JP6776890B2

JP6776890B2 - X-ray imaging system

Info

Publication number: JP6776890B2
Application number: JP2016253683A
Authority: JP
Inventors: 尚裕奥村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2036-12-27
Also published as: JP2018105773A

Description

本発明は、Ｘ線撮影システムに関する。 The present invention relates to an X-ray imaging system.

従来、立体的な形状の検査対象物を分解あるいは破壊することなく、欠陥の有無とその状態、検査対象物の性質とその状態、または内部構造等を検査する非破壊検査の手法が知られている。そのような手法の一つとして、例えば特許文献１には、検査対象物にＸ線を照射し、得られた透過Ｘ線分布をデジタル値に変換してデジタル画像データを求め、そのデジタル画像データを画像処理して検査対象物の内部を非破壊で検査する、Ｘ線撮影装置を用いた非破壊検査について開示されている。 Conventionally, a non-destructive inspection method for inspecting the presence or absence of defects and their condition, the nature and condition of the inspection object, the internal structure, etc. without disassembling or destroying the inspection object having a three-dimensional shape has been known. There is. As one of such methods, for example, in Patent Document 1, an inspection object is irradiated with X-rays, the obtained transmitted X-ray distribution is converted into a digital value to obtain digital image data, and the digital image data is obtained. Is disclosed as a non-destructive inspection using an X-ray imaging apparatus, which inspects the inside of an inspection object non-destructively by image processing.

一方、Ｘ線撮影装置として、タルボ干渉計又はタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線撮影装置（以下、Ｘ線タルボ撮影装置という）が知られている。そして、Ｘ線タルボ撮影装置で撮影されたモアレ画像を再構成することで、少なくとも吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像の３種類の高精細の撮影画像を得ることができる。Ｘ線タルボ撮影装置によって高精細の再構成画像を得るには、複数の格子のうちのひとつを格子のスリット周期の１／Ｍ（Ｍは正の整数、吸収画像はＭ＞２、微分位相画像と小角散乱画像はＭ＞３）ずつスリット周期方向に移動させてＭ回撮影したモアレ画像を用いて再構成を行う縞走査法が用いられている（例えば、特許文献２参照）。 On the other hand, as an X-ray imaging device, an X-ray imaging device using a Talbot interferometer or a Talbot low interferometer (hereinafter referred to as an X-ray Talbot imaging device) is known. Then, by reconstructing the moire image captured by the X-ray Talbot imaging apparatus, at least three types of high-definition captured images, an absorption image, a differential phase image, and a small-angle scattered image, can be obtained. In order to obtain a high-definition reconstructed image with an X-ray Talbot imaging device, one of a plurality of lattices should have a slit period of 1 / M (M is a positive integer, absorption image is M> 2, differential phase image). A fringe scanning method is used in which the small-angle scattered image is reconstructed using a moire image taken M times by moving the image in the slit periodic direction by M> 3) (see, for example, Patent Document 2).

モアレ画像から再構成画像を作成する手法としては、上述のようにＸ線タルボ撮影装置により得られた一定周期間隔の複数のモアレ画像から縞走査法により再構成画像を作成するものの他、一枚のモアレ画像からフーリエ変換法を用いて再構成画像を作成する手法も知られている（例えば、非特許文献１参照）。 As a method of creating a reconstructed image from a moire image, in addition to the method of creating a reconstructed image by a fringe scanning method from a plurality of moire images at regular cycle intervals obtained by an X-ray Talbot imaging device as described above, one image is used. A method of creating a reconstructed image from a moire image of the above using a Fourier transform method is also known (see, for example, Non-Patent Document 1).

特開２００４−２５１９１７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-251917 特許第４４４５３９７号公報Japanese Patent No. 4445397

M. Takeda, H．Ina, and S．Kobayashi,「Fourier-Transform Methode of Fringe-Pattern Analysis for Computer-Based Topography and Interferometry」J.Opt.Soc.Am.72,156（1982）M. Takeda, H. Ina, and S. Kobayashi, "Fourier-Transform Methode of Fringe-Pattern Analysis for Computer-Based Topography and Interferometry" J.Opt.Soc.Am.72,156 (1982)

ところで、Ｘ線タルボ撮影装置によって立体的な形状の検査対象物を撮影する場合に、検査対象物のうち、例えば被写体台等の基準面に近接していない部分は、被写体台等の基準面に近接している部分に対して、吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像のそれぞれの信号が変化してしまうことがあった。 By the way, when an inspection object having a three-dimensional shape is photographed by an X-ray Talbot imaging device, a portion of the inspection object that is not close to a reference surface such as a subject table is used as a reference surface such as a subject table. The signals of the absorption image, the differential phase image, and the small-angle scattered image may change with respect to the adjacent portion.

すなわち、立体的な形状の検査対象物には、基準面に近接して配置できる部分と、基準面に対して傾斜する部分と、基準面から離間する部分とがある。そのため、基準面に対して傾斜する部分及び基準面から離間する部分は、基準面に近接する部分とは撮影条件（Ｇ１格子との間隔）が異なるものとなり、同じサイズの領域を撮影しても、得られた画像のサイズや形状が異なるものとなってしまうという問題があった。 That is, the three-dimensionally shaped inspection object includes a portion that can be arranged close to the reference plane, a portion that is inclined with respect to the reference plane, and a portion that is separated from the reference plane. Therefore, the portion inclined with respect to the reference plane and the portion separated from the reference plane have different imaging conditions (distance from the G1 grid) from the portion close to the reference plane, and even if a region of the same size is photographed. , There is a problem that the size and shape of the obtained image are different.

そのため、立体的な形状の検査対象物の撮影画像を定量化して評価したい場合には、部分ごとに向きや被写体台への載せ方を変更して撮影しなければならない。また、検査対象物の形態によっては、検査対象物を破壊しなければならないこともあり、手間であった。 Therefore, if it is desired to quantify and evaluate a photographed image of a three-dimensionally shaped inspection object, it is necessary to change the orientation and the method of placing it on the subject stand for each part. In addition, depending on the form of the inspection object, it may be necessary to destroy the inspection object, which is troublesome.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、Ｘ線タルボ撮影装置によって撮影された立体的な形状の検査対象物における各部の画像データを容易かつ正確に定量化することができるＸ線撮影システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and X-ray imaging capable of easily and accurately quantifying the image data of each part of a three-dimensionally shaped inspection object photographed by an X-ray Talbot imaging apparatus. The purpose is to provide a system.

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、Ｘ線源と、複数の格子と、Ｘ線検出器とがＸ線照射軸方向に並んで設けられており、基準面に対して所定位置にある立体的な形状の検査対象物の微分位相画像及び小角散乱画像を生成するためのモアレ画像を撮影するＸ線タルボ撮影手段と、
前記Ｘ線タルボ撮影手段により撮影された前記モアレ画像に基づいて再構成された前記微分位相画像及び前記小角散乱画像のうちの少なくとも一つの再構成画像を、前記基準面に対する前記検査対象物の形状情報に基づいて補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problem, in the invention according to claim 1, an X-ray source, a plurality of lattices, and an X-ray detector are provided side by side in the X-ray irradiation axis direction with respect to a reference plane. and X-ray Talbot imaging means for capturing a moire image for generating a finely divided phase image and small-angle scattering image of the inspection object of a three-dimensional shape at a predetermined position,
At least one of a reconstructed image of the previous SL differential phase image and the small-angle scattering image reconstructed based on the moire image captured by the X-ray Talbot imaging means, of the inspection object with respect to the reference plane It is characterized by including a correction means for correction based on shape information.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線撮影システムにおいて、
前記Ｘ線タルボ撮影手段は、前記検査対象物が撮影位置に配置されて保持される被写体台を有しており、
前記被写体台に保持された前記検査対象物の形状情報は、前記検査対象物のサンプルにおける表面形状の実測データや前記検査対象物の表面形状を特定する設計データに基づいて演算されることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the X-ray imaging system according to claim 1.
The X-ray Talbot imaging means has a subject stand on which the inspection object is arranged and held at an imaging position.
The shape information of the inspection object held on the subject table is calculated based on actual measurement data of the surface shape of the sample of the inspection object and design data for specifying the surface shape of the inspection object. And.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のＸ線撮影システムにおいて、
前記補正手段は、
前記検査対象物の検査対象部位における前記基準面からの高さに応じて、前記少なくとも一つの再構成画像の画像データを補正することを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the X-ray imaging system according to claim 1 or 2.
The correction means
It is characterized in that the image data of the at least one reconstructed image is corrected according to the height of the inspection target portion of the inspection target from the reference plane.

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のＸ線撮影システムにおいて、
前記補正手段は、
前記検査対象物の検査対象部位における前記基準面に対する角度に応じて、前記少なくとも一つの再構成画像の画像データを補正することを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the X-ray imaging system according to any one of claims 1 to 3.
The correction means
It is characterized in that the image data of at least one reconstructed image is corrected according to the angle of the inspection target portion of the inspection target with respect to the reference plane.

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のＸ線撮影システムにおいて、
前記補正手段は、
前記検査対象物の検査対象部位における前記基準面からの高さに応じて、前記少なくとも一つの再構成画像における二次元方向のサイズを補正することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the X-ray imaging system according to any one of claims 1 to 4.
The correction means
It is characterized in that the size in the two-dimensional direction of the at least one reconstructed image is corrected according to the height of the inspection target portion of the inspection target from the reference plane.

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載のＸ線撮影システムにおいて、
前記補正手段は、
前記検査対象物の検査対象部位における前記基準面に対する角度に応じて、前記少なくとも一つの再構成画像における二次元方向のサイズを補正することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the X-ray imaging system according to any one of claims 1 to 5.
The correction means
It is characterized in that the size in the two-dimensional direction of the at least one reconstructed image is corrected according to the angle of the inspection target portion of the inspection target with respect to the reference plane.

