JP5148159B2 - Tomography apparatus for subject and layer structure extraction method - Google Patents
Tomography apparatus for subject and layer structure extraction method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5148159B2 JP5148159B2 JP2007112149A JP2007112149A JP5148159B2 JP 5148159 B2 JP5148159 B2 JP 5148159B2 JP 2007112149 A JP2007112149 A JP 2007112149A JP 2007112149 A JP2007112149 A JP 2007112149A JP 5148159 B2 JP5148159 B2 JP 5148159B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- subject
- line drawing
- edge
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims description 49
- 238000003325 tomography Methods 0.000 title claims description 27
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 101
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 94
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 91
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 30
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 12
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims description 8
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 169
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 35
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 24
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 24
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 17
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
本発明は、被検体から透過してくる放射線を検出し、その透過像から被検体の所望とする層の評価対象である構造を抽出する被検体の断層撮影装置及び層構造抽出方法に関する。 The present invention relates to a tomography apparatus and a layer structure extraction method for a subject that detect radiation transmitted from a subject and extract a structure that is an evaluation target of a desired layer of the subject from the transmission image.
従来、走査方法などの違いに応じた種々の断層撮影装置(ラミノグラフやトモシンセシス装置とも呼ばれる)が提案されている。 Conventionally, various tomographic apparatuses (also called laminographs and tomosynthesis apparatuses) corresponding to differences in scanning methods have been proposed.
従来の断層撮影装置は、放射線源から放射される角錐放射線ビームの中を通過するように被検体を直進させることにより、放射線ビームの透過方向を変えつつ、被検体から透過データである多数の透過像をそれぞれデジタル画像として収集する。収集された多数のデジタル透過像は、計算機を用いて、各透過像を相互に移動方向に所定量ずつずらして加算合成し、断層像を得る構成である(直進ラミノグラフ、特許文献1)。 A conventional tomography apparatus moves a subject straight so as to pass through a pyramid radiation beam emitted from a radiation source, thereby changing the transmission direction of the radiation beam and transmitting a large number of transmission data as transmission data from the subject. Each image is collected as a digital image. A large number of collected digital transmission images are added and synthesized by shifting each transmission image by a predetermined amount in the moving direction with a computer to obtain a tomographic image (straight-running laminograph, Patent Document 1).
また、特許文献1の中には、当該特許文献1の図12に記載するように、放射線源と放射線検出器とを同期して円型走査させることにより、放射線の透過方向を変えつつ多数のデジタル透過像を収集する断層撮影装置がある(円型ラミノグラフ)。
In
また、同じく特許文献1の図15に記載するように、放射線源と放射線検出器とを同期して円弧走査あるいは直進走査させることにより、放射線の透過方向を変えて多数の透過像を収集する断層撮影装置(円弧ラミノグラフあるいは直進ラミノグラフ)や特許文献1の図16に記載するように、被検体と放射線検出器とを同期して自転させつつ放射線の透過方向を変えて多数の透過像を収集する断層撮影装置がある(自転型ラミノグラフ)。
Similarly, as described in FIG. 15 of
さらに、放射線源と放射線検出器との間で被検体だけを自転させつつ放射線の透過方向を変えて多数の透過像を収集する断層撮影装置もある(被検体自転型ラミノグラフ、特許文献2)。この特許文献2における断層撮影装置は、透過像を合成するとき、ずらし加算ではなく、幾何補正(アフイン変換)や回転処理を含む逆投影処理を行うものである。
Furthermore, there is a tomographic apparatus that collects a large number of transmission images by changing the transmission direction of radiation while rotating only the subject between the radiation source and the radiation detector (subject rotation laminograph, Patent Document 2). The tomographic apparatus disclosed in
断層撮影装置は、以上のような方式に限られず、他にも様々な方式のものがある。例えば、断層像合成処理の段階では、ずらし加算ではなく、回転処理、倍率変更処理、幾何補正処理等の種々の処理を含む場合がある。ここで、断層像合成処理とは、一般的には、透過方向を変えて得られる多数の透過像を、放射線経路にそって、設定した断層面に逆投影して加算することにより、所望とする1つの層にピントのあった画像を合成して断層像を取得する処理である。
従来の断層撮影装置で得られる断層像は、被検体の所望とする1つの層にピントのあった透過像と言える画像であるが、このとき、所望とする1つの層の上下に離れた別の層の画像がぼけた状態の像として残存する。これは、従来の断層撮影装置は、放射線の透過方向を変えた多数の透過像をそれぞれ256階調で表す多値のデジタル画像とする一方、これら多値画像のまま合成して1つの層にピントのあった断層像として取得する為である。 A tomographic image obtained by a conventional tomography apparatus is an image that can be said to be a transmission image in which one desired layer of a subject is in focus. The layer image remains as a blurred image. This is because the conventional tomography apparatus converts a large number of transmission images with different radiation transmission directions into multi-value digital images each represented by 256 gradations, and combines these multi-value images as a single layer. This is to obtain a tomographic image with focus.
ところで、被検体の所望する層ごとに存在する欠陥あるいは異物、例えばボイドなどを自動的に評価しようとした場合、所望とする層の断層像を得るだけでは不十分であり、当該層に現れる欠陥の面積や個数を自動的に把握しないと、精度の高い評価結果が得られない。 By the way, when trying to automatically evaluate defects or foreign matter such as voids that exist in each desired layer of the subject, it is not sufficient to obtain a tomographic image of the desired layer, and defects appearing in that layer. If the area and number of these are not automatically grasped, a highly accurate evaluation result cannot be obtained.
例えば、被検体の一例である図2に示すパワーモジュール基板について検討すると、当該パワーモジュール基板は、2層あるいは3層のハンダ層を有し、それぞれの層にボイドなどの欠陥が存在する。 For example, when considering the power module substrate shown in FIG. 2 which is an example of the subject, the power module substrate has two or three solder layers, and defects such as voids exist in each layer.
このため、パワーモジュール基板に生ずるボイドを評価しようとした場合、それぞれの層のボイドを抽出し、各層ごとのボイドの量(ボイド単体面積、ボイド数、ボイド面積率等)を把握しない限り、製品としてのパワーモジュール基板の適正な評価を行うことが難しい。なぜならば、ボイドの量が多くなると、シリコンチップで発生した熱が逃げ難くなるので、熱を逃がすために層ごとに許容すべきボイド量を設定し、パワーモジュール基板の良否を判定する必要がある為である。 For this reason, when trying to evaluate the voids generated on the power module substrate, the voids of each layer must be extracted, and the amount of voids for each layer (void area, number of voids, void area ratio, etc.) must be determined. It is difficult to properly evaluate the power module substrate. This is because if the amount of voids increases, the heat generated in the silicon chip becomes difficult to escape. Therefore, it is necessary to set the amount of voids that should be allowed for each layer in order to release the heat and determine whether the power module substrate is good or bad. Because of that.
しかし、従来の断層撮影装置では、多数の多値画像を合成して各層ごとの断層像を得ることから、所望とする層の上下に存在する層に存在する欠陥は周囲がぼけてはいるが消えずに残っている。このため、所望とする層の欠陥(層構造)だけを2値化するためには、ぼけ具合の判断によって上下層の欠陥を感度よく排除しなければならず、これは困難なことである。 However, in the conventional tomography apparatus, a large number of multi-valued images are synthesized to obtain a tomographic image for each layer, so that the defects present in the layers above and below the desired layer are blurred around. It remains without disappearing. For this reason, in order to binarize only the desired layer defect (layer structure), the upper and lower layer defects must be removed with high sensitivity by determining the degree of blur, which is difficult.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望とする層の構造だけを抽出し、被検体の適切な評価を決定可能とする被検体の断層撮影装置及び層構造抽出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a tomographic apparatus and a layer structure extraction method for a subject that can extract only a desired layer structure and determine an appropriate evaluation of the subject. With the goal.
