JP7816538B2 - X-ray phase imaging system and X-ray phase imaging method - Google Patents
X-ray phase imaging system and X-ray phase imaging methodInfo
- Publication number
- JP7816538B2 JP7816538B2 JP2024544067A JP2024544067A JP7816538B2 JP 7816538 B2 JP7816538 B2 JP 7816538B2 JP 2024544067 A JP2024544067 A JP 2024544067A JP 2024544067 A JP2024544067 A JP 2024544067A JP 7816538 B2 JP7816538 B2 JP 7816538B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- subject
- ray
- imaging system
- linear portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/041—Phase-contrast imaging, e.g. using grating interferometers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
本発明は、X線位相イメージングシステムおよびX線位相イメージング方法に関し、特に、被写体と撮像系とを相対回転させながら被写体を撮像するX線位相イメージングシステムおよびX線位相イメージング方法に関する。 The present invention relates to an X-ray phase imaging system and an X-ray phase imaging method, and more particularly to an X-ray phase imaging system and an X-ray phase imaging method that image an object while rotating the object and an imaging system relative to each other.
従来、被写体と撮像系とを相対回転させながら被写体を撮像するX線位相イメージングシステムが知られている。このようなX線位相イメージングシステムは、たとえば、特開2019-45394号公報に開示されている。 Conventionally, X-ray phase imaging systems are known that image a subject while rotating the subject and the imaging system relative to each other. Such an X-ray phase imaging system is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-45394.
特開2019-45394号公報には、X線源と、X線検出器と、X線源とX線検出器との間に配置された複数の格子と、回転機構と、を備えたX線イメージング装置が開示されている。回転機構は、被写体を、X線の照射軸線と直交する方向に延びる軸線周りに回転させるように構成されている。すなわち、特開2019-45394号公報に開示されているX線イメージング装置は、3次元の画像を生成するように構成されている。また、特開2019-45394号公報では、X線イメージング装置は、被写体として、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を撮像するように構成されている。 JP 2019-45394 A discloses an X-ray imaging device including an X-ray source, an X-ray detector, multiple gratings arranged between the X-ray source and the X-ray detector, and a rotation mechanism. The rotation mechanism is configured to rotate the subject around an axis extending perpendicular to the X-ray irradiation axis. In other words, the X-ray imaging device disclosed in JP 2019-45394 A is configured to generate three-dimensional images. Furthermore, in JP 2019-45394 A, the X-ray imaging device is configured to image carbon fiber reinforced plastic (CFRP) as the subject.
ここで、炭素繊維を含むCFRPは、繊維が延びる方向に対する機械的強度(たとえば、引張強度)が高く、繊維が延びる方向と交差する方向の機械的強度(引張強度)が低いことが知られている。そこで、CFRPは、所定の方向に対する機械的強度(引張強度)を高めるために、炭素繊維を所定の方向に向けた状態で成型される場合がある。CFRPは、樹脂母材と炭素繊維とによって構成されており、成型過程において、炭素繊維が所定の方向とは異なる方向に向く場合がある。たとえば、CFRP(被写体)の成型過程において、被写体の所定の面内における引張強度を向上させるために被写体の面内に沿った方向に向けた炭素繊維が、被写体の面と交差する方向に向く場合がある。この場合、被写体の面内における引張強度が低下する。したがって、CFRP(被写体)における炭素繊維(繊維)の方向によっては、被写体の面内における機械的強度が低下する場合がある。しかしながら、特開2019-45394号公報に開示されているX線イメージング装置(X線位相イメージングシステム)は、被写体の3次元画像は生成するが、繊維を含む被写体の所定の面内における被写体の機械的強度が低下している位置をユーザが容易に把握することが可能な画像を生成するようには構成されていない。この場合、繊維を含む被写体の所定の面内における被写体の機械的強度が低下している位置を、ユーザが把握することが困難である。そこで、ユーザが所望する面内において、繊維を含む被写体の機械的強度が低下している位置を容易に把握することが可能なX線位相イメージングシステムが望まれている。 Here, it is known that CFRP containing carbon fibers has high mechanical strength (e.g., tensile strength) in the direction in which the fibers extend, but low mechanical strength (tensile strength) in the direction intersecting the direction in which the fibers extend. Therefore, to increase the mechanical strength (tensile strength) in a specific direction, CFRP is sometimes molded with the carbon fibers oriented in a specific direction. CFRP is composed of a resin matrix and carbon fibers, and during the molding process, the carbon fibers may be oriented in a direction different from the specific direction. For example, during the molding process of CFRP (subject), carbon fibers oriented along the plane of the subject to improve the tensile strength within a specific plane of the subject may be oriented in a direction intersecting the plane of the subject. In this case, the tensile strength within the plane of the subject decreases. Therefore, depending on the direction of the carbon fibers (fibers) in the CFRP (subject), the mechanical strength within the plane of the subject may decrease. However, the X-ray imaging device (X-ray phase imaging system) disclosed in JP 2019-45394 A generates a three-dimensional image of a subject, but is not configured to generate an image that allows a user to easily identify the location of reduced mechanical strength of the subject within a predetermined plane of the subject, including fibers. In this case, it is difficult for a user to identify the location of reduced mechanical strength of the subject within a predetermined plane of the subject, including fibers. Therefore, there is a need for an X-ray phase imaging system that allows a user to easily identify the location of reduced mechanical strength of a subject, including fibers, within a desired plane.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、ユーザが所望する面内において、繊維を含む被写体の機械的強度が低下している位置を容易に把握することが可能なX線位相イメージングシステムおよびX線位相イメージング方法を提供することである。 This invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one object of this invention is to provide an X-ray phase imaging system and an X-ray phase imaging method that can easily identify the location where the mechanical strength of a subject containing fibers is reduced within a plane desired by the user.
上記目的を達成するために、この発明の第1の局面におけるX線位相イメージングシステムは、被写体に含まれる繊維を抽出するX線位相イメージングシステムであって、X線を照射するX線源とX線源から照射されたX線を検出するX線検出器とX線源とX線検出器との間に配置された複数の格子とを含む撮像系と、被写体と撮像系とを、X線の照射軸線と直交する方向周りの回転方向に相対回転させる第1回転機構と、被写体と撮像系とを第1回転機構により相対回転させながら複数の撮像角度において撮像することにより、X線検出器によって検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像を含む3次元のX線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、暗視野像の所定の断面に対して、被写体に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、所定の断面におけるフィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うフィルタ処理部と、フィルタ処理部によって抽出された、繊維に対応する複数の線状部分に基づいて、線状部分画像を生成する線状部分画像生成部と、を備える。 In order to achieve the above object, an X-ray phase imaging system in a first aspect of the present invention is an X-ray phase imaging system that extracts fibers contained in a subject, and comprises: an imaging system including an X-ray source that irradiates X-rays, an X-ray detector that detects X-rays irradiated from the X-ray source, and multiple gratings arranged between the X-ray source and the X-ray detector; a first rotation mechanism that relatively rotates the subject and the imaging system in a direction perpendicular to the X-ray irradiation axis; an image processing unit that generates a three-dimensional X-ray phase contrast image including a three-dimensional dark-field image based on the X-ray intensity distribution detected by the X-ray detector by imaging at multiple imaging angles while rotating the subject and the imaging system relatively using the first rotation mechanism; a filter processing unit that performs filtering using a filter to extract linear portions extending along a predetermined direction contained in the subject on a predetermined cross-section of the dark-field image at multiple angles with different filter angles on the predetermined cross-section; and a linear portion image generation unit that generates a linear portion image based on the multiple linear portions corresponding to the fibers extracted by the filtering processing unit.
また、この発明の第2の局面におけるX線位相イメージング方法は、被写体に含まれる繊維を抽出するX線位相イメージング方法であって、被写体と、X線を照射するX線源とX線源から照射されたX線を検出するX線検出器とX線源とX線検出器との間に配置された複数の格子とを含む撮像系とを、X線の照射軸線と直交する方向周りの回転方向に相対回転させながら複数の撮像角度において撮像するステップと、複数の撮像角度においてX線検出器により検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像を含む3次元のX線位相コントラスト画像を生成するステップと、暗視野像の所定の断面に対して、被写体に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、所定の断面におけるフィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うステップと、抽出された、繊維に対応する複数の線状部分に基づいて、線状部分画像を生成するステップと、を備える。 In addition, an X-ray phase imaging method in a second aspect of the present invention is an X-ray phase imaging method for extracting fibers contained in a subject, and includes the steps of: imaging the subject, an imaging system including an X-ray source that irradiates X-rays, an X-ray detector that detects X-rays irradiated from the X-ray source, and a plurality of gratings arranged between the X-ray source and the X-ray detector, while rotating them relatively in a rotational direction about a direction perpendicular to the X-ray irradiation axis, generating a three-dimensional X-ray phase contrast image including a three-dimensional dark-field image based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector at the plurality of imaging angles; performing filtering using a filter that extracts linear portions extending along a predetermined direction contained in the subject on a predetermined cross-section of the dark-field image for a plurality of angles with different filter angles on the predetermined cross-section; and generating a linear portion image based on the extracted linear portions corresponding to the fibers.
上記第1の局面におけるX線位相イメージングシステム、および、上記第2の局面におけるX線位相イメージング方法では、上記のように、フィルタ処理によって抽出された繊維に対応する複数の線状部分に基づいて、線状部分画像が生成される。これにより、ユーザは、被写体の所定の断面における繊維に対応する線状部分を画像化した線状部分画像によって、所定の断面における繊維の分布を把握することができる。したがって、ユーザは、繊維を含む被写体のうちの、所定の断面と直交する面内において、機械的強度が低下している位置を把握することができる。その結果、ユーザは、被写体の所定の断面における線状部分画像を確認することにより、ユーザが所望する面内において、繊維を含む被写体の機械的強度が低下している位置を容易に把握することができる。In the X-ray phase imaging system of the first aspect and the X-ray phase imaging method of the second aspect, a linear portion image is generated based on a plurality of linear portions corresponding to fibers extracted by filtering, as described above. This allows the user to grasp the distribution of fibers in a given cross-section of the subject through the linear portion image, which is an image of linear portions corresponding to fibers in the given cross-section of the subject. Therefore, the user can grasp the locations of reduced mechanical strength in a fiber-containing subject within a plane perpendicular to the given cross-section. As a result, the user can easily grasp the locations of reduced mechanical strength in a fiber-containing subject within a desired plane by checking the linear portion image in the given cross-section of the subject.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Below, an embodiment of the present invention is described based on the drawings.
まず、図1を参照して、本発明の一実施形態によるX線位相イメージングシステム100の全体構成について説明する。 First, referring to Figure 1, we will explain the overall configuration of an X-ray phase imaging system 100 according to one embodiment of the present invention.
図1に示すように、X線位相イメージングシステム100は、タルボ(Talbot)効果を利用して、被写体90の内部を画像化する装置である。本実施形態では、X線位相イメージングシステム100は、被写体90に含まれる繊維90b(図7参照)を抽出するように構成されている。被写体90は、たとえば、繊維90bを含む繊維複合材料である。被写体90は、たとえば、CFRPである。As shown in FIG. 1, the X-ray phase imaging system 100 is a device that uses the Talbot effect to image the interior of a subject 90. In this embodiment, the X-ray phase imaging system 100 is configured to extract fibers 90b (see FIG. 7) contained in the subject 90. The subject 90 is, for example, a fiber composite material containing fibers 90b. The subject 90 is, for example, CFRP.
X線位相イメージングシステム100は、撮像系6と、第1回転機構7と、コンピュータ8と、を備えている。また、本実施形態では、X線位相イメージングシステム100は、第2回転機構9と、表示部10と、入力受付部11と、格子位置調整機構12と、を備えている。 The X-ray phase imaging system 100 includes an imaging system 6, a first rotation mechanism 7, and a computer 8. In this embodiment, the X-ray phase imaging system 100 also includes a second rotation mechanism 9, a display unit 10, an input reception unit 11, and a grating position adjustment mechanism 12.
撮像系6は、X線源1と、X線検出器2と、複数の格子とを含む。複数の格子は、X線源1とX線検出器2との間に配置されている。複数の格子は、第1格子3と、第2格子4と、第3格子5とを含む。なお、本明細書では、上下方向をZ方向とし、上方向をZ1方向、下方向をZ2方向とする。また、X線源1からX線検出器2に向かう方向をX方向とし、一方側をX1方向、他方側をX2方向とする。また、Z方向およびX方向と直交する方向をY方向とし、一方側をY1方向、他方側をY2方向とする。すなわち、図1は、X線位相イメージングシステム100を、Z1方向から見た模式図である。 The imaging system 6 includes an X-ray source 1, an X-ray detector 2, and multiple gratings. The multiple gratings are arranged between the X-ray source 1 and the X-ray detector 2. The multiple gratings include a first grating 3, a second grating 4, and a third grating 5. In this specification, the vertical direction is referred to as the Z direction, with the upward direction referred to as the Z1 direction and the downward direction referred to as the Z2 direction. The direction from the X-ray source 1 toward the X-ray detector 2 is referred to as the X direction, with one side referred to as the X1 direction and the other side referred to as the X2 direction. The direction perpendicular to the Z direction and X direction is referred to as the Y direction, with one side referred to as the Y1 direction and the other side referred to as the Y2 direction. In other words, Figure 1 is a schematic diagram of the X-ray phase imaging system 100 viewed from the Z1 direction.
X線位相イメージングシステム100では、X線源1と、第3格子5と、第1格子3と、第2格子4と、X線検出器2とが、X線の照射軸線50方向に、この順に並んで配置されている。すなわち、第3格子5、第1格子3、および、第2格子4、は、X線源1とX線検出器2との間に配置されている。 In the X-ray phase imaging system 100, the X-ray source 1, the third grating 5, the first grating 3, the second grating 4, and the X-ray detector 2 are arranged in this order along the X-ray irradiation axis 50. That is, the third grating 5, the first grating 3, and the second grating 4 are arranged between the X-ray source 1 and the X-ray detector 2.
X線源1は、被写体90にX線を照射するように構成されている。具体的には、X線源1は、高電圧が印加されることにより、X線を発生させるように構成されている。 The X-ray source 1 is configured to irradiate the subject 90 with X-rays. Specifically, the X-ray source 1 is configured to generate X-rays when a high voltage is applied.
X線検出器2は、X線源1から照射されたX線を検出するように構成されている。また、X線検出器2は、検出されたX線を電気信号に変換するように構成されている。X線検出器2は、たとえば、FPD(Flat Panel Detector)である。X線検出器2は、複数の変換素子(図示せず)と複数の変換素子上に配置された画素電極(図示せず)とにより構成されている。複数の変換素子および画素電極は、所定の周期(画素ピッチ)で、Y方向およびZ方向に並んで配置されている。X線検出器2の検出信号(画像信号)は、後述する画像処理部81に送られる。 The X-ray detector 2 is configured to detect X-rays emitted from the X-ray source 1. The X-ray detector 2 is also configured to convert the detected X-rays into an electrical signal. The X-ray detector 2 is, for example, an FPD (Flat Panel Detector). The X-ray detector 2 is composed of multiple conversion elements (not shown) and pixel electrodes (not shown) arranged on the multiple conversion elements. The multiple conversion elements and pixel electrodes are arranged in the Y and Z directions at a predetermined period (pixel pitch). The detection signal (image signal) of the X-ray detector 2 is sent to the image processing unit 81, which will be described later.
第1格子3は、X線源1とX線検出器2との間に配置され、X線源1からX線が照射される。第1格子3は、Y方向に所定の周期(格子ピッチ)3cで配列されるスリット3aおよびX線位相変化部3bを有している。各スリット3aおよびX線位相変化部3bは、Z方向に直線状に延びるように形成されている。第1格子3は、いわゆる位相格子である。第1格子3は、X線源1と第2格子4との間に配置されており、X線源1から照射されたX線により(タルボ効果によって)自己像を形成するために設けられている。なお、タルボ効果は、可干渉性を有するX線が、スリットが形成された格子を通過すると、格子から所定の距離(タルボ距離)離れた位置に、格子の像(自己像)が形成されることを意味する。 The first grating 3 is positioned between the X-ray source 1 and the X-ray detector 2, and is irradiated with X-rays from the X-ray source 1. The first grating 3 has slits 3a and X-ray phase shifters 3b arranged at a predetermined period (grating pitch) 3c in the Y direction. Each slit 3a and X-ray phase shifter 3b is formed to extend linearly in the Z direction. The first grating 3 is a so-called phase grating. The first grating 3 is positioned between the X-ray source 1 and the second grating 4, and is provided to form a self-image (via the Talbot effect) using the X-rays irradiated from the X-ray source 1. The Talbot effect means that when coherent X-rays pass through a grating with slits formed in it, an image of the grating (self-image) is formed at a position a predetermined distance (Talbot distance) from the grating.
第2格子4は、第1格子3からのX線が照射される。第2格子4は、Y方向に所定の周期(格子ピッチ)4cで配列される複数のX線透過部4aおよびX線吸収部4bを有している。各X線透過部4aおよびX線吸収部4bは、Z方向に直線状に延びるように形成されている。第2格子4は、いわゆる、吸収格子である。第2格子4は、第1格子3とX線検出器2との間に配置されており、第1格子3により形成された自己像に干渉するように構成されている。第2格子4は、自己像と第2格子4とを干渉させるために、第1格子3からタルボ距離だけ離れた位置に配置されている。 The second grating 4 is irradiated with X-rays from the first grating 3. The second grating 4 has a plurality of X-ray transparent portions 4a and X-ray absorbing portions 4b arranged at a predetermined period (grating pitch) 4c in the Y direction. Each X-ray transparent portion 4a and X-ray absorbing portion 4b is formed to extend linearly in the Z direction. The second grating 4 is a so-called absorption grating. The second grating 4 is positioned between the first grating 3 and the X-ray detector 2 and is configured to interfere with the self-image formed by the first grating 3. The second grating 4 is positioned at a Talbot distance from the first grating 3 to cause interference between the self-image and the second grating 4.
