JPH11226004A - X-ray inspection device and image pickup method for x-ray image - Google Patents

X-ray inspection device and image pickup method for x-ray image

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JPH11226004A
JPH11226004A JP10344406A JP34440698A JPH11226004A JP H11226004 A JPH11226004 A JP H11226004A JP 10344406 A JP10344406 A JP 10344406A JP 34440698 A JP34440698 A JP 34440698A JP H11226004 A JPH11226004 A JP H11226004A
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JP
Japan
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ray
means
image
imaging
rotation
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Application number
JP10344406A
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Japanese (ja)
Inventor
Rika Baba
Akira Hisayoshi
Nobuhisa Kasashima
Hiroyuki Kawai
Koichi Koike
Takeshi Ueda
Hironori Ueki
明 久芳
功一 小池
広則 植木
健 植田
浩之 河合
伸久 笠島
理香 馬場
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
株式会社日立メディコ
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray inspection device capable of enlarging a visual field at a standing position or a sitting position. SOLUTION: An inspection object supporting system 2 provided with an inspection object supporting body 24 for supporting an inspection object at the standing position or the sitting position on a straight advance moving base 23 provided on a rotary base 22 supported by a rotary base supporting body 21 is arranged between an X ray generation system 1 and 11-15 and an X-ray image detection system 3, 31-37 and 365 arranged oppositely to each other. While rotating the inspection object by the rotary base 22, the inspection object is continuously moved (moved back and forth) in a direction parallel to a rotary plane by the straight advance moving base 23 and the X-ray images of the inspection object are obtained from the plural direction during rotation and movement. Thus, the three-dimensional images of an area wider than the visual field of an X-ray image intensifier 33 are obtained and diagnostic performance and diagnostic efficiency to large internal organs such as lungs or the like are improved.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X線検査装置、及びX線像の撮像方法に関し、特に、対向して配置されるX線源とX線検出器との間に配置した測定物体を回転させながら撮像したX線像から、検出器の視野角よりも大きな測定物体の断層像、又は3次元像を再構成する技術に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, X-ray inspection apparatus, and to a method of imaging X-ray images, in particular, the measurement object arranged between the X-ray source and the X-ray detector arranged opposite from X-ray image captured while rotating, tomographic image of a large measured object than the viewing angle of the detector, or to a technique of reconstructing a three-dimensional image.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来のX線検査装置として、検査対象の回りをX線源と、検出素子が1次元に配列するX線検出器とを1回転させながら回転撮影を行い、検査対象の内部のX線吸収係数の分布を断層像として得るX線CT装置(X線断層撮影装置)がある。 As a conventional X-ray inspection apparatus performs a rotary imaging and X-ray source around the examination object, while one revolution and X-ray detector detecting elements are arranged in one dimension, the inside of the test object there are X-ray CT apparatus for obtaining a tomographic image the distribution of X-ray absorption coefficient (X-ray computed tomography apparatus). X線CT装置により3 By the X-ray CT apparatus 3
次元画像を得る方法として、検査対象を回転面に垂直な方向に連続的に移動させながら複数回の回転撮影を行うスパイラルスキャン法がある。 As a method for obtaining dimensional image, there is a spiral scan method in which a plurality of rotating imaging while continuously moving in a direction perpendicular to the rotation plane of the test object.

【0003】X線吸収係数の分布を3次元画像として得る方法として、検査対象の回りをX線源とX線2次元画像検出器を1回転させながら撮影を行い得られた回転撮影データから3次元画像再構成を行うコーンビームCT As a method of obtaining a distribution of X-ray absorption coefficient as 3-dimensional images, around the test object X-ray source and the X-ray two-dimensional image detector from performed resulting rotating imaging data photographed while one rotation 3 cone-beam CT to perform dimensional image reconstruction
装置がある。 Equipment there is. コーンビームCT装置では横断断層面の視野は、2次元X線画像検出器の視野により制限されることが知られている。 Cone beam CT device field of view of the cross sectional plane, be limited by the field of view of the two-dimensional X-ray image detector are known. 視野の大きさが限られている2次元X線検出器で撮影した2次元像から、2次元X線検出器の視野よりも大きい視野角を持つ3次元画像を得ることが可能なコーンビームCT装置の研究が盛んに行われている。 From the two-dimensional image the size of the field of view captured by the two-dimensional X-ray detector is limited, corn capable of obtaining a three-dimensional image having a large viewing angle than the field of view of the two-dimensional X-ray detector beam CT research has been actively carried out of the device.

【0004】視野を拡大することが可能なコーンビームCT装置が、例えば、特開平8−117220号公報(以下、「文献1」と略記する)、「SPIE Med [0004] cone beam CT apparatus capable of enlarging the field of view, for example, JP-A-8-117220 Publication (hereinafter abbreviated as "Document 1"), "SPIE Med
ical Imaging、PP. ical Imaging, PP. 349−357(1 349-357 (1
997)」(以下、「文献2」と略記する)に開示されている。 997) "(hereinafter, which is disclosed in" abbreviated as Reference 2 "). 文献2に記載のコーンビームCT装置では、検査対象の回りにX線源とX線画像検出器とを、正回転と逆回転との2回転させ、回転と同一の周期で検査対象を回転面と平行な方向に往復移動を行いながら2回のX線回転撮影を行い、2次元画像から2次元X線検出器の視野よりも大きい視野角を持つ3次元画像を得ている。 The cone-beam CT apparatus described in the literature 2, an X-ray source and an X-ray image detector around the examination object, rotated twice in the positive rotation and reverse rotation, rotating surface inspected in the same period as the rotation and it performs reciprocation two X-ray rotary imaging while in a direction parallel, to obtain a three-dimensional image having a large viewing angle than the field of view of the two-dimensional X-ray detector from the two-dimensional images.

【0005】また、X線源とX線画像検出器を固定したまま、各種材料、航空荷物等の検査対象を回転しながら回転撮影を行う各種装置がある。 Further, while fixing the X-ray source and the X-ray image detector, various materials, there are various devices for rotating imaging while rotating the test object, such as aviation baggage.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】スパイラルスキャン法では、回転面に垂直な方向の解像度を回転面内の解像度と等しくするために計測に非常に長時間を要するので、 The spiral scan method [SUMMARY OF THE INVENTION] Since a very time-consuming to measure the vertical direction resolution in the rotation plane in order to equal the resolution in the rotation plane,
通常は、回転面に垂直な方向の解像度は回転面内の解像度に比較して低下していた。 Normally, the direction perpendicular resolution to the rotation surface was reduced compared to the resolution in the rotation plane.

【0007】コーンビームCT装置では、1回の回転撮影のみで3次元画像データが得られ、しかも、回転面に垂直な方向にも回転面内と同一のサイズのボクセル分解能を持つ3次元画像が得られるので、真の3次元撮影を可能にするという特長がある。 [0007] cone-beam CT apparatus, once the three-dimensional image data only on a rotary photographing can be obtained. Moreover, the three-dimensional image with the voxels resolution of the same size as the plane of rotation in a direction perpendicular to the plane of rotation since obtained has an advantage of allowing for true three-dimensional imaging.

【0008】本発明者は、従来技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。 [0008] The present inventors have, as a result of considering the prior art, have found the following problems. 現在、X線CT装置等は特殊な装置ではなく、日常的な検査に使用されている。 Currently, X-rays CT apparatus or the like is not a special device and is used for routine examination. しかし、従来のX線CT装置等では、重傷を負った検査対象等の検査を目的としているので、検査時の検査対象の体位は、横臥位が一般的であった。 However, in the conventional X-ray CT apparatus or the like, since the purpose of inspection, such as inspection target seriously injured, inspection Positions of the subject at the time of inspection, recumbency were common. 一方、肺等の呼吸器、 On the other hand, such as the lung respiratory,
血管系等の循環器、背骨や骨盤等の骨格等の日常的な診断では、日常の生活で出現する病状を診断するために、 Circulatory of the vascular system, etc., in the routine diagnosis of skeletal such as the spine and pelvis, in order to diagnose a medical condition that occurs in everyday life,
日常の自然な状態である立位、又は座位で、大視野かつ高分解能の3次元画像の撮影が重要である。 Standing is the natural state of daily, or in a sitting position, it is important to shoot a large field of view and high resolution three-dimensional image. 立位、又は座位で撮影を行うためには、回転軸が水平面に対して垂直である回転撮影を実現するX線CT装置の開発が切望されている。 Standing, or in order to perform the loci shooting, the rotation shaft is coveted development of X-ray CT apparatus for realizing the rotation photographing is perpendicular to the horizontal plane.

【0009】従来のX線CT装置やコーンビームCT装置を倒して、回転撮影を実現する場合には、ガントリーを設置するために非常に広い床面積が必要となるという第1の問題があった。 [0009] Tilt the conventional X-ray CT apparatus and a cone beam CT device, to accomplish rotation shooting, a very large floor space for installation of the gantry had first problem that required . 更に、撮影画像の解像度を向上させる等の目的に応じて、X線源と検出器との距離を広範囲に変更できないという第2の問題があった。 Furthermore, in accordance with the purpose of improving the resolution of the captured image, there is a second problem that can not be extensively modified the distance between the detector X-ray source. 第2の問題を解決する方法として、例えば、荷物検査等に使用されているX線荷物検査装置がある。 As a method of solving the second problem, for example, there are X-ray baggage inspection device used in baggage inspection. このX線荷物検査装置では、X線源と、X線源と対向する位置に配置された検出器と、X線源と検出器とを結ぶ直線上に回転軸が位置するように配置された回転装置とから構成されており、回転装置上に検査対象を設置し検査対象の複数方向からのX線画像を撮影する。 In this X-ray baggage inspection apparatus, an X-ray source, a detector arranged at a position facing the X-ray source, the rotary shaft is arranged so as to be located on the straight line connecting the X-ray source detector It is composed of a rotating device, to set up a test object on a rotating device capturing X-ray images from a plurality of directions to be inspected.

【0010】しかし、X線荷物検査装置の撮像方法では、文献1、及び文献2に記載される問題と同様の問題があった。 [0010] However, in the imaging method of the X-ray baggage inspection apparatus, Reference 1, and had the same problem as the problem that is described in the literature 2. 即ち、2次元検出器の視野が狭いので、肺等の大きな部位を撮影する時には十分な広さを持つ撮影視野が確保できず、肺等の臓器を1枚の再構成像として得ることができないという第3の問題があった。 That is, since the field of view of the two-dimensional detector is narrow, the field of view can not be ensured with a sufficient size for when shooting a large site such as the lung, it is impossible to obtain an organ such as the lung as one reconstructed image there was a third problem.

【0011】一方、コーンビームCT装置に使用される2次元X線画像検出器には、X線を光学像に変換するX Meanwhile, the two-dimensional X-ray image detector used in cone beam CT apparatus, X for converting X-rays to an optical image
線イメージインテンシファイア(以下、「X線I. Line image intensifier (hereinafter, referred to as "X-ray I.
I. I. 」と略記する)とテレビカメラとの組み合わせ、蛍光板とテレビカメラとの組み合わせ、蛍光板とアモルファスシリコンフォトダイオードとTFT素子の2次元配列からなる平面センサとの組み合わせ等がある。 The combination of abbreviated) and a television camera and "combination of a fluorescent plate and the television camera, there is a combination of a planar sensor comprising a two-dimensional array of the fluorescent plate and the amorphous silicon photodiode and a TFT element. これらの2次元X線画像検出器は、一般にX線CT装置で使用される1次元配列検出器に比較して再構成画像の画質が劣るという問題がある。 These 2-dimensional X-ray image detector has a problem that generally the quality of comparison to the reconstructed image in a one-dimensional array detector for use in X-ray CT apparatus is inferior.

【0012】再構成画像の画質が劣化する原因の一つは、2次元X線画像検出器の感度やノイズレベルの温度特性等のために、検出器の個々の素子に対して感度の補正が正確にできず、再構成画像でリングアーチファクトが増大することにある。 [0012] One of the causes of image quality of the reconstructed image deteriorates, due to such a temperature characteristic of sensitivity and noise level of the two-dimensional X-ray image detector, the correction of the sensitivity to the individual elements of the detector can not be accurately is that the ring artifact increases in the reconstructed image. 再構成画像の画質が劣化する他の原因は、2次元X線画像検出器を構成するテレビカメラやフォトダイオード等の光センサでは、1画像の読み出し時間がX線CTで使用される1次元配列検出器に於ける信号読み出し時間に比較して長いために、1回転で撮影できる投影枚数が少なくなり、再構成像に於ける放射状アーチファクトが増大することにある。 Another cause of the image quality of the reconstructed image is degraded, in an optical sensor such as a TV camera or a photodiode constituting the two-dimensional X-ray image detector, a one-dimensional array reading time of one image is used in X-ray CT for long compared to the in signal readout time to the detector, in the projection number that can be taken by one revolution is reduced, in a radial artifacts in the reconstructed image is increased.

【0013】本発明の目的は、立位、又は座位でX線透視画像、X線撮影画像、又はX線断層画像が撮影でき、 An object of the present invention can standing, or sitting in a X-ray fluoroscopic image, X-ray image, or an X-ray tomographic image capturing,
且つそれらの画像の視野を拡大できる技術を提供することにある。 And to provide a technology capable of enlarging the field of view of the images. 本発明のその他の目的は、立位、又は座位での撮影による3次元画像(立体画像)の視野を拡大すること、X線検査装置の設置面積を小さくすること、立位、又は座位での撮影により高画質の立体像を得ること、検査対象にかかる負担を低減すること、撮影に要する時間を短縮すること、リングアーチファクトを低減すること、投影枚数の制限によるストリークアーチファクトを低減できる技術を提供することにある。 Other objects of the present invention, standing, or to expand the field of view of the three-dimensional image by capturing at loci (stereoscopic image), reducing the footprint of the X-ray examination apparatus, standing, or sitting in to obtain a stereoscopic image of high quality by shooting, reducing the burden on the inspection target, reducing the time required for imaging, reducing the ring artifact, providing a technology capable of reducing streak artifacts due to limitations of the projection number It is to.

【0014】 [0014]

【課題を解決するための手段】本発明の目的と新規な特徴は、本明細書の記述、及び添付図面によって明らかになるであろう。 Means for Solving the Problems] objects and novel features of the present invention, described herein, and will be apparent from the accompanying drawings. 本願で開示される代表的な発明の概要を簡単に、以下に説明する。 Easily outline of a typical invention disclosed in this application will be described below.

【0015】(1)本発明のX線検査装置では、円錐状、又は角錐状のX線を放射するX線発生手段と、X線発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のX線像を撮像する撮像手段と、検査対象を支持する支持手段と、検査対象と共に支持手段を回転させる回転手段と、 [0015] (1) X-ray examination apparatus of the present invention, conical, or the X-ray generating means for radiating pyramidal X-ray, is disposed at a position facing the X-ray generating means, X-ray inspected imaging means for capturing an image, and a support means for supporting the inspection object, a rotation means for rotating the support means with the inspection object,
回転手段の回転面と平行な方向に支持手段及び検査対象を移動させる移動手段を具備し、検査対象を回転させながら、検査対象の位置を回転面と平行な方向に移動させ、回転及び移動中に複数方向から撮像した検査対象のX線像から、検査対象のX線透過像、X線撮影像、X線断層像又は/及びX線3次元像を生成し、表示手段に表示する。 Comprising a moving means for moving the rotation plane and the support means and inspected in a direction parallel to the rotating means, while rotating the test object, it moves the position of the inspection object to the rotation plane in a direction parallel, during the rotation and movement from X-ray image of the test object captured from multiple directions, X-ray transmission image of the inspection target, X-ray imaging image, to generate an X-ray tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image is displayed on the display means.

【0016】(2)本発明のX線像の撮像方法は、X線管(X線発生手段)の焦点とX線管と対向するX線撮像手段のX線検出面面の中心とを結ぶ直線上で、検査対象(人体を除く)を回転させながら、回転面と平行又は/ [0016] (2) the method of imaging X-ray images of the present invention, connecting the center of the X-ray detection surface side of the focal point and the X-ray tube facing the X-ray imaging means of the X-ray tube (X-ray generating means) on a straight line, while rotating the test object (excluding human), parallel to the rotating surface or /
及び垂直な方向に検査対象を回転周期と同期させて連続的に移動させ、回転及び移動中に複数方向から検査対象の撮像を行う工程と、検査対象のX線透過像、X線撮影像、X線断層像又は/及びX線3次元像を生成する工程と、得られたX線画像を表示手段に表示する工程とを有する。 And moves the inspection object in a direction perpendicular continuously in synchronization with the rotation period, and performing imaging of the inspection target from a plurality of directions during rotation and movement, X-rays transmitted image of the inspection target, X-rays imaging image, and a step of generating an X-ray tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image, and a step of displaying on the display means the X-ray image obtained.

【0017】(1)、及び(2)によれば、複数方向から検査対象のX線画像を得る場合に、対向して配置したX線発生手段と撮像手段との間に、回転手段と、移動手段と、検査対象を立位又は座位で支持する支持手段とからなる検査対象支持系を配置して、回転手段で検査対象を回転させながら、移動手段により回転面と平行又は/ [0017] (1), and according to (2), when a plurality of directions to obtain an X-ray image of the inspection object, between the X-ray generating means and the imaging means which is disposed to face the rotary unit, and moving means, and place the test object supporting system of inspection object comprising a support means for supporting in a standing or sitting position while rotating the test object with rotating means, parallel to the rotation plane by the moving means or /
及び垂直な方向に検査対象を連続的に移動(往復移動) And continuously moving the test object in a direction perpendicular (reciprocating)
させ、移動及び回転中にX線画像の撮影を行うので、撮像手段の視野よりも広い領域のX線断層像、及び3次元像(立体像)を得ることができる。 It is allowed, since the shooting of X-ray images during movement and rotation, it is possible to obtain X-ray tomographic image of an area wider than the field of view of the imaging means, and a three-dimensional image (stereoscopic image).

【0018】即ち、X線断層像、及び3次元像の視野を拡大できるので、肺等の大きな臓器に対する診断性能、 [0018] ie, X-ray tomographic image, and it is possible to enlarge the field of view of the three-dimensional image, diagnosis for large organ such as the lung performance,
及び診断効率を向上できる。 And it can improve the diagnostic efficiency. また、複数方向から検査対象のX線画像の収集時に、対向して配置したX線発生手段と撮像手段とを回転させる必要がないので、装置の設置面積を小さくできる。 Also, when gathering inspected X-ray images from a plurality of directions, since it is not necessary to rotate the facing X-ray generator was disposed and the imaging means, it is possible to reduce the installation area of ​​the apparatus.

【0019】 [0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実施の形態と共に図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings in conjunction with embodiments of the invention. なお、 It should be noted that,
発明の実施の形態を説明する全図に於いて、同一機能を有する構成要素は同一符号を付け、構成要素の繰り返しの説明は省略する。 In all drawings for explaining the embodiments of the invention, components having the same functions are given same symbols and repeated description of the components will be omitted.

【0020】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1のX線検査装置の概略構成を説明するブロック図である。 [0020] (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an X-ray examination apparatus of the first embodiment of the present invention. 実施の形態1のX線検査は、X線発生系(X線発生手段)1、検査対象支持系2、X線画像検出系(撮像手段)3、透視撮影制御・処理系4、及び回転撮影制御・処理系5から構成される。 X-ray examination the first embodiment, the X-ray generating system (X-ray generating means) 1, the test object supporting system 2, X-ray image detecting system (imaging means) 3, fluoroscopic imaging control and processing system 4, and the rotation photographing and a control and processing system 5.

【0021】透視撮影制御・処理系4は、X線発生系1、検査対象支持系2、及びX線画像検出系3をそれぞれ制御して、一般的なX線透視、及び撮影を行い、検査対象支持系2に支持された検査対象(人体、及び荷物等)の画像データ(X線画像)を処理した後、図示しない表示装置に表示する系である。 The fluoroscopic imaging control and processing system 4 performs X-ray generating system 1, and controls the test object supporting system 2, and the X-ray image detection system 3, respectively, common X-ray fluoroscopy, and imaging, inspection after processing the image data (X-ray image) of the inspection object which is supported by the target support system 2 (the human body, and luggage etc.), a system for displaying on a display device not shown.

【0022】回転撮影制御・処理系5は、透視撮影制御・処理系4により制御されたX線発生系1、検査対象支持系2、及び検出系3に対して、本発明のコーンビームCT撮影に特有の制御を行って回転撮影を行い、得られた画像データを処理して図示しない表示手段に表示する系である。 [0022] Rotation imaging control and processing system 5, fluoroscopic imaging control and processing system X-ray generating system 1 is controlled by 4, the inspection target substrate system 2, and a detection system 3, a cone-beam CT imaging of the present invention It performs rotation photographing perform control unique to a system to be displayed on the display means (not shown) processes the image data obtained.