(1) 上記課題を解決するために、本発明に係る被検体の断層撮影装置は、被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過してくる放射線を検出して透過データである透過像を出力する放射線検出器と、前記放射線源と前記被検体と前記放射線検出器の何れか1つ以上を移動させることにより、当該被検体に対する放射線の透過方向を変えて当該放射線検出器から複数の透過像を取得可能とする移動手段と、前記放射線の透過方向を変えることによって前記放射線検出器より出力される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造の2値化されたエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成手段と、前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして加算し、前記被検体の所望とする1つの層にピントの合った多値画像としての断層像を生成する断層像合成手段と、この断層像合成手段により生成された断層像を2値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する2値化処理手段とを備えた構成である。 (1) In order to solve the above problem, a tomography apparatus for a subject according to the present invention detects a radiation source that emits radiation toward the subject, and detects and transmits the radiation that passes through the subject. By moving any one or more of a radiation detector that outputs a transmission image that is data, the radiation source, the subject, and the radiation detector, the radiation transmission direction with respect to the subject is changed to change the radiation A moving means that can acquire a plurality of transmission images from the detector and a plurality of transmission images that are output from the radiation detector by changing the transmission direction of the radiation, and extraction objects that are present in each layer of the subject, respectively. The edge thin line drawing creating means for creating a binarized edge thin line drawing having a structure as follows, and each edge thin line drawing created for each of the transmission images are shifted by a predetermined amount and added to obtain a desired object A tomographic image synthesizing unit for generating a tomographic image as a multi-valued image focused on one layer, and binarizing the tomographic image generated by the tomographic image synthesizing unit to obtain the desired layer structure. The image forming apparatus includes a binarization processing unit that creates an edge line drawing.
また、本発明に係る被検体の断層撮影装置は、以上のような構成に新たに、前記第1の2値化処理手段により作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理手段を付加した構成であってもよい。 In addition, the tomography apparatus for a subject according to the present invention has a new configuration as described above, and among the edge line drawing of a desired layer created by the first binarization processing unit, a closed edge line drawing is provided. It is also possible to add a painting processing means for creating a structure extraction image to be evaluated existing in the desired layer by painting the inside with the same density value as that of the line drawing.
さらに、本発明に係る被検体の断層撮影装置は、前述した塗りつぶし処理手段の他、当該塗りつぶし処理手段により得た所望とする層の構造抽出画像に残存する閉じていないエッジ線画を消去する整形処理手段と、この整形処理後の構造抽出画像と予め定める判定参照データとを比較し、前記被検体の良否を判定する評価手段とを付加した構成であってもよい。 Furthermore, the tomography apparatus for a subject according to the present invention includes a shaping process for erasing an unclosed edge line image remaining in a structure extraction image of a desired layer obtained by the paint processing means in addition to the paint processing means described above. A configuration may be added in which a means and a structure extraction image after the shaping process are compared with predetermined determination reference data to determine the quality of the subject.
(2) 本発明方法は、放射線源から放射される放射線の透過方向を変えつつ被検体を透過してくる放射線を放射線検出器で検出し、当該放射線検出器から出力される複数の透過像を取得する画像取得ステップと、前記放射線検出器から取得される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造の2値化されたエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成ステップと、前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして加算し、前記被検体の所望とする1つの層にピントの合った多値画像としての断層像を生成する断層像合成処理ステップと、この生成された断層像を2値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する第1の2値化処理ステップとを有する被検体の層構造抽出方法である。 (2) the method of the present invention, Tsu One changes the transmission direction of the radiation emitted from the radiation source is detected by ray detector release the radiation coming through the object, a plurality of transmission output from the radiation detector An edge for creating a binarized edge fine line image of a structure to be extracted existing in each layer of the subject from an image acquisition step of acquiring an image and a plurality of transmission images acquired from the radiation detector The thin line drawing creation step and each edge thin line drawing created for each transmission image are shifted and added by a predetermined amount, and a tomographic image as a multi-valued image focused on one desired layer of the subject is obtained. Layer structure extraction of a subject having a tomographic image synthesis processing step to be generated and a first binarization processing step for binarizing the generated tomographic image to create an edge line drawing of the desired layer structure Is the method .
また、本発明方法は、前記方法の構成要素に新たに、前記2値化処理ステップにより作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理ステップを付加した被検体の層構造抽出方法であってもよい。 In the method of the present invention, among the edge line drawing of the desired layer created by the binarization processing step, the closed edge line drawing is newly added to the component of the method as the line of the line drawing. It may be a method for extracting a layer structure of a subject to which a filling processing step for generating a structure extraction image to be evaluated existing in the desired layer by filling with a density value is added.
本発明によれば、所望とする層の構造だけを抽出でき、被検体の適切な評価を決定可能とする被検体の断層撮影装置及び層構造抽出方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a tomographic apparatus for a subject and a layer structure extraction method that can extract only a desired layer structure and determine an appropriate evaluation of the subject.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る断層撮影装置の一実施の形態を示す構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a tomography apparatus according to the present invention.
