(57)【要約】【課題】所望とする層の構造だけを抽出することにある。【解決手段】放射線源１１から放射線の透過方向を変えつつ被検体１４を透過してくる放射線の透過データを放射線検出器１２で検出し出力するラミノ撮影部１と、このラミノ撮影部１から送信される複数の透過像から、被検体１４の各層に存在する構造のエッジ細線画をそれぞれ作成するエッジ細線画作成手段２１Ｂと、各エッジ細線画を所定量ずつずらして合成し、前記被検体の所望とする１つの層にピントの合った断層像を生成する断層像合成手段２１Ｃと、生成された断層像を２値化して所望層の構造のエッジ線画を作成する２値化処理手段２１Ｄと、所望層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望層に存在する構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理手段２１Ｅとを備えた断層撮影装置である。【選択図】図１
2008268026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、
前記被検体を透過してくる放射線を検出して透過データである透過像を出力する放射線検出器と、
前記放射線源と前記被検体と前記放射線検出器の何れか１つ以上を移動させることにより、当該被検体に対する放射線の透過方向を変えて当該放射線検出器から複数の透過像を取得可能とする移動手段と、
前記放射線の透過方向を変えることによって前記放射線検出器より出力される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造のエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成手段と、
前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして合成し、前記被検体の所望とする１つの層にピントの合った断層像を生成する断層像合成手段と、
この断層像合成手段により生成された断層像を２値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する第１の２値化処理手段と
を備えたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載する被検体の断層撮影装置において、
前記エッジ細線画作成手段は、前記透過像を微分処理して明るさの傾斜の大きさを表す画像を作成する微分処理手段と、この微分処理手段により作成された傾斜の大きさを表す画像を２値化してエッジ線画を作成する第２の２値化処理手段と、この２値化処理手段により作成されたエッジ線画を細線化してエッジ細線画を作成する細線化処理手段とを設けたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載する被検体の断層撮影装置において、
前記第１の２値化処理手段により作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理手段をさらに設けたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の被検体の断層撮影装置において、
前記塗りつぶし処理手段により得た所望とする層の構造抽出画像に残存する前記所望とする層以外の層構造による閉じていないエッジ線画を消去処理する整形処理手段と、前記整形処理後の構造抽出画像と予め定める判定参照データとを比較し、前記被検体の良否を判定する評価手段とをさらに設けたことを特徴とする被検体の断層撮影装置。
【請求項５】
放射線源から放射される放射線の透過方向を変えつつ当該被検体を透過してくる放射線を前記放射線検出器で検出し、当該放射線検出器から出力される複数の透過像を取得する画像取得ステップと、
前記放射線検出器から取得される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造のエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成ステップと、
前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして合成し、前記被検体の所望とする１つの層にピントの合った断層像を生成する断層像合成処理ステップと、
この生成された断層像を２値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する第１の２値化処理ステップと
を有することを特徴とする被検体の層構造抽出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の被検体の層構造抽出方法において、
前記エッジ細線画作成ステップは、前記透過像を微分処理して明るさの傾斜の大きさを表す画像を作成する微分処理ステップと、この微分処理ステップにより作成された傾斜の大きさを表す画像を２値化してエッジ線画を作成する第２の２値化処理ステップと、この２値化処理ステップにより作成されたエッジ線画を細線化してエッジ細線画を作成する細線化処理ステップとを有することを特徴とする被検体の層構造抽出方法。
【請求項７】
請求項５または６に記載する被検体の層構造抽出方法において、
