KR102052873B1 - 촬영 시스템을 사용하여 관심 영역의 3차원 모델을 생성하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 X-선 촬영 시스템 내의 타겟 물체 상의 관심 영역의 3차원 표현을 생성하는 방법을 제공한다. 이 방법은 인식된 기하학 구조의 기준 마커를 사용한다. 관심 영역 및 기준 마커는 복수의 사전 결정된 위치 내에서 촬영된다. 각각의 사전 결정된 위치에 대한 기준 마커의 예측된 이미지가 계산되어 각각의 사전 결정된 위치에서 기준 마커의 캡처된 이미지에 비교된다. 예측된 이미지와 캡처된 이미지 사이의 차이는 각각의 사전 결정된 위치에 대한 관심 영역의 보정된 이미지를 생성하는데 사용되고 이들 보정된 이미지는 관심 영역의 3차원 모델을 생성하는데 사용된다. 이 방법은 고가의 기계적 위치설정 시스템을 필요로 하지 않고 X-선 촬영 시스템의 관심 영역의 유용한 3차원 모델의 생성을 허용한다.
Description
본 발명은 복수의 2차원 이미지를 사용하여 타겟 물체의 관심 영역의 3차원 모델을 생성하도록 구성된 촬영 시스템에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 고품질 3차원 모델이 저가의 촬영 장비를 사용하여 얻어질 수 있게 하기 위해 인식된 기하학적 구조의 기준 마커(fiducial marker)를 사용하는 X-선 촬영 시스템에 관한 것이다.
결함의 존재를 점검하기 위해 또는 결함의 원인을 결정하기 위해 회로 부품 및 이들의 장착을 검사하는 것이 필요하다. 집적 회로 부품의 내부 구조 및 인쇄 회로 기판 상의 이들의 장착을 검사하기 위한 일 공지의 기술은 X-선 촬영이다. X-선 소스로부터의 X-선은 회로 기판의 관심 영역을 통해 통과되고, 최종 X-선 이미지 또는 투영체는 X-선 소스에 대한 회로 기판의 대향 측면 상의 X-선 검출기에 의해 검출된다. 이는 관심 영역을 통한 2차원 이미지 또는 슬라이스를 생성한다. X-선 소스는 최종 이미지 내에 상당한 콘트라스트(contrast)를 생성하기 위해 낮은 충분한 에너지를 또한 가지면서 관심 영역을 통과하기 위해 충분한 에너지의 X-선을 생성한다.
이 2차원 촬영 기술은 효과적이지만 종종 불충분한 정보를 제공한다. 예를 들어, 관심 영역을 통한 원하는 뷰(view)를 방해하는 물체가 존재할 수도 있고 또는 간단히 관심 영역이 3차원의 리뷰(review)를 필요로 하도록 충분히 복잡할 수도 있다. 관심 영역은 부품의 전체 또는 단지 일부일 수도 있고, 또는 다수의 부품일 수도 있다.
관심 영역의 3차원 모델은 영상 합성(tomosynthesis) 기술을 사용하여 관심 영역을 통해 상이한 관점으로부터 촬영된 다수의 2차원 이미지 또는 투영체를 조합함으로써 얻어질 수 있다. 최종 3차원 모델은 사용자가 관심 영역을 통해 임의의 평면을 감시하고, 보이드와 같은 결함을 발견하기 위해 3차원 이미지를 리뷰할 수 있게 한다. 그러나, 영상 합성으로부터 양호한 결과를 얻기 위해, X-선 소스, 관심 영역 및 검출기의 상대 위치 및 배향을 높은 정확도로 인식하는 것이 필요하다. 2차원 이미지가 영상 합성에서 조합되는 방식은 이것이 사용되는 수학적 공식에서 요구되기 때문에 이 기하학적 정보에 의존한다. 그 결과, 현존하는 영상 합성 시스템은 시스템의 요소, 즉 X-선 소스, 관심 영역 및 검출기를 서로에 대해 이동시키기 위한 고정밀도 기계적 시스템을 필요로 한다. 이 고정밀도 기계적 장비에 대한 요구는 영상 합성 X-선 촬영 시스템을 2차원 X-선 촬영 시스템보다 훨씬 더 고가가 되게 한다.
관심 영역의 유용한 영상 합성 모델을 제공하는 것이 가능한 비교적 저가의 촬영 시스템을 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 제 1 양태에서, 예를 들어 영상 합성 시스템에서 타겟 물체 상의 관심 영역의 3차원 표현을 생성하는 방법이 제공된다. 이 방법은
a) 관심 영역에 대해 고정된 가동 표면 상의 또는 타겟 물체의 관심 영역 내의 인식된 기하학 구조의 기준 마커를 식별하는 단계와,
b) 관심 영역 및 기준 마커가 방사선 소스에 대해 제 1 위치에 있고 검출기가 방사선 소스에 대해 제 1 검출기 위치에 있을 때 검출기로 방사선 소스로부터의 방사선을 검출함으로써 기준 마커의 제 1 이미지 및 관심 영역의 제 1 이미지를 생성하는 단계와,
c) 방사선 소스에 대한 관심 영역 및 기준 마커를 방사선 소스에 대한 제 2 위치로 이동시키고 검출기를 방사선 소스에 대한 제 2 검출기 위치로 이동시키는 단계와,
d) 관심 영역 및 기준 마커가 방사선 소스에 대해 제 2 위치에 있고 검출기가 방사선 소스에 대해 제 2 검출기 위치에 있을 때 검출기로 방사선 소스로부터의 방사선을 검출함으로써 기준 마커의 제 2 이미지 및 관심 영역의 제 2 이미지를 생성하는 단계와,
e) 기준 마커의 예측된 제 2 이미지에 관련하는 정보와 기준 마커의 제 2 이미지의 비교를 이용하여 관심 영역에 대한 보정된 제 2 이미지 데이터를 생성하는 단계와,
f) 관심 영역에 대한 제 1 이미지 데이터 또는 보정된 제 1 이미지 데이터 및 보정된 제 2 이미지 데이터를 이용하여 관심 영역의 3차원 표현을 생성하는 단계를 포함한다.
제 1 양태에 따른 방법은 이미지 프로세싱 중에 위치 부정확성을 보정함으로써 비교적 부정확한 따라서 저가의 위치설정 메커니즘의 사용을 허용한다. 통상적으로, 방사선 소스는 고정되고, 타겟 물체 및 검출기는 소스에 대한 사전 결정된 위치를 통해 이동된다. 본 발명의 제 1 양태에 따른 방법은 타겟 물체의 관심 영역 상의 또는 그 부근의 인지된 기하학 구조의 기준 마커를 사용하여 관심 영역 및 기준 마커의 캡처된 이미지를 조정하여 방사선 소스에 대한 검출기 및 관심 영역의 위치설정의 부정확성을 보상한다. 이 방법에서, 관심 영역 및 기준 마커의 모두는 사전 결정된 위치를 통해 이동된다. 각각의 사전 결정된 위치에서 방사선 소스, 관심 영역(및 기준 마커) 및 검출기 사이의 의도된 공간적 관계가 인식된다. 기준 마커의 기하학 구조가 인식된다(또는 인식되는 것으로 가정됨). 이 정보를 사용하여, 기준 마커의 인식된 또는 측정된 초기 위치와 함께, 기준 마커의 예측된 이미지가 기준 마커 및 검출기의 각각의 사전 결정된 위치에 대해 계산될 수 있다.
이미지 변환이 이어서 각각의 사전 결정된 위치에서 기준 마커의 예측된 이미지에 기준 마커의 캡처된 이미지를 맵핑(map)하도록 계산될 수 있다. 이 이미지 변환은 이후에 각각의 사전 결정된 위치에 대해 관심 영역의 대응 보정된 이미지를 생성하기 위해 각각의 사전 결정된 위치에서 관심 영역의 캡처된 이미지를 변환하는데 사용될 수 있다. 실제로, 이미지는 이들이 각각의 사전 결정된 위치에서 이상적인 공간적 관계에 있으면 촬영 시스템의 요소로 촬영될 수 있는 이미지에 대응하도록 변환된다.
각각의 사전 결정된 위치에 대한 이들 보정된 이미지는 이어서 관심 영역의 3-D 모델 또는 이미지를 생성하도록 영상 합성 기술에 의해 조합될 수 있다.
따라서, 방법은 영상 합성 기술이 양호한 품질의 3차원 이미지를 생성하기 위해 정확한 충분한 기계적 위치설정 부품을 갖지 않는 2차원 이미지를 생성하기 위해 사용된 현존하는 X-선 촬영 기계와 함께 사용될 수 있게 한다. 종래의 영상 합성 시스템에서, 검출기 및 타겟 물체의 위치는 통상적으로 미크론의 분율 이내로 검출기 상의 화소의 분율 이내로 정확하게 인식될 필요가 있다. 이는 이동 메커니즘 내의 모든 기계적 부품이 매우 기밀한 공차 이내로 고도로 정확하게 가공되는 것을 요구한다. 이는 영상 합성 기계의 비용의 주요 팩터이다. 이러한 기밀한 공차는 본 발명에서 요구되지 않고 따라서 방법은 상당한 비용 절약을 사용자에게 제공한다.
방법은 기준 마커로서 관심 영역 내에 미리 존재하는 특징부를 식별하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 관심 영역 내의 땜납 볼 또는 땜납 볼의 어레이는 기준 마커로서 선택될 수 있다. 각각의 땜납 볼은 회전 대칭이고 그 크기(및 볼의 어레이가 사용되면 이들의 공간 관계)가 제 1 이미지 내에 결정되는 것으로 가정될 수 있다. 이 정보를 사용하여, 방사선 소스로 캡처된 관심 영역, 상이한 사전 결정된 위치에서 관심 영역 및 검출기의 투영체 내에 어떻게 기준 마커가 나타나게 되는지를 계산하는 것이 간단하다. 기준 마커는 적합한 사용자 인터페이스를 사용하여 스크린 상에 사용자에 의해 선택될 수 있다. 사용자 인터페이스는 예를 들어 사용자가 예를 들어 커서로 기준 마커 주위에 박스를 묘사할 수 있게 하는 마우스, 조이스틱, 키보드 또는 터치 감응식 스크린을 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 방법은 타겟 물체 또는 타겟 물체를 위한 지지체 상에 관심 영역에 근접하여 또는 관심 영역 내에 기준 마커를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 땜납 볼 또는 다른 마커가 회로 기판의 관심 영역 내에서 회로 기판 상에 고정될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 관심 영역이 부품으로 조밀하게 커버되면, 기준 마커는 관심 영역의 외부에 그러나 타겟 물체 또는 지지체 상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 단일 기준 마커의 각각의 이미지는 관심 영역의 각각의 이미지와 별개일 수 있다. 이미지 캡처 방법은 이어서 방사선 소스, 관심 영역 및 검출기가 제 1 위치에 있을 때, 즉 제 1 공간적 관계를 가질 때 관심 영역의 이미지를 캡처하는 단계와, 기준 마커가 관심 영역을 대신하도록 검출기를 고정 상태로 유지하면서 타겟 물체를 위한 지지체를 이동시켜 방사선 소스, 기준 마커 및 검출기가 제 1 공간적 관계를 갖게 하는 단계를 포함할 수 있다. 관심 영역 및 기준 마커 중 하나에 이어서 관심 영역 및 기준 마커 중 다른 하나의 이미지를 캡처하는 이 프로세스는 관심 영역, 기준 마커 및 검출기의 각각의 사전 결정된 위치에 대해 반복된다. 예를 들어, 단일 기준 마커의 제 1 이미지 및 관심 영역의 제 1 이미지를 생성하는 단계는 관심 영역 및 단일 기준 마커를 순차적으로 제 1 위치로 이동시키면서 제 1 검출기 위치에 검출기를 유지하는 단계를 구비할 수 있다. 기준 마커 및 관심 영역의 이미지는 이어서 기준 마커가 관심 영역 내에 있는 경우에서와 동일한 방식으로 사용될 수 있어 보정된 이미지 데이터를 제공한다. 이는 검출기 및 타겟 물체를 위한 지지체의 이동이 서보 모터와 같은 이들 부품을 위한 저가의 이동 메커니즘을 사용할 때에도 반드시 고도로 정확하지는 않지만 통상적으로 일관적인 방식으로 반복 가능하기 때문에, 상당한 에러의 도입 없이 가능하다.
타겟 물체 상에 미리 존재하지만 관심 영역의 외부에 위치된 이 목적으로 제공된 기준 마커 또는 심지어 고정된 기준 마커 또는 마커들을 포함하기 위해 지지체를 사용하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 회로 기판의 제조업자가 제조 중에 각각의 회로 기판 상의 사전 결정된 위치에 기준 마커를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 기준 마커는 유리하게는 회로 기판의 비교적 비어 있는 부분 내에 배치될 수도 있다. 이 경우에, 기준 마커가 관심 영역 외부에 있으면, 방법은 관심 영역, 기준 마커 및 검출기의 각각의 사전 결정된 위치에 대해 관심 영역과 기준 마커 중 하나에 이어서 관심 영역과 기준 마커 중 다른 하나의 이미지를 캡처하는 단계를 포함한다.
방법은 관심 영역 및 기준 마커가 방사선 소스에 대해 제 3 위치에 있고 검출기가 방사선 소스에 대해 제 3 검출기 위치에 있을 때 검출기로 방사선 소스로부터의 방사선을 검출함으로써 기준 마커의 제 3 이미지 및 관심 영역의 제 3 이미지를 생성하는 것과 같은 관심 영역, 기준 마커 및 검출기의 후속의 사전 결정된 위치에 대해 보정된 이미지 데이터를 생성하는 단계와, 기준 마커의 예측된 제 3 이미지에 관련하는 정보와 기준 마커의 제 3 이미지의 비교를 이용하여 관심 영역에 대한 보정된 제 3 이미지 데이터를 생성하는 단계를 추가로 포함할 수 있고, 관심 영역의 3차원 표현을 생성하는 단계는 보정된 제 3 이미지 데이터를 이용한다.
방법은 유리하게는 다수의 상이한 위치로부터 관심 영역 및 기준 마커의 이미지를 생성하고 각각의 위치에 대한 관심 영역에 대한 대응 보정된 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 관심 영역, 기준 마커 및 검출기에 대한 사전 결정된 위치의 수가 클수록, 더 많은 정보가 관심 영역의 3차원 표현 내에 포함될 수 있다.
기준 마커는 복수의 기준 마커 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기준 마커는 2개, 3개 또는 그 이상의 땜납 볼을 포함할 수 있다. 기준 마커 요소는 관심 영역 전체에 걸쳐 이격될 수도 있다. 이미지 전체에 걸쳐 또는 전체 이미지에 통상적인 에러를 나타내는 이미지의 영역으로부터 정보를 제공하도록 배열된 기준 마커의 어레이는 회전의 보정, 스케일, 요지 왜곡 또는 더 고차의 변환을 위한 정보를 제공할 수 있다. 관심 영역의 내부에 위치된 단일 기준 마커는 관심 영역의 내부의 다른 부품에 의해 불가피하게 방해될 수 있다. 이는 기준 검출 및 이후에 이미지 변환에 있어서 부정확성을 유발할 수 있다. 그러나, 기준 마커의 어레이를 갖는 것은 정확도를 증가시키고 검출을 훨씬 더 강인하게 한다. 모든 기준이 동시에 다른 부품에 의해 방해될 수 있는 것은 매우 가능하지 않다. 동시에 방해되지 않는 적어도 하나의 기준을 갖는 것은 정확한 검출을 위해 충분하다.
기준 마커는 사전 결정된 비대칭 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 기준 마커는 하나의 아암이 누락된 별의 형태를 취할 수도 있다. 비대칭 형상은 고도로 대칭인 기준 마커보다, 위치의 절대 인덱스를 제공함으로써 회전 에러에 대한, 뿐만 아니라 지지체 또는 검출기의 피치 또는 기울기에 기인하는 왜곡에 대한 더 많은 정보를 제공할 수 있다. 이러한 별개의 특유의 형상은 또한 각각의 이미지 내에서 명백하게 인식 가능한 장점을 가질 수 있다.
그러나, 간단한 프로세싱을 위해, 땜납 볼과 같은 구형 형상의 마커가 사용될 수 있다. 기준 마커의 예측된 제 2 이미지는 이어서 기준 마커 또는 각각의 기준 마커 요소가 회전 대칭을 갖는다는 가정에 기초하여 계산될 수 있다. 이는 요구된 이미지 프로세싱을 간단화한다.
본 발명의 제 2 양태에서, 타겟 물체 상에 관심 영역의 3차원 표현을 생성하기 위한 시스템으로서,
X-선 소스와,
인식된 기하학 구조의 타겟 영역 및 기준 마커를 지지하도록 구성된 지지체 및 지지체를 이동시키도록 구성된 지지체 운반 메커니즘과,
X-선 검출기 및 검출기를 이동시키도록 구성된 검출기 운반 메커니즘과,
지지체 운반 메커니즘 및 검출기 운반 메커니즘에 접속된 움직임 제어기로서, 이 움직임 제어기는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 관심 영역 및 기준 마커를 이동시키기 위해 지지체 운반 메커니즘에 명령 신호를 공급하고 제 1 검출기 위치로부터 제 2 검출기 위치로 검출기를 이동시키기 위해 검출기 운반 메커니즘에 명령 신호를 공급하도록 구성되어, 관심 영역 및 기준 마커가 제 1 위치에 있고 검출기가 제 1 검출기 위치에 있을 때 그리고 관심 영역 및 기준 마커가 제 2 위치에 있고 검출기가 제 2 검출기 위치에 있을 때 X-선 소스로부터의 X-선이 관심 영역 및 기준 마커를 통해 검출기로 전송되게 되는, 움직임 제어기와,
검출기로부터 신호를 수신하여, 관심 영역 및 기준 마커의 이미지들을 생성하도록 구성된 검출기에 결합된 이미지 프로세서를 포함하고,
이미지 프로세서는
제 2 위치에서 기준 마커의 예측된 이미지를 계산하고,
제 2 위치에서 기준 마커의 이미지와 제 2 위치에서 기준 마커의 예측된 이미지의 비교를 사용하여 제 2 위치에서 관심 영역에 대한 보정된 제 2 이미지를 생성하고,
제 1 위치에서 관심 영역의 이미지 또는 제 1 위치에서 관심 영역에 대한 보정된 이미지 데이터 및 제 2 위치에서 관심 영역에 대한 보정된 이미지 데이터를 이용하여 관심 영역의 3차원 표현을 생성하도록 구성되는 시스템이 제공된다.