【0023】図1に於いて、X線発生系1は、円錐状、 [0023] In FIG 1, X-ray generating system 1 is conical,
又は角錐状のX線を放射するX線管11、X線制御器1 Or X-ray tube 11 for radiating pyramidal X-rays, X-ray controller 1
2、X線管支持体13、X線フィルタ14、及びX線コリメータ15等から構成される。 2, X-ray tube support 13, X-ray filter 14, and an X-ray collimator 15 and the like. 実施の形態1では、X In the first embodiment, X
線管支持体13は、X線管11をX線検査装置を設置する床面の上空に於ける所定位置に固定する。 Ray tube support 13 fixes the X-ray tube 11 to at a predetermined position in the sky above the floor surface to place the X-ray inspection apparatus. 検査対象支持系2は、回転台支持体(支持手段)21、回転台支持体上21に設置された回転台(回転手段)22、回転台22上に設置された直進移動台(移動手段、往復移動手段)23、直進移動台23上に設置された検査対象支持体24、及び回転角検出機構25等から構成される。 Inspected support system 2, turntable support (supporting means) 21, turntable installed in turntable support on 21 (rotating means) 22, the installed straight movement table onto the turntable 22 (moving means, reciprocating means) 23, and a straight movement stage inspected support 24 is placed on the 23, and the rotation angle detecting mechanism 25 and the like.

【0024】X線画像検出系3は、検出器支持体31、 [0024] X-ray image detection system 3, the detector support 31,
X線グリッド32、X線イメージインテンシファイア(以下、「X線I.I.」と略記する)33、一次レンズ34、光分配器35、コーンビームCT撮影用カメラ系36、及び一般透視撮影用カメラ系37等から構成される。 X-ray grid 32, the X-ray image intensifier (hereinafter, abbreviated as "X-ray I.I.") 33, a primary lens 34, an optical splitter 35, the cone-beam CT imaging camera system 36, and the general fluoroscopy It consists of use camera system 37 or the like. 実施の形態1では、コーンビームCT撮影用カメラ系36は、アイリス361、NDフィルタ362、二次レンズ363、テレビカメラ364、及びカメラ制御器365等から構成される。 In the first embodiment, a cone-beam CT imaging camera system 36, an iris 361, ND filter 362, secondary lens 363, and a television camera 364, and camera control unit 365 and the like. また、一般透視撮影用カメラ系37は、アイリス371、NDフィルタ372、二次レンズ373、テレビカメラ374、及びカメラ制御器375等から構成される。 In general fluoroscopic imaging camera system 37, an iris 371, ND filter 372, secondary lens 373, and a television camera 374, and camera control unit 375 and the like. 但し、X線画像検出系3に於いて、検出器支持体31、及びカメラ制御器365、 However, in the X-ray image detection system 3, the detector support 31, and a camera controller 365,
及び375を除く部分は、検出器支持体31により、例えば、床面の上空に於ける所定位置に保持されている。 And portions except for the 375, the detector support 31, for example, is held in at a predetermined position in the sky above the floor.
例えば、検出器支持体31を直進移動台23の移動台部分に設置し、検出器支持体31の移動方向がX線発生系1の焦点位置とX線画像検出系3の中心とを結ぶ直線と一致するように、直進移動台23を床面に設置することにより、X線発生系1とX線画像検出系3との間の距離Lを任意に設定できる。 For example, set up a detector support 31 to the moving base portion of the straight movement table 23, the moving direction of the detector support 31 connecting the center of the focal position and the X-ray image detecting system 3 of the X-ray generating system 1 straight to match the straight movement table 23 by placing on the floor, it can be arbitrarily set the distance L between the X-ray generating system 1 and the X-ray image detection system 3. 従って、検者の指示に基づいて、間隔Lを大きくして、X線I. Therefore, based on the examiner's instructions, by increasing the spacing L, X-ray I. I. I. 33に入射するX線ビームをより平行ビームに近づけることができるので、再構成演算により得られるCT像、及び3次元像の解像度を向上できる。 It is possible to bring the X-ray beam incident on 33 more parallel beam, CT image obtained by the reconstruction operation, and can improve the resolution of the three-dimensional image.

【0025】透視撮影制御・処理系4は、透視撮影制御装置41、及びデータ収集処理装置42等から構成されるが、各装置は周知の装置を用いる。 The fluoroscopic imaging control and processing system 4 consists of fluoroscopic imaging control unit 41, and data acquisition and processing equipment 42 or the like, each device using the known devices. 回転撮影制御・処理系(周期制御手段)5は、コーンビームCT撮影制御装置51、制御用パソコン52、画像再構成用ワークステーション53、及びデータ転送インターフェース切替器54等から構成される。 Rotation imaging control and processing system (cycle control means) 5 is composed of a cone-beam CT imaging control apparatus 51, the control computer 52, image reconstruction workstation 53, and a data transfer interface switching device 54 and the like. コーンビームCT撮影制御装置51は、制御装置51に接続される装置から送出される信号を読み込む、又は、各装置へ信号を出力するインターフェース(回転角検出インターフェース511、カメラインターフェース513、アイリスインターフェース516、回転台・直進移動台制御インターフェース5 Cone-beam CT imaging control apparatus 51, the control device is connected to the 51 read signals sent from the device or interface that outputs a signal to each device (rotation angle detection interface 511, a camera interface 513, an iris interface 516, turntable-steer movement table control interface 5
17、X線制御インターフェース518、データ転送インターフェース519)と、回転角検出機構25から送出される回転角データに基づいてX線管11に於けるX 17, X-ray control interface 518, a data transfer interface 519), in the X-ray tube 11 based on the rotation angle data transmitted from the rotation angle detecting mechanism 25 X
線の発生、及びテレビカメラ364に於ける画像データの取り込み等のタイミングをとる同期信号を発生する同期信号発生部512と、コーンビームCT撮影用カメラ系36で撮影したX線画像を順次格納するフレームメモリ514と、撮影されたX線画像、及び撮影条件に基づいて最適なパルスX線の幅、及びアイリスの口径とを算出するディジタル信号処理プロセッサ(DSP)515 Generation of the lines, and a synchronization signal generation unit 512 for generating a synchronization signal for timing of incorporation, etc. in the image data to the television camera 364 sequentially stores the X-ray image captured by the cone-beam CT imaging camera system 36 a frame memory 514, captured X-ray images, and optimum pulse X-ray in width based on shooting conditions and the digital signal processor for calculating the diameter of the iris, (DSP) 515
等とから構成される。 Consisting of an equal.

【0026】図2は実施の形態1のX線検査装置の構成を大きなブロックにまとめて示した図である。 [0026] FIG. 2 is a diagram showing collectively the construction of the X-ray inspection apparatus of the first embodiment to a large block. 実施の形態1のX線検査装置では、透視撮影制御・処理系4と回転撮影制御・処理系5との2系統の制御系を持つことが特徴である。 The X-ray inspection apparatus of the first embodiment, is characterized with a control system of the two systems the fluoroscopic imaging control and processing system 4 and the rotary imaging control and processing system 5.

【0027】実施の形態1のX線検査装置の構成によれば、既存の透視撮影制御・処理系4のハードウエア、及びソフトウエアに対する改造が不要であり、また、従来技術によるX線透視、及び撮影は、回転撮影制御・処理系5の付加の後も従来通りに実行できるので、既存の透視・撮影装置にコーンビームCT装置の機能の付加を、 [0027] According to the X-ray inspection apparatus according to Embodiment 1, the existing fluoroscopic imaging control and processing system 4 of hardware, and modifications to the software are not required, also the prior art X-ray fluoroscopy by, and photographing, since it executed conventionally after the addition of the rotating imaging control and processing system 5, the additional functions of the cone-beam CT apparatus existing fluoroscopy-capturing device,
短期間で、低コストで容易に追加できるという特長がある。 A short period of time, there is a feature that can be easily added at a low cost.

【0028】図1に基づいて、実施の形態1のX線検査装置に於いてコーンビームCT撮影を行う時の撮影準備について説明する。 [0028] Based on FIG. 1, in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment will be described shooting preparation when performing cone beam CT imaging. まず、透視撮影装置41の機能により、図示しない検者は、X線管支持体13、回転台支持体21、及び検出器支持体31を制御し、X線管11とX線グリッド32付のX線I. First, by the function of the fluoroscopic apparatus 41, the examiner not shown, the X-ray tube support 13, turntable support 21, and controls the detector support 31, the X-ray tube 11 and with X-ray grid 32 X-ray I. I. I. 33を対向して配置し、X線管11とX線グリッド32の間に検査対象支持系2を位置させ、X線I. 33 to face placed, to position the test object supporting system 2 between the X-ray tube 11 and X-ray grid 32, X-ray I. I. I. 33の出力像がコーンビームCT用テレビカメラ364に結像するよう光分配器35の内部にある回転鏡の角度を制御する。 33 Output image controls the angle of the rotating mirror in the interior of the light distributor 35 so as to form an image on a cone-beam CT television camera 364. 検者は、回転鏡の角度を制御する時、X線制御器12の動作モードを選択するスイッチを、コーンビームCT撮影制御装置51のコマンドを受付けるモードに設定する。 Examiner, when controlling the angle of the rotating mirror, a switch for selecting the operating mode of the X-ray controller 12, sets the mode for accepting a command for cone-beam CT imaging control apparatus 51.

【0029】次に、検者は、制御用パソコン52を用いて、コーンビームCT撮影制御装置51に対して、コーンビームCT撮影に関する基本撮影条件の設定を行う。 Next, the examiner uses the control computer 52, with respect to the cone-beam CT imaging control apparatus 51, and sets the basic imaging condition relating to cone-beam CT imaging.
この時の基本撮影条件の設定では次の選択を行う。 Perform the following selections in the configuration of the basic shooting conditions at this time.
(1)撮影シーケンスとして単純1回転撮影を行う標準視野モードと、回転撮影中に検査対象を直進移動台上で移動して横断断層面の視野と3次元撮影の視野とを拡大する拡大視野モードの何れかの選択。 (1) larger field mode for enlarging and the standard viewing mode for simple one rotation photographed as imaging sequence, of the movement to cross sectional surface of the field and the three-dimensional imaging of the inspection target on a straight movement table during rotation photographing a field selection of either. (2)検査対象に照射するX線条件として、連続X線を照射する連続X線モードとパルスX線を照射するパルスX線モードとの何れかの選択。 (2) as X-ray condition for irradiating the inspection object, or selection of a pulse X-ray mode for irradiating a continuous X-ray mode and pulse X-rays for irradiating a continuous X-ray. (3)撮影制御方式として、個々の撮影を同一のX線量、及び同一のアイリスの口径で撮影する撮影条件固定モードと、検査対象の回転と共にX線量とアイリスの口径を変化させる撮影条件自動調整モードの何れかの選択。 (3) shooting the control system, the individual shooting the same X-ray dose, and identical to the photographing condition fixing mode for shooting in diameter of the iris imaging condition automatic adjustment for changing the diameter of the X-ray dosage and the iris with the rotation of the test object one of the choice of mode. 但し、連続X線モードの時の撮影条件自動調整モードでは、X線量は変化せず、アイリスの口径のみが変化する。 However, the shooting conditions automatic adjustment mode at the time of the continuous X-ray mode, X dose does not change, only the diameter of the iris is changed. (2)に於いて、パルスX線モードを選択した時には、連続X線モードに比べて各フレームに於けるX線照射時間が短いために、X線照射時間内に於ける検査対象の移動量も少ない。 (2) at, when selecting a pulse X-ray mode, for short in the X-ray irradiation time for each frame in comparison with the continuous X-ray mode, the amount of movement of the at inspected in the X-ray irradiation time even less. 従って、検査対象の移動により生じる画像のぼけが小さくなり、画像の空間分解能を向上できる。 Thus, blurring of the image caused by the movement of the test object is reduced, thereby improving the spatial resolution of the image. また、(3)に於いて、撮影条件自動調整モードを選択した時には、各投影像を適切なX線量とアイリスの口径とを使用して撮影できるので、再構成画像のノイズを減少させ、SNを向上できる。 Further, in the (3), when the member selects the photographing condition automatic adjustment mode, the respective projection images can be taken using the diameter of the appropriate X-ray dose and the iris reduces the noise in the reconstructed image, SN It can be improved.

【0030】次に、典型例として、拡大視野モード、パルスX線モード、及び撮影条件自動調整モードの組み合わせを選択した場合を例にとり、各種の基本撮影条件の設定方法を説明する。 Next, as a typical example, the extended field of view mode, taking the pulse X-ray mode, and if you select the combination of imaging condition automatic adjusting mode as an example, illustrating a method of setting various basic imaging conditions. X線発生系1に関する設定項目のうち、X線管電圧、X線管電流は、X線制御器12のX Among the setting items related to the X-ray generating system 1, X-ray tube voltage, X-ray tube current, the X-ray controller 12 X
線制御パネルで設定する。 Set in the line control panel. また、制御用パソコン52を用いて、コーンビームCT撮影制御装置51に対して、 Further, by using the control computer 52, with respect to the cone-beam CT imaging control apparatus 51,
パルスX線の幅の初期値を設定する。 Setting the initial value of the width of the pulse X-ray. 制御用パソコン5 Control for the personal computer 5
2を用いて、コーンビームCT撮影制御装置51に対して、検査対象支持系2の回転速度と往復直進運動の振幅を設定する。 2 with respect to the cone-beam CT imaging control apparatus 51, to set the amplitude of the reciprocating linear motion and rotational speed of the test object supporting system 2. なお、直進移動台23の初期位置は、予め所定の位置に移動しておく。 The initial position of the straight movement table 23 is previously moved to advance a predetermined position. また、直進移動台23の直進運動はコーンビームCT撮影制御装置51により、直進移動台23の位置座標が時間と共に正弦波で変動するように設定される。 Further, the linear movement is cone-beam CT imaging control apparatus 51 of the straight movement table 23, the position coordinates of the straight movement table 23 is set to vary in a sine wave with time.

【0031】X線画像検出系3に関する設定項目のうち、X線I. [0031] Among the setting items related to the X-ray image detecting system 3, X-ray I. I. I. 33の視野モードは、透視撮影制御・ 33 field mode of, fluoroscopic imaging control and
処理系4により設定する。 Set by the processing system 4. その他の項目、即ち、アイリス361の口径の初期設定値、NDフィルタ362の透過率、テレビカメラ364に内蔵されている撮像素子の蓄積時間、テレビカメラに内蔵されているアンプのゲイン、テレビカメラから出力される画像の画素数、テレビカメラから出力される画像のフレームレート、1回の回転撮影に於ける画像収集枚数N rは、全て制御用パソコン52を用いて、検者がコーンビームCT撮影制御装置51に対して設定する。 Other items, i.e., the initial setting value of the diameter of the iris 361, the transmittance of the ND filter 362, the accumulation time of the image pickup device built into the TV camera 364, the amplifier built into the television camera gain, from the television camera the number of pixels of the outputted image, the image frame rate which is output from the television camera, once in the image acquisition number N r to the rotation photographing, using all control PC 52, the examiner cone-beam CT imaging to set the control device 51.

【0032】なお、拡大視野モードで撮影される全収集画像数N tはN rの2倍となる。 [0032] It is to be noted that the entire collection image number N t to be photographed in the enlarged field of view mode is twice the N r. 実施の形態1では、X線I. In the first embodiment, X-rays I. I. I. 33は16インチ型を用いており、視野モードは16、12、9、及び7インチの何れかを設定できる。 33 is used 16 inch, field mode can be set either 16,12,9, and 7 inches. テレビカメラ364には、最大で1024×102 The television camera 364, a maximum of 1024 × 102
4画素出力が可能なCCDカメラを用いている。 4 pixel output is a CCD camera capable. テレビカメラの画素数とフレームレートとの組み合わせは、5 Combination of the number of pixels and frame rate of a television camera, 5
12×512画素出力に対しては60f(frame) 60f for 12 × 512 pixel output (frame)
/secであり、1024×1024画素出力に対しては30f/secが標準である。 / A sec, a 30f / sec standard for 1024 × 1024 pixel output. 検査対象の動きの影響を最小に抑えるためには、短時間に多くの投影像を撮影する必要があるので、一般的にはフレームレートが大きな条件を選択する。 To suppress the influence of the motion of the test object to a minimum, since short time many need to shoot a projection image, in general frame rate to select a large condition. 一方、高解像度画像を得るには画素数が多い条件を選択する。 On the other hand, in order to obtain a high-resolution image selecting conditions a large number of pixels. 例えば、撮影視野を狭くして超高解像度の撮影を行うには、標準視野撮影モード、1 For example, to narrow the field of view to do shooting ultra-high-resolution, standard field imaging mode, 1
024×1024画素モードで7インチ視野モードとするのが良い。 024 × 1024 is good, and 7 inches field mode in the pixel mode.

【0033】テレビカメラ364に内蔵されているアンプのゲインの代表的な設定値は、CCD素子(Char The typical configuration value of the gain of the amplifier built into the television camera 364, CCD elements (Char
ge Coupled Device)が飽和する時の入射光量に対して、テレビカメラに内蔵されているAD AD to ge Coupled Device) is relative to the amount of incident light when saturated, it is incorporated in the television camera
コンバータの出力が最大レベルになるように設定された値である。 The output of the converter is a value set so that the maximum level. この設定値を用いて、CCD素子のダイナミックレンジを最大限に有効に利用できる。 Using this setting, it is possible to effectively utilize the dynamic range of the CCD elements to the maximum. 実施の形態1 Embodiment 1
では、アイリス361の有効な口径範囲は、9mm〜5 In, effective aperture range of the iris 361, 9mm~5
0mmである。 It is 0mm. 撮影条件自動調整モードでは、アイリスの口径は回転撮影の途中で変動するので、アイリスの口径の初期設定値は設定可能範囲の中間の口径に設定される。 The imaging condition automatic adjustment mode, the aperture of the iris varies during the rotation photographing, the initial setting value of the iris aperture is set to an intermediate diameter of the settable range. 実施の形態1では、NDフィルタ362として印加電圧により透過率を制御できる液晶バリアブルNDフィルタを用いている。 In the first embodiment, it is a liquid crystal variable ND filter that can control the transmittance by an applied voltage as the ND filter 362. アイリスの口径が決まると、NDフィルタの透過率により、X線I. When the diameter of the iris is determined by the transmittance of the ND filter, X-rays I. I. I. に入射するX線量が決定される。 X-rays incident is determined. 検査対象の被曝線量の低減のためにX線量を低く設定する時には、NDフィルタの透過率を大きく設定する必要がある。 When setting a low X-ray dose in order to reduce the dose of the test object, it is necessary to set a large transmittance of the ND filter. 一方、高画質を得るためにX線量を高く設定する時には、NDフィルタの透過率を低く設定する。 On the other hand, when setting a high X-ray dose to obtain high image quality, setting a low transmittance of the ND filter.

【0034】次に、視野拡大モードに於ける制御について説明する。 [0034] Next, a description will be given in control in the field of view magnification mode. 回転台22は回転撮影を開始する基準角度(角度ゼロ)のやや手前から回転を開始し、基準角度を通過するまでに一定の回転速度に達する。 Turntable 22 starts to rotate from slightly before the reference angle starts rotating imaging (zero angle) reaches a constant rotation speed so as to pass through a reference angle. 回転台22の回転角度は、回転角検出機構25からの信号を、回転角検出インターフェース511を介して常時モニタすることにより検出できる。 Rotation angle of the turntable 22, a signal from the rotation angle detecting mechanism 25 can be detected by constantly monitoring via the rotation angle detection interface 511.

【0035】回転角検出インターフェース511が基準角度を検出した時に、同期信号発生部512が外部同期信号を発生する。 [0035] When the rotation angle detection interface 511 detects the reference angle, the synchronization signal generating unit 512 generates an external synchronizing signal. 外部同期信号はカメラ制御器365を通してテレビカメラ364に送られ、外部同期信号に基づいてテレビカメラのCCD素子は蓄積動作を開始する。 External synchronization signal is sent through the camera controller 365 to the television camera 364, CCD elements of the television camera based on an external synchronization signal starts the accumulation operation. また、外部同期信号に基づいてX線制御器インターフェース518で、パルスX線の幅信号を生成する。 Further, in X-ray controller interface 518 based on an external synchronization signal and generates a width signal having a pulse X-ray. パルスX線の幅信号はX線制御器12に入力され、パルスX線の幅信号のパルス幅に相当する高電圧パルスが発生されて、X線管11に入力される。 Width signal pulse X-ray is input to the X-ray controller 12, a high voltage pulse is generated corresponding to the pulse width of the signal pulse X-rays are input to the X-ray tube 11. X線管11では、入力された高電圧パルスに応じてX線がパルス状に発生して、パルスX線が検査対象に照射される。 In the X-ray tube 11, X-rays in response to a high voltage pulse input occurs in pulse form, pulse X-rays are irradiated to the inspected.

【0036】回転台・直進移動台制御インターフェース517は、回転角検出インターフェース511が基準角度を検出した時に、直進移動台23に対して、直進移動台の位置座標が時間と共に正弦波で変化し、かつ基準角検出機構が基準角度を検出した時に直進移動台の位置座標が回転台22の回転中心から最大の変位をとる直進往復運動を開始させる。 The turntable-steer movement table control interface 517, when the rotation angle detection interface 511 detects the reference angle, with respect to the rectilinear movement table 23, the position coordinates of the straight movement table is changed in a sine wave over time, and the straight movement table coordinates when the reference angle detecting mechanism detects the reference angle is to initiate rectilinear reciprocating motion having the maximum displacement from the rotational center of the turntable 22. 回転台・直進移動台制御インターフェース517では、時間と共に単位時間当たりのパルス数が正弦波で変化するパルス列が生成され、直進移動台23へ出力される。 In turntable-steer movement table control interface 517, a pulse train the number of pulses is changed in a sine wave per unit time over time is generated and outputted to the straight movement table 23. 直進移動台23では、入力されたパルス列に従ってリニアモータが駆動され、この駆動力により、直進移動台23の座標は時間と共に正弦波で変化する。 In the straight movement table 23, the linear motor is driven according to the input pulse train, the driving force, the coordinates of the straight movement table 23 varies sinusoidally with time.

【0037】X線管11から放射されたX線は、X線フィルタ14により低エネルギー成分をカットされ、X線コリメータ15により照射領域を撮影領域に限定された後に、検査対象に照射される。 [0037] X-rays emitted from the X-ray tube 11, the X-ray filter 14 is cut low energy components, after being limited irradiation region to the imaging region by the X-ray collimator 15 and is irradiated to the test object. 検査対象、及び検査対象支持体24を透過したX線は、X線I. Inspected, and X-rays transmitted through the inspection target support 24, X-ray I. I. I. 33の前面に配置されたX線グリッド32により、検査対象内部で散乱された散乱X線を一部遮蔽することにより減衰された後、X線I. The X-ray grid 32 disposed in front of 33, after being attenuated by shielding some scattered X-rays scattered inside the test object, the X-ray I. I. I. 33に入射する。 Incident on 33. X線I. X-ray I. I. I. 33 33
に入射したX線は、大部分がX線I. X-rays incident on the most X-ray I. I. I. の入力蛍光面で蛍光に変換され、入力蛍光面に密着した光電面に入射し光電子に変換される。 Is converted by the input fluorescent screen of fluorescent incident on the photoelectric surface in close contact with the input fluorescent screen is converted into photoelectrons. 光電子はX線I. Photoelectron X-ray I. I. I. の内部で加速され、X線I. The acceleration inside, X-rays I. I. I. 33の出力蛍光面に入射して結像する。 Incident on the output phosphor screen 33 is imaged. 出力蛍光面に入射した加速電子により発生する蛍光は、可視光像(X線画像)として出力される。 Fluorescence generated by accelerated electrons incident on the output phosphor screen is output as a visible light image (X-ray image).

【0038】この可視光像は一次レンズ34により平行光に変換され、光分配器35に入射する。 [0038] The visible light image is converted into parallel light by the primary lens 34, and enters the optical distributor 35. 光分配器35 Light distributor 35
に入射した平行光は、コーンビームCT撮影時には光分配器35の回転鏡によりコーンビームCT撮影用カメラ系36に振り向けられる。 Parallel light incident on are directed to the cone-beam CT imaging camera system 36 by rotating mirror optical distributor 35 during cone-beam CT imaging. コーンビームCT撮影用カメラ系36に入射した平行光は、アイリス361により光量を制限された後、NDフィルタ362により光量が調整され、二次レンズ363によりテレビカメラ364の撮像素子上に結像されることにより、撮像素子に電荷が蓄積される。 Parallel light incident on a cone-beam CT imaging camera system 36, after being limited the amount of light by the iris 361, the light quantity is adjusted by the ND filter 362 is formed on the imaging device of the TV camera 364 by the secondary lens 363 the Rukoto, charge is accumulated in the imaging element. パルスX線が継続する時間、及びX線I. Time pulse X-ray is continued, and X-ray I.
I. I. 33の出力蛍光面の蛍光体の蛍光減衰時定数で決まる時間の間、蓄積される電荷は増大する。 33 of the output phosphor surface of the phosphor during the time determined by the fluorescence decay time constant, the accumulated charges increases. 予め定めた蓄積時間が経過すると、蓄積は終了し、CCD素子の作用により画像情報が画素の順に読み出されアンプにより電圧信号に変換、及び増幅され、ADCによりディジタル化され、テレビカメラ364から出力される。 When pre-accumulation time that defines elapses, accumulation ends, converts the image information is read in the order of the pixel amplifier by the action of the CCD element into a voltage signal, and is amplified, digitized by ADC, the output from the television camera 364 It is. テレビカメラから出力された画像情報(X線画像)は、カメラ制御器365を経由して、カメラインターフェース513 Image information outputted from the television camera (X-ray image), via the camera controller 365, a camera interface 513
を通りフレームメモリ514に蓄積される。 Is accumulated as the frame memory 514.

【0039】図3は実施の形態1の検査対象支持系2の構成をより詳細に説明する図であり、図3(a)は上面図、図3(b)は正面図である。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the test object supporting system 2 of the first embodiment in greater detail, FIG. 3 (a) is a top view, FIG. 3 (b) is a front view. 回転台支持系2には、 A rotating platform support system 2,
図1に記載を省略したいくつかの構成要素が付属している。 Abbreviated some components are shipped to the description in FIG. 即ち、回転台支持系2は、回転台支持体21上に上下移動台408、及び上下移動台の高さ調節用モータ4 That is, turntable support system 2, the vertical moving table 408, and the vertical movement table height adjustment motor 4 on the turntable support 21
01を有し、高さ調節用モータ401に連結したスムーシージャッキ402の働きにより、回転台22を上下させる高さ調節が可能である。 Has 01, by the action of Smoothing Sea jack 402 linked to the height adjustment motor 401, it is possible height adjustment for the turntable 22 vertically. 回転台22は、回転台モータ403により回転する。 Turntable 22 is rotated by the turntable motor 403. 回転台モータ403は、例えば、5相パルスモータであり、ロータリーコネクタ40 Turntable motor 403 is, for example, a 5-phase pulse motor, a rotary connector 40
4により、全ての回転角に於いて、回転台モータ403 By 4, at all rotation angles, the turntable motor 403
への電気的な結線状態を維持する。 Maintaining the electrical connection state of the. 回転台22上には直進移動台23を移動させる直進移動機構405が設置されている。 On the rotary table 22 is straight movement mechanism 405 is provided to move the linear movement base 23. 直進移動機構405は、パルスリニアモータ406の働きにより直進移動台23を移動する。 Straight movement mechanism 405 moves the straight movement table 23 by the action of the pulse linear motor 406. 回転台支持体21には、回転台22の回転角を検出する回転角度検出機構25が取り付けられている。 The turntable support 21, the rotation angle detection mechanism 25 is mounted for detecting the rotation angle of the turntable 22. 回転台22には、直進移動台23の移動位置を制限する2個の直進移動台リミッタ4071、及び4072が取り付けられている。 The turntable 22, the straight movement table limiters 4071 two limiting the movement position of the straight movement table 23, and 4072 are attached.

【0040】実施の形態1の検査対象支持系は、回転撮影に於いて、等速度で検査対象の高さを変更できるという特徴を有する。 The inspected supporting system of Embodiment 1 is characterized in that at the rotation photographing, you can change the height of the test object at a constant speed. 複数回の回転撮影に於いて、等速度で検査対象の高さを変化させることにより、検査対象のスパイラルCTスキャンもできる。 In multiple rotary imaging, by varying the height of the test object at a constant speed, it is also spiral CT scans of the test object. 2次元検出器を用いてスパイラルスキャンを行う場合には、単純な回転撮影の場合に比較して回転軸方向に3次元撮影の視野を拡大できる。 When performing spiral scanning using a two-dimensional detector can expand the field of view of the three-dimensional imaging compared to the rotation axis direction in the case of a simple rotational imaging. 従って、立位、又は座位の検査対象に対して、体軸方向に3次元撮影の視野を拡大できる。 Therefore, enlargement standing, or for loci inspected, the view in the body axis direction in three-dimensional imaging. また、回転軸方向に発散するX線ビームをコリメータにより絞り、スパイラルスキャンを行い、検査対象にX線照射される領域を小さくできるので、散乱線の混入を低減できる。 Further, the X-ray beam diverging in the rotation axis direction aperture by the collimator performs a spiral scan, since it reduces the area to be X-rayed to be inspected can be reduced contamination of scattered radiation. 従って、画像再構成により求められるX線吸収係数の位置依存性を低減でき、X線吸収係数の値の正確度を向上できる。 Therefore, it is possible to reduce the position dependency of the X-ray absorption coefficient obtained by the image reconstruction, can improve the accuracy of the values ​​of the X-ray absorption coefficient.

【0041】図4は、実施の形態1のX線検査装置に於ける拡大視野モード回転撮影の全体タイムチャート(撮影シーケンス)を示す。 [0041] FIG. 4 is an overall time chart (imaging sequence) of at larger viewing mode rotate taken X-ray examination apparatus of the first embodiment. 図4(a)は回転速度V r (r 4 (a) is the rotational speed V r (r
ad/sec)の、図4(b)は回転角α(rad) ad / sec) in, and FIG. 4 (b) the angle of rotation alpha (rad)
の、図4(c)は直進移動台位置Sの、図4(d)は直進移動台速度V Lの、時間変化をそれぞれ示す。 Shown in, and FIG. 4 (c) of the straight movement table position S, as shown in FIG. 4 (d) of the straight movement table velocity V L, the time change, respectively. 以下、 Less than,
図4に基づいて、実施の形態1のX線検査装置の動作を説明する。 Based on FIG. 4, the operation of the X-ray inspection apparatus of the first embodiment will be described. 但し、図4に於いて、横軸は時間軸であり、 However, in FIG. 4, the horizontal axis is the time axis,
Aは検査対象の回転を開始する時点、Bは第1回転目の回転撮影を開始する時点、Cは第1回転目の回転撮影を終了する時点、Dは第2回転目の回転撮影を開始する時点、Eは第2回転目の回転撮影を終了する時点、Fは検査対象の回転を終了する時点をそれぞれ示す。 Point A is for starting the rotation of the test object, B is the time to start the rotation photographing of the first rotation, C is the time to end the rotation photographing of the first rotation, D is initiated the rotation photographing of the second revolution time of, E is the time to end the rotation photographing of the second rotation, F is respectively when to terminate the rotation of the test object. 従って、 Therefore,
期間ABは撮影開始前の回転加速期間、期間BCは第1 Period AB rotational acceleration period before the start of shooting, period BC first
回転目の回転撮影を実施する期間で長さT p 、期間CD The length T p in period in which rotation shooting revolution period CD
は第1回転目と第2回転目の回転撮影の間隙の期間で長さT i 、期間DEは第2回転目の回転撮影を実施する期間で長さT p 、期間EFは撮影終了後の回転減速期間をそれぞれ示す。 The length T i in period of the gap of the first rotation and the second rotation of the rotating imaging period DE length T p in period in which the rotation photographing of the second revolution, the period EF's after the shooting indicating the rotational deceleration period, respectively.

【0042】実施の形態1では、回転撮影は、回転角度が基準値(ゼロ)になった時点から開始される。 [0042] In the first embodiment, the rotation imaging is started from the time when the rotation angle reaches the reference value (zero). より正確には、撮影タイミング制御を行う同期信号の生成法により、回転角度がゼロになった時点と、第1枚目の画像収集が開始される時点の関係が若干異なる。 More precisely, the method of generating the synchronization signal for photographing timing control, and when the rotation angle is zero, the relationship between the time when the first image acquisition is started slightly different. また、カメラの内部同期信号を利用して撮影タイミング制御を行う場合には、回転撮影を開始する時点Bは、角度がゼロになった瞬間ではなく、角度がゼロとなってから最初の内部同期信号が現れた時点である。 Also, when using the internal synchronizing signal of the camera performs shooting timing control, time B to start rotating imaging is not a moment when the angle is zero, the angle the first internal synchronization from becoming zero the point at which the signal appears. 一方、同期信号発生部512で角度ゼロ信号から外部同期信号を生成し、この外部同期信号を利用して撮影タイミング制御を行う場合には、回転撮影を開始する時点Bは角度がゼロとなった時点と一致する。 On the other hand, it generates an external synchronizing signal from the angle zero signal by the synchronization signal generating unit 512, when performing a photographing timing control using the external synchronizing signal, the time B to start rotation shooting angle is zero It coincides with the point in time.

【0043】図4(a)は、回転台の回転速度V rの変化を、ラジアン/秒(rad/sec)を単位として示した図であり、図4(b)は回転台の回転角αの時間変化を示した図であり、図4(c)は直進移動台の位置座標Sを直進移動台の基準移動方向を正方向として示した図であり、図4(d)は直進移動台の移動速度V Lを示した図である。 [0043] FIG. 4 (a), the change of the turntable of the rotational speed V r, a view showing radians / sec (rad / sec) as a unit, and FIG. 4 (b) the rotation angle of the turntable α is a diagram showing a time change of a view showing FIG. 4 (c) are the position coordinates S of the straight movement table the reference moving direction of the rectilinear movement table as the positive direction, FIG. 4 (d) straight movement table is a diagram showing the moving speed V L of the. 図4(a)に示すように、実施の形態1 As shown in FIG. 4 (a), of the first embodiment
のX線検査装置では、期間BE、即ち、1回転目の撮影と2回転目の撮影との間隙に於いても、回転撮影中と同一の回転速度V rmaxで回転することに特徴がある。 In the X-ray examination apparatus, the period BE, i.e., even in a gap between the first rotation of the imaging and the second rotation of the shooting, is characterized in that rotate at the same rotational speed V rmax and rotating imaging.

【0044】図4(b)に示すように、回転台22の回転角αは点Bの時点でゼロを通り、BEの期間は同一の回転速度で回転するので、回転角の変化率が一定である。 [0044] As shown in FIG. 4 (b), through zero at the point of time when the rotation angle α is the point B of the turntable 22, since the period of the BE is rotated at the same rotational speed, rate of change of the rotation angle is constant it is. 従って、時点Bを時間の原点とした時には、期間B Thus, when the origin of the point B time period B
Cに於ける任意の時間tでの回転角は、(数1)となる。 Rotation angle in at any time t C is (number 1). 実施の形態1のX線検査装置では、回転角αがπ In X-ray examination apparatus of the first embodiment, the rotation angle α is π
(ラジアン)となった時点を点Dとして、第2回転目の回転撮影を開始することに特徴がある。 The time point when (radians) as a point D, is characterized by starting the rotation photographing of the second revolution. 従って、T iとT pとの関係は(数2)となる。 Therefore, the relationship between T i and T p is the (number 2). 但し、回転加速期間A However, rotational acceleration period A
Bでは回転角の変化率は次第に増加し、回転減速期間E Rate of change of the rotational angle at B is gradually increased, the rotation deceleration period E
Fでは回転角の変化率は次第に減少する。 Rate of change of the rotation angle in the F gradually decreases.

【0045】 α=2π・t/T p …(数1) T i =T p /2 …(数2) 図4(c)に示すように、実施の形態1では、期間B [0045] As shown in α = 2π · t / T p ... ( number 1) T i = T p / 2 ... ( Equation 2) FIG. 4 (c), the in the first embodiment, the period B
C、及び期間DE、即ち、1回転目、及び2回転目の撮影期間内には同一のコサイン曲線に従って直進移動台2 C, and the period DE, i.e., the first rotation, and the second rotation of the shooting period straight movement stage according to the same cosine curve in the 2
3の位置が制御され、期間AB、CD、及びEF、即ち、加速期間、撮影間隙、及び減速期間には、直進移動台23の位置は検者が予め設定した振幅の値S maxに固定されていることに特徴がある。 3 position is controlled, the period AB, CD, and EF, that is, the acceleration period, the imaging gap, and deceleration period, the position of the rectilinear movement table 23 is fixed to the value S max of amplitude examiner preset it is characterized in that. 一方、期間BCに於ける直進移動台23の位置Sは、(数3)となる。 On the other hand, the position S of in straight movement table 23 in the period BC is (number 3). 但し、 However,
期間CDでは直進移動台23の位置Sは、最大変位S Position S of period CD in the straight movement table 23, the maximum displacement S
maxで一定である。 It is constant at the max. なお、図4(c)に示す例では、S In the example shown in FIG. 4 (c), S
min =−S maxである。 It is a min = -S max.

【0046】 S=S max・cos(2π・t/T p ) …(数3) 図4(d)に示すように、期間BC、及び期間DEでは、直進移動台の速度V Lは同一のサイン曲線を描き、 [0046] S = S max · cos (2π · t / T p) ... ( Equation 3) As shown in FIG. 4 (d), period BC, and in the period DE, velocity V L of the rectilinear movement table is the same draw a sine curve,
期間BC、及び期間DE以外の期間では全てゼロであることに特徴がある。 All the period BC, and period other than the period DE is characterized by a zero. 期間BCに於ける直進移動台の速度V Lは、(数4)となる。 Velocity V L of at the straight movement table in the period BC is (Equation 4). 従って、図4(d)に示したV Lmaxは、(数5)となる。 Therefore, V Lmax shown in FIG. 4 (d), the equation (5). なお、図4(d)に示す例では、V min =−V maxである。 In the example shown in FIG. 4 (d), a V min = -V max.

【0047】 V L =dS/dt=−2π・S max・sin(2π・t/T p )/T p …(数4) V Lmax =2π・S max /T p …(数5) 検査対象を回転しながら、回転と独立して回転面上で検査対象を移動制御可能な直進移動台(検査対象移動台) [0047] V L = dS / dt = -2π · S max · sin (2π · t / T p) / T p ... ( number 4) V Lmax = 2π · S max / T p ... ( 5) inspected while rotating the independently rotating plane inspected moving controllable translatory movement table in the rotation (the inspection target mobile base)
23を用いて、検査対象を拡大視野モードで撮影する場合に、図1に示す回転台上の直進移動台の構造、及び図4に示す移動制御のシーケンスが合理的であることを、 23 using, when photographing the inspection object in the extended field of view mode, the straight movement table structures on turntable shown in FIG. 1, and the sequence of the movement control is reasonable shown in FIG. 4,
以下に説明する。 It will be described below.

【0048】拡大視野モードで撮影する場合には、検査対象移動台の中心に検査対象の中心、即ち、重心を重ねあわせて配置し、左右均等に視野を拡大する撮影モデルが妥当である。 [0048] When photographing in the enlarged field of view mode, the center of the inspection object to be inspected moving base center, i.e., arranged superposed centroid, lateral evenly imaging model to increase the field of view is appropriate. この撮影モデルに対して、条件(1)静止系座標に対する検査対象移動台の中心に働く加速度の絶対値(加速度ベクトルの絶対値)が撮影開始時から撮影間隙を含み撮影終了まで一定であること、条件(2) For this imaging model, the condition (1) that the absolute value of the acceleration acting on the test object movement table center with respect to the stationary system coordinates (absolute value of the acceleration vector) is constant from the beginning Shooting to end comprises an imaging gap , condition (2)
静止座標系に対する検査対象移動台の加速度ベクトルの偏角が時間と共に連続的に変化すること、の2つの条件から合理的な移動制御が導出される。 The argument of the inspection object movement table of the acceleration vector with respect to the stationary coordinate system is continuously changed with time, rational movement control from the two conditions is derived.

【0049】図5は回転撮影に於ける任意の時点の静止座標系に於ける検査対象移動台の中心位置を模式的に示した図である。 [0049] FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the central position inspection target mobile stand in the stationary coordinate system at any point in the rotation photographing. 図5に於いて、点Oは、静止系に固定されている検査対象回転台の回転中心の位置であり、静止系の座標原点である。 In FIG. 5, the point O is the position of the inspection target turntable rotation center which is fixed to the stationary system is a coordinate origin of the stationary system. X軸、及びY軸は静止系に固定された座標で、X軸とY軸とはそれぞれX線管の焦点と検出器中心を結ぶ直線に直交、及び平行な方向をなす。 X-axis, and Y-axis coordinates fixed to the stationary system, eggplant orthogonal to a straight line connecting the focal point and detector centers of the X-axis and Y-axis X-ray tube, and the parallel direction. また、点S 0は回転撮影中の時間tに於ける検査対象移動台中心の位置、αは点S 0の時間tに於けるX軸に対する回転角、Sは点Oと点S 0の間の距離、ベクトルa tは点S 0の加速度ベクトル、ベクトルa r 、及びa θはベクトルa tをそれぞれ回転の動径方向(ラジアル方向)と動径方向と直交する方向(タンジェンシャル方向)に分配した加速度ベクトル成分である。 A point S 0 between the rotation angle, S is the point O and the point S 0 for at X-axis position, alpha is the time t of the point S 0 of at inspected movement table center time t during rotation photographing distance, acceleration vector of the vector a t the point S 0, the vector a r, and a theta in the radial direction of the rotating each vector a t direction perpendicular (radial direction) and radial direction (tangential direction) it is dispensed acceleration vector components. 条件(1)は、(数6)を満足するSを時間tの関数として決定する問題として表現される。 Condition (1) is expressed as the problem of determining the S satisfying the equation (6) as a function of time t.

【0050】但し、(数6)に於いて、kは時間tに依らない定数である。 [0050] However, in the (number 6), k is a constant that does not depend on the time t. 極座標系に於いて、一般に、位置(r、θ)の加速度ベクトル成分は、それぞれ(数7)、及び(数8)となる。 In polar coordinate system, in general, acceleration vector component of the position (r, theta), respectively (7), and the equation (8). 回転台と独立な機構としてラジアル方向の移動台を想定すると、回転速度を一定とすることが可能であるから、回転速度をβとすると、β Assuming a moving platform in the radial direction as an independent mechanism and turntable, since it is possible to make the rotational speed is constant, when the rotational speed is beta, beta
は(数9)で表すことができる。 It can be expressed by (Equation 9). (数7)、(数8)、 (Number 7), (8),
(数9)を(数6)に代入して、rをSに置き換えると(数10)となる。 (Expression 9) are substituted into equation (6), made by replacing r in S and (Equation 10). (数10)の微分方程式の解がラジアル方向の移動の解となる。 Solution of the differential equation (Equation 10) is a solution of the movement in the radial direction. 但し、境界条件は、(数1 However, boundary conditions, (number 1
1)〜(数14)となる。 1) a - (number 14).

【0051】 |a t2 =|a r2 +|a θ2 =k 2 …(数6) a r =(d 2 r/dt 2 )−r・(dθ/dt) 2 …(数7) a θ =2(dr/dt)・(dθ/dt)+r・(d 2 θ/dt 2 ) …(数8) dθ/dt=2π/T p =β …(数9) {(d 2 S/dt 2 )−β 2・S} 2 +{2β・(dS/dt)} 2 =k 2 …(数10) 0≦t≦T p …(数11) [S] t=0 =[S] t=Tp =S max …(数12) [S] t=Tp/2 =−S max …(数13) [dS/dt] t=0 =[dS/dt] t=Tp/2 =[dS/dt] t=Tp …(数14) ここで、(数10)の解を(数15)とおいて、(数1 [0051] | a t | 2 = | a r | 2 + | a θ | 2 = k 2 ... ( number 6) a r = (d 2 r / dt 2) -r · (dθ / dt) 2 ... ( number 7) a θ = 2 (dr / dt) · (dθ / dt) + r · (d 2 θ / dt 2) ... ( number 8) dθ / dt = 2π / T p = β ... ( number 9) {( d 2 S / dt 2) -β 2 · S} 2 + {2β · (dS / dt)} 2 = k 2 ... ( number 10) 0 ≦ t ≦ T p ... ( number 11) [S] t = 0 = [S] t = Tp = S max ... ( number 12) [S] t = Tp / 2 = -S max ... ( number 13) [dS / dt] t = 0 = [dS / dt] t = Tp / 2 = [dS / dt] t = Tp ... ( number 14) where, at the solutions (number 15) (Equation 10), (Equation 1
0)を展開して解くと、(数16)となる。 0) and solving expand, the (number 16). (数15) (Number 15)
に於いて、Σは、n=1からn=∞の加算を示す。 In, sigma represents the sum from n = 1 n = ∞.

【0052】 S=(a 0 /2)+Σa n・cos(n・β・t) +Σb n・sin(n・β・t) …(数15) S=S max・cos(β・t) …(数16) 即ち、図4(c)に示す期間BCの場合と同一の結果となり、(数3)の制御が最適制御であることが証明される。 [0052] S = (a 0/2) + Σa n · cos (n · β · t) + Σb n · sin (n · β · t) ... ( number 15) S = S max · cos (β · t) ... (Equation 16) in other words, it is the same result as in the period BC shown in FIG. 4 (c), is proven to be optimal control is control of the equation (3).

【0053】また、加速度の絶対値は、(数17)となる。 [0053] In addition, the absolute value of the acceleration is (number 17). (数17)から、合成加速度ベクトルの絶対値は、 From equation (17), the absolute value of the resultant acceleration vector,
直進移動の振幅と回転速度のみで決まり、時間に依存しない。 Determined only by the magnitude and the rotation speed of the linear movement and does not depend on time.

【0054】 k=2β 2・S max …(数17) 次に、合成加速度ベクトルの偏角arg(a t )を算出すると、(数18)となる。 [0054] k = 2β 2 · S max ... ( Equation 17) Next, calculating the argument arg synthetic acceleration vector (a t), a (number 18).

【0055】 arg(a t )=2π・t/T p +tan - 1 {|a θ |/|a r |} =4π・t/T p …(数18) 静止座標系に対する検査対象移動台の加速度ベクトルの偏角が時間と共に連続的に変化する、即ち、検査対象移動台中心(検査対象の重心)の加速度ベクトルの方向が時間と共に滑らかに変化するので、検査対象にとって、 [0055] arg (a t) = 2π · t / T p + tan - 1 {| a θ | / | a r |} = 4π · t / T p ... ( number 18) of the inspection target mobile base with respect to the stationary coordinate system declination continuously changes with time of the acceleration vector, i.e., the direction of the acceleration vector of the inspected movement table center (center of gravity of the test object) changes smoothly with time, for the test object,
最も負担が少ないと判断できる。 It can be determined that the most burden is small. 従って、(数16)に示す制御は、被験者に与える負担が最も少ない点で合理的である。 Therefore, the control shown in equation (16) is a rational in that the least burden on the subject. 期間DEでは回転角の位相が異なるのみで期間BCと同一の制御となるので、(数3)に示す制御と同様に、検査対象に与える負担が最も少ないと判断できる。 Since the period DE At the rotational angle phase becomes different only the same control and duration BC in, it can be determined that similar to the control shown in equation (3), the least burden on the test object.

【0056】図4に示すシーケンスによる直進移動台中心の軌跡を、図6(a)、図6(b)、図6(c)に示す。 [0056] The trajectory of the rectilinear movement table center by the sequence shown in FIG. 4, FIG. 6 (a), the shown in FIG. 6 (b), FIG. 6 (c). 図6(a)に於いて、第4象限の四分の一円61は図4の制御シーケンスでの期間ABの回転加速時に於ける軌跡()、円62は期間BCの第1回転目の撮影時に於ける軌跡()(2周)、第1、及び第2象限の半円63は期間CDの撮影間隙に於ける軌跡()、円6 In FIG. 6 (a), the fourth quadrant of the quarter circle 61 in the trajectory during rotation acceleration period AB of the control sequence of FIG. 4 (), the circle 62 of the first rotation period BC in the trajectory at the time of shooting () (2 weeks), the first and second quadrants of the semicircular 63 in trajectory shooting gap period CD (), circle 6
4は期間DEの第2回転目の撮影時に於ける軌跡() 4 in trajectory during the second revolution of the shooting period DE ()
(2周)、第3象限の四分の一円65は期間EFの回転減速時に於ける軌跡()である。 (2 weeks), a third quadrant of the quarter circle 65 is in the trajectory during rotation deceleration period EF ().

【0057】直進移動台の中心(S 0 )、即ち、検査対象の重心は、図6(a)の円軌道(〜)上を等速運動する。 [0057] the straight movement table center (S 0), i.e., the center of gravity of the test object is moving constant speed on a circular track (~) in FIG. 6 (a). 検査対象の重心の運動方向の変化は滑らかであり、検査対象の負担は小さく、動きによる空間分解能の低下を防止できる。 Movement direction of change of the center of gravity of the test object is smooth, small burden inspected, it is possible to prevent deterioration of spatial resolution due to the motion. 以上、図4に示すシーケンスが理論的にも最適な方式であることを示した。 Above, the sequence shown in FIG. 4 is shown to be optimal manner even theoretically.

【0058】図4、図6(a)に示す検査対象移動台の移動条件の具体例に於ける数値を次に示す。 [0058] Figure 4, shown below in numerical Specific examples of the inspection target mobile stand moving conditions shown in Figure 6 (a). max =5 S max = 5
0(mm),S min =−50(mm),T p =2π(se 0 (mm), S min = -50 (mm), T p = 2π (se
c),T i =π(sec),β=1(rad/se c), T i = π ( sec), β = 1 (rad / se
c),V Lmax =50(mm/sec),V Lmin =−50 c), V Lmax = 50 ( mm / sec), V Lmin = -50
(mm/sec),V rmax =1.3(rad/se (Mm / sec), V rmax = 1.3 (rad / se
c),k=100((rad/sec) 2 mm)。 c), k = 100 (( rad / sec) 2 mm).

【0059】次に、実施の形態1のX線検査装置に於いて、リングアーチファクトを低減する技術について説明する。 Next, in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment will be described technique for reducing the ring artifacts. 本発明の実施の形態では、1回の回転撮影データを収集する間に、X線検器の素子配列で決定されるリニアサンプリング間隔より少なくとも大きい振幅だけ直進移動台を移動させるという条件(A)を満足させることにより、視野拡大撮影を行わない場合にリングアーチファクトを低減する。 In the embodiment of the present invention, once during the collecting rotating imaging data, provided that moves at least greater amplitude only straight movement stage from linear sampling interval determined by element array of X-ray detection device (A) by satisfying, reducing ring artifact when not performing field magnified imaging. なお、視野拡大撮影では、条件(A)は自動的に満足されるのでリングアーチファクトを顕著に低減できる。 In field expansion shooting condition (A) can be significantly reduced ring artifact because it is automatically satisfied.

【0060】(数10)の別の解は(数19)となり、 [0060] Another solution is (number 19) next to the (number 10),
加速度の絶対値kは(数20)となる。 Absolute value k of the acceleration is (number 20). 加速度の絶対値kは、(数17)の場合の半分である。 Absolute value k of the acceleration is half the case of equation (17).

【0061】図7は、(数19)に従う撮影シーケンスのタイムチャートを示す。 [0061] Figure 7 shows a time chart of the imaging sequence in accordance with equation (19). 図7(a)は回転速度V 7 (a) is the rotational speed V
r (rad/sec)の、図7(b)は回転角α(ra r of (rad / sec), 7 (b) is the rotation angle alpha (ra
d)の、図7(c)は直進移動台位置Sの、図7(d) Of d), FIG. 7 (c) of the straight movement table position S, as shown in FIG. 7 (d)
は直進移動台速度V Lの、時間変化をそれぞれ示す。 Shows a straight movement stage speed V L, the time change, respectively. 図7に示すシーケンスでは、2回の回転撮影時には直進移動台の位置は固定であり、1回転目と2回転目の間隔C In the sequence shown in FIG. 7, the position of the rectilinear movement table during two rotating imaging is fixed, the interval C of the first rotation and the second rotation
Dに於いてのみ直進移動が行われる。 Straight movement only at the D is carried out. 図7に示す制御に於ける検査対象の重心(S 0 )の軌跡()を図6 FIG locus () of at inspected centroid control shown in FIG. 7 (S 0) 6
(b)に示す。 It is shown in (b). 図6(b)から明らかなように、図7に示すシーケンスに於いても検査対象の負担を小さくでき、また、検査対象の動きによる空間分解能の低下を防止できる。 As apparent from FIG. 6 (b), even in a sequence shown in FIG. 7 can be reduced the burden of the test object, also, it is possible to prevent deterioration of the spatial resolution due to the movement of the test object.

【0062】図7、図6(b)に示す検査対象移動台の移動条件の具体例に於ける数値を次に示す。 [0062] Figure 7, following the in numerical Specific examples of the inspection target mobile stand moving conditions shown in Figure 6 (b). max =5 S max = 5
0(mm),S min =−50(mm),T p =2π(se 0 (mm), S min = -50 (mm), T p = 2π (se
c),T i =π(sec),β=1(rad/se c), T i = π ( sec), β = 1 (rad / se
c),V Lmax =50(mm/sec),V Lmin =−50 c), V Lmax = 50 ( mm / sec), V Lmin = -50
(mm/sec),V rmax =1.3(rad/se (Mm / sec), V rmax = 1.3 (rad / se
c),k=50((rad/sec) 2 mm)。 c), k = 50 (( rad / sec) 2 mm).

【0063】 S=S max …(数19) k=β 2・S max …(数20) 図8は回転撮影中の直進移動台の微少な移動によるリングアーチファクト低減の原理を示す説明図であり、図8 [0063] S = S max ... (number 19) k = β 2 · S max ... ( number 20) FIG 8 is an explanatory diagram showing the principle of a ring artifact reduction by straight movement table slight movement of the rotating imaging , Figure 8
(a)は従来と同様に回転撮影中に直進移動台の移動を行わない場合であり、図8(b)は回転撮影中に直進移動台をX線検出器の素子配列で決定されるリニアサンプリング間隔より少なくとも大きな振幅で移動を行う場合である。 (A) shows a case where conventional not performed movement of the rectilinear movement table during rotation photographing similarly, and FIG. 8 (b) linearly determined rectilinear movement table during rotation taken at element array of X-ray detector is the case for moving at least with a large amplitude than the sampling interval. 但し、図8では、再構成画像の原点Oを回転台の回転中心(視野中心)にとり、再構成画像の横軸と縦軸をそれぞれX軸、Y軸として表示している。 However, in FIG. 8, taken rotational center of the turntable the origin O of the reconstructed image (the field center), X-axis horizontal and vertical axes of the reconstructed image, respectively, are displayed as a Y-axis.

【0064】まず、図8(a)に基づいて、従来と同様に、回転撮影中に直進移動台の移動を行わない場合について説明する。 [0064] First, based on FIG. 8 (a), the in a conventional manner described case without movement of the rectilinear movement table during rotation shooting. 図8(a)に於いて、a i 、a i+1 、a In FIG. 8 (a), a i, a i + 1, a
i+2 、…は、それぞれX線源の相対位置の移動に伴い、 i + 2, ..., respectively with the movement of the relative position of the X-ray source,
i番目、(i+1)番目、(i+2)番目、…に撮影された画像について、着目した特定の検出器素子とX線源を結ぶX線ビームによる投影データを再構成演算に於いて逆投影する位置を示している。 i th, (i + 1) -th, the (i + 2) -th, images taken ..., the back projection at the reconstruction calculation to projection data by X-ray beam connecting the particular detector element and the X-ray source that focuses It indicates the position. これらのX線ビームの包絡線81は回転中心Oを中心とする円となり、着目しているX線ビーム群はこの円の内側に逆投影されることはない。 Envelope 81 of the X-ray beam becomes a circle around the rotational center O, X-ray beams of interest is not to be backprojected to the inside of the circle. また、着目したX線ビームより原点から離れた位置にあるX線ビームが包絡線円81の上に逆投影されることはない。 Further, there is no possibility that the X-ray beam in a distant from the origin than the X-ray beam focused position is back-projected onto the envelope yen 81. 従って、着目したX線ビームより原点から離れた位置にあるX線ビームに対する感度補正の不完全さは、包絡線円81上のリングアーチファクトとなって再構成画像上に現れる。 Thus, imperfections in the sensitivity correction for the X-ray beam in a distant from the origin than the X-ray beam focused position appears on the reconstructed image a ring artifact on the envelope yen 81. 複数の検出器の感度補正の不完全さは複数個の同心円のリングアーチファクトを発生する。 Imperfections of the plurality of detector sensitivity correction generates a ring artifact of a plurality of concentric circles.

【0065】次に、図8(b)に基づいて、実施の形態1に示すように、回転撮影中に直進移動台をX線検出器の素子配列で決定されるリニアサンプリング間隔より少なくとも大きな振幅の移動を行う場合について説明する。 Next, based on FIG. 8 (b), the as shown in the first embodiment, at least greater amplitude than the linear sampling interval determined rectilinear movement table during rotation taken at element array of X-ray detector It will be described to perform the movement of. 図8(b)に於いて、b i 、b i+1 、b i+2 、…は、 In FIG. 8 (b), b i, b i + 1, b i + 2, ... is
それぞれX線源の相対位置の移動に伴い、i番目、(i Respectively with the movement of the relative position of the X-ray source, i th, (i
+1)番目、(i+2)番目、…に撮影された画像について、着目した特定の検出器素子とX線源を結ぶX線ビームによる投影データを再構成演算に於いて逆投影する位置を示している。 +1) th, (i + 2) -th, the captured image to ..., indicate the position of back projection at the reconstruction calculation to projection data by X-ray beam connecting the particular detector element and the X-ray source that focuses there. 回転撮影中に直進移動台を移動することにより、各X線ビームの原点からの距離が変化し、 By moving the straight movement table during rotation shooting distance is changed from the origin of the X-ray beam,
再構成画像演算に於いて回転中心Oを中心とする同心円をなす包絡線は出現せず、再構成画像上のリングアーチファクトは軽減される。 Envelope forming the concentric circles around the rotational center O at the reconstructed image operation without occurrence ring artifact on the reconstructed image is reduced. 再構成画像では、回転中心付近の位置でリングアーチファクトが出現しやすいので、回転撮影中の移動は、特に回転中心付近のリングアーチファクトの低減に大きな効果がある。 The reconstructed image, since the ring artifact tends to appear in a position near the center of rotation, the movement of the rotating imaging, is very effective particularly in reducing the ring artifact near the center of rotation.

【0066】次に、実施の形態1に於いて、画像再構成の視野形状が回転中心を中心とする円形ではない場合の回転撮影、例えば、画像再構成の視野形状が楕円となる場合の回転撮影に於いて、投影枚数が有限であることに起因するストリークアーチファクトを低減する技術について説明する。 Next, in the first embodiment, the rotation photographing when viewing the shape of the image reconstruction is not circular around the center of rotation, for example, the rotation when the field shape of the image reconstruction is elliptical in the shooting, a description will be given of technology to reduce the streak artifacts due to the projected number is finite. ストリークアーチファクトの低減は、画像再構成の視野径が最大である方向にX線源がある時、 Reduction of streak artifacts when viewing the diameter of the image reconstruction is an X-ray source in a direction which is the maximum,
撮影を行う角度間隔を、通常行われている撮影に於ける均等な角度間隔の値より小さくすることにより、生じる効果により実現できる。 The angular interval of photographing, typically by less than the value of the performed evenly in the by Shooting angular intervals can be realized by resulting effects.

【0067】具体的には、X線回転撮影の1回転の周期をT p秒、1回転に於ける撮影枚数をN r 、1回転目と2 [0067] Specifically, the period of T p seconds one revolution of the X-ray rotary imaging, the in number of shots per rotation and N r, 1 revolution 2
回転目の間隙の時間をT i秒とする時、図4のシーケンスに於いて、T iを、T p /2よりT p /(2N r )だけ大、又は小とすることにより、即ち、T i =(T p /2) When the time of rotation of the gap between T i seconds, at the sequence of Figure 4, the T i, than T p / 2 T p / ( 2N r) only large, or by a small, i.e., T i = (T p / 2 )
・(1+(1/N r )),又はT i =(T p /2)・(1 · (1+ (1 / N r )), or T i = (T p / 2 ) · (1
−(1/N r ))とすることにより、視野拡大撮影に於けるストリークアーチファクトを低減できる。 - By (1 / N r)) to be reduced in streak artifacts in the field expansion shooting.

【0068】図9は検査対象に固定した座標系、即ち、 [0068] Figure 9 is a coordinate system fixed to the inspection target, i.e.,
直進移動台の中心に固定した座標系に於いて、本発明による撮影の角度間隔の改善を模式的に示す図である。 In the coordinate system fixed to the straight movement table center is a diagram schematically showing an improvement of the angular spacing of the photographing according to the present invention. 図9(a)は従来技術を示し、2回の回転撮影を行う場合に、X線源が同一の回転角度になった時に撮影を行った場合(即ち、均等な角度毎に撮影を行う場合)である。 9 (a) shows the prior art, when performing 2 times of rotation photographing, if the X-ray source was captured when it becomes the same rotation angle (i.e., the case of performing photographing for each equal angular ) it is.
図9(b)は本発明の実施の形態を示し、2回の回転撮影を行う場合に、画像再構成の視野径が最大の方向にX FIG. 9 (b) show an embodiment of the present invention, when performing the twice rotation photographing field diameter of the image reconstruction in the maximum direction X
線源がある時の撮影を行う角度間隔を、画像再構成の視野径が最小の方向にX線源がある時の撮影を行う角度間隔よりも小さくするように制御した場合である。 The angular interval for the shooting when there is the source, is a case of controlling so-field diameter of the image reconstruction is smaller than the angle interval for the shooting when there is X-ray source to the smallest direction.

【0069】図9(a)に於いて、円101、102 [0069] In FIG. 9 (a), the circle 101, 102
は、それぞれ第1回転目、及び第2回転目の回転撮影時のX線源の軌道を示しており、円101上の点101 The first revolution, respectively, and represents the trajectory of the X-ray source during the second rotation of the rotating imaging, a point on the circle 101 101
1、1012、1013、…は、第1回転目の回転撮影時のX線源の位置、円102上の点1021、102 1,1012,1013, ..., the position of the X-ray source during the first rotation of the rotating imaging, a point on the circle 102 1021,102
2、1023、…は、第2回転目の回転撮影時のX線源の位置を示している。 2,1023, ... indicate the positions of the X-ray source during the second rotation of the rotating imaging. 但し、表示を簡単にするためX線源の位置は10度毎に表示してある。 However, the position of the X-ray source for simplicity of display are designated with every 10 degrees. また、X線源位置と原点(視野中心)を結ぶ線分を全てのX線源位置に対して表示している。 Further, displaying a line segment connecting the X-ray source position and the origin (the field center) for all X-ray source position. X線源が画像再構成の視野径の最大の方向(X軸方向)にきた時、X線源位置1011とX When the X-ray source has come to the maximum direction (X axis direction) of the view-field diameter of the image reconstruction, X-rays source position 1011 and X
線源位置1021とは重なり、また、X線源位置101 Overlap the source position 1021, Further, X-ray source position 101
2とX線源位置1022とは非常に近い位置にある。 In a very close and 2 and the X-ray source position 1022. その結果、X線源が画像再構成の視野径の最大の方向(X As a result, the largest direction of the view-field diameter of the X-ray source image reconstruction (X
軸方向)にきた時、投影の角度間隔が最大となる。 When came to the axial direction), the angular spacing of the projections is maximized.

【0070】一方、図9(b)に示す実施の形態1では、円101、103は、それぞれ第1回転目、及び第2回転目の回転撮影時のX線源の軌道を示しており、円101上の点1011、1012、1013、…は、第1回転目の回転撮影時のX線源の位置、円103上の点1031、1032、1033、…は、第2回転目の回転撮影時のX線源の位置を示している。 [0070] On the other hand, in the first embodiment shown in FIG. 9 (b), it circles 101 and 103 shows the trajectory of the X-ray source during each of the first revolution, and the second rotation of the rotating imaging, point on the circle 101 1011,1012,1013, ..., the position of the X-ray source during the first rotation of the rotating imaging, a point on the circle 103 1031,1032,1033, ..., the second rotation of the rotating imaging It shows the position of the X-ray source when. 図9(b)では、第1回転目の回転撮影時のX線源の位置は図9 9 (b), the position of the X-ray source during the first rotation of the rotating imaging Figure 9
(a)の場合と同一であり、第2回転目の回転撮影時のX線源の位置は図9(a)の場合から隣り合うX線源を見込む角度の半分だけずれた位置にある。 Are the same as In the case of (a), the position of the X-ray source during the second rotation of the rotating imaging is in a position shifted by half the angle anticipating the X-ray source adjacent the case of FIG. 9 in (a). その結果、X As a result, X
線源が画像再構成の視野径の最大の方向(X軸方向)にきた時、X線源位置1011とX線源位置1031は重ならず、X線源位置1011とX線源位置1031に於ける撮影の角度間隔は、図9(a)のX線源位置101 When the source came to the largest direction of the view-field diameter of the image reconstruction (X-axis direction), X-ray source position 1011 and the X-ray source position 1031 do not overlap, the X-ray source position 1011 and the X-ray source position 1031 angular spacing in photography, X-rays source position in FIG. 9 (a) 101
1とX線源位置1012に於ける撮影の角度間隔の半分となっている。 It has become a half in shooting angular intervals 1 and the X-ray source position 1012. その結果、X線源が画像再構成の視野径の最大の方向(X軸方向)にきた時、撮影の角度間隔は、図9(a)に示す従来の場合の半分となる。 As a result, when the X-ray source has come to the maximum direction of the view-field diameter of the image reconstruction (X-axis direction), the angular spacing shooting is half of the conventional case shown in Figure 9 (a).

【0071】撮影の角度間隔が最も粗い位置となるのは、X線源の回転に於いて隣合うX線源位置を見込む角度が最大になる位置である。 [0071] The angular spacing of the imaging is the most coarse position, angle looking into the X-ray source position adjacent at to the rotation of the X-ray source is a position where the maximum. 視野拡大を行わない通常の回転撮影では、X線源の回転半径をr、再構成視野の半径をa=bとすると、撮影の角度間隔の最大値は、(数21)となる。 In conventional rotary imaging is not performed field expansion, when the rotation radius of the X-ray source r, the radius of the reconstruction field and a = b, the maximum value of the shooting angle interval is (number 21). Nは1回転に於ける撮影数である。 N is in shooting number per revolution.

【0072】 α max =2π・r/{(r−b)・N} …(数21) 視野拡大モードの2回転撮影により、再構成視野の長半径がa、短半径がbとなった時には、図9(a)に於いて撮影の角度間隔が最も粗い位置はX軸上の点A、及び点Bである。 [0072] The α max = 2π · r / { (r-b) · N} ... ( Equation 21) 2 rotation shooting field expansion mode, when the long radius of the reconstruction field of view a, short radius becomes b is , the coarsest position angle interval shooting in FIG. 9 (a) is a point a, and the point B on the X-axis. 点A、及び点Bの位置では、図9(a)の場合の撮影の角度間隔の最大値は、(数22)となる。 The position of the point A, and the point B, the maximum value of the photographing angular intervals in the case of FIG. 9 (a), the (number 22).
しかし、図9(b)では、(数23)に示すように、 However, in FIG. 9 (b), as shown in equation (23),
(数22)の2分の1に減少する。 Reduced to one-half of the equation (22).

【0073】 α max =2π・r/{(r−a)・N} …(数22) α max =π・r/{(r−a)・N} …(数23) たとえば、視野拡大を行わない通常の回転撮影では、X [0073] α max = 2π · r / { (r-a) · N} ... ( number 22) α max = π · r / {(r-a) · N} ... ( Equation 23) For example, the field expansion in the normal rotation shooting is not carried out, X
線源の回転半径をr=400(mm)、再構成視野の半径をa=b=130(mm)とすると、撮影の角度間隔の最大値は、(数21)より、α max =0.03703 The rotation radius of the source r = 400 (mm), and the radius of the reconstruction field a = b = 130 and (mm), the maximum value of the photographing angular interval, from equation (21), α max = 0. 03703
7×2π・r/Nとなる。 A 7 × 2π · r / N. 一方、図9(a)に示す視野拡大モードの2回転撮影では、撮影の角度間隔の最大値は、a=180(mm)とすると、α max =0.045 On the other hand, in the second rotary imaging of field expansion mode shown in FIG. 9 (a), the maximum value of the shooting angle interval, when a = 180 (mm), α max = 0.045
455×2π・r/Nとなり、視野拡大を行わない通常の回転撮影よりも大きくなる。 455 × 2π · r / N becomes larger than the normal rotation photographing is not performed field expansion. しかし、図9(b)に示す本発明では、(数23)に示すように、(数22)の2分の1に減少するので、α max =0.022727× However, in the present invention is shown in FIG. 9 (b), as shown in equation (23), since reduced to one-half of the equation (22), α max = 0.022727 ×
2π・r/Nとなり、視野拡大を行わない通常の回転撮影よりも小さくなる。 2π · r / N, and the smaller than usual rotary imaging is not performed field expansion.

【0074】実施の形態1では、並進運動機構の並進移動方向が、X線源と回転移動機構の回転軸を結ぶ方向と平行となる位置を通過する時に、第1回目の回転撮影と第2回目の回転撮影とで検査対象に入射するX線の方向が(1/2N r )回転だけずれるように制御される。 [0074] In the first embodiment, the translational movement direction of the translation mechanism, when it passes through the position parallel to the direction connecting the rotation axis of the rotational movement mechanism and the X-ray source, the rotation photographing a second first time direction of the X-rays incident on the test object at the times th rotation shooting (1 / 2N r) is controlled to be shifted by the rotation. 即ち、並進運動機構の並進移動方向が、(π/N r )ラジアンずれるように制御されるので、撮影の角度方向の重複を回避でき、投影枚数に起因するアーチファクトが低減できる。 That is, the translational direction of movement of the translation mechanism, since (π / N r) is controlled to radians shift, can avoid duplication of angular direction of the photographing can be reduced artifacts due to the projection number. 更に、実施の形態1では、カメラ、及びX線制御系のタイミングの調整により前述の条件(A)を満たすので、容易にアーチファクトを低減できる。 Furthermore, in the first embodiment, the camera, and by adjusting the timing of the X-ray control system it is satisfied the above conditions (A), can be easily reduced artifacts.

【0075】図10は実施の形態1の撮影シーケンスのタイムチャートの一例である。 [0075] FIG. 10 shows an example of a time chart of the imaging sequence in the first embodiment. 以下、図10に基づいて、実施の形態1のX線検査装置の動作を説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 10, the operation of the X-ray inspection apparatus of the first embodiment will be described. 図10(a)は基準回転角信号(回転角度ゼロ信号)、図10(b)は回転撮影制御装置で生成される外部同期信号、図10(c)はX線照射状態、図10(d)はCC Figure 10 (a) the reference rotation angle signal (rotation angle zero signal), FIG. 10 (b) external synchronizing signal generated by the rotating imaging control apparatus, FIG. 10 (c) X-ray irradiation state, FIG. 10 (d ) is CC
Dに電荷を蓄積(以下、CCD蓄積と略記する)する動作、図10(e)はCCDから信号を読み出す(以下、 D to accumulate charges (hereinafter, CCD accumulation abbreviated) operates, FIG. 10 (e) reads a signal from the CCD (hereinafter,
CCD読み出しと略記する)動作、図10(f)は直進移動台座標を示す。 CCD readout abbreviated) operates, FIG. 10 (f) shows a straight movement stage coordinates. また、横軸は時間を示す。 The horizontal axis represents time.

【0076】角度基準信号となる基準回転角信号が同期信号発生部512により検出されると、外部同期信号が生成される(t 1 )。 [0076] When the angle reference signal to become the reference rotational angle signal is detected by the synchronization signal generating unit 512, an external synchronizing signal is generated (t 1). この時点t 1が図4の時点Bに相当する。 The time t 1 corresponds to the point B in FIG. 4. 生成された外部同期信号に同期してX線照射、第1画像のCCD蓄積、及び直進移動台の移動が開始される。 Synchronization with X-ray irradiation on the generated external synchronizing signal, CCD accumulation of the first image, and the straight movable carriage movement is started. CCD蓄積の動作時間は、例えば、16msecに設定する。 Operating time of the CCD accumulation is set to, for example, 16 msec. CCD蓄積が終了すると(t 2 )、次に、第1画像のCCD読み出しが開始され(t 3 )、16.7 When the CCD accumulation is completed (t 2), then, CCD readout of the first image is started (t 3), 16.7
msesで画像を読み出し、フレームメモリに記憶する。 Reading the image in MSEs, it is stored in the frame memory. 以下、記載を省略した(360°/512=0.7 Hereinafter, was omitted (360 ° / 512 = 0.7
03125°)度毎の角度信号(12ビットインクリメンタルアングルエンコーダ出力の8パルス毎)に同期して、同期信号発生部512は第2番目以降の外部同期信号を発生する。 03125 °) in synchronization with the degree every angle signal (12 bits incremental angle 8 per pulse of the encoder output), the sync signal generator 512 for generating an external synchronizing signal of the second and subsequent. 第513番目の外部同期信号(図4の時点Cに相当)に同期して、直進移動台上の移動とX線照射が停止する(t 4 )。 In synchronization with the first 513-th external synchronizing signal (corresponding to the point of FIG. 4 C), moving the X-ray irradiation on the straight movement table is stopped (t 4). 時点t 4では、回転台22の回転は継続している。 At time t 4, the rotation of the turntable 22 continues.

【0077】次に、同期信号発生部512は、第769 [0077] Next, the synchronization signal generating unit 512, # 769
番目の外部同期信号(図4の時点Dに相当)のみを、半分の大きさの角度差(360°/1024=0.351 Th external synchronizing signal (corresponding to the point D in FIG. 4) only a half of the size of the angular difference (360 ° / 1024 = 0.351
5625)(上記のアングルエンコーダ出力の4パルス)の角度信号に同期して発生させる(t 5 )。 5625) (to be generated in synchronization with the angular signal of 4 pulses) of the angle encoder output (t 5). この結果、2回転目の撮影のタイミングは、1回転目の撮影のタイミングに対して撮影の角度間隔の半分の角度だけずれることになり、撮影の角度間隔を小さくできる。 As a result, the timing of the second rotation of the shooting, will be shifted by half the angle of the imaging angular spacing with respect to the timing of the first rotation of the shooting, it is possible to reduce the angular spacing shooting. 76 76
9番目の外部同期信号に同期して、2回転目のX線照射、CCD蓄積、及び直進移動台の移動が開始される。 9th in synchronization with an external synchronizing signal, the second rotation of the X-ray irradiation, CCD accumulation and transfer of straight movement stage is started.
第1281番目の外部同期信号(図4の時点Eに相当) The 1281 th external synchronizing signal (corresponding to the point E in FIG. 4)
に同期して、直進移動台上の移動とX線照射とが停止され、一連の回転撮影が終了する(t 6 )。 In synchronization with a moving X-ray irradiation on the straight movement table is stopped, a series of rotating imaging is completed (t 6).

【0078】図11は図10に示すX線照射期間の一部分を拡大表示した図である。 [0078] Figure 11 is an enlarged view displays a portion of the X-ray irradiation period shown in FIG. 10. 以下、図11に基づいて実施の形態1のコーンビームCT撮影用カメラ系の動作を説明する。 The operation of cone beam CT imaging camera system of the first embodiment will be described with reference to FIG. 11. 図11に於いて、横軸は時間を示しており、 In FIG 11, the horizontal axis represents time,
図11(a)はCCD蓄積の状態、図11(b)はCC 11 (a) is a CCD accumulation state, FIG. 11 (b) CC
D読み出しの状態、図11(c)はアイリスの口径を実現するパルス数を演算するアイリス演算期間、図11 D reading state, FIG. 11 (c) Iris computation period for calculating the number of pulses to achieve the diameter of the iris, 11
(d)はアイリスの口径を変更するアイリス変更期間、 (D) the iris change the period to change the diameter of the iris,
図11(e)はX線照射をそれぞれ示す。 Figure 11 (e) denotes a X-ray irradiation. 但し、以下の説明では、所定のアイリス面積すなわちアイリスの口径を実現するパルス数の内で、DSP515によって算出されたアイリスの面積を実現するためのパルス数をアイリス目標値と記し、DSP515によって算出されたアイリスの面積に設定される直前の口径を実現するパルス数をアイリス現在値と記す。 However, in the following description, among the number of pulses to achieve a diameter of a predetermined iris area i.e. iris, marked iris target value the number of pulses for realizing the area of ​​the iris calculated by DSP 515, is calculated by the DSP 515 and the number of pulses to achieve the previous diameter that is set to the area of ​​the iris referred to as iris current value. 第n画像のCCD蓄積が終了すると(t 1 )、第n画像のCCD読み出しが開始され、第n画像のCCD読み出しと同時に、第(n+2) When the CCD accumulation of the n image ends (t 1), CCD readout of the n images is started simultaneously with CCD readout of the n image, the (n + 2)
画像の撮影に対するアイリス目標値の演算が開始される(t 2 )。 Calculation of the iris target value is started with respect to captured image (t 2).

【0079】但し、図11(c)に示すアイリス演算(アイリス目標値の演算)は、画像に設定された関心領域を視野中央部にとった場合を示す。 [0079] However, the iris operation shown in FIG. 11 (c) (calculation of the iris target value) shows a case taken a region of interest set in the image in the visual field center portion. CCDカメラにより画像は上部から下部へ向かって読み出されるので、視野中央部のデータはCCD読み出しの期間の中央部で読み出され、関心領域の読み出し終了直後にアイリスの口径の演算が開始され(t 2 )、リアルタイム処理により関心領域内の最大値を持つ画素が求まる。 Since the image is read out toward the top to bottom by the CCD camera, the data field of view central portion is read in the middle of the period of the CCD readout, operation of the iris aperture is started immediately after the read end of the region of interest (t 2), the pixel is obtained with the maximum value in the region of interest by real-time processing. 以下、画像、 Below, image,
又画像に設定された関心領域内で最大、最小の強度を持つ画素を、単に、最大画素値、最小画素値と略記する。 The maximum set ROI in the image, the pixels having a minimum intensity, simply abbreviated maximum pixel value, minimum pixel value.
図11(d)のアイリス変更期間(t 3 〜t 4の期間)はアイリスモータが回転し、アイリスの直径が変化している時間である。 11 Iris (period t 3 ~t 4) change period (d), to rotate the iris motor, the time at which the diameter of the iris is changed. アイリス変更期間はアイリスの変更を行うパルス数が多い場合ほど長くなり、第(n+2)画像の蓄積が開始された後に終了することもありうるが、次のアイリス変更までに終了すれば支障はない。 Iris modification period becomes longer as often the number of pulses to change the iris, the (n + 2) is the accumulation of the image may also be terminated after being started, there is no problem if completed before the next iris changes .

【0080】図12はアイリス目標値の演算のフローを説明する図を示す。 [0080] Figure 12 shows a diagram illustrating the flow of operation of the iris target value. 以下、図12に基づいて、実施の形態1のアイリス目標値の演算について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 12, it will be described operation of the iris target value of the first embodiment. まず、 First of all,
検者が設定した関心領域の情報に基づいて、フレームメモリ514内の図示しない演算回路により、画像に設定された関心領域に於ける第i画像の最大画素値maxA Based on the information of the region of interest the examiner has set, the arithmetic circuit (not shown) in the frame memory 514, a maximum pixel value of the i-th image in the ROI set in the image maxA
iをリアルタイムで演算する(ステップ1301)。 The i is calculated in real time (step 1301). 次に、DSP515に於いて、maxA iと、1フレーム前に於ける演算(ステップ1305)で求めた第(i− Then, in the DSP 515, and maxA i, the obtained one frame in operation before (step 1305) (i-
1)画像の最大画素値maxA i-1とを用いて、(数2 1) by using the maximum pixel value maxA i-1 of the image, (the number 2
4)により標準アイリス条件β 0を用いた場合にX線照射によって得られる第(i+2)画像の最大画素値を予測する(ステップ1302)。 4) By predicting the maximum pixel value of the (i + 2) image obtained by the X-ray irradiation when using a standard iris condition beta 0 (step 1302). β i-1 、β iはそれぞれ、 β i-1, β i, respectively,
第(i−1)、第i画像の撮影に於けるアイリスの面積である。 The (i-1), an area of ​​at iris imaging of the i image. なお、アイリスの面積は後述するパルス数と口径との関係を用いて求められる。 The area of ​​the iris is determined by using the relationship between the pulse number and the diameter to be described later. 具体的には、画像撮影時のパルス数から口径を求め、口径から面積を求める。 Specifically, determine the diameter from the number of pulses during image capturing, determining the area from the bore.
逆に、アイリスの面積からパルス数を求めることも可能である。 Conversely, it is also possible to determine the number of pulses from the area of ​​the iris.

【0081】 maxB i+2 =2・(β 0 /β i )・maxA i −(β 0 /β i-1 )・maxA i-1 …(数24) 次に、第(i+2)画像のアイリス面積の目標値として、第(i+2)画像の最大画素値が予め予定した値M [0081] maxB i + 2 = 2 · ( β 0 / β i) · maxA i - (β 0 / β i-1) · maxA i-1 ... ( number 24) Next, the iris of the (i + 2) image as a target value of the area, the value M of the maximum pixel value of the (i + 2) image is scheduled in advance
に一致するように、DSP515は予測された最大画素値に反比例する値を(数25)に従って設定する(ステップ1303)。 To match, DSP 515 sets the value that is inversely proportional to the predicted maximum pixel value in accordance with equation (25) (step 1303).

【0082】 β i+1 =M・β 0 /(maxB i+2 ) …(数25) 次に、DSP515は第(i+2)画像の撮影に用いるアイリス面積を実現するアイリス目標値(8ビットディジタル値)を算出し、アイリスインターフェース516 [0082] β i + 1 = M · β 0 / (maxB i + 2) ... ( Equation 25) Next, DSP 515 is the (i + 2) iris target value to achieve the iris area to be used for shooting the image (8-bit digital calculating a value), iris interface 516
を介してアイリス目標値をアイリスに出力する(ステップ1304)。 And it outputs the iris target value to the iris via (step 1304). ここで、アイリス目標値を受け取ったアイリスは、アイリス目標値と現在のアイリスを実現するパルス数であるアイリス現在値との差の大きさに対応してアイリスの口径を変化させる。 Here, the iris, which has received the iris target value, corresponding to the magnitude of the difference iris current value as a number of pulses to achieve the iris target value and the current iris changing the diameter of the iris.

【0083】図13はアイリスの概略構成を説明する図である。 [0083] Figure 13 is a view for explaining the schematic construction of the iris. 実施の形態1のアイリス361は、アイリスコントロール回路1401、パルスモータドライバ140 Iris 361 of the first embodiment, the iris control circuit 1401, a pulse motor driver 140
2、パルスモータ1403、ギア1404〜1406、 2, the pulse motor 1403, gear 1404 to 1406,
ギア付きアイリス外枠1407、羽根1408、アイリス取り付け用フレーム1409、基準回転角検出機構1 Geared iris outer frame 1407, blade 1408, Iris mounting frame 1409, reference rotation angle detection mechanism 1
410等から構成される。 Consisting of 410, and the like. 図13に於いて、アイリスコントロール回路1401は、アイリス目標値とアイリス現在値とからパルスモータドライバ1402に送り出すパルス列を生成する。 In FIG. 13, the iris control circuit 1401 generates a pulse train for feeding iris target value and the iris current value and a pulse motor driver 1402. パルスモータ1403は、パルス列のパルスの個数に比例した回転角の回転を行う。 Pulse motor 1403, the rotation of the rotation angle proportional to the number of pulses of the pulse train. ギア1404〜1406、及びギア付きアイリス外枠140 Gears 1404 to 1406, and geared iris outer frame 140
7は、パルスモータの回転をアイリスの羽根1408の回転に変換する。 7 converts the rotation of the pulse motor in the rotation of the vane 1408 of the iris. 羽根1408は16枚で構成され、回転角に応じて開口直径がほぼ直線的に変化する構造となっている。 Blade 1408 is composed of 16 sheets, the opening diameter in accordance with the rotation angle is almost linearly varying structures. また、パルスモータ1403のモータ減速比は0.96であり、1パルス当たりアイリスの外枠は0.6912°だけ回転する。 The motor speed reduction ratio of the pulse motor 1403 is 0.96, the outer frame of the iris per pulse rotates by .6912 °.

【0084】図14は実施の形態1のアイリスに於けるパルス数と開口直径(外接円直径)との関係を示す図である。 [0084] FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the in pulse number to the iris and the opening diameter first embodiment (circumscribed circle diameter). 図14に示すように、実施の形態1のアイリス3 As shown in FIG. 14, the iris 3 of the first embodiment
61では、アイリス駆動用パルスモータドライバ140 In 61, the iris driving pulse motor driver 140
2から入力されるパルスが128パルスで、アイリスの開口直径が最大値80mmから最小値8mmまでほぼ直線的に変化する。 In pulses 128 pulses inputted from the 2, the opening diameter of the iris varies substantially linearly from a maximum value 80mm to a minimum value 8 mm. 即ち、実施の形態1のアイリスでは、 That is, in the iris of the first embodiment,
128パルスをパルスモータ1403に入力して、アイリスの開口直径を最大値から最小値にまで高速に可変にできる。 Type 128 pulses to the pulse motor 1403, it can be variably fast opening diameter of the iris from the maximum value to a minimum value. また、図14に示すように、実施の形態1のアイリスでは、入力されるパルス数と開口直径とが比例して変化するので、入力されるパルス数と開口直径の関係を簡潔な式で表現できる。 Further, as shown in FIG. 14, in the iris of the first embodiment, since the number of pulses and the opening diameter that is input varies proportionally, describe the relationship pulse number and the opening diameter to be entered in a simple formula it can. 従って、パルス数からアイリスの口径を、又は、アイリスの口径からパルス数を容易に決定できる。 Accordingly, the iris aperture from the number of pulses, or can readily determine the number of pulses from the aperture of the iris.

【0085】図15は実施の形態1のアイリスに於けるパルス数と駆動時間との関係を示す図である。 [0085] Figure 15 is a diagram showing the relationship between the in pulse number to the iris and the driving time in the first embodiment. 図15に示すように、実施の形態1のアイリスでは、駆動時間1 As shown in FIG. 15, in the iris of the first embodiment, the drive time 1
0msec以内に7パルスに応答できる。 Able to respond to the 7 pulse within 0msec. 即ち、実施の形態1のアイリスは、入力されるパルス数に従って、アイリスの開口直径を高速に可変にできる。 That is, the iris of the first embodiment, according to the number of pulses to be input, can vary the aperture diameter of the iris high speed.

【0086】図16は実施の形態1のアイリスの動作を説明する図を示す。 [0086] Figure 16 shows a diagram for explaining the operation of the iris according to the first embodiment. 以下、図16に基づいて、実施の形態1のアイリスの動作について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 16, the operation of the iris according to the first embodiment. 実施の形態1 Embodiment 1
のアイリス361は、コーンビームCT撮影制御装置5 Iris 361, cone-beam CT imaging control apparatus 5
1のアイリスインターフェース516からアイリス目標値を表す8ビットの信号とデータストローブ信号とを受信し、データストローブ信号によりアイリス目標値を確定する(1701)。 Received from the first iris interface 516 and 8-bit signal and a data strobe signal representative of the iris target value determines the iris target value by a data strobe signal (1701). 次に、アイリスのコントロール回路1401のプロセッサの機能により、アイリス目標値とアイリス現在値との差演算1702を実行し、差の値をパルス数とするアイリス変更パルス列をアイリス駆動用パルスモータドライバ1402で生成し、アイリス変更パルス列がアイリス駆動用パルスモータに送られる。 Next, the functions of the processor of the iris control circuit 1401 executes differential operation 1702 between the iris target value and the iris current value, the iris changes pulse train having a pulse number value of the difference in iris drive pulse motor driver 1402 generated, iris changes the pulse train is fed to the pulse motor for driving the iris.
アイリス変更パルス列が入力されたパルスモータ140 Pulse motor 140 Iris change pulse train is input
3は、アイリス変更パルス列のパルス数に比例する大きさの回転角分だけ回転し、ギア機構1404〜1406 3 is rotated by the size rotation angle portion of which is proportional to the number of pulses of the iris changes the pulse train, gear mechanism 1404 to 1406
により、ギア付きアイリス外枠1407の回転を行うことによりアイリス羽根1408の位置が変化し、アイリスの直径は、回転角にほぼ比例して変化する(170 Accordingly, the position of the iris blades 1408 is changed by the rotation of the geared iris outer frame 1407, the diameter of the iris varies substantially in proportion to the rotation angle (170
3)。 3).

【0087】アイリス361は、アイリスの口径を設定中であることを示すアイリスビジー信号を制御装置51 [0087] Iris 361 controller an iris busy signal indicating that it is set the aperture of the iris 51
に出力する(1704)。 And outputs it to the (1704). アイリスの口径の設定が終了すると、アイリスビジー信号の送出を停止し(170 When the setting of the iris aperture is completed, and stops sending the iris busy signal (170
5)、アイリス現在値の更新1706が行われる。 5), update 1706 of the iris current value is carried out. コーンビームCT撮影制御装置51はアイリスビジー信号がオフになると、アイリスからアイリス現在値を読み出す操作1707が行われる。 Cone-beam CT imaging control device 51 when the iris busy signal is turned off, operation 1707 from Iris Iris read the current value is performed.

【0088】ディジタル値のアイリス目標値とストローブ信号が入力された時点からテレビカメラの少なくとも1フレーム時間以内にアイリス口径の設定を終了する。 [0088] iris target value of the digital value and the strobe signal ends the setting of the iris aperture from the time entered within at least one frame time of the television camera.
アイリス変更期間は、CCD読み出し時間からアイリス目標値の演算に要する時間を差し引いた時間より短く設定する必要がある。 Iris modification period must be shorter than the time obtained by subtracting the time required from the CCD readout time for the calculation of the iris target value. 従って、実施の形態1では、CCD Therefore, in the first embodiment, CCD
読み出し時間が1フレーム当たり16.7msecであるのに対し、アイリス目標値の演算時間は約1mse Read time whereas a 16.7msec per frame, operation time of the iris target value about 1mse
c、アイリス変更期間は最大で10msecに制限している。 c, iris change period is limited to a maximum of 10msec.

【0089】以上説明したように、実施の形態1のX線検査装置では、対向して配置したX線発生系1とX線画像検出系3との間に、回転台支持体21に支持される回転台22上に設けられた直進移動台23上で検査対象を立位、又は座位で支持する検査対象支持体24とを含む検査対象支持系2を配置して、回転台22により検査対象を回転させながら、直進移動台23により回転面と平行な方向に検査対象を連続的に移動(往復移動)させ、 [0089] As described above, in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, between the X-ray generating system 1 and the X-ray image detecting system 3 which is disposed to face, is supported by a turntable support 21 that the test object on the turntable 22 straight movement stage provided on 23 standing, or by placing the test object supporting system 2 including the inspection target support 24 for supporting in the sitting position, inspected by the turntable 22 while rotating the continuously moving (reciprocating) the test object in a direction parallel to the rotation plane by the straight movement table 23,
回転、及び移動中に複数方向から検査対象のX線画像を得る。 Rotating, and obtain an X-ray image of the inspection object from a plurality of directions while moving. この結果、X線I. As a result, X-ray I. I. I. 33の視野よりも広い領域のX線断層像、及び3次元像(立体像)を得ることができ、X線断層像、及び3次元像の視野を拡大できるので、肺等の大きな臓器に対する診断性能、及び診断効率を向上できる。 33 X-ray tomographic image of an area larger than the field of view of, and can be obtained three-dimensional image (stereoscopic image), X-ray tomographic image, and it is possible to enlarge the field of view of the three-dimensional image, diagnosis for large organ such as the lung performance, and it can improve the diagnostic efficiency. 従来のX線検査装置では、たとえば、X In the conventional X-ray examination apparatus, for example, X
線管11の焦点からX線I. X-ray I. from the focal point of the line tube 11 I. I. 33の入力面までの距離が1200(mm)、X線管11の焦点から回転台2 Distance to the input plane 33 is 1200 (mm), the turntable 2 from the focal point of the X-ray tube 11
2の回転中心までの距離すなわちX線源の回転半径rが800(mm)、X線I. Rotation radius r of the distance, or X-ray source to the second rotational center 800 (mm), X-ray I. I. I. 33に16インチ型(水平方向の画面サイズは400(mm)となる)を用いた場合三次元像である立体像の視野は、直径が約260 33 16-inch field of view of the three-dimensional image is a three-dimensional image when using the (horizontal direction of the screen size becomes 400 (mm)) have a diameter of about 260
(mm)の球形であった。 It was spherical (mm). 一方、実施の形態1のX線検査装置では、従来と同じ条件で、検査対象移動台の移動量をS max =50(mm)、S min =−50(mm)とした場合、立体像の視野は約260(mm)×360(m On the other hand, in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, under the same conditions as conventional, S max = 50 the inspection target mobile stand moving amount (mm), when the S min = -50 (mm), the stereoscopic image field of view of about 260 (mm) × 360 (m
m)の楕円視野となり、従来よりも拡大される。 Becomes elliptical field of view m), it is enlarged than before.

【0090】また、検査対象を連続的に移動させるので、検査対象にかかる負担を低減できる。 [0090] In addition, since moving the inspection target continuously, it is possible to reduce the load on the test object. 更に、回転台22を一定の速度で回転させたままでX線画像の撮影ができるので、回転台22の減速、及び加速に伴う撮影の待ち時間をなくすことができる。 Further, since the rotary table 22 can of X-ray imaging while being rotated at a constant speed, it is possible to eliminate the deceleration of the turntable 22, and the imaging latency associated with acceleration. 従って、X線画像の撮影に要する時間を短縮できる。 Therefore, it is possible to shorten the time required for imaging of the X-ray image. また、複数方向から検査対象のX線画像の収集時に、対向して配置したX線発生系1とX線画像検出系3とを回転させる必要がないので、装置の設置面積を小さくできる。 Also, when gathering inspected X-ray images from a plurality of directions, since it is not necessary to rotate the opposing X-ray generating system 1 has been placed and the X-ray image detection system 3, can reduce the installation area of ​​the apparatus.

【0091】さらには、実施の形態1のX線検査装置では、検査対象の回転によって、検査対象の全周分のX線像の収集することができるので、X線発生系1とX線画像検出系3を検査対象の周囲に回転させる従来のX線検査装置に比較して回転撮影機構を簡素化できるという効果もある。 [0091] Further, in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, the rotation of the test object, it is possible to collect all the rotations of the X-ray image of the test object, the X-ray generating system 1 and the X-ray image there is an effect of simplifying the rotation photographing mechanism compared to conventional X-ray inspection device for rotating the detector system 3 around the test object. また、回転撮影時のX線管11からX線I. Further, X-ray I. from the X-ray tube 11 during rotation photographing
I. I. 33の入力面までの距離、X線管11から検査対象までの距離、及び検査対象からX線I. Distance to the input surface 33, the distance from the X-ray tube 11 to be inspected, and the X-ray I. from inspected I. I. 33までの距離を容易に変更できるので、撮影の拡大率を容易に変えられるという効果もある。 Since the distance to 33 can be easily changed, there is also an effect that is easily changed the magnification of the imaging.

【0092】(実施の形態2)図17は本発明の実施の形態2の撮影シーケンスのタイムチャートである。 [0092] Figure 17 (Embodiment 2) is a time chart of the imaging sequence of the second embodiment of the present invention. 図1 Figure 1
0と同様に、図17(a)は基準回転角信号(回転角度ゼロ信号)、図17(b)は回転撮影制御装置で生成される外部同期信号、図17(c)はX線照射状態、図1 0 Similar to FIG. 17 (a) reference rotational angle signal (rotation angle zero signal), FIG. 17 (b) external synchronizing signal generated by the rotating imaging control apparatus, FIG. 17 (c) are X-ray irradiation state , as shown in FIG. 1
7(d)はCCD蓄積の動作、図17(e)はCCD読み出し動作、図17(f)は直進移動台座標を示す。 . 7 (d) operation of the CCD accumulation, FIG 17 (e) are CCD read operation, FIG. 17 (f) shows a straight movement stage coordinates. 実施の形態2のX線検査装置の構成は実施の形態1のX線検査装置と同じ構成であるので、説明は省略する。 Since the configuration of the X-ray inspection apparatus of the second embodiment is the same configuration as the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, description thereof is omitted.

【0093】実施の形態2のX線検査装置の特徴は、パルスX線を検査対象に照射することである。 [0093] Features of the X-ray inspection apparatus of the second embodiment is to irradiate the inspection target pulse X-ray. 即ち、角度基準信号となる基準回転角信号が同期信号発生部512 That is, the reference rotation angle signal at an angle reference signal is the synchronization signal generation unit 512
により検出されると、外部同期信号が生成され(t 1 )、外部同期信号に同期してパルスX線の照射、 Once detected, the external sync signal is generated (t 1), the irradiation of the pulse X-rays in synchronism with an external sync signal,
画像のCCD蓄積、及び直進移動台の移動が開始される。 CCD accumulation of images, and the straight movable carriage movement is started. 次に、パルスX線の照射が終了し(t 2 )、この後にCCD蓄積が終了する(t 3 )。 Then, the irradiation of the pulse X-ray is completed (t 2), CCD accumulation is terminated after this (t 3). 以降、外部同期信号に同期して、パルスX線の照射、及び画像のCCD蓄積、パルスX線の照射、及びCCD蓄積の終了とを繰り返して、複数方向からのX線画像を順次撮影し、X線画像をフレームメモリに記憶する。 Thereafter, in synchronization with an external synchronizing signal, the irradiation of the pulse X-ray, and the CCD accumulation of images, by repeating the irradiation of the pulse X-ray, and the termination and the CCD accumulation, sequentially capturing an X-ray image from a plurality of directions, storing X-ray image in the frame memory. 但し、その他の部分は、図10に示す実施の形態1の撮影シーケンスと同様であるので、説明を省略する。 However, other portions are the same as the imaging sequence of the first embodiment shown in FIG. 10, the description thereof is omitted. 実施の形態2では、CC In the second embodiment, CC
D蓄積の動作時間としては、例えば、パルスX線の幅の最大値である5.5msecよりも長い6msecに設定している。 As the operating time of the D storage, for example, is set to longer 6msec than 5.5msec the maximum value of the width of the pulse X-ray.

【0094】図18に図17に示すX線照射期間の一部を拡大表示した図を示す。 [0094] Figure 18 shows a diagram of the partially enlarged view and the X-ray irradiation period shown in FIG. 17. 以下、図18に基づいて、実施の形態2のコーンビームCT撮影用カメラ系と実施の形態1のコーンビームCT撮影用カメラ系との制御について異なる部分を説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 18, a different portion for controlling the cone-beam CT imaging camera system of cone-beam CT imaging camera system and the embodiment 1 of the second embodiment will be described. 図18に於いて、横軸は時間を示しており、図18(a)はCCDの電荷蓄積の動作、図18(b)はCCDからの信号読み出しの状態、 In FIG 18, the horizontal axis represents time, FIG. 18 (a) CCD operation of the charge storage, FIG. 18 (b) of the signal read from the CCD state,
図18(c)はパルスX線の幅、及びアイリスの口径を実現するパルス数を演算するアイリス演算期間、図18 Figure 18 (c) is an iris operation period for calculating the number of pulses to achieve the width of the pulse X-ray, and the diameter of the iris, 18
(d)はアイリスの口径を変更するアイリス変更期間、 (D) the iris change the period to change the diameter of the iris,
図18(e)はパルスX線照射をそれぞれ示す。 Figure 18 (e) denotes a pulse X-ray irradiation. 図18 Figure 18
に示すように、実施の形態1のコーンビームCT撮影用カメラ系と異なる部分は、実施の形態1でのアイリス演算期間が、実施の形態2では、パルスX線の幅とアイリスの口径を実現するパルス数との両方を演算する時間となっている点である。 As shown in, the cone-beam CT imaging camera system and different parts of the first embodiment, the iris operation period in the first embodiment, in the second embodiment, the width and diameter of the iris of the pulse X-ray realized a point which is the time for computing both the number of pulses.

【0095】図19は実施の形態2に於けるパルスX線の幅、及びアイリス目標値の演算のフローを説明する図を示す。 [0095] Figure 19 shows a diagram illustrating the flow of operation of width, and iris target value of at pulse X-rays to the second embodiment. 以下、図19に基づいて、実施の形態2のパルスX線の幅、及びアイリス目標値の演算について説明する。 Hereinafter, with reference to FIG. 19, the width of the pulse X-rays of the second embodiment, and the operation of the iris target value will be described.

【0096】フレームメモリ514内の図示しない演算回路が、まず、画像に設定された関心領域に於ける第i [0096] calculation circuit (not shown) in the frame memory 514, first, i in the region of interest set in the image
画像の最大画素値maxA iと最小画素値minA iとをリアルタイムで求める(ステップ2001)。 Determining the maximum pixel value of the image maxA i and the minimum pixel value and a minA i in real time (step 2001). 次に、m Then, m
axA i 、minA iと、既に求めてある第(i−1)画像の最大画素値maxA i-1と最小画素値minA i-1とに基づいて(ステップ2005)、DSP515が、 AXA i, and minA i, already on the basis of the (i-1) and the maximum pixel value maxA i-1 and the minimum pixel value minA i-1 of the image are determined (step 2005), the DSP 515,
(数26)、及び(数27)により、パルスX線の初期設定された幅α 0 、及びアイリスの初期設定された面積β 0を用いたX線照射による第(i+2)画像の最大画素値maxB i+2 、及び最小画素値minB i+2を予測する(ステップ2002)。 (Number 26), and the (number 27), the initialized width alpha 0 of the pulse X-rays, and the X-ray irradiation using the initial set area beta 0 Iris (i + 2) maximum pixel value of the image maxB i + 2, and to predict the minimum pixel value minB i + 2 (step 2002). 但し、f i 、及びf i-1は、それぞれ(数28)、及び(数29)である。 However, f i, and f i-1 are each (number 28), and (Expression 29). なお、 It should be noted that,
α i 、α i-1はそれぞれ、第i画像、第(i−1)画像の撮影に用いたパルスX線の幅を示し、β i 、β i-1はそれぞれ、第i画像、第(i−1)画像の撮影に用いたアイリスの面積を示し、A 0はパルスX線の初期設定された幅α 0 、及びアイリスの初期設定された面積β 0を用いたX線照射で撮影された画像である。 alpha i, alpha i-1, respectively, the i image, the (i-1) indicates the width of the pulse X-rays used in the photographic image, beta i, beta i-1, respectively, the i image, the ( i-1) indicates the area of the iris used in the captured image, a 0 is taken with X-ray irradiation using the initialized width alpha 0 of the pulse X-ray, and the initially set area beta 0 iris It was an image.