前記第１の２値化処理ステップにより作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理ステップをさらに有することを特徴とする被検体の層構造抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体から透過してくる放射線を検出し、その透過像から被検体の所望とする層の評価対象である構造を抽出する被検体の断層撮影装置及び層構造抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走査方法などの違いに応じた種々の断層撮影装置（ラミノグラフやトモシンセシス装置とも呼ばれる）が提案されている。
【０００３】
従来の断層撮影装置は、放射線源から放射される角錐放射線ビームの中を通過するように被検体を直進させることにより、放射線ビームの透過方向を変えつつ、被検体から透過データである多数の透過像をそれぞれデジタル画像として収集する。収集された多数のデジタル透過像は、計算機を用いて、各透過像を相互に移動方向に所定量ずつずらして加算合成し、断層像を得る構成である（直進ラミノグラフ、特許文献１）。
【０００４】
また、特許文献１の中には、当該特許文献１の図１２に記載するように、放射線源と放射線検出器とを同期して円型走査させることにより、放射線の透過方向を変えつつ多数のデジタル透過像を収集する断層撮影装置がある（円型ラミノグラフ）。
【０００５】
また、同じく特許文献１の図１５に記載するように、放射線源と放射線検出器とを同期して円弧走査あるいは直進走査させることにより、放射線の透過方向を変えて多数の透過像を収集する断層撮影装置（円弧ラミノグラフあるいは直進ラミノグラフ）や特許文献１の図１６に記載するように、被検体と放射線検出器とを同期して自転させつつ放射線の透過方向を変えて多数の透過像を収集する断層撮影装置がある（自転型ラミノグラフ）。
【０００６】
さらに、放射線源と放射線検出器との間で被検体だけを自転させつつ放射線の透過方向を変えて多数の透過像を収集する断層撮影装置もある（被検体自転型ラミノグラフ、特許文献２）。この特許文献２における断層撮影装置は、透過像を合成するとき、ずらし加算ではなく、幾何補正（アフイン変換）や回転処理を含む逆投影処理を行うものである。
【０００７】
断層撮影装置は、以上のような方式に限られず、他にも様々な方式のものがある。例えば、断層像合成処理の段階では、ずらし加算ではなく、回転処理、倍率変更処理、幾何補正処理等の種々の処理を含む場合がある。ここで、断層像合成処理とは、一般的には、透過方向を変えて得られる多数の透過像を、放射線経路にそって、設定した断層面に逆投影して加算することにより、所望とする１つの層にピントのあった画像を合成して断層像を取得する処理である。
【特許文献１】特開平０８−０５５８８７号公報（図６，図１２、図１５、図１６参照）
【特許文献２】特開平０９−０６１３７８号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の断層撮影装置で得られる断層像は、被検体の所望とする１つの層にピントのあった透過像と言える画像であるが、このとき、所望とする１つの層の上下に離れた別の層の画像がぼけた状態の像として残存する。これは、従来の断層撮影装置は、放射線の透過方向を変えた多数の透過像をそれぞれ２５６階調で表す多値のデジタル画像とする一方、これら多値画像のまま合成して１つの層にピントのあった断層像として取得する為である。
【０００９】
ところで、被検体の所望する層ごとに存在する欠陥あるいは異物、例えばボイドなどを自動的に評価しようとした場合、所望とする層の断層像を得るだけでは不十分であり、当該層に現れる欠陥の面積や個数を自動的に把握しないと、精度の高い評価結果が得られない。
【００１０】
例えば、被検体の一例である図２に示すパワーモジュール基板について検討すると、当該パワーモジュール基板は、２層あるいは３層のハンダ層を有し、それぞれの層にボイドなどの欠陥が存在する。
【００１１】
このため、パワーモジュール基板に生ずるボイドを評価しようとした場合、それぞれの層のボイドを抽出し、各層ごとのボイドの量（ボイド単体面積、ボイド数、ボイド面積率等）を把握しない限り、製品としてのパワーモジュール基板の適正な評価を行うことが難しい。なぜならば、ボイドの量が多くなると、シリコンチップで発生した熱が逃げ難くなるので、熱を逃がすために層ごとに許容すべきボイド量を設定し、ワーモジュール基板の良否を判定する必要がある為である。
【００１２】
しかし、従来の断層撮影装置では、多数の多値画像を合成して各層ごとの断層像を得ることから、所望とする層の上下に存在する層に存在する欠陥は周囲がぼけてはいるが消えずに残っている。このため、所望とする層の欠陥（層構造）だけを２値化するためには、ぼけ具合の判断によって上下層の欠陥を感度よく排除しなければならず、これは困難なことである。