시스템은 검출기로부터의 신호에 기초하여 이미지 데이터를 표시하도록 구성된 시각적 디스플레이 및 사용자 인터페이스를 추가로 포함할 수 있고, 사용자 인터페이스는 사용자가 디스플레이 상의 이미지 내로부터 기준 마커를 선택할 수 있게 하도록 구성된다.
검출기 운반 메커니즘은 검출기가 결합되는 피벗 가능한 아치형 트랙을 포함할 수 있다. 지지체 운반 메커니즘은 지지체가 3개의 직교 방향에서 독립적으로 이동할 수 있게 하도록 구성될 수 있다. 이미지 프로세서는 본 발명의 제 1 양태의 임의의 방법 단계를 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공되고, 이는 사용자가 X-선 촬영 장치로 본 발명의 방법을 실시하는 것을 가능하게 한다. X-선 촬영 장치는 X-선 소스와, 인식된 기하학 구조의 관심 영역 및 기준 마커를 위한 지지체를 이동시키는 지지체 운반 메커니즘과, X-선 검출기와, 검출기를 이동시키도록 구성된 검출기 운반 메커니즘과, 지지체 운반 메커니즘 및 검출기 운반 메커니즘에 접속된 움직임 제어기를 포함하고, 이 움직임 제어기는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 관심 영역 및 기준 마커를 이동시키기 위해 지지체 운반 메커니즘에 명령 신호를 공급하고 제 1 검출기 위치로부터 제 2 검출기 위치로 검출기를 이동시키기 위해 검출기 운반 메커니즘에 명령 신호를 공급하도록 구성되어, 관심 영역 및 기준 마커가 제 1 위치에 있고 검출기가 제 1 검출기 위치에 있을 때 그리고 관심 영역 및 기준 마커가 제 2 위치에 있고 검출기가 제 2 검출기 위치에 있을 때 X-선 소스로부터의 X-선이 관심 영역 및 기준 마커를 통해 검출기로 전송되게 된다. 이 장치가 주어지면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 장치에 접속된 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 컴퓨터 프로세서가
사용자가 관심 영역을 선택하고 기준 마커를 선택하도록 요구하고,
수신된 이미지 데이터에 기초하여 제 1 및 제 2 위치에서 관심 영역 및 기준 마커의 이미지를 생성하고,
제 2 위치에서 기준 마커의 예측된 이미지를 생성하고,
제 2 위치에서 기준 마커의 이미지와 제 2 위치에서 기준 마커의 예측된 이미지의 비교를 사용하여 제 2 위치에서 관심 영역에 대한 보정된 이미지 데이터를 생성하고,
제 1 위치에서 관심 영역의 이미지 또는 제 1 위치에서 관심 영역에 대한 보정된 이미지 데이터 및 제 2 위치에서 관심 영역에 대한 보정된 이미지 데이터를 이용하여 관심 영역의 3차원 표현을 생성하게 하는
실행 가능한 명령을 저장한다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 X-선 촬영 장치에 접속된 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때 움직임 제어기의 작동을 제어하는 실행 가능한 명령을 또한 보유할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 또한 X-선 촬영 장치에 접속된 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 본 발명의 제 1 양태의 임의의 방법 단계를 수행하는 실행 가능한 명령을 또한 보유할 수 있다.
제 4 양태에서, 본 발명은 기준 마커들이 관심 영역과 함께 이동할 때 관심 영역에 대해 고정된 위치에 유지되는 방식으로 관심 영역에 대해 고정 위치에 고정될 수 있는 하나 이상의 기준 마커와 조합하여 제 3 양태에 따른 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 제공한다.
본 발명의 실시예가 이제 첨부 도면을 참조하여 단지 예로서만 상세히 설명될 것이다.
도 1은 X-선 촬영 시스템 상의 부품을 도시하는 개략도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 지지 스테이지, X-선 소스 및 검출기의 등각도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 촬영 시스템의 요소를 도시하는 개략도.
도 4는 검출기 및 기준 마커의 시야를 도시하는 도면.
도 5는 몇몇 예시적인 기준 마커를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 6에 도시된 방법의 수정예를 도시하는 흐름도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 지지 스테이지, X-선 소스 및 검출기의 등각도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 촬영 시스템의 요소를 도시하는 개략도.
도 4는 검출기 및 기준 마커의 시야를 도시하는 도면.
도 5는 몇몇 예시적인 기준 마커를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 6에 도시된 방법의 수정예를 도시하는 흐름도.
도 1은 X-선 촬영 시스템의 기본 요소의 개략도이다. 도 1에 도시된 시스템은 이 시스템에서 고정 유지되는 X-선 소스(10), 가동 지지체(12) 및 가동 검출기(14)를 포함한다. X-선 소스는 비교적 부피가 크고 대형 부품이기 때문에, X-선 소스를 고정 유지하는 것이 유리하다. 비교적 비가요성이고 이동이 어려운 매우 대형의 전력 케이블을 또한 필요로 한다. X-선 소스(10)로부터의 X-선은 지지체 및 지지체 상에 장착된 임의의 타겟 물체를 통해 통과하고, 검출기(14)에 충돌한다. 도 1은 검출기(14)의 시야에 대응하는 지지체 상의 영역(16)을 도시한다. 검출기의 시야는 검출기(14), 지지체(12) 및 X-선 소스(10)의 상대 위치설정에 의해 사용자에 의해 선택되어 타겟 물체의 관심 영역이 검출기의 시야 내에 있게 된다. 검출기는 상이한 위치로 이동될 수 있어 상이한 투영체가 지지체 상의 물체를 통해 촬영될 수 있게 된다. 이러한 관계에서, 상이한 투영체는 X-선이 상이한 방향에서 지지체 상의 물체를 통해 통과하는 것을 의미한다. 검출기(14)는 통상적으로 지지체(12) 상의 XY 평면 내의 연속적인 위치로 이동되어 동일한 배율로 일련의 상이한 투영체를 수집한다. 검출기를 이동시키기 위한 예시적인 메커니즘이 도 2에 도시되어 있지만, 임의의 적합한 메커니즘이 사용될 수도 있다.
지지체(12)는 지지체 상의 관심 영역이 X-선 소스와 검출기 사이의 위치로 이동될 수 있게 하기 위해 XY 평면에서 이동 가능하다. 도 1에 도시된 예에서, 지지체(12)는 또한 수직 또는 Z 방향으로 이동 가능하다. 이는 검출기에서 검출된 이미지의 배율이 조정될 수 있게 하는데, 즉 지지체의 더 큰 또는 작은 영역이 X-선 소스와 지지체 사이 및 X-선 소스와 검출기 사이의 상대 거리에 따라 검출기의 시야 내에 있도록 이루어질 수 있다. 설명된 바와 같이, 관심 영역은 시야 내에 있어야 한다. 시야는 생성된 3차원 모델의 품질이 시야의 에지에서 더 열악하기 때문에 관심 영역보다 약간 더 큰 것이 바람직하다. 이는 이미지가 서로 완벽하게 모두 중첩되지는 않아 따라서 3차원 모델의 에지가 중심 영역보다 적은 이미지로부터 생성되기 때문이다. 그러나, 가장 양호한 해상도를 제공하기 위해, 사용자는 전체 관심 영역의 양호한 품질의 3차원 모델을 허용하는 최소 시야를 선택해야 한다.
도 1에서, 검출기(14)는 4개의 상이한 위치에 도시되어 있고, 지지체 상에 4개의 대응 영역(16)이 존재한다. 다수의 더 많은 위치가 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 3차원 모델은 임의의 수의 투영체로부터 구성될 수 있고, 12개 내지 720개 투영체 사이의 임의의 것이 실제로 사용된다.
일반적으로, X-선 소스(10)는 전자총으로부터 전자를 가속하고 활성 전자가 금속 타겟에 충돌하게 함으로써 X-선의 빔을 생성하는 튜브를 포함한다. 일 실시예에서, X-선 소스는 고정형 또는 조향 불가능한 유형의 소스일 수 있고, 이는 하나 초과의 위치에서 금속 타겟에 타격하도록 전자빔을 이동시키는 능력이 결여되어 있다. 빔 내에 포함된 X-선은 감쇠된 X-선이 검출기(14)에 도달하도록 지지체(12) 상의 타겟 물체의 두께를 통해 관통하기 위해 충분히 활성이다. 관심 영역 내의 상이한 밀도의 재료에 의한 상이한 X-선 감쇠의 레벨은 검출기에 의해 캡처된 최종 이미지 내에 콘트라스트를 생성한다.
지지체(12) 상에 장착될 수 있는 통상의 타겟 물체는 전자 부품, 집적 회로 및 부품과 회로 소자 사이의 접합부를 포함하는 인쇄 회로 기판이다. 상시 기판 상에 장착된 복수의 회로 기판이 존재할 수 있지만, 단일의 가동 검출기에 의해, 단지 단일의 관심 영역만이 상시 검출기의 시야 내에서 촬영된다.
도 1에 도시된 검출기(14)는 디지털 검출기일 수 있고, 당 기술 분야에 잘 알려진 바와 같은 구성을 가질 수 있다. 일반적으로, 검출기는 활성 영역, 활성 영역 상의 도입 X-선을 측정되거나 촬영될 수 있는 다른 신호 유형으로 변환하는 센서, 및 신호의 진폭을 부스트(boost)하는데 사용된 증폭기를 포함한다. 신호는 검출기(14) 내에서 아날로그 형태로부터 디지털 형태로, 검출기로부터 디지털 이미지 포맷된 출력으로 변환된다. 예시적인 디지털 검출기는 활성 영역을 구성하는 실리콘 포토 다이오드의 2차원 화소 어레이를 포함하는 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 평판 패널 검출기와 같은 디지털 전하 결합 소자(CCD) 카메라이다. 일 실시예에서, 검출기는 3 메가픽셀 150 mm×120 mm 활성 영역을 특징으로 하는 평판 패널 검출기이다. 검출기(14)의 활성 영역은 지지체 및 X-선 소스 상의 관심 영역을 향해 지향하여 관심 영역 및 검출기가 적절하게 위치될 때 관심 영역을 통해 통과하는 X-선이 검출기 상에 충돌하게 된다.
도 2a 내지 도 2c는 지지 스테이지, X-선 소스 및 검출기를 갖는 본 발명과 함께 사용될 수 있는 X-선 장치의 예를 도시한다. 장치는 그 자신이 캐비넷(도시 생략) 내에 장착된 푸트(21) 상에 지지된 프레임(20)을 포함한다. 이 캐비넷은 일반적인 종류이고, X-선의 유해한 효과로부터 사용자를 보호하기 위해 차폐된 포위체를 제공한다. 프레임(20) 상에는 X-선을 생성하기 위한 X-선 튜브(10) 및 X-선 검출기(14)가 장착된다. X-선 소스와 검출기 사이에는 촬영될 관심 영역을 갖는 타겟 물체를 지지하도록 적용된, 이하에 상세히 설명되는 가동 지지체(12)가 있다.
각각의 쌍의 푸트(21)는 프레임(20)의 각각의 보(beam)(25)를 지지한다. 도 2b 및 도 2c에서, 레그(21) 및 보(25)는 다른 구성 요소를 더 명백히 도시하기 위해 제거되어 있다는 것을 주목해야 한다. 교차보(90)가 보(25) 위에 위치된다. 보(25) 및 교차보(90)는 일반적으로 직사각형 주변 프레임을 포함한다. 프레임(20)은 실질적으로 수직 평면에서 보(90)에 부착된 메인 지지 플레이트(26)를 또한 포함한다. 지지 플레이트(26)는 비교적 대형이고 강성이고, 프레임(20)의 주요 구조적 요소를 포함한다.
X-선 튜브(10)는 지지 플레이트(26)의 일 측면에 직접 장착된다. 튜브(10)는 푸트(21)에 대해 중앙에 위치되고, 따라서 플레이트(26)는 일 측면으로 약간 오프셋된다. 지지 플레이트(26)의 다른 측면에는 관심 영역을 포함하는 타겟 물체가 고정되는 가동 지지체(12)를 수직으로 위치시킬 수 있는 Z 축 모터(43)가 직접 장착된다.
도 2b에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 가동 지지체(12)는 X 테이블(12b)의 상부에 장착된 테이블(12a)로 구성된다. Y 축 모터(42)는 Y 방향으로 Y 테이블(12a)을 이동시키고 X 축 모터(41)는 X 방향으로 Y 테이블(12a) 및 X 테이블(12b)의 모두를 이동시킨다. Z 축 모터(43)는 샤프트(76)를 수직으로 왕복시킨다. 샤프트(76)는 X 테이블(12b)에 연결되어 X 테이블(12b) 및 Y 테이블(12a)을 수직으로 이동시킨다.
지지 플레이트(26)의 측방향 단부는 아치형 프레임(31)의 베어링(30)이 직접 장착되어 있는 강성 치크(cheek)(96)를 갖는다. 프레임의 단부는 평형추(32)를 포함한다. 프레임의 내부 측면은 X-선 소스(10) 상에 중심 설정된 원의 원주를 따르는 트랙(33)을 포함한다.
트랙(33) 상에는 X-선 검출기(14)가 장착된다. 도 2c에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 모터(44)는 샤프트(82)를 경유하여 아치형 프레임(31)이 피벗할 수 있게 하고, 모터(45)는 트랙(33)을 따라 검출기를 이동시킨다. 일 실시예에서, 검출기(14)는 일반적으로 수직의 양측에 대해 플러스 또는 마이너스 60도의 범위로 수직 위치로부터 X-선 소스 주위로 이동될 수 있다.
사용시에, 관심 영역을 포함하는 타겟 물체, 마찬가지로 선택적으로 하나 이상의 기준 마커가 Y 테이블(12a)의 상부면(78)에 고정된다. 캐비넷은 폐쇄되고, X-선 튜브는 X-선의 생성을 자극하기 위해 여기된다. 이들 X-선은 스폿 소스로부터 직선으로 방사되고, 검출기 및 지지체는 샘플이 원하는 배향으로 촬영될 때까지 이동된다. 이미지는 예를 들어 마우스 및 키보드 또는 하나 이상의 조이스틱과 같은 적합한 제어부에 인접하여 제공된 캐비넷의 외부 스크린 상에 표시될 수 있다. 샘플 및/또는 검출기에 대한 상대 위치는 원하는 방향으로부터 적절한 배율로 샘플을 촬영하도록 이동될 수 있다.
몇몇 현재 컴퓨팅된 X선 단층 촬영 제품은 샘플이 회전되는 수평 회전축을 제공한다. 이 완전한 회전은 물체의 완전한 회전에 기인하여 양호한 데이터 세트를 제공하지만, 이 유형의 장비와 함께 사용될 수 있는 샘플의 크기를 제한한다. 본 발명은 현존하는 기계 기하학 구조를 사용하지만 샘플 및 검출기에 대한 원추형 이동 경로를 제공한다. 이는 더 대형의 물체가 이들을 절단하지 않고 재구성될 수 있게 하지만, 샘플의 완전한 회전을 제공하는 시스템으로서 완전한 데이터 세트를 제공하지는 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 전자 및 제어 요소의 개략도이다. 시스템의 기계적 부품은 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명된 바와 같다. 시스템은 촬영될 타겟 물체를 위한 지지체의 이동을 제어하고 검출기의 대응 이동을 제어하도록 작동 가능한 움직임 제어기 또는 서보 시스템(40)을 포함한다. 전술된 바와 같이, 시스템은 X 방향으로 지지면을 이동시키기 위한 모터(41), Y 방향으로 지지면을 이동시키기 위한 모터(42) 및 Z 방향으로 지지면을 이동시키기 위한 모터(43)를 포함한다. 검출기의 이동은 검출기가 장착되는 아치형 프레임을 피벗하도록 작동 가능한 모터(44) 및 아치형 프레임 상의 트랙을 따라 검출기를 이동시키도록 구성된 모터(45)에 의해 성취된다.
움직임 제어기(40)는 전용 마이크로프로세서일 수 있는 프로세서(48)에 접속되고 또는 PC와 같은 적합하게 프로그램된 범용 컴퓨터일 수도 있다. 더 상세히 설명되는 바와 같이, 프로세서(48)는 움직임 제어기(40)에 명령을 송신하고, 이 움직임 제어기는 이어서 모터(41 내지 45)에 제어 신호를 송신한다.
프로세서(48)는 또한 X-선 소스(46)의 활성화 및 비활성화를 제어하도록 구성된다.
프로세서(48)는 X-선 검출기(47)로부터 출력 신호를 수신하고, 디스플레이(50)에 대응 이미지를 송신한다. 인터페이스(51)가 사용자가 이미지 캡처 프로세스를 활성화하게 할 뿐만 아니라 프로세서의 작동시에 파라미터를 구성하고 관심 영역으로서 샘플의 부분을 선택하게 하도록 제공된다. 검출기는 작동 중에 연속적으로 프로세서에 이미지 데이터를 공급하여, 검출기의 시야가 디스플레이(51) 상에 연속적으로 표시될 수 있게 된다.
프로세서(48)는 도 3에 도시된 바와 같이 메모리(49)를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 게다가, 메모리는 프로세서에 접속된 외장 디바이스에 제공될 수 있다. 도 3은 프로세서(48)에 접속될 수 있고 메모리 뿐만 아니라 이미지 프로세싱 기능을 제공하도록 구성될 수 있는 외장 컴퓨터(52)를 점선 윤곽으로 도시한다. 이미지 캡처 기능에 대해 별개의 프로세서 상에서 수행된 이미지 프로세싱 기능을 가져, 일 관심 영역을 위한 이미지 프로세싱이 이미지 캡처가 다음의 관심 영역 상에서 수행되는 것과 동시에 수행될 수 있게 하는 것이 유리할 수 있다.
프로세서(48)는 도 6 및 도 7을 참조하여 더 상세히 설명되는 바와 같이, 단일 관심 영역의 복수의 투영체를 캡처하기 위해 X-선 소스(10), 지지체(12) 및 검출기(14)의 작동을 제어하고 조정하도록 구성된다. 상이한 관심 영역 및 검출기 위치를 갖는 특정 관심 영역의 다중 투영체를 취함으로써, 이 관심 영역에 대한 투영체의 수집이 이루어질 수 있다. 수집은 이어서 관심 영역의 3차원 모델을 생성하기 위해 영상 합성 알고리즘을 사용하여 프로세싱될 수 있다. 미국 캘리포니아주 94402 산 마테오 스위트 550 보렐 애비뉴 411 소재의 프렉시온 인크(Prexion Inc.)에 의해 제공된 ReconPro 재구성 솔루션과 같은 다양한 영상 합성 알고리즘 및 프로세싱 기술이 당 기술 분야에 공지되어 있다.
복수의 이미지를 사용하여 3차원 모델을 생성하기 위한 요건은 각각의 이미지에 대한 X-선 소스, 관심 영역 및 검출기 사이의 정밀한 공간 관계의 인식이다. 실제로, 유용한 결과를 얻기 위해, 이는 고가의 기계류의 사용을 의미한다. 높은 비용은 특히 관심 영역 및 검출기를 위한 이동 메커니즘의 모든 부품을 위해 요구된 매우 기밀한 공차에 의해 발생한다.
본 발명에 있어서, 이 문제점은 기준 마커 또는 마커들을 사용함으로써 극복된다. 이미지 프로세싱 기술이 이어서 이들 이미지가 어떻게 구성 요소들이 정확하게 위치되어 있는지를 나타낼 수 있는지에 대응하도록 캡처된 이미지를 변경하는데 사용된다. 시스템의 이동부의 정확한 제어 대신에, 보정이 캡처된 이미지에 적용되어 보정된 이미지의 세트를 제공하고, 보정된 이미지는 이어서 영상 합성을 사용하여 조합되어 3차원 모델을 생성한다.
기준 마커는 타겟 물체 상에 미리 존재하는 요소의 형태를 취할 수 있고 또는 타겟 물체에 고정된 또는 촬영 프로세스에 앞서 타겟 물체가 장착되는 지지체 상의 타겟 물체에 근접하여 고정된 요소일 수 있다.
도 4는 회로 기판 상의 예시적인 관심 영역을 도시한다. 이 특정 관심 영역은 집적 회로 부품(60) 뿐만 아니라 기초 집적 회로 기판에 부품을 접합하기 위해 사용된 복수의 땜납 볼을 포함하는 볼 그리드 어레이(61)를 포함한다. 다른 관심 영역은 예를 들어 하나 또는 2개의 땜납 볼을 포함하여 더 소형일 수 있다. 땜납 볼(61)은 이들이 구형 기하학 구조를 갖는 것으로 가정될 수 있기 때문에 효과적인 기준 마커로서 사용될 수 있다. 하나, 2개 이상의 땜납 볼이 기준 마커로서 사용될 수 있다. 실제로, 다수의 땜납 볼을 사용하는 것은 땜납 볼이 완전히 구형이 아니기 때문에 유리하다. 다수의 땜납 볼을 기준 마커로서 사용하는 것은 이들의 불완전한 대칭성과 연관된 임의의 에러를 감소시킨다. 이들이 공지의 기하학 구조를 갖고 이 기하학 구조가 시스템에 의해 수행된 이미지 프로세싱 프로세스 내에 수용될 수 있으면, 타겟 물체 상의 다른 현존하는 부품이 사용될 수 있다. PCB 또는 반도체 패키지 내의 비아는 땜납 볼에 매우 유사한 특성을 갖는다. 게다가, 쿼드-플랫 노-리드 패키지(Quad-Flat No-Lead package)와 같은 더 복잡하지만 예측 가능한 기하학 구조가 이용될 수 있다.
대안적으로, 이 목적을 위해 설계된 기준 마커가 사용될 수도 있다. 이들 기준 마커는 타겟 물체에 또는 타겟 물체에 근접한 지지체에 고정될 수 있다. 도 5a 내지 도 5e는 몇몇 예시적인 기준 마커 형상을 도시한다. 기준 마커는 사용된 통상의 에너지 레벨에서 X-선에 불투명한 임의의 적합한 재료로부터 형성될 수 있다. 사용된 기준 마커의 스케일은 검사하의 시야 및 물체에 적절할 필요가 있고 따라서 다양한 상이한 크기의 기준 마커가 X-선 장비 또는 소프트웨어 패키지와 함께 제공될 수 있다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c의 기준 마커는 일반적으로 편평한 마커이지만, 이들은 이들에 대한 소정 높이를 갖는다. 이들 기준 마커는 관심 영역의 부품에 유사한 X-선 흡수를 갖도록 형성되고, 따라서 관심 영역 내의 부품에 유사한 밀도, 재료 특성 및 두께를 가질 수 있다. 유리하게는, 이들은 관심 영역의 불명료함을 최소화하기 위해 가능한 한 낮은 높이를 갖고 제조된다.
도 5d 및 도 5e의 기준 마커는 구형 마커이다(이들은 동등하게 디스크일 수 있음). 100 ㎛ 내지 0.8 mm의 직경의 적합한 구형 마커가 기구에 사용된 베어링을 위한 공급자로부터 얻어질 수 있다. 이들 베어링은 땜납 볼보다 더 완벽하게 구형이고 따라서 기준 마커를 더 양호하게 한다.
설명되는 바와 같이, 기준 마커 또는 마커들은 촬영된 관심 영역 내에 있을 수 있고 또는 촬영된 관심 영역 외부에 있을 수 있다. 어떠한 배열이 사용되던간에, 기준 마커는 각각의 투영체 내에서 인식 가능해야 한다. 이 인식은 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어 내에 합체된 이미지 인식 기술을 사용하여 자동으로 행해진다. 기준 마커 또는 마커들의 예측된 이미지는 미국 매사추세츠주 01760-2059 내틱 비전 드라이브 1 소재의 코그넥스 코포레이션(Cognex Corporation)의 VisionPro 소프트웨어 제품에 의해 제공되는 것과 같은 상관 접근법을 사용하여 촬영된 영역 내의 기준 마커 또는 마커들의 캡처된 이미지에 비교될 수 있다. 이 소프트웨어는 소스와 검출기 사이의 기준 마커의 사전 결정된 위치에서 기준 마커의 예측된 이미지와 캡처된 이미지 사이의 변환을 계산한다. 이 변환은 이어서 그 사전 결정된 위치에서 관심 영역의 캡처된 이미지에 적용될 수 있어 그 사전 결정된 위치에 대한 관심 영역의 보정된 이미지를 생성할 수 있다.
도 2a 내지 도 2c 및 도 3에 도시된 시스템의 부품이 설명되었고 도 5의 기준 마커의 몇몇 예가 예시되었고, 예시적인 작동 방법이 도 6 및 도 7을 참조하여 설명될 것이다.
도 6은 기준 마커가 관심 영역 내에 있는 촬영 방법의 단계를 도시한다. 프로세스가 단계 600에서 시작된 후에, 사용자는 단계 605에서, X-선 튜브 가속 전압 및 전력, 촬영된 투영체(즉, 이미지)의 수, 이미지가 촬영될 때 검출기(14)[및 지지체(12)]가 가로질러 진행하는 수직으로부터의 각도 범위 및 배율과 같은 다양한 작동 파라미터를 선택할 수 있다. 도 2a 내지 도 2c에서 볼 수 있는 바와 같이, 검출기는 반구 주위로 이동할 수 있고, 원리적으로 투영체는 그 반구 상의 임의의 위치에서 검출기에 의해 취해질 수 있다. 검출기가 존재하는 수직으로부터의 각도가 클수록, 더 많은 정보가 관심 영역에 대해 복구될 수 있다. 그러나, 실제로 검출기가 진행하는 수직으로부터의 각도를 제한하는 것이 바람직하다. 이는 큰 각도에서 X-선이 관심 영역에 도달하기 전에(잠재적으로는 후에) 더 이질적인 부품을 통해 진행할 것이기 때문이다. 따라서, 사용자는 이질적인 물체에 의해 생성된 투영체 내의 노이즈가 큰 각도의 이득을 능가하기 전에 최대 각도를 사용함으로써 균형을 발견해야 한다. 이는 타겟 물체의 토포그래피에 상당 부분 의존할 것이다. 이미지 프로세싱을 간단화하기 위해, 설명된 실시예의 검출기는 관심 영역 상의 X-Y 평면에서 원 위의 위치로 이동하도록 구속되어, 모든 투영체가 수직에 대해 동일한 각도로 취해지게 된다.
사용자는 또한 취해질 투영체의 수를 선택하고, 선택은 최종 3차원 모델 내의 요구 상세와 시간 제약 사이의 균형일 수 있다. 임의의 수가 사용될 수 있지만, 통상적으로 12 내지 720개의 투영체이다.
예를 들어, 사용자가 취해질 72개의 투영체를 선택하고, 수직으로부터 30°의 각도 및 특정 배율을 선택하면, 프로세서는 이들 파라미터에 따라 X-선 소스(10), 지지체(12) 및 검출기(14)에 대한 72개의 상이한 상대 위치를 계산한다. 결과는 지지체(12) 및 검출기(14)의 초기 위치 및 지지체(12) 및 검출기(14)가 원형 경로 주위에 동등하게 이격되어 이동될 수 있어 X-선 소스에 대해 30°의 원추각을 형성하는 71개의 상이한 위치일 것이다. 71개의 위치는 지지체(12) 및 검출기(14)가 이동될 수 있는 사전 결정된 위치일 것이다. 이들 파라미터의 일부 또는 모두는 제 1 이미지가 기록되기 전의 임의의 시간에 프로세스에서 이후에 선택되거나 조정될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
단계 610에서, 기준 마커로서 관심 영역 내에 미리 존재하는 요소를 사용해야 하는지 또는 관심 영역 내의 타겟 물체 상에 기준 마커를 고정해야 하는지 여부에 대한 판정이 행해져야 한다. 타겟 물체 상에 미리 존재하는 요소가 기준 마커로서 사용되려고 하면, 프로세스는 단계 620에서 계속된다. 외부에서 공급된 기준 마커가 요구되면, 이 마커는 단계 615에서 타겟 물체에 고정된다. 촬영 프로세스 중에 관심 영역에 대해 적소에 기준 마커를 고정 유지하는데 충분한 임의의 적합한 고정 기술이 사용될 수 있다.
단계 620에서, 사용자는 검출기의 시야를 선택해야 한다. 설명된 바와 같이, 시야는 타겟 물체의 관심 영역을 포함해야 한다. 생성된 3차원 모델의 품질이 시야의 중심에서 최대이고 관심 물체의 부분이 모든 투영체에서 보여지지 않을 수도 있는 코너 및 에지에서 비교적 열악하지만 관심 영역의 양호한 품질의 3차원 모델에 대해 필요한 것보다 크지 않기 때문에, 시야는 바람직하게는 관심 영역보다 크다. 시야는 시야 주위에 박스를 묘사하기 위해 커서를 사용하는 것과 같이 사용자 인터페이스를 사용하여 스크린 상에 선택될 수 있다. 시야의 선택은 통상적으로 X-선 소스 위에 직접 또는 수직으로 관심 영역 및 검출기로 행해진다. 일단 시야가 선택되어 있으면, 사용자 인터페이스(51)를 통한 사용자로부터의 입력은 프로세서(48)가 움직임 제어기(40)에 명령 신호를 송신할 수 있게 한다. 이에 응답하여, 움직임 제어기(40)는 선택된 시야를 표시하기 위해 명령 신호에 따라 검출기(14) 및 지지체(12)의 위치를 조정한다. 사용자는 시야가 원하는 바와 같이 될 때까지 검출기(14)와 지지체(12)의 위치를 계속 조정할 수 있다.
시야가 선택되면, 기준 마커 또는 마커들은 단계 625에서 식별되어야 한다. 이 실시예에서, 기준 마커는 관심 영역 내에 있고 따라서 선택된 시야 내에 있다. 기준 마커를 선택하기 위해, 검출기 및 지지체는 이제 X-선 소스 위의 직접 또는 수직의 위치로부터 이들을 제 1 투영체에 대해 수직으로부터 원하는 각도에 배치하는 초기 위치로 이동시킨다. 기준 마커는 사용자 인터페이스를 사용하여 스크린 상에서 선택된다. 사용자는 커서를 사용하여 또는 디스플레이 스크린 상의 시야의 부분 또는 부분들 주위에 박스 또는 박스들을 드래그하여 기준 마커를 식별할 수 있다. 지지체(12) 및 검출기(14)가 이들의 초기 위치에 있는 상태로, 관심 영역을 포함하는 시야의 제 1 이미지가 이어서 단계 630에서 검출기에 의해 기록되고 메모리(49) 내에 저장된다. 사용자에 의해 기준 마커로서 선택된 이미지의 부분 또는 부분들은 또한 메모리(49) 내에 저장된다. 기준 마커 또는 마커들의 이미지 및 위치는 검출기에 의해 기록된 후속의 투영체의 각각 내의 기준 마커 또는 마커들의 예측된 이미지를 계산하기 위한 기초로서 사용된다. 시스템은 기준 마커의 기하학 구조 및 위치를 인식하고 어느 각각의 투영체에서 지지체 및 검출기의 사전 결정된 위치를 인식한다. 이 정보를 사용하여, 각각의 사전 결정된 위치에서 취해진 투영체에서 기준 마커의 예측된 이미지 및 위치를 계산하는 것이 가능하다.
지지체(12) 및 검출기(14)는 관심 영역의 이미지 및 기준 마커를 각각의 위치에 기록하기 위해 사전 결정된 위치의 각각을 통해 이동되어야 한다. 전술된 바와 같이, 각각의 투영체에 대한 지지체(12) 및 검출기(14)의 위치는 사용자에 의해 설정된 파라미터에 기초하여 프로세서(48)에 의해 계산된다. 전술된 예에서, 사용자는 취해질 72개의 투영체, 검출기에 대한 X-선 소스 위의 수직으로부터 30°의 각도 및 특정 배율을 선택하였고, 이어서 프로세서는 이들 파라미터에 따라 X-선 소스(10), 지지체(12) 및 검출기(14)에 대해 72개의 상이한 상대 위치를 계산하였다. 단계 635, 640 및 645에서, 움직임 제어기는 나머지 71개의 사전 결정된 위치의 각각으로 순차적으로 지지체(12) 및 검출기(14)를 이동시키고, 검출기(14)는 각각의 위치에서 관심 영역 및 기준 마커를 포함하는 시야의 이미지를 기록한다. 움직임 제어기는 시퀀스에서 다음 위치로 지지체 및 검출기를 이동시키기 위해 서보 모터(41 내지 45)에 증분 신호를 송신한다. 단계 640 및 645는 모든 요구된 이미지가 기록될 때까지 반복된다(도 6은 단계 640 및 645가 n회 반복되는 것을 도시하고 있음). 모든 요구된 이미지가 기록된 후에, 신호가 단계 640으로부터 단계 660으로 송신되어 관심 영역의 보정된 이미지로부터 관심 영역의 3D 모델을 생성한다.
기준 마커의 예측된 이미지의 계산이 단계 650으로서 도시되어 있다. 전술된 바와 같이, 각각의 투영체에 대한 X-선 소스, 관심 영역 및 검출기 사이의 원하는 공간적 관계가 사용자에 의해 설정된 파라미터에 기초하여 계산된다. 따라서, 기준 마커의 기하학 구조 및 위치의 공간적 관계 및 인식에 기초하여, 기준 마커의 위치 및 예측된 이미지가 각각의 위치에 대해 계산될 수 있다. 이 예에서, 기준 마커는 X-선 소스에 대해 고정된 원추각의 원형 경로 주위로 이동하도록 구속된 수직축 및 검출기에 대해 회전 대칭을 갖는 것으로 가정되어, 기준 마커가 단지 시야 내의 그 위치만이 변경된 상태로 각각의 투영체 내에서 동일한 크기 및 형상을 나타낸다. 그러나, 기준 마커는 원한다면 더 복잡한 기하학 구조를 가질 수 있다. 이 기하학 구조의 설명은 이어서 프로세서에 의해 수행된 이미지 프로세싱 계산에 있어서 파라미터로서 포함된다.
단계 650에서 기준 마커의 예측된 이미지의 계산은 이미지 캡처 단계 635 내지 645와 동시에 또는 순차적으로 수행될 수 있다. 단계 650은 또한 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 이미지 캡처 프로세싱에 대한 별개의 프로세서(52) 상에서 수행될 수 있다.
단계 655에서, 각각의 사전 결정된 위치에 대해, 기준 마커 또는 마커들의 각각의 예측된 이미지가 기준 마커의 대응 캡처된 이미지에 비교된다. 각각의 사전 결정된 이미지에 대해, 프로세서(48)(또는 52)는 예측된 이미지 상에 기준 마커 또는 마커들의 캡처된 이미지를 맵핑하기 위해 변환을 계산한다. 이는 이미지로부터 상관 또는 에지 추출에 의해 기준 마커의 특정 특징 또는 기준 마커의 위치를 식별하고 이들의 공간적 관계를 발견함으로써 행해진다. 각각의 사전 결정된 위치에 대한 이 변환은 이 사전 결정된 위치에서 관심 영역에 대한 보정된 이미지를 생성하기 위해 이 사전 결정된 위치에서 관심 영역의 캡처된 이미지에 적용된다. 보정된 이미지는 효과적으로는 위치설정 메커니즘이 원하는 바와 같이 지지체 및 검출기를 정확하게 위치시키는 것이 가능해진 캡처되어 있는 이미지이다.
일단 모든 사전 결정된 위치에 대한 관심 영역의 이미지가 보정되어 있으면, 보정된 이미지는 단계 640으로부터 신호에 응답하여 단계 660에서 조합되어 관심 영역의 3차원 모델을 생성한다. 이들 이미지는 상기에 언급된 프렉시온 인크에 의해 제공되는 ReconPro 재구성 솔루션과 같은 영상 합성 알고리즘을 사용하여 조합될 수 있다.
3차원 모델은 이어서 디스플레이(50) 상에 사용자에 의한 뷰잉을 위해 이용 가능해지고, 모델을 통한 상이한 슬라이스가 조인트 및 불완전한 땜납 조인트 내의 보이드 형성의 레벨과 같은 결함을 조사하기 위해 사용자 인터페이스(51)를 사용하여 사용자에 의해 뷰잉을 위해 선택될 수 있다. 이 결함 분석은 제조된 아이템이 일관적으로 유지되고 품질 임계치에 부합하는지를 점검함으로써 제조 프로세스를 최적화하기 위해 그리고 프로세스 제어를 위해 유용하다.
도 7은 관심 영역의 외부의 기준 마커의 사용을 허용하는 도 6에 도시된 방법의 수정예를 도시한다. 예를 들어, 관심 영역이 전자 부품으로 조밀하게 커버되어 있으면, 기준 마커는 관심 영역의 외부에 그러나 동일한 기판 상에 또는 지지체 상에 직접 위치될 수도 있다. 도 7의 실시예의 방법은 도 6에 도시된 동일한 초기 단계 600 내지 620을 포함한다. 도 7은 단지 방법의 후속 단계만을 도시한다. 단계 700에서, 기준 마커는 사용자에 의해 식별되어야 한다. 이는 단계 620에서 관심 영역에 대해 선택된 시야로부터 기준 마커를 포위하는 시야로 검출기의 시야를 변경하는 것을 요구한다. 이를 행하기 위해, 사용자 인터페이스(51) 및 스크린(50)을 사용하여, 사용자는 검출기(14)가 고정 유지되는 동안 지지체(12)의 이동(이상적으로는 동일한 XY 평면 내에서, 따라서 배율은 불변)을 제어한다. 지지체는 원하는 기준 마커가 시야 내에, 이상적으로는 스크린의 중심 내에 있도록 하는 위치로 이동된다. 검출기 및 지지체는 이어서, 기준이 관심 영역의 시야 내에 있는 경우에서 전술된 바와 마찬가지로, X-선 소스 위의 위치로부터 직접 또는 수직으로, 제 1 투영체에 대해 수직으로부터 원하는 각도로 이들을 배치하는 초기 위치로 이동된다. 기준은 이어서 커서를 사용하여 또는 스크린 상의 기준의 이미지 주위로 박스를 드래그함으로써 식별된다.
상기 프로세스 중에, 관심 영역에 대한 시야의 x 및 y 위치에 대한 기준을 위한 시야의 x 및 y 위치가 저장된다. x 및 y 오프셋 신호로서 메모리 내에 저장될 수 있는 이들 x 및 y 위치는 이어서 x 및 y 모터(41, 42)의 제어 하에서, 관심 영역에 대한 시야의 위치와 기준 마커의 시야의 위치 사이로 지지체를 이동시키도록 이후에 사용된다.
이미지 캡처 프로세스는 이어서 관심 영역을 포함하는 시야의 이미지 및 이후에 검출기 및 관심 영역의 각각의 사전 결정된 위치에 대한 기준 마커를 포함하는 시야의 이미지를 기록함으로써 계속된다. 단계 705에서, 관심 영역의 이미지가 제 1 사전 결정된 위치에 대해 기록된다. 지지체는 이어서 저장된 x 및 y 오프셋 신호를 사용하여 단계 710에서 이동되고, 반면에 검출기는 X-선 소스에 대해 고정 유지되어, 기준이 제 1 사전 결정된 위치에 있게 된다. 기준을 포함하는 시야의 제 1 이미지가 이어서 단계 715에서 기록된다. 단계 700은 미리 대신에 단계 710 후에 수행될 수 있고, 실제로 이는 사용자에 대해 더 편리할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 기준 마커는 관심 영역 및 검출기의 각각의 사전 결정된 위치에 대해 그 이후 대신에 관심 영역 이전에 촬영될 수도 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.
단계 720에서, 검출기 및 지지체(즉, 관심 영역)의 모두는 관심 영역의 다음 투영체에 대응하는 다음의 사전 결정된 위치로 이동된다. 단계 725에서, 관심 영역을 포함하는 시야의 이미지가 이 다음의 사전 결정된 위치에서 기록된다. 단계 730에서, 지지체는 XY 오프셋 신호를 사용하여 이동되고, 반면에 검출기는 관심 영역의 이미지가 방금 기록되었던 사전 결정된 위치에 기준이 위치되어 있을 때까지 X-선 소스에 대해 고정 유지된다. 단계 735에서, 이 사전 결정된 위치에서 기준 마커를 포함하는 시야의 이미지가 기록된다. 프로세스는 이어서 단계 720으로 복귀하고, 관심 영역 및 기준 마커의 이미지가 관심 영역 및 검출기의 각각의 사전 결정된 위치에 대해 캡처될 때까지 단계 720 내지 735가 반복된다. 이하에 설명되는 바와 같이, 이미지가 모든 사전 결정된 위치에 대해 캡처된 후에, 신호가 단계 722로부터 송신되고 단계 752는 3차원 모델을 생성한다.
단계 740에서, 기준 마커의 예측된 이미지의 계산이 도 6을 참조하여 설명된 바와 동일한 방식으로 수행된다. 단계 745에서, 각각의 사전 결정된 위치에 대해, 기준 마커의 예측된 이미지의 각각은 기준 마커의 대응 캡처된 이미지에 비교되고, 변환은 이를 예측된 이미지 상에 맵핑하기 위해 각각의 캡처된 이미지에 대해 계산된다. 동일한 기술이 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이 사용될 수 있다. 각각의 사전 결정된 위치에 대한 변환은 이어서 관심 영역의 대응 캡처된 이미지에 적용되어 각각의 사전 결정된 위치에 대한 관심 영역의 보정된 이미지를 생성한다. 관심 영역의 보정된 이미지는 제 1 이미지 다음에 각각의 투영체에 대해 생성된다. 전술된 바와 같이, 모든 사전 결정된 위치에 대한 이미지가 캡처되어 있는 단계 720으로부터 신호가 단계 750에서 수신될 때, 제 1 이미지 및 후속의 보정된 이미지는 이어서 단계 750에서 영상 합성 알고리즘에서 조합되어 관심 영역의 3차원 모델을 생성한다.
관심 영역 및 기준 마커의 개별 촬영은 지지체의 이동이 반복 가능하면, 비교적 부정확한 위치설정 메커니즘으로 실용적이다. 따라서, 관심 영역의 사전 결정된 위치로의 기준 마커의 각각의 이동을 위해 지지체를 정확하게 이동하는 것이 가능하지 않을 수도 있지만, 제어 신호는 동일하고 최종 이동은 동일하다. 단계 730과 관련하여, 지지체가 고정 유지되는 동안 관심 영역과 기준 마커 사이로 이동되는 것은 지지체보다는 검출기일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 도 2에 도시된 메커니즘에서, 지지체의 이동이 더 반복 가능하기 때문에 검출기를 고정 유지하고 지지체를 이동시키는 것이 바람직하다. 그러나, 이는 상이한 기계적 장치에서는 해당되지 않을 수도 있다.
본 발명이 특정 실시예를 참조하여 설명되어 있지만, 다수의 수정이 동일한 본 발명의 개념을 사용하면서 시스템 및 방법에 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 예를 들어, 최종 캡처된 이미지 내에 상이한 에러를 도입하는 상이한 시스템이 타겟 물체 및 검출기를 이동시키기 위해 사용될 수도 있다. 사용된 시스템에 무관하게, 적합한 기준 마커의 사용은 보정된 이미지가 생성될 수 있게 한다.
10: X-선 소스 12: 가동 지지체
14: 가동 검출기 16: 영역
20: 프레임 21: 레그
25: 보 26: 지지 플레이트
44: 모터 48: 프로세서
49: 메모리 51: 인터페이스
14: 가동 검출기 16: 영역
20: 프레임 21: 레그
25: 보 26: 지지 플레이트
44: 모터 48: 프로세서
49: 메모리 51: 인터페이스
Claims (15)
- 타겟 물체 상의 관심 영역의 3차원 표현을 생성하는 방법으로서,
상기 관심 영역에 대해 고정된 가동 표면 상에 또는 상기 타겟 물체의 관심 영역 내에, 기하학 구조를 갖는 하나 이상의 마커 요소를 갖는 단일 기준 마커(fiducial marker)를 식별하는 단계;
상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커가 방사선 소스에 대해 제 1 위치에 있고 검출기가 상기 방사선 소스에 대해 제 1 검출기 위치에 있을 때 상기 검출기로 상기 방사선 소스로부터의 방사선을 검출함으로써 상기 단일 기준 마커의 제 1 이미지 및 상기 관심 영역의 제 1 이미지를 생성하는 단계; 및
상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커의 다수의 목표(desired) 제 2 위치들 및 대응 목표(desired) 제 2 검출기 위치들 각각에 대하여 하기의 단계들을 수행하는 단계;를 구비하고,
상기 하기의 단계들은,
상기 방사선 소스에 대해 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커를 상기 방사선 소스에 대한 제 2 위치로 이동시키고 상기 검출기를 상기 방사선 소스에 대한 제 2 검출기 위치로 이동시키는 단계;
상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커가 상기 방사선 소스에 대해 상기 제 2 위치에 있고 상기 검출기가 상기 방사선 소스에 대해 상기 제 2 검출기 위치에 있을 때 상기 검출기로 상기 방사선 소스로부터의 방사선을 검출함으로써 상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지 및 상기 관심 영역의 제 2 이미지를 생성하는 단계;
상기 단일 기준 마커의 기하학 구조에 기초하여, 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커의 대응 목표(desired) 제 2 위치 및 목표(desired) 제 2 검출기 위치에 대한 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지를 결정하는 단계;
상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지를 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지에 맵핑하는 이미지 변환을 결정하기 위해 상기 대응 목표(desired) 제 2 위치에서 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지에 관련하는 정보와 상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지의 비교를 이용하고, 상기 이미지 변환을 상기 관심 영역의 제 2 이미지에 적용하여 상기 관심 영역에 대한 보정된 제 2 이미지 데이터를 생성하며, 상기 보정된 제 2 이미지 데이터는 상기 목표(desired) 제 2 위치와 상기 목표(desired) 제 2 검출기 위치에서 상기 단일 기준 마커 및 상기 관심 영역의 제 2 이미지가 생성된다면 캡처될 이미지인, 단계; 및
상기 단일 기준 마커 및 상기 관심 영역의 제 1 이미지 및 상기 목표(desired) 제 2 위치들 각각에 대한 상기 보정된 제 2 이미지 데이터를 이용하여 상기 관심 영역의 3차원 표현을 생성하는 단계인 방법. - 제 1 항에 있어서, 상기 관심 영역 상에 또는 상기 가동 표면 상에 상기 단일 기준 마커를 배치하는 단계를 더 구비하는 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 단일 기준 마커는 상기 관심 영역의 각각의 이미지 내에 있는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 단일 기준 마커의 각각의 이미지는 상기 관심 영역의 각각의 이미지와는 별개이고, 상기 단일 기준 마커의 제 1 이미지 및 상기 관심 영역의 제 1 이미지를 생성하는 단계는 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커를 순차적으로 상기 제 1 위치로 이동시키면서 상기 제 1 검출기 위치에 상기 검출기를 유지하는 단계를 구비하는 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지 및 상기 관심 영역의 제 2 이미지를 생성하는 단계는 상기 단일 기준 마커의 제 1 이미지를 생성하고 상기 관심 영역의 제 1 이미지를 생성하는 단계 후에 수행되는 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지는 상기 단일 기준 마커 또는 각각의 기준 마커 요소가 회전 대칭을 갖는다는 가정에 기초하여 계산되는 방법.
- 타겟 물체 상에 관심 영역의 3차원 표현을 생성하기 위한 시스템으로서,
X-선 소스;
상기 타겟 물체 및 기하학 구조를 갖는 하나 이상의 마커 요소를 갖는 단일 기준 마커를 지지하도록 구성된 지지체 및 상기 지지체를 이동시키도록 구성된 지지체 운반 메커니즘;
X-선 검출기 및 상기 검출기를 이동시키도록 구성된 검출기 운반 메커니즘;
상기 지지체 운반 메커니즘 및 상기 검출기 운반 메커니즘에 접속된 움직임 제어기로서, 상기 움직임 제어기는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커를 이동시키기 위해 상기 지지체 운반 메커니즘에 명령 신호들을 공급하고 제 1 검출기 위치로부터 제 2 검출기 위치로 상기 검출기를 이동시키기 위해 상기 검출기 운반 메커니즘에 명령 신호들을 공급하도록 구성되어, 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커가 상기 제 1 위치에 있고 상기 검출기가 상기 제 1 검출기 위치에 있어서 상기 검출기가 제 1 위치 이미지 정보를 생성하게 할 때, 그리고 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커가 상기 제 2 위치에 있고 상기 검출기가 상기 제 2 검출기 위치에 있어서 상기 검출기가 제 2 위치 이미지 정보를 생성하게 할 때, 상기 X-선 소스로부터의 X-선이 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커를 통해 상기 검출기로 전송되게 하는, 상기 움직임 제어기와,
상기 제 1 위치 이미지 정보를 사용하여 상기 관심 영역의 제 1 이미지 및 상기 단일 기준 마커의 제 1 이미지를 생성하고 상기 제 2 위치 이미지 정보를 사용하여 상기 관심 영역의 제 2 이미지 및 상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지를 생성하도록, 상기 검출기로부터 상기 제 1 위치 이미지 정보 및 상기 제 2 위치 이미지 정보를 수신하도록 구성된, 상기 검출기에 결합된 이미지 프로세서를 구비하고,
상기 이미지 프로세서는
상기 제 2 위치에서 상기 단일 기준 마커의 예측된 이미지를 계산하고,
상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지를 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지에 맵핑하는 이미지 변환을 결정하기 위해 상기 제 2 위치에서 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지와 상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지의 비교를 이용하고, 상기 이미지 변환을 상기 관심 영역의 제 2 이미지에 적용하여 상기 관심 영역의 보정된 제 2 이미지를 생성하며, 상기 보정된 제 2 이미지 데이터는 목표(desired) 제 2 위치와 목표(desired) 제 2 검출기 위치에서 상기 단일 기준 마커 및 상기 관심 영역의 제 2 이미지가 생성된다면 캡처될 이미지이며,
상기 단일 기준 마커 및 상기 관심 영역의 제 1 이미지 및 상기 관심 영역의 보정된 제 2 이미지를 이용하여 상기 관심 영역의 3차원 표현을 생성하도록 구성되는 시스템. - 제 9 항에 있어서, 상기 검출기로부터의 신호들에 기초하여 이미지 데이터를 표시하도록 구성된 시각적 디스플레이 및 사용자 인터페이스를 더 구비하고, 상기 사용자 인터페이스는 사용자가 상기 시각적 디스플레이 상의 이미지 내로부터 상기 단일 기준 마커를 선택할 수 있게 하도록 구성되는 시스템.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 검출기 운반 메커니즘은 상기 검출기가 결합되는 피벗 가능한 아치형 트랙을 포함하는 시스템.
- 제 9 항 또는 제10항에 있어서, 상기 지지체 운반 메커니즘은 상기 지지체가 3개의 직교 방향들에서 독립적으로 이동할 수 있게 하도록 구성되는 시스템.
- X-선 촬영 장치와 함께 사용을 위한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체로서, 상기 X-선 촬영 장치는 X-선 소스; 관심 영역 및 기하학 구조를 갖는 하나 이상의 마커 요소를 갖는 단일 기준 마커를 위한 지지체를 이동시키는 지지체 운반 메커니즘; X-선 검출기; 상기 검출기를 이동시키도록 구성된 검출기 운반 메커니즘; 및 상기 지지체 운반 메커니즘 및 상기 검출기 운반 메커니즘에 접속된 움직임 제어기로서, 상기 움직임 제어기는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커를 이동시키기 위해 상기 지지체 운반 메커니즘에 명령 신호들을 공급하고 제 1 검출기 위치로부터 제 2 검출기 위치로 상기 검출기를 이동시키기 위해 상기 검출기 운반 메커니즘에 명령 신호들을 공급하도록 구성되어, 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커가 상기 제 1 위치에 있고 상기 검출기가 상기 제 1 검출기 위치에 있을 때, 그리고 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커가 상기 제 2 위치에 있고 상기 검출기가 상기 제 2 검출기 위치에 있을 때 상기 X-선 소스로부터의 X-선들이 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커를 통해 상기 검출기로 전송되게 하는, 상기 움직임 제어기를 구비하고, 상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 상기 X-선 촬영 장치에 접속된 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 컴퓨터 프로세서가,
사용자가 상기 관심 영역을 선택하고 상기 단일 기준 마커를 선택하도록 요구하고,
수신된 이미지 데이터에 기초하여 상기 제 1 위치에서 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준마커의 제 1 이미지들을 생성하고, 상기 제 2 위치에서 상기 관심 영역 및 상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지들을 생성하며,
상기 제 2 위치에서 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지를 생성하며,
상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지를 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지에 맵핑하는 이미지 변환을 결정하기 위해 상기 제 2 위치에서 상기 단일 기준 마커의 예측된 제 2 이미지와 상기 제 2 위치에서 상기 단일 기준 마커의 제 2 이미지의 비교를 이용하고, 상기 이미지 변환을 상기 관심 영역의 제 2 이미지에 적용하여 상기 제 2 위치에서 상기 관심 영역에 대한 보정된 제 2 이미지 데이터를 생성하며, 상기 보정된 제 2 이미지 데이터는 목표(desired) 제 2 위치와 목표(desired) 제 2 검출기 위치에서 상기 단일 기준 마커 및 상기 관심 영역의 제 2 이미지가 생성된다면 캡처될 이미지이며, 상기 단일 기준 마커 및 상기 관심 영역의 제 1 이미지 및 상기 제 2 위치에서 상기 관심 영역에 대한 보정된 제 2 이미지 데이터를 이용하여 상기 관심 영역의 3차원 표현을 생성하게 하는,
타겟 물체 상의 관심 영역의 3차원 표현을 생성하기 위해 실행 가능한 명령들을 보유하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체. - 제 13 항에 있어서, 상기 X-선 촬영 장치에 접속된 컴퓨터 프로세서에 의해 실행될 때 상기 움직임 제어기의 작동을 제어하는 실행 가능한 명령들을 더 보유하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
- 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 타겟 물체는 전자 회로 기판인, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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