被検体の複数の断層画像から被検体内の線状部の３次元座標を抽出する方法
【課題】被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する。
【解決手段】被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップと、複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、第１の構成点の３次元座標を得るステップと、第１の断層画像に対して所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、第２の構成点の３次元座標を得るステップと、第１の断層画像内で特定した第１の構成点から、第２の断層画像内で特定した第２の構成点を結ぶベクトルを、線状部のベクトルとして特定するステップと、を含む。
【解決手段】被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップと、複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、第１の構成点の３次元座標を得るステップと、第１の断層画像に対して所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、第２の構成点の３次元座標を得るステップと、第１の断層画像内で特定した第１の構成点から、第２の断層画像内で特定した第２の構成点を結ぶベクトルを、線状部のベクトルとして特定するステップと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の複数の断層画像から、被検体内の物体、特に、ワイヤ等の線状部の３次元座標を抽出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージは、半導体チップの周囲から多くのワイヤが伸びており、半導体チップ及びワイヤの部分がモールド樹脂等で封止されている。樹脂封止後には半導体パッケージ内のワイヤの状態を確認することができない。このため、外観検査工程や電気的特性の検査工程等を行って、半導体パッケージの良否が判断されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際特許出願公開第ＷＯ２００８／０５９９８２パンフレット
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】東京電機大学出版局、村上伸一著「３次元画像処理入門」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、半導体パッケージの良否判断において、電気的特性に問題があった場合、その原因が、チップ回路に原因があるのか、それともワイヤ部分に原因があるのかを知ることができなかった。原因を特定するため、半導体パッケージ内のワイヤの状態を知ろうとすれば、半導体パッケージ自体を切断するか、パッケージングを剥ぎ取る等の破壊的検査が必要であり、これまで、半導体パッケージ内のワイヤの状態を非破壊的に直接的に把握することができなかった。
【０００６】
また、半導体パッケージとは異なる分野であるが、上記と同様に、生物の血管や神経系の三次元座標を非破壊的に直接的に抽出するなども求められている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置は、
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る断層画像取得部と、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得る第１構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得る第２構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定する線状部ベクトル抽出部と、
を含む。
【０００９】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法は、
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップと、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を含む。
【００１０】
また、前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を順次繰り返して、前記線状部の前記各構成点の３次元座標を抽出してもよい。
【００１１】
さらに、前記第１の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第１の断層画像から検出した多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を求め、前記点を、前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点として特定して、前記点の座標を前記第１の構成点の３次元座標としてもよい。
【００１２】
またさらに、前記第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第２の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点の座標からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点として特定して、前記点の座標を前記第２の構成点の３次元座標としてもよい。
【００１３】
さらに、前記第２の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第３の断層画像上において、前記第３の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点から前記第２の構成点へのベクトルを延長した前記第３の断層画像上の投影点からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第３の構成点として特定して、前記点の座標を前記第３の構成点の３次元座標とするステップをさらに含んでもよい。
【００１４】
またさらに、前記断層画像を得るステップは、Ｘ線ＣＴによって断層画像を得てもよい。あるいは、前記断層画像を得るステップは、ＭＲＩによって断層画像を得てもよい。
【００１５】
また、被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップは、
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する複数の断層画像を取得するステップと、
を含んでもよい。
【００１６】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法は、
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（３）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（４）前記線状部が延在する一方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記３次元画像から前記断層画像に隣接する断層画像を取得するステップと、
（５）前記線状部の前記一方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向の端部に達したと判断されるまで、前記（３）及び（４）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