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、所望とする層の構造だけを抽出し、被検体の適切な評価を決定可能とする被検体の断層撮影装置及び層構造抽出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）  上記課題を解決するために、本発明に係る被検体の断層撮影装置は、被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過してくる放射線を検出して透過データである透過像を出力する放射線検出器と、前記放射線源と前記被検体と前記放射線検出器の何れか１つ以上を移動させることにより、当該被検体に対する放射線の透過方向を変えて当該放射線検出器から複数の透過像を取得可能とする移動手段と、前記放射線の透過方向を変えることによって前記放射線検出器より出力される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造のエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成手段と、前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして合成し、前記被検体の所望とする１つの層にピントの合った断層像を生成する断層像合成手段と、この断層像合成手段により生成された断層像を２値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する２値化処理手段とを備えた構成である。
【００１５】
また、本発明に係る被検体の断層撮影装置は、以上のような構成に新たに、前記第１の２値化処理手段により作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理手段を付加した構成であってもよい。
【００１６】
さらに、本発明に係る被検体の断層撮影装置は、前述した塗りつぶし処理手段の他、当該塗りつぶし処理手段により得た所望とする層の構造抽出画像に残存する閉じていないエッジ線画を消去する整形処理手段と、この整形処理後の構造抽出画像と予め定める判定参照データとを比較し、前記被検体の良否を判定する評価手段とを付加した構成であってもよい。
【００１７】
（２）  本発明方法は、放射線源から放射される放射線の透過方向を変えつつ当該被検体を透過してくる放射線を前記放射線検出器で検出し、当該放射線検出器から出力される複数の透過像を取得する画像取得ステップと、前記放射線検出器から取得される複数の透過像から、それぞれ前記被検体の各層に存在する抽出対象とする構造のエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成ステップと、前記透過像ごとに作成された各エッジ細線画を所定量ずつずらして合成し、前記被検体の所望とする１つの層にピントの合った断層像を生成する断層像合成処理ステップと、この生成された断層像を２値化して前記所望とする層の構造のエッジ線画を作成する第１の２値化処理ステップとを有する被検体の層構造抽出方である。
【００１８】
また、本発明方法は、前記方法の構成要素に新たに、前記２値化処理ステップにより作成された所望とする層のエッジ線画のうち、閉じたエッジ線画の中を当該線画の線と同一の濃度値で塗りつぶすことにより、当該所望とする層に存在する評価対象とする構造抽出画像を生成する塗りつぶし処理ステップを付加した被検体の層構造抽出方法であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、所望とする層の構造だけを抽出でき、被検体の適切な評価を決定可能とする被検体の断層撮影装置及び層構造抽出方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。  
図１は本発明に係る断層撮影装置の一実施の形態を示す構成図である。
【００２１】
この断層撮影装置は、被検体への放射線の透過方向を変えることにより、被検体からの透過データである多数の透過像を収集し、デジタル画像（以下、単に透過像と呼ぶ）として送出するるラミノ撮影部１と、このラミノ撮影部１から受け取った多数の透過像を合成し、被検体の各層の構造（欠陥）を抽出し、被検体の良否を評価する層構造抽出処理本体部２とで構成される。
【００２２】
ラミノ撮影部１は、従来周知の技術で構成され、例えば直進ラミノグラフの場合には、放射線源１１と放射線検出器１２とが対向配置され、放射線検出器１２が放射線源１１の放射線焦点Ｆから放射される放射線ビーム１３を二次元的に検出する。
【００２３】
放射線源１１と放射線検出器１２との間の一側方近傍には被検体１４を載置したテーブル１５が配置され、テーブル移動機構１６によるテーブル１５の移動制御に伴い、テーブル１５上の被検体１４が放射線源１１と放射線検出器１２との間の放射線ビーム１３の中を通過するように直進移動される。
【００２４】
放射線源１１は、例えばＸ線源が使用され、コリメータ用いて、角錐形に成形された放射線ビーム（Ｘ線ビーム）１３を放射線検出器１２に向けて照射する。
【００２５】
放射線検出器１２は、例えばコーンビームに対応し、縦横に配列された２次元アレイのＸ線検出素子を有するＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｅｒ）が採用される。そして、放射線検出器１２は、検出面１２ａが放射線源１１に対峙するように配置される。
【００２６】
テーブル１５は、放射線ビーム１３に対して透過性がよい材料，例えばカーボン等で作られ、テーブル面が検出面１２ａと平行になる姿勢を保った状態を維持しつつ、かつ、テーブル移動機構１６からの移動制御指示を受けて、載置される被検体１４を放射線ビーム１３内を通過しつつｔ方向へ直線移動される。なお、テーブル１５は、図示されていないが、上下動可能な構成となっている。
【００２７】
放射線検出器１２は、被検体１４が放射線ビーム１３の中を通過するとき、一定移動間隔Δｔごとに被検体１４を透過してくる透過データである透過像を収集し、層構造抽出処理本体部２に送出する。
【００２８】
なお、収集された複数の透過像は、被検体１４の検査箇所（層）に対して、放射線ビーム１３の透過方向を変えたそれぞれ異なる方向の透過像である。
【００２９】
なお、ラミノ撮影部１にて示すｆｄｄは放射線ビーム１３の焦点である放射線焦点Ｆと放射線検出器１２の検出面１２ａとの間の距離であり、ｆｐｄは放射線焦点Ｆと被検体１４の所望とする断層面Ｐとの間の距離である。ここで、断層面Ｐは、距離ｆｐｄを設定することによって指定される層であって、被検体１４の構造を抽出する所望する層である。
【００３０】
従って、ラミノ撮影部１は、被検体１４の直進移動中に放射線ビーム１３の透過方向を変えて得られる透過像を収集し、層構造抽出処理本体部２に送信する。
【００３１】
層構造抽出処理本体部２は、通常のコンピュータであって、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit：中央演算ユニット）で構成される層構造抽出処理部２１と、この層構造抽出処理部２１から導出されるバスライン２２と、このバスライン２２に接続されるディスク２３、主メモリ２４、入力部２５、機構制御部２６、検出器インターフェース２７及び表示出力インターフェース２８とで構成される。表示出力インターフェース２８には表示器２９が接続されている。
【００３２】
なお、層構造抽出処理本体部２としては、他に、筐体、電源その他必要とする構成体等が設けられているが、発明の要旨とは直接関係ないことから省略する。
【００３３】
層構造抽出処理部２１は、ディスク２３に格納される層構造抽出用プログラムに従って所定の演算処理を実行するユニットである。層構造抽出処理部２１は、プログラム実行時、ディスク２３のプログラム記憶部２３ａから層構造抽出用プログラムを読み出し、主メモリ２４に格納した後に所定の処理を実行するものであって、当該層構造抽出用プログラムに従って実行する機能的な実現手段は後記する。
【００３４】
ディスク２３は、ランダムアクセスできず、かつ、アクセス速度が遅い副メモリである不揮発性メモリであるが、主メモリ２４よりも相当大きなメモリ容量を持っている。ここで、ランダムアクセスとは、任意の番地からデータを取り出すことを意味する。
【００３５】
このディスク２３には、層構造抽出用プログラムや欠陥計測・評価プログラムを格納するプログラム記憶部２３ａ、被検体１４の断層面データ、演算処理上必要なパラメータや判定参照データ（例えば許容値）を格納する設定データ記憶部２３ｂ、ラミノ撮影部１から送られてくる多数の透過像を記憶する画像データ記憶部２３ｃ及びプログラム実行過程で得られる画像処理データを格納する処理データ記憶部２３ｄ等が設けられる。
【００３６】
一方、主メモリ２４は、層構造抽出処理部２１が高速にランダムアクセスできる揮発性メモリであって、ディスク２３よりもメモリ容量が少ない。
【００３７】
入力部２５は、キーボードやポインティングデバイス（マウス，ジョイスティック，トラックボール、タッチパネル等）であって、層構造抽出処理部２１によって実行される層構造抽出用プログラムに従って各種の制御指示データを入力したり、位置指定や必要な選択指示を入力する機能を持っている。
【００３８】
機構制御部２６は、テーブル移動機構１６に対して所定の速度でテーブル１５を移動させるテーブル移動制御指令を出力するものである。検出器インターフェース２７は、ラミノ撮影部１から送信されてくる透過方向を変えた多数の透過像を取り込み、ディスク２３の画像データ記憶部２３ｃに格納する。
【００３９】
表示出力インターフェース２８は、透過像や層構造抽出処理部２１で処理された画像、またメニュー画像などを表示器２９に対して受け渡しする機能を有し、例えば必要に応じて画像メモリや表示制御機能を含むものである。
【００４０】
層構造抽出処理部２１は、層構造抽出用プログラムに従って所定の処理を実行するものであって、機能的には、放射線源１１からの放射線の放射による被検体１４の所望とする層の透過像を取得する画像取得手段２１Ａと、各透過像に存在する構造を細線化したエッジ細線画を作成するエッジ細線画作成手段２１Ｂと、このエッジ細線画作成手段２１Ｂにより作成されたエッジ細線画を互いにずらしながら加算して平均化することにより合成し、１つの層にピントの合った断層像を生成する断層像合成処理手段２１Ｃと、合成した断層像（ずらし加算したエッジ細線画）を２値化し、１つの層のエッジ線画を作成する２値化処理手段２１Ｄと、塗りつぶし・整形処理手段２１Ｅと、欠陥計測・評価手段２１Ｆとが設けられている。
【００４１】
エッジ細線画作成手段２１Ｂは、各透過像を微分処理して明るさの傾斜の大きさを表す画像を作成した後、この作成された画像を２値化してエッジ線画を作成するとともに、当該エッジ線画を細線化処理する機能を持っている。
【００４２】
塗りつぶし・整形処理手段２１Ｅは、２値化処理手段２１Ｃによって作成された１つの層のエッジ線画の閉じた線の中を線と同じ濃度値で塗りつぶすことにより、１つの層の構造（欠陥）を抽出した構造抽出画像を生成する機能を持っている。
【００４３】
欠陥計測・評価手段２１Ｆは、１つの層の構造（例えばボイド）の２値化像から被検体１４の良否を判定する。
【００４４】
図２は被検体１４の一例としてのパワーモジュール基板３０の概略正面図である。
【００４５】
このパワーモジュール基板３０は、銅材料で平板状に形成されたヒートシンク３１上に下層となるハンダ層３２によりセラミック基板３３が接着され、さらに、当該セラミック基板３３上には上層となるハンダ層３４によりシリコンチップ３５が接着されている。３６はボンディングワイヤである。
【００４６】
ところで、これらハンダ層３２，３４にはそれぞれボイド３２ａ，３４ａなどの欠陥が生じる可能性がある。ボイド３２ａ，３４ａが多くなると、シリコンチップ３５で発生した熱が逃げ難くなり、パワーモジュール基板３０の本来の機能を消させる原因ともなる。
【００４７】
次に、以上のように構成された断層撮影装置及び本発明に係る層構造抽出方法の作用について、図３及び図４を参照して説明する。
【００４８】
なお、断層撮影装置の動作開始に先立ち、初期位置に設定されるテーブル１５上に被検体１４が載置され、かつ、放射線源１１の放射線焦点Ｆから被検体１４の所望とする断層面Ｐまでの距離ｆｐｄが設定データ記憶部２３ｂに記憶され、当該テーブル１５が方向ｔに移動可能な状態となっている。
【００４９】
以上のような状態において、層構造抽出処理本体部２が動作を開始すると、層構造抽出処理部２１は、ディスク２３のプログラム記憶部２３ａから層構造抽出用プログラムを読み出して主メモリ２４に格納した後、層構造抽出用プログラムを実行する。
【００５０】
この層構造抽出処理部２１は層構造抽出用プログラムに従って画像取得手段２１Ａを実行する。
【００５１】
画像取得手段２１Ａは、機構制御部２６を介してテーブル移動機構１６へテーブル移動制御指令を送出し、テーブル１５を介して被検体１４を図示矢印ｔ方向へ直進移動させながら、一定移動間隔Δｔごとに被検体１４からの透過データを検出し、放射線検出器１２から透過方向を変えた透過像を順次送出するが、これら透過像を検出器インターフェース２７を介して取り込み、ディスク２３の適宜な領域である画像データ記憶部２３ｃに格納する（Ｓ１，画像取得ステップ）。
【００５２】
図４（ａ）はラミノ撮影部１から取り込んで画像データ記憶部２３ｃに格納した多値の１つの透過像の一例を示す図である。なお、多値の透過像は、図的に表現し難いことから、便宜的にハンダ層３２（下層）の欠陥であるボイド３２ａ及びハンダ層３４（上層）の欠陥であるボイド３４ａの輪郭とボイドの輪郭以外を表す斜線とで示している。
【００５３】
次に、層構造抽出処理部２１は、層構造抽出用プログラムに従い、エッジ細線画作成手段２１Ｂを実行する。エッジ細線画作成手段２１Ｂは、透過像ごとにエッジ細線画を作成する（Ｓ２，エッジ細線画作成ステップ）。
【００５４】
エッジ細線画作成手段２１Ｂは、詳細には、ディスク２３の画像データ記憶部２３ｃから各透過像を読み出して主メモリ２４に格納した後、メディアンフイルタ掛けを行うことにより、画像ノイズを低減する（Ｓ２ａ）。メディアンフイルタ（Median  Filter）は、ボイドの輪郭をなるべく崩さずに画像ノイズだけを低減する既知のフィルタである。なお、ここで、メディアンフイルタの代わりに、重み付け平均フィルタを用いてもよい。また、透過像のノイズが少ない場合にはメディアフイルタ掛けを省略してもよい。
【００５５】
エッジ細線画作成手段２１Ｂは、メディアンフイルタ掛けの処理を行った後、微分処理を行う（Ｓ２ｂ）。この微分処理は、透過像の明るさの各点での最大傾斜の絶対値に相当する濃度値を計算する。例えば透過像をＰ（ｘ，ｙ）としたとき、微分処理後の画像Q（ｘ，ｙ）を、式、  
Q（ｘ，ｙ）＝max｛｜∂P／∂ｘ｜，｜∂P／∂ｙ｜，  
｜∂P／∂（ｘ＋ｙ）｜，｜∂P／∂（ｘ−ｙ）｜｝        ……（１）  
に基づき計算する。この式は、Ｐ（ｘ，ｙ）のｘ方向、ｙ方向及び斜め４５°の２方向の傾斜の絶対値のうち、一番大きい傾斜値をQ（ｘ，ｙ）とし、エッジを検出する計算である。ここで、エッジとは、画像に含まれる濃度の変化が激しい部分を指す。
【００５６】
なお、微分処理は明るさの傾斜の大きな点で大きい濃度値となればよく、必ずしも（１）式に限らない。
【００５７】
引き続き、エッジ細線画作成手段２１Ｂは２値化処理を実施し（Ｓ２ｃ）、エッジ線画を作成する。その結果、２値化処理により、ボイド３２ａ，３４ａのエッジが太い線で表現される２値化像として得られる。
【００５８】
さらに、エッジ細線画作成手段２１Ｂは細線化処理を実行し（Ｓ２ｄ）、エッジ細線画を作成する。細線化処理は、例えば論理フィルタリング処理により、注目画素が線図形の輪郭画素かどうかを判断し、輪郭画素であればその画素を線図形から外す処理であるが、詳しくは、例えば「はじめての画像処理技術」、岡崎彰夫著、（株）工業調査会発行、２０００年１０月２０日発行の３．３．６項等に記載されている。
【００５９】
エッジ細線画作成手段２１Ｂは、以上のように透過像ごとに明るさの傾斜が大きい部分（エッジ）について、２値化された細線として表すエッジ細線画を作成し、ディスク２３の処理データ記憶部２３ｄに記憶するか、主メモリ２４に記憶する。
【００６０】
図４（ｂ）は、エッジ細線画作成手段２１Ｂの最終処理である細線化処理を行った後のエッジ細線画を示す図である。上層のボイド３４ａと下層のボイド３２ａとが重なった部分についても、両方のエッジが抽出される。
【００６１】
