(57)【要約】【課題】透視撮影を積算して得られる積算画像をリアルタイムに生成できる放射線検査装置を提供する。【解決手段】本発明の構成によれば、試料Ｗの像と量子ノイズとが写り込んだ透視画像Ｐを次々と撮影して、これらを累積的に積算することにより積算画像Ｒを生成する構成となっている。本発明の特徴は、生成される積算画像Ｒの枚数が撮影された透視画像Ｐの枚数よりも少なくなっていることにある。すなわち、本発明によれば、透視画像Ｐが生成されても必ずしも積算画像Ｒを生成しない。このようにすれば積算画像Ｒの生成動作が間引かれて軽減されるので、積算画像Ｒの生成が透視画像Ｐの生成に遅れることなく、積算画像Ｒをリアルタイムに生成できる放射線検査装置が提供できる。【選択図】図１
2014081202.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、検査対象の像と量子ノイズとが写り込んだ透視画像を生成する画像生成手段と、
検査対象を次々と撮影して得られる前記透視画像を累積的に積算することにより量子ノイズが除去された積算画像を生成する画像積算手段とを備え、
前記画像積算手段が生成する前記積算画像の枚数は、撮影された前記透視画像の枚数よりも少なくなってい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、
前記積算画像に対して視認性の調整をする画像処理を施す画像処理手段を備えることを特徴とする放射線検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の放射線検査装置において、
前記画像積算手段は、前記透視画像が連写されるに従い、積算画像を生成した時点から次に積算画像を生成する時点までに撮影された前記透視画像の枚数が多くなるように動作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、
前記画像積算手段は、前記透視画像の枚数が２ｋ枚となったときに積算画像を生成することを特徴とする放射線検査装置。ただし、ｋは整数とする。
【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、透視画像を取得する放射線検査装置に係り、特に、量子ノイズを軽減する積算処理機能を備える放射線検査装置に関する。
【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１４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（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この様な放射線検査装置によって撮影された透視画像は、量子ノイズにより視認性が悪化している場合がある。量子ノイズとは、Ｘ線検出量の統計的変動であり検出器５４上にランダムに発生するノイズである。この様な量子ノイズは、透視画像上に粒状のノイズとして現れる。
【０００４】
従来構成には、検査の邪魔となる量子ノイズの影響を取り除く構成となっているものがある。この様な放射線検査装置は、撮影を何度も繰り返し、その度に得られた透視画像を積算する。積算される透視画像の各々には、量子ノイズが写り込んでいるものの、量子ノイズが画像上に現れるパターンは互いに異なっている。したがって、複数の透視画像を重ね合わせると、量子ノイズ同士が相殺される。一方、透視画像に写り込む検査対象物は、透視画像の間で同じように写り込んでおり、検査対象物の像は、積算により相殺されずにそのまま残る。このように従来方法によれば、透視画像から量子ノイズのみを取り除くことができるのである。
【０００５】
従来構成において、量子ノイズが除去される様子について説明する。まず、検査対象物を動かさない状態で撮影が繰り返される。そして、撮影が行われる度に、透視画像が生成される。透視画像が生成されると、透視画像の積算処理が行われ、積算画像が生成される。したがって、積算画像は、撮影が行われる度に更新されるのである。ところで、積算画像を生成する積算処理は、撮影を通じて現在までに生成された透視画像の全ての積算となっている。積算処理に用いられる透視画像の枚数が増えればそれだけ量子ノイズは軽減されていくことからすると、透視画像が撮影された当初から画像の連写が進むにつれ次第に量子ノイズが軽減された積算画像が生成されることになる。
【０００６】
積算画像は、生成されると直ちに装置に付属のモニタに表示される。検査者がこのモニタを観察すれば、透視画像の連写が進むにつれ最新の透視撮影を反映した積算画像が更新されていく様子を視認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２７６１３３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、上述のような構成によれば、次のような問題点がある。
すなわち、従来構成によれば、積算画像をリアルタイムに生成できないという問題がある。積算画像の生成が画像の連写に追いつかないのである。
【０００９】
従来構成において、積算画像の生成は、透視画像が有する画素値を累積的に足し合わせ、その合計を現在まで生成された透視画像の枚数で除算し、その結果生成された画像に画像処理を施すことにより行われる。この一連の動作は、除算処理や画像処理などの高負荷の演算を含んでしまっている。したがって、透視画像が生成される度に積算画像を生成しようとすると、装置が行う演算はかなりの高負荷となってしまう。