【0097】 maxB i+2 =2・f i・maxA i −f i-1・maxA i-1 …(数26) minB i+2 =2・f i・minA i −f i-1・minA i-1 …(数27) f i =α 0・β 0 /(α i・β i ) …(数28) f i-1 =α 0・β 0 /(α i-1・β i-1 ) …(数29) 次に、DSP515は、第(i+2)画像の撮影に用いるパルスX線の幅α i+ 2を推定するために補正係数を(数30)から求める。 [0097] maxB i + 2 = 2 · f i · maxA i -f i-1 · maxA i-1 ... ( number 26) minB i + 2 = 2 · f i · minA i -f i-1 · minA i -1 ... (number 27) f i = α 0 · β 0 / (α i · β i) ... ( number 28) f i-1 = α 0 · β 0 / (α i-1 · β i-1) (Equation 29) Next, DSP 515 includes a first (i + 2) to obtain a correction factor to estimate the width alpha i + 2 of the pulse X-rays to be used for capturing images from equation (30).

【0098】 g i =√{minA 0 /minB i+2 } …(数30) この後、DSP515は、第(i+2)画像の撮影に用いるパルスX線の幅α i+2とアイリスの面積β i+2とを(数31)、及び(数32)から求める(ステップ20 [0098] g i = √ {minA 0 / minB i + 2} ... ( number 30) Thereafter, DSP 515 is the (i + 2) the width of the pulse X-rays to be used for shooting the image alpha i + 2 and the area of the iris β i + 2 and a (number 31), and determined from the equation (32) (step 20
03)。 03). Mは、第(i+2)画像の最大画素値に対して予め設定される予定値である。 M is preset as a predetermined value for the maximum pixel value of the (i + 2) images.

【0099】 α i+2 =g i・α 0 …(数31) β i+2 =M・β 0 /{g i・maxB i+2 } …(数32) 次に、DSP515は、(数32)に示すアイリスの面積からアイリス目標値(8ビットディジタル値)を算出し、アイリスインターフェース516を介してアイリス目標値をアイリスに出力する(ステップ2004)。 [0099] α i + 2 = g i · α 0 ... ( number 31) β i + 2 = M · β 0 / {g i · maxB i + 2} ... ( number 32) Next, DSP 515 is (the number iris target value from the area of ​​the iris shown in 32) is calculated (8-bit digital value), and outputs the iris target value to the iris through the iris interface 516 (step 2004).

【0100】但し、アイリスの目標値の演算時間とアイリス変更期間とパルスX線の幅との和は、1フレームの時間より短く設定される。 [0100] However, the sum of the width of the operation time and the iris change period and the pulse X-ray target value of the iris is set shorter than the time of one frame. 従って、実施の形態2では、 Therefore, in the second embodiment,
例えば、1フレーム時間が16.7msecであるのに対して、演算時間は約1msec、アイリス変更期間の最大値は10msec、パルスX線の幅の最大値は5. For example, with respect to 1 frame time in the range of 16.7 msec, the maximum value of the calculation time is about 1 msec, the maximum value of the iris change period is 10 msec, the pulse X-ray wide 5.
5msecに制限する。 It is limited to 5msec.

【0101】実施の形態2のX線検査装置では、実施の形態1と同じ効果を得ることができる。 [0102] In X-ray inspection apparatus of the second embodiment can obtain the same effect as the first embodiment. また、実施の形態2のX線検査装置では、検査対象に撮影時間の間だけパルスX線を照射するので、実施の形態1のX線検査装置の効果に加えて、検査対象のX線被爆量を低減できるという効果もある。 Further, in X-ray examination apparatus of the second embodiment, since irradiation only pulse X-ray between the imaging time to be inspected, in addition to the effect of X-ray inspection apparatus of the first embodiment, the X-ray exposure of the test object there is also the effect of reducing the amount. 更に、実施の形態2のX線検査装置では、検査対象に短い時間だけパルスX線を照射することにより、照射時間内の回転移動等に伴うボケが小さくなり、その結果、X線断層像、及び3次元像の画質を向上することができるという効果もある。 Furthermore, the X-ray inspection apparatus of the second embodiment, by irradiating only the pulse X-rays short time the inspection target, blurring caused by the rotational movement or the like of the irradiation time is reduced, as a result, X-ray tomographic image, and there is an effect that it is possible to improve the image quality of three-dimensional image.

【0102】(実施の形態3)図20は本発明の実施の形態3のX線検査装置であるコーンビームCT装置の検査対象支持系部分の概略構成を説明する図であり、図2 [0102] (Embodiment 3) FIG. 20 is a diagram for explaining a schematic configuration of an inspection object support system portion of the cone-beam CT apparatus is an X-ray inspection apparatus of the third embodiment of the present invention, FIG. 2
0(a)は上面図であり、図20(b)は側面図である。 0 (a) is a top view, FIG. 20 (b) is a side view. 但し、実施の形態3のX線検査装置は、検査対象支持系2の構成、検査対象支持系2の構成の違いによる撮影シーケンス、X線画像の取り込み順番が異なるのみで、他の構成は実施の形態1と同じであるので、以下の説明では異なる部分についてのみ説明する。 However, the X-ray inspection apparatus of the third embodiment, the inspection structure of the object supporting system 2, the imaging sequence due to the difference in structure of the test object supporting system 2, uptake sequence of X-ray images differ only, other configurations are exemplary are the same as in embodiment 1, only different portions will be described in the following description. なお、実施の形態3のX線検査装置で撮影したX線画像から断層像、及び3次元像を再構成するアルゴリズムは、X線画像の取り込み順番が異なるのみで、他は同じとなるので、説明は省略する。 Incidentally, the tomographic image from the captured X-ray images in an X-ray inspection apparatus of the third embodiment, and the algorithm to reconstruct the three-dimensional image captures the order of X-ray image is only different, since the other is the same, description thereof is omitted.

【0103】図20に於いて、801は直進移動台支持体、802は直進移動台のレール、803は直進移動台、804は回転台、805は基準回転角度検出手段である。 [0103] In FIG. 20, the straight movement table support 801, the straight movement table of the rail 802, the straight movement table 803, turntable 804, 805 is a reference rotation angle detecting means. 実施の形態3の検査対象支持系2の構成では、直進移動台803の上に回転台804が設置される。 In the configuration of the test object supporting system 2 of the third embodiment, the turntable 804 is placed on the straight movement table 803. 具体的には、直進移動台支持体801の上面側に2本のレール802が平行に配置され、レール802に直進移動台803が載置されている。 Specifically, the two arranged rails 802 of parallel to the upper surface of the rectilinear movement table support 801, the straight movement table 803 is mounted on the rail 802. 直進移動台803の上面側に回転台804、及び基準回転角度検出手段805が配置されている。 Turntable 804, and the reference rotation angle detector 805 is disposed on the upper surface side of the rectilinear movement table 803. 但し、直進移動台803、及び回転台80 However, the straight movement table 803, and the turntable 80
4のそれぞれの基本的な構成は、実施の形態1の直進移動台23、及び回転台22と同じであり、それぞれ回転・直進移動台制御インターフェース517を介して入力される制御信号に従った動作をする。 Each basic configuration of 4, the straight movement table 23 of the first embodiment, and the same as the turntable 22, in accordance with the control signal input respectively via a rotation-straight movement stage control interface 517 operates do.

【0104】実施の形態1の示す回転台22上に直進移動台23を搭載する構造に比較して、実施の形態3の検査対象支持系では、回転台804にかかる力学的負担が小さいので、回転台804は小型かつ安価に制作でき、 [0104] Compared to the structure for mounting the straight movement table 23 on the turntable 22 shown by the first embodiment, the inspection target support system of the third embodiment, since the mechanical load on the rotary table 804 is small, the rotary table 804 is able to produce small and inexpensive,
実用的であるという利点がある。 There is an advantage that it is practical.

【0105】図6(c)に直進移動台上の回転台の中心の軌跡()を示す。 [0105] indicating the trajectory of the turntable at the center of the straight movement table () in FIG. 6 (c). 実施の形態3では、回転台の中心は直線(x軸)上を(数16)に従って往復運動する。 In the third embodiment, the center of the turntable reciprocates on a straight line (x-axis) in accordance with equation (16).
但し、実施の形態3の移動シーケンスは図4に示す実施の形態1と全く同一である。 However, the movement sequence of the third embodiment is exactly the same as the first embodiment shown in FIG. 実施の形態3では、検査対象中心の加速度はx軸方向のみの成分となり、(数3 In the third embodiment, the acceleration of the inspection target center becomes a component of the x-axis direction only, (Equation 3
3)で示される。 Indicated by 3). 即ち、加速度の大きさは時間と共に変化する。 That is, the magnitude of the acceleration varies with time. しかし、加速度の絶対値の最大値は(数20) However, the maximum value of the absolute value of the acceleration (number 20)
となり、(数17)の半分となる。 Next, the half of the (number 17). 従って、実施の形態3での制御も実用的であり、即ち検査対象に対する負担を減少できる。 Therefore, even control in the third embodiment is practical, ie reducing the burden on the inspection target.

【0106】 a x =S max・β 2・cos(β・t) …(数33) 図8、図6(c)に示す検査対象移動台の移動条件の具体例に於ける数値を次に示す。 [0106] a x = S max · β 2 · cos (β · t) ... ( number 33) FIG 8, then the in numerical Specific examples of the inspection target mobile stand moving condition shown in FIG. 6 (c) show. max =50(mm), S max = 50 (mm),
min =−50(mm),T p =2π(sec),T i S min = -50 (mm), T p = 2π (sec), T i =
π(sec),β=1(rad/sec),V Lmax =5 π (sec), β = 1 (rad / sec), V Lmax = 5
0(mm/sec),V Lmin =−50(mm/se 0 (mm / sec), V Lmin = -50 (mm / se
c),k=50((rad/sec) 2 mm)。 c), k = 50 (( rad / sec) 2 mm).

【0107】以上説明したように、実施の形態3のX線検査装置では、直進移動台の上に回転台804を設置する検査対象支持系2の構成により、回転台804にかかる力学的負担が小さいので、回転台804は小型かつ安価に制作できる。 [0107] As described above, in the X-ray inspection apparatus of the third embodiment, the inspection of the object supporting system 2 configured to place the turntable 804 on the straight movement stage, the mechanical load on the turntable 804 since small rotary table 804 can be produced compact and inexpensive. 従って、X線検査装置を小型化でき、 Thus, it can be miniaturized X-ray examination apparatus,
安価に製造できる。 It can be manufactured at low cost.

【0108】本発明のX線像のX線撮像方法は、X線管(X線発生手段)の焦点とX線管と対向するX線撮像手段のX線検出面の中心とを結ぶ直線上で、検査対象(人体を除く)を回転させながら、回転面と平行な方向に検査対象を回転周期と同期させて回転面と平行な方向に検査対象を移動させて、検査対象の回転、及び移動中に複数方向から検査対象のX線像の撮像を行なう工程と、X [0108] X-ray imaging method of the X-ray image of the present invention, a straight line connecting the center of the X-ray detection surface of the focal point and the X-ray tube facing the X-ray imaging means of the X-ray tube (X-ray generating means) in, while rotating the test object (excluding human), by moving the inspection object to be inspected in the rotational direction parallel to the surface in synchronization with the rotation period in the rotation direction parallel to the surface, the rotation of the test object, and during movement from a plurality of directions and performing imaging of X-ray images of the test object, X
線断層像又は/及びX線3次元像を生成する工程と、X Generating a linear tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image, X
線断層像又は/及びX線3次元像を表示する工程とを有する。 And a step of displaying lines tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image.

【0109】また、本発明のX線像のX線撮像方法は、 [0109] In addition, X-ray imaging method of the X-ray image of the present invention,
X線管(X線発生手段)の焦点とX線管と対向するX線撮像手段のX線検出面の中心とを結ぶ直線上で、検査対象(人体を除く)を回転させながら、回転面と平行、及び垂直な方向に、検査対象を回転周期と同期させて移動させて、検査対象の回転、及び移動中に検査対象のX線像の撮像を行なう工程と、複数方向から撮像した検査対象のX線像から、検査対象のX線断層像又は/及びX線3次元像を生成する工程と、X線断層像又は/及びX線3次元像を表示する工程とを有する。 On a straight line connecting the center of the X-ray detection surface of the focal point and the X-ray tube facing the X-ray imaging means of the X-ray tube (X-ray generating means), while rotating the test object (excluding human), rotating surface parallel and perpendicular directions, by moving the inspection object in synchronization with the rotation period, the rotation of the test object, and a step of performing imaging of the X-ray image of the test object during the movement, the inspection captured from a plurality of directions from X-ray image of the subject, and a step of generating an X-ray tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image of the inspected and the step of displaying the X-ray tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image.

【0110】なお、実施の形態では、X線I. [0110] It should be noted that, in the embodiment, X-ray I. I. I. とテレビカメラとからなる検出器を用いたが、その他の構成でも良く、例えば、TFTからなる2次元検出器、又は、1次元の検出器でも良いことはいうまでもない。 And it was used detector consisting of a television camera may be in other configurations, for example, two-dimensional detector comprising a TFT, or, of course, be a one-dimensional detector.

【0111】また、本発明は、人体等の生物一般のX線画像を撮影する医療用のX線検査装置、及び、航空荷物等のX線画像を撮影するX線荷物検査装置の何れにも適用可能なことはいうまでもない。 [0111] Further, the present invention is, X-ray examination apparatus for medical use for capturing an X-ray image of the biological general such as a human body, and, in any of the X-ray baggage inspection device for taking an X-ray image, such as aviation baggage applicable it is needless to say. X線荷物検査装置に本発明を適用して、撮影中に荷物にかかる加速度を一定にした撮影できる。 By applying the present invention to X-ray baggage inspection device, it can be taken to the acceleration applied to the package constant during imaging. 従って、荷物内の内容物の移動を極力抑えることができるので、内容物の移動に伴うアーチファクトの発生を防止できる。 Accordingly, since the movement of the contents of the package can be minimized, thereby preventing the occurrence of artifacts caused by the movement of the contents.

【0112】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記の発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能なことは勿論である。 [0112] Although the present invention has been concretely described based on the embodiment of the invention, the present invention is not intended to be limited to the embodiments of the invention described above, without departing from the spirit and scope of the present invention in various changeable as a matter of course.

【0113】 [0113]

【発明の効果】本願で開示される代表的な発明により得られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。 To briefly explain advantageous effects obtained by the typical invention disclosed in the present application, according to the present invention, is as follows.
(1)立位、又は座位でのX線透視画像、又はX線撮影画像、又はX線断層画像の視野を拡大できる。 (1) can be enlarged standing, or X-ray fluoroscopic image with sitting, or X-ray image, or the field of view of the X-ray tomographic image. (2)立位、又は座位での立体画像(3次元画像)の視野を拡大できる。 (2) standing, or the field of view of the stereoscopic image (3D image) in the sitting position can be enlarged. (3)検査対象回転型のX線検査装置の設置面積を小さくできる。 (3) it can reduce the installation area of ​​the test object rotating X-ray inspection apparatus. (4)立位、又は座位での高画質の立体像を得ることができる。 (4) standing, or can be obtained a stereoscopic image of high quality in the sitting. (5)検査対象にかかる負担を低減できる。 (5) it is possible to reduce the load on the test object. (6)撮影に要する時間を短縮できる。 (6) it is possible to shorten the time required to shoot. (7)リングアーチファクトを低減できる。 (7) it is possible to reduce the ring artifacts. (8) (8)
投影枚数の制限によるストリークアーチファクトを低減できる。 It is possible to reduce the streak artifacts due to restriction of the projection number.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の実施の形態1のX線検査装置の概略構成を説明するブロック図。 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an X-ray inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】実施の形態1のX線検査装置の構成を大きなブロックにまとめて示す図。 FIG. 2 shows collectively the large block structure of X-ray inspection apparatus of the first embodiment.

【図3】実施の形態1の検査対象支持系の構成をより詳細に説明する図。 [Figure 3] inspected supporting system diagram illustrating in greater detail the structure of the embodiment 1.

【図4】実施の形態1のX線検査装置に於ける視野を拡大する回転撮影のタイムチャート。 [4] rotation photographing time chart to expand in the field of view in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment.

【図5】回転撮影中の任意の時間に於ける静止座標系に於ける検査対象移動台の中心位置を模式的に示した図。 [5] The test object movement table center position of the in the in the stationary coordinate system at any time during the rotation photographing schematically showing FIG.

【図6】第4図に示すシーケンスによる直進移動台の中心が描く軌跡を示す図。 [6] Figure 4 shows trajectories drawn by the straight movement stage center by the sequence shown in FIG.

【図7】2回の回転撮影時には位置を固定し、1回転目と2回転目の間に於いてのみ直進移動を行う場合のタイムチャート。 [7] at the time of double-rotation photographing fixed in position, only at between first rotation and the second rotation time chart in the case of performing the linear movement.

【図8】回転撮影中に直進移動台を微少に移動することによりリングアーチファクトを低減する方法の原理を示す説明図。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the principle of a method of reducing the ring artifact by moving the straight movement table during rotation shooting minutely.

【図9】検査対象に固定した座標系(即ち、直進移動台の中心に固定した座標系)に於いて、本発明による撮影の角度間隔の改善を模式的に示す図。 [9] coordinate system fixed to the test object (i.e., the coordinate system fixed to the center of the straight movement table) In a view schematically showing the improvement of the shooting angle interval according to the present invention.

【図10】実施の形態1の撮影シーケンスのタイムチャートの一例。 [10] An example of a time chart of the imaging sequence Embodiment 1.

【図11】図10に示すX線照射期間の一部分を拡大表示した図。 11 is a diagram enlarged to show a portion of the X-ray irradiation period shown in FIG. 10.

【図12】アイリス目標値の演算のフローを説明する図。 12 is a diagram illustrating the flow of operation of the iris target value.

【図13】実施の形態1のアイリスの概略構成を説明する図。 FIG. 13 illustrates a schematic configuration of the iris embodiment 1.

【図14】実施の形態1のアイリスに於けるパルス数と開口直径との関係を示す図。 [14] Figure showing relations between the pulse number and the opening diameter iris of the first embodiment.

【図15】実施の形態1のアイリスに於けるパルス数と駆動時間との関係を示す図。 15 is a diagram showing the relationship between the in pulse number to the iris and the driving time embodiment 1.

【図16】実施の形態1のアイリスの動作を説明する図。 Figure 16 illustrates an operation of the iris embodiment 1.

【図17】本発明の実施の形態2の撮影シーケンスのタイムチャート。 Figure 17 is a time chart of the imaging sequence of the second embodiment of the present invention.

【図18】図17に示すX線照射期間の一部を拡大表示した図。 [18] Some displays an enlarged view of a X-ray irradiation period shown in FIG. 17.

【図19】実施の形態2に於けるパルスX線の幅とアイリス目標値との演算のフローを説明する図。 FIG. 19 illustrates a flow of operations between the width and the iris target value of at pulse X-rays to the second embodiment.

【図20】本発明の実施の形態3のX線検査装置であるコーンビームCT装置の検査対象支持系部分の概略構成を説明する図。 Figure 20 illustrates a schematic configuration of an inspection object support system portion of the cone-beam CT apparatus is an X-ray inspection apparatus of the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…X線発生系、2…検査対象支持系、3…X線画像検出系、4…透視撮影制御・処理系、5…回転撮影制御・ 1 ... X-ray generating system, 2 ... inspection target support system, 3 ... X-ray image detecting system, 4 ... fluoroscopic imaging control and processing system, 5 ... rotary imaging control,
処理系、11…X線管、12…X線制御器、13…X線管支持体、14…X線フィルタ、15…X線コリメータ、21…回転台支持体、22…回転台、23…直進移動台、24…検査対象支持体、25…回転角検出機構、 Processing system, 11 ... X-ray tube, 12 ... X-ray controller, 13 ... X-ray tube support 14 ... X-ray filter, 15 ... X-ray collimator, 21 ... turntable support 22 ... turntable 23 ... straight movement table, 24 ... inspection target support 25 ... rotation angle detecting mechanism,
31…検出器支持体、32…X線グリッド、33…X線イメージインテンシファイア(X線I.I.)、34… 31 ... detector support, 32 ... X-ray grid, 33 ... X-ray image intensifier (X-ray I.I.), 34 ...
一次レンズ、35…光分配器、36…コーンビームCT The primary lens, 35 ... optical distributor, 36 ... cone beam CT
撮影用カメラ系、37…一般透視撮影用カメラ系、36 Photographic camera system, 37 ... general fluoroscopic imaging camera system, 36
1,371…アイリス、362,372…NDフィルタ、363,373…二次レンズ、364,374…テレビカメラ、365,375…カメラ制御器、51…コーンビームCT撮影制御装置、52…制御用パソコン、 1,371 ... iris, 362 and 372 ... ND filter, 363,373 ... secondary lens, 364,374 ... TV camera, 365,375 ... camera controller, 51 ... cone-beam CT imaging control apparatus, 52 ... Control PC ,
53…画像再構成用ワークステーション、54…データ転送インターフェース切替器、81…ビームの包絡線、 53 ... image reconstruction workstation, 54 ... data transfer interface switch, 81 ... beam envelope,
511…回転角検出インターフェース、512…同期信号発生部、513…カメラインターフェース、514… 511 ... rotation angle detection interface 512 ... synchronizing signal generator, 513 ... camera interface, 514 ...
フレームメモリ、515…ディジタル信号処理プロセッサ(DSP)、516…アイリスインターフェース、5 A frame memory, 515 ... digital signal processor (DSP), 516 ... Iris interface, 5
17…回転台・直進移動台制御インターフェース、51 17 ... turntable-steer movement table control interface, 51
8…X線制御インターフェース、519…データ転送インターフェース、401…高さ調節用モータ、402… 8 ... X-ray control interface, 519 ... data transfer interface, 401 ... height adjustment motor, 402 ...
スムーシージャッキ、403…回転台モータ、404… Smoothing Sea jack, 403 ... rotary table motor, 404 ...
ロータリーコネクタ、405…直進移動機構、406… Rotary connector, 405 ... linear movement mechanism, 406 ...
パルスリニアモータ、407−1,407−2…直進移動台リミッタ、408…上下移動台、801…直進移動台支持体、802…直進移動台のレール、803…直進移動台、804…回転台、805…基準回転角度検出手段、1401…アイリスコントロール回路、1402… Pulse linear motor, 407-1,407-2 ... straight movement stage limiter 408 ... vertical moving base, 801 ... straight movement table support, 802 ... straight movement table rail 803 ... straight movement table, 804 ... turntable, 805 ... reference rotation angle detecting means, 1401 ... iris control circuit, 1402 ...
パルスモータドライバ、1403…パルスモータ、14 The pulse motor driver, 1403 ... pulse motor, 14
04〜1406…ギア、1407…ギア付きアイリス外枠、1408…羽根、1409…アイリス取り付け用フレーム、1410…基準回転角検出機構。 04-1406 ... gear, 1407 ... iris outer frame geared, 1408 ... vane, 1409 ... Iris mounting frame, 1410 ... reference rotation angle detection mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 広則 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小池 功一 東京都千代田区内神田一丁目1番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 笠島 伸久 東京都千代田区内神田一丁目1番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 久芳 明 東京都千代田区内神田一丁目1番14号 株 式会社日立メディコ内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Hironori Ueki Tokyo Kokubunji Higashikoigakubo chome 280 address Hitachi, Ltd. center within the Institute (72) inventor Koichi Koike, Chiyoda-ku, Tokyo Uchikanda chome No. 1 No. 14 Co., Ltd. Hitachi in the Medical (72) inventor Kasajima ShinHisa, Chiyoda-ku, tokyo Uchikanda chome No. 1 No. 14 Co., Ltd. Hitachi in the Medical (72) inventor Akira Kuba, Chiyoda-ku, tokyo Uchikanda chome No. 1 No. 14 Co., Ltd. Hitachi Medical Corporation in

Claims (19)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 X線を発生するX線発生手段と、該X線発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のX線像を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持手段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる移動手段とを具備し、前記検査対象を回転させながら、前記検査対象の位置を前記回転面と平行な方向に移動させて、前記回転及び移動中に前記検査対象のX線像の撮像を行ない、複数方向から撮像した前記検査対象のX線像から、前記検査対象のX線断層像又は/及びX線3次元像を生成し表示することを特徴とするX線検査装置。 And X-ray generating means for generating a 1. A X-ray, is disposed at a position facing the said X-ray generating means, an imaging means for capturing an X-ray image of the inspection target, support means for supporting the test object When a rotating means for rotating said support means, and moving means for moving said support means in a direction parallel to the plane of rotation of said rotating means, while rotating the test object, the position of said object is moved in the rotational direction parallel to the surface, the rotation and performs imaging of X-ray image of said object during the movement, the X-ray image of said object captured from a plurality of directions, the X-ray of said object X-ray inspection apparatus and generates and displays a tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image.
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のX線検査装置に於いて、前記検査対象を一定の速度で回転させることを特徴とするX線検査装置。 Wherein at the X-ray inspection apparatus according to claim 1, X-ray inspection apparatus characterized by rotating the test object at a constant speed.
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のX線検査装置に於いて、前記X線発生手段は、パルスX線を発生することを特徴とするX線検査装置。 3. In the X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray generating means, X-ray inspection apparatus characterized by generating a pulse X-ray.
  4. 【請求項4】 請求項1に記載のX線検査装置に於いて、前記撮像手段が2次元検出器であり、X線発生手段から照射するX線ビームを円錐又は角錐ビームとして利用することを特徴とするX線検査装置。 4. In the X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging means is a two-dimensional detector, that utilizes X-ray beam irradiated from the X-ray generating means as a conical or pyramidal beam X-ray examination apparatus characterized.
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のX線検査装置に於いて、前記移動手段の移動方向及び回転手段の回転面を当該X線検査装置の設置床面に対してほぼ平行にしたことを特徴とするX線検査装置。 5. In X-ray inspecting apparatus according to claim 1, that the plane of rotation of the moving direction and the rotating means of said moving means is substantially parallel to the installation floor surface of the X-ray examination apparatus X-ray examination apparatus characterized.
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のX線検査装置に於いて、前記X線発生手段は、撮像間隔毎にX線を照射し、 6. In the X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray generating means irradiates X-rays for each imaging distance,
    予め関心領域を設定しておき、前記関心領域のX線像の撮像値の最大値と最小値及び当該撮像以前のX線像に於ける関心領域のX線像の撮像値の最大値と最小値とから、次の撮像に於けるX線の照射時間と前記撮像手段の絞り値とを決定し該決定値に従ってX線像の撮像を行うように制御する制御手段を具備することを特徴とするX Set in advance a region of interest, the maximum value and the minimum of the maximum value and the minimum value and the imaging values ​​of the X-ray image of at ROI in the captured previous X-ray image of the imaging values ​​of the X-ray image of the region of interest and a value, and characterized by including control means for controlling so as to taking an X-ray image according to the determined 該決 value and aperture value of the irradiation time and the imaging means in the X-ray to the next imaging X to
    線検査装置。 Line inspection equipment.
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のX線検査装置に於いて、前記X線発生手段は、撮像間隔毎にX線を照射し、 7. In the X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray generating means irradiates X-rays for each imaging distance,
    前記撮像手段は、X線像を可視光像に変換する変換手段と該可視光像を電気信号に変換するCCD(Charg The imaging means, CCD for converting the converting means and the visible light image to convert the X-ray image into a visible light image into an electrical signal (CHARG
    e Coupled Device)とからなり、前記X線発生手段からのX線の照射と前記CCDの電荷蓄積動作の開始を一致させ、予め設定した時間後に前記CC Becomes because e Coupled Device) and said to match the start of the CCD charge storage operation with X-ray irradiation from the X-ray generating means, said after the preset time CC
    Dの蓄積電荷を終了させた後に該蓄積電荷の読み出しによって前記X線像の撮像を行うことを特徴とするX線検査装置。 D X-ray inspection apparatus and performs imaging of the X-ray image after terminating the accumulated charge by the readout of the accumulated charge of.
  8. 【請求項8】 請求項1に記載のX線検査装置に於いて、前記撮像手段が2次元検出器であり、X線発生手段から照射するX線ビームを円錐又は角錐ビームとして利用し、前記撮像手段は、X線像を光学像に変換するX線イメージインテンシファイアと、該光学像を電気信号に変換するテレビカメラと、該テレビカメラに入射する光学像の光量を制限するアイリスと、該アイリスを制御して前記テレビカメラの受光面に於ける照度を調整する調整手段とを具備し、該調整手段が前記アイリスを制御して目標値に設定している間は、制御中であることを示す信号出力を行い、目標値への設定の終了の後には該設定値を出力する一連の動作を前記テレビカメラの1フレーム期間内に行うことを特徴とするX線検査装置。 In X-ray inspecting apparatus according to claim 8 according to claim 1, wherein an imaging means 2 dimensional detector, utilizing the X-ray beam irradiated from the X-ray generating means as a cone or pyramid beam, wherein imaging means, the X-ray image intensifier for converting an X-ray image to an optical image, a television camera for converting an optical image into an electrical signal, and an iris for limiting the light intensity of the optical image incident on the television camera, and controlling the iris comprises an adjustment means for adjusting the in illuminance on the light receiving surface of the television camera, while the adjustment means is set to the target value by controlling the iris is being controlled performs signal output to indicate that, after the completion of setting of the target value is the X-ray inspection apparatus and performs a series of operations for outputting a set value within one frame period of the television camera.
  9. 【請求項9】 X線を発生するX線発生手段と、該X線発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のX線像を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持手段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる移動手段とを具備し、該移動手段は、前記支持手段を前記回転面と平行な直線上で往復移動させる往復移動手段と、該往復移動の周期と前記回転手段の回転周期とを一致させる周期制御手段とを具備し、前記検査対象を回転させながら、前記検査対象の位置を前記回転面と平行な方向に移動させて、前記回転及び移動中に前記検査対象のX線像の撮像を行ない、複数方向から撮像した前記検査対象のX線像から、前記検査対象のX線断層像又は/ And X-ray generating means for generating 9. X-ray, is disposed at a position facing the said X-ray generating means, an imaging means for capturing an X-ray image of the inspection target, support means for supporting the test object When a rotating means for rotating said support means, and moving means for moving said supporting means to rotate in a direction parallel to the surface of said rotating means, said moving means, said support means and the rotating surface parallel and reciprocating means for reciprocating in a straight line, comprising a cycle control device to match the rotation cycle of the rotating means and the period of the reciprocating movement, while rotating the test object, the position of said object is moved in the rotational direction parallel to the surface, the rotation and performs imaging of X-ray image of said object during the movement, the X-ray image of said object captured from a plurality of directions, the X-ray of said object tomographic image or /
    及びX線3次元像を生成し表示することを特徴とするX X and for generating an X-ray 3-dimensional image and displaying
    線検査装置。 Line inspection equipment.
  10. 【請求項10】 請求項9に記載のX線検査装置に於いて、前記往復移動手段は、前記X線発生手段と前記撮像手段とを結ぶ直線に垂直な方向に前記支持手段を往復移動させることを特徴とするX線検査装置。 10. In the X-ray inspection apparatus according to claim 9, wherein the reciprocating means reciprocatively moves the support means in a direction perpendicular to the straight line connecting said X-ray generating means and said image pickup means X-ray examination apparatus, characterized in that.
  11. 【請求項11】 請求項9に記載のX線検査装置に於いて、前記回転手段による前記検査対象の1回転分のX線像の撮像に際し、前記移動手段は、前記撮像手段を構成する検出器の素子配列により決定されるリニアサンプリング間隔よりも大きい範囲で前記検査対象を移動させることを特徴とするX線検査装置。 11. In the X-ray inspection apparatus according to claim 9, when the imaging of X-ray images of one rotation of said object by said rotating means, said moving means detects that constitutes the imaging means X-ray inspection apparatus characterized by moving the inspection object at a greater range than the linear sampling intervals determined by the element array of vessels.
  12. 【請求項12】 請求項9に記載のX線検査装置に於いて、前記回転手段が一定の速度となった位置を起点として前記支持手段を1回転させながら、前記往復移動手段による往復移動の最大移動位置を起点として前記検査対象を移動させ、該回転及び往復移動中にX線像の撮像を行い、該X線像の撮像の終了後に、前記回転手段が1/ 12. In the X-ray inspection apparatus according to claim 9, while one rotation said support means, starting from a position where said rotating means becomes a constant speed, the reciprocating movement by said reciprocating means maximum movement position moves the inspection object as a starting point, and captures an image of the X-ray image during said rotation and reciprocation, after the end of imaging of the X-ray image, said rotating means 1 /
    4回転した位置を起点として前記支持手段を1回転させながら、前記往復移動手段が前記往復移動と同一の移動を再度行い、該回転及び往復移動中にX線像の撮像を行うように制御する制御手段を具備することを特徴とするX線検査装置。 4 wherein while supporting means is rotated once the rotational position as a starting point, performs the reciprocating means back to the movement of the same with the reciprocating, controlled so as to perform imaging of the X-ray image during said rotation and reciprocation X-ray inspection apparatus characterized by comprising a control unit.
  13. 【請求項13】 請求項9に記載のX線検査装置に於いて、前記回転手段が一定の速度となった位置を起点として前記支持手段を1回転させながら、前記往復移動手段による往復移動の最大移動位置を起点として前記検査対象を移動させ、該回転及び往復移動中にX線像の撮像を行い、該X線像の撮像の終了後に、前記回転手段が1/ 13. In the X-ray inspection apparatus according to claim 9, while one rotation said support means, starting from a position where said rotating means becomes a constant speed, the reciprocating movement by said reciprocating means maximum movement position moves the inspection object as a starting point, and captures an image of the X-ray image during said rotation and reciprocation, after the end of imaging of the X-ray image, said rotating means 1 /
    4回転した位置を起点として前記支持手段を1回転させながら、前記往復移動手段が前記往復移動と同一の移動を再度行い、該回転及び往復移動中にX線像の撮像を行うように制御する制御手段を具備し、前記制御手段は、 4 wherein while supporting means is rotated once the rotational position as a starting point, performs the reciprocating means back to the movement of the same with the reciprocating, controlled so as to perform imaging of the X-ray image during said rotation and reciprocation comprising a control means,
    前記往復移動手段による一方の側の最大移動位置から他方の側の最大移動位置までの大きさを振幅とし、何れか一方の側の最大移動位置を起点とする余弦関数に従って前記検査対象の移動位置を制御することを特徴とするX Wherein from the maximum movement position of the one side of by reciprocating means the size up to move the position of the other side as the amplitude, the movement position of said object in accordance with a cosine function to either starting from the maximum movement position of the one side X, characterized in that to control the
    線検査装置。 Line inspection equipment.
  14. 【請求項14】 X線を発生するX線発生手段と、該X 14. A X-ray generating means for generating X-rays, the X
    線発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のX線像を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持手段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる移動手段と、前記回転手段の1回転目と2回転目とに於ける前記回転手段の回転角と、前記支持手段の移動量とが一致しないように制御する制御手段とを具備し、前記検査対象を回転させながら、前記検査対象の位置を前記回転面と平行な方向に移動させて、前記回転及び移動中に前記検査対象のX線像の撮像を行ない、複数方向から撮像した前記検査対象のX線像から、前記検査対象のX Are arranged in line generating means and a position opposed to the imaging means for capturing an X-ray image of the test object, and supporting means for supporting said object, a rotation means for rotating said support means, rotating surface of the rotating means and a moving means for moving said support means in a direction parallel to the rotation angle of the first rotation and in said rotation means eyes 2 rotation of the rotating means, so that the amount of movement of the supporting means does not match and control means for controlling, while rotating the test object, by moving the position of said object on the rotation plane parallel to the direction, the imaging of the X-ray image of said object during said rotation and movement the performed, the X-ray image of said object captured from a plurality of directions, of the test object X
    線断層像又は/及びX線3次元像を生成し表示することを特徴とするX線検査装置。 X-ray inspection apparatus characterized by generating and displaying a linear tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image.
  15. 【請求項15】 請求項14に記載のX線検査装置に於いて、前記回転手段の回転角度に対する1回転目の撮像と2回転目の撮像に於ける前記撮像手段の撮像間隔が、 15. In the X-ray inspection apparatus according to claim 14, the imaging interval of one rotation of the image pickup and in the imaging means for imaging the second rotation with respect to the rotation angle of said rotating means,
    所定の回転角度に於ける撮像角度と次の撮像角度との1 1 with a predetermined rotational in imaging angle to the angle and the next imaging angle
    /2だけ異なるように制御する制御手段を具備することを特徴とするX線検査装置。 / 2 be provided with a control means for controlling differently X-ray inspection apparatus according to claim.
  16. 【請求項16】 請求項14に記載のX線検査装置に於いて、前記回転手段が前記支持手段を1回転させるのに要する時間をT p秒、前記検査対象が1回転している間のX線像の撮像数をN r枚、前記X線像の撮像間隔をT i 16. In the X-ray inspection apparatus according to claim 14, wherein the rotating means the time it takes to the support means 1 is rotated T p seconds, during which the test object is rotating 1 N r Like the number imaging of X-ray images, the image capturing interval of the X-ray image T i
    秒とした場合、前記撮像間隔T iが、T i =(T p /2) If the second, the imaging interval T i is, T i = (T p / 2)
    ・(1+(1/N r )),又は、T i =(T p /2)・ · (1+ (1 / N r )), or, T i = (T p / 2) ·
    (1−(1/N r ))となるように制御する制御手段を具備することを特徴とするX線検査装置。 (1- (1 / N r) ) and the X-ray inspection apparatus characterized by comprising control means for controlling so.
  17. 【請求項17】 X線を発生するX線発生手段と、該X And X-ray generating means for generating 17. X-ray, the X
    線発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のX線像を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持手段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転手段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる移動手段と、前記支持手段を前記回転面と垂直な方向に移動させる手段とを具備し、前記検査対象を回転させながら、前記検査対象の位置を、前記回転面と平行な方向及び前記回転面と垂直な方向に移動させて、前記回転、 Are arranged in line generating means and a position opposed to the imaging means for capturing an X-ray image of the test object, and supporting means for supporting said object, a rotation means for rotating said support means, rotating surface of the rotating means and a moving means for moving said support means in a direction parallel, and means for moving said supporting means to said rotation plane perpendicular directions, while rotating the test object, the position of said object, is moved in the rotational direction parallel to the surface and the rotational surface perpendicular direction, the rotation,
    前記平行な方向及び垂直な方向での移動中に前記検査対象のX線像の撮像を行ない、複数方向から撮像した前記検査対象のX線像から、前記検査対象のX線断層像又は/及びX線3次元像を生成し表示することを特徴とするX線検査装置。 Performs imaging of X-ray image of said object during the movement in the directions parallel and perpendicular, from the X-ray image of said object captured from a plurality of directions, the X-ray tomographic image of said object or / and X-ray inspection apparatus characterized by generating and displaying the X-ray three-dimensional image.
  18. 【請求項18】 X線発生手段とこれと対向するX線撮像手段とを結ぶ直線上で、検査対象(人体を除く)を回転させながら、回転面と平行な方向に前記検査対象を回転周期と同期させて回転面と平行な方向に前記検査対象を移動させて、前記検査対象の前記回転及び前記移動中に複数方向から前記検査対象のX線像の撮像を行なう工程と、X線断層像又は/及びX線3次元像を生成する工程と、前記X線断層像又は/及びX線3次元像を表示する工程とを有することを特徴とするX線像のX線撮像方法。 In 18. straight line connecting the X-ray imaging means that faces the therewith X-ray generating means, while rotating the test object (excluding human), the rotation cycle of said object in rotation in a direction parallel to the surface synchronously moves the inspection object in the rotation plane in a direction parallel with the steps of a plurality of directions performs imaging of X-ray image of said object in said rotation and said movement of said object, X-ray tomographic step and, X-rays imaging method X-ray image, characterized by a step of displaying the X-ray tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image to produce an image and / or X-ray 3-dimensional image.
  19. 【請求項19】 X線発生手段とこれと対向するX線撮像手段とを結ぶ直線上で、検査対象(人体を除く)を回転させながら、回転面と平行及び垂直な方向に、前記検査対象を回転周期と同期させて移動させて、前記検査対象の前記回転及び前記移動中に前記検査対象のX線像の撮像を行なう工程と、複数方向から撮像した前記検査対象のX線像から、前記検査対象のX線断層像又は/及びX線3次元像を生成する工程と、前記X線断層像又は/ In 19. straight line connecting the X-ray imaging means that faces the therewith X-ray generating means, while rotating the test object (excluding humans), the parallel and perpendicular directions with rotation plane, said object the move in synchronization with the rotation period, and performing imaging of X-ray image of said object in said rotation and said movement of said object, from the X-ray image of said object captured from a plurality of directions, and generating an X-ray tomographic image and / or X-ray 3-dimensional image of said object, said X-ray tomographic image or /
    及びX線3次元像を表示する工程とを有することを特徴とするX線像のX線撮像方法。 And X-ray imaging method of the X-ray image, characterized by a step of displaying the X-ray three-dimensional image.
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