エッジ細線画作成手段２１Ｂは、１つの透過像の細線化処理終了後、全透過像の細線化処理が終了したか否かを判断し（Ｓ３）、未だ細線化処理していない透過像があれば、ステップＳ２ａに戻り、同様の処理Ｓ２ａ〜Ｓ２ｄを繰り返し実行する。
【００６２】
層構造抽出処理部２１は、ステップＳ３にて全透過像の細線化処理が終了したと判断したとき、主メモリ２４に記憶される層構造抽出用プログラムに従って、設定データ記憶部２３ｃに設定されている中から１つの断層面データ（ｆｐｄ）に基づき、断層像合成処理手段２１Ｃを実行する。
【００６３】
なお、パワーモジュール基板３０における断層面は、下層となるハンダ層３２と上層となるハンダ層３４とし、放射線源１１の放射線焦点Ｆからパワーモジュール基板３０の断層面Ｐ（ハンダ層３２，３４）までの距離ｆｐｄを指定することで設定される。１つの断層面であるハンダ層への正確なｆｐｄは、ラミノ撮影部１で被検体１４を撮影する際に従来周知の距離測定装置（特許文献１にて既に公知）などを用いて、放射線焦点Ｆと該当ハンダ層との間の距離を正確に測定し、放射線源１１の放射線焦点Ｆから被検体１４の所要とするハンダ層までの距離ｆｐｄ（上層のｆｐｄ値と下層のｆｐｄ値）を正確に求めて断層面データとして記憶する。
【００６４】
断面像合成においては、被検体１４を１回だけ直進移動させて異なる透過方向からの多数の透過像を１回取得しておけばよく、取得した透過像から断層面データ（ｆｐｄ値）を変えることで任意の断面像を合成できる。断層像合成処理手段２１Ｃは、各透過像を所定量ずつずらしながら合成する（Ｓ４、断層像合成処理ステップ）。
【００６５】
具体的には、例えば上層となる１つのハンダ層３４については、上層のｆｐｄ値を用いて、式、
Δｉ＝Δｔ・ｆｄｄ／（ｆｐｄ・Δｘ）                              ……（２）  
に基づいてずらし量Δｉを計算する。  
ここで、ｆｄｄは放射線ビーム１３の放射線焦点Ｆと放射線検出器１２の検出面１２ａとの距離、Δｘは検出面１２ａ上のｔ方向の１画素サイズである。ずらし量Δｉは画素を単位とした数値として得られる。
【００６６】
そこで、断層像合成処理手段２１Ｃは、得られたずらし量Δｉを用いて、ディスク２３の処理データ記憶部２３ｄなどに格納される各エッジ細線画を移動方向ｔの順番に従ってそれぞれ移動方向ｔにΔｉずつずらしながら全てのエッジ細線画を画素ごとに加算し、その加算値を加算回数で除算して平均値を求める。
【００６７】
なお、ずらし加算による断層像の合成処理自体は従来の断層撮影装置で既に行われている処理である。断層撮影の原理も既に知られているが、その原理によれば、設定した断層面上の構造（ボイド）は、加算時に振れが無く、加算後にボケが生じないのに対し、構造（ボイド）が設定した断層面から上下方向に離れるほどｔ方向に大きく振れることにより、加算後にｔ方向にボケが生じてくる。
【００６８】
図４（ｃ）はｔ方向にΔｉずつずらしながら全エッジ細線画を合成して得られた断層像を示す図である。この図から明らかなように、所望とする上層のハンダ層３４のボイド３４ａの細線画には振れが無いか、振れが微小であって、加算平均することにより、元のエッジ線にほぼ等しくなり、そのエッジ線の濃度値も元の値に近くなる。これに対し、下層のハンダ層３２のボイド３２ａはｔ方向に振れることから、ボケたエッジ線となり、そのボケにより濃度値が小さくなる。
【００６９】
本実施の形態では、透過像からエッジ細線画を生成した後、これらエッジ細線画を合成して断層像を生成しているので、これにより、図４（ｃ）のような断層像では、加算時に所望とする層以外の層例えば下層のボイド３２ａは細線の振れによって敏感にボケる結果、所望とする層のボイドだけを感度よく抽出することが可能となる。
【００７０】
引き続き、層構造抽出処理部２１は、層構造抽出用プログラムに従い、２値化処理手段２１Ｄを実行する。
【００７１】
この２値化処理手段２１Ｄは、ずらし加算後の画像を２値化処理し、２値化画像を取得する（Ｓ５、２値化処理ステップ）。これにより、上層のボイド３４ａの像だけを抽出し、下層のボイド３２ａを消すことができる。但し、下層のボイド３２ａのエッジの内、移動方向ｔと接する線は振れが無くボケないことから、図４（ｄ）に示すように下層のボイド３２ａのエッジ線画の一部であるエッジ３２ａ（イ），３２ａ（ロ）のエッジ線画だけが残存する。その結果、２値化処理により、上層のボイド３４ａだけが閉じたエッジ線画として抽出可能な状態となる。このことは、残存エッジ線画３２ａ（イ），３２ａ（ロ）だけを何らかの処理により消去すれば、閉じたボイド３４ａのエッジ線画だけを確実に抽出することができる。
【００７２】
このように２値化処理されたエッジ線画（２値化画像）は、ディスク２３の処理データ記憶部２３ｄまたは主メモリ２４に記憶する。
【００７３】
しかる後、塗りつぶし・整形処理手段２１Ｅは、塗りつぶし処理及び整形処理を行う。塗りつぶし処理は、２値化後の線画の画像のうち、閉じた線からなるエッジ線画の中を当該線と同じ値で塗りつぶし、上層となるハンダ層３４のボイド３４ａを２値画像として抽出する（Ｓ６，塗りつぶし処理ステップ）。
【００７４】
図４（ｅ）は塗りつぶし後の２値化画像である。しかし、この塗りつぶし画像は、上層のボイド３４ａが２値画像として抽出されているが、下層の残存エッジ３２ａ（イ），３２ａ（ロ）は残ってしまう。
【００７５】
