(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴ画像を補正して測定対象物のエッジを精確に特定することができるＸ線三次元測定装置を提供する。【解決手段】三次元座標軸上における測定対象物のＸ線ＣＴ画像を取得する画像取得手段１０と、三次元座標軸上における測定対象物の三次元形状の位置情報を取得する位置情報取得手段２０と、画像取得手段１０で取得した測定対象物のＸ線ＣＴ画像を位置情報取得手段２０で取得した測定対象物の三次元形状の位置情報で補正する画像補正手段３０と、を備えるＸ線三次元測定装置１である。画像補正手段３０は、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュを設定し、位置情報取得手段２０で取得した測定対象物の三次元形状の位置情報を点群としてメッシュ上に配置し、点群からなる実測エッジとＸ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元座標軸上における測定対象物のＸ線ＣＴ画像を取得する画像取得手段と、
前記三次元座標軸上における前記測定対象物の三次元形状の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記画像取得手段で取得した前記測定対象物のＸ線ＣＴ画像を前記位置情報取得手段で取得した前記測定対象物の三次元形状の位置情報で補正する画像補正手段と、
を備え、
画像補正手段は、前記Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュを設定し、前記位置情報取得手段で取得した前記測定対象物の三次元形状の位置情報を点群として前記メッシュ上に配置し、前記点群からなる実測エッジと前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、前記差分が所定の範囲内に収まるように前記Ｘ線ＣＴ画像を補正する、
Ｘ線三次元測定装置。
【請求項２】
前記実測エッジの一部分と前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジの一部分との間の相関関係情報を取得する相関情報取得手段と、
前記相関関係情報と前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジの他の部分とに基づいて前記実測エッジの他の部分を推定するエッジ推定手段と、
をさらに備え、
前記画像補正手段は、前記エッジ推定手段で推定した実測エッジと前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、前記差分が所定の範囲内の収まるように前記Ｘ線ＣＴ画像を補正する、請求項１に記載のＸ線三次元測定装置。
【請求項３】
前記補正は、前記Ｘ線ＣＴ画像の拡大、縮小、平行移動及び回転移動の少なくとも何れか一つを含む、請求項１又は２に記載のＸ線三次元測定装置。
【請求項４】
三次元座標軸上における測定対象物のＸ線ＣＴ画像を取得する画像取得工程と、
前記三次元座標軸上における前記測定対象物の三次元形状の位置情報を取得する位置情報取得工程と、
前記画像取得工程で取得した前記測定対象物のＸ線ＣＴ画像を前記位置情報取得工程で取得した前記測定対象物の三次元形状の位置情報で補正する画像補正工程と、
を含み、
画像補正工程では、前記Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュを設定し、前記位置情報取得工程で取得した前記測定対象物の三次元形状の位置情報を点群として前記メッシュ上に配置し、前記点群からなる実測エッジと前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、前記差分が所定の範囲内に収まるように前記Ｘ線ＣＴ画像を補正する、
Ｘ線三次元測定方法。
【請求項５】
前記実測エッジの一部分と前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジの一部分との間の相関関係情報を取得する相関情報取得工程と、
前記相関関係情報と前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジの他の部分とに基づいて前記実測エッジの他の部分を推定するエッジ推定工程と、
をさらに含み、
前記画像補正工程は、前記エッジ推定手段で推定した実測エッジと前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、前記差分が所定の範囲内の収まるように前記Ｘ線ＣＴ画像を補正する、請求項４に記載のＸ線三次元測定方法。
【請求項６】
