CN108449979A - X射线检查装置 - Google Patents
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Abstract
一种X射线检查装置，具备输送部、X射线照射部、X射线检测部以及图像处理部。X射线检测部具有沿着与输送部输送被检查物的输送方向以及X射线照射部照射X射线的照射方向的两个方向交叉的方向并排设置的多个直接转换型X射线检测元件阵列。图像处理部具有对X射线透过图像实施边缘检测处理而生成边缘检测图像的边缘检测部、对边缘检测图像实施水平方向模糊处理而生成水平方向模糊图像的水平方向模糊部、以及将X射线透过图像与水平方向模糊图像进行合成而生成处理后X射线透过图像的合成部。
Description
技术领域
本发明涉及X射线检查装置。
背景技术
作为利用X射线的透过性检测被检查物中所包含的异物的X射线检查装置，已知具备将X射线转换为电荷的直接转换型X射线检测元件阵列的装置(例如，参照专利文献1)。直接转换型X射线检测元件阵列如对软X射线具有高灵敏度，因此在检测由难以吸收硬X射线且易于吸收软X射线的材料(如:玻璃、橡胶等的非金属，铝等的轻金属等)构成的异物时是有效的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5626835号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述那样的X射线检查装置中，存在将多个直接转换型X射线检测元件阵列沿着与输送部输送被检查物的输送方向以及X射线照射部照射X射线的照射方向这两个方向交叉的方向并排设置的情况。此时，存在在相邻的直接转换型X射线检测元件阵列彼此的连接部中灵敏度降低的可能性。如果在相邻的直接转换型X射线检测元件阵列彼此的连接部中灵敏度降低，则在X射线透过图像中的被检查物的图像中的与该连接部对应的区域中，沿着相当于输送方向的方向出现亮度降低的线(以下，将该线称为“亮度降低线”)。
作为用于在X射线透过图像中消除亮度降低线的影响的手段，存在在以未输送被检查物的状态下获取的X射线透过图像中进行使背景亮度均匀化的线形校正处理(校准处理)。但是，由于被检查物的X射线吸收特性并不是严格的线形，在以食用肉这样厚的被检查物为检测对象的情况下，如果仅实施线形校正处理的话，很难消除X射线透过图像中亮度降低线的影响。
因此，本发明的目的在于，提供一种即使在以厚的被检查物为检测对象的情况下也能够使用多个直接转换型X射线检测元件阵列来高精度地检测异物的X射线检查装置。
用于解决技术问题的手段
根据本发明的一方面的X射线检查装置，具备：输送部，输送被检查物；X射线照射部，向由输送部输送的被检查物照射X射线；X射线检测部，检测照射到由输送部输送的被检查物的X射线；以及图像处理部，基于从X射线检测部输出的检测信号生成被检查物的X射线透过图像，并对X射线透过图像实施图像处理；X射线检测部具有多个直接转换型X射线检测元件阵列，该多个直接转换型X射线检测元件阵列沿着与输送部输送被检查物的输送方向以及X射线照射部照射X射线的照射方向的两个方向交叉的方向并排设置，并将第一能量带的X射线转换为电荷，图像处理部具有：边缘检测部，对X射线透过图像实施边缘检测处理而生成边缘检测图像；水平方向模糊部，对边缘检测图像实施沿着输送方向的水平方向模糊处理而生成水平方向模糊图像；以及合成部，将X射线透过图像与水平方向模糊图像进行合成而生成处理后X射线透过图像。
在该X射线检查装置中，使用多个将第一能量带的X射线转换为电荷的直接转换型X射线检测元件阵列，图像处理部对X射线透过图像实施边缘检测处理而生成边缘检测图像，对边缘检测图像实施水平方向模糊处理进而生成水平方向模糊图像，将X射线透过图像与水平方向模糊图像进行合成而生成处理后X射线透过图像。由此，能够将因相邻的直接转换型X射线检测元件阵列彼此的连接部的灵敏度降低而出现的亮度降低线从处理后X射线透过图像中除去。因此，根据该X射线检查装置，即使在以厚的被检查物为检测对象的情况下，也能使用多个直接转换型X射线检测元件阵列来精度良好地检测异物。
在根据本发明的一方面的X射线检查装置中，也可以是，第一能量带的X射线是软X射线。由此，能够精度良好地检测由难以吸收硬X射线且易于吸收软X射线的材料(例如玻璃、橡胶等的非金属，铝等的轻金属等)构成的异物。
