JPH0815174B2 - 放射線透過画像演算処理システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、放射線透過画像演算処理システムに関し、
詳しくは、被検体内の所定の深さの内部画像を抽出する
のに使用し得る放射線透過画像演算処理システムに関す
る。

（従来の技術） 従来、この種の放射線透過画像演算処理システムにお
いては、例えば、撮像管の管面に載置した被検体に対し
て放射線発生装置からの放射線を照射し、該被検体を透
過した放射線を撮像管が受けて撮像することにより、被
検体の内部状態を透過画像として入手し、この透過画像
を画像処理装置で画像データとして演算処理している。

（発明が解決しようとする問題点） このような従来の放射線透過画像演算処理システムに
おいては、被検体が積層構造に形成されているとして
も、被検体の透過画像は放射線が透過する被検体の厚さ
方向における放射線の透過度によって形成されるため、
透過画像は各層の重なりである単なる濃度コントラスト
として形成され、層の重なりの有無を判断できる程度で
あり、被検体内の所定の深さに積層されている各層の内
部状態の画像のみを抽出することはできないという問題
がある。

従って、このような被検体内の各層の内部状態の画像
を得るには、従来、被検体を破壊しなければならなかっ
た。更に、従来、被検体の透過画像を得るのに、Ｘ線断
層装置を使用することが必要であるため、装置全体が大
規模となり、簡単に使用できないとともに非経済的であ
るという問題もある。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、被検体内の所定の深さの内部状態の画像を
簡単に抽出し得る放射線透過画像演算処理システムを提
供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） かかる問題の解決にあたり、本発明は、第１図にて例
示するごとく、放射線を発生する放射線発生手段１と、
この放射線発生手段１から第１及び第２の入射角にて被
検体２を通し放射線をそれぞれ受けたとき被検体２の前
記第１及び第２の入射角にそれぞれ対応する第１及び第
２の透過像を撮影する撮像手段３と、放射線発生手段１
から撮影手段３への放射線の入射角が前記第１及び第２
の入射角となるように放射線発生手段１と撮影手段３と
の間の相対的位置関係を選択的に調整する調整手段４
と、前記第１透過像に相当する第１画像を前記第２透過
像に相当する第２画像に向けて移動させて前記第１画像
の一部分がこれに対応する前記第２画像の部分と一致す
るように位置合せする画像位置合せ手段５と、この画像
位置合せ手段５による位置合せ後の第１及び第２の画像
間の画像減算を行う画像減算手段６とを備えたことにあ
る。

（作用） 本発明の放射線透過画像演算処理システムでは、被検
体の第１および第２の透過像の互いに対応する部分が一
致するように第１および第２の透過像を位置合せし、こ
の位置合せされた透過像を相互に画像減算し、これによ
り前記所定部分が存在する深さの被検体の内部画像また
は該深さの部分の画像を除いて内部画像を抽出してい
る。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。

まず最初に、第２図ないし第９図を参照して本発明の
一実施例について説明する。

第２図〜第４図において、符号10は撮像装置を示して
おり、この撮像装置10は、その両側壁11,12の各上端中
央部にて各支持機構20,30により撮像管13の管面13aの中
心Ｏを基準とし第２図にて図示左右方向へ傾動可能に両
支持壁W1,W2に支持されている。支持機構20は、補助板2
1と、支持ロッド22と、ベアリング23とにより構成され
ており、補助板21は撮像装置10の側壁11の上端中央部に
固着されている。支持ロッド22は、撮像管13の管面13a
の中心Ｏを通り両側壁11,12に直交する水平線上に位置
し、その内端にて補助板21に固着され、一方、その外端
にてベアリング23により回動自在に軸支されている。な
お、ベアリング23は支持壁W1に固着されている。

一方、支持機構30は、補助板31と、支持ロッド32と、
ベアリング33とにより構成されており、補助板31は撮像
装置10の側壁12の上端中央部に補助板21に対向して固着
されている。支持ロッド32は、支持ロッド22と同様に前
記水平線上に位置し、その内側にて補助板31に固着さ
れ、一方、その外側にてベアリング24（支持壁W2に固着
されている。）により回動自在に軸支されている。Ｘ線
発生装置40は、第２図及び第３図に示すごとく、撮像管
13の直上にて、その開口41を撮像管13の管面13aに向け
て支持されており、このＸ線発生装置40は、その操作時
に管面13aに向けて放射状にＸ線を発生する。

