[发明专利]放射线摄影装置及其图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据通过用放射线检测单元检测从放射线照射单元照射并透过了对象物的放射线所得到的投影图像进行放射线摄影的放射线摄影装置及其图像处理方法。

背景技术

作为放射线，采用X射线为例子进行说明。此外，作为对象物，存在安装基板、多层基板的贯通孔/图案/焊接部、配置在托盘上的集成电路(IC：Integrated Circuit)那样的安装前的电子部件、金属等铸件、视频转录装置那样的成型品等。具体地说，在电子部件的检查(例如基板的布线检查、BGA(球栅阵列：Ball Grid Array)、焊接部、空隙(void)等的检查)、这些对象物的内部缺陷的检查等中使用。

在以往已知的CT(计算机断层摄影：Computed Tomography)装置中，如图10所示，在配置成彼此相对的X射线管T(放射线照射单元)与X射线检测器D(放射线检测单元)之间将对象物O载置在旋转台S上。通过驱动旋转台S来使旋转台S以与旋转台S的面垂直的轴为旋转轴Ax进行旋转，来使载置在旋转台S上的对象物O旋转。通过像这样使对象物O绕旋转轴Ax旋转来对从各个角度的对象物O的投影图像进行摄影，通过对这些投影图像进行重构来计算三维图像。

在通过对球栅阵列(BGA)、布线等具有非常细微的构造的对象物进行断层摄影来进行X射线检查时，需要增大放大率来进行摄影。但是，在增大放大率时，需要使以X射线管为代表的放射线源与对象物接近地进行摄影，因此，在对象物在平面上是宽广的形状的情况下，X射线管和对象物有可能相互干扰。其结果是，为了避免干扰而不太能提高放大率。

因此，如图11所示，已知以下的平面CT(PCT：Planar Computed Tomog raphy)，即在从旋转轴Ax倾斜了断层摄影角度(Laminographic angle)的倾斜方向上配置X射线管T和X射线检测器D，以倾斜方向从X射线管T照射X射线，由此以使对象物O不干扰的方式进行断层摄影。另外，在工作台没有旋转机构的X射线透视装置中，还有以下的方法：如图12所示，使载置了对象物O的工作台S在与旋转轴Ax垂直的平面(在图12中是水平面)上以描绘圆轨迹的方式平行移动，与工作台S的移动同步地驱动X射线检测器D绕同一旋转轴Ax的轴心进行旋转，由此实现PCT(例如参照专利文献1、2)。

在图12的摄影方法中，工作台和X射线检测器为相互独立的驱动机构，因此为了得到理想的断层摄影的扫描轨迹，需要能够高精度的定位、同步的机构和控制，从而变得昂贵。因此，在实际的扫描轨迹与理想扫描轨迹之间存在偏差的情况下，还有以下的方法：通过用校正用体模进行校准(校正)来高精度地计算出实际的扫描轨迹，作为重构用的校正参数而保持(例如参照专利文献3)。这时的校正参数计算是与在计算机视觉的领域中已知的照相机校准相同的问题设定，作为计算算法已知光束法平差(Bundle Adjustment)等方法。

Bundle Adjustment法是以下的方法，即根据从图像中提取的特征点，通过非线性最优化运算计算出特征点的三维坐标和摄影时的几何学模型的参数。这时，由于进行迭代运算，因此因初始值的设定方法、特征点数、帧数、估计参数个数等各种条件而有时计算时间长。因此，提出了减少计算时间的方法(例如参照专利文献4、5)。

在专利文献4的日本特开2007-48068号公报中，对于在从图像中提取的特征量的种类有两种以上(点图案和正方形图案等)的情况下由于未知参数增加而现有的利用雅可比矩阵是包含多个“0”的稀疏矩阵的计算的高速化无法直接进行应用这样的问题，如下这样进行对应。即，将未知参数分割为三个以上并分别落实到可高速化运算的矩阵的形式，阶段性地进行计算，由此实现计算时间的缩短。

在专利文献5的日本特开2009-14629号公报中，针对在从图像中提取的特征点在帧之间的对应存在错误的情况、提取了不适当的特征点的情况下非线性最优化运算的收敛性变差从而对参数计算精度和计算时间产生坏影响这样的问题，如下这样进行对应。即，通过在计算评价函数时应用排除异常值那样的稳健估计法(LmedS法、RANSAC法等)抑制异常值的影响，来实现非线性最优化运算的高精度化、高速化。

专利文献1：日本特开2010-2221号公报

专利文献2：专利第3694833号

专利文献3：专利第4415762号

专利文献4：日本特开2007-48068号公报

专利文献5：日本特开2009-14629号公报

发明内容