X線検査で何が見える？

工業分野

自動車部品の溶接部分や電子部品のはんだ付け状態の検査、樹脂成型品、精密鋳造、高輝度放電灯などのガラス製品（可視光では光の反射などの影響があるため、透明なガラスの内部にもX線の検査は有効）、ICやプリント基板などの高密度実装の検査に用いられます。工業製品の品質管理、安全確保、業務の効率化、業績向上などに大きく貢献しています。

医療機器分野

ペースメーカー、人工関節ほか、人体に使用される器官の内部構造、カテーテルの検査に用いられます。医療の高度化、医療機器の信頼性向上、私たちの健康のために 欠かせない存在となっています。

食品業界

食品パッケージ中の金属片やプラスチックなどの異物混入検査にも用いられます。食品パッケージの品質管理、安全確保、業務の効率化などに大きく貢献しています。

画像処理の基本

Ｘ線撮影に用いられるX線検出器（カメラ）をＸ線FPDと呼びます。X線FPDは撮影対象物を透過してきたX線を電気信号に変換し画像にします。最近のX線カメラはフラットパネルが主流で8bit以上の階調を持っています。パソコンでは8bitの階調までしか表示できないのでレンジの調整が必要となります。

X線撮影では、X線を照射した方向から物体を透視した画像が得られるのに対し、CTでは物体に対し任意の断面画像が得られるのが大きな違いです。またX線検査装置では、透過したX線がそのまま画像になりますが、CTはそうではありません。

CTとはコンピュータ断層撮影（Computed Tomography）の略称です。X線を照射し、物体の断面画像や立体像を得るための装置です。CTは多方向からX線を照射し、撮影した画像（2D）をコンピュータで解析します。そうして立体的(3D)なX線像を生成するのが特徴です。

撮影時にワークを回転させることで、多方向から撮影したX線画像（2D）が得られます。Ｘ線CTでは、360度回転させて得られた透過画像から、断面画像や立体画像を得ることができます。透過X線画像では、高さ（厚さ）方向の情報がありませんが、CTで取得したデータは、あらゆる方向から確認でき、どの位置からの断面も表示できます。複数のX線画像をソフトウェアにより3D画像に変換します。

CTにおいては、コンピュータを用いてトモグラフィーという断層撮影法の画像処理を行います。この作業を再構成といいます。X線CTそのものの物理的な要因、試料特性、測定方法、データ処理時に発生した誤差やノイズ補正もこの工程で行います。続いて、コントラスト調整や三次元解析などの方法について解説します。

コントラストと明度の調整

撮影画像のコントラスト調整は、ガンマ値と輝度レンジの最適化で行い、明度調整は、ゲイン値、トーンカーブの最適化で行います。撮像時の条件や撮影対象によって、実際の物体ではない、二次的に発生した画像が写りこむ場合があります。これをアーチファクトと呼びます。先述のとおり、物質の密度の高低とX線の減衰率は連動するため、撮影画像の明度が変わることがあり、結果としてコントラストにも影響します。複合材料を撮影した場合、金属部分の周りに発生する連続したノイズが金属アーチファクトです。 対策方法として、CTスキャン撮影時の低減と、画像処理（再構成）での低減があります。