次に、整形処理は、下層の残存エッジ３２ａ（イ），３２ａ（ロ）だけを消去する（Ｓ７、整形処理ステップ）。具体的には、塗りつぶし処理後の画像からステップＳ５で得られた２値化画像を減算し、残存エッジ３２ａ（イ），３２ａ（ロ）を消去した後、上層のボイド３４ａを線の太さ分だけ膨張させることにより、実際の大きさに整形された上層の構造（ボイド）抽出画像を生成した後、ディスク２３の処理データ記憶部２３ｄまたは主メモリ２４に記憶する。
【００７６】
図４（ｆ）は上層となるハンダ層３４の構造（ボイド３４ａ）の像，つまり構造抽出画像を示す図である。従って、この構造抽出画像の中から下層の構造（ボイド３２ａ）の像が完全に消去されている。
【００７７】
別の整形処理としては、塗りつぶし画像に対して、残存エッジ３２ａ（イ），３２ａ（ロ）の線の太さ以上に収縮させた後、残った上層となるハンダ層３４のボイド３４ａを収縮分だけ膨張させることにより、残存エッジ３２ａ（イ），３２ａ（ロ）を消去することができる。
【００７８】
なお、塗りつぶし処理は、例えば水平方向に探索して線と線ではさまれた部分を探して行われる。また、収縮、膨張処理は、例えば論理フィルタを使って行われる。これらの処理は、詳しくは，例えば「はじめての画像処理技術」、岡崎彰夫著、（株）工業調査会発行、２０００年１０月２０日発行の３．６．５項及び３．３．３項等に記載されている。
【００７９】
そして、所望とする１つの層の構造（ボイド）抽出画像（２値画像）を作成した後、設定データ記憶部２３ｃを参照し、残りの層となる断層面データ（ｆｐｄ値）が存在するか否かを判断し（Ｓ８）、有りと判断された場合にはステップＳ４に戻り、残りの層となる断層面データ（ｆｐｄ値）の中から所望とする１つの層、例えば下層となるハンダ層３２のｆｐｄ値を選択し、ステップＳ２で作成したエッジ細線画をディスク２３の処理データ記憶部２３ｃあるいは主メモリ２４から読み出し、前述したステップＳ４〜Ｓ７の処理を繰り返し実行する。ステップＳ８において、全断層面の構造（ボイド）抽出画像を作成したと判断したとき、一連の処理を終了する。
【００８０】
層構造抽出処理部２１は、図３に示す一連の処理が終了すると、例えば入力部２５からの検査指示に基づき、あるいは自動的にディスク２３のプログラム記憶部２３ａから欠陥計測・評価プログラムを読み出して主メモリ２４に格納した後、欠陥計測・評価プログラムに従って欠陥計測・評価手段２１Ｆを実行する。
【００８１】
この欠陥計測・評価手段２１Ｆは、前述した塗りつぶし・整形処理手段２１Ｅによって塗りつぶされた層ごとの構造抽出画像，つまり各層のボイドの２値化像に基づいて、層ごとのボイドの量（ボイド単体面積、ボイド数、ボイド面積率等）を計測し、計測されたボイドの量と予めディスク２３の設定データ記憶部２３ｂに設定される判定参照データ（例えば許容値）とを比較し、ボイド量が判定参照データを超えたとき、被検体１４が欠陥による不良と評価する。
【００８２】
なお、欠陥計測・評価処理の一例としては、ラベリング処理により層毎・各ボイド毎に異なる番号を付け、番号ごとにヒストグラム処理により面積を求める。これにより、処理領域（例えば１つの層）内のボイド個数と各ボイドの面積を求める。そして、予め知り得る処理領域面積と同一の処理領域内の合計面積との比より面積率を求めた後、この求めた面積率が判定参照データよりも大きいとき、被検体１４が不良であると判定する。
【００８３】
従って、以上のような実施の形態によれば、被検体１４の各透過像から欠陥部分のエッジ細線画を作成した後、これらエッジ細線画を被検体１４の移動方向に従って所定量ずつずらして加算合成するので、合成後の所望とする層以外の層の欠陥構造は細線であることから振れにより敏感にボケてしまう。その結果、所望とする層の構造（ボイド、以下同じ）だけを感度よく抽出できる。
【００８４】
また、各透過像から欠陥部分のエッジ細線画を作成した後、これらエッジ細線画を被検体１４の移動方向に従って所定量ずつずらし加算するので、層別の構造（ボイド）が重なっていても、それら層別の構造を分離して、所望とする層の構造だけを抽出できる。
【００８５】
さらに、透過像において、例えばハンダ層の厚さの違いに伴って、層の構造にコントラストの違いが生じたとしても、透過像からエッジ細線画を作成するので、コントラストの違いに影響されず、所望とする層の構造だけを抽出できる。
【００８６】
さらに、各透過像から欠陥部分のエッジ細線画を作成した後、これらエッジ細線画を被検体１４の移動方向に従って所定量ずつずらし加算した際、所望とする層以外の層の構造に関する像が一部残存するが、収縮・膨張処理を行うことにより、所望とする層以外の層の残存する構造部分を確実に消去でき、所望とする層の構造だけを完璧に抽出できる。
【００８７】
さらに、微分、２値化、細線化、ずらし加算、２値化、塗りつぶし、収縮・膨張等の比較的容易な処理のみで、所望とする層の構造だけを抽出できる。
【００８８】
（その他の実施の形態）
（１）  上記実施の形態では、放射線焦点Ｆから断層面Ｐまでの距離ｆｐｄを指定することで断層面を設定したが、断層面の設定はこれに限らず、別の設定方法を用いてもよい。一般に、被検体１４である例えばパワーモジュール基板３０は量産品であることから、図５（ａ）に示すようにパワーモジュール基板３０と同様な構成の基準試料４０を用い、距離ｆｐｄではなく、直接前述した（２）式のずらし量Δｉを求め、当該ずらしΔｉを断層面データとして、ディスク２３の設定データ記憶部２３ｂに設定してもよい。
【００８９】
具体的には、図５（ａ）に示す基準試料４０の下層であるハンダ層３２相当位置に丸（○）基準マーク４１と上層であるハンダ層３４相当位置に四角（□）基準マーク４２を配置し、当該基準試料４０を移動させつつ、一定移動間隔Δｔごとに、○基準マーク４１及び□基準マーク４２の撮影画像を取っていく。そうすると、移動に伴って隣り合う○基準マーク４１の○基準マーク画像がだんだんずれてくる、□基準マーク４２についても同様に□基準マーク画像がだんだんずれてくる。そこで、複数の○基準マーク画像のずれ量を移動ステップ回数で平均すれば、下層におけるずれ量Δｍｄ（ずらし量Δｉ）を求め、同様に複数の□基準マーク画像のずれ量を移動ステップ回数で平均すれば、上層におけるずれ量Δｍｕ（ずらし量Δｉ）を求めた後、それら求めたずれ量Δｍｄ，Δｍｕを記憶しておく。
【００９０】
そこで、被検体１４である図５（ｂ）に示すパワーモジュール基板３０の実際の撮影時、ずれ量Δｍｄ，Δｍｕをそれぞれずらし量Δｉとして指定して設定すれば、下層や上層の構造抽出画像を得ることができる。よって、ずらし量Δｉを設定することで断層面を設定することができる。
【００９１】
（２）  上記実施の形態では、所望とする層ごとにボイドの抽出画像を得ているが、ボイド以外の構造（欠陥，被検体に必要な物の形態），例えば層内に混入する異物とか、当該層の内部構造、当該層内に埋設される必要な物の形状寸法等であっても、これら構造抽出画像として抽出できる。
【００９２】
（３）  さらに、上記実施の形態では、ラミノ撮影部１が直進ラミノグラフを採用した例を説明しているが、円型ラミノグラフを採用してもよい。円型ラミノグラフの場合は、ステップＳ４による断層像合成時、設定断層面以外の構造（ボイド）が全方向にボケるので、ステップＳ５による２値化画像に残存エッジ３２ａ（イ），３２ａ（ロ）が生じなくなるので、ステップＳ７による整形処理が不要となる。
【００９３】
（４）  さらに、ステップＳ６とステップＳ７による塗りつぶし処理及び整形処理を省略し、ステップＳ５による２値化画像のエッジ線画を構造抽出画像（図４（ｄ）参照）としても、閉じたエッジ線画が特定されているので、前述した欠陥計測・評価手段２１Ｆを実行し、被検体１４の良否を評価することが可能である。
【００９４】
（５）  上記実施の形態では、ラミノ撮影部１は、放射線源１１と放射線検出器１２とを固定し、被検体１４のみを移動させる直進ラミノグラフとしたが、移動は相対的であればよく、例えば被検体１４を固定し、放射線源１１と放射線検出器１２をｔ方向に移動させてもよい。放射線源１１と放射線検出器１２の移動は、同じ速度でも、あるいは異なる速度（方向を含む）でもよい。
【００９５】
また、放射線源１１を固定し、被検体１４と放射線検出器１２をｔ方向に互いに任意の速度で移動させてもよく、また、放射線検出器１２を固定し、放射線源１１と被検体１４を移動させてもよい。どのような相対的な移動であっても、同様の処理により、所望とする層の構造だけを感度よく抽出できる。
【００９６】
（６）  上記実施の形態では、ラミノ撮影部１は、直進ラミノグラフであるが、円型ラミノグラフ、円弧ラミノグラフ、自転型ラミノグラフ、その他の方式を持ったラミノグラフの何れでもよい。
【００９７】
（７）  本発明は、透過方向を変えた複数の透過像から１つの層にピントのあった像を合成し断層像を得るものであれば、どのような方式の断層撮影装置にも適用可能である。それは、複数の透過像を合成して断層像を合成する代わりに、透過像から作成されたエッジ細線画から同様の処理で断層像を合成すればよいからである。そして、細線画を合成するので、ピントのあった層以外は敏感にボケる結果、所望とする層の構造だけを感度よく抽出できる。
【００９８】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明に係る被検体の断層撮影装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】被検体の一例であるパワーモジュール基板の積層構造を示す図。
【図３】本発明に係る被検体の断層撮影装置の動作及び本発明に係る被検体の層構造抽出方法の一例を説明する処理の流れ図。
【図４】各処理段階で得られる画像を模式的に表した図。
【図５】基準試料を用いて、被検体の各層にピントの合った透過像を取得するためのずらし量を取得するための他の例を説明する図。
【符号の説明】
【０１００】
１…ラミノ撮影部、２…層構造抽出処理本体部、１１…放射線源、１２…放射線検出器、１３…放射線ビーム、１４…被検体、１５…テーブル、１６…テーブル移動機構、２１…層構造抽出処理部、２１Ａ…画像取得手段、２１Ｂ…エッジ細線画作成手段、２１Ｃ…断層像合成処理手段、２１Ｄ…２値化処理手段、２１Ｅ…塗りつぶし・整形処理手段、２１Ｆ…欠陥計測・評価手段、３０…パワーモジュール基板（被検体）、３２…下層となるハンダ層、３２ａ…ボイド、３４…上層となるハンダ層、３４ａ…ボイド。
【図１】
2008268026.tif 000003
【図２】
2008268026.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008268026.tif 000006
【図５】
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