感体5の出射スクリーン8に形成
される。可視画像は、一例として4個のレンズ9a-dで示
されている数枚のレンズから構成される光学結合手段に
より複数の半導体画像センサに送られる。出射スクリー
ン8上に形成される可視画像の一部であるサブ画像は、
各々の半導体画像センサにより記録される。一例とし
て、4個の半導体画像センサ10a-dが示されている。例え
ば、半導体画像センサには、マトリックス状のフォトダ
イオード又はCCD画像センサを使用する事が出来る。X線
画像増感体の出射スクリーンの領域は、通常、半導体画
像センサ1個の画像記録面の領域より大きいので、画像
全体を記録するには複数のセンサが必要となる；特に、
大面積の出射スクリーンを有するX線画像増感体を使用
する場合には、多数の半導体画像センサが必要となる。
【００４４】基本電子サブ画像、つまり、半導体画像セ
ンサが発生させる電子サブ画像、に関する出力信号は、
画像処理部11に供給され、ここで電子サブ画像の幾何ト
ランスフォーメーションが実行され、次いでそれらの変
換された電子サブ画像が再合成画像にアセンブルされ、
そして平均化と言う様な画像処理工程が更に実行され
る。画像処理部11により形成されたビデオ信号は、次段
のビデオアンプ12で増幅される。画像処理部11が発生さ
せるビデオ信号は、ディジタルフォーマットを有してい
て、ビデオアンプ12によりディジタルで増幅される。再
合成画像の増幅されたディジタルビデオ信号を、幾何ト
ランスフォーメーション処理と変換されたサブ画像の再
合成画像へのアセンブル処理とをディジタルで行う時に
は、出力バッファ回路14に供給する事も出来る。
【００４５】図2は、本発明のX線検査装置内に組み込ま
れる画像処理部11のブロック図である。サブ画像は、複
数の半導体画像センサにより記録される。図2の実施例
の場合、4個の半導体画像センサ10a-dが示されている。
例えば、半導体画像センサ10aは、X線画像増感体の出射
スクリーン8上に投影される画像の左上の四半分を記録
し、センサ10bは出射スクリーン8上に投影される像の右
上四半分、センサ10cは左下四半分、そしてセンサ10dは
右下四半分を記録する。各々のサブ画像には、数多くの
処理オペレーション、つまり、半導体画像センサとレン
ズ9a-dとの配置方向のずれを補正する幾何トランスフォ
ーメーション、が行われる。サブ画像の間にはいくらか
の重なりがあることが望ましい。一定数のピクセルが重
複すれば、不整合を発生させずにトランフォームされた
サブ画像を再合成画像に充分アセンブルすることが可能
であることが実験により確認されている。更に、ぼけや
明るさの乱れ等の様な画像情報に関係の無い明るさの変
化に対してもサブ画像は補正される。レンズ9a-dがその
原因となる光学歪も又、ピクセル・アドレスの値、つま
りトランスフォームされるサブ画像内の位置、に対応す
る幾何トランスフォーメーションを採用することにより
補正することが可能である。この事は、例えば、位置に
依存するマトリックス要素を有するトランスフォーメー
ション・マトリックスを有する幾何トランスフォーメー
ションを使用する事により達成される。この処理オペレ
ーションの特徴はパラメータの数が少ない事である。当
該パラメータの値は、半導体画像センサ10a-dにより得
られる各信号からパラメータ導出手段20a-dによって得
られる。これらのパラメータは、システムの初期化の間
（例えば、特定入射パターンを使用することにより）、
または画像処理部の（システムを適応化させる）通常の
オペレーションの間の何れの間でも得られる。各々の電
子サブ画像を有するアナログ信号の各々は、電子サブ画
像の幾何トランスフォーメーションを実行するアナログ
・ディジタル・コンバータ21a-dによりデジタル・フォ
ーマットに変換される。続いて電子サブ画像は、2倍の
大きさのバッファ22a-dの各々にデジタル・フォーマッ
トでストアされる。これらのバッファの内容に応じかつ
前述のパラメータの値の制御の基に、トランスフォーム
された電子サブ画像を表示する4個の出力ピクセル・ス
トリーム23a-dが発生する。トランスフォーメーション
・オペレーションの詳細は以下に記述されている。
【００４６】電子サブ画像が信号処理手段24によりトラ
ンスフォームされると、それらは再合成され、そして均
一化函数の処理が残存するトランジション効果を除去す
るために行われる。再合成と均一化は、図4aを参照して
以下により詳細に説明される。
【００４７】図3は、本発明のx線検査装置の一実施例内
で実行される補間法を線図的に示す。トランスフォーメ
ーション前のピクセル座標は(x1, x2)により示され、ト
ランスフォーメーション後のそれは(y1, y2)によって示
される。この場合トランスフォーメーションは前進方向
で(y1, y2) = F(x1, x2)として書け、後退方向では
(x1, x2) = G(y1, y2)と書ける。トランスフォーメーシ
ョンF（そして同様にトランスフォーメーションG）は、
電子サブ画像の回転、スケーリング及び並進を有してい