第3格子5は、X線源1と第1格子3との間に配置される。第3格子5は、Y方向に所定の周期(ピッチ)5cで配列される複数のスリット5aおよびX線吸収部5bを有している。各スリット5aおよびX線吸収部5bはそれぞれ、Z方向に直線状に延びるように形成されている。また、各スリット5aおよびX線吸収部5bはそれぞれ、平行に延びるように形成されている。第3格子5は、X線源1と第1格子3との間に配置されており、X線源1からX線が照射される。第3格子5は、各スリット5aを通過したX線を、各スリット5aの位置に対応する線光源とするように構成されている。 The third grating 5 is positioned between the X-ray source 1 and the first grating 3. The third grating 5 has a plurality of slits 5a and X-ray absorbing portions 5b arranged at a predetermined period (pitch) 5c in the Y direction. Each slit 5a and X-ray absorbing portion 5b is formed to extend linearly in the Z direction. Furthermore, each slit 5a and X-ray absorbing portion 5b is formed to extend parallel to one another. The third grating 5 is positioned between the X-ray source 1 and the first grating 3, and X-rays are irradiated from the X-ray source 1. The third grating 5 is configured to convert X-rays passing through each slit 5a into a line light source corresponding to the position of each slit 5a.
なお、本実施形態では、第1格子3、第2格子4、および、第3格子5の各々は、格子パターンがZ方向に延びる向きに配置される。なお、格子パターンとは、スリット3a、X線位相変化部3b、X線透過部4a、X線吸収部4b、スリット5a、および、X線吸収部5bなどである。In this embodiment, the first grating 3, the second grating 4, and the third grating 5 are each arranged so that the grating pattern extends in the Z direction. The grating pattern includes slits 3a, X-ray phase change portions 3b, X-ray transmission portions 4a, X-ray absorption portions 4b, slits 5a, and X-ray absorption portions 5b.
第1回転機構7は、被写体90と撮像系6とを、X線の照射軸線50と直交する方向周りの回転方向に相対回転させるように構成されている。具体的には、第1回転機構7は、X線の照射軸線50と直交する第1軸線51(図2参照)周りの第1回転方向に被写体90を回転させることにより、被写体90と撮像系6とを相対回転させるように構成されている。また、本実施形態では、第1回転機構7は、第2回転機構9を保持している。すなわち、第1回転機構7は、第2回転機構9を第1軸線51周りの第1回転方向に回転させることにより、被写体90を第1回転方向に回転させる。なお、第1回転機構7の詳細な構成については、後述する。 The first rotation mechanism 7 is configured to rotate the subject 90 and the imaging system 6 relative to each other in a rotational direction about a direction perpendicular to the X-ray irradiation axis 50. Specifically, the first rotation mechanism 7 is configured to rotate the subject 90 relative to the imaging system 6 by rotating the subject 90 in a first rotational direction about a first axis 51 (see FIG. 2) that is perpendicular to the X-ray irradiation axis 50. In addition, in this embodiment, the first rotation mechanism 7 holds the second rotation mechanism 9. That is, the first rotation mechanism 7 rotates the subject 90 in the first rotational direction by rotating the second rotation mechanism 9 in the first rotational direction about the first axis 51. The detailed configuration of the first rotation mechanism 7 will be described later.
コンピュータ8は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)や画像処理用に構成されたFPGA(Field-Programmable Gate Array)、回路(Circuitry)などのプロセッサ8aと、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)などのメモリとを含む。また、コンピュータ8は、記憶部8bを含む。 Computer 8 includes a processor 8a such as a CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), FPGA (Field-Programmable Gate Array) configured for image processing, and circuitry, as well as memory such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory). Computer 8 also includes a storage unit 8b.
プロセッサ8aは、制御部80と、画像処理部81と、フィルタ処理部82と、線状部分画像生成部83と、投影画像生成部84と、を含む。制御部80は、X線源1、第1回転機構7、第2回転機構9、および、格子位置調整機構12、などの制御を行うように構成されている。制御部80、画像処理部81、フィルタ処理部82、線状部分画像生成部83、および、投影画像生成部84は、プロセッサ8aが各種プログラムを実行することにより実現される機能ブロックとしてソフトウェア的に構成される。制御部80、画像処理部81、フィルタ処理部82、線状部分画像生成部83、および、投影画像生成部84は、専用のプロセッサ(処理回路)を設けてハードウェアにより構成されていてもよい。 The processor 8a includes a control unit 80, an image processing unit 81, a filter processing unit 82, a linear partial image generation unit 83, and a projection image generation unit 84. The control unit 80 is configured to control the X-ray source 1, the first rotation mechanism 7, the second rotation mechanism 9, the grid position adjustment mechanism 12, and the like. The control unit 80, the image processing unit 81, the filter processing unit 82, the linear partial image generation unit 83, and the projection image generation unit 84 are configured in software as functional blocks realized by the processor 8a executing various programs. The control unit 80, the image processing unit 81, the filter processing unit 82, the linear partial image generation unit 83, and the projection image generation unit 84 may also be configured in hardware by providing a dedicated processor (processing circuit).
画像処理部81は、被写体90と撮像系6とを第1回転機構7により相対回転させながら複数の撮像角度において撮像することにより、X線検出器2によって検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像43(図5参照)を含む3次元のX線位相コントラスト画像40を生成するように構成されている。画像処理部81がX線位相コントラスト画像40を生成する構成の詳細については、後述する。 The image processing unit 81 is configured to capture images at multiple imaging angles while rotating the subject 90 and the imaging system 6 relative to each other using the first rotation mechanism 7, thereby generating a three-dimensional X-ray phase contrast image 40 including a three-dimensional dark-field image 43 (see Figure 5) based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector 2. Details of the configuration by which the image processing unit 81 generates the X-ray phase contrast image 40 will be described later.
フィルタ処理部82は、暗視野像43の所定の断面に対して、後述するフィルタを用いたフィルタ処理を行うように構成されている。フィルタ処理部82が行うフィルタ処理の詳細については、後述する。 The filter processing unit 82 is configured to perform filtering using a filter described below on a predetermined cross section of the dark-field image 43. Details of the filtering performed by the filter processing unit 82 will be described later.
線状部分画像生成部83は、後述する線状部分画像45(図10参照)を生成するように構成されている。線状部分画像生成部83が線状部分画像45を生成する処理の詳細については、後述する。 The linear portion image generation unit 83 is configured to generate the linear portion image 45 (see Figure 10) described below. Details of the process by which the linear portion image generation unit 83 generates the linear portion image 45 will be described later.
投影画像生成部84は、線状部分画像45を被写体90の厚み方向(C方向(図5参照))に投影した2次元の第1投影画像47(図13参照)を生成するように構成されている。また、本実施形態では、3次元の暗視野像43を被写体90の面内方向に投影した2次元の第2投影画像48(図15参照)を生成するように構成されている。投影画像生成部84が第1投影画像47および第2投影画像48を生成する処理の詳細については、後述する。 The projection image generation unit 84 is configured to generate a two-dimensional first projection image 47 (see Figure 13) by projecting the linear partial image 45 in the thickness direction (C direction (see Figure 5)) of the subject 90. In addition, in this embodiment, it is configured to generate a two-dimensional second projection image 48 (see Figure 15) by projecting the three-dimensional dark field image 43 in the in-plane direction of the subject 90. Details of the process by which the projection image generation unit 84 generates the first projection image 47 and the second projection image 48 will be described later.
記憶部8bは、画像処理部81が生成したX線位相コントラスト画像40、線状部分画像生成部83が生成した線状部分画像45、投影画像生成部84が生成した第1投影画像47および第2投影画像48、および、プロセッサ8aが実行する各種プログラムを記憶するように構成されている。記憶部8bは、HDD(Hard Disk Drive)、または、SSD(Solid State Drive)などの不揮発性の記憶装置を含む。 The memory unit 8b is configured to store the X-ray phase contrast image 40 generated by the image processing unit 81, the linear partial image 45 generated by the linear partial image generation unit 83, the first projection image 47 and the second projection image 48 generated by the projection image generation unit 84, and various programs executed by the processor 8a. The memory unit 8b includes a non-volatile storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive).
第2回転機構9は、被写体90と複数の格子とを、X線の照射軸線50周りの回転方向に相対回転させるように構成されている。具体的には、第2回転機構9は、被写体90をX線の照射軸線50周りの回転方向に回転させることにより、被写体90と複数の格子とを相対回転させる。なお、第2回転機構9は、X線源1と正対した状態において、X線の照射軸線50と同一直線上であり、後述する被写体載置部9a(図2参照)の中心を通る第2軸線52周りの第2回転方向に被写体90を回転させる。なお、第2回転機構9は、第1回転機構7によって、第1軸線51周りの第1回転方向に回転させられる。そのため、第1回転機構7によって第2回転機構9が回転された際の角度によって、第2軸線52が延びる方向は変化し得る。 The second rotation mechanism 9 is configured to rotate the subject 90 and the multiple gratings relative to each other in a rotational direction around the X-ray irradiation axis 50. Specifically, the second rotation mechanism 9 rotates the subject 90 in a rotational direction around the X-ray irradiation axis 50, thereby rotating the subject 90 relative to the multiple gratings. When facing the X-ray source 1, the second rotation mechanism 9 rotates the subject 90 in a second rotational direction around a second axis 52 that is collinear with the X-ray irradiation axis 50 and passes through the center of the subject support unit 9a (see Figure 2), described below. The second rotation mechanism 9 is rotated in a first rotational direction around the first axis 51 by the first rotation mechanism 7. Therefore, the direction in which the second axis 52 extends can change depending on the angle at which the second rotation mechanism 9 is rotated by the first rotation mechanism 7.
表示部10は、画像処理部81が生成したX線位相コントラスト画像40を表示する。また、本実施形態では、表示部10は、第1投影画像47(図13参照)と、第2投影画像48(図15参照)とを表示するように構成されている。表示部10は、たとえば、液晶モニタを含む。 The display unit 10 displays the X-ray phase contrast image 40 generated by the image processing unit 81. In this embodiment, the display unit 10 is configured to display a first projection image 47 (see Figure 13) and a second projection image 48 (see Figure 15). The display unit 10 includes, for example, a liquid crystal monitor.
入力受付部11は、操作者の操作入力を受け付けるように構成されている。入力受付部11は、たとえば、キーボードやマウスなどの入力デバイスを含む。 The input reception unit 11 is configured to receive operational input from the operator. The input reception unit 11 includes input devices such as a keyboard and a mouse.
格子位置調整機構12は、第1格子3を、X方向、Y方向、Z方向、Z方向の軸線周りの回転方向Rz(図3参照)、X方向の軸線周りの回転方向Rx(図3参照)、および、Y方向の軸線周りの回転方向Ry(図3参照)に移動可能に構成されている。 The grating position adjustment mechanism 12 is configured to be able to move the first grating 3 in the X direction, Y direction, Z direction, a rotational direction Rz around the Z axis (see Figure 3), a rotational direction Rx around the X axis (see Figure 3), and a rotational direction Ry around the Y axis (see Figure 3).
(第1回転機構および第2回転機構)
次に、図2を参照して、本実施形態による第1回転機構7、および、第2回転機構9の構成について説明する。
(First Rotation Mechanism and Second Rotation Mechanism)
Next, the configurations of the first rotation mechanism 7 and the second rotation mechanism 9 according to this embodiment will be described with reference to FIG.
第1回転機構7は、載置部7aと、載置部7aを第1軸線51の周りに回転させる駆動部7bと、載置部7aを回転させる際の原点を検知する原点センサ(図示せず)とを備える。載置部7aは、上面視において、円形形状を有する。また、載置部7aのZ1方向側には、第2回転機構9が載置される載置面7cが設けられている。本実施形態では、第1回転機構7は、載置部7a(載置面7c)に、第2回転機構9が載置されることにより、第2回転機構9を保持する。なお、図2に示す例では、第1軸線51は、Z方向に延びる軸線である。 The first rotation mechanism 7 includes a mounting portion 7a, a drive unit 7b that rotates the mounting portion 7a around the first axis 51, and an origin sensor (not shown) that detects the origin when rotating the mounting portion 7a. The mounting portion 7a has a circular shape when viewed from above. A mounting surface 7c on which the second rotation mechanism 9 is mounted is provided on the Z1 direction side of the mounting portion 7a. In this embodiment, the first rotation mechanism 7 holds the second rotation mechanism 9 by placing the second rotation mechanism 9 on the mounting portion 7a (mounting surface 7c). In the example shown in FIG. 2, the first axis 51 is an axis extending in the Z direction.
本実施形態では、第1回転機構7は、第2回転機構9を着脱可能に保持するように構成されている。また、載置面7cには、後述する第2回転機構9の係合部9eと係合する凹部7dが設けられている。凹部7dは、載置面7cの回転中心となる位置に設けられている。 In this embodiment, the first rotation mechanism 7 is configured to detachably hold the second rotation mechanism 9. The mounting surface 7c is provided with a recess 7d that engages with an engaging portion 9e of the second rotation mechanism 9, which will be described later. The recess 7d is located at the center of rotation of the mounting surface 7c.
図2に示すように、第2回転機構9は、被写体載置部9aと、駆動部9bと、駆動力伝達部材9cと、支持部材9dと、を備える。 As shown in Figure 2, the second rotation mechanism 9 comprises a subject placement section 9a, a drive section 9b, a drive force transmission member 9c, and a support member 9d.
被写体載置部9aは、被写体90(図1参照)が載置される。本実施形態では、被写体載置部9aは、X線の透過率が金属よりも大きく、X線の散乱度合いが金属よりも小さい樹脂材料により形成されている。なお、被写体90が載置されるとは、被写体90が被写体載置部9a上に置かれることのみならず、被写体載置部9aに張り付けることなどにより固定されることを含む。 The subject 90 (see Figure 1) is placed on the subject placement section 9a. In this embodiment, the subject placement section 9a is made of a resin material that has a higher X-ray transmittance than metal and a lower degree of X-ray scattering than metal. Note that placing the subject 90 on the subject placement section 9a does not only mean that the subject 90 is placed on the subject placement section 9a, but also means that the subject 90 is fixed to the subject placement section 9a by, for example, adhering it to the subject placement section 9a.
被写体載置部9aは、駆動力伝達部材9cを介して駆動部9bと接続されている。また、被写体載置部9aは、駆動部9bの回転が駆動力伝達部材9cを介して伝達されることにより回転される。The subject placement section 9a is connected to the drive section 9b via a drive force transmission member 9c. The subject placement section 9a is rotated by the rotation of the drive section 9b being transmitted via the drive force transmission member 9c.
駆動部9bは、被写体載置部9aを回転させる駆動力を付与するように構成されている。駆動部9bは、被写体載置部9aから離間し、かつ、X線の照射範囲外となる位置に設けられている。具体的には、図2に示すように、駆動部9bは、被写体載置部9aからZ2方向側に離間した位置に設けられている。駆動部9bは、駆動力を発生させるモータと、プーリーとを含む。 The drive unit 9b is configured to apply a drive force to rotate the subject placement unit 9a. The drive unit 9b is located away from the subject placement unit 9a and outside the X-ray irradiation range. Specifically, as shown in FIG. 2, the drive unit 9b is located away from the subject placement unit 9a in the Z2 direction. The drive unit 9b includes a motor that generates a drive force and a pulley.
駆動力伝達部材9cは、駆動部9bから付与された駆動力によって被写体載置部9aを回転させるように構成されている。駆動力伝達部材9cは、ゴム材料により形成されている。 The driving force transmission member 9c is configured to rotate the subject placement unit 9a using the driving force applied from the drive unit 9b. The driving force transmission member 9c is made of a rubber material.
支持部材9dは、樹脂材料により形成されている。また、支持部材9dは、一方側において被写体載置部9aを回転可能に支持するように構成されている。支持部材9dは、Z1方向側において、被写体載置部9aを回転可能に保持している。 The support member 9d is made of a resin material. The support member 9d is configured to rotatably support the subject placement section 9a on one side. The support member 9d rotatably holds the subject placement section 9a on the Z1 side.
また、本実施形態では、支持部材9dには、第2回転機構9が第1回転機構7に保持された際に、被写体載置部9aの表面上であり、かつ、被写体載置部9aの回転中心を通る鉛直線と、第1軸線51とが、同一直線状となるように第1回転機構7と係合する係合部9eが設けられている。 In addition, in this embodiment, the support member 9d is provided with an engagement portion 9e that engages with the first rotation mechanism 7 so that when the second rotation mechanism 9 is held by the first rotation mechanism 7, a vertical line that is on the surface of the subject placement portion 9a and passes through the center of rotation of the subject placement portion 9a and the first axis 51 are aligned in the same straight line.
(格子位置調整機構)
図3に示すように、格子位置調整機構12は、X方向直動機構12aと、Z方向直動機構12bと、Y方向直動機構12cと、直動機構接続部12dと、ステージ支持部駆動部12eと、ステージ支持部12fと、ステージ駆動部12gと、ステージ12hと、を含む。
(Grid position adjustment mechanism)
As shown in FIG. 3, the grating position adjustment mechanism 12 includes an X-direction linear motion mechanism 12a, a Z-direction linear motion mechanism 12b, a Y-direction linear motion mechanism 12c, a linear motion mechanism connection unit 12d, a stage support unit drive unit 12e, a stage support unit 12f, a stage drive unit 12g, and a stage 12h.
X方向直動機構12a、Z方向直動機構12b、および、Y方向直動機構12cは、それぞれ、X方向、Z方向、および、Y方向に移動可能に構成されている。X方向直動機構12a、Z方向直動機構12b、および、Y方向直動機構12cは、たとえば、ステッピングモータなどを含む。格子位置調整機構12は、X方向直動機構12a、Z方向直動機構12b、および、Y方向直動機構12cの動作により、それぞれ、第1格子3を、X方向、Z方向、および、Y方向に移動させるように構成されている。 The X-direction linear motion mechanism 12a, the Z-direction linear motion mechanism 12b, and the Y-direction linear motion mechanism 12c are configured to be movable in the X-direction, Z-direction, and Y-direction, respectively. The X-direction linear motion mechanism 12a, the Z-direction linear motion mechanism 12b, and the Y-direction linear motion mechanism 12c include, for example, stepping motors. The grating position adjustment mechanism 12 is configured to move the first grating 3 in the X-direction, Z-direction, and Y-direction by the operation of the X-direction linear motion mechanism 12a, the Z-direction linear motion mechanism 12b, and the Y-direction linear motion mechanism 12c, respectively.