前記補正は、前記Ｘ線ＣＴ画像の拡大、縮小、平行移動及び回転移動の少なくとも何れか一つを含む、請求項４又は５に記載のＸ線三次元測定方法。
【請求項７】
コンピュータに、三次元座標軸上において取得した測定対象物のＸ線ＣＴ画像を前記三次元座標軸上において取得した前記測定対象物の三次元形状の位置情報で補正する画像補正工程を実行させるＸ線三次元画像補正プログラムであって、
画像補正工程では、前記Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュを設定し、前記測定対象物の三次元形状の位置情報を点群として前記メッシュ上に配置し、前記点群からなる実測エッジと前記Ｘ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、前記差分が所定の範囲内に収まるように前記Ｘ線ＣＴ画像を補正する、Ｘ線三次元画像補正プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線三次元測定装置及びＸ線三次元測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、製造業のデジタル化が進行している。三次元プリンタは、そのデジタル化の中心的存在であり、従来の製造法では作り出すことができなかった複雑な部品や製品を生み出すことができることから、少量多種の高付加価値部品を必要とする航空機産業等において部品生産の一角を担っている。このような三次元プリンタを用いて生み出される高付加価値製品にとって、品質保証・性能評価は生命線であるため、今後は精密測定技術を採用した寸法精度保証が不可欠になるものと予想される。但し、そのような高付加価値製品を従来の精密測定技術（三次元測定機、デジタイザ等）のみで対応することには限界があることから、複雑形状や内部構造を精密に測定する技術の開発が望まれてきた。
【０００３】
そこで、近年においては、Ｘ線ＣＴ装置を用いた三次元測定技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなＸ線ＣＴ装置を三次元測定機として用いる場合には、Ｘ線発生装置やＸ線検出器等の機械系の歪みを補正する必要がある。このため、機械系の歪みの補正を可能にした三次元測定用のＸ線ＣＴ装置が提案されている（例えば、非特許文献１及び２参照）。このような補正を可能にしたＸ線ＣＴ装置においては、ルビー球を多数配置した校正治具を計測標準として採用し、ルビー球の中心間距離を測定することで一定の測定精度を維持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４７１０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】高辻 利之、阿部  誠、佐藤  理、大澤 尊光、「光三次元計測の産業応用と標準化」、 月刊OPTRONICS、独立行政法人産業技術総合研究所、平成２５年  ８月、No.380、p.86-90
【非特許文献２】高辻利之、大澤尊光、 藤本弘之、「三次元計測における光学と機械の融合 Dimensional CT装置を用いた幾何学量計測」、光技術コンタクト、独立行政法人産業技術総合研究所、平成２３年２月２０日、Vol.49、No.2、p.18-26
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の三次元測定用のＸ線ＣＴ装置は、非特許文献１及び２に開示されているような計測標準（校正治具）を用いた場合には一定の寸法精度を維持できるものの、実際の測定対象物を用いた測定においては寸法精度を維持できないことが知られている。この理由としては、Ｘ線検出器の解像度が実際の測定精度と比較して低いことや、実際の測定対象物の形状・材質が様々であること等が挙げられる。Ｘ線検出器としては、半導体を集積させたフラットパネルが最も高解像度であり、その画素サイズは１００μｍ程度に設定されている。しかし、測定対象物を透過したＸ線が様々な方向から混入すること等の理由により、現状ではこれ以上画素サイズを小さくすることが困難となっている。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、Ｘ線ＣＴ画像を補正して測定対象物のエッジを精確に特定することができるＸ線三次元測定装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明に係るＸ線三次元測定装置は、三次元座標軸上における測定対象物のＸ線ＣＴ画像を取得する画像取得手段と、三次元座標軸上における測定対象物の三次元形状の位置情報を取得する位置情報取得手段と、画像取得手段で取得した測定対象物のＸ線ＣＴ画像を位置情報取得手段で取得した測定対象物の三次元形状の位置情報で補正する画像補正手段と、を備え、画像補正手段は、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュを設定し、位置情報取得手段で取得した測定対象物の三次元形状の位置情報を点群としてメッシュ上に配置し、点群からなる実測エッジとＸ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正する。
