JPH08171996A

JPH08171996A - Ｘ線撮像装置およびｘ線撮像方法

Info

Publication number: JPH08171996A
Application number: JP6314625A
Authority: JP
Inventors: Michiya Yokota; 道也横田; Shinichi Kato; 真一加藤
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1994-12-19
Filing date: 1994-12-19
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】多数のフィルター材を用いることなく鮮明な
画像を得ることができるＸ線撮像装置およびＸ線撮像方
法を提供することにある。【構成】当初、ＣＣＤカメラ部４にハーレーションが
生じないように露光量を最小に設定し、ヒストグラム処
理部７によりＣＣＤ４２の各画素の出力についての濃度
ヒストグラムを作成する。露光量調整部８はこれに基づ
いてハーレーションが起こらない範囲で最大の露光量を
自動的に調整する。このため、従来のようにＸ線量を調
整するためのフィルタ材を用いることなく、ハーレーシ
ョンを防ぎ、それによる画像の滲みを無くすことができ
る。また、コントラスト処理部９は露光量設定後に得ら
れた濃度ヒストグラムよりコントラスト情報を得、画像
生成部１０は、これに応じた回数だけ、１フレーム毎に
得られるＣＣＤ４２の各画素の濃度情報を各画素毎に積
算する。このため、フレーム毎のホワイトノイズは積算
により抑制され、被写体の鮮明な像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線撮像装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】現在、Ｘ線を用いて被写体の内部構造を
撮像するＸ線撮像装置が、製造、医療など、各分野で利
用されている。このようなＸ線撮像装置は、被写体にＸ
線を照射するＸ線照射手段と、被写体側からのＸ線を可
視光に変換するＸ線可視光変換器（例えば、Ｘ線を受け
て発光を呈する蛍光面を有し、この蛍光面の像を増倍さ
せるイメージインテンシファイア装置等よりなる。）
と、このＸ線可視光変換器と光学的に結合されたビデオ
カメラ装置とにより構成される。

【０００３】このようなＸ線撮像装置は、例えば、電子
部品を実装するプリント基板の製造工程に用いられる。
すなわち、プリント基板の製造工程にあっては、一般に
多数の穴開け工程を有するものであるが、多層基板のよ
うに基板内部に配線パターンを有するプリント基板で
は、その際の穴開け位置指定用の基準マークも基板内部
に設けられており、このような基準マークを検出するた
め、プリント基板を上述のようなＸ線撮像装置により撮
像するのである。つまり、この撮影画像を処理すること
により基準マークが検出され、プリント基板の穴開けが
行われるのである。

【０００４】このようなものでは、被写体、例えば、プ
リント基板によって肉厚が異なることや、被写体のサイ
ズ、ここでは、既に基準マークの周囲に穴が開けられて
いること等により、Ｘ線可視光変換器に入射するＸ線量
は変動するため、適正な露光量が得られず、ビデオカメ
ラ装置等に用いられるＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐ
ｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子上に残像（焼付
き、ハーレーション）、オーバーフロー等が起こり、適
正な画像が得られないことがある。これを避けるため、
被写体とＸ線可視光変換器との間に均一の厚さのフィル
ター材を挿入してＸ線可視光変換器に入射するＸ線量を
加減していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなものでは、フィルター材を用いることにより、コン
トラストの低下を招いてしまい、鮮明な画像が得られな
いこととなる。

【０００６】また、自動的に多数のフィルター材を選択
的に抜き差しする機構を設けることはコストの増加を招
くこととなり、マニュアル操作でフィルター材を抜き差
しすることが一般的であり、使用するフィルター材の数
も数種類と限られていた。このため、Ｘ線可視光変換器
に入射するＸ線量の変動に応じて、常に適当なＸ線量を
設定することができないため、適正な画像が得られなか
った。

【０００７】そこで、本発明の目的は、多数のフィルタ
ー材を用いることなく鮮明な画像を得ることができるＸ
線撮像装置およびＸ線撮像方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】被写体にＸ線を照射する
Ｘ線照射手段と、上記被写体を介した上記Ｘ線を可視光
に変換する変換手段と、上記変換手段からの可視光を受
けるＣＣＤカメラ手段と、上記ＣＣＤカメラ手段の出力
する像の濃度ヒストグラムを作成する第１処理手段と、
第１処理手段の出力する上記濃度ヒストグラムに基づい
て上記ＣＣＤカメラ手段の露光量を調整する露光量調整
手段と、この露光量調節手段による上記露光量調整後に
おける、第１処理手段の出力する濃度ヒストグラムに基
づいて上記ＣＣＤカメラ手段の出力する像のコントラス
ト情報を得る第２処理手段と、第２処理手段の出力する
コントラスト情報に応じた回数だけ上記ＣＣＤカメラ手
段の出力する像を繰り返し積算して被写体の画像を得る
処理手段とを具備したＸ線撮像装置を構成することによ
り上記目的を達成する。