【００１０】
すると、透視画像が撮影される時間間隔よりも積算画像が生成される時間の方が長くなり、積算画像の生成が透視画像の生成に追いつかなくなるという現象が起こる。例えば、透視画像が１秒間に２０枚生成できるのに積算画像が１秒間に１５枚しか生成できないとすれば、透視画像の撮影が進むうちに積算画像の生成が遅れていくことになる。この場合、透視画像１００枚を撮影するのに５秒しかかからないのに対し、積算画像の生成が終了するには６．７秒もかかってしまう。つまり、従来構成では、透視画像を連写する際に、モニタに積算画像が遅れて表示されてしまうのである。この遅れは、透視画像の連写枚数が増えるだけ大きくなる。
【００１１】
現在では、コンピュータの進歩により演算能力が次第に向上してきている。演算能力が向上すれば、上述の画像生成の遅延が解消するはずである。ところが、コンピュータの進歩とは別に検出器の解像度も日々向上しているのである。検出器の解像度が向上するにつれ透視画像を構成するデータも大きくなり、積算画像を生成するときの負荷が増加する。すると、ますます演算能力の高いコンピュータが必要なる。現状においては、コンピュータの進歩が検出器の解像度の進歩に追いついておらず、上述のような画像生成の遅延は未だ解消されていない。
【００１２】
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、透視撮影を積算して得られる積算画像をリアルタイムに生成することにより、操作性に優れた放射線検査装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、検査対象の像と量子ノイズとが写り込んだ透視画像を生成する画像生成手段と、検査対象を次々と撮影して得られる透視画像を累積的に積算することにより量子ノイズが除去された積算画像を生成する画像積算手段とを備え、画像積算手段が生成する積算画像の枚数は、撮影された透視画像の枚数よりも少なくなっていることを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］本発明の構成によれば、検査対象の像と量子ノイズとが写り込んだ透視画像を次々と撮影して、これらを累積的に積算することにより積算画像を生成する構成となっている。本発明の特徴は、生成される積算画像の枚数が撮影された透視画像の枚数よりも少なくなっていることにある。従来構成では、透視画像が撮影される度に積算画像が生成される構成となっている。しかし、本発明によれば、透視画像が生成されても必ずしも積算画像を生成しない。このようにすれば積算画像の生成動作が間引かれて軽減されるので、積算画像の生成が透視画像の生成に遅れることなく、積算画像をリアルタイムに生成できる放射線検査装置が提供できる。
【００１５】
また、上述の放射線検査装置において、積算画像に対して視認性の調整をする画像処理を施す画像処理手段を備えればより望ましい。
【００１６】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検査装置をより具体的に表している。上述のように積算画像に対して画像処理を行えばより視認性の高い画像を操作者に提供できる。また、画像処理は、積算画像が生成される時にしか実行されない。したがって、透視画像が撮影される度に積算画像が生成され、その度に画像処理が行われる従来構成と比べて画像処理動作が間引かれて軽減されるので、画像処理が透視画像の生成に遅れることがない。
【００１７】
また、上述の放射線検査装置において、画像積算手段は、透視画像が連写されるに従い、積算画像を生成した時点から次に積算画像を生成する時点までに撮影された透視画像の枚数が多くなるように動作すればより望ましい。
【００１８】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検査装置をより具体的に表している。すなわち、透視画像が連写されるに従い、積算画像を生成した時点から次に積算画像を生成する時点までに撮影された透視画像の枚数が多くなるように動作すれば、連写された透視画像の枚数が増えるごとに積算画像の生成動作をより軽減することができる。積算画像に現れる量子ノイズは積算に用いた透視画像の枚数が増えるほど取り除かれにくいという性質がある。したがって、積算画像の生成頻度を透視画像の生成枚数が増えるにつれ少なくしていっても、積算画像の視認性に特に影響はしない。
【００１９】
また、上述の放射線検査装置において、画像積算手段は、透視画像の枚数が２ｋ枚となったときに積算画像を生成すればより望ましい。ただし、ｋは整数とする。
【００２０】