（６）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記（２）のステップで得られた前記最初の断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記最初の断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（７）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（８）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（９）前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したと判断されるまで、前記（７）及び（８）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
を含む。
【００１７】
また、前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出するためのコンピュータプログラムは、前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法の前記各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法によれば、複数の断層画像に基づいて、被検体内の線状部の各構成点の３次元座標を非破壊的に抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】半導体パッケージのＸ線ＣＴによる３次元画像の概略図である。
【図２】図１の３次元画像で一つのワイヤの延在方向と交差する切断面を示す概略図である。
【図３】図２の切断面から得られた断層画像の概略図である。
【図４】図１の３次元画像で一つのワイヤの延在方向について、図２の切断面と所定間隔だけ離間した切断面を示す概略図である。
【図５】図４の切断面から得られた断層画像の概略図である。
【図６】各ワイヤの両端までの３次元座標によって得られたベクトルデータである。
【図７】（ａ）は、実施の形態１に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置の機能的構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、（ａ）の装置の物理的な構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。
【図９】実施の形態３に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。
【図１０】実施の形態４に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出する方法について添付図面を用いて説明する。
【００２２】
実施の形態１
図７（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置１０の機能的構成を示すブロック図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の物理的構成を示すブロック図である。この被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置は、図７（ａ）に示すように、断層画像取得部１２と、第１構成点座標抽出部１４と、第２構成点座標抽出部１６と、線状部ベクトル抽出部１８と、を備える。なお、この装置１０の物理的構成としては、通常のコンピュータの構成と同様のものであって、例えば、ＣＰＵ２１、メモリ２２、記憶部２３、表示部２４、インタフェース２５、入力部２６を含んでいればよい。この装置によって、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出することができる。
【００２３】
以下に、各構成部材について説明する。
断層画像取得部１２によって、被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る。具体的には、Ｘ線ＣＴから断層画像を得てもよい。あるいは、ＭＲＩから断層画像を得てもよい。
第１構成点座標抽出部１４によって、複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、第１の構成点の３次元座標を得る。具体的には、第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第１の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、線状部の断面に対応する第１の構成点として特定して、前記点の座標を第１の構成点の３次元座標とすることができる。
なお、線状部とは、例えば、半導体パッケージではワイヤであってもよく、生体では、血管や神経等であってもよい。
【００２４】
第２構成点座標抽出部１６は、第１の断層画像に対して所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、第２の構成点の３次元座標を得る。具体的には、第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、第１の構成点からの距離が最も短い点を、線状部の断面に対応する第２の構成点として特定して、前記点の座標を第２の構成点の３次元座標とすることができる。
線状部ベクトル抽出部１８によって、第１の断層画像内で特定した第１の構成点から、第２の断層画像内で特定した第２の構成点を結ぶベクトルを、線状部のベクトルとして特定する。
以上によって、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に、且つ、直接的に抽出することができる。
【００２５】
なお、医療用途などでＸ線ＣＴ等の断層画像を得る方法が知られている（国際公開第ＷＯ２００８／０５９９８８２）。半導体チップ自体はＸ線ＣＴによる断層画像を得るには適していない。しかし、半導体パッケージ内の樹脂封止された部分はＸ線が透過するので、ワイヤの状態を把握することができる。
この場合、半導体パッケージ内のワイヤの座標を抽出する場合、例えば、ＣＴスキャナの走査で得られた断層画像群の中から、ファーストボンディングあるいはセカンドボンディングの３次元座標を目視で見つけ、そこを起点に他方のボンディング位置に向かって、座標を１点ずつ指定し、手作業で座標情報を積み上げる方法がある。
【００２６】
しかし、上記方法では１本のワイヤの３次元座標情報を得るのにも多大な時間を要し、さらには、半導体パッケージに含まれるワイヤ全体の３次元座標を得るには、ワイヤの本数分だけ、上記操作を実施しなければならないという課題がある。
【００２７】
そこで、本発明では、各断層画像から目視ではなく、コンピュータ上で、例えばパターンマッチングによって円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を検出して、線状部の断面に対応する構成点として特定することを特徴とする。これによって、線状部の断面に対応する構成点の座標を非破壊的に、且つ、直接的に抽出できることに加えて、迅速、且つ、正確に線状部の構成点を特定し、その３次元座標を得ることができる。
【００２８】
実施の形態２
図８は、本発明の実施の形態２に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。この方法によって、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出することができる。この方法について、以下に説明する。
（ａ）被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る（Ｓ０１）。具体的には、Ｘ線ＣＴによって断層画像を得てもよい。あるいは、ＭＲＩによって断層画像を得てもよい。
