(57)【要約】  Ｘ線コンピュータートモグラフィーシステム等のＸ線撮像システム１０が、放射線検出器１４の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において、一連のラジオグラフを取得することができる。第１の実施形態では、これらの異なる検出器位置は、それぞれ第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿って放射線検出器１４の直線サイズよりも小さな距離だけ離間させることができる。これらのラジオグラフは、一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きなラジオグラフに組み立てることができ、その結果、画像ステッチが得られる。第２の実施形態では、上記異なる検出器位置は、検出器のサブピクセルシフトとも呼ばれる、放射線検出器１４のピクセルサイズよりも小さな距離だけ離間させることができる。これらのラジオグラフを組み立てて、取得されたラジオグラフよりも高い解像度を有するラジオグラフを形成することができ、その結果、超高解像度が得られる。
2016517961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
画像取得システムにおいて、
前記平行移動軸の一方または双方に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間していることと、
前記ラジオグラフを組み立てて、前記取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成することとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【請求項２】
前記画像取得システムは、前記ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて、前記より微細な解像度を有する前記合成ラジオグラフを形成する請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項３】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーとを更に備え、
前記画像取得システムは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記ラジオグラフを組み立てる請求項１または２に記載のＸ線撮像システム。
【請求項４】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項１〜３の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項５】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内にある請求項１〜４の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項６】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある請求項１〜４の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項７】
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージを更に備え、該回転ステージは前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、前記回転ステージはサンプルを保持して回転させるように構成され、
前記画像取得システムは、
異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得することと、
前記ラジオグラフを処理して、前記ラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１〜６の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項８】
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージを更に備え、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第２の位置は、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の位置から離間していることと、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一連の高解像度のラジオグラフを生成することと、
前記高解像度のラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１〜７の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項９】
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージとを更に備え、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角および前記複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第２の位置は、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の位置から離間していることと、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することであって、該高解像度のラジオグラフは、前記第１の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフおよび前記第２の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフよりも高い解像度を有することと、
前記高解像度のラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１〜７の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１０】
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、スパイラルパターンに同期されている請求項９に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１１】
前記Ｘ線ビームに対して垂直な軸に沿ってサンプルを直線的に平行移動させる直線ステージを更に備え、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器および放射線検出器の位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角並びに前記複数のＸ線発生器および放射線検出器の位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第２の位置は、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の位置から離間していることと、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することであって、該高解像度のラジオグラフは、前記第１の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフおよび前記第２の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフよりも高い解像度を有することと、
前記高解像度のラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１〜７の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１２】
前記回転ステージおよび前記直線平行移動ステージの前記運動は、前記サンプルが前記Ｘ線ビーム内でスパイラルパターンをトレースするように同期されている請求項１１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１３】
Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
画像取得システムにおいて、
前記平行移動軸の一方または双方に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿って前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間していることと、
前記ラジオグラフを、前記一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きな合成ラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【請求項１４】
前記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーとを更に備え、
前記画像取得システムは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記ラジオグラフを組み立てるように構成される請求項１３に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１５】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項１３または１４に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１６】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの前記範囲内にある請求項１３〜１５の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１７】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの前記範囲内にある請求項１３〜１５の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１８】
前記画像取得システムは、更に、前記ラジオグラフを前記より大きな合成ラジオグラフに組み立てる前に、相互相関アルゴリズムを用いて、前記ラジオグラフのエッジを一致させるように構成されている請求項１３〜１７の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１９】
前記画像取得システムは、前記ラジオグラフを前記より大きな合成ラジオグラフに組み立てる前に、補間アルゴリズムを用いて、前記ラジオグラフの輝度を融合させるように更に構成されている請求項１３〜１８の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項２０】
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージを更に備え、該回転ステージは、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、前記回転ステージは、サンプルを保持して回転させるように構成され、
前記画像取得システムは、
異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得することと、
前記ラジオグラフを処理して、前記ラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１３〜１９の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項２１】
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージを更に備え、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第１の位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の位置から離間していることと、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
前記生成された一連のラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１３〜２０の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項２２】
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージとを更に備え、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角および前記複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第１の位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の位置から離間していることと、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
前記生成された一連のラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１３〜１９の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項２３】
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、運動のスパイラルパターンに同期されている請求項２２に記載のＸ線撮像システム。
【請求項２４】
前記Ｘ線ビームに対して垂直な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージを更に備え、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器および放射線検出器の位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角並びに前記複数のＸ線源および放射線検出器の位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第１の位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の位置から離間していることと、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
前記生成された一連のラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う請求項１３〜１９の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項２５】
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記サンプルが前記Ｘ線ビーム内でスパイラルパターンをトレースするように同期されている請求項２４に記載のＸ線撮像システム。
【請求項２６】
放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間しており、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させることと、
前記ラジオグラフを組み立てて、前記取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成することと含む方法。
【請求項２７】
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて、より微細な解像度を有する前記合成ラジオグラフを形成することを含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第１の直線位置エンコーダーが前記第１の平行移動ステージの変位を直接測定し、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第２の直線位置エンコーダーが前記第２の平行移動ステージの変位を直接測定し、
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記ラジオグラフを組み立てることを含む請求項２６または２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項２６〜２８の何れか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内にある請求項２６〜２９の何れか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある請求項２６〜２９の何れか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記一連のラジオグラフを取得することは、前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージの異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得することを含み、前記回転ステージは、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、前記回転ステージは、サンプルを保持して回転させるように構成され、
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記ラジオグラフを処理して、前記ラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることを含む請求項２６〜３１の何れか１項に記載の方法。
【請求項３３】
前記一連のラジオグラフを取得することは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第２の位置は、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記第１の平行移動軸または前記第２の平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の位置から離間していることとを含み、
前記ラジオグラフを組み立てることは、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一連の高解像度のラジオグラフを生成することと、
前記高解像度のラジオグラフをサンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることとを含む請求項２６〜３２の何れか１項に記載の方法。
【請求項３４】
前記一連のラジオグラフを取得することは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角および前記複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第２の位置は、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の位置から離間していることとを含み、
前記ラジオグラフを組み立てることは、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することであって、該高解像度のラジオグラフは、前記第１の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフおよび前記第２の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフよりも高い解像度を有することと、
前記高解像度のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを含む請求項２６〜３２の何れか１項に記載の方法。
【請求項３５】
前記一連のラジオグラフを取得することは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器および放射線検出器の位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角並びに前記複数のＸ線発生器および放射線検出器の位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第２の位置は、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の位置から離間していることとを含み、
前記ラジオグラフを組み立てることは、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することであって、該高解像度のラジオグラフは、前記第１の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフおよび前記第２の一連のラジオグラフ内の前記ラジオグラフよりも高い解像度を有することと、
前記高解像度のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを含む請求項２６〜３２の何れか１項に記載の方法。
【請求項３６】
放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、それぞれ、前記第１の平行移動軸または前記第２の平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間していることと、
なお、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるように構成され、
前記ラジオグラフを、前記一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きな合成ラジオグラフに組み立てることとを含む方法。
【請求項３７】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第１の直線位置エンコーダーが前記第１の平行移動ステージの変位を直接測定し、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第２の直線位置エンコーダーが前記第２の平行移動ステージの変位を直接測定し、
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記ラジオグラフを組み立てることを含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項３６または３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの前記範囲内にある請求項３６〜３８の何れか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの前記範囲内にある請求項３６〜３８の何れか１項に記載の方法。
【請求項４１】
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記ラジオグラフを前記より大きな合成ラジオグラフに組み立てる前に、相互相関アルゴリズムを用いて前記ラジオグラフのエッジを一致させることを含む請求項３６〜４０の何れか１項に記載の方法。
【請求項４２】
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記ラジオグラフを前記より大きな合成ラジオグラフに組み立てる前に、補間アルゴリズムを用いて前記ラジオグラフの輝度を融合させることを含む請求項３６〜４１の何れか１項に記載の方法。
【請求項４３】
前記一連のラジオグラフを取得することは、異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得することを含み、
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記ラジオグラフを処理して、前記ラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることを含む請求項３６〜４２の何れか１項に記載の方法。
【請求項４４】
前記一連のラジオグラフを取得することは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第１の位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の位置から離間していることとを含み、
前記ラジオグラフを組み立てることは、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
前記生成された一連のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを含む請求項３６〜４３の何れか１項に記載の方法。
【請求項４５】
前記一連のラジオグラフを取得することは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角および前記複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第１の位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の位置から離間していることとを含み、
前記ラジオグラフを組み立てることは、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
前記生成された一連のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを含む請求項３６〜４３の何れか１項に記載の方法。
【請求項４６】
前記一連のラジオグラフを取得することは、
前記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器および放射線検出器の位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
前記放射線検出器が第２の位置にいる間、前記複数の回転角並びに前記複数のＸ線源および放射線検出器の位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、前記第１の位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の位置から離間していることとを含み、
前記ラジオグラフを組み立てることは、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
前記生成された一連のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを含む請求項３６〜４３の何れか１項に記載の方法。
【請求項４７】
命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体において、
前記命令が実行されると、
放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間しており、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させることと、
前記ラジオグラフを組み立てて、前記取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成することをコンピューティングシステムに行わせる命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体。
【請求項４８】
命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体において、
前記命令が実行されると、
放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、それぞれ、前記第１の平行移動軸または前記第２の平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間していることと、
なお、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるように構成され、
前記ラジオグラフを、前記一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きな合成ラジオグラフに組み立てることとをコンピューティングシステムに行わせる、命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１３年４月１２日に出願された米国仮特許出願第６１／８１１１５１号の利益を主張する。この米国仮特許出願の全内容は、引用することによって本明細書の一部をなす。
【０００２】
本開示は、Ｘ線デジタルラジオグラフィーおよびコンピュータートモグラフィーに関する。
【背景技術】
【０００３】
Ｘ線デジタルラジオグラフィー（ＤＲ）は、フラットパネル検出器、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラ、若しくは相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）カメラ、または線形ダイオードアレイ（ＬＤＡ）等のデジタルＸ線検出器を用いた、一般に用いられる非侵襲的かつ非破壊的な撮像技術である。Ｘ線コンピュータートモグラフィー（ＣＴ）は、異なる視野角で取得された、コンピューター処理されたＸ線ラジオグラフを用いて物体の３Ｄ画像を作成する手順である。物体の断層画像は、概念上は物体の２次元「スライス」の画像である。コンピューティングデバイスは、物体の断層画像を用いて、物体の３次元画像を生成することができる。Ｘ線ＣＴは、物体の非破壊評価を行うために産業目的に用いることができる。
【発明の概要】
【０００４】
一般に、本開示は、産業用のＸ線ラジオグラフィー、コンピュータートモグラフィー（ＣＴ）、および非破壊評価（ＮＤＥ）に関する。本開示は、２次元（２Ｄ）Ｘ線ラジオグラフィーおよび３次元（３Ｄ）Ｘ線ＣＴの技術の有効視野を、装置において用いられる検出器の物理サイズを越えて拡大することができるとともに、有効画像解像度をピクセルサイズを越えて増大させることができる装置および画像取得方法を記載している。本開示の技術は、本装置の計装設計、ユーザー制御メカニズム、およびソフトウェアアルゴリズムを提供する。本装置は、岩石コアサンプル等の天然物のＮＤＥに用いることができるとともに、金属キャスト、エンジンコンポーネント、および完成したエンジンユニット等の製造された構成品およびシステムのＮＤＥに用いることができる。本装置は、Ｘ線源、放射線検出器、およびサンプルマニピュレーターを備えることができ、それぞれは、関連付けられた運動制御システムを有する。サンプルマニピュレーターは、ラジオグラフを異なる位置および視野角で取得することができるようにサンプルを位置決めすることができる。
【０００５】
１つの例では、本開示は、Ｘ線撮像システムにおいて、Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、画像取得システムにおいて、前記平行移動軸の一方または双方に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間していることと、前記ラジオグラフを組み立てて、前記取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成することとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システムを記載している。
【０００６】
別の例では、本開示は、Ｘ線撮像システムにおいて、Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、画像取得システムにおいて、前記平行移動軸の一方または双方に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記それぞれの平行移動軸に沿って前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間していることと、前記ラジオグラフを、前記一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きな合成ラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システムを記載している。
【０００７】
別の例では、本開示は、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間しており、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させることと、前記ラジオグラフを組み立てて、前記取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成することとを含む方法を記載している。
【０００８】
別の例では、本開示は、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、それぞれ、前記第１の平行移動軸または前記第２の平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間していることと、なお、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるように構成され、前記ラジオグラフを、前記一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きな合成ラジオグラフに組み立てることとを含む方法を記載している。
【０００９】
別の例では、本開示は、命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体において、該命令は実行されると、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間しており、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させることと、前記ラジオグラフを組み立てて、前記取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成することと、をコンピューティングシステムに行わせる、命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体を記載している。
【００１０】
別の例では、本開示は、命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体において、該命令は実行されると、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することであって、前記異なる検出器位置は、それぞれ、前記第１の平行移動軸または前記第２の平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間していることと、なお、前記放射線検出器は、Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるように構成され、前記ラジオグラフを、前記一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きな合成ラジオグラフに組み立てることと、をコンピューティングシステムに行わせる、命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体を記載している。
【００１１】
１または複数の例の詳細は、添付図面および以下の説明に明らかにされている。他の特徴、目的、および利点は、以下の説明、図面、および特許請求の範囲から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の１または複数の技術による一例示の機器セットアップの概略図面である。
【図２】本開示の１または複数の技術による検出器運動システムの一例示の実施態様の説明図である。
【図３】本開示の１または複数の技術による、産業用のコンピュータートモグラフィー（ＣＴ）システムが回転式ステージを備える一例示の機器セットアップの概略図面である。
【図４】本開示の１または複数の技術による一例示の超解像度画像取得プロセスを示す概念図である。
【図５Ａ】一例示の従来のＸ線ラジオグラフを示す図である。
【図５Ｂ】本開示の１または複数の技術に従って取り込まれた一例示の超解像Ｘ線ラジオグラフを示す図である。
【図６】本開示の１または複数の技術による一例示のモザイク画像取得および組み立てプロセスを示す概念図である。
【図７】本開示の１または複数の技術による産業用ＣＴシステムの一例示の動作を示すフローチャートである。
【図８】本開示の１または複数の技術による産業用ＣＴシステムの一例示の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
Ｘ線ラジオグラフィーおよびコンピュータートモグラフィー（ＣＴ）は、医療用の撮像および産業用の非破壊評価（ＮＤＥ）において３次元構造を非侵襲的または非破壊的に取得する一般に用いられる方法である。本開示の１または複数の例示の技術は、Ｘ線ＣＴの産業用の用途に関する。図１は、本開示の１または複数の技術による一例示の機器セットアップの概略図面である。図１の例に示すように、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘ線源１２および放射線検出器１４を備えることができる。Ｘ線源１２は、Ｘ線ビーム１６を放出することができる。したがって、幾つかの場合には、本開示は、Ｘ線源１２または同様のデバイスを「Ｘ線発生器」と呼ぶ場合がある。幾つかの例では、Ｘ線ビーム１６は、円錐形とすることができる。他の例では、Ｘ線ビーム１６は、扇形とすることができる。幾つかの例では、Ｘ線源１２は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる。他の例では、Ｘ線源１２は、他のエネルギー範囲にあるＸ線を発生させることができる。
【００１４】
サンプルは、マニピュレーター上に取り付けることができる。産業用ＣＴシステム１０において、マニピュレーターは、Ｘ線ビーム軸に対して垂直な回転の軸を有する回転式ステージ（すなわち、回転ステージ）を備えることができる。この回転式ステージは、サンプルを保持して回転させるように構成することができ、Ｘ線源１２（すなわち、Ｘ線発生器）と放射線検出器１４（すなわち、放射線検出器）との間に配置することができる。その結果、サンプルがＸ線ビーム１６内で回転されるにつれて、異なる投影角でラジオグラフを取得することができる。このため、マニピュレーターが回転ステージを備える幾つかの例では、産業用ＣＴシステム１０のコンピューティングシステムは、異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得することができ、これらのラジオグラフを処理して、これらのラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることができる。
【００１５】
放射線検出器１４は、図１の例に示すフラットパネルＸ線検出器（ＦＰＤ）を含むことができる。他の例では、放射線検出器１４は、レンズ結合シンチレーション検出器、線形ダイオードアレイ（ＬＤＡ）、または別のタイプのＸ線検出器を含むことができる。ＦＰＤは、ガラス検出器アレイ上のアモルファスシリコン上に製作されたヨウ化セシウム等のシンチレーション材料の層を備えることができる。このシンチレーター層は、Ｘ線を吸収して可視光光子を放出する。これらの可視光光子は、次に、ソリッドステート検出器によって検出される。検出器ピクセルサイズは、数十μｍ〜数百μｍの範囲とすることができる。放射線検出器１４がフラットパネルＸ線検出器を含む幾つかの例では、放射線検出器１４のピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内とすることができる。幾つかの例では、放射線検出器１４のピクセルサイズは、約２５μｍ〜約２５０μｍの範囲内とすることができる。更に、一般的な市販のＦＰＤの視野は、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍの範囲とすることができる。市販のＦＰＤは、大きな視野を必要とする用途に用いることができる。
【００１６】
高解像度の用途は、光学レンズを用いて、放出された可視光を、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）検出器等の検出器に中継するレンズ結合検出器を必要とする場合がある。幾つかの例では、このレンズは、１Ｘ〜１００Ｘの範囲の倍率を提供することができ、このため、有効なピクセルサイズは、０．１μｍ〜２０μｍとなる。放射線検出器１４がレンズ結合検出器を含む幾つかの例では、放射線検出器１４のピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある。更に、放射線検出器１４がレンズ結合検出器を含む幾つかの例では、視野は、０．２ｍｍ〜２５ｍｍの範囲とすることができる。
【００１７】
双方のタイプの検出器（例えば、ＦＰＤおよびレンズ結合シンチレーション検出器）を用いると、画像解像度と視野との間の妥協が生じる場合がある。更に、幾つかの用途では、ユーザーは、検出器の物理サイズを越えて視野を拡大したい場合もあるし、ピクセルサイズが直接サポートするものを越えて解像度を増大させたい場合もある。本開示の技術は、精密な検出器運動システムを組み込んで、これらの２つの相反する目標（すなわち、画像解像度の向上および視野の増大）を達成する機器設計、画像取得方法、およびコンピューターアルゴリズムを記載している。
【００１８】
本開示の１または複数の例示の技術によれば、Ｘ線デジタルラジオグラフィー（ＤＲ）またはＣＴシステムは、検出器システム内に精密な運動システムを備え、この検出器システム（放射線検出器１４を含む）が、Ｘ線ビーム１６内においてＸ線ビーム１６の主軸に対して垂直な方向において放射線検出器１４（すなわち、Ｘ線検出器）のピクセルの行および列に沿って平行移動することができるにしている。これは、次の２つの目的等の１または複数の目的を達成することができる。第１に、放射線検出器１４のピクセルサイズよりも大きい（例えば、はるかに大きい）が検出器サイズよりも小さい間隔によってそれぞれ離間した異なる２つ以上の位置においてラジオグラフを取得することによって、放射線検出器１４は、放射線検出器１４の物理サイズよりも大きなエリアをカバーすることができる。これらのデジタルラジオグラフは、その後、ともに数値的に「ステッチされて（縫い合わされて）」、より大きな視野を有する合成ラジオグラフを形成することができる。第２に、放射線検出器１４がピクセルサイズよりも小さな間隔によって離間した２つ以上の位置にいるときにラジオグラフを取得することによって、サブピクセルサイズサンプリング効果を達成することができる。この技術は、幾つかの光学的構成において幾つかのタイプのサンプルに対して用いられると、より微細な解像度を有する合成ラジオグラフを生成することができる。これらの２つの技術は、実際の使用において組み合わされると、撮像視野および解像度の一方または双方を大幅に増大させることができる。更に、これらの２つの技術は、従来の容積測定ＣＴ技術およびスパイラルＣＴ技術の双方と更に組み合わされると、３次元（３Ｄ）の再構成された容積およびその解像度を増大させることができる。
【００１９】
図１の産業用ＣＴシステム１０等の投影タイプＸ線ラジオグラフィーおよびＣＴシステムでは、Ｘ線源（例えば、Ｘ線発生器１２）のサイズに加えて、Ｘ線検出器（例えば、放射線検出器１４）上に形成されたＸ線画像をサンプリングして記録する働きをする当該Ｘ線検出器のサイズによって光学解像度を求めることができる。幾つかの撮像条件の下では、実際の画像は、検出器ピクセルサイズよりも微細な特徴を含むことができる。例えば、図１の産業用ＣＴシステム１０が、２Ｘ倍率のジオメトリーにおいて５０μｍのＸ線源サイズを有する場合、産業用ＣＴシステム１０は、５０μｍの最小特徴サイズを有する画像を検出器平面上に形成することができる。２００μｍのピクセルサイズを有するフラットパネル検出器を用いると、Ｘ線画像は、十分にサンプリングされず、最大可能解像度を達成するのに、サブピクセルサンプリングが必要とされる場合がある。これは、サブピクセルサイズのマスクを用いことによって達成することもできるし、検出器をサブピクセル間隔だけ平行移動させることによって達成することもできる。後者の方法（すなわち、検出器をサブピクセル間隔だけ平行移動させること）は、幾つかの状況では有利な場合がある。なぜならば、後者の方法は、追加のハードウェアを必要とすることなく、既存の検出器運動ステージを利用することができるからである。サンプルを平行移動させることは、放射線検出器を平行移動させることと同じ効果を達成しない場合がある。なぜならば、サンプルを平行移動させることによって、撮像ジオメトリーが変更される場合があるからである。
【００２０】
図１の産業用ＣＴシステム１０は、前述の欠点のうちの１または複数を克服することができる。図１の例では、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘ平行移動ステージ１８およびＹ平行移動ステージ２０を備える。Ｘ平行移動ステージ１８およびＹ平行移動ステージ２０は、放射線検出器１４の方位方向または検出器ピクセルに対して平行な平行移動軸（例えば、Ｘ平行移動軸およびＹ平行移動軸）に沿って放射線検出器１４を移動させるように構成することができる。このため、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘ線ビーム１６の放出方向（すなわち、Ｘ線ビーム１６のビーム軸）に対して垂直に配置されるとともに、検出器ピクセルの方位に対して平行である各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器１４を備えることができる。Ｘは必ずしも水平方向に対応せず、Ｙは必ずしも垂直方向に対応しないが、本開示は、Ｘ平行移動ステージ１８を水平平行移動ステージ１８と呼ぶ場合もあり、Ｙ平行移動ステージ２４を垂直平行移動ステージ２４と呼ぶ場合がある。
【００２１】
更に、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘステージリニアエンコーダー２２およびＹステージリニアエンコーダー２４を備えることができる。「Ｘ」次元および「Ｙ」次元は、直交することができ、幾つかの場合には、水平次元および垂直次元と呼ぶ場合がある。ただし、Ｘは、必ずしも水平方向に対応せず、Ｙは、必ずしも垂直方向に対応しない。このため、本開示は、Ｘステージリニアエンコーダー２２を水平ステージリニアエンコーダー２２と呼ぶ場合もあり、Ｙステージリニアエンコーダー２４を垂直ステージリニアエンコーダー２４と呼ぶ場合があるが、本技術は、直交する場合もあるし直交しない場合もある他の次元に拡張することができる。Ｘステージリニアエンコーダー２２およびＹステージリニアエンコーダー２４は、検出器ピクセルサイズ（すなわち、放射線検出器１４のピクセルのサイズ）の４分の１よりも微細な解像度を有する２つの独立したリニアエンコーダーである。Ｘステージリニアエンコーダー２２およびＹステージリニアエンコーダー２４は、２つの平行移動ステージ（すなわち、Ｘ平行移動ステージ１８およびＹ平行移動ステージ２２）に対して平行に配置することができる。Ｘステージリニアエンコーダー２２およびＹステージリニアエンコーダー２４は、それぞれの平行移動ステージによって駆動されて、これらの平行移動ステージの変位の直接測定を提供する。図１の例では、Ｘ平行移動ステージ１８、Ｙ平行移動ステージ２０、Ｘステージリニアエンコーダー２２、およびＹステージリニアエンコーダー２４は、検出器取り付けフレーム２６に結合され、このフレームによって支持されている。幾つかの場合には、画像取得システム２８は、Ｘステージリニアエンコーダー２２およびＹステージリニアエンコーダー２４の変位の測定を用いてラジオグラフを組み立てることができる。例えば、画像取得システム２８は、測定を用いて、ラジオグラフのピクセルをどのようにインターレースして高解像度のラジオグラフおよび／またはより大きなサイズのラジオグラフ（すなわち、合成ラジオグラフ）を組み立てるのかを求めることができる。
【００２２】
産業用ＣＴシステム１０は、画像取得システム２８も備える。画像取得システム２８は、コンピューティングシステムを備えることができる。コンピューティングシステムの例示のタイプは、パーソナルコンピューター、サーバーコンピューター、メインフレームコンピューター、ラップトップコンピューター、専用コンピューター等を含むことができる。画像取得システム２８は、検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において一連の画像を取得することを含む（例えば、取得することからなる）コンピューター制御された画像取得手順を実施することができる。このコンピューター制御された画像取得手順は、コンピュータープログラムを用いて、インターレースされた形式で画像を組み立て、より微細な解像度の画像を形成することができる。
【００２３】
図２は、本開示の１または複数の技術による一例示の検出器運動システムの概略説明図である。図２の例示の検出器運動システムは、放射線検出器１４（図１）を取り付けることができる検出器取り付けフレーム２６を備える。放射線検出器１４は、図２の例には示されていない。特に、図２の例では、ＦＰＤ等の放射線検出器（図２に図示せず）は、検出器取り付けフレーム２６に結合された検出器マウント５０上に取り付けることができる。Ｘ線源（図２に図示せず）は、Ｘ線ビームを水平に方向付けるように取り付けられている一方、検出器は、Ｘ線ビームの主軸に対して垂直な位置にある。図２の例では、検出器マウント５０（したがって、検出器）は、水平平行移動ステージ１８（すなわち、Ｘ平行移動ステージ）上に保持されている。水平平行移動ステージ１８は、検出器取り付けフレーム２６に結合された垂直平行移動ステージ２０（すなわち、Ｙ平行移動ステージ）上に保持されている。
【００２４】
図２の例では、各ステージ（すなわち、水平平行移動ステージ１８および垂直平行移動ステージ２０）は、その平行移動ステージの軸に沿って取り付けられた、その平行移動ステージの変位を測定するリニアエンコーダー（すなわち、直線位置エンコーダー）を有する。図２の例では、リニアエンコーダー２２（すなわち、Ｘステージエンコーダー）は、水平平行移動ステージ１８の変位を測定し、リニアエンコーダー２４（すなわち、Ｙステージエンコーダー）は、垂直平行移動ステージ２０の変位を測定する。一般的なタイプのリニアエンコーダーは、光学テープエンコーダーまたは磁気テープエンコーダーを含む。幾つかの例では、リニアエンコーダーの解像度は、ピクセルサイズよりもはるかに微細である。例えば、光学エンコーダーは、１００μｍのピクセルサイズを有するＦＰＤの場合に、１μｍの解像度よりも微細な解像度を有する場合がある。
【００２５】
実際の使用では、或る画像が、最初に或る位置において取得され、その後、ピクセルのフラクションにおいて変位を有する一連の追加の画像が取得される。例えば、１つの追加の画像を１／２ピクセルのステップ平行移動において取得することもできるし、１／４ピクセルのステップ平行移動を有する３つの追加の画像を取得することもできる。水平軸および垂直軸の双方についてこれを行い、視野全体にわたって一様な解像度を得ることができる。特徴が単一の方向に位置合わせされる幾つかのシナリオでは、１つの軸に沿った移動で十分な場合がある。画像は、その後、インターレースされた形式で組み立てられ、同じ視野を有するがより微細な解像度を有するより大きな画像が作成される。幾つかの例では、他の幾つかの方法（例えば、逆畳み込みまたは他の技術）を用いて、解像度を更に改善することができる。
【００２６】
幾つかの例では、検出器の移動は、視野を増大させるために、ほぼ検出器のサイズまで増大させることもできる。例えば、検出器のサイズだけ離間した２つの画像を取得すること、およびこれらの２つの画像を数値的にステッチすることによって、同じ解像度の２倍の視野を有するより大きな画像を得ることができる。幾つかの実施態様では、より精密な数値的ステッチおよび輝度の一致に対応するために、画像の直線サイズの１０〜２０％等の或る程度の余分の重複部分を有する画像を取得することが有利な場合がある。相互相関方法または統計的パターン認識方法等の見当合わせアルゴリズムを用いて、サブピクセル精度で共通のエリアを一致させることができる。この方法を双方の運動軸において用いて、２次元において視野を増大させることができる。リニアエンコーダーを用いて、移動誤差がピクセルサイズよりもはるかに小さくなることを確保することができる。幾つかの実施態様では、一方または双方の方向において３つ以上の画像をステッチして、有効視野を増大させることができる。
【００２７】
幾つかの例では、サブピクセルサンプリング方法およびステッチ方法の双方を組み合わせて、視野の増大および解像度の増大の双方を行うことができる。サブピクセルサンプリング方法とステッチ方法とを組み合わせることのトレードオフは、より多くの画像が必要とされることであり得る。これによって、露出時間および放射線量が増加する場合がある。サブピクセルサンプリング方法およびステッチ方法の一方または双方をＣＴ技術と組み合わせて、より大きな視野および解像度を３Ｄ画像において達成することができる。単純な容積測定ＣＴが用いられる幾つかの例では、各回転角における投影画像は、一方または双方の技術から再構成される。しかしながら、これは、平行移動ステージの頻繁な移動を必要とする場合がある。幾つかの例では、１つの検出器位置における全ての投影（例えば、回転）角度を通じてフルＣＴ列を取得することができ、その後、追加の検出器位置におけるフルＣＴ列を取得することができる。各投影角および異なる検出器位置における画像は、その後、再構成することができ、ＣＴ再構成において用いることができる。
【００２８】
従来の容積測定ＣＴに加えて、サブピクセルサンプリング方法およびステッチ方法の一方または双方は、スパイラルＣＴ技術と組み合わせることもできる。容積測定ＣＴの場合と同様に、まず、一方または双方の技術を用いて各角度の投影を組み立てることができ、次いで、完成したＣＴ列を取得することができる。しかしながら、幾つかの実施態様は、１つの検出器位置における全ての投影角を通じてフルＣＴ列を取得することができ、その後、１または複数の追加の検出器位置における１または複数のＣＴ列を取得することができる。各投影角および異なる検出器位置からの画像は、その後、再構成することができ、ＣＴ再構成において用いることができる。スパイラル運動を用いて、その軸に沿ったより大きな視野をカバーすることができるとともに、スパイラルピッチを調整して、サブピクセルサンプリングを提供することができるので、サブピクセルサンプリングおよびステッチは、スパイラル軸に対して垂直な軸に沿って適用するだけでよい場合がある。実際には、スパイラル技術を用いて、スパイラル軸の方向に視野および解像度を増大させることができる一方、サブピクセルサンプリング技術およびステッチ技術は、他の軸に用いることができる。
【００２９】
このように、図２の例示の検出器運動システムは、Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器（例えば、図１のＸ線源１２）を備えるＸ線撮像システムの一部を成すことができる。更に、Ｘ線撮像システムは、Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器を備えることができる。この放射線検出器は、検出器マウント５０に取り付けることができる。第１の平行移動ステージ（例えば、水平平行移動ステージ１８）および第２の平行移動ステージ（例えば、垂直平行移動ステージ２０）は、放射線検出器を保持する。これらの第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って（例えば、水平および垂直に）放射線検出器を移動させる。
【００３０】
更に、Ｘ線撮像システムは、第１の直線位置エンコーダー（例えば、リニアエンコーダー２２）を備えることができる。この第１の直線位置エンコーダーは、放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有する。第１の直線位置エンコーダーは、第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する。Ｘ線撮像システムは、第２の直線位置エンコーダー（例えば、リニアエンコーダー２４）も備えることができる。この第２の直線位置エンコーダーは、放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有することができる。第２の直線位置エンコーダーは、第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供するように構成することができる。
【００３１】
Ｘ線撮像システムは、画像取得システム（例えば、画像取得システム２８）も備えることができる。幾つかの例では、この画像取得システムは、放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得する。他の例では、画像取得システム２８は、それぞれの平行移動軸に沿った放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間した一方または双方の平行移動軸に沿った異なる検出器位置（例えば、放射線検出器１４の位置）において一連のラジオグラフを取得する。
【００３２】
更に、幾つかの例では、画像取得システムは、ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて、取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成する。他の例では、画像取得システムは、ラジオグラフをより大きな合成ラジオグラフに組み立てる。画像取得システムがラジオグラフをより大きなラジオグラフに組み立てる幾つかのそのような例では、画像取得システムは、ラジオグラフをより大きなラジオグラフに組み立てる前に（或いは、その一部として）、相互相関アルゴリズムを用いてラジオグラフのエッジを一致させることができる。更に、画像取得システムがラジオグラフをより大きなラジオグラフに組み立てる幾つかの例では、画像取得システムは、ラジオグラフをより大きなラジオグラフに組み立てる前に（或いは、その一部として）、補間アルゴリズム（或いは、他の適切なタイプのアルゴリズム）を用いてラジオグラフの輝度を融合させることができる。
【００３３】
図３は、本開示の１または複数の技術による、産業用ＣＴシステム１０が回転ステージ７２を備える一例示の機器セットアップの概略図面である。図３の例では、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘ線ビーム１６を放出するＸ線発生器１２を備える。更に、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘ線ビーム１６の放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器１４を備える。図３の例には図示していないが、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージ（例えば、Ｘ平行移動ステージ１８およびＹ平行移動ステージ２０）は、放射線検出器１４を保持する。第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って放射線検出器を移動させるように構成することができる。図３の例では、回転ステージ７２は、Ｘ線ビーム１６の放出方向に対して垂直な回転軸８０を有する。回転ステージ７２は、Ｘ線発生器７４と放射線検出器１４との間に配置されている。回転ステージ７２は、サンプルを保持して回転させる。このように、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘ線発生器１２と放射線検出器１４との間でサンプルを保持して回転させる、その回転軸がビーム軸に対して垂直である回転ステージを備えることができる。
【００３４】
本開示の１または複数の技術によれば、産業用ＣＴシステム１０は、第１の直線位置エンコーダー（図３の例に図示せず）を備えることができる。第１の直線位置エンコーダーは、放射線検出器１４のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有することができる。第１の直線位置エンコーダーは、第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供するように構成することができる。加えて、産業用ＣＴシステム１０は、第２の直線位置エンコーダー（図３の例に図示せず）を備えることができる。第２の直線位置エンコーダーは、放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有することができる。第２の直線位置エンコーダーは、第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供するように構成することができる。
【００３５】
更に、図３の例では、画像取得システム２８は、コンピューター再構成アルゴリズムを実行して、ラジオグラフを処理し、ラジオグラフを、サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てることができる。例えば、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得するように構成することができる。更に、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第２の位置にいる間、複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することができる。この第２の位置は、放射線検出器１４のピクセルサイズよりも小さな距離だけ平行移動軸の一方または双方に沿って第１の位置から離間している。画像取得システム２８は、第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一連のより高い解像度の合成ラジオグラフを生成することができる。更に、画像取得システム２８は、この高解像度のラジオグラフをサンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることができる。
【００３６】
他の例では、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得する。更に、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第２の位置にいる間、同じ複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することができる。そのような例では、第１の位置は、それぞれの平行移動軸に沿った放射線検出器１４の直線サイズ（例えば、高さまたは幅）よりも小さな距離だけ、平行移動軸の一方または双方に沿って第２の位置から離間させることができる。画像取得システム２８は、第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連（例えば、複数）のラジオグラフを生成することができる。画像取得システム２８は、生成された一連のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることができる。
【００３７】
このように、画像取得システム２８は、一連のラジオグラフが異なる回転角において取得されるコンピューター制御された画像取得手順を実行することができる。この一連のラジオグラフは、同じ角度位置であるが、検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返される。その後、画像取得システム２８は、コンピュータープログラムを用いて、同じ角度であるが異なる検出器位置における画像をインターレースされた形式で組み立てて、この角度におけるより微細な解像度の画像を形成することができる。画像取得システム２８は、コンピューター再構成アルゴリズムを実行して、より微細な解像度のラジオグラフを、サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てることができる。
【００３８】
更に、幾つかのそのような例では、画像取得システム２８は、処理された大きなラジオグラフが異なる回転角において取得されるコンピューター制御された画像取得手順を実行することができる。更に、画像取得システム２８は、コンピューター構成アルゴリズムを実行して、ラジオグラフを処理し、ラジオグラフを、サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てることができる。更に、幾つかのそのような例では、画像取得システム２８は、一連のラジオグラフが異なる回転角において取得され、同じ角度位置であるが、それぞれの軸に沿って検出器直線サイズの５０％〜１００％の距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返されるコンピューター制御された画像取得手順を実行することができる。その後、画像取得システム２８は、コンピュータープログラムを用いて、同じ角度であるが異なる検出器位置における画像を組み立て、この角度における一連のより大きな画像を形成することができる。画像取得システム２８は、コンピューター再構成アルゴリズムを実行して、より微細な解像度のラジオグラフを、サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てることができる。
【００３９】
図３の例では、産業用ＣＴシステム１０は、直線ステージ８４を備える。直線ステージ８４は、回転ステージ７２の回転軸８０に対して平行な軸に沿ってサンプルを直線的に平行移動させる。換言すれば、産業用ＣＴシステム１０は、その軸が、サンプルを平行移動させる回転ステージに対して平行である直線ステージを備える。幾つかの例では、回転ステージ７２の運動および直線ステージ８４の運動は、矢印８６によって示すように、スパイラルパターンに同期されている。換言すれば、回転ステージ７２の運動および直線ステージ８４の運動は、サンプルがＸ線ビーム１６内でスパイラルパターンをトレースするように同期されている。
【００４０】
更に、図３の例では、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得することができる。加えて、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第２の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することができる。第２の位置は、放射線検出器１４のピクセルサイズよりも小さな距離だけ平行移動軸の一方または双方に沿って第１の位置から離間させることができる。画像取得システム２８は、第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することができる。これらの高解像度のラジオグラフは、第１の一連のラジオグラフおよび第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフよりも高い解像度を有することができる。更に、画像取得システム２８は、これらの高解像度のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることができる。
【００４１】
このように、幾つかの例では、画像取得システム２８は、一連のラジオグラフが異なる回転角およびサンプル直線ステージ位置において取得されるコンピューター制御された画像取得手順を実行することができる。一連のラジオグラフは、同じ回転および直線ステージ位置の設定であるが、検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した、平行移動ステージの移動の一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返される。画像取得システム２８は、その後、コンピュータープログラムを用いて、同じ角度位置および直線位置であるが異なる検出器位置における画像をインターレースされた形式で組み立てて、この角度におけるより微細な解像度の画像を形成することができる。画像取得システム２８は、コンピューター再構成アルゴリズムを実行して、これらのより微細な解像度のラジオグラフを、サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てることもできる。
【００４２】
同様の例において、画像取得システム２８は、一連のラジオグラフが異なる回転角並びにＸ線源および検出器の共通の軸位置において取得されるコンピューター制御された画像取得手順を実行することができる。一連のラジオグラフは、同じ回転および直線ステージ位置の設定であるが、検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返される。その後、画像取得システム２８は、コンピュータープログラムを用いて、同じ角度位置および直線位置であるが異なる検出器位置における画像をインターレースされた形式で組み立て、この角度におけるより微細な解像度の画像を形成することができる。最後に、この例では、画像取得システム２８は、コンピューター再構成アルゴリズムを実行して、これらのより微細な解像度のラジオグラフを、サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てることができる。
【００４３】
上記に示したように、画像取得システムは、幾つかの例では、ラジオグラフをより大きなラジオグラフに組み立てることができる。そのような例は、図３の例に適用可能な場合がある。このように、幾つかの例では、Ｘ線撮像システム（例えば、産業用ＣＴシステム１０）は、Ｘ線ビーム１６の放出方向に対して垂直な回転軸８０を有する回転ステージ７２を備えることができる。前述のように、回転ステージ７２は、Ｘ線発生器７４と放射線検出器１４との間に配置され、サンプルを保持して回転させる。幾つかのそのような例では、画像取得システム２８は、異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得する。画像取得システム２８は、ラジオグラフを処理して、ラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てるように構成することができる。
【００４４】
このように、幾つかの例では、画像取得システム２８は、それぞれの軸に沿って検出器直線サイズの５０％〜１００％の距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において一連の画像を取得することを含む（例えば、取得することからなる）画像取得手順を実行することができる。そのような例では、画像取得システム２８は、コンピュータープログラムを用いて、画像をより大きな画像に組み立てることができる。
【００４５】
他の例では、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得する。加えて、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第２の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することができる。他の例と同様に、第１の位置は、それぞれの平行移動軸に沿った放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、平行移動軸の一方または双方に沿って第２の位置から離間している。更に、画像取得システム２８は、第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することができる。画像取得システム２８は、次に、生成された一連のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることができる。この３次元ラジオグラフは、放射線検出器１４の単一の位置からの単一の一連のラジオグラフのみに基づく対応する３次元ラジオグラフよりも大きな視野を有することができる。
【００４６】
幾つかのそのような例では、画像取得システム２８は、一連のラジオグラフが、異なる回転角およびサンプル直線ステージ位置において取得されるとともに、同じ回転および直線ステージ位置の設定であるが、それぞれの軸に沿って検出器直線サイズの５０％〜１００％の距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返されるコンピューター制御された画像取得手順を実行することができる。幾つかの場合には、画像取得システム２８は、その後、コンピュータープログラムを用いて、同じ角度位置および直線位置であるが異なる検出器位置における画像を組み立てて、この角度における一連のより大きな画像を形成することができる。幾つかの場合には、画像取得システム２８は、その後、コンピュータープログラムを用いて、同じ角度位置および直線位置であるが異なる放射線検出器位置における画像を組み立てて、この角度位置および位置の設定における一連のより大きな画像を形成することができる。最後に、幾つかのそのような例では、画像取得システム２８は、コンピューター再構成アルゴリズムを用いて、より微細な解像度のラジオグラフを、サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てることができる。
【００４７】
他の例では、産業用ＣＴシステム１０は、回転ステージ７２を備えていない。逆に、産業用ＣＴシステム１０は、直線ステージ８４上に取り付けられた非回転ステージを備えることができる。直線ステージ８４は、Ｘ線ビーム１６に対して垂直な軸（例えば、軸８０）に沿ってサンプルを直線的に平行移動させるように構成することができる。そのような例では、産業用ＣＴシステム１０は、Ｘ線発生器７４および放射線検出器１４をサンプルの回りに回転させることによって、同様の３次元ラジオグラフを生成することができる。幾つかのそのような例では、画像取得システム７８は、放射線検出器１４が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器７４および放射線検出器１４の位置（すなわち、Ｘ線発生器７４および放射線検出器１４の位置）において第１の一連のラジオグラフを取得することができる。加えて、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第２の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器７４および放射線検出器１４の位置において第２の一連のラジオグラフを取得することができる。第２の位置は、放射線検出器のピクセルサイズよりも小さな距離だけ、平行移動軸の一方または双方に沿って第１の位置から離間させることができる。画像取得システム２８は、第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することができる。これらの高解像度のラジオグラフは、第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフおよび第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフよりも高い解像度を有する。画像取得システム２８は、これらの高解像度のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることができる。
【００４８】
Ｘ線発生器７４および放射線検出器１４がサンプルの回りを回転することができる更に他の例では、画像取得システム２８は、放射線検出器１４が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器７４および放射線検出器１４の位置（すなわち、Ｘ線発生器７４および放射線検出器１４の位置）において第１の一連のラジオグラフを取得することができる。画像取得システム２８は、放射線検出器７４が第２の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線発生器７４および放射線検出器１４の位置において、第２の一連のラジオグラフも取得することができる。第１の位置は、それぞれの平行移動軸に沿った放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、平行移動軸の一方または双方に沿って第２の位置から離間している。画像取得システム２８は、第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することができる。加えて、画像取得システム２８は、生成された一連のラジオグラフをサンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることができる。
【００４９】
図４は、本開示の１または複数の技術による一例示の超解像度画像取得プロセスを示す概念図である。図４の例において、実線の格子は、放射線検出器が第１の位置にいる間の放射線検出器のピクセルの位置を示している。破線の格子は、放射線検出器が第２の位置にいる間の放射線検出器のピクセルの位置を示している。これらの格子の重なり合いによって形成されるより小さな正方形は、放射線検出器が第１の位置および第２の位置にいる間に取得されたラジオグラフに基づく高解像度のラジオグラフにおけるピクセルを示すことができる。
【００５０】
図５Ａは、一例示の従来のＸ線ラジオグラフを示している。図５Ｂは、本開示の１または複数の技術に従って取り込まれた一例示の超解像Ｘ線ラジオグラフを示している。より具体的には、図５Ａ、５Ｂは、フラットパネル検出器を用いて取得されたラインペアテスト（line-pair test）のＸ線画像である。図５Ｂは、ピクセルサイズの４分の１だけ離間した４つのサブピクセル位置において同じフラットパネル検出器を用いて取得されて、４つの画像をインターレースすることによって組み立てられた、ラインペアテストのＸ線画像である。これらの２つの特徴を比較すると、平行ラインの３つのペアは、図５Ａよりも図５Ｂの方が、より良好なサンプリングレートでより明瞭に解像されている。このように、異なるラジオグラフからのピクセルは、インターレースすることができる。
【００５１】
図５Ａ、５Ｂの例において、差し込みウィンドウ９０、９２は、相対輝度を関数として示している。図５Ａの例では、この関数は、平行ラインのペアにおける個々のライン間の有意な区別を示していない。一方、図５Ｂの例では、差し込みウィンドウ内に示された関数は、特に、最も右側の平行ラインのペアについて、平行ラインのペアにおける個々のライン間のより有意な区別を示している。
【００５２】
図６は、本開示の１または複数の技術による一例示のモザイク画像取得および組み立てプロセスを示す概念図である。図６の例において、実線の格子は、放射線検出器が第１の位置にいる間の放射線検出器のピクセルの位置を示している。破線の格子は、放射線検出器が第２の位置にいる間の放射線検出器のピクセルの位置を示している。実線の格子と破線の格子とを組み合わせたものは、放射線検出器が第１の位置および第２の位置にいる間に取得されたラジオグラフからの互いに「ステッチされた」より大きなラジオグラフにおけるピクセルを示すことができる。図６は、正確に検出器幅だけ離間した２つの画像を示しているが、これらの２つの画像は、幾つかの実施態様では、本開示における他の箇所で説明したように、重複部分を有することができる。
【００５３】
幾つかの例では、より大きな視野を有する一組のラジオグラフを生成することは、複数の回転角からのそれぞれの回転角ごとに、第１の適用可能なラジオグラフおよび第２の適用可能なラジオグラフに基づいて、そのそれぞれの回転角のラジオグラフを組み立てることを含む。第１の適用可能なラジオグラフは、第１の一連のラジオグラフ内にあり、それぞれの回転角と関連付けられている。第２の適用可能なラジオグラフは、第２の一連のラジオグラフ内にあり、それぞれの回転角と関連付けられている。組み立てられたラジオグラフは、第１の適用可能なラジオグラフまたは第２の適用可能なラジオグラフよりも大きな視野を有する。幾つかの実施態様では、検出器の行および列に沿った一方または双方の方向における３つ以上のラジオグラフを組み合わせることができる。
【００５４】
図７は、本開示の１または複数の技術による産業用ＣＴシステムの一例示の動作を示すフローチャートである。図７の例示の動作は、図１の例を参照して説明される。しかしながら、図７の例示の動作は、そのように限定されるものではない。
【００５５】
図７の例において、画像取得システム２８は、放射線検出器１４の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得する（１５０）。これらの異なる検出器位置は、放射線検出器１４のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間させることができる。放射線検出器１４は、Ｘ線発生器１２によって放出されたＸ線ビーム１６の放出方向に対して垂直に配置された平面を有することができる。第１の平行移動ステージ（例えば、Ｘ平行移動ステージ１８）および第２の平行移動ステージ（例えば、Ｙ平行移動ステージ２０）が、放射線検出器１４を保持する。これらの第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、第１の平行移動軸および第２の平行移動軸に沿って放射線検出器１４を移動させるように構成することができる。更に、図７の例において、画像取得システム２８は、ラジオグラフのうちの２つ以上を組み立てて、取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有する合成ラジオグラフを形成することができる（１５２）。
【００５６】
図８は、本開示の１または複数の技術による産業用ＣＴシステムの一例示の動作を示すフローチャートである。図８の例示の動作は、図１の例を参照して説明される。しかしながら、図８の例示の動作は、そのように限定されるものではない。
【００５７】
図８の例において、画像取得システム２８は、放射線検出器１４の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得する（１７０）。これらの異なる検出器位置は、それぞれ、第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿って、放射線検出器１４の直線サイズよりも小さな距離だけ離間させることができる。放射線検出器１４は、Ｘ線発生器１２によって放出されたＸ線ビーム１６の放出方向に対して垂直に配置された平面を有する。第１の平行移動ステージ（例えば、Ｘ平行移動ステージ１８）および第２の平行移動ステージ（例えば、Ｙ平行移動ステージ２０）が、放射線検出器１４を保持することができる。これらの第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、第１の平行移動軸および第２の平行移動軸に沿って放射線検出器１４を移動させるように構成することができる。更に、図８の例において、画像取得システム２８は、ラジオグラフのうちの２つ以上を、一連のラジオグラフ内の各ラジオグラフよりも大きな合成ラジオグラフに組み立てることができる（１７２）。
【００５８】
以下の段落は、本開示の追加の例示の技術を提供する。
【００５９】
例１。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーと、
画像取得システムにおいて、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することと、
上記ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて、上記取得されたラジオグラフよりも微細な解像度を有するラジオグラフを形成することとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００６０】
例２。上記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる例１に記載のＸ線撮像システム。
【００６１】
例３。上記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内にある例１または２に記載のＸ線撮像システム。
【００６２】
例４。上記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある例１〜３の何れかに記載のＸ線撮像システム。
【００６３】
例５。上記Ｘ線撮像システムは、上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージを更に備え、該回転ステージは、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、上記回転ステージは、サンプルを保持して回転させるように構成され、
上記コンピューティングシステムは、
異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得することと、
上記ラジオグラフを処理して、上記ラジオグラフを上記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う例１〜４の何れかに記載のＸ線撮像システム。
【００６４】
例６。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーと、
画像取得システムにおいて、
上記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
上記放射線検出器が第２の位置にいる間、上記複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、上記第２の位置は、上記放射線検出器の上記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ上記平行移動軸の一方または双方に沿って上記第１の位置から離間していることと、
上記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、上記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一連の高解像度のラジオグラフを生成することと、
上記高解像度のラジオグラフを上記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００６５】
例７。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記回転ステージの上記回転軸に対して平行な軸に沿って上記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーと、
画像取得システムにおいて、
上記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
上記放射線検出器が第２の位置にいる間、上記複数の回転角および上記複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、上記第２の位置は、上記放射線検出器の上記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ上記平行移動軸の一方または双方に沿って上記第１の位置から離間していることと、
上記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、上記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することであって、該高解像度のラジオグラフは、上記第１の一連のラジオグラフ内の上記ラジオグラフおよび上記第２の一連のラジオグラフ内の上記ラジオグラフよりも高い解像度を有することと、
上記高解像度のラジオグラフを上記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００６６】
例８。上記回転ステージの運動および上記直線ステージの運動は、スパイラルパターンに同期されている例７に記載のＸ線撮像システム。
【００６７】
例９。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記回転ステージの上記回転軸に対して平行な軸に沿って上記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーと、
画像取得システムにおいて、
上記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線源および放射線検出器の位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
上記放射線検出器が第２の位置にいる間、上記複数の回転角並びに上記複数のＸ線源および放射線検出器の位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、上記第２の位置は、上記放射線検出器の上記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ上記平行移動軸の一方または双方に沿って上記第１の位置から離間していることと、
上記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、上記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、一組の高解像度のラジオグラフを生成することであって、該高解像度のラジオグラフは、上記第１の一連のラジオグラフ内の上記ラジオグラフおよび上記第２の一連のラジオグラフ内の上記ラジオグラフよりも高い解像度を有することと、
上記高解像度のラジオグラフを上記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００６８】
例１０。上記回転ステージおよび上記直線平行移動ステージの上記運動は、上記サンプルが上記Ｘ線ビーム内でスパイラルパターンをトレースするように同期されている例９に記載のＸ線撮像システム。
【００６９】
例１１。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線検出器と、
画像取得システムにおいて、
上記それぞれの平行移動軸に沿った上記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間した一方または双方の平行移動軸に沿った異なる検出器位置において一連のラジオグラフを取得することと、
上記ラジオグラフをより大きなラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００７０】
例１２。上記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる例１１に記載のＸ線撮像システム。
【００７１】
例１３。上記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、上記放射線検出器の上記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの上記範囲内にある例１１または１２に記載のＸ線撮像システム。
【００７２】
例１４。上記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、上記放射線検出器の上記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの上記範囲内にある例１１〜１３の何れかに記載のＸ線撮像システム。
【００７３】
例１５。上記画像取得システムは、上記ラジオグラフを上記より大きなラジオグラフに組み立てる前に、相互相関アルゴリズムを用いて、上記ラジオグラフのエッジを一致させるように更に構成されている例１１〜１４の何れかに記載のＸ線撮像システム。
【００７４】
例１６。上記画像取得システムは、上記ラジオグラフを上記より大きなラジオグラフに組み立てる前に、補間アルゴリズムを用いて、上記ラジオグラフの輝度を融合させるように更に構成されている例１１〜１５の何れかに記載のＸ線撮像システム。
【００７５】
例１７。上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージを更に備え、
上記画像取得システムは、
異なる回転角の異なる検出器位置においてラジオグラフを取得することと、
上記ラジオグラフを処理して、上記ラジオグラフを上記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う例１１〜１６の何れかに記載のＸ線撮像システム。
【００７６】
例１８。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーと、
画像取得システムにおいて、
上記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
上記放射線検出器が第２の位置にいる間、上記複数の回転角において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、上記第１の位置は、上記それぞれの平行移動軸に沿った上記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、上記平行移動軸の一方または双方に沿って上記第２の位置から離間していることと、
上記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、上記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
上記生成された一連のラジオグラフを上記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００７７】
例１９。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記回転ステージの上記回転軸に対して平行な軸に沿って上記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーと、
画像取得システムにおいて、
上記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
上記放射線検出器が第２の位置にいる間、上記複数の回転角および上記複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、上記第１の位置は、上記それぞれの平行移動軸に沿った上記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、上記平行移動軸の一方または双方に沿って上記第２の位置から離間していることと、
上記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、上記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
上記生成された一連のラジオグラフを上記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００７８】
例２０。上記回転ステージの運動および上記直線ステージの運動は、運動のスパイラルパターンに同期されている例１９に記載のＸ線撮像システム。
【００７９】
例２１。Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
上記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記Ｘ線ビームの上記放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージであって、上記Ｘ線発生器と上記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記回転ステージの上記回転軸に対して平行な軸に沿って上記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
上記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
上記放射線検出器の上記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーと、
画像取得システムにおいて、
上記放射線検出器が第１の位置にいる間、複数の回転角並びに複数のＸ線源および放射線検出器の位置において第１の一連のラジオグラフを取得することと、
上記放射線検出器が第２の位置にいる間、上記複数の回転角並びに上記複数のＸ線源および放射線検出器の位置において第２の一連のラジオグラフを取得することであって、上記第１の位置は、上記それぞれの平行移動軸に沿った上記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ、上記平行移動軸の一方または双方に沿って上記第２の位置から離間していることと、
上記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、上記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連のラジオグラフを生成することと、
上記生成された一連のラジオグラフを上記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることとを行う画像取得システムとを備えるＸ線撮像システム。
【００８０】
例２２。上記回転ステージの運動および上記直線ステージの運動は、上記サンプルが上記Ｘ線ビーム内でスパイラルパターンをトレースするように同期されている例２１に記載のＸ線撮像システム。
【００８１】
例２３。例１〜２２の何れかに従って構成されているＸ線撮像システム。
【００８２】
例２４。本明細書において開示された技術の何れかによるＸ線撮像システム。
【００８３】
例２５。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
コンピューター制御された画像取得手順であって、
上記検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において一連の画像を取得することと、
コンピュータープログラムを用いて、上記画像をインターレースされた形式で組み立て、より微細な解像度の画像を形成することと、
からなる、コンピューター制御された画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【００８４】
例２６。上記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を提供する例２５に記載の装置。
【００８５】
例２７。２５μｍ〜２５０μｍの上記範囲内のピクセルサイズを有するフラットパネルＸ線検出器を備える例２５または２６に記載の装置。
【００８６】
例２８。０．１μｍ〜１０μｍの上記範囲内のピクセルサイズを有するレンズ結合検出器を備える例２５〜２７の何れかに記載の装置。
【００８７】
例２９。上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
ラジオグラフが異なる回転角の異なる検出器位置において取得されるコンピューター制御された画像取得手順と、
上記ラジオグラフを処理して、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てるコンピューター再構成アルゴリズムとを備える例２５〜２８の何れかに記載の装置。
【００８８】
例３０。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
一連のラジオグラフが、異なる回転角において取得され、同じ角度位置であるが上記検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返され、その後、コンピュータープログラムを用いて、上記同じ角度であるが異なる検出器位置における上記画像をインターレースされた形式で組み立てて、この角度におけるより微細な解像度の画像を形成し、最後に、コンピューター再構成アルゴリズムを用いて、上記より微細な解像度のラジオグラフを、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てる、コンピューター制御された画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【００８９】
例３１。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記回転ステージに対して平行な軸を有し、上記サンプルを平行移動させる直線ステージと、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
一連のラジオグラフが、異なる回転角およびサンプル直線ステージ位置において取得され、同じ回転および直線ステージ位置の設定であるが上記検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返され、その後、コンピュータープログラムを用いて、上記同じ角度および直線位置であるが異なる検出器位置における上記画像をインターレースされた形式で組み立てて、この角度におけるより微細な解像度の画像を形成し、最後に、コンピューター再構成アルゴリズムを用いて、上記より微細な解像度のラジオグラフを、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てる、コンピューター制御された画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【００９０】
例３２。上記回転ステージおよび上記直線平行移動ステージの上記運動は、スパイラルパターンに同期されている例３１に記載の装置および撮像取得方法。
【００９１】
例３３。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
その軸が上記Ｘ線源を平行移動させる上記検出器軸のうちの１つに対して平行であり、更に、その運動が上記検出器運動軸と同期されている直線ステージと、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
一連のラジオグラフが、異なる回転角並びにＸ線源および検出器の共通軸位置において取得され、同じ回転および直線ステージ位置の設定であるが上記検出器ピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返され、その後、コンピュータープログラムを用いて、上記同じ角度および直線位置であるが異なる検出器位置における上記画像をインターレースされた形式で組み立てて、この角度におけるより微細な解像度の画像を形成し、最後に、コンピューター再構成アルゴリズムを用いて、上記より微細な解像度のラジオグラフを、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てる、コンピューター制御された画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【００９２】
例３４。上記回転ステージおよび上記直線平行移動ステージの上記運動は、上記サンプルが上記Ｘ線ビーム内でスパイラルパターンをトレースするように同期されている例３３に記載の装置および撮像取得方法。
【００９３】
例３５。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
画像取得手順であって、
上記それぞれの軸に沿って上記検出器直線サイズの５０％〜１００％の距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において一連の画像を取得することと、
コンピュータープログラムを用いて、上記画像をより大きな画像に組み立てることと、
からなる画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【００９４】
例３６。上記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を提供する例３５に記載の装置。
【００９５】
例３７。２５μｍ〜２５０μｍの上記範囲内のピクセルサイズを有するフラットパネルＸ線検出器を備える例３５または３６に記載の装置。
【００９６】
例３８。０．１μｍ〜１０μｍの上記範囲内のピクセルサイズを有するレンズ結合検出器を備える例３５〜３７の何れかに記載の装置。
【００９７】
例３９。上記画像を組み立てる前に、相互相関アルゴリズムが用いられて、上記取得された画像の端部が一致される例３５〜３８の何れかに記載の装置。
【００９８】
例４０。上記画像を組み立てる前に、直線補間アルゴリズムが用いられて、上記取得された画像の上記輝度が一致される例３５〜３９の何れかに記載の装置。
【００９９】
例４１。上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
処理された大きなラジオグラフが異なる回転角において取得されるコンピューター制御された画像取得手順と、
上記ラジオグラフを処理し、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てるコンピューター再構成アルゴリズムとを備える例３５〜４０の何れかに記載の装置。
【０１００】
例４２。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
一連のラジオグラフが異なる回転角において取得され、同じ角度位置であるが、上記それぞれの軸に沿って上記検出器直線サイズの５０％〜１００％の距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返され、その後、コンピュータープログラムを用いて、上記同じ角度であるが異なる検出器位置における上記画像を組み立てて、この角度における一連のより大きな画像を形成し、最後に、コンピューター再構成アルゴリズムを用いて、上記より微細な解像度のラジオグラフを、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てる、コンピューター制御された画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【０１０１】
例４３。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
上記回転ステージに対して平行な軸を有し、上記サンプルを平行移動させる直線ステージと、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
一連のラジオグラフが、異なる回転角およびサンプル直線ステージ位置において取得され、同じ回転および直線ステージ位置の設定であるが上記それぞれの軸に沿って上記検出器直線サイズの５０％〜１００％の距離だけ離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返され、その後、コンピュータープログラムを用いて、上記同じ角度位置および直線位置であるが異なる検出器位置における上記画像を組み立てて、この角度における一連のより大きな画像を形成し、最後に、コンピューター再構成アルゴリズムを用いて、上記より微細な解像度のラジオグラフを、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てる、コンピューター制御された画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【０１０２】
例４４。上記回転ステージおよび上記直線平行移動ステージの上記運動は、スパイラルパターンに同期されている例４３に記載の装置および撮像取得方法。
【０１０３】
例４５。Ｘ線撮像装置および画像取得手順であって、
Ｘ線発生器と、
Ｘ線ビームの上記放出方向（ビーム軸）に対して垂直に配置された平面を有し、上記検出器ピクセルの上記方位に対して平行な各軸を有する２つの独立した平行移動ステージ上に保持された２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
上記ビーム軸に対して垂直な回転軸を有し、上記Ｘ線源と上記検出器との間で上記サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
その軸が上記Ｘ線源を平行移動させる上記検出器軸のうちの１つに対して平行であり、更に、その運動が上記検出器運動軸と同期されている直線ステージと、
上記検出器ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、上記２つのステージに対して平行に配置され、上記それぞれのステージによって駆動されて変位の直接測定を提供する２つの独立したリニアエンコーダーと、
一連のラジオグラフが、異なる回転角並びにＸ線源および検出器の共通軸位置において取得され、同じ回転および直線ステージ位置の設定であるが、上記それぞれの軸に沿って上記検出器直線サイズの５０％および１００％離間した一方または双方の軸に沿った異なる検出器位置において繰り返され、その後、コンピュータープログラムを用いて、上記同じ角度位置および直線位置であるが異なる検出器位置における上記画像を組み立てて、この角度および位置の設定における一連のより大きな画像を形成し、最後に、コンピューター再構成アルゴリズムを用いて、上記より微細な解像度のラジオグラフを、上記サンプルを表す３Ｄ画像に組み立てる、コンピューター制御された画像取得手順とを備えるＸ線撮像装置および画像取得手順。
【０１０４】
例４６。上記回転ステージおよび上記直線平行移動ステージの上記運動は、上記サンプルが上記Ｘ線ビーム内でスパイラルパターンをトレースするように同期されている例４５に記載の装置および撮像取得方法。
【０１０５】
例４７。例１〜４６の何れかに従って構成されているＸ線撮像システム。
【０１０６】
本開示の技術は、多種多様のデバイスまたは装置において実施することができる。開示された技術を実行するデバイスの機能的態様を強調する様々な構成要素、モジュール、またはユニットが本開示に説明されているが、必ずしも異なるハードウェアユニットによる実現を必要とするものではない。逆に、上記で説明したように、様々なユニットは、適したソフトウェアおよび／またはファームウェアとともに１つのハードウェアユニット内に組み合わせることもできるし、適したソフトウェアおよび／またはファームウェアとともに、上記で説明したような１または複数のプロセッサを含む、相互動作するハードウェアユニットの集合体によって提供することもできる。
【０１０７】
１または複数の例では、説明した特定の機能を、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせで実施することができる。これらの機能は、ソフトウェアで実施される場合、１または複数の命令またはコードとして、コンピューター可読媒体上に記憶することもできるし、コンピューター可読媒体を介して送信することもでき、ハードウェアベースの処理ユニットによって実行することができる。コンピューター可読媒体は、データ記憶媒体等の有形の媒体に対応するコンピューター可読記憶媒体、または、例えば、通信プロトコルに従った或る場所から別の場所へのコンピュータープログラムの転送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体を含むことができる。このように、コンピューター可読媒体は、一般に、（１）非一時的である有形のコンピューター可読記憶媒体または（２）信号若しくは搬送波等の通信媒体に対応することができる。データ記憶媒体は、１つ若しくは複数のコンピューターまたは１つ若しくは複数のプロセッサが、本開示において説明した技術を実施するためにアクセスして、命令、コード、および／またはデータ構造体を取り出すことができる任意の利用可能な媒体とすることができる。コンピュータープログラム製品は、コンピューター可読媒体を含むことができる。
【０１０８】
限定ではなく例として、そのようなコンピューター可読記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶デバイス、フラッシュメモリ、または所望のプログラムコードを命令若しくはデータ構造体の形態で記憶するのに用いることができるとともにコンピューターがアクセスすることができる他の任意の媒体を含むことができる。また、任意の接続が、適宜、コンピューター可読媒体と呼ばれる。例えば、命令が、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波等の無線技術を用いて、ウェブサイト、サーバー、または他のリモートソースから送信される場合、この同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波等の無線技術は、媒体の定義に含まれる。ただし、コンピューター可読記憶媒体およびデータ記憶媒体は、接続も、搬送波も、信号も、他の一時的な媒体も含まず、代わりに、非一時的な有形の記憶媒体を対象としていると理解されるべきである。ディスク（disk and disc）は、本明細書において用いられるとき、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザーディスク（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピーディスク（disk）、およびブルーレイディスク（disc）を含む。ここで、ディスク（disks）は、通常、磁気的にデータを再現する一方、ディスク（discs）は、レーザーを用いて光学的にデータを再現する。上記を組み合わせたものも、コンピューター可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【０１０９】
命令は、１または複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、または他の同等の集積論理回路部若しくはディスクリート論理回路部等の１または複数のプロセッサが実行することができる。したがって、「プロセッサ」という用語は、本明細書において用いられるとき、上述の構造体のうちの任意のものまたは本明細書において説明した技術の実施に適した他の任意の構造体を指すことができる。加えて、幾つかの態様では、本明細書において説明した機能は、専用のハードウェアモジュールおよび／またはソフトウェアモジュール内に設けることができる。また、上記技術の特定の部分は、１または複数の回路または論理素子において実施することができる。
【０１１０】
様々な例が説明されてきた。これらの例および他の例は、添付の特許請求の範囲の範囲内にある。
【符号の説明】
【０１１１】
１０    線撮像システム
１２    Ｘ線源
１４    放射線検出器
１６    Ｘ線ビーム
１８    Ｘ平行移動ステージ
２０    Ｙ平行移動ステージ
２２    Ｘステージリニアエンコーダー
２４    Ｙステージリニアエンコーダー
２６    フレーム
２８    画像取得システム
５０    検出器マウント
７２    回転ステージ
７４    Ｘ線発生器
７８    画像取得システム
８０    回転軸
８４    直線ステージ
【図１】
2016517961.tif 000003
【図２】
2016517961.tif 000004
【図３】
2016517961.tif 000005
【図４】
2016517961.tif 000006
【図５Ａ】
2016517961.tif 000007
【図５Ｂ】
2016517961.tif 000008
【図６】
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【図７】
2016517961.tif 000010
【図８】
2016517961.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月9日(2015.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる、２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有し、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
画像取得システムとを具備し、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の検出器位置から離間した第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、該第１と第２の一連のラジオグラフより解像度の高い一組の高解像度ラジオグラフを生成し、
前記高解像度ラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てるＸ線撮像システム。
【請求項２】
前記画像取得システムは、前記ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて、前記高解像度ラジオグラフを形成する請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項３】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーとを更に備え、
前記画像取得システムは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記第１と第２の一連のラジオグラフのラジオグラフを組み立てる請求項１または２に記載のＸ線撮像システム。
【請求項４】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項１〜３の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項５】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内にある請求項１〜４の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項６】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある請求項１〜４の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項７】
Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有し、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
画像取得システムとを具備し、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１の検出器位置は、前記平行移動軸の各々に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の検出器位置から離間しており、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連の合成ラジオグラフを生成し、
前記生成された一連の合成ラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てるＸ線撮像システム。
【請求項８】
前記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーとを更に備え、
前記画像取得システムは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記一連の合成ラジオグラフを生成するように構成される請求項７に記載のＸ線撮像システム。
【請求項９】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項７または８に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１０】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの前記範囲内にある請求項７〜９の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１１】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの前記範囲内にある請求項７〜９の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１２】
前記画像取得システムは、更に、前記第１と第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフを前記一連の合成ラジオグラフに組み立てる前に、相互相関アルゴリズムを用いて、前記第１と第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフのエッジを一致させる請求項７〜１１の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１３】
前記画像取得システムは、前記第１と第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフを前記一連の合成ラジオグラフに組み立てる前に、補間アルゴリズムを用いて、前記ラジオグラフの輝度を融合させる請求項７〜１２の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１４】
Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージ上でサンプルを回転させ、
直線ステージ上で前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させ、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
更に、前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸と第２の平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の検出器位置から離間した第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１と第２の検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離を以って離間しており、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるようになっており、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、該第１と第２の一連のラジオグラフより解像度の高い一組の高解像度ラジオグラフを生成し、
前記高解像度ラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることを含む方法。
【請求項１５】
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて前記高解像度ラジオグラフを形成することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第１の直線位置エンコーダーが前記第１の平行移動ステージの変位を直接測定し、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第２の直線位置エンコーダーが前記第２の平行移動ステージの変位を直接測定し、
前記一組の高解像度ラジオグラフを生成することは、第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記第１と第２の一連のラジオグラフのラジオグラフを組み立てることを含む請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項１４〜１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内にある請求項１４〜１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある請求項１４〜１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項２０】
Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージ上でサンプルを回転させ、
直線ステージ上で前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させ、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
更に、前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１と第２の検出器位置は、前記放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置であり、前記第１と第２の検出器位置は、それぞれ、前記第１の平行移動軸または前記第２の平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間しており、
前記放射線検出器は、前記Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるように構成され、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連の合成ラジオグラフを生成し、
前記生成された一連の合成ラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることを含む方法。
【請求項２１】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第１の直線位置エンコーダーが前記第１の平行移動ステージの変位を直接測定し、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第２の直線位置エンコーダーが前記第２の平行移動ステージの変位を直接測定し、
前記一連の合成ラジオグラフを生成することは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記一連の合成ラジオグラフを生成することを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの前記範囲内にある請求項２０〜２２の何れか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの前記範囲内にある請求項２０〜２２の何れか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記一連の合成ラジオグラフを生成する前に、相互相関アルゴリズムを用いて前記ラジオグラフのエッジを一致させることを更に含む請求項２０〜２４の何れか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記一連の合成ラジオグラフを生成する前に、補間アルゴリズムを用いて前記第１と第２の一連のラジオグラフの輝度を融合させることを含む請求項２０〜２５の何れか１項に記載の方法。
【請求項２７】
命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体において、
前記命令が実行されると、
Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージ上でサンプルを回転させ、
直線ステージ上で前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させ、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
更に、前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸と第２の平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の検出器位置から離間した第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１と第２の検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間しており、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させ、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、該第１と第２の一連のラジオグラフより解像度の高い一組の高解像度ラジオグラフを生成し、
前記高解像度ラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることをコンピューティングシステムに行わせる命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月25日(2015.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる、２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有し、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
画像取得システムとを具備し、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の検出器位置から離間した第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、該第１と第２の一連のラジオグラフより解像度の高い一組の高解像度ラジオグラフを生成し、
前記高解像度ラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てるＸ線撮像システム。
【請求項２】
前記画像取得システムは、前記ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて、前記高解像度ラジオグラフを形成する請求項１に記載のＸ線撮像システム。
【請求項３】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーとを更に備え、
前記画像取得システムは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記第１と第２の一連のラジオグラフのラジオグラフを組み立てる請求項１または２に記載のＸ線撮像システム。
【請求項４】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項１〜３の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項５】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内にある請求項１〜４の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項６】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある請求項１〜４の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項７】
Ｘ線撮像システムにおいて、
Ｘ線ビームを放出するＸ線発生器と、
前記Ｘ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有する２次元ピクセル化エリア放射線検出器であって、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、該放射線検出器を保持し、該第１の平行移動ステージおよび該第２の平行移動ステージは、該放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な平行移動軸に沿って該放射線検出器を移動させる２次元ピクセル化エリア放射線検出器と、
前記Ｘ線ビームの前記放出方向に対して垂直な回転軸を有し、前記Ｘ線発生器と前記放射線検出器との間に配置され、サンプルを保持して回転させる回転ステージと、
前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させる直線ステージと、
画像取得システムとを具備し、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
前記画像取得システムは、
前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１の検出器位置は、前記平行移動軸の各々に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ前記平行移動軸の一方または双方に沿って前記第２の検出器位置から離間しており、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連の合成ラジオグラフを生成し、
前記生成された一連の合成ラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てるＸ線撮像システム。
【請求項８】
前記放射線検出器のピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第１の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第１の直線位置エンコーダーと、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有し、前記第２の平行移動ステージの変位の直接測定を提供する第２の直線位置エンコーダーとを更に備え、
前記画像取得システムは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記一連の合成ラジオグラフを生成するように構成される請求項７に記載のＸ線撮像システム。
【請求項９】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項７または８に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１０】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの前記範囲内にある請求項７〜９の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１１】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの前記範囲内にある請求項７〜９の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１２】
前記画像取得システムは、更に、前記第１と第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフを前記一連の合成ラジオグラフに組み立てる前に、相互相関アルゴリズムを用いて、前記第１と第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフのエッジを一致させる請求項７〜１１の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１３】
前記画像取得システムは、前記第１と第２の一連のラジオグラフ内のラジオグラフを前記一連の合成ラジオグラフに組み立てる前に、補間アルゴリズムを用いて、前記ラジオグラフの輝度を融合させる請求項７〜１２の何れか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１４】
Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージ上でサンプルを回転させ、
直線ステージ上で前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させ、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
更に、前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸と第２の平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の検出器位置から離間した第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１と第２の検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離を以って離間しており、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるようになっており、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、該第１と第２の一連のラジオグラフより解像度の高い一組の高解像度ラジオグラフを生成し、
前記高解像度ラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることを含む方法。
【請求項１５】
前記ラジオグラフを組み立てることは、前記ラジオグラフをインターレースされた形式で組み立てて前記高解像度ラジオグラフを形成することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第１の直線位置エンコーダーが前記第１の平行移動ステージの変位を直接測定し、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第２の直線位置エンコーダーが前記第２の平行移動ステージの変位を直接測定し、
前記一組の高解像度ラジオグラフを生成することは、第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記第１と第２の一連のラジオグラフのラジオグラフを組み立てることを含む請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項１４〜１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの範囲内にある請求項１４〜１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの範囲内にある請求項１４〜１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項２０】
Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージ上でサンプルを回転させ、
直線ステージ上で前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させ、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
更に、前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１と第２の検出器位置は、前記放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿った異なる検出器位置であり、前記第１と第２の検出器位置は、それぞれ、前記第１の平行移動軸または前記第２の平行移動軸に沿った前記放射線検出器の直線サイズよりも小さな距離だけ離間しており、
前記放射線検出器は、前記Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるように構成され、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連の合成ラジオグラフを生成し、
前記生成された一連の合成ラジオグラフを前記サンプルの３次元ラジオグラフに組み立てることを含む方法。
【請求項２１】
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第１の直線位置エンコーダーが前記第１の平行移動ステージの変位を直接測定し、前記放射線検出器の前記ピクセルサイズの４分の１よりも微細な解像度を有した第２の直線位置エンコーダーが前記第２の平行移動ステージの変位を直接測定し、
前記一連の合成ラジオグラフを生成することは、前記第１の平行移動ステージの変位の前記測定および前記第２の平行移動ステージの変位の前記測定を用いて前記一連の合成ラジオグラフを生成することを含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記Ｘ線発生器は、２０ｋｅＶ〜６００ｋｅＶのエネルギー範囲を有するＸ線を発生させる請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記放射線検出器はフラットパネルＸ線検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、２５μｍ〜２５０μｍの前記範囲内にある請求項２０〜２２の何れか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記放射線検出器はレンズ結合検出器を含み、
前記放射線検出器の前記ピクセルサイズは、０．１μｍ〜１０μｍの前記範囲内にある請求項２０〜２２の何れか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記一連の合成ラジオグラフを生成する前に、相互相関アルゴリズムを用いて前記ラジオグラフのエッジを一致させることを更に含む請求項２０〜２４の何れか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記一連の合成ラジオグラフを生成する前に、補間アルゴリズムを用いて前記第１と第２の一連のラジオグラフの輝度を融合させることを含む請求項２０〜２５の何れか１項に記載の方法。
【請求項２７】
命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体において、
前記命令が実行されると、
Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージ上でサンプルを回転させ、
直線ステージ上で前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させ、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
更に、前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸と第２の平行移動軸の一方または双方に沿って前記第１の検出器位置から離間した第２の検出器位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１と第２の検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間しており、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージが、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させ、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、該第１と第２の一連のラジオグラフより解像度の高い一組の高解像度ラジオグラフを生成し、
前記高解像度ラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることをコンピューティングシステムに行わせる命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体。
【請求項２８】
命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体において、
前記命令が実行されると、
Ｘ線発生器から照射されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直な回転軸を有する回転ステージ上でサンプルを回転させ、
直線ステージ上で前記回転ステージの前記回転軸に対して平行な軸に沿って前記サンプルを直線的に平行移動させ、
前記回転ステージの運動および前記直線ステージの運動は、前記Ｘ線ビームが前記サンプル上でスパイラルパターンをトレースするように同期されており、
更に、前記放射線検出器が第１の検出器位置にある間、前記回転ステージの複数の回転角および前記直線ステージの複数の直線ステージ位置において第１の一連のラジオグラフを取得し、
第１の一連のラジオグラフを取得した後、前記放射線検出器が、放射線検出器の検出器ピクセルの方位方向に対して平行な第１の平行移動軸または第２の平行移動軸に沿って異なる複数の位置である第２の位置にあるとき、複数の回転角および複数の直線ステージ位置において第２の一連のラジオグラフを取得し、
前記第１と第２の検出器位置は、前記放射線検出器のピクセルサイズよりも微細な距離だけ離間しており、
前記放射線検出器は、前記Ｘ線発生器によって放出されたＸ線ビームの放出方向に対して垂直に配置された平面を有し、第１の平行移動ステージおよび第２の平行移動ステージは、前記放射線検出器を保持し、前記第１の平行移動ステージおよび前記第２の平行移動ステージは、前記第１の平行移動軸および前記第２の平行移動軸に沿って前記放射線検出器を移動させるように構成され、
更に、前記第１の一連のラジオグラフ内のラジオグラフと、前記第２の一連のラジオグラフ内の対応するラジオグラフとに基づいて、より大きな視野を有する一連の合成ラジオグラフを生成し、
前記高解像度ラジオグラフを前記サンプルの３Ｄラジオグラフに組み立てることをコンピューティングシステムに行わせる命令を記憶した非一時的コンピューター可読データ記憶媒体。
【国際調査報告】
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