駆動機構50は、第２図及び第３図に示すごとく、Ｕ字
状に形成した連結部材51と、駆動軸52を備えており、連
結部材51は、その両腕部51a、51a間に、撮像装置10の底
壁中央から下方へ突出する連結片14を相対的に移動可能
に嵌装しピン53により連結片14に連結されている。かか
る場合、ピン53は、第２図及び第３図に示すごとく、そ
の両端にて連結部材51の両腕部51a,51aに嵌着されてお
り、ピン53の中間部位は、連結片14に上下方向に穿設し
た長穴14a内に上下動自在に遊嵌されている。駆動軸52
は水平状に位置してその一端にてベアリング54により回
転自在に軸支されており、この駆動軸52の他端はカップ
リング55により減速機56の出力軸に連結されている。ま
た、駆動軸52の中間部位には雄ねじ部52aが形成されて
おり、この雄ねじ部52aは、連結部材51の基部に形成し
た雌ねじ穴51bに螺合されて、その回転により連結部材5
1を軸方向（第２図にて図示左右方向）に移動させる。
減速機56は所定の減速比にてモータ57により駆動させて
その出力軸（即ち、駆動軸52）を回転させる。なお、モ
ータ45は適宜な操作手段の操作により駆動停止するよう
になっている。

次に本発明の電気回路構成について説明すると、Ａ−
Ｄ変換器60が、撮像管13に接続されて、この撮像管13か
ら生じる撮像信号をディジタル信号に変換する。かかる
場合、撮像管13は、その管面13a上に載置した試料Ｓ
（第２図及び第３図参照）を通しＸ線発生装置40からＸ
線を受けたとき、管面13aの傾動角に対応する試料Ｓの
内部状態を透過像として撮像しこれを撮像信号として発
生する。ディジタルコンピュータ70は、そのROMに予め
記憶したコンピュータプログラムを第６図のフローチャ
ートに従いＡ−Ｄ変換器60及びキーボード90との協働に
より実行し、かかる実行中において、ブラウン管80（以
下、CRT80という）その表示面80a（第９図参照）にて表
示させるに必要な演算処理を行なう。本実施例におい
て、試料Ｓは、第７図及び第８図に示すごとく、第１層
Sa、第２層Sb及び第３層Scの重合構造（例えば、パワト
ランジスタ）を有しており、第１及び第２の層Sa,Sb間
の接合面L1及び第２及び第３の層Sb,Sc間の接合面L2は
共に半田付けにより処理されているものとする。

以上のように構成した本実施例において、試料Ｓの各
接合面L1,L2の状態を観察するために、本発明システム
を作動状態におけば、ディジタルコンピュータ70が第６
図のフローチャートに従いコンピュータプログラムをス
テップ100にて実行開始し、ステップ100aにて同期信号
を発生し、かつステップ101にて「NO」との判別を繰返
す。かかる状態にて、減速機56を第３図にて図示時計方
向へ回転させるべくモータ57を駆動すれば、連結部材51
が駆動軸52の回転のもとに第２図にて図示左方へ同駆動
軸52に沿って移動し、撮像装置10がピン53を連結片14の
長穴14aに沿って上動させつつ両支持軸22、32を軸とし
て第２図にて図示左方へ傾動し、撮像管13が管面13aの
中心Ｏを基準とし試料Ｓと共に第７図に示すごとく傾動
する。

しかして、撮像管13の管面13aに対する法線Ｐ（中心
Ｏを通る）が基準鉛直線Ｑとの関連にてなす傾動角θ
（第７図参照）が所定角θ_０に達するまで撮像管13が傾
動したとき、モータ57の停止により減速機56の回転を停
止させ、Ｘ線発生装置40からＸ線を放射状に発生させれ
ば、このＸ線が試料Ｓの各接合面L1,L2の各部分の状態
に応じた透過度合にて試料Ｓを透過して撮像管13の管面
13aに入射する。ついで、撮像管13が、所定角θ_０に対
応する試料Ｓの両接合面L1,L2の重合状態（以下、第１
重合状態という）を第１透過像として撮像しこの撮像結
果を第１撮像信号として発生し、Ａ−Ｄ変換器60が同第
１撮像信号を第１ディジタル信号に変換しディジタルコ
ンピュータ70に付与する。すると、ディジタルコンピュ
ータ70がステップ101にてＡ−Ｄ変換器60からの第１デ
ィジタル信号に基づき「YES」と判別し、次のステップ1
01aにて同第１ディジタル信号の内容を第１画像データ
として一時的に記憶する。