ステージ支持部12fは、第1格子3を載置させるためのステージ12hを図3の下方(Z2方向)から支持している。ステージ駆動部12gは、ステージ12hをX方向に往復移動させるように構成されている。ステージ12hは、底部がステージ支持部12fに向けて凸曲面状に形成されており、X方向に往復移動されることにより、Y方向の軸線周り(Ry方向)に回動するように構成されている。また、ステージ支持部駆動部12eは、ステージ支持部12fをY方向に往復移動させるように構成されている。また、ステージ支持部12fは底部が直動機構接続部12dに向けて凸曲面状に形成されており、Y方向に往復移動されることにより、X方向の軸線周り(Rx方向)に回動するように構成されている。また、直動機構接続部12dは、Z方向の軸線周り(Rz方向)に回動可能にY方向直動機構12cに設けられている。上記の構成により、格子位置調整機構12では、Y方向直動機構12cの動作により、第1格子3をY方向に縞走査させることができる。The stage support unit 12f supports the stage 12h, on which the first grating 3 is placed, from below (Z2 direction) in Figure 3. The stage driver 12g is configured to reciprocate the stage 12h in the X direction. The bottom of the stage 12h is formed as a convex curved surface facing the stage support unit 12f, and is configured to rotate around the Y axis (Ry direction) as it moves back and forth in the X direction. The stage support driver 12e is configured to reciprocate the stage support unit 12f in the Y direction. The bottom of the stage support unit 12f is formed as a convex curved surface facing the linear motion mechanism connector 12d, and is configured to rotate around the X axis (Rx direction) as it moves back and forth in the Y direction. The linear motion mechanism connector 12d is attached to the Y-direction linear motion mechanism 12c so as to be rotatable around the Z axis (Rz direction). With the above configuration, the grating position adjustment mechanism 12 can cause the first grating 3 to perform stripe scanning in the Y direction by the operation of the Y-direction linear motion mechanism 12c.
(X線位相コントラスト画像を生成する構成)
次に、図4を参照して、画像処理部81(図1参照)がX線位相コントラスト画像40(図1参照)を生成する構成について説明する。画像処理部81は、X線検出器2(図1参照)によって検出されたX線の強度分布に基づいて取得された強度信号曲線20および強度信号曲線21を用いて、X線位相コントラスト画像40を生成する。X線位相コントラスト画像40は、吸収像、位相微分像、および、暗視野像を含む。また、強度信号曲線20は、被写体90を配置した状態で撮像することにより得られるX線の強度の分布を示す曲線である。また、強度信号曲線21は、被写体90を配置していない状態で撮像することにより得られるX線の強度の分布を示す曲線である。
(Configuration for generating X-ray phase contrast images)
Next, with reference to FIG. 4 , a configuration in which the image processing unit 81 (see FIG. 1 ) generates the X-ray phase contrast image 40 (see FIG. 1 ) will be described. The image processing unit 81 generates the X-ray phase contrast image 40 using intensity signal curves 20 and 21 acquired based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector 2 (see FIG. 1 ). The X-ray phase contrast image 40 includes an absorption image, a differential phase image, and a dark-field image. The intensity signal curve 20 is a curve that indicates the distribution of X-ray intensity obtained by imaging with a subject 90 placed. The intensity signal curve 21 is a curve that indicates the distribution of X-ray intensity obtained by imaging with no subject 90 placed.
図4に示すように、吸収像は、被写体90(図1参照)を配置して撮像した際のX線の平均強度Csと、被写体90を配置せずに撮像した際のX線の平均強度Crとの比によって生成することができる。また、位相微分像は、被写体90を配置した状態で撮像して取得した強度信号曲線20と、被写体90を配置しない状態で撮像して取得した強度信号曲線21との位相差Δφに対して、所定の算出によって求められた数を乗算することにより生成することができる。また、暗視野像は、被写体90を配置せずに撮像した際のVisibility(Vr)と被写体90を配置して撮像した際のVisibility(Vs)との比によって生成することができる。Vrは、強度信号曲線20の振幅Arと平均強度Crとの比によって求めることができる。また、Vsは、強度信号曲線21の振幅Asと平均強度Csとの比によって求めることができる。As shown in FIG. 4, an absorption image can be generated by the ratio of the average X-ray intensity Cs when imaging is performed with the subject 90 (see FIG. 1) in place to the average X-ray intensity Cr when imaging is performed without the subject 90 in place. A differential phase image can be generated by multiplying the phase difference Δφ between the intensity signal curve 20 obtained by imaging with the subject 90 in place and the intensity signal curve 21 obtained by imaging without the subject 90 in place by a number determined by a predetermined calculation. A dark-field image can be generated by the ratio of the visibility (Vr) when imaging is performed without the subject 90 in place to the visibility (Vs) when imaging is performed with the subject 90 in place. Vr can be calculated by the ratio of the amplitude Ar of the intensity signal curve 20 to the average intensity Cr. Vs can be calculated by the ratio of the amplitude As of the intensity signal curve 21 to the average intensity Cs.
(3次元の吸収像、位相微分像、および、暗視野像)
本実施形態では、X線位相イメージングシステム100(図1参照)は、第1回転機構7(図1参照)によって、被写体90を第1軸線51(図2参照)周りの第1回転方向に回転させながら撮像する。したがって、本実施形態では、画像処理部81は、図5に示すように、3次元の吸収像41と、3次元の位相微分像42と、3次元の暗視野像43とを生成する。すなわち、X線位相コントラスト画像40は、3次元の吸収像41と、3次元の位相微分像42と、3次元の暗視野像43とを含む。
(3D absorption image, differential phase image, and dark-field image)
In this embodiment, the X-ray phase contrast imaging system 100 (see FIG. 1 ) captures an image of the subject 90 while rotating it in a first rotation direction around a first axis 51 (see FIG. 2 ) using a first rotation mechanism 7 (see FIG. 1 ). Therefore, in this embodiment, the image processing unit 81 generates a three-dimensional absorption image 41, a three-dimensional differential phase image 42, and a three-dimensional dark-field image 43, as shown in FIG. 5 . That is, the X-ray phase contrast image 40 includes the three-dimensional absorption image 41, the three-dimensional differential phase image 42, and the three-dimensional dark-field image 43.
(被写体の形状および繊維のうねり)
次に、図6および図7を参照して、被写体90の形状、および、被写体90に含まれる繊維90bのうねりについて説明する。
(Subject shape and fiber undulation)
Next, the shape of the subject 90 and the undulations of the fibers 90b contained in the subject 90 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.
図6に示すように、繊維90b(図7参照)を含む被写体90は、板状形状を有している。図6に示す例では、被写体90は、正面視において矩形形状を有する。本実施形態において、被写体90の幅方向をA方向とする。また、被写体90の高さ方向をB方向とする。また、被写体90の厚み方向をC方向とする。なお、被写体90の高さ方向とは、被写体90のうちの最も長い辺が延びる方向である。また、被写体90の厚み方向とは、被写体90のうちの最も短い辺が延びる方向である。また、被写体90の幅方向とは、被写体90の高さ方向および厚み方向の各々と、互いに直交する方向である。 As shown in Figure 6, the subject 90 including fibers 90b (see Figure 7) has a plate-like shape. In the example shown in Figure 6, the subject 90 has a rectangular shape when viewed from the front. In this embodiment, the width direction of the subject 90 is defined as direction A. The height direction of the subject 90 is defined as direction B. The thickness direction of the subject 90 is defined as direction C. The height direction of the subject 90 is the direction in which the longest side of the subject 90 extends. The thickness direction of the subject 90 is the direction in which the shortest side of the subject 90 extends. The width direction of the subject 90 is a direction perpendicular to the height direction and thickness direction of the subject 90.
本実施形態では、たとえば、被写体90は、A方向における機械的強度(引張強度)を向上させるために、平面的なシート状の繊維織布を、A方向に沿った向きに配置して、かつ、C方向に複数積層し、樹脂で固めたものである。したがって、繊維90b(図7参照)は、A方向に沿った向きに配置される。In this embodiment, for example, the subject 90 is made of planar sheet-like woven fiber fabrics oriented along the A direction, stacked in multiple layers along the C direction, and solidified with resin in order to improve the mechanical strength (tensile strength) in the A direction. Therefore, the fibers 90b (see Figure 7) are oriented along the A direction.
ここで、被写体90のうち、所定の高さにおけるAC断面を、被写体90の厚み方向断面90aとする。 Here, the AC cross section of the subject 90 at a predetermined height is defined as the thickness direction cross section 90a of the subject 90.
図7に示す繊維90bは、被写体90に含まれる繊維のうちの、被写体90の厚み方向においてうねっている繊維を表している。図7に示すように、厚み方向断面90aにおいて、繊維90bがうねっている場合、被写体90の幅方向(A方向)における引張強度が低下する。なお、本明細書において、繊維90bのうねりとは、被写体90の厚み方向において、繊維90bがサイン波状(S字状)にうねること、および、被写体90の厚み方向に繊維90bが向くことを意味する。なお、図7では、便宜的に、被写体90に含まれる繊維90bを1本だけ図示しているが、実際には、被写体90には、複数の繊維が含まれる。 The fibers 90b shown in Figure 7 represent fibers contained in the subject 90 that are undulating in the thickness direction of the subject 90. As shown in Figure 7, when the fibers 90b are undulating in the thickness direction cross section 90a, the tensile strength of the subject 90 in the width direction (direction A) is reduced. Note that in this specification, the undulation of the fibers 90b means that the fibers 90b undulate in a sine wave (S-shape) in the thickness direction of the subject 90, and that the fibers 90b are oriented in the thickness direction of the subject 90. Note that, for convenience, Figure 7 shows only one fiber 90b contained in the subject 90, but in reality, the subject 90 contains multiple fibers.
図8に示す暗視野像43は、被写体90(図6参照)の厚み方向に沿った方向の厚み方向断面90a(図6参照)を画像化した像である。なお、図8に示す暗視野像43は、厚み方向断面90aの暗視野像のうち、一部の領域を拡大した暗視野像である。 The dark-field image 43 shown in Figure 8 is an image of a thickness cross section 90a (see Figure 6) along the thickness direction of the subject 90 (see Figure 6). Note that the dark-field image 43 shown in Figure 8 is an enlarged dark-field image of a partial region of the dark-field image of the thickness cross section 90a.
被写体90の厚み方向断面90aにおいて繊維90bがうねっている場合、暗視野像43aの矩形60で囲んだ領域に示すように、被写体90(図1参照)の中央部分に、サイン波状にうねった白い部分が写る。この場合、被写体90のAB面内における機械的強度(A方向における引張強度)が低下する。If the fibers 90b are undulating in the thickness cross section 90a of the subject 90, a sine wave-like undulating white area will appear in the center of the subject 90 (see Figure 1), as shown in the area surrounded by rectangle 60 in the dark field image 43a. In this case, the mechanical strength (tensile strength in the A direction) of the subject 90 in the AB plane will be reduced.
そこで、本実施形態では、X線位相イメージングシステム100(図1参照)は、被写体90に含まれる繊維のうち、被写体90の厚み方向に向く繊維90bを抽出するように構成されている。 Therefore, in this embodiment, the X-ray phase imaging system 100 (see Figure 1) is configured to extract fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 from the fibers contained in the subject 90.
(フィルタ処理)
具体的には、フィルタ処理部82(図1参照)が、暗視野像43に対してフィルタ処理を行うことにより、被写体90に含まれる繊維のうち、被写体90の厚み方向に向く繊維90bを抽出する。具体的には、フィルタ処理部82は、ユーザによって選択された断面が写る暗視野像43に対してフィルタ処理を行う。したがって、ユーザは、所望する断面の画像を選択することにより、所望する断面における繊維90bを抽出することができる。本実施形態では、ユーザが、厚み方向断面90aが写る暗視野像43を選択した場合の例を示す。
(filter processing)
Specifically, the filter processing unit 82 (see FIG. 1 ) performs a filter process on the dark-field image 43 to extract fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 from among the fibers contained in the subject 90. Specifically, the filter processing unit 82 performs a filter process on the dark-field image 43 that captures a cross section selected by the user. Therefore, the user can extract fibers 90b in the desired cross section by selecting an image of the desired cross section. In this embodiment, an example is shown in which the user selects the dark-field image 43 that captures a thickness direction cross section 90a.
図9に示すように、フィルタ処理部82は、暗視野像43(図8参照)の所定の断面に対して、被写体90に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分44(図10参照)を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、所定の断面におけるフィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うように構成されている。本実施形態では、フィルタ処理部82は、所定の断面としての被写体90の厚み方向に沿った方向の厚み方向断面90a(図6参照)における線状部分44を抽出するように構成されている。具体的には、フィルタ処理部82は、厚み方向断面90aにおける、被写体90の厚み方向を含む所定の角度範囲内において、フィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して、フィルタ処理を行うように構成されている。なお、フィルタの角度とは、ガボールフィルタによって抽出する線状部分44を決定するためのパラメータである。図9に示す例では、フィルタの角度を、矩形30に示される直線部分31によって図示している。本実施形態では、直線部分31が縦向きの場合を、0(ゼロ)度とし、反時計回りの方向をプラスの回転角度、時計回りの回転方向をマイナスの回転角度とする。As shown in FIG. 9, the filter processing unit 82 is configured to perform filtering using a filter that extracts linear portions 44 (see FIG. 10) extending along a predetermined direction included in the subject 90 on a predetermined cross section of the dark-field image 43 (see FIG. 8), at multiple angles where the filter angle is different on the predetermined cross section. In this embodiment, the filter processing unit 82 is configured to extract linear portions 44 on a thickness cross section 90a (see FIG. 6) along the thickness direction of the subject 90 as the predetermined cross section. Specifically, the filter processing unit 82 is configured to perform filtering on multiple angles where the filter angle is different on the thickness cross section 90a within a predetermined angle range including the thickness direction of the subject 90. The filter angle is a parameter for determining the linear portions 44 to be extracted by the Gabor filter. In the example shown in FIG. 9, the filter angle is illustrated by the straight line portion 31 shown in the rectangle 30. In this embodiment, when the straight portion 31 is vertically oriented, it is set to 0 (zero) degrees, a counterclockwise direction is set to a positive rotation angle, and a clockwise direction is set to a negative rotation angle.
本実施形態では、フィルタ処理部82は、フィルタとして、たとえば、ガボールフィルタを用いたフィルタ処理を行うように構成されている。ガボールフィルタとは、画像に含まれる線状部分のうち、フィルタの角度に沿った方向の線状部分を抽出するフィルタである。 In this embodiment, the filter processing unit 82 is configured to perform filtering using, for example, a Gabor filter. A Gabor filter is a filter that extracts linear portions of an image that are oriented along the angle of the filter.
図9に示すグラフ61は、暗視野像43(図8参照)に対してフィルタ処理を行った際の、所定の画素における画素値の変化を示すグラフである。グラフ61は、横軸がフィルタの角度であり、縦軸が画素値である。Graph 61 shown in Figure 9 is a graph showing the change in pixel value at a specified pixel when filter processing is performed on the dark-field image 43 (see Figure 8). In graph 61, the horizontal axis represents the filter angle and the vertical axis represents the pixel value.
図9に示す例では、フィルタの角度を、-67.5度、-45度、-22.5度、0度、22.5度、45度、67.5度、および、90度に変化させた場合の画素値を取得した。グラフ61に示す第1プロット62aは、フィルタの角度が-67.5度の場合の画素値を示している。また、第2プロット62bは、フィルタの角度が-45度の場合の画素値を示している。また、第3プロット62cは、フィルタの角度が-22.5度の場合の画素値を示している。また、第4プロット62dは、フィルタの角度が0度の場合の画素値を示している。また、第5プロット62eは、フィルタの角度が22.5度の場合の画素値を示している。また、第6プロット62fは、フィルタの角度が45度の場合の画素値を示している。また、第7プロット62gは、フィルタの角度が67.5度の場合の画素値を示している。また、第8プロット62hは、フィルタの角度が90度の場合の画素値を示している。 In the example shown in Figure 9, pixel values were obtained when the filter angle was changed to -67.5 degrees, -45 degrees, -22.5 degrees, 0 degrees, 22.5 degrees, 45 degrees, 67.5 degrees, and 90 degrees. The first plot 62a in the graph 61 shows pixel values when the filter angle is -67.5 degrees. The second plot 62b shows pixel values when the filter angle is -45 degrees. The third plot 62c shows pixel values when the filter angle is -22.5 degrees. The fourth plot 62d shows pixel values when the filter angle is 0 degrees. The fifth plot 62e shows pixel values when the filter angle is 22.5 degrees. The sixth plot 62f shows pixel values when the filter angle is 45 degrees. The seventh plot 62g shows pixel values when the filter angle is 67.5 degrees. An eighth plot 62h shows pixel values when the filter angle is 90 degrees.
図9に示すように、フィルタの角度を異ならせた場合、被写体90の繊維90b(図7参照)の方向に応じて、画素値が変化する。具体的には、被写体90の繊維90bが向く方向とフィルタの角度との差異が小さくなるにつれて、画素値が大きくなる。図9に示す例では、フィルタの角度が-67.5度付近の画素値が最も大きくなっている。As shown in Figure 9, when the filter angle is changed, the pixel value changes depending on the direction of the fibers 90b (see Figure 7) of the subject 90. Specifically, the pixel value increases as the difference between the direction in which the fibers 90b of the subject 90 are oriented and the filter angle decreases. In the example shown in Figure 9, the pixel value is greatest when the filter angle is around -67.5 degrees.
グラフ61に示す曲線63は、第1プロット62a~第8プロット62hをサイン関数でフィッティングすることにより得られる曲線である。グラフ61に示す曲線63の最大値が、その画素における被写体90に含まれる線状部分44が向いている方向(角度)である。したがって、フィッティングにより得られた曲線63に基づいて、線状部分44が向いている角度を取得することができる。フィルタ処理部82は、暗視野像43(図8参照)の各画素に対して、同様のフィルタ処理を行い、被写体90に含まれる線状部分44の方向(角度)を取得する。 The curve 63 shown in graph 61 is a curve obtained by fitting the first plot 62a to the eighth plot 62h with a sine function. The maximum value of the curve 63 shown in graph 61 is the direction (angle) of the linear portion 44 included in the subject 90 at that pixel. Therefore, the angle of the linear portion 44 can be obtained based on the curve 63 obtained by fitting. The filter processing unit 82 performs a similar filter process on each pixel of the dark-field image 43 (see Figure 8) to obtain the direction (angle) of the linear portion 44 included in the subject 90.
(線状部分画像)
本実施形態では、図10に示すように、フィルタ処理部82(図1参照)は、暗視野像43に対してフィルタの角度を異ならせてフィルタ処理を行うことにより、複数の線状部分44を取得する。具体的には、1つの暗視野像43に対して、フィルタの角度を異ならせて、複数回のフィルタ処理を行うことにより、複数の線状部分44を取得する。
(Linear part image)
10 , in this embodiment, the filtering processing unit 82 (see FIG. 1 ) performs filtering on the dark-field image 43 at different filter angles to acquire multiple linear segments 44. Specifically, the filtering processing is performed multiple times on one dark-field image 43 at different filter angles to acquire multiple linear segments 44.
第1線状部分44aは、暗視野像43に対して、角度が-45度のフィルタによってフィルタ処理することにより得られる線状部分44である。すなわち、第1線状部分44aは、暗視野像43に写る線状部分44のうち、-45度の方向に沿って延びる部分である。 The first linear portion 44a is a linear portion 44 obtained by filtering the dark-field image 43 with a filter having an angle of -45 degrees. In other words, the first linear portion 44a is the portion of the linear portion 44 appearing in the dark-field image 43 that extends in the -45-degree direction.
第2線状部分44bは、暗視野像43に対して、角度が-22.5度のフィルタによってフィルタ処理することにより得られる線状部分44である。すなわち、第2線状部分44bは、暗視野像43に写る線状部分44のうち、-22.5度の方向に沿って延びる部分である。 The second linear portion 44b is a linear portion 44 obtained by filtering the dark-field image 43 with a filter having an angle of -22.5 degrees. In other words, the second linear portion 44b is the portion of the linear portion 44 appearing in the dark-field image 43 that extends in the -22.5-degree direction.
第3線状部分44cは、暗視野像43に対して、角度が0度のフィルタによってフィルタ処理することにより得られる線状部分44である。すなわち、第3線状部分44cは、暗視野像43に写る線状部分44のうち、0度の方向に沿って延びる部分である。 The third linear portion 44c is a linear portion 44 obtained by filtering the dark-field image 43 with a filter having an angle of 0 degrees. In other words, the third linear portion 44c is the portion of the linear portion 44 appearing in the dark-field image 43 that extends along the 0-degree direction.
なお、図10に示す例では、便宜的に、フィルタの角度が-45度、-22.5度、および、0度の場合の線状部分44(第1線状部分44a~第3線状部分44c)を図示している。実際には、フィルタ処理部82は、フィルタの角度が0度を中心として、所定の角度範囲において角度を異ならせフィルタによってフィルタ処理を行う。たとえば、フィルタ処理部82は、暗視野像43に対して、-45度、-22.5度、0度、22.5度、および、45度の角度のフィルタを適用し、線状部分44を取得する。 In the example shown in Figure 10, for convenience, the linear portions 44 (first linear portion 44a to third linear portion 44c) are shown when the filter angles are -45 degrees, -22.5 degrees, and 0 degrees. In reality, the filter processing unit 82 performs filtering using filters with angles varying within a predetermined angle range, with 0 degrees as the center. For example, the filter processing unit 82 applies filters with angles of -45 degrees, -22.5 degrees, 0 degrees, 22.5 degrees, and 45 degrees to the dark-field image 43 to obtain the linear portions 44.
図10に示すように、線状部分画像生成部83(図1参照)は、フィルタ処理部82によって抽出された、繊維90b(図7参照)に対応する複数の線状部分44に基づいて、線状部分画像45を生成するように構成されている。具体的には、線状部分画像生成部83は、フィルタ処理部82によって抽出された複数の線状部分44を積算することにより、線状部分画像45を生成するように構成されている。なお、本実施形態では、線状部分画像生成部83は、積算処理として、複数の線状部分44の対応する位置の画素において、最も高い画素値を、線状部分画像45の画素値とする処理を行うように構成されている。線状部分画像生成部83は、線状部分44の全ての画素に対して同様の処理を行うことにより、線状部分画像45を生成する。 As shown in FIG. 10, the linear portion image generation unit 83 (see FIG. 1) is configured to generate a linear portion image 45 based on multiple linear portions 44 corresponding to fibers 90b (see FIG. 7) extracted by the filter processing unit 82. Specifically, the linear portion image generation unit 83 is configured to generate the linear portion image 45 by integrating the multiple linear portions 44 extracted by the filter processing unit 82. Note that in this embodiment, the linear portion image generation unit 83 is configured to perform the integration process by taking the highest pixel value among pixels at corresponding positions of the multiple linear portions 44 as the pixel value of the linear portion image 45. The linear portion image generation unit 83 generates the linear portion image 45 by performing the same process on all pixels of the linear portion 44.
(角度に応じた重み付け)
ここで、上記のような積算処理を行った場合、複数の線状部分44のうちの最も画素値が高い値を線状部分画像45の画素値とするため、線状部分画像45において、線状部分44の角度の情報が失われる。したがって、ユーザが線状部分画像45を確認したとしても、被写体90(図1参照)のAB面内の機械的強度が低下している部分を一見して容易に把握することが困難である。そこで、本実施形態では、線状部分画像生成部83は、被写体90の厚み方向の重みが最も大きくなるように、線状部分44に対して重み付けを行うように構成されている。具体的には、線状部分画像生成部83は、互いに異なる角度のフィルタを用いた処理によって得られる線状部分44の信号値(画素値)に対して、角度に応じた重み付けを行うとともに、被写体90の厚み方向の角度の重み付けが最も大きくなるように重み付けを行うように構成されている。本実施形態では、線状部分画像生成部83は、被写体90の厚み方向の重みを最も大きくするため、複数の線状部分44の各々に対して、角度に応じた余弦(コサイン)の値によって、線状部分44の信号値の重み付けを行う。そして、線状部分画像生成部83は、角度に応じた余弦の値によって重み付けした後の複数の線状部分に対して積算処理を行うことにより、線状部分画像45を生成する。これにより、線状部分画像45において、被写体90の厚み方向に向く繊維90bが強調される。すなわち、線状部分画像45は、被写体90の厚み方向に向く繊維90bが強調された画像である。
(Weighting according to angle)
Here, when the above-described integration process is performed, the highest pixel value among the multiple linear portions 44 is set as the pixel value of the linear portion image 45, and therefore, information about the angle of the linear portion 44 is lost in the linear portion image 45. Therefore, even if a user checks the linear portion image 45, it is difficult to easily identify at a glance the portion of the subject 90 (see FIG. 1 ) in the AB plane where the mechanical strength is reduced. Therefore, in this embodiment, the linear portion image generation unit 83 is configured to weight the linear portions 44 so that the weight in the thickness direction of the subject 90 is maximized. Specifically, the linear portion image generation unit 83 is configured to weight the signal values (pixel values) of the linear portions 44 obtained by processing using filters with different angles according to the angle, and to weight the signal values (pixel values) so that the weight in the thickness direction of the subject 90 is maximized. In this embodiment, the linear portion image generation unit 83 weights the signal values of the multiple linear portions 44 by a cosine value corresponding to the angle, in order to maximize the weight in the thickness direction of the subject 90. Then, the linear portion image generation unit 83 generates a linear portion image 45 by performing an integration process on the multiple linear portions after weighting by the cosine value corresponding to the angle. As a result, the fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 are emphasized in the linear portion image 45. In other words, the linear portion image 45 is an image in which the fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 are emphasized.
(複数の暗視野像)
本実施形態によるX線位相イメージングシステム100(図1参照)が撮像する暗視野像43(図5参照)は、被写体90(図1参照)に含まれる繊維のうち、複数の格子が延びる方向と交差する方向に延びる繊維90b(図7参照)が画像化されたものである。したがって、被写体90の向きによっては、暗視野像43において画像化されない繊維が生じ得る。
(Multiple dark field images)
The dark-field image 43 (see FIG. 5) captured by the X-ray phase imaging system 100 (see FIG. 1) according to this embodiment is an image of fibers 90b (see FIG. 7) that extend in a direction intersecting the direction in which the plurality of gratings extend, among the fibers contained in the subject 90 (see FIG. 1). Therefore, depending on the orientation of the subject 90, some fibers may not be imaged in the dark-field image 43.
そこで、本実施形態では、画像処理部81(図1参照)は、第2回転機構9(図1参照)によって、第1軸線51(図2参照)周りの第1回転方向に複数の格子に対する被写体90の向きを変更して取得した複数の暗視野像43を生成するように構成されている。 Therefore, in this embodiment, the image processing unit 81 (see Figure 1) is configured to generate multiple dark field images 43 obtained by changing the orientation of the subject 90 relative to the multiple gratings in a first rotation direction around the first axis 51 (see Figure 2) using the second rotation mechanism 9 (see Figure 1).
図11に示す例は、被写体90の角度を、0度、45度、および、90度に変更して撮像することにより生成された、第1暗視野像43b~第3暗視野像43dである。なお、被写体90の角度とは、複数の格子の格子方向に対する被写体90の相対的な角度である。本実施形態では、被写体90の角度は、Z1方向に沿う方向を基準(0度)とし、反時計回りの方向をプラスの回転角度、時計回りの方向をマイナスの回転角度とした角度である。なお、図11に示す例では、便宜的に、第2暗視野像43cおよび第3暗視野像43dの向きを、第1暗視野像43bの向きと揃うように、各画像を回転させた状態で図示している。また、図11に示す例では、便宜的に、被写体90の角度を0度、45度、および、90に変更した例を示している。しかしながら、被写体90の繊維90b(図7参照)の分布を詳細に確認したい場合には、被写体90の角度を、0度、22.5度、45度、67.5度、90度、-67.5度、-45度、および、-22.5度に変更して撮像することが好ましい。 The example shown in Figure 11 shows the first dark-field image 43b to the third dark-field image 43d, generated by capturing images of the subject 90 at angles of 0 degrees, 45 degrees, and 90 degrees. The angle of the subject 90 refers to the relative angle of the subject 90 with respect to the lattice direction of the multiple lattices. In this embodiment, the angle of the subject 90 is determined by taking the Z1 direction as the reference (0 degrees), with a counterclockwise direction being a positive rotation angle, and a clockwise direction being a negative rotation angle. For convenience, the example shown in Figure 11 illustrates the second dark-field image 43c and the third dark-field image 43d rotated so that their orientations are aligned with the orientation of the first dark-field image 43b. For convenience, the example shown in Figure 11 illustrates examples in which the angle of the subject 90 is changed to 0 degrees, 45 degrees, and 90 degrees. However, if you want to check the distribution of fibers 90b (see Figure 7) of subject 90 in detail, it is preferable to change the angle of subject 90 to 0 degrees, 22.5 degrees, 45 degrees, 67.5 degrees, 90 degrees, -67.5 degrees, -45 degrees, and -22.5 degrees and take images.
第1暗視野像43bは、被写体90の角度が0度の場合の暗視野像43である。また、第2暗視野像43cは、被写体90の角度が45度の場合の暗視野像43である。また、第3暗視野像43dは、被写体90の角度が90度の場合の暗視野像43である。 The first dark-field image 43b is the dark-field image 43 when the angle of the subject 90 is 0 degrees. The second dark-field image 43c is the dark-field image 43 when the angle of the subject 90 is 45 degrees. The third dark-field image 43d is the dark-field image 43 when the angle of the subject 90 is 90 degrees.
図11に示すように、被写体90の角度に応じて、各暗視野像43において画像化される繊維が異なる。 As shown in Figure 11, different fibers are imaged in each dark field image 43 depending on the angle of the subject 90.
(合成抽出画像)
そこで、本実施形態では、図12に示すように、フィルタ処理部82(図1参照)は、複数の暗視野像43(図11参照)の各々に対して、ガボールフィルタを用いたフィルタ処理を行うように構成されている。フィルタ処理部82は、第1暗視野像43b~第3暗視野像43dの各々に対して、フィルタの角度を異ならせてフィルタ処理を行い、また、角度に応じた余弦の値で重み付けを行うことにより、第1線状部分画像45a~第3線状部分画像45cを取得する。なお、図12に示す例では、便宜的に、第2線状部分画像45b、および、第3線状部分画像45cの向きを、第1線状部分画像45aの向きと揃うように、各画像を回転させた状態で図示している。
(Synthetic extracted image)
Therefore, in this embodiment, as shown in Fig. 12, the filter processing unit 82 (see Fig. 1) is configured to perform filtering using a Gabor filter on each of the multiple dark-field images 43 (see Fig. 11). The filter processing unit 82 performs filtering on each of the first to third dark-field images 43b to 43d at different filter angles and weights the images with cosine values corresponding to the angles, thereby obtaining first to third linear partial images 45a to 45c. Note that, for convenience, the example shown in Fig. 12 illustrates the second linear partial image 45b and the third linear partial image 45c rotated so that their orientations are aligned with the orientation of the first linear partial image 45a.
第1線状部分画像45aは、第1暗視野像43bに対してフィルタ処理を行って得られた線状部分画像45である。また、第2線状部分画像45bは、第2暗視野像43cに対してフィルタ処理を行って得られた線状部分画像45である。また、第3線状部分画像45cは、第3暗視野像43dに対してフィルタ処理を行って得られた線状部分画像45である。 The first linear segment image 45a is a linear segment image 45 obtained by performing filter processing on the first dark-field image 43b. The second linear segment image 45b is a linear segment image 45 obtained by performing filter processing on the second dark-field image 43c. The third linear segment image 45c is a linear segment image 45 obtained by performing filter processing on the third dark-field image 43d.
本実施形態では、図12に示すように、線状部分画像生成部83(図1参照)は、フィルタ処理部82(図1参照)が複数の暗視野像43の各々に対してフィルタを用いたフィルタ処理を行うことにより得られた複数の線状部分44に基づいて生成された複数の線状部分画像45を合成した合成抽出画像46を生成するように構成されている。本実施形態では、線状部分画像生成部83は、複数の線状部分画像45を積算することにより、合成抽出画像46を生成するように構成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 12, the linear portion image generation unit 83 (see FIG. 1) is configured to generate a composite extracted image 46 by combining a plurality of linear portion images 45 generated based on a plurality of linear portions 44 obtained by the filter processing unit 82 (see FIG. 1) performing filtering using a filter on each of a plurality of dark-field images 43. In this embodiment, the linear portion image generation unit 83 is configured to generate a composite extracted image 46 by accumulating a plurality of linear portion images 45.
(第1投影画像および第2投影画像)
ここで、暗視野像43(図8参照)は、被写体90(図1参照)の厚み方向断面90a(図6参照)を画像化した断面図である。そのため、被写体90の厚みが小さい場合などには、被写体90の厚み方向に延びる繊維90b(図7参照)の状態を一見して把握することが困難である。
(First Projected Image and Second Projected Image)
Here, the dark-field image 43 (see FIG. 8) is a cross-sectional image of a thickness direction cross section 90a (see FIG. 6) of the subject 90 (see FIG. 1). Therefore, when the thickness of the subject 90 is small, it is difficult to grasp at a glance the state of the fibers 90b (see FIG. 7) extending in the thickness direction of the subject 90.
そこで、本実施形態では、図13に示すように、投影画像生成部84(図1参照)は、被写体90の厚み方向(C方向)に沿った方向に暗視野像43を投影した第1投影画像47を生成するように構成されている。第1投影画像47は、被写体90の厚み方向に沿った方向における線状部分44の分布を表した画像である。投影画像生成部84は、線状部分画像45を、被写体90の厚み方向(C方向)と、被写体90の面内方向(A方向)とに投影することにより、第1投影画像47を生成するように構成されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 13, the projection image generation unit 84 (see FIG. 1) is configured to generate a first projection image 47 by projecting the dark-field image 43 in a direction along the thickness direction (direction C) of the subject 90. The first projection image 47 is an image that represents the distribution of the linear portions 44 in a direction along the thickness direction of the subject 90. The projection image generation unit 84 is configured to generate the first projection image 47 by projecting the linear portion image 45 in the thickness direction (direction C) of the subject 90 and in the in-plane direction (direction A) of the subject 90.
(ベクトル平均投影画像)
図13に示す第1投影画像47は、被写体90(図1参照)の厚み方向に沿った方向に延びる線状部分44(図10参照)の角度と、合成抽出画像46(図12参照)の画素値とに基づくベクトルを平均してC方向に投影したベクトル平均投影画像47aである。ベクトル平均投影画像47aは、被写体90(図1参照)に含まれる線状部分44を、凡例70に示すように、角度に応じて表示態様を異ならせた画像である。凡例70は、角度が0度~90度の範囲において、赤色、紫色、青色、および、水色となるように段階的に色が変化する。また、90度~180度の範囲において、水色、緑色、黄色、および、赤色となるように、段階的に色が変化する。
(Vector average projection image)
The first projection image 47 shown in FIG. 13 is a vector average projection image 47a obtained by averaging vectors based on the angles of linear portions 44 (see FIG. 10) extending in the thickness direction of the subject 90 (see FIG. 1) and the pixel values of the composite extraction image 46 (see FIG. 12) and projecting them in the C direction. The vector average projection image 47a is an image in which the linear portions 44 included in the subject 90 (see FIG. 1) are displayed in different ways depending on the angle, as shown in legend 70. The legend 70 indicates that the color gradually changes from red, purple, blue, and light blue within the angle range of 0 to 90 degrees. Furthermore, the color gradually changes from light blue, green, yellow, and red within the angle range of 90 to 180 degrees.
図13に示すベクトル平均投影画像47aは、全体的に赤色の画像であるが、領域64においては、緑色の線状部分44が含まれる。したがって、領域64には、被写体90の厚み方向(C方向)に沿った方向に向く線状部分44が存在していることがわかる。 The vector average projection image 47a shown in Figure 13 is an image that is red overall, but includes green linear portions 44 in region 64. Therefore, it can be seen that region 64 contains linear portions 44 that are oriented in the thickness direction (direction C) of the subject 90.
したがって、ユーザは、ベクトル平均投影画像47aを確認することにより、X線源1から被写体90を見た場合の、被写体90に含まれる繊維のうち、被写体90の厚み方向に沿った方向の繊維90bの分布(位置および角度)を容易に把握することができる。 Therefore, by checking the vector average projection image 47a, the user can easily understand the distribution (position and angle) of fibers 90b contained in the subject 90 in a direction along the thickness direction of the subject 90 when viewing the subject 90 from the X-ray source 1.
(最大値投影画像)
図14に示す第1投影画像47は、合成抽出画像46(図12参照)の画素値の最大値を、C方向投影した最大値投影画像47bである。凡例71に示すように、最大値投影画像47bは、白色に近づくにつれて線状部分44(図10参照)の配向が大きくなり黒色に近づくにつれて線状部分44の配向が小さくなる。なお、本実施形態では、線状部分44の配向とは、被写体90の厚み方向に沿った方向に向いているか否かを意味している。すなわち、線状部分44が被写体90の厚み方向に沿った方向に向くほど、線状部分44の配向が大きくなる。また、線状部分44が被写体90の厚み方向と直交する方向に向くほど、線状部分44の配向が小さくなる。
(maximum intensity projection image)
The first projection image 47 shown in FIG. 14 is a maximum intensity projection image 47b obtained by projecting the maximum pixel values of the composite extraction image 46 (see FIG. 12) in the C direction. As shown in legend 71, the orientation of the linear portions 44 (see FIG. 10) increases as the color of the maximum intensity projection image 47b approaches white, and decreases as the color of the maximum intensity projection image 47b approaches black. In this embodiment, the orientation of the linear portions 44 refers to whether or not they are oriented in the thickness direction of the subject 90. That is, the more the linear portions 44 are oriented in the thickness direction of the subject 90, the greater the orientation of the linear portions 44. Furthermore, the more the linear portions 44 are oriented in a direction perpendicular to the thickness direction of the subject 90, the less the orientation of the linear portions 44.
図14に示す最大値投影画像47bのうち、領域65においては、白色の線状部分44が含まれる。したがって、領域65には、被写体90の厚み方向(C方向)に沿った方向に向く線状部分44が存在していることがわかる。 In the maximum intensity projection image 47b shown in Figure 14, region 65 contains white linear portions 44. Therefore, it can be seen that region 65 contains linear portions 44 oriented in the thickness direction (direction C) of subject 90.
したがって、ユーザは、最大値投影画像47bを確認することにより、被写体90の厚み方向に沿った方向に向く繊維90bを容易に把握することができる。 Therefore, by checking the maximum intensity projection image 47b, the user can easily identify the fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90.
(第2投影画像)
本実施形態では、図15に示すように、線状部分画像生成部83(図1参照)は、3次元の暗視野像43(図5参照)の被写体90(図1参照)の面内方向における線状部分44(図10参照)を抽出し、被写体90の面内方向に投影した2次元の第2投影画像48を生成するように構成されている。
(Second projected image)
In this embodiment, as shown in Figure 15, the linear portion image generation unit 83 (see Figure 1) is configured to extract a linear portion 44 (see Figure 10) in the in-plane direction of the subject 90 (see Figure 1) of the three-dimensional dark field image 43 (see Figure 5), and generate a two-dimensional second projection image 48 projected in the in-plane direction of the subject 90.
図15に示す第2投影画像48は、被写体90の厚み方向(C方向)と直交する面内(AB面内)における線状部分44の角度と、被写体90の厚み方向断面90aを画像化した暗視野像43に対してフィルタ処理を行った後の複数の線状部分画像に基づいて生成される合成抽出画像の画素値とに基づくベクトル平均を、B方向に投影した画像である。第2投影画像48は、被写体90(図1参照)に含まれる線状部分44を、凡例70に示すように、角度に応じて表示態様を異ならせた画像である。凡例70は、角度が0度~90度の範囲において、赤色、紫色、青色、および、水色となるように段階的に色が変化する。また、90度~180度の範囲において、水色、緑色、黄色、および、赤色となるように、段階的に色が変化する。 The second projection image 48 shown in Figure 15 is an image obtained by projecting in the B direction the vector average based on the angle of the linear portion 44 in a plane (in the AB plane) perpendicular to the thickness direction (C direction) of the subject 90 and the pixel values of a composite extracted image generated based on multiple linear portion images after filtering a dark-field image 43 that visualizes a thickness direction cross section 90a of the subject 90. The second projection image 48 is an image in which the linear portion 44 included in the subject 90 (see Figure 1) is displayed in different ways depending on the angle, as shown in legend 70. Legend 70 indicates that the color gradually changes from red, purple, blue, and light blue within the angle range of 0 to 90 degrees. Additionally, the color gradually changes from light blue, green, yellow, and red within the angle range of 90 to 180 degrees.
図15に示す第2投影画像48は、全体的に赤色の画像であるが、領域66には、青色の線状部分44が含まれる。したがって、領域66には、被写体90の厚み方向と直交する方向(B方向)に向く線状部分44が存在していることがわかる。 The second projection image 48 shown in Figure 15 is an image that is red overall, but region 66 includes blue linear portions 44. Therefore, it can be seen that region 66 contains linear portions 44 that are oriented in a direction perpendicular to the thickness direction of subject 90 (direction B).
したがって、ユーザは、第2投影画像48を確認することにより、X線源1から被写体90を見た場合の、被写体90に含まれる繊維のうちの、被写体90のAB面内における繊維90bの分布(位置および角度)を容易に把握することができる。 Therefore, by checking the second projection image 48, the user can easily understand the distribution (position and angle) of fibers 90b within the AB plane of the subject 90, among the fibers contained in the subject 90, when the subject 90 is viewed from the X-ray source 1.
(暗視野像、第1投影画像、および、第2投影画像の表示)
図16に示すように、表示部10は、吸収像41(図5参照)と、位相微分像42(図5参照)と、暗視野像43とのうち、少なくともいずれかの画像と、第1投影画像47(図13参照)と、第2投影画像48とを表示するように構成されている。本実施形態では、表示部10は、暗視野像43と、第1投影画像47と、第2投影画像48とを、並べて表示するように構成されている。また、図16に示す例では、表示部10は、第1投影画像47として、ベクトル平均投影画像47aと、最大値投影画像47bとを表示している。なお、表示部10は、制御部80(図1参照)の制御に基づいて、暗視野像43と、第1投影画像47(ベクトル平均投影画像47aおよび最大値投影画像47b)と、第2投影画像48とを表示するように構成されている。
(Display of dark-field image, first projection image, and second projection image)
As shown in FIG. 16 , the display unit 10 is configured to display at least one of an absorption image 41 (see FIG. 5 ), a differential phase image 42 (see FIG. 5 ), and a dark-field image 43, a first projection image 47 (see FIG. 13 ), and a second projection image 48. In this embodiment, the display unit 10 is configured to display the dark-field image 43, the first projection image 47, and the second projection image 48 side by side. In the example shown in FIG. 16 , the display unit 10 displays a vector average projection image 47 a and a maximum intensity projection image 47 b as the first projection image 47. The display unit 10 is configured to display the dark-field image 43, the first projection image 47 (the vector average projection image 47 a and the maximum intensity projection image 47 b), and the second projection image 48 under the control of the control unit 80 (see FIG. 1 ).
(投影画像表示処理)
次に、図17を参照して、本実施形態によるX線位相イメージングシステム100(図1参照)が、暗視野像43(図16参照)、ベクトル平均投影画像47a(図16参照)、最大値投影画像47b(図16参照)、および、第2投影画像48(図16参照)を表示部10(図16参照)に表示する処理について説明する。
(Projected image display processing)
Next, referring to Figure 17, we will explain the process by which the X-ray phase imaging system 100 (see Figure 1) according to this embodiment displays the dark-field image 43 (see Figure 16), the vector average projection image 47a (see Figure 16), the maximum intensity projection image 47b (see Figure 16), and the second projection image 48 (see Figure 16) on the display unit 10 (see Figure 16).
ステップ101において、制御部80(図1参照)は、X線源1(図1参照)および第1回転機構7(図1参照)を制御することにより、被写体90(図1参照)と、X線を照射するX線源1とX線源1から照射されたX線を検出するX線検出器2とX線源1とX線検出器2(図1参照)との間に配置された複数の格子とを含む撮像系6とを、X線の照射軸線50(図1参照)と直交する方向周りの回転方向に相対回転させながら複数の撮像角度において撮像する。 In step 101, the control unit 80 (see Figure 1) controls the X-ray source 1 (see Figure 1) and the first rotation mechanism 7 (see Figure 1) to image the subject 90 (see Figure 1) and the imaging system 6, which includes the X-ray source 1 that irradiates X-rays, the X-ray detector 2 that detects the X-rays irradiated from the X-ray source 1, and multiple gratings arranged between the X-ray source 1 and the X-ray detector 2 (see Figure 1), at multiple imaging angles while rotating them relatively in a rotational direction around a direction perpendicular to the X-ray irradiation axis 50 (see Figure 1).
ステップ102において、画像処理部81(図1参照)は、複数の撮像角度においてX線検出器2により検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像43(図4参照)を含む3次元のX線位相コントラスト画像40(図1参照)を生成する。 In step 102, the image processing unit 81 (see Figure 1) generates a three-dimensional X-ray phase contrast image 40 (see Figure 1) including a three-dimensional dark-field image 43 (see Figure 4) based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector 2 at multiple imaging angles.
ステップ103において、フィルタ処理部82(図1参照)は、暗視野像43の所定の断面(厚み方向断面90a(図6参照))に対して、被写体90に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分44を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、所定の断面におけるフィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行う。 In step 103, the filter processing unit 82 (see Figure 1) performs filtering using a filter that extracts linear portions 44 extending along a predetermined direction contained in the subject 90 for a predetermined cross section (thickness cross section 90a (see Figure 6)) of the dark field image 43, at multiple angles where the filter angle in the predetermined cross section is different.
ステップ104において、線状部分画像生成部83(図1参照)は、抽出された、繊維90bに対応する複数の線状部分44(図10参照)に基づいて、線状部分画像45(図10参照)を生成する。 In step 104, the linear portion image generation unit 83 (see Figure 1) generates a linear portion image 45 (see Figure 10) based on the extracted multiple linear portions 44 (see Figure 10) corresponding to the fibers 90b.
ステップ105において、制御部80は、格子に対する被写体90の角度について、予め設定された所定の角度の全てで撮像を行ったか否かを判定する。予め設定された所定の角度の全てで撮像を行っていない場合、処理は、ステップ106へ進む。予め設定された所定の角度の全てで撮像を行った場合、処理は、ステップ107へ進む。In step 105, the control unit 80 determines whether or not images have been captured at all of the predetermined angles of the subject 90 relative to the grid. If images have not been captured at all of the predetermined angles, the process proceeds to step 106. If images have been captured at all of the predetermined angles, the process proceeds to step 107.
ステップ106において、制御部80は、第2回転機構9(図1参照)を制御することにより、被写体90を回転させる。この際、制御部80は、予め設定された角度分、被写体90を回転させる。本実施形態では、制御部80は、被写体90を22.5度回転させる。その後、処理は、ステップ101へ進む。In step 106, the control unit 80 rotates the subject 90 by controlling the second rotation mechanism 9 (see Figure 1). At this time, the control unit 80 rotates the subject 90 by a predetermined angle. In this embodiment, the control unit 80 rotates the subject 90 by 22.5 degrees. Then, the process proceeds to step 101.
また、ステップ105からステップ107へ処理が進んだ場合、ステップ107において、線状部分画像生成部83(図1参照)は、複数の線状部分画像45(図12参照)を合成し、合成抽出画像46(図12参照)を生成する。 Also, if processing proceeds from step 105 to step 107, in step 107, the linear portion image generation unit 83 (see Figure 1) combines multiple linear portion images 45 (see Figure 12) to generate a composite extracted image 46 (see Figure 12).
ステップ108において、投影画像生成部84(図1参照)は、第1投影画像47(図13参照)を生成する。本実施形態では、投影画像生成部84は、ベクトル平均投影画像47a(図13参照)、および、最大値投影画像47b(図14参照)を生成する。 In step 108, the projection image generation unit 84 (see Figure 1) generates a first projection image 47 (see Figure 13). In this embodiment, the projection image generation unit 84 generates a vector average projection image 47a (see Figure 13) and a maximum value projection image 47b (see Figure 14).
ステップ109において、投影画像生成部84は、第2投影画像48(図15参照)を生成する。 In step 109, the projection image generation unit 84 generates a second projection image 48 (see Figure 15).
ステップ110において、制御部80は、表示部10を制御することにより、第1投影画像47(ベクトル平均投影画像47aおよび最大値投影画像47b)と、第2投影画像48と、暗視野像43とを表示する。その後、処理は、終了する。 In step 110, the control unit 80 controls the display unit 10 to display the first projection image 47 (vector average projection image 47a and maximum intensity projection image 47b), the second projection image 48, and the dark-field image 43. The processing then ends.
なお、上記ステップ108の処理と、ステップ109の処理とは、どちらが先に実行されてもよい。また、上記ステップ103の処理、および、ステップ104の処理は、ステップ105の処理の後に、まとめて行ってもよい。また、ステップ101における第1軸線51周りの角度毎に、ステップ106の全ての角度での撮像を順次行ってもよい。 Note that either the processing of step 108 or the processing of step 109 may be performed first. Furthermore, the processing of step 103 and the processing of step 104 may be performed together after the processing of step 105. Furthermore, imaging at all angles in step 106 may be performed sequentially for each angle around the first axis 51 in step 101.
(本実施形態の効果)
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
(Effects of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.
本実施形態では、上記のように、X線位相イメージングシステム100は、被写体90に含まれる繊維を抽出するX線位相イメージングシステムであって、X線を照射するX線源1と、X線源1から照射されたX線を検出するX線検出器2と、X線源1とX線検出器2との間に配置された複数の格子と、を含む撮像系6と、被写体90と撮像系6とを、X線の照射軸線50と直交する方向周りの回転方向に相対回転させる第1回転機構7と、被写体90と撮像系6とを第1回転機構7により相対回転させながら複数の撮像角度において撮像することにより、X線検出器2によって検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像43を含む3次元のX線位相コントラスト画像40を生成する画像処理部81と、暗視野像43の所定の断面に対して、被写体90に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分44を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、所定の断面におけるフィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うフィルタ処理部82と、フィルタ処理部82によって抽出された、繊維90bに対応する複数の線状部分44に基づいて、線状部分画像45を生成する線状部分画像生成部83と、を備える。 In this embodiment, as described above, the X-ray phase imaging system 100 is an X-ray phase imaging system for extracting fibers contained in a subject 90, and includes an imaging system 6 including an X-ray source 1 that irradiates X-rays, an X-ray detector 2 that detects the X-rays irradiated from the X-ray source 1, and a plurality of gratings arranged between the X-ray source 1 and the X-ray detector 2; a first rotation mechanism 7 that rotates the subject 90 and the imaging system 6 relatively in a rotational direction about a direction perpendicular to the X-ray irradiation axis 50; and an X-ray detection system 6 that performs imaging at a plurality of imaging angles while rotating the subject 90 and the imaging system 6 relatively by the first rotation mechanism 7. The apparatus includes an image processing unit 81 that generates a three-dimensional X-ray phase contrast image 40 including a three-dimensional dark-field image 43 based on the intensity distribution of X-rays detected by the detector 2, a filter processing unit 82 that performs filtering using a filter to extract linear portions 44 extending along a predetermined direction included in the subject 90 on a predetermined cross section of the dark-field image 43, for a plurality of angles where the filter angle is different on the predetermined cross section, and a linear portion image generating unit 83 that generates a linear portion image 45 based on the plurality of linear portions 44 corresponding to fibers 90b extracted by the filter processing unit 82.
これにより、ユーザは、被写体90の所定の断面における繊維90bに対応する線状部分44を画像化した線状部分画像45によって、所定の断面における繊維90bの分布を把握することができる。したがって、ユーザは、繊維を含む被写体90のうちの、所定の断面と直交する面内において、機械的強度が低下している位置を把握することができる。その結果、ユーザは、被写体90の所定の断面における線状部分画像45を確認することにより、ユーザが所望する面内において、繊維を含む被写体90の機械的強度が低下している位置を容易に把握することができる。This allows the user to grasp the distribution of fibers 90b in a specified cross-section of the subject 90 by viewing the linear portion image 45, which is an image of the linear portions 44 corresponding to fibers 90b in the specified cross-section of the subject 90. Therefore, the user can grasp the locations of reduced mechanical strength in the fiber-containing subject 90 within a plane perpendicular to the specified cross-section. As a result, by checking the linear portion image 45 in the specified cross-section of the subject 90, the user can easily grasp the locations of reduced mechanical strength in the fiber-containing subject 90 within the desired plane.