【０００９】
本発明に係るＸ線三次元測定装置は、実測エッジの一部分とＸ線ＣＴ画像のエッジの一部分との間の相関関係情報を取得する相関情報取得手段と、相関関係情報とＸ線ＣＴ画像のエッジの他の部分とに基づいて実測エッジの他の部分を推定するエッジ推定手段と、をさらに備えることができる。かかる場合において、画像補正手段としては、エッジ推定手段で推定した実測エッジとＸ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正する手段を採用することができる。
【００１０】
また、本発明は、三次元座標軸上における測定対象物のＸ線ＣＴ画像を取得する画像取得工程と、三次元座標軸上における測定対象物の三次元形状の位置情報を取得する位置情報取得工程と、画像取得工程で取得した測定対象物のＸ線ＣＴ画像を位置情報取得工程で取得した測定対象物の三次元形状の位置情報で補正する画像補正工程と、を含み、画像補正工程にて、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュを設定し、位置情報取得工程で取得した測定対象物の三次元形状の位置情報を点群としてメッシュ上に配置し、点群からなる実測エッジとＸ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正する、Ｘ線三次元測定方法を提供する。
【００１１】
本発明に係るＸ線三次元測定方法は、実測エッジの一部分とＸ線ＣＴ画像のエッジの一部分との間の相関関係情報を取得する相関情報取得工程と、相関関係情報とＸ線ＣＴ画像のエッジの他の部分とに基づいて実測エッジの他の部分を推定するエッジ推定工程と、をさらに含むことができる。かかる場合において、画像補正工程として、エッジ推定手段で推定した実測エッジとＸ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正する工程を採用することができる。
【００１２】
また、本発明は、コンピュータに、三次元座標軸上において取得した測定対象物のＸ線ＣＴ画像を三次元座標軸上において取得した測定対象物の三次元形状の位置情報で補正する画像補正工程を実行させ、該画像補正工程にて、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュを設定し、測定対象物の三次元形状の位置情報を点群としてメッシュ上に配置し、点群からなる実測エッジとＸ線ＣＴ画像のエッジとの差分を算出し、差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正するＸ線三次元画像補正プログラムも提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態に係るＸ線三次元測定装置の機能的構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本実施形態に係るＸ線三次元測定装置の側面図である。
【図３】本実施形態に係るＸ線三次元測定装置の平面図である。
【図４】本実施形態に係るＸ線三次元測定装置の表示画面に表示された一例としての測定対象物のＸ線ＣＴ画像を示す図である。
【図５】本実施形態に係るＸ線三次元測定装置の位置情報取得手段で取得した測定対象物の三次元形状の位置情報をＸ線ＣＴ画像上にプロットした状態を示す図である。
【図６】本実施形態に係るＸ線三次元測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】本実施形態に係るＸ線三次元測定方法における位置情報のプロット方法を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
まず、図１〜図５を用いて、本実施形態に係るＸ線三次元測定装置１の構成について説明する。Ｘ線三次元測定装置１は、三次元座標軸上における測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を取得する画像取得手段１０と、三次元座標軸上における測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報を取得する位置情報取得手段２０と、画像取得手段１０で取得した測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を位置情報取得手段２０で取得した測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報で補正する画像補正手段３０と、を備えるものである。
【００１６】
画像取得手段１０は、測定対象物Ｏに対してＸ線を照射し測定対象物Ｏの回転角毎の投影データを検出することにより、所定の三次元座標軸上における測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を取得する。このために、画像取得手段１０は、例えば、Ｘ線を照射するＸ線源２と、測定対象物Ｏを透過した特性Ｘ線を検出する検出器３と、Ｘ線源２と検出器３との間に配置され測定対象物Ｏを設置するための設置台４と、これらＸ線源２と検出器３と設置台４とを設置するための共通ステージ５と、検出器３で計測された特性Ｘ線量（特性Ｘ線ピーク）を数値化する信号処理手段１１と、信号処理手段による数値データに基づいて画像を再構成する画像再構成手段１２と、を有している。
【００１７】
検出器３としては、フラットパネルディテクタやＣｄＴｅ検出器等を採用することができる。設置台４は、図示されていない移動機構によって所定の回転軸を中心に回転運動を行うとともに、回転軸に直行する軸に沿って直線運動を行うように構成されている。設置台４は、高い剛性を有するグラナイトやダクタイル鋳鉄で構成することが好ましい。画像取得手段１０で使用される三次元座標軸（ＸＹＺ軸）の中心は、図２及び図３に示すように、平面視で共通ステージ５の中央の位置であって共通ステージ５の上面から所定の高さだけ上方の位置に配置されている。
【００１８】
信号処理手段１１及び画像再構成手段１２は、コンピュータＣ等のハードウェアと、これに実装されるプログラム等のソフトウェアと、によって構成されている。具体的には、信号処理手段１１及び画像再構成手段１２のためのプログラムが、インターネット等の通信媒体やＵＳＢ等の記録媒体を介してコンピュータＣに読み込まれると、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリ等の記憶部等により各種処理が実行される。かかる実行に必要な各種データや結果データは適宜、入力部や通信部を介して入力され、出力部や表示部（例えば表示画面Ｄ）を介して出力される。ここで、画像再構成手段１２は、フィルタ補正逆投影法、逐次近似法、総当り法（ブルートフォースサーチ）、欲張り法、山登り法、焼きなまし法、誤差逆伝播法、遺伝的アルゴリズム、遺伝的プログラミング、進化戦略、進化的プログラミング等の様々なアルゴリズムを用いて、検出Ｘ線量の数値データに基づき、測定対象物ＯのＣＴ画像を再構成することができる。
【００１９】
なお、Ｘ線源２と検出器３との間にリニアスケールを配置してもよい。このようにすると、設置台４の位置を正確に把握することができ、測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を精確に取得することができる。
【００２０】
位置情報取得手段２０は、図２及び図３に示すように、プローブＰを有するブリッジ型の装置であり、所定の三次元座標軸上における測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報を取得する。位置情報取得手段２０で使用される三次元座標軸は、画像取得手段１０で使用される三次元座標軸と共通とされている。
【００２１】
ここで、測定対象物Ｏ、画像取得手段１０、及び実測手段４０のプローブＰの位置関係を一致させるように、三次元座標軸、より具体的には例えばプローブＰの原点、を自動的に又はオペレータの操作により設定する。かかる設定方法としては、例えば、特開２０１２−１３７３０１号公報に記載されたゲージを用いて、このゲージのＸ線ＣＴ画像上の球の中心座標と、実測手段４０のプローブＰで測定した当該ゲージの球の中心座標とを一致させる方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
位置情報取得手段２０は、設置台４上に設置された測定対象物Ｏに対してプローブＰを相対的に移動させる移動機構６を有している。移動機構６は、支持部材に上下方向へ昇降可能に支持され先端にプローブＰを有する筒状のスピンドル、スピンドルを上下方向へ昇降させるＺ方向駆動機構、設置台４とスピンドルとを上下方向に対して直交しかつ互いに直交する方向へ相対移動させるＸ方向駆動機構およびＹ方向駆動機構等によって構成することができる。また、プローブＰを含むスピンドルの重量に見合う押上力をスピンドルに発生させるエアバランス機構を移動機構６若しくは位置情報取得手段２０の一部として採用することもできる。これらプローブＰ及び移動機構６は、前述したＸ線源２及び検出器３並びに測定対象物Ｏの設置台４が配置される共通ステージ５上に設置される。すなわち、Ｘ線ＣＴ画像撮影のための要素と三次元形状測定のための要素が一つのステージ上にて組み合わされて一つの測定装置を構成している。この装置構成における三次元座標軸の設定については上述したとおりである。
【００２３】
また、位置情報取得手段２０は、オペレータが操作可能な入力部７を有するとともに、入力部７からの操作入力に応じてプローブＰを移動させるプローブ移動手段２１を有している。さらに、プローブＰの先端には感圧式センサＳが設けられている。オペレータの入力部７の操作によってプローブ移動手段２１を介して移動させられたプローブＰが測定対象物Ｏに接触すると、感圧式センサＳがその接触を検知して、接触した位置の三次元情報が検出されるようになっている。検出された測定対象物Ｏの三次元位置情報は、コンピュータＣ等に送られて処理されることとなる。プローブ移動手段２１もまた、コンピュータＣ等のハードウェアと、これに実装されるプログラム等のソフトウェアと、によって構成されており、プローブ移動手段２１のためのプログラムがコンピュータＣに読み込まれると、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリ等の記憶部等により各種処理が実行される。
【００２４】
画像補正手段３０は、画像取得手段１０で取得した測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を位置情報取得手段２０で取得した測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報で補正するものである。画像補正手段３０は、図１に示すように、画像取得手段１０で取得したＸ線ＣＴ画像を表示画面Ｄに表示する画像表示手段３１と、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュＭを設定して表示画面Ｄに表示するメッシュ設定手段３２と、位置情報取得手段２０で取得した測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報を点群ＰMとしてメッシュＭ上にプロット（配置）する位置情報配置手段３３と、を有している。
【００２５】
図４は、画像表示手段３１によって表示画面Ｄに表示された測定対象物Ｏの三次元Ｘ線ＣＴ画像のエッジ、つまり画像エッジＥXを例示するものである。本実施形態においては、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズを１００μｍに設定している。図５は、メッシュ設定手段３２によって表示画面Ｄに表示されたメッシュＭと、位置情報配置手段３３によってメッシュＭ上にプロットされた測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報の点群ＰMと、点群ＰMを結んで形成した測定対象物Ｏのエッジ、つまり実測エッジＥMと、を例示するものである。メッシュＭのサイズは、例えば１〜２５μｍ程度に設定することができる。画像表示手段３１、メッシュ設定手段３２及び位置情報配置手段３３もまた、コンピュータＣ等のハードウェアと、これに実装されるプログラム等のソフトウェアと、によって構成されており、これら画像表示手段３１、メッシュ設定手段３２及び位置情報配置手段３３のためのプログラムがコンピュータＣに読み込まれると、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリ等の記憶部等により各種処理が実行される。
【００２６】
また、画像補正手段３０は、点群ＰMからなる実測エッジＥMと画像エッジＥXとの差分を算出する差分算出手段３４と、差分算出手段３４で算出した差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正する補正手段３５と、をさらに有している。差分算出手段３４で算出される差分としては、例えば、図５に示されるような実測エッジＥMと画像エッジＥXとの間の距離の特定抽出範囲内における平均二乗誤差を採用することができる。補正手段３５で行われる画像補正としては、Ｘ線ＣＴ画像を拡大又は縮小したり、Ｘ線ＣＴ画像を特定の方向に平行移動させたり、Ｘ線ＣＴ画像を所定の回転軸を中心に回転移動させたりすることを含み、差分の最小化あるいは少なくとも所定範囲内への減少を実現できる限り、拡大、縮小、平行移動及び回転移動の少なくとも何れか一つが補正として実行されれば良い。これら差分算出手段３４及び補正手段３５もまた、コンピュータＣ等のハードウェアと、これに実装されるプログラム等のソフトウェアと、によって構成されており、差分算出手段３４及び補正手段３５のためのプログラムがコンピュータＣに読み込まれると、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリ等の記憶部等により各種処理が実行される。
【００２７】
本実施形態に係るＸ線三次元測定装置１は、実測エッジＥMの一部分と画像エッジＥXの一部分との間の相関関係情報を取得する相関情報取得手段４０と、相関関係情報と画像エッジＥXの他の部分とに基づいて実測エッジＥMの他の部分を推定する（推定エッジＥEを取得する）エッジ推定手段５０と、をさらに備えていてもよい。これらの手段により、測定対象物Ｏの三次元形状のエッジを全て実測する手間を省くことができ、作業効率を向上させることができる。相関情報取得手段４０及びエッジ推定手段５０もまた、コンピュータＣ等のハードウェアと、これに実装されるプログラム等のソフトウェアと、によって構成されており、相関情報取得手段４０及びエッジ推定手段５０のためのプログラムがコンピュータＣに読み込まれると、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリ等の記憶部等により各種処理が実行される。なお、画像補正手段３０の差分算出手段３３で推定エッジＥEと画像エッジＥXとの差分を算出し、差分が所定の範囲内に収まるように補正手段３５でＸ線ＣＴ画像を補正することもできる。
【００２８】
Ｘ線三次元測定装置１は、外部からの振動対策として除振機能を有していることが好ましい。また、三次元測定装置１は、鉛やタングステン等からなる遮蔽体によって遮蔽されることが好ましく、空調手段によってその内部の温度及び湿度が一定に維持されることが好ましい。このようにすると、画像情報取得の際や三次元形状の位置情報取得の際に外部環境の影響を抑制することができ、より精確な三次元情報を得ることができる。
【００２９】
次に、本実施形態に係るＸ線三次元測定装置１を用いて測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を補正する方法について、図４、図５及び図７を適宜参照しながら図６のフローチャートを用いて説明する。
【００３０】
まず、画像取得手段１０のＸ線源２から測定対象物Ｏに対してＸ線を照射し、測定対象物Ｏの回転角毎の投影データを検出器３で検出することにより、所定の三次元座標軸上における測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を取得する（画像取得工程：Ｓ１）。
【００３１】
次いで、画像取得工程Ｓ１で取得した測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を、例えば図４に示したように画像表示手段３１で表示画面Ｄに表示し、従来から採用されているエッジ抽出方法を採用してＸ線ＣＴ画像のエッジ（ここで画像エッジと呼ぶ）ＥXを抽出する（画像表示工程：Ｓ２）。画像表示工程Ｓ２においては、画像取得手段３１の検出器３の仕様等により決まるＸ線ＣＴ画像の画素サイズと同じサイズの初期メッシュを設定しており、当該初期メッシュを一例として図４に表示している。
【００３２】
次いで、位置情報取得手段２０により、三次元座標軸上における測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報を取得する（位置情報取得工程：Ｓ３）。勿論この位置情報取得工程Ｓ３は上記画像表示工程Ｓ２の前に予め行われていてもよい。
【００３３】
次いで、例えば図５に示したように、メッシュ設定手段３２により、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さいメッシュ、つまり詳細メッシュＭをＸ線ＣＴ画像上に設定する（メッシュ設定工程：Ｓ４）。図５においては、一例として、当該詳細メッシュＭを表示している。詳細メッシュＭの設定は、例えば、最近傍補完法、線形補完法、バイキュービック補完法等の従来公知の手法により画像全体を拡大することにより、個々の初期メッシュの画素サイズを見かけ上縮小して詳細メッシュＭとする方法等が挙げられる。
【００３４】
続いて、位置情報取得工程Ｓ３で取得した測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報を点群ＰMとして、上記詳細メッシュＭ上にプロットし、これら点群ＰMを結んで形成した実測エッジＥMを抽出する（位置情報配置工程：Ｓ５）。
【００３５】