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載のＸ線撮影システムにおいて、
前記補正手段によって補正された前記少なくとも一つの再構成画像を表示可能な表示手段と、
前記補正手段によって補正された前記少なくとも一つの再構成画像における二次元方向のサイズに基づいて、同縮尺でハードコピーする出力手段と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the X-ray imaging system according to claim 5 or 6.
A display means capable of displaying at least one reconstructed image corrected by the correction means, and
It is characterized by comprising an output means for hard copying at the same scale based on the size in the two-dimensional direction of the at least one reconstructed image corrected by the correction means.

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載のＸ線撮影システムにおいて、
前記Ｘ線タルボ撮影手段は、
前記検査対象物の前記モアレ画像を撮影する場合に、前記Ｘ線照射軸の軸周りに角度を変更して複数回撮影することを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the X-ray imaging system according to any one of claims 1 to 7.
The X-ray Talbot photographing means
When the moire image of the inspection object is taken, the X-ray irradiation axis is characterized by changing the angle around the axis and taking a plurality of times.

本発明によれば、Ｘ線タルボ撮影装置によって撮影された立体的な形状の検査対象物における各部の画像データを容易かつ正確に定量化することができる。 According to the present invention, it is possible to easily and accurately quantify the image data of each part of the three-dimensionally shaped inspection object photographed by the X-ray Talbot photographing apparatus.

Ｘ線タルボ撮影装置１の全体像を表す概略図である。It is the schematic which shows the whole image of the X-ray Talbot photographing apparatus 1. タルボ干渉計の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of a Talbot interferometer. 線源格子や第１格子、第２格子の概略平面図である。It is a schematic plan view of a source grid, a first grid, and a second grid. 検査対象物が被写体台に載せられた状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which the inspection object is placed on the subject stand. 高さ補正値を導き出すためのグラフである。It is a graph for deriving the height correction value. 角度補正値を導き出すためのグラフである。It is a graph for deriving an angle correction value. 二次元方向のサイズ補正処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the size correction processing in a two-dimensional direction. 二次元方向のサイズ補正処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the size correction processing in a two-dimensional direction. 非破壊検査のステップを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the step of nondestructive inspection. Ｘ線撮影システムの構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the X-ray imaging system. Ｘ線撮影システムの他の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the other configuration example of an X-ray imaging system.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, although the embodiments described below are provided with various technically preferable limitations for carrying out the present invention, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples. Absent.

本実施形態では、Ｘ線タルボ撮影手段１と補正手段２とを用いて、被写体である立体的な形状の検査対象物Ｈを分解あるいは破壊することなく検査するＸ線撮影システム（非破壊検査システム）について説明する。本実施形態のＸ線タルボ撮影手段として、線源格子（マルチ格子やマルチスリット、Ｇ０格子等ともいう。）１２を備えるタルボ・ロー干渉計を用いたＸ線タルボ撮影装置１が採用されている。なお、線源格子１２を備えず、第１格子（Ｇ１格子ともいう。）１４と第２格子（Ｇ２格子ともいう。）１５のみを備えるタルボ干渉計を用いたＸ線タルボ撮影装置１を採用することもできる。 In the present embodiment, an X-ray imaging system (non-destructive inspection system) that uses the X-ray Talbot imaging means 1 and the correction means 2 to inspect the three-dimensionally shaped inspection object H, which is the subject, without disassembling or destroying it. ) Will be explained. As the X-ray Talbot photographing means of the present embodiment, an X-ray Talbot photographing apparatus 1 using a Talbot-low interferometer including a radiation source grid (also referred to as a multi-grid, a multi-slit, a G0 grid, etc.) 12 is adopted. .. An X-ray Talbot photographing apparatus 1 using a Talbot interferometer having only the first grid (also referred to as G1 grid) 14 and the second grid (also referred to as G2 grid) 15 without the radiation source grid 12 is adopted. You can also do it.

また、本実施形態では、検査対象物Ｈが、例えばガラス繊維や炭素繊維等の繊維を強化材として使用した繊維強化プラスチックからなり、表面に立体的な凹凸があるように成形された成形品である場合について説明する。ただし、これに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であり、例えば樹脂成形品や非鉄金属部品等を検査対象物Ｈとしてもよい。 Further, in the present embodiment, the inspection object H is a molded product made of fiber reinforced plastic using fibers such as glass fiber and carbon fiber as a reinforcing material, and is molded so as to have three-dimensional unevenness on the surface. A case will be described. However, the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. For example, a resin molded product, a non-ferrous metal part, or the like may be the inspection object H.

［Ｘ線タルボ撮影装置について］
図１は、本実施形態に係るＸ線タルボ撮影装置１の全体像を表す概略図である。本実施形態に係るＸ線タルボ撮影装置１は、図１に示すように、Ｘ線発生装置１１と、線源格子１２と、被写体台１３と、第１格子１４と、第２格子１５と、Ｘ線検出器１６と、支柱１７と、基台部１８と、コントローラー１９とを備えている。 [About X-ray Talbot imaging device]
FIG. 1 is a schematic view showing an overall image of the X-ray Talbot photographing apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray Talbot photographing apparatus 1 according to the present embodiment includes an X-ray generator 11, a radiation source grid 12, a subject stand 13, a first grid 14, a second grid 15, and the like. It includes an X-ray detector 16, a support column 17, a base portion 18, and a controller 19.

このようなＸ線タルボ撮影装置１によれば、基準面（本実施形態では被写体台１３）に対して所定位置にある立体的な形状の検査対象物Ｈのモアレ画像を縞走査法の原理に基づく方法で撮影したり、モアレ画像をフーリエ変換法を用いて解析したりすることで、少なくとも３種類の画像を再構成することができる（再構成画像という）。すなわち、モアレ画像におけるモアレ縞の平均成分を画像化した吸収画像（通常のＸ線の吸収画像と同じ）と、モアレ縞の位相情報を画像化した微分位相画像と、モアレ縞のVisibility（鮮明度）を画像化した小角散乱画像の３種類の画像である。なお、これらの３種類の再構成画像を再合成する等してさらに多くの種類の画像を生成することもできる。 According to such an X-ray Talbot photographing apparatus 1, a moire image of a three-dimensionally shaped inspection object H located at a predetermined position with respect to a reference plane (subject base 13 in the present embodiment) is used as a principle of the fringe scanning method. At least three types of images can be reconstructed (referred to as reconstructed images) by taking a picture by a method based on the method or analyzing a moire image by using a Fourier transform method. That is, an absorption image in which the average component of the moire fringes in the moire image is imaged (same as a normal X-ray absorption image), a differential phase image in which the phase information of the moire fringes is imaged, and a visibility (sharpness) of the moire fringes. ) Are three types of small-angle scattered images. It is also possible to generate more types of images by recombining these three types of reconstructed images.

また、本実施形態のＸ線撮影システムは、上述のように補正手段２を備えており、この補正手段２は、Ｘ線タルボ撮影装置１によって出力された吸収画像、微分位相画像及び小角散乱画像の再構成画像を、基準面である被写体台１３に対する検査対象物Ｈの形状情報に基づいて補正する。 Further, the X-ray imaging system of the present embodiment includes the correction means 2 as described above, and the correction means 2 includes an absorption image, a differential phase image, and a small-angle scattered image output by the X-ray Talbot imaging apparatus 1. The reconstructed image of is corrected based on the shape information of the inspection object H with respect to the subject table 13 which is the reference plane.

ここで、まず、タルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計に共通する原理について、図２を用いて説明する。 Here, first, the principle common to the Talbot interferometer and the Talbot low interferometer will be described with reference to FIG.

なお、図２では、タルボ干渉計の場合が示されているが、タルボ・ロー干渉計の場合も基本的に同様に説明される。また、図２におけるｚ方向が図１のＸ線タルボ撮影装置１における鉛直方向に対応し、図２におけるｘ、ｙ方向が図１のＸ線タルボ撮影装置１における水平方向（前後、左右方向）に対応する。 Although the case of the Talbot interferometer is shown in FIG. 2, the case of the Talbot low interferometer is basically described in the same manner. Further, the z direction in FIG. 2 corresponds to the vertical direction in the X-ray Talbot photographing apparatus 1 of FIG. 1, and the x and y directions in FIG. 2 correspond to the horizontal direction (front-back, left-right direction) in the X-ray Talbot photographing apparatus 1 of FIG. Corresponds to.

また、図３に示すように、第１格子１４や第２格子１５には（タルボ・ロー干渉計の場合は線源格子１２にも）、Ｘ線の照射方向であるｚ方向と直交するｙ方向に、所定の周期ｄで複数のスリットＳが配列されて形成されている。 Further, as shown in FIG. 3, the first grid 14 and the second grid 15 (also in the source grid 12 in the case of the Talbot low interferometer) are y orthogonal to the z direction, which is the X-ray irradiation direction. A plurality of slits S are arranged and formed in the direction at a predetermined period d.

図３に示すように、Ｘ線源２から照射されたＸ線（タルボ・ロー干渉計の場合はＸ線源２から照射されたＸ線が線源格子１２（図３では図示省略）で多光源化されたＸ線）が第１格子１４を透過すると、透過したＸ線がｚ方向に一定の間隔で像を結ぶ。この像を自己像（格子像等ともいう。）といい、このように自己像がｚ方向に一定の間隔をおいて形成される現象をタルボ効果という。 As shown in FIG. 3, the X-rays emitted from the X-ray source 2 (in the case of the Talbot-Low interferometer, the X-rays emitted from the X-ray source 2 are many in the source grid 12 (not shown in FIG. 3)). When (light-sourced X-rays) pass through the first lattice 14, the transmitted X-rays form images at regular intervals in the z direction. This image is called a self-image (also referred to as a lattice image or the like), and the phenomenon in which self-images are formed at regular intervals in the z direction is called the Talbot effect.

すなわち、タルボ効果とは、図３に示すように一定の周期ｄでスリットＳが設けられた第１格子１４を可干渉性（コヒーレント）の光が透過すると、上記のように光の進行方向に一定の間隔でその自己像を結ぶ現象をいう。 That is, the Talbot effect means that when coherent light is transmitted through the first lattice 14 provided with the slit S at a constant period d as shown in FIG. 3, the light travels in the direction of travel as described above. It is a phenomenon that forms the self-image at regular intervals.