また、本実施形態では、上記のように、X線位相イメージング方法は、被写体90に含まれる繊維を抽出するX線位相イメージング方法であって、被写体90と、X線を照射するX線源1と、X線源1から照射されたX線を検出するX線検出器2と、X線源1とX線検出器2との間に配置された複数の格子と、を含む撮像系6とを、X線の照射軸線50と直交する方向周りの回転方向に相対回転させながら複数の撮像角度において撮像するステップと、複数の撮像角度においてX線検出器2により検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像43を含む3次元のX線位相コントラスト画像40を生成するステップと、暗視野像43の所定の断面に対して、被写体90に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分44を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、所定の断面におけるフィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うステップと、抽出された、繊維90bに対応する複数の線状部分44に基づいて、線状部分画像45を生成するステップと、を備える。 In addition, in this embodiment, as described above, the X-ray phase imaging method is an X-ray phase imaging method for extracting fibers contained in the subject 90, and includes the steps of: imaging the subject 90 at multiple imaging angles while rotating an imaging system 6 including an X-ray source 1 that irradiates X-rays, an X-ray detector 2 that detects X-rays irradiated from the X-ray source 1, and multiple gratings arranged between the X-ray source 1 and the X-ray detector 2 relative to each other in a rotational direction perpendicular to the X-ray irradiation axis 50; generating a three-dimensional X-ray phase contrast image 40 including a three-dimensional dark-field image 43 based on the intensity distribution of the X-rays detected by the X-ray detector 2 at the multiple imaging angles; performing filtering on a predetermined cross section of the dark-field image 43 using a filter that extracts linear portions 44 extending along a predetermined direction contained in the subject 90, for multiple angles with different filter angles in the predetermined cross section; and generating a linear portion image 45 based on the extracted linear portions 44 corresponding to the fibers 90b.
これにより、上記X線位相イメージングシステム100と同様に、ユーザが所望する面内において、繊維を含む被写体90の機械的強度が低下している位置を容易に把握することが可能なX線位相イメージング方法を提供することができる。 This makes it possible to provide an X-ray phase imaging method that, similar to the above-mentioned X-ray phase imaging system 100, allows the user to easily identify the locations where the mechanical strength of the subject 90, including fibers, is reduced within the plane desired by the user.
また、上記実施形態では、以下のように構成したことによって、下記のような更なる効果が得られる。 In addition, in the above embodiment, the following additional effects are obtained by configuring as follows:
すなわち、本実施形態では、上記のように、繊維を含む被写体90は、板状形状を有しており、フィルタ処理部82は、所定の断面としての被写体90の厚み方向に沿った方向の厚み方向断面90aにおける線状部分44を抽出するように構成されている。ここで、被写体90の厚み方向に向く繊維90bが分布している場所は、被写体90の面内方向における機械的強度が低下する。そこで、上記のように構成することにより、被写体90に含まれる繊維のうち、被写体90の厚み方向に向く繊維90bを抽出することができる。その結果、被写体90の厚み方向に向く繊維90bの分布をユーザが把握することが可能となるので、被写体90の面内方向における機械的強度が低下している位置をユーザが把握することができる。 In other words, in this embodiment, as described above, the subject 90 containing fibers has a plate-like shape, and the filter processing unit 82 is configured to extract linear portions 44 in a thickness direction cross section 90a along the thickness direction of the subject 90 as a predetermined cross section. Here, the mechanical strength of the subject 90 in the in-plane direction is reduced in locations where fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 are distributed. Therefore, by configuring as described above, it is possible to extract fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 from among the fibers contained in the subject 90. As a result, the user can grasp the distribution of fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90, and therefore the user can grasp locations where the mechanical strength of the subject 90 in the in-plane direction is reduced.
また、本実施形態では、上記のように、フィルタ処理部82は、厚み方向断面90aにおける、被写体90の厚み方向を含む所定の角度範囲内において、フィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して、フィルタ処理を行うように構成されている。これにより、被写体90の厚み方向を含む所定の角度範囲内に向いている繊維90bを抽出することができる。その結果、繊維90bを含む被写体90の面内方向における機械的強度が低下している位置を容易に抽出することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the filter processing unit 82 is configured to perform filter processing at multiple angles with different filter angles within a predetermined angular range including the thickness direction of the subject 90 in the thickness direction cross section 90a. This makes it possible to extract fibers 90b oriented within a predetermined angular range including the thickness direction of the subject 90. As a result, it is possible to easily extract positions where the mechanical strength of the subject 90, including the fibers 90b, is reduced in the in-plane direction.
また、本実施形態では、上記のように、線状部分画像生成部83は、被写体90の厚み方向の重みが最も大きくなるように、線状部分44に対して重み付けを行うように構成されている。これにより、被写体90の面内方向における機械的強度が低下している位置の重み付けを最も大きくすることができる。その結果、ユーザは、繊維90bを含む被写体90の面内方向における機械的強度が低下している位置を、より容易に把握することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the linear portion image generation unit 83 is configured to weight the linear portions 44 so that the weight in the thickness direction of the subject 90 is greatest. This allows the weighting of positions where the mechanical strength in the in-plane direction of the subject 90 is reduced to be maximized. As a result, the user can more easily grasp the positions where the mechanical strength in the in-plane direction of the subject 90, including the fibers 90b, is reduced.
また、本実施形態では、上記のように、線状部分画像生成部83は、互いに異なる角度のフィルタを用いた処理によって得られる線状部分44の信号値に対して、角度に応じた重み付けを行うとともに、被写体90の厚み方向の角度の重み付けが最も大きくなるように重み付けを行うように構成されている。これにより、線状部分画像45において、被写体90の厚み方向に向く繊維90bが分布している位置の信号値の重み付けを容易に大きくすることができる。その結果、線状部分画像45において、被写体90の厚み方向に向く繊維90bが分布している位置の信号値(画素値)が大きくなるので、線状部分画像45における被写体90の面内方向における機械的強度が低下している位置を、ユーザが容易に把握することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the linear portion image generation unit 83 is configured to weight the signal values of the linear portions 44 obtained by processing using filters of different angles according to the angle, and to weight the angle in the thickness direction of the subject 90 so that the weighting is greatest. This makes it easy to increase the weighting of signal values at positions in the linear portion image 45 where fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 are distributed. As a result, the signal values (pixel values) at positions in the linear portion image 45 where fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 are distributed are large, allowing the user to easily identify positions in the linear portion image 45 where the mechanical strength of the subject 90 in the in-plane direction is reduced.
また、本実施形態では、上記のように、線状部分画像生成部83は、フィルタ処理部82によって抽出された複数の線状部分44を積算することにより、線状部分画像45を生成するように構成されている。これにより、たとえば、1つの線状部分44に基づいて線状部分画像45を生成する構成とは異なり、様々な方向の線状部分44を含む線状部分画像45を生成することができる。その結果、ユーザは、線状部分画像45を確認することにより、被写体90の面内方向における機械的強度が低下している位置を詳細に把握することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the linear portion image generation unit 83 is configured to generate a linear portion image 45 by integrating multiple linear portions 44 extracted by the filter processing unit 82. This makes it possible to generate a linear portion image 45 that includes linear portions 44 in various directions, unlike a configuration in which a linear portion image 45 is generated based on a single linear portion 44. As a result, by checking the linear portion image 45, the user can grasp in detail the locations where the mechanical strength of the subject 90 in the in-plane direction is reduced.
また、本実施形態では、上記のように、線状部分画像45を被写体90の厚み方向に投影した2次元の第1投影画像47を生成する投影画像生成部84をさらに備える。ここで、線状部分画像45は、被写体90を正面(被写体90の厚み方向)から見た場合の画像である。そのため、被写体90の厚みが小さい場合には、被写体90の厚み方向に沿った方向において繊維90bが延びる方向、および、角度を、詳細に把握することが困難である。一方、第1投影画像47は、線状部分画像45を被写体90の厚み方向に投影した画像であるため、被写体90の厚みが小さい場合でも、被写体90の厚み方向に沿った方向において繊維90bが延びる方向、および、角度の把握が容易である。そこで、上記のように、線状部分画像45を被写体90の厚み方向に投影した2次元の第1投影画像47を生成することにより、ユーザは、第1投影画像47を確認することによって、被写体90の厚み方向に沿った方向において繊維90bが延びる方向、および、角度の詳細を、容易に把握することができる。 In addition, this embodiment further includes a projection image generation unit 84 that generates a two-dimensional first projection image 47 by projecting the linear partial image 45 in the thickness direction of the subject 90, as described above. Here, the linear partial image 45 is an image of the subject 90 viewed from the front (thickness direction of the subject 90). Therefore, if the thickness of the subject 90 is small, it is difficult to grasp in detail the direction and angle of extension of the fibers 90b in the direction along the thickness direction of the subject 90. On the other hand, since the first projection image 47 is an image obtained by projecting the linear partial image 45 in the thickness direction of the subject 90, it is easy to grasp the direction and angle of extension of the fibers 90b in the direction along the thickness direction of the subject 90, even if the thickness of the subject 90 is small. Therefore, as described above, by generating a two-dimensional first projection image 47 in which the linear partial image 45 is projected in the thickness direction of the subject 90, the user can easily grasp the details of the direction and angle in which the fiber 90b extends in the direction along the thickness direction of the subject 90 by checking the first projection image 47.
また、本実施形態では、上記のように、第1投影画像47は、被写体90の厚み方向に沿った方向における線状部分44の分布を表した画像であり、投影画像生成部84は、線状部分画像45を、被写体90の厚み方向と、被写体90の面内方向とに投影することにより、第1投影画像47を生成するように構成されている。これにより、ユーザは、第1投影画像47において、被写体90の厚み方向に沿った方向における線状部分44の分布を容易に確認することができる。その結果、ユーザは、第1投影画像47において、被写体90の厚み方向に沿った方向の繊維90bの分布を、容易に把握することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the first projection image 47 is an image that represents the distribution of linear portions 44 in the thickness direction of the subject 90, and the projection image generation unit 84 is configured to generate the first projection image 47 by projecting the linear portion image 45 in the thickness direction of the subject 90 and in the in-plane direction of the subject 90. This allows the user to easily confirm the distribution of linear portions 44 in the thickness direction of the subject 90 in the first projection image 47. As a result, the user can easily grasp the distribution of fibers 90b in the thickness direction of the subject 90 in the first projection image 47.
また、本実施形態では、上記のように、被写体90と複数の格子とを、X線の照射軸線50周りの回転方向に相対回転させる第2回転機構9をさらに備え、画像処理部81は、第2回転機構9によって複数の格子に対する被写体90の向きを変更して取得した複数の暗視野像43を生成するように構成されており、フィルタ処理部82は、複数の暗視野像43の各々に対して、フィルタを用いたフィルタ処理を行うように構成されている。ここで、暗視野像43では、被写体90の繊維のうち、複数の格子に沿った方向に延びる繊維90bが画像化される。したがって、被写体90と複数の格子との相対角度によっては、画像化されない繊維が生じる。そこで、上記のように構成することにより、第2回転機構9によって、被写体90と複数の格子との相対角度を変更して取得された複数の暗視野像43に基づいて、被写体90に含まれる繊維を、繊維が延びる方向によらずに抽出することができる。その結果、被写体90に含まれる、様々な方向に向く繊維を抽出することが可能となるので、被写体90の機械的強度が低下している位置を精度よく抽出することができる。Furthermore, as described above, this embodiment further includes a second rotation mechanism 9 that rotates the subject 90 and the multiple gratings relative to each other in a rotational direction around the X-ray irradiation axis 50. The image processing unit 81 is configured to generate multiple dark-field images 43 acquired by changing the orientation of the subject 90 relative to the multiple gratings using the second rotation mechanism 9. The filter processing unit 82 is configured to perform filtering using a filter on each of the multiple dark-field images 43. Here, in the dark-field image 43, fibers 90b of the subject 90 that extend in a direction parallel to the multiple gratings are imaged. Therefore, depending on the relative angle between the subject 90 and the multiple gratings, some fibers may not be imaged. Therefore, by configuring as described above, it is possible to extract fibers contained in the subject 90 regardless of the direction in which the fibers extend, based on the multiple dark-field images 43 acquired by changing the relative angle between the subject 90 and the multiple gratings using the second rotation mechanism 9. As a result, it is possible to extract fibers oriented in various directions contained in the subject 90, thereby accurately identifying locations where the mechanical strength of the subject 90 is reduced.
また、本実施形態では、上記のように、線状部分画像生成部83は、フィルタ処理部82が複数の暗視野像43の各々に対してフィルタを用いたフィルタ処理を行うことにより得られた複数の線状部分44に基づいて生成された複数の線状部分画像45を合成した合成抽出画像46を生成するように構成されている。これにより、被写体90に含まれる、様々な方向に向く繊維を画像化した複数の線状部分画像45に基づいて、合成抽出画像46が生成されるので、様々な方向に向く繊維を画像化した合成抽出画像46を生成することができる。 Furthermore, in this embodiment, as described above, the linear portion image generation unit 83 is configured to generate a composite extracted image 46 by combining a plurality of linear portion images 45 generated based on a plurality of linear portions 44 obtained by the filter processing unit 82 performing filtering using a filter on each of a plurality of dark-field images 43. As a result, the composite extracted image 46 is generated based on a plurality of linear portion images 45 that image fibers oriented in various directions contained in the subject 90, and therefore it is possible to generate a composite extracted image 46 that images fibers oriented in various directions.
また、本実施形態では、上記のように、線状部分画像生成部83は、3次元の暗視野像43の被写体90の面内方向における線状部分44を抽出し、被写体90の面内方向に投影した2次元の第2投影画像48を生成するように構成されており、第1投影画像47と、第2投影画像48とを表示する表示部10をさらに備える。これにより、ユーザは、第1投影画像47により、被写体90の厚み方向に沿った方向に向く繊維90bの分布を確認することが可能であるとともに、第2投影画像48によって、被写体90の面内方向における繊維の分布を確認することができる。その結果、ユーザは、被写体90に含まれる繊維の3次元的な分布を把握することが可能となるので、被写体90の機械的強度が低下している位置を、3次元的に把握することができる。 In addition, in this embodiment, as described above, the linear portion image generation unit 83 is configured to extract linear portions 44 in the in-plane direction of the subject 90 from the three-dimensional dark-field image 43 and generate a two-dimensional second projection image 48 projected in the in-plane direction of the subject 90, and further includes a display unit 10 that displays the first projection image 47 and the second projection image 48. This allows the user to confirm the distribution of fibers 90b oriented in the thickness direction of the subject 90 using the first projection image 47, and to confirm the distribution of fibers in the in-plane direction of the subject 90 using the second projection image 48. As a result, the user can grasp the three-dimensional distribution of fibers contained in the subject 90, and can therefore grasp three-dimensionally the locations where the mechanical strength of the subject 90 is reduced.
また、本実施形態では、上記のように、X線位相コントラスト画像40は、3次元の吸収像41と、3次元の位相微分像42とをさらに含み、表示部10は、吸収像41と、位相微分像42と、暗視野像43とのうち、少なくともいずれかの画像と、第1投影画像47と、第2投影画像48とを表示するように構成されている。これにより、ユーザは、吸収像41と、位相微分像42と、暗視野像43とのうちのいずれかの画像と、第1投影画像47と、第2投影画像48とを、比較しながら確認することができる。したがって、ユーザは、第1投影画像47および第2投影画像48によって、被写体90における繊維の分布を確認することが可能であるとともに、吸収像41と、位相微分像42と、暗視野像43とのうちのいずれかの画像によって、被写体90の外形などを確認することができる。その結果、ユーザの利便性(ユーザビリティ)を向上させることができる。In this embodiment, as described above, the X-ray phase contrast image 40 further includes a three-dimensional absorption image 41 and a three-dimensional phase differential image 42. The display unit 10 is configured to display at least one of the absorption image 41, the phase differential image 42, and the dark-field image 43, as well as the first projection image 47 and the second projection image 48. This allows the user to compare the absorption image 41, the phase differential image 42, and the dark-field image 43 with the first projection image 47 and the second projection image 48. Therefore, the user can confirm the distribution of fibers in the subject 90 using the first projection image 47 and the second projection image 48, and can also confirm the external shape of the subject 90 using the absorption image 41, the phase differential image 42, and the dark-field image 43. This improves user convenience (usability).
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
[Modification]
It should be noted that the embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is defined by the claims, not by the description of the above embodiments, and further includes all modifications (variations) within the meaning and scope of the claims.
たとえば、上記実施形態では、X線位相イメージングシステム100が、X線位相コントラスト画像40、線状部分画像45、合成抽出画像46、第1投影画像47、および、第2投影画像48を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。X線位相イメージングシステム100は、少なくとも、X線位相コントラスト画像40と、線状部分画像45とを生成すればよい。For example, in the above embodiment, an example of a configuration in which the X-ray phase imaging system 100 generates an X-ray phase contrast image 40, a linear partial image 45, a composite extracted image 46, a first projection image 47, and a second projection image 48 was shown, but the present invention is not limited to this. The X-ray phase imaging system 100 only needs to generate at least the X-ray phase contrast image 40 and the linear partial image 45.
また、上記実施形態では、線状部分画像45を投影した第1投影画像47および第2投影画像48を表示部10に表示する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図18に示すように、暗視野像43における繊維90cを強調した繊維方向強調画像49を表示部10に表示するように構成されていてもよい。繊維方向強調画像49は、凡例72に示すように、線状部分画像45に基づいて、暗視野像43に写る繊維90cの角度に応じて、繊維90cを強調表示した画像である。なお、凡例72は、上記実施形態における凡例70(図13参照)と同様に、角度が0度~90度の範囲において、赤色、紫色、青色、および、水色となるように段階的に色が変化する。また、90度~180度の範囲において、水色、緑色、黄色、および、赤色となるように、段階的に色が変化する。While the above embodiment illustrates an example of a configuration in which the first projected image 47 and the second projected image 48, which are projected from the linear partial image 45, are displayed on the display unit 10, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 18, the display unit 10 may be configured to display a fiber direction-enhanced image 49 that emphasizes the fibers 90c in the dark-field image 43. As shown in legend 72, the fiber direction-enhanced image 49 is an image that emphasizes the fibers 90c in accordance with the angle of the fibers 90c in the dark-field image 43 based on the linear partial image 45. Note that, similar to legend 70 (see FIG. 13) in the above embodiment, legend 72 gradually changes color from red, purple, blue, and light blue over the angle range of 0 to 90 degrees. Furthermore, the color gradually changes from light blue, green, yellow, and red over the angle range of 90 to 180 degrees.
繊維方向強調画像49に含まれる繊維90cは、大部分が赤色で表示されるが、領域67に含まれる繊維90bは、緑色および水色で表示される。すなわち、領域67に含まれる繊維90cは、被写体90の厚み方向(C方向)に沿った方向に向いている。繊維方向強調画像49を表示部10に表示することによっても、ユーザは、被写体90に含まれる繊維のうち、被写体90の厚み方向に沿った方向の繊維90cの分布(位置および角度)を容易に把握することができる。 The fibers 90c contained in the fiber direction-enhanced image 49 are mostly displayed in red, while the fibers 90b contained in region 67 are displayed in green and light blue. In other words, the fibers 90c contained in region 67 are oriented in the thickness direction (direction C) of the subject 90. By displaying the fiber direction-enhanced image 49 on the display unit 10, the user can easily grasp the distribution (position and angle) of the fibers 90c contained in the subject 90 that are oriented in the thickness direction of the subject 90.
また、上記実施形態では、被写体90が板状形状を有し、フィルタ処理部82が、被写体90の厚み方向断面90aに対してフィルタ処理を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。被写体90は、板状形状以外の形状を有していてもよい。また、フィルタ処理部82は、被写体90の厚み方向断面90a以外の断面に対してフィルタ処理を行ってもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the subject 90 has a plate-like shape and the filter processing unit 82 performs filter processing on the thickness direction cross section 90a of the subject 90, but the present invention is not limited to this. The subject 90 may have a shape other than a plate-like shape. Furthermore, the filter processing unit 82 may perform filter processing on a cross section other than the thickness direction cross section 90a of the subject 90.
また、上記実施形態では、線状部分画像生成部83が、被写体90の厚み方向の重みが最も大きくなるように、線状部分44に対して重み付けを行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。線状部分画像生成部83は、線状部分44に対して重み付けを行わなくてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration was shown in which the linear portion image generation unit 83 weights the linear portion 44 so that the weight in the thickness direction of the subject 90 is greatest, but the present invention is not limited to this. The linear portion image generation unit 83 does not have to weight the linear portion 44.
また、上記実施形態では、線状部分画像生成部83が、積算処理として、複数の線状部分44の対応する画素において、最も高い画素値を、線状部分画像45の画素値とする処理を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、線状部分画像生成部83は、複数の線状部分44の対応する画素の画素値を加算することにより、線状部分画像45を生成するように構成されていてもよい。また、線状部分画像生成部83は、複数の線状部分44の対応する画素の画素値の平均値によって、線状部分画像45を生成するように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration was shown in which the linear portion image generation unit 83 performs an accumulation process in which the highest pixel value among corresponding pixels of multiple linear portions 44 is set as the pixel value of the linear portion image 45, but the present invention is not limited to this. For example, the linear portion image generation unit 83 may be configured to generate the linear portion image 45 by adding the pixel values of corresponding pixels of multiple linear portions 44. Furthermore, the linear portion image generation unit 83 may be configured to generate the linear portion image 45 by averaging the pixel values of corresponding pixels of multiple linear portions 44.
また、上記実施形態では、X線位相イメージングシステム100が、投影画像生成部84を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、X線位相イメージングシステム100は、投影画像生成部84を備えていなくてもよい。X線位相イメージングシステム100が投影画像生成部84を備えていない場合、たとえば、制御部80は、線状部分画像45、合成抽出画像46、または、図18に示す繊維方向強調画像49のいずれかを、暗視野像43とともに表示部10に表示すればよい。 In addition, while the above embodiment shows an example of a configuration in which the X-ray phase imaging system 100 includes a projection image generation unit 84, the present invention is not limited to this. For example, the X-ray phase imaging system 100 does not have to include a projection image generation unit 84. If the X-ray phase imaging system 100 does not include a projection image generation unit 84, for example, the control unit 80 may display either the linear partial image 45, the composite extracted image 46, or the fiber direction emphasized image 49 shown in FIG. 18 on the display unit 10 together with the dark field image 43.
また、上記実施形態では、投影画像生成部84が、第1投影画像47として、ベクトル平均投影画像47aおよび最大値投影画像47bの両方を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、投影画像生成部84は、ベクトル平均投影画像47aおよび最大値投影画像47bのいずれかを生成するように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the projection image generation unit 84 generates both the vector average projection image 47a and the maximum intensity projection image 47b as the first projection image 47 was described, but the present invention is not limited to this. For example, the projection image generation unit 84 may be configured to generate either the vector average projection image 47a or the maximum intensity projection image 47b.
また、上記実施形態では、制御部80が、第1投影画像47として、ベクトル平均投影画像47aおよび最大値投影画像47bの両方を、表示部10に表示する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部80は、ベクトル平均投影画像47aおよび最大値投影画像47bのいずれかを、表示部10に表示するように構成されていてもよい。また、制御部80は、ユーザの選択に基づいて、ベクトル平均投影画像47aおよび最大値投影画像47bのいずれかを、表示部10に表示するように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the control unit 80 displays both the vector average projection image 47a and the maximum intensity projection image 47b on the display unit 10 as the first projection image 47 was shown, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit 80 may be configured to display either the vector average projection image 47a or the maximum intensity projection image 47b on the display unit 10. Furthermore, the control unit 80 may be configured to display either the vector average projection image 47a or the maximum intensity projection image 47b on the display unit 10 based on a user selection.
また、上記実施形態では、制御部80が、暗視野像43と、第1投影画像47と、第2投影画像48とを表示部10に表示する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部80は、少なくとも、暗視野像43と第1投影画像47とを表示部10に表示すればよく、第2投影画像48を表示部10に表示しないように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the control unit 80 displays the dark-field image 43, the first projected image 47, and the second projected image 48 on the display unit 10 was shown, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit 80 may be configured to display at least the dark-field image 43 and the first projected image 47 on the display unit 10, and not to display the second projected image 48 on the display unit 10.
また、上記実施形態では、投影画像生成部84が、第2投影画像48を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、投影画像生成部84は、第2投影画像48を生成しなくてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the projection image generation unit 84 generates the second projection image 48 was shown, but the present invention is not limited to this. For example, the projection image generation unit 84 does not have to generate the second projection image 48.
また、上記実施形態では、X線位相イメージングシステム100が第2回転機構9を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、X線位相イメージングシステム100は、第2回転機構9を備えていなくてもよい。しかしながら、X線位相イメージングシステム100が第2回転機構9を備えていない場合、被写体90と複数の格子との角度によっては、暗視野像43において画像化されない繊維が生じる可能性がある。したがって、X線位相イメージングシステム100は、第2回転機構9を備えていることが好ましい。 Furthermore, in the above embodiment, an example of a configuration in which the X-ray phase imaging system 100 includes a second rotation mechanism 9 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the X-ray phase imaging system 100 does not have to include the second rotation mechanism 9. However, if the X-ray phase imaging system 100 does not include the second rotation mechanism 9, depending on the angle between the subject 90 and the multiple gratings, there is a possibility that fibers will not be imaged in the dark-field image 43. Therefore, it is preferable that the X-ray phase imaging system 100 include the second rotation mechanism 9.
また、上記実施形態では、線状部分画像生成部83が、複数の線状部分画像45を合成した合成抽出画像46を生成する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、線状部分画像生成部83は、合成抽出画像46を生成しなくてもよい。この場合、たとえば、制御部80は、複数の線状部分画像45を、暗視野像43とともに表示部10に表示するように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration was shown in which the linear portion image generation unit 83 generates a composite extracted image 46 by combining multiple linear portion images 45, but the present invention is not limited to this. For example, the linear portion image generation unit 83 does not have to generate the composite extracted image 46. In this case, for example, the control unit 80 may be configured to display multiple linear portion images 45 together with the dark-field image 43 on the display unit 10.
また、上記実施形態では、制御部80が、X線位相コントラスト画像40のうち、暗視野像43を表示部10に表示する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部80は、X線位相コントラスト画像40のうち、吸収像41と、位相微分像42と、暗視野像43とを、任意の組み合わせで表示するように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the control unit 80 displays the dark-field image 43 of the X-ray phase contrast image 40 on the display unit 10 was shown, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit 80 may be configured to display any combination of the absorption image 41, the differential phase image 42, and the dark-field image 43 of the X-ray phase contrast image 40.
また、上記実施形態では、フィルタ処理部82が、暗視野像43に対して、-45度、-22.5度、0度、22.5度、および、45度の角度のフィルタを適用し、線状部分44を取得する。構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。フィルタ処理部82によるフィルタ処理の際のフィルタの角度は、任意に設定し得る。また、フィルタ処理部82によるフィルタ処理の際の、フィルタの角度の個数は、任意の個数に設定し得る。 In addition, in the above embodiment, the filter processing unit 82 applies filters at angles of -45 degrees, -22.5 degrees, 0 degrees, 22.5 degrees, and 45 degrees to the dark-field image 43 to obtain the linear portion 44. While an example configuration has been shown, the present invention is not limited to this. The filter angle used when performing filter processing by the filter processing unit 82 can be set arbitrarily. Furthermore, the number of filter angles used when performing filter processing by the filter processing unit 82 can be set arbitrarily.
また、上記実施形態では、制御部80が、第2回転機構9を制御することにより、被写体90の角度を、0度、45度、および、90度に変更して撮像する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。制御部80による複数の格子に対する被写体90の角度は、任意に設定し得る。また、制御部80による複数の格子に対する被写体90の角度の個数は、任意の個数に設定し得る。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the control unit 80 controls the second rotation mechanism 9 to change the angle of the subject 90 to 0 degrees, 45 degrees, and 90 degrees and capture an image was shown, but the present invention is not limited to this. The angle of the subject 90 relative to the multiple grids set by the control unit 80 can be set arbitrarily. Furthermore, the number of angles of the subject 90 relative to the multiple grids set by the control unit 80 can be set arbitrarily.
また、上記実施形態では、第1回転機構7が、被写体90を回転させることにより、被写体90と撮像系6とを相対回転させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第1回転機構7は、撮像系6を回転させることにより、被写体90と撮像系6とを相対回転させるように構成されていてもよい。しかしながら、第1回転機構7が撮像系6を回転させる構成の場合、第1回転機構7が大型化する。したがって、第1回転機構7は、被写体90を回転させるように構成されることが好ましい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the first rotation mechanism 7 rotates the subject 90, thereby rotating the subject 90 and the imaging system 6 relative to each other, was shown, but the present invention is not limited to this. For example, the first rotation mechanism 7 may be configured to rotate the imaging system 6, thereby rotating the subject 90 and the imaging system 6 relative to each other. However, if the first rotation mechanism 7 is configured to rotate the imaging system 6, the first rotation mechanism 7 will become larger. Therefore, it is preferable that the first rotation mechanism 7 be configured to rotate the subject 90.
また、上記実施形態では、図2に示すように、第2回転機構9が、被写体載置部9aと、駆動部9bと、駆動力伝達部材9cと、支持部材9dと、を備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。被写体90を第2軸線52周りの第2回転方向に回転可能であれば、第2回転機構9の構成は問わない。 In the above embodiment, as shown in Figure 2, an example of a configuration in which the second rotation mechanism 9 includes a subject placement unit 9a, a drive unit 9b, a drive force transmission member 9c, and a support member 9d is shown, but the present invention is not limited to this. The configuration of the second rotation mechanism 9 is not important as long as it can rotate the subject 90 in the second rotation direction around the second axis 52.
また、上記実施形態では、第2回転機構9が、被写体90を回転させることにより、被写体90と複数の格子とを相対回転させる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2回転機構9が、複数の格子を回転させることにより、被写体90と複数の格子とを相対回転させるように構成されていてもよい。この場合、第2回転機構9は、1つの回転機構によって複数の格子を回転させるように構成されていてもよい。また、第2回転機構9は、1つの回転機構によって1つの格子を回転させるように構成されていてもよい。この場合、第2回転機構9は、各格子に設ければよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the second rotation mechanism 9 rotates the subject 90, thereby rotating the subject 90 and multiple gratings relative to each other, was shown, but the present invention is not limited to this. For example, the second rotation mechanism 9 may be configured to rotate multiple gratings, thereby rotating the subject 90 and multiple gratings relative to each other. In this case, the second rotation mechanism 9 may be configured to rotate multiple gratings using a single rotation mechanism. Furthermore, the second rotation mechanism 9 may be configured to rotate a single grating using a single rotation mechanism. In this case, the second rotation mechanism 9 may be provided for each grating.
また、上記実施形態では、フィルタ処理部82が、ガボールフィルタを用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。フィルタ処理部82は、ガボールフィルタ以外のフィルタを用いたフィルタ処理を行うように構成されていてもよい。たとえば、フィルタ処理部82は、暗視野像43のA方向およびB方向の各々の方向に沿って、各画素の画素値のプロファイルを取得し、線状部分44を取得するようなフィルタ処理を行うように構成されていてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the filter processing unit 82 uses a Gabor filter is shown, but the present invention is not limited to this. The filter processing unit 82 may be configured to perform filter processing using a filter other than a Gabor filter. For example, the filter processing unit 82 may be configured to perform filter processing to obtain a profile of the pixel values of each pixel along each of the A direction and B direction of the dark-field image 43 and to obtain the linear portion 44.
また、上記実施形態では、X線位相イメージングシステム100が、被写体90として、CFRPを撮像する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、X線位相イメージングシステム100は、被写体として、GFRP(ガラス繊維強化プラスチック)を撮像するように構成されていてもよい。繊維複合材料であれば、どのような被写体を撮像してもよい。 In addition, in the above embodiment, an example of a configuration in which the X-ray phase imaging system 100 images CFRP as the subject 90 was shown, but the present invention is not limited to this. For example, the X-ray phase imaging system 100 may be configured to image GFRP (glass fiber reinforced plastic) as the subject. Any subject may be imaged as long as it is a fiber composite material.
また、上記実施形態では、格子位置調整機構12が、第1格子3を、X方向、Y方向、Z方向、回転方向Rz、回転方向Rxおよび回転方向Ryに移動可能に構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、格子位置調整機構12は、X方向、Y方向、Z方向、回転方向Rz、回転方向Rxおよび回転方向Ryの内、いずれか1つまたは複数の方向のみに移動可能に構成されていてもよい。また、格子位置調整機構12は、第2格子4または第3格子5を移動可能に構成されていてもよい。なお、縞走査を行う場合は、格子位置調整機構12を、縞走査を行う方向に格子を移動可能に構成する必要がある。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the grating position adjustment mechanism 12 is configured to be able to move the first grating 3 in the X direction, Y direction, Z direction, rotational direction Rz, rotational direction Rx, and rotational direction Ry, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the grating position adjustment mechanism 12 may be configured to be able to move only one or more of the X direction, Y direction, Z direction, rotational direction Rz, rotational direction Rx, and rotational direction Ry. Furthermore, the grating position adjustment mechanism 12 may be configured to be able to move the second grating 4 or the third grating 5. Note that when fringe scanning is performed, the grating position adjustment mechanism 12 needs to be configured to be able to move the grating in the direction in which fringe scanning is performed.
また、上記実施形態では、複数の格子は、X線源1から照射されたX線の可干渉性を高めるための第3格子5を含むように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。X線源1から照射されるX線の可干渉性が高ければ、第3格子5を含まない構成としてもよい。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the multiple gratings were configured to include a third grating 5 to increase the coherence of the X-rays irradiated from the X-ray source 1, but the present invention is not limited to this. If the coherence of the X-rays irradiated from the X-ray source 1 is high, the configuration may not include the third grating 5.
また、上記実施形態では、タルボ効果による自己像を形成するために、第1格子3を位相格子とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、自己像は縞模様であればよいので、位相格子の代わりに吸収格子を用いてもよい。吸収格子を用いると、距離などの光学条件により単純に縞模様が発生する領域(非干渉計)と、タルボ効果による自己像が生じる領域(干渉計)とが生じる。 In addition, in the above embodiment, an example was shown in which the first grating 3 was a phase grating to form a self-image due to the Talbot effect, but the present invention is not limited to this. In the present invention, the self-image only needs to be a striped pattern, so an absorption grating may be used instead of a phase grating. When an absorption grating is used, optical conditions such as distance create a region where a striped pattern simply occurs (non-interferometer) and a region where a self-image due to the Talbot effect occurs (interferometer).
[態様]
上記した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。
[Aspects]
It will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments described above are examples of the following aspects.
(項目1)
被写体に含まれる繊維を抽出するX線位相イメージングシステムであって、
X線を照射するX線源と、前記X線源から照射されたX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮像系と、
前記被写体と前記撮像系とを、X線の照射軸線と直交する方向周りの回転方向に相対回転させる第1回転機構と、
前記被写体と前記撮像系とを前記第1回転機構により相対回転させながら複数の撮像角度において撮像することにより、前記X線検出器によって検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像を含む3次元のX線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、
前記暗視野像の所定の断面に対して、前記被写体に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、前記所定の断面における前記フィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部によって抽出された、前記繊維に対応する複数の前記線状部分に基づいて、線状部分画像を生成する線状部分画像生成部と、を備える、X線位相イメージングシステム。
(Item 1)
An X-ray phase imaging system for extracting fibers contained in a subject, comprising:
an imaging system including an X-ray source that irradiates X-rays, an X-ray detector that detects the X-rays irradiated from the X-ray source, and a plurality of gratings arranged between the X-ray source and the X-ray detector;
a first rotation mechanism that rotates the subject and the imaging system relative to each other in a rotation direction about a direction perpendicular to an irradiation axis of X-rays;
an image processing unit that generates a three-dimensional X-ray phase contrast image including a three-dimensional dark-field image based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector by capturing images at a plurality of imaging angles while rotating the subject and the imaging system relative to each other using the first rotation mechanism;
a filter processing unit that performs filtering using a filter that extracts linear portions extending along a predetermined direction included in the subject on a predetermined cross section of the dark-field image, at a plurality of angles where the angle of the filter on the predetermined cross section is different;
and a linear portion image generating unit that generates a linear portion image based on the plurality of linear portions corresponding to the fibers extracted by the filtering processing unit.