この断層撮影装置は、被検体への放射線の透過方向を変えることにより、被検体からの透過データである多数の透過像を収集し、デジタル画像(以下、単に透過像と呼ぶ)として送出するるラミノ撮影部1と、このラミノ撮影部1から受け取った多数の透過像を合成し、被検体の各層の構造(欠陥)を抽出し、被検体の良否を評価する層構造抽出処理本体部2とで構成される。
This tomography apparatus collects a large number of transmission images as transmission data from a subject by changing the direction of transmission of radiation to the subject, and sends it out as a digital image (hereinafter simply referred to as a transmission image). A
ラミノ撮影部1は、従来周知の技術で構成され、例えば直進ラミノグラフの場合には、放射線源11と放射線検出器12とが対向配置され、放射線検出器12が放射線源11の放射線焦点Fから放射される放射線ビーム13を二次元的に検出する。
The
放射線源11と放射線検出器12との間の一側方近傍には被検体14を載置したテーブル15が配置され、テーブル移動機構16によるテーブル15の移動制御に伴い、テーブル15上の被検体14が放射線源11と放射線検出器12との間の放射線ビーム13の中を通過するように直進移動される。
A table 15 on which a
放射線源11は、例えばX線源が使用され、コリメータ用いて、角錐形に成形された放射線ビーム(X線ビーム)13を放射線検出器12に向けて照射する。
As the
放射線検出器12は、例えばコーンビームに対応し、縦横に配列された2次元アレイのX線検出素子を有するFPD(Flat Panel Detecter)が採用される。そして、放射線検出器12は、検出面12aが放射線源11に対峙するように配置される。
As the
テーブル15は、放射線ビーム13に対して透過性がよい材料,例えばカーボン等で作られ、テーブル面が検出面12aと平行になる姿勢を保った状態を維持しつつ、かつ、テーブル移動機構16からの移動制御指示を受けて、載置される被検体14を放射線ビーム13内を通過しつつt方向へ直線移動される。なお、テーブル15は、図示されていないが、上下動可能な構成となっている。
The table 15 is made of a material having good permeability to the
放射線検出器12は、被検体14が放射線ビーム13の中を通過するとき、一定移動間隔Δtごとに被検体14を透過してくる透過データである透過像を収集し、層構造抽出処理本体部2に送出する。
When the
なお、収集された複数の透過像は、被検体14の検査箇所(層)に対して、放射線ビーム13の透過方向を変えたそれぞれ異なる方向の透過像である。
Note that the plurality of collected transmission images are transmission images in different directions with respect to the examination location (layer) of the subject 14 and in which the transmission direction of the
なお、ラミノ撮影部1にて示すfddは放射線ビーム13の焦点である放射線焦点Fと放射線検出器12の検出面12aとの間の距離であり、fpdは放射線焦点Fと被検体14の所望とする断層面Pとの間の距離である。ここで、断層面Pは、距離fpdを設定することによって指定される層であって、被検体14の構造を抽出する所望する層である。
Note that fdd shown in the
従って、ラミノ撮影部1は、被検体14の直進移動中に放射線ビーム13の透過方向を変えて得られる透過像を収集し、層構造抽出処理本体部2に送信する。
Therefore, the
層構造抽出処理本体部2は、通常のコンピュータであって、CPU(Central Processing Unit:中央演算ユニット)で構成される層構造抽出処理部21と、この層構造抽出処理部21から導出されるバスライン22と、このバスライン22に接続されるディスク23、主メモリ24、入力部25、機構制御部26、検出器インターフェース27及び表示出力インターフェース28とで構成される。表示出力インターフェース28には表示器29が接続されている。
The layer structure extraction processing
なお、層構造抽出処理本体部2としては、他に、筐体、電源その他必要とする構成体等が設けられているが、発明の要旨とは直接関係ないことから省略する。
In addition, as the layer structure extraction processing
層構造抽出処理部21は、ディスク23に格納される層構造抽出用プログラムに従って所定の演算処理を実行するユニットである。層構造抽出処理部21は、プログラム実行時、ディスク23のプログラム記憶部23aから層構造抽出用プログラムを読み出し、主メモリ24に格納した後に所定の処理を実行するものであって、当該層構造抽出用プログラムに従って実行する機能的な実現手段は後記する。
The layer structure extraction processing unit 21 is a unit that executes predetermined arithmetic processing according to a layer structure extraction program stored in the disk 23. The layer structure extraction processing unit 21 reads a layer structure extraction program from the
ディスク23は、ランダムアクセスできず、かつ、アクセス速度が遅い副メモリである不揮発性メモリであるが、主メモリ24よりも相当大きなメモリ容量を持っている。ここで、ランダムアクセスとは、任意の番地からデータを取り出すことを意味する。
The disk 23 is a non-volatile memory that is a secondary memory that cannot be randomly accessed and has a low access speed, but has a considerably larger memory capacity than the
このディスク23には、層構造抽出用プログラムや欠陥計測・評価プログラムを格納するプログラム記憶部23a、被検体14の断層面データ、演算処理上必要なパラメータや判定参照データ(例えば許容値)を格納する設定データ記憶部23b、ラミノ撮影部1から送られてくる多数の透過像を記憶する画像データ記憶部23c及びプログラム実行過程で得られる画像処理データを格納する処理データ記憶部23d等が設けられる。
The disk 23 stores a
一方、主メモリ24は、層構造抽出処理部21が高速にランダムアクセスできる揮発性メモリであって、ディスク23よりもメモリ容量が少ない。
On the other hand, the
入力部25は、キーボードやポインティングデバイス(マウス,ジョイスティック,トラックボール、タッチパネル等)であって、層構造抽出処理部21によって実行される層構造抽出用プログラムに従って各種の制御指示データを入力したり、位置指定や必要な選択指示を入力する機能を持っている。
The
機構制御部26は、テーブル移動機構16に対して所定の速度でテーブル15を移動させるテーブル移動制御指令を出力するものである。検出器インターフェース27は、ラミノ撮影部1から送信されてくる透過方向を変えた多数の透過像を取り込み、ディスク23の画像データ記憶部23cに格納する。
The
表示出力インターフェース28は、透過像や層構造抽出処理部21で処理された画像、またメニュー画像などを表示器29に対して受け渡しする機能を有し、例えば必要に応じて画像メモリや表示制御機能を含むものである。
The
層構造抽出処理部21は、層構造抽出用プログラムに従って所定の処理を実行するものであって、機能的には、放射線源11からの放射線の放射による被検体14の所望とする層の透過像を取得する画像取得手段21Aと、各透過像に存在する構造を細線化したエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成手段21Bと、このエッジ細線画作成手段21Bにより作成されたエッジ細線画を互いにずらしながら加算して平均化することにより合成し、1つの層にピントの合った断層像を生成する断層像合成処理手段21Cと、合成した断層像(ずらし加算したエッジ細線画)を2値化し、1つの層のエッジ線画を作成する2値化処理手段21Dと、塗りつぶし・整形処理手段21Eと、欠陥計測・評価手段21Fとが設けられている。
The layer structure extraction processing unit 21 executes predetermined processing in accordance with a layer structure extraction program, and functionally, a transmission image of a desired layer of the subject 14 due to radiation emission from the
エッジ細線画作成手段21Bは、各透過像を微分処理して明るさの傾斜の大きさを表す画像を作成した後、この作成された画像を2値化してエッジ線画を作成するとともに、当該エッジ線画を細線化処理する機能を持っている。
The edge thin line
塗りつぶし・整形処理手段21Eは、2値化処理手段21Cによって作成された1つの層のエッジ線画の閉じた線の中を線と同じ濃度値で塗りつぶすことにより、1つの層の構造(欠陥)を抽出した構造抽出画像を生成する機能を持っている。 The filling / shaping processing means 21E fills the closed line of the edge line drawing of one layer created by the binarization processing means 21C with the same density value as that of the line, thereby reconstructing the structure (defect) of one layer. It has a function to generate the extracted structure extraction image.
欠陥計測・評価手段21Fは、1つの層の構造(例えばボイド)の2値化像から被検体14の良否を判定する。 The defect measurement / evaluation means 21F determines the quality of the subject 14 from the binarized image of the structure (for example, void) of one layer.