然る後、ステップ102にて「NO」との判別を繰返して
いる間に、減速機56を第３図にて図示反時計方向へ回転
させるべくモータ57を駆動すれば、連結部材51が駆動軸
52の回転のもとに第２図にて図示右方へ同駆動軸52に沿
って移動し、影像装置10がピン53を連結片14の長穴14a
に沿って下動させた後上動させつつ両支持軸22,32を軸
として第２図にて図示右方へ傾動し、撮像管13が管面13
aの中心Ｏを基準とし試料Ｓと共に第８図に示すごとく
傾動する。

しかして、法線Ｐがなす傾動角θ（第８図参照）が所
定角−θ_０に達するまで撮像管13が傾動したとき、モー
タ57の停止により減速機56の回転を停止させ、Ｘ線発生
装置40からＸ線を放射状に発生させれば、このＸ線が試
料Ｓの各接合面L1,L2の各部分の状態に応じた透過度合
にて試料Ｓを透過して撮像管13の管面13aに入射する。
ついで、撮像管13が、所定角−θ_０に対応する試料Ｓの
両接合面L1,L2の重合状態（以下、第２重合状態とい
う）を第２透過像として撮像しこの撮像結果を第２撮像
信号として発生し、Ａ−Ｄ変換器60が同第２撮像信号を
第２ディジタル信号に変換しディジタルコンピュータ70
に付与する。すると、ディジタルコンピュータ70がステ
ップ102にて「YES」と判別し、次のステップ102aにて同
第２ディジタル信号の内容を第２画像データとして一時
的に記憶する。

ここにおいて、上述した両ステップ101a、102aにおけ
る各記憶内容の相関性について第７図及び第８図を参照
して説明する。上述したように、第７図に示すごとく撮
像管13及び試料Ｓがθ＝θ_０だけ傾動した状態において
Ｘ線発生装置40がＸ線を放射状に発生した場合に、単一
のＸ線Ｒが試料Ｓの両接合面L1,L2上の各点A,Bを透過し
管面13a上の点Ｃに垂直に入射するものとすれば、これ
ら両点A,Bは撮像管13により完全な重合点に相当する透
過像として撮像される。

一方、上述したように、第８図に示すごとく撮像管13
及び試料Ｓがθ＝−θ_０だけ傾動した状態においてＸ線
発生装置40がＸ線を放射状に発生した場合に、第７図に
て示した両接合面上の各点A,Bを透過する各Ｘ線R1,R2
は、相互に相違するとともにＸ線Ｒとも共に相違して管
面13a上の点Ｃとは異なる別々の各点C1,C2にそれぞれ入
射する。このことは、θ＝θ_０からθ＝−θ_０への変化
時に、両点A,Bが管面13a上の中心Ｏを基準として第７図
及び第８図上にて共に描く各軌跡とＸ線の進行方向との
関係を幾何学的に考察すれば、容易に理解されるところ
である。

このようなことから、上述した両接合面L1,L2の第１
重合状態を表わす第１透過像が、接合面L1の状態に相当
する透過像部分αとの接合面L2の状態に相当する透過像
部分βとの重合により構成されているものとすると、上
述した両接合面L1,L2の第２重合状態を表わす第２透過
像においては、両透過像部分α1,β１（それぞれ各透過
像部分α，βに対応する）が管面13a上にて相互に位置
ずれを生じるとともに両透過像部分α，βともそれぞれ
位置ずれを生じることが理解される。従って、両透過像
部分α，α１間の位置ずれ量も両透過像部分β，β１間
のそれとは異なることが理解される。このことは、両ス
テップ101a,102aにおける各記憶内容の相関性が上述の
位置ずれとの関係で特定されることを意味する。

ステップ102aにおける演算後コンピュータプログラム
がステップ103に進むと、ディジタルコンピュータ70
が、ステップ101aにおける第１画像データ及びステップ
102aにおける第２画像データを並列画像データとして合
成しこの合成結果を映像信号として発生する。かかる場
合、前記第１画像データが、上述した両透過像部分α，
βに対応するデータにより構成され、一方、前記第２画
像データが、上述した両透過像部分α1,β１に対応する
データにより構成されているものとする。また、両透過
像部分α、α１は試料Ｓの接合面L1内における同一ボイ
ドに対応し、一方両透過像部分β，β１は試料Ｓの接合
面L2内における同一ボイドに対応するものとする。

上述のごとくディジタルコンピュータ70から映像信号
が生じると、CRT80がディジタルコンピュータ70からの
ステップ100aにおける同期信号との関連により前記映像
信号に応じ第１透過像（即ち、両透過像部分α，β）及
び第２透過像（即ち、両透過像部分α1,β１）を第９図
に示すごとく表示面80aにて並列表示する。

このような状態において、操作者が、CRT80の表示内
容を見ながら、キーボード90の操作のもとに、第１透過
像を第２透過像に向けて水平移動させて透過像部分βを
透過像部分β１に位置合せするに必要な位置合せ操作信
号をキーボード90から発生させる。

すると、ディジタルコンピュータ70が、ステップ104
にて、キーボード90から位置合せ操作信号を受けて同位
置合せ操作信号の内容を位置合せデータとして作成し映
像信号として発生する。ついで、CRT80がディジタルコ
ンピュータ70からの同期信号及び映像信号に応じ表示面
80a上にて第１表示透過像を第２表示透過像に向け水平
移動させて透過像部分βを透過像部分β１に一致させ
る。かかる場合、上述のごとく両透過像部分β，β１間
の位置ずれ量が両透過像部分α，α１間の位置ずれ量と
相違していたことから、両透過像部分β，β１が一致し
たとき透過像部分αが第９図にて破線により示すごとく
透過像部分α１との間に三ケ月状に位置ずれを生じる。
なお、以上のような位置合せはディジタルコンピュータ
70による両ステップ104,105の循環演算下にて行なわれ
る。

しかして、かかる位置合せ完了によりキーボード90か
らの位置合せ操作信号の発生が停止すると、ディジタル
コンピュータ70がステップ105にて「YES」と判別し、コ
ンピュータプログラムをステップ106に進める。する
と、第２透過像を表わす第２画像データが、上述のよう
に位置合せした第１透過像を表わす第１画像データから
減算されて、両透過像部分β，β１にそれぞれ対応する
区画像データ部分の差が零になるとともに、両透過像部
分α，α１にそれぞれ対応する各画像データ部分の差が
一対の三ケ月透過像m1,m2（第９図参照）に対応する第
１減算画像データとして得られる。

然る後、ディジタルコンピュータ70がステップ107に
て同第１減算画像データを一時的に記憶する。

コンピュータプログラムがステップ108に進みディジ
タルコンピュータ70がステップ103における場合と同様
に映像信号を生じると、CRT80が上述と同様にして第１
及び第２の透過像を表示面80aにて並列表示する。かか
る状態にて、操作者が、CRT80の表示内容を見ながら、
キーボード90の操作のもとに、第１透過像を第２透過像
に向けて水平移動させて透過像部分αを透過像部分α１
に位置合せするに必要な位置合せ操作信号をキーボード
90から発生させる。

すると、ディジタルコンピュータ70が、ステップ109
にて、キーボード90から位置合せ操作信号を受けて同位
置合せ操作信号の内容を位置合せデータとして作成し映
像信号として発生する。ついで、CRT80がディジタルコ
ンピュータ70からの同期信号及び映像信号に応じ表示面
80aにて第１表示透過像を第２表示透過像に向け水平移
動させて透過像部分αを透過像部分α１に一致させる。
かかる場合、上述のごとく両透過像部分α，α１間の位
置ずれ量が両透過像部分β，β１間の位置ずれ量と相違
していたことから、両透過像部分α，α１が一致したと
き透過像部分βが透過像部分β１との間にて上述とは逆
の方向に三ケ月状に位置ずれを生じる。なお、以上のよ
うな位置合せはディジタルコンピュータ70による両ステ
ップ110,109の循環演算下にて行なわれる。

