(57)【要約】【課題】ヒストグラムが複数のピークを有する画像であっても適切に輝度調整をすることができる放射線検査装置を提供する。【解決手段】本発明の局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０における区画ごとに輝度調整をする。この区画は、ヒストグラムＨのピークが１つずつ含まれるように画素値の範囲を分割してピークごとに設定され区間を設け、透視画像Ｐ０を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって透視画像Ｐ０を区画分けがなされたものである。このようにすると透視画像Ｐ０における明領域・暗領域は、これら領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされる。この様にして得られた一連の輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂのうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせれば、画像全体が適切に輝度調整された処理画像Ｐ２を取得することができる。【選択図】図１
2014134531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象に向けて放射線を照射する放射線源と、
検査対象から透過してきた放射線を検出する検出手段と、
前記検出手段が出力する信号を基に、透視画像を生成する画像生成手段と、
操作者の指示を入力させる入力手段と、
前記透視画像にヒストグラム解析を施して複数のピークが現れたヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、
前記ピークに基づいて前記ヒストグラムにおける画素値の範囲を分割して前記ピークごとに画素値の区間を設定する画素値区間設定手段と、
前記透視画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって前記透視画像を区画分けしたマップを生成するマップ生成手段と、
前記透視画像上の区画に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像を生成する輝度調整手段と、
前記一連の輝度調整画像のうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせて処理画像を合成する画像合成手段とを備えることを特徴とする放射線検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線検査装置において、
前記画素値区間設定手段は、判別分析法を用いて区間を設定することを特徴とする放射線検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線検査装置において、
前記入力手段は、操作者の画素値の区間の設定に関する指示を入力させ、前記指示を前記画素値区間設定手段に送出することを特徴とする放射線検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検査装置において、
前記輝度調整手段は、コントラスト最適合わせ込み処理を画素群に施すことを特徴とする放射線検査装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線検査装置において、
前記入力手段は、操作者の輝度調整に関する指示を入力させ、前記指示を前記輝度調整手段に送出することを特徴とする放射線検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の放射線検査装置において、
前記輝度調整手段は、輝度調整後の各区画を構成する画素が取り得る画素値の範囲が各区画の間で互いにオーバーラップしないように輝度調整を実行することを特徴とする放射線検査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線検査装置において、
前記輝度調整手段は、輝度調整を実行する際に、輝度調整前の各区画の間における明暗の関係を保持することを特徴とする放射線検査装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の放射線検査装置において、
前記輝度調整手段は、画像上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を区画の個数で分割することにより設定される画素値範囲のそれぞれを各区画に割り当て、ある区画について輝度調整を実行する際に、当該区画に割り当てられた前記画素値範囲に画素値が収まるように輝度調整を実行することを特徴とする放射線検査装置。  
【請求項９】
画像にヒストグラム解析を施して複数のピークが現れたヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、
前記ピークに基づいて前記ヒストグラムにおける画素値の範囲を分割して画素値の区間を前記ピークごとに設定する画素値区間設定ステップと、
前記画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって前記画像を区画分けしたマップを生成するマップ生成ステップと、
前記画像上の区画に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像を生成する輝度調整ステップと、
前記一連の輝度調整画像のうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせて処理画像を合成する画像合成ステップとを備えることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像処理方法において、
前記輝度調整ステップは、輝度調整後の各区画を構成する画素が取り得る画素値の範囲が各区画の間で互いにオーバーラップしないように輝度調整が実行されることでなされることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像処理方法において、
前記輝度調整ステップは、輝度調整が実行される際に、輝度調整前の各区画の間における明暗の関係が保持されることでなされることを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の画像処理方法において、
前記輝度調整ステップは、画像上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を区画の個数で分割することにより設定される画素値範囲のそれぞれを各区画に割り当て、ある区画について輝度調整が実行される際に、当該区画に割り当てられた前記画素値範囲に画素値が収まるように輝度調整が実行することでなされることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象に放射線を照射して、透視画像やＣＴ画像を取得する放射線検査装置および画像処理方法に係り、特に、画像のコントラストを改善することができる放射線検査装置および画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工場などには、検査対象に放射線を照射して、透視撮影を行う放射線検査装置が配備されている。この放射線検査装置は、図２１に示すように、放射線を照射する放射線源５３と、検査対象の試料Ｗを載置するテーブル５２と、放射線を検出する検出器５４とを備えている。水平に置かれたテーブル５２の下側に放射線源５３が設けられており、テーブル５２の上側に検出器５４が設けられている。
【０００３】
放射線検査装置で撮影された透視画像は、全体的に濃淡がはっきりしておらず視認性が悪い場合がある。この様な透視画像の視認性を向上させるには、透視画像に輝度調整を施す必要がある。
【０００４】
従来の輝度調節方法について説明する。従来の方法によれば、まず、透視画像のヒストグラム解析が行われる。ヒストグラム解析により、透視画像全体に亘って画像を構成する画素の画素値（その画素における輝度の大小を表す値）の出現頻度を知ることができる。このヒストグラム解析により、画素値と出現頻度とが関連したヒストグラムが取得される。
【０００５】
ヒストグラムは、輝度調整をするときの輝度のスケーリングの決定に用いられる。具体的にはまず、ヒストグラムにおいて、ピークをなす部分が検索される。ヒストグラムにおいてピークが現れるということは、このピーク付近の画素値を有する画素が透視画像全体に亘ってありふれていることを表している。言い換えれば、透視画像全体において、似通った画素値を有する画素が数多く存在し、その画素値は具体的に、ピークの画素値に似通っているということになる。このように似通った画素値を有する画素が数多く存在した状態の画像は、濃淡がはっきりせず、視認しにくい。
【０００６】
そこで、従来方法では、ヒストグラムに現れるピークを引き延ばすようにして、画像の濃淡をはっきりさせるようにしている。例えば、ヒストグラムにおいて、画素値が４００から５００までの幅にピークが現れているとした場合、輝度調整により、このピークが０から１，０００までの幅に現れるように画素値が変換される。この様にすると、透視画像を構成する画素の画素値のうち、４００から５００までの範囲にある画素値が、画素値の取り得る最低値０から最高値１，０００までのいずれかの値に変換され、透視画像全体の濃淡がはっきりする。この輝度調整により、ヒストグラム上のピークの幅は、１０倍になったことになる。このような輝度調節方法により、透視画像の視認性を向上することができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３６３７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来構成には、次のような問題点がある。すなわち、従来構成では、画像によっては視認性を十分に向上できない場合がある。
【０００９】
放射線検査装置が取得する透視画像には、ヒストグラム解析を行うと、複数のピークが現れるものがある。例えば、ある透視画像に関するヒストグラムに、画素値が４００から５００までの範囲に１つ目のピークが、画素値が８００から９００までの範囲に２つ目のピークが現れているとする。このような画素値の分布を有する透視画像には、画素値が４００から５００までの範囲にある画素から構成される暗い部分と、画素値が８００から９００までの範囲にある画素から構成される明るい部分とが現れている。
【００１０】
上述の透視画像の中には確かに、明るい部分と暗い部分とが適切な濃淡ではっきりと視認できるかもしれない。しかし、透視画像の暗い部分だけに注目すると、この部分は似通った４００から５００までの画素値を有する画素で構成され、濃淡がはっきりしていない。同様に、透視画像の明るい部分だけに注目すると、この部分は似通った８００から９００までの画素値を有する画素で構成され、濃淡がはっきりしていない。この画像の部分に着目した濃淡の不鮮明さを従来方法では確実に改善できないのである。
【００１１】
すなわち、従来方法では、ヒストグラムの暗い側のピークが存在する画素値幅の暗い側の画素値（上の例では４００）から、ヒストグラムの明るい側のピークが存在する画素値幅の明るい側の画素値（上の例では９００）までの範囲が０から１，０００までの幅に現れるように画素値が変換される。つまり、輝度調整によりヒストグラム上のピークの幅は、２倍にしかならない。つまり、ピークを引き延ばす倍率は、ヒストグラムに現れるピークが複数になると、小さくなる傾向がある。
【００１２】
一般に輝度調整は、ピークを引き延ばす倍率が高いほど透視画像の濃淡がはっきりする。従来の画像処理方法では、透視画像のヒストグラムに複数のピークが出現する場合、全てのピークが含まれるように引き延ばす範囲を決めて輝度調整がなされるので、ピークを引き延ばす対象の範囲が広くなる。結果として、ピークの引き延ばし倍率が小さくなり、透視画像に十分な輝度調整が施されない。
【００１３】
そこで、透視画像のヒストグラムに複数のピークが出現する場合、複数のピークのうちの１つに対して高倍率の輝度調整を施せばよいのではないかとも思える。この様な輝度調整を施すと、ピークを引き延ばす対象の範囲に属する画素値を有する画素群については十分な輝度調整がなされる。しかし、この画像処理では、ピーク引き延し対象の範囲外の画素値を有する画素から構成される透視画像上の部分については、視認性は極端に悪くなる。例えば、４００から５００までの画素値の範囲について輝度調整をしたとすると、透視画像において画素値が８００から９００までの範囲にあった画素の画素値は、全て画素値の取り得る最高値１，０００に変えられてしまう。また、例えば、画素値が８００から９００までの範囲について輝度調整をしようとすると、透視画像において画素値が４００から５００までの範囲にあった画素の画素値は、全て画素値の取り得る最低値０に変えられてしまう。つまりこの方法では、ヒストグラムに現れる２つのピークの両方について視認性を高めるような輝度調整ができないのである。
【００１４】
本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的はヒストグラムが複数のピークを有する画像であっても適切に輝度調整をすることができる放射線検査装置および画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る放射線検査装置は、検査対象に向けて放射線を照射する放射線源と、検査対象から透過してきた放射線を検出する検出手段と、検出手段が出力する信号を基に、透視画像を生成する画像生成手段と、操作者の指示を入力させる入力手段と、透視画像にヒストグラム解析を施して複数のピークが現れたヒストグラムを生成するヒストグラム生成手段と、ピークに基づいてヒストグラムにおける画素値の範囲を分割してピークごとに画素値の区間を設定する画素値区間設定手段と、透視画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって透視画像を区画分けしたマップを生成するマップ生成手段と、透視画像上の区画に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像を生成する輝度調整手段と、一連の輝度調整画像のうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせて処理画像を合成する画像合成手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］本発明の構成によれば、透視画像上の区画に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像を生成する輝度調整手段を備えている。すなわち、本発明の輝度調整手段は、透視画像における区画ごとに輝度調整をするのである。この区画は、画素の画素値を元に決められる。すなわち、ヒストグラムのピークに基づいて（例えば、ヒストグラムのピークが１つずつ含まれるように）画素値の範囲を分割してピークごとに設定された区間を設けて、透視画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって透視画像を区画分けがなされている。この様にすると、透視画像における明るい画素から構成される明領域は、この領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされ、暗い画素から構成される暗領域は、この領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされる。輝度調整手段が生成した一連の輝度調整画像のうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせれば、画像全体が適切に輝度調整された処理画像を取得することができる。
【００１７】
また、上述の放射線検査装置において、画素値区間設定手段は、判別分析法を用いて区間を設定すればより望ましい。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の装置をより具体的に表したものとなっている。画素値区間設定手段が判別分析法を用いて区間を設定するように構成すれば、操作者の操作に依らずとも自動で区間の設定ができる。
【００１９】
また、上述の放射線検査装置において、入力手段は、操作者の画素値の区間の設定に関する指示を入力させ、指示を画素値区間設定手段に送出すればより望ましい。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の装置をより具体的に表したものとなっている。画素値区間設定手段が操作者の指示に基づいて動作すれば、操作者の好みに応じた画像処理ができる。
【００２１】
また、上述の放射線検査装置において、輝度調整手段は、コントラスト最適合わせ込み処理を画素群に施せばより望ましい。
【００２２】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の装置をより具体的に表したものとなっている。輝度調整手段がコントラスト最適合わせ込み処理を画素群に施せば、操作者の操作に依らずとも自動で画像の輝度調整ができる。
【００２３】
また、上述の放射線検査装置において、入力手段は、操作者の輝度調整に関する指示を入力させ、指示を輝度調整手段に送出すればより望ましい。
【００２４】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の装置をより具体的に表したものとなっている。輝度調整手段が操作者の指示に基づいて動作すれば、操作者の好みに応じた画像処理ができる。
【００２５】
また、上述の放射線検査装置において、輝度調整手段は、輝度調整後の各区画を構成する画素が取り得る画素値の範囲が各区画の間で互いにオーバーラップしないように輝度調整を実行すればより望ましい。
【００２６】
［作用・効果］上述の構成によれば、より視認性に優れた処理画像が生成できる。すなわち、上述の構成によれば、区画ごとに画素値が似通っている状態が保たれたまま輝度補正がなされるので、透視画像上の明るい区画に属する画素が暗くなりすぎたり、透視画像上の暗い区画に属する画素が明るくなりすぎたりすることを防ぐことができる。これにより、輝度調整を実行する際、透視画像上の暗い区画に属する画素が透視画像上の明るい区画に属する画素よりも明るくなってしまう逆転現象が起こらず、処理画像の区画の境目に当たる位置に偽像が発生することを防ぐことができる。
【００２７】
また、上述の放射線検査装置において、輝度調整手段は、輝度調整を実行する際に、輝度調整前の各区画の間における明暗の関係を保持すればより望ましい。
【００２８】
［作用・効果］上述の構成によれば、上述の逆転現象を確実に防ぐことができる。
【００２９】
また、上述の放射線検査装置において、輝度調整手段は、画像上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を区画の個数で分割することにより設定される画素値範囲のそれぞれを各区画に割り当て、ある区画について輝度調整を実行する際に、当該区画に割り当てられた画素値範囲に画素値が収まるように輝度調整を実行すればより望ましい。
【００３０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の装置をより具体的に表したものとなっている。輝度調整手段が画像上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を区画の個数で分割することにより設定される画素値範囲のそれぞれを各区画に割り当て、ある区画について輝度調整を実行する際に、当該区画に割り当てられた画素値範囲に画素値が収まるように輝度調整を実行すれば、輝度調整後の各区画を構成する画素が取り得る画素値の範囲が各区画の間で確実にオーバーラップしない。
【００３１】
また、本発明に係る画像処理方法は、画像にヒストグラム解析を施して複数のピークが現れたヒストグラムを生成するヒストグラム生成ステップと、ピークに基づいてヒストグラムにおける画素値の範囲を分割して画素値の区間をピークごとに設定する画素値区間設定ステップと、画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって画像を区画分けしたマップを生成するマップ生成ステップと、画像上の区画に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像を生成する輝度調整ステップと、一連の輝度調整画像のうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせて処理画像を合成する画像合成ステップとを備えることを特徴とするものである。
【００３２】
［作用・効果］上述の画像処理方法の構成は、本発明の放射線検査装置が実行する画像処理について説明している。すなわち、上述の画像処理方法は、透視画像上の区画に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像を生成する輝度調整ステップを備えている。すなわち、本発明の輝度調整ステップでは、透視画像における区画ごとに輝度調整がなされるのである。この区画は、画素の画素値を元に決められる。すなわち、ヒストグラムのピークに基づいて（例えば、ヒストグラムのピークが１つずつ含まれるように）画素値の範囲を分割してピークごとに設定された区間を設けて、透視画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって透視画像を区画分けがなされている。この様にすると、透視画像における明るい画素から構成される明領域は、この領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされ、暗い画素から構成される暗領域は、この領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされる。輝度調整ステップにて生成された一連の輝度調整画像のうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせれば、画像全体が適切に輝度調整された処理画像を取得することができる。
【００３３】
また、上述の画像処理方法において、輝度調整ステップは、輝度調整後の各区画を構成する画素が取り得る画素値の範囲が各区画の間で互いにオーバーラップしないように輝度調整が実行されることでなされればより望ましい。
【００３４】
また、上述の画像処理方法において、輝度調整ステップは、輝度調整が実行される際に、輝度調整前の各区画の間における明暗の関係が保持されることでなされればより望ましい。
【００３５】
また、上述の画像処理方法において、輝度調整ステップは、画像上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を区画の個数で分割することにより設定される画素値範囲のそれぞれを各区画に割り当て、ある区画について輝度調整が実行される際に、当該区画に割り当てられた画素値範囲に画素値が収まるように輝度調整が実行することでなされればより望ましい。
【００３６】
上述の画像処理方法によれば、既に説明した放射線検査装置が有する効果と同様の効果を有し、より視認性に優れた処理画像が生成できる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の輝度調整手段は、透視画像における区画ごとに輝度調整をする。この区画は、ヒストグラムのピークが１つずつ含まれるように画素値の範囲を分割してピークごとに設定される区間を設け、透視画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって透視画像を区画分けがなされたものである。この様にすると、透視画像における明領域・暗領域は、これら領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされる。この様にして得られた一連の輝度調整画像のうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせれば、画像全体が適切に輝度調整された処理画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１に係る放射線検査装置の構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る放射線検査装置の画像処理の全体構成を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係るヒストグラムが生成される様子を説明する模式図である。
【図４】実施例１に係る区間が設定される様子を説明する模式図である。
【図５】実施例１に係るマップが生成される様子を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図７】実施例１に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図８】実施例１に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図９】実施例１に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図１０】実施例１に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図１１】実施例１に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図１２】実施例１に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図１３】実施例２に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図１４】実施例２に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図１５】実施例２に係る輝度調整が実行される様子を説明する模式図である。
【図１６】実施例２に係る放射線検査装置が有する効果を説明する模式図である。
【図１７】実施例２に係る放射線検査装置が有する効果を説明する模式図である。
【図１８】実施例２に係る放射線検査装置が有する効果を説明する模式図である。
【図１９】本発明の１変形例の構成を説明する模式図である。
【図２０】本発明の１変形例の構成を説明する模式図である。
【図２１】従来の放射線検査装置の構成を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以降、発明を実施するための形態について実施例を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００４０】
＜Ｘ線検査装置の全体構成＞
図１は、実施例１に係るＸ線検査装置の全体構成を示している。Ｘ線検査装置は、図１に示すように、試料Ｗを載置するテーブル２と、テーブル２の下側に設けられたＸ線を照射するＸ線発生装置１と、テーブル２の上側に設けられたＸ線を検出する検出器３とを備えている。Ｘ線発生装置１は、試料Ｗに向けてＸ線を照射する。検出器３は、試料Ｗから透過してきたＸ線を検出する。Ｘ線発生装置１は、本発明の放射線源に相当し、検出器３は、本発明の検出手段に相当する。
【００４１】
テーブル２は、作業室の床面に平行な矩形となっている。テーブル２の各辺は、縦方向（Ｙ方向），横方向（Ｘ方向）のいずれかに伸びている。テーブル２は、試料Ｗを載置するオモテ面とこの反対側の面であるウラ面を有している。テーブル２の具体的な大きさは例えば５０×５０ｃｍである。Ｘ方向、Ｙ方向、および鉛直方向は互いに直交する。
【００４２】
検出器３は、Ｘ線発生装置１から発せられ、テーブル２を透過してきたＸ線を入射させ、Ｘ線を検出する。検出器３は、例えばフラットパネルディテクタが用いられる。
【００４３】
検出器移動機構５は、検出器３をＸ線発生装置１に対して移動させる目的で設けられている。一方、ＸＹ移動機構６（ＸＹステージ）は、テーブル２をＸ線発生装置１に対してＸ方向、およびＹ方向に移動させる目的で設けられている。ＸＹ移動機構６の移動により、テーブル２は、矩形となっているテーブル２を延長する平面上を移動することになる。検出器移動制御部１６ａは、検出器移動機構５を制御する目的で設けられている。ＸＹ移動制御部１６ｂは、ＸＹ移動機構６を制御する目的で設けられている。
【００４４】
画像生成部８は、検出器３が出力する信号を基に、試料Ｗの像が写り込んだ透視画像Ｐ０を生成する。画像生成部８は、本発明の画像生成手段に相当する。
【００４５】
＜Ｘ線検査装置が行う画像処理＞
実施例１に係るＸ線検査装置は、透視画像Ｐ０に対して輝度調整に関する画像処理を施して処理画像Ｐ２を生成する構成となっている。図２は、Ｘ線検査装置が透視画像Ｐ０を処理画像Ｐ２に変換する様子を模式的に表している。透視画像Ｐ０には、説明の便宜上、複数の円で表した暗い部分と、それ以外の明るい部分とがあるものとする。透視画像Ｐ０における暗い部分は、似通った画素値で表現されているので、暗い部分の内部がどのような構造となっているか判然としない。同様に、透視画像Ｐ０における明るい部分も、似通った画素値で表現されているので、明るい部分の内部がどのような構造となっているか判然としない。つまり、透視画像Ｐ０の視認性を向上させるには、輝度調整を施す必要があるということになる。
【００４６】
処理画像Ｐ２は、透視画像Ｐ０に輝度調整を施した画像となっている。処理画像Ｐ２は、透視画像Ｐ０と比べて視認がしやすい画像となっている。すなわち、処理画像Ｐ２における暗い部分は、透視画像Ｐ０上の相当する部分と比べてより多様な画素値で表現されているので、暗い部分の内部構造が鮮明となっている。同様に、処理画像Ｐ２における明るい部分も、透視画像Ｐ０上の相当する部分と比べてより多様な画素値で表現されているので、明るい部分の内部構造が鮮明となっている。この様な画像処理は、Ｘ線検査装置のヒストグラム生成部９，区間設定部１０，マップ生成部１１，局所的輝度調整部１２および合成部１３が協働して実行される。ヒストグラム生成部９は、本発明のヒストグラム生成手段に相当し、区間設定部１０は、本発明の画素値区間設定手段に相当する。また、マップ生成部１１は、本発明のマップ生成手段に相当し、局所的輝度調整部１２は、本発明の輝度調整手段に相当する。合成部１３は、本発明の画像合成手段に相当する。
【００４７】
すなわち、本発明における各部９，１０，１１，１２，１３が協働して行う画像処理は、画像にヒストグラム解析を施して複数のピークが現れたヒストグラムＨを生成するヒストグラム生成ステップＳ１と、ピークが１つずつ含まれるようにヒストグラムＨにおける画素値の範囲を分割して画素値の区間をピークごとに設定する画素値区間設定ステップＳ２と、画像を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって画像を区画分けしたマップＭを生成するマップ生成ステップＳ３と、透視画像Ｐ０上の区画に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを生成する輝度調整ステップＳ４と、一連の輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂのうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせて処理画像Ｐ２を合成する画像合成ステップＳ５との各ステップを順に実行することで行われる。これら各ステップの詳細について説明する。
【００４８】
＜ヒストグラム生成部の動作：ヒストグラム生成ステップＳ１＞
画像生成部８が生成した透視画像Ｐ０は、ヒストグラム生成部９に送出される。ヒストグラム生成部９は、透視画像Ｐ０に対してヒストグラム解析を行い、透視画像Ｐ０のヒストグラムＨを生成する。図３は、透視画像Ｐ０を基に生成されたヒストグラムＨを表している。ヒストグラムＨには、２つのピークｐ１，ｐ２が現れている。このうち、画素値の小さい側に現れたピークｐ１は、図３に示すように、透視画像Ｐ０の暗い部分に由来し、画素値の大きい側に現れたピークｐ２は、図３に示すように、透視画像Ｐ０の明るい部分に由来する。こうして、ヒストグラム生成部９は、透視画像Ｐ０にヒストグラム解析を施して複数のピークが現れたヒストグラムＨを生成する。
【００４９】
＜区間設定部の動作：画素値区間設定ステップＳ２＞
ヒストグラム生成部９が生成したヒストグラムＨは、区間設定部１０に送出される。区間設定部１０は、ヒストグラムＨを解析して、画素値に２つの区間を設定する。これにより、取り得る最小の画素値からある中間の画素値までの区間と、その中間の画素値から取り得る最大の画素値までの区間の２つの区間が設定されることになる。
【００５０】
区間設定部１０は、ピークｐ１，ｐ２が１つずつ含まれるようにヒストグラムＨにおける画素値の範囲を分割する。これによりピークｐ１，ｐ２ごとに画素値の区間ｗ１，ｗ２が設定されることになる。区間設定部１０は、この様な設定をするのに際し、判別分析法を用いる。判別分析法とは、２つのピークを有するような偏りがあるヒストグラムＨについて、両方のピークｐ１，ｐ２の間の中間値ｄを統計的に取得する方法である。この様にして得られた中間値ｄは、図４に示すようにピークｐ１とピークｐ２とのちょうど中間に位置している。この中間値ｄの算出により、ヒストグラムＨには、取り得る最小の画素値から中間値ｄまでの区間ｗ１と、中間値ｄから取り得る最大の画素値までの区間ｗ２が設定されたことになる。このように区間設定部１０を構成すれば、操作者の操作に依らずとも自動で区間の設定ができる。こうして区間設定部１０は、ピークｐ１，ｐ２が１つずつ含まれるようにヒストグラムＨにおける画素値の範囲を分割してピークｐ１，ｐ２ごとに画素値の区間を設定する。区間設定部１０の動作に関するヒストグラムＨのピークとは、判別分析法で判別が可能なピークをいう。このとき１つとして識別されるピークは、厳密には小さな複数のピークに分裂している場合もあり得る。
【００５１】
＜マップ生成部の動作：マップ生成ステップＳ３＞
区間設定部１０が算出した中間値ｄは、マップ生成部１１に送出される。マップ生成部１１は、図５に示すように透視画像Ｐ０に二値化処理を施して、透視画像Ｐ０を２つの領域に区分けされたマップＭを生成する。マップ生成部１１が透視画像Ｐ０を二値化するときに用いられる閾値は、中間値ｄである。すなわち、透視画像Ｐ０を構成する画素のうち画素値が中間値ｄに満たない暗い画素は、画素値が０とされ、透視画像Ｐ０を構成する画素のうち画素値が中間値ｄ以上となっている明るい画素は、画素値が１とされる。この動作により、透視画像Ｐ０を構成する画素の全ては、画素値が中間値ｄ未満の領域と画素値が中間値ｄ以上の領域のいずれかの領域に区分けされる。このようにして、マップ生成部１１は、透視画像Ｐ０を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって透視画像Ｐ０を２種類の区画に分けたマップＭを生成する。
【００５２】
＜局所的輝度調整部の動作：輝度調整ステップＳ４＞
マップ生成部１１が算出したマップＭは、局所的輝度調整部１２に送出される。局所的輝度調整部１２は、マップＭを参照しながら透視画像Ｐ０に対し輝度調整を行う。ただしこの輝度調整は、区分けされた２つの領域について個別に行われるのである。従って、局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０を基に、明るい領域についての輝度調整画像と暗い領域についての輝度調整画像とを個別に生成することになる。局所的輝度調整部１２がマップＭ上の２つの領域の処理のうちどちらを先に実行するかは特に限定されない。以降、局所的輝度調整部１２は、マップＭにおける画素値が０となっている領域、画素値が１となっている領域の順に動作するものとして説明する。
【００５３】
＜暗領域についての動作＞
局所的輝度調整部１２は、図６に示すように透視画像Ｐ０のうち、画素値が中間値ｄに満たない画素から構成される暗領域Ｒａの分布を認識する。図６においては、太枠で囲んだ部分が暗領域Ｒａであり、多数の飛び地を有している。この認識に際し、局所的輝度調整部１２は、マップＭにおける画素値が０となっている領域の位置・大きさ・範囲を参照する。暗領域Ｒａは、透視画像Ｐ０上にある２種類の区画のうちの１つである。
【００５４】
続いて、局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａについて輝度調整を行う。この輝度調整は、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａ以外の部分については行われない局所的なものとなっている。具体的には、局所的輝度調整部１２は、暗領域ＲａについてヒストグラムＨａを生成し、このヒストグラムＨａに現れるピークを引き延ばすように暗領域Ｒａを構成する画素群の画素値の変換を行う。
【００５５】
図７の上側は、局所的輝度調整部１２が生成したヒストグラムＨａを表している。透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａは、暗い画素のみで構成されているわけであるから、ヒストグラムＨａには、１つのピークｐ１しか現れていない。
【００５６】
図７の下側は、局所的輝度調整部１２がヒストグラムＨａに基づいて行った画素値の変換の様式を表している。局所的輝度調整部１２は、ヒストグラムＨａに現れるピークｐ１の幅を算出して、この幅が画素値が取り得る範囲いっぱいに引き延ばされるような画素値の変換を行う。したがって、ピークｐ１の下限の画素値が４００であるとすると、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａにある画素値が４００以下の画素の画素値は、全て画素値の取り得る最小の値となる。そして、ピークｐ１の上限の画素値が５００であるとすると、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａにある画素値が５００以上の画素の画素値は、画素値の変換により画素値の取り得る最大の値となる。しかし、この様なピークｐ１から外れた画素値を有する画素は、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａにおいて、まれな存在である。
【００５７】
一方、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａにある画素値が４００より大きく５００より小さい画素（すなわち、暗領域Ｒａにおいて多数派となっている画素）の画素値は、画素値の大きさに応じ画素値の最小値から画素値の最大値までの間の中間的な画素値に変えられる。つまり、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａにある画素の大半は、画素同士が有する画素値の大小関係を維持したまま画素値の変換がなされる。こうして、４００から５００の狭い範囲に固まっていた暗領域Ｒａにおける画素値の分布が、例えば０から１，０００までの広い範囲に広げられる。こうして、暗領域Ｒａは、より多様な画素値で表現されるようになるのである。この様な局所的輝度調整部１２が暗領域Ｒａにある画素群に対して行う画素値の変換処理をコントラスト最適合わせ込み処理と呼ぶ。局所的輝度調整部１２がコントラスト最適合わせ込み処理を画素群に施せば、操作者の操作に依らずとも自動で画像の輝度調整ができる。
【００５８】
＜暗領域についての動作：ピークの上限画素値、下限画素値の認定＞
上述の動作に際し、局所的輝度調整部１２は、ピークｐ１の上限画素値（上の例では５００）と下限画素値（上の例では４００）を予め得ていなければならない。局所的輝度調整部１２は、ヒストグラムＨａに対し、閾値処理をすることでこれら値を得ている。すなわち、局所的輝度調整部１２は、ヒストグラムＨａにおける頻度が所定の値以上となっている範囲をピークｐ１が存在する範囲と認定し、その範囲における画素値が小さい側の限界をピークの下限画素値と、画素値が大きい側の限界をピークの上限画素値と認定する。局所的輝度調整部１２の動作におけるピークとは、閾値以上の領域をいう。したがって、局所的輝度調整部１２は、上限画素値から下限画素値までの間にヒストグラムＨａが何個の極小点を有するかに関わらず、この間を１つのピークと認識する。
【００５９】
図８は、局所的輝度調整部１２が透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａに輝度調整を施し、輝度調整画像Ｐ１ａが生成される様子を示している。生成された輝度調整画像Ｐ１ａは、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａの部分について視認性が改善された画像となっている。一方、透視画像Ｐ０を構成する画素のうち、画素値が中間値ｄ以上となっている明領域については、輝度調整が行われないままとなっている。
【００６０】
＜明領域についての動作＞
続いて、局所的輝度調整部１２は、図９に示すように透視画像Ｐ０のうち、画素値が中間値ｄ以上となっている画素から構成される明領域Ｒｂの分布を認識する。図９においては、斜線を施した部分が明領域Ｒｂであり、多数の穴を有している。この認識に際し、局所的輝度調整部１２は、マップＭにおける画素値が１となっている領域の位置・大きさ・範囲を参照する。明領域Ｒｂは、透視画像Ｐ０上にある２種類の区画のうちの１つである。
【００６１】
続いて、局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂについて輝度調整を行う。この輝度調整は、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂ以外の部分については行われない局所的なものとなっている。具体的には、局所的輝度調整部１２は、明領域ＲｂについてヒストグラムＨｂを生成し、このヒストグラムＨｂに現れるピークを引き延ばすように明領域Ｒｂを構成する画素群の画素値の変換を行う。
【００６２】
図１０の上側は、局所的輝度調整部１２が生成したヒストグラムＨｂを表している。透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂは、明るい画素のみで構成されているわけであるから、ヒストグラムＨｂには、１つのピークｐ２しか現れていない。
【００６３】
図１０の下側は、局所的輝度調整部１２がヒストグラムＨｂに基づいて行った画素値の変換の様式を表している。局所的輝度調整部１２は、ヒストグラムＨｂに現れるピークｐ２の幅を算出して、この幅が画素値が取り得る範囲いっぱいに引き延ばされるような画素値の変換を行う。したがって、ピークｐ２の下限の画素値が８００であるとすると、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂにある画素値が８００以下の画素の画素値は、全て画素値の取り得る最小の値となる。そして、ピークｐ２の上限の画素値が９００であるとすると、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂにある画素値が９００以上の画素の画素値は、画素値の変換により画素値の取り得る最大の値となる。しかし、この様なピークｐ２から外れた画素値を有する画素は、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂにおいて、まれな存在である。
【００６４】
一方、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂにある画素値が８００より大きく９００より小さい画素（すなわち、明領域Ｒｂにおいて多数派となっている画素）の画素値は、画素値の大きさに応じ画素値の最小値から画素値の最大値までの間の中間的な画素値に変えられる。つまり、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂにある画素の大半は、画素同士が有する画素値の大小関係を維持したまま画素値の変換がなされる。こうして、８００から９００の狭い範囲に固まっていた明領域Ｒｂにおける画素値の分布が、例えば０から１，０００までの広い範囲に広げられる。こうして、明領域Ｒｂは、より多様な画素値で表現されるようになるのである。すなわち、局所的輝度調整部１２は、明領域Ｒｂに対してもコントラスト最適合わせ込みにより輝度調整を施す。
【００６５】
なお、局所的輝度調整部１２がピークｐ２の上限値（上の例では９００）と下限値（上の例では８００）を予め得ておく構成は、ピークｐ１の上限値、下限値を求めるときの構成と同様である。
【００６６】
図１１は、局所的輝度調整部１２が透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂに輝度調整を施し、輝度調整画像Ｐ１ｂが生成される様子を示している。生成された輝度調整画像Ｐ１ｂは、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂの部分について視認性が改善された画像となっている。一方、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａについては、輝度調整が行われないままとなっている。この様にして局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０上の区画（暗領域Ｒａ，明領域Ｒｂ）に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを生成する。
【００６７】
＜合成部の動作：画像合成ステップＳ５＞
局所的輝度調整部１２が生成した輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂは、合成部１３に送出される。合成部１３は、図１２に示すように、マップＭを参照しながら、輝度調整画像Ｐ１ａから暗領域Ｒａに相当する部分を、輝度調整画像Ｐ１ｂから明領域Ｒｂに相当する部分をそれぞれ抜き出して、その部分同士をつなぎ合わせて一枚の処理画像Ｐ２を生成する。
【００６８】
このとき輝度調整画像Ｐ１ａは、合成部１３に抜き出される透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａについて既に輝度調整がなされ、輝度調整画像Ｐ１ｂは、合成部１３に抜き出される透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂについて既に輝度調整がなされている。したがって、生成される処理画像Ｐ２は、全域が輝度調整された画像となるわけである。しかも、透視画像Ｐ０上の画素の全ては、暗領域Ｒａ，明領域Ｒｂのいずれかに属しているのであるから、合成部１３の動作により、輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂにおいて輝度調整がなされた部分は過不足無くつなぎ合わされて処理画像Ｐ２が生成されるということになる。
【００６９】
この様に生成された処理画像Ｐ２は、視認性が優れた画像となっている。すなわち、処理画像Ｐ２には、明るい部分と暗い部分の両方を有しているにも関わらず、いずれの部分に着目してもその部分の内部構造が鮮明に視認できる。いずれの部分も多様な画素値を有し、適切な濃淡で表現されているからである。こうして、合成部１３は、一連の輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂのうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせて処理画像Ｐ２を合成する。
【００７０】
＜Ｘ線検査装置が有するその他の構成＞
Ｘ線管制御部７は、Ｘ線発生装置１のＸ線照射の制御を行う目的で設けられている。操作卓１７は、操作者の指示をＸ線検査装置に入力させる目的で設けられている。表示部１８は、透視画像Ｐ０に輝度調整がなされた処理画像Ｐ２が表示されるものである。記憶部１９は、透視画像Ｐ０や中間画像、設定値などの撮影に必要な情報の一切を記憶する。また、主制御部２７は、各制御部を統括的に制御する目的で設けられている。この主制御部２７はＣＰＵによって構成され、各種のプログラムを実行することにより各制御部７，１６ａ，１６ｂおよび各部８，９，１０，１１，１２，１３を実現している。また、上述の各部は、それらを担当する演算装置に分割されて実行されても良い。操作卓１７は、本発明の入力手段に相当する。
【００７１】
以上のように、本発明の構成によれば、透視画像Ｐ０上の区画（暗領域Ｒａ，明領域Ｒｂ）に属する画素群の各々に対し輝度調整を繰り返し実行することにより一連の輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂを生成する局所的輝度調整部１２を備えている。すなわち、本発明の局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０における区画ごとに輝度調整をするのである。この区画は、画素の画素値を元に決められる。すなわち、ヒストグラムＨのピークが１つずつ含まれるように画素値の範囲を分割してピークごとに設定された区間を設けて、透視画像Ｐ０を構成する各画素の画素値がいずれの区間に属するかによって透視画像Ｐ０を区画分けがなされている。この様にすると、透視画像Ｐ０における明るい画素から構成される明領域Ｒｂは、この領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされ、暗い画素から構成される暗領域Ｒａは、この領域の視認性が向上するように独自の輝度調整がなされる。局所的輝度調整部１２が生成した一連の輝度調整画像Ｐ１ａ，Ｐ１ｂのうち輝度調整がなされた部分同士をつなぎ合わせれば、画像全体が適切に輝度調整された処理画像Ｐ２を取得することができる。
【実施例２】
【００７２】
続いて、実施例２に係る放射線検査装置について説明する。実施例２に係る放射線検査装置の概要は、実施例１で説明したものと同様である。実施例１とは異なる点は、局所的輝度調整部１２が行う輝度調整処理の手法である。
【００７３】
実施例２に係る局所的輝度調整部１２がマップＭを参照しながら区分けされた２つの領域について個別に輝度調整（コントラスト最適合わせ込み処理）を行うのは実施例１で説明した動作と変わりはない。しかし、実施例２に関する局所的輝度調整部１２は、区分けされた２つの領域の輝度調整が互いに整合するように考慮して輝度調整を実行するようになっている。この点において、実施例２の構成は、透視画像Ｐ０における暗領域と明領域に独立してコントラスト最適合わせ込み処理を行う実施例１の構成と大きく異なる。
【００７４】
局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａ，明領域Ｒｂの各々に輝度調整を実行する前に、透視画像Ｐ０上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を分割する図１３に示すような２つの画素値範囲を設定する。この２つの画素値範囲のうち低画素値に関するものを暗画素値範囲と呼ぶことにし、高画素値に関するものを明画素値範囲と呼ぶことにする。局所的輝度調整部１２は、画素値の範囲の全域を画素値の低い方と高い方とに２等分することにより暗画素値範囲および明画素値範囲を設定する。暗画素値範囲は、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａに対応づけられ、明画素値範囲は、透視画像Ｐ０の明領域Ｒｂに対応づけられる。
【００７５】
局所的輝度調整部１２は、各画素値範囲の設定が終了すると、実施例１で説明したように透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａと明領域Ｒｂに対して個別に輝度調整を行う。図１４は、このうち暗領域Ｒａに対して輝度調整が行われる様子を示している。この輝度調整は、実施例１と同様、透視画像Ｐ０の暗領域Ｒａ以外の部分については行われない局所的なものとなっている。具体的には、局所的輝度調整部１２は、上述のヒストグラムＨａに現れるピークｐ１を引き延ばすように暗領域Ｒａを構成する画素群の画素値の変換を行う。
【００７６】
＜実施例２における特徴的な構成＞
実施例２の構成では、図１４に示すように、暗領域Ｒａに係るピークｐ１は、暗領域Ｒａに対応づけられた暗画素値範囲の全域に亘って引き延ばされる。この点、ピークｐ１が透視画像Ｐ０上の画素が取り得る画素値の範囲の全域に亘って引き延ばされる実施例１の構成とは異なっている。実施例２の構成におけるピークｐ１の引き延ばしの倍率は、実施例１の構成におけるピークｐ１の引き延ばしの倍率よりも小さくなる。
【００７７】
図１５は、透視画像Ｐ０上の明領域Ｒｂが局所的輝度調整部１２により輝度調整されている様子を表している。明領域Ｒｂに係るピークｐ２は、明領域Ｒｂに対応づけられた明画素値範囲の全域に亘って引き延ばされる。この点、ピークｐ２が透視画像Ｐ０上の画素が取り得る画素値の範囲の全域に亘って引き延ばされる実施例１の構成とは異なっている。実施例２の構成におけるピークｐ１の引き延ばしの倍率は、実施例１の構成におけるピークｐ１の引き延ばしの倍率よりも小さくなる。
【００７８】
このように、実施例２の局所的輝度調整部１２は、輝度調整後の各区画（暗領域Ｒａ，明領域Ｒｂ）を構成する画素が取り得る画素値の範囲が各区画の間で互いにオーバーラップしないように輝度調整を実行する。このとき、局所的輝度調整部１２は、輝度調整を実行する際に、輝度調整前の各区画の間における明暗の関係を保持する。実施例２では、暗領域Ｒａのピークｐ１が暗画素値範囲内で引き延ばされ、明領域Ｒｂのピークｐ２が明画素値範囲内で引き延ばされることにより暗領域Ｒａと明領域Ｒｂとが有する明暗の関係が輝度調整後においても保持されている。
【００７９】
そして、実施例２の局所的輝度調整部１２は、上述のように透視画像Ｐ０上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を区画（暗領域Ｒａ，明領域Ｒｂ）の個数（実施例２においては２個）で分割することにより設定される画素値範囲のそれぞれを各区画に割り当て、暗領域Ｒａについて輝度調整を実行する際に、暗領域Ｒａに割り当てられた暗画素値範囲に画素値が収まるように輝度調整を実行し、明領域Ｒｂについて輝度調整を実行する際に、明領域Ｒｂに割り当てられた暗画素値範囲に画素値が収まるように輝度調整を実行する。
【００８０】
＜実施例２の構成の効果＞
実施例２の構成が有する効果について説明する。図１６の左側は、明るい部分と暗い部分とが同時に写り込んでいる透視画像Ｐ０の一部分を表している。この透視画像Ｐ０の一部分における２つの画素ｓ１，ｓ２に注目する。画素ｓ１は、画像上の暗い部分に属し、画素ｓ２は、画像上の明るい部分に属しているとする。図１６の右側は、この一部分についての画素値のプロファイルである。画素ｓ１は画素ｓ２よりも暗い画素であるから、画素ｓ１の画素値は画素ｓ２の画素値よりも低くなっている。
【００８１】
図１７の左側は、実施例１の画像処理方法で透視画像Ｐ０の輝度調整をしたときに得られる最終的な処理画像Ｐ２の一部分を表している。図１７の左側に示す処理画像Ｐ２の一部分とは、図１６の左側に示す透視画像Ｐ０の一部分と対応している。図１７の左側を参照すると、図１６の左側で示した明暗の関係が逆転してしまっていることに気が付く。すなわち、輝度調整後の画素ｓ１の画素値が輝度調整後の画素ｓ２の画素値よりも高くなってしまったのである。
【００８２】
この様な画素値の逆転現象は、局所的輝度調整部１２が２つの輝度調整を独立して行うことにより発生する。局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０上の暗領域と明領域とで互いに関連性がない輝度調整を行う。すると、このような輝度調整に起因した食い違いが処理画像Ｐ２で発生する。図１７の右側は、図１７の左側に示す処理画像Ｐ２の一部分についての画素値のプロファイルである。このプロファイルは、中央に破断があることに気が付く。この破断は、透視画像Ｐ０に施された輝度調整の様式が破断の左右で異なることで発生する。
【００８３】
この様な破断の発生は、透視画像Ｐ０上の画素が有する画素値の大小関係をも変えてしまうことがある。すなわち、透視画像Ｐ０に輝度調整を施すと、暗領域に属する画素が明領域に属する画素よりも明るくなってしまうことがあり得るのである。図１６の右側のプロファイルには、暗領域と明領域の２つの領域が共存している。図において点線で示す２つの領域の境目に注目する。この境目付近には、暗領域に属する画素の中で例えば画素ｓ１のように特に明るい画素が位置しており、明領域に属する画素の中では例えば画素ｓ２のように特に暗い画素が位置している。
【００８４】
透視画像Ｐ０における暗領域と明領域との境目が局所的輝度調整部１２によりどのような輝度調整を受けるかを考える。まず、境目のうち暗領域側の画素ｓ１は、輝度調整により明るくされる。画素ｓ１は、暗領域の中でも特に明るい画素であり、図７で示すピークｐ１の右端に属しているからである。逆に、境目のうち明領域側の画素ｓ２は、輝度調整により暗くされる。画素ｓ２は、明領域の中でも特に暗い画素であり、図１０で示すピークｐ２の左端に属しているからである。
【００８５】
透視画像Ｐ０の暗領域と明領域との境目にある暗めの画素ｓ１と明るめの画素ｓ２は、画素同士の距離が近いので互いに似通った画素値を有している。にもかかわらず、実施例１の輝度調整を行うと、暗領域と明領域とのどちらの領域に分類されるかによって運命が変わり、互いの画素値は大小関係が逆転してしまい、さら画素値自体もかけ離れたものとなってしまう。この様な事情により、透視画像Ｐ０に実施例１の輝度調整処理を行うと、処理画像Ｐ２の暗領域に当たる部分と明領域に当たる部分との境界で輝度の逆転現象が生じてしまう。すると、処理画像Ｐ２のプロファイルに図１７の左側で説明したような破断が現れ、暗領域と明領域とを分断するような偽像が生じてしまう。しかもこの偽像は、透視画像Ｐ０上の明領域を暗い線で囲むともに透視画像Ｐ０上の暗領域を明るい線で囲むようなものなので、処理画像Ｐ２において目立つ。
【００８６】
実施例２では、上述のような画素値の逆転現象が発生しない。暗領域Ｒａに係るピークｐ１は、図１３で説明した暗画素値範囲の中で引き延ばされ、明領域Ｒｂに係るピークｐ２は、明画素値範囲の中で引き延ばされるからである。このような制約により、上述で説明したような偽像が生じない。この理由について図１８を参照しながら説明する。図１８は、実施例２に基づいて生成された処理画像Ｐ２に関する画素値のプロファイルで、図１７の右側のプロファイルに対応している。
【００８７】
図１８のプロファイルを参照すると、プロファイルは、中央で大きく破断してはいない。実施例２における画素ｓ１は、実施例１のように輝度調整により明るくされ、画素ｓ２は、輝度調整により暗くされるものの、その明るくされる程度、暗くされる程度には制限が設けられている。したがって、画素ｓ１などの暗領域Ｒａ上の画素は明領域Ｒｂの画素を追い越して明るくなることができない。逆に画素ｓ２など明領域Ｒｂ上の画素は暗領域Ｒａの画素に追い抜かれるほど暗くなることもない。この様な事情があるので、実施例２の構成によれば、透視画像Ｐ０に輝度調整を施すと、暗領域と明領域との境目の画素は互いに似通った画素値を有するようになる。これが、プロファイルが破断せず、画素値の逆転現象が生じない理由である。ということは、実施例２の構成によれば、図１７で説明したような偽像が生じないということである。
【００８８】
以上のように、実施例２の構成によれば、より視認性に優れた処理画像Ｐ２が生成できる。すなわち、上述の構成によれば、透視画像Ｐ０上の区画（暗領域Ｒａ，明領域Ｒｂ）ごとに画素値が似通っている状態が保たれたまま輝度補正がなされるので、透視画像Ｐ０上の明るい区画に属する画素が暗くなりすぎたり、透視画像Ｐ０上の暗い区画に属する画素が明るくなりすぎたりすることを防ぐことができる。これにより、輝度調整を実行する際、透視画像Ｐ０上の暗い区画に属する画素が透視画像Ｐ０上の明るい区画に属する画素よりも明るくなってしまう逆転現象が起こらず、処理画像Ｐ２の区画の境目に当たる位置に偽像が発生することを防ぐことができる。
【００８９】
本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
【００９０】
（１）上述のＸ線検査装置において、操作卓１７が操作者の画素値の区間の設定に関する指示を入力させ、指示を区間設定部１０に送出する構成としてもよい。このように区間設定部１０が操作者の指示に基づいて動作すれば、操作者の好みに応じた画像処理ができる。また、本変形例によれば、判別分析法では判別できないピークについても区間の設定ができる。
【００９１】
（２）上述のＸ線検査装置において、操作卓１７が操作者の輝度調整に関する指示を入力させ、指示を局所的輝度調整部１２に送出する構成としてもよい。このように局所的輝度調整部１２が操作者の指示に基づいて動作すれば、操作者の好みに応じた画像処理ができる。また、本変形例によれば、閾値処理では判別できないピークがヒストグラムＨａ，Ｈｂに現れる場合であっても適切な輝度調整を施すことができる。
【００９２】
（３）上述の実施例では、２つのピークを有するヒストグラムＨについての動作を説明していたが、本発明はこの構成に限られない。透視画像Ｐ０のヒストグラムＨが３つ以上のピークを有する場合でも、ピークごとに３種類以上の区画分けされたマップＭを生成するようにし、これら区画分けのそれぞれについて輝度調整を施すことで本発明の画像処理を実現できる。
【００９３】
（４）上述の実施例１および２におけるピークの上限値、下限値は、ヒストグラムＨａに対し予め設定された閾値を用いた閾値処理をすることで決定されていたが、本発明はこの構成に限られない。図１９に示すように、ピークの最大値を示す頻度Ｖに所定の割合を乗じて得た値Ｖａを閾値としてもよい。このＶａは、例えば頻度Ｖの５％となっている。
【００９４】
（５）上述した実施例２において、局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を分割する図１３に示すような２つの範囲を設定する構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。図２０に示すように、局所的輝度調整部１２は、画素値の範囲の全域を３等分して３つの範囲を設定する様にしてもよい。この様な範囲設定は、透視画像Ｐ０のヒストグラムに現れた３つのピークについてマップ生成部１１が透視画像Ｐ０を３種類の領域に区分けするようなマップＭを生成する場合に特に有効である。区分けされた３種類の領域（暗領域、中間領域、明領域）についてのそれぞれに図２０で説明している暗画素値範囲、中間画素値範囲、明画素値範囲のそれぞれに割り当てることで、実施例２で説明した輝度調整が実現できるからである。この場合、透視画像Ｐ０を構成する画素のうち、暗領域に属する画素は、輝度調整がなされても、画素値が図２０の暗画素値範囲から外れることはない。同様に、中間領域に属する画素は、輝度調整がなされても、画素値が図２０の中間画素値範囲から外れることもない。そして、明領域に属する画素は、輝度調整がなされても、画素値が図２０の明画素値範囲から外れることもない。図２０においては、局所的輝度調整部１２が透視画像Ｐ０上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を３分割する例であったが、分割の数をより増やしてもよく、画素値の範囲の全域をマップＭにおける区分けの数で等分して複数の範囲を設定することで、区分けされた領域についてのそれぞれに設定された画素値範囲を割り当てることができる。
【００９５】
（６）上述した実施例２において、局所的輝度調整部１２は、透視画像Ｐ０上の画素が取り得る画素値の範囲の全域を等分に分割することで２つの範囲を設定する構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。各画素値範囲の境界を操作者に設定させるような構成とすることもできる。また、区間設定部１０が算出した中間値ｄを各画素値範囲の境界に設定する構成とすることもできる。局所的輝度調整部１２が３つ以上の画素値範囲を設定する場合であっても、本発明の構成を各画素値範囲の境界を操作者に設定させるような構成とすることができる。操作者の設定によらずに、各画素値の範囲をあらかじめ決められた比率で不均一に分割してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
Ｈ     ヒストグラム
Ｍ     マップ
Ｐ０   透視画像
Ｐ１   輝度調整画像
Ｐ２   処理画像
Ｓ１   ヒストグラム生成ステップ
Ｓ２   画素値区間設定ステップ
Ｓ３   マップ生成ステップ
Ｓ４   輝度調整ステップ
Ｓ５   画像合成ステップ
１     Ｘ線発生装置（放射線源）
３     検出器（検出手段）
８     画像生成部（画像生成手段）
９     ヒストグラム生成部（ヒストグラム生成手段）
１０   区間設定部（画素値区間設定手段）
１１   マップ生成部（マップ生成手段）
１２   局所的輝度調整部（輝度調整手段）
１３   合成部（画像合成手段）
１７   操作卓（入力手段）
【図１】
2014134531.tif 000003
【図２】
2014134531.tif 000004
【図３】
2014134531.tif 000005
【図４】
2014134531.tif 000006
【図５】
2014134531.tif 000007
【図６】
2014134531.tif 000008
【図７】
2014134531.tif 000009
【図８】
2014134531.tif 000010
【図９】
2014134531.tif 000011
【図１０】
2014134531.tif 000012
【図１１】
2014134531.tif 000013
【図１２】
2014134531.tif 000014
【図１３】
2014134531.tif 000015
【図１４】
2014134531.tif 000016
【図１５】
2014134531.tif 000017
【図１６】
2014134531.tif 000018
【図１７】
2014134531.tif 000019
【図１８】
2014134531.tif 000020
【図１９】
2014134531.tif 000021
【図２０】
2014134531.tif 000022
【図２１】
2014134531.tif 000023