［作用・効果］上述の構成は、本発明の放射線検査装置をより具体的に表している。すなわち、透視画像の枚数が２ｋ枚となったときに積算画像を生成するようにすれば、画像積算手段の動作を更に軽減できる。積算をするときの除算がシフト演算を用いて実現できるからである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の構成によれば、検査対象の像と量子ノイズとが写り込んだ透視画像を次々と撮影して、これらを累積的に積算することにより積算画像を生成する構成となっている。本発明の特徴は、生成される積算画像の枚数が撮影された透視画像の枚数よりも少なくなっていることにある。すなわち、本発明によれば、透視画像が生成されても必ずしも積算画像を生成しない。このようにすれば積算画像の生成動作が間引かれて軽減されるので、積算画像の生成が透視画像の生成に遅れることなく、積算画像をリアルタイムに生成できる放射線検査装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１に係るＸ線検査装置の全体構成を説明する機能ブロック図である。
【図２】実施例１に係る初回の透視画像撮影時における動作を説明する模式図である。
【図３】実施例１に係る合計画像の生成方法について説明する模式図である。
【図４】実施例１に係る合計画像と透視画像との関係を説明する模式図である。
【図５】実施例１に係る規格化処理を説明する模式図である。
【図６】実施例１に係るＬＵＴ画像処理を説明する模式図である。
【図７】実施例１に係る処理画像に量子ノイズが写り込む様子を説明する模式図である。
【図８】実施例１に係る積算枚数と量子ノイズとの関係を説明するグラフである。
【図９】実施例１に係る処理画像を生成するときのタイミングチャートである。
【図１０】実施例１に係る構成の効果を説明する従来構成のタイミングチャートである。
【図１１】実施例１に係る処理画像を生成するときのタイミングチャートである。
【図１２】実施例１に係る構成の効果を説明する従来構成のタイミングチャートである。
【図１３】実施例１に係るＸ線検査装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】従来構成のＸ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】
【００２３】
以降、本発明を実施するための形態について実施例を参照して説明する。実施例１におけるＸ線は、本発明の放射線に相当する。
【実施例１】
【００２４】
＜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射線を照射する。検出器３は、試料Ｗから透過してきたＸ射線を検出する。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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。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。また、検出器移動機構５は、検出器３をＸ線発生装置１に対して回転移動させる目的で設けられている。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。
【００２８】
実施例１の構成においては、検出器３は、試料Ｗに対し移動しない状態で透視画像Ｐを撮影する。また、テーブル２は、透視画像Ｐの撮影中にＸ線発生装置１に対して移動しない。
【００２９】
画像生成部８は、検出器３が出力する信号を基に、試料Ｗの像と量子ノイズとが写り込んだ透視画像Ｐを生成する。試料Ｗの撮影は、Ｘ線発生装置１と試料Ｗとの位置関係、および検出器３と試料Ｗとの位置関係が保たれた状態で複数回に亘って行われる。画像生成部８は、試料Ｗの撮影が行われる度に透視画像Ｐを生成することになる。この透視画像Ｐには、同じ試料Ｗの透視像が同じパターンとなって写り込んでいる。しかしながらこれら透視画像Ｐは、全く同じ画像とはならない。透視画像Ｐには、試料Ｗの透視像の他に時間的に変化する量子ノイズが重なって写り込んでいるからである。画像生成部８は、本発明の画像生成手段に相当する。
【００３０】
画像生成部８で次々と生成された透視画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３……は、画像積算部９に送出され、そこで積算処理が施され、積算画像Ｒに変換される。画像積算部９は、試料Ｗを次々と撮影して得られる透視画像Ｐを累積的に積算することにより量子ノイズが除去された積算画像Ｒを生成する。積算画像Ｒは、ＬＵＴ画像処理部１０に送出される。ＬＵＴ画像処理部１０は、積算画像Ｒのヒストグラムを調節して処理画像Ｓを生成する。この処理画像Ｓは、表示部１８に表示される。試料Ｗの撮影は、複数回に亘って行われることからすると、処理画像Ｓもこれに合わせて複数回生成されることになる。表示部１８は、常に最新の処理画像Ｓを表示するように構成されているので、表示部１８が表示する処理画像Ｓは、撮影が進むにつれて次々と更新される。つまり、表示部１８は、動画を表示していることになる。とはいえ、透視画像Ｐには、同じ試料Ｗの透視像が同じパターンとなって写り込んでいるので、表示部１８を視認しても試料Ｗが動いて見えるわけではない。むしろ、表示部１８を視認すると後述のように処理画像Ｓに現れる量子ノイズが次第に消えていくように見える。画像積算部９は、本発明の画像積算手段に相当し、ＬＵＴ画像処理部１０は、本発明の画像処理手段に相当する。ＬＵＴとはｌｏｏｋｕｐ  ｔａｂｌｅの略である。
【００３１】