在根据本发明的一方面的X射线检查装置中，也可以是，X射线检测部还具有间接转换型X射线检测元件阵列，该间接转换型X射线检测元件阵列沿着与输送部输送被检查物的输送方向以及X射线照射部照射X射线的照射方向的两个方向交叉的方向并排设置，并将比第一能量带大的第二能量带的X射线转换为光进而将该光转换为电荷，图像处理部将基于从直接转换型X射线检测元件阵列输出的第一检测信号而生成的被检查物的第一X射线透过图像作为X射线透过图像，生成处理后X射线透过图像，图像处理部将处理后X射线透过图像与基于从间接转换型X射线检测元件阵列输出的第二检测信号而生成的被检查物的第二X射线透过图像进行合成。
在根据本发明的一方面的X射线检查装置中，也可以是，X射线检测部还具有间接转换型X射线检测元件阵列，该间接转换型X射线检测元件阵列沿着与输送部输送被检查物的输送方向以及X射线照射部照射X射线的照射方向的两个方向交叉的方向并排设置，并将比第一能量带大的第二能量带的X射线转换为光进而将该光转换为电荷，图像处理部将基于从直接转换型X射线检测元件阵列输出的第一检测信号而生成的被检查物的第一X射线透过图像与基于从间接转换型X射线检测元件阵列输出的第二检测信号而生成的被检查物的第二X射线透过图像进行合成，从而生成合成X射线透过图像，图像处理部将合成X射线透过图像作为X射线透过图像而生成处理后X射线透过图像。
这样，通过一并使用直接转换型X射线检测元件阵列以及将比第一能量带更大第二能量带的X射线转换为光进而将该光转换为电荷的间接转换型X射线检测元件阵列，能够更加精度良好地检测异物。
在根据本发明的一方面的X射线检查装置中，也可以是，第二能量带的X射线是硬X射线。通过使用硬X射线得到的被检查物的X射线透过图像，能够更加精度良好地检测由难以吸收硬X射线且易于吸收软X射线的材料(例如，玻璃、橡胶等非金属，铝等轻金属等)构成的异物。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种即使在以厚的被检查物为检测对象的情况下也能够使用多个直接转换型X射线检测元件阵列来精度良好地检测异物的X射线检查装置。
附图说明
图1是一实施方式的X射线检查装置的构成图。
图2的(a)是示出直接转换型X射线检测部与灵敏度的关系的图。图2的(b)是示出间接转换型X射线检测部与灵敏度的关系的图。
图3是图1的X射线检查装置的框图。
图4的(a)是示出软X射线透过图像的图。图4的(b)是示出硬X射线透过图像的图。
图5是示出用于生成处理后软X射线透过图像的处理顺序的图。
图6是示出放大了的处理后软X射线透过图像的图。
图7是示出对齐了位置的软X射线透过图像的图。
图8的(a)是示出将处理后软X射线透过图像与硬X射线透过图像重叠而成的图像的图。图8的(b)是示出将处理后软X射线透过图像与硬X射线透过图像进一步对齐了位置后的图像的图。
图9是处理后软X射线透过图像以及硬X射线透过图像的亮度直方图。
图10是示出处理后软X射线透过图像以及硬X射线透过图像的亮度直方图积算曲线的图。
图11是示出处理后软X射线透过图像以及硬X射线透过图像的亮度直方图积算曲线的图。
图12是示出亮度转换表的图。
图13是示出亮度转换表、补偿后亮度转换表以及补偿后平滑亮度转换表的图。
图14的(a)是示出处理后软X射线透过图像的图。图14的(b)是示出亮度转换后软X射线透过图像的图。
图15是示出处理后软X射线透过图像、硬X射线透过图像以及亮度转换后软X射线透过图像的亮度直方图的图。
图16的(a)是示出亮度转换过的处理后软X射线透过图像的图。图16的(b)是示出硬X射线透过图像的图。图16的(c)是示出结果图像的图。
图17的(a)是示出结果图像的图。图17的(b)是示出除噪图像的图。图17的(c)是示出2值化图像的图。图17的(d)是示出最终图像的图。
图18是示出变形例中处理后软X射线透过图像以及硬X射线透过图像的亮度直方图的图。
具体实施方式
以下参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，在各附图中对于相同或者相当的部分标注相同的附图标记并省略重复的说明。
如图1所示，X射线检查装置100具备输送部500、X射线照射部200、X射线检测部300以及图像处理部400。X射线检查装置100利用X射线的透过性检测被检查物A(例如，多个袋装香肠等)中所包含的异物。
[输送部]
输送部500输送被检查物A。输送部500可以应用带式输送机、顶链式输送机、旋转工作台等各种各样的输送机构。
[X射线照射部]
X射线照射部200向由输送部500输送的被检查物A照射X射线。从X射线照射部200照射出的X射线包含软X射线(第一能量带的X射线)以及硬X射线(第二能量带的X射线)。
[X射线检测部]
X射线检测部300检测照射到由输送部500输送的被检查物A上的X射线。X射线检测部300具备直接转换型X射线检测器310、间接转换型X射线检测器320以及滤波器350。直接转换型X射线检测器310配置为与X射线照射部200隔着输送部500而对置，检测软X射线。间接转换型X射线检测器320配置为与X射线照射部200隔着输送部500及直接转换型X射线检测器310而对置，，检测硬X射线。滤波器350配置在直接转换型X射线检测器310和间接转换型X射线检测器320之间，吸收软X射线和硬X射线之间的能量带的X射线。
如图2的(a)所示，直接转换型X射线检测器310具有多个直接转换型X射线检测元件阵列311。各直接转换型X射线检测元件阵列311是包含一维地排列的多个直接转换型X射线检测元件311a的行式传感器。在各直接转换型X射线检测元件阵列311中，通过光电二极管的各直接转换型X射线检测元件311a将软X射线转换为电荷。多个直接转换型X射线检测元件阵列311并排设置为，多个直接转换型X射线检测元件311a沿着与输送部500输送被检查物A的输送方向D1以及X射线照射部200照射X射线的照射方向D2(即，X射线照射部200和X射线检测部300彼此对置的方向)的两个方向交叉的方向(在X射线检查装置100中，为与该两个方向正交的方向)一维地排列(参考图1)。
如图2的(b)所示，间接转换型X射线检测器320具有多个间接转换型X射线检测元件阵列321。各间接转换型X射线检测元件阵列321是包括一维地排列的多个间接转换型X射线检测元件321a以及相对于多个间接转换型X射线检测元件321a配置在X射线照射部200一侧的闪烁(scintillation)层321b的行式传感器。在各间接转换型X射线检测元件阵列321中，通过闪烁层321b将硬X射线转换为光，并通过作为光电二极管的各间接转换型X射线检测元件321a将光转换为电荷。多个间接转换型X射线检测元件阵列321并排设置为，多个间接转换型X射线检测元件321a沿着与输送方向D1以及照射方向D2的两方向交叉的方向(在X射线检查装置100中，为与该两个方向正交的方向)一维地排列(参考图1)。
需要说明的是，在直接转换型X射线检测元件阵列311中，在其制造上，在位于两端的直接转换型X射线检测元件311a中，灵敏度相对地降低。因此，如图2的(a)所示，在直接转换型X射线检测器310中，尤其是中相邻的直接转换型X射线检测元件阵列311彼此的连接部，灵敏度降低。即使在间接转换型X射线检测元件阵列321中，在其制造上，在位于两端的间接转换型X射线检测元件321a中，灵敏度也相对地降低。但是，如图2的(b)所示，在间接转换型X射线检测器320中，因光在相邻的闪烁材料层321b之间往来等，相邻的间接转换型X射线检测元件阵列321彼此的连接部的灵敏度相对降低则几乎不是问题。
[图像处理部]
如图3所示，图像处理部400基于从X射线检测部300输出的检测信号生成被检查物A的X射线透过图像，并对该X射线透过图像实施图像处理。图像处理部400包括图像生成部401、边缘检测部402、水平方向模糊部403、合成部404、图像缩放部405、图像位置对齐部406、直方图作成部407直方图积算部408、亮度转转换表作成部409、数据补偿部410、平滑化部411、图像转换部412、假想数据调整部413、除法部414、滤波器部415以及二值化部416。
[图像生成部]
图像生成部401基于从各直接转换型X射线检测元件阵列311输出的软X射线检测信号(第一检测信号)生成被检查物A的软X射线透过图像(第一X射线透过图像)P100，并基于从各间接转换型X射线检测元件阵列321输出的硬X射线检测信号(第二检测信号)生成被检查物A的硬X射线透过图像(第二X射线透过图像)P200。如图4的(a)所示，软X射线透过图像P100的对比度相对较高，整体变暗。另外，如图4的(b)所示，硬X射线透过图像P200的对比度相对较低，整体变亮。此外，如图4的(a)以及(b)所示，与软X射线透过图像P100中的异物S和被检查物A(被检查物A的没有重叠的区域)的对比度相比，硬X射线透过图像P200中的异物S和被检查物A(被检查物A的没有重叠的区域)的对比度变小。这是因为异物S和被检查物A的X射线吸收率不同。
如上所述，在直接转换型X射线检测器310中，尤其是在相邻的直接转换型X射线检测元件阵列311彼此的连接部中，灵敏度降低。因此，如图4的(a)所示，在软X射线透过图像P100中的被检查物A的图像中的与该连接部对应的区域中，出现亮度沿着相当于输送方向D1的方向降低的线，即亮度降低线L。为了消除软X射线透过图像P100中亮度降低线L的影响，图像生成部401在以被检查物A未被输送的状态下获取的X射线透过图像中实施了背景亮度均匀化的线形校正处理。但是，由于被检查物A的X射线吸收特性不是严格的线形，因此，当以食用肉这样的厚的被检查物A为检查对象时，如果图像生成部401仅实施线形校正处理，则无法消除软X射线透过图像P100中亮度降低线L的影响。因此，通过以下说明的边缘检测部402、水平方向模糊部403以及合成部404来消除软X射线透过图像P100中亮度降低线L的影响。
[边缘检测部]
如图5所示，边缘检测部402对软X射线透过图像P100实施边缘检测处理而生成边缘检测图像P101。更具体而言，边缘检测部402对软X射线透过图像P100实施使被检查物A的图像的亮度和背景的亮度的均匀化的线形校正处理，并对该软X射线透过图像P100实施边缘检测处理，还对该软X射线透过图像P100实施二值化处理以及反转处理，从而生成边缘检测图像P101。在边缘检测处理中例如可使用拉普拉斯滤波器、索贝尔滤波器等。由此，在边缘检测图像P101中，被检查物A的边缘被除去，被反转为白的异物S的边缘以及亮度降低线L残留。
[水平方向模糊部]
如图5所示，水平方向模糊部403对边缘检测图像P101实施沿着输送方向D1的水平方向模糊处理而生成水平方向模糊图像P102。沿着输送方向D1的水平方向模糊处理例如是针对构成边缘检测图像P101的一个像素，以包含该一个像素的方式设定以亮度降低线L延伸的方向(即，与输送方向D1相当的方向)为长度方向的像素区域，，将该像素区域的亮度值的平均值设为该一个像素的亮度值的处理，并且对构成边缘检测图像P101的所有像素逐一实施该处理。水平方向模糊处理是差异除去处理。在水平方向模糊处理中，例如可使用水平方向模糊滤波器、水平方向高斯滤波器等。由此，在水平方向模糊图像P102中，异物S的边缘被除去，留下被反转为为白的亮度降低线L。
[合成部]
如图5所示，合成部404合成软X射线透过图像P100和水平方向模糊图像P102而生成处理后软X射线透过图像(处理后X射线透过图像)P103。更具体而言，合成部404将构成软X射线透过图像P100的所有像素的亮度值与构成水平方向模糊图像P102的所有像素的亮度值在对应的像素之间进行合计，从而生成处理后软X射线透过图像P103。由此，可得到除去了亮度降低线L的处理后软X射线透过图像P103。
[图像缩放部]
图像缩放部405对齐处理后软X射线透过图像P103中的被检查物A和硬X射线透过图像P200中的被检查物A的大小。从X射线照射部200照射的X射线呈扇状散射，并且从X射线照射部200到直接转换型X射线检测器310的距离与从X射线照射部200到间接转换型X射线检测器320的距离不同，因此，处理后软X射线透过图像P103中的被检查物A和硬X射线透过图像P200中的被检查物A的大小不同。即，硬X射线透过图像P200中的被检查物A比处理后软X射线透过图像P103中的被检查物A稍大。因此，如图6所示，图像缩放部405将处理后软X射线透过图像P103沿线传感器的排列方向放大转换比R。在将从X射线照射部200到直接转换型X射线检测器310的距离设为L1，并将从X射线照射部200到间接转换型X射线检测器320的距离设为L2时，该转换比R通过R＝L2/L1而得到。再次，虽然对放大处理后软X射线透过图像P103的例子进行了说明，但是，当然也可以将硬X射线透过图像P200以R的倒数(1/R)比率进行缩小。
[图像位置对齐部]
图像位置对齐部406将处理后软X射线透过图像P103中的被检查物A和硬X射线透过图像P200中的被检查物A的位置进行对齐。具体而言，如图7所示，上下左右地移动处理后软X射线透过图像P103，从而使处理后软X射线透过图像P103和硬X射线透过图像P200的差异变为最小。本实施方式的图像位置对齐部406重叠对齐两图像，针对各像素，计算两图像的亮度值之差的绝对值的总和，自动地进行位置对齐以使该总和最小。如图8的(a)所示，在由图像位置对齐部406进行位置对齐之前，出现被检查物A的边缘部分E1以及异物S的边缘部分E2。需要说明的是，无法判断图像上的边缘部分是被检查物A的边缘部分E1，还是异物S的边缘部分E2。并且，如图8的(b)所示，在由图像位置对齐部406进行位置对齐后，被检查物A以及异物S的位置偏移被消除，成为几乎是全黑色的状态的图像。
需要说明的是，如该图8的(b)的位置对齐后的图像所示那样，如果仅进行处理后软X射线透过图像P103的放大以及位置对齐的话，异物S的区域也几乎是全黑色，无法辨别异物S。因此，通过以下说明的直方图作成部407、直方图积算部408、亮度转换表作成部409、数据补偿部410、平滑化部411、图像转换部412、假想数据调整部413、除法部414、滤波器部415以及二值化部416对软X射线透过图像P100实施图像处理，由此能够进行异物S的辨别。
[直方图作成部]
直方图作成部407作成表示处理后软X射线透过图像P103的亮度分布的软X射线亮度直方图H100，并作成表示硬X射线透过图像P200的亮度分布的硬X射线亮度直方图H200。如上所述，处理后软X射线透过图像P103与硬X射线透过图像P200相比整体变暗，因此，如图9所示，与硬X射线亮度直方图H200相比，软X射线亮度直方图H100偏向图中左侧(像素明暗亮的一侧)。
[直方图积算部]
如图10所示，直方图积算部408对上述的软X射线亮度直方图H100进行积分而算出软X射线亮度直方图积算曲线C100，并对硬X射线亮度直方图H200进行积分而算出硬X射线亮度直方图积算曲线C200。
[亮度转换表作成部]
亮度转换表作成部409比较软X射线亮度直方图积算曲线C100和硬X射线亮度直方图积算曲线C200，从而作成使软X射线亮度直方图积算曲线C100与硬X射线亮度直方图积算曲线C200一致或近似的亮度转换表T100。具体而言，如图11所示，通过在各亮度下求得软X射线亮度直方图积算曲线C100的积分值I1和硬X射线亮度直方图积算曲线的积分值I2一致的亮度转换比I＝I1/I2，由此得到图12所示的亮度转换表T100。
[数据补偿部]
在处理后软X射线透过图像P103以及硬X射线透过图像P200中不存在亮度值低的像素(暗像素)时，无法求出该亮度值的转换比I。因此，如图12所示，在由上述得亮度转换表作成部409作成的亮度转换表T100的亮度值低的区域S中不存在转换数据。此时，无法对亮度值低的像素进行亮度转换。因此，数据补偿部410在上述亮度转换表T100中对亮度值低的区域S补偿假想的转换数据D。以下，将补偿了假想的转换数据D的亮度转换表设为“补偿后亮度转换表T101”。
[平滑化部]
如图13所示，平滑化部411将补偿后亮度转换表T101进行平滑化。以下，将通过该平滑部411进行了平滑化的补偿后平滑亮度转换表设为“补偿后平滑亮度转换表T102”。在通过上述的图像生成部401生成的处理后软X射线透过图像P103以及硬X射线透过图像P200的亮度分布狭窄等时，平滑前的亮度转换表T100有时不是不平滑的曲线。此时，若以具有与上述的处理后软X射线透过图像P103以及硬X射线透过图像P200不同的亮度分布的被检查物A为对象，则无法进行适当的亮度转换。因此，平滑化部411应获取能够对应于具有各种亮度分布的被检查物A的一般化的亮度转换表，并使补偿后亮度转换表T101平滑化，从而得到描绘平滑的曲线的补偿后平滑亮度转换表T102。根据实验结果，由于通过使用2次函数进行近似便能够获得足够实用的表，因此，本实施方式的平滑化部411使用2次函数对补偿后亮度转换表T101进行近似，从而获得补偿后平滑亮度转换表T102。
[图像转换部]
如图14的(a)以及的(b)所示，图像转换部412基于补偿后平滑亮度转换表T102，进行处理后软X射线透过图像P103的亮度转换，并获得亮度转换后软X射线透过图像P104。
[假想数据调整部]
如图15所示，当将亮度转换后软X射线透过图像P104的亮度直方图H101与硬X射线透过图像P200的硬X射线亮度直方图H200进行比较后，发现两者并不是严格一致的。因此，该虚拟数据调整部413对在获得该补偿后平滑亮度转换表T102时所使用的假想的转换数据D的值进行调整，以使得亮度转换后软X射线透过图像P104的亮度分布的各亮度值和硬X射线透过图像P200的亮度分布的各亮度值的差的总和变为最小(最小2乘法)。由此，能够获得最优化的补偿后平滑亮度转换表T102，并通过该表T102使亮度转换过的亮度转换后软X射线透过图像P104的亮度与硬X射线透过图像P200的亮度大略一致，因此，能够实现被检查物A的消除。需要说明的是，该最优化的补偿后平滑亮度转换表T102被储存于图像处理部400的存储部(省略图示)。
[除法部]
如图16所示，除法部414以各像素对通过最优化的补偿后平滑亮度转换表T102进行了亮度转换后的亮度转换后软X射线透过图像P104(参考图16的(a))的亮度值和硬X射线透过图像P200(参考图16的(b))的亮度值进行除法运算，由此被检查物A的消除。虽然也可以通过求得亮度转换后软X射线透过图像P104的各像素的亮度值与硬X射线透过图像P200的各像素的亮度值的差来进行被检查物A的消除，但由于根据实验结果而知晓除法运算得到的被检查物A的消除精度高，因此，本实施方式的除法部414通过进行除法运算来进行被检查物A的消除。其中，由于仅进行除法运算的话，图像处理部400成为只能保持整数得结构，因此大部分的计算结果均为1。例如，其计算结果为1.01、1.11、1.21等的值。因此，除法部414将对两图像的亮度值进行了除法运算而得到的值扩大100倍，输出进行了被检查物A的消除的结果图像P300(参考图16的(c))。需要说明的是，该结果图像P300在由后述的滤波器部415进行了处理之后，被进行将亮度值补偿100的处理。由此，能够获得显现了保持与异物S以外区域不同的亮度值的异物S的结果图像P300。
[滤波器部]
滤波器部415是为了消除该结果图像P300中所包含的随机噪声而设置的。通常，在X射线透过图像中包含随机噪声，在进行了被检查物A的消除的结果图像P300(参考图17的(a))中也包含该随机噪声。当被检查物A中含有异物S时，由于X射线透过图像中的存在异物S的区域因噪声而成为较大的值，因此，本实施方式的滤波器部415使用高斯滤波器消除细小的噪声，并以上述方式对亮度值补偿100，从而提取存在异物S的区域。需要说明的是，由于能够减少整数值的位数，因此，能够用简单的运算处理装置来进行高速处理。另外，虽然通过滤波器部415消除了噪音的除噪图像P301(参考图17的(b))整体变暗(几乎全黑色)，但实际上，异物S区域保持有与异物S以外的区域(几乎全黑色)不同的数据值。
[二值化部]
经滤波器部415消除了噪音的除噪图像P301通过2值化部416以一定的值为阈值而被进行二值化。由此，能够得到仅提取了异物S的二值化图像P302(参考图17的(c))。之后，图像处理部400将该二值化图像P302与硬X射线透过图像P200进行重叠，从而作成最终图像P400(参考图17的(d))。需要说明的是，这里虽然将二值化图像P302和硬X射线透过图像P200进行了重叠，但当然也可以将二值化图像P302与软X射线透过图像P100进行重叠。
[由图像处理部进行的图像处理方法]
首先，图像生成部401基于从各直接转换型X射线检测元件阵列311输出的软X射线检测信号生成被检查物A的软X射线透过图像P100，并基于从各间接转换型X射线检测元件阵列321输出的硬X射线检测信号生成被查检查物A的硬X射线透过图像P200。接着，边缘检测部402对软X射线透过图像P100实施边缘检测处理而生成边缘检测图像P101。接着，水平方向模糊部403对边缘检测图像P101实施水平方向模糊处理而生成水平方向模糊图像P102。接着，合成部404将软X射线透过图像和水平方向模糊图像P102进行合成而生成处理后软X射线透过图像P103。
接着，图像缩放部405将处理后软X射线透过图像P103中的被检查物A和硬X射线透过图像P200中的被检查物A的大小进行对齐。接着，图像位置对齐部406将处理后软X射线透过图像P103中的被检查物A和硬X射线透过图像P200中的被检查物A的位置进行对齐。需要说明的是，这些图像的放大以及图像的移动能够通过仿射转换来实现。接着，图像转换部412基于存储部中所存储的补偿后平滑亮度转换表T102进行处理后软X射线透过图像P103的亮度转换而生成亮度转换后软X射线透过图像P104。
接着，除法部414将亮度转换后软X射线透过图像P104的亮度值与硬X射线透过图像P200的亮度值针对每个像素进行除法运算，从而生成进行了被检查物A的消除的结果图像P300。接着，滤波器部415消除结果图像P300中所包含的随机噪声而生成除噪图像P301。接着，二值化部416对除噪图像P301进行二值化处理而生成2值化图像P302。接着，图像处理部400将二值化图像P302与硬X射线透过图像P200进行重叠而生成最终图像P400，检测被检查物A中所包含的异物S。
[作用及效果]
在X射线检查装置100中，使用多个将软X射线转换为电荷的直接转换型X射线检测元件阵列311，图像处理部400对软X射线透过图像P100实施边缘检测处理而生成边缘检测图像P101，对边缘检测图像P101实施水平方向模糊处理而生成水平方向模糊图像P102，并将软X射线透过图像P100与水平方向模糊图像P102进行合成而生成处理后软X射线透过图像P103。由此，能够将因相邻的直接转换型X射线检测元件阵列311彼此的连接部的灵敏度降低而出现的亮度降低线L从处理后软X射线透过图像P103中除去。因此，根据X射线检查装置100，即使在以厚的被检查物A为检测对象的情况下，也可以使用多个直接转换型X射线检测元件阵列311高精度地检测异物S。
尤其是，根据X射线检查装置100，通过获取处理后软X射线透过图像P103，能够高精度地检测由难以吸收硬X射线但易于吸收软X射线的材料(例如，玻璃、橡胶等的非金属，铝等的轻金属等)构成的异物S。
另外，在X射线检查装置100中，图像处理部400根据基于从直接转换型X射线检测元件阵列311输出的软X射线检测信号而生成的被检查物A的软X射线透过图像P100，生成处理后软X射线透过图像P103。并且，图像处理部400将处理后软X射线透过图像P103和基于从间接转换型X射线检测元件阵列321输出的硬X射线检测信号而生成的被检查物A的硬X射线透过图像P200进行合成而生成最终图像P400，检测被检查物A中所包含的异物S。由此，通过将间接转换型X射线检测元件阵列321与直接转换型X射线检测元件阵列311一并使用，能够高精度地检测异物S。
尤其是，根据X射线检查装置100，通过一并使用处理后软X射线透过图像P103以及硬X射线透过图像P200，能够高精度地检测由难以吸收硬X射线且易于吸收软X射线的材料(如，玻璃、橡胶等的非金属，铝等的轻金属等)构成的异物S。
[变形例]
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明的实施方式并不限于上述实施方式。
例如，图像处理部400可以将基于从直接转换型X射线检测元件阵列311输出的软X射线检测信号二生成的被检查物A的软X射线透过图像P100和基于从间接转换型X射线检测元件阵列321输出的硬X射线检测信号二生成的被检查物A的硬X射线透过图像P200进行合成，从而生成合成X射线透过图像，对X射线透过图像实施边缘检测处理以及水平方向模糊处理而生成水平方向模糊图像，并将X射线透过图像和水平方向模糊图像进行合成而作为最终图像P400生成处理后X射线透过图像，检测被检查物A中所包含的异物S。此时，通过将间接转换型X射线检测元件阵列321与直接转换型X射线检测元件阵列311一并使用，也能够高精度地检测异物S。
在X射线检查装置100中，也可以使用软X射线透过图像P100或硬X射线透过图像P200中的任一方来检测包被检查物A中所包含的异物S，或者，也可以一边调整权重一边使用软X射线透过图像P100以及硬X射线透过图像P200中的两方来检测被检查物A中所包含的异物S。另外，X射线检查装置100也可以不具备间接转换型X射线检测器320，而仅使用软X射线透过图像P100来检测被检查物A中所包含的异物S。
另外，直接转换型X射线检测元件阵列311是用于检测第一能量带的X射线的检测元件阵列，间接转换型X射线检测元件阵列321是用于检测比第一能量带更大的第二能量带的X射线的检测元件阵列的话，则直接转换型X射线检测元件阵列311不限定于是检测软X射线的检测元件阵列，并且间接转换型X射线检测元件阵列321也不限定于是检测硬X射线的检测元件阵列。
另外，图像处理部400还可以具有下面这样的图像亮度调整部。即，如图18所示，表示处理后软X射线透过图像P103的亮度分布的软X射线亮度直方图H100a有时比表示硬X射线透过图像P200的亮度分布的硬X射线亮度直方图H200窄。这样的情况下，为了精度良好地实施后段的对齐(参考图15)，图像亮度调整部扩大处理后软X射线透过图像P103的亮度分布而将软X射线亮度直方图H100a转换为软X射线亮度直方图H100。由此，即使在被检查物A的厚度不均匀的情况下，也可以自动获得相同的亮度。作为例子，能够使用网址<http://codezine.jp/article/detail/214>[平成27年10月5日检索]上所公开的直方图扩张处理以及直方图平坦化处理。
附图标记说明
100…X射线检查装置、200…X射线照射部、300…X射线检测部、311…直接转换型X射线检测元件阵列、321…间接转换型X射线检测元件阵列、400…图像处理部、402…边缘检测部、403…水平方向模糊部、404…合成部、500…输送部、A…被检查物、D1…输送方向、D2…照射方向、P100…软X射线透过图像(第一X射线透过图像)、P101…边缘检测图像、P102…水平方向模糊图像、P103…处理后软X射线透过图像(处理后X射线透过图像)、P200…硬X射线透过图像(第二X射线透过图像)。
Claims (5)
1.一种X射线检查装置，具备：
输送部，输送被检查物；
X射线照射部，向由所述输送部输送的所述被检查物照射X射线；
X射线检测部，检测照射到由所述输送部输送的所述被检查物的所述X射线；以及
图像处理部，基于从所述X射线检测部输出的检测信号生成所述被检查物的X射线透过图像，并对所述X射线透过图像实施图像处理，
所述X射线检测部具有多个直接转换型X射线检测元件阵列，该多个直接转换型X射线检测元件阵列沿着与所述输送部输送所述被检查物的输送方向以及所述X射线照射部照射所述X射线的照射方向的两个方向交叉的方向并排设置，并将第一能量带的X射线转换为电荷，
所述图像处理部具有：
边缘检测部，对所述X射线透过图像实施边缘检测处理而生成边缘检测图像；
水平方向模糊部，对所述边缘检测图像实施沿着所述输送方向的水平方向模糊处理而生成水平方向模糊图像；以及
合成部，将所述X射线透过图像与所述水平方向模糊图像进行合成而生成处理后X射线透过图像。
2.根据权利要求1所述的X射线检查装置，其中，
所述第一能量带的X射线为软X射线。
3.根据权利要求1或2所述的X射线检查装置，其中，
所述X射线检测部还具有间接转换型X射线检测元件阵列，该间接转换型X射线检测元件阵列沿着与所述输送部输送所述被检查物的输送方向以及所述X射线照射部照射所述X射线的照射方向的两个方向交叉的方向并排设置，并将比所述第一能量带大的第二能量带的X射线转换为光进而将该光转换为电荷，
所述图像处理部将基于从所述直接转换型X射线检测元件阵列输出的第一检测信号而生成的所述被检查物的第一X射线透过图像作为所述X射线透过图像，生成所述处理后X射线透过图像，
所述图像处理部将所述处理后X射线透过图像与基于从所述间接转换型X射线检测元件阵列输出的第二检测信号而生成的所述被检查物的第二X射线透过图像进行合成。
4.根据权利要求1或2所述的X射线检查装置，其中，
所述X射线检测部还具有间接转换型X射线检测元件阵列，该间接转换型X射线检测元件阵列沿着与所述输送部输送所述被检查物的输送方向以及所述X射线照射部照射所述X射线的照射方向的两个方向交叉的方向并排设置，并将比所述第一能量带大的第二能量带的X射线转换为光进而将该光转换为电荷，
所述图像处理部将基于从所述直接转换型X射线检测元件阵列输出的第一检测信号而生成的所述被检查物的第一X射线透过图像与基于从所述间接转换型X射线检测元件阵列输出的第二检测信号而生成的所述被检查物的第二X射线透过图像进行合成，从而生成合成X射线透过图像，
所述图像处理部将所述合成X射线透过图像作为所述X射线透过图像而生成所述处理后X射线透过图像。
5.根据权利要求3或4所述的X射线检查装置，其中，
所述第二能量带的X射线是硬X射线。
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