しかして、かかる位置合せ完了によりキーボード90か
らの位置合せ操作信号の発生が停止すると、ディジタル
コンピュータ70がステップ110にて「YES」と判別し、コ
ンピュータプログラムをステップ111に進める。する
と、第２透過像を表わす第２画像データが、上述のよう
に位置合せした第１透過像を表わす第１画像デターから
減算されて、両透過像部分α，α１にそれぞれ対応する
各画像データ部分の差が、零になるとともに、両透過像
部分β，β１にそれぞれ対応する各画像データ部分の差
が、上述した第１減算画像データの場合と実質的に同様
に、一対の三ケ月透過像M1,M2に対応する第２減算画像
データとして得られる。然る後、ディジタルコンピュー
タ70がステップ112にて同第２減算画像データを一時的
に記憶する。

然る後、コンピュータプログラムがステップ113に進
むと、ディジタルコンピュータ70が、各ステップ107,11
2にて記憶済みの第１及び第２の減算画像データを並列
表示データとして合成し映像信号として発生する。する
と、CRT80が、ディジタルコンピュータ70からの映像信
号に応じ、前記同期信号との関連にて、第１減算画像デ
ータに対応する一対の三ケ月透過像m1,m2及び第２減算
画像データに対応する一対の三ケ月透過像M1,M2を第10
図に示すごとく表示面80aにて表示する。これにより、C
RT80の表示内容に基き、試料Ｓの接合面L1には、三ケ月
透過像m1又はm2によって特定されるボイドが存在し、一
方、試料Ｓの接合面L2には、三ケ月透過像M1又はM2によ
って特定されるボイドが存在する旨、試料Ｓを破壊する
ことなく的適確に観察できる。かかる場合、各三ケ月透
過像m1,m2,M1,M2の幅に相当するCRT80の表示面80a上の
画素数が１箇或いは数箇となるように前記両透過像部分
α，α１間の位置ずれ量及び前記両透過像部分β，β１
間の位置ずれ量を少なくすべく撮像管13の傾動角θ＝θ
_０及びθ＝−θ_０を設定しておけば、各三ケ月透過像m
1,m2,M1,M2の輪郭線の内外にて表示濃度が鋭く変化する
ので、前記各ボイドの輪郭が明瞭に表示され得ることと
なる。

なお、前記実施例においては、試料Ｓの両接合面L1,L
2内のボイドの観察にあたり本発明を適用する場合につ
いて説明したが、これに限らず、本発明によれば、両接
合面L1,L2のクラック、試料Ｓの各層Sa,Sb,Sc中のクラ
ック、多層プリント基板或いは多層厚膜基板における層
間の短絡箇所、プラスチックパッケージ集積回路中のボ
イド等を、破壊せずしてその存在位置を別々に適確に把
握しつつ観察することができる。

また、前記実施例においては、撮像管13を傾動させる
ようにしたが、これに代えて、Ｘ線発生装置40を移動さ
せることにより、撮像管13に対するＸ線発生装置40から
の入射角を前記第１及び第２の傾動角にそれぞれ対応す
る各入射角に調整するようにしてもよい。

次に、第11図ないし第14図を参照して、本発明の他の
実施例について説明する。

第11図は本実施例の放射線透視画像処理システムの全
体構成図である。本システムは、図示しない被検体に対
してＸ線を照射して被検体を透視したＸ線の透視画像を
収集するＸ線透視画像収集装置201を有する。該Ｘ線透
視画像収集装置201は、図示しないが、被検体に対して
ｘ線を照射するＸ線管および該Ｘ線管から発生して被検
体を透視したＸ線を受けて被検体の透視画像を撮像する
Ｘ線撮像装置を有するとともに、該Ｘ線透視画像収集装
置201は回転機構213に接続され、該回転機構213の制御
によりＸ線管およびＸ線撮像装置を回転または移動し、
これにより被検体に対して少なくとも第１および第２の
２方向からＸ線を照射し、これらの２方向からの被検体
の第１および第２の透視画像を得ることができるように
なっている。なお、Ｘ線管およびＸ線撮像装置を回転ま
たは移動させる代りに、被検体を回転または移動させて
もよいし、更にＸ線管のみ回転または移動させてもよい
し、また更に被検体とＸ線撮像装置を回転または移動さ
せてもよい。すなわち、被検体に対して少なくとも２方
向からの透視画像が得られればよい。また、この場合、
Ｘ線発生点とＸ線撮像面との間の距離に比べて、被検体
の厚さｄおよび被検体と撮像面との間の距離ｌが十分小
さいことが重要である。

上述したように回転機構213の制御によりＸ線透視画
像収集装置201から得られる透視画像のうち、Ｘ線撮像
面に垂直な方向の第１の透視画像Ｇとこの垂直方向に対
して角度θ傾斜した方向の第２の透視画像ＧθとがＸ線
透視画像収集装置201で収集され、それぞれ第１の画像
メモリ203と第２の画像メモリ205とに記憶される。

第１の画像メモリ203に記憶された透視画像Ｇは画像
減算装置209に直接供給されるが、第２の画像メモリ205
に記憶された第２の透視画像Ｇθはアフィン変換装置20
7を介して画像減算装置209に供給され、これにより第２
の透視画像Ｇθはシフト、または必要により、すなわち
第２の透視画像Ｇθの大きさが第１の透視画像Ｇの大き
さと異なる場合には第２の透視画像Ｇθの大きさを第１
の透視画像Ｇの大きさに合せるように倍率の拡大、縮小
等を行ない、該第２の透視画像Ｇθの所望の画像部分が
第１の透視画像Ｇの対応する画像部分と一致するように
位置合せされてから画像減算装置209に供給されてい
る。

画像減算装置209は、第１の画像メモリ203から直接供
給される第１の透視画像Ｇと第２の画像メモリ205から
アフィン変換装置207を介して第２の透視画像Ｇθの所
望の画像部分が第１の透視画像Ｇの対応する画像部分と
一致させられて供給される第２の透視画像Ｇθとの画像
減算を行ない、前記一致させられた所望の画像部分が存
在する被検体内の深さまたは高さＺの画像部分の消去を
行なう。このように画像減算装置209で画像減算された
画像Gsubは画像表示装置211に供給されて表示される。
なお、この画像表示装置211に供給される画像は画像減
算された画像Gsubの代りに、該減算画像Gsub、前記第１
の透視画像Ｇおよび前記アフィン変換装置207の処理を
受けた第２の透視画像Ｇθにより前記所望の画像部分が
存在する被検体内の深さの画像部分のみを画像減算装置
209で抽出し、画像表示装置211に表示することもでき
る。また、制御装置215は本放射線透視画像処理システ
ムの全体の動作を制御する装置である。

前記回転機構213は、その詳細な一例を第12図
（ａ），（ｂ）にそれぞれ正面図および側面図として示
すように、前記Ｘ線透視画像収集装置201を構成するＸ
線撮像装置221の下端部に一体的に固定され、Ｘ線撮像
装置221とともに第12図（ａ）に点線で示すように揺動
する基端部223を有する。この基端部223の上面は半円弧
状に形成され、この半円弧状部分の上面にラックピニオ
ン223aが形成され、このラックピニオン223aに歯車225
が螺合している。この歯車225はその中心に固定された
連結軸227を介してモータ229の回転駆動軸に連結され、
これによりモータ229の回転に応じて回転するようにな
っている。そして、モータ229の回転で歯車225が回転す
ると、この歯車225に螺合されているラックピニオン223
aを介して基端部223およびＸ線撮像装置221が第12図
（ａ）に点線で示すように該Ｘ線撮像装置221の上端部
の回転中心Ｏを中心に同図において左右に揺動する。そ
して、このＸ線撮像装置221の揺動動作の結果、図示し
ない被検体に対するＸ線の透視角度が異なり、これによ
り前述した被検体の異なる方向からの透視画像、すなわ
ち第１および第２の透視画像が得られるようになってい
るのである。

なお、前記基端部223の下方には支持台231が設けら
れ、この支持台231に取り付けられた一対の案内レール2
33上に複数のローラ235を介して前記基端部223が設けら
れ、これにより前述したように基端部223およびＸ線撮
像装置221が揺動し得るようになっている。また、レー
ル233の両端にはリミットスイッチ234が設けられてい
る。また、前記モータ229にはエンコーダ237が取り付け
られ、このエンコーダ237の出力パルスを傾き角測定装
置239で測定することによりＸ線撮像装置221の傾斜角
度、すなわち前述した透視角度を測定することができる
ようになっている。そして、この角度は傾き角測定装置
239から角度表示器241に供給されて表示されるようにな
っている。

次に、第13図を参照して本放射線透視画像処理システ
ムの動作原理について説明する。

本放射線透視画像処理システムは、第13図において点
線で示す被検体251内にＸ線を透視しにくい物質等で形
成されている第１の領域Ａおよび第２の領域Ｂが積層さ
れているとした場合、これらの各領域、例えば第１の領
域Ａが存在する深さの層の内部構造の画像のみを前記Ｘ
線透視画像収集装置201が収集した第１および第２の透
視画像ＧおよびＧθから抽出しようとするものである。

第13図に示すように、被検体251は第１の位置P1から
のＸ線照射により第１の透視方向に透視されてＸ線撮像
面253上に第１の透視画像Ｇが形成され、また第２の位
置P2からのＸ線照射により第２の透視方向に透視されて
Ｘ線撮像面253上に第２の透視画像Ｇθが形成される。
このように形成される各透視画像ＧおよびＧθにおいて
は、被検体251に対する透視角度がそれぞれ異なるた
め、被検体内に積層されている第１の領域Ａおよび第２
の領域Ｂの透視画像は図示のように位置がずれて示され
る。すなわち、第１の透視画像Ｇにおいては第２の領域
Ｂは第１の領域Ａの下に完全に入っているが、第２の透
視画像Ｇθにおいては第２の領域Ｂは一部が第１の領域
Ａの下からはみ出るようにずれているのである。

従って、このように第１の透視画像Ｇおよび第２の透
視画像Ｇθにおいて、位置がずれている第１の領域Ａお
よび第２の領域Ｂのうち、一方、例えば第２の透視画像
Ｇθの第１の領域Ａを第１の透視画像Ｇの第１の領域Ａ
に完全に一致させるように第２の透視画像Ｇθを位置合
せ量dlだけ移動させて位置合せし、この位置合せした第
１の透視画像Ｇと第２の透視画像Ｇθとの画像減算を行
なって、減算画像Gsubを算出すると、完全に一致してい
る第１の領域Ａの画像はこの減算画像から除去され、他
の画像はずれた量に相当する画像が残存して形成される
のである。従って、この画像から第１の領域Ａに相当す
る深さの層の被検体の内部画像がどれであるかがわかる
のである。これは、更に詳細には前記第１の透視画像Ｇ
と、第２の透視画像Ｇθを前述したように第１の領域Ａ
を一致させるように移動した第２の透視画像Ｇθ′と、
前記減算画像Gsubとに基づいて第１の領域Ａに相当する
所定の深さの層の被検体の内部画像を抽出することがで
きるのである。

上述した動作原理および前記構成に基づき、第14図に
示すフローチャートに従って次に作用を説明する。

まず、Ｘ線透視画像収集装置201は、Ｘ線撮像面に垂
直な方向からの第１の透視画像Ｇ（x,y）を収集し、前
記第１の画像メモリ203に記憶する。それから、回転機
構213の制御によりＸ線管とＸ線撮像管、または被検体
をｘ方向に微小角度△θｘおよびｙ方向に微小角度△θ
ｙ回転して、この方向からの第２の透視画像Ｇθ（x,
y）を収集し、第２の画像メモリ205に記憶する（ステッ
プ310）。

ここにおいて被検体内のある深さに積層されているあ
るパターンが第１の透視画像ＧとしてＸ線撮像面に形成
された時に対して第２の透視画像Ｇθとして形成された
時の該パターンの位置ずれ量△x,△ｙは、Ｘ線撮像面25
3から該パターまでの距離をＺとし、第１の透視画像Ｇ
と第２の透視画像Ｇθとの透視角度差を△θx,△θｙと
すると、次式により算出される。

△ｘ＝△θｘ・Ｚ △ｙ＝△θｙ・Ｚ 但し、ここでＸ線発生点とＸ線撮像面との間の距離に
比例して、被検体の厚さ、被検体とＸ線撮像面との間の
距離が十分小さいものとし、また角度差△θx,△θｙの
単位はラジアン（red）とする。

前述したように第２の画像メモリ205に記憶された第
２の透視画像Ｇθ（x,y）は、アフィン変換装置207に供
給され、ここで上述したように求められた位置ずれ量△
x,△ｙだけ移動されて位置合せされて、移動画像Ｇθ
（ｘ−△x,y−△ｙ）が形成され、この移動画像Ｇθ
（ｘ−△x,y−△ｙ）は画像減算装置209に供給される
（ステップ320）。

また、第１の画像メモリ203に記憶されている第１の
透視画像Ｇ（x,y）も画像減算装置209に供給され、第１
の透視画像Ｇ（x,y）と移動画像Ｇθ（ｘ−△x,y−△
ｙ）との差画像Gsub（x,y）が次式のように算出される
（ステップ330）。

Gsub（x,y）＝|G（x,y）Ｇθ（ｘ−△x,y−△ｙ） この差画像Gsub（x,y）で除去された領域が前記距離
Ｚの所にある被検体の内部の領域であり、この差画像Gs
ubが該領域以外の領域の微分画像であり、この微分画像
が前記画像表示装置211に表示される（ステップ340）。

なお、この微分画像の代りに、前記距離Ｚの所の被検
体の内部の領域の画像Gz（x,y）を表示したい場合に
は、次式により第１の透視画像Ｇ（x,y）、前記移動画
像Ｇθ（ｘ−△x,y−△ｙ）および前記差画像Gsub（x,
y）に基づいて算出することができる。

Gz(x,y)＝Ｇ(x,y)＋Ｇθ(ｘ−△x,y−△ｙ)−Gsub(x,y) なお、上記実施例においては、Ｘ線発生点とＸ線撮像
面との間の距離に比較して、被検体の厚さおよび被検体
と撮像面との間の距離が十分小さいとしているが、被検
体の厚さおよび被検体と撮像面との間の距離が無視でき
ない場合、または更に高精度の位置合せが必要な場合に
は更に高次の補正を行なうことができるものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、被検体の第１
および第２の透過像の互いに対応する部分が一致するよ
うに第１および第２の透過像を位置合せし、この位置合
せされた透過像を相互に画像減算しているので、被検体
の所望の深さの内部状態、特に内層部の画像を簡単に抽
出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図は本発明の一
実施例に係る放射線透過画像演算処理システムの構成を
示す正面図、第３図は第２図の放射線透過画像演算処理
システムの側面図、第４図は第２図の放射線透過画像演
算処理システムの平面図、第５図は第２図の放射線透過
画像演算処理システムの回路ブロック図、第６図は第２
図の放射線透過画像演算処理システムの作用を示すフロ
ーチャート、第７図および第８図は第２図の放射線透過
画像演算処理システムの動作状態を示す図、第９図は第
２図の放射線透過画像演算処理システムにおける透過画
像の位置合せ前後の表示画像図、第10図は第２図の放射
線透過画像演算処理システムの透過画像間の位置ずれ部
分の表示画像図、第11図は本発明の他の実施例に係る放
射線透視画像処理システムのブロック図、第12図
（ａ），（ｂ）はそれぞれ第11図の放射線透視画像処理
システムに使用される回転機構の構成を示す正面図およ
び側面図、第13図は第11図の放射線透視画像処理システ
ムの動作原理を説明するための図、第14図は第11図の放
射線透視画像処理システムの作用を示すフローチャート
である。 Ｓ……試料、13……撮像管 20,30……支持機構、40……Ｘ線発生装置 50……駆動機構 70……ディジタルコンピュータ 90……キーボード 201……Ｘ線透視画像収集装置 203,205……画像メモリ 207……アフィン変換装置 209……画像減算装置、213……回転機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西出 明彦 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 昭59−10839（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線を発生する放射線発生手段と、この
   放射線発生手段から第１及び第２の入射角にて被検体を
   通し放射線をそれぞれ受けたとき前記被検体の前記第１
   及び第２の入射角にそれぞれ対応する第１及び第２の透
   過像を撮影する撮影手段と、前記放射線発生手段から前
   記撮影手段への放射線の入射角が前記第１及び第２の入
   射角となるように前記放射線発生手段と前記撮影手段と
   の間の相対的位置関係を選択的に調整する調整手段と、
   前記第１透過像に相当する第１画像を前記第２透過像に
   相当する第２画像に向けて移動させて前記第１画像の一
   部分がこれに対応する前記第２画像の部分と一致するよ
   うに位置合せする画像位置合せ手段と、この画像位置合
   せ手段による位置合せ後の第１及び第２の画像間の画像
   減算を行う画像減算手段とを備えた放射線透過画像演算
   処理システム。