【０００９】すなわち、被写体にＸ線を照射し、上記被
写体を介した上記Ｘ線を可視光に変換し、上記可視光を
ＣＣＤカメラ手段により受け、このＣＣＤカメラ手段が
出力する像の濃度ヒストグラムを作成し、上記濃度ヒス
トグラムに基づいて上記ＣＣＤカメラ手段の露光量を調
整し、上記露光量調整後における、濃度ヒストグラムに
基づいて上記ＣＣＤカメラ手段が出力する像のコントラ
スト情報を得て、コントラスト情報に応じた回数だけ上
記ＣＣＤカメラ手段が出力する像を繰り返し積算して被
写体の画像を得るのである。

【００１０】ここで、上記露光量調整手段は上記ＣＣＤ
カメラのシャッタ速度および／または絞り量を調整する
ことにより上記ＣＣＤカメラ手段の露光量を調整するこ
とが好ましい。

【００１１】

【実施例】次に本発明の一実施例のＸ線撮像装置につい
て説明する。本例のＸ線撮像装置は穴開け位置指定用の
基準マークを基板内部に設けたプリント基板に穴開けを
行う穴開け装置に用いられるものであり、その構成を図
１のブロック図に示す。同図において１はＸ線照射手段
としてのＸ線照射部であり、２は被写体としてのプリン
ト基板である。

【００１２】３は変換手段としてのＸ線可視光変換部で
あり、詳しくは図示しないが、Ｘ線を受けて発光する蛍
光面と、この蛍光面の像を増幅するイメージインテンシ
ファイア装置（国内では例えば、浜松ホトニクス（株）
製のＶ１３６６Ｐ型イメージインテンシファイア装置等
がある。）とを後述するＣＣＤカメラ部との結合部を除
いて、アルミ材等よりなる可視光シールド容器で覆った
ものである。

【００１３】４はＣＣＤカメラ部であり、Ｘ線可視光変
換部３と光学的に結合されており、Ｘ線可視光変換部３
からの像を撮影する。このＣＣＤカメラ部４は、レンズ
機構４Ｌ、絞り機構４Ｉとからなる光学部４１と、受像
用のＣＣＤ４２とからなり、光学部４１においては、レ
ンズ機構４Ｌによるフォーカシング、絞り機構４Ｉによ
る絞り量調節が行われ、ＣＣＤ４２においては、受光時
間、すなわち、シャッタ速度の調整が可能である。ここ
で、ＣＣＤ４２としては、１フレーム毎の電荷搬送時間
が１／３０SECであり、受光時間は１／３０SEC〜１／２
０００SECの範囲で調節可能なものを用いることとす
る。

【００１４】５はログアンプであり、ＣＣＤカメラ部４
の出力を対数増加的に増幅する。なお、ここでログアン
プ５はＣＣＤ４２の各画素の濃度を限られたビット数で
表すためにＣＣＤカメラ部４の出力のダイナミックレン
ジを圧縮するためのものであり、十分なビット数を用い
るのであれば、特にここでログアンプを用いる必要はな
い。

【００１５】６はＡ／Ｄコンバータであり、ＣＣＤカメ
ラ部４の出力を受け、ＣＣＤ４２の画素毎にその明暗の
濃度を所定のビット数で量子化し、明暗の濃度に関する
濃度情報を出力する。

【００１６】７は第１処理手段としてのヒストグラム処
理部であり、Ａ／Ｄコンバータ６の出力する濃度情報を
受け、全画素に渡り、濃度ヒストグラムを作成する。具
体的には、例えば、濃度毎に割り当てられた記憶領域
（ここでは、濃度情報のビット数がＮビットであれば、
０〜２^N−１の記憶領域を設けることとする。なお、こ
れよりも粗く区分してもよい。）を設け、１フレーム分
のＡ／Ｄコンバータ６の出力を濃度毎に弁別して各濃度
の画素数を対応する記憶領域に加算して行き、濃度情報
の値と、その頻度（最大値はＣＣＤ４２の画素数）との
対応を示すデータテーブルを作成する。

【００１７】８は露光量調整手段としての露光量調整部
であり、絞り量を制御する絞り量制御回路８１と、ＣＣ
Ｄ４２の受光時間、すなわちシャッタ速度を制御するシ
ャッタ速度制御回路８２とからなる。

【００１８】９は第２処理手段としてのコントラスト処
理部であり、ヒストグラム処理部８により作成された濃
度ヒストグラムに基づいてコントラスト情報を得る。こ
こで、コントラスト情報としてはＣＴＦ（ｃｏｎｔｒａ
ｓｔｔｒａｎｓｆｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎ）に相当す
るものを用いることとする。

【００１９】１０は画像生成手段としての画像生成部で
あり、各画素毎に濃度情報を納める画像メモリ１０１
と、加算回路１０２とからなる。加算回路１０２はＡ／
Ｄコンバータ６からの新たな濃度情報と画像メモリに既
に納められた濃度情報とを各画素毎に加算して画像メモ
リ１０１に出力するものである。これらにより、画像生
成部１０はＡ／Ｄコンバータ６の逐次出力する濃度情報
を各画素毎に、コントラスト処理部のコントラスト情報
に応じた回数だけ繰り返し積算して被写体の画像を得
る。

【００２０】１１は制御部であり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、Ｒ
ＯＭ等よりなり、上述の各部を制御し、後述する本例の
動作を実行させる。

【００２１】１２は穴開け装置であり、画像生成部１０
からの画像を受け、穴開け位置指定用の基準マークの特
定等を行う画像処理部１２１と、プリント基板２の位置
決め、穴開け等を行う機械体部１２２と、これらを制御
する装置制御部１２３とからなる。

【００２２】次に本例の動作について説明する。まず、
動作の概要について述べると、本例の動作の最初の段階
は、初期動作であり、プリント基板２のセット、絞り
量、シャッタ速度の初期化等を行う。次の段階はＸ線撮
像動作であり、Ｘ線をプリント基板２に照射し、プリン
ト基板２を透過したＸ線をＸ線可視光変換部３により可
視光に変換し、これをＣＣＤカメラ部４にて撮像する。
後述するように、ここでは、ＣＣＤカメラ部４の１フレ
ーム分の出力より得られるＣＣＤ４２の各画素の濃度情
報より濃度ヒストグラムが逐次作成されるのである。次
の段階は、ＣＣＤ４２のハーレーションを防ぐための露
光量調整動作であり、この動作では、まず、露光量を最
小とし、ＣＣＤ４２の各画素の明暗の濃度についての濃
度ヒストグラムを参照し、これに従い、この濃度ヒスト
グラムの最も明るい値が丁度、濃度情報の最大値ＹMAX
に納まるように露光量を調整するものであり、これによ
り、ハーレーションを防ぐのである。次の段階は、露光
量が調整された後の濃度ヒストグラムより得られたコン
トラスト情報により、ＣＣＤカメラ４より逐次送られて
くる出力を各画素に渡り積算して被写体の像を得る際の
積算回数を得る積算回数設定動作であり、その次の段階
の画像生成動作では、先に定められた積算回数に従って
ＣＣＤカメラ４よりの出力は各画素に渡り積算され、こ
のときホワイトノイズは積算により除去され、必要な像
が鮮明に得られるのである。

【００２３】以上のように得られた画像は穴開け装置１
２に送られ、穴開け動作等が行われるのである。

【００２４】次に、以上の動作の詳細について図１のブ
ロック図と図２のフローチャートとを参照しながら述べ
る。まず、初期動作が行われ、プリント基板２が所定の
位置（図示せず。）にセットされ（ステップ１ａ）、Ｘ
線照射部１がスタンバイ状態とされる（ステップ１
ｂ）。また、制御部１１は、絞り量制御回路８１、シャ
ッタ速度制御回路８２にリセットを指示する。これによ
り、絞り量制御回路８１は絞り機構４Ｉを駆動して絞り
量を最小開放面積に相当する値Ａ０に設定し、シャッタ
速度制御回路８２はＣＣＤ４２の受光時間を最小の値ｔ
０に設定する（ステップ１ｃ）。

【００２５】次にＸ線撮像動作が開始され、プリント基
板２にＸ線を照射する（ステップ１ｄ）。これにより、
プリント基板２を透過したＸ線はＸ線可視光変換部４１
により可視光に変換され、ＣＣＤカメラ部４の光学部４
１に入射し、ＣＣＤ４２の受光面（図示せず。）に像を
結ぶ（ステップ１ｅ）。ＣＣＤカメラ部４は、１フレー
ム当たり１／３０SECで、各画素の電荷を出力し、これ
らはログアンプ５により増幅された後Ａ／Ｄコンバータ
６により量子化され、Ｎビットの濃度情報として出力さ
れる（ステップ１ｆ）。Ａ／Ｄコンバータ６からの１
フレーム分の濃度情報はヒストグラム処理部７に納めら
れ、図４ａに示すような濃度ヒストグラムが作成される
（ステップ１ｇ）。同図において横軸は濃度（濃度情報
の値）を表し、その範囲、すなわち濃度表現域は、Ｎビ
ットで表し得る値０〜２^N−１までであり、縦軸は頻度
（最大値はＣＣＤ４２の画素数）を表す。これは実際に
は濃度、頻度のデータテーブルとして作成される。この
ような濃度ヒストグラムにより露光量が調整される。す
なわち、後述するように、絞り量、シャッタ速度が設定
される。

【００２６】次に、露光量調整動作に移り、まず、絞り
量設定動作が行われる（ステップ１ｈ）。この絞り量設
定動作については、図３のフローチャートおよび図４を
参照しながら詳細に述べる。

【００２７】絞り量設定動作が開始されると、まず、制
御部１１は濃度ヒストグラムを参照する（ステップ１ｈ
１）。ここで、露光量調整されていない初期の状態にお
いて、最も明るい濃度情報の値、最明値Ｙ０を特定する
（ステップ１ｈ２）。また、濃度情報の取り得る最も明
るい値ＹMAX（２^N−１）の頻度が所定の値（例えば、画
素数の１０％）を越えているか否か判定する（ステップ
１ｈ３）。もし、ここで、所定の値を越えていれば、露
光オーバーにより処理不能な場合として動作を中止する
（ステップ１ｈ４）。

