(57)【要約】【課題】非破壊で、しかも短時間で試料の立体形状の評価をすることのできる立体形状評価装置を提供する。【解決手段】立体形状評価装置は、断面形状抽出部３でＸ線ＣＴスキャナ装置で取得されたＣＴ画像データから各断面毎に輪郭形状を示す輪郭画像を作成し、画像ずれ補正データ演算部４でその輪郭画像とＣＡＤ等で作成された対応する断面の設計画像との画像ずれの補正データを算出し、実測画像形状補正部５で補正データを用いて輪郭画像の画像ずれを補正した後、画像比較部６で輪郭画像と設計画像とを比較する。さらにこの比較処理で予め設定された評価点につき寸法の誤差などを算出し、その算出誤差に基づいて良否判定を行なう。ＣＴ画像データとＣＡＤの設計データを用いて試料の立体形状の評価を自動化することにより評価作業の効率化と試料の非破壊化を可能にした。【選択図】  図９
2004271222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料の所定の面やその面から設定した仮想の平面を基準面とした当該基準面と平行な複数の面における当該試料の断面形状のデータと各面の断面形状に予め設定された複数の評価点に関するデータと各面に設けられた断面形状の位置を特定するための基準点のデータとからなる上記試料の三次元設計データが記憶された記憶手段と、
上記三次元設計データに含まれる複数の断面画像に対応する断面で上記試料にＸ線を照射して断層像を取得し、その断層像から当該試料の各面における断面形状と上記基準点のデータとからなる上記試料の三次元実測データを生成する三次元実測データ生成手段と、
上記三次元実測データの上記基準面における基準点のデータと上記三次元設計データの上記基準面における基準点のデータとに基づいて、上記三次元実測データの各断面形状の上記三次元設計データの対応する断面形状に対する画像のずれを補正する補正データを演算する演算手段と、
各断面毎に、上記演算手段で演算された補正データに基づいて上記三次元実測データの各断面形状の、上記三次元設定データの対応する断面形状に対する画像のずれを補正する補正手段と、
各断面毎に、画像ずれの補正された上記三次元実測データの断面形状について、上記三次元設計データの対応する断面形状に設定された評価点に対応する点を抽出する評価点抽出手段と、
各断面毎に、当該断面に設定された複数の評価点について、上記三次元設計データの断面形状と上記補正手段で補正された上記三次元実測データの断面形状とを比較し、その比較結果に基づいて上記試料の良否を評価する評価手段と、
を備えたことを特徴とする立体形状評価装置。
【請求項２】
請求項１記載の立体形状評価装置において、
上記評価手段による比較結果および評価結果を記録する記録手段をさらに備えたことを特徴とする立体形状評価装置。
【請求項３】
上記評価手段は、各評価点毎に、上記三次元設計データの断面形状を示す座標値と上記三次元実測データの断面形状を示す座標値との誤差を算出し、その算出結果に基づいて上記試料の良否を評価することを特徴とする請求項１又は２記載の立体形状評価装置。
【請求項４】
上記評価手段は、さらに各評価点毎に、上記三次元実測データの断面形状の評価点に対応する点が、上記三次元設計データの断面形状の当該評価点に対して外側に位置するか、内側に位置するかを判定し、その判定結果に基づいて上記試料の良否を評価することを特徴とする請求項３記載の立体形状評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミダイカストなどの鋳造品の外形形状を非破壊で評価する装置に係り、特に鋳造品のＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）による設計上の三次元形状データ（以下、設計データという。）とＸ線ＣＴスキャナ装置などによって取得した断面画像から再構築した鋳造品の実測による三次元形状データ（以下、実測データという。）とを比較し、実測による三次元形状データの設計上の三次元形状データに対する寸法誤差などに基づいて鋳造品の良否を評価する立体形状評価装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋳造品などの試料の外形形状の評価方法としては、従来、一般に三次元計測装置により試料の外形形状の寸法を測定し、その測定結果を設計データと比較することより試料の良否を判定する方法が知られている。
【０００３】
この評価方法は、試料の外形形状の寸法を直接、測定器で測定するため、実測寸法の精度が高く、評価の信頼性が高いという利点がある。しかし、測定に時間を要するため評価コストが高い、内部に空洞がある試料では試料を切断しなければ、内部形状の寸法が実測できないなどの欠点があるため、例えば自動車のマニホールド、シリンダヘッド、エンジンケースなどの複雑な立体形状を有する鋳造品などの評価方法としては採用し難く、近年は、産業用Ｘ線ＣＴスキャナ装置を用いて試料の断面画像を取得し、その断面画像を用いて非破壊で試料の外形形状を評価する方法が開発されている。
【０００４】
そして、産業用Ｘ線ＣＴスキャナ装置による試料の断面画像を用いた外形形状の寸法測定技術としては、例えば特開平５−６０５３９号公報や特開平７−２４３８３３号公報に示されるように、ＣＴ値で描画された断面画像から予め設定された閾値（ＣＴ値）を用いて断面形状の輪郭を示す点群を抽出することにより試料の断面形状の輪郭画像を生成し、この輪郭画像から評価すべき位置の寸法を算出する方法が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−６０５３９号公報
【特許文献２】
特開平７−２４３８３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の産業用Ｘ線ＣＴスキャナ装置による試料の断面画像を用いた試料の外形形状の評価方法は、試料を非破壊で評価し得る点では三次元計測装置により試料の外形形状を実測する方法よりは優れるが、断面画像から試料の断面形状の輪郭画像を生成し、この輪郭画像に対して作業者が評価すべき位置を入力し、その評価位置の寸法を逐次算出させては作業者がその算出結果に基づいて試料の良否を評価するものであるため、評価作業に長時間を要し、試料の非破壊評価装置としては十分とは言えなかった。
