CN112925034A - X射线检查装置和x射线检查方法 - Google Patents

X射线检查装置和x射线检查方法 Download PDF

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Abstract

提供X射线检查装置和X射线检查方法，即使是长条的片状的试样，也能一边进行强度校正一边连续进行检查。具备：X射线源；试样移动机构；X射线检测部，其具有线传感器，该线传感器利用像素检测透过了试样的X射线；图像存储部，其存储X射线强度；强度校正部，其进行由图像存储部存储的X射线强度的校正；缺陷检测部，其检测试样中有无缺陷，强度校正部将在试样中开始X射线的检测时的最初的检测开始区域中检测到的X射线强度，或将在开始X射线的检测前事先在试样中检测到的X射线强度作为基准强度，根据比较在检测开始区域之后检测到的X射线强度和基准强度而得到的校正系数，对在检测开始区域之后的区域中检测到的像素的X射线强度进行校正。

Description

X射线检查装置和X射线检查方法
技术领域
本发明涉及能够检测试样中的异物等的X射线检查装置和X射线检查方法。
背景技术
通常，为了检测片状的长条的试样(检查物)中的微小的金属等异物等而采用X射线透射检查，该X射线透射检查通过传送带或辊对辊方式等在X射线源与X射线检测器之间输送试样，并根据对试样照射X射线而取得的X射线透射像来判定异物的有无。
在这样的X射线透射检查中所采用的X射线检查装置中，由于连续地进行检查作业，因此，在装置的检查能力方面要求时间上的稳定性。然而，通常，X射线源的X射线强度和X射线检测器的灵敏度会伴随着时间经过而变动。此外，X射线检测器的元件由于X射线照射而检测强度劣化，此外，在X射线检测器的元件间也产生强度劣化的变动的偏差。此外，已知X射线源的X射线强度也随着温度上升而同样地变动。因此，存在这样的问题：在刚进行数据校正处理之后，全部元件本是相同的输出随着时间而输出偏移，整体的值降低、或者产生元件间的输出偏差，导致检查装置的检测能力降低。因此，需要屡次中断检查作业来进行校正操作。
在上述X射线检测器中所使用的线传感器和TDI(Time Delay Integration；时间延迟积分)传感器由于装置环境的变动(温度变动或荧光体的亮度变动等)而会对检测精度产生影响。为了确保该检测精度，需要定期地进行像素的X射线的强度校正。
例如，以往，在专利文献1中记载了如下方法：具有判断X射线是否被试样屏蔽的单元，通过使用没有试样的区间，从而在不中断检查作业的情况下进行校正操作。
此外，在专利文献2中，记载了如下方法：对于收纳产品的独立包装部和边界部交替地进行配置的试样，使用边界部的信号，在不中断检查作业的情况下进行校正。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-4560号公报
专利文献2：日本特开2014-134457号公报
在所述现有技术中存在以下课题。即，在通过辊对辊方式等来检查片状的试样的情况下，在设定期地在检查中途进行校正操作时，只能以到强度校正的间隔为止的长度稳定地进行检查，因此难以连续地进行数km～数十km的长条片的X射线异物检查。此外，强度校正必须在没有试样的状态下实施，而在片状的试样中，总是处于在X射线源与X射线检测器之间存在试样的状态，因此难以进行校正。
在上述现有的专利文献1、2中，虽然记载了在没有试样的区间中进行强度校正的方法以及使用边界部(不需要检查部分)的信号来进行强度校正的方法，但是在无法充分地取得没有试样的区间和边界部(较短)的情况下，存在无法正确地进行校正的情况。特别是，在上述长条的片状的试样的情况下，由于试样被不间断地连续地供给，因此难以应用专利文献1、2的技术。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供X射线检查装置以及X射线检查方法，即使是辊对辊方式等那样的长条的片状的试样，也能够一边进行强度校正一边连续地进行检查。
为了解决所述课题，本发明采用以下结构。即，本发明的X射线检查装置的特征在于，具备：X射线源，其对试样照射X射线；试样移动机构，在照射来自所述X射线源的所述X射线时，该试样移动机构使所述试样向特定的方向移动；X射线检测部，其具有线传感器，该线传感器相对于所述试样设置在与所述X射线源相反的一侧，沿着与所述特定的方向垂直的方向排列有多个像素，利用所述像素检测透过了所述试样的所述X射线；图像存储部，其存储利用所述像素检测到的X射线强度；强度校正部，其进行由所述图像存储部存储的所述X射线强度的校正；以及缺陷检测部，其根据所述X射线强度来检测所述试样中有没有缺陷，所述强度校正部将在所述试样中开始所述X射线的检测时的最初的检测开始区域中检测到的所述X射线强度，或者将在开始所述X射线的检测之前事先在所述试样中检测到的所述X射线强度作为基准强度，根据通过比较在所述检测开始区域之后检测到的所述X射线强度和所述基准强度而得到的校正系数，对在所述检测开始区域之后的区域中检测到的所述像素的所述X射线强度进行校正。
在该X射线检查装置中，强度校正部将在试样S中的开始检测X射线时的最初的检测开始区域中检测到的X射线强度、或者在开始X射线的检测之前事先在试样中检测到的X射线强度作为基准强度，根据通过比较在检测开始区域之后检测到的X射线强度和基准强度而得到的校正系数，对在检测开始区域之后的区域中检测到的像素的X射线强度进行校正，因此，即使是长条的片状试样，也能够一边进行强度校正一边连续地进行检查。即，将尚未产生X射线检测部的温度变动等影响的检测开始区域的X射线强度、或者事先在试样中检测到的X射线强度设定为基准强度，根据该基准强度对之后得到的X射线强度进行校正，由此，在进行校正操作时，无需没有试样的区间和边界部，即使是长条的试样，也能够实时地连续长时间地进行检查。
第2发明的X射线检查装置的特征在于，在第1发明的基础上，当所述缺陷检测部检测到所述缺陷时，所述强度校正部根据如下的所述校正系数来进行在所述缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度的校正，其中，所述校正系数是通过比较在所述试样的被检测到所述缺陷的区域即缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度和在紧在所述缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的所述X射线强度而得到的。
即，在该X射线检查装置中，在缺陷检测部检测到缺陷时，强度校正部根据校正系数来进行在缺陷检测区域中检测到的强度的校正，所述校正系数是通过比较在试样的被检测到缺陷的区域即缺陷检测区域中检测到的X射线强度和在紧在缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的X射线强度而得到的，因此，能够避开异物等缺陷的部分，利用适当的校正系数来进行校正。当使用在缺陷的部分检测到的强度计算校正系数时，由于缺陷的缘故而导致X射线强度的变动过大，在缺陷检测区域中计算出的校正系数不恰当，因此，通过使用在临近缺陷检测区域的区域、即没有缺陷的缺陷临近区域中检测到的X射线强度来计算校正系数，从而对于缺陷检测区域，也能够适当地进行校正。
第3发明的X射线检查装置的特征在于，在第1或第2发明的基础上，所述缺陷检测部根据所述校正系数的变动来判定所述缺陷的有无。
即，在该X射线检查装置中，由于缺陷检测部根据校正系数的变动来判定缺陷的有无，因此，由于存在异物等缺陷而使得校正系数突然大幅度地变动一定值以上，因此，能够容易地判定异物等缺陷的有无。
第4发明的X射线检查装置的特征在于，在第1至第3发明的任一发明的基础上，所述X射线检测部具备线传感器运算部，该线传感器运算部对沿着所述特定的方向的多个所述像素中的电荷的蓄积和传送进行控制，所述线传感器运算部将多个所述像素分成多个块，对每个所述块进行所述传送，所述强度校正部根据对每个所述块计算出的所述X射线强度的平均值来进行所对应的所述块内的所述像素的所述校正。
即，在该X射线检查装置中，由于强度校正部根据对每个块计算出的X射线强度的平均值来进行所对应的所述块内的像素的校正，因此，与对每个像素进行校正相比，能够减轻运算处理。
第5发明的X射线检查装置的特征在于，在第1至第4发明的任一发明的基础上，所述X射线检测部具备TDI传感器，该TDI传感器沿着所述特定的方向具有多列所述线传感器而使所述像素排列成矩阵状，该TDI传感器利用所述像素检测透过了所述试样的所述X射线。
第6发明的X射线检查方法的特征在于，具有：X射线照射步骤，利用X射线源对试样照射X射线；试样移动步骤，在照射来自所述X射线源的所述X射线时，使所述试样向特定的方向连续地移动；X射线检测步骤，通过具有线传感器的X射线检测部，在所述线传感器中利用像素检测透过了所述试样的所述X射线，其中，所述线传感器相对于所述试样设置在与所述X射线源相反的一侧，沿着与所述特定的方向垂直的方向排列有多个所述像素；图像存储步骤，存储利用所述像素检测到的X射线强度；强度校正步骤，进行所存储的所述X射线强度的校正；以及缺陷检测步骤，根据所述X射线强度来检测所述试样中有没有缺陷，在所述强度校正步骤中，将在所述试样中开始所述X射线的检测时的最初的检测开始区域中检测到的所述X射线强度，或者将在开始所述X射线的检测之前事先在所述试样中检测到的所述X射线强度作为基准强度，根据通过比较在所述检测开始区域之后检测到的所述X射线强度和所述基准强度而得到的校正系数，对在所述检测开始区域之后的区域中检测到的所述像素的所述X射线强度进行校正。
第7发明的X射线检查方法的特征在于，在第6发明的基础上，当在所述缺陷检测步骤中检测到所述缺陷时，在所述强度校正步骤中，根据如下的所述校正系数来进行在所述缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度的校正，其中，所述校正系数是通过比较在所述试样的被检测到所述缺陷的区域即缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度和在紧在所述缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的所述X射线强度而得到的。
第8发明的X射线检查方法的特征在于，在第6或第7发明的基础上，所述缺陷检测步骤根据所述校正系数的变动来判定所述缺陷的有无。
第9发明的X射线检查方法的特征在于，在第6至第8发明中的任一发明的基础上，所述X射线检测部具备线传感器运算部，该线传感器运算部对沿着所述特定的方向的多个所述像素中的电荷的蓄积和传送进行控制，所述线传感器运算部将多个所述像素分成多个块，对每个所述块进行所述传送，在所述强度校正步骤中，根据对每个所述块计算出的所述X射线强度的平均值来进行所对应的所述块内的所述像素的所述校正。
第10发明的X射线检查方法的特征在于，在第6至第9发明中的任一发明的基础上，所述X射线检测部具备TDI传感器，该TDI传感器沿着所述特定的方向具有多列所述线传感器而使所述像素排列成矩阵状，该TDI传感器利用所述像素检测透过了所述试样的所述X射线。
发明效果
根据本发明，起到了以下效果。
即，根据本发明的X射线检查装置以及X射线检查方法，将试样中开始检测时的最初的检测开始区域的X射线强度、或者在开始X射线的检测之前事先在试样中检测到的X射线强度作为基准强度，根据通过比较在检测开始区域之后的区域中检测到的X射线强度和基准强度而得到的校正系数，对在检测开始区域之后的区域中检测到的像素的X射线强度进行校正，因此，即使是长条的片状试样，也能够一边进行强度校正一边实时地连续地进行检查。
因此，在本发明的X射线检查装置以及X射线检查方法中，即使是例如锂离子电池的膈膜或燃料电池的膈膜、气体扩散层、碳纸等长条的试样，也能够在维持较高的检测精度的同时连续且高效地进行异物等的检查。
附图说明
图1是在本发明的X射线检查装置以及X射线检查方法的本实施方式中示出X射线检查装置的概略的整体结构图。
图2是用于说明本实施方式中TDI传感器的像素和图像(帧)的俯视图。
图3是示出本实施方式中基准图像(a)、校正前的计算用图像(b)以及校正后图像(c)的图。
图4是示出本实施方式中0分钟(min)时的基准图像(a)、60分钟后的校正前图像(b)、120分钟后的校正前图像(c)以及它们的亮度曲线(d)的图。
图5是示出本实施方式中60分钟后的校正后图像(a)、120分钟后的校正后图像(b)及其亮度曲线(c)的图。
图6是示出本实施方式中0分钟时的基准图像(a)、存在异物的120分钟后的校正前图像(b)、它们的亮度曲线(c)以及缺陷临近图像(d)的图。
图7是示出本实施方式中根据存在异物的缺陷检测区域(120分钟后的图像)计算校正系数时的120分钟后的校正后图像(a)及其亮度曲线(b)的图。
图8是示出本实施方式中根据紧在存在异物的缺陷检测区域之前的缺陷临近区域的图像计算校正系数时的120分钟后的校正后图像(a)及其亮度曲线(b)的图。
标号说明
1：X射线检查装置；2：X射线源；3：试样移动机构；4：X射线检测部；4a：TDI传感器；4g：像素；4l：线传感器；5：线传感器运算部；6：图像存储部；8：强度校正部；9：缺陷检测部；B：块；S：试样；X：缺陷；X1：X射线；Y1：特定的方向
具体实施方式
以下，参照图1至图8对本发明的X射线检查装置以及X射线检查方法的一个实施方式进行说明。
如图1和图2所示，本实施方式的X射线检查装置1具备：X射线源2，其对试样S照射X射线X1；试样移动机构3，在照射来自X射线源2的X射线X1时，该试样移动机构3使试样S向特定的方向Y1移动；X射线检测部4，其具有线传感器4l，该线传感器4l相对于试样S设置在与X射线源2相反的一侧，沿着与特定的方向Y1垂直的方向排列有多个像素4g，利用像素4g检测透过了试样S的X射线X1；图像存储部6，其对利用像素4g检测到的X射线强度进行存储；强度校正部8，其进行由图像存储部6存储的X射线强度的校正；以及缺陷检测部9，其根据X射线强度来检测试样S中有没有缺陷X。
另外，缺陷X是异物、折皱、孔洞等。
上述强度校正部8具有如下的功能：将在试样S中开始检测时的最初的检测开始区域中检测到的X射线强度，或者将在开始X射线的检测之前事先在试样S中检测到的X射线强度作为基准强度，根据通过比较在检测开始区域之后的区域中检测到的X射线强度和基准强度而得到的校正系数，对在检测开始区域之后的区域中检测到的每个像素4g的X射线强度进行校正。
此外，上述强度校正部8具有如下的功能：在上述缺陷检测部9检测到缺陷X时，根据通过比较在试样S的被检测到缺陷X的区域即缺陷检测区域中检测到的X射线强度和在紧在缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的X射线强度而得到的校正系数，进行在缺陷检测区域中检测到的X射线强度的校正。即，在检测到缺陷时，将在缺陷临近区域中检测到的X射线强度作为检测缺陷时的基准强度来计算缺陷检测区域中的校正系数。
上述缺陷检测部9根据校正系数的变动来判定缺陷X的有无。上述X射线检测部4具备：作为X射线检测器的TDI传感器4a，其沿着特定的方向Y1具有多列线传感器4l，从而使像素4g排列成矩阵状，利用像素4g检测透过了试样S的X射线X1；和线传感器运算部5，其对沿着特定的方向Y1的多个像素4g中的电荷的蓄积和传送进行控制。
此外，本实施方式的X射线检查装置1具备：控制部C，其对上述各部进行控制；和显示部13，其显示透射像等信息。
上述线传感器运算部5具备将进行了所述电荷的蓄积和传送的累积电荷的数据传送到图像存储部6的数据传送功能。
该线传感器运算部5被设定成，将多个像素4g分成多个块B，对每个块B进行电荷的传送。即，上述数据传送是对上述每个块B来进行的。
上述强度校正部8被设定成，根据对每个块B计算出的X射线强度的平均值来进行所对应的块B内的像素4g中的X射线强度的校正。
如图2所示，上述各块B是由被线传感器运算部5一次进行读出处理(传送处理)的多个线传感器4l构成的所谓的抽头(tap)。各块B例如由384像素×1000行构成，本实施方式的TDI传感器4a由在特定的方向Y1上排列的全部16个块B构成。
上述控制部C是由CPU等构成的控制计算机。上述控制部C包含运算处理电路等，该运算处理电路根据输入到图像存储部6的来自线传感器运算部5以及强度校正部8等的信号(上述数据)进行图像处理，生成透射像，进而，将该图像显示在显示部13上。
上述显示部13是与控制部C连接以显示对比度像等的显示装置。该显示部13能够根据来自控制部C的控制来显示各种信息。此外，显示部13还能够一并显示由缺陷检测部9检测到的异物等缺陷X。
上述X射线源2是能够照射X射线X1的X射线管球，将如下X射线X1作为一次X射线而从铍箔等的窗射出，所述X射线X1是从管球内的灯丝(阴极)产生的热电子被施加于灯丝(阴极)与靶(阳极)之间的电压加速而与靶的W(钨)、Mo(钼)、Cr(铬)等碰撞而产生的。
上述试样S例如是形成为带状的锂离子电池或燃料电池的材料、气体扩散层、碳纸、以及医药系统中所使用的长条的片状材料等。例如，在试样S是锂离子二次电池中使用的电极片等的情况下，关于混入其中的缺陷X，设想例如是担心作为缺陷而混入电极的Fe或SUS。
上述试样移动机构3具备：能够相对于TDI传感器4a例如在试样S的延伸方向上相对地移动的马达等(省略图示)；和例如使带状的试样S以辊对辊方式在延伸方向上移动的开卷和卷绕等的至少多对辊3a。
对于上述TDI(Time Delay Integration；时间延迟积分)传感器4a，使用了CCD(Charge-Coupled Device：电荷耦合元件)传感器、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补型金属氧化膜半导体)传感器或CdTe、Si等的半导体传感器。例如，上述TDI传感器4a是如下X射线检测器，该X射线检测器在与试样S的移动方向(特定的方向Y1)垂直的方向和与试样S的移动方向平行的方向上分别配置有多个像素4g(单元、传感器元件)，其中，上述TDI传感器4a具备：配置于检测面的荧光体；在荧光体下将多个光纤二维地纵横排列配置为多列的FOP(光纤光学板)；以及配置于FOP的下方的Si受光元件，具有排列有多列(多个列)的线传感器4l的结构。例如，通过在试样S的输送方向上排列200～1000列(级)的单位线传感器4l而构成TDI传感器4a。
在该TDI传感器4a中，使用了CsI(碘化铯)、GOS(含氧硫化钆)或YAG(钇铝石榴石)等荧光体。
另外，TDI传感器4a对沿着特定的方向Y1排列的多个像素4g的每个块B进行电荷蓄积以及电荷传送。
上述强度校正部8具备：强度校正判定部10，其判断是否需要强度校正；强度校正处理部11，其进行强度校正的运算处理；以及校正系数保存部12，其保存强度校正时的校正系数。
上述强度校正判定部10具有如下的功能：根据是逐次进行强度校正、还是每一定时间进行强度校正的设定来判断是否需要强度校正，并且，在由缺陷检测部9检测到缺陷X的情况下，为了计算校正系数，判断将上述缺陷临近区域的X射线强度用作校正前图像的X射线强度的情况。
接下来，对使用了本实施方式的X射线检查装置1的X射线检查方法进行说明。
本实施方式的X射线检查方法具有：X射线照射步骤，利用X射线源2对试样S照射X射线X1；试样移动步骤，在照射来自X射线源2的X射线X1时，使试样S向特定的方向连续地移动；X射线检测步骤，通过具有线传感器4l的X射线检测部4，在线传感器4l利用像素4g检测透过了试样S的X射线X1，所述线传感器4l相对于试样S设置在与X射线源2相反的一侧，沿着与特定的方向Y1垂直的方向排列有多个像素4g；图像存储步骤，存储利用像素4g检测到的X射线X1的强度；强度校正步骤，进行所存储的X射线强度的校正；以及缺陷检测步骤，根据进行了校正的X射线强度来检测试样S中有没有缺陷X。
在上述强度校正步骤中，将在试样S中开始检测时的最初的检测开始区域中检测到的X射线强度，或者将在开始X射线的检测之前事先在试样S中检测到的X射线强度作为基准强度，根据校正系数对在检测开始区域之后的区域中检测到的像素4g的X射线强度进行校正，所述校正系数是通过比较在检测开始区域之后的区域中检测到的X射线强度和基准强度而得到的。
此外，在通过缺陷检测步骤检测到缺陷X时，在强度校正步骤中，根据校正系数来进行在缺陷检测区域中检测到的X射线强度的校正，所述校正系数是通过比较在试样S的被检测到缺陷X的区域即缺陷检测区域中检测到的X射线强度和在紧在缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的X射线强度而得到的。即，在检测到缺陷时，将在缺陷临近区域中检测到的X射线强度作为检测缺陷时的基准强度来计算缺陷检测区域中的校正系数。
此外，在缺陷检测步骤中，根据X射线强度的阈值来判定缺陷X的有无、或者根据校正系数的变动来判定缺陷X的有无。
进而，在强度校正步骤中，根据对每个块B计算出的X射线强度的平均值来进行所对应的块B内的像素4g中的X射线强度的校正。
在上述本实施方式的X射线检查方法中，首先，利用试样移动机构3使试样S在对置的X射线源2与TDI传感器4a之间以固定速度向特定的方向Y1移动。
接下来，从X射线源2对试样S照射X射线X1，并且，利用TDI传感器4a检测透过了试样S以及缺陷X的透射X射线。
这时，虽然是通过试样移动机构3开始将试样S向特定的方向Y1移动，但是，在根据图2所示的TDI传感器4a的图像(帧)开始检测时，最初向线传感器运算部5发送的TDI传感器4a的全部块B(1～16)的图像的X射线强度作为检测开始区域的基准强度，如图3的(a)所示存储在图像存储部6中，并且由图像保存部7保存。
另外，也可以不是上述检测开始区域的基准强度，而是将在开始X射线的检测之前事先在试样S中检测到的X射线强度作为基准强度，存储在图像存储部6中，并且保存在图像保存部7中。
在上述检测开始区域中，在TDI传感器4a中还未发生X射线强度的变动，如图3的(a)所示，在全部块B中得到了相同的X射线强度的图像。
在上述检测开始区域之后，伴随着试样S的移动，依次利用TDI传感器4a检测X射线强度，但逐次或每一定时间计算出校正系数以进行图像的校正。
例如，如图3的(b)所示，在上述检测开始区域之后由TDI传感器4a得到的X射线强度(校正前图像的X射线强度)发生了变动的情况下，根据该校正前图像的X射线强度和在检测开始区域中所取得的基准强度或事先取得的基准强度来计算校正系数。
另外，图中，各块B的图像的X射线强度用灰色标度的浓淡来示出，越明亮，则表示X射线强度越高。
上述校正系数是针对每个块B而根据以下的式(1)来计算的。
另外，校正系数是根据对每个块B计算出的X射线强度的平均值来进行计算的。即，强度校正部8预先计算出各块B中的全部像素4g的平均X射线强度，用于以下的式(1)(2)的运算。此外，对于像素4g的X射线强度，由线传感器运算部5或强度校正部8预先进行明暗校正。即，基准强度是明暗校正后的图像的X射线强度。
接下来，使用求出的校正系数，通过以下的式(2)计算出校正后图像的X射线强度。
式(1)：校正系数＝基准强度(平均值)÷校正前图像的X射线强度(平均值)
式(2)：校正后图像的各像素的X射线强度＝校正前图像的各像素的X射线强度×校正系数
例如，在强度校正判定部10中被设定成每60分钟进行强度校正的情况下，如图4的(a)所示，将检测开始0分钟时的检测开始区域中的X射线强度作为基准强度进行存储，如图4的(b)、(c)所示，在得到检测开始后60分钟后以及120分钟后的校正前图像的X射线强度时，如图4的(d)所示，针对各X射线强度得到亮度曲线。
根据这些亮度曲线可知，X射线强度相对于检测开始0分钟的检测开始区域的X射线强度(基准强度)，像60分钟后、120分钟后那样，越是经过的时间长，每个块B的X射线强度变动越大、亮度越低。
因此，在本实施方式中，强度校正处理部11进行上述式(1)和(2)的运算处理，通过对60分钟后以及120分钟后的校正前图像的X射线强度进行校正，如图5的(a)、(b)所示，得到校正后图像的X射线强度。其结果是，如图5的(c)所示，例如60分钟后的校正后图像中的X射线强度的亮度曲线是与基准强度的亮度曲线同样地抑制了变动的亮度曲线。
另一方面，相对于图6的(a)所示的检测开始区域的基准强度，如图6的(b)所示，对如下情况进行说明：缺陷检测部9对在检测开始后120分钟后要进行强度校正的校正前图像检测到缺陷X。
另外，图像存储部6以及图像保存部7逐次存储、保存图像。
此外，强度校正处理部11根据上述式(1)、(2)逐次计算出校正系数，并且将其值存储、保存在校正系数保存部12中，缺陷检测部9在该校正系数的变动超过一定的变化量而急剧地发生时，判断为在该区域存在缺陷X。即，这是因为，虽然像素4a的X射线强度会由于温度变动等而随着时间逐渐变动，但是，在突然急剧地大幅度地变动的情况下，认为存在异物等缺陷X。
在缺陷检测部9判断为在校正前图像中存在缺陷X的情况下，如图6的(c)所示，该校正前图像(缺陷检测区域)中的X射线强度的亮度曲线相对于检测开始区域的基准强度，在存在缺陷X的块B中大幅变动，亮度降低。因此，当根据图6的(a)所示的基准强度和图6的(b)所示的存在缺陷X的缺陷检测区域的X射线强度，与上述同样地计算校正系数时，如图7的(a)所示，只有存在缺陷X的块B的校正过度，如图7的(b)所示，校正后图像在存在缺陷X的块B部分变为异常的亮度曲线。特别是，在存在较大的异物等缺陷X的情况下，该过度的校正变得显著。
因此，在本实施方式中，根据来自检测到缺陷X的缺陷检测部9的信号，如图6的(d)所示，强度校正判定部10将紧在被检测到缺陷X的缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域、即临近120分钟的区域中的X射线强度作为校正用的图像(校正前图像)而传送给强度校正处理部11，强度校正处理部11使用缺陷临近区域中的X射线强度和基准强度来计算校正系数并进行强度校正。
这样，在存在缺陷X的情况下，当使用没有缺陷X的缺陷临近区域的X射线强度进行强度校正时，如图8的(a)所示，对于存在缺陷X的块B也与其它块B同样地适当地进行校正，如图8的(b)所示，得到只有缺陷X的部分局部地强度降低的亮度曲线。
这样，在本实施方式的X射线检查装置1中，强度校正部8将在试样S中开始检测时的最初的检测开始区域中检测到的X射线强度、或者在开始X射线的检测之前事先在试样S中检测到的X射线强度作为基准强度，根据通过比较在检测开始区域之后检测到的X射线强度和基准强度而得到的校正系数，对在检测开始区域之后的区域中检测到的像素4g的X射线强度进行校正，因此，即使是长条的片状试样S，也能够一边进行强度校正一边连续地进行检查。
即，通过将尚未产生X射线检测部4的温度变动等影响的检测开始区域的X射线强度、或者事先在试样中检测到的X射线强度设定为基准强度，根据该基准强度对之后得到的X射线强度进行校正，由此，在进行校正操作时，无需没有试样的区间和边界部，即使是长条的试样S，也能够实时地连续长时间地进行检查。
此外，在缺陷检测部9检测到缺陷X时，强度校正部8根据校正系数来进行在缺陷检测区域中检测到的强度的校正，所述校正系数是通过比较在试样S的被检测到缺陷X的区域即缺陷检测区域中检测到的X射线强度和在紧在缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的X射线强度而得到的，因此，能够避开异物等缺陷X的部分，利用适当的校正系数来进行校正。
当使用在缺陷X的部分检测到的强度计算校正系数时，由于缺陷X的缘故而导致X射线强度的变动过大，在缺陷检测区域中计算出的校正系数不恰当，因此，通过使用在紧在缺陷检测区域之前的区域、即没有缺陷的缺陷临近区域中检测到的X射线强度来计算校正系数，从而对于缺陷检测区域，也能够适当地进行校正。
此外，由于缺陷检测部9根据校正系数的变动来判定缺陷的有无，因此，由于存在异物等缺陷X而使得校正系数突然大幅度地变动一定值以上，因此，能够容易地判定异物等缺陷X的有无。
进而，强度校正部8根据对每个块B计算出的X射线强度的平均值来进行所对应的块B内的像素4g中的X射线强度的校正，因此，与对每个像素4g进行校正相比，能够减轻运算处理。
另外，本发明的技术范围不限于上述实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内施加各种变更。

Claims (10)

1.一种X射线检查装置，其特征在于，所述X射线检查装置具备：
X射线源，其对试样照射X射线；
试样移动机构，在照射来自所述X射线源的所述X射线时，该试样移动机构使所述试样向特定的方向移动；
X射线检测部，其具有线传感器，该线传感器相对于所述试样设置在与所述X射线源相反的一侧，沿着与所述特定的方向垂直的方向排列有多个像素，利用所述像素检测透过了所述试样的所述X射线；
图像存储部，其存储利用所述像素检测到的X射线强度；
强度校正部，其进行由所述图像存储部存储的所述X射线强度的校正；以及
缺陷检测部，其根据所述X射线强度来检测所述试样中有没有缺陷，
所述强度校正部将在所述试样中开始所述X射线的检测时的最初的检测开始区域中检测到的所述X射线强度、或者将在开始所述X射线的检测之前事先在所述试样中检测到的所述X射线强度作为基准强度，根据通过比较在所述检测开始区域之后检测到的所述X射线强度和所述基准强度而得到的校正系数，对在所述检测开始区域之后的区域中检测到的所述像素的所述X射线强度进行校正。
2.根据权利要求1所述的X射线检查装置，其特征在于，
当所述缺陷检测部检测到所述缺陷时，所述强度校正部根据如下的所述校正系数来进行在所述缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度的校正，其中，所述校正系数是通过比较在所述试样的被检测到所述缺陷的区域即缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度和在紧在所述缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的所述X射线强度而得到的。
3.根据权利要求1或2所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述缺陷检测部根据所述校正系数的变动来判定所述缺陷的有无。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述X射线检测部具备线传感器运算部，该线传感器运算部对沿着所述特定的方向的多个所述像素中的电荷的蓄积和传送进行控制，
所述线传感器运算部将多个所述像素分成多个块，对每个所述块进行所述传送，
所述强度校正部根据对每个所述块计算出的所述X射线强度的平均值来进行所对应的所述块内的所述像素的所述校正。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的X射线检查装置，其特征在于，
所述X射线检测部具备时间延迟积分传感器，该时间延迟积分传感器沿着所述特定的方向具有多列所述线传感器而使所述像素排列成矩阵状，该时间延迟积分传感器利用所述像素检测透过了所述试样的所述X射线。
6.一种X射线检查方法，其特征在于，所述X射线检查方法具有：
X射线照射步骤，利用X射线源对试样照射X射线；
试样移动步骤，在照射来自所述X射线源的所述X射线时，使所述试样向特定的方向连续地移动；
X射线检测步骤，通过具有线传感器的X射线检测部，在所述线传感器中利用像素检测透过了所述试样的所述X射线，其中，所述线传感器相对于所述试样设置在与所述X射线源相反的一侧，沿着与所述特定的方向垂直的方向排列有多个所述像素；
图像存储步骤，存储利用所述像素检测到的X射线强度；
强度校正步骤，进行所存储的所述X射线强度的校正；以及
缺陷检测步骤，根据所述X射线强度来检测所述试样中有没有缺陷，
在所述强度校正步骤中，将在所述试样中开始所述X射线的检测时的最初的检测开始区域中检测到的所述X射线强度、或者将在开始所述X射线的检测之前事先在所述试样中检测到的所述X射线强度作为基准强度，根据通过比较在所述检测开始区域之后检测到的所述X射线强度和所述基准强度而得到的校正系数，对在所述检测开始区域之后的区域中检测到的所述像素的所述X射线强度进行校正。
7.根据权利要求6所述的X射线检查方法，其特征在于，
当在所述缺陷检测步骤中检测到所述缺陷时，在所述强度校正步骤中，根据如下的所述校正系数来进行在所述缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度的校正，其中，所述校正系数是通过比较在所述试样的被检测到所述缺陷的区域即缺陷检测区域中检测到的所述X射线强度和在紧在所述缺陷检测区域之前的区域即缺陷临近区域中检测到的所述X射线强度而得到的。
8.根据权利要求6或7所述的X射线检查方法，其特征在于，
在所述缺陷检测步骤中，根据所述校正系数的变动来判定所述缺陷的有无。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的X射线检查方法，其特征在于，
所述X射线检测部具备线传感器运算部，该线传感器运算部对沿着所述特定的方向的多个所述像素中的电荷的蓄积和传送进行控制，
所述线传感器运算部将多个所述像素分成多个块，对每个所述块进行所述传送，
在所述强度校正步骤中，根据对每个所述块计算出的所述X射线强度的平均值来进行所对应的所述块内的所述像素的所述校正。
10.根据权利要求6至9中的任一项所述的X射线检查方法，其特征在于，
所述X射线检测部具备时间延迟积分传感器，该时间延迟积分传感器沿着所述特定的方向具有多列所述线传感器而使所述像素排列成矩阵状，该时间延迟积分传感器利用所述像素检测透过了所述试样的所述X射线。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113899766A (zh) * 2021-10-29 2022-01-07 蜂巢能源科技有限公司 用于检测极片翻折的方法及极片翻折检测平台

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7511013B2 (ja) * 2020-02-12 2024-07-04 深▲セン▼華大智造科技股▲ふん▼有限公司 光学結像系及びそれを適用した生化物質検出系
WO2023272421A1 (en) * 2021-06-28 2023-01-05 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. Battery film testing with imaging systems

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561696A (en) * 1987-10-30 1996-10-01 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for inspecting electrical connections
JP2001004560A (ja) 1999-06-16 2001-01-12 Shimadzu Corp Ｘ線検査装置
JP2009080031A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Ishida Co Ltd Ｘ線検査装置
JP2009180719A (ja) * 2008-02-01 2009-08-13 Ishida Co Ltd Ｘ線検査装置
US7590220B1 (en) * 2008-03-10 2009-09-15 General Electric Company X-ray inspection and detection system and method
JP4919115B2 (ja) * 2009-09-24 2012-04-18 横河電機株式会社 放射線検査装置
JP5996442B2 (ja) * 2013-01-10 2016-09-21 アンリツインフィビス株式会社 Ｘ線検査装置
JP6397690B2 (ja) * 2014-08-11 2018-09-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ Ｘ線透過検査装置及び異物検出方法
WO2016059673A1 (ja) * 2014-10-14 2016-04-21 株式会社リガク Ｘ線薄膜検査装置
JP6512980B2 (ja) * 2015-07-29 2019-05-15 株式会社日立ハイテクサイエンス Ｘ線透過検査装置及びｘ線透過検査方法
JP6266574B2 (ja) * 2015-09-10 2018-01-24 株式会社日立ハイテクサイエンス Ｘ線検査方法及びｘ線検査装置
JP6775818B2 (ja) * 2016-08-19 2020-10-28 株式会社イシダ Ｘ線検査装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113899766A (zh) * 2021-10-29 2022-01-07 蜂巢能源科技有限公司 用于检测极片翻折的方法及极片翻折检测平台

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