図2は被検体14の一例としてのパワーモジュール基板30の概略正面図である。
FIG. 2 is a schematic front view of a
このパワーモジュール基板30は、銅材料で平板状に形成されたヒートシンク31上に下層となるハンダ層32によりセラミック基板33が接着され、さらに、当該セラミック基板33上には上層となるハンダ層34によりシリコンチップ35が接着されている。36はボンディングワイヤである。
The
ところで、これらハンダ層32,34にはそれぞれボイド32a,34aなどの欠陥が生じる可能性がある。ボイド32a,34aが多くなると、シリコンチップ35で発生した熱が逃げ難くなり、パワーモジュール基板30の本来の機能を消させる原因ともなる。
By the way, defects such as
次に、以上のように構成された断層撮影装置及び本発明に係る層構造抽出方法の作用について、図3及び図4を参照して説明する。 Next, the operation of the tomography apparatus configured as described above and the layer structure extraction method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、断層撮影装置の動作開始に先立ち、初期位置に設定されるテーブル15上に被検体14が載置され、かつ、放射線源11の放射線焦点Fから被検体14の所望とする断層面Pまでの距離fpdが設定データ記憶部23bに記憶され、当該テーブル15が方向tに移動可能な状態となっている。
Prior to the start of the operation of the tomography apparatus, the subject 14 is placed on the table 15 set at the initial position, and from the radiation focus F of the
以上のような状態において、層構造抽出処理本体部2が動作を開始すると、層構造抽出処理部21は、ディスク23のプログラム記憶部23aから層構造抽出用プログラムを読み出して主メモリ24に格納した後、層構造抽出用プログラムを実行する。
In the state as described above, when the layer structure extraction processing
この層構造抽出処理部21は層構造抽出用プログラムに従って画像取得手段21Aを実行する。
The layer structure extraction processing unit 21 executes the
画像取得手段21Aは、機構制御部26を介してテーブル移動機構16へテーブル移動制御指令を送出し、テーブル15を介して被検体14を図示矢印t方向へ直進移動させながら、一定移動間隔Δtごとに被検体14からの透過データを検出し、放射線検出器12から透過方向を変えた透過像を順次送出するが、これら透過像を検出器インターフェース27を介して取り込み、ディスク23の適宜な領域である画像データ記憶部23cに格納する(S1,画像取得ステップ)。
The image acquisition means 21A sends a table movement control command to the
図4(a)はラミノ撮影部1から取り込んで画像データ記憶部23cに格納した多値の1つの透過像の一例を示す図である。なお、多値の透過像は、図的に表現し難いことから、便宜的にハンダ層32(下層)の欠陥であるボイド32a及びハンダ層34(上層)の欠陥であるボイド34aの輪郭とボイドの輪郭以外を表す斜線とで示している。
FIG. 4A is a diagram showing an example of one multi-value transmission image taken from the
次に、層構造抽出処理部21は、層構造抽出用プログラムに従い、エッジ細線画作成手段21Bを実行する。エッジ細線画作成手段21Bは、透過像ごとにエッジ細線画を作成する(S2,エッジ細線画作成ステップ)。
Next, the layer structure extraction processing unit 21 executes the edge thin line
エッジ細線画作成手段21Bは、詳細には、ディスク23の画像データ記憶部23cから各透過像を読み出して主メモリ24に格納した後、メディアンフイルタ掛けを行うことにより、画像ノイズを低減する(S2a)。メディアンフイルタ(Median Filter)は、ボイドの輪郭をなるべく崩さずに画像ノイズだけを低減する既知のフィルタである。なお、ここで、メディアンフイルタの代わりに、重み付け平均フィルタを用いてもよい。また、透過像のノイズが少ない場合にはメディアフイルタ掛けを省略してもよい。
In detail, the edge thin line
エッジ細線画作成手段21Bは、メディアンフイルタ掛けの処理を行った後、微分処理を行う(S2b)。この微分処理は、透過像の明るさの各点での最大傾斜の絶対値に相当する濃度値を計算する。例えば透過像をP(x,y)としたとき、微分処理後の画像Q(x,y)を、式、
Q(x,y)=max{|∂P/∂x|,|∂P/∂y|,
|∂P/∂(x+y)|,|∂P/∂(x−y)|} ……(1)
に基づき計算する。この式は、P(x,y)のx方向、y方向及び斜め45°の2方向の傾斜の絶対値のうち、一番大きい傾斜値をQ(x,y)とし、エッジを検出する計算である。ここで、エッジとは、画像に含まれる濃度の変化が激しい部分を指す。
The edge thin line
Q (x, y) = max {| ∂P / ∂x |, | ∂P / ∂y |,
| ∂P / ∂ (x + y) |, | ∂P / ∂ (xy) |} (1)
Calculate based on This formula is a calculation for detecting an edge with Q (x, y) being the largest inclination value among absolute values of inclinations in two directions of P (x, y) in the x direction, y direction, and 45 ° obliquely. It is. Here, the edge refers to a portion where the density change included in the image is severe.
なお、微分処理は明るさの傾斜の大きな点で大きい濃度値となればよく、必ずしも(1)式に限らない。 The differentiation process only needs to be a large density value at a point where the brightness gradient is large, and is not necessarily limited to the expression (1).
引き続き、エッジ細線画作成手段21Bは2値化処理を実施し(S2c)、エッジ線画を作成する。その結果、2値化処理により、ボイド32a,34aのエッジが太い線で表現される2値化像として得られる。
Subsequently, the edge thin line
さらに、エッジ細線画作成手段21Bは細線化処理を実行し(S2d)、エッジ細線画を作成する。細線化処理は、例えば論理フィルタリング処理により、注目画素が線図形の輪郭画素かどうかを判断し、輪郭画素であればその画素を線図形から外す処理であるが、詳しくは、例えば「はじめての画像処理技術」、岡崎彰夫著、(株)工業調査会発行、2000年10月20日発行の3.3.6項等に記載されている。
Further, the edge thin line
エッジ細線画作成手段21Bは、以上のように透過像ごとに明るさの傾斜が大きい部分(エッジ)について、2値化された細線として表すエッジ細線画を作成し、ディスク23の処理データ記憶部23dに記憶するか、主メモリ24に記憶する。
As described above, the edge thin line
図4(b)は、エッジ細線画作成手段21Bの最終処理である細線化処理を行った後のエッジ細線画を示す図である。上層のボイド34aと下層のボイド32aとが重なった部分についても、両方のエッジが抽出される。
FIG. 4B is a diagram showing the edge thin line image after performing the thinning process which is the final process of the edge thin line
エッジ細線画作成手段21Bは、1つの透過像の細線化処理終了後、全透過像の細線化処理が終了したか否かを判断し(S3)、未だ細線化処理していない透過像があれば、ステップS2aに戻り、同様の処理S2a〜S2dを繰り返し実行する。 After the thinning process of one transmission image is completed, the edge thin line image creating means 21B determines whether or not the thinning process of the entire transmission image has been completed (S3), and there is a transmission image that has not yet been thinned. For example, the process returns to step S2a, and similar processes S2a to S2d are repeatedly executed.
層構造抽出処理部21は、ステップS3にて全透過像の細線化処理が終了したと判断したとき、主メモリ24に記憶される層構造抽出用プログラムに従って、設定データ記憶部23cに設定されている中から1つの断層面データ(fpd)に基づき、断層像合成処理手段21Cを実行する。
When the layer structure extraction processing unit 21 determines in step S3 that the total transmission image thinning process has been completed, the layer structure extraction processing unit 21 is set in the setting
なお、パワーモジュール基板30における断層面は、下層となるハンダ層32と上層となるハンダ層34とし、放射線源11の放射線焦点Fからパワーモジュール基板30の断層面P(ハンダ層32,34)までの距離fpdを指定することで設定される。1つの断層面であるハンダ層への正確なfpdは、ラミノ撮影部1で被検体14を撮影する際に従来周知の距離測定装置(特許文献1にて既に公知)などを用いて、放射線焦点Fと該当ハンダ層との間の距離を正確に測定し、放射線源11の放射線焦点Fから被検体14の所要とするハンダ層までの距離fpd(上層のfpd値と下層のfpd値)を正確に求めて断層面データとして記憶する。
The tomographic planes in the
断面像合成においては、被検体14を1回だけ直進移動させて異なる透過方向からの多数の透過像を1回取得しておけばよく、取得した透過像から断層面データ(fpd値)を変えることで任意の断面像を合成できる。断層像合成処理手段21Cは、各透過像を所定量ずつずらしながら合成する(S4、断層像合成処理ステップ)。 In the cross-sectional image synthesis, it is only necessary to move the subject 14 straight once and acquire a large number of transmission images from different transmission directions once, and change tomographic plane data (fpd value) from the acquired transmission images. Thus, an arbitrary cross-sectional image can be synthesized. The tomographic image synthesizing means 21C synthesizes each transmitted image while shifting it by a predetermined amount (S4, tomographic image synthesizing processing step).