【００２８】次に、制御部１１は、絞り量変更信号を発
生し、絞り量制御回路８１は絞り機構４Ｉを開放側に１
ステップ変更する（ステップ１ｈ５）。すなわち、後述
するように、絞り機構４Ｉを駆動して絞り量を変化させ
た後に得られた新たな濃度ヒストグラムを参照すること
により、絞り量と濃度ヒストグラムにおける最も明るい
濃度情報の値、最明値との相関関係を得て露光オーバー
とならない最適な絞り量を決定するためである。ここ
で、１回目の１ステップあたりの絞り量変化をδＡ１
（後述するが、ｎ回目の１ステップあたりの絞り量変化
はδＡｎとする。）とすると現在の絞り量はＡ＝Ａ０＋
δＡ１となる。これによって、この後に得られる濃度ヒ
ストグラムは、例えば、図４ｂの実線に示すように更新
されたものとなる。次に、濃度ヒストグラム（図４ｂ
の実線に示す。）を参照し（ステップ１ｈ６）、最明値
Ｙ１（後述するが、ｎ回目の絞り量変更の後の最明値は
Ｙｎと示す。）を特定する（ステップ１ｈ７）。ここ
で、最初に得られた濃度ヒストグラムにおける最明値Ｙ
０と、今回得られた濃度ヒストグラムにおける最明値Ｙ
１との差、最明値変化δＹを算出する（ステップ１ｈ
８）。

【００２９】次に、制御部１１は、最明値変化δＹが所
定の値を超過したか否か判定する（ステップ１ｈ９）。

【００３０】ここで、最明値変化δＹが所定の値より小
さいと判定されると、ステップ１ｈ５〜１ｈ９の動作を
繰り返し行う。なお、図３のフローチャートでは、この
ステップ１ｈ５〜１ｈ９の動作を行った回数をｎで示し
てあり、最明値変化δＹが所定の値より小さいと判定さ
れた後ｎを１増すこととし、ここでは２としている（ス
テップ１ｈ１０）。ステップ１ｈ５〜１ｈ９の動作が開
始されると、再び制御部１１は、絞り量変更信号を発生
し、絞り量制御回路８１は絞り機構４Ｉを開放側にさら
に１ステップ変更する。ここで、今回の１ステップ駆動
の絞り量変化をδＡ２とすると、絞り量Ａ＝Ａ０＋δＡ
１＋δＡ２となり、再び濃度ヒストグラムを参照し（ス
テップ１ｈ５）、このときの最も明るい値Ｙ２と最初の
ヒストグラムにおける最も明るい値Ｙ０とから新たに、
最明値変化δＹを得る（ステップ１ｈ７）。すなわち、
最明値変化δＹが所定の値以上になるまでこれらステッ
プ１ｈ５〜１ｈ９の動作は繰り返される。ここで、最明
値変化δＹは、ｎ回目に得られたヒストグラムにおける
最も明るい値をＹｎとすると、δＹ＝Ｙｎ−Ｙ０となる
（ステップ１ｈ８）。

【００３１】さて、最明値変化δＹが所定の値以上と判
定されれば、露光オーバーとならない最適な理論絞り量
Ａを決定する。すなわち、濃度ヒストグラムにおける最
明値が取り得る最も明るい値、図４に示すＹMAXと一致
させ、濃度ヒストグラムが図４ｂの破線に示すように濃
度表現域（Ｎビットで表し得る値０〜２^N−１まで）の
全体に分布するような絞り量を得るのである。この理論
絞り量Ａは、濃度ヒストグラムの最明値と絞り量の関係
から、Ａ＝（ＹMAX−Ｙ０）δＡ／δＹ＋Ａ０（Ａ０は
初期の絞り量）で与えられる。これを算定するため、ま
ず、ｎ回目の１ステップ変更による絞り量変化をδＡｎ
として、最終的な絞り量の変化δＡをδＡ＝δＡ１＋δ
Ａ２＋・・・＋δＡｎとして算定する（ステップ１ｈ１
１）。次に、これを用いて理論絞り量Ａを算定する（ス
テップ１ｈ１２）。

【００３２】次に、ここで算出された理論絞り量Ａが絞
り機構４Ｉにより実現できるか否か判定し、絞り機構４
Ｉを駆動して絞り量を設定する。すなわち、理論絞り量
Ａが絞り機構４Ｉにより実現できる絞り量、すなわち、
絞り機構４Ｉの最も開放側の絞り量を越えているか否か
判定する（ステップ１ｈ１３）。ここで、越えていると
判定されれば、絞り機構４Ｉの最も開放側の絞り量に設
定する（ステップ１ｈ１４）。また、越えていないと判
定されれば、理論絞り量Ａにもっとも近くかつこれより
開放側にならない値まで、絞り機構４Ｉを駆動して絞り
量を設定する（ステップ１ｈ５）。なお、絞り機構４Ｉ
により実現できる絞り量は、１ステップ毎に制御部１１
のＲＯＭ内のデータテーブル（図示せず。）に予められ
ており、これを参照することとする。