ここで、位置情報配置工程Ｓ５におけるプロットの具体的な方法を、図７を用いて説明する。まず、Ｘ線ＣＴ画像の外寸から詳細メッシュＭの画素サイズを算出する。例えば図７に示すＸ線ＣＴ画像においては、詳細メッシュＭ１８個の外寸が９０μｍであることから、詳細メッシュＭの画素サイズは５μｍと算出される。そして、測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報に基づいて、Ｘ線ＣＴ画像にプロットすべき詳細メッシュＭ上の画素の位置を決定する。例えば、位置情報取得工程Ｓ３で取得した測定対象物Ｏの測定点のＸ座標及びＹ座標がそれぞれ２０μｍ及び４０μｍである場合には、Ｘ線ＣＴ画像の原点からＸ軸方向に沿って４（２０÷５）画素分、Ｙ軸方向に沿って８（４０÷５）画素分、それぞれ移動した画素（図７における「ア」）が選択される。
【００３６】
次いで、画像表示工程Ｓ２で抽出した画像エッジＥXと、位置情報配置工程Ｓ５で抽出した実測エッジＥMと、の差分を算出し、差分が所定の範囲Ｒ内に収まるか否かを判定する（差分判定工程：Ｓ６）。
【００３７】
差分判定工程Ｓ６において差分が所定の範囲Ｒ内にないと判定した場合には、画像補正手段３０を用いてＸ線ＣＴ画像を補正し（補正工程：Ｓ７）、差分が所定の範囲Ｒ内に収まるまで位置情報取得工程Ｓ３以降の工程群を再度実施する。
【００３８】
一方、差分判定工程Ｓ６において差分が所定の範囲Ｒ内にあると判定した場合には、画像の補正を行わずに作業を終了する。メッシュ設定工程Ｓ４、位置情報配置工程Ｓ５、差分判定工程Ｓ６及び補正工程Ｓ７は、本発明における画像補正工程を構成する。
【００３９】
これらの工程を経て得られた画像エッジＥXは実測エッジＥMに近い比較的精確なものであり、それ以降の各種測定に有効利用され得る。例えば、図示していない仮想プローブにプローブＰを連動させるような機構を搭載しておき、Ｘ線ＣＴ画像を仮想プローブとともに表示画面Ｄに表示し、仮想プローブを自動的にＸ線ＣＴ画像のエッジＥXに沿って移動させ、仮想プローブに連動するプローブＰによって測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報を自動的に取得する、というような測定を実施することもできる。
【００４０】
以上説明した実施形態に係るＸ線三次元測定装置１においては、所定の三次元座標軸上における測定対象物ＯのＸ線ＣＴ画像を、同一座標軸上における測定対象物Ｏの三次元形状の位置情報で補正することができる。特に本実施形態においては、Ｘ線ＣＴ画像の画素サイズよりも小さい詳細メッシュＭを採用して形成した比較的精確な測定対象物Ｏの実測エッジＥMと、Ｘ線ＣＴ画像の画像エッジＥXとの差分が所定の範囲内に収まるようにＸ線ＣＴ画像を補正することができる。従って、Ｘ線ＣＴ画像の解像度の限界を効果的に補うことができ、解像度に限界があるＸ線ＣＴ画像を、従来のような寸法校正用治具を用いることなく補正することができるため、測定環境の相違に起因する測定誤差や、寸法校正用治具と測定対象物Ｏの形状及び／又は材質の相違に起因する測定誤差を排除することができる。この結果、測定対象物Ｏのエッジを精確に特定することが可能となる。
【００４１】
なお、以上の実施形態においては、プローブＰを用いた接触式の位置情報取得手段を採用した例を示したが、レーザやＣＣＤカメラ等を用いた非接触式の位置情報取得手段を採用することもできる。
【００４２】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、この実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、前記実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前記実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４３】
１…Ｘ線三次元測定装置
１０…画像取得手段、
２０…位置情報取得手段
３０…画像補正手段
４０…相関情報取得手段
５０…エッジ推定手段
ＥM…実測エッジ
ＥX…画像エッジ（Ｘ線ＣＴ画像のエッジ）
Ｍ…詳細メッシュ
Ｏ…測定対象物
Ｓ１…画像取得工程
Ｓ３…位置情報取得工程
Ｓ４…メッシュ設定工程（画像補正工程）
Ｓ５…位置情報配置工程（画像補正工程）
Ｓ６…差分判定工程（画像補正工程）
Ｓ７…補正工程（画像補正工程）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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【図５】
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