具体的には、例えば上層となる1つのハンダ層34については、上層のfpd値を用いて、式、
Δi=Δt・fdd/(fpd・Δx) ……(2)
に基づいてずらし量Δiを計算する。
ここで、fddは放射線ビーム13の放射線焦点Fと放射線検出器12の検出面12aとの距離、Δxは検出面12a上のt方向の1画素サイズである。ずらし量Δiは画素を単位とした数値として得られる。
Specifically, for example, for one
Δi = Δt · fdd / (fpd · Δx) (2)
The shift amount Δi is calculated based on
Here, fdd is the distance between the radiation focus F of the
そこで、断層像合成処理手段21Cは、得られたずらし量Δiを用いて、ディスク23の処理データ記憶部23dなどに格納される各エッジ細線画を移動方向tの順番に従ってそれぞれ移動方向tにΔiずつずらしながら全てのエッジ細線画を画素ごとに加算し、その加算値を加算回数で除算して平均値を求める。
Therefore, the tomographic image synthesis processing means 21C uses the obtained shift amount Δi to convert each edge thin line image stored in the processing
なお、ずらし加算による断層像の合成処理自体は従来の断層撮影装置で既に行われている処理である。断層撮影の原理も既に知られているが、その原理によれば、設定した断層面上の構造(ボイド)は、加算時に振れが無く、加算後にボケが生じないのに対し、構造(ボイド)が設定した断層面から上下方向に離れるほどt方向に大きく振れることにより、加算後にt方向にボケが生じてくる。 Note that the tomographic image synthesis process itself by shift addition is already performed in the conventional tomography apparatus. The principle of tomography is already known, but according to the principle, the structure (void) on the tomographic plane that has been set has no shake during addition, and no blur occurs after addition, whereas the structure (void) As the distance from the set tomographic plane increases in the vertical direction, blurring occurs in the t direction after addition.
図4(c)はt方向にΔiずつずらしながら全エッジ細線画を合成して得られた断層像を示す図である。この図から明らかなように、所望とする上層のハンダ層34のボイド34aの細線画には振れが無いか、振れが微小であって、加算平均することにより、元のエッジ線にほぼ等しくなり、そのエッジ線の濃度値も元の値に近くなる。これに対し、下層のハンダ層32のボイド32aはt方向に振れることから、ボケたエッジ線となり、そのボケにより濃度値が小さくなる。
FIG. 4C is a diagram showing a tomographic image obtained by synthesizing all edge thin line images while shifting by Δi in the t direction. As is clear from this figure, the desired thin line image of the void 34a of the
本実施の形態では、透過像からエッジ細線画を生成した後、これらエッジ細線画を合成して断層像を生成しているので、これにより、図4(c)のような断層像では、加算時に所望とする層以外の層例えば下層のボイド32aは細線の振れによって敏感にボケる結果、所望とする層のボイドだけを感度よく抽出することが可能となる。
In the present embodiment, after the edge thin line image is generated from the transmission image, the edge thin line image is synthesized to generate the tomographic image. Accordingly, in the tomographic image as shown in FIG. Occasionally, voids 32a other than the desired layer, such as the
引き続き、層構造抽出処理部21は、層構造抽出用プログラムに従い、2値化処理手段21Dを実行する。 Subsequently, the layer structure extraction processing unit 21 executes the binarization processing means 21D in accordance with the layer structure extraction program.
この2値化処理手段21Dは、ずらし加算後の画像を2値化処理し、2値化画像を取得する(S5、2値化処理ステップ)。これにより、上層のボイド34aの像だけを抽出し、下層のボイド32aを消すことができる。但し、下層のボイド32aのエッジの内、移動方向tと接する線は振れが無くボケないことから、図4(d)に示すように下層のボイド32aのエッジ線画の一部であるエッジ32a(イ),32a(ロ)のエッジ線画だけが残存する。その結果、2値化処理により、上層のボイド34aだけが閉じたエッジ線画として抽出可能な状態となる。このことは、残存エッジ線画32a(イ),32a(ロ)だけを何らかの処理により消去すれば、閉じたボイド34aのエッジ線画だけを確実に抽出することができる。
The binarization processing means 21D binarizes the image after the shift addition and acquires a binarized image (S5, binarization processing step). Thereby, only the image of the
このように2値化処理されたエッジ線画(2値化画像)は、ディスク23の処理データ記憶部23dまたは主メモリ24に記憶する。
The edge line image (binarized image) binarized in this way is stored in the processing
しかる後、塗りつぶし・整形処理手段21Eは、塗りつぶし処理及び整形処理を行う。塗りつぶし処理は、2値化後の線画の画像のうち、閉じた線からなるエッジ線画の中を当該線と同じ値で塗りつぶし、上層となるハンダ層34のボイド34aを2値画像として抽出する(S6,塗りつぶし処理ステップ)。
Thereafter, the filling / shaping processing means 21E performs a filling process and a shaping process. In the fill processing, the edge line drawing composed of closed lines is filled with the same value as the line in the binarized line drawing image, and the void 34a of the
図4(e)は塗りつぶし後の2値化画像である。しかし、この塗りつぶし画像は、上層のボイド34aが2値画像として抽出されているが、下層の残存エッジ32a(イ),32a(ロ)は残ってしまう。
FIG. 4E shows a binarized image after painting. However, in this filled image, the
次に、整形処理は、下層の残存エッジ32a(イ),32a(ロ)だけを消去する(S7、整形処理ステップ)。具体的には、塗りつぶし処理後の画像からステップS5で得られた2値化画像を減算し、残存エッジ32a(イ),32a(ロ)を消去した後、上層のボイド34aを線の太さ分だけ膨張させることにより、実際の大きさに整形された上層の構造(ボイド)抽出画像を生成した後、ディスク23の処理データ記憶部23dまたは主メモリ24に記憶する。
Next, in the shaping process, only the remaining
図4(f)は上層となるハンダ層34の構造(ボイド34a)の像,つまり構造抽出画像を示す図である。従って、この構造抽出画像の中から下層の構造(ボイド32a)の像が完全に消去されている。
FIG. 4F shows an image of the structure (void 34a) of the
別の整形処理としては、塗りつぶし画像に対して、残存エッジ32a(イ),32a(ロ)の線の太さ以上に収縮させた後、残った上層となるハンダ層34のボイド34aを収縮分だけ膨張させることにより、残存エッジ32a(イ),32a(ロ)を消去することができる。
As another shaping process, the void 34a of the
なお、塗りつぶし処理は、例えば水平方向に探索して線と線ではさまれた部分を探して行われる。また、収縮、膨張処理は、例えば論理フィルタを使って行われる。これらの処理は、詳しくは,例えば「はじめての画像処理技術」、岡崎彰夫著、(株)工業調査会発行、2000年10月20日発行の3.6.5項及び3.3.3項等に記載されている。 The filling process is performed, for example, by searching in the horizontal direction and searching for a portion between the lines. The contraction and expansion processes are performed using a logic filter, for example. These processes are described in detail in, for example, “First Image Processing Technology”, Akio Okazaki, published by Kogyo Kenkyukai, and published on October 20, 2000, Sections 3.6.5 and 3.3.3. Etc. are described.