【０００７】
特に、複雑な立体形状を有する試料では、断面画像の枚数が多く、しかも各断面画像における評価位置も多数設定されるため、全ての評価位置についての形状評価をしようとすると、作業者は膨大な評価位置について評価作業を繰り返さなければならず、必ずしも実用的とは言えなかった。
【０００８】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、非破壊で、しかも短時間で試料の立体形状の評価をすることのできる立体形状評価装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試料の所定の面やその面から設定した仮想の平面を基準面とした当該基準面と平行な複数の面における当該試料の断面形状のデータと各面の断面形状に予め設定された複数の評価点に関するデータと各面に設けられた断面形状の位置を特定するための基準点のデータとからなる上記試料の三次元設計データが記憶された記憶手段と、上記三次元設計データに含まれる複数の断面画像に対応する断面で上記試料にＸ線を照射して断層像を取得し、その断層像から当該試料の各面における断面形状と上記基準点のデータとからなる上記試料の三次元実測データを生成する三次元実測データ生成手段と、上記三次元実測データの上記基準面における基準点のデータと上記三次元設計データの上記基準面における基準点のデータとに基づいて、上記三次元実測データの各断面形状の上記三次元設計データの対応する断面形状に対する画像のずれを補正する補正データを演算する演算手段と、各断面毎に、上記演算手段で演算された補正データに基づいて上記三次元実測データの各断面形状の、上記三次元設定データの対応する断面形状に対する画像のずれを補正する補正手段と、各断面毎に、画像ずれの補正された上記三次元実測データの断面形状について、上記三次元設計データの対応する断面形状に設定された評価点に対応する点を抽出する評価点抽出手段と、各断面毎に、当該断面の設定された複数の評価点について、上記三次元設計データの断面形状と上記補正手段で補正された上記三次元実測データの断面形状とを比較し、その比較結果に基づいて上記試料の良否を評価する評価手段と備えた立体形状評価装置である（請求項１）。
【００１０】
なお、上記立体形状評価装置において、上記評価手段による比較結果および評価結果を記録する記録手段をさらに備えるとよい（請求項２）。また、上記立体形状評価装置において、上記評価手段は、各評価点毎に、上記三次元設計データの断面形状を示す座標値と上記三次元実測データの断面形状を示す座標値との誤差を算出し、その算出結果を基づいて上記試料の良否を評価するとよい（請求項３）。また、上記立体形状評価装置において、上記評価手段は、さらに各評価点毎に上記三次元設計データの断面形状の評価点に対応する点が、上記三次元設計データの断面形状の当該評価点に対して外側に位置するか、内側に位置するかを判定し、その判定結果に基づいて上記試料の良否を評価するとよい（請求項４）。
【００１１】
上記構成の立体形状評価装置によれば、試料の三次元設計データに含まれる複数の断面画像に対応する断面で試料にＸ線を照射して得られた断層像から当該試料の各断面における断面形状と当該断面形状の位置を特定するための基準点のデータとからなる試料の三次元実測データが生成される。この後、三次元実測データの基準面における基準点のデータと三次元設計データの基準面における基準点のデータとに基づいて、三次元実測データの各断面形状の三次元設計データの対応する断面形状に対する画像のずれを補正する補正データが演算される。
【００１２】
また、各断面毎に、三次元実測データの断面画像の画像ずれが補正された後、その断面形状について、三次元設計データの対応する断面形状に設定された評価点に対応する点が抽出される。
【００１３】
そして、各断面毎に、当該断面の設定された複数の評価点について、三次元設計データの断面形状と画像ずれの補正された三次元実測データの断面形状とが比較され、その比較結果に基づいて試料の良否が評価される。具体的には、各評価点毎に、三次元設計データの断面形状を示す座標値と三次元実測データの断面形状を示す座標値との誤差が算出され、その誤差から試料の良否が評価される。あるいは各評価点毎に、三次元設計データの断面形状の評価点に対応する点が、三次元設計データの断面形状の当該評価点に対して外側に位置するか、内側に位置するかが判定され、その判定結果も加味して試料の良否が評価される。そして、その比較結果と評価結果はメモリに記録される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る立体形状評価装置の構成を示す図である。
【００１５】
同図に示す立体形状評価装置１は、パールナルコンピュータによって構成されている。パーソナルコンピュータは、演算処理および外部接続された周辺装置の動作制御を行う評価装置本体１０１、表示装置としてのＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）からなるディスプレイ１０２、入力装置としてのキーボード１０３およびマウス１０４で構成されている。ディスプレイ１０２、キーボード１０３およびマウス１０４は所定の接続ケーブルで評価装置本体１０１に接続されている。また、評価装置本体１０１内には主記憶装置としてハードディスク１０６が内蔵されるとともに、外部記憶装置としてのＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＭＯ（Ｍａｇｎｅｔ  Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｉｓｋ）などの記録媒体からプログラムやデータなどの情報を本体内に読み込むためのドライバ１０５が内蔵されている。
【００１６】
評価装置本体１０１のハードディスク１０６には、本発明に係る試料の立体形状評価処理、すなわち、Ｘ線ＣＴスキャナ装置によって得られた試料（例えばマニホールドやシリンダヘッドの鋳造品など）の複数枚の断面画像（以下、ＣＴ画像という。）から各断面の断面形状を示すデータからなる試料の三次元形状データ（以下、三次元実測データという。）を生成し、この三次元実測データとＣＡＤなどの設計支援装置によって作成された当該試料の三次元画像のデータ（複数枚の断面形状を示すデータ。以下、三次元設計データという。）との対応する断面形状同士を比較して形状寸法のずれなどから試料の良否を評価する処理のプログラムが予め格納されている。また、この立体形状評価処理のプログラムを実行するために必要なＣＴ画像のデータは、ＭＯなどの記録媒体に記録され、ドライバ１０５により当該記録媒体から読み取ってハードディスク１０６に保存することで評価装置本体１０１に入力される。なお、後述するＸ線ＣＴスキャナ装置２とパーソナルコンピュータ１とを通信線で接続し、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２で取得されたＣＴ画像のデータをオンラインでパーソナルコンピュータ１に伝送し、評価装置本体１０１内のハードディスク１０６に保存するようにしても良い。
【００１７】
ここで、ＣＴ画像を取得するためのＸ線ＣＴスキャナ装置の一例について、図２を用いて簡単に説明する。
【００１８】
Ｘ線ＣＴスキャナ装置２は、主としてスキャナ本体２１、高圧発生装置２２、Ｘ線制御装置２３およびＰＣワークステーション２４で構成されている。スキャナ本体２１は、試料ＰにＸ線を照射して断面画像のデータを取得する機能を果たす部分で、試料Ｐを載置する回転テーブル２１１、この回転テーブル２１１の回転動作を制御する回転制御装置２１２、回転テーブル２１１に載置された試料ＰにＸ線を照射するべく当該Ｘ線を発生するＸ線管２１３、Ｘ線管２１３から発生するＸ線をビームに絞るためのコリメータ２１４、回転テーブル２１１を挟んでＸ線管２１３と対向配置され、Ｘ線管２１３から発せられたＸ線を検出するＸ線検出器２１５、Ｘ線管２１３を上下動させるための昇降機２１６、昇降機２１６の昇降動作を制御する昇降制御装置２１７、Ｘ線検出器２１５で検出される検出値を試料ＰのＣＴ画像のデータとして収集するデータ収集装置２１８を含んでいる。
【００１９】
Ｘ線管２１３には、高圧発生装置２２から所定の高圧電源が供給され、これによりＸ線が放射されるようになっている。Ｘ線管２１３からのＸ線の放射量（出力）は高圧発生装置２２の出力を制御することにより制御される。また、Ｘ線管２１３からのＸ線放射のタイミング、水平面内（図２ではＸＹ平面）におけるキスャン範囲、スキャン速度などはＸ線制御装置２３により制御される。高圧発生装置２２およびＸ線制御装置２３は、ＰＣワークステーション２４からの制御信号に基づきＸ線管２１３の出力、スキャン範囲、スキャン速度、スキャンタイミング等を制御する。
【００２０】
Ｘ線管２１３から放射されるＸ線はコリメータ２１４により細く絞られてビームとなる。そして、Ｘ線管２１３から放射されるＸ線の方向を水平面内で回転テーブル２１１に搭載された試料Ｐをカバーし得る所定の角度で変化させることによりファンビーム（細いビームを所定の角度範囲でスキャンさせたビーム）が生成され、このファンビームが回転テーブル２１１に搭載された試料Ｐに照射される。
【００２１】
一方、回転テーブル２１１を挟んでＸ線管２１３に対向配置されたＸ線検出器２１５は、水平面内で所定ピッチで複数の検出器が扇状（Ｘ線管２１３と各検出器との距離が等距離となる線上）に配列されたもので、各検出器でＸ線管２１３からのファンビームを検出するようになっている。
【００２２】
Ｘ線管２１３およびＸ線検出器２１５は、昇降機２１６により上下方向（図２において、紙面に垂直な方向）に移動可能になっている。昇降機２１６の昇降動作は昇降制御装置２１７により制御される。昇降制御装置２１７は、断面画像取得時には昇降機２１６を測定初期位置から所定のピッチ（たとえば１ｍｍピッチ）で上昇させる。
【００２３】
なお、昇降機２１６にはＸ線管２１３およびＸ線検出器２１５の上下方向の位置を検出するための位置検出装置（例えばエンコーダ。図示せず）が設けられ、この位置検出装置から出力される検出信号は昇降制御装置２１７に入力されるようになっている。昇降制御装置２１７はこの検出信号に基づき昇降機２１６の相対的な昇降位置を制御する。また、Ｘ線検出器２１５の高さ方向の位置決めは、例えば回転テーブル２１１に設けられた基準片Ｑに基準線２１１ｃ（図５参照）を引いておき、昇降機２１６に設けられた位置決め用レーザー投光器から投射されるレーザー光を基準線２１１ｃに合わせることにより行われる。本実施形態では、昇降機２１６によりＸ線管２１３およびＸ線検出器２１５が回転テーブル２１１に対して上下動するようになっているが、Ｘ線管２１３およびＸ線検出器２１５を固定し、回転テーブル２１１を昇降させる構成であってもよい。
【００２４】
また、本実施形態に係る立体形状評価装置１は、図３に示すように、三次元実測データの断面画像Ｇｏと三次元設計データの対応する断面画像Ｇｄとを重ね合わせるように比較して各断面の形状を比較するため、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２によって取得される複数枚の断面画像の各画像は、ＣＡＤなどで作成される試料Ｐの複数枚の断面画像の対応する画像と一致している必要がある。このため、試料Ｐには、図４に例示するように、基準面Ｓが設定されるとともに、この基準面Ｓを基準として当該基準面Ｓに垂直な方向に所定のピッチで複数の設計断面が設定され、ＣＡＤでは各断面について試料Ｐの断面形状の図面が作成されている。なお、図４の例では、基準面Ｓは試料Ｐに存在する最上面を含む面として設定されているが、試料Ｐに存在する面に基づいて仮想的に設定した面であってもよい。
【００２５】
従って、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２により複数枚の試料Ｐの断面画像を取得とする際は、基準面Ｓの位置とこの基準面Ｓに対して所定のピッチで設定される複数の断面位置の情報が昇降制御装置２１７にＰＣワークステーション２４から入力され、昇降制御装置２１７はこの情報に基づいて昇降機２１６の昇降動作を制御する。
【００２６】
回転テーブル２１１は、図５，図６に示すように、上面２１１ａの適所に試料Ｐの回転テーブル２１１における載置位置を決定するためのＬ字状の突起部材２１１ｂが設けられている。また、回転テーブル２１１の上面２１１ａの周辺適所に三角柱からなる基準片Ｑが突設されている。基準片Ｑは、試料Ｐの断面画像内に不等辺三角形の画像を写し込むための部材である。
【００２７】
試料Ｐの断面画像を取得する際、基準面Ｓとこの基準面Ｓに対して所定のピッチで設定される断面位置を正確に調整すれば、三次元実測データと三次元設計データの各断面画像の対応関係を一致させることができる。しかし、各断面画像においては、実測した断面画像Ｇｏのｘ’ｙ’座標と設計した断面画像Ｇｄのｘｙ座標は必ずしも一致しているわけではないので、実測した断面画像Ｇｏのｘ’ｙ’座標を設計した断面画像Ｇｄのｘｙ座標に一致させるように（図３の状態参照）、画像のずれを補正する必要がある。実測した断面画像の設計した断面画像に対する画像ずれは幾何学的な歪に相当し、例えばヘルマート変換による幾何補正によって補正することができる。
【００２８】
ヘルマート変換は、２つの画像間の縮尺、回転、平行移動の３種類の歪を補正するものである。幾何補正前の座標を（ｘ’，ｙ’）、幾何補正後の座標を（ｘ，ｙ）とし、原点の平行移動量を（Δｘ，Δｙ）、原点を中心とした回転角をθ、原点を中心とした縮尺率をｍとすると、ヘルマート変換式は、下記式▲１▼▲２▼で表される。
【００２９】
【数１】
2004271222.tif 000003
【００３０】
基準片Ｑは、試料Ｐの実測した断面画像の設計した断面画像に対する画像ずれを補正するための補正データ（ヘルマート変換式における係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を算出するための部材である。より具体的には、上記▲１▼，▲２▼式の係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを算出するために必要な幾何補正前の座標（ｘ’，ｙ’）を与える画像を実測した断面画像に写し込むための部材である。三次元設計データの一部の断面もしくは全ての断面には、図７（ａ）に示すように、不等辺三角形からなる基準片の画像Ｇｒ（以下、基準画像Ｇｒという。）が設けられている。基準片Ｑの断面形状はこの基準画像Ｇｒと同一形状に設定されており、基準片Ｑを含んで試料Ｐの断面画像を取得すると、その断面画像には、図７（ｂ）に示すように、基準片Ｑの断面画像Ｇｏｒが写し込まれる。
【００３１】
なお、基準画像Ｇｒは、三次元設計データの各断面画像Ｇｄのｘｙ座標系の所定の位置に描かれており、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２で取得される断面画像Ｇｏにおいても基準画像Ｇｏｒが断面画像Ｇｏのｘ’ｙ’座標系の所定の位置に写し込まれるように、すなわち、ｘ’ｙ’座標系をｘｙ座標系に重ね合わせたとき、基準画像Ｇｏｒが基準画像Ｇｒと重なるように、基準片Ｑは回転テーブル２１１の上面２１１ａの所定の位置に突設されている。
【００３２】
また、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２で試料Ｐの断面画像Ｇｏを取得する際は、断面画像Ｇｏのｘ’ｙ’座標系に対する試料Ｐの断面形状（輪郭を示す点群）の位置関係が断面画像Ｇｄのｘｙ座標系に対する試料Ｐの断面形状の位置関係と等しくなるように、試料Ｐを上述したＬ字状の突起部材２１１ｂで位置決めして回転テーブル２１１の上面２１１ａの所定の位置に固定される。なお、図５，図６では、試料Ｐの断面形状が円形（点対称）で、断面形状における向きは問題となっていないため、位置決め部材はＬ字状の突起部材２１１ｂとなっているが、通常は断面形状は非対称で、向きが存在するので、位置決め部材２１１ｂは、試料Ｐの断面形状に応じて、断面形状の向きが設計図面と一致するように位置合わせ可能な部材が適宜、採用される。
【００３３】
画像ずれの補正データは、実測された断面画像Ｇｏに含まれる基準画像Ｇｏｒの３個の頂点ｃ１’，ｃ２’，ｃ３’の座標（ｘ１’，ｙ１’），（ｘ２’，ｙ２’），（ｘ３’，ｙ３’）を算出し、これらの座標と設計された断面画像Ｇｄに含まれる基準画像Ｇｒの３個の頂点ｃ１，ｃ２，ｃ３の座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３）を上記▲１▼，▲２▼式に代入し、最小二乗法により最小の誤差となる係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを算出することにより求められる。
【００３４】
なお、上記のように、基準片Ｑは、画像ずれの補正データを算出するための少なくとも３個の座標（ｘ１’，ｙ１’），（ｘ２’，ｙ２’），（ｘ３’，ｙ３’）を与えるものであるから、その断面形状（実測した断面画像に写し込まれる形状）は三角形に限定されるものではなく、その目的を達成するものであれば、四角形や五角形などの他の多角形であってもよい。
【００３５】
図２に戻り、回転テーブル２１１は、図略の駆動モータにより回転可能になっている。回転テーブル２１１の回転動作は回転制御装置２１２により制御される。回転制御装置２１２は、断面画像取得時にはＰＣワークステーション２４からの制御データに基づき回転テーブル２１１を回転初期位置から一定の角度（例えば３０度）単位で回転させ、例えば時計回りに半回転もしくは一回転させる。従って、試料ＰのＸ線吸収量は、回転テーブル２１１が各回転位置に停止される毎に測定される。
【００３６】
ある高さ位置の試料ＰのＣＴ画像は、昇降機２１６によりＸ線管２１３およびＸ線検出器２１５をその高さ位置に設定した後、Ｘ線管２１３からファンビームを試料に照射させながら、回転テーブル２１１を一回転または半回転させる（すなわち、試料Ｐを水平面内に一回転または半回転させる）ことにより取得される。
【００３７】
従って、試料Ｐを高さ方向に所望のピッチで複数回スライスし、各スライス面でＣＴ画像を取得することにより試料の一部又は全ての断面形状の画像が取得される。各高さ位置で試料Ｐにファンビームを照射し、当該試料Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器２１５により検出され、その検出データはデータ収集装置２１８に入力される。データ収集装置２１８では、各高さ位置で取得されたＸ線の検出量から試料ＰでのＸ線吸収量（減弱計数＝ＣＴ値）を求め、ＣＴ画像のデータを作成する。このＣＴ画像は、（ｎ×ｎ）個の画素を有するエリアセンサで断面を撮影した画像に相当し、ＣＴ画像のデータは各画素の出力レベルがＣＴ値で表された濃淡データである。このＣＴ画像のデータは、試料ＰのＣＴ画像取得動作の終了後、ＰＣワークステーション２４に転送される。
【００３８】
ＰＣワークステーション２４は、試料ＰのＣＴ画像取得動作を統括制御するための装置である。ＰＣワークステーション２４は、パーソナルコンピュータ２４１、モニタ２４２およびキーボード／マウス２４３で構成されている。パーソナルコンピュータ２４１にはＸ線ＣＸスキャナ装置２により試料Ｐの断面画像を取得するための専用の処理プログラムが内蔵され、起動すると、その処理プログラムに従って試料の断面画像の取得動作を行う。なお、ユーザは、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２の動作開始前にキーボード／マウス２４３によって所要の条件（例えばスキャン範囲、高さ方向のスライスピッチ、スキャン速度等の条件）を設定する。
【００３９】
このＸ線ＣＴスキャナ装置２では、図８に示すように、試料Ｐを高さ方向に所定のピッチでスライスした複数枚のＣＴ画像が取得され、これらのＣＴ画像のデータは、ＰＣワークステーション２４内のハードディスクなどの記憶装置に保存される。そして、ＰＣワークステーション２４がオンラインで立体形状評価装置１に接続されている場合は、取得されたＣＴ画像のデータは通信により立体形状評価装置１に転送され、立体形状評価装置１に接続されていない場合は、取得されたＣＴ画像のデータは、図略のドライバでＭＯなどの記録媒体に一旦記録され、このＭＯを介して立体形状評価装置１に入力される。
【００４０】
図９は、立体形状評価装置１の評価装置本体１０１が本発明に係る形状評価処理を行う場合の処理動作を機能ブロックで示したものである。
【００４１】
本実施形態に係る立体形状評価装置１は、上述したように、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２によって得られた複数枚の試料ＰのＣＴ画像から各断面における試料Ｐの断面形状の輪郭を構成する点群を抽出し、これらの各断面の輪郭形状（実測形状）とＣＡＤなどで作成された試料Ｐの各断面の輪郭形状（設計形状）とを比較して当該試料Ｐの立体的な形状の良否を評価する機能を有する。機能ブロックは、断面形状抽出部３、画像ずれ補正データ演算部４、実測断面形状補正部５、画像比較部６、形状評価部７からなる。なお、三次元設計データ記憶部８は、ＣＡＤなどで作成された複数枚の試料Ｐの断面形状データからなる三次元設計データを記憶するもので、評価装置本体１０１内のハードディスク１０６がその機能を果たしている。
【００４２】
図１０は、試料Ｐの三次元設計データの一例を示す図である。試料Ｐの三次元設計データは、複数枚の断面形状の設計データからなる。各面には、例えば画面中央にｘｙ座標の座標原点ｏが設定され、断面形状の輪郭Ｒを示すデータは、輪郭Ｒを構成する点群の各点ｐの座標原点ｏを基準にしたｘｙ座標ｐ（ｘ，ｙ）で構成されている。一部又は全ての面には、上述したように、ｘｙ座標系の所定の位置に画像ずれの補正データを算出するための基準画像Ｇｒが描かれている。
【００４３】
また、各面の断面形状には複数の評価点Ｈｐが設定されている。評価点Ｈｐは、実際に製造された試料Ｐの断面形状の寸法などを適当な抽出点で自動的に評価するために当該断面形状に設定される評価用の抽出点である。三次元設計データには、評価点Ｈｐに関する所要のデータがテーブル化されて含まれている。
【００４４】
評価点Ｈｐに関するデータとは、評価点Ｎｏ．、評価点の座標値、評価点Ｈｐにおける法線ベクトルのデータである。評価点Ｎｏ．は、複数の評価点Ｈｐを識別するための各評価点Ｈｐに付される番号もしくは符合である。評価点の座標値とは、評価点Ｈｐの設定された断面形状の輪郭を構成する点のｘｙ座標である。例えば図１０の輪郭点Ｐ（ｘ，ｙ）にＮｏ．Ｍの評価点Ｈｐが設定されると、そのｘｙ座標（ｘ，ｙ）がＮｏ．Ｍの評価点Ｈｐの評価点座標となる。
【００４５】
また、評価点Ｈｐにおける法線ベクトルのデータとは、図１１に示すように試料Ｐの評価点Ｈｐを含む外形側面Ｓの当該評価点Ｈｐにおける法線方向であって試料Ｐに対して外方の向きを示すベクトルのデータである。外形側面Ｓが試料Ｐの外側にある場合は（図１１の外形側面Ｓ１参照）、外形側面Ｓ上の評価点Ｈｐの法線ベクトルの向きは試料Ｐから外方に向かう向きとなり、外形側面Ｓが試料Ｐの内側にある場合は（図１１の外形側面Ｓ２参照）、外形側面Ｓ上の評価点Ｈｐの法線ベクトルの向きは試料Ｐから内方に向かう向きとなる。
【００４６】
図１２は、評価点Ｈｐに関するデータの一例を示す図である。同図に示す「Ｎｏ．」は、評価点Ｎｏ．であり、「座標」は、Ｎｏ．の評価点のｘｙ座標値であり、「法線ベクトル」は、Ｎｏ．の評価点の法線ベクトルのｕｖ座標値である。
【００４７】
図９に戻り、断面形状抽出部３は、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２により取得された試料Ｐの複数枚の断面画像から各断面毎に断面形状を抽出し、輪郭画像Ｇｏ（三次元実測データ）を生成する処理を行うものである。断面形状抽出部３は、予め設定された所定の閾値Ｔｈ（ＣＴ値）（例えば、Ｔｈ＝０）を用いて各断面画像について試料Ｐの断面形状の輪郭を構成する点群を抽出する。
【００４８】