透視画像Ｐが連写されるときの初回の撮影で得られる透視画像Ｐ１は、初回以降の透視画像Ｐとは異なる動作により処理画像Ｓ１に変換されるのでこれについて説明する。図２は、透視画像Ｐの連写が開始される際における一枚目の透視画像Ｐ１についての画像処理について説明している。一枚目の透視画像Ｐ１は、後述のＬＵＴ画像処理部１０が行う画像処理が施された後、表示部１８に表示される。従って、画像積算部９は、一枚目の透視画像Ｐ１について実質的に何も行わずに透視画像Ｐ１をＬＵＴ画像処理部１０に渡していることになる。図２における符号Ｑ１，Ｒ１は、画像積算部９が透視画像Ｐ１について生成する中間画像（合計画像Ｑ１，積算画像Ｒ１）を表している。合計画像Ｑ１および積算画像Ｒ１は、透視画像Ｐ１と同じ画像となる。なお、図２における円や直線の図形は透視対象物の像を模式的に表したものであり、網掛けは、画像のコントラストが未調整となっている様子を模式的に表している。以下の図３，図５，図６，図７でも同様である。ちなみに、図７における多数の点は量子ノイズを模式的に表したものである。
【００３２】
もっとも、合計画像Ｑおよび積算画像Ｒが透視画像Ｐと同じとなるのは、初回の撮影で得られる透視画像Ｐ１についてのみである。以降に得られる透視画像Ｐについて生成される合計画像Ｑおよび積算画像Ｒは、いずれも透視画像Ｐとは同じにならない。
【００３３】
画像積算部９が生成する合計画像Ｑについて説明する。図３は、画像積算部９が行う透視画像Ｐの加算処理を示している。図３においては、一連の撮影における初回の撮影で得られる透視画像Ｐ１と、２回目の撮影で得られる透視画像Ｐ２を加算して合計画像Ｑ２が生成される様子を示している。このとき生成される合計画像Ｑ２は、透視画像Ｐ２についてのものであり、画像積算部９に透視画像Ｐ２が入力された際に生成される合計画像となっている。画像積算部９は、透視画像Ｐ１を構成する画素と、これと同一位置にある透視画像Ｐ２上の画素との間で画素値の加算処理を実行し、加算結果を透視画像Ｐ１の画素の配置に倣って２次元状に配列することで合計画像Ｑ２を生成する。
【００３４】
図４は、図３で説明した合計画像Ｑ２以外の合計画像Ｑについて説明している。図４において合計画像Ｑ１が透視画像Ｐ１に等しく、合計画像Ｑ２は、透視画像Ｐ１，Ｐ２の加算結果であることは既に説明済みである。
【００３５】
合計画像Ｑ３は、画像積算部９が透視画像Ｐ３を用いて生成する合計画像である。この画像は、透視画像Ｐ３と合計画像Ｑ２との和となっている。すなわち、画像積算部９は、透視画像Ｐ３を構成する画素と、これと同一位置にある合計画像Ｑ２上の画素との間で画素値の加算処理を実行することにより合計画像Ｑ３を生成するのである。図４においては、合計画像Ｑ３は、透視画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の三つの画像を足し合わせたものとして表現されている。これは、合計画像Ｑ３を生成するときに使用された合計画像Ｑ２が透視画像Ｐ１，Ｐ２の加算結果であることに起因している。
【００３６】
同様に、合計画像Ｑｎは、画像積算部９が透視画像Ｐｎを用いて生成する合計画像である。この画像は、透視画像Ｐｎと合計画像Ｑｎ−１との和となっている。すなわち、画像積算部９は、透視画像Ｐｎを構成する画素と、これと同一位置にある合計画像Ｑｎ−１上の画素との間で画素値の加算処理を実行することにより合計画像Ｑｎを生成するのである。図４においては、合計画像Ｑｎは、透視画像Ｐ１，Ｐ２，……Ｐｎのｎ個の画像を足し合わせたものとして表現されている。これは、合計画像Ｑｎを生成するときに使用された合計画像Ｑｎ−１が透視画像Ｐ１，Ｐ２……Ｐｎ−１の加算結果であることに起因している。
【００３７】
つまり、画像積算部９は、一連の撮影において生成される透視画像Ｐを累積的に加算する動作を繰り返すことで合計画像Ｑを生成する。この様な合計画像Ｑは、足し合わされる透視画像Ｐの枚数が増えるにつれ次第に高い画素値を有するようになるはずである。
【００３８】
続いて、画像積算部９が生成する積算画像Ｒについて図５を参照しながら説明する。画像積算部９は、合計画像Ｑが生成されると、合計画像Ｑを構成する各画素の画素値を整数で除算し、規格化処理がなされた積算画像Ｒを生成する。このとき、合計画像Ｑは、この合計画像Ｑを生成するときに用いられた透視画像Ｐの枚数で除算される。図５においては、合計画像Ｑｎが規格化処理されて積算画像Ｒが生成される様子を示しているので、合計画像Ｑｎは、画像積算部９が行う規格化処理によりｎで除算され、積算画像Ｒｎが生成されたことになる。
【００３９】
画像積算部９が生成した積算画像Ｒは、ＬＵＴ画像処理部１０に送出される。ＬＵＴ画像処理部１０は、積算画像Ｒにヒストグラムの調節を行い、視認性が向上された処理画像Ｓを生成する。図６は、積算画像ＲｎがＬＵＴ画像処理されて処理画像Ｓｎが生成される様子を示している。
【００４０】
実施例１の構成によれば、透視画像Ｐが次々と生成されると、これに合わせて処理画像Ｓも次々と生成される。この処理画像Ｓの基になった積算画像Ｒは、ある枚数の透視画像Ｐを合計した合計画像Ｑをその枚数で除算した画像である。したがって、処理画像Ｓに写り込む試料Ｗの像の明るさは同じとなる。しかも、各処理画像Ｓには試料Ｗが同じパターンで写り込んでいる。そこで、複数生成される処理画像Ｓは、全て同じ画像になるのではないかとも思われる。
【００４１】
しかし、図７に示すように、各処理画像Ｓは、全く同じとはならない。処理画像Ｓに現れる量子ノイズの様子が異なるのである。量子ノイズは、透視画像Ｐを構成する画素の各々にランダムに現れる。従って、複数の透視画像Ｐを生成し、これらを重ね合わせていけば、各透視画像Ｐに写り込む量子ノイズが互いに相殺されるはずである。透視画像Ｐを重ね合わせた画像こそが実施例１の処理画像Ｓなのである。
【００４２】
ここで各処理画像Ｓをよく見ると、量子ノイズが相殺される様子が異なっている。この様な際は、実は処理画像Ｓを生成するときに用いられた透視画像Ｐの枚数の差に起因している。図８は、処理画像Ｓを生成するときに積算に用いた透視画像Ｐの枚数と、処理画像Ｓに含まれる量子ノイズの量の関係を表している。量子ノイズの量をＮとし、透視画像の枚数をｎとすると、Ｎ＝１／ｎ１／２の関係がある。つまり、処理画像Ｓの基となった透視画像Ｐの枚数が多いほど、処理画像Ｓに現れる量子ノイズが少なくなるのである。したがって、透視画像Ｐを増やしながら次々と生成される処理画像Ｓを生成順に見ていけば、画像に現れる量子ノイズが次第に消えていくように見える。つまり、先に生成された処理画像Ｓよりも後に生成された処理画像Ｓの方が視認性が優れている。
【００４３】
処理画像Ｓは、生成され次第、表示部１８に送出され、表示部１８は、処理画像Ｓを表示する。処理画像Ｓは、表示部１８において次々と更新されながら表示される。表示部１８を視認すると、処理画像Ｓ上の量子ノイズが次第に消えていくように見える。
【００４４】
＜本発明の特徴的構成＞
続いて、本発明における特徴的な構成について説明する。本発明は、画像積算部９が行う規格化処理の実行頻度に特徴がある。すなわち、画像積算部９が生成する積算画像Ｒの枚数は、撮影された透視画像Ｐの枚数よりも少なくなっているのである。
【００４５】
図９は、Ｘ線発生装置１と各部８，９，１０，１８の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。図中、放射線照射は、Ｘ線発生装置１が行い、画像生成の動作は画像生成部８が行う。また、加算処理、規格化処理の動作は、画像積算部９が行い、ＬＵＴ画像処理の動作はＬＵＴ画像処理部１０が行う。また、処理画像Ｓの表示は表示部１８が行う。このうち、画像積算部９の動作とＬＵＴ画像処理部１０の動作は、同一のＣＰＵにより実現されるなどの理由から、択一的に行われる。つまり、画像積算部９とＬＵＴ画像処理部１０とは並列的に実行することができない。より具体的に言えば、加算処理、規格化処理およびＬＵＴ画像処理の各々は並列的に実行できないのである。図９においては、この様な逐次演算処理を網掛けで示している。
【００４６】
Ｘ線発生装置１がＸ線を試料Ｗに向けて照射すると、画像生成部８は、その度ごとに透視画像Ｐを生成する。つまり、１回目の放射線照射、２回目の放射線照射、３回目の放射線照射、４回目の放射線照射、５回目の放射線照射が行われる度に、透視画像Ｐ１，透視画像Ｐ２，透視画像Ｐ３，透視画像Ｐ４，透視画像Ｐ５がこの順に逐次生成されるようになっている。
【００４７】
画像積算部９は、透視画像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５が生成される度に加算処理を行い、合計画像Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５を生成する。このうち、画像積算部９は、透視画像Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５については、透視画像の生成後直ちに合計画像Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５の生成を行う。一方、画像積算部９は、透視画像Ｐ２，Ｐ４については、先のＬＵＴ画像処理が終了するのを待って合計画像Ｑ２，Ｑ４の生成を行う。従って、画像積算部９は、透視画像Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５が生成されてから奇数番の合計画像Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５が生成されるまでの時間よりも透視画像Ｐ２，Ｐ４が生成されてから偶数番の合計画像Ｑ２，Ｑ４が生成されるまでの時間が長くなるように動作する。奇数番の合計画像Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５を生成するときの加算動作を即時加算と呼ぶことにし、偶数番の合計画像Ｑ２，Ｑ４を生成するときの加算動作を遅延加算と呼ぶことにする。
【００４８】
なお、上述のように、画像積算部９は、１回目の撮影で生成される透視画像Ｐ１について実質的に何ら画像処理を加えない。したがって、１回目の撮影における加算処理と規格化処理は、省いたほうがより画像処理が高速化する。しかし、図９においては、説明の便宜上、透視画像Ｐ１についても他の透視画像Ｐと同様に取り扱われるものとし、画像積算部９は、透視画像Ｐ１についても加算処理および規格化処理を行うものとして説明している。
【００４９】
＜本発明の特徴的構成＞
本発明の最も特徴的なのは、画像積算部９が、必ずしも全ての合計画像Ｑに対して規格化処理を行うわけではないということにある。すなわち、画像積算部９は、偶数番の合計画像Ｑ２，Ｑ４を生成しても規格化処理を行わないのである。一方、画像積算部９は、奇数番の合計画像Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５を生成した場合は、直ちに規格化処理を施して積算画像Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５を生成するように動作する。
【００５０】
つまり、画像積算部９は、全ての合計画像Ｑについて規格化処理をするわけではなく、偶数番の合計画像Ｑ２，Ｑ４については、規格化処理をしない。つまり、画像積算部９が行う規格化処理の実行頻度は、奇数番の透視画像Ｐの生成頻度と同じとなり、透視画像Ｐが撮影される頻度の半分となる。このように、規格化処理の実行頻度を抑えることで、画像積算部９における規格化処理の負荷は半分となる。ただし、画像積算部９は、透視画像Ｐに対する加算処理を奇数番、偶数番の区別なく実行する。この加算処理は、除算が必要となる規格化処理よりも演算の負担が小さくいので、透視画像Ｐの生成の度に実行しても画像積算部９の動作をそれほど遅延させはしない。
【００５１】
ＬＵＴ画像処理部１０は、積算画像Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５にＬＵＴ画像処理を実行し、処理画像Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５を生成する。すなわち、ＬＵＴ画像処理部１０は、偶数番の処理画像Ｓを生成しない。画像積算部９が偶数番の積算画像Ｒを生成せず、ＬＵＴ画像処理の基となる画像がないからである。この様な事情から、ＬＵＴ画像処理部１０にかかる負荷は、奇数番、偶数番の積算画像Ｒの両方を生成する場合と比べて半分となる。
【００５２】
以上の動作をまとめると、以下のようになる。実施例１に係るＸ線検査装置が有する画像積算部９，およびＬＵＴ画像処理部１０を実現するＣＰＵは、透視画像Ｐ１の即時加算処理→規格化処理→ＬＵＴ画像処理→透視画像Ｐ２の遅延加算処理→透視画像Ｐ３の即時算処理→規格化処理→ＬＵＴ画像処理→透視画像Ｐ４の遅延加算処理→透視画像Ｐ５の即時算処理の順に各処理を逐次実行する。
【００５３】
表示部１８は、処理画像Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５が生成され次第、直ちに表示する。したがって、表示部１８には、奇数番の処理画像Ｓを表示する。つまり、実施例１の構成によれば、Ｘ線照射（透視画像Ｐの生成）２回につき１回の割合で処理画像Ｓの更新がなされる。
【００５４】
このように画像積算部９およびＬＵＴ画像処理部１０にかかる負荷を軽減することにより、透視画像Ｐの生成の速さに処理画像Ｓの生成処理を追いつかせることができる。
【００５５】
図１０は、従来構成における処理画像Ｓの生成方法を表している。すなわち、透視画像Ｐの各々について処理画像Ｓを生成する構成である。図１０を見れば分かるように、透視画像Ｐが生成されてから次の透視画像Ｐが生成されるまでの間の時間よりも、処理画像Ｓを生成するのに必要な時間の方が長い。したがって、処理画像Ｓの生成が透視画像Ｐの生成に追いつかず、処理画像Ｓの表示が透視画像Ｐの連写動作と比べて次第に遅くなっていく。実施例１の構成では、この様なことがなく、処理画像Ｓをリアルタイムに表示できる。
【００５６】
図１１は、実施例１の構成の効果がより分かるようにＸ線照射と処理画像Ｓの表示とのタイミングの関係を簡略的に示したタイミングチャートである。実施例１の構成では、Ｘ線照射２回に対し１回の割合で処理画像Ｓが表示部１８に表示される。したがって、従来構成と比べて処理画像Ｓの生成に余裕が生じ、奇数回目のＸ線照射が行われると、直ちに処理画像Ｓの表示を更新することができる。
【００５７】
これに比べて、図１２に示す従来方法では、撮影が行われてもその結果を直ちに表示することができない。撮影から次の撮影までの時間よりも処理画像Ｓの生成から次の処理画像Ｓの生成までの時間の方が長いからである。この様な状態で撮影を続けていくと、撮影に対する処理画像Ｓ生成の遅れが次第に積み重なっていき、透視画像Ｐの撮影が長引くほど最新の撮影結果を反映した処理画像Ｓの生成に時間がかかる。
【００５８】
すると操作者は、透視画像Ｐの連写終了後、最後に撮影された透視画像Ｐを反映した処理画像Ｓが生成されるまで長い時間待たなければならなくなる。処理画像Ｓを生成するときに積算された透視画像Ｐの枚数が多ければ、量子ノイズの少ない処理画像Ｓが得られるのであるから、最後の透視画像Ｐの撮影を反映した処理画像Ｓは、操作者が所望する画像となりやすい。従って、透視画像Ｐの連写が終わっても最終的な処理画像Ｓがなかなか表示されないと、操作者は、煩雑さを感じてしまう。
【００５９】
この点、本発明によれば、処理画像Ｓの生成が遅れず操作性に優れたＸ線検査装置が提供できる。すなわち、実施例１の構成によれば、透視画像Ｐの連写が終了すると、直ちにこれを反映した処理画像Ｓが表示部１８に表示される。つまり、実施例１の構成は、透視画像Ｐの連写が進むに連れ、処理画像Ｓの表示が次第に遅れていくことがない。
【００６０】
Ｘ線制御部１１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、撮影された断層画像が表示されるものである。記憶部１９は、透視画像Ｐ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１１，１６ａ，１６ｂおよび各部８，９，１０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。
【００６１】
＜Ｘ線検査装置の動作＞
続いて、図１３を参照してＸ線検査装置の動作を説明する。実施例１に係るＸ線検査装置を用いて試料Ｗの透視像を生成するには、まず、試料Ｗがテーブル２に載置される（検査対象載置ステップＳＴ１）。
【００６２】
次に、操作者が操作卓１７を通じてＸ線検査装置に対し透視画像Ｐの連写の指示を行うと、Ｘ線検査装置は１回目の撮影行う（初回撮影ステップＳＴ２）。この撮影により透視画像Ｐ１が撮影され、これを基に処理画像Ｓ１が生成される。この処理画像Ｓ１は表示部１８に表示される。このように初回の撮影についての処理画像Ｓ１を表示部１８に表示するようにすれば、撮影開始の直後に処理画像Ｓ１の表示がなされることになり、装置のレスポンスを向上させることができる。また、このとき、画像積算部９は、合計画像Ｑ１の初期化を行う。
【００６３】
続いて、Ｘ線検査装置は、透視画像Ｐの連写を開始する（連写開始ステップＳＴ３）。これにより透視画像Ｐが所定のフレームレート（時間間隔）で撮影されることになる。この連写は、例えば２０ｆｐｓ程度の連写速度で行われる。
【００６４】
画像生成部８は、検出器３から送出された検出データを基に透視画像Ｐを生成する（透視画像生成ステップＳＴ４）このとき画像生成部８が生成した透視画像Ｐは、ｎ回目の撮影で生成された透視画像Ｐｎであるものとする。画像生成部８は、透視画像Ｐｎを生成するとこれを画像積算部９に送出し、画像積算部９は、この透視画像Ｐｎを使用して合計画像Ｑｎを生成する（加算ステップＳＴ５）。この合計画像Ｑｎは、撮影が開始されてから現在までに生成された透視画像Ｐ１……透視画像Ｐｎが累積的に合計されたものとなっている。
【００６５】
ここで、画像積算部９は、表示部１８の表示を更新するかどうかの条件により、異なる動作をする。画像積算部９が生成した透視画像Ｐの撮影回数ｎが奇数回の場合は、この条件分岐はＹＥＳとなり、偶数の場合はＮＯとなる。条件分岐がＮＯの場合、画像積算部９は、ステップＳＴ４の動作に戻り、次回の透視画像Ｐｎ＋１の生成および合計画像Ｑｎ＋１の生成を行う。
【００６６】
条件分岐がＹＥＳの場合、合計画像Ｑｎの規格化およびＬＵＴ画像処理が行われ、処理画像Ｓｎが生成される（規格化ステップＳＴ６，ＬＵＴ画像処理ステップＳＴ７）。生成された処理画像Ｓｎは、表示部１８に送出され、前回の処理画像Ｓｎ−２を表示していた表示部１８の表示が新しい処理画像Ｓｎに更新される（表示更新ステップＳＴ８）。
【００６７】
ここで、Ｘ線検査装置は、記憶部１９に記憶された撮影終了の設定値に従い、透視画像Ｐの連写を終了するかを判断する。Ｘ線検査装置は、撮影回数ｎが設定値に満たない場合、Ｘ線検査装置は、動作をステップＳＴ４に戻し、処理画像Ｓの生成を続行するとともに、撮影回数ｎが設定値となった時点で撮影を終了する。撮影終了の設定値は、例えば６４である。
【００６８】
以上のように、本発明の構成によれば、試料Ｗの像と量子ノイズとが写り込んだ透視画像Ｐを次々と撮影して、これらを累積的に積算することにより積算画像Ｒを生成する構成となっている。本発明の特徴は、生成される積算画像Ｒの枚数が撮影された透視画像Ｐの枚数よりも少なくなっていることにある。従来構成では、透視画像Ｐが撮影される度に積算画像Ｒが生成される構成となっている。しかし、本発明によれば、透視画像Ｐが生成されても必ずしも積算画像Ｒを生成しない。このようにすれば積算画像Ｒの生成動作が間引かれて軽減されるので、積算画像Ｒの生成が透視画像Ｐの生成に遅れることなく、積算画像Ｒをリアルタイムに生成できるＸ線検査装置が提供できる。
【００６９】
上述のように積算画像Ｒに対してＬＵＴ画像処理を行えばより視認性の高い画像を操作者に提供できる。ＬＵＴ画像処理は、積算画像Ｒが生成される時にしか実行されない。したがって、透視画像Ｐが撮影される度に積算画像Ｒが生成され、その度にＬＵＴ画像処理が行われる従来構成と比べてＬＵＴ画像処理動作が間引かれて軽減されるので、ＬＵＴ画像処理が透視画像Ｐの生成に遅れることがない。
【００７０】
また、テーブル２がＸ線発生装置１に対して移動しない状態でありかつ、検出器３が試料Ｗに対し移動しない状態で透視画像Ｐを撮影するようにすれば、透視画像Ｐには同じ試料Ｗ物の像が写り込むので、これを積算すれば、量子ノイズのみが除かれた積算画像Ｒが得られる。
【００７１】
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。
【００７２】
（１）上述の構成では、画像積算部９は、透視画像Ｐの撮影回数が奇数回のときに積算画像Ｒの生成を行うように動作していたが、本発明はこの構成に限られない。画像積算部９が行う積算画像Ｒの生成動作の頻度をより少なくするように構成することもできる。例えば、透視画像Ｐの撮影回数が１，２，４，８，１６……，２ｋ回のときに積算画像Ｒを生成するように画像積算部９を生成するようにしてもよい。すなわち、画像積算部９は、透視画像Ｐの枚数が２ｋ枚となったときに動作する。ただしｋは整数とする。
【００７３】
このようにすることで、画像積算部９が積算画像Ｒを生成するときに行う規格化処理を高速化することができる。画像積算部９は、ＣＰＵにより実現される。ＣＰＵは、一般に２ｋで割る演算を他の除算に比べて極めて高速に行うことができる。シフト演算を利用することができるからである。従って、本変形例のように構成すれば、より画像積算部９の負荷が軽減され確実に処理画像Ｓをリアルタイムに表示できるＸ線検査装置が提供できる。