るのが望ましい。トランスフォーメーションを実行する
極めて単純な方法は、ルックアップテーブルを使用する
ことである。入射座標の各組に対して、関連する出射座
標がテーブルにリストされている。どの様な函数もこの
方法により実現することは出来るが、各々512×512個の
ピクセルを有する4個の電子サブ画像に対しては20Mbit
の容量を有するルックアップテーブルが必要となる。
【００４８】ルックアップテーブルを使用する代わり
に、画像トランスフォーメーションをアフィン変換によ
り行うことも出来る。この方法はメモリ容量が少なくて
済むという特徴を有している。このアフィン変換の特徴
は、変換函数Fの形態が、F(x1,x2) = U(x1, x2) + t で
ある（Uはスケーリングを伴った回転を表し、tは並進ベ
クトルである）点である。全ての座標を直接テーブルか
ら得る事に代えて、各組の座標は専用の処理ユニットに
より計算される。レンズ系により生じる歪は非線形特性
を有している場合がある。このような歪は、変換される
ピクセル・アドレスに依存する幾何トランスフォーメー
ションを使用することにより補正することが出来る。こ
の事は,例えば、変換されるピクセルの座標に依存す
る、マトリックスUおよびマトリックス要素とベクトル
成分とを各々有しているベクトルtを採用することによ
り得られる。
【００４９】行と列に配置されているピクセルから構成
されている画像内の個々のピクセルの座標は、整数値を
有している。第一座標は行方向のピクセル番号を示し、
第二座標は列方向のピクセルの値を示す。前述した方法
の何れかにより計算された変換画像内のピクセルの座標
は、整数値のピクセル位置と一般的には一致しないの
で、整数値の間に存在する位置のピクセルの値を近似さ
せるために、ある種の補間が必要となるであろう。充分
に高いピクセル・レートで出力ピクセルを発生させるこ
と（例えば、10Mpix s-1の最近補間法の実行）を可能と
するために、計算された座標は、ピクセル補間アルゴリ
ズムを極めて単純に保つために、ピクセルの値を何の処
理もせずに使用することが出来る最も近いピクセルに四
捨五入される。図3に示される特殊な状況の場合、Bと示
されるピクセルは、フラクショナル・ピクセル位置Pに
最も近いので、ピクセルPのピクセル値は最近補間法に
よりピクセルP'に指定される（ここでP=GP'）。
【００５０】より洗練された補間方法は、バイリニア補
間法である。ピクセルの値をP'とした場合次の補間法が
実行される。Pαが、ピクセルα＝A,B,C,…,のピクセル
の値を示すとすると、補間された値は、
【数１】 Pp' = (1-a)(1-b)PA + (1-a)bPb + (1-b)aPc + abPD と表され、ここで
【数２】a=｜x2(P)-x2(A)｜ / ｜x2(C)-X2(A)｜
【数３】b=｜x1(P)-x1(A)｜ / ｜x1(B)-X1(A)｜ である。このようなバイリニア補間法は、フラクショナ
ル・ピクセル位置を囲むピクセルの内の最も近接するピ
クセル以外のピクセルの画像情報をも考慮している。こ
の結果幾何トランスフォーメーションにより導入される
画像不整合が避けられる。
【００５１】図4aは、本発明のX線検査装置に組み込ま
れる画像の再合成と均一化を実行する手段を有する単一
処理手段のブロック図を示す。ピクセル・ストリーム23
a-dは信号処理手段24に対する入力データを提供する。
一例として、再合成された画像が、各々左上、右上、左
下及び右下のサブ画像として示されている4個のサブ画
像からアセンブルされている実施例が、図4に示されて
いる。信号処理手段24の動作中、各ピクセル・ストリー
ムは、結合された画像内の位置に対応するピクセルの値
を有している。これらの値は、この場合、多くの変換電
子サブ画像に共通するピクセルに応じて合成される。こ
の目的の為にピクセルの値は荷重平均された関係Po ut =
APul + BPur + CPU + DPlrに応じて合成される。Pout
が左上のサブ画像内にのみ存在するピクセルのピクセル
値を示している場合には、常にPu lのみが有効値を有し
かつ第一重み係数Aは有効値にセットされ、そして第
二、第三及び第四重み係数B,C,Dはゼロにセットされ
る。従って、サブ画像の重なり領域外のピクセルのピク
セル値に対して荷重平均は、4個の可能なピクセルの1個
を選択するスイッチ函数に等しくなる。しかしながら重
なり領域においては荷重重み係数がゼロとは異なった値
を有することになる。図4bは、再合成された画像の別の
領域内の重み係数の間の関係を示す。ピクセル値と関連
する重み係数での乗算は乗算器25a-dにより実行され、
望ましい実施例の場合、当該乗算器は、（デジタル）ピ
クセル値と全ての可能な積とがストアされているルック
アップ・テーブルの形態を有している。最後に、荷重平
均は、荷重平均Poutの結果を形成するように加算手段26
a-cにより乗算の結果を加算することから計算される。
【００５２】図5は、本発明のX線検査装置に組み込まれ