ＣＴ画像が、（ｎ×ｎ）個の画素からなるエリアセンサで試料の断面形状を撮影した画像に相当するとすると、断面形状抽出部３は、ＣＴ画像を構成する画素Ｇ（ｉ，ｊ）（ｉ行ｊ列目の画素、ｉ＝１，２，…ｎ、ｊ＝１，２，…ｎ）をラスタ走査方向にスキャンしながら、各画素Ｇ（ｉ，ｊ）について、当該画素Ｇ（ｉ，ｊ）のＣＴ値ＣＴ（ｉ，ｊ）を予め設定された所定の閾値Ｔｈ（ＣＴ値）（例えば「０」）と比較する。そして、ＣＴ（ｉ，ｊ）＝Ｔｈであれば、そのＣＴ値を有する画素の画素位置を点Ｅの位置とする。例えばＴｈ＝ＣＴ（ｉ，ｊ）であれば、画素Ｇ（ｉ，ｊ）の位置Ｘ（ｉ，ｊ）が点Ｅの位置Ｘｅとなる。
【００４９】
一方、ＣＴ（ｉ，ｊ）＞Ｔｈであれば、当該画素Ｇ（ｉ，ｊ）は試料の断面部分を撮影した画素であるとして、隣接する４個のＧ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ＋１，ｊ），Ｇ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ，ｊ＋１）のＣＴ値Ｇ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ＋１，ｊ），Ｇ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ，ｊ＋１）を所定の閾値Ｔｈ（ＣＴ値）と比較し、所定の閾値Ｔｈより小さいＣＴ値を有する画素（すなわち、試料の空間部分を撮影した画像）があるかどうかを判別する。所定の閾値Ｔｈより小さいＣＴ値を有する画素がある場合は、当該画素Ｇ（ｉ，ｊ）とその画素との間に所定の閾値Ｔｈと同一のＣＴ値を有する位置が存在するから、補間演算によりその位置を算出し、その位置を試料の断面形状の輪郭を構成す点Ｅの位置Ｘｅとする。なお、補間方法としては、例えば画素間のＣＴ値の変化を直線と見なして比例計算によりＸｅの位置を算出する方法を適用することができる。
【００５０】
例えば図１３に示すように、画素Ｇ（ｉ，ｊ−１）のＣＴ値ＣＴ（ｉ，ｊ−１）がＣＴ（ｉ，ｊ−１）＜Ｔｈであれば、断面形状抽出部３は、Ｔｈ−ＣＴ（ｉ，ｊ−１）：ＣＴ（ｉ，ｊ）−ＣＴ（ｉ，ｊ−１）＝Ｘｅ−Ｘ（ｉ，ｊ−１）：Ｘ（ｉ，ｊ）−Ｘ（ｉ，ｊ−１）であるから、Ｘｅ＝［［Ｔｈ−ＣＴ（ｉ，ｊ−１）］・｛Ｘ（ｉ，ｊ）−Ｘ（ｉ，ｊ−１）｝］／｛ＣＴ（ｉ，ｊ）−ＣＴ（ｉ，ｊ−１）｝＋Ｘ（ｉ，ｊ−１）により点Ｅの位置を算出する。
【００５１】
また、ＣＴ（ｉ，ｊ）＜Ｔｈであれば、当該画素Ｇ（ｉ，ｊ）は試料の空間部分を撮影した画素であるとして、隣接する４個のＧ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ＋１，ｊ），Ｇ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ，ｊ＋１）のＣＴ値Ｇ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ＋１，ｊ），Ｇ（ｉ−１，ｊ），Ｇ（ｉ，ｊ＋１）を所定の閾値Ｔｈ（ＣＴ値）と比較し、所定の閾値Ｔｈより大きいＣＴ値を有する画素（すなわち、試料の断面部分を撮影した画像）があるかどうかを判別する。所定の閾値Ｔｈより大きいＣＴ値を有する画素がある場合は、当該画素Ｇ（ｉ，ｊ）とその画素との間に所定の閾値Ｔｈと同一のＣＴ値を有する位置が存在するから、上述した補間演算によりその位置を算出し、その位置を試料の断面形状の輪郭を構成す点Ｅの位置Ｘｅとする。
【００５２】
例えば画素Ｇ（ｉ＋１，ｊ）のＣＴ値ＣＴ（ｉ＋１，ｊ）がＣＴ（ｉ＋１，ｊ）＞Ｔｈであれば、断面形状抽出部３は、Ｔｈ−ＣＴ（ｉ，ｊ）：ＣＴ（ｉ＋１，ｊ）−ＣＴ（ｉ，ｊ）＝Ｘｅ−Ｘ（ｉ，ｊ）：Ｘ（ｉ＋１，ｊ）−Ｘ（ｉ，ｊ）であるから、Ｘｅ＝［［Ｔｈ−ＣＴ（ｉ，ｊ）］・｛Ｘ（ｉ＋１，ｊ）−Ｘ（ｉ，ｊ）｝］／｛ＣＴ（ｉ＋１，ｊ）−ＣＴ（ｉ，ｊ）｝＋Ｘ（ｉ，ｊ）により点Ｅの位置を算出する。
【００５３】
図９に戻り、画像ずれ補正データ演算部４は、断面形状抽出部３によって得られた各断面の輪郭画像Ｇｏの三次元設計データの対応する断面の断面画像に対する画像ずれを補正するための補正データ（ヘルマート変換式における係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を演算するものである。
【００５４】
画像ずれ補正データ演算部４は、例えばパターン認識や予めオペレータにより指示された輪郭画像Ｇｏ内の領域を探査することにより当該輪郭画像Ｇｏから基準片Ｑの断面形状（三角形）を構成する点群を抽出し、その点群を三角形の各辺を構成する３つのグループに分類する。続いて、各辺を構成する点群の座標から各辺に最も近似する直線を最小二乗法により決定し、３本の直線の互いに交差する点ｃ１’，ｃ２’，ｃ３’（図７（ｂ）参照）の座標（ｘ１’，ｙ１’），（ｘ２’，ｙ２’），（ｘ３’，ｙ３’）を算出する。続いて、画像ずれ補正データ演算部４は、これらの座標ｃ１’（ｘ１’，ｙ１’），ｃ２’（ｘ２’，ｙ２’），ｃ３’（ｘ３’，ｙ３’）と三次元設計データに含まれる基準画像Ｇｒの三角形の頂点の座標ｃ１（ｘ１，ｙ１），ｃ２（ｘ２，ｙ２），ｃ３（ｘ３，ｙ３）（図７（ａ）参照）を上記▲１▼，▲２▼式に代入して、下記式▲３▼〜▲５▼の３個の等式を作成し、これらの等式を満たす係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを最小二乗法により決定する。決定された係数ａ〜ｄのデータはＲＡＭに一次保存される。
【００５５】
【数２】
2004271222.tif 000004
【００５６】
実測断面形状補正部５は、画像ずれ補正データ演算部４で演算された補正データ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）と上記▲１▼，▲２▼のヘルマート変換式を用いて輪郭画像Ｇｏの画像ずれを補正する処理を行うものである。すなわち、実測断面形状補正部６は、輪郭画像Ｇｏを構成する各点の座標（ｘ’，ｙ’）を上記▲１▼，▲２▼のヘルマート変換式を用いてｘｙ座標系の座標（ｘ，ｙ）に変換する。これにより、変換後の輪郭画像Ｇｏ’は、ｘｙ座標系の画像となり、図３に示したように、三次元設計データの対応する断面の断面画像Ｇｄとを重ね合わせた状態で両画像のずれ具合をみるような比較が可能となる。