【００３３】以上のように絞り量が設定されると、次に
シャッタ速度の設定動作が開始される。この動作は、絞
り量設定後の露光量不足を補うものであり、ここでも濃
度ヒストグラムの最も明るい値と受光時間との相関関係
から最も適当な受光時間、すなわちシャッタ速度を設定
するのであり、このシャッタ速度設定動作については図
５のフローチャートを参照しながら説明する。

【００３４】まず、濃度ヒストグラムを参照し（ステッ
プ１ｉ１）、このシャッタ速度設定動作初期の濃度ヒス
トグラムの最明値ｙ０を特定する（ステップ１ｉ２）。
なお、絞り量は上記の如く設定されており、シャッタ速
度は、初期動作において、最速に、すなわち、ＣＣＤ４
２の受光時間が最小の値ｔ０（ここでは、１／２０００
SEC）に設定されている。次に、シャッタ速度制御回路
８２により、受光時間をδｔ１だけ増加させて（ステッ
プ１ｉ３）、再び濃度ヒストグラムを参照し（ステップ
１ｉ４）、最明値ｙ１を特定する（ステップ１ｉ５）。
次に、このシャッタ速度設定動作において最初に得られ
た濃度ヒストグラムにおける最明値ｙ０と今回得られて
濃度ヒストグラムにおける最も明るい値ｙ１との差、最
明値変化δｙを算出する（ステップ１ｉ６）。

【００３５】次に、制御部１１は、最明値変化δｙが所
定の値を超えているか否か判定する（ステップ１ｉ
７）。

【００３６】ここで、最明値変化δｙが所定の値より小
さいと判定されると、ステップ１ｉ３の動作に戻り、シ
ャッタ速度制御回路８２はＣＣＤ４２の受光時間をさら
に１ステップ増加させる。ここで、今回の１ステップ当
たりの受光時間の変化をδｔ２とすると、受光時間ｔ
は、ｔ＝ｔ０＋δｔ１＋δｔ２となる。ここで、再び濃
度ヒストグラムを参照し（ステップ１ｉ４）、このとき
の最明値ｙ２を特定し（ステップ１ｉ５）、最明値ｙ２
とシャッタ速度設定動作開始から最初のヒストグラムに
おける最明値ｙ０とから新たに、最明値変化δｙを得る
（ステップ１ｉ６）。すなわち、最明値変化δｙが所定
の値以上になるまでこの動作は繰り返され、ｎ回目の１
ステップの受光時間の変化値がδｔｎとすると、最終的
な受光時間変化δｔは、δｔ＝δｔ１＋δｔ２＋・・・
＋δｔｎとなり、最明値変化δｙは、ｎ回目に得られた
ヒストグラムにおける最も明るい値をｙｎとすると、δ
ｙ＝ｙｎ−ｙ０となる。

【００３７】さて、ここで、最明値変化δｙが所定の値
以上と判定されれば、露光オーバーとならない最適な理
論受光時間ｔを決定する。すなわち、濃度ヒストグラム
における最明値と取り得る最も明るい値ＹMAXとを一致
させ得る受光時間を得るのである。この理論受光時間ｔ
は、濃度ヒストグラムにおける最も明るい値と受光時間
の関係から、ｔ＝（ＹMAX−ｙ０）δｔ／δｙ＋Ａ０で
与えられる。これを得るため、まず、上述した最終的な
受光時間変化δｔを算定し（ステップ１ｉ９）、ｔ＝
（ＹMAX−ｙ０）δｔ／δｙ＋Ａ０より、理論受光時間
ｔを算定する（ステップ１ｉ１０）。次に、ここで算
出された理論受光時間ｔがＣＣＤ４２により実現できる
か否か判定し、適当な受光時間を設定する。すなわち、
理論受光時間がＣＣＤ４２により実現できる最大受光時
間（ここでは、１／３０SEC）を越えているか否か判定
し（ステップ１ｉ１１）、越えていれば、受光時間を最
大受光時間に設定する（ステップ１ｉ１２）。また、越
えていなければ、理論受光時間ｔにもっとも近くかつこ
れより短い受光時間に設定する（ステップ１ｉ１３）。
これにより、受光時間すなわちシャッタ速度は適切な値
に設定される。

【００３８】以上のように、絞り量、シャッタ速度を設
定することにより、露光量が適切な値に調整されると、
次に、積算回数を設定する動作が開始される。ここで、
以降の動作の説明は再び図２のフローチャートを参照し
ながら説明する。積算回数設定動作が開始されると、ま
ず、濃度ヒストグラムが参照される（ステップ１ｊ）。
ここで、濃度ヒストグラムは露光量調整動作により図６
に示すようなものが得られている。この濃度ヒストグラ
ムにおいては、被写体と背景とにより暗、明の２つのピ
ークがあり、ＣＴＦ相当のコントラスト情報として、濃
度表現域に対するこれら暗、明の２つのピークにおける
濃度値Ｌ１、Ｌ２間の濃度差の割合を用いることとす
る。具体的にこの値ＣＴＦ’は、ＣＴＦ’＝（Ｌ２−Ｌ
１）／（２^N−１）で与えられる。すなわち、濃度表現
域に対する被写体と背景との濃度差の割合が小さけれ
ば、コントラストが低いものとし、その割合が大きけれ
ばコントラストが高いものと見なすことができる。ここ
では、コントラスト処理部９は濃度ヒストグラムを参照
し、濃度値Ｌ１、Ｌ２を特定すると、コントラスト情報
として値ＣＴＦ’を算定する（ステップ１Ｋ）。

【００３９】次に、ここで得られたコントラスト情報
（値ＣＴＦ’）に従って、制御部１１はＣＣＤカメラ４
より逐次送られてくる出力をＡ／Ｄコンバータ６を介し
た後、各画素に渡り積算して被写体の像を得る際の積算
回数を得ることとなる。まず、値ＣＴＦ’が０．５より
大きいか否か判定される（ステップ１ｌ）。ここで、値
ＣＴＦ’が０．５より大きいと判定されると、積算回数
は０回とされる（ステップ１ｍ）。すなわち、明、暗の
ピークの濃度差は濃度表現域に対して十分な値を有する
ので、積算する必要がないのである。

【００４０】また、ここで、値ＣＴＦ’が０．５より小
さいと判定されると、値ＣＴＦ’に応じた積算回数が算
定される（ステップ１ｍ）。ここでは、値ＣＴＦ’の逆
数１／ＣＴＦ’の小数点以下を切り捨てて積算回数とす
る。例えば、値ＣＴＦ’が１０進数で０．１２であれ
ば、積算回数は８回となる。なお、このようにして積算
回数を設定するのに限らず様々に変更可能である。例え
ば、ＥＸＰ（１／ＣＴＦ’）等としても良いし、値ＣＴ
Ｆ’の取り得る値を適当な範囲毎に分け、それぞれに適
当な積算回数を設け、値ＣＴＦ’が何れの範囲にあるか
によって積算回数を指定しても良い。

【００４１】以上のように積算回数が設定されると画像
生成動作が開始される。ここでは、まず、加算回路１０
２を介し、Ａ／Ｄコンバータ６の出力する１フレーム分
の濃度情報を各画素毎に画像メモリ１０１に納める（ス
テップ１ｏ）。積算回数が０か否か判定される（ステッ
プ１ｐ）。ここで積算回数が０でないと判定されると、
続いて、加算回路１０２は、Ａ／Ｄコンバータ６より出
される１フレーム分の濃度情報とそれまでに画像メモリ
１０１に納められた濃度情報とを各画素毎に加算し、再
び画像メモリ１０１に出力する（ステップ１ｑ）。画像
メモリ１０１にはその結果が格納され（ステップ１
ｙ）、これにより画像メモリ１０１は各画素毎に濃度情
報を更新する。なお、ここで、有限ビットで各画素の濃
度示す場合は、加算した後、下位ビットを切り捨てる等
して平均をとり、これを画像メモリ１０１に格納すれ
ば、加算によるオバーフローを無くし、有限ビットで各
画素の濃度示すことができ、このようにしても良いが、
ここでは、オーバーフローを考慮せず、特に切り捨て等
はしていない。次に積算回数を１減じてステップ１ｐの
動作に戻り、積算回数が０となるまで、すなわち、ステ
ップ１ｐ〜１ｓの動作を決定された積算回数だけ行い、
Ａ／Ｄコンバータ６より出される１フレーム分の濃度情
報を逐次積算していく。ここで、積算回数が０となる
と、画像メモリ１０１の内容が最終的な画像として出力
される（ステップ１ｔ）。このように、Ａ／Ｄコンバー
タ６より１フレーム毎に逐次出される濃度情報を各画毎
に積算することにより、濃度情報に含まれるホワイトノ
イズは抑制され、鮮明なプリント基板２、すなわち被写
体の画像が得られる。以上が本例のＸ線撮像装置の動作
である。

【００４２】ここで得られた画像は画像メモリ１０１か
ら穴開け装置１２の画像処理部１２１に出力される。穴
開け装置１２はプリント基板２の像から基板内部に設け
られた基準マーク（図示せず。）を検出し、この基準マ
ークに従って穴を開ける。また、続けて同様のプリント
基板２の穴開けを行う場合は、上述のように設定された
絞り量、シャッタ速度、積算回数を用い、これらの再設
定は行わずに、上述の積算動作を行うことにより画像を
得る。このため、２枚目以降のプリント基板２の画像は
速やかに得られる。

【００４３】また、プリント基板２の穴開け後、所定の
位置に穴開けされているか否かの検査を必要とする場合
は、プリント基板２の穴開け後、再び、上述の動作によ
り露光量、積算回数を再設定して画像を得た後、画像処
理部１２１により、穴を検出して所定の位置に穴開けさ
れているか否か判定することとなる。このとき、穴開け
前後のそれぞれの絞り量、シャッタ速度、積算回数を制
御部１１のＲＡＭに納める。これにより、同様のプリン
ト基板２を続けて穴開けする場合は、穴開け前後で、Ｒ
ＡＭの内容に従い絞り量、シャッタ速度、積算回数を切
り替え、それぞれに従い上述の積算動作を行うことによ
り穴開け前後のプリント基板２の画像が得られる。この
ため、２枚目以降のプリント基板２の穴開け、検査は速
やかに行える。このような穴開け装置１２と共同した動
作は例えば、図７のフローチャートに示す動作により実
現できる。ここで、その動作について以下に述べる。

【００４４】まず、上述した初期動作（ステップ２
ａ）、Ｘ線撮像動作（ステップ２ｂ）、露光量調整動作
（ステップ２ｃ）、積算回数設定動作（ステップ２ｃ）
を順次行い、露光量（絞り量、シャッタ速度）、積算回
数が設定される。次に穴開け動作前か否か判定する（ス
テップ２ｅ）。ここで、穴開け動作が開始されると穴開
け装置１２から制御部１１に出力が生じ、制御部１１に
おいて、この出力に応じて特定期間、穴開けフラグが立
てられ、これの有無に応じて穴開け動作前か否か判定さ
れることとする。この判定動作において、穴開け動作前
と判定されると、現在の露光量（絞り量、シャッタ速
度）が制御部１１のＲＡＭに穴開け前の露光量として記
憶される（ステップ２ｆ）。次に上述の画像生成動作が
行われ（ステップ２ｇ）、穴開け動作が行われる（ステ
ップ２ｈ）。

【００４５】穴開け動作が行われると再びステップ２ａ
の初期動作が行われ、露光量が初期化される。すなわ
ち、穴開けによって透過Ｘ線が増加することにより生じ
るＣＣＤ４２上のハーレーションを防ぐためである。例
えば、穴開け前の露光量調整により、図８の破線に示す
濃度ヒストグラムが得られていたとし、そのままの露光
量であれば、露光オーバーとなり、図８の実線に示す濃
度ヒストグラムにおける取り得る最も明るい値ＹMAXで
の頻度の著しい増加が示すように、ＣＣＤ４２上にハー
レーションが生じる。そこで、再び露光量を最初の値に
することでこれを避けるのである。なお、上述の初期動
作にはプリント基板２を所定の位置にセットする動作が
含まれているが、ここでは、この動作は行われない。

【００４６】これに続いて、Ｘ線撮像動作（ステップ２
ｂ）、露光量調整動作（ステップ２ｃ）、積算回数設定
動作（ステップ２ｃ）を順次行い、露光量、積算回数が
再び設定される。次にステップ２ｅにおいて穴開け動作
後と判定され、現在の露光量（絞り量、シャッタ速度）
が制御部１１のＲＡＭに穴開け後の露光量として記憶さ
れる（ステップ２ｆ）。次にここで設定された露光量、
積算回数に従い上述の画像生成動作が行われる（ステッ
プ２ｇ）。

【００４７】画像生成動作により得られた画像は、穴開
け装置１２の画像処理部１２１により穴を検出して所定
の位置に穴開けされているか否か判定することとなる。
ここで、穴が検出できない等、画像処理に異常があれば
（ステップ２ｋ）、処理不能（ステップ２ｌ）として動
作を終了する。

【００４８】画像処理に異常がないと判定されると、次
のプリント基板２がセットされたか否か判定し（ステッ
プ２ｍ）、セットされていれば、プリント基板２の種別
が変更されたか否かを例えば、操作スイッチ（図示せ
ず。）の操作の有無等より判定する（ステップ２ｎ）。
ここで、最初と同様のプリント基板２がセットされてい
れば、上述のＲＡＭより穴開け前の露光量、積算回数を
読みだし、露光量、積算回数を設定する（ステップ２
ｏ）。これにより、最適な露光量が設定される。次に上
述のＸ線撮像動作が行われ（ステップ２ｐ）、上述のＲ
ＡＭより読み出された、露光量、積算回数に従って画像
生成動作が行われ（ステップ２ｑ）、プリント基板２の
画像が得られ、穴開け装置１２により穴開け動作が行わ
れる（ステップ２ｒ）。穴開け動作が開始されると、穴
開けフラグが立ち、これにより、上述のＲＡＭより穴開
け後の露光量、積算回数を読みだし、露光量、積算回数
を再設定し（ステップ２ｓ）、これに従って画像再生動
作を行う（ステップ２ｔ）。このため、穴開け動作後の
プリント基板２を介したＸ線の増加によるハーレーショ
ンは生じず、鮮明な画像が得られる。ここで得られた画
像は穴開け装置１２に送られ、上述したような画像処理
が行われる（ステップ２ｕ）。次に、ステップ２ｋ以降
の動作が繰り返される。なお、次のプリント基板２がセ
ットされなければ、動作は終了し、また、最初のプリン
ト基板２と異なるプリント基板がセットされれば、ステ
ップ２ａからの動作を再び行うのである。