（ｂ）複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、第１の構成点の３次元座標を得る（Ｓ０２）。具体的には、第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは第１の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、線状部の断面に対応する第１の構成点として特定して、上記点の座標を第１の構成点の３次元座標とすることができる。
なお、線状部とは、例えば、半導体パッケージではワイヤであってもよく、生体では、血管や神経等であってもよい。
（ｃ）第１の断層画像に対して所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、第２の構成点の３次元座標を得る（Ｓ０３）。具体的には、第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは第２の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、第１の構成点からの距離が最も短い点を第２の構成点として特定して、上記点の座標を第２の構成点の３次元座標とすることができる。
（ｄ）第１の断層画像内で特定した第１の構成点から、第２の断層画像内で特定した第２の構成点を結ぶベクトルを、線状部のベクトルとして特定する（Ｓ０４）。
以上によって、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出することができる。
【００２９】
なお、上記ステップＳ０３及びステップＳ０４を順次繰り返して、線状部の延在する方向に沿った各構成点の３次元座標を抽出することができる。
【００３０】
さらに、第２の断層画像に対して所定の方向について隣接する第３の断層画像上において、第３の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、第１の構成点から前記第２の構成点へのベクトルを延長した第３の断層画像上の投影点からの距離が最も短い点を、線状部の断面に対応する前記第３の構成点として特定して、上記点の座標を第３の構成点の３次元座標とするステップをさらに含むことを特徴とする。この場合、一つの構成点の断面の楕円形状で線状部の延在方向を特定するのではなく、少なくとも２つの構成点を結ぶベクトルを延長した方向を線状部の延在方向として用いている。これによって、複数の線状部をより正確に識別できる。
【００３１】
実施の形態２に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法によれば、複数の断層画像に基づいて、被検体内の線状部の各構成点の３次元座標を非破壊的に抽出することができる。
なお、上記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法をコンピュータプログラムとして実現してもよい。この場合、上記各ステップをコンピュータに実行させて、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出することができる。また、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。
【００３２】
実施の形態３
図９は、実施の形態３に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法の被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップを構成する２つのサブステップのフローチャートである。実施の形態３に係る方法は、実施の形態２に係る方法と比較すると、複数の断層画像をそれぞれ個々に得るのではなく、まず３次元画像を得た後、逆に、個々の断層画像を得ることを特徴とする。各サブステップについて以下に説明する。
（１）被検体内部の３次元画像を取得する（Ｓ１１）。例えば、Ｘ線ＣＴによって３次元画像を得ることができる。
（２）被検体内部の３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、線状部に対して任意の位置で線状部の延在する方向と交差する複数の断層画像を取得する（Ｓ１２）。
以上によって、まず３次元画像を得た後、複数の断層画像を得ることができる。
【００３３】
実施の形態４
図１０は、実施の形態４に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。実施の形態４に係る方法は、実施の形態３に係る方法と同様に、まず３次元画像を得た後、断層画像を得ている。しかし、実施の形態３では、３次元画像から一度に複数の断層画像を得た後、線状部の構成点の３次元座標を抽出していくのに対して、この実施の形態４に係る方法では、線状部の構成点の座標を抽出するステップと並行して断層画像を得ている点で相違する。以下にこの方法を説明する。
（１）被検体内部の３次元画像を取得する（Ｓ２１）。例えば、図１は半導体パッケージの樹脂封止された端部の複数のワイヤを含む部分のＸ線ＣＴによる３次元画像の概略図である。なお、図１の概略図では、ワイヤ以外の部分を省略して示している。
（２）被検体内部の３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、線状部に対して任意の位置で線状部の延在する方向と交差する断層画像を３次元画像から取得する（Ｓ２２）。図２は、図１の３次元画像に対して、線状部としての一つのワイヤを特定し、矢印で示されたワイヤの延在方向と交差する切断面から最初の断層画像を得る概略図である。図３は、図２の３次元画像から得られた断層画像の概略図である。
（３）得られた断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは得られた断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、線状部の断面に対応する構成点として特定し、その点の座標を線状部の構成点の３次元座標として取得する（Ｓ２３）。図３の断層画像中で、ほぼ円形形状の複数の光点がワイヤの断面に対応する構成点である。
（４）線状部が延在する一方向に対して、断層画像から所定間隔だけ離間させて、３次元画像から断層画像に隣接する断層画像を取得する（Ｓ２４）。図４は、図２で最初の断層画像を得るための切断面に対して、矢印で示すワイヤの延在方向に所定間隔だけ離間した切断面から隣接する断層画像を得るための概略図である。図５は、図４の切断面から得られた図３の断層画像と隣接する断層画像の概略図である。
（５）線状部の一方向の端部に達したか否か判断する（Ｓ２５）。この場合、線状部の一方向の端部に達したと判断されるまで、（３）及び（４）の各ステップを順に繰り返す。
（６）線状部が延在する一方向と逆方向に対して、（２）のステップで得られた最初の断層画像から所定間隔だけ離間させて、最初の断層画像に隣接する断層画像を３次元画像から取得する（Ｓ２６）。
（７）得られた断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは得られた断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を線状部の断面に対応する構成点として特定し、その点の座標を線状部の構成点の３次元座標として取得する（Ｓ２７）。
（８）線状部が延在する一方向と逆方向に対して、断層画像から所定間隔だけ離間させて、断層画像に隣接する断層画像を３次元画像から取得する（Ｓ２８）。
（９）線状部の一方向と逆方向の端部に達したか否か判断する（Ｓ２９）この場合、線状部の一方向と逆方向の端部に達したと判断されるまで、（７）及び（８）の各ステップを順に繰り返す。
以上によって、被検体内部の線状部の延在する一方向および逆方向の両端までの各構成点の３次元座標を抽出することができる。例えば、図６は、各ワイヤの両端までの３次元座標によって得られたベクトルデータである。