そして、所望とする1つの層の構造(ボイド)抽出画像(2値画像)を作成した後、設定データ記憶部23cを参照し、残りの層となる断層面データ(fpd値)が存在するか否かを判断し(S8)、有りと判断された場合にはステップS4に戻り、残りの層となる断層面データ(fpd値)の中から所望とする1つの層、例えば下層となるハンダ層32のfpd値を選択し、ステップS2で作成したエッジ細線画をディスク23の処理データ記憶部23cあるいは主メモリ24から読み出し、前述したステップS4〜S7の処理を繰り返し実行する。ステップS8において、全断層面の構造(ボイド)抽出画像を作成したと判断したとき、一連の処理を終了する。
Then, after creating a desired layer structure (void) extraction image (binary image), reference is made to the setting
層構造抽出処理部21は、図3に示す一連の処理が終了すると、例えば入力部25からの検査指示に基づき、あるいは自動的にディスク23のプログラム記憶部23aから欠陥計測・評価プログラムを読み出して主メモリ24に格納した後、欠陥計測・評価プログラムに従って欠陥計測・評価手段21Fを実行する。
When the series of processing shown in FIG. 3 is completed, the layer structure extraction processing unit 21 reads out the defect measurement / evaluation program from the
この欠陥計測・評価手段21Fは、前述した塗りつぶし・整形処理手段21Eによって塗りつぶされた層ごとの構造抽出画像,つまり各層のボイドの2値化像に基づいて、層ごとのボイドの量(ボイド単体面積、ボイド数、ボイド面積率等)を計測し、計測されたボイドの量と予めディスク23の設定データ記憶部23bに設定される判定参照データ(例えば許容値)とを比較し、ボイド量が判定参照データを超えたとき、被検体14が欠陥による不良と評価する。
The defect measurement / evaluation means 21F is configured to determine the amount of voids per layer (single voids) based on the structure extraction image for each layer painted by the above-described filling / shaping processing means 21E, that is, the binarized image of voids in each layer. Area, number of voids, void area ratio, etc.), and the measured amount of voids is compared with determination reference data (for example, an allowable value) set in the setting
なお、欠陥計測・評価処理の一例としては、ラベリング処理により層毎・各ボイド毎に異なる番号を付け、番号ごとにヒストグラム処理により面積を求める。これにより、処理領域(例えば1つの層)内のボイド個数と各ボイドの面積を求める。そして、予め知り得る処理領域面積と同一の処理領域内の合計面積との比より面積率を求めた後、この求めた面積率が判定参照データよりも大きいとき、被検体14が不良であると判定する。 As an example of the defect measurement / evaluation process, a different number is assigned to each layer and each void by the labeling process, and the area is obtained by the histogram process for each number. Thereby, the number of voids in the processing region (for example, one layer) and the area of each void are obtained. And after calculating | requiring an area rate from the ratio of the process area area which can be known beforehand and the total area in the same process area, when this calculated area ratio is larger than determination reference data, the subject 14 is defective. judge.
従って、以上のような実施の形態によれば、被検体14の各透過像から欠陥部分のエッジ細線画を作成した後、これらエッジ細線画を被検体14の移動方向に従って所定量ずつずらして加算合成するので、合成後の所望とする層以外の層の欠陥構造は細線であることから振れにより敏感にボケてしまう。その結果、所望とする層の構造(ボイド、以下同じ)だけを感度よく抽出できる。 Therefore, according to the embodiment as described above, after creating an edge fine line image of a defective portion from each transmission image of the subject 14, the edge thin line images are shifted by a predetermined amount according to the moving direction of the subject 14 and added. Since they are synthesized, the defect structure of the layer other than the desired layer after synthesis is a thin line, so that it is sensitively blurred due to shake. As a result, only the desired layer structure (void, the same applies hereinafter) can be extracted with high sensitivity.
また、各透過像から欠陥部分のエッジ細線画を作成した後、これらエッジ細線画を被検体14の移動方向に従って所定量ずつずらし加算するので、層別の構造(ボイド)が重なっていても、それら層別の構造を分離して、所望とする層の構造だけを抽出できる。 Also, after creating edge thin line images of defective portions from each transmission image, these edge thin line images are shifted and added by a predetermined amount according to the moving direction of the subject 14, so even if layered structures (voids) overlap, By separating these layered structures, it is possible to extract only the desired layer structure.
さらに、透過像において、例えばハンダ層の厚さの違いに伴って、層の構造にコントラストの違いが生じたとしても、透過像からエッジ細線画を作成するので、コントラストの違いに影響されず、所望とする層の構造だけを抽出できる。 Furthermore, in the transmission image, for example, even if a difference in contrast occurs in the layer structure due to a difference in the thickness of the solder layer, an edge thin line image is created from the transmission image, so it is not affected by the difference in contrast. Only the desired layer structure can be extracted.
さらに、各透過像から欠陥部分のエッジ細線画を作成した後、これらエッジ細線画を被検体14の移動方向に従って所定量ずつずらし加算した際、所望とする層以外の層の構造に関する像が一部残存するが、収縮・膨張処理を行うことにより、所望とする層以外の層の残存する構造部分を確実に消去でき、所望とする層の構造だけを完璧に抽出できる。 Further, after creating an edge fine line image of a defective portion from each transmission image, when these edge thin line images are shifted and added by a predetermined amount according to the moving direction of the subject 14, an image relating to the structure of layers other than the desired layer is obtained. However, by performing the contraction / expansion treatment, it is possible to surely erase the remaining structural portion of the layer other than the desired layer, and to extract only the desired layer structure completely.
さらに、微分、2値化、細線化、ずらし加算、2値化、塗りつぶし、収縮・膨張等の比較的容易な処理のみで、所望とする層の構造だけを抽出できる。 Furthermore, only a desired layer structure can be extracted by only relatively easy processing such as differentiation, binarization, thinning, shift addition, binarization, painting, shrinkage and expansion.
(その他の実施の形態)
(1) 上記実施の形態では、放射線焦点Fから断層面Pまでの距離fpdを指定することで断層面を設定したが、断層面の設定はこれに限らず、別の設定方法を用いてもよい。一般に、被検体14である例えばパワーモジュール基板30は量産品であることから、図5(a)に示すようにパワーモジュール基板30と同様な構成の基準試料40を用い、距離fpdではなく、直接前述した(2)式のずらし量Δiを求め、当該ずらしΔiを断層面データとして、ディスク23の設定データ記憶部23bに設定してもよい。
(Other embodiments)
(1) In the above embodiment, the tomographic plane is set by designating the distance fpd from the radiation focus F to the tomographic plane P. However, the setting of the tomographic plane is not limited to this, and another setting method may be used. Good. In general, for example, the
具体的には、図5(a)に示す基準試料40の下層であるハンダ層32相当位置に丸(○)基準マーク41と上層であるハンダ層34相当位置に四角(□)基準マーク42を配置し、当該基準試料40を移動させつつ、一定移動間隔Δtごとに、○基準マーク41及び□基準マーク42の撮影画像を取っていく。そうすると、移動に伴って隣り合う○基準マーク41の○基準マーク画像がだんだんずれてくる、□基準マーク42についても同様に□基準マーク画像がだんだんずれてくる。そこで、複数の○基準マーク画像のずれ量を移動ステップ回数で平均すれば、下層におけるずれ量Δmd(ずらし量Δi)を求め、同様に複数の□基準マーク画像のずれ量を移動ステップ回数で平均すれば、上層におけるずれ量Δmu(ずらし量Δi)を求めた後、それら求めたずれ量Δmd,Δmuを記憶しておく。
Specifically, a circle (◯)
そこで、被検体14である図5(b)に示すパワーモジュール基板30の実際の撮影時、ずれ量Δmd,Δmuをそれぞれずらし量Δiとして指定して設定すれば、下層や上層の構造抽出画像を得ることができる。よって、ずらし量Δiを設定することで断層面を設定することができる。
Therefore, at the time of actual imaging of the
(2) 上記実施の形態では、所望とする層ごとにボイドの抽出画像を得ているが、ボイド以外の構造(欠陥,被検体に必要な物の形態),例えば層内に混入する異物とか、当該層の内部構造、当該層内に埋設される必要な物の形状寸法等であっても、これら構造抽出画像として抽出できる。 (2) In the above embodiment, an extracted image of voids is obtained for each desired layer. However, structures other than voids (defects, forms of objects necessary for the subject), such as foreign matters mixed in the layers, etc. Even the internal structure of the layer and the shape and dimensions of necessary objects embedded in the layer can be extracted as the structure extraction image.
(3) さらに、上記実施の形態では、ラミノ撮影部1が直進ラミノグラフを採用した例を説明しているが、円型ラミノグラフを採用してもよい。円型ラミノグラフの場合は、ステップS4による断層像合成時、設定断層面以外の構造(ボイド)が全方向にボケるので、ステップS5による2値化画像に残存エッジ32a(イ),32a(ロ)が生じなくなるので、ステップS7による整形処理が不要となる。
(3) Furthermore, in the above-described embodiment, an example is described in which the
(4) さらに、ステップS6とステップS7による塗りつぶし処理及び整形処理を省略し、ステップS5による2値化画像のエッジ線画を構造抽出画像(図4(d)参照)としても、閉じたエッジ線画が特定されているので、前述した欠陥計測・評価手段21Fを実行し、被検体14の良否を評価することが可能である。 (4) Further, the filling process and the shaping process in steps S6 and S7 are omitted, and the edge line drawing of the binarized image in step S5 is used as the structure extraction image (see FIG. 4D). Since it has been identified, it is possible to evaluate the quality of the subject 14 by executing the defect measurement / evaluation means 21F described above.
(5) 上記実施の形態では、ラミノ撮影部1は、放射線源11と放射線検出器12とを固定し、被検体14のみを移動させる直進ラミノグラフとしたが、移動は相対的であればよく、例えば被検体14を固定し、放射線源11と放射線検出器12をt方向に移動させてもよい。放射線源11と放射線検出器12の移動は、同じ速度でも、あるいは異なる速度(方向を含む)でもよい。
(5) In the above-described embodiment, the
また、放射線源11を固定し、被検体14と放射線検出器12をt方向に互いに任意の速度で移動させてもよく、また、放射線検出器12を固定し、放射線源11と被検体14を移動させてもよい。どのような相対的な移動であっても、同様の処理により、所望とする層の構造だけを感度よく抽出できる。
Further, the
(6) 上記実施の形態では、ラミノ撮影部1は、直進ラミノグラフであるが、円型ラミノグラフ、円弧ラミノグラフ、自転型ラミノグラフ、その他の方式を持ったラミノグラフの何れでもよい。
(6) In the above-described embodiment, the
(7) 本発明は、透過方向を変えた複数の透過像から1つの層にピントのあった像を合成し断層像を得るものであれば、どのような方式の断層撮影装置にも適用可能である。それは、複数の透過像を合成して断層像を合成する代わりに、透過像から作成されたエッジ細線画から同様の処理で断層像を合成すればよいからである。そして、細線画を合成するので、ピントのあった層以外は敏感にボケる結果、所望とする層の構造だけを感度よく抽出できる。 (7) The present invention can be applied to any type of tomography apparatus as long as a tomographic image is obtained by synthesizing an image focused on one layer from a plurality of transmission images with different transmission directions. It is. This is because, instead of synthesizing a plurality of transmission images and synthesizing a tomographic image, the tomographic image may be synthesized by the same processing from an edge thin line image created from the transmission image. Since the thin line image is synthesized, only the desired layer structure can be extracted with high sensitivity as a result of sensitive blurring of layers other than the focused layer.
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1…ラミノ撮影部、2…層構造抽出処理本体部、11…放射線源、12…放射線検出器、13…放射線ビーム、14…被検体、15…テーブル、16…テーブル移動機構、21…層構造抽出処理部、21A…画像取得手段、21B…エッジ細線画作成手段、21C…断層像合成処理手段、21D…2値化処理手段、21E…塗りつぶし・整形処理手段、21F…欠陥計測・評価手段、30…パワーモジュール基板(被検体)、32…下層となるハンダ層、32a…ボイド、34…上層となるハンダ層、34a…ボイド。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記被検体を透過してくる放射線を検出して透過データである透過像を出力する放射線検出器と、
前記放射線源と前記被検体と前記放射線検出器の何れか1つ以上を移動させることにより、当該被検体に対する放射線の透過方向を変えて当該放射線検出器から複数の透過像を取得可能とする移動手段と、
前記放射線の透過方向を変えることによって前記放射線検出器より出力される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造の2値化されたエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成手段と、
前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして加算し、前記被検体の所望とする1つの層にピントの合った多値画像としての断層像を生成する断層像合成手段と、
この断層像合成手段により生成された断層像を2値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する第1の2値化処理手段と
を備えたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。 A radiation source that emits radiation toward the subject;
A radiation detector for detecting radiation transmitted through the subject and outputting a transmission image as transmission data;
Moving one or more of the radiation source, the subject, and the radiation detector to change the transmission direction of the radiation with respect to the subject and to enable acquisition of a plurality of transmission images from the radiation detector Means,
An edge for creating a binarized edge fine line image of a structure to be extracted existing in each layer of the subject from a plurality of transmission images output from the radiation detector by changing the transmission direction of the radiation Fine line drawing creation means,
Tomographic image synthesizing means for generating a tomographic image as a multi-valued image in which each edge thin line image created for each transmission image is shifted by a predetermined amount and added to a desired layer of the subject. When,
And a first binarization processing unit that binarizes the tomographic image generated by the tomographic image synthesizing unit and creates an edge line drawing of the desired layer structure. Shooting device.
前記エッジ細線画作成手段は、前記透過像を微分処理して明るさの傾斜の大きさを表す画像を作成する微分処理手段と、この微分処理手段により作成された傾斜の大きさを表す画像を2値化してエッジ線画を作成する第2の2値化処理手段と、この2値化処理手段により作成されたエッジ線画を細線化してエッジ細線画を作成する細線化処理手段とを設けたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。 The tomography apparatus for a subject according to claim 1,
The edge thin line image creating means creates a differential processing means for differentiating the transmitted image to create an image representing the magnitude of the brightness gradient, and an image representing the magnitude of the slope created by the differentiation processing means. Second binarization processing means for creating an edge line drawing by binarization and thinning processing means for creating an edge thin line drawing by thinning the edge line drawing created by the binarization processing means are provided. A tomography apparatus for a subject characterized by the above.
前記第1の2値化処理手段により作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理手段をさらに設けたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。 The tomography apparatus for a subject according to claim 1 or 2,
Of the edge line drawing of the desired layer created by the first binarization processing means, the closed edge line drawing is filled with the same density value as the line drawing line, so that the desired layer is formed. A tomography apparatus for a subject, further comprising a fill processing means for generating an existing structure extraction image to be evaluated.