かつ検査を行おうとする領域にズームする手段が組み込
まれている画像処理部のブロック図を示す。検査を行お
うとする領域は、選択手段27a-d及び拡大手段28a-dを制
御するズーム制御手段29により選択することが出来る。
画像増感体の出射スクリーン上に画像内の興味のある選
択された領域の再合成画像を生成するために、ズーム手
段が設けられている。当該ズーム手段には、各々の画像
センサ10a-dにより発生された基本電子画像の電子画像
部分を選択する選択手段27a-dが組み込まれている。各
々の拡大手段28a-dにより当該電子画像手段に適切な拡
大が実行される。拡大された電子画像部分には、変換手
段22a-dにより適切な幾何トランスフォーメーションが
実行される。画像処理部24により拡大されかつ変換され
た電子画像部分をアセンブルすることにより、再合成さ
れた興味のある領域の画像は、モニタ13に表示又は出力
バッファ回路14に供給される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のX線検査装置を線図的に示す。
【図２】 本発明のX線検査装置に組み込まれる画像処
理部のブロック図を示す。
【図３】 本発明のX線検査装置の実施例内で行われる
補間法を線図的に示す。
【図４】 図4aは、本発明のX線検査装置内に組み込ま
れる画像再合成と均一化を行う手段を有する信号処理手
段のブロック図である。図4bは、再合成された像の異な
る領域で再合成された画像をアセンブルするために用ら
れる重みファクタの間の関係を示す。
【図５】 本発明のX線検査装置に組み込まれかつ検査
を行おうとする領域にズームする手段が組み込まれてい
る画像処理部のブロック図を示す。
【符号の説明】
1：X線源 2：被検査体 3：X線 4：入射スクリーン 5：X線画像増感体 6：画像情報X線 7：可視光 8：出射スクリーン 9a-d：レンズ 10a-d：半導体画像センサ 11：画像処理部 12：ビデオアンプ 13：モニタ 14：出力バッファ回路 20a-d：パラメータ導出手段 21a-d：アナログ・ディジタル・コンバータ 22a-d：バッファ 23a-d：出力ピクセル・ストリーム 24：信号処理手段 25a-d：乗算器 26a-d：加算手段 27a-d：選択手段 28a-d：拡大手段 29：ズーム手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/32 8420−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/66 ３４５ (72)発明者 マルトン オンノ ハルムス オランダ国 7558 ベーゼット ヘンゲロ ウィレム ファン オッタールーシュト ラート 85 (72)発明者 ゲールト ヤン ラーンストラ オランダ国 7604 ハーアー アルメロ ハイドンラーン １ (72)発明者 ルドルフ マリア スノエレン オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ １

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被検査体を照射する事によってX線画像
    を生成するためのX線源と、当該X線画像を可視画像に変
    換する放射線変換手段を備えた画像化部と、前記可視画
    像の一部分のサブ画像を基本電子サブ画像に変換する複
    数の画像センサと、前記基本電子サブ画像から再合成電
    子画像を生成する画像処理手段とを有しているX線検査
    装置において、当該画像処理手段が、各基本電子サブ画
    像に各々幾何トランスフォーメーションを実行する事に
    よりトランスフォームされた電子画像を生成させるトラ
    ンスフォーメーション手段を有する事を特徴とするX線
    検査装置。
  2. 【請求項２】 前記画像化部が更に電子サブ画像をスト
    アするメモリ手段を有し、電子サブ画像がピクセル・ア
    ドレスを有するピクセル値のフォーマットを有し、ピク
    セル・アドレスが関連する電子サブ画像内の位置に対応
    し、当該ピクセルに付随するピクセル値が関連するサブ
    画像内の当該位置の明るさの値に対応している、請求項
    １に記載のX線検査装置において、当該幾何トランスフ
    ォーメーションが、各基本電子サブ画像のピクセル・ア
    ドレスをトランスフォームされた各電子サブ画像のピク
    セル・アドレスに指定する様に構成されている事を特徴
    とするX線検査装置。
  3. 【請求項３】 前記画像化部が更に電子サブ画像をスト
    アするメモリ手段を有し、電子サブ画像がピクセル・ア
    ドレスを有するピクセル値のフォーマットを有し、ピク
    セル・アドレスが関連する電子サブ画像内の位置に対応
    し、当該ピクセルに付随するピクセル値が関連するサブ
    画像内の当該位置の明るさの値に対応している、請求項