【００５７】
画像比較部６は、画像ずれが補正された輪郭画像Ｇｏ’と三次元設計データの対応する断面画像Ｇｄ（以下、比較対象となる断面画像Ｇｄを設計断面画像Ｇｄという。）とを全ての評価点Ｈｐについて比較し、各評価点Ｈｐにおける寸法の誤差、法線方向のずれなどを演算する処理を行うものである。
【００５８】
画像比較部６は、まず、輪郭画像Ｇｏ’の評価点Ｈｐに対応する点を算出する。この評価点Ｈｐの対応点Ｈｐ’の算出は、図１４に示すように、輪郭画像Ｇｏ’上に評価点Ｈｐの座標（ｘ，ｙ）を設定し、この点（ｘ，ｙ）に最も近い輪郭画像Ｇｏ’を構成する点（ｘ’，ｙ’）を抽出することにより行われる。すなわち、評価点Ｈｐの座標（ｘ，ｙ）を有する点が存在すれば、その点と評価点Ｈｐとの距離ｄはゼロとなるから、その点が評価点Ｈｐの対応点Ｈｐ’となる。また、評価点Ｈｐの座標（ｘ，ｙ）を有する点が存在しなければ、評価点Ｈｐの位置で輪郭画像Ｇｏ’と設計断面画像Ｇｄとはずれが生じていることになるが、そのずれは極めて小さいと推定されるから、評価点Ｈｐからの距離ｄが最も小さい点を評価点Ｈｐの対応点とするものである。そして、そのときの両点の距離ｄ（＝√（（ｘ−ｘ’）２＋（ｙ−ｙ’）２）は評価点Ｈｐにおける設計値と実測値との間の誤差となる。
【００５９】
輪郭画像Ｇｏ’の評価点Ｈｐに対応する点が算出されると、画像比較部６は、さらに評価点Ｈｐと対応点Ｈｐ’とを結ぶ方向と評価点Ｈｐの法線方向とを比較して対応点Ｈｐ’が設計上の輪郭線の外側に位置するのか、内側に位置するのかを判定する。評価点Ｈｐの法線方向は、評価点Ｈｐの法線ベクトルの座標（ｕ，ｖ）よりその傾きｖ／ｕで表される。一方、評価点Ｈｐと対応点Ｈｐ’とを結ぶ方向は、評価点Ｈｐの座標（ｘ，ｙ）、対応点Ｈｐ’の座標（ｘ’，ｙ’）から（ｙ−ｙ’）／ｘ−ｘ’）で表される。画像比較部６は、（ｖ／ｕ）−〔（ｙ−ｙ’）／ｘ−ｘ’）〕を演算し、その演算結果が予め設定された閾値以下であれば、対応点Ｈｐ’は外側に位置していると判断し、閾値よりも大きければ、対応点Ｈｐ’は内側に位置していると判断する。
【００６０】
次に、画像比較部６は、評価点Ｈｐを通る法線と輪郭画像Ｇｏ’の輪郭線との交点（図１４のｈ点参照）を算出し、この交点ｈと評価点Ｈｐとの距離ｄｈを法線方向のずれとして算出する。この場合、輪郭画像Ｇｏ’に交点ｈに相当する対応点ｐが存在する場合は、その点ｐの座標（ｘｐ’，ｙｐ’）と評価点Ｈｐの座標（ｘ，ｙ）との距離√（（ｘ−ｘｐ’）２＋（ｙ−ｙｐ’）２）が距離ｄｈとなる。一方、輪郭画像Ｇｏ’に交点ｈに相当する対応点ｐが存在しない場合、輪郭画像Ｇｏ’の評価点Ｈｐを通る法線を挟む２つの点ｐ１，ｐ２の座標から両点を結ぶ直線を算出し、この直線と評価点Ｈｐを通る法線とから交点ｈの座標（ｘｈ’，ｙｈ’）を算出して距離ｄｈ＝√（（ｘ−ｘｈ’）２＋（ｙ−ｙｈ’）２）が算出される。
【００６１】
形状評価部７は、画像比較部６により算出される各評価点Ｈｐの寸法の誤差（距離ｄ）、法線方向のずれ（距離ｄｈ）などから実測された試料の合否判定を行なうものである。形状評価部７は、各評価点毎に予め設定された寸法誤差や法線方向のずれの評価基準（閾値）と算出された寸法誤差や法線方向のずれとを比較し、誤差やずれが評価基準を超えている場合は「不良」と判定し、評価基準を満たしている場合は、「合格」の判定を行なう。そして、全ての評価点について合否判定を行なうと、この判定結果を画像比較部６で算出された寸法誤差や法線方向のずれとともにテーブル化して評価データを作成し、ハードディスク１０６に記憶する。この評価データは、例えば実測された試料（鋳物品）自体の検討や試料（鋳物品）を製造するための金型や鋳物製造装置の検討を行なうために利用される。
【００６２】
次に、立体形状評価装置１の試料の評価処理手順について、図１５のフローチャートを用いて説明する。Ｘ線ＣＴスキャナ装置２によって取得されたＭ枚のＣＴ画像のデータは画像処理装置１内のハードディスク内に記憶されているとする。
【００６３】
まず、ＣＴ画像の枚数をカウントするカウンタのカウント値ｉが「１」にセットされ（Ｓ１）、ｉ段目のＣＴ画像データがハードディスクの記憶領域からワークエリアに読み出される（Ｓ２）。続いて、断面形状抽出部３によりＣＴ画像から試料Ｐの断面形状の輪郭を構成する点群が抽出され（Ｓ３、輪郭画像Ｇｏの作成）、輪郭画像Ｇｏが作成されると、画像ずれ補正データ演算部４により輪郭画像Ｇｏの三次元設計データの対応する断面の断面画像（設計断面画像Ｇｄ）に対する画像ずれの補正データ（ヘルマート変換式における係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が演算される（Ｓ４，補正データの算出）。
【００６４】
続いて、実測断面形状補正部５により補正データ（ヘルマート変換式における係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を用いて輪郭画像Ｇｏの画像ずれが補正され（Ｓ５，輪郭画像のずれ補正）、その後、画像比較部６により補正後の輪郭画像Ｇｏ’と設計断面画像Ｇｄとを比較し、当該設計断面画像Ｇｄに設定された複数の評価点Ｈｐについて、それぞれ寸法の誤差と法線方向のずれが演算される（Ｓ６，誤差の演算）。続いて、形状評価部７により各評価点Ｈｐごとに寸法誤差と法線方向のずれの演算結果を用いて合否判定が行なわれ、全ての評価点Ｈｐについて判定処理が終了すると、図１６に示すような評価データを作成し、その評価データはハードディスク１０６に一次保存される（Ｓ７，評価データの作成）。
【００６５】
なお、図１６において、寸法誤差ｄ１，ｄ２，…ｄｉ，…は、Ｎｏ．ｉの評価点Ｈｐの寸法誤差で、その評価点Ｈｐ（ｘｉ，ｙｉ）とその評価点Ｈｐに最も近い輪郭画像Ｇｏ’上の対応点Ｈｐ（ｘｉ’，ｙｉ’）との距離√（（ｘｉ−ｘｉ’）２＋（ｙｉ−ｙｉ’）２）である。また、法線方向のずれｄｈ１，ｄｈ２，…ｄｈｉ，…は、Ｎｏ．ｉの評価点Ｈｐにおける法線方向のずれで、その評価点Ｈｐ（ｘｉ，ｙｉ）と、その評価点Ｈｐから延びる法線と輪郭画像Ｇｏ’上の輪郭線との交点ｈ（ｘｈｉ，ｙｈｉ）との距離√（（ｘｉ−ｘｈｉ’）２＋（ｙｉ−ｙｈｉ’）２）である。また、判定結果の「良」、「不良」は、例えば「良」＝「１」、「不良」＝「０」の２値データで表される。