前記塗りつぶし処理手段により得た所望とする層の構造抽出画像に残存する前記所望とする層以外の層構造による閉じていないエッジ線画を消去処理する整形処理手段と、前記整形処理後の構造抽出画像と予め定める判定参照データとを比較し、前記被検体の良否を判定する評価手段とをさらに設けたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。 The tomography apparatus for a subject according to claim 3,
Shape processing means for erasing non-closed edge line drawings due to layer structures other than the desired layer remaining in the structure extraction image of the desired layer obtained by the fill processing means, and the structure extraction image after the shaping processing A tomography apparatus for a subject, further comprising evaluation means for comparing the judgment reference data determined in advance with the judgment reference data determined in advance.
前記放射線検出器から取得される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造の2値化されたエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成ステップと、
前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして加算し、前記被検体の所望とする1つの層にピントの合った多値画像としての断層像を生成する断層像合成処理ステップと、
この生成された断層像を2値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する第1の2値化処理ステップと
を有することを特徴とする被検体の層構造抽出方法。 Tsu One changing the transmission direction of the radiation emitted from the radiation source is detected by ray detector release the radiation coming through the object, an image acquiring step of acquiring a plurality of transmission images output from the radiation detector ,
An edge thin line drawing creating step for creating a binarized edge thin line drawing of a structure to be extracted from each of the plurality of transmission images acquired from the radiation detector;
A tomographic image synthesis process for generating a tomographic image as a multi-valued image focused on one desired layer of the subject by adding each edge thin line image created for each transmission image by shifting by a predetermined amount. Steps,
And a first binarization processing step for binarizing the generated tomographic image to create an edge line drawing of the desired layer structure.
前記エッジ細線画作成ステップは、前記透過像を微分処理して明るさの傾斜の大きさを表す画像を作成する微分処理ステップと、この微分処理ステップにより作成された傾斜の大きさを表す画像を2値化してエッジ線画を作成する第2の2値化処理ステップと、この2値化処理ステップにより作成されたエッジ線画を細線化してエッジ細線画を作成する細線化処理ステップとを有することを特徴とする被検体の層構造抽出方法。 The method for extracting a layer structure of an object according to claim 5,
The edge thin line drawing creating step includes a differentiation processing step for differentiating the transmission image to create an image representing a brightness inclination, and an image representing the inclination created by the differentiation processing step. A second binarization processing step for binarizing to create an edge line drawing; and a thinning processing step for thinning the edge line drawing created by the binarization processing step to create an edge thin line drawing. A method for extracting a layer structure of an object to be characterized.
前記第1の2値化処理ステップにより作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理ステップをさらに有することを特徴とする被検体の層構造抽出方法。 The method for extracting a layer structure of an object according to claim 5 or 6,
Of the edge line drawing of the desired layer created by the first binarization processing step, the closed edge line drawing is filled with the same density value as the line drawing line to obtain the desired layer. A method for extracting a layer structure of an object, further comprising a painting processing step for generating a structure extraction image to be present as an evaluation target.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007112149A JP5148159B2 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Tomography apparatus for subject and layer structure extraction method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007112149A JP5148159B2 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Tomography apparatus for subject and layer structure extraction method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008268026A JP2008268026A (en) | 2008-11-06 |
JP5148159B2 true JP5148159B2 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=40047722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007112149A Active JP5148159B2 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Tomography apparatus for subject and layer structure extraction method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5148159B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5648898B2 (en) * | 2010-05-28 | 2015-01-07 | 東芝Itコントロールシステム株式会社 | CT equipment |
JP5275377B2 (en) * | 2011-01-19 | 2013-08-28 | ヤマハ発動機株式会社 | X-ray inspection equipment |
EP2587450B1 (en) | 2011-10-27 | 2016-08-31 | Nordson Corporation | Method and apparatus for generating a three-dimensional model of a region of interest using an imaging system |
WO2013069057A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-05-16 | ヤマハ発動機株式会社 | X-ray inspection method and device |
EP3098594B1 (en) * | 2014-01-23 | 2021-12-22 | Job Corporation | X-ray inspection apparatus and x-ray inspection method |
WO2015129585A1 (en) * | 2014-02-25 | 2015-09-03 | 株式会社アプライド・ビジョン・システムズ | Image reconstruction device, image reconstruction method, and program |
JP6246061B2 (en) * | 2014-04-28 | 2017-12-13 | 三菱電機株式会社 | Inspection method for multilayer boards |
CN108271411B (en) * | 2016-03-31 | 2021-10-15 | 株式会社蛟簿 | X-ray detection system, X-ray device, and device and method for processing X-ray detection data |
JP2020020730A (en) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | X-ray transmission inspection device and method for inspecting x-ray transmission |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0719289B2 (en) * | 1987-11-06 | 1995-03-06 | 株式会社日立製作所 | Multilayer discrimination method and apparatus |
JPH06100551B2 (en) * | 1990-01-26 | 1994-12-12 | 松下電工株式会社 | Defect detection method |
JPH0855887A (en) * | 1994-08-10 | 1996-02-27 | Toshiba Corp | Laminograph |
JP2004108990A (en) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Toshiba It & Control Systems Corp | Laminograph with filtering |
-
2007
- 2007-04-20 JP JP2007112149A patent/JP5148159B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008268026A (en) | 2008-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5148159B2 (en) | Tomography apparatus for subject and layer structure extraction method | |
US5594768A (en) | Laminograph and inspection and repair device using the same | |
EP3121591B1 (en) | Inspection method and device | |
US10054432B2 (en) | X-ray inspection apparatus and control method | |
US7245693B2 (en) | X-ray inspection system having on-axis and off-axis sensors | |
WO2008080281A1 (en) | Radiation imaging method and system for dual-view scanning | |
JP2007111526A (en) | Method and device for segmenting substance in x-ray image | |
JP2008018047A (en) | Defective area correction apparatus, method and program, and radiation detector | |
JP5804340B2 (en) | Radiation image region extraction device, radiation image region extraction program, radiation imaging device, and radiation image region extraction method | |
US9607378B2 (en) | Image region mapping device, 3D model generating apparatus, image region mapping method, and image region mapping program | |
JP5166909B2 (en) | Inspection device and inspection method | |
JP2008026334A (en) | X-ray inspection device, x-ray inspection method and x-ray inspection program | |
JP2006292465A (en) | X-ray inspection device, x-ray inspection method and x-ray inspection program | |
JP5557271B2 (en) | Radiation inspection apparatus, radiation inspection method, and radiation inspection program | |
JP4906602B2 (en) | Defect inspection apparatus and defect inspection method for polycrystalline silicon substrate | |
JP2021003240A (en) | X-ray tomosynthesis device, image processing device and program | |
JP2008096425A (en) | Radiographic testing apparatus, radiographic testing method and radiographic testing program | |
JP4650076B2 (en) | Circuit pattern inspection apparatus and circuit pattern inspection method | |
TWI798527B (en) | X-ray imaging device | |
JP2009237704A (en) | Three-dimensional imaging method and tomograph | |
JP4449596B2 (en) | Mounting board inspection equipment | |
JP6704336B2 (en) | Inspection device and inspection method | |
JP2007121082A (en) | X-ray image output device, x-ray image output method and x-ray image output program | |
JP4636500B2 (en) | X-ray inspection apparatus, X-ray inspection method, and X-ray inspection program | |
WO2023248583A1 (en) | Information processing device, information processing method, and information processing program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100405 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120330 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120529 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121030 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121128 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5148159 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151207 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |