JPH11226004A - X-ray inspection device and image pickup method for x-ray image - Google Patents
X-ray inspection device and image pickup method for x-ray imageInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線検査装置、及
びＸ線像の撮像方法に関し、特に、対向して配置される
Ｘ線源とＸ線検出器との間に配置した測定物体を回転さ
せながら撮像したＸ線像から、検出器の視野角よりも大
きな測定物体の断層像、又は３次元像を再構成する技術
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray inspection apparatus and an X-ray imaging method, and more particularly to an X-ray inspection apparatus and an X-ray imaging method. The present invention relates to a technique for reconstructing a tomographic image or a three-dimensional image of a measurement object larger than a viewing angle of a detector from an X-ray image taken while rotating the image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のＸ線検査装置として、検査対象の
回りをＸ線源と、検出素子が１次元に配列するＸ線検出
器とを１回転させながら回転撮影を行い、検査対象の内
部のＸ線吸収係数の分布を断層像として得るＸ線ＣＴ装
置（Ｘ線断層撮影装置）がある。Ｘ線ＣＴ装置により３
次元画像を得る方法として、検査対象を回転面に垂直な
方向に連続的に移動させながら複数回の回転撮影を行う
スパイラルスキャン法がある。2. Description of the Related Art As a conventional X-ray inspection apparatus, rotation imaging is performed while rotating an X-ray source around an inspection target and an X-ray detector in which detection elements are arranged one-dimensionally by one rotation. There is an X-ray CT apparatus (X-ray tomography apparatus) that obtains a distribution of the X-ray absorption coefficient of the X-ray as a tomographic image. 3 by X-ray CT
As a method for obtaining a two-dimensional image, there is a spiral scanning method in which an object to be inspected is continuously moved in a direction perpendicular to the rotation plane, and a plurality of rotation images are taken.
【０００３】Ｘ線吸収係数の分布を３次元画像として得
る方法として、検査対象の回りをＸ線源とＸ線２次元画
像検出器を１回転させながら撮影を行い得られた回転撮
影データから３次元画像再構成を行うコーンビームＣＴ
装置がある。コーンビームＣＴ装置では横断断層面の視
野は、２次元Ｘ線画像検出器の視野により制限されるこ
とが知られている。視野の大きさが限られている２次元
Ｘ線検出器で撮影した２次元像から、２次元Ｘ線検出器
の視野よりも大きい視野角を持つ３次元画像を得ること
が可能なコーンビームＣＴ装置の研究が盛んに行われて
いる。[0003] As a method of obtaining the distribution of the X-ray absorption coefficient as a three-dimensional image, three-dimensional images are obtained by rotating the X-ray source and the X-ray two-dimensional image detector by one rotation around the object to be inspected. Cone beam CT for 3D image reconstruction
There is a device. It is known that the field of view of a transverse tomographic plane in a cone beam CT apparatus is limited by the field of view of a two-dimensional X-ray image detector. Cone beam CT capable of obtaining a three-dimensional image having a viewing angle larger than the field of view of a two-dimensional X-ray detector from a two-dimensional image taken by a two-dimensional X-ray detector having a limited field of view Research on the device has been actively conducted.
【０００４】視野を拡大することが可能なコーンビーム
ＣＴ装置が、例えば、特開平８−１１７２２０号公報
（以下、「文献１」と略記する）、「ＳＰＩＥ Ｍｅｄ
ｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、ＰＰ．３４９−３５７（１
９９７）」（以下、「文献２」と略記する）に開示され
ている。文献２に記載のコーンビームＣＴ装置では、検
査対象の回りにＸ線源とＸ線画像検出器とを、正回転と
逆回転との２回転させ、回転と同一の周期で検査対象を
回転面と平行な方向に往復移動を行いながら２回のＸ線
回転撮影を行い、２次元画像から２次元Ｘ線検出器の視
野よりも大きい視野角を持つ３次元画像を得ている。A cone beam CT apparatus capable of expanding the field of view is disclosed in, for example, JP-A-8-117220 (hereinafter abbreviated as “Document 1”), “SPIE Med”.
Ial Imaging, PP. 349-357 (1
997) ”(hereinafter abbreviated as“ Document 2 ”). In the cone beam CT apparatus described in Document 2, the X-ray source and the X-ray image detector are rotated around the inspection object twice, that is, normal rotation and reverse rotation, and the inspection object is rotated on the same cycle as the rotation. X-ray rotation imaging is performed twice while reciprocating in the direction parallel to the above, and a three-dimensional image having a viewing angle larger than the visual field of the two-dimensional X-ray detector is obtained from the two-dimensional image.
【０００５】また、Ｘ線源とＸ線画像検出器を固定した
まま、各種材料、航空荷物等の検査対象を回転しながら
回転撮影を行う各種装置がある。Further, there are various apparatuses for performing rotational imaging while rotating an object to be inspected such as various materials and air cargo while the X-ray source and the X-ray image detector are fixed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】スパイラルスキャン法
では、回転面に垂直な方向の解像度を回転面内の解像度
と等しくするために計測に非常に長時間を要するので、
通常は、回転面に垂直な方向の解像度は回転面内の解像
度に比較して低下していた。In the spiral scan method, it takes a very long time to perform measurement in order to make the resolution in the direction perpendicular to the rotation plane equal to the resolution in the rotation plane.
Usually, the resolution in the direction perpendicular to the plane of rotation is lower than the resolution in the plane of rotation.
【０００７】コーンビームＣＴ装置では、１回の回転撮
影のみで３次元画像データが得られ、しかも、回転面に
垂直な方向にも回転面内と同一のサイズのボクセル分解
能を持つ３次元画像が得られるので、真の３次元撮影を
可能にするという特長がある。[0007] In the cone beam CT apparatus, three-dimensional image data can be obtained only by one rotation imaging, and a three-dimensional image having the same voxel resolution as that in the rotation plane in the direction perpendicular to the rotation plane is also obtained. The advantage is that true three-dimensional imaging is possible.
【０００８】本発明者は、従来技術を検討した結果、以
下の問題点を見いだした。現在、Ｘ線ＣＴ装置等は特殊
な装置ではなく、日常的な検査に使用されている。しか
し、従来のＸ線ＣＴ装置等では、重傷を負った検査対象
等の検査を目的としているので、検査時の検査対象の体
位は、横臥位が一般的であった。一方、肺等の呼吸器、
血管系等の循環器、背骨や骨盤等の骨格等の日常的な診
断では、日常の生活で出現する病状を診断するために、
日常の自然な状態である立位、又は座位で、大視野かつ
高分解能の３次元画像の撮影が重要である。立位、又は
座位で撮影を行うためには、回転軸が水平面に対して垂
直である回転撮影を実現するＸ線ＣＴ装置の開発が切望
されている。As a result of studying the prior art, the inventor has found the following problems. At present, X-ray CT apparatuses and the like are not special apparatuses but are used for daily inspection. However, since the conventional X-ray CT apparatus and the like aim at the inspection of the inspection target or the like with a serious injury, the body position of the inspection target at the time of the inspection is generally in the recumbent position. On the other hand, respiratory organs such as lungs,
In the daily diagnosis of the circulatory system such as the vascular system, the skeleton such as the spine and pelvis, in order to diagnose the medical conditions that appear in everyday life,
It is important to capture a large field of view and a high-resolution three-dimensional image in a standing or sitting position, which is a natural state of daily life. In order to perform imaging in a standing or sitting position, development of an X-ray CT apparatus that realizes rotational imaging in which a rotation axis is perpendicular to a horizontal plane has been desired.
【０００９】従来のＸ線ＣＴ装置やコーンビームＣＴ装
置を倒して、回転撮影を実現する場合には、ガントリー
を設置するために非常に広い床面積が必要となるという
第１の問題があった。更に、撮影画像の解像度を向上さ
せる等の目的に応じて、Ｘ線源と検出器との距離を広範
囲に変更できないという第２の問題があった。第２の問
題を解決する方法として、例えば、荷物検査等に使用さ
れているＸ線荷物検査装置がある。このＸ線荷物検査装
置では、Ｘ線源と、Ｘ線源と対向する位置に配置された
検出器と、Ｘ線源と検出器とを結ぶ直線上に回転軸が位
置するように配置された回転装置とから構成されてお
り、回転装置上に検査対象を設置し検査対象の複数方向
からのＸ線画像を撮影する。[0009] In the case where a conventional X-ray CT apparatus or cone-beam CT apparatus is defeated to realize rotation imaging, there is a first problem that a very large floor area is required to install a gantry. . Further, there is a second problem that the distance between the X-ray source and the detector cannot be changed over a wide range for the purpose of improving the resolution of a captured image. As a method for solving the second problem, for example, there is an X-ray baggage inspection apparatus used for baggage inspection and the like. In this X-ray baggage inspection apparatus, the X-ray source, the detector arranged at a position facing the X-ray source, and the rotation axis are arranged on a straight line connecting the X-ray source and the detector. The inspection apparatus is provided with a rotation device, and an X-ray image of the inspection object is taken from a plurality of directions.
【００１０】しかし、Ｘ線荷物検査装置の撮像方法で
は、文献１、及び文献２に記載される問題と同様の問題
があった。即ち、２次元検出器の視野が狭いので、肺等
の大きな部位を撮影する時には十分な広さを持つ撮影視
野が確保できず、肺等の臓器を１枚の再構成像として得
ることができないという第３の問題があった。However, the imaging method of the X-ray baggage inspection apparatus has the same problems as those described in References 1 and 2. That is, since the field of view of the two-dimensional detector is narrow, an imaging field of view having a sufficient width cannot be secured when imaging a large part such as a lung, and an organ such as a lung cannot be obtained as one reconstructed image. There was a third problem.
【００１１】一方、コーンビームＣＴ装置に使用される
２次元Ｘ線画像検出器には、Ｘ線を光学像に変換するＸ
線イメージインテンシファイア（以下、「Ｘ線Ｉ．
Ｉ．」と略記する）とテレビカメラとの組み合わせ、蛍
光板とテレビカメラとの組み合わせ、蛍光板とアモルフ
ァスシリコンフォトダイオードとＴＦＴ素子の２次元配
列からなる平面センサとの組み合わせ等がある。これら
の２次元Ｘ線画像検出器は、一般にＸ線ＣＴ装置で使用
される１次元配列検出器に比較して再構成画像の画質が
劣るという問題がある。On the other hand, a two-dimensional X-ray image detector used in a cone beam CT apparatus has an X-ray converting X-ray into an optical image.
X-ray image intensifier (hereinafter, “X-ray I.I.
I. ") And a television camera, a combination of a fluorescent plate and a television camera, a combination of a fluorescent plate, an amorphous silicon photodiode, and a flat sensor having a two-dimensional array of TFT elements. These two-dimensional X-ray image detectors have a problem that the image quality of a reconstructed image is inferior to that of a one-dimensional array detector generally used in an X-ray CT apparatus.
【００１２】再構成画像の画質が劣化する原因の一つ
は、２次元Ｘ線画像検出器の感度やノイズレベルの温度
特性等のために、検出器の個々の素子に対して感度の補
正が正確にできず、再構成画像でリングアーチファクト
が増大することにある。再構成画像の画質が劣化する他
の原因は、２次元Ｘ線画像検出器を構成するテレビカメ
ラやフォトダイオード等の光センサでは、１画像の読み
出し時間がＸ線ＣＴで使用される１次元配列検出器に於
ける信号読み出し時間に比較して長いために、１回転で
撮影できる投影枚数が少なくなり、再構成像に於ける放
射状アーチファクトが増大することにある。One of the causes of the deterioration of the image quality of the reconstructed image is that the sensitivity of individual elements of the two-dimensional X-ray image detector needs to be corrected due to the sensitivity and noise level temperature characteristics. The inability to do so accurately results in increased ring artifacts in the reconstructed image. Another cause of the deterioration of the image quality of the reconstructed image is that the optical sensor such as a television camera or a photodiode constituting the two-dimensional X-ray image detector has a one-dimensional array in which the reading time of one image is used in X-ray CT. Due to the longer signal readout time in the detector, the number of projections that can be taken in one rotation is reduced, and radial artifacts in the reconstructed image are increased.
【００１３】本発明の目的は、立位、又は座位でＸ線透
視画像、Ｘ線撮影画像、又はＸ線断層画像が撮影でき、
且つそれらの画像の視野を拡大できる技術を提供するこ
とにある。本発明のその他の目的は、立位、又は座位で
の撮影による３次元画像（立体画像）の視野を拡大する
こと、Ｘ線検査装置の設置面積を小さくすること、立
位、又は座位での撮影により高画質の立体像を得るこ
と、検査対象にかかる負担を低減すること、撮影に要す
る時間を短縮すること、リングアーチファクトを低減す
ること、投影枚数の制限によるストリークアーチファク
トを低減できる技術を提供することにある。[0013] An object of the present invention is to obtain an X-ray fluoroscopic image, an X-ray image, or an X-ray tomographic image in a standing or sitting position,
Another object of the present invention is to provide a technique capable of expanding the field of view of those images. Another object of the present invention is to increase the field of view of a three-dimensional image (stereoscopic image) obtained by imaging in a standing or sitting position, to reduce the installation area of an X-ray inspection apparatus, to stand or to stand in a sitting position. Providing technology that can obtain high-quality stereoscopic images by imaging, reduce the burden on the inspection target, reduce the time required for imaging, reduce ring artifacts, and reduce streak artifacts due to the limitation of the number of projections Is to do.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の目的と新規な特
徴は、本明細書の記述、及び添付図面によって明らかに
なるであろう。本願で開示される代表的な発明の概要を
簡単に、以下に説明する。The objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings. An outline of a typical invention disclosed in the present application will be briefly described below.
【００１５】（１）本発明のＸ線検査装置では、円錐
状、又は角錐状のＸ線を放射するＸ線発生手段と、Ｘ線
発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のＸ線像
を撮像する撮像手段と、検査対象を支持する支持手段
と、検査対象と共に支持手段を回転させる回転手段と、
回転手段の回転面と平行な方向に支持手段及び検査対象
を移動させる移動手段を具備し、検査対象を回転させな
がら、検査対象の位置を回転面と平行な方向に移動さ
せ、回転及び移動中に複数方向から撮像した検査対象の
Ｘ線像から、検査対象のＸ線透過像、Ｘ線撮影像、Ｘ線
断層像又は／及びＸ線３次元像を生成し、表示手段に表
示する。(1) In the X-ray inspection apparatus according to the present invention, an X-ray generating means for emitting conical or pyramid-shaped X-rays and an X-ray to be inspected are arranged at a position facing the X-ray generating means. Imaging means for capturing an image, support means for supporting the test object, rotating means for rotating the support means together with the test object,
The apparatus has a supporting means and a moving means for moving the test object in a direction parallel to the rotation surface of the rotating means, and moves the position of the test object in a direction parallel to the rotation surface while rotating the test object, thereby rotating and moving. An X-ray transmission image, an X-ray radiographic image, an X-ray tomographic image, and / or an X-ray three-dimensional image of the inspection target are generated from the X-ray images of the inspection target captured from a plurality of directions, and displayed on the display unit.
【００１６】（２）本発明のＸ線像の撮像方法は、Ｘ線
管（Ｘ線発生手段）の焦点とＸ線管と対向するＸ線撮像
手段のＸ線検出面面の中心とを結ぶ直線上で、検査対象
（人体を除く）を回転させながら、回転面と平行又は／
及び垂直な方向に検査対象を回転周期と同期させて連続
的に移動させ、回転及び移動中に複数方向から検査対象
の撮像を行う工程と、検査対象のＸ線透過像、Ｘ線撮影
像、Ｘ線断層像又は／及びＸ線３次元像を生成する工程
と、得られたＸ線画像を表示手段に表示する工程とを有
する。(2) In the method of imaging an X-ray image according to the present invention, the focal point of the X-ray tube (X-ray generation means) is connected to the center of the X-ray detection surface of the X-ray imaging means facing the X-ray tube. While rotating the inspection object (excluding the human body) on a straight line,
And continuously moving the inspection target in the vertical direction in synchronization with the rotation cycle, imaging the inspection target from a plurality of directions during rotation and movement, an X-ray transmission image of the inspection target, an X-ray imaging image, The method includes a step of generating an X-ray tomographic image and / or a three-dimensional X-ray image, and a step of displaying the obtained X-ray image on a display unit.
【００１７】（１）、及び（２）によれば、複数方向か
ら検査対象のＸ線画像を得る場合に、対向して配置した
Ｘ線発生手段と撮像手段との間に、回転手段と、移動手
段と、検査対象を立位又は座位で支持する支持手段とか
らなる検査対象支持系を配置して、回転手段で検査対象
を回転させながら、移動手段により回転面と平行又は／
及び垂直な方向に検査対象を連続的に移動（往復移動）
させ、移動及び回転中にＸ線画像の撮影を行うので、撮
像手段の視野よりも広い領域のＸ線断層像、及び３次元
像（立体像）を得ることができる。According to (1) and (2), when obtaining an X-ray image of an inspection object from a plurality of directions, a rotating means and a rotating means are provided between the X-ray generating means and the imaging means which are arranged opposite to each other. An inspection target support system including a moving unit and a support unit that supports the inspection target in a standing position or a sitting position is arranged.
And moving the inspection object continuously in the vertical direction (reciprocating movement)
Since the X-ray image is captured during the movement and rotation, an X-ray tomographic image and a three-dimensional image (stereoscopic image) of an area wider than the field of view of the imaging unit can be obtained.
【００１８】即ち、Ｘ線断層像、及び３次元像の視野を
拡大できるので、肺等の大きな臓器に対する診断性能、
及び診断効率を向上できる。また、複数方向から検査対
象のＸ線画像の収集時に、対向して配置したＸ線発生手
段と撮像手段とを回転させる必要がないので、装置の設
置面積を小さくできる。That is, since the visual field of the X-ray tomographic image and the three-dimensional image can be enlarged, the diagnostic performance for a large organ such as a lung can be improved.
And the diagnostic efficiency can be improved. In addition, when collecting X-ray images of the inspection target from a plurality of directions, it is not necessary to rotate the X-ray generation unit and the imaging unit that are arranged to face each other, so that the installation area of the apparatus can be reduced.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態と共に図面を参照して詳細に説明する。なお、
発明の実施の形態を説明する全図に於いて、同一機能を
有する構成要素は同一符号を付け、構成要素の繰り返し
の説明は省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with embodiments of the present invention. In addition,
In all the drawings for describing the embodiments of the present invention, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and repeated description of the components will be omitted.
【００２０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１のＸ線検査装置の概略構成を説明するブロック図で
ある。実施の形態１のＸ線検査は、Ｘ線発生系（Ｘ線発
生手段）１、検査対象支持系２、Ｘ線画像検出系（撮像
手段）３、透視撮影制御・処理系４、及び回転撮影制御
・処理系５から構成される。(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an X-ray inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The X-ray inspection according to the first embodiment includes an X-ray generation system (X-ray generation unit) 1, an inspection target support system 2, an X-ray image detection system (imaging unit) 3, a fluoroscopic imaging control / processing system 4, and rotational imaging. It comprises a control / processing system 5.
【００２１】透視撮影制御・処理系４は、Ｘ線発生系
１、検査対象支持系２、及びＸ線画像検出系３をそれぞ
れ制御して、一般的なＸ線透視、及び撮影を行い、検査
対象支持系２に支持された検査対象（人体、及び荷物
等）の画像データ（Ｘ線画像）を処理した後、図示しな
い表示装置に表示する系である。The fluoroscopic imaging control / processing system 4 controls the X-ray generation system 1, the inspection object support system 2, and the X-ray image detection system 3 to perform general X-ray fluoroscopy and imaging, and perform inspection. This is a system for processing image data (X-ray image) of an inspection target (a human body, a luggage, and the like) supported by the target support system 2 and displaying the processed data on a display device (not shown).
【００２２】回転撮影制御・処理系５は、透視撮影制御
・処理系４により制御されたＸ線発生系１、検査対象支
持系２、及び検出系３に対して、本発明のコーンビーム
ＣＴ撮影に特有の制御を行って回転撮影を行い、得られ
た画像データを処理して図示しない表示手段に表示する
系である。The rotational imaging control / processing system 5 performs the cone beam CT imaging of the present invention on the X-ray generation system 1, the inspection object support system 2, and the detection system 3 controlled by the fluoroscopic imaging control / processing system 4. Is a system for performing rotation control by performing a control specific to the camera, processing the obtained image data, and displaying the processed image data on a display unit (not shown).
【００２３】図１に於いて、Ｘ線発生系１は、円錐状、
又は角錐状のＸ線を放射するＸ線管１１、Ｘ線制御器１
２、Ｘ線管支持体１３、Ｘ線フィルタ１４、及びＸ線コ
リメータ１５等から構成される。実施の形態１では、Ｘ
線管支持体１３は、Ｘ線管１１をＸ線検査装置を設置す
る床面の上空に於ける所定位置に固定する。検査対象支
持系２は、回転台支持体（支持手段）２１、回転台支持
体上２１に設置された回転台（回転手段）２２、回転台
２２上に設置された直進移動台（移動手段、往復移動手
段）２３、直進移動台２３上に設置された検査対象支持
体２４、及び回転角検出機構２５等から構成される。In FIG. 1, the X-ray generation system 1 has a conical shape,
Or an X-ray tube 11 for emitting pyramidal X-rays, an X-ray controller 1
2. It comprises an X-ray tube support 13, an X-ray filter 14, an X-ray collimator 15, and the like. In the first embodiment, X
The X-ray tube support 13 fixes the X-ray tube 11 at a predetermined position above the floor on which the X-ray inspection apparatus is installed. The inspection target support system 2 includes a turntable support (support means) 21, a turntable (rotation means) 22 installed on the turntable support 21, and a linear moving table (moving means, Reciprocating means) 23, a support 24 to be inspected installed on the rectilinear moving table 23, a rotation angle detecting mechanism 25, and the like.
【００２４】Ｘ線画像検出系３は、検出器支持体３１、
Ｘ線グリッド３２、Ｘ線イメージインテンシファイア
（以下、「Ｘ線Ｉ．Ｉ．」と略記する）３３、一次レン
ズ３４、光分配器３５、コーンビームＣＴ撮影用カメラ
系３６、及び一般透視撮影用カメラ系３７等から構成さ
れる。実施の形態１では、コーンビームＣＴ撮影用カメ
ラ系３６は、アイリス３６１、ＮＤフィルタ３６２、二
次レンズ３６３、テレビカメラ３６４、及びカメラ制御
器３６５等から構成される。また、一般透視撮影用カメ
ラ系３７は、アイリス３７１、ＮＤフィルタ３７２、二
次レンズ３７３、テレビカメラ３７４、及びカメラ制御
器３７５等から構成される。但し、Ｘ線画像検出系３に
於いて、検出器支持体３１、及びカメラ制御器３６５、
及び３７５を除く部分は、検出器支持体３１により、例
えば、床面の上空に於ける所定位置に保持されている。
例えば、検出器支持体３１を直進移動台２３の移動台部
分に設置し、検出器支持体３１の移動方向がＸ線発生系
１の焦点位置とＸ線画像検出系３の中心とを結ぶ直線と
一致するように、直進移動台２３を床面に設置すること
により、Ｘ線発生系１とＸ線画像検出系３との間の距離
Ｌを任意に設定できる。従って、検者の指示に基づい
て、間隔Ｌを大きくして、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３に入射する
Ｘ線ビームをより平行ビームに近づけることができるの
で、再構成演算により得られるＣＴ像、及び３次元像の
解像度を向上できる。The X-ray image detection system 3 includes a detector support 31,
X-ray grid 32, X-ray image intensifier (hereinafter abbreviated as “X-ray II”) 33, primary lens 34, light distributor 35, cone-beam CT imaging camera system 36, and general perspective imaging Camera system 37 and the like. In the first embodiment, the cone beam CT imaging camera system 36 includes an iris 361, an ND filter 362, a secondary lens 363, a television camera 364, a camera controller 365, and the like. The general fluoroscopy camera system 37 includes an iris 371, an ND filter 372, a secondary lens 373, a television camera 374, a camera controller 375, and the like. However, in the X-ray image detection system 3, the detector support 31, the camera controller 365,
And 375 are held in a predetermined position above the floor surface by the detector support 31, for example.
For example, the detector support 31 is set on the movable platform portion of the rectilinear movable platform 23, and the direction of movement of the detector support 31 is a straight line connecting the focal position of the X-ray generation system 1 and the center of the X-ray image detection system 3. The distance L between the X-ray generation system 1 and the X-ray image detection system 3 can be set arbitrarily by installing the rectilinear moving base 23 on the floor so as to coincide with. Therefore, based on the examiner's instruction, the interval L is increased and the X-ray I.D. I. Since the X-ray beam incident on 33 can be made closer to a parallel beam, the resolution of the CT image and the three-dimensional image obtained by the reconstruction operation can be improved.
【００２５】透視撮影制御・処理系４は、透視撮影制御
装置４１、及びデータ収集処理装置４２等から構成され
るが、各装置は周知の装置を用いる。回転撮影制御・処
理系（周期制御手段）５は、コーンビームＣＴ撮影制御
装置５１、制御用パソコン５２、画像再構成用ワークス
テーション５３、及びデータ転送インターフェース切替
器５４等から構成される。コーンビームＣＴ撮影制御装
置５１は、制御装置５１に接続される装置から送出され
る信号を読み込む、又は、各装置へ信号を出力するイン
ターフェース（回転角検出インターフェース５１１、カ
メラインターフェース５１３、アイリスインターフェー
ス５１６、回転台・直進移動台制御インターフェース５
１７、Ｘ線制御インターフェース５１８、データ転送イ
ンターフェース５１９）と、回転角検出機構２５から送
出される回転角データに基づいてＸ線管１１に於けるＸ
線の発生、及びテレビカメラ３６４に於ける画像データ
の取り込み等のタイミングをとる同期信号を発生する同
期信号発生部５１２と、コーンビームＣＴ撮影用カメラ
系３６で撮影したＸ線画像を順次格納するフレームメモ
リ５１４と、撮影されたＸ線画像、及び撮影条件に基づ
いて最適なパルスＸ線の幅、及びアイリスの口径とを算
出するディジタル信号処理プロセッサ（ＤＳＰ）５１５
等とから構成される。The fluoroscopic imaging control / processing system 4 includes a fluoroscopic imaging control device 41, a data collection processing device 42, and the like, and each device uses a known device. The rotation imaging control / processing system (period control means) 5 includes a cone beam CT imaging control device 51, a control personal computer 52, an image reconstruction workstation 53, a data transfer interface switch 54, and the like. The cone beam CT imaging control device 51 reads an interface signal transmitted from a device connected to the control device 51 or outputs a signal to each device (a rotation angle detection interface 511, a camera interface 513, an iris interface 516, Turntable / straight-moving table control interface 5
17, the X-ray control interface 518, the data transfer interface 519) and the X-ray in the X-ray tube 11 based on the rotation angle data sent from the rotation angle detection mechanism 25.
A synchronizing signal generator 512 for generating a synchronizing signal for timing of generation of a line and capturing of image data in the television camera 364, and an X-ray image captured by the cone beam CT imaging camera system 36 are sequentially stored. A frame memory 514 and a digital signal processor (DSP) 515 for calculating an optimal pulse X-ray width and an iris aperture based on the captured X-ray image and imaging conditions.
And so on.
【００２６】図２は実施の形態１のＸ線検査装置の構成
を大きなブロックにまとめて示した図である。実施の形
態１のＸ線検査装置では、透視撮影制御・処理系４と回
転撮影制御・処理系５との２系統の制御系を持つことが
特徴である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment in a large block. The X-ray inspection apparatus according to the first embodiment is characterized in that it has two control systems: a fluoroscopic imaging control / processing system 4 and a rotational imaging control / processing system 5.
【００２７】実施の形態１のＸ線検査装置の構成によれ
ば、既存の透視撮影制御・処理系４のハードウエア、及
びソフトウエアに対する改造が不要であり、また、従来
技術によるＸ線透視、及び撮影は、回転撮影制御・処理
系５の付加の後も従来通りに実行できるので、既存の透
視・撮影装置にコーンビームＣＴ装置の機能の付加を、
短期間で、低コストで容易に追加できるという特長があ
る。According to the configuration of the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, the hardware and software of the existing fluoroscopy control / processing system 4 do not need to be modified, and the X-ray fluoroscopy according to the prior art is not required. And the photographing can be performed as before even after the addition of the rotation photographing control / processing system 5, so that the function of the cone beam CT apparatus can be added to the existing fluoroscopy / photographing apparatus.
The feature is that it can be easily added at a low cost in a short period of time.
【００２８】図１に基づいて、実施の形態１のＸ線検査
装置に於いてコーンビームＣＴ撮影を行う時の撮影準備
について説明する。まず、透視撮影装置４１の機能によ
り、図示しない検者は、Ｘ線管支持体１３、回転台支持
体２１、及び検出器支持体３１を制御し、Ｘ線管１１と
Ｘ線グリッド３２付のＸ線Ｉ．Ｉ．３３を対向して配置
し、Ｘ線管１１とＸ線グリッド３２の間に検査対象支持
系２を位置させ、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３の出力像がコーンビ
ームＣＴ用テレビカメラ３６４に結像するよう光分配器
３５の内部にある回転鏡の角度を制御する。検者は、回
転鏡の角度を制御する時、Ｘ線制御器１２の動作モード
を選択するスイッチを、コーンビームＣＴ撮影制御装置
５１のコマンドを受付けるモードに設定する。With reference to FIG. 1, a description will be given of an imaging preparation for cone beam CT imaging in the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment. First, an examiner (not shown) controls the X-ray tube support 13, the turntable support 21, and the detector support 31 by the function of the fluoroscopy device 41, and controls the X-ray tube 11 and the X-ray grid 32. X-ray I. I. 33 are opposed to each other, and the inspection target support system 2 is positioned between the X-ray tube 11 and the X-ray grid 32. I. The angle of the rotating mirror inside the light distributor 35 is controlled so that the output image of the image 33 is formed on the cone-beam CT television camera 364. When controlling the angle of the rotating mirror, the examiner sets a switch for selecting an operation mode of the X-ray controller 12 to a mode for receiving a command of the cone beam CT imaging control device 51.
【００２９】次に、検者は、制御用パソコン５２を用い
て、コーンビームＣＴ撮影制御装置５１に対して、コー
ンビームＣＴ撮影に関する基本撮影条件の設定を行う。
この時の基本撮影条件の設定では次の選択を行う。
（１）撮影シーケンスとして単純１回転撮影を行う標準
視野モードと、回転撮影中に検査対象を直進移動台上で
移動して横断断層面の視野と３次元撮影の視野とを拡大
する拡大視野モードの何れかの選択。（２）検査対象に
照射するＸ線条件として、連続Ｘ線を照射する連続Ｘ線
モードとパルスＸ線を照射するパルスＸ線モードとの何
れかの選択。（３）撮影制御方式として、個々の撮影を
同一のＸ線量、及び同一のアイリスの口径で撮影する撮
影条件固定モードと、検査対象の回転と共にＸ線量とア
イリスの口径を変化させる撮影条件自動調整モードの何
れかの選択。但し、連続Ｘ線モードの時の撮影条件自動
調整モードでは、Ｘ線量は変化せず、アイリスの口径の
みが変化する。（２）に於いて、パルスＸ線モードを選
択した時には、連続Ｘ線モードに比べて各フレームに於
けるＸ線照射時間が短いために、Ｘ線照射時間内に於け
る検査対象の移動量も少ない。従って、検査対象の移動
により生じる画像のぼけが小さくなり、画像の空間分解
能を向上できる。また、（３）に於いて、撮影条件自動
調整モードを選択した時には、各投影像を適切なＸ線量
とアイリスの口径とを使用して撮影できるので、再構成
画像のノイズを減少させ、ＳＮを向上できる。Next, the examiner uses the control personal computer 52 to set basic imaging conditions for cone beam CT imaging in the cone beam CT imaging controller 51.
At this time, the following selections are made in setting the basic photographing conditions.
(1) A standard view mode in which simple single-turn imaging is performed as an imaging sequence, and an enlarged view mode in which an inspection target is moved on a rectilinear moving table during rotation imaging to expand the field of view of a transverse tomographic plane and the field of view of three-dimensional imaging. Any of the choices. (2) As an X-ray condition for irradiating the inspection object, either a continuous X-ray mode for irradiating continuous X-rays or a pulse X-ray mode for irradiating pulse X-rays is selected. (3) As a radiographing control method, a radiographing condition fixed mode in which each radiographing is performed with the same X-ray dose and the same iris diameter, and a radiographing condition automatic adjustment for changing the X-ray dose and the iris diameter with the rotation of the inspection object. Select one of the modes. However, in the imaging condition automatic adjustment mode in the continuous X-ray mode, the X-ray dose does not change, and only the aperture of the iris changes. In (2), when the pulse X-ray mode is selected, since the X-ray irradiation time in each frame is shorter than in the continuous X-ray mode, the moving amount of the inspection target within the X-ray irradiation time Also less. Therefore, blurring of the image caused by the movement of the inspection target is reduced, and the spatial resolution of the image can be improved. Further, in (3), when the imaging condition automatic adjustment mode is selected, each projection image can be captured using an appropriate X-ray dose and the iris aperture, so that the noise of the reconstructed image is reduced and SN Can be improved.
【００３０】次に、典型例として、拡大視野モード、パ
ルスＸ線モード、及び撮影条件自動調整モードの組み合
わせを選択した場合を例にとり、各種の基本撮影条件の
設定方法を説明する。Ｘ線発生系１に関する設定項目の
うち、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流は、Ｘ線制御器１２のＸ
線制御パネルで設定する。また、制御用パソコン５２を
用いて、コーンビームＣＴ撮影制御装置５１に対して、
パルスＸ線の幅の初期値を設定する。制御用パソコン５
２を用いて、コーンビームＣＴ撮影制御装置５１に対し
て、検査対象支持系２の回転速度と往復直進運動の振幅
を設定する。なお、直進移動台２３の初期位置は、予め
所定の位置に移動しておく。また、直進移動台２３の直
進運動はコーンビームＣＴ撮影制御装置５１により、直
進移動台２３の位置座標が時間と共に正弦波で変動する
ように設定される。Next, as a typical example, a method of setting various basic photographing conditions will be described by taking, as an example, a case where a combination of an enlarged visual field mode, a pulse X-ray mode, and a photographing condition automatic adjustment mode is selected. Among the setting items related to the X-ray generation system 1, the X-ray tube voltage and the X-ray tube current
Set in the line control panel. Further, using the control personal computer 52, the cone beam CT imaging control device 51
The initial value of the pulse X-ray width is set. Control PC 5
2, the rotation speed of the inspection target support system 2 and the amplitude of the reciprocating linear motion are set for the cone beam CT imaging control device 51. Note that the initial position of the rectilinear moving base 23 is moved to a predetermined position in advance. Further, the linear motion of the linear moving base 23 is set by the cone beam CT imaging control device 51 so that the position coordinates of the linear moving base 23 fluctuate with time in a sine wave.
【００３１】Ｘ線画像検出系３に関する設定項目のう
ち、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３の視野モードは、透視撮影制御・
処理系４により設定する。その他の項目、即ち、アイリ
ス３６１の口径の初期設定値、ＮＤフィルタ３６２の透
過率、テレビカメラ３６４に内蔵されている撮像素子の
蓄積時間、テレビカメラに内蔵されているアンプのゲイ
ン、テレビカメラから出力される画像の画素数、テレビ
カメラから出力される画像のフレームレート、１回の回
転撮影に於ける画像収集枚数Ｎrは、全て制御用パソコ
ン５２を用いて、検者がコーンビームＣＴ撮影制御装置
５１に対して設定する。Among the setting items related to the X-ray image detection system 3, the X-ray I.D. I. The 33 viewing modes are used for fluoroscopy control
Set by the processing system 4. Other items, namely, the initial setting value of the aperture of the iris 361, the transmittance of the ND filter 362, the accumulation time of the image pickup device built in the TV camera 364, the gain of the amplifier built in the TV camera, The number of pixels of the output image, the frame rate of the image output from the television camera, and the number N r of images collected in one rotation imaging are all controlled by the examiner using the control personal computer 52 to perform cone beam CT imaging. This is set for the control device 51.
【００３２】なお、拡大視野モードで撮影される全収集
画像数ＮtはＮrの２倍となる。実施の形態１では、Ｘ線
Ｉ．Ｉ．３３は１６インチ型を用いており、視野モード
は１６、１２、９、及び７インチの何れかを設定でき
る。テレビカメラ３６４には、最大で１０２４×１０２
４画素出力が可能なＣＣＤカメラを用いている。テレビ
カメラの画素数とフレームレートとの組み合わせは、５
１２×５１２画素出力に対しては６０ｆ（ｆｒａｍｅ）
／ｓｅｃであり、１０２４×１０２４画素出力に対して
は３０ｆ／ｓｅｃが標準である。検査対象の動きの影響
を最小に抑えるためには、短時間に多くの投影像を撮影
する必要があるので、一般的にはフレームレートが大き
な条件を選択する。一方、高解像度画像を得るには画素
数が多い条件を選択する。例えば、撮影視野を狭くして
超高解像度の撮影を行うには、標準視野撮影モード、１
０２４×１０２４画素モードで７インチ視野モードとす
るのが良い。[0032] It is to be noted that the entire collection image number N t to be photographed in the enlarged field of view mode is twice the N r. In the first embodiment, the X-ray I.O. I. Reference numeral 33 uses a 16-inch type, and the viewing mode can be set to any of 16, 12, 9, and 7 inches. The TV camera 364 has a maximum of 1024 × 102
A CCD camera capable of outputting four pixels is used. The combination of the number of pixels of the TV camera and the frame rate is 5
60 f (frame) for 12 × 512 pixel output
/ Sec, and 30 f / sec is standard for a 1024 × 1024 pixel output. In order to minimize the influence of the movement of the inspection target, it is necessary to capture a large number of projection images in a short time. Therefore, generally, a condition having a high frame rate is selected. On the other hand, to obtain a high-resolution image, a condition having a large number of pixels is selected. For example, to perform ultra-high-resolution imaging with a narrow imaging field of view, the standard-field imaging mode, 1
It is preferable to set a 7-inch visual field mode in the 024 × 1024 pixel mode.
【００３３】テレビカメラ３６４に内蔵されているアン
プのゲインの代表的な設定値は、ＣＣＤ素子（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が飽和する時の
入射光量に対して、テレビカメラに内蔵されているＡＤ
コンバータの出力が最大レベルになるように設定された
値である。この設定値を用いて、ＣＣＤ素子のダイナミ
ックレンジを最大限に有効に利用できる。実施の形態１
では、アイリス３６１の有効な口径範囲は、９ｍｍ〜５
０ｍｍである。撮影条件自動調整モードでは、アイリス
の口径は回転撮影の途中で変動するので、アイリスの口
径の初期設定値は設定可能範囲の中間の口径に設定され
る。実施の形態１では、ＮＤフィルタ３６２として印加
電圧により透過率を制御できる液晶バリアブルＮＤフィ
ルタを用いている。アイリスの口径が決まると、ＮＤフ
ィルタの透過率により、Ｘ線Ｉ．Ｉ．に入射するＸ線量
が決定される。検査対象の被曝線量の低減のためにＸ線
量を低く設定する時には、ＮＤフィルタの透過率を大き
く設定する必要がある。一方、高画質を得るためにＸ線
量を高く設定する時には、ＮＤフィルタの透過率を低く
設定する。A typical set value of the gain of the amplifier built in the television camera 364 is a CCD element (Char).
For the amount of incident light when the “ge Coupled Device” is saturated, the A / D
This is the value set so that the output of the converter becomes the maximum level. Using this set value, the dynamic range of the CCD element can be effectively used to the maximum. Embodiment 1
Then, the effective aperture range of the iris 361 is 9 mm to 5 mm.
0 mm. In the photographing condition automatic adjustment mode, since the aperture of the iris fluctuates during the rotation imaging, the initial setting value of the aperture of the iris is set to a middle aperture of the settable range. In the first embodiment, a liquid crystal variable ND filter whose transmittance can be controlled by an applied voltage is used as the ND filter 362. When the aperture of the iris is determined, the X-ray I.D. I. Is determined. When the X-ray dose is set low in order to reduce the exposure dose of the inspection target, it is necessary to set the transmittance of the ND filter large. On the other hand, when the X-ray dose is set high to obtain high image quality, the transmittance of the ND filter is set low.
【００３４】次に、視野拡大モードに於ける制御につい
て説明する。回転台２２は回転撮影を開始する基準角度
（角度ゼロ）のやや手前から回転を開始し、基準角度を
通過するまでに一定の回転速度に達する。回転台２２の
回転角度は、回転角検出機構２５からの信号を、回転角
検出インターフェース５１１を介して常時モニタするこ
とにより検出できる。Next, control in the visual field expansion mode will be described. The turntable 22 starts rotating slightly before the reference angle (angle zero) at which the rotation imaging starts, and reaches a certain rotation speed before passing through the reference angle. The rotation angle of the turntable 22 can be detected by constantly monitoring the signal from the rotation angle detection mechanism 25 via the rotation angle detection interface 511.
【００３５】回転角検出インターフェース５１１が基準
角度を検出した時に、同期信号発生部５１２が外部同期
信号を発生する。外部同期信号はカメラ制御器３６５を
通してテレビカメラ３６４に送られ、外部同期信号に基
づいてテレビカメラのＣＣＤ素子は蓄積動作を開始す
る。また、外部同期信号に基づいてＸ線制御器インター
フェース５１８で、パルスＸ線の幅信号を生成する。パ
ルスＸ線の幅信号はＸ線制御器１２に入力され、パルス
Ｘ線の幅信号のパルス幅に相当する高電圧パルスが発生
されて、Ｘ線管１１に入力される。Ｘ線管１１では、入
力された高電圧パルスに応じてＸ線がパルス状に発生し
て、パルスＸ線が検査対象に照射される。When the rotation angle detecting interface 511 detects the reference angle, the synchronizing signal generator 512 generates an external synchronizing signal. The external synchronization signal is sent to the television camera 364 through the camera controller 365, and the CCD element of the television camera starts an accumulation operation based on the external synchronization signal. Further, the X-ray controller interface 518 generates a pulse X-ray width signal based on the external synchronization signal. The pulse X-ray width signal is input to the X-ray controller 12, a high-voltage pulse corresponding to the pulse width of the pulse X-ray width signal is generated, and input to the X-ray tube 11. In the X-ray tube 11, X-rays are generated in a pulse shape in accordance with the input high-voltage pulse, and pulse X-rays are irradiated on the inspection target.
【００３６】回転台・直進移動台制御インターフェース
５１７は、回転角検出インターフェース５１１が基準角
度を検出した時に、直進移動台２３に対して、直進移動
台の位置座標が時間と共に正弦波で変化し、かつ基準角
検出機構が基準角度を検出した時に直進移動台の位置座
標が回転台２２の回転中心から最大の変位をとる直進往
復運動を開始させる。回転台・直進移動台制御インター
フェース５１７では、時間と共に単位時間当たりのパル
ス数が正弦波で変化するパルス列が生成され、直進移動
台２３へ出力される。直進移動台２３では、入力された
パルス列に従ってリニアモータが駆動され、この駆動力
により、直進移動台２３の座標は時間と共に正弦波で変
化する。When the rotation angle detection interface 511 detects the reference angle, the position coordinate of the linear moving table changes with time as a sine wave with respect to the linear moving table 23 when the rotation angle detection interface 511 detects the reference angle. In addition, when the reference angle detection mechanism detects the reference angle, the rectilinear reciprocating motion in which the position coordinate of the rectilinear moving table takes the maximum displacement from the rotation center of the turntable 22 is started. The turntable / straight-moving-table control interface 517 generates a pulse train in which the number of pulses per unit time changes with time in a sine wave, and outputs the generated pulse train to the straight-moving table 23. The linear moving table 23 drives a linear motor in accordance with the input pulse train, and the driving force changes the coordinates of the linear moving table 23 with time in a sine wave.
【００３７】Ｘ線管１１から放射されたＸ線は、Ｘ線フ
ィルタ１４により低エネルギー成分をカットされ、Ｘ線
コリメータ１５により照射領域を撮影領域に限定された
後に、検査対象に照射される。検査対象、及び検査対象
支持体２４を透過したＸ線は、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３の前面
に配置されたＸ線グリッド３２により、検査対象内部で
散乱された散乱Ｘ線を一部遮蔽することにより減衰され
た後、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３に入射する。Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３
に入射したＸ線は、大部分がＸ線Ｉ．Ｉ．の入力蛍光面
で蛍光に変換され、入力蛍光面に密着した光電面に入射
し光電子に変換される。光電子はＸ線Ｉ．Ｉ．の内部で
加速され、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３の出力蛍光面に入射して結
像する。出力蛍光面に入射した加速電子により発生する
蛍光は、可視光像（Ｘ線画像）として出力される。The X-ray radiated from the X-ray tube 11 is irradiated with the X-ray filter 14 to cut the low energy components, and the irradiation area is limited to the imaging area by the X-ray collimator 15, and then irradiated to the inspection object. The X-ray transmitted through the inspection target and the inspection target support 24 is an X-ray I.D. I. After being attenuated by partially shielding scattered X-rays scattered inside the inspection object by the X-ray grid 32 arranged in front of the X-ray I. I. 33. X-ray I. I. 33
Most of the X-rays incident on the X-ray I.I. I. Is converted into fluorescent light by the input fluorescent surface, and is incident on the photoelectric surface which is in close contact with the input fluorescent surface, and is converted into photoelectrons. Photoelectrons are X-ray I.D. I. Accelerated inside the X-ray I. The light enters the output phosphor screen 33 to form an image. Fluorescence generated by the accelerated electrons incident on the output phosphor screen is output as a visible light image (X-ray image).
【００３８】この可視光像は一次レンズ３４により平行
光に変換され、光分配器３５に入射する。光分配器３５
に入射した平行光は、コーンビームＣＴ撮影時には光分
配器３５の回転鏡によりコーンビームＣＴ撮影用カメラ
系３６に振り向けられる。コーンビームＣＴ撮影用カメ
ラ系３６に入射した平行光は、アイリス３６１により光
量を制限された後、ＮＤフィルタ３６２により光量が調
整され、二次レンズ３６３によりテレビカメラ３６４の
撮像素子上に結像されることにより、撮像素子に電荷が
蓄積される。パルスＸ線が継続する時間、及びＸ線Ｉ．
Ｉ．３３の出力蛍光面の蛍光体の蛍光減衰時定数で決ま
る時間の間、蓄積される電荷は増大する。予め定めた蓄
積時間が経過すると、蓄積は終了し、ＣＣＤ素子の作用
により画像情報が画素の順に読み出されアンプにより電
圧信号に変換、及び増幅され、ＡＤＣによりディジタル
化され、テレビカメラ３６４から出力される。テレビカ
メラから出力された画像情報（Ｘ線画像）は、カメラ制
御器３６５を経由して、カメラインターフェース５１３
を通りフレームメモリ５１４に蓄積される。This visible light image is converted into parallel light by the primary lens 34 and enters the light distributor 35. Optical distributor 35
Is incident on the cone beam CT imaging camera system 36 by the rotating mirror of the light distributor 35 during cone beam CT imaging. The amount of the parallel light that has entered the cone-beam CT imaging camera system 36 is limited by an iris 361, the amount of light is adjusted by an ND filter 362, and an image is formed on an image sensor of a television camera 364 by a secondary lens 363. As a result, charges are accumulated in the image sensor. The duration of the pulsed X-rays;
I. The accumulated charge increases for a time determined by the fluorescence decay time constant of the phosphor on the 33 output phosphor screen. When a predetermined accumulation time has elapsed, the accumulation is completed, the image information is read out in the order of pixels by the action of the CCD element, converted into a voltage signal by an amplifier, amplified, digitized by the ADC, and output from the television camera 364. Is done. Image information (X-ray image) output from the television camera is transmitted to the camera interface 513 via the camera controller 365.
And is stored in the frame memory 514.
【００３９】図３は実施の形態１の検査対象支持系２の
構成をより詳細に説明する図であり、図３（ａ）は上面
図、図３（ｂ）は正面図である。回転台支持系２には、
図１に記載を省略したいくつかの構成要素が付属してい
る。即ち、回転台支持系２は、回転台支持体２１上に上
下移動台４０８、及び上下移動台の高さ調節用モータ４
０１を有し、高さ調節用モータ４０１に連結したスムー
シージャッキ４０２の働きにより、回転台２２を上下さ
せる高さ調節が可能である。回転台２２は、回転台モー
タ４０３により回転する。回転台モータ４０３は、例え
ば、５相パルスモータであり、ロータリーコネクタ４０
４により、全ての回転角に於いて、回転台モータ４０３
への電気的な結線状態を維持する。回転台２２上には直
進移動台２３を移動させる直進移動機構４０５が設置さ
れている。直進移動機構４０５は、パルスリニアモータ
４０６の働きにより直進移動台２３を移動する。回転台
支持体２１には、回転台２２の回転角を検出する回転角
度検出機構２５が取り付けられている。回転台２２に
は、直進移動台２３の移動位置を制限する２個の直進移
動台リミッタ４０７１、及び４０７２が取り付けられて
いる。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the inspection target support system 2 of the first embodiment in more detail. FIG. 3 (a) is a top view and FIG. 3 (b) is a front view. The turntable support system 2 includes
Some components not shown in FIG. 1 are attached. That is, the turntable support system 2 includes a vertically movable table 408 and a height-adjusting motor 4 on the vertically movable table 21.
01, and the height of the turntable 22 can be adjusted by the action of the smoothie jack 402 connected to the height adjusting motor 401. The turntable 22 is rotated by a turntable motor 403. The turntable motor 403 is, for example, a five-phase pulse motor, and
4, at all rotation angles, the turntable motor 403
Maintain the electrical connection to the A rectilinear moving mechanism 405 for moving the rectilinear moving table 23 is installed on the turntable 22. The rectilinear moving mechanism 405 moves the rectilinear moving table 23 by the action of the pulse linear motor 406. A rotation angle detection mechanism 25 that detects the rotation angle of the turntable 22 is attached to the turntable support 21. The rotary table 22 is provided with two linear moving table limiters 4071 and 4072 for limiting the moving position of the linear moving table 23.
【００４０】実施の形態１の検査対象支持系は、回転撮
影に於いて、等速度で検査対象の高さを変更できるとい
う特徴を有する。複数回の回転撮影に於いて、等速度で
検査対象の高さを変化させることにより、検査対象のス
パイラルＣＴスキャンもできる。２次元検出器を用いて
スパイラルスキャンを行う場合には、単純な回転撮影の
場合に比較して回転軸方向に３次元撮影の視野を拡大で
きる。従って、立位、又は座位の検査対象に対して、体
軸方向に３次元撮影の視野を拡大できる。また、回転軸
方向に発散するＸ線ビームをコリメータにより絞り、ス
パイラルスキャンを行い、検査対象にＸ線照射される領
域を小さくできるので、散乱線の混入を低減できる。従
って、画像再構成により求められるＸ線吸収係数の位置
依存性を低減でき、Ｘ線吸収係数の値の正確度を向上で
きる。The inspection target support system according to the first embodiment is characterized in that the height of the inspection target can be changed at a constant speed in rotational imaging. By changing the height of the inspection target at a constant speed in a plurality of rotation imagings, a spiral CT scan of the inspection target can also be performed. When a spiral scan is performed using a two-dimensional detector, the field of view of three-dimensional imaging can be expanded in the direction of the rotation axis as compared with the case of simple rotational imaging. Therefore, the visual field of three-dimensional imaging can be expanded in the body axis direction with respect to the test object in the standing or sitting position. Further, since the X-ray beam diverging in the direction of the rotation axis is narrowed by a collimator and a spiral scan is performed to reduce the area where the X-ray is irradiated on the inspection object, the mixing of scattered radiation can be reduced. Therefore, the position dependency of the X-ray absorption coefficient obtained by image reconstruction can be reduced, and the accuracy of the value of the X-ray absorption coefficient can be improved.
【００４１】図４は、実施の形態１のＸ線検査装置に於
ける拡大視野モード回転撮影の全体タイムチャート（撮
影シーケンス）を示す。図４（ａ）は回転速度Ｖr（ｒ
ａｄ／ｓｅｃ）の、図４（ｂ）は回転角α（ｒａｄ）
の、図４（ｃ）は直進移動台位置Ｓの、図４（ｄ）は直
進移動台速度ＶLの、時間変化をそれぞれ示す。以下、
図４に基づいて、実施の形態１のＸ線検査装置の動作を
説明する。但し、図４に於いて、横軸は時間軸であり、
Ａは検査対象の回転を開始する時点、Ｂは第１回転目の
回転撮影を開始する時点、Ｃは第１回転目の回転撮影を
終了する時点、Ｄは第２回転目の回転撮影を開始する時
点、Ｅは第２回転目の回転撮影を終了する時点、Ｆは検
査対象の回転を終了する時点をそれぞれ示す。従って、
期間ＡＢは撮影開始前の回転加速期間、期間ＢＣは第１
回転目の回転撮影を実施する期間で長さＴp、期間ＣＤ
は第１回転目と第２回転目の回転撮影の間隙の期間で長
さＴi、期間ＤＥは第２回転目の回転撮影を実施する期
間で長さＴp、期間ＥＦは撮影終了後の回転減速期間を
それぞれ示す。FIG. 4 is an overall time chart (imaging sequence) of the rotation imaging in the enlarged visual field mode in the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment. FIG. 4A shows the rotation speed V r (r
ad / sec), and FIG. 4B shows the rotation angle α (rad).
FIG. 4 (c) shows the time change of the straight moving platform position S, and FIG. 4 (d) shows the time change of the straight moving platform speed VL . Less than,
The operation of the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment will be described based on FIG. However, in FIG. 4, the horizontal axis is the time axis,
A is the time when the rotation of the inspection target is started, B is the time when the first rotation is started, C is the time when the first rotation is finished, and D is the second rotation. , E indicates the end of the second rotation imaging, and F indicates the end of the rotation of the inspection target. Therefore,
The period AB is a rotation acceleration period before the start of photographing, and the period BC is the first period.
The length T p in the period during which the rotation photography is performed and the period CD
Is a length T i in a period of a gap between the first and second rotations, and a period DE is a length T p in a period in which the second rotation is performed, and a period EF is after the end of the rotation. Each of the rotation deceleration periods is shown.
【００４２】実施の形態１では、回転撮影は、回転角度
が基準値（ゼロ）になった時点から開始される。より正
確には、撮影タイミング制御を行う同期信号の生成法に
より、回転角度がゼロになった時点と、第１枚目の画像
収集が開始される時点の関係が若干異なる。また、カメ
ラの内部同期信号を利用して撮影タイミング制御を行う
場合には、回転撮影を開始する時点Ｂは、角度がゼロに
なった瞬間ではなく、角度がゼロとなってから最初の内
部同期信号が現れた時点である。一方、同期信号発生部
５１２で角度ゼロ信号から外部同期信号を生成し、この
外部同期信号を利用して撮影タイミング制御を行う場合
には、回転撮影を開始する時点Ｂは角度がゼロとなった
時点と一致する。In the first embodiment, the rotation photographing is started when the rotation angle reaches the reference value (zero). More precisely, the relationship between the point in time when the rotation angle becomes zero and the point in time when the first image acquisition starts is slightly different depending on the method of generating the synchronization signal for controlling the imaging timing. Further, in the case of performing the shooting timing control using the internal synchronization signal of the camera, the time B at which the rotation shooting is started is not the instant when the angle becomes zero, but the first internal synchronization after the angle becomes zero. This is when the signal appears. On the other hand, when an external synchronization signal is generated from the angle zero signal by the synchronization signal generation unit 512 and the imaging timing control is performed using the external synchronization signal, the angle becomes zero at the time point B at which the rotation imaging is started. Match the time.
【００４３】図４（ａ）は、回転台の回転速度Ｖrの変
化を、ラジアン／秒（ｒａｄ／ｓｅｃ）を単位として示
した図であり、図４（ｂ）は回転台の回転角αの時間変
化を示した図であり、図４（ｃ）は直進移動台の位置座
標Ｓを直進移動台の基準移動方向を正方向として示した
図であり、図４（ｄ）は直進移動台の移動速度ＶLを示
した図である。図４（ａ）に示すように、実施の形態１
のＸ線検査装置では、期間ＢＥ、即ち、１回転目の撮影
と２回転目の撮影との間隙に於いても、回転撮影中と同
一の回転速度Ｖrmaxで回転することに特徴がある。FIG. 4A is a diagram showing a change in the rotation speed Vr of the turntable in units of radians / second (rad / sec), and FIG. 4B is a view showing the rotation angle α of the turntable. FIG. 4 (c) is a diagram showing the position coordinates S of the rectilinear moving table with the reference moving direction of the rectilinear moving table as the forward direction, and FIG. 4 (d) is a diagram showing the rectilinear moving table. FIG. 4 is a diagram showing a moving speed V L of the first embodiment. As shown in FIG. 4A, the first embodiment
The X-ray inspection apparatus described above is characterized in that during the period BE, that is, in the gap between the first rotation imaging and the second rotation imaging, the rotation is performed at the same rotation speed V rmax as during the rotation imaging.
【００４４】図４（ｂ）に示すように、回転台２２の回
転角αは点Ｂの時点でゼロを通り、ＢＥの期間は同一の
回転速度で回転するので、回転角の変化率が一定であ
る。従って、時点Ｂを時間の原点とした時には、期間Ｂ
Ｃに於ける任意の時間ｔでの回転角は、（数１）とな
る。実施の形態１のＸ線検査装置では、回転角αがπ
（ラジアン）となった時点を点Ｄとして、第２回転目の
回転撮影を開始することに特徴がある。従って、Ｔiと
Ｔpとの関係は（数２）となる。但し、回転加速期間Ａ
Ｂでは回転角の変化率は次第に増加し、回転減速期間Ｅ
Ｆでは回転角の変化率は次第に減少する。As shown in FIG. 4B, the rotation angle α of the turntable 22 passes through zero at the point B and rotates at the same rotation speed during the period BE, so that the rate of change of the rotation angle is constant. It is. Therefore, when the time point B is set as the origin of time, the period B
The rotation angle at an arbitrary time t in C is (Equation 1). In the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, the rotation angle α is π
(Radian) is set as point D, and the second rotation shooting is started. Therefore, the relationship between T i and T p is (Equation 2). However, the rotation acceleration period A
In B, the rate of change of the rotation angle gradually increases, and the rotation deceleration period E
At F, the rate of change of the rotation angle gradually decreases.
【００４５】 α＝２π・ｔ／Ｔp …（数１） Ｔi＝Ｔp／２ …（数２） 図４（ｃ）に示すように、実施の形態１では、期間Ｂ
Ｃ、及び期間ＤＥ、即ち、１回転目、及び２回転目の撮
影期間内には同一のコサイン曲線に従って直進移動台２
３の位置が制御され、期間ＡＢ、ＣＤ、及びＥＦ、即
ち、加速期間、撮影間隙、及び減速期間には、直進移動
台２３の位置は検者が予め設定した振幅の値Ｓmaxに固
定されていることに特徴がある。一方、期間ＢＣに於け
る直進移動台２３の位置Ｓは、（数３）となる。但し、
期間ＣＤでは直進移動台２３の位置Ｓは、最大変位Ｓ
maxで一定である。なお、図４（ｃ）に示す例では、Ｓ
min＝−Ｓmaxである。Α = 2π · t / T p (Equation 1) T i = T p / 2 (Equation 2) As shown in FIG. 4C, in the first embodiment, the period B
C, and during the period DE, that is, during the photographing periods of the first rotation and the second rotation, the rectilinear moving table 2 is moved according to the same cosine curve.
3 is controlled, and during the periods AB, CD, and EF, that is, during the acceleration period, the imaging gap, and the deceleration period, the position of the rectilinear moving table 23 is fixed to the amplitude value Smax set by the examiner in advance. It is characterized by having. On the other hand, the position S of the rectilinear moving base 23 during the period BC is (Equation 3). However,
In the period CD, the position S of the rectilinear moving base 23 is the maximum displacement S
It is constant at max . In the example shown in FIG.
It is a min = -S max.
【００４６】 Ｓ＝Ｓmax・ｃｏｓ（２π・ｔ／Ｔp） …（数３） 図４（ｄ）に示すように、期間ＢＣ、及び期間ＤＥで
は、直進移動台の速度ＶLは同一のサイン曲線を描き、
期間ＢＣ、及び期間ＤＥ以外の期間では全てゼロである
ことに特徴がある。期間ＢＣに於ける直進移動台の速度
ＶLは、（数４）となる。従って、図４（ｄ）に示した
ＶLmaxは、（数５）となる。なお、図４（ｄ）に示す例
では、Ｖmin＝−Ｖmaxである。S = S max · cos (2π · t / T p ) (Equation 3) As shown in FIG. 4D, in the period BC and the period DE, the speed V L of the rectilinear moving platform is the same. Draw a sine curve,
It is characterized in that it is all zero during periods other than the period BC and the period DE. The speed VL of the rectilinear moving platform during the period BC is (Equation 4). Therefore, V Lmax shown in FIG. 4D is ( Equation 5). In the example shown in FIG. 4D, V min = −V max .
【００４７】 ＶL＝ｄＳ／ｄｔ＝−２π・Ｓmax・ｓｉｎ（２π・ｔ／Ｔp）／Ｔp …（数４） ＶLmax＝２π・Ｓmax／Ｔp …（数５） 検査対象を回転しながら、回転と独立して回転面上で検
査対象を移動制御可能な直進移動台（検査対象移動台）
２３を用いて、検査対象を拡大視野モードで撮影する場
合に、図１に示す回転台上の直進移動台の構造、及び図
４に示す移動制御のシーケンスが合理的であることを、
以下に説明する。V L = dS / dt = −2π · S max · sin (2π · t / T p ) / T p ( Equation 4) V Lmax = 2π · S max / T p (Equation 5) A linear slide (inspection object) that can control the movement of the inspection object on the rotating surface independently of the rotation while rotating
23, when the inspection target is photographed in the enlarged visual field mode, the structure of the rectilinear moving table on the turntable shown in FIG. 1 and the movement control sequence shown in FIG. 4 are reasonable.
This will be described below.
【００４８】拡大視野モードで撮影する場合には、検査
対象移動台の中心に検査対象の中心、即ち、重心を重ね
あわせて配置し、左右均等に視野を拡大する撮影モデル
が妥当である。この撮影モデルに対して、条件（１）静
止系座標に対する検査対象移動台の中心に働く加速度の
絶対値（加速度ベクトルの絶対値）が撮影開始時から撮
影間隙を含み撮影終了まで一定であること、条件（２）
静止座標系に対する検査対象移動台の加速度ベクトルの
偏角が時間と共に連続的に変化すること、の２つの条件
から合理的な移動制御が導出される。In the case of photographing in the enlarged visual field mode, it is appropriate to use a photographing model in which the center of the inspection object, that is, the center of gravity is superimposed on the center of the inspection object moving table, and the field of view is uniformly enlarged in the left and right directions. For this imaging model, condition (1): the absolute value of the acceleration acting at the center of the inspection target mobile platform with respect to the stationary system coordinates (the absolute value of the acceleration vector) is constant from the start of imaging to the end of imaging including the imaging gap. , Condition (2)
Reasonable movement control is derived from the two conditions that the deflection angle of the acceleration vector of the inspection target moving table with respect to the stationary coordinate system changes continuously with time.
【００４９】図５は回転撮影に於ける任意の時点の静止
座標系に於ける検査対象移動台の中心位置を模式的に示
した図である。図５に於いて、点Ｏは、静止系に固定さ
れている検査対象回転台の回転中心の位置であり、静止
系の座標原点である。Ｘ軸、及びＹ軸は静止系に固定さ
れた座標で、Ｘ軸とＹ軸とはそれぞれＸ線管の焦点と検
出器中心を結ぶ直線に直交、及び平行な方向をなす。ま
た、点Ｓ0は回転撮影中の時間ｔに於ける検査対象移動
台中心の位置、αは点Ｓ0の時間ｔに於けるＸ軸に対す
る回転角、Ｓは点Ｏと点Ｓ0の間の距離、ベクトルａtは
点Ｓ0の加速度ベクトル、ベクトルａr、及びａθはベク
トルａtをそれぞれ回転の動径方向（ラジアル方向）と
動径方向と直交する方向（タンジェンシャル方向）に分
配した加速度ベクトル成分である。条件（１）は、（数
６）を満足するＳを時間ｔの関数として決定する問題と
して表現される。FIG. 5 is a diagram schematically showing the center position of the inspection object moving base in the stationary coordinate system at an arbitrary point in the rotation photographing. In FIG. 5, a point O is the position of the rotation center of the rotary table to be inspected fixed to the stationary system, and is the coordinate origin of the stationary system. The X axis and the Y axis are coordinates fixed to the stationary system, and the X axis and the Y axis are orthogonal and parallel to a straight line connecting the focal point of the X-ray tube and the center of the detector, respectively. A point S 0 between the rotation angle, S is the point O and the point S 0 for at X-axis position, alpha is the time t of the point S 0 of at inspected movement table center time t during rotation photographing distance, acceleration vector of the vector a t the point S 0, the vector a r, and a theta in the radial direction of the rotating each vector a t direction perpendicular (radial direction) and radial direction (tangential direction) This is a distributed acceleration vector component. Condition (1) is expressed as a problem of determining S satisfying (Equation 6) as a function of time t.
【００５０】但し、（数６）に於いて、ｋは時間ｔに依
らない定数である。極座標系に於いて、一般に、位置
（ｒ、θ）の加速度ベクトル成分は、それぞれ（数
７）、及び（数８）となる。回転台と独立な機構として
ラジアル方向の移動台を想定すると、回転速度を一定と
することが可能であるから、回転速度をβとすると、β
は（数９）で表すことができる。（数７）、（数８）、
（数９）を（数６）に代入して、ｒをＳに置き換えると
（数１０）となる。（数１０）の微分方程式の解がラジ
アル方向の移動の解となる。但し、境界条件は、（数１
１）〜（数１４）となる。However, in (Equation 6), k is a constant independent of time t. In the polar coordinate system, generally, the acceleration vector components at the position (r, θ) are (Equation 7) and (Equation 8), respectively. Assuming a radially movable table as a mechanism independent of the turntable, the rotation speed can be kept constant. Therefore, if the rotation speed is β, β
Can be represented by (Equation 9). (Equation 7), (Equation 8),
By substituting (Equation 9) for (Equation 6) and replacing r with S, (Equation 10) is obtained. The solution of the differential equation of (Equation 10) is the solution of the movement in the radial direction. However, the boundary condition is (Equation 1)
1) to (Equation 14).
【００５１】 ｜ａt｜2＝｜ａr｜2＋｜ａθ｜2＝ｋ2 …（数６） ａr＝（ｄ2ｒ／ｄｔ2）−ｒ・（ｄθ／ｄｔ）2 …（数７） ａθ＝２（ｄｒ／ｄｔ）・（ｄθ／ｄｔ）＋ｒ・（ｄ2θ／ｄｔ2） …（数８） ｄθ／ｄｔ＝２π／Ｔp＝β …（数９） ｛（ｄ2Ｓ／ｄｔ2）−β2・Ｓ｝2＋｛２β・（ｄＳ／ｄｔ）｝2＝ｋ2 …（数１０） ０≦ｔ≦Ｔp …（数１１） ［Ｓ］t=0＝［Ｓ］t=Tp＝Ｓmax …（数１２） ［Ｓ］t=Tp/2＝−Ｓmax …（数１３） ［ｄＳ／ｄｔ］t=0＝［ｄＳ／ｄｔ］t=Tp/2＝［ｄＳ／ｄｔ］t=Tp …（数１４） ここで、（数１０）の解を（数１５）とおいて、（数１
０）を展開して解くと、（数１６）となる。（数１５）
に於いて、Σは、ｎ＝１からｎ＝∞の加算を示す。[0051] | a t | 2 = | a r | 2 + | a θ | 2 = k 2 ... ( number 6) a r = (d 2 r / dt 2) -r · (dθ / dt) 2 ... ( number 7) a θ = 2 (dr / dt) · (dθ / dt) + r · (d 2 θ / dt 2) ... ( number 8) dθ / dt = 2π / T p = β ... ( number 9) {( d 2 S / dt 2 ) −β 2 · S｝ 2 + {2β · (dS / dt)} 2 = k 2 (Equation 10) 0 ≦ t ≦ T p (Equation 11) [S] t = 0 = [S] t = Tp = S max ( Equation 12) [S] t = Tp / 2 = −S max (Equation 13) [dS / dt] t = 0 = [dS / dt] t = Tp / 2 = [dS / dt] t = Tp ( Equation 14) Here, the solution of (Equation 10) is set as (Equation 15), and (Equation 1)
When (0) is expanded and solved, it becomes (Equation 16). (Equation 15)
In the above, Σ indicates the addition of n = 1 to n = ∞.
【００５２】 Ｓ＝（ａ0／２）＋Σａn・ｃｏｓ（ｎ・β・ｔ） ＋Σｂn・ｓｉｎ（ｎ・β・ｔ） …（数１５） Ｓ＝Ｓmax・ｃｏｓ（β・ｔ） …（数１６） 即ち、図４（ｃ）に示す期間ＢＣの場合と同一の結果と
なり、（数３）の制御が最適制御であることが証明され
る。[0052] S = (a 0/2) + Σa n · cos (n · β · t) + Σb n · sin (n · β · t) ... ( number 15) S = S max · cos (β · t) ... (Equation 16) That is, the same result as in the case of the period BC shown in FIG. 4C is obtained, and it is proved that the control of (Equation 3) is the optimal control.
【００５３】また、加速度の絶対値は、（数１７）とな
る。（数１７）から、合成加速度ベクトルの絶対値は、
直進移動の振幅と回転速度のみで決まり、時間に依存し
ない。The absolute value of the acceleration is (Equation 17). From equation (17), the absolute value of the resultant acceleration vector is
It is determined only by the amplitude and rotation speed of the straight movement, and does not depend on time.
【００５４】 ｋ＝２β2・Ｓmax …（数１７） 次に、合成加速度ベクトルの偏角ａｒｇ（ａt）を算出
すると、（数１８）となる。[0054] k = 2β 2 · S max ... ( Equation 17) Next, calculating the argument arg synthetic acceleration vector (a t), a (number 18).
【００５５】 ａｒｇ（ａt）＝２π・ｔ／Ｔp＋ｔａｎ- 1｛｜ａθ｜／｜ａr｜｝ ＝４π・ｔ／Ｔp …（数１８） 静止座標系に対する検査対象移動台の加速度ベクトルの
偏角が時間と共に連続的に変化する、即ち、検査対象移
動台中心（検査対象の重心）の加速度ベクトルの方向が
時間と共に滑らかに変化するので、検査対象にとって、
最も負担が少ないと判断できる。従って、（数１６）に
示す制御は、被験者に与える負担が最も少ない点で合理
的である。期間ＤＥでは回転角の位相が異なるのみで期
間ＢＣと同一の制御となるので、（数３）に示す制御と
同様に、検査対象に与える負担が最も少ないと判断でき
る。[0055] arg (a t) = 2π · t / T p + tan - 1 {| a θ | / | a r |} = 4π · t / T p ... ( number 18) of the inspection target mobile base with respect to the stationary coordinate system The declination of the acceleration vector changes continuously with time, that is, the direction of the acceleration vector at the center of the inspection platform (the center of gravity of the inspection object) changes smoothly with time.
It can be determined that the burden is least. Therefore, the control shown in (Equation 16) is reasonable in that the burden on the subject is minimal. In the period DE, the same control as in the period BC is performed only with the phase of the rotation angle being different, so that it can be determined that the load on the inspection target is the least, similarly to the control shown in (Equation 3).
【００５６】図４に示すシーケンスによる直進移動台中
心の軌跡を、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示
す。図６（ａ）に於いて、第４象限の四分の一円６１は
図４の制御シーケンスでの期間ＡＢの回転加速時に於け
る軌跡（）、円６２は期間ＢＣの第１回転目の撮影時
に於ける軌跡（）（２周）、第１、及び第２象限の半
円６３は期間ＣＤの撮影間隙に於ける軌跡（）、円６
４は期間ＤＥの第２回転目の撮影時に於ける軌跡（）
（２周）、第３象限の四分の一円６５は期間ＥＦの回転
減速時に於ける軌跡（）である。FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c) show the trajectory of the center of the rectilinear moving table in the sequence shown in FIG. In FIG. 6A, a quarter circle 61 in the fourth quadrant is a trajectory () during the rotational acceleration in the period AB in the control sequence of FIG. 4, and a circle 62 is the first rotation in the period BC. The trajectory () (two rounds) at the time of photographing, the semicircle 63 in the first and second quadrants is the trajectory () in the photographing gap of the period CD, the circle 6
4 is the trajectory during the second rotation of the period DE ().
(2 rounds), a quarter circle 65 in the third quadrant is a trajectory () during the rotation deceleration during the period EF.
【００５７】直進移動台の中心（Ｓ0）、即ち、検査対
象の重心は、図６（ａ）の円軌道（〜）上を等速運
動する。検査対象の重心の運動方向の変化は滑らかであ
り、検査対象の負担は小さく、動きによる空間分解能の
低下を防止できる。以上、図４に示すシーケンスが理論
的にも最適な方式であることを示した。The center (S 0 ) of the rectilinear moving table, that is, the center of gravity of the inspection object, moves at a constant speed on the circular orbit (軌道) in FIG. The change in the direction of movement of the center of gravity of the test object is smooth, the load on the test object is small, and a decrease in spatial resolution due to the movement can be prevented. As described above, it has been shown that the sequence shown in FIG. 4 is a theoretically optimal method.
【００５８】図４、図６（ａ）に示す検査対象移動台の
移動条件の具体例に於ける数値を次に示す。Ｓmax＝５
０（ｍｍ），Ｓmin＝−５０（ｍｍ），Ｔp＝２π（ｓｅ
ｃ），Ｔi＝π（ｓｅｃ），β＝１（ｒａｄ／ｓｅ
ｃ），ＶLmax＝５０（ｍｍ／ｓｅｃ），ＶLmin＝−５０
（ｍｍ／ｓｅｃ），Ｖrmax＝１．３（ｒａｄ／ｓｅ
ｃ），ｋ＝１００（（ｒａｄ／ｓｅｃ）2ｍｍ）。Numerical values in specific examples of the moving conditions of the inspection object moving table shown in FIGS. 4 and 6A are shown below. S max = 5
0 (mm), S min = -50 (mm), T p = 2π (se
c), T i = π (sec), β = 1 (rad / se
c), V Lmax = 50 (mm / sec), V Lmin = −50
(Mm / sec), V rmax = 1.3 (rad / sec)
c), k = 100 ((rad / sec) 2 mm).
【００５９】次に、実施の形態１のＸ線検査装置に於い
て、リングアーチファクトを低減する技術について説明
する。本発明の実施の形態では、１回の回転撮影データ
を収集する間に、Ｘ線検器の素子配列で決定されるリニ
アサンプリング間隔より少なくとも大きい振幅だけ直進
移動台を移動させるという条件（Ａ）を満足させること
により、視野拡大撮影を行わない場合にリングアーチフ
ァクトを低減する。なお、視野拡大撮影では、条件
（Ａ）は自動的に満足されるのでリングアーチファクト
を顕著に低減できる。Next, a technique for reducing ring artifacts in the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment will be described. In the embodiment of the present invention, the condition (A) is that the linear moving table is moved by an amplitude at least larger than the linear sampling interval determined by the element arrangement of the X-ray detector while collecting one rotation imaging data. Is satisfied, ring artifacts are reduced when field-of-view magnification photography is not performed. In the field-of-view expansion photographing, the condition (A) is automatically satisfied, so that ring artifacts can be significantly reduced.
【００６０】（数１０）の別の解は（数１９）となり、
加速度の絶対値ｋは（数２０）となる。加速度の絶対値
ｋは、（数１７）の場合の半分である。Another solution of (Equation 10) is (Equation 19),
The absolute value k of the acceleration is (Equation 20). The absolute value k of the acceleration is half of the case of (Equation 17).
【００６１】図７は、（数１９）に従う撮影シーケンス
のタイムチャートを示す。図７（ａ）は回転速度Ｖ
r（ｒａｄ／ｓｅｃ）の、図７（ｂ）は回転角α（ｒａ
ｄ）の、図７（ｃ）は直進移動台位置Ｓの、図７（ｄ）
は直進移動台速度ＶLの、時間変化をそれぞれ示す。図
７に示すシーケンスでは、２回の回転撮影時には直進移
動台の位置は固定であり、１回転目と２回転目の間隔Ｃ
Ｄに於いてのみ直進移動が行われる。図７に示す制御に
於ける検査対象の重心（Ｓ0）の軌跡（）を図６
（ｂ）に示す。図６（ｂ）から明らかなように、図７に
示すシーケンスに於いても検査対象の負担を小さくで
き、また、検査対象の動きによる空間分解能の低下を防
止できる。FIG. 7 shows a time chart of a photographing sequence according to (Equation 19). FIG. 7A shows the rotation speed V
FIG. 7B of r (rad / sec) shows the rotation angle α (ra
FIG. 7C of d), FIG.
Indicates the time change of the linear moving table speed VL . In the sequence shown in FIG. 7, the position of the rectilinear moving table is fixed at the time of the second rotation shooting, and the distance C between the first rotation and the second rotation is set.
The straight movement is performed only at D. The locus () of the center of gravity (S 0 ) of the inspection object in the control shown in FIG.
(B). As is clear from FIG. 6B, the load on the inspection target can be reduced also in the sequence shown in FIG. 7, and a decrease in the spatial resolution due to the movement of the inspection target can be prevented.
【００６２】図７、図６（ｂ）に示す検査対象移動台の
移動条件の具体例に於ける数値を次に示す。Ｓmax＝５
０（ｍｍ），Ｓmin＝−５０（ｍｍ），Ｔp＝２π（ｓｅ
ｃ），Ｔi＝π（ｓｅｃ），β＝１（ｒａｄ／ｓｅ
ｃ），ＶLmax＝５０（ｍｍ／ｓｅｃ），ＶLmin＝−５０
（ｍｍ／ｓｅｃ），Ｖrmax＝１．３（ｒａｄ／ｓｅ
ｃ），ｋ＝５０（（ｒａｄ／ｓｅｃ）2ｍｍ）。Numerical values in specific examples of the moving conditions of the inspection target moving table shown in FIGS. 7 and 6B are shown below. S max = 5
0 (mm), S min = -50 (mm), T p = 2π (se
c), T i = π (sec), β = 1 (rad / se
c), V Lmax = 50 (mm / sec), V Lmin = −50
(Mm / sec), V rmax = 1.3 (rad / sec)
c), k = 50 ((rad / sec) 2 mm).
【００６３】 Ｓ＝Ｓmax …（数１９） ｋ＝β2・Ｓmax …（数２０） 図８は回転撮影中の直進移動台の微少な移動によるリン
グアーチファクト低減の原理を示す説明図であり、図８
（ａ）は従来と同様に回転撮影中に直進移動台の移動を
行わない場合であり、図８（ｂ）は回転撮影中に直進移
動台をＸ線検出器の素子配列で決定されるリニアサンプ
リング間隔より少なくとも大きな振幅で移動を行う場合
である。但し、図８では、再構成画像の原点Ｏを回転台
の回転中心（視野中心）にとり、再構成画像の横軸と縦
軸をそれぞれＸ軸、Ｙ軸として表示している。S = S max (Equation 19) k = β 2 · S max (Equation 20) FIG. 8 is an explanatory diagram showing the principle of ring artifact reduction due to slight movement of the rectilinear moving table during rotational imaging. , FIG.
FIG. 8A shows a case where the rectilinear moving table is not moved during the rotation imaging as in the conventional art. FIG. 8B shows a linear moving table determined by the element arrangement of the X-ray detector during the rotational imaging. This is a case where the movement is performed with an amplitude at least larger than the sampling interval. However, in FIG. 8, the origin O of the reconstructed image is set as the rotation center (center of the field of view) of the turntable, and the horizontal axis and the vertical axis of the reconstructed image are displayed as the X axis and the Y axis, respectively.
【００６４】まず、図８（ａ）に基づいて、従来と同様
に、回転撮影中に直進移動台の移動を行わない場合につ
いて説明する。図８（ａ）に於いて、ａi、ａi+1、ａ
i+2、…は、それぞれＸ線源の相対位置の移動に伴い、
ｉ番目、（ｉ＋１）番目、（ｉ＋２）番目、…に撮影さ
れた画像について、着目した特定の検出器素子とＸ線源
を結ぶＸ線ビームによる投影データを再構成演算に於い
て逆投影する位置を示している。これらのＸ線ビームの
包絡線８１は回転中心Ｏを中心とする円となり、着目し
ているＸ線ビーム群はこの円の内側に逆投影されること
はない。また、着目したＸ線ビームより原点から離れた
位置にあるＸ線ビームが包絡線円８１の上に逆投影され
ることはない。従って、着目したＸ線ビームより原点か
ら離れた位置にあるＸ線ビームに対する感度補正の不完
全さは、包絡線円８１上のリングアーチファクトとなっ
て再構成画像上に現れる。複数の検出器の感度補正の不
完全さは複数個の同心円のリングアーチファクトを発生
する。First, referring to FIG. 8A, a case will be described in which the rectilinear moving table is not moved during the rotation photographing as in the related art. In FIG. 8A, a i , a i + 1 , a
i + 2 ,… are associated with the relative position of the X-ray source,
For the images captured at the i-th, (i + 1) -th, (i + 2) -th,..., projection data by an X-ray beam connecting the particular detector element of interest and the X-ray source is back-projected in the reconstruction operation. Indicates the position. The envelope 81 of these X-ray beams is a circle centered on the rotation center O, and the focused X-ray beam group is not back-projected inside this circle. Further, the X-ray beam located at a position further from the origin than the focused X-ray beam is not back-projected onto the envelope circle 81. Therefore, the imperfect sensitivity correction for the X-ray beam located at a position further from the origin than the focused X-ray beam appears on the reconstructed image as a ring artifact on the envelope circle 81. Imperfections in the sensitivity correction of multiple detectors result in multiple concentric ring artifacts.
【００６５】次に、図８（ｂ）に基づいて、実施の形態
１に示すように、回転撮影中に直進移動台をＸ線検出器
の素子配列で決定されるリニアサンプリング間隔より少
なくとも大きな振幅の移動を行う場合について説明す
る。図８（ｂ）に於いて、ｂi、ｂi+1、ｂi+2、…は、
それぞれＸ線源の相対位置の移動に伴い、ｉ番目、（ｉ
＋１）番目、（ｉ＋２）番目、…に撮影された画像につ
いて、着目した特定の検出器素子とＸ線源を結ぶＸ線ビ
ームによる投影データを再構成演算に於いて逆投影する
位置を示している。回転撮影中に直進移動台を移動する
ことにより、各Ｘ線ビームの原点からの距離が変化し、
再構成画像演算に於いて回転中心Ｏを中心とする同心円
をなす包絡線は出現せず、再構成画像上のリングアーチ
ファクトは軽減される。再構成画像では、回転中心付近
の位置でリングアーチファクトが出現しやすいので、回
転撮影中の移動は、特に回転中心付近のリングアーチフ
ァクトの低減に大きな効果がある。Next, based on FIG. 8 (b), as shown in the first embodiment, during the rotation imaging, the linear moving table is set to have an amplitude at least larger than the linear sampling interval determined by the element arrangement of the X-ray detector. The case of moving is described. In FIG. 8B, b i , b i + 1 , b i + 2 ,.
As the relative position of the X-ray source moves, the i-th and (i
For the images taken at the (+1) th, (i + 2) th,..., The positions at which projection data by the X-ray beam connecting the particular detector element of interest and the X-ray source are back-projected in the reconstruction calculation are shown. I have. By moving the rectilinear moving table during rotation imaging, the distance of each X-ray beam from the origin changes,
In the calculation of the reconstructed image, no envelope that forms a concentric circle about the rotation center O appears, and ring artifacts on the reconstructed image are reduced. In a reconstructed image, a ring artifact is likely to appear at a position near the rotation center. Therefore, movement during rotation imaging has a great effect on reducing ring artifacts particularly near the rotation center.
【００６６】次に、実施の形態１に於いて、画像再構成
の視野形状が回転中心を中心とする円形ではない場合の
回転撮影、例えば、画像再構成の視野形状が楕円となる
場合の回転撮影に於いて、投影枚数が有限であることに
起因するストリークアーチファクトを低減する技術につ
いて説明する。ストリークアーチファクトの低減は、画
像再構成の視野径が最大である方向にＸ線源がある時、
撮影を行う角度間隔を、通常行われている撮影に於ける
均等な角度間隔の値より小さくすることにより、生じる
効果により実現できる。Next, in the first embodiment, rotational imaging when the visual field shape of the image reconstruction is not circular around the center of rotation, for example, rotation when the visual field shape of the image reconstruction is elliptical A technique for reducing streak artifacts caused by a finite number of projections in shooting will be described. The reduction of streak artifacts is due to the fact that when the X-ray source is
By making the angle interval at which the image is taken smaller than the value of the uniform angle interval in the usual image taking, the effect can be realized.
【００６７】具体的には、Ｘ線回転撮影の１回転の周期
をＴp秒、１回転に於ける撮影枚数をＮr、１回転目と２
回転目の間隙の時間をＴi秒とする時、図４のシーケン
スに於いて、Ｔiを、Ｔp／２よりＴp／（２Ｎr）だけ
大、又は小とすることにより、即ち、Ｔi＝（Ｔp／２）
・（１＋（１／Ｎr）），又はＴi＝（Ｔp／２）・（１
−（１／Ｎr））とすることにより、視野拡大撮影に於
けるストリークアーチファクトを低減できる。Specifically, the cycle of one rotation of X-ray rotation imaging is T p seconds, the number of images taken in one rotation is N r ,
When the time of rotation of the gap between T i seconds, at the sequence of Figure 4, the T i, than T p / 2 T p / ( 2N r) only large, or by a small, i.e., T i = (T p / 2)
(1+ (1 / N r )) or T i = (T p / 2) · (1
− (1 / N r )), streak artifacts in field-of-view magnification photography can be reduced.
【００６８】図９は検査対象に固定した座標系、即ち、
直進移動台の中心に固定した座標系に於いて、本発明に
よる撮影の角度間隔の改善を模式的に示す図である。図
９（ａ）は従来技術を示し、２回の回転撮影を行う場合
に、Ｘ線源が同一の回転角度になった時に撮影を行った
場合（即ち、均等な角度毎に撮影を行う場合）である。
図９（ｂ）は本発明の実施の形態を示し、２回の回転撮
影を行う場合に、画像再構成の視野径が最大の方向にＸ
線源がある時の撮影を行う角度間隔を、画像再構成の視
野径が最小の方向にＸ線源がある時の撮影を行う角度間
隔よりも小さくするように制御した場合である。FIG. 9 shows a coordinate system fixed to the inspection object, that is,
FIG. 9 is a diagram schematically showing the improvement of the angular interval of photographing according to the present invention in a coordinate system fixed to the center of the rectilinear moving table. FIG. 9A shows a conventional technique, in which two rotations are taken, and when the X-ray source is at the same rotation angle, the imaging is performed (that is, the imaging is performed at equal angle intervals). ).
FIG. 9B shows an embodiment of the present invention. In the case where two rotations are taken, X is set in the direction in which the field diameter of image reconstruction is the largest.
This is a case where the angle interval at which imaging is performed when the X-ray source is present is controlled to be smaller than the angle interval at which imaging is performed when the X-ray source is present in the direction in which the visual field diameter of image reconstruction is minimum.
【００６９】図９（ａ）に於いて、円１０１、１０２
は、それぞれ第１回転目、及び第２回転目の回転撮影時
のＸ線源の軌道を示しており、円１０１上の点１０１
１、１０１２、１０１３、…は、第１回転目の回転撮影
時のＸ線源の位置、円１０２上の点１０２１、１０２
２、１０２３、…は、第２回転目の回転撮影時のＸ線源
の位置を示している。但し、表示を簡単にするためＸ線
源の位置は１０度毎に表示してある。また、Ｘ線源位置
と原点（視野中心）を結ぶ線分を全てのＸ線源位置に対
して表示している。Ｘ線源が画像再構成の視野径の最大
の方向（Ｘ軸方向）にきた時、Ｘ線源位置１０１１とＸ
線源位置１０２１とは重なり、また、Ｘ線源位置１０１
２とＸ線源位置１０２２とは非常に近い位置にある。そ
の結果、Ｘ線源が画像再構成の視野径の最大の方向（Ｘ
軸方向）にきた時、投影の角度間隔が最大となる。In FIG. 9A, circles 101 and 102
Indicates the orbits of the X-ray source at the time of the first rotation and the second rotation, respectively.
Are the positions of the X-ray source at the time of the first rotation rotation imaging, and points 1021 and 102 on the circle 102.
2, 1023,... Indicate the positions of the X-ray sources during the second rotation imaging. However, in order to simplify the display, the position of the X-ray source is displayed every 10 degrees. Also, a line segment connecting the X-ray source position and the origin (center of the visual field) is displayed for all X-ray source positions. When the X-ray source comes in the maximum direction (X-axis direction) of the field of view for image reconstruction, the X-ray source positions 1011 and X
The source position 1021 overlaps with the X-ray source position 101.
2 and the X-ray source position 1022 are very close. As a result, the X-ray source moves in the direction (X
(Axial direction), the angular spacing of the projections is at a maximum.
【００７０】一方、図９（ｂ）に示す実施の形態１で
は、円１０１、１０３は、それぞれ第１回転目、及び第
２回転目の回転撮影時のＸ線源の軌道を示しており、円
１０１上の点１０１１、１０１２、１０１３、…は、第
１回転目の回転撮影時のＸ線源の位置、円１０３上の点
１０３１、１０３２、１０３３、…は、第２回転目の回
転撮影時のＸ線源の位置を示している。図９（ｂ）で
は、第１回転目の回転撮影時のＸ線源の位置は図９
（ａ）の場合と同一であり、第２回転目の回転撮影時の
Ｘ線源の位置は図９（ａ）の場合から隣り合うＸ線源を
見込む角度の半分だけずれた位置にある。その結果、Ｘ
線源が画像再構成の視野径の最大の方向（Ｘ軸方向）に
きた時、Ｘ線源位置１０１１とＸ線源位置１０３１は重
ならず、Ｘ線源位置１０１１とＸ線源位置１０３１に於
ける撮影の角度間隔は、図９（ａ）のＸ線源位置１０１
１とＸ線源位置１０１２に於ける撮影の角度間隔の半分
となっている。その結果、Ｘ線源が画像再構成の視野径
の最大の方向（Ｘ軸方向）にきた時、撮影の角度間隔
は、図９（ａ）に示す従来の場合の半分となる。On the other hand, in the first embodiment shown in FIG. 9B, circles 101 and 103 indicate the trajectories of the X-ray source during the first rotation and the second rotation, respectively. .. On the circle 101 are the positions of the X-ray source at the time of the first rotation, and points 1031, 1032, 1033,... On the circle 103 are the rotation at the second rotation. The position of the X-ray source at the time is shown. In FIG. 9B, the position of the X-ray source at the time of the first rotation is shown in FIG.
9A, the position of the X-ray source at the time of the second rotation imaging is shifted from the case of FIG. 9A by half the angle at which the adjacent X-ray source can be seen. As a result, X
When the source comes in the maximum direction (X-axis direction) of the field of view for image reconstruction, the X-ray source position 1011 and the X-ray source position 1031 do not overlap, and the X-ray source position 1011 and the X-ray source position 1031 The angle interval of imaging in the X-ray source position 101 in FIG.
1 and half the angular interval of imaging at the X-ray source position 1012. As a result, when the X-ray source comes in the maximum direction (X-axis direction) of the visual field diameter of the image reconstruction, the angular interval of imaging becomes half of the conventional case shown in FIG. 9A.
【００７１】撮影の角度間隔が最も粗い位置となるの
は、Ｘ線源の回転に於いて隣合うＸ線源位置を見込む角
度が最大になる位置である。視野拡大を行わない通常の
回転撮影では、Ｘ線源の回転半径をｒ、再構成視野の半
径をａ＝ｂとすると、撮影の角度間隔の最大値は、（数
２１）となる。Ｎは１回転に於ける撮影数である。The position where the angular interval of the imaging is the coarsest is the position where the angle at which the position of the adjacent X-ray source can be seen in the rotation of the X-ray source becomes maximum. In normal rotational imaging without expanding the field of view, assuming that the radius of rotation of the X-ray source is r and the radius of the reconstructed field of view is a = b, the maximum value of the angular interval of imaging is (Equation 21). N is the number of shots in one rotation.
【００７２】 αmax＝２π・ｒ／｛（ｒ−ｂ）・Ｎ｝ …（数２１） 視野拡大モードの２回転撮影により、再構成視野の長半
径がａ、短半径がｂとなった時には、図９（ａ）に於い
て撮影の角度間隔が最も粗い位置はＸ軸上の点Ａ、及び
点Ｂである。点Ａ、及び点Ｂの位置では、図９（ａ）の
場合の撮影の角度間隔の最大値は、（数２２）となる。
しかし、図９（ｂ）では、（数２３）に示すように、
（数２２）の２分の１に減少する。Α max = 2π · r / {(rb) · N} (Equation 21) When the long radius of the reconstructed visual field becomes a and the short radius becomes b by the two-rotation imaging in the visual field expansion mode, 9A, points A and B on the X-axis have the coarsest angular intervals of the photographing. At the positions of the points A and B, the maximum value of the angular interval of photographing in the case of FIG. 9A is (Equation 22).
However, in FIG. 9B, as shown in (Equation 23),
It is reduced to one half of (Equation 22).
【００７３】 αmax＝２π・ｒ／｛（ｒ−ａ）・Ｎ｝ …（数２２） αmax＝π・ｒ／｛（ｒ−ａ）・Ｎ｝ …（数２３） たとえば、視野拡大を行わない通常の回転撮影では、Ｘ
線源の回転半径をｒ＝４００（ｍｍ）、再構成視野の半
径をａ＝ｂ＝１３０（ｍｍ）とすると、撮影の角度間隔
の最大値は、（数２１）より、αmax＝０．０３７０３
７×２π・ｒ／Ｎとなる。一方、図９（ａ）に示す視野
拡大モードの２回転撮影では、撮影の角度間隔の最大値
は、ａ＝１８０（ｍｍ）とすると、αmax＝０．０４５
４５５×２π・ｒ／Ｎとなり、視野拡大を行わない通常
の回転撮影よりも大きくなる。しかし、図９（ｂ）に示
す本発明では、（数２３）に示すように、（数２２）の
２分の１に減少するので、αmax＝０．０２２７２７×
２π・ｒ／Ｎとなり、視野拡大を行わない通常の回転撮
影よりも小さくなる。Α max = 2π · r / {(ra) · N} (Expression 22) α max = π · r / {(ra) · N} (Expression 23) In normal rotation photography that is not performed, X
Assuming that the radius of rotation of the source is r = 400 (mm) and the radius of the reconstructed field of view is a = b = 130 (mm), the maximum value of the angular interval of photographing is α max = 0. 03703
7 × 2π · r / N. On the other hand, in the two-rotation photographing in the visual field expansion mode shown in FIG. 9A, when the maximum value of the photographing angle interval is a = 180 (mm), α max = 0.045.
This is 455 × 2π · r / N, which is larger than that in normal rotation imaging without expanding the field of view. However, in the present invention shown in FIG. 9B, as shown in (Equation 23), since it is reduced to one half of (Equation 22), α max = 0.022727 ×
2π · r / N, which is smaller than that in normal rotation imaging without expanding the field of view.
【００７４】実施の形態１では、並進運動機構の並進移
動方向が、Ｘ線源と回転移動機構の回転軸を結ぶ方向と
平行となる位置を通過する時に、第１回目の回転撮影と
第２回目の回転撮影とで検査対象に入射するＸ線の方向
が（１／２Ｎr）回転だけずれるように制御される。即
ち、並進運動機構の並進移動方向が、（π／Ｎr）ラジ
アンずれるように制御されるので、撮影の角度方向の重
複を回避でき、投影枚数に起因するアーチファクトが低
減できる。更に、実施の形態１では、カメラ、及びＸ線
制御系のタイミングの調整により前述の条件（Ａ）を満
たすので、容易にアーチファクトを低減できる。In the first embodiment, when the translation direction of the translation mechanism passes through a position parallel to the direction connecting the X-ray source and the rotation axis of the rotation mechanism, the first rotation imaging and the second rotation imaging are performed. The control is performed so that the direction of the X-ray incident on the inspection object is shifted by (１ ／ N r ) rotation between the second rotation imaging and the second rotation imaging. That is, since the translation direction of the translation mechanism is controlled so as to be shifted by (π / N r ) radian, it is possible to avoid overlapping of the imaging angle directions and reduce the artifact due to the number of projections. Furthermore, in the first embodiment, the condition (A) described above is satisfied by adjusting the timing of the camera and the X-ray control system, so that artifacts can be easily reduced.
【００７５】図１０は実施の形態１の撮影シーケンスの
タイムチャートの一例である。以下、図１０に基づい
て、実施の形態１のＸ線検査装置の動作を説明する。図
１０（ａ）は基準回転角信号（回転角度ゼロ信号）、図
１０（ｂ）は回転撮影制御装置で生成される外部同期信
号、図１０（ｃ）はＸ線照射状態、図１０（ｄ）はＣＣ
Ｄに電荷を蓄積（以下、ＣＣＤ蓄積と略記する）する動
作、図１０（ｅ）はＣＣＤから信号を読み出す（以下、
ＣＣＤ読み出しと略記する）動作、図１０（ｆ）は直進
移動台座標を示す。また、横軸は時間を示す。FIG. 10 is an example of a time chart of the photographing sequence according to the first embodiment. Hereinafter, the operation of the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 10A is a reference rotation angle signal (rotation angle zero signal), FIG. 10B is an external synchronization signal generated by the rotation imaging control device, FIG. 10C is an X-ray irradiation state, and FIG. ) Is CC
The operation of accumulating electric charges in D (hereinafter, abbreviated as CCD accumulation), and FIG.
Operation (abbreviated as CCD reading), and FIG. The horizontal axis indicates time.
【００７６】角度基準信号となる基準回転角信号が同期
信号発生部５１２により検出されると、外部同期信号が
生成される（ｔ1）。この時点ｔ1が図４の時点Ｂに相当
する。生成された外部同期信号に同期してＸ線照射、第
１画像のＣＣＤ蓄積、及び直進移動台の移動が開始され
る。ＣＣＤ蓄積の動作時間は、例えば、１６ｍｓｅｃに
設定する。ＣＣＤ蓄積が終了すると（ｔ2）、次に、第
１画像のＣＣＤ読み出しが開始され（ｔ3）、１６．７
ｍｓｅｓで画像を読み出し、フレームメモリに記憶す
る。以下、記載を省略した（３６０°／５１２＝０．７
０３１２５°）度毎の角度信号（１２ビットインクリメ
ンタルアングルエンコーダ出力の８パルス毎）に同期し
て、同期信号発生部５１２は第２番目以降の外部同期信
号を発生する。第５１３番目の外部同期信号（図４の時
点Ｃに相当）に同期して、直進移動台上の移動とＸ線照
射が停止する（ｔ4）。時点ｔ4では、回転台２２の回転
は継続している。When the reference rotation angle signal serving as the angle reference signal is detected by the synchronization signal generator 512, an external synchronization signal is generated (t 1 ). This time point t 1 corresponds to time point B in FIG. X-ray irradiation, CCD accumulation of the first image, and movement of the rectilinear moving table are started in synchronization with the generated external synchronization signal. The operation time of the CCD accumulation is set to, for example, 16 msec. When the CCD accumulation is completed (t 2 ), CCD reading of the first image is started (t 3 ), and 16.7 is read.
mses, and the image is read and stored in the frame memory. Hereinafter, the description is omitted (360 ° / 512 = 0.7
In synchronism with the angle signal (every 8 pulses of the output of the 12-bit incremental angle encoder) every degree (03125 °), the synchronizing signal generator 512 generates the second and subsequent external synchronizing signals. In synchronization with the 513th external synchronization signal (corresponding to the time point C in FIG. 4), the movement on the rectilinear moving table and the X-ray irradiation are stopped (t 4 ). At time t 4, the rotation of the turntable 22 continues.
【００７７】次に、同期信号発生部５１２は、第７６９
番目の外部同期信号（図４の時点Ｄに相当）のみを、半
分の大きさの角度差（３６０°／１０２４＝０．３５１
５６２５）（上記のアングルエンコーダ出力の４パル
ス）の角度信号に同期して発生させる（ｔ5）。この結
果、２回転目の撮影のタイミングは、１回転目の撮影の
タイミングに対して撮影の角度間隔の半分の角度だけず
れることになり、撮影の角度間隔を小さくできる。７６
９番目の外部同期信号に同期して、２回転目のＸ線照
射、ＣＣＤ蓄積、及び直進移動台の移動が開始される。
第１２８１番目の外部同期信号（図４の時点Ｅに相当）
に同期して、直進移動台上の移動とＸ線照射とが停止さ
れ、一連の回転撮影が終了する（ｔ6）。Next, the synchronizing signal generator 512
Only the second external synchronizing signal (corresponding to time point D in FIG. 4) has an angle difference (360 ° / 1024 = 0.351) of half the magnitude.
5625) (to be generated in synchronization with the angular signal of 4 pulses) of the angle encoder output (t 5). As a result, the timing of imaging in the second rotation is shifted from the timing of imaging in the first rotation by an angle that is half the angular interval of imaging, and the angular interval of imaging can be reduced. 76
In synchronization with the ninth external synchronization signal, the second rotation of X-ray irradiation, CCD accumulation, and movement of the rectilinear moving table are started.
1281st external synchronization signal (corresponding to time point E in FIG. 4)
In synchronization with the movement, the movement on the rectilinear moving table and the X-ray irradiation are stopped, and a series of rotational imaging is completed (t 6 ).
【００７８】図１１は図１０に示すＸ線照射期間の一部
分を拡大表示した図である。以下、図１１に基づいて実
施の形態１のコーンビームＣＴ撮影用カメラ系の動作を
説明する。図１１に於いて、横軸は時間を示しており、
図１１（ａ）はＣＣＤ蓄積の状態、図１１（ｂ）はＣＣ
Ｄ読み出しの状態、図１１（ｃ）はアイリスの口径を実
現するパルス数を演算するアイリス演算期間、図１１
（ｄ）はアイリスの口径を変更するアイリス変更期間、
図１１（ｅ）はＸ線照射をそれぞれ示す。但し、以下の
説明では、所定のアイリス面積すなわちアイリスの口径
を実現するパルス数の内で、ＤＳＰ５１５によって算出
されたアイリスの面積を実現するためのパルス数をアイ
リス目標値と記し、ＤＳＰ５１５によって算出されたア
イリスの面積に設定される直前の口径を実現するパルス
数をアイリス現在値と記す。第ｎ画像のＣＣＤ蓄積が終
了すると（ｔ1）、第ｎ画像のＣＣＤ読み出しが開始さ
れ、第ｎ画像のＣＣＤ読み出しと同時に、第（ｎ＋２）
画像の撮影に対するアイリス目標値の演算が開始される
（ｔ2）。FIG. 11 is an enlarged view of a part of the X-ray irradiation period shown in FIG. Hereinafter, the operation of the cone beam CT imaging camera system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the horizontal axis indicates time,
FIG. 11A shows a state of CCD accumulation, and FIG.
FIG. 11C shows an iris calculation period for calculating the number of pulses for realizing the iris aperture, and FIG.
(D) is an iris change period for changing the iris caliber,
FIG. 11E shows X-ray irradiation. However, in the following description, the number of pulses for realizing the iris area calculated by the DSP 515 is described as an iris target value, and the number of pulses for realizing the iris area calculated by the DSP 515 is within the predetermined iris area, that is, the number of pulses for realizing the iris diameter. The number of pulses that realizes the diameter immediately before being set to the area of the iris is referred to as the iris current value. When the CCD accumulation of the n-th image is completed (t 1 ), the CCD reading of the n-th image is started.
The calculation of the iris target value for capturing an image is started (t 2 ).
【００７９】但し、図１１（ｃ）に示すアイリス演算
（アイリス目標値の演算）は、画像に設定された関心領
域を視野中央部にとった場合を示す。ＣＣＤカメラによ
り画像は上部から下部へ向かって読み出されるので、視
野中央部のデータはＣＣＤ読み出しの期間の中央部で読
み出され、関心領域の読み出し終了直後にアイリスの口
径の演算が開始され（ｔ2）、リアルタイム処理により
関心領域内の最大値を持つ画素が求まる。以下、画像、
又画像に設定された関心領域内で最大、最小の強度を持
つ画素を、単に、最大画素値、最小画素値と略記する。
図１１（ｄ）のアイリス変更期間（ｔ3〜ｔ4の期間）は
アイリスモータが回転し、アイリスの直径が変化してい
る時間である。アイリス変更期間はアイリスの変更を行
うパルス数が多い場合ほど長くなり、第（ｎ＋２）画像
の蓄積が開始された後に終了することもありうるが、次
のアイリス変更までに終了すれば支障はない。However, the iris calculation (calculation of the iris target value) shown in FIG. 11C shows a case where the region of interest set in the image is set at the center of the visual field. Since the image is read from the top to the bottom by the CCD camera, the data at the center of the visual field is read at the center of the CCD reading period, and immediately after the reading of the region of interest is completed, the calculation of the aperture of the iris is started (t). 2 ) The pixel having the maximum value in the region of interest is determined by real-time processing. Below, the image,
Pixels having the maximum and minimum intensities in the region of interest set in the image are simply referred to as the maximum pixel value and the minimum pixel value.
The iris change period (period from t 3 to t 4 ) in FIG. 11D is a time during which the iris motor rotates and the iris diameter changes. The iris change period becomes longer as the number of pulses for changing the iris increases, and may end after the accumulation of the (n + 2) -th image is started. However, there is no problem if the iris change ends before the next iris change. .
【００８０】図１２はアイリス目標値の演算のフローを
説明する図を示す。以下、図１２に基づいて、実施の形
態１のアイリス目標値の演算について説明する。まず、
検者が設定した関心領域の情報に基づいて、フレームメ
モリ５１４内の図示しない演算回路により、画像に設定
された関心領域に於ける第ｉ画像の最大画素値ｍａｘＡ
iをリアルタイムで演算する（ステップ１３０１）。次
に、ＤＳＰ５１５に於いて、ｍａｘＡiと、１フレーム
前に於ける演算（ステップ１３０５）で求めた第（ｉ−
１）画像の最大画素値ｍａｘＡi-1とを用いて、（数２
４）により標準アイリス条件β0を用いた場合にＸ線照
射によって得られる第（ｉ＋２）画像の最大画素値を予
測する（ステップ１３０２）。βi-1、βiはそれぞれ、
第（ｉ−１）、第ｉ画像の撮影に於けるアイリスの面積
である。なお、アイリスの面積は後述するパルス数と口
径との関係を用いて求められる。具体的には、画像撮影
時のパルス数から口径を求め、口径から面積を求める。
逆に、アイリスの面積からパルス数を求めることも可能
である。FIG. 12 is a diagram for explaining the flow of calculating the iris target value. Hereinafter, the calculation of the iris target value according to the first embodiment will be described with reference to FIG. First,
Based on the information on the region of interest set by the examiner, the maximum pixel value maxA of the i-th image in the region of interest set in the image is calculated by an arithmetic circuit (not shown) in the frame memory 514.
i is calculated in real time (step 1301). Next, in the DSP 515, the value of maxA i and the (i−th) obtained by the operation (step 1305) one frame before.
1) Using the maximum pixel value maxA i-1 of the image,
According to 4), the maximum pixel value of the (i + 2) th image obtained by X-ray irradiation when the standard iris condition β 0 is used is predicted (step 1302). β i-1 and β i are
It is the area of the iris in photographing the (i-1) -th and i-th images. Note that the area of the iris is determined using the relationship between the number of pulses and the aperture, which will be described later. Specifically, the aperture is determined from the number of pulses at the time of image capturing, and the area is determined from the aperture.
Conversely, the number of pulses can be obtained from the area of the iris.
【００８１】 ｍａｘＢi+2＝２・（β0／βi）・ｍａｘＡi−（β0／βi-1）・ｍａｘＡi-1 …（数２４） 次に、第（ｉ＋２）画像のアイリス面積の目標値とし
て、第（ｉ＋２）画像の最大画素値が予め予定した値Ｍ
に一致するように、ＤＳＰ５１５は予測された最大画素
値に反比例する値を（数２５）に従って設定する（ステ
ップ１３０３）。MaxB i + 2 = 2 · (β 0 / β i ) · maxA i − (β 0 / β i-1 ) · maxA i-1 (Equation 24) Next, the iris of the (i + 2) th image As the target value of the area, the maximum pixel value of the (i + 2) th image is a predetermined value M
The DSP 515 sets a value that is inversely proportional to the predicted maximum pixel value according to (Equation 25) so as to match (Step 1303).
【００８２】 βi+1＝Ｍ・β0／（ｍａｘＢi+2） …（数２５） 次に、ＤＳＰ５１５は第（ｉ＋２）画像の撮影に用いる
アイリス面積を実現するアイリス目標値（８ビットディ
ジタル値）を算出し、アイリスインターフェース５１６
を介してアイリス目標値をアイリスに出力する（ステッ
プ１３０４）。ここで、アイリス目標値を受け取ったア
イリスは、アイリス目標値と現在のアイリスを実現する
パルス数であるアイリス現在値との差の大きさに対応し
てアイリスの口径を変化させる。Β i + 1 = M · β 0 / (maxB i + 2 ) (Expression 25) Next, the DSP 515 sets an iris target value (8-bit digital value) for realizing an iris area used for photographing the (i + 2) th image. Value) and calculate the iris interface 516
Then, the iris target value is output to the iris via (step 1304). Here, the iris that has received the iris target value changes the aperture of the iris according to the magnitude of the difference between the iris target value and the current iris value, which is the number of pulses for realizing the current iris.
【００８３】図１３はアイリスの概略構成を説明する図
である。実施の形態１のアイリス３６１は、アイリスコ
ントロール回路１４０１、パルスモータドライバ１４０
２、パルスモータ１４０３、ギア１４０４〜１４０６、
ギア付きアイリス外枠１４０７、羽根１４０８、アイリ
ス取り付け用フレーム１４０９、基準回転角検出機構１
４１０等から構成される。図１３に於いて、アイリスコ
ントロール回路１４０１は、アイリス目標値とアイリス
現在値とからパルスモータドライバ１４０２に送り出す
パルス列を生成する。パルスモータ１４０３は、パルス
列のパルスの個数に比例した回転角の回転を行う。ギア
１４０４〜１４０６、及びギア付きアイリス外枠１４０
７は、パルスモータの回転をアイリスの羽根１４０８の
回転に変換する。羽根１４０８は１６枚で構成され、回
転角に応じて開口直径がほぼ直線的に変化する構造とな
っている。また、パルスモータ１４０３のモータ減速比
は０．９６であり、１パルス当たりアイリスの外枠は
０．６９１２°だけ回転する。FIG. 13 is a view for explaining a schematic configuration of the iris. The iris 361 of the first embodiment includes an iris control circuit 1401 and a pulse motor driver 140
2, pulse motor 1403, gears 1404 to 1406,
Geared iris outer frame 1407, blade 1408, iris mounting frame 1409, reference rotation angle detection mechanism 1
410 and the like. 13, an iris control circuit 1401 generates a pulse train to be sent to a pulse motor driver 1402 from an iris target value and an iris current value. The pulse motor 1403 rotates at a rotation angle proportional to the number of pulses in the pulse train. Gears 1404 to 1406 and geared iris outer frame 140
7 converts the rotation of the pulse motor into the rotation of the iris blade 1408. The blade 1408 is composed of 16 blades, and has a structure in which the opening diameter changes almost linearly according to the rotation angle. The motor reduction ratio of the pulse motor 1403 is 0.96, and the outer frame of the iris rotates by 0.6912 ° per pulse.
【００８４】図１４は実施の形態１のアイリスに於ける
パルス数と開口直径（外接円直径）との関係を示す図で
ある。図１４に示すように、実施の形態１のアイリス３
６１では、アイリス駆動用パルスモータドライバ１４０
２から入力されるパルスが１２８パルスで、アイリスの
開口直径が最大値８０ｍｍから最小値８ｍｍまでほぼ直
線的に変化する。即ち、実施の形態１のアイリスでは、
１２８パルスをパルスモータ１４０３に入力して、アイ
リスの開口直径を最大値から最小値にまで高速に可変に
できる。また、図１４に示すように、実施の形態１のア
イリスでは、入力されるパルス数と開口直径とが比例し
て変化するので、入力されるパルス数と開口直径の関係
を簡潔な式で表現できる。従って、パルス数からアイリ
スの口径を、又は、アイリスの口径からパルス数を容易
に決定できる。FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the number of pulses and the aperture diameter (circumscribed circle diameter) in the iris of the first embodiment. As shown in FIG. 14, the iris 3 of the first embodiment
61, the iris driving pulse motor driver 140
There are 128 pulses input from 2, and the aperture diameter of the iris changes almost linearly from a maximum value of 80 mm to a minimum value of 8 mm. That is, in the iris of the first embodiment,
By inputting 128 pulses to the pulse motor 1403, the aperture diameter of the iris can be rapidly changed from the maximum value to the minimum value. Further, as shown in FIG. 14, in the iris according to the first embodiment, since the number of input pulses and the aperture diameter change in proportion, the relationship between the number of input pulses and the aperture diameter is expressed by a simple expression. it can. Therefore, the aperture of the iris can be easily determined from the number of pulses, or the number of pulses can be easily determined from the aperture of the iris.
【００８５】図１５は実施の形態１のアイリスに於ける
パルス数と駆動時間との関係を示す図である。図１５に
示すように、実施の形態１のアイリスでは、駆動時間１
０ｍｓｅｃ以内に７パルスに応答できる。即ち、実施の
形態１のアイリスは、入力されるパルス数に従って、ア
イリスの開口直径を高速に可変にできる。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the number of pulses and the driving time in the iris of the first embodiment. As shown in FIG. 15, in the iris of the first embodiment, the driving time is 1
It can respond to 7 pulses within 0 msec. That is, the iris according to the first embodiment can change the aperture diameter of the iris at high speed in accordance with the number of input pulses.
【００８６】図１６は実施の形態１のアイリスの動作を
説明する図を示す。以下、図１６に基づいて、実施の形
態１のアイリスの動作について説明する。実施の形態１
のアイリス３６１は、コーンビームＣＴ撮影制御装置５
１のアイリスインターフェース５１６からアイリス目標
値を表す８ビットの信号とデータストローブ信号とを受
信し、データストローブ信号によりアイリス目標値を確
定する（１７０１）。次に、アイリスのコントロール回
路１４０１のプロセッサの機能により、アイリス目標値
とアイリス現在値との差演算１７０２を実行し、差の値
をパルス数とするアイリス変更パルス列をアイリス駆動
用パルスモータドライバ１４０２で生成し、アイリス変
更パルス列がアイリス駆動用パルスモータに送られる。
アイリス変更パルス列が入力されたパルスモータ１４０
３は、アイリス変更パルス列のパルス数に比例する大き
さの回転角分だけ回転し、ギア機構１４０４〜１４０６
により、ギア付きアイリス外枠１４０７の回転を行うこ
とによりアイリス羽根１４０８の位置が変化し、アイリ
スの直径は、回転角にほぼ比例して変化する（１７０
３）。FIG. 16 is a diagram for explaining the operation of the iris according to the first embodiment. Hereinafter, the operation of the iris according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Embodiment 1
The iris 361 of the cone beam CT imaging control device 5
An 8-bit signal representing an iris target value and a data strobe signal are received from the iris interface 516 of the first iris, and the iris target value is determined by the data strobe signal (1701). Next, by the function of the processor of the iris control circuit 1401, a difference operation 1702 between the iris target value and the iris current value is executed, and an iris change pulse train having the difference value as the number of pulses is output by the iris driving pulse motor driver 1402. The generated iris change pulse train is sent to the iris drive pulse motor.
The pulse motor 140 to which the iris change pulse train is input
3 rotates by a rotation angle having a magnitude proportional to the number of pulses of the iris changing pulse train, and has a gear mechanism 1404 to 1406.
By rotating the geared iris outer frame 1407, the position of the iris blade 1408 changes, and the diameter of the iris changes almost in proportion to the rotation angle (170).
3).
【００８７】アイリス３６１は、アイリスの口径を設定
中であることを示すアイリスビジー信号を制御装置５１
に出力する（１７０４）。アイリスの口径の設定が終了
すると、アイリスビジー信号の送出を停止し（１７０
５）、アイリス現在値の更新１７０６が行われる。コー
ンビームＣＴ撮影制御装置５１はアイリスビジー信号が
オフになると、アイリスからアイリス現在値を読み出す
操作１７０７が行われる。The iris 361 outputs an iris busy signal indicating that the aperture of the iris is being set.
(1704). When the setting of the aperture of the iris is completed, the transmission of the iris busy signal is stopped (170).
5) Update of the current iris value 1706 is performed. When the iris busy signal is turned off, the cone beam CT imaging control device 51 performs an operation 1707 of reading the current iris value from the iris.
【００８８】ディジタル値のアイリス目標値とストロー
ブ信号が入力された時点からテレビカメラの少なくとも
１フレーム時間以内にアイリス口径の設定を終了する。
アイリス変更期間は、ＣＣＤ読み出し時間からアイリス
目標値の演算に要する時間を差し引いた時間より短く設
定する必要がある。従って、実施の形態１では、ＣＣＤ
読み出し時間が１フレーム当たり１６．７ｍｓｅｃであ
るのに対し、アイリス目標値の演算時間は約１ｍｓｅ
ｃ、アイリス変更期間は最大で１０ｍｓｅｃに制限して
いる。The setting of the iris aperture is completed within at least one frame time of the television camera from the time when the digital value iris target value and the strobe signal are input.
The iris change period needs to be set shorter than the time obtained by subtracting the time required for calculating the iris target value from the CCD reading time. Therefore, in the first embodiment, the CCD
The reading time is 16.7 msec per frame, while the calculation time of the iris target value is about 1 msec.
c, The iris change period is limited to a maximum of 10 msec.
【００８９】以上説明したように、実施の形態１のＸ線
検査装置では、対向して配置したＸ線発生系１とＸ線画
像検出系３との間に、回転台支持体２１に支持される回
転台２２上に設けられた直進移動台２３上で検査対象を
立位、又は座位で支持する検査対象支持体２４とを含む
検査対象支持系２を配置して、回転台２２により検査対
象を回転させながら、直進移動台２３により回転面と平
行な方向に検査対象を連続的に移動（往復移動）させ、
回転、及び移動中に複数方向から検査対象のＸ線画像を
得る。この結果、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３の視野よりも広い領
域のＸ線断層像、及び３次元像（立体像）を得ることが
でき、Ｘ線断層像、及び３次元像の視野を拡大できるの
で、肺等の大きな臓器に対する診断性能、及び診断効率
を向上できる。従来のＸ線検査装置では、たとえば、Ｘ
線管１１の焦点からＸ線Ｉ．Ｉ．３３の入力面までの距
離が１２００（ｍｍ）、Ｘ線管１１の焦点から回転台２
２の回転中心までの距離すなわちＸ線源の回転半径ｒが
８００（ｍｍ）、Ｘ線Ｉ．Ｉ．３３に１６インチ型（水
平方向の画面サイズは４００（ｍｍ）となる）を用いた
場合三次元像である立体像の視野は、直径が約２６０
（ｍｍ）の球形であった。一方、実施の形態１のＸ線検
査装置では、従来と同じ条件で、検査対象移動台の移動
量をＳmax＝５０（ｍｍ）、Ｓmin＝−５０（ｍｍ）とし
た場合、立体像の視野は約２６０（ｍｍ）×３６０（ｍ
ｍ）の楕円視野となり、従来よりも拡大される。As described above, in the X-ray inspection apparatus of the first embodiment, the turntable support 21 supports the X-ray generation system 1 and the X-ray image detection system 3 which are arranged opposite to each other. The inspection object support system 2 including the inspection object support 24 that supports the inspection object in a standing position or a sitting position on a rectilinear moving table 23 provided on the turntable 22 is disposed. While rotating the object, the inspection object is continuously moved (reciprocated) by the rectilinear moving table 23 in a direction parallel to the rotation surface,
X-ray images of the inspection target are obtained from a plurality of directions during rotation and movement. As a result, the X-ray I.D. I. An X-ray tomographic image and a three-dimensional image (stereoscopic image) of an area wider than the field of view of 33 can be obtained, and the field of view of the X-ray tomographic image and the three-dimensional image can be enlarged. Performance and diagnostic efficiency can be improved. In a conventional X-ray inspection apparatus, for example, X
X-rays I.I. I. The distance to the input surface of the X-ray tube 33 is 1200 (mm).
2 or the radius of rotation r of the X-ray source is 800 (mm), and the X-ray I.I. I. When using a 16-inch type 33 (the screen size in the horizontal direction is 400 (mm)), the visual field of a three-dimensional image that is a three-dimensional image has a diameter of about 260
(Mm). On the other hand, in the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment, under the same conditions as in the related art, when the moving amount of the inspection target moving table is S max = 50 (mm) and S min = −50 (mm), a three-dimensional image The field of view is about 260 (mm) x 360 (m
m), which is larger than before.
【００９０】また、検査対象を連続的に移動させるの
で、検査対象にかかる負担を低減できる。更に、回転台
２２を一定の速度で回転させたままでＸ線画像の撮影が
できるので、回転台２２の減速、及び加速に伴う撮影の
待ち時間をなくすことができる。従って、Ｘ線画像の撮
影に要する時間を短縮できる。また、複数方向から検査
対象のＸ線画像の収集時に、対向して配置したＸ線発生
系１とＸ線画像検出系３とを回転させる必要がないの
で、装置の設置面積を小さくできる。Further, since the inspection object is moved continuously, the load on the inspection object can be reduced. Further, since an X-ray image can be taken while the turntable 22 is being rotated at a constant speed, a waiting time for the image pickup caused by deceleration and acceleration of the turntable 22 can be eliminated. Therefore, the time required for capturing an X-ray image can be reduced. In addition, when collecting X-ray images of an inspection object from a plurality of directions, it is not necessary to rotate the X-ray generation system 1 and the X-ray image detection system 3 which are arranged to face each other, so that the installation area of the apparatus can be reduced.
【００９１】さらには、実施の形態１のＸ線検査装置で
は、検査対象の回転によって、検査対象の全周分のＸ線
像の収集することができるので、Ｘ線発生系１とＸ線画
像検出系３を検査対象の周囲に回転させる従来のＸ線検
査装置に比較して回転撮影機構を簡素化できるという効
果もある。また、回転撮影時のＸ線管１１からＸ線Ｉ．
Ｉ．３３の入力面までの距離、Ｘ線管１１から検査対象
までの距離、及び検査対象からＸ線Ｉ．Ｉ．３３までの
距離を容易に変更できるので、撮影の拡大率を容易に変
えられるという効果もある。Further, in the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment, since the X-ray image of the entire circumference of the inspection object can be collected by rotating the inspection object, the X-ray generation system 1 and the X-ray image There is also an effect that the rotation imaging mechanism can be simplified as compared with a conventional X-ray inspection apparatus that rotates the detection system 3 around the inspection target. Further, the X-ray I.D.
I. 33, the distance from the X-ray tube 11 to the inspection object, and the distance from the inspection object to the X-ray I.D. I. Since the distance to 33 can be easily changed, there is also an effect that the enlargement ratio of photographing can be easily changed.
【００９２】（実施の形態２）図１７は本発明の実施の
形態２の撮影シーケンスのタイムチャートである。図１
０と同様に、図１７（ａ）は基準回転角信号（回転角度
ゼロ信号）、図１７（ｂ）は回転撮影制御装置で生成さ
れる外部同期信号、図１７（ｃ）はＸ線照射状態、図１
７（ｄ）はＣＣＤ蓄積の動作、図１７（ｅ）はＣＣＤ読
み出し動作、図１７（ｆ）は直進移動台座標を示す。実
施の形態２のＸ線検査装置の構成は実施の形態１のＸ線
検査装置と同じ構成であるので、説明は省略する。(Embodiment 2) FIG. 17 is a time chart of a photographing sequence according to Embodiment 2 of the present invention. FIG.
17 (a) is a reference rotation angle signal (rotation angle zero signal), FIG. 17 (b) is an external synchronization signal generated by the rotation imaging control device, and FIG. 17 (c) is an X-ray irradiation state. , FIG.
7D shows the CCD accumulation operation, FIG. 17E shows the CCD reading operation, and FIG. 17F shows the coordinates of the rectilinear moving platform. The configuration of the X-ray inspection apparatus according to the second embodiment is the same as that of the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【００９３】実施の形態２のＸ線検査装置の特徴は、パ
ルスＸ線を検査対象に照射することである。即ち、角度
基準信号となる基準回転角信号が同期信号発生部５１２
により検出されると、外部同期信号が生成され
（ｔ1）、外部同期信号に同期してパルスＸ線の照射、
画像のＣＣＤ蓄積、及び直進移動台の移動が開始され
る。次に、パルスＸ線の照射が終了し（ｔ2）、この後
にＣＣＤ蓄積が終了する（ｔ3）。以降、外部同期信号
に同期して、パルスＸ線の照射、及び画像のＣＣＤ蓄
積、パルスＸ線の照射、及びＣＣＤ蓄積の終了とを繰り
返して、複数方向からのＸ線画像を順次撮影し、Ｘ線画
像をフレームメモリに記憶する。但し、その他の部分
は、図１０に示す実施の形態１の撮影シーケンスと同様
であるので、説明を省略する。実施の形態２では、ＣＣ
Ｄ蓄積の動作時間としては、例えば、パルスＸ線の幅の
最大値である５．５ｍｓｅｃよりも長い６ｍｓｅｃに設
定している。A feature of the X-ray inspection apparatus according to the second embodiment is that a pulse X-ray is irradiated to an inspection object. That is, the reference rotation angle signal serving as the angle reference signal is output from the synchronization signal generation unit 512.
, An external synchronization signal is generated (t 1 ), and irradiation with pulsed X-rays is performed in synchronization with the external synchronization signal.
The CCD accumulation of the image and the movement of the rectilinear moving table are started. Next, the irradiation of the pulse X-ray is terminated (t 2 ), and thereafter, the CCD accumulation is terminated (t 3 ). Thereafter, in synchronization with the external synchronization signal, the irradiation of the pulse X-ray, the accumulation of the image in the CCD, the irradiation of the pulse X-ray, and the end of the accumulation of the CCD are repeated, and X-ray images from a plurality of directions are sequentially taken. The X-ray image is stored in the frame memory. However, the other parts are the same as those in the imaging sequence according to the first embodiment shown in FIG. In Embodiment 2, CC
The operation time of D accumulation is set to, for example, 6 msec which is longer than 5.5 msec which is the maximum value of the pulse X-ray width.
【００９４】図１８に図１７に示すＸ線照射期間の一部
を拡大表示した図を示す。以下、図１８に基づいて、実
施の形態２のコーンビームＣＴ撮影用カメラ系と実施の
形態１のコーンビームＣＴ撮影用カメラ系との制御につ
いて異なる部分を説明する。図１８に於いて、横軸は時
間を示しており、図１８（ａ）はＣＣＤの電荷蓄積の動
作、図１８（ｂ）はＣＣＤからの信号読み出しの状態、
図１８（ｃ）はパルスＸ線の幅、及びアイリスの口径を
実現するパルス数を演算するアイリス演算期間、図１８
（ｄ）はアイリスの口径を変更するアイリス変更期間、
図１８（ｅ）はパルスＸ線照射をそれぞれ示す。図１８
に示すように、実施の形態１のコーンビームＣＴ撮影用
カメラ系と異なる部分は、実施の形態１でのアイリス演
算期間が、実施の形態２では、パルスＸ線の幅とアイリ
スの口径を実現するパルス数との両方を演算する時間と
なっている点である。FIG. 18 is an enlarged view of a part of the X-ray irradiation period shown in FIG. Hereinafter, based on FIG. 18, a description will be given of different parts of control of the cone-beam CT imaging camera system of the second embodiment from the control of the cone-beam CT imaging camera system of the first embodiment. In FIG. 18, the horizontal axis represents time, FIG. 18 (a) shows the operation of accumulating charge in the CCD, FIG. 18 (b) shows the state of signal reading from the CCD,
FIG. 18C shows an iris calculation period for calculating the pulse X-ray width and the number of pulses for realizing the iris diameter.
(D) is an iris change period for changing the iris caliber,
FIG. 18E shows pulsed X-ray irradiation, respectively. FIG.
As shown in the figure, the difference from the cone beam CT imaging camera system of the first embodiment is that the iris calculation period in the first embodiment is realized, and the width of the pulse X-ray and the aperture of the iris are realized in the second embodiment. This is the time to calculate both the number of pulses to be calculated.
【００９５】図１９は実施の形態２に於けるパルスＸ線
の幅、及びアイリス目標値の演算のフローを説明する図
を示す。以下、図１９に基づいて、実施の形態２のパル
スＸ線の幅、及びアイリス目標値の演算について説明す
る。FIG. 19 is a view for explaining the flow of the calculation of the pulse X-ray width and the iris target value in the second embodiment. Hereinafter, the calculation of the pulse X-ray width and the iris target value according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
【００９６】フレームメモリ５１４内の図示しない演算
回路が、まず、画像に設定された関心領域に於ける第ｉ
画像の最大画素値ｍａｘＡiと最小画素値ｍｉｎＡiとを
リアルタイムで求める（ステップ２００１）。次に、ｍ
ａｘＡi、ｍｉｎＡiと、既に求めてある第（ｉ−１）画
像の最大画素値ｍａｘＡi-1と最小画素値ｍｉｎＡi-1と
に基づいて（ステップ２００５）、ＤＳＰ５１５が、
（数２６）、及び（数２７）により、パルスＸ線の初期
設定された幅α0、及びアイリスの初期設定された面積
β0を用いたＸ線照射による第（ｉ＋２）画像の最大画
素値ｍａｘＢi+2、及び最小画素値ｍｉｎＢi+2を予測す
る（ステップ２００２）。但し、ｆi、及びｆi-1は、そ
れぞれ（数２８）、及び（数２９）である。なお、
αi、αi-1はそれぞれ、第ｉ画像、第（ｉ−１）画像の
撮影に用いたパルスＸ線の幅を示し、βi、βi-1はそれ
ぞれ、第ｉ画像、第（ｉ−１）画像の撮影に用いたアイ
リスの面積を示し、Ａ0はパルスＸ線の初期設定された
幅α0、及びアイリスの初期設定された面積β0を用いた
Ｘ線照射で撮影された画像である。An operation circuit (not shown) in the frame memory 514 firstly outputs an i-th signal in the region of interest set in the image.
Determining the maximum pixel value of the image maxA i and the minimum pixel value and a minA i in real time (step 2001). Next, m
Based on axA i , minA i, and the maximum pixel value maxA i-1 and the minimum pixel value minA i-1 of the (i-1) th image which have already been obtained (step 2005), the DSP 515 calculates
According to (Equation 26) and (Equation 27), the maximum pixel value of the (i + 2) th image by X-ray irradiation using the initially set width α 0 of the pulse X-ray and the initially set area β 0 of the iris MaxB i + 2 and the minimum pixel value minB i + 2 are predicted (step 2002). However, f i and f i−1 are (Equation 28) and (Equation 29), respectively. In addition,
α i and α i-1 indicate the widths of the pulse X-rays used for capturing the i-th image and the (i-1) -th image, respectively, and β i and β i-1 indicate the i- th image and the (i), respectively. i-1) The area of the iris used to capture the image is shown, and A 0 is captured by X-ray irradiation using the initially set width α 0 of the pulse X-ray and the initially set area β 0 of the iris. Image.
【００９７】 ｍａｘＢi+2＝２・ｆi・ｍａｘＡi−ｆi-1・ｍａｘＡi-1 …（数２６） ｍｉｎＢi+2＝２・ｆi・ｍｉｎＡi−ｆi-1・ｍｉｎＡi-1 …（数２７） ｆi＝α0・β0／（αi・βi） …（数２８） ｆi-1＝α0・β0／（αi-1・βi-1） …（数２９） 次に、ＤＳＰ５１５は、第（ｉ＋２）画像の撮影に用い
るパルスＸ線の幅αi+ 2を推定するために補正係数を
（数３０）から求める。[0097] maxB i + 2 = 2 · f i · maxA i -f i-1 · maxA i-1 ... ( number 26) minB i + 2 = 2 · f i · minA i -f i-1 · minA i -1 (Equation 27) f i = α 0 · β 0 / (α i · β i ) (Equation 28) f i-1 = α 0 · β 0 / (α i-1 · β i-1 ) (Expression 29) Next, the DSP 515 obtains a correction coefficient from (Expression 30) in order to estimate the width α i + 2 of the pulse X-ray used for capturing the (i + 2) -th image.
【００９８】 ｇi＝√｛ｍｉｎＡ0／ｍｉｎＢi+2｝ …（数３０） この後、ＤＳＰ５１５は、第（ｉ＋２）画像の撮影に用
いるパルスＸ線の幅αi+2とアイリスの面積βi+2とを
（数３１）、及び（数３２）から求める（ステップ２０
０３）。Ｍは、第（ｉ＋２）画像の最大画素値に対して
予め設定される予定値である。G i = {minA 0 / minB i + 2 } (Equation 30) Thereafter, the DSP 515 determines the width α i + 2 of the pulse X-ray used for capturing the (i + 2) th image and the area β of the iris. i + 2 is obtained from (Equation 31) and (Equation 32) (Step 20)
03). M is a predetermined value set in advance for the maximum pixel value of the (i + 2) th image.
【００９９】 αi+2＝ｇi・α0 …（数３１） βi+2＝Ｍ・β0／｛ｇi・ｍａｘＢi+2｝ …（数３２） 次に、ＤＳＰ５１５は、（数３２）に示すアイリスの面
積からアイリス目標値（８ビットディジタル値）を算出
し、アイリスインターフェース５１６を介してアイリス
目標値をアイリスに出力する（ステップ２００４）。Α i + 2 = g i · α 0 (Equation 31) β i + 2 = M · β 0 / {g i · maxB i + 2 } (Equation 32) The iris target value (8-bit digital value) is calculated from the iris area shown in 32), and the iris target value is output to the iris via the iris interface 516 (step 2004).
【０１００】但し、アイリスの目標値の演算時間とアイ
リス変更期間とパルスＸ線の幅との和は、１フレームの
時間より短く設定される。従って、実施の形態２では、
例えば、１フレーム時間が１６．７ｍｓｅｃであるのに
対して、演算時間は約１ｍｓｅｃ、アイリス変更期間の
最大値は１０ｍｓｅｃ、パルスＸ線の幅の最大値は５．
５ｍｓｅｃに制限する。However, the sum of the calculation time of the iris target value, the iris change period, and the width of the pulse X-ray is set shorter than the time of one frame. Therefore, in the second embodiment,
For example, while one frame time is 16.7 msec, the calculation time is about 1 msec, the maximum value of the iris change period is 10 msec, and the maximum value of the pulse X-ray width is 5.
Limit to 5 msec.
【０１０１】実施の形態２のＸ線検査装置では、実施の
形態１と同じ効果を得ることができる。また、実施の形
態２のＸ線検査装置では、検査対象に撮影時間の間だけ
パルスＸ線を照射するので、実施の形態１のＸ線検査装
置の効果に加えて、検査対象のＸ線被爆量を低減できる
という効果もある。更に、実施の形態２のＸ線検査装置
では、検査対象に短い時間だけパルスＸ線を照射するこ
とにより、照射時間内の回転移動等に伴うボケが小さく
なり、その結果、Ｘ線断層像、及び３次元像の画質を向
上することができるという効果もある。In the X-ray inspection apparatus according to the second embodiment, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Further, in the X-ray inspection apparatus according to the second embodiment, the inspection target is irradiated with pulsed X-rays only during the imaging time, so that in addition to the effects of the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment, the X-ray exposure of the inspection target is There is also an effect that the amount can be reduced. Further, in the X-ray inspection apparatus according to the second embodiment, by irradiating the inspection target with pulsed X-rays for a short time, blurring due to rotational movement or the like within the irradiation time is reduced. As a result, X-ray tomographic images, Also, there is an effect that the image quality of the three-dimensional image can be improved.
【０１０２】（実施の形態３）図２０は本発明の実施の
形態３のＸ線検査装置であるコーンビームＣＴ装置の検
査対象支持系部分の概略構成を説明する図であり、図２
０（ａ）は上面図であり、図２０（ｂ）は側面図であ
る。但し、実施の形態３のＸ線検査装置は、検査対象支
持系２の構成、検査対象支持系２の構成の違いによる撮
影シーケンス、Ｘ線画像の取り込み順番が異なるのみ
で、他の構成は実施の形態１と同じであるので、以下の
説明では異なる部分についてのみ説明する。なお、実施
の形態３のＸ線検査装置で撮影したＸ線画像から断層
像、及び３次元像を再構成するアルゴリズムは、Ｘ線画
像の取り込み順番が異なるのみで、他は同じとなるの
で、説明は省略する。(Embodiment 3) FIG. 20 is a view for explaining a schematic configuration of an inspection object support system portion of a cone beam CT apparatus which is an X-ray inspection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
0 (a) is a top view and FIG. 20 (b) is a side view. However, the X-ray inspection apparatus according to the third embodiment is different only in the configuration of the inspection target support system 2, the imaging sequence due to the difference in the configuration of the inspection target support system 2, and the order in which X-ray images are captured. Therefore, in the following description, only different parts will be described. The algorithm for reconstructing a tomographic image and a three-dimensional image from an X-ray image captured by the X-ray inspection apparatus according to the third embodiment is the same except that the order of capturing the X-ray images is different, and the other is the same. Description is omitted.
【０１０３】図２０に於いて、８０１は直進移動台支持
体、８０２は直進移動台のレール、８０３は直進移動
台、８０４は回転台、８０５は基準回転角度検出手段で
ある。実施の形態３の検査対象支持系２の構成では、直
進移動台８０３の上に回転台８０４が設置される。具体
的には、直進移動台支持体８０１の上面側に２本のレー
ル８０２が平行に配置され、レール８０２に直進移動台
８０３が載置されている。直進移動台８０３の上面側に
回転台８０４、及び基準回転角度検出手段８０５が配置
されている。但し、直進移動台８０３、及び回転台８０
４のそれぞれの基本的な構成は、実施の形態１の直進移
動台２３、及び回転台２２と同じであり、それぞれ回転
・直進移動台制御インターフェース５１７を介して入力
される制御信号に従った動作をする。In FIG. 20, reference numeral 801 denotes a rectilinear moving table support, 802 denotes a rail of the rectilinear moving table, 803 denotes a rectilinear moving table, 804 denotes a rotating table, and 805 denotes a reference rotation angle detecting means. In the configuration of the inspection target support system 2 according to the third embodiment, a turntable 804 is installed on a rectilinear moving table 803. Specifically, two rails 802 are arranged in parallel on the upper surface side of the rectilinear moving table support 801, and the rectilinear moving table 803 is mounted on the rail 802. A turntable 804 and a reference rotation angle detecting means 805 are arranged on the upper surface side of the rectilinear moving table 803. However, the linear moving table 803 and the rotating table 80
4 are the same as the linear moving table 23 and the rotating table 22 of the first embodiment, and operate in accordance with control signals input via the rotating / straight moving table control interface 517, respectively. do.
【０１０４】実施の形態１の示す回転台２２上に直進移
動台２３を搭載する構造に比較して、実施の形態３の検
査対象支持系では、回転台８０４にかかる力学的負担が
小さいので、回転台８０４は小型かつ安価に制作でき、
実用的であるという利点がある。Compared with the structure in which the rectilinear moving table 23 is mounted on the turntable 22 shown in the first embodiment, the mechanical load applied to the turntable 804 is smaller in the inspection target support system of the third embodiment. The turntable 804 can be made small and inexpensive,
It has the advantage of being practical.
【０１０５】図６（ｃ）に直進移動台上の回転台の中心
の軌跡（）を示す。実施の形態３では、回転台の中心
は直線（ｘ軸）上を（数１６）に従って往復運動する。
但し、実施の形態３の移動シーケンスは図４に示す実施
の形態１と全く同一である。実施の形態３では、検査対
象中心の加速度はｘ軸方向のみの成分となり、（数３
３）で示される。即ち、加速度の大きさは時間と共に変
化する。しかし、加速度の絶対値の最大値は（数２０）
となり、（数１７）の半分となる。従って、実施の形態
３での制御も実用的であり、即ち検査対象に対する負担
を減少できる。FIG. 6C shows the locus () of the center of the turntable on the linearly moving table. In the third embodiment, the center of the turntable reciprocates on a straight line (x-axis) according to (Equation 16).
However, the movement sequence of the third embodiment is exactly the same as that of the first embodiment shown in FIG. In the third embodiment, the acceleration at the center of the inspection target is a component only in the x-axis direction.
Indicated by 3). That is, the magnitude of the acceleration changes with time. However, the maximum value of the absolute value of acceleration is (Equation 20)
Which is half of (Equation 17). Therefore, the control in the third embodiment is also practical, that is, the burden on the inspection target can be reduced.
【０１０６】 ａx＝Ｓmax・β2・ｃｏｓ（β・ｔ） …（数３３） 図８、図６（ｃ）に示す検査対象移動台の移動条件の具
体例に於ける数値を次に示す。Ｓmax＝５０（ｍｍ），
Ｓmin＝−５０（ｍｍ），Ｔp＝２π（ｓｅｃ），Ｔi＝
π（ｓｅｃ），β＝１（ｒａｄ／ｓｅｃ），ＶLmax＝５
０（ｍｍ／ｓｅｃ），ＶLmin＝−５０（ｍｍ／ｓｅ
ｃ），ｋ＝５０（（ｒａｄ／ｓｅｃ）2ｍｍ）。A x = S max · β 2 · cos (β · t) (Equation 33) Numerical values in specific examples of the moving conditions of the inspection target moving table shown in FIGS. 8 and 6C are as follows. Show. S max = 50 (mm),
S min = −50 (mm), T p = 2π (sec), T i =
π (sec), β = 1 (rad / sec), V Lmax = 5
0 (mm / sec), V Lmin = −50 (mm / sec)
c), k = 50 ((rad / sec) 2 mm).
【０１０７】以上説明したように、実施の形態３のＸ線
検査装置では、直進移動台の上に回転台８０４を設置す
る検査対象支持系２の構成により、回転台８０４にかか
る力学的負担が小さいので、回転台８０４は小型かつ安
価に制作できる。従って、Ｘ線検査装置を小型化でき、
安価に製造できる。As described above, in the X-ray inspection apparatus according to the third embodiment, the mechanical load applied to the turntable 804 is reduced by the configuration of the inspection target support system 2 in which the turntable 804 is installed on the rectilinear moving table. Because it is small, the turntable 804 can be made small and inexpensive. Therefore, the X-ray inspection apparatus can be downsized,
It can be manufactured at low cost.
【０１０８】本発明のＸ線像のＸ線撮像方法は、Ｘ線管
（Ｘ線発生手段）の焦点とＸ線管と対向するＸ線撮像手
段のＸ線検出面の中心とを結ぶ直線上で、検査対象（人
体を除く）を回転させながら、回転面と平行な方向に検
査対象を回転周期と同期させて回転面と平行な方向に検
査対象を移動させて、検査対象の回転、及び移動中に複
数方向から検査対象のＸ線像の撮像を行なう工程と、Ｘ
線断層像又は／及びＸ線３次元像を生成する工程と、Ｘ
線断層像又は／及びＸ線３次元像を表示する工程とを有
する。According to the X-ray imaging method for X-ray images of the present invention, the X-ray tube (X-ray generating means) is focused on a straight line connecting the focal point of the X-ray tube and the center of the X-ray detecting surface of the X-ray imaging means facing the X-ray tube. Then, while rotating the inspection target (excluding the human body), the inspection target is moved in a direction parallel to the rotation surface in synchronization with the rotation cycle in a direction parallel to the rotation surface, and the rotation of the inspection target, and Capturing an X-ray image of the inspection object from a plurality of directions during the movement;
Generating a tomographic X-ray image and / or a three-dimensional X-ray image;
Displaying a tomographic X-ray image and / or a three-dimensional X-ray image.
【０１０９】また、本発明のＸ線像のＸ線撮像方法は、
Ｘ線管（Ｘ線発生手段）の焦点とＸ線管と対向するＸ線
撮像手段のＸ線検出面の中心とを結ぶ直線上で、検査対
象（人体を除く）を回転させながら、回転面と平行、及
び垂直な方向に、検査対象を回転周期と同期させて移動
させて、検査対象の回転、及び移動中に検査対象のＸ線
像の撮像を行なう工程と、複数方向から撮像した検査対
象のＸ線像から、検査対象のＸ線断層像又は／及びＸ線
３次元像を生成する工程と、Ｘ線断層像又は／及びＸ線
３次元像を表示する工程とを有する。Further, the X-ray imaging method for X-ray images of the present invention is as follows.
While rotating the inspection object (excluding the human body) on a straight line connecting the focal point of the X-ray tube (X-ray generating means) and the center of the X-ray detection surface of the X-ray imaging means facing the X-ray tube, Moving the inspection target in a direction parallel to and perpendicular to the rotation direction in synchronization with the rotation cycle to capture an X-ray image of the inspection target during rotation and movement of the inspection target; The method includes a step of generating an X-ray tomographic image and / or X-ray three-dimensional image of the inspection target from the X-ray image of the target, and a step of displaying the X-ray tomographic image and / or X-ray three-dimensional image.
【０１１０】なお、実施の形態では、Ｘ線Ｉ．Ｉ．とテ
レビカメラとからなる検出器を用いたが、その他の構成
でも良く、例えば、ＴＦＴからなる２次元検出器、又
は、１次元の検出器でも良いことはいうまでもない。In the embodiment, the X-ray I.D. I. Although a detector composed of a television camera and a TV camera is used, it goes without saying that other configurations may be used, such as a two-dimensional detector composed of a TFT or a one-dimensional detector.
【０１１１】また、本発明は、人体等の生物一般のＸ線
画像を撮影する医療用のＸ線検査装置、及び、航空荷物
等のＸ線画像を撮影するＸ線荷物検査装置の何れにも適
用可能なことはいうまでもない。Ｘ線荷物検査装置に本
発明を適用して、撮影中に荷物にかかる加速度を一定に
した撮影できる。従って、荷物内の内容物の移動を極力
抑えることができるので、内容物の移動に伴うアーチフ
ァクトの発生を防止できる。The present invention can be applied to both a medical X-ray inspection apparatus for capturing an X-ray image of a general living body such as a human body and an X-ray luggage inspection apparatus for capturing an X-ray image of an air baggage or the like. It goes without saying that it is applicable. By applying the present invention to an X-ray baggage inspection apparatus, it is possible to perform imaging while keeping the acceleration applied to the baggage during imaging. Therefore, the movement of the contents in the baggage can be suppressed as much as possible, so that the occurrence of an artifact due to the movement of the contents can be prevented.
【０１１２】以上、本発明を、発明の実施の形態に基づ
き具体的に説明したが、本発明は、上記の発明の実施の
形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能なことは勿論である。Although the present invention has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments of the present invention, and does not depart from the gist of the present invention. Can be variously changed.
【０１１３】[0113]
【発明の効果】本願で開示される代表的な発明により得
られる効果を簡単に説明すれば、以下の通りである。
（１）立位、又は座位でのＸ線透視画像、又はＸ線撮影
画像、又はＸ線断層画像の視野を拡大できる。（２）立
位、又は座位での立体画像（３次元画像）の視野を拡大
できる。（３）検査対象回転型のＸ線検査装置の設置面
積を小さくできる。（４）立位、又は座位での高画質の
立体像を得ることができる。（５）検査対象にかかる負
担を低減できる。（６）撮影に要する時間を短縮でき
る。（７）リングアーチファクトを低減できる。（８）
投影枚数の制限によるストリークアーチファクトを低減
できる。The effects obtained by the typical invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) The field of view of an X-ray fluoroscopic image, an X-ray photographed image, or an X-ray tomographic image in a standing or sitting position can be enlarged. (2) The visual field of a stereoscopic image (three-dimensional image) in a standing or sitting position can be expanded. (3) The installation area of the rotary X-ray inspection apparatus to be inspected can be reduced. (4) A high-quality stereoscopic image can be obtained in a standing position or a sitting position. (5) The burden on the test object can be reduced. (6) The time required for shooting can be reduced. (7) Ring artifacts can be reduced. (8)
Streak artifacts due to the limitation of the number of projections can be reduced.
【図１】本発明の実施の形態１のＸ線検査装置の概略構
成を説明するブロック図。FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an X-ray inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】実施の形態１のＸ線検査装置の構成を大きなブ
ロックにまとめて示す図。FIG. 2 is a diagram collectively showing the configuration of the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment in a large block.
【図３】実施の形態１の検査対象支持系の構成をより詳
細に説明する図。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of an inspection target support system according to the first embodiment in more detail;
【図４】実施の形態１のＸ線検査装置に於ける視野を拡
大する回転撮影のタイムチャート。FIG. 4 is a time chart of rotational imaging for enlarging the field of view in the X-ray inspection apparatus according to the first embodiment.
【図５】回転撮影中の任意の時間に於ける静止座標系に
於ける検査対象移動台の中心位置を模式的に示した図。FIG. 5 is a diagram schematically showing a center position of an inspection target moving base in a stationary coordinate system at an arbitrary time during rotational imaging.
【図６】第４図に示すシーケンスによる直進移動台の中
心が描く軌跡を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a trajectory drawn by the center of the rectilinear moving base in the sequence shown in FIG. 4;
【図７】２回の回転撮影時には位置を固定し、１回転目
と２回転目の間に於いてのみ直進移動を行う場合のタイ
ムチャート。FIG. 7 is a time chart in a case where the position is fixed at the time of two rotation shootings, and the linear movement is performed only between the first rotation and the second rotation.
【図８】回転撮影中に直進移動台を微少に移動すること
によりリングアーチファクトを低減する方法の原理を示
す説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram showing the principle of a method for reducing ring artifacts by slightly moving a rectilinear moving table during rotational imaging.
【図９】検査対象に固定した座標系（即ち、直進移動台
の中心に固定した座標系）に於いて、本発明による撮影
の角度間隔の改善を模式的に示す図。FIG. 9 is a diagram schematically showing the improvement of the angular interval of photographing according to the present invention in a coordinate system fixed to the inspection target (that is, a coordinate system fixed to the center of the rectilinear moving table).
【図１０】実施の形態１の撮影シーケンスのタイムチャ
ートの一例。FIG. 10 is an example of a time chart of a shooting sequence according to the first embodiment.
【図１１】図１０に示すＸ線照射期間の一部分を拡大表
示した図。11 is an enlarged view of a part of the X-ray irradiation period shown in FIG.
【図１２】アイリス目標値の演算のフローを説明する
図。FIG. 12 is a diagram illustrating a flow of calculating an iris target value.
【図１３】実施の形態１のアイリスの概略構成を説明す
る図。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of an iris according to the first embodiment.
【図１４】実施の形態１のアイリスに於けるパルス数と
開口直径との関係を示す図。FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the number of pulses and the aperture diameter in the iris of the first embodiment.
【図１５】実施の形態１のアイリスに於けるパルス数と
駆動時間との関係を示す図。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the number of pulses and the drive time in the iris of the first embodiment.
【図１６】実施の形態１のアイリスの動作を説明する
図。FIG. 16 is a diagram illustrating an operation of the iris according to the first embodiment.
【図１７】本発明の実施の形態２の撮影シーケンスのタ
イムチャート。FIG. 17 is a time chart of an imaging sequence according to the second embodiment of the present invention.
【図１８】図１７に示すＸ線照射期間の一部を拡大表示
した図。18 is an enlarged view of a part of the X-ray irradiation period shown in FIG.
【図１９】実施の形態２に於けるパルスＸ線の幅とアイ
リス目標値との演算のフローを説明する図。FIG. 19 is a diagram illustrating a flow of calculation of a pulse X-ray width and an iris target value according to the second embodiment.
【図２０】本発明の実施の形態３のＸ線検査装置である
コーンビームＣＴ装置の検査対象支持系部分の概略構成
を説明する図。FIG. 20 is a diagram illustrating a schematic configuration of an inspection target support system of a cone beam CT apparatus that is an X-ray inspection apparatus according to a third embodiment of the present invention.
１…Ｘ線発生系、２…検査対象支持系、３…Ｘ線画像検
出系、４…透視撮影制御・処理系、５…回転撮影制御・
処理系、１１…Ｘ線管、１２…Ｘ線制御器、１３…Ｘ線
管支持体、１４…Ｘ線フィルタ、１５…Ｘ線コリメー
タ、２１…回転台支持体、２２…回転台、２３…直進移
動台、２４…検査対象支持体、２５…回転角検出機構、
３１…検出器支持体、３２…Ｘ線グリッド、３３…Ｘ線
イメージインテンシファイア（Ｘ線Ｉ．Ｉ．）、３４…
一次レンズ、３５…光分配器、３６…コーンビームＣＴ
撮影用カメラ系、３７…一般透視撮影用カメラ系、３６
１，３７１…アイリス、３６２，３７２…ＮＤフィル
タ、３６３，３７３…二次レンズ、３６４，３７４…テ
レビカメラ、３６５，３７５…カメラ制御器、５１…コ
ーンビームＣＴ撮影制御装置、５２…制御用パソコン、
５３…画像再構成用ワークステーション、５４…データ
転送インターフェース切替器、８１…ビームの包絡線、
５１１…回転角検出インターフェース、５１２…同期信
号発生部、５１３…カメラインターフェース、５１４…
フレームメモリ、５１５…ディジタル信号処理プロセッ
サ（ＤＳＰ）、５１６…アイリスインターフェース、５
１７…回転台・直進移動台制御インターフェース、５１
８…Ｘ線制御インターフェース、５１９…データ転送イ
ンターフェース、４０１…高さ調節用モータ、４０２…
スムーシージャッキ、４０３…回転台モータ、４０４…
ロータリーコネクタ、４０５…直進移動機構、４０６…
パルスリニアモータ、４０７−１，４０７−２…直進移
動台リミッタ、４０８…上下移動台、８０１…直進移動
台支持体、８０２…直進移動台のレール、８０３…直進
移動台、８０４…回転台、８０５…基準回転角度検出手
段、１４０１…アイリスコントロール回路、１４０２…
パルスモータドライバ、１４０３…パルスモータ、１４
０４〜１４０６…ギア、１４０７…ギア付きアイリス外
枠、１４０８…羽根、１４０９…アイリス取り付け用フ
レーム、１４１０…基準回転角検出機構。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray generation system, 2 ... Inspection object support system, 3 ... X-ray image detection system, 4 ... Perspective imaging control / processing system, 5 ... Rotational imaging control
Processing system, 11: X-ray tube, 12: X-ray controller, 13: X-ray tube support, 14: X-ray filter, 15: X-ray collimator, 21: turntable support, 22: turntable, 23 ... Linear moving table, 24: support to be inspected, 25: rotation angle detection mechanism,
31 detector support, 32 X-ray grid, 33 X-ray image intensifier (X-ray II), 34
Primary lens, 35 ... Light distributor, 36 ... Cone beam CT
Camera system for photographing, 37 ... Camera system for general perspective photographing, 36
1,371: Iris, 362, 372: ND filter, 363, 373: Secondary lens, 364, 374: TV camera, 365, 375: Camera controller, 51: Cone beam CT imaging control device, 52: Control personal computer ,
53: workstation for image reconstruction, 54: data transfer interface switch, 81: envelope of beam,
511: rotation angle detection interface, 512: synchronization signal generator, 513: camera interface, 514 ...
Frame memory, 515: Digital signal processor (DSP), 516: Iris interface, 5
17. Turntable / straight-moving table control interface, 51
8 X-ray control interface, 519 data transfer interface, 401 motor for height adjustment, 402
Smoothie jack, 403 ... turntable motor, 404 ...
Rotary connector, 405: linear moving mechanism, 406:
Pulse linear motor, 407-1, 407-2: linear moving stage limiter, 408: vertical moving stage, 801: linear moving stage support, 802: linear moving stage rail, 803: linear moving stage, 804 ... rotary table, 805: Reference rotation angle detection means, 1401: Iris control circuit, 1402 ...
Pulse motor driver, 1403 ... Pulse motor, 14
04 to 1406: gear, 1407: iris outer frame with gear, 1408: blade, 1409: iris mounting frame, 1410: reference rotation angle detection mechanism.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 広則 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小池 功一 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 笠島 伸久 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 (72)発明者 久芳 明 東京都千代田区内神田一丁目１番14号 株 式会社日立メディコ内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hironori Ueki 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Koichi Koike 1-1-1-1 Uchikanda, Chiyoda-ku, Tokyo Hitachi Medical Co., Ltd. (72) Inventor Nobuhisa Kasashima 1-1-1 Uchikanda, Chiyoda-ku, Tokyo (72) Inventor Akira Kuyoshi Akira 1-11-1 Uchikanda, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Hitachi Medical Corporation
Claims (19)
発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のＸ線像
を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持手
段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転手
段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる移
動手段とを具備し、前記検査対象を回転させながら、前
記検査対象の位置を前記回転面と平行な方向に移動させ
て、前記回転及び移動中に前記検査対象のＸ線像の撮像
を行ない、複数方向から撮像した前記検査対象のＸ線像
から、前記検査対象のＸ線断層像又は／及びＸ線３次元
像を生成し表示することを特徴とするＸ線検査装置。1. An X-ray generating means for generating X-rays, an imaging means arranged at a position facing the X-ray generating means for capturing an X-ray image of an inspection object, and a supporting means for supporting the inspection object A rotating means for rotating the supporting means, and a moving means for moving the supporting means in a direction parallel to a rotation surface of the rotating means, wherein the position of the inspection object is changed while rotating the inspection object. By moving the X-ray image of the inspection object during the rotation and movement by moving the X-ray image of the inspection object during the rotation and movement, An X-ray inspection apparatus, which generates and displays a tomographic image and / or a three-dimensional X-ray image.
て、前記検査対象を一定の速度で回転させることを特徴
とするＸ線検査装置。2. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection object is rotated at a constant speed.
て、前記Ｘ線発生手段は、パルスＸ線を発生することを
特徴とするＸ線検査装置。3. An X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein said X-ray generation means generates pulsed X-rays.
て、前記撮像手段が２次元検出器であり、Ｘ線発生手段
から照射するＸ線ビームを円錐又は角錐ビームとして利
用することを特徴とするＸ線検査装置。4. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is a two-dimensional detector, and the X-ray beam emitted from the X-ray generation unit is used as a cone or a pyramid beam. Characteristic X-ray inspection equipment.
て、前記移動手段の移動方向及び回転手段の回転面を当
該Ｘ線検査装置の設置床面に対してほぼ平行にしたこと
を特徴とするＸ線検査装置。5. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein a moving direction of the moving means and a rotation surface of the rotating means are substantially parallel to a floor on which the X-ray inspection apparatus is installed. Characteristic X-ray inspection equipment.
て、前記Ｘ線発生手段は、撮像間隔毎にＸ線を照射し、
予め関心領域を設定しておき、前記関心領域のＸ線像の
撮像値の最大値と最小値及び当該撮像以前のＸ線像に於
ける関心領域のＸ線像の撮像値の最大値と最小値とか
ら、次の撮像に於けるＸ線の照射時間と前記撮像手段の
絞り値とを決定し該決定値に従ってＸ線像の撮像を行う
ように制御する制御手段を具備することを特徴とするＸ
線検査装置。6. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein said X-ray generation means irradiates X-rays at each imaging interval.
A region of interest is set in advance, and the maximum and minimum values of the imaging value of the X-ray image of the region of interest and the maximum and minimum values of the imaging value of the X-ray image of the region of interest in the X-ray image before the imaging are set. Control means for determining the X-ray irradiation time in the next imaging and the aperture value of the imaging means from the values, and controlling to capture an X-ray image according to the determined value. X to do
Line inspection equipment.
て、前記Ｘ線発生手段は、撮像間隔毎にＸ線を照射し、
前記撮像手段は、Ｘ線像を可視光像に変換する変換手段
と該可視光像を電気信号に変換するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇ
ｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）とからなり、前記
Ｘ線発生手段からのＸ線の照射と前記ＣＣＤの電荷蓄積
動作の開始を一致させ、予め設定した時間後に前記ＣＣ
Ｄの蓄積電荷を終了させた後に該蓄積電荷の読み出しに
よって前記Ｘ線像の撮像を行うことを特徴とするＸ線検
査装置。7. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray generation unit irradiates X-rays at each imaging interval.
The imaging means includes a conversion means for converting an X-ray image into a visible light image and a CCD (Charge) for converting the visible light image into an electric signal.
e Coupled Device), the irradiation of the X-rays from the X-ray generation means and the start of the charge accumulation operation of the CCD are matched, and after a preset time, the CC
An X-ray inspection apparatus, wherein the X-ray image is picked up by reading out the accumulated charge after terminating the accumulated charge of D.
て、前記撮像手段が２次元検出器であり、Ｘ線発生手段
から照射するＸ線ビームを円錐又は角錐ビームとして利
用し、前記撮像手段は、Ｘ線像を光学像に変換するＸ線
イメージインテンシファイアと、該光学像を電気信号に
変換するテレビカメラと、該テレビカメラに入射する光
学像の光量を制限するアイリスと、該アイリスを制御し
て前記テレビカメラの受光面に於ける照度を調整する調
整手段とを具備し、該調整手段が前記アイリスを制御し
て目標値に設定している間は、制御中であることを示す
信号出力を行い、目標値への設定の終了の後には該設定
値を出力する一連の動作を前記テレビカメラの１フレー
ム期間内に行うことを特徴とするＸ線検査装置。8. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is a two-dimensional detector, and the X-ray beam emitted from the X-ray generation unit is used as a cone or a pyramid beam. An imaging unit configured to convert an X-ray image into an optical image; an X-ray image intensifier; a television camera that converts the optical image into an electric signal; and an iris that limits a light amount of the optical image incident on the television camera. Adjusting means for controlling the iris to adjust the illuminance on the light receiving surface of the television camera, and while the adjusting means controls the iris and sets the iris to a target value, the control is being performed. An X-ray inspection apparatus which outputs a signal indicating that the setting has been completed and outputs a set value after the setting to the target value is completed within one frame period of the television camera.
発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のＸ線像
を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持手
段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転手
段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる移
動手段とを具備し、該移動手段は、前記支持手段を前記
回転面と平行な直線上で往復移動させる往復移動手段
と、該往復移動の周期と前記回転手段の回転周期とを一
致させる周期制御手段とを具備し、前記検査対象を回転
させながら、前記検査対象の位置を前記回転面と平行な
方向に移動させて、前記回転及び移動中に前記検査対象
のＸ線像の撮像を行ない、複数方向から撮像した前記検
査対象のＸ線像から、前記検査対象のＸ線断層像又は／
及びＸ線３次元像を生成し表示することを特徴とするＸ
線検査装置。9. X-ray generating means for generating X-rays, imaging means arranged at a position facing the X-ray generating means for capturing an X-ray image of an inspection object, and supporting means for supporting the inspection object And rotating means for rotating the supporting means, and moving means for moving the supporting means in a direction parallel to the rotating surface of the rotating means, the moving means moving the supporting means parallel to the rotating surface. A reciprocating means for reciprocating on a straight line, and a cycle control means for matching a cycle of the reciprocating movement and a rotation cycle of the rotating means, and rotating the test object to adjust the position of the test object. By moving the X-ray image of the inspection object during the rotation and movement by moving the X-ray image of the inspection object during the rotation and movement, Tomographic image or /
And X-ray generating and displaying a three-dimensional X-ray image
Line inspection equipment.
て、前記往復移動手段は、前記Ｘ線発生手段と前記撮像
手段とを結ぶ直線に垂直な方向に前記支持手段を往復移
動させることを特徴とするＸ線検査装置。10. The X-ray inspection apparatus according to claim 9, wherein said reciprocating means reciprocates said support means in a direction perpendicular to a straight line connecting said X-ray generating means and said imaging means. An X-ray inspection apparatus, characterized in that:
て、前記回転手段による前記検査対象の１回転分のＸ線
像の撮像に際し、前記移動手段は、前記撮像手段を構成
する検出器の素子配列により決定されるリニアサンプリ
ング間隔よりも大きい範囲で前記検査対象を移動させる
ことを特徴とするＸ線検査装置。11. The X-ray inspection apparatus according to claim 9, wherein when the rotation unit captures an X-ray image for one rotation of the inspection target, the movement unit detects the X-ray image forming the imaging unit. An X-ray inspection apparatus characterized in that the inspection object is moved within a range larger than a linear sampling interval determined by an element arrangement of a vessel.
て、前記回転手段が一定の速度となった位置を起点とし
て前記支持手段を１回転させながら、前記往復移動手段
による往復移動の最大移動位置を起点として前記検査対
象を移動させ、該回転及び往復移動中にＸ線像の撮像を
行い、該Ｘ線像の撮像の終了後に、前記回転手段が１／
４回転した位置を起点として前記支持手段を１回転させ
ながら、前記往復移動手段が前記往復移動と同一の移動
を再度行い、該回転及び往復移動中にＸ線像の撮像を行
うように制御する制御手段を具備することを特徴とする
Ｘ線検査装置。12. The X-ray inspection apparatus according to claim 9, wherein the reciprocating movement of the reciprocating means is performed while rotating the support means once starting from a position at which the rotating means has a constant speed. The inspection object is moved from the maximum movement position as a starting point, an X-ray image is taken during the rotation and the reciprocation, and after the completion of the X-ray image, the rotating means is moved to 1 /
The reciprocating means performs the same movement as the reciprocating movement again while rotating the supporting means one time from the position rotated four times as a starting point, and controls so as to capture an X-ray image during the rotating and reciprocating movement. An X-ray inspection apparatus comprising control means.
て、前記回転手段が一定の速度となった位置を起点とし
て前記支持手段を１回転させながら、前記往復移動手段
による往復移動の最大移動位置を起点として前記検査対
象を移動させ、該回転及び往復移動中にＸ線像の撮像を
行い、該Ｘ線像の撮像の終了後に、前記回転手段が１／
４回転した位置を起点として前記支持手段を１回転させ
ながら、前記往復移動手段が前記往復移動と同一の移動
を再度行い、該回転及び往復移動中にＸ線像の撮像を行
うように制御する制御手段を具備し、前記制御手段は、
前記往復移動手段による一方の側の最大移動位置から他
方の側の最大移動位置までの大きさを振幅とし、何れか
一方の側の最大移動位置を起点とする余弦関数に従って
前記検査対象の移動位置を制御することを特徴とするＸ
線検査装置。13. The X-ray inspection apparatus according to claim 9, wherein the reciprocating movement of the reciprocating means is performed while rotating the support means once starting from a position where the rotating means has a constant speed. The inspection object is moved from the maximum movement position as a starting point, an X-ray image is taken during the rotation and the reciprocation, and after the completion of the X-ray image, the rotating means is moved to 1 /
The reciprocating means performs the same movement as the reciprocating movement again while rotating the supporting means one time from the position rotated four times as a starting point, and controls so as to capture an X-ray image during the rotating and reciprocating movement. Control means, the control means comprising:
The amplitude from the maximum movement position on one side to the maximum movement position on the other side by the reciprocating movement means is the amplitude, and the movement position of the inspection object is in accordance with a cosine function starting from the maximum movement position on either side. X characterized by controlling
Line inspection equipment.
線発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のＸ線
像を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持
手段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転
手段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる
移動手段と、前記回転手段の１回転目と２回転目とに於
ける前記回転手段の回転角と、前記支持手段の移動量と
が一致しないように制御する制御手段とを具備し、前記
検査対象を回転させながら、前記検査対象の位置を前記
回転面と平行な方向に移動させて、前記回転及び移動中
に前記検査対象のＸ線像の撮像を行ない、複数方向から
撮像した前記検査対象のＸ線像から、前記検査対象のＸ
線断層像又は／及びＸ線３次元像を生成し表示すること
を特徴とするＸ線検査装置。14. An X-ray generating means for generating X-rays,
Imaging means arranged at a position opposed to the line generating means for capturing an X-ray image of the inspection object, supporting means for supporting the inspection object, rotating means for rotating the supporting means, and a rotating surface of the rotating means Moving means for moving the supporting means in a direction parallel to the direction of rotation of the rotating means, and a rotation angle of the rotating means at a first rotation and a second rotation of the rotating means, and a moving amount of the supporting means do not coincide with each other. Control means for controlling, and moving the position of the inspection object in a direction parallel to the rotation surface while rotating the inspection object, and capturing an X-ray image of the inspection object during the rotation and movement. From the X-ray images of the inspection target imaged from a plurality of directions.
An X-ray inspection apparatus, which generates and displays a tomographic X-ray image and / or a three-dimensional X-ray image.
いて、前記回転手段の回転角度に対する１回転目の撮像
と２回転目の撮像に於ける前記撮像手段の撮像間隔が、
所定の回転角度に於ける撮像角度と次の撮像角度との１
／２だけ異なるように制御する制御手段を具備すること
を特徴とするＸ線検査装置。15. The X-ray inspection apparatus according to claim 14, wherein the imaging interval of the imaging unit in the first rotation imaging and the second rotation imaging with respect to the rotation angle of the rotation unit is:
1 of the imaging angle at a predetermined rotation angle and the next imaging angle
An X-ray inspection apparatus comprising control means for performing control so as to differ by only / 2.
いて、前記回転手段が前記支持手段を１回転させるのに
要する時間をＴp秒、前記検査対象が１回転している間
のＸ線像の撮像数をＮr枚、前記Ｘ線像の撮像間隔をＴi
秒とした場合、前記撮像間隔Ｔiが、Ｔi＝（Ｔp／２）
・（１＋（１／Ｎr）），又は、Ｔi＝（Ｔp／２）・
（１−（１／Ｎr））となるように制御する制御手段を
具備することを特徴とするＸ線検査装置。16. The X-ray inspection apparatus according to claim 14, wherein the time required for the rotation means to rotate the support means once is T p seconds, and the time required for the inspection object to make one rotation. N r Like the number imaging of X-ray images, the image capturing interval of the X-ray image T i
In the case of seconds, the imaging interval T i is T i = (T p / 2)
(1+ (1 / N r )) or T i = (T p / 2)
An X-ray inspection apparatus comprising control means for controlling so as to be (1- (1 / Nr )).
線発生手段と対向する位置に配置され、検査対象のＸ線
像を撮像する撮像手段と、前記検査対象を支持する支持
手段と、該支持手段を回転させる回転手段と、前記回転
手段の回転面と平行な方向に前記支持手段を移動させる
移動手段と、前記支持手段を前記回転面と垂直な方向に
移動させる手段とを具備し、前記検査対象を回転させな
がら、前記検査対象の位置を、前記回転面と平行な方向
及び前記回転面と垂直な方向に移動させて、前記回転、
前記平行な方向及び垂直な方向での移動中に前記検査対
象のＸ線像の撮像を行ない、複数方向から撮像した前記
検査対象のＸ線像から、前記検査対象のＸ線断層像又は
／及びＸ線３次元像を生成し表示することを特徴とする
Ｘ線検査装置。17. An X-ray generating means for generating X-rays,
Imaging means arranged at a position opposed to the line generating means for capturing an X-ray image of the inspection object, supporting means for supporting the inspection object, rotating means for rotating the supporting means, and a rotating surface of the rotating means Moving means for moving the support means in a direction parallel to, and means for moving the support means in a direction perpendicular to the rotation surface, while rotating the test object, the position of the test object, By moving in a direction parallel to the rotation surface and a direction perpendicular to the rotation surface, the rotation,
An X-ray image of the inspection target is taken during the movement in the parallel direction and the vertical direction, and an X-ray tomographic image of the inspection target or / and / or An X-ray inspection apparatus, which generates and displays an X-ray three-dimensional image.
像手段とを結ぶ直線上で、検査対象（人体を除く）を回
転させながら、回転面と平行な方向に前記検査対象を回
転周期と同期させて回転面と平行な方向に前記検査対象
を移動させて、前記検査対象の前記回転及び前記移動中
に複数方向から前記検査対象のＸ線像の撮像を行なう工
程と、Ｘ線断層像又は／及びＸ線３次元像を生成する工
程と、前記Ｘ線断層像又は／及びＸ線３次元像を表示す
る工程とを有することを特徴とするＸ線像のＸ線撮像方
法。18. A rotation cycle of an inspection object (excluding a human body) in a direction parallel to a rotation surface while rotating the inspection object (excluding a human body) on a straight line connecting the X-ray generation means and the X-ray imaging means opposed thereto. Moving the inspection target in a direction parallel to a rotation plane in synchronization with the imaging target, and capturing an X-ray image of the inspection target from a plurality of directions during the rotation and the movement of the inspection target; An X-ray imaging method for an X-ray image, comprising: a step of generating an image and / or a three-dimensional X-ray image; and a step of displaying the X-ray tomographic image and / or the three-dimensional X-ray image.
像手段とを結ぶ直線上で、検査対象（人体を除く）を回
転させながら、回転面と平行及び垂直な方向に、前記検
査対象を回転周期と同期させて移動させて、前記検査対
象の前記回転及び前記移動中に前記検査対象のＸ線像の
撮像を行なう工程と、複数方向から撮像した前記検査対
象のＸ線像から、前記検査対象のＸ線断層像又は／及び
Ｘ線３次元像を生成する工程と、前記Ｘ線断層像又は／
及びＸ線３次元像を表示する工程とを有することを特徴
とするＸ線像のＸ線撮像方法。19. The inspection object (excluding a human body) is rotated on a straight line connecting the X-ray generation means and the X-ray imaging means facing the X-ray generation means, in a direction parallel and perpendicular to the rotation plane. Is moved in synchronization with the rotation cycle, a step of capturing an X-ray image of the inspection target during the rotation and the movement of the inspection target, from the X-ray image of the inspection target captured from a plurality of directions, Generating an X-ray tomographic image or / and an X-ray three-dimensional image of the inspection object;
And a step of displaying an X-ray three-dimensional image.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10344406A JPH11226004A (en) | 1997-12-04 | 1998-12-03 | X-ray inspection device and image pickup method for x-ray image |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-333837 | 1997-12-04 | ||
| JP33383797 | 1997-12-04 | ||
| JP10344406A JPH11226004A (en) | 1997-12-04 | 1998-12-03 | X-ray inspection device and image pickup method for x-ray image |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11226004A true JPH11226004A (en) | 1999-08-24 |
Family
ID=26574653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10344406A Pending JPH11226004A (en) | 1997-12-04 | 1998-12-03 | X-ray inspection device and image pickup method for x-ray image |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11226004A (en) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002219127A (en) * | 2000-11-24 | 2002-08-06 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | Panoramic x-ray ct photographing device |
| US6895080B2 (en) | 2000-07-10 | 2005-05-17 | Hitachi Medical Corporation | X-ray measuring apparatus |
| JP2005125084A (en) * | 2003-10-03 | 2005-05-19 | Canon Inc | Radiation imaging apparatus and imaging method |
| JP2005176896A (en) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Canon Inc | Apparatus, method and program for processing x-ray image, and computer-readable storage medium |
| JP2005270297A (en) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Canon Inc | Radiation computer tomograph, radiation computer tomographic system and radiation computer tomographic method using the same |
| JP2005304782A (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Canon Inc | Radiographic apparatus and its control method |
| JP2006266754A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Sony Corp | Method and system for x-ray tomographic imaging |
| JP2007229254A (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | X-ray imaging system and x-ray imaging method |
| JP2008228828A (en) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Rigaku Corp | Apparatus and method for capturing image synchronous to periodic movement |
| WO2009063974A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-22 | J. Morita Manufacturing Corporation | X-ray ct imaging device |
| JP2009257791A (en) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Sony Corp | X-ray tomographic imaging equipment and x-ray tomographic imaging method |
| KR100943002B1 (en) * | 2009-07-22 | 2010-02-18 | (주)자비스 | X-ray inspection apparatus for pcb |
| JP2011530372A (en) * | 2008-08-13 | 2011-12-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ring artifact calibration method using a rotation center search algorithm based on a calibration phantom in a three-dimensional rotational X-ray scanner system which is not ideal isocentric |
| KR101179258B1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-09-03 | 마루엘에스아이 주식회사 | Line Type Digital Radiography Sensor Using Direct Conversion Method, Digital Radiography Sensing Unit Composed of the Same and Digital Radiography System having the Same |
| KR101195593B1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-10-29 | 한국전력공사 | Radiation Transmission Testing Device |
| KR101223911B1 (en) * | 2011-03-09 | 2013-01-25 | 주식회사 엑서스 | X-ray examining apparatus and x-ray examining method using digital detector |
| KR101223913B1 (en) * | 2011-03-09 | 2013-01-25 | 주식회사 엑서스 | X-ray examining apparatus and x-ray examining method |
| JPWO2015022888A1 (en) * | 2013-08-14 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | Radiation tomography system |
| CN114026411A (en) * | 2020-03-11 | 2022-02-08 | 欧姆龙株式会社 | X-ray inspection apparatus and X-ray inspection method |
-
1998
- 1998-12-03 JP JP10344406A patent/JPH11226004A/en active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6895080B2 (en) | 2000-07-10 | 2005-05-17 | Hitachi Medical Corporation | X-ray measuring apparatus |
| JP4594572B2 (en) * | 2000-11-24 | 2010-12-08 | 朝日レントゲン工業株式会社 | Panoramic X-ray CT imaging system |
| JP2002219127A (en) * | 2000-11-24 | 2002-08-06 | Asahi Roentgen Kogyo Kk | Panoramic x-ray ct photographing device |
| JP2005125084A (en) * | 2003-10-03 | 2005-05-19 | Canon Inc | Radiation imaging apparatus and imaging method |
| JP2005176896A (en) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Canon Inc | Apparatus, method and program for processing x-ray image, and computer-readable storage medium |
| JP2005270297A (en) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Canon Inc | Radiation computer tomograph, radiation computer tomographic system and radiation computer tomographic method using the same |
| JP2005304782A (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Canon Inc | Radiographic apparatus and its control method |
| JP2006266754A (en) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Sony Corp | Method and system for x-ray tomographic imaging |
| JP2007229254A (en) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | X-ray imaging system and x-ray imaging method |
| JP2008228828A (en) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Rigaku Corp | Apparatus and method for capturing image synchronous to periodic movement |
| WO2009063974A1 (en) * | 2007-11-16 | 2009-05-22 | J. Morita Manufacturing Corporation | X-ray ct imaging device |
| US8300762B2 (en) | 2007-11-16 | 2012-10-30 | J. Morita Manufacturing Corporation | X-ray CT imaging apparatus |
| JP2009257791A (en) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Sony Corp | X-ray tomographic imaging equipment and x-ray tomographic imaging method |
| JP2011530372A (en) * | 2008-08-13 | 2011-12-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ring artifact calibration method using a rotation center search algorithm based on a calibration phantom in a three-dimensional rotational X-ray scanner system which is not ideal isocentric |
| KR100943002B1 (en) * | 2009-07-22 | 2010-02-18 | (주)자비스 | X-ray inspection apparatus for pcb |
| KR101179258B1 (en) * | 2010-07-29 | 2012-09-03 | 마루엘에스아이 주식회사 | Line Type Digital Radiography Sensor Using Direct Conversion Method, Digital Radiography Sensing Unit Composed of the Same and Digital Radiography System having the Same |
| KR101195593B1 (en) * | 2010-07-30 | 2012-10-29 | 한국전력공사 | Radiation Transmission Testing Device |
| KR101223911B1 (en) * | 2011-03-09 | 2013-01-25 | 주식회사 엑서스 | X-ray examining apparatus and x-ray examining method using digital detector |
| KR101223913B1 (en) * | 2011-03-09 | 2013-01-25 | 주식회사 엑서스 | X-ray examining apparatus and x-ray examining method |
| JPWO2015022888A1 (en) * | 2013-08-14 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | Radiation tomography system |
| CN114026411A (en) * | 2020-03-11 | 2022-02-08 | 欧姆龙株式会社 | X-ray inspection apparatus and X-ray inspection method |
| CN114026411B (en) * | 2020-03-11 | 2022-12-09 | 欧姆龙株式会社 | X-ray inspection apparatus and X-ray inspection method |
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