【００６６】
続いて、カウント値ｉが１だけインクリメントされた後、そのカウント値ｉが総ＣＴ画像数Ｍを越えたか否かが判別される（Ｓ８，Ｓ９）。カウント値ｉがＭ以上であれば（Ｓ９：ＮＯ）、次のＣＴ画像について、上述と同様の処理をするべくステップＳ２に戻る。そして、全てのＣＴ画像について上述の評価データの作成処理が終了すると（Ｓ９：ＹＥＳ）、ハードディスク１０６に一次保存された各断面の評価データが一つのファイルに纏められてハードディスク１０６の所定の記憶領域に記憶され（Ｓ１０）、評価処理は終了する。
【００６７】
なお、立体形状評価装置１の画像処理プログラムをＸ線ＣＴスキャン装置２のＰＣワークステーション２４のパーソナルコンピュータ２４１に組み込んで当該パーソナルコンピュータ２４１を画像処理装置１として機能させても良い。
【００６８】
上記のように、本実施形態に係る立体形状評価装置１によれば、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２により取得した試料の複数の断面画像から複数の輪郭画像を作成し、各輪郭画像と対応する設計断面画像とを比較し、予め設定された複数の評価点について寸法誤差などを算出し、その算出結果を用いて試料の良否を自動的に判定するようにしているので、非破壊で短時間に試料の立体形状の良否を判定することができる。
【００６９】
特に、試料が複雑な外形形状を有している場合でもＣＡＤにより設計する段階で所要の評価点と評価基準を設定しておけば、Ｘ線ＣＴスキャナ装置２で試料の断面画像のデータを取得した後は自動的に評価処理を行うことができるので、高い精度で良否評価をすることができるとともに、その評価作業の効率も大幅に向上させることができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数枚の断面形状の寸法データからなる試料の設計上の立体形状データ（三次元設計データ）と、放射線照射によって得られた断面画像から再構築された試料の実測による立体形状データ（三次元実測データ）とを画像処理により仮想空間上で重ね合わせ、予め設定された評価点について設計上の立体形状と実測による立体形状との寸法誤差や評価点を含む外形側面のずれなどを演算処理により自動的評価するので、試料の立体形状の良否評価を短時間で行うことができる。また、非破壊評価システムであるため、実製品について外形形状の評価を高精度かつ高効率で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る立体形状評価装置の構成を示す図である。
【図２】Ｘ線ＣＴスキャナ装置の概略構成を示す図である。
【図３】画像ずれを補正した輪郭画像（実測画像）と三次元設計データにおける断面画像（設計画像）との比較による形状評価方法を示す図である。
【図４】試料に設定される基準面の一例を示す図である。
【図５】回転テーブルの上面の構造を示す斜視図である。
【図６】回転テーブルの上面の構造を示す上面図である。
【図７】（ａ）は設計された断面画像におけるｘｙ座標系と基準画像のと関係を示す図、（ｂ）は実測された断面画像におけるｘ’ｙ’座標系と基準画像のと関係を示す図である。
【図８】Ｘ線ＣＴスキャナ装置で取得される試料の断面画像の一例を示す図である。
【図９】本発明に係る立体形状評価処理機能を果たすために評価処理装置本体が行う処理動作を機能ブロックで表した図である。
【図１０】試料Ｐの三次元設計データの一例を示す図である。
【図１１】評価点の法線方向のデータの内容を説明するための図である。
【図１２】評価点に関するデータの一例を示す図である。
【図１３】断面画像において、空間部分の画素と試料の断面部分の画素との間に当該試料の断面形状の輪郭を構成する点が存在する場合のその点の位置の補間演算を説明するための図である。
【図１４】画像ずれを補正した輪郭画像（実測画像）と三次元設計データにおける断面画像（設計画像）との関係を示す図である。
【図１５】本発明に係る立体形状評価装置の試料の評価処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】評価データの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  立体形状評価装置（マイクロコンピュータ）
１０１  評価装置本体
１０２  ディスプレイ
１０３  キーボード
１０４  マウス
１０５  ドライバ
１０６  ハードディスク
２  Ｘ線ＣＴスキャナ装置
２１  スキャナ本体
２１１  回転テーブル
２１２  回転制御装置
２１３  Ｘ線管
２１４  コリメータ
２１５  Ｘ線検出器
２１６  昇降機
２１７  昇降制御装置
２１８  データ収集装置
２２  高圧発生装置
２３  Ｘ線制御装置
２４  ＰＣワークステーション
３  断面形状抽出部
４  画像ずれ補正データ演算部
５  実測断面形状補正部
６  画像比較部部
７  形状評価部
８  三次元設計データ記憶部
Ｐ  試料
Ｑ  基準片
【図１】
2004271222.tif 000005
【図２】
2004271222.tif 000006
【図３】
2004271222.tif 000007
【図４】
2004271222.tif 000008
【図５】
2004271222.tif 000009
【図６】
2004271222.tif 000010
【図７】
2004271222.tif 000011
【図８】
2004271222.tif 000012
【図９】
2004271222.tif 000013
【図１０】
2004271222.tif 000014
【図１１】
2004271222.tif 000015
【図１２】
2004271222.tif 000016
【図１３】
2004271222.tif 000017
【図１４】
2004271222.tif 000018
【図１５】
2004271222.tif 000019
【図１６】
2004271222.tif 000020