【００４９】以上により、同様のプリント基板２を続け
て穴開けする場合は、穴開け前後で、ＲＡＭの内容に従
い絞り量、シャッタ速度、積算回数を切り替え、それぞ
れに従い画像生成動作、すなわち、上述の積算動作のみ
を行うことにより穴開け前後のプリント基板２の画像が
得られ、２枚目以降のプリント基板２の穴開け、検査は
速やかに行えるのである。

【００５０】上述したように、本例では、当初ＣＣＤ４
２にハーレーションが生じないように露光量を最小に設
定して濃度ヒストグラムを作成し、これに従いＣＣＤ４
２にハーレーションが起こらない範囲で最大の露光量を
自動的に調整する。このため、従来のように多数フィル
ター材から適当なフィルター材を選びマニュアル操作で
被写体（ここでは、プリント基板２）と、Ｘ線変換部３
との間に挿入するような手間、また、被写体としてのプ
リント基板２の厚さ等に応じた微調整が難しい等の不具
合なく、ＣＣＤ４２上のハーレーションを防ぎ、それに
よる画像の滲みを無くすことができる。また、露光量設
定後の濃度ヒストグラムを参照し、これに従いコントラ
スト情報を得、これに応じた回数だけ、１フレーム毎に
得られるＣＣＤ４２の各画素の濃度情報を各画素毎に積
算する。このため、フレーム毎のホワイトノイズは積算
により抑制され、被写体の鮮明な像が得られる。

【００５１】また、上記一実施例では、露光量調整は、
絞り量、シャッタ速度を共に設定することにより行った
が、本発明はこれに限るものではなく、絞り量、シャッ
タ速度の内何れか一方のみを設定することにより露光量
を調整しても良い。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、露光量が被写体を介し
たＸ線量に応じて自動的に設定されるため、従来のよう
に多数フィルター材から適当なフィルター材を選びマニ
ュアル操作で被写体、Ｘ線変換手段間に挿入するような
手間、また、被写体の厚さ等に応じた微調整が難しい等
の不具合が解消される。また、ＣＣＤカメラ手段からの
出力はそのコントラスト情報に応じて積算されるためホ
ワイトノイズが抑制され被写体の鮮明な像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。

【図２】図１の動作説明のためのフローチャート。

【図３】図１の動作説明のためのフローチャート。

【図４】図１の動作説明のための説明図。

【図５】図１の動作説明のためのフローチャート。

【図６】図１の動作説明のための説明図。

【図７】図１の動作説明のためのフローチャート。

【図８】図１の動作説明のための説明図。

【符号の説明】

１Ｘ線照射部（Ｘ線照射手段）２プリント基板（被写体）３Ｘ線可視光変換部（変換手段）４ＣＣＤカメラ部（ＣＣＤカメラ手段）７ヒストグラム処理部（第１の処理手段）８露光量調整部（露光量調整手段）９コントラスト処理部（第２処理手段）１０画像生成部（画像生成手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体にＸ線を照射するＸ線照射手段
と、上記被写体を介した上記Ｘ線を可視光に変換する変換手
段と、上記変換手段からの可視光を受けるＣＣＤカメラ手段
と、上記ＣＣＤカメラ手段が出力する像の濃度ヒストグラム
を作成する第１処理手段と、第１処理手段が出力する上記濃度ヒストグラムに基づい
て上記ＣＣＤカメラ手段の露光量を調整する露光量調整
手段と、この露光量調節手段による上記露光量調整後における、
第１処理手段が出力する濃度ヒストグラムに基づいて上
記ＣＣＤカメラ手段が出力する像のコントラスト情報を
得る第２処理手段と、第２処理手段が出力するコントラスト情報に応じた回数
だけ上記ＣＣＤカメラ手段が出力する像を繰り返し積算
して被写体の画像を得る画像生成手段とを具備したこと
を特徴とするＸ線撮像装置。
【請求項２】上記露光量調整手段は上記ＣＣＤカメラ
のシャッタ速度および／または絞り量を調整することに
より上記ＣＣＤカメラ手段の露光量を調整することを特
徴とする請求項１記載のＸ線撮像装置。
【請求項３】被写体にＸ線を照射し、上記被写体を介した上記Ｘ線を可視光に変換し、上記可視光をＣＣＤカメラ手段により受け、このＣＣＤ
カメラ手段が出力する像の濃度ヒストグラムを作成し、上記濃度ヒストグラムに基づいて上記ＣＣＤカメラ手段
の露光量を調整し、上記露光量調整後における、濃度ヒストグラムに基づい
て上記ＣＣＤカメラ手段が出力する像のコントラスト情
報を得て、コントラスト情報に応じた回数だけ上記ＣＣＤカメラ手
段が出力する像を繰り返し積算して被写体の画像を得る
ことを特徴とするＸ線撮像方法。
【請求項４】上記露光量調整手段は上記ＣＣＤカメラ
のシャッタ速度および／または絞り量を調整することに
より上記ＣＣＤカメラ手段の露光量を調整することを特
徴とする請求項３記載のＸ線撮像方法。