【００３４】
なお、上記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法をコンピュータプログラムとして実現してもよい。この場合、上記各ステップをコンピュータに実行させて、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出することができる。また、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る方法は、樹脂封止後の半導体パッケージのワイヤの３次元座標を抽出する方法に関する技術として利用できる。また、本発明に係る方法は、繊維物質のベクトル化にも利用可能である。さらに、本発明に係る方法は、生物の血管や神経系の三次元座標を抽出する方法にも利用できる。その他、断層画像が得られる被検体内部の線状部の三次元座標を得るために利用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 線状部座標抽出装置
１２ 断層画像取得部
１４ 第１構成点座標抽出部
１６ 第２構成点座標抽出部
１８ 線状部ベクトル抽出部
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 記憶部
２４ 表示部
２５ インタフェース
２６ 入力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の複数の断層画像から、被検体内の物体、特に、ワイヤ等の線状部の３次元座標を抽出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体パッケージは、半導体チップの周囲から多くのワイヤが伸びており、半導体チップ及びワイヤの部分がモールド樹脂等で封止されている。樹脂封止後には半導体パッケージ内のワイヤの状態を確認することができない。このため、外観検査工程や電気的特性の検査工程等を行って、半導体パッケージの良否が判断されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際特許出願公開第ＷＯ２００８／０５９９８２パンフレット
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】東京電機大学出版局、村上伸一著「３次元画像処理入門」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、半導体パッケージの良否判断において、電気的特性に問題があった場合、その原因が、チップ回路に原因があるのか、それともワイヤ部分に原因があるのかを知ることができなかった。原因を特定するため、半導体パッケージ内のワイヤの状態を知ろうとすれば、半導体パッケージ自体を切断するか、パッケージングを剥ぎ取る等の破壊的検査が必要であり、これまで、半導体パッケージ内のワイヤの状態を非破壊的に直接的に把握することができなかった。
【０００６】
また、半導体パッケージとは異なる分野であるが、上記と同様に、生物の血管や神経系の三次元座標を非破壊的に直接的に抽出するなども求められている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置は、
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る断層画像取得部と、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得る第１構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得る第２構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定する線状部ベクトル抽出部と、
を含む。
【０００９】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法は、
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップと、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を含む。
【００１０】
また、前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を順次繰り返して、前記線状部の前記各構成点の３次元座標を抽出してもよい。
【００１１】
さらに、前記第１の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第１の断層画像から検出した多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を求め、前記点を、前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点として特定して、前記点の座標を前記第１の構成点の３次元座標としてもよい。
【００１２】
またさらに、前記第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第２の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点の座標からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点として特定して、前記点の座標を前記第２の構成点の３次元座標としてもよい。
【００１３】
さらに、前記第２の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第３の断層画像上において、前記第３の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点から前記第２の構成点へのベクトルを延長した前記第３の断層画像上の投影点からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第３の構成点として特定して、前記点の座標を前記第３の構成点の３次元座標とするステップをさらに含んでもよい。
【００１４】
またさらに、前記断層画像を得るステップは、Ｘ線ＣＴによって断層画像を得てもよい。あるいは、前記断層画像を得るステップは、ＭＲＩによって断層画像を得てもよい。
【００１５】
また、被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップは、
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する複数の断層画像を取得するステップと、
を含んでもよい。
【００１６】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法は、
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（３）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（４）前記線状部が延在する一方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記３次元画像から前記断層画像に隣接する断層画像を取得するステップと、
（５）前記線状部の前記一方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向の端部に達したと判断されるまで、前記（３）及び（４）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
（６）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記（２）のステップで得られた前記最初の断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記最初の断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（７）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（８）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（９）前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したと判断されるまで、前記（７）及び（８）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
を含む。
【００１７】
また、前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出するためのコンピュータプログラムは、前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法の前記各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１８】
さらに、前記コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法によれば、複数の断層画像に基づいて、被検体内の線状部の各構成点の３次元座標を非破壊的に抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】半導体パッケージのＸ線ＣＴによる３次元画像の概略図である。
【図２】図１の３次元画像で一つのワイヤの延在方向と交差する切断面を示す概略図である。
【図３】図２の切断面から得られた断層画像の概略図である。
【図４】図１の３次元画像で一つのワイヤの延在方向について、図２の切断面と所定間隔だけ離間した切断面を示す概略図である。
【図５】図４の切断面から得られた断層画像の概略図である。
【図６】各ワイヤの両端までの３次元座標によって得られたベクトルデータである。
【図７】（ａ）は、実施の形態１に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置の機能的構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、（ａ）の装置の物理的な構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。
【図９】実施の形態３に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。
【図１０】実施の形態４に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る被検体の複数の断層画像を用いて被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出する方法について添付図面を用いて説明する。
【００２２】
実施の形態１
図７（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置１０の機能的構成を示すブロック図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）の物理的構成を示すブロック図である。この被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置は、図７（ａ）に示すように、断層画像取得部１２と、第１構成点座標抽出部１４と、第２構成点座標抽出部１６と、線状部ベクトル抽出部１８と、を備える。なお、この装置１０の物理的構成としては、通常のコンピュータの構成と同様のものであって、例えば、ＣＰＵ２１、メモリ２２、記憶部２３、表示部２４、インタフェース２５、入力部２６を含んでいればよい。この装置によって、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出することができる。
【００２３】
以下に、各構成部材について説明する。
断層画像取得部１２によって、被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る。具体的には、Ｘ線ＣＴから断層画像を得てもよい。あるいは、ＭＲＩから断層画像を得てもよい。
第１構成点座標抽出部１４によって、複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、第１の構成点の３次元座標を得る。具体的には、第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第１の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、線状部の断面に対応する第１の構成点として特定して、前記点の座標を第１の構成点の３次元座標とすることができる。
なお、線状部とは、例えば、半導体パッケージではワイヤであってもよく、生体では、血管や神経等であってもよい。
【００２４】
第２構成点座標抽出部１６は、第１の断層画像に対して所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、第２の構成点の３次元座標を得る。具体的には、第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、第１の構成点からの距離が最も短い点を、線状部の断面に対応する第２の構成点として特定して、前記点の座標を第２の構成点の３次元座標とすることができる。
線状部ベクトル抽出部１８によって、第１の断層画像内で特定した第１の構成点から、第２の断層画像内で特定した第２の構成点を結ぶベクトルを、線状部のベクトルとして特定する。
以上によって、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に、且つ、直接的に抽出することができる。
【００２５】
なお、医療用途などでＸ線ＣＴ等の断層画像を得る方法が知られている（国際公開第ＷＯ２００８／０５９９８８２）。半導体チップ自体はＸ線ＣＴによる断層画像を得るには適していない。しかし、半導体パッケージ内の樹脂封止された部分はＸ線が透過するので、ワイヤの状態を把握することができる。
この場合、半導体パッケージ内のワイヤの座標を抽出する場合、例えば、ＣＴスキャナの走査で得られた断層画像群の中から、ファーストボンディングあるいはセカンドボンディングの３次元座標を目視で見つけ、そこを起点に他方のボンディング位置に向かって、座標を１点ずつ指定し、手作業で座標情報を積み上げる方法がある。
【００２６】
しかし、上記方法では１本のワイヤの３次元座標情報を得るのにも多大な時間を要し、さらには、半導体パッケージに含まれるワイヤ全体の３次元座標を得るには、ワイヤの本数分だけ、上記操作を実施しなければならないという課題がある。
【００２７】
そこで、本発明では、各断層画像から目視ではなく、コンピュータ上で、例えばパターンマッチングによって円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を検出して、線状部の断面に対応する構成点として特定することを特徴とする。これによって、線状部の断面に対応する構成点の座標を非破壊的に、且つ、直接的に抽出できることに加えて、迅速、且つ、正確に線状部の構成点を特定し、その３次元座標を得ることができる。
【００２８】
実施の形態２
図８は、本発明の実施の形態２に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。この方法によって、被検体内部の線状部の３次元座標を非破壊的に直接的に抽出することができる。この方法について、以下に説明する。
（ａ）被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る（Ｓ０１）。具体的には、Ｘ線ＣＴによって断層画像を得てもよい。あるいは、ＭＲＩによって断層画像を得てもよい。