    １に記載のX線検査装置に於いて、当該幾何トランスフ
    ォーメーションが、トランスフォームされた各基本電子
    サブ画像のピクセル・アドレスを各基本電子サブ画像の
    ピクセル・アドレスに指定する様に構成されている事を
    特徴とするX線検査装置。
  4. 【請求項４】 前記トランスフォーメーション手段が、
    各基本電子サブ画像のピクセル・アドレスが指定される
    トランスフォームされた各電子サブ画像のピクセルに対
    し、ピクセル値を決定するピクセル値補間手段を有して
    いる事を特徴とする請求項３に記載のX線検査装置。
  5. 【請求項５】 前記画像処理手段が、画像センサの隣接
    縁に近接して隣接する画像センサのセンサ要素に対応す
    る前記再合成電子画像のピクセルの値を、前記トランス
    フォームされた電子サブ画像の隣接縁に近接して隣接す
    るピクセルの値の間の補間により決定するピクセル値補
    間手段を有している事を特徴とする前記請求項の何れか
    に記載のX線検査装置。
  6. 【請求項６】 前記ピクセル値補間手段が、最近接補間
    用に構成されている事を特徴とする請求項４記載のX線
    検査装置。
  7. 【請求項７】 前記ピクセル値補間手段が、バイリニア
    補間用に構成されている事を特徴とする請求項４記載の
    X線検査装置。
  8. 【請求項８】 前記ピクセル値補間手段が、3次スプラ
    イン補間用に構成されている事を特徴とする請求項４記
    載のX線検査装置。
  9. 【請求項９】 前記トランスフォーメーション手段が各
    第一電子サブ画像のアドレスを各第二電子サブ画像に変
    換するルックアップテーブルを有し、当該第一および第
    二電子サブ画像のピクセル・アドレスが各々幾何トラン
    スフォーメーションにより関係づけられている事を特徴
    とする前記請求項の何れかに記載のX線検査装置。
  10. 【請求項１０】 前記トランスフォーメーション手段
    が、各第一電子画像のアドレスから各第二電子画像に対
    するアドレス値を計算するアドレス値計算手段を有し、
    それらアドレスが幾何トランスフォーメーションにより
    関係づけられている事を特徴とする前記請求項の何れか
    に記載のX線検査装置。
  11. 【請求項１１】 前記幾何トランスフォーメーション
    が、並進と回転とを有している事を特徴とする前記請求
    項の何れかに記載のX線検査装置。
  12. 【請求項１２】 前記幾何トランスフォーメーション
    が、基本サブ画像のピクセルのピクセル・アドレスに依
    存している請求項１１に記載のX線検査装置。
  13. 【請求項１３】 前記幾何トランスフォーメーション
    が、計算されたフラクショナル・ピクセル・アドレスか
    ら整数のピクセル・アドレスを決定するピクセル・アド
    レス補間手段を有している事を特徴とする前記請求項の
    何れかに記載のX線検査装置。
  14. 【請求項１４】 当該ピクセル・アドレス補間手段が、
    計算されたフラクショナル・ピクセル・アドレスを最も
    近いアドレス値に四捨五入する事により整数ピクセル・
    アドレスを決定する様に構成されている事を特徴とする
    請求項３に記載のX線検査装置。
  15. 【請求項１５】 前記画像処理手段が、各基本電子サブ
    画像を増幅するための増幅手段を有している事を特徴と
    する前記請求項の何れかに記載のX線検査装置。
  16. 【請求項１６】 前記トランスフォーメーション手段
    が、ディジタル回路手段として構成されている事を特徴
    とする前記請求項の何れかに記載のX線検査装置。
  17. 【請求項１７】 当該画像処理手段が、当該トランスフ
    ォームされた電子画像の選択された部分を当該再合成さ
    れた電子画像に拡大するズーム手段を有している事を特
    徴とする前記請求項の何れかに記載のX線検査装置。
  18. 【請求項１８】 当該放射線変換手段が、平行板X線画
    像増感体である事を特徴とする前記請求項の何れかに記
    載のX線検査装置。
  19. 【請求項１９】 被検査体を照射する事によってX線画
    像を生成するためのX線源と、当該X線画像を可視画像に
    変換する放射線変換手段と、前記可視画像の一部分のサ
    ブ画像を基本電子サブ画像に変換する複数の画像センサ
    と、前記基本電子サブ画像から再合成電子画像を生成す
    る画像処理手段とを有している画像化部において、当該
    画像処理手段が、各基本電子サブ画像に各々幾何トラン
    スフォーメーションを実行する事によりトランスフォー
    ムされた電子画像を生成させるトランスフォーメーショ
    ン手段を有する事を特徴とする画像化部。
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