【００７４】
本変形例では、表示部１８に表示された処理画像Ｓ１が処理画像Ｓ２に更新される間に１枚の透視画像Ｐが撮影されているのに対し、処理画像Ｓ２が処理画像Ｓ３に更新される間に２枚の透視画像Ｐが、処理画像Ｓ３が処理画像Ｓ４に更新される間に４枚の透視画像Ｐが、処理画像Ｓ４が処理画像Ｓ５に更新される間に８枚の透視画像Ｐがそれぞれ撮影される。このように、本変形例は、透視画像Ｐの連写が進むにつれ処理画像Ｓの更新の頻度が少なくなる構成となっている。すなわち、画像積算部９は、透視画像Ｐが連写されるに従い、積算画像Ｒを生成した時点から次に積算画像Ｒを生成する時点までに撮影された透視画像Ｐの枚数が多くなるように動作する。従って、本変形例では画像積算部９が行う積算画像Ｒの生成動作の頻度を少なくしすぎた結果、画像の視認性に影響してしまうとも考えられる。
【００７５】
しかし、量子ノイズの低減特性を鑑みれば、本変形例を採用しても画像の視認性は悪化しない。すなわち、処理画像Ｓを生成するときに用いた透視画像Ｐの枚数が増えるにつれ、次第に量子ノイズが低減されにくくなるという特性があるのである（図８参照）。この事情をふまえたうえで、２つの処理画像Ｓの比較をしてみる。すなわち、ｎ枚の透視画像Ｐを基に生成した処理画像Ｓｎと、ｎ＋１枚の透視画像Ｐを基に生成した処理画像Ｓｎ＋１とを比較すると、確かに処理画像Ｓｎ＋１の方が処理画像Ｓｎよりも量子ノイズが低減されている。
【００７６】
しかし、ｎが十分に大きくなってくると、量子ノイズが低減されにくくなり処理画像Ｓｎと処理画像Ｓｎ＋１との間の画質の差が次第に軽微なものとなっていく。いいかえれば、処理画像Ｓを生成するときに用いる透視画像Ｐの枚数が増えるにつれ、処理画像Ｓの視認性に変化がなくなっていくということになる。この様な事情があるので、処理画像Ｓを生成するときに用いる透視画像Ｐの枚数が増えるにしたがって処理画像Ｓの生成頻度を少なくするよう装置を構成しても、検査者の視認性を大きく損なうことがないのである。
【００７７】
このように、透視画像Ｐが連写されるに従い、積算画像Ｒを生成した時点から次に積算画像Ｒを生成する時点までに撮影された透視画像Ｐの枚数が多くなるように動作すれば、連写された透視画像Ｐの枚数が増えるごとに積算画像Ｒの生成動作をより軽減することができる。積算画像Ｒに現れる量子ノイズは積算に用いた透視画像Ｐの枚数が増えるほど取り除かれにくいという性質がある。したがって、積算画像Ｒの生成頻度を透視画像Ｐの生成枚数が増えるにつれ少なくしていっても、積算画像Ｒの視認性に特に影響はしない。
【００７８】
また、透視画像Ｐの枚数が２ｋ枚となったときに積算画像Ｒを生成するようにすれば、画像積算部９の動作を更に軽減できる。積算をするときの除算がシフト演算を用いて実現できるからである。
【００７９】
本変形例において、積算画像Ｒの生成を透視画像Ｐの枚数が４ｋ枚となったときに行うようにしてもよい。更に言えば、積算画像Ｒの生成を透視画像Ｐの枚数が２のみを素因数とする数となったときに行うようにすれば、上述のシフト演算による効果を得ることができる。
【００８０】
（２）上述の構成では、検出器３がＸ線発生装置１に対して移動しない状態で透視画像Ｐの連写を行っていたが、本発明は、この構成に限られない。すなわち、試料Ｗの撮影方向を移動させながら透視画像Ｐの連写を行ってもよい。このとき、検出器３の移動は、検出器移動機構５により実現されることになる。同様に、テーブル２をＸ線発生装置１に対して移動させながら透視画像Ｐの連写を行ってもよい。このとき、テーブル２の移動は、ＸＹ移動機構６により実現されることになる。本変形例では、試料Ｗの撮影方向を変えながら透視画像Ｐが撮影される。
【００８１】
（３）上述の構成では、透視画像Ｐの撮影２回あたり１回の割合で処理画像Ｓを生成するようになっていたが、本発明はこの構成に限られない。本発明は、例えば、透視画像Ｐの撮影３回あたり１回の割合で処理画像Ｓを生成するように構成することもできる。このように本発明は、透視画像Ｐの撮影何回当たりに処理画像Ｓを生成するかを自由に設定することができる。その他、本発明の取り得る構成として、透視画像Ｐの撮影回数を予め個別に指定しておき、指定された回数だけ透視画像Ｐが撮影された場合に処理画像Ｓを生成するようにしてもよい。
【００８２】
（４）上述の構成によれば、積算画像Ｒに対してＬＵＴ画像処理が行われている。本発明はこの構成に限られず、ＬＵＴ画像処理の代わりに積算画像Ｒに対してフィルタ処理やエッジ強調処理などの画像の視認性を調節を施す構成としてもよい。また、積算画像Ｒに対し複数の画像処理を組み合わせて実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
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     画像積算部（画像積算手段）
１０   ＬＵＴ画像処理部（画像処理手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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