そして、図２に示すように、第１格子１４の自己像が像を結ぶ位置に、第１格子１４と同様にスリットＳが設けられた第２格子１５を配置する。その際、第２格子１５のスリットＳの延在方向（すなわち図２ではｘ軸方向）が、第１格子１４のスリットＳの延在方向に対して略平行になるように配置すると、第２格子１５上でモアレ画像Ｍｏが得られる。 Then, as shown in FIG. 2, a second grid 15 provided with a slit S is arranged at a position where the self-image of the first grid 14 forms an image, similarly to the first grid 14. At that time, if the extending direction of the slit S of the second lattice 15 (that is, the x-axis direction in FIG. 2) is arranged so as to be substantially parallel to the extending direction of the slit S of the first lattice 14, the second lattice 14 is arranged. A moire image Mo is obtained on the grid 15.

なお、図２では、モアレ画像Ｍｏを第２格子１５上に記載するとモアレ縞とスリットＳとが混在する状態になって分かりにくくなるため、モアレ画像Ｍｏを第２格子１５から離して記載している。しかし、実際には第２格子１５上およびその下流側でモアレ画像Ｍｏが形成される。そして、このモアレ画像Ｍｏが、第２格子１５の直下に配置されるＸ線検出器１６で撮影される。 In FIG. 2, if the moire image Mo is described on the second grid 15, the moire fringes and the slits S are mixed and difficult to understand. Therefore, the moire image Mo is described separately from the second grid 15. There is. However, in reality, the moire image Mo is formed on the second lattice 15 and on the downstream side thereof. Then, the moire image Mo is photographed by the X-ray detector 16 arranged directly below the second grid 15.

また、図２に示すように、Ｘ線源２と第１格子１４との間に（すなわち図１の被写体台１３上に）被写体Ｈが存在すると、被写体ＨによってＸ線の位相がずれるため、モアレ画像Ｍｏのモアレ縞が被写体の辺縁を境界に乱れる。一方、図示を省略するが、Ｘ線源２と第１格子１４との間に被写体Ｈが存在しなければ、モアレ縞のみのモアレ画像Ｍｏが現れる。以上がタルボ干渉計やタルボ・ロー干渉計の原理である。 Further, as shown in FIG. 2, when the subject H exists between the X-ray source 2 and the first grid 14 (that is, on the subject table 13 in FIG. 1), the phase of the X-rays shifts depending on the subject H. Moire image Mo moire fringes are disturbed at the edge of the subject. On the other hand, although not shown, if the subject H does not exist between the X-ray source 2 and the first lattice 14, a moire image Mo having only moire fringes appears. The above is the principle of the Talbot interferometer and the Talbot low interferometer.

この原理に基づいて、本実施形態に係るＸ線タルボ撮影装置１においても、例えば図１に示すように、第２のカバーユニット１３０内で、第１格子１４の自己像が像を結ぶ位置に第２格子１５が配置されるようになっている。また、前述したように、第２格子１５とＸ線検出器１６とを離すとモアレ画像Ｍｏ（図２参照）がぼやけるため、本実施形態では、Ｘ線検出器１６は第２格子１５の直下に配置されるようになっている。 Based on this principle, also in the X-ray Talbot imaging apparatus 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, for example, at a position where the self-image of the first grid 14 forms an image in the second cover unit 130. The second grid 15 is arranged. Further, as described above, when the second grid 15 and the X-ray detector 16 are separated from each other, the moire image Mo (see FIG. 2) becomes blurred. Therefore, in the present embodiment, the X-ray detector 16 is directly under the second grid 15. It is designed to be placed in.

なお、第２のカバーユニット１３０は、人や物が第１格子１４や第２格子１５、Ｘ線検出器１６等にぶつかったり触れたりしないようにして、Ｘ線検出器１６等を防護するために設けられている。 The second cover unit 130 protects the X-ray detector 16 and the like by preventing people and objects from hitting or touching the first grid 14, the second grid 15, the X-ray detector 16 and the like. It is provided in.

図示を省略するが、Ｘ線検出器１６は、照射されたＸ線に応じて電気信号を生成する変換素子が二次元状（マトリクス状）に配置され、変換素子により生成された電気信号を画像信号として読み取るように構成されている。そして、本実施形態では、Ｘ線検出器１６は、第２格子１５上に形成されるＸ線の像である上記のモアレ画像Ｍｏを変換素子ごとの画像信号として撮影するようになっている。 Although not shown, in the X-ray detector 16, conversion elements that generate electric signals according to the irradiated X-rays are arranged in a two-dimensional shape (matrix shape), and the electric signals generated by the conversion elements are imaged. It is configured to be read as a signal. Then, in the present embodiment, the X-ray detector 16 captures the above-mentioned moire image Mo, which is an image of X-rays formed on the second grid 15, as an image signal for each conversion element.

そして、本実施形態では、Ｘ線タルボ撮影装置１は、いわゆる縞走査法を用いてモアレ画像Ｍｏを複数枚撮影するようになっている。すなわち、本実施形態に係るＸ線タルボ撮影装置１では、第１格子１４と第２格子１５との相対位置を図１〜図３におけるｙ軸方向（すなわちスリットＳの延在方向（ｘ軸方向）に直交する方向）にずらしながらモアレ画像Ｍｏを複数枚撮影する。 Then, in the present embodiment, the X-ray Talbot photographing apparatus 1 takes a plurality of moire images Mo by using a so-called fringe scanning method. That is, in the X-ray Talbot photographing apparatus 1 according to the present embodiment, the relative positions of the first grid 14 and the second grid 15 are set in the y-axis direction in FIGS. 1 to 3 (that is, the extending direction of the slit S (x-axis direction). ) Is shifted in the direction orthogonal to), and a plurality of moire images Mo are taken.

そして、Ｘ線タルボ撮影装置１から複数枚分のモアレ画像Ｍｏの画像信号を受信した図示しない画像処理装置における画像処理で、複数枚のモアレ画像Ｍｏに基づいて、吸収画像や、微分位相画像や、小角散乱画像等を再構成するようになっている。 Then, in image processing in an image processing device (not shown) that receives the image signals of a plurality of moire images Mo from the X-ray Talbot photographing device 1, an absorption image, a differential phase image, or a differential phase image or the like is obtained based on the plurality of moire images Mo. , Small angle scattered images, etc. are reconstructed.

そのため、本実施形態に係るＸ線タルボ撮影装置１で、縞走査法によりモアレ画像Ｍｏを複数枚撮影するために、第１格子１４をｙ軸方向に所定量ずつ移動させるための図示しない移動装置等が設けられている。なお、第１格子１４を移動させる代わりに第２格子１５を移動させたり、或いは両方とも移動させたりするように構成することも可能である。 Therefore, the X-ray Talbot imaging apparatus 1 according to the present embodiment is a moving apparatus (not shown) for moving the first grid 14 by a predetermined amount in the y-axis direction in order to capture a plurality of moire images Mo by the fringe scanning method. Etc. are provided. It is also possible to move the second grid 15 instead of moving the first grid 14, or to move both of them.

また、Ｘ線タルボ撮影装置１で、第１格子１４と第２格子１５との相対位置を固定したままモアレ画像Ｍｏを１枚だけ撮影し、画像処理装置における画像処理で、このモアレ画像Ｍｏをフーリエ変換法等を用いて解析する等して吸収画像や微分位相画像等を再構成するように構成することも可能である。 Further, the X-ray Talbot photographing apparatus 1 captures only one moire image Mo while fixing the relative positions of the first lattice 14 and the second lattice 15, and the moire image Mo is subjected to image processing in the image processing apparatus. It is also possible to reconstruct an absorption image, a differential phase image, or the like by analyzing using a Fourier transform method or the like.

そして、この方法を用いる場合には、Ｘ線タルボ撮影装置１に必ずしも上記の移動装置等を設ける必要はない。なお、本発明は、このような移動装置が設けられていないＸ線タルボ撮影装置にも適用される。 When this method is used, it is not always necessary to provide the above-mentioned moving device or the like in the X-ray Talbot photographing apparatus 1. The present invention is also applied to an X-ray Talbot imaging device that is not provided with such a moving device.

本実施形態に係るＸ線タルボ撮影装置１における他の部分の構成について説明する。本実施形態では、いわゆる縦型であり、Ｘ線発生装置１１、線源格子１２、被写体台１３、第１格子１４、第２格子１５、Ｘ線検出器１６が、この順序に重力方向であるｚ方向に配置されている。すなわち、本実施形態では、ｚ方向が、Ｘ線発生装置１１からのＸ線の照射方向ということになる。 The configuration of other parts of the X-ray Talbot imaging apparatus 1 according to the present embodiment will be described. In this embodiment, it is a so-called vertical type, and the X-ray generator 11, the source grid 12, the subject stand 13, the first grid 14, the second grid 15, and the X-ray detector 16 are in the direction of gravity in this order. It is arranged in the z direction. That is, in the present embodiment, the z direction is the X-ray irradiation direction from the X-ray generator 11.

Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線源１１ａとして、例えば医療現場で広く一般に用いられているクーリッジＸ線源や回転陽極Ｘ線源等を備えている。また、それ以外のＸ線源を用いることも可能である。本実施形態のＸ線発生装置１１は、焦点からＸ線をコーンビーム状に照射するようになっている。すなわち、Ｘ線発生装置１１から離れるほどＸ線が広がるように照射される。 The X-ray generator 11 includes, for example, a coolant X-ray source and a rotating anode X-ray source that are widely and generally used in the medical field as the X-ray source 11a. It is also possible to use other X-ray sources. The X-ray generator 11 of the present embodiment is adapted to irradiate X-rays from the focal point in a cone beam shape. That is, the X-rays are irradiated so as to spread as the distance from the X-ray generator 11 increases.

そして、本実施形態では、Ｘ線発生装置１１の下方に線源格子１２が設けられている。その際、Ｘ線源１１ａの陽極の回転等により生じるＸ線発生装置１１の振動が線源格子１２に伝わらないようにするために、本実施形態では、線源格子１２は、Ｘ線発生装置１１には取り付けられず、支柱１７に設けられた基台部１８に取り付けられた固定部材１２ａに取り付けられている。 Then, in the present embodiment, the radiation source grid 12 is provided below the X-ray generator 11. At that time, in order to prevent the vibration of the X-ray generator 11 generated by the rotation of the anode of the X-ray source 11a from being transmitted to the radiation source grid 12, in the present embodiment, the radiation source grid 12 is the X-ray generator. It is not attached to 11, but is attached to the fixing member 12a attached to the base portion 18 provided on the support column 17.

なお、本実施形態では、Ｘ線発生装置１１の振動が支柱１７等のＸ線タルボ撮影装置１の他の部分に伝播しないようにするために（或いは伝播する振動をより小さくするために）、Ｘ線発生装置１１と支柱１７との間に緩衝部材１７ａが設けられている。 In this embodiment, in order to prevent the vibration of the X-ray generator 11 from propagating to other parts of the X-ray Talbot imaging device 1 such as the support column 17 (or to make the propagating vibration smaller), A cushioning member 17a is provided between the X-ray generator 11 and the support column 17.

本実施形態では、上記の固定部材１２ａには、線源格子１２のほか、線源格子１２を透過したＸ線の線質を変えるためのろ過フィルター（付加フィルターともいう。）１１２や、照射されるＸ線の照射野を絞るための照射野絞り１１３、Ｘ線を照射する前にＸ線の代わりに可視光を被写体に照射して位置合わせを行うための照射野ランプ１１４等が取り付けられている。 In the present embodiment, the fixing member 12a is irradiated with, in addition to the radiation source grid 12, a filtration filter (also referred to as an additional filter) 112 for changing the quality of X-rays transmitted through the radiation source grid 12. An irradiation field aperture 113 for narrowing down the irradiation field of X-rays, an irradiation field lamp 114 for irradiating the subject with visible light instead of X-rays for alignment before irradiating X-rays, and the like are attached. There is.

なお、線源格子１２とろ過フィルター１１２と照射野絞り１１３とは、必ずしもこの順番に設けられる必要はない。また、本実施形態では、線源格子１２等の周囲には、それらを保護するための第１のカバーユニット１２０が配置されている。 The radiation source grid 12, the filtration filter 112, and the irradiation field diaphragm 113 do not necessarily have to be provided in this order. Further, in the present embodiment, a first cover unit 120 for protecting the radiation source grid 12 and the like is arranged around them.

また、コントローラー１９（図１参照）は、本実施形態では、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等がバスに接続されたコンピューターで構成されている。なお、コントローラー１９を、本実施形態のような汎用のコンピューターではなく、専用の制御装置として構成することも可能である。また、コントローラー１９には、操作部を含む入力手段や出力手段、記憶手段、通信手段等の適宜の手段や装置が設けられている。 In the present embodiment, the controller 19 (see FIG. 1) is a computer in which a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output interface, and the like (not shown) are connected to the bus. It is composed of. It is also possible to configure the controller 19 as a dedicated control device instead of the general-purpose computer as in the present embodiment. Further, the controller 19 is provided with appropriate means and devices such as input means, output means, storage means, and communication means including an operation unit.

コントローラー１９は、Ｘ線タルボ撮影装置１に対する全般的な制御を行うようになっている。すなわち、例えば、コントローラー１９は、Ｘ線発生装置１１に接続されており、Ｘ線源１１Ａに管電圧や管電流、照射時間等を設定することができるようになっている。また、例えば、コントローラー１９が、Ｘ線検出器１６と外部の図示しない画像処理装置等との信号やデータの送受信を中継するように構成することも可能である。 The controller 19 is designed to perform general control over the X-ray Talbot photographing apparatus 1. That is, for example, the controller 19 is connected to the X-ray generator 11, and the tube voltage, tube current, irradiation time, and the like can be set in the X-ray source 11A. Further, for example, the controller 19 can be configured to relay the transmission / reception of signals and data between the X-ray detector 16 and an external image processing device (not shown).

また、Ｘ線タルボ撮影装置１が、本実施形態のように縞走査法によりモアレ画像Ｍｏを複数枚撮影するように構成されている場合には、コントローラー１９が、上記の移動装置を制御して、第１格子１４（或いは第２格子１５或いはその両方）を移動させる所定量を調整したり、格子の移動とＸ線発生装置１１からのＸ線の照射とのタイミングを調整する等の処理を行うように構成される。 Further, when the X-ray Talbot imaging device 1 is configured to capture a plurality of moire images Mo by the fringe scanning method as in the present embodiment, the controller 19 controls the above-mentioned moving device. , Adjusting a predetermined amount to move the first grid 14 (or the second grid 15 or both), adjusting the timing of the movement of the grid and the irradiation of X-rays from the X-ray generator 11, and the like. Configured to do.

なお、Ｘ線発生装置１１を制御するコントローラーとして、Ｘ線発生装置１１専用のジェネレーターを用い、格子を移動させる移動装置を制御する等するためのコントローラー１９を、Ｘ線発生装置１１のジェネレーターとは別体の装置として構成することも可能であり、コントローラー１９の構成は適宜決められる。 A controller 19 dedicated to the X-ray generator 11 is used as a controller for controlling the X-ray generator 11, and a controller 19 for controlling a moving device for moving a grid is used as a controller of the X-ray generator 11. It is also possible to configure it as a separate device, and the configuration of the controller 19 is appropriately determined.

また、上述の記憶手段やＲＯＭには、検査対象物Ｈの形状情報を演算するために必要な各種データや、Ｘ線タルボ撮影装置１によって出力された各種画像の画像データを補正するために必要な処理プログラムが記憶されている。すなわち、補正手段２の実行に必要な各種データやプログラムが記憶されている。 Further, the above-mentioned storage means and ROM are necessary for correcting various data necessary for calculating the shape information of the inspection object H and image data of various images output by the X-ray Talbot photographing apparatus 1. Processing programs are stored. That is, various data and programs necessary for executing the correction means 2 are stored.

検査対象物Ｈの形状情報とは、検査対象物Ｈにおける表面の形状やサイズに係る情報であり、検査対象物Ｈと同様に形成されたサンプル（図示せず）における表面形状の実測データや検査対象物Ｈの表面形状を特定する設計データに基づいて予め演算される。より具体的には、実測データとは、例えば検査対象物ＨのサンプルにおけるＣＴ画像データや三次元測定機によって実際に測定されたデータであり、設計データとしては、例えば機械設計図面データやメカニカルＣＡＤデータ等が挙げられる。 The shape information of the inspection target H is information related to the shape and size of the surface of the inspection target H, and the actual measurement data and inspection of the surface shape of the sample (not shown) formed in the same manner as the inspection target H. It is calculated in advance based on the design data that specifies the surface shape of the object H. More specifically, the actual measurement data is, for example, CT image data in a sample of the inspection object H or data actually measured by a three-dimensional measuring machine, and the design data includes, for example, mechanical design drawing data or mechanical CAD. Data etc. can be mentioned.

なお、検査対象物Ｈの形状情報は、例えば厚み・材質等の材料特性や、プレス等の製造方法でも変わり得るものであるため、非破壊検査を行う場合は、その都度検査対象物Ｈのサンプルを利用して形状情報を取得することが望ましい。 Since the shape information of the inspection target H can change depending on the material properties such as thickness and material and the manufacturing method such as pressing, a sample of the inspection target H is sampled each time a non-destructive inspection is performed. It is desirable to acquire shape information using.

検査対象物Ｈは、図４に示すように、基準面である被写体台１３に近接して配置できる第１部分Ｈ１と、被写体台１３に対して傾斜する第２部分Ｈ２と、被写体台１３から平行離間する第３部分Ｈ３と、を備える。これら各部分Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は一体形成されて、検査対象物Ｈを構成している。また、これら各部分Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は、Ｘ線タルボ撮影装置１によって所定の撮影視野範囲Ａ２，Ａ３で撮影される。この撮影視野範囲Ａ２，Ａ３内に位置する部位が検査対象部位となる。なお、第１部分Ｈ１の撮影視野範囲は、第２部分Ｈ２の撮影視野範囲Ａ２及び第３部分Ｈ３の撮影視野範囲Ａ３と同程度の範囲であれば、第１部分Ｈ１におけるいずれの箇所でもよい。 As shown in FIG. 4, the inspection target H is from the first portion H1 that can be arranged close to the subject stand 13 that is the reference plane, the second portion H2 that is inclined with respect to the subject stand 13, and the subject stand 13. A third portion H3 that is separated in parallel is provided. Each of these parts H1, H2, and H3 is integrally formed to form an inspection object H. Further, each of these parts H1, H2, and H3 is photographed by the X-ray Talbot photographing apparatus 1 in a predetermined photographing field of view range A2 and A3. The parts located within the imaging field of view A2 and A3 are the parts to be inspected. The shooting field range of the first portion H1 may be any location in the first portion H1 as long as it is in the same range as the shooting field range A2 of the second portion H2 and the shooting field range A3 of the third portion H3. ..

なお、図４に示す検査対象物Ｈは、その構造をわかりやすく説明するために簡略化されたものであり、実際の検査対象物Ｈの構造は、より複雑であることが想定される。 The inspection object H shown in FIG. 4 is simplified in order to explain its structure in an easy-to-understand manner, and it is assumed that the actual structure of the inspection object H is more complicated.

検査対象物Ｈは、このように部分によって基準面である被写体台１３との位置関係が異なるため、同じサイズの領域を撮影しても、得られた画像のサイズや形状が異なるものとなってしまう。このような立体的な形状の検査対象物Ｈの撮影画像を定量化して評価するためには、上述の補正手段２によって、基準面である被写体台１３からの高さや、基準面である被写体台１３に対する角度に応じて、再構成画像の画像データを補正したり、再構成画像における二次元方向のサイズを補正したりする必要がある。換言すれば、第１部分Ｈ１、第２部分Ｈ２及び第３部分Ｈ３は、基準面である被写体台１３に対する位置や角度がそれぞれ異なるが、同等の条件下で撮影した画像であるように評価するために、画像のデータを補正したり、サイズを補正したりすることで定量化する必要がある。 Since the inspection object H has a different positional relationship with the subject table 13 which is a reference surface depending on the portion, the size and shape of the obtained image will be different even if the area of the same size is photographed. It ends up. In order to quantify and evaluate the captured image of the inspection object H having such a three-dimensional shape, the height from the subject table 13 which is the reference plane and the subject stand which is the reference plane are used by the above-mentioned correction means 2. It is necessary to correct the image data of the reconstructed image or the size of the reconstructed image in the two-dimensional direction according to the angle with respect to 13. In other words, the first portion H1, the second portion H2, and the third portion H3 are evaluated as if they were images taken under the same conditions, although the positions and angles with respect to the subject table 13 which is the reference plane are different. Therefore, it is necessary to quantify by correcting the image data or correcting the size.

なお、図１に示すように、基準面である被写体台１３の直下に第１格子１４が設けられた状態となっている。検査対象物Ｈが第１格子１４に近ければ近いほど撮影される画像のピントは合うが、遠ければ遠いほどピントが合わずに暈けた状態となる。したがって、本実施形態では、基準面を被写体台１３としているが、これに限られるものではなく、第１格子１４を基準面としてもよいし、その他の位置を基準面としてもよい。 As shown in FIG. 1, the first grid 14 is provided directly below the subject table 13 which is the reference plane. The closer the inspection object H is to the first grid 14, the more the image to be captured is in focus, but the farther it is, the more the image is out of focus and the image is blurred. Therefore, in the present embodiment, the reference plane is set as the subject base 13, but the present invention is not limited to this, and the first grid 14 may be used as the reference plane, or other positions may be used as the reference plane.

補正手段２は、コントローラー１９のＣＰＵ等と記憶手段やＲＯＭに記憶された処理プログラムとの協働により処理が行われる。具体的には、ＣＰＵは、図示しない操作部から入力される操作信号又は通信手段により受信される指示信号に応じて、ＲＯＭに記憶されている処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、当該プログラムとの協働により、検査対象物Ｈの形状情報に基づいて画像データの補正処理を行う。 The correction means 2 performs processing in cooperation with the CPU or the like of the controller 19 and the storage means or the processing program stored in the ROM. Specifically, the CPU reads a processing program stored in the ROM and expands it in the RAM in response to an operation signal input from an operation unit (not shown) or an instruction signal received by the communication means, and the program and the program In collaboration with, the image data is corrected based on the shape information of the inspection target H.

コントローラー１９には、補正手段２によって補正された再構成画像を表示可能な表示手段３が設けられている。この表示手段３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニターにより構成され、ＣＰＵから入力される表示信号の指示に従って、操作部からの入力指示やデータ等を表示する。 The controller 19 is provided with a display means 3 capable of displaying the reconstructed image corrected by the correction means 2. The display means 3 is composed of a monitor such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube), and displays input instructions, data, and the like from the operation unit according to instructions of display signals input from the CPU.

コントローラー１９には、補正手段２によって補正された再構成画像における二次元方向のサイズに基づいて、同縮尺でハードコピーする出力手段４が設けられている。この出力手段４は、例えばプリンターにより構成され、ＣＰＵから入力される出力信号の指示に従って、画像のハードコピーを出力する。 The controller 19 is provided with an output means 4 for hard copying at the same scale based on the size in the two-dimensional direction of the reconstructed image corrected by the correction means 2. The output means 4 is configured by, for example, a printer, and outputs a hard copy of an image according to an instruction of an output signal input from a CPU.

［画像データの高さ補正について］
図５は、検査対象物Ｈの検査対象部位における被写体台１３からの高さに応じて、再構成画像の画像データの高さ補正を行うために必要な補正値を表すグラフである。 [About height correction of image data]
FIG. 5 is a graph showing a correction value required to correct the height of the image data of the reconstructed image according to the height of the inspection target portion H from the subject table 13.

このような補正値を導き出すために、Ｘ線タルボ撮影装置１によって、検査対象物Ｈの複数のサンプルの撮影を予め行い、当該複数のサンプルの再構成画像の各画素における信号値（Ｘ線検出器１６によって得られる画素信号の値）を取得する。なお、図５のグラフにおける複数のサンプルは、被写体台１３に接する位置（すなわち、０ｍｍ）から１００ｍｍまでの高さの間に等間隔に並べられて撮影される。 In order to derive such a correction value, a plurality of samples of the inspection object H are photographed in advance by the X-ray Talbot imaging apparatus 1, and signal values (X-ray detection) at each pixel of the reconstructed image of the plurality of samples are taken. The value of the pixel signal obtained by the device 16) is acquired. The plurality of samples in the graph of FIG. 5 are photographed by arranging them at equal intervals from a position in contact with the subject table 13 (that is, 0 mm) to a height of 100 mm.

複数のサンプルの再構成画像の各画素における信号値が取得できたら各信号値から高さ補正値を計算し、それを縦軸にし、高さを横軸としたグラフ（近似直線）を作成する。作成されるグラフとしては、図５（ａ）から（ｃ）に示すように、吸収画像の高さ補正値を求めるためのグラフと、微分位相画像の高さ補正値を求めるためのグラフと、小角散乱画像の高さ補正値を求めるためのグラフの３つがある。 When the signal values for each pixel of the reconstructed image of multiple samples can be obtained, the height correction value is calculated from each signal value, and a graph (approximate straight line) with the height as the vertical axis is created. .. As the graphs to be created, as shown in FIGS. 5A to 5C, a graph for obtaining the height correction value of the absorbed image, a graph for obtaining the height correction value of the differential phase image, and a graph for obtaining the height correction value of the differential phase image. There are three graphs for obtaining the height correction value of the small-angle scattered image.

実際に非破壊検査される立体的な形状の検査対象物Ｈの信号値を求める場合は、図５に示すグラフの数式に求めようとする高さを代入し、高さ補正値を計算する。そして、Ｘ線タルボ撮影装置１によって撮影された検査対象物Ｈの再構成画像の画像データに当該高さ補正値をプラスする。このようにすることで、検査対象物Ｈの信号値を求めることができ、検査対象物Ｈの高さ補正を行うことができる。 When obtaining the signal value of the inspection object H having a three-dimensional shape to be actually non-destructively inspected, the height to be obtained is substituted into the mathematical formula of the graph shown in FIG. 5 to calculate the height correction value. Then, the height correction value is added to the image data of the reconstructed image of the inspection object H photographed by the X-ray Talbot photographing apparatus 1. By doing so, the signal value of the inspection object H can be obtained, and the height of the inspection object H can be corrected.

［画像データの角度補正について］
図６は、検査対象物Ｈの検査対象部位における被写体台１３に対する角度に応じて、再構成画像の画像データの角度補正を行うために必要な補正値を表すグラフである。 [About angle correction of image data]
FIG. 6 is a graph showing a correction value required to correct the angle of the image data of the reconstructed image according to the angle of the inspection target portion H with respect to the subject table 13.

このような補正値を導き出すために、Ｘ線タルボ撮影装置１によって、検査対象物Ｈのサンプルの撮影を予め行い、当該サンプルの再構成画像の各画素における信号値（Ｘ線検出器１６によって得られる画素信号の値）を取得する。なお、図６のグラフにおけるサンプルは、被写体台１３に対し、回転中心高さ（図４の符号「Ｃ」）を一定にした状態で角度を０°〜８０°まで１０°ごとに傾けながら撮影を実施する。 In order to derive such a correction value, a sample of the inspection object H is photographed in advance by the X-ray Talbot photographing apparatus 1, and a signal value (obtained by the X-ray detector 16) in each pixel of the reconstructed image of the sample is taken. The value of the pixel signal to be obtained) is acquired. The sample in the graph of FIG. 6 was taken with respect to the subject base 13 while keeping the height of the center of rotation (reference numeral “C” in FIG. 4) constant and tilting the angle from 0 ° to 80 ° in 10 ° increments. To carry out.

サンプルの再構成画像の各画素における信号値が取得できたら各信号値から角度補正値を計算し、それを縦軸にし、角度を横軸としたグラフ（近似曲線）を作成する。作成されるグラフとしては、図６（ａ）から（ｃ）に示すように、吸収画像の角度補正値を求めるためのグラフと、微分位相画像の角度補正値を求めるためのグラフと、小角散乱画像の角度補正値を求めるためのグラフの３つがある。 When the signal values for each pixel of the reconstructed image of the sample can be obtained, the angle correction value is calculated from each signal value, and a graph (approximate curve) with the vertical axis and the horizontal axis is created. As the graphs to be created, as shown in FIGS. 6A to 6C, a graph for obtaining the angle correction value of the absorption image, a graph for obtaining the angle correction value of the differential phase image, and a small angle scattering There are three graphs for obtaining the angle correction value of the image.

実際に非破壊検査される立体的な形状の検査対象物Ｈの信号値を求める場合は、図６に示すグラフの数式に求めようとする角度を代入し、角度補正値を計算する。そして、Ｘ線タルボ撮影装置１によって撮影された検査対象物Ｈの再構成画像に、回転中心高さ補正値と当該角度補正値をプラスする。なお、回転中心高さ補正値は、図５に示すグラフの数式に求めようとする回転中心高さを代入し、回転中心高さ補正値を計算する。このようにすることで、検査対象物Ｈの信号値を求めることができ、検査対象物Ｈの高さ補正を行うことができる。 When obtaining the signal value of the inspection object H having a three-dimensional shape to be actually non-destructively inspected, the angle to be obtained is substituted into the mathematical formula of the graph shown in FIG. 6 and the angle correction value is calculated. Then, the rotation center height correction value and the angle correction value are added to the reconstructed image of the inspection object H photographed by the X-ray Talbot photographing apparatus 1. As the rotation center height correction value, the rotation center height correction value is calculated by substituting the rotation center height to be obtained into the mathematical formula of the graph shown in FIG. By doing so, the signal value of the inspection object H can be obtained, and the height of the inspection object H can be corrected.

［高さに応じた二次元方向のサイズ補正について］
図７（ａ）は、検査対象物Ｈの検査対象部位における被写体台１３からの高さに応じて、再構成画像における二次元方向のサイズを補正する際の、Ｘ線タルボ撮影装置１の撮影形態を示している。 [About size correction in the two-dimensional direction according to height]
FIG. 7A shows an image taken by the X-ray Talbot imaging apparatus 1 when correcting the size in the two-dimensional direction of the reconstructed image according to the height of the inspection object H from the subject table 13 at the inspection target portion. Shows the morphology.

図７（ｂ），（ｃ）は、補正前の画像と補正後の画像を対比して示している。すなわち、被写体台１３から検査対象物Ｈの検査対象部位（第３部分Ｈ３の検査対象部位）までが離間している場合、Ｘ線検出器１６で検出して得られた画像は、図７（ｂ）に示すように、被写体台１３に近接する第１部分Ｈ１の撮影画像よりも大きく撮影されることとなる。検査対象物Ｈにおける撮影画像の定量評価を行うためには、このように大きく撮影された補正前の画像を、図７（ｃ）に示すように、第１部分Ｈ１の撮影画像と同程度のサイズにする必要がある。 7 (b) and 7 (c) show the image before correction and the image after correction in comparison with each other. That is, when the subject table 13 and the inspection target portion of the inspection target H (the inspection target portion of the third portion H3) are separated from each other, the image obtained by detecting with the X-ray detector 16 is shown in FIG. As shown in b), the image is taken larger than the captured image of the first portion H1 close to the subject table 13. In order to quantitatively evaluate the captured image of the inspection object H, the uncorrected image captured in such a large size is comparable to the captured image of the first portion H1 as shown in FIG. 7 (c). Must be sized.

図７（ａ）中の矢印「ｈ」は、被写体台１３から検査対象物Ｈの検査対象部位までの離間距離を表し、矢印「Ｒ」は、線源格子１２から第２格子１５までの距離を表し、矢印「ＲＳ」は、線源格子１２から被写体台１３までの距離を表している。そして、補正前の画像における二次元方向のサイズを「ＩＳ０」とし、補正後の画像における二次元方向のサイズを「ＩＳｈ」とすると、この補正後の画像における二次元方向のサイズを、以下の計算式１から求めることができる。
（計算式１）ＩＳ_ｈ＝ＩＳ_０×（ＲＳ−ｈ）／Ｒ The arrow "h" in FIG. 7A represents the distance from the subject table 13 to the inspection target portion of the inspection target H, and the arrow "R" is the distance from the source grid 12 to the second grid 15. The arrow “RS” represents the distance from the source grid 12 to the subject stand 13. Then, assuming that the size in the two-dimensional direction of the image before correction is "IS0" and the size of the image after correction in the two-dimensional direction is "Ish", the size of the image after correction in the two-dimensional direction is as follows. It can be obtained from formula 1.
(Calculation formula 1) IS _h = IS ₀ × (RS-h) / R

以上の計算式１に実際の数値を代入して計算することにより、Ｘ線検出器１６で検出して得られた第３部分Ｈ３の検査対象部位の画像における二次元方向のサイズを、第１部分Ｈ１における検査対象部位の撮影画像と同程度まで縮尺することができる。これによって、検査対象物Ｈにおける撮影画像の定量評価しやすくなる。 By substituting the actual numerical value into the above calculation formula 1 and calculating, the size in the two-dimensional direction in the image of the inspection target part of the third part H3 obtained by detecting with the X-ray detector 16 is determined by the first. The scale can be reduced to the same level as the photographed image of the inspection target portion in the partial H1. This facilitates quantitative evaluation of the captured image of the inspection object H.

［角度に応じた二次元方向のサイズ補正について］
図８（ａ）は、検査対象物Ｈの検査対象部位（第２部分Ｈ２の検査対象部位）における被写体台１３に対する角度に応じて、再構成画像における二次元方向のサイズを補正する際の、Ｘ線タルボ撮影装置１の撮影形態を示している。このように撮影した場合、Ｘ線検出器１６で検出して得られる画像は、図８（ｃ）に示すような状態となる。すなわち、撮影範囲が四角形であった場合、傾斜方向の上方は寸法が長く、傾斜方向の下方は寸法が短い台形状に撮影される。 [About size correction in the two-dimensional direction according to the angle]
FIG. 8A shows the size of the reconstructed image corrected in the two-dimensional direction according to the angle of the inspection target portion H of the inspection target object H (the inspection target portion of the second portion H2) with respect to the subject table 13. The imaging mode of the X-ray Talbot imaging apparatus 1 is shown. When the image is taken in this way, the image obtained by detecting with the X-ray detector 16 is in the state shown in FIG. 8 (c). That is, when the photographing range is a quadrangle, the upper part in the tilting direction is photographed in a trapezoidal shape having a long dimension and the lower part in the tilting direction is photographed in a short size.

そして、図８（ｂ）は、検査対象物Ｈの検査対象部位を、撮影時において被写体台１３と平行にするイメージを示しており、図８（ｄ）は角度補正された後の画像を示している。補正前の画像における二次元方向のサイズを「ＩＳｈ」とすると、補正後の画像における二次元方向のサイズを「ＩＳｒ」とすると、このような補正後の画像は、以下の計算式２から求めることができる。
（計算式２）ＩＳ_ｒ＝ＩＳ_ｈ／ｃｏｓθ Then, FIG. 8B shows an image in which the inspection target portion of the inspection target object H is parallel to the subject table 13 at the time of shooting, and FIG. 8D shows an image after angle correction. ing. Assuming that the size of the image before correction in the two-dimensional direction is "ISh" and the size of the image after correction in the two-dimensional direction is "ISr", the image after such correction is calculated from the following formula 2. be able to.
(Calculation formula 2) IS _r = IS _h / cos θ

なお、計算式２における、補正前の画像における二次元方向のサイズ「ＩＳｈ」は、上述の［高さに応じた二次元方向のサイズ補正について］で説明した「ＩＳｈ」と同様である。すなわち、傾斜した検査対象部位の画像の角度補正を行う場合は、高さ補正を行ったうえで行われる。 The size "Ish" in the two-dimensional direction of the image before correction in the calculation formula 2 is the same as the "Ish" described in the above-mentioned [About the size correction in the two-dimensional direction according to the height]. That is, when the angle of the image of the inclined inspection target portion is corrected, the height is corrected first.

以上の計算式２に実際の数値を代入して計算することにより、Ｘ線検出器１６で検出して得られた第２部分Ｈ２の検査対象部位の画像における二次元方向のサイズを、第１部分Ｈ１における検査対象部位の撮影画像と同程度まで変形して縮尺することができる。これによって、検査対象物Ｈにおける撮影画像の定量評価しやすくなる。 By substituting the actual numerical value into the above calculation formula 2 and calculating, the size in the two-dimensional direction in the image of the inspection target part of the second part H2 obtained by detecting with the X-ray detector 16 is determined by the first. It can be deformed and scaled to the same extent as the photographed image of the inspection target portion in the partial H1. This facilitates quantitative evaluation of the captured image of the inspection object H.

［非破壊検査の流れについて］
図９は、Ｘ線撮影システムによって検査対象物Ｈの検査を行う際のフローチャートである。 [Flow of non-destructive inspection]
FIG. 9 is a flowchart when the inspection object H is inspected by the X-ray imaging system.

なお、検査対象物Ｈは、基準面である被写体台１３に接して配置できる第１部分Ｈ１と、被写体台１３に対して傾斜する第２部分Ｈ２と、被写体台１３から平行離間する第３部分Ｈ３と、を備える。また、この検査対象物Ｈのサンプルも、検査対象物Ｈと同形状となっている。 The inspection object H is a first portion H1 that can be arranged in contact with the subject table 13 that is a reference surface, a second portion H2 that is inclined with respect to the subject table 13, and a third portion that is parallel to the subject table 13. It is equipped with H3. Further, the sample of the inspection object H also has the same shape as the inspection object H.

まずは、検査対象物Ｈと同形状に形成されたサンプルにおける表面形状の実測データ（ＣＴ画像データや三次元測定機等による実測データ）や検査対象物Ｈの表面形状を特定する設計データ（機械設計図面データやメカニカルＣＡＤデータ等）に基づいて、検査対象物Ｈの形状情報を演算して取得する（ステップＳ１）。 First, actual measurement data (CT image data, actual measurement data by a three-dimensional measuring machine, etc.) of the surface shape of a sample formed in the same shape as the inspection target H, and design data (mechanical design) for specifying the surface shape of the inspection target H. The shape information of the inspection object H is calculated and acquired based on the drawing data, mechanical CAD data, etc. (step S1).

続いて、Ｘ線タルボ撮影装置１によって、被写体台１３に対する高さ位置がそれぞれ異なる検査対象物Ｈの複数のサンプルの撮影を行い、複数のサンプルの再構成画像の各画素における信号値（Ｘ線検出器１６によって得られる画素信号の値）を取得する（ステップＳ２）。このステップＳ２で、図５に示すような各再構成画像のグラフを作成することができる。 Subsequently, the X-ray Talbot photographing apparatus 1 captures a plurality of samples of the inspection object H having different height positions with respect to the subject table 13, and the signal values (X-rays) at each pixel of the reconstructed images of the plurality of samples. The value of the pixel signal obtained by the detector 16) is acquired (step S2). In step S2, a graph of each reconstructed image as shown in FIG. 5 can be created.

続いて、検査対象物Ｈのサンプルを、被写体台１３に対して回転中心高さ（図４参照）を一定にした状態で角度を０°〜８０°まで１０°ごとに傾けながら、Ｘ線タルボ撮影装置１によって撮影を行い、当該サンプルの再構成画像の各画素における信号値（Ｘ線検出器１６によって得られる画素信号の値）を取得する（ステップＳ３）。 Subsequently, the sample of the inspection object H is tilted in 10 ° increments from 0 ° to 80 ° with the height of the center of rotation (see FIG. 4) being constant with respect to the subject table 13, and the X-ray Talbot is used. Photographing is performed by the photographing device 1, and the signal value (value of the pixel signal obtained by the X-ray detector 16) in each pixel of the reconstructed image of the sample is acquired (step S3).

続いて、Ｘ線タルボ撮影装置１によって、検査対象物Ｈにおける各部分Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の検査対象部位を撮影する（ステップＳ４）。 Subsequently, the X-ray Talbot imaging apparatus 1 photographs the inspection target portions of each portion H1, H2, H3 in the inspection target object H (step S4).

このとき、検査対象物Ｈのモアレ画像を縞走査法の原理に基づく方法で撮影したり、モアレ画像をフーリエ変換法を用いて解析したりすることで、少なくとも３種類の画像を再構成して取得する（ステップＳ５）。すなわち、少なくとも吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像を取得する。 At this time, at least three types of images are reconstructed by taking a moire image of the inspection object H by a method based on the principle of the fringe scanning method or analyzing the moire image by using the Fourier transform method. Acquire (step S5). That is, at least an absorption image, a differential phase image, and a small-angle scattered image are acquired.

続いて、補正手段２によって、Ｘ線タルボ撮影装置１によって撮影して得られた再構成画像の画像データに対して、ステップＳ２でサンプルを撮影して取得していた高さ補正値をプラスして、検査対象物Ｈの高さ補正を行う。さらに、ステップＳ３でサンプルを撮影して取得していた角度補正値をプラスして、検査対象物Ｈの角度補正を行う（ステップＳ６）。 Subsequently, the correction means 2 adds the height correction value obtained by taking a sample in step S2 to the image data of the reconstructed image taken by the X-ray Talbot photographing apparatus 1. Then, the height of the inspection object H is corrected. Further, the angle correction value obtained by photographing the sample in step S3 is added to correct the angle of the inspection object H (step S6).

続いて、補正手段２によって、検査対象物Ｈの第３部分Ｈ３における検査対象部位の画像を、上述の計算式１を用いて二次元方向のサイズ補正を行う。さらに、検査対象物Ｈの第２部分Ｈ２における検査対象部位の画像を、上述の計算式２を用いて二次元方向のサイズ補正を行う（ステップＳ７）。 Subsequently, the correction means 2 corrects the size of the inspection target portion in the third portion H3 of the inspection target object H in the two-dimensional direction by using the above calculation formula 1. Further, the image of the inspection target portion in the second portion H2 of the inspection target object H is size-corrected in the two-dimensional direction by using the above calculation formula 2 (step S7).

続いて、表示手段３によって、補正された再構成画像を表示したり、出力手段４によって、補正された再構成画像における二次元方向のサイズに基づいて、同縮尺でハードコピーしたりして、検査対象物Ｈを検査する検査員が、画像を実際に見て定量評価を行うことができる状態にする（ステップＳ８）。 Subsequently, the display means 3 displays the corrected reconstructed image, and the output means 4 hard-copies the corrected reconstructed image at the same scale based on the size in the two-dimensional direction of the corrected reconstructed image. The inspector who inspects the inspection object H can actually see the image and perform quantitative evaluation (step S8).

以上のようにして検査対象物Ｈにおける各部分Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の画像データを容易かつ正確に定量化し、その上で検査対象物Ｈの評価を行うことができるので、検査対象物Ｈを分解あるいは破壊することなく検査することができる。
なお、Ｘ線タルボ撮影装置１で撮影されたモアレ画像を再構成することで、少なくとも吸収画像、微分位相画像、小角散乱画像の３種類の高精細の撮影画像を得ることができるが、これらの画像はそれぞれ画像の写り方が異なるため、例えば吸収画像では見えない検査対象物Ｈの欠陥が、微分位相画像や小角散乱画像では見える場合等がある。したがって、検査対象物Ｈの非破壊検査を行う場合は、写り方の異なる複数種類の再構成画像を見て検査を行うことが望ましい。 As described above, the image data of each part H1, H2, H3 in the inspection object H can be easily and accurately quantified, and then the inspection object H can be evaluated. Therefore, the inspection object H is decomposed. Alternatively, it can be inspected without breaking.
By reconstructing the moire image captured by the X-ray Talbot imaging apparatus 1, at least three types of high-definition captured images, an absorption image, a differential phase image, and a small angle scattered image, can be obtained. Since each image has a different image appearance, for example, a defect of the inspection object H that cannot be seen in the absorption image may be visible in the differential phase image or the small angle scattered image. Therefore, when performing a non-destructive inspection of the inspection object H, it is desirable to perform the inspection by looking at a plurality of types of reconstructed images having different appearances.

［構成例］
次に、図１０，図１１を参照して、Ｘ線撮影システムの構成例について説明する。
検査対象物Ｈが、例えば繊維強化プラスチックのように繊維を含むものである場合、微細な繊維同士が絡まり合った状態となるため、Ｘ線タルボ撮影装置１によって撮影しても見えにくい箇所が生じる場合があった。本構成例では、このような問題を解決するための手法について説明する。 [Configuration example]
Next, a configuration example of the X-ray imaging system will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
When the inspection object H contains fibers such as fiber reinforced plastic, the fine fibers are in a state of being entangled with each other, so that a part that is difficult to see even if photographed by the X-ray Talbot photographing apparatus 1 may occur. there were. In this configuration example, a method for solving such a problem will be described.

［構成例１］
本構成例１においては、図１０に示すよぅに、２台のＸ線タルボ撮影装置１，１Ａが用いられている。これら２台のＸ線タルボ撮影装置１，１Ａは、互いに間隔を空けて並べられており、各々の第１格子１４の上方にベルトコンベヤー２０が通過するように構成されている。検査対象物Ｈは、このベルトコンベヤー２０に乗せられた状態で、下流に向かって移動する。 [Configuration Example 1]
In this configuration example 1, as shown in FIG. 10, two X-ray Talbot imaging devices 1 and 1A are used. These two X-ray Talbot imaging devices 1 and 1A are arranged so as to be spaced apart from each other, and the belt conveyor 20 is configured to pass above the first lattice 14 of each. The inspection object H moves downstream while being placed on the belt conveyor 20.

なお、本構成例１においては、基準面がベルトコンベヤー２０となっており、高さ補正処理や角度補正処理、二次元方向のサイズ補正処理も当該ベルトコンベヤー２０を基準面として行われる。 In the present configuration example 1, the reference surface is the belt conveyor 20, and the height correction process, the angle correction process, and the size correction process in the two-dimensional direction are also performed using the belt conveyor 20 as the reference surface.

２台のＸ線タルボ撮影装置１，１Ａのうち、一方のＸ線タルボ撮影装置１と他方のＸ線タルボ撮影装置１Ａは、各々の複数の格子１２，１４，１５におけるスリットＳの向きが９０度異なるように配置されている。すなわち、一方のＸ線タルボ撮影装置１における複数の格子１２，１４，１５のスリットＳの向きが、例えばベルトコンベヤー２０の流れ方向に沿っていた場合、他方のＸ線タルボ撮影装置１における複数の格子１２，１４，１５のスリットＳの向きは、ベルトコンベヤー２０の流れ方向と直交する方向となる。 Of the two X-ray Talbot imaging devices 1 and 1A, one X-ray Talbot imaging device 1 and the other X-ray Talbot imaging device 1A have a slit S orientation of 90 in each of the plurality of lattices 12, 14 and 15. They are arranged differently. That is, when the directions of the slits S of the plurality of lattices 12, 14, and 15 in one X-ray Talbot imaging device 1 are, for example, along the flow direction of the belt conveyor 20, a plurality of X-ray Talbot imaging devices 1 in the other. The directions of the slits S of the lattices 12, 14 and 15 are orthogonal to the flow direction of the belt conveyor 20.

以上のような本構成例１によれば、２台のＸ線タルボ撮影装置１，１Ａの、各々の複数の格子１２，１４，１５におけるスリットＳの向きが９０度異なるように配置されていることによって、検査対象物Ｈを、Ｘ線照射軸の軸周りに角度を変更して複数回撮影できることとなる。これによって、例えば検査対象物Ｈが、例えば繊維強化プラスチックのように微細な繊維を含むものであったとしても、スリットＳが異なる向きで撮影を行うことができるので、撮影された複数の画像に基づいて、異方性の影響なく検査を行うことができる。 According to the present configuration example 1 as described above, the directions of the slits S in the plurality of grids 12, 14 and 15 of the two X-ray Talbot imaging devices 1 and 1A are arranged so as to be different by 90 degrees. As a result, the inspection object H can be photographed a plurality of times by changing the angle around the axis of the X-ray irradiation axis. As a result, even if the inspection object H contains fine fibers such as fiber reinforced plastic, the slits S can be photographed in different directions, so that a plurality of captured images can be photographed. Based on this, the inspection can be performed without the influence of anisotropy.

［構成例２］
本構成例２においては、図１１に示すように、１台のＸ線タルボ撮影装置１の両側にテーブル２１，２２が設置されている。これら両側のテーブル２１，２２の上面の高さ位置と、Ｘ線タルボ撮影装置１における被写体台１３の上面の高さ位置は略等しく、面一の状態となっている。 [Configuration Example 2]
In the second configuration example 2, as shown in FIG. 11, tables 21 and 22 are installed on both sides of one X-ray Talbot photographing apparatus 1. The height positions of the upper surfaces of the tables 21 and 22 on both sides are substantially equal to the height positions of the upper surfaces of the subject base 13 in the X-ray Talbot photographing apparatus 1, and are in a flush state.

また、Ｘ線タルボ撮影装置１の前方には、左右方向に移動可能な搬送ユニット２３が設置されている。搬送ユニット２３は、左右方向に移動する本体部の両側端部から被写体台１３側に突出する２本の搬送アーム２３ａ，２３ａを備えており、当該搬送アーム２３ａ，２３ａは、その下面が、被写体台１３の上面及びテーブル２１，２２の上面よりも上方に位置するようにして配置されている。 Further, in front of the X-ray Talbot photographing apparatus 1, a transport unit 23 that can move in the left-right direction is installed. The transport unit 23 includes two transport arms 23a, 23a that project from both side ends of the main body that moves in the left-right direction toward the subject table 13, and the lower surface of the transport arms 23a, 23a is a subject. It is arranged so as to be located above the upper surface of the table 13 and the upper surfaces of the tables 21 and 22.

