(57)【要約】【課題】未知の被検体に対しても、その透過データに基づいて物理的に最適なＸ線条件を求めることが可能なＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法の提供。【解決手段】Ｘ線検出器３で得られる被検体４の透過データから被検体４の所望する観察部分の透過率を測定し、この測定した透過率が所定値になるようにＸ線制御部６における管電圧を調整する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、このＸ線検出器で得られる前記被検体の透過データから前記被検体の透過画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置において、
前記透過データから被検体の所望する観察部分の透過率を測定する手段と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する手段と
を具備することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、このＸ線検出器で得られる前記被検体の透過データから前記被検体の透過画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法において、
前記透過データから被検体の所望する観察部分の透過率を測定する段階と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する段階と
を具備することを特徴とするＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法。
【請求項３】
Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する手段と、
この最大減衰経路の透過率を測定する手段と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する手段と
を具備することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項４】
Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する段階と、
この最大減衰経路の透過率を測定する段階と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する段階と
を具備することを特徴とするＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法。
【請求項５】
Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する手段と、
この最大減衰経路での透過データを収集する手段と、
この最大減衰経路での透過データからこの最大減衰経路での減衰指数τとこの減衰指数τに波及するノイズとの比が最も大きくなる管電圧と管電流を計算する手段と、
この計算された値を参照して前記Ｘ線制御部における管電圧と管電流とを設定する手段と
を具備することを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項６】
前記計算する手段は、１つの管電圧とその管電圧に対して設定した最大の管電流の組み合わせの複数について前記比を計算し、この比が最も大きくなる管電圧と管電流とを計算するものであることを特徴とする請求項５記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する段階と、
この最大減衰経路での透過データを収集する段階と、
この最大減衰経路での透過データからこの最大減衰経路での減衰指数τとこの減衰指数τに波及するノイズとの比が最も大きくなる管電圧と管電流を計算する段階と、
この計算された値を参照して前記Ｘ線制御部における管電圧と管電流とを設定する段階と
を具備することを特徴とするＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法。
【請求項８】
前記計算する段階は、１つの管電圧とその管電圧に対して設定した最大の管電流の組み合わせの複数について前記比を計算し、この比が最も大きくなる管電圧と管電流とを計算するものであることを特徴とする請求項７記載のＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非破壊検査装置の内のＸ線検査装置に係り、特に被検体の透過データから被検体の透過画像を作成するＸ線検査装置若しくはＸ線透視装置又は被検体の透過データから被検体の断面像あるいは３次元画像を作成するＸ線検査装置若しくはＸ線断層撮影装置及びその管電圧・管電流調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線透視検査装置により、電子部品やアルミ鋳物等の工業製品の内部を検査することが行われている。このようなＸ線透視検査装置では、Ｘ線管の管電圧Ｖと管電流Ｉを手動等で変更でき、透過画像を観察しながら被検体にあわせた設定を行なって最適画像を得るようにしている。
【０００３】
管電圧を変えた場合、Ｘ線フォトンの１つ１つのエネルギーＥが大きくなるとともにフォトン数Ｎが増大する。管電流を変えた場合、Ｅは変わらずＮが増大する。
【０００４】
検出器は２次元の分解能でＸ線を検出し、各検出素子の出力は各素子が受けるＸ線エネルギー総量（Ｅ×Ｎ）に比例する。各検出素子の出力に応じて明暗を割り当てることで透過画像が作られる。他方、Ｘ線の透過能力はＥが高くなるほど大きくなる。
【０００５】
管電圧及び管電流の変更を例えば手動で行う場合、まず被検体を透過できる管電圧（すなわちＥ）を選ぶが、Ｅが高すぎると画像のコントラストが低下して最良画像とならない。そこで、管電圧を下げ、管電流を増やして出力を補う。管電圧を下げすぎるとコントラストが大きすぎ白飛びや黒つぶれ画像となってしまう。
【０００６】
このように、被検体の交換や観察視野変更の度に、手動で管電圧と管電流を交互に設定することは面倒で、また、操作者の技量に依存してしまう問題があるため、特許文献１や特許文献２では透過画像を取り込み画像処理してフィードバックして、管電圧と管電流を自動設定することを行なっている。
【０００７】
他方、コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）の場合は、透過不足にならない管電圧を経験的に選択しているだけで、最適な条件設定は行なわれていなかった。
【０００８】
特許文献１や特許文献２では未知の被検体に対しても、その透過画像に基づいて最適なＸ線条件（管電圧、管電流）を自動設定するものである。その最適な条件とは、透過画像の観察しようとする明るさ範囲が目視に適した明るさ範囲になる管電圧、管電流が最適Ｘ線条件であるとして、この条件に自動設定している。
【特許文献１】特開２００２−１４０５９号公報
【特許文献２】特開２００３−１７３８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した諧調調整としての最適Ｘ線条件は、物理的な最適Ｘ線条件とは異なる。物理的な最適Ｘ線条件は観察部分の構造に対して最大のＳＮ比（信号／ノイズ）をあたえる条件であり、透過画像の見易さ（諧調の調整）とは無関係である。
【００１０】
本発明は前記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、未知の被検体に対しても、その透過データに基づいて物理的に最適なＸ線条件を求めることが可能なＸ線検査装置及びその管電圧・管電流調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するために請求項１記載の発明は、Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、このＸ線検出器で得られる前記被検体の透過データから前記被検体の透過画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置において、
前記透過データから被検体の所望する観察部分の透過率を測定する手段と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する手段とを具備することを特徴とする。
【００１２】
以上の課題を解決するために請求項２記載の発明は、Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、このＸ線検出器で得られる前記被検体の透過データから前記被検体の透過画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法において、
前記透過データから被検体の所望する観察部分の透過率を測定する段階と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する段階とを具備することを特徴とする。
【００１３】
かかる請求項１，２の構成において、管電圧、管電流を変えたときに被検体の観察部分に対する減衰指数τ（ｅ−τの透過を与える）およびその（Ｘ線量子）ノイズはそれぞれ変化するが、この減衰指数τとそのノイズとの比が最大となる条件は管電圧と管電流の積が一定の場合、透過率が約２０％（＋１０％−５％）であることが証明できる（後述）。
【００１４】
他方、Ｘ線制御部では最大管電流が管電流と管電圧の積が一定になるように制限されることが一般的である。
【００１５】
そこで、未知の被検体に対しても、観察部分の透過率が所定値（約２０％（＋１０％−５％））になるよう管電圧を調整し、管電流はその管電圧に対する最大値とすることにより、観察部分の減衰指数τとそのノイズとの比が最大となる管電圧と管電流を設定できる。
【００１６】
この条件での透過画像は物理的に観察部分の構造を最大限に細部まで見分けられる画像となり、最適なＸ線条件を求めることができる。
【００１７】
上述した課題を解決するために請求項３記載の発明は、Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する手段と、
この最大減衰経路の透過率を測定する手段と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する手段とを具備することを特徴とする。
【００１８】
上述した課題を解決するために請求項４記載の発明は、Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する段階と、
この最大減衰経路の透過率を測定する段階と、
この測定した透過率が所定値になるように前記Ｘ線制御部における管電圧を調整する段階とを具備することを特徴とする。
【００１９】
かかる請求項３，４の構成において、断面像あるいは３次元画像を作成するＸ線検査装置では、複数方向の透過データの内、最大減衰経路での減衰指数τとそのノイズとの比が最大となるＸ線条件が最適であることを示すことができる（後述）。
【００２０】
そこで、被検体の形状を見て、最大減衰経路を推定して透過方向を設定し、また、仮条件で透過データを見ながら透過方向を調整し、最大減衰経路（を与える透過方向）を設定する。
【００２１】
管電圧、管電流を変えたときに最大減衰経路に対する減衰指数τ（ｅ−τの透過を与える）およびその（Ｘ線量子）ノイズはそれぞれ変化するが、この減衰指数τとそのノイズとの比が最大となる条件は管電圧と管電流の積が一定の場合、透過率が約２０％（＋１０％−５％）であることが証明できる（後述）。
【００２２】
他方、Ｘ線制御部では最大管電流が管電流と管電圧の積が一定になるように制限されることが一般的である。
【００２３】
そこで、未知の被検体に対しても、最大減衰経路の透過率が所定値（約２０％（＋１０％−５％））になるよう管電圧を調整し、管電流はその管電圧に対する最大値とすることにより、最大減衰経路の減衰指数τとそのノイズとの比が最大となる管電圧と管電流を設定できる。前述したように、このＸ線条件での透過データから最良の断面像あるいは３次元画像が作成できる。
【００２４】
以上の課題を解決するために請求項５記載の発明は、Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する手段と、
この最大減衰経路での透過データを収集する手段と、
この最大減衰経路での透過データからこの最大減衰経路での減衰指数τとこの減衰指数τに波及するノイズとの比が最も大きくなる管電圧と管電流を計算する手段と、
この計算された値を参照して前記Ｘ線制御部における管電圧と管電流とを設定する手段とを具備することを特徴とする。
【００２５】
以上の課題を解決するために請求項７記載の発明は、Ｘ線管に与える管電圧と管電流を制御するＸ線制御部と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、透過方向を複数方向に走査する走査手段と、前記Ｘ線検出器で得られた前記被検体の複数方向の透過データから前記被検体の断面像又は３次元画像を作成する手段とを有するＸ線検査装置の管電圧・管電流調整方法において、
前記透過データの透過が略最も小さなＸ線経路である最大減衰経路を設定する段階と、
この最大減衰経路での透過データを収集する段階と、
この最大減衰経路での透過データからこの最大減衰経路での減衰指数τとτに波及するノイズとの比が最も大きくなる管電圧と管電流を計算する段階と、
この計算された値を参照して前記Ｘ線制御部における管電圧と管電流とを設定する段階とを具備することを特徴とする。
【００２６】
かかる請求項５，７の構成において、断面像あるいは３次元画像を作成するＸ線検査装置では、複数透過方向の透過データの内、最大減衰経路での減衰指数τとそのノイズとの比が最大となるＸ線条件が最良であることを示すことができる（後述）。
【００２７】
そこで、被検体の形状を見て、最大減衰経路を推定して透過方向を設定し、また、仮条件で透過データを見ながら透過方向を調整し、最大減衰経路（を与える透過方向）を設定する。
【００２８】
管電圧、管電流を変えたときに最大減衰経路に対する減衰指数τ（ｅ−τの減衰を与える）およびそのノイズはそれぞれ変化するが、未知の被検体に対しても、その透過データに基づき、その最大減衰経路での減衰指数τとそのノイズとの比が最大となる管電圧と管電流を計算することができる（後述）。前述したように、このＸ線条件での透過データから最良の断面像あるいは３次元画像が作成できる。
【００２９】
以上の課題を解決するために請求項６，８記載の発明は、請求項５，７において、前記計算は１つの管電圧とその管電圧に対して設定した最大の管電流の組み合わせの複数について前記比を計算し、この比が最も大きくなる管電圧と管電流を計算することを要旨とする。
【００３０】
かかる請求項６，８の構成においては、設定した最大の管電流が（管電圧に対する）どんな関数の場合でも精度よく最適条件が計算できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、未知の被検体に対しても、その透過画像に基づいて物理的に最適なＸ線条件を求めることが可能なＸ線検査装置及びその管電圧・管電流調整方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態における概略構成図である。この構成は一般的なＸ線透視検査装置と同じである。
【００３３】
Ｘ線発生器１はＸ線管と高電圧発生器より成り、Ｘ線焦点ＦからＸ線ビーム２を発生する。Ｘ線検出器３は被検体４を透過したＸ線を２次元分解能で検出し、透過データをビデオ信号で出力する。コンピュータ５はこのビデオ信号を内部のキャプチャーボードでデジタル変換して取り込み、透過画像として表示する。
【００３４】
Ｘ線制御部６はＸ線発生器の管電圧と管電流を設定した値になるよう制御する。操作者はＸ線制御部６のパネルで（あるいはコンピュータ５を介して）管電圧と管電流を任意に設定できるが、Ｘ線制御部６は、許容最大管電流を超えて設定された場合は自動的に許容最大管電流で制御する。通常、許容最大管電流は管電圧の逆数に比例して制御され、管電圧と管電流の積が一定なのでこれをイソワット制御という。
【００３５】
次に本実施形態の作用について説明する。まず、操作者は被検体４を設定して、Ｘ線をＯＮすると、コンピュータ５は被検体４の透過画像を表示する。次に、透過画像の観察したい部分の透過率が約２０％（＋１０％−５％）になるように管電圧を調整する（透過率は管電流には依存しない）。管電流はこの管電圧に対する最大管電流とする。これにより、観察したい部分が最良画像となる。
【００３６】
透過率の合わせ方は、透過画像上に観察部分を横切るよう直線ＲＯＩを設定し、この部分のプロファイル表示を行い（コンピュータ５のプログラムで行なう）、観察部分の明るさとエアー部分の明るさを比較して行なう。透過画像にエアー部分がない場合は被検体をＸ線ビーム２に出し入れして比較する。
【００３７】
次に、管電圧・管電流を設定して得られた最良画像に対し、諧調変換して見やすい画像にして（コンピュータ５のプログラムで行なう）、観察を行なう。
【００３８】
なぜ透過率が約２０％（＋１０％−５％）のとき最良画像となるかを順を追って説明する。
【００３９】
まず、最適Ｖ，Ｉの原理は、「最適Ｖ，Ｉは、τを減衰指数、στを減衰指数のノイズとして、τ／στを最大にするＶ，Ｉである。」である。ここで、減衰指数τはＸ線経路に沿った被検体の吸収係数の線積分に相当し、減衰がｅ−τの時のτのことである。
【００４０】
透過画像はτ／στが最大の時、物理的に観察部分の構造を最大限に細部まで見分けられる画像となる。例えば、この画像Ｂ（リニアスケール）を減衰指数τ（≡ln（Ｂ０／Ｂ））の画像に変換したとすると、これはネガ写真の濃淡画像に相当し、濃淡幅（コントラスト）／濃淡ノイズが最大で最良の画像である。
【００４１】
τ／στが最大になるのはＶ，Ｉ可動域の上限ライン上である（これは同じＶならτが同じで、Ｉが大きいほどστが小さくなるからである。）。したがって、最適条件は最大出力（Ｗａｔｔ）のイソワットライン（Ｖ・Ｉ＝一定）上にある。
【００４２】
次にイソワット制御のとき、透過率が約２０％（＋１０％−５％）のときτ／στが最大になることを示す。一般論から始め、次にイソワットに移る。
【００４３】
管電圧Ｖを変えたときの管電流Ｉの変化させ方を一般に
Ｉ∝Ｖk                                                         ……（１）
とする。次に、１画素あたりが受けるＸ線フォトン数を被検体有りでＮ、無しでＮ０とする。Ｎ０は、概略、Ｉ・Ｖk1に比例するので、ここに式（１）を代入して、
Ｎ０∝Ｉ・Ｖk1∝Ｖ(k+k1)                                        ……（２）
となる。Ｘ線データによればｋ１は約１．２の数値である。減衰指数τは、
τ≡ln（Ｂ０／Ｂ）≒ln（Ｎ０・Ｖ／（Ｎ・Ｖ））なので、
τ＝ln（Ｎ０／Ｎ）                                              ……（３）
で計算でき、そのノイズστは、
στ＝√（（∂τ／∂Ｎ）2 ）・σN ＝１／Ｎ・√（Ｎ）＝１／√（Ｎ）  ……（４）
で計算できる。ここで、このノイズはＸ線量子ノイズである。式（３）、（４）を用いるとστ／τは、
στ／τ＝１／√（Ｎ０・ｅ−τ）・１／τ                          ……（５）
と、Ｎ０とτのみで表される。次に、微分ｄ（στ／τ）／ｄＶをτ，Ｎ０の偏微分を使って展開すると、
ｄ（στ／τ）／ｄＶ
＝∂（στ／τ）／∂τ・ｄτ／ｄＶ＋∂（στ／τ）／∂Ｎ０・ｄＮ０／ｄＶ……（６）
となる。右辺に式（５）を代入して偏微分を実行すると、
ｄ（στ／τ）／ｄＶ＝１／√（Ｎ０）
・ｅτ/2／τ・｛（1/2−1/τ）・ｄτ／ｄＶ−1/(2・Ｎ０)・ｄＮ０／ｄＶ｝……（７）
となる。στ／τが最小となるのは、式（７）の右辺が０の時であり、最適Ｖを与える方程式は、
（１／２−１／τ）・ｄτ／ｄＶ−１／（２・Ｎ０）・ｄＮ０／ｄＶ＝０    ……（８）
となる。ここでｄＮ０／ｄＶは式（２）より、
ｄＮ０／ｄＶ＝（ｋ＋ｋ１）・Ｎ０／Ｖ                              ……（９）
で表せる。また、ｄτ／ｄＶは、透過長固定であるので、吸収係数μの微分ｄμ／ｄＶに比例する。μのＶ依存性を
μ∝Ｖk2                                                        ……（10）
とすると、
ｄτ／ｄＶ＝ｋ２・τ／Ｖ                                        ……（11）
で表せる。式（９）、（１１）を方程式（８）に代入して、τについて解くと、
（１／２−１／τ）・ｋ２・τ−１／（２・Ｎ０）・（ｋ＋ｋ１）・Ｎ０＝０
τ＝２＋（ｋ＋ｋ１）／ｋ２                                      ……（12）
となる。このτを与えるＶが最適Ｖである。
【００４４】
次に、式（１２）で、具体的数値を考察する。ｋはイソワット制御の場合、−１、ｋ１は約１．２の定数である。ｋ２はＶの緩やかな関数である。図２に典型的なlnμ−ln（Ｖ）曲線とその傾きであるｋ２を示す。ｋ２は概略、元素によらずＶ減少で約−３に収束し、Ｖ増大で約−０．５に収束する。移行領域は元素により異なるが、通常の軽元素では６０ｋＶ以下では約−３、１００ｋＶ以上では約−０．５となる。
【００４５】
図３に最適Ｖを与えるτ（最適τ）とこのτに対応する透過率（＝ｅ−τ）を示す。最適τは（若干Ｖに依存するが概略）１．９ないし１．６となり、対応する透過率（最適透過率）は１５ないし２０％である。ｋ１の誤差±０．２を考慮して範囲を広げると最適τは２ないし１．２で、最適透過率は１４ないし３０％である。従って、数値をまるめて、透過率約２０％（＋１０％−５％）になるように管電圧Ｖを調整（管電流は最大）すれば観察したい部分のτ／στが概略最大になり、物理的に最良の画像となる。
【００４６】
前記の最適透過率２０％はイソワット制御を前提にしている。Ｘ線焦点が数μｍのマイクロフォーカスＸ線発生器の場合は、Ｘ線制御部６は、使用できる管電圧の全域で最大管電流のイソワット制御を行なっているが、Ｘ線焦点が大きな（Ｘ線出力も大きい）Ｘ線発生器の場合は小さな管電圧でイソワット制御ができなくなる場合が多い。しかし、実際は最適τに与える影響は小さい。例えば、低電圧では、最大管電流が一定値に頭打ちされている場合が多く、この場合、ｋ＝０、ｋ２＝−３（Ｖが小さいので）を用いて最適透過率は２０％となり、イソワットと変わらない結果となる。従って、透過率約２０％（＋１０％−５％）にする管電圧調整法が使える。
【００４７】
Ｖ，Ｉ調整が終わって、物理的に最良の透過画像となるが、通常、視覚的には見やすい状態にはなっていない（すなわち通常、暗すぎる）。操作者は、次に、諧調変換して（表示プログラムのウィンドー幅ウィンドーレベルあるいはキャプチャーボードのオフセットとゲインを手動変更し）、視覚的に見やすい画面に調整して、被検体の検査を行なう。
【００４８】
上述した本実施形態によれば次のような効果を奏する。
【００４９】
管電圧Ｖ、管電流Ｉを変えたときに被検体のある定まった観察部分に対する減衰指数τおよびそのノイズはそれぞれ変化する。第１実施形態によれば、イソワット制御でＶ，Ｉを変えて観察部分の透過率を約２０％（＋１０％−５％）に合わせることで、観察部分に対して減衰指数τとそのノイズとの比を略最大にできるので、この条件での透過画像は物理的に観察部分の構造を最大限に細部まで見分けられる画像となる。例えば、この画像Ｂを減衰指数τ（≡ln（Ｂ０／Ｂ））の画像に変換したとすると、これはネガ写真の濃淡画像に相当し、濃淡幅（コントラスト）／濃淡ノイズが最大で最良の画像である。別の例として、被検体が均質材質で厚さｔが一定の場合を例にすると、厚さの差異Δｔが最も細かく識別できる。これは、ＪＩＳ規格による線状透過度計（線状ペネトラメータ）を用いた識別度が最高に良くなることを示す。
【００５０】
その結果、操作者の技量に依存せずに、未知の被検体に対しても、簡便に物理的に最良の透過画像が得られる。
【００５１】
（第１実施形態の変形例）
第１実施形態で、管電流Ｉは最大を選んでいるが（Ｘ線焦点サイズ、画像飽和、被検体の被爆等の理由で、）、Ｘ線量を下げて使いたい場合、小さな値にしてもよい。この場合は、設定したＶ，Ｉは自動的に、小さな出力（Ｗａｔｔ）での（イソワット制御の場合の）最適Ｖ，Ｉとなる。
【００５２】
また、第１実施形態で、透過率を約２０％（＋１０％−５％）に調整するとき、図３に示すようにＶに依存して透過率を変えてＶを調整してもよい。また許容管電流の非イソワットの領域に対しては、電流制限曲線のｋに従い式（１２）でτを計算し、このτから計算した（Ｖに依存する）透過率を用いるようにしてもよい。
【００５３】
（第２実施形態）
図４は第２実施形態における概略構成図である。図１と同一構成は同一番号を付し説明は省略する。この構成は一般的なコンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）の内、２次元Ｘ線検出器を持つものと同じである。図１の構成に対し、被検体４を載置し回転させる回転テーブル７とこれを制御する機構制御部８が追加されている。また、コンピュータ５には、被検体４を回転させて方向を変えた多数の透過画像を収集するＣＴスキャン機能と、この多数の透過画像から断面像あるいは３次元画像を作成する再構成機能が追加されている。
【００５４】
次に本実施形態の作用について説明する。まず、操作者は被検体４を回転テーブル７に載置する。この時、被検体の形状を見て、長手方向（最大減衰方向）がＸ線方向になるように載置する。次に、Ｘ線をＯＮすると、コンピュータ５は被検体４の透過画像を表示する。操作者は、仮Ｘ線条件で透過画像を見ながら透過方向（回転）を調整し、最大減衰経路（を与える透過方向）を設定する。正確に言えば、透過画像上の断面像（作成に用いる）データ領域内での最小透過率が最小となる回転位置に合わせる。合わせた時の最小透過率を与えるＸ線経路を最大減衰経路と定義する。
【００５５】
次に、透過画像の最大減衰経路の透過率が約２０％（＋１０％−５％）になるように管電圧を調整する（透過率は管電流には依存しない）。管電流はこの管電圧に対する最大管電流とする。透過率の合わせ方は、透過画像上に最大減衰経路を横切るよう直線ＲＯＩを設定し、この部分のプロファイル表示を行い（コンピュータ５のプログラムで行なう）、最大減衰経路の明るさとエアー部分の明るさを比較して行なう。
【００５６】
これにより、第１実施形態の場合と同様に、最大減衰経路のτ／στが概略最大になり、最大減衰経路が物理的に最良の透過画像となるＶ，Ｉが設定される。
【００５７】
操作者は次に、ＣＴスキャン指令をだすと、コンピュータ５は被検体４を回転させて方向を変えた多数の透過画像を収集して、この多数の透過画像から断面像あるいは３次元画像を再構成する。断面像の再構成はまず、透過画像を対数変換して減衰指数τの画像を作り、τの画像にフィルター処理を加えたあと断面像マトリックス上に逆投影することで行われる。３次元画像は複数断面像を基に作られる。
【００５８】
次に、断面像が最良となるのは、透過画像上の断面像（作成に用いる）データ領域内の最大減衰経路でのτ／στが最大になるＶ，Ｉの時であることを以下に示す。まず、１画素あたりが受けるＸ線フォトン数を被検体有りでＮ（ｉ）、無しでＮ０とする。ここで、ｉはデータ位置を示す。（Ｎ０は概略ｉによらない。）すると、次のように推論できる。
【００５９】
１．式（３）より、データ上で、Ｎが最小の位置でτが最大である。
【００６０】
２．式（４）より、データ上で、Ｎが最小の位置でστが最大である。
【００６１】
３．τを逆投影して断面像を得るので、断面像値は最大τに略比例する。すなわち、Ｖを変えたとき最大τが変化し、それに比例して断面像値が変わる。
【００６２】
４．τを逆投影して断面像を得るので、断面像中の１点ＰのノイズσＰは
σＰ∝√｛（Ｐ点を通る経路のστ）2 の全逆投影方向平均｝        ……（13）
となる。だから（二乗平均なので）、全逆投影方向の内、最大στが支配的となる。
【００６３】
これより、断面像中の最大ノイズは最大στに略比例することが言える。すなわち、Ｖ，Ｉを変えたとき最大στが変化しそれに略比例して最大ノイズが変わる。
【００６４】
５．３，４より、断面像のＳＮ比｛断面像値／断面像中の最大ノイズ｝は、（Ｖ，Ｉを変えたとき）、｛最大τ／最大στ｝に略比例して変化する。
【００６５】
６．５，１，２より、断面像のＳＮ比｛断面像値／断面像中の最大ノイズ｝は最大減衰経路でのτ／στに略比例する。
【００６６】
７．だから、断面像が最良となるのは、この断面像を再構成するとき使用する透過データ内の最大減衰経路でのτ／στが最大になるＶ，Ｉの時である。
【００６７】
以上のように、最大減衰経路での透過率が約２０％（＋１０％−５％）になるようにすることで、最良の断面像が得られる。３次元画像はこの断面像を基に得るものであるので、同様に最良の３次元画像が得られる。
【００６８】
上述した本実施形態によれば次のような効果を奏する。すなわち、第２実施形態によれば、イソワット制御でＶ，Ｉを変えて被検体の最大減衰経路での透過率が約２０％（＋１０％−５％）にすることで、最大減衰経路での減衰指数τとそのノイズとの比を最大とすることができる。減衰指数τを逆投影して得られる断面像のＳＮ比｛断面像値／断面像中の最大ノイズ｝は最大減衰経路でのτ／στに略比例するので、このＶ，Ｉで、最良の断面像が得られる。また、この断面像を基に最良の３次元画像が得られる。
【００６９】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態で、Ｘ線検出器３は２次元分解能であったが、回転面に沿った１次元分解能の場合にも本発明を同様に適用することができる。
【００７０】
そのほか、第２実施形態で、第１実施形態の変形と同様に、管電流Ｉは最大ではなく、小さな値にしてもよい。この場合は、設定したＶ，Ｉは自動的に、小さな出力（Ｗａｔｔ）での最適Ｖ，Ｉとなる。また、第１実施形態の変形と同様に、Ｖに依存して透過率を変えてＶを調整してもよい。
【００７１】
第２実施形態で、必ずしも求めた最適Ｖ，ＩでＣＴスキャンを行なう必要はなく、それを参考にして（数値をまるめたりして）Ｖ，Ｉを設定してもよい。ＣＴでは、Ｘ線条件Ｖ，Ｉを被検体ごとに細かく調整しないほうがよい場合が多い。それは、条件が変わるたびに補正用のデータを取り直す必要があること（Ｖが変わるとコントラストバランスが変化してしまうので）、一群の試料を同一条件で撮影する場合が多いこと、画像評価するとき煩雑になるのをさけることなどによる。このため撮影条件Ｖ，Ｉ（Ｖとそれに対する最大Ｉ）を予め何点か定めておき（例えば１０ｋＶステップ）、求めた最適Ｖを超える条件を選択して、ＣＴスキャンを行なうようにする。ここで、Ｖは最適Ｖを超えて選ぶほうが安全である。それは、τ／στは管電圧Ｖを最適Ｖから下げると急速に低下するのに対し、上げる側では緩やかに低下するからである。図５はτ／στの計算例である。これは、被検体がある厚さのアルミニウムで、Ｖの全域でイソワット制御でＩを変化させた場合である。
【００７２】
（第３実施形態）
第３実施形態の構成は図４の第２実施形態と同じである。第３実施形態は第２実施形態にコンピュータ５の機能としてＶ，Ｉ自動調整機能を追加したものである。
【００７３】
図４で、ＦＤＤは検出距離（Focus to Detector Distance）である。図示省略されているが、回転テーブル７とＸ線検出器３はＦＤＤ方向に移動でき、撮影倍率が変更できるようになっている。
【００７４】
コンピュータ５は、ＣＰＵ、メモリ、ディスク、表示器、キーボードなどより成る。コンピュータ５は検出距離ＦＤＤなどの装置ステータスを読み取り、表示したり、操作者の指令入力によりＦＤＤを移動したり、また、Ｘ線検出器３からの透過画像を内部のキャプチャーボードによりデジタルデータに変換して取り込む。
【００７５】
コンピュータ５は取り込んだ画像から最適Ｘ線条件計算により最適の管電圧Ｖ、管電流Ｉを計算しＸ線制御部６に送り、Ｘ線制御部６はＸ線発生器１のＶ，Ｉを計算値に合わせる。これがフィードバックの１ループとなる。実際には計算誤差があるのでこれを繰り返すことで高速に最適値に合わせることができる。この最適Ｖ，Ｉの計算はコンピュータ５のソフトウエアプログラムによって行なわれる。
【００７６】
なお、管電圧と管電流には、Ｘ線制御部１０により制限された範囲がある。これは、ターゲットの熱制限や高圧発生部の容量などできめられたものである。また、この範囲内で最適制御としての制限範囲を別に設定することもできる（例えば、マイクロフォーカスＸ線管の場合、電流をとりすぎると焦点が大きくなる場合があるので管電流を小さ目に制限する。）。
【００７７】
次に本実施形態の作用について説明する。本発明の作用のポイントはコンピュータ５内のＶ，Ｉ自動調整機能（以下、オートＶ，Ｉと記す）である。以下順をおって説明する。
【００７８】
操作者は被検体４を回転テーブル７に載置する。この時、被検体の形状を見て、長手方向（最大減衰方向）がＸ線方向になるように載置する。次に、Ｘ線をＯＮすると、コンピュータ５は被検体４の透過画像を表示する。操作者は、仮Ｘ線条件で透過画像を見ながら透過方向（回転）を調整し、最大減衰経路（を与える透過方向）を設定する。正確に言えば、透過画像上の断面像（作成に用いる）データ領域内での最小透過率が最小となる回転位置に合わせる。合わせた時の最小透過率を与えるＸ線経路を最大減衰経路と定義する。
【００７９】
次に、操作者はオートＶ，Ｉを指令する（コンピュータへの入力）。オートＶ，Ｉソフトは最大減衰経路に対してτ／στを最大にするＶとＩを自動設定する。
【００８０】
ここで、オートＶ，Ｉの作用説明の前にその定式化と原理を説明する。まず、透過画像（リニアスケール）の明るさＢ（brightness）は、例えば０〜２５５の画素値で表されるが、ＢはＸ線エネルギー総量／画素／サンプルに略比例し（線質硬化を無視すると）、基本式、
Ｂ＝Ｂ０（ｎ）・ｍ・ｎake ・（ＦＤＤ０／ＦＤＤ）2 
・ｅｘｐ｛−ｕｖ(ｖ０・ｎ)・ｔ｝＋Ｂｏｆ                    ……（14）
ｎ＝Ｖ／ｖ０                                                    ……（15）
ｍ＝Ｉ／ａｉ０                                                  ……（16）
で表される。ここで、ｖ０とａｉ０をＶとＩそれぞれの最小設定単位として、ＶとＩのかわりに自然数ｎ，ｍを用いる。ａｋｅは約２．２の定数、ｕｖ（ｖ）は被検体の吸収係数、ｔは被検体透過長、ＢｏｆはＸ線ＯＦＦ時の明るさである。ｕｖ（ｖ）は被検体自身の正確な値は未知であるので類似した関数を用いる。基本式（１４）のｎake はｎの広域では誤差が生じるため、Ｂ０（ｎ）で誤差を吸収させる。Ｂ０（ｎ）は較正により予め求められた値である（後述）。次に、ＢＮ（フォトン数／画素／サンプル）は（線質硬化を無視すると）Ｂ／Ｖに比例し、基本式、
ＢＮ＝ａ０・（Ｂ−Ｂｏｆ）／ｎ                                    ……（17）
で表される。ここでは、相対ＢＮが求まればよいので、ａ０は任意の定数でよい。
【００８１】
次に、オートＶ，Ｉの原理は、
「最適Ｖ，Ｉはτを減衰指数、στを減衰指数のノイズとして、τ／στを最大にするＶ，Ｉである。」
である。ここで、減衰指数τはＸ線経路に沿った被検体の吸収係数の線積分に相当し、減衰がｅ−τの時のτのことである。減衰を受けて、フォトン数ＢＮ0 がＢＮ（明るさＢ0 がＢ）になったとすると、減衰指数τは、
τ≡ln（（Ｂ0 −Ｂｏｆ）／（Ｂ−Ｂｏｆ））≒ln（ＢＮ０・Ｖ／（ＢＮ・Ｖ））なので、
τ＝ln（ＢＮ0 ／ＢＮ）                                        ……（18）
で計算される。ＢＮ、ＢＮ0 のノイズσBN，σBN0(二乗平均誤差)は、ほとんどフォトンノイズであり、
σBN＝√（ＢＮ）                                              ……（19）
σBN0 ＝√（ＢＮ0 ／ｋ）                                      ……（20）
で計算される。ここで、ｋはエアーデータを求めるときの積分倍数である。τのノイズすなわちτへ波及するノイズστは、
στ＝√｛（（∂τ／∂ＢＮ）・σBN）2 ＋（（∂τ／∂ＢＮ0 ）・σBN0 ）2 ｝
＝√｛（（１／ＢＮ）・√（ＢＮ））2 ＋（（１／ＢＮ0 ）・√（ＢＮ0 ／ｋ））2 ｝
＝√｛（１／√（ＢＮ））2 ＋（１／√（ｋ・ＢＮ0 ））2 ｝      ……（21）
となり、ここでＢＮ≪ｋ・ＢＮ0 なので、στは、
στ＝１／√（ＢＮ）                                          ……（22）
で計算される。
【００８２】
次に、図６は最適Ｖ，Ｉの探索原理である。ｎ，ｍはＸ線装置制限（ＡＢＣＤＥＦ）内で可動である。これは管電流上限ｍｍａｘ（ｎ）と管電流下限ｍｍｉｎ（ｎ）にはさまれた領域である。また最明部（ＡＩＲ部）が飽和しない条件を入れると、ｍａｉｒ（ｎ）をＡＩＲ部＝飽和直前のラインとして、ｎ＜ｍａｉｒ（ｎ）であることが必要であるのでＶ，Ｉ可動域は図の斜線の領域（ＡＢＣＧＨＦ）となる。
【００８３】
τ／στが最大になるのはＶ，Ｉ可動域の上限ライン（ＡＢＣＧＨ）上である。これは同じｎならτが同じで、ｍが大きいほどστが小さくなることでわかる。これより、探索原理は、
「Ｖ，Ｉ可動域の上限ラインに沿って、ｎ，ｍを変化させて、τ／στを計算し、最大になる点を探す。」
となる（ここで、Ｖ，Ｉ可動域全体を計算してもかまわないが、計算に無駄があるだけで、結果は変わらない。）。
【００８４】
＜オートＶ，Ｉ＞
図７はオートＶ，Ｉのフローチャートである。図７を参照してオートＶ，Ｉの作用を説明する。
【００８５】
Ｓ１：ＦＤＤ値読み取り。
【００８６】
検出距離ＦＤＤを読み取る。
【００８７】
Ｓ２：初期位置ｎA ，ｍA 計算。
【００８８】
初期位置ｎA ，ｍA は、ＡＩＲ部＝飽和直前のラインｍａｉｒ（ｎ）と、Ｘ線装置制限の対角線ＦＤとの交点とする。これにより最初の画像は常に飽和しない。ｍａｉｒ（ｎ）は式（１４）から、
mair(n)＝int｛（Ｂｈ−Ｂｏｆ）／Ｂ０(n)・ｎ-ake・（ＦＤＤ０／ＦＤＤ）-2｝……（23）
となることがわかる。ここでＢｈは飽和直前の明るさで、定数である。ｎをかえてこの式を計算し直線を横切る点を求める。交点が点Ｄの外になるときはＤ点を初期位置とする。
【００８９】
初期位置を決めるとき対角線ＦＤでなく、例えばＤ点を通る水平線等を用いてもよい。
【００９０】
Ｓ３：ｉを１からilmtまで繰り返す。
【００９１】
ilmtは収束しない場合のフィードバック制限回数で、例えば８とする。
【００９２】
Ｓ４：ｎA ，ｍA でＸ線照射開始する。
【００９３】
Ｓ５：現在位置（ｎA ，ｍA ）での最大減衰経路の明るさＢｍｅａｓを求める。
【００９４】
透過画像を取り込み、最大減衰経路の明るさＢｍｅａｓを求める。
【００９５】
最大減衰経路は操作者が予め画面上でＲＯＩ指定しておくか、コンピュータが自動的に求める。すなわち、画面上の断面像のスライス面上で最も暗い部分を最大減衰経路とする。一度に多数断面を同時に撮影する場合は画面上の断面像（作成に用いる）データ領域内で最も暗い部分を最大減衰経路とする。
【００９６】
Ｓ６：透過長ｔｍｅａｓ計算。
【００９７】
ここでは、Ｓ５のＢｍｅａｓを用いて、被検体の最大減衰経路での透過長ｔｍｅａｓを求める。まず、ＡＩＲ部明るさＢａｉｒは式（１４）より導出した式、
Ｂair ＝Ｂ０（ｎA ）・ｍA ・ｎAake・（ＦＤＤ０／ＦＤＤ）2 ＋Ｂｏｆ    ……（24）
で計算される。これを用いて、ｔｍｅａｓは式（１４）より導出した式、
ｔmeas＝ln｛（Ｂair −Ｂof）／（Ｂmeas−Ｂof）｝／ｕｖ（ｖ０・ｎA ）  ……（25）
で計算される。
【００９８】
Ｓ７：最適位置ｎB ，ｍB 計算。
【００９９】
ｎ＝ｎｍｉｎないしｎｍａｘで次の計算をする。
【０１００】
ＡＩＲ部＝飽和直前のライン、ｍａｉｒ（ｎ）は式（２３）より計算できるので、上限ラインｍ（ｎ）は
ｍ（ｎ）＝ｍｍａｘ（ｎ）とｍａｉｒ（ｎ）の小さい方                ……（26）
で計算できる。次に、ｔｍｅａｓが既知であるので減衰指数τが式、
τ＝ｕｖ（ｖ０・ｎ）・ｔｍｅａｓ                                  ……（27）
で計算でき、ＢとＢＮが式（１４）（１７）を用いた式、
Ｂ＝Ｂ０(n)・ｍ(n)・ｎake ・（ＦＤＤ０／ＦＤＤ）2 ・ｅｘｐ（−τ）＋Ｂｏｆ…（28）
ＢＮ＝ａ０・（Ｂ−Ｂｏｆ）／ｎ                                      ……（29）
で計算できる。更にτのノイズστが式（２２）
στ＝１／√（ＢＮ）                                            ……（22）
で計算でき、τ／στが求められる。
【０１０１】
すべてのｎ，ｍ（ｎ）（ただしｍ（ｎ）＜ｍｍｉｎ（ｎ）の点は除く）でτ／στを計算して、最大のτ／στを与える点をｎB ，ｍB とする。
【０１０２】
Ｓ８：収束判定。
【０１０３】
ｎA ，ｍA からｎB ，ｍB への変化が規定値より小さいとき収束と判定し、ｉループをぬけてＳ１１に進む。大きいときはＳ９に進む。
【０１０４】
Ｓ９：ｎA ＝ｎB ，ｍA ＝ｍB の代入計算。
【０１０５】
最適位置を現在位置に設定する。以上Ｓ４ないしＳ９がＶ，Ｉ制御の１フィードバックである。
【０１０６】
Ｓ１０：ｉについてＳ４ないしＳ９を繰り返す。
【０１０７】
通常、吸収係数ｕｖ（ｖ）が被検体と異なるため１回のフィードバックでは誤差を伴う。そこで、フィードバックを繰り返し収束させる。ilmt回でも収束しない場合は打ち切ってＳ１１に進む。
【０１０８】
Ｓ１１：最適Ｖ，Ｉ設定。
【０１０９】
最適Ｖ（＝ｖ０・ｎB ）、Ｉ（＝ａｉ０・ｍB ）を設定する。
【０１１０】
＜＞終了。
【０１１１】
オートＶ，Ｉが終わって、最大減衰経路での最適Ｖ，Ｉが設定される。
【０１１２】
操作者は次に、ＣＴスキャン指令をだすと、第２実施形態と同様に、コンピュータ５は被検体４を回転させて方向を変えた多数の透過画像を収集して、この多数の透過画像から断面像あるいは３次元画像を作成する。
【０１１３】
これにより、第２実施形態と同様に、最良の断面像あるいは３次元画像が得られる。
【０１１４】
＜較正＞
次に、Ｂ０（ｎ）の較正時の作用を説明する。
【０１１５】
まず、被検体４なしとし、ＦＤＤを一定値ＦＤＤ０に固定する。次に、管電圧ｖｃａｌ（ｉ）を設定し、透過画像が中間の明るさ（Ｂｃａｌ（ｉ））になるように、管電流Ｉｃａｌ（ｉ）を設定する。ｖｃａｌ（ｉ）を変えて繰り返し、測定値、
ｉｍａｘ，ｖｃａｌ（ｉ），Ｉｃａｌ（ｉ），Ｂｃａｌ（ｉ），ＦＤＤ０
をパソコンにインプットする。パソコンの較正プログラムは、式、
ｎｃａｌ（ｉ）＝ｖｃａｌ（ｉ）／ｖ０                              ……（30）
ｍｃａｌ（ｉ）＝Ｉｃａｌ（ｉ）／ａｉ０                            ……（31）
でｎｃａｌ（ｉ），ｍｃａｌ（ｉ）を計算し、さらに、較正点でのＢ０（ｎ）を、式（１４）から導出した式、
Ｂ０（ｎcal(i)）＝（Ｂcal(i)−Ｂｏｆ）／ｍcal(i)・ｎcal(i)-ake      ……（32）
で計算する。このＢ０（ｎｃａｌ（ｉ））は飛び飛びなので、補間計算（内挿あるいは外挿）で、ｎ＝ｎｍｉｎ〜ｎｍａｘでＢ０（ｎ）を求め、記憶する。またＦＤＤ０を記憶する。
【０１１６】
＜＞終了。
【０１１７】
上述した本実施形態によれば次のような効果を奏する。すなわち、管電圧Ｖ、管電流Ｉを変えたときに被検体のある定まった観察部分に対する減衰指数τおよびそのノイズはそれぞれ変化する。第３実施形態によれば、透過データを基に最大減衰経路での減衰指数τとそのノイズとの比が最大となるＶ，Ｉを自動的に計算し設定することができ、減衰指数τを逆投影して得られる断面像のＳＮ比｛断面像値／断面像中の最大ノイズ｝は最大減衰経路でのτ／στに略比例するので、最良の断面像が得られる。また、この断面像を基に最良の３次元画像が得られる。
【０１１８】
第３実施形態によれば、Ｖ，Ｉ可動域の上限ラインに沿って、ｎ，ｍを変化させて、τ／στを計算し、最大になる点を探しているので、許容される最大／最小の管電流が（管電圧に対する）どんな関数の場合でも精度よく容易に最適条件が計算できる。すなわち、図６のように曲線や角があっても、記憶している配列ｍｍａｘ（ｎ），ｍｍｉｎ（ｎ）を変えるだけでどのようなＸ線制御部にも対応できる。また、厳密には、最小設定単位があるため、Ｖ，Ｉ可動域は階段状であるが、本形態によれば、この階段の凸凹まで考慮して最適条件が計算でき、正確な計算となる。特に最小設定単位がおおきなＸ線制御部の場合この効果が大きい。また、Ｖ，Ｉ可動域全体でなく上限ライン上だけでよいので計算が簡易である。
【０１１９】
第３実施形態によれば、被検体の透過データをフィードバックして自動的に最適Ｘ線条件設定を行ない、さらにフィードバックの１ループにおけるＶ，Ｉの修正が１回でほぼ最適値に合わせるような修正であるので収束を早くすることができる。
【０１２０】
図４に示すような構成のＣＴでは、透過画像を処理するコンピュータ５と独自のＣＰＵで動作しているＸ線制御部６との通信時間と、Ｘ線制御部からのＸ線管制御の応答時間が長いためフィードバックの１ループの時間が短くできない。このような場合であっても、本発明によれば、１回の修正が１回でほぼ最適値に合わせるような修正であるので高速で収束できる。
【０１２１】
その結果、操作者の技量に依存せずに、未知の被検体に対しても、簡便に、最大減衰経路に対する最適透過画像が得られることで、最適断面像あるいは最適３次元画像を得ることができる。
【０１２２】
（第３実施形態の変形例）
（１）変形１：第３実施形態では、オートＶ，ＩはＸ線制御部へ最適Ｖ，Ｉ値を送ってフィードバックしているが、求めた最適Ｖ，Ｉ値を表示するだけにすることもできる。この場合は、操作者は表示を読み取ってＸ線制御部へインプットする。このようにすると、Ｘ線制御部とパソコンが通信で接続されていないようなＸ線透視検査装置の場合に有効に用いることができる。
【０１２３】
（２）変形２：第３実施形態では、最大減衰経路を手動で設定しているが自動設定にすることもできる。
【０１２４】
この場合はオートＶ，Ｉの指令があったとき、コンピュータ５はＶ（通常最大Ｖを選ぶ）とＩを仮設定して、仮ＣＴスキャンを行なう。被検体４を回転させて方向を変えた多数の透過画像を収集するが、本格的なＣＴスキャンより収集方向数は少なくする。この多数の透過画像から、断面像（作成に用いる）データ領域内での最小透過率が最小となる透過画像を選び、この透過画像に対応する回転位置に設定し、画像上の最小透過率位置を最大減衰経路として設定する。次にオートＶ，Ｉを行なう。これにより全自動で最適Ｖ，Ｉ設定ができる。
【０１２５】
（３）変形３：第３実施形態では、吸収係数ｕｖ（ｖ）を１種記憶しているが、多種記憶して切換えるようにすることができる。この場合、操作者は被検体に応じ、例えば、アルミ鋳物用、基板用、コンデンサ用、電池用、鉄用等を入力して選択するようにする。これにより収束を早く正確にすることができる。また、オートＶ，Ｉの中で、１つの被検体での実測Ｂｍｅａｓの履歴から最適ｕｖ（ｖ）を自動選択することも可能である。
【０１２６】
（４）変形４：第３実施形態で、Ｘ線検出器３は２次元分解能であったが、回転面に沿った１次元分解能の場合にも本発明を同様に適用することができる。
【０１２７】
（５）変形５：第３実施形態では、τへ波及するノイズστはフォトンノイズだけを考慮したが、これに限られず、他のノイズを考慮することもできる。一例として、例えばＸ線検出器に（明るさＢの目盛りで）一定のノイズσB があるとすると、στは、式、
στ＝√｛１／ＢＮ＋（σB ／（Ｂ−Ｂｏｆ））2 ｝                ……（33）
となる。√内の第１項がフォトンノイズ成分、第２項がＸ線検出器ノイズ成分である。この式で、σB はＸ線検出器のノイズでなくキャプチャーボードのデジタル化ノイズ等であってもよい。なお、他のノイズを考慮する場合はＢＮを相対値でなく絶対値で求める必要があるので、式（１６）の係数ａ０を予め較正して正しく求めておく。
【０１２８】
（６）変形６：第３実施形態で、第２実施形態の変形例で述べたのと同様に、必ずしも求めた最適Ｖ，ＩでＣＴスキャンを行なう必要はなく、それを参考にして（数値をまるめたりして）Ｖ，Ｉを設定してもよい。
【０１２９】
（７）変形７：第３実施形態で、管電流上限ｍｍａｘ（ｎ）は、Ｘ線焦点サイズを考慮して設定してもよい。すなわち、マイクロフォーカスＸ線管の場合、電流をとりすぎると焦点が大きくなる場合があるのでこの場合は、管電流を小さ目に制限するのが好ましい。
【０１３０】
（８）変形８：第２及び第３実施形態は、断面像（または３次元画像）を作成する装置として、被検体を回転させる第三世代ＣＴを用いた例であるが、断面像作成の方式に関係なく本発明によるＶ，Ｉ調整方法が使用でき、同様の効果をあげることができる。すなわち、被検体固定で、Ｘ線発生器とＸ線検出器が回転する方式でもよく、また、第二、第四、第五世代方式であってもよい。また、ラミノグラフ（またはトモシンセシス）等の断層撮影装置であってもＸ線を用いたものであれば対応できる。
【０１３１】
なお、本願発明は、上記各実施形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合、組み合わされた効果が得られる。さらに、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明に係る管電圧・管電流調整方法の第１実施形態が実施されるＸ線検査装置の概略構成図。
【図２】同実施形態における典型的なln（μ）−ln（Ｖ）曲線とその傾きｋ２を示す図。
【図３】同実施形態における最適Ｖを与えるτとこのτに対応する透過率を示す図。
【図４】本発明に係る管電圧・管電流調整方法の第２実施形態が実施されるＸ線検査装置の概略構成図。
【図５】同実施形態におけるτ／στの計算例を示す図。
【図６】同実施形態における最適Ｖ，Ｉの探索原理を示す図。
【図７】同実施形態におけるオートＶ，Ｉのフローチャート。
【符号の説明】
【０１３３】
１…Ｘ線発生器、２…Ｘ線ビーム、３…Ｘ線検出器、４…被検体、５…コンピュータ、６…Ｘ線制御部、７…回転テーブル、８…機構制御部。
【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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