（ｂ）複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、第１の構成点の３次元座標を得る（Ｓ０２）。具体的には、第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは第１の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、線状部の断面に対応する第１の構成点として特定して、上記点の座標を第１の構成点の３次元座標とすることができる。
なお、線状部とは、例えば、半導体パッケージではワイヤであってもよく、生体では、血管や神経等であってもよい。
（ｃ）第１の断層画像に対して所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、被検体内の線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、第２の構成点の３次元座標を得る（Ｓ０３）。具体的には、第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは第２の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、第１の構成点からの距離が最も短い点を第２の構成点として特定して、上記点の座標を第２の構成点の３次元座標とすることができる。
（ｄ）第１の断層画像内で特定した第１の構成点から、第２の断層画像内で特定した第２の構成点を結ぶベクトルを、線状部のベクトルとして特定する（Ｓ０４）。
以上によって、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出することができる。
【００２９】
なお、上記ステップＳ０３及びステップＳ０４を順次繰り返して、線状部の延在する方向に沿った各構成点の３次元座標を抽出することができる。
【００３０】
さらに、第２の断層画像に対して所定の方向について隣接する第３の断層画像上において、第３の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、第１の構成点から前記第２の構成点へのベクトルを延長した第３の断層画像上の投影点からの距離が最も短い点を、線状部の断面に対応する前記第３の構成点として特定して、上記点の座標を第３の構成点の３次元座標とするステップをさらに含むことを特徴とする。この場合、一つの構成点の断面の楕円形状で線状部の延在方向を特定するのではなく、少なくとも２つの構成点を結ぶベクトルを延長した方向を線状部の延在方向として用いている。これによって、複数の線状部をより正確に識別できる。
【００３１】
実施の形態２に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法によれば、複数の断層画像に基づいて、被検体内の線状部の各構成点の３次元座標を非破壊的に抽出することができる。
なお、上記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法をコンピュータプログラムとして実現してもよい。この場合、上記各ステップをコンピュータに実行させて、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出することができる。また、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。
【００３２】
実施の形態３
図９は、実施の形態３に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法の被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップを構成する２つのサブステップのフローチャートである。実施の形態３に係る方法は、実施の形態２に係る方法と比較すると、複数の断層画像をそれぞれ個々に得るのではなく、まず３次元画像を得た後、逆に、個々の断層画像を得ることを特徴とする。各サブステップについて以下に説明する。
（１）被検体内部の３次元画像を取得する（Ｓ１１）。例えば、Ｘ線ＣＴによって３次元画像を得ることができる。
（２）被検体内部の３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、線状部に対して任意の位置で線状部の延在する方向と交差する複数の断層画像を取得する（Ｓ１２）。
以上によって、まず３次元画像を得た後、複数の断層画像を得ることができる。
【００３３】
実施の形態４
図１０は、実施の形態４に係る被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法のフローチャートである。実施の形態４に係る方法は、実施の形態３に係る方法と同様に、まず３次元画像を得た後、断層画像を得ている。しかし、実施の形態３では、３次元画像から一度に複数の断層画像を得た後、線状部の構成点の３次元座標を抽出していくのに対して、この実施の形態４に係る方法では、線状部の構成点の座標を抽出するステップと並行して断層画像を得ている点で相違する。以下にこの方法を説明する。
（１）被検体内部の３次元画像を取得する（Ｓ２１）。例えば、図１は半導体パッケージの樹脂封止された端部の複数のワイヤを含む部分のＸ線ＣＴによる３次元画像の概略図である。なお、図１の概略図では、ワイヤ以外の部分を省略して示している。
（２）被検体内部の３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、線状部に対して任意の位置で線状部の延在する方向と交差する断層画像を３次元画像から取得する（Ｓ２２）。図２は、図１の３次元画像に対して、線状部としての一つのワイヤを特定し、矢印で示されたワイヤの延在方向と交差する切断面から最初の断層画像を得る概略図である。図３は、図２の３次元画像から得られた断層画像の概略図である。
（３）得られた断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは得られた断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、線状部の断面に対応する構成点として特定し、その点の座標を線状部の構成点の３次元座標として取得する（Ｓ２３）。図３の断層画像中で、ほぼ円形形状の複数の光点がワイヤの断面に対応する構成点である。
（４）線状部が延在する一方向に対して、断層画像から所定間隔だけ離間させて、３次元画像から断層画像に隣接する断層画像を取得する（Ｓ２４）。図４は、図２で最初の断層画像を得るための切断面に対して、矢印で示すワイヤの延在方向に所定間隔だけ離間した切断面から隣接する断層画像を得るための概略図である。図５は、図４の切断面から得られた図３の断層画像と隣接する断層画像の概略図である。
（５）線状部の一方向の端部に達したか否か判断する（Ｓ２５）。この場合、線状部の一方向の端部に達したと判断されるまで、（３）及び（４）の各ステップを順に繰り返す。
（６）線状部が延在する一方向と逆方向に対して、（２）のステップで得られた最初の断層画像から所定間隔だけ離間させて、最初の断層画像に隣接する断層画像を３次元画像から取得する（Ｓ２６）。
（７）得られた断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは得られた断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を線状部の断面に対応する構成点として特定し、その点の座標を線状部の構成点の３次元座標として取得する（Ｓ２７）。
（８）線状部が延在する一方向と逆方向に対して、断層画像から所定間隔だけ離間させて、断層画像に隣接する断層画像を３次元画像から取得する（Ｓ２８）。
（９）線状部の一方向と逆方向の端部に達したか否か判断する（Ｓ２９）この場合、線状部の一方向と逆方向の端部に達したと判断されるまで、（７）及び（８）の各ステップを順に繰り返す。
以上によって、被検体内部の線状部の延在する一方向および逆方向の両端までの各構成点の３次元座標を抽出することができる。例えば、図６は、各ワイヤの両端までの３次元座標によって得られたベクトルデータである。
【００３４】
なお、上記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法をコンピュータプログラムとして実現してもよい。この場合、上記各ステップをコンピュータに実行させて、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出することができる。また、このコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る方法は、樹脂封止後の半導体パッケージのワイヤの３次元座標を抽出する方法に関する技術として利用できる。また、本発明に係る方法は、繊維物質のベクトル化にも利用可能である。さらに、本発明に係る方法は、生物の血管や神経系の三次元座標を抽出する方法にも利用できる。その他、断層画像が得られる被検体内部の線状部の三次元座標を得るために利用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 線状部座標抽出装置
１２ 断層画像取得部
１４ 第１構成点座標抽出部
１６ 第２構成点座標抽出部
１８ 線状部ベクトル抽出部
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 記憶部
２４ 表示部
２５ インタフェース
２６ 入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る断層画像取得部と、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得る第１構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得る第２構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定する線状部ベクトル抽出部と、
を含む、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置。
【請求項２】
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップと、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を含む、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法。
【請求項３】
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を順次繰り返して、前記線状部の前記各構成点の３次元座標を抽出することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第１の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点として特定して、前記点の座標を前記第１の構成点の３次元座標とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第２の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点の座標からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点として特定して、前記点の座標を前記第２の構成点の３次元座標とすることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第３の断層画像上において、前記第３の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点から前記第２の構成点へのベクトルを延長した前記第３の断層画像上の投影点からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第３の構成点として特定して、前記点の座標を前記第３の構成点の３次元座標とするステップをさらに含むことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記断層画像を得るステップは、Ｘ線ＣＴによって断層画像を得る、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記断層画像を得るステップは、ＭＲＩによって断層画像を得る、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップは、
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する複数の断層画像を取得するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（３）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（４）前記線状部が延在する一方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記３次元画像から前記断層画像に隣接する断層画像を取得するステップと、
（５）前記線状部の前記一方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向の端部に達したと判断されるまで、前記（３）及び（４）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
（６）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記（２）のステップで得られた前記最初の断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記最初の断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（７）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（８）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（９）前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したと判断されるまで、前記（７）及び（８）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
を含む、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法。
【請求項１１】
請求項２から１０のいずれか一項に記載の前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法の前記各ステップをコンピュータに実行させて、前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出するためのコンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の前記コンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得る断層画像取得部と、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得る第１構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得る第２構成点座標抽出部と、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定する線状部ベクトル抽出部と、
を含む、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する装置。
【請求項２】
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップと、
前記複数の断層画像のうちの第１の断層画像上において、前記被検体内の線状部の断面に対応する第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を含む、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法。
【請求項３】
前記第１の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップと、
前記第１の断層画像内で特定した前記第１の構成点から、前記第２の断層画像内で特定した前記第２の構成点を結ぶベクトルを、前記線状部のベクトルとして特定するステップと、
を順次繰り返して、前記線状部の前記各構成点の３次元座標を抽出することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点を特定して、前記第１の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第１の断層画像から検出した円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第１の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する前記第１の構成点として特定して、前記点の座標を前記第１の構成点の３次元座標とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２の断層画像上において、前記被検体内の前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点を特定して、前記第２の構成点の３次元座標を得るステップは、前記第２の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第２の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点の座標からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第２の構成点として特定して、前記点の座標を前記第２の構成点の３次元座標とすることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の断層画像に対して前記所定の方向について隣接する第３の断層画像上において、前記第３の断層画像から検出された円形形状又は楕円形状の画像から得られた重心、あるいは前記第３の断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうち、前記第１の構成点から前記第２の構成点へのベクトルを延長した前記第３の断層画像上の投影点からの距離が最も短い点を、前記線状部の断面に対応する前記第３の構成点として特定して、前記点の座標を前記第３の構成点の３次元座標とするステップをさらに含むことを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記断層画像を得るステップは、Ｘ線ＣＴによって断層画像を得る、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記断層画像を得るステップは、ＭＲＩによって断層画像を得る、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
被検体の所定の方向と交差する複数の断層画像を得るステップは、
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する複数の断層画像を取得するステップと、
を含むことを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
（１）前記被検体内部の３次元画像を取得するステップと、
（２）前記被検体内部の前記３次元画像から３次元化する線状部の画像を特定し、前記線状部に対して任意の位置で前記線状部の延在する方向と交差する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（３）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（４）前記線状部が延在する一方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記３次元画像から前記断層画像に隣接する断層画像を取得するステップと、
（５）前記線状部の前記一方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向の端部に達したと判断されるまで、前記（３）及び（４）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
（６）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記（２）のステップで得られた前記最初の断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記最初の断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（７）得られた前記断層画像から検出した円形形状又は楕円形状から得られた重心、あるいは前記断層画像から検出された多角形形状の中点又は頂点、のうちの１点を、前記線状部の断面に対応する構成点として特定し、前記点の座標を前記線状部の構成点の３次元座標として取得するステップと、
（８）前記線状部が延在する前記一方向と逆方向に対して、前記断層画像から所定間隔だけ離間させて、前記断層画像に隣接する断層画像を前記３次元画像から取得するステップと、
（９）前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したか否か判断するステップであって、前記線状部の前記一方向と逆方向の端部に達したと判断されるまで、前記（７）及び（８）の各ステップを順に繰り返す、ステップと、
を含む、被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法。
【請求項１１】
請求項２から１０のいずれか一項に記載の前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出する方法の前記各ステップをコンピュータに実行させて、前記被検体内部の線状部の３次元座標を抽出するためのコンピュータプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の前記コンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−３２２９３（Ｐ２０１２−３２２９３Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２６０３（Ｐ２０１０−１７２６０３）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（５０５０１８７４０）株式会社ビームセンス (5)
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（５０５０１８７４０）株式会社ビームセンス (5)
【出願人】（０００００１０９６）倉敷紡績株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
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