さらに、他方のテーブル２２には、検査対象物Ｈを載せた状態で水平回転可能な回転ステージ２２ａが設けられている。この回転ステージ２２ａの上面は、他方のテーブル２２の上面と面一な状態となっている。また、この回転ステージ２２ａは、図示しない回転駆動装置によって回転できるように構成されている。 Further, the other table 22 is provided with a rotating stage 22a that can rotate horizontally with the inspection object H placed on the table 22. The upper surface of the rotating stage 22a is flush with the upper surface of the other table 22. Further, the rotary stage 22a is configured to be rotatable by a rotary drive device (not shown).

以上のような本構成例２では、図１１（ａ）に示すように、一方のテーブル２１上にあるトレー２３ｂに検査対象物Ｈを載せ、搬送ユニット２３における右側の搬送アーム２３ａによって、検査対象物Ｈをトレー２３ｂごと被写体台１３の上面に搬送し、検査対象物Ｈの撮影を行うことができる。 In the present configuration example 2 as described above, as shown in FIG. 11A, the inspection target H is placed on the tray 23b on one of the tables 21, and the inspection target is placed by the transport arm 23a on the right side of the transport unit 23. The object H can be conveyed together with the tray 23b to the upper surface of the subject table 13, and the object H to be inspected can be photographed.

撮影が終わると、検査対象物Ｈは一旦、他方のテーブル２２における回転ステージ２２ａまで搬送され、回転ステージ２２ａの回転に伴って回転移動する。本構成例２において検査対象物Ｈは９０度回転する。そして、搬送ユニット２３における左側の搬送アーム２３ａによって、検査対象物Ｈをトレー２３ｂごと被写体台１３の上面に搬送し、検査対象物Ｈの撮影を、角度を変えた状態で行うことができる。すなわち、検査対象物Ｈを、Ｘ線照射軸の軸周りに角度を変更して複数回撮影できることとなる。これによって、上述の構成例１と同様の効果を発揮することができる。 When the imaging is finished, the inspection object H is once conveyed to the rotation stage 22a on the other table 22, and rotates and moves as the rotation stage 22a rotates. In the present configuration example 2, the inspection object H is rotated by 90 degrees. Then, the inspection object H can be conveyed to the upper surface of the subject table 13 together with the tray 23b by the transfer arm 23a on the left side of the transfer unit 23, and the inspection object H can be photographed at different angles. That is, the inspection object H can be photographed a plurality of times by changing the angle around the axis of the X-ray irradiation axis. As a result, the same effect as that of the above-mentioned configuration example 1 can be exhibited.

以上説明したように、本実施の形態によれば、Ｘ線タルボ撮影手段１により撮影されたモアレ画像に基づいて再構成された吸収画像、微分位相画像及び小角散乱画像のうちの少なくとも一つの再構成画像を、被写体台１３等の基準面に対する検査対象物Ｈの形状情報に基づいて、補正手段２によって補正することができるので、立体的な形状の検査対象物Ｈにおける各部分Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３の画像データを容易かつ正確に定量化することができる。そして、その上で検査対象物Ｈの評価を行うことができるので、検査対象物Ｈを分解あるいは破壊することなく検査することができる。 As described above, according to the present embodiment, at least one of the absorption image, the differential phase image, and the small angle scattered image reconstructed based on the moire image taken by the X-ray Talbot photographing means 1 is regenerated. Since the constituent image can be corrected by the correction means 2 based on the shape information of the inspection target H with respect to the reference surface such as the subject table 13, each part H1, H2 of the three-dimensional shape inspection target H can be corrected. The image data of H3 can be easily and accurately quantified. Then, since the inspection target object H can be evaluated on that basis, the inspection target object H can be inspected without being decomposed or destroyed.

また、被写体台１３に保持された検査対象物Ｈの形状情報は、検査対象物Ｈのサンプルにおける表面形状の実測データや検査対象物Ｈの表面形状を特定する設計データに基づいて演算されるので、検査対象物Ｈやそのサンプルを分解あるいは破壊することなく、検査対象物Ｈの形状情報を得ることができる。 Further, the shape information of the inspection object H held on the subject table 13 is calculated based on the actual measurement data of the surface shape of the sample of the inspection object H and the design data for specifying the surface shape of the inspection object H. , The shape information of the inspection object H can be obtained without disassembling or destroying the inspection object H or its sample.

また、補正手段２は、検査対象物Ｈの検査対象部位における被写体台１３からの高さや、被写体台１３に対する角度に応じて、少なくとも一つの再構成画像の画像データを補正するので、実際に非破壊検査される検査対象物Ｈの撮影に係る工程数を少なくすることができる。さらに、検査対象物Ｈの製造部門に対して補正値等のデータを短時間でフィードバックできるので、以降に製造される製品に反映させやすい。 Further, since the correction means 2 corrects the image data of at least one reconstructed image according to the height of the inspection object H from the subject table 13 and the angle with respect to the subject table 13, it is not actually used. The number of steps involved in photographing the inspection object H to be destructively inspected can be reduced. Further, since the data such as the correction value can be fed back to the manufacturing department of the inspection object H in a short time, it can be easily reflected in the products manufactured thereafter.

また、補正手段２は、検査対象物Ｈの検査対象部位における被写体台１３からの高さや、被写体台１３に対する角度に応じて、少なくとも一つの再構成画像における二次元方向のサイズを補正するので、直感的な良否判断を行うことができる。特に検査対象物Ｈに繊維が含まれる場合には、繊維分布や繊維配向等の画像比較により、同一かどうかの判定等、直感的な良否判断を行うことができる。 Further, the correction means 2 corrects the size in the two-dimensional direction of at least one reconstructed image according to the height of the inspection object H from the subject table 13 and the angle with respect to the subject table 13. You can make an intuitive judgment of quality. In particular, when the inspection object H contains fibers, it is possible to intuitively judge whether the quality is the same or not by comparing images such as the fiber distribution and the fiber orientation.

また、表示手段３によって、補正された再構成画像を表示したり、出力手段４によって、補正された再構成画像における二次元方向のサイズに基づいて、同縮尺でハードコピーしたりすることができるので、検査対象物Ｈを検査する際に、画像を実際に見て定量評価を行うことができる。 Further, the display means 3 can display the corrected reconstructed image, and the output means 4 can make a hard copy at the same scale based on the size of the corrected reconstructed image in the two-dimensional direction. Therefore, when inspecting the inspection object H, it is possible to actually see the image and perform quantitative evaluation.

また、検査対象物Ｈのモアレ画像を撮影する場合に、Ｘ線照射軸の軸周りに角度を変更して複数回撮影することで、一つの検査対象物Ｈを異なる向きで撮影を行うことができるので、撮影された複数の画像に基づいて、異方性の影響なく検査を行うことができる。 Further, when taking a moire image of the inspection object H, one inspection object H can be photographed in a different direction by changing the angle around the axis of the X-ray irradiation axis and taking the image multiple times. Therefore, it is possible to perform an inspection based on a plurality of captured images without being affected by anisotropy.

１Ｘ線タルボ撮影装置
２補正手段
３表示手段
４出力手段
１１Ｘ線発生装置
１１ａＸ線源
１２線源格子
１３被写体台
１４第１格子
１５第２格子
１６Ｘ線検出器
１７支柱
１８基台部
１９コントローラー
２０ベルトコンベヤー
２１テーブル
２２テーブル
２２ａ回転ステージ
２３搬送ユニット
２３ａ搬送アーム
２３ｂトレー
Ｈ検査対象物
Ｈ１第１部分
Ｈ２第２部分
Ｈ３第３部分 1 X-ray Talbot imaging device 2 Correction means 3 Display means 4 Output means 11 X-ray generator 11a X-ray source 12 Source grid 13 Subject stand 14 First grid 15 Second grid 16 X-ray detector 17 Support 18 Base 19 Controller 20 Belt conveyor 21 Table 22 Table 22a Rotating stage 23 Conveying unit 23a Conveying arm 23b Tray H Inspection object H1 1st part H2 2nd part H3 3rd part

Claims

An X-ray source, a plurality of grid, X-ray detector and are arranged side by side in the X-ray irradiation axis, finely divided phases of the test object in three-dimensional shape at a predetermined position with respect to the reference plane X-ray Talbot imaging means for capturing moire images to generate images and small-angle scattered images,
At least one of a reconstructed image of the previous SL differential phase image and the small-angle scattering image reconstructed based on the moire image captured by the X-ray Talbot imaging means, of the inspection object with respect to the reference plane An X-ray imaging system including a correction means for correction based on shape information.

The X-ray Talbot imaging means has a subject stand on which the inspection object is arranged and held at an imaging position.
The shape information of the inspection object held on the subject table is calculated based on actual measurement data of the surface shape of the sample of the inspection object and design data for specifying the surface shape of the inspection object. The X-ray imaging system according to claim 1.

The correction means
The X-ray imaging system according to claim 1 or 2, wherein the image data of at least one reconstructed image is corrected according to the height of the inspection target portion of the inspection target from the reference plane. ..

The correction means
The X according to any one of claims 1 to 3, wherein the image data of at least one reconstructed image is corrected according to the angle of the inspection target portion of the inspection target with respect to the reference plane. Radiography system.

The correction means
Any one of claims 1 to 4, wherein the size in the two-dimensional direction of the at least one reconstructed image is corrected according to the height of the inspection target portion of the inspection target from the reference plane. The X-ray imaging system described in the section.

The correction means
The invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the size of the at least one reconstructed image in the two-dimensional direction is corrected according to the angle of the inspection target portion of the inspection target with respect to the reference plane. The described X-ray imaging system.

A display means capable of displaying at least one reconstructed image corrected by the correction means, and
The X according to claim 5 or 6, further comprising an output means for hard copying at the same scale based on the size in the two-dimensional direction of the at least one reconstructed image corrected by the correction means. X-ray system.

The X-ray Talbot photographing means
The method according to any one of claims 1 to 7, wherein when the moire image of the inspection object is taken, the X-ray irradiation axis is photographed a plurality of times by changing the angle around the axis. X-ray imaging system.