(項目2)
前記繊維を含む前記被写体は、板状形状を有しており、
前記フィルタ処理部は、前記所定の断面としての前記被写体の厚み方向に沿った方向の厚み方向断面における前記線状部分を抽出するように構成されている、項目1に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 2)
the subject including the fiber has a plate-like shape,
2. The X-ray phase imaging system according to claim 1, wherein the filter processing unit is configured to extract the linear portion in a thickness direction cross section along a thickness direction of the subject as the predetermined cross section.
(項目3)
前記フィルタ処理部は、前記厚み方向断面における、前記被写体の厚み方向を含む所定の角度範囲内において、前記フィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して、前記フィルタ処理を行うように構成されている、項目2に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 3)
3. The X-ray phase imaging system according to item 2, wherein the filter processing unit is configured to perform the filter processing for a plurality of angles obtained by varying the angle of the filter within a predetermined angle range including the thickness direction of the subject in the thickness direction cross section.
(項目4)
前記線状部分画像生成部は、前記被写体の厚み方向の重みが最も大きくなるように、前記線状部分に対して重み付けを行うように構成されている、項目2または3に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 4)
4. The X-ray phase imaging system according to claim 2, wherein the linear portion image generating unit is configured to weight the linear portion so that the weight in the thickness direction of the subject is greatest.
(項目5)
前記線状部分画像生成部は、互いに異なる角度の前記フィルタを用いた処理によって得られる前記線状部分の信号値に対して、角度に応じた重み付けを行うとともに、前記被写体の厚み方向の角度の重み付けが最も大きくなるように重み付けを行うように構成されている、項目4に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 5)
Item 5. The X-ray phase imaging system according to item 4, wherein the linear portion image generating unit is configured to weight the signal values of the linear portion obtained by processing using the filters of different angles according to the angle, and to weight the angle in the thickness direction of the subject so that it is weighted most.
(項目6)
前記線状部分画像生成部は、前記フィルタ処理部によって抽出された複数の前記線状部分を積算することにより、前記線状部分画像を生成するように構成されている、項目2~5のいずれか1項に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 6)
6. The X-ray phase imaging system according to any one of items 2 to 5, wherein the linear portion image generating unit is configured to generate the linear portion image by integrating the plurality of linear portions extracted by the filter processing unit.
(項目7)
前記線状部分画像を前記被写体の厚み方向に投影した2次元の第1投影画像を生成する投影画像生成部をさらに備える、項目6に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 7)
7. The X-ray phase imaging system according to claim 6, further comprising a projection image generating unit that generates a two-dimensional first projection image by projecting the linear partial image in the thickness direction of the subject.
(項目8)
前記第1投影画像は、前記被写体の厚み方向に沿った方向における前記線状部分の分布を表した画像であり、
前記投影画像生成部は、前記線状部分画像を、前記被写体の厚み方向と、前記被写体の面内方向とに投影することにより、前記第1投影画像を生成するように構成されている、項目7に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 8)
the first projection image is an image representing a distribution of the linear portions in a direction along a thickness direction of the subject,
8. The X-ray phase imaging system according to claim 7, wherein the projection image generating unit is configured to generate the first projection image by projecting the linear partial image in a thickness direction of the subject and in an in-plane direction of the subject.
(項目9)
前記被写体と前記複数の格子とを、X線の照射軸線周りの回転方向に相対回転させる第2回転機構をさらに備え、
前記画像処理部は、前記第2回転機構によって前記複数の格子に対する前記被写体の向きを変更して取得した複数の前記暗視野像を生成するように構成されており、
前記フィルタ処理部は、前記複数の暗視野像の各々に対して、前記フィルタを用いた前記フィルタ処理を行うように構成されている、項目2~8のいずれか1項に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 9)
a second rotation mechanism that rotates the object and the plurality of gratings relatively in a rotation direction around an irradiation axis of X-rays;
the image processing unit is configured to generate the dark-field images acquired by changing an orientation of the subject with respect to the gratings by the second rotation mechanism,
9. The X-ray phase imaging system according to any one of items 2 to 8, wherein the filter processing unit is configured to perform the filter processing using the filter on each of the plurality of dark-field images.
(項目10)
前記線状部分画像生成部は、前記フィルタ処理部が前記複数の暗視野像の各々に対して前記フィルタを用いた前記フィルタ処理を行うことにより得られた前記複数の線状部分に基づいて生成された前記複数の線状部分画像を合成した合成抽出画像を生成するように構成されている、項目9に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 10)
Item 10. The X-ray phase imaging system according to Item 9, wherein the linear portion image generation unit is configured to generate a composite extracted image by combining the plurality of linear portion images generated based on the plurality of linear portions obtained by the filtering unit performing the filtering process using the filter on each of the plurality of dark-field images.
(項目11)
前記線状部分画像生成部は、前記3次元の暗視野像の前記被写体の面内方向における前記線状部分を抽出し、前記被写体の面内方向に投影した2次元の第2投影画像を生成するように構成されており、
前記第1投影画像と、前記第2投影画像とを表示する表示部をさらに備える、項目7に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 11)
the linear portion image generation unit is configured to extract the linear portion in an in-plane direction of the subject from the three-dimensional dark-field image, and generate a two-dimensional second projected image projected in the in-plane direction of the subject;
8. The X-ray phase imaging system according to claim 7, further comprising a display unit that displays the first projection image and the second projection image.
(項目12)
前記X線位相コントラスト画像は、3次元の吸収像と、3次元の位相微分像とをさらに含み、
前記表示部は、前記吸収像と、前記位相微分像と、前記暗視野像とのうち、少なくともいずれかの画像と、前記第1投影画像と、前記第2投影画像とを表示するように構成されている、項目11に記載のX線位相イメージングシステム。
(Item 12)
the X-ray phase contrast image further includes a three-dimensional absorption image and a three-dimensional phase differential image;
Item 12. The X-ray phase imaging system according to item 11, wherein the display unit is configured to display at least one of the absorption image, the differential phase image, and the dark-field image, the first projection image, and the second projection image.
(項目13)
被写体に含まれる繊維を抽出するX線位相イメージング方法であって、
前記被写体と、X線を照射するX線源と、前記X線源から照射されたX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮像系とを、X線の照射軸線と直交する方向周りの回転方向に相対回転させながら複数の撮像角度において撮像するステップと、
複数の撮像角度において前記X線検出器により検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像を含む3次元のX線位相コントラスト画像を生成するステップと、
前記暗視野像の所定の断面に対して、前記被写体に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、前記所定の断面における前記フィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うステップと、
抽出された、前記繊維に対応する複数の前記線状部分に基づいて、線状部分画像を生成するステップと、を備える、X線位相イメージング方法。
(Item 13)
An X-ray phase imaging method for extracting fibers contained in a subject, comprising:
imaging the subject at a plurality of imaging angles while rotating an imaging system including an X-ray source that irradiates X-rays, an X-ray detector that detects the X-rays irradiated from the X-ray source, and a plurality of gratings disposed between the X-ray source and the X-ray detector relative to one another in a rotational direction about a direction orthogonal to an X-ray irradiation axis;
generating a three-dimensional X-ray phase contrast image including a three-dimensional dark-field image based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector at a plurality of imaging angles;
performing a filtering process using a filter that extracts linear portions extending along a predetermined direction included in the subject on a predetermined cross section of the dark-field image at a plurality of angles where the angle of the filter on the predetermined cross section is different;
and generating a linear portion image based on the extracted linear portions corresponding to the fibers.
1 X線源
2 X線検出器
6 撮像系
7 第1回転機構
9 第2回転機構
10 表示部
40 X線位相コントラスト画像
41 吸収像
42 位相微分像
43 暗視野像
44 線状部分
45 線状部分画像
46 合成抽出画像
47 第1投影画像
48 第2投影画像
50 X線の照射軸
81 画像処理部
82 フィルタ処理部
83 線状部分画像生成部
84 投影画像生成部
90 被写体
90a 厚み方向断面
90b 繊維(被写体の厚み方向に向く繊維)
100 X線イメージング装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 X-ray source 2 X-ray detector 6 Imaging system 7 First rotation mechanism 9 Second rotation mechanism 10 Display unit 40 X-ray phase contrast image 41 Absorption image 42 Differential phase image 43 Dark field image 44 Linear portion 45 Linear portion image 46 Synthesized and extracted image 47 First projection image 48 Second projection image 50 X-ray irradiation axis 81 Image processing unit 82 Filter processing unit 83 Linear portion image generation unit 84 Projection image generation unit 90 Object 90a Thickness direction cross section 90b Fiber (fiber oriented in the thickness direction of the object)
100 X-ray imaging device
Claims (13)
X線を照射するX線源と、前記X線源から照射されたX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮像系と、
前記被写体と前記撮像系とを、X線の照射軸線と直交する方向周りの回転方向に相対回転させる第1回転機構と、
前記被写体と前記撮像系とを前記第1回転機構により相対回転させながら複数の撮像角度において撮像することにより、前記X線検出器によって検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像を含む3次元のX線位相コントラスト画像を生成する画像処理部と、
前記暗視野像の所定の断面に対して、前記被写体に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、前記所定の断面における前記フィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部によって抽出された、前記繊維に対応する複数の前記線状部分に基づいて、線状部分画像を生成する線状部分画像生成部と、を備える、X線位相イメージングシステム。 An X-ray phase imaging system for extracting fibers contained in a subject, comprising:
an imaging system including an X-ray source that irradiates X-rays, an X-ray detector that detects the X-rays irradiated from the X-ray source, and a plurality of gratings arranged between the X-ray source and the X-ray detector;
a first rotation mechanism that rotates the subject and the imaging system relative to each other in a rotation direction about a direction perpendicular to an irradiation axis of X-rays;
an image processing unit that generates a three-dimensional X-ray phase contrast image including a three-dimensional dark-field image based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector by capturing images at a plurality of imaging angles while rotating the subject and the imaging system relative to each other using the first rotation mechanism;
a filter processing unit that performs filtering using a filter that extracts linear portions extending along a predetermined direction included in the subject on a predetermined cross section of the dark-field image, at a plurality of angles where the angle of the filter on the predetermined cross section is different;
and a linear portion image generating unit that generates a linear portion image based on the plurality of linear portions corresponding to the fibers extracted by the filtering processing unit.
前記フィルタ処理部は、前記所定の断面としての前記被写体の厚み方向に沿った方向の厚み方向断面における前記線状部分を抽出するように構成されている、請求項1に記載のX線位相イメージングシステム。 the subject including the fiber has a plate-like shape,
The X-ray phase imaging system according to claim 1 , wherein the filter processing unit is configured to extract the linear portion in a thickness direction cross section along a thickness direction of the subject as the predetermined cross section.
前記投影画像生成部は、前記線状部分画像を、前記被写体の厚み方向と、前記被写体の面内方向とに投影することにより、前記第1投影画像を生成するように構成されている、請求項7に記載のX線位相イメージングシステム。 the first projection image is an image representing a distribution of the linear portions in a direction along a thickness direction of the subject,
8. The X-ray phase imaging system of claim 7, wherein the projection image generating unit is configured to generate the first projection image by projecting the linear partial image in a thickness direction of the subject and in an in-plane direction of the subject.
前記画像処理部は、前記第2回転機構によって前記複数の格子に対する前記被写体の向きを変更して取得した複数の前記暗視野像を生成するように構成されており、
前記フィルタ処理部は、前記複数の暗視野像の各々に対して、前記フィルタを用いた前記フィルタ処理を行うように構成されている、請求項2に記載のX線位相イメージングシステム。 a second rotation mechanism that rotates the object and the plurality of gratings relatively in a rotation direction around an irradiation axis of X-rays;
the image processing unit is configured to generate the dark-field images acquired by changing an orientation of the subject with respect to the gratings by the second rotation mechanism,
The X-ray phase imaging system according to claim 2 , wherein the filtering unit is configured to perform the filtering process using the filter on each of the plurality of dark-field images.
前記第1投影画像と、前記第2投影画像とを表示する表示部をさらに備える、請求項7に記載のX線位相イメージングシステム。 the linear portion image generation unit is configured to extract the linear portion in an in-plane direction of the subject from the three-dimensional dark-field image, and generate a two-dimensional second projected image projected in the in-plane direction of the subject;
The X-ray phase imaging system according to claim 7 , further comprising a display unit that displays the first projection image and the second projection image.
前記表示部は、前記吸収像と、前記位相微分像と、前記暗視野像とのうち、少なくともいずれかの画像と、前記第1投影画像と、前記第2投影画像とを表示するように構成されている、請求項11に記載のX線位相イメージングシステム。 the X-ray phase contrast image further includes a three-dimensional absorption image and a three-dimensional phase differential image;
12. The X-ray phase imaging system according to claim 11, wherein the display unit is configured to display at least one of the absorption image, the differential phase image, and the dark-field image, the first projection image, and the second projection image.
前記被写体と、X線を照射するX線源と、前記X線源から照射されたX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器との間に配置された複数の格子と、を含む撮像系とを、X線の照射軸線と直交する方向周りの回転方向に相対回転させながら複数の撮像角度において撮像するステップと、
複数の撮像角度において前記X線検出器により検出されたX線の強度分布に基づいて、3次元の暗視野像を含む3次元のX線位相コントラスト画像を生成するステップと、
前記暗視野像の所定の断面に対して、前記被写体に含まれる所定の方向に沿って延びる線状部分を抽出するフィルタを用いたフィルタ処理を、前記所定の断面における前記フィルタの角度を異ならせた複数の角度に対して行うステップと、
抽出された、前記繊維に対応する複数の前記線状部分に基づいて、線状部分画像を生成するステップと、を備える、X線位相イメージング方法。 An X-ray phase imaging method for extracting fibers contained in a subject, comprising:
imaging the subject at a plurality of imaging angles while rotating an imaging system including an X-ray source that irradiates X-rays, an X-ray detector that detects the X-rays irradiated from the X-ray source, and a plurality of gratings disposed between the X-ray source and the X-ray detector relative to one another in a rotational direction about a direction orthogonal to an X-ray irradiation axis;
generating a three-dimensional X-ray phase contrast image including a three-dimensional dark-field image based on the intensity distribution of X-rays detected by the X-ray detector at a plurality of imaging angles;
performing a filtering process using a filter that extracts linear portions extending along a predetermined direction included in the subject on a predetermined cross section of the dark-field image at a plurality of angles where the angle of the filter on the predetermined cross section is different;
and generating a linear portion image based on the extracted linear portions corresponding to the fibers.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022136946 | 2022-08-30 | ||
| JP2022136946 | 2022-08-30 | ||
| PCT/JP2023/028519 WO2024048200A1 (en) | 2022-08-30 | 2023-08-04 | X-ray phase imaging system and x-ray phase imaging method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2024048200A1 JPWO2024048200A1 (en) | 2024-03-07 |
| JP7816538B2 true JP7816538B2 (en) | 2026-02-18 |
Family
ID=90099200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2024544067A Active JP7816538B2 (en) | 2022-08-30 | 2023-08-04 | X-ray phase imaging system and X-ray phase imaging method |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7816538B2 (en) |
| WO (1) | WO2024048200A1 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6844461B2 (en) * | 2017-07-20 | 2021-03-17 | 株式会社島津製作所 | X-ray phase imaging device and information acquisition method |
-
2023
- 2023-08-04 WO PCT/JP2023/028519 patent/WO2024048200A1/en not_active Ceased
- 2023-08-04 JP JP2024544067A patent/JP7816538B2/en active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| WANG Siqi 外,不規則配向短繊維複合材料に対する画像処理に基づく繊維長の測定",2021年度精密工学会秋季大会,2021年09月,https://www.jstage.jst.go.jp/article/pscjspe/2021A/0/2021A_9/_pdf/-char/ja |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024048200A1 (en) | 2024-03-07 |
| JPWO2024048200A1 (en) | 2024-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3469343B1 (en) | X-ray tensor tomography system | |
| US9939392B2 (en) | Demodulation of intensity modulation in X-ray imaging | |
| CN102914374B (en) | Wavefront measuring apparatus and wavefront measuring method | |
| JP5777360B2 (en) | X-ray imaging device | |
| JP2014171799A (en) | X-ray imaging apparatus, and x-ray imaging system | |
| JP5511020B2 (en) | X-ray analyzer | |
| JP2012103237A (en) | Imaging apparatus | |
| JP2013063099A (en) | X-ray imaging device | |
| WO2018096759A1 (en) | X-ray phase imaging device | |
| US20140286475A1 (en) | Interferometer and object information acquisition system | |
| JP6844461B2 (en) | X-ray phase imaging device and information acquisition method | |
| WO2020066135A1 (en) | X-ray phase imaging device | |
| US12467883B2 (en) | X-ray phase imaging apparatus and display method of preview image in X-ray phase imaging apparatus | |
| JP7816538B2 (en) | X-ray phase imaging system and X-ray phase imaging method | |
| CN101958006B (en) | X-ray image-based three-dimensional object imaging method | |
| JP3697251B2 (en) | Dynamic display method of scattering vector of X-ray diffraction | |
| JP7276210B2 (en) | X-ray phase imaging system, X-ray image processing device, and X-ray image processing method | |
| WO2019220689A1 (en) | X-ray imaging device | |
| EP3417782B1 (en) | X-ray imaging apparatus and method of composing x-ray imaging images | |
| JP7180566B2 (en) | X-ray imaging device and X-ray imaging method | |
| JPWO2006090925A1 (en) | Three-dimensional image synthesis method and apparatus | |
| WO2022113416A1 (en) | X-ray phase imaging device | |
| CN104010575B (en) | X-ray CT device and medical image processing method | |
| JP6500016B2 (en) | Method for determining a hazardous area between a test object and an X-ray inspection system | |
| JP2021021620A (en) | X-ray phase imaging device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241011 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20260106 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260119 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7816538 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |