CN116223543A - X射线检查装置、x射线检查系统以及x射线检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及X射线检查装置、X射线检查系统以及X射线检查方法，X射线检查装置具备：输送部，输送物品；电磁波照射部，将第一能量带的第一电磁波以及第二能量带的第二电磁波照射到物品上；电磁波传感器，检测照射到物品上的第一电磁波以及第二电磁波；以及控制部，输入电磁波传感器的检测结果。控制部生成基于第一电磁波的检测结果的第一透射图像和基于第二电磁波的检测结果的第二透射图像，利用在第一透射图像以及第二透射图像中映出的与物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像以及第二透射图像的减影处理的图像处理，基于通过减影处理得到的差分图像，判定物品中有无异物。

Description

X射线检查装置、X射线检查系统以及X射线检查方法
技术领域
本公开涉及X射线检查装置、X射线检查系统以及X射线检查方法。
背景技术
作为现有的X射线检查装置，例如已知有日本特开2012-73056号公报所记载的装置。日本特开2012-73056号公报所记载的X射线检查装置，具备：X射线源，对被检查物照射X射线；传感器单元，具有检测从X射线源照射的第一能量带的X射线的第一传感器以及检测第二能量带的X射线的第二传感器；图像生成部，基于由第一传感器检测出的X射线数据生成被检查物的第一透射图像，同时基于由第二传感器检测出的X射线数据生成被检查物的第二透射图像；以及检查部，基于由图像生成部生成的图像进行检查。
发明内容
在上述那样的X射线检查装置中，例如物品的输送速度越高，对该物品的X射线照射时间越短。因此，被检查物的检查精度降低。
本公开的一个方面的目的在于，提供即使提高物品的输送速度也能够防止该物品的检查精度的降低的X射线检查装置、X射线检查系统以及X射线检查方法。
本公开的一个方面所涉及的X射线检查装置具备：输送部，输送物品；电磁波照射部，将第一能量带的第一电磁波以及比第一能量带高的第二能量带的第二电磁波照射到物品上；电磁波传感器，检测照射到物品上的第一电磁波以及第二电磁波；以及控制部，输入电磁波传感器的检测结果。控制部生成基于第一电磁波的检测结果的第一透射图像和基于第二电磁波的检测结果的第二透射图像，利用在第一透射图像以及第二透射图像中映出的与物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像以及第二透射图像的减影处理的图像处理，并基于通过减影处理得到的差分图像，判定物品中有无异物。
根据该X射线检查装置，控制部利用在第一透射图像以及第二透射图像中映出的与物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像以及第二透射图像的减影处理的图像处理。通过使用这样实施利用了上述亮度分布的图像处理而得到的差分图像，可以实施高精度的能量分析处理。由此，例如即使提高输送部对物品的输送速度，也能够防止该物品的检查精度的降低。
也可以是，图像处理还包括：LUT生成处理，基于表示第一透射图像中的每个灰度的像素数的第一数据、以及表示第二透射图像中的每个灰度的像素数的第二数据，生成用于使第一透射图像与第二透射图像的明度一致的LUT(查找表)；LUT校正处理，直接或间接地利用亮度分布来校正LUT的至少一部分；以及图像校正处理，利用校正后的LUT，校正第一透射图像的明度，对图像校正处理后的第一透射图像和第二透射图像实施减影处理。在该情况下，使用利用亮度分布校正后的LUT来校正第一透射图像。由此，容易生成适当的差分图像。
也可以是，控制部确定第一灰度和第二灰度，所述第一灰度是亮度分布中像素数最多的灰度，所述第二灰度是亮度分布中像素数最少的灰度中比第一灰度低且最接近第一灰度的灰度；并对LUT中从第一灰度到第二灰度的至少一部分进行校正。在该情况下，容易生成更适当的差分图像。
也可以是，控制部以LUT中从第一灰度到第二灰度成比例地增加的方式进行校正。在该情况下，可以简单且良好地校正LUT。
也可以是，在LUT校正处理中，利用基于亮度分布生成的校正用LUT来校正LUT的至少一部分。
也可以是，电磁波传感器具有检测互不相同的多个能量带的X射线的传感器部件。
本公开的另一个方面所涉及的X射线检查系统具备：X射线检查装置，其具有：输送部，输送物品；电磁波照射部，将第一能量带的第一电磁波以及比第一能量带高的第二能量带的第二电磁波照射到物品上；以及电磁波传感器，检测照射到物品上的第一电磁波以及第二电磁波；以及控制装置，输入X射线检查装置的检测结果。控制装置生成基于第一电磁波的检测结果的第一透射图像和基于第二电磁波的检测结果的第二透射图像；并利用在第一透射图像以及第二透射图像中映出的与物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像以及第二透射图像的减影处理的图像处理。
根据该X射线检查系统，控制装置利用在第一透射图像以及第二透射图像中映出的与物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像以及第二透射图像的减影处理的图像处理。通过这样实施利用了上述亮度分布的图像处理，得到差分图像。并且，通过使用该差分图像，可以实施高精度的能量分析处理。由此，例如即使提高输送部对物品的输送速度，也能够防止该物品的检查精度的降低。
本公开的又一个方面所涉及的X射线检查方法具备：电磁波照射步骤，对输送中的物品照射第一能量带的第一电磁波以及比第一能量带高的第二能量带的第二电磁波；图像生成步骤，生成基于第一电磁波的检测结果的第一透射图像，同时生成基于第二电磁波的检测结果的第二透射图像；图像处理步骤，利用在第一透射图像以及第二透射图像中映出的与物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像以及第二透射图像的减影处理的图像处理；以及异物判定步骤，基于图像处理步骤后得到的差分图像，判定物品中有无异物。
根据该X射线检查方法，利用在第一透射图像以及第二透射图像中映出的与物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像以及第二透射图像的减影处理的图像处理。通过使用这样实施利用了上述亮度分布的图像处理而得到的差分图像，能够实施高精度的能量分析处理。由此，例如即使提高输送部对物品的输送速度，也能够防止该物品的检查精度的降低。
附图说明
图1是一个实施方式所涉及的X射线检查装置的结构图。
图2是图1所示的屏蔽箱的内部的结构图。
图3的(a)是表示第一透射图像的图，图3的(b)是表示第二透射图像的图。
图4是表示与背景图像中的灰度对应的像素数的直方图。
图5的(a)是表示与第一透射图像中的灰度对应的像素数的直方图，图5的(b)是表示与第一透射图像中的灰度对应的累计像素数的直方图。
图6的(a)是表示与第二透射图像中的灰度对应的像素数的直方图，图6的(b)是表示与第二透射图像中的灰度对应的累计像素数的直方图。
图7是表示基于第一数据以及第二数据生成的LUT的图表。
图8的(a)是用于说明LUT的校正处理的主要部分放大图，图8的(b)是表示校正后的LUT的图表。
图9是表示校正后的第一透射图像的图。
图10是表示差分图像的图。
图11是表示比较例所涉及的差分图像的图。
图12的(a)是包括表示与通过第一能量带的X射线照射而得到的背景图像的灰度对应的像素数的直方图和图5的(a)所示的直方图的图，图12的(b)是包括表示与通过第二能量带的X射线照射而得到的背景图像的灰度对应的像素数的直方图和图6的(a)所示的直方图的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的优选实施方式进行详细说明。需要说明的是，在附图的说明中，对相同或相当的要素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1具备装置主体2、支承脚3、屏蔽箱4、输送部5、X射线照射部6、X射线检测部7、显示操作部8和控制部10。X射线检查装置1一边输送物品G一边生成物品G的X射线透射图像，基于该X射线透射图像进行物品G的检查。检查前的物品G通过搬入输送机51被搬入X射线检查装置1。检查后的物品G通过搬出输送机52从X射线检查装置1被搬出。在本实施方式中，物品G是连续的扁片。
装置主体2收容有控制部10等。支承脚3支承装置主体2。屏蔽箱4设置在装置主体2上。屏蔽箱4防止X射线(电磁波)向外部泄漏。在屏蔽箱4的内部设置有利用X射线实施物品G的检查的检查区域R。在屏蔽箱4上形成有搬入口4a以及搬出口4b。
输送部5从搬入口4a经由检查区域R沿着输送方向A将物品G输送至搬出口4b。
如图1以及图2所示，X射线照射部6是配置在屏蔽箱4内的电磁波照射部。X射线照射部6对通过输送部5被输送的物品G照射X射线。从X射线照射部6照射的X射线中包含从低能量(长波长)到高能量(短波长)的各种能量带的X射线。需要说明的是，上述的低能量带以及高能量带中的“低”以及“高”表示在从X射线照射部6照射的多个能量带中相对地“低”以及“高”，并不表示特定的范围。在本实施方式中，X射线照射部6至少照射相当于低能量带的第一能量带的X射线(第一电磁波)，和比该第一能量带高且相当于高能量带的第二能量带的X射线(第二电磁波)。
X射线检测部7是检测电磁波的传感器部件(电磁波传感器)，配置在屏蔽箱4内。在本实施方式中，X射线检测部7构成为检测低能量带的X射线以及高能量带的X射线。即，X射线检测部7具有第一线传感器11和第二线传感器12。
第一线传感器11和第二线传感器12分别由沿着与输送方向A垂直的水平方向一维地排列的多个X射线检测元件构成。第一线传感器11检测透过物品G以及输送部5的输送带的低能量带的X射线。第二线传感器12检测透过物品G、输送部5的输送带以及第一线传感器11的高能量带的X射线。
如图1所示，显示操作部8设置在装置主体2上。显示操作部8显示各种信息，同时接受各种条件的输入。
控制部10配置在装置主体2内。控制部10控制X射线检查装置1的各个部分(在本实施方式中为输送部5、X射线照射部6、X射线检测部7和显示操作部8，以及配置在X射线检查装置1的下游的未图示的分配装置)的动作。
向控制部10输入X射线检测部7的检测结果。在本实施方式中，从X射线检测部7的第一线传感器11向控制部10输入低能量带的X射线的检测结果，同时从X射线检测部7的第二线传感器12向控制部10输入高能量带的X射线的检测结果。控制部10基于第一线传感器11以及第二线传感器12的检测结果，生成透射图像。如图3的(a)所示，控制部10基于第一线传感器11的低能量带的X射线的检测结果，生成第一透射图像P1。另外，如图3的(b)所示，控制部10基于第二线传感器12的高能量带的X射线的检测结果，生成第二透射图像P2。在第一透射图像P1和第二透射图像P2中的每一个中映出物品G和该物品G以外的背景。如图3的(a)所示的一例那样，第一透射图像P1与第二透射图像P2相比整体变暗。另一方面，如图3的(b)所示的一例那样，第二透射图像P2与第一透射图像P1相比整体变亮。在本实施方式中，第一透射图像P1与第二透射图像P2的明度的比较相当于第一透射图像P1所显示的物品G的明度与第二透射图像P2所显示的物品G的明度的比较。
控制部10利用在第一透射图像P1以及第二透射图像P2中映出的与物品G以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像P1以及第二透射图像P2的减影处理的图像处理。在本实施方式中，在第一透射图像P1以及第二透射图像P2中映出的与物品G以外的背景有关的亮度分布也能够看作后述的背景图像中的亮度分布。在本实施方式中，控制部10使用图像处理算法，对第一透射图像P1以及第二透射图像P2中的至少一方实施图像处理。图像处理算法是指表示对第一透射图像P1以及第二透射图像P2实施的图像处理的处理顺序的类型。图像处理算法由一个图像处理过滤器(filter)或多个图像处理过滤器的组合构成。
以下，对控制部10进行的图像处理的一例进行说明。控制部10实施分析背景图像中的亮度分布的处理。背景图像是在X射线检查装置1的空运转中生成的透射图像，例如可以在X射线检查装置1的检查前处理时等情况下生成。在X射线检查装置1的空运转中，在屏蔽箱4内没有配置任何物品。因此，在背景图像的整个面上映出了相当于第一透射图像P1以及第二透射图像P2中的背景的输送部5的表面。在本实施方式中，背景图像是基于X射线检查装置1的空运转中的第一线传感器11以及第二线传感器12的检测结果而生成的。为了分析背景图像的亮度分布，控制部10判断背景图像内的每个像素的灰度(亮度值)。另外，控制部10计算出每个灰度的像素数。在本实施方式中，由X射线检查装置1生成的图像中的每个像素的灰度为0以上且α以下(α为自然数)中的任意一个。由此，控制部10得到与背景图像中的亮度分布，即背景图像中的每个灰度的像素数有关的信息。控制部10例如生成图4所示的直方图。图4是表示与背景图像中的灰度对应的像素数的直方图。在图4中，横轴表示灰度，纵轴表示像素数。在图4中，越靠近纸面右侧表示灰度越大，越靠近纸面上侧表示像素数越多(后述的图5的(a)、图5的(b)、图6的(a)、图6的(b)、图12的(a)、图12的(b)也是同样的)。图4表示基于第一线传感器11的检测结果生成的直方图H1和基于第二线传感器12的检测结果生成的直方图H2。可以理解为：直方图H1、H2中的每一个的峰值源自背景(输送部5)。
接下来，控制部10从上述亮度分布取得噪声信息。噪声信息是用于确定校正之后生成的LUT(查找表)的范围的信息。在噪声信息中，包含上述亮度分布中像素数最多的灰度(第一灰度T1)，和像素数最少的灰度中比第一灰度T1低且最接近第一灰度T1的灰度(第二灰度T2)。第二灰度T2也可以是像素数最少的灰度中比第一灰度T1低且最大的灰度。第一灰度T1和第二灰度T2使用直方图H1、H2中的至少一方来确定。所确定的第一灰度T1和第二灰度T2例如与输送部5的输送速度、X射线检测部7的检测水平等相关联并存储在存储部中。因此，第一灰度T1和第二灰度T2中的至少一方例如可以根据输送部5的输送速度而不同。由此，可以实施适合于输送速度等的图像校正处理。需要说明的是，第一灰度T1和第二灰度T2中的至少一方也可以在X射线检查装置1的再起动时等情况下被更新。
控制部10分析第一透射图像P1中的浓淡信息。控制部10例如判断第一透射图像P1内的每个像素的灰度，计算出灰度相同的像素数。由此，控制部10生成表示第一透射图像P1中的每个灰度的像素数的数据(第一数据)。基于该第一数据，控制部10生成图5的(a)、图5的(b)所示的两种直方图。图5的(a)是表示与第一透射图像P1中的灰度对应的像素数的直方图，图5的(b)是表示与第一透射图像P1中的灰度对应的累计像素数的直方图。在图5的(a)、图5的(b)中，横轴表示灰度，纵轴表示像素数。在图5的(a)所示的直方图H3中，包括峰值21和位于比峰值21大的灰度侧的峰值22。根据图4所示的直方图H1、H2可知，峰值21源自物品G，峰值22源自背景。
控制部10分析第二透射图像P2中的浓淡信息。控制部10例如判断第二透射图像P2内的每个像素的灰度，计算出灰度相同的像素数。由此，控制部10生成表示第二透射图像P2中的每个灰度的像素数的数据(第二数据)。基于该第二数据，控制部10生成图6的(a)、图6的(b)所示的两种直方图。图6的(a)是表示与第二透射图像P2中的灰度对应的像素数的直方图，图6的(b)是表示与第二透射图像P2中的灰度对应的累计像素数的直方图。在图6的(a)、图6的(b)中，横轴表示灰度，纵轴表示像素数。在图6的(a)所示的直方图H4中，包含峰值23和位于比峰值23大的灰度侧的峰值24。根据图4所示的直方图H1、H2可知，峰值23源自物品G，峰值24源自背景。峰值21、23的位置相互偏移。该偏移是由于第一透射图像P1的明度和第二透射图像P2的明度互不相同而产生的。
控制部10基于上述第一数据以及上述第二数据，实施生成用于使第一透射图像P1与第二透射图像P2的明度一致的LUT的处理(LUT生成处理)。在第一实施方式中，生成表示相当于规定的层叠像素数的第一透射图像P1的灰度和第二透射图像P2的灰度的LUT。图7是表示基于第一数据以及第二数据生成的LUT的图表。在图7中，横轴表示第一透射图像P1的灰度，纵轴表示第二透射图像P2的灰度。在图7中，越靠近纸面右侧表示第一透射图像P1的灰度越大，越靠近纸面上侧表示第二透射图像P2的灰度越大(后述的图8也是同样的)。
控制部10实施直接或间接地利用背景图像的亮度分布来校正LUT的至少一部分的处理(LUT校正处理)。在本实施方式中，控制部10对LUT中从背景图像的亮度分布得到的第一灰度T1以及第二灰度T2进行校正。例如，控制部10在从第一灰度T1到第二灰度T2的至少一部分中，实施对第一数据的累计像素数加上规定值的校正。该规定值可以是常数，也可以是变量。在后者的情况下，上述规定值可以随着灰度的增加而成比例地(线性函数地)增加，也可以多项式函数地增加，也可以对数函数地增加，也可以指数函数地增加，也可以阶段性地增加。在本实施方式中，控制部10以LUT中从第一灰度T1到第二灰度T2成比例地增加的方式进行校正。在该情况下，从第一灰度T1到第二灰度T2的LUT如图8的(a)所示的直方图那样被校正。具体而言，如图8的(a)所示，以从第一灰度T1到第二灰度T2的直方图的变化成为沿着连接第一灰度T1和第二灰度T2的线段的变化(即，成为线性函数的变化)的方式校正LUT。由此，控制部10生成如图8的(b)所示的相当于校正后的LUT的R_LUT。R_LUT与第一灰度T1和第二灰度T2同样地，例如与输送部5的输送速度、X射线检测部7的检测水平等相关联并存储在存储部中。因此，R_LUT例如可以根据输送部5的输送速度而不同。需要说明的是，直接利用亮度分布是指直接使用从亮度分布得到的信息(例如，第一灰度T1以及第二灰度T2)。另外，间接利用亮度分布是指使用对从亮度分布得到的信息进行加工后的数据。
控制部10利用R_LUT实施校正第一透射图像P1的明度的处理(图像校正处理)。在图像校正处理中，不仅可以实施第一透射图像P1的明度校正，还可以实施缩放等。通过实施图像校正处理，如图9所示，生成与第二透射图像P2的亮度、大小等一致的校正后的第一透射图像P1R(图像校正处理后的第一透射图像)。
控制部10对校正后的第一透射图像P1R和第二透射图像P2实施减影处理。通过该减影处理，校正后的第一透射图像P1R和第二透射图像P2的亮度值除以各像素。由此，控制部10生成提取了校正后的第一透射图像P1R与第二透射图像P2的差异的差分图像P3。
控制部10基于由减影处理得到的差分图像P3，判定物品G中有无异物。例如，控制部10在图10所示的差分图像P3中，实施判定灰度是否超过规定的阈值的处理(能量分析处理)。在差分图像P3中判定为超过规定阈值的灰度的情况下，控制部10判定为在物品G中含有异物。在本实施方式中，控制部10判定为在物品G中不含有异物。控制部10使判定结果存储在存储部中。需要说明的是，阈值根据物品G的性质，通过试验等适当设定。作为具体例子，阈值能够使用混入了异物的样本来设定。
以上说明的图像处理的一例中包含的各处理中的一部分处理和其他处理在不同的时刻实施。在本实施方式中，背景图像的亮度分布的分析处理和上述噪声信息的取得处理例如在X射线检查装置1的检查前处理中实施。另外，各图像的浓淡信息的分析处理、LUT生成处理、LUT校正处理在X射线检查装置1中的物品G的检查条件设定中实施。此外，图像校正处理和减影处理在由X射线检查装置1进行的物品G的检查中实施。在该情况下，在由X射线检查装置1进行的物品G的检查中，使用在该检查之前预先存储在存储部中的R_LUT。由此，可以降低物品G的检查中的X射线检查装置1的运算负荷。
接着，以下对由本实施方式所涉及的X射线检查装置1实施的LUT生成方法的一例和使用了LUT的X射线检查方法的一例进行说明。
首先，在由X射线检查装置1实施物品G的X射线检查之前(例如，X射线检查装置1的检查前处理时等)，分析背景图像中的亮度分布(步骤S0)。在步骤S0中，基于X射线检查装置1的空运转中的第一线传感器11以及第二线传感器12的检测结果，生成背景图像。接下来，在判断背景图像内的每个像素的灰度(亮度值)之后，计算出每个灰度的像素数。由此，分析背景图像中的亮度分布。然后，根据所分析的亮度分布，确定第一灰度T1和第二灰度T2。
接着，对输送中的物品G照射第一能量带的X射线以及第二能量带的X射线(步骤S1：电磁波照射步骤)。在步骤S1中，在X射线检查装置1中的物品G的检查条件设定中，对由输送部5输送到屏蔽箱4内的物品G照射上述X射线。然后，通过X射线检测部7检测上述X射线。
接着，生成基于第一能量带的X射线的检测结果的第一透射图像P1，同时生成基于第二能量带的X射线的检测结果的第二透射图像P2(步骤S2：图像生成步骤)。在步骤S2中，通过向控制部10输入X射线检测部7的检测结果，生成第一透射图像P1和第二透射图像P2。
接着，利用在第一透射图像P1以及第二透射图像P2中映出的与物品G以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像P1以及第二透射图像P2的减影处理的图像处理(步骤S3：图像处理步骤)。在步骤S3中，首先，分析第一透射图像P1和第二透射图像P2中的每一个的浓淡信息。由此，生成表示第一透射图像P1中的每个灰度的像素数的第一数据，和表示第二透射图像P2中的每个灰度的像素数的第二数据。接下来，基于上述第一数据以及上述第二数据，生成用于使第一透射图像P1与第二透射图像P2的明度一致的LUT。接下来，利用背景图像的亮度分布来校正LUT的至少一部分。由此，生成作为校正后的LUT的R_LUT。在以上说明的步骤S3的途中，生成R_LUT。
接下来，利用R_LUT，对由X射线检查装置1进行的物品G的X射线检查所得到的第一透射图像P1的明度进行校正。由此，生成与通过该X射线检查得到的第二透射图像P2的亮度、大小等一致的校正后的第一透射图像P1R(图像校正处理后的第一透射图像)。然后，对校正后的第一透射图像P1R和第二透射图像P2实施减影处理。由此，生成提取了校正后的第一透射图像P1R和第二透射图像P2的差异的差分图像P3。
接着，基于在步骤S3后得到的差分图像P3，判定物品G中有无异物(步骤S4：异物判定步骤)。然后，使步骤S4的判定结果存储在存储部中。
参照以下说明的比较例，对通过以上说明的本实施方式所涉及的X射线检查装置1以及使用了该X射线检查装置1的X射线检查方法实现的作用效果进行说明。比较例中的X射线检查装置的结构本身与本实施方式所涉及的X射线检查装置1是同样的，生成针对物品G的第一透射图像P1以及第二透射图像P2。另外，与本实施方式同样地，也生成直方图H1～H4和LUT。另一方面，在比较例中，利用未进行任何校正的LUT，校正在X射线检查中生成的第一透射图像P1的明度。然后，对校正后的第一透射图像和第二透射图像P2实施减影处理，得到差分图像。图11是表示比较例所涉及的差分图像的图。如图11所示，在比较例所涉及的差分图像P103中，物品G的轮廓及其附近的灰度比其他部分大(即，变亮)。在此，在物品G的轮廓及其附近的至少一部分示出超过规定阈值的灰度的情况下，比较例所涉及的X射线检查装置会误判定为物品中含有异物。输送部5对物品的输送速度越快，越容易发生上述的误判定。作为上述误判定的原因的具体例子，可以列举出对物品G的X射线照射时间变短、从X射线检测部7输出的数据中包含很多噪声等。
对在比较例中生成上述那样的差分图像P103的理由进行了研究，如图12的(a)、图12的(b)所示，发现了从第一透射图像得到的直方图的两个峰值的位置与从第二透射图像得到的直方图的两个峰值的位置的不同。图12的(a)是包括表示与通过第一能量带的X射线照射而得到的背景图像的灰度对应的像素数的直方图和图5的(a)所示的直方图的图。图12的(b)是包括表示与通过第二能量带的X射线照射而得到的背景图像的灰度对应的像素数的直方图和图6的(a)所示的直方图的图。
比较图12的(a)所示的直方图H3和图12的(b)所示的直方图H4，峰值23、24的距离L2(灰度差)比峰值21、22的距离L1(灰度差)短。因此，在第二透射图像P2中，难以判别作为检查物的物品G与作为背景的输送部5的表面的边界。此外，由于峰值位置的偏移，有时在第一透射图像P1中被判断为检查物的边缘的规定的像素在第二透射图像P2中被判断为背景。由于这些理由，在检查物与背景的边界以及比该边界更亮的区域(边界区域)中，LUT的可靠性降低。因此，在如比较例那样利用未进行任何校正的LUT来对第一透射图像P1的明度进行了校正的情况下，上述边界区域中的校正变得不充分。在该情况下，在减影处理后，有时在上述边界区域中产生成为不适当的灰度的像素。
与此相对，根据本实施方式所涉及的X射线检查装置1，控制部10利用在第一透射图像P1以及第二透射图像P2中映出的与物品G以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对第一透射图像P1以及第二透射图像P2的减影处理的图像处理。这样，在实施利用了上述亮度分布的图像处理而得到的差分图像P3中，在物品G与背景的边界等处难以产生成为不适当的灰度的像素。通过使用这样的差分图像P3实施能量分析处理，可以实施高精度的能量分析处理。由此，例如即使提高输送部5对物品G的输送速度，也能够防止物品G的检查精度的降低。
在本实施方式中，图像处理包括：LUT生成处理，基于表示第一透射图像P1中的每个灰度的像素数的第一数据，以及表示第二透射图像P2中的每个灰度的像素数的第二数据，生成用于使第一透射图像P1与第二透射图像P2的明度一致的LUT；LUT校正处理，利用亮度分布对LUT的至少一部分进行校正；以及图像校正处理，利用校正后的LUT，校正第一透射图像P1的明度，对校正后的第一透射图像P1R和第二透射图像P2实施减影处理。因此，使用利用亮度分布校正后的LUT校正第一透射图像P1。由此，生成良好的差分图像P3。
在本实施方式中，控制部10确定背景的亮度分布中像素数最多的第一灰度T1，和上述亮度分布中像素数最少的灰度中比第一灰度T1低且最接近第一灰度T1的第二灰度T2，对LUT中从第一灰度T1到第二灰度T2的至少一部分进行校正。由此，容易生成适当的差分图像P3。
在本实施方式中，控制部10也可以以LUT中从第一灰度T1到第二灰度T2成比例地增加的方式进行校正。在该情况下，可以简单且良好地校正LUT。
以上，关于本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
在上述实施方式中，与X射线检测部不同的控制部基于X射线检测部的检测结果生成第一透射图像以及第二透射图像等，但不限于此。例如，X射线检测部也可以基于该检测结果生成第一透射图像以及第二透射图像等，并将该图像输出到控制部。需要说明的是，在X射线检测部包含FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等的情况下，该FPGA等也可以看作控制部的一部分。
在上述实施方式中，X射线检测部构成为检测两个频带的X射线，但不限于此。换言之，X射线检查装置利用两个频带的X射线，但不限于此。例如，X射线检测部也可以构成为检测三个以上的频带的X射线。由此，X射线检查装置也可以使用三个以上频带的X射线来判定物品中有无异物。
在上述实施方式中，X射线检测部具有第一线传感器和第二线传感器，但不限于此。例如，X射线检测部可以是能够检测特定的能量带的X射线，也可以是能够以光子计数方式检测X射线的直接转换型检测部，也可以是间接转换型检测部。在X射线检测部是直接转换型检测部的情况下，该X射线检测部例如包括检测透过物品的多个能量带的各个X射线的传感器(多能量传感器)。该传感器例如在与输送方向以及上下方向正交的方向(宽度方向)上排列。该元件不仅可以在上述宽度方向上排列，也可以在上述输送方向上排列。即，X射线检测部可以是一根线传感器，也可以包含二维地配置的传感器组。上述传感器例如是CdTe半导体检测器等光子检测型传感器。在X射线检测部中包含的上述传感器中，例如通过X射线的光子到达而生成电子空穴对。基于此时得到的能量，进行光子计数。在此，通过使用规定的阈值(一个或多个阈值)，能够进行各能量带的光子计数。换言之，通过使用上述规定的阈值，可以由上述传感器单体检测第一能量带的X射线和第二能量带的X射线。X射线检测部将相当于X射线的检测结果的信号(检测结果信号)输出到控制部。
在上述实施方式中，作为利用了亮度分布的图像处理，从背景图像中的亮度分布取得上述第一灰度和上述第二灰度，使用该第一以及第二灰度校正LUT。即，在上述实施方式中，直接利用背景图像中的亮度分布来校正LUT。然而，本公开不限于此。控制部也可以间接地利用背景图像中的亮度分布来校正LUT。例如，控制部也可以基于通过第一能量带的X射线照射得到的背景图像和通过第二能量带的X射线照射得到的背景图像的亮度分布，生成校正用LUT。即，控制部也可以根据从上述亮度分布得到的信息生成加工后的校正用LUT。在该情况下，控制部也可以利用基于上述亮度分布生成的校正用LUT，对基于表示上述第一透射图像中的每个灰度的像素数的第一数据，和表示上述第二透射图像中的每个灰度的像素数的第二数据生成的LUT的至少一部分进行校正。换言之，控制部可以间接地利用上述亮度分布(使用校正LUT)来校正基于上述第一数据和上述第二数据生成的LUT的至少一部分。
在上述实施方式中，X射线检查装置具有实施图像处理的控制部，但不限于此。例如，在控制部中实施图像处理的功能、基于差分图像判定物品中有无异物的功能、表示X射线检查结果的功能等也可以不包含在X射线检查装置中。取而代之，也可以安装在能够与上述X射线检查装置有线通信或无线通信的控制装置中。在该情况下，可以实现具备X射线检查装置和输入该X射线检查装置的检查结果的上述控制装置的X射线检查系统。根据这样的X射线检查系统，也能够起到与上述实施方式相同的作用效果。此外，可以简化X射线检查装置所具备的控制部的结构。进而，即使用户在远离X射线检查装置的场所，也可以确认差分图像等。上述控制装置也可以不包括判定有无异物的功能。例如，上述控制装置只要至少具有生成LUT以及R_LUT的功能即可。

Claims (8)

1.一种X射线检查装置，具备：
输送部，输送物品；
电磁波照射部，将第一能量带的第一电磁波以及比所述第一能量带高的第二能量带的第二电磁波照射到所述物品上；
电磁波传感器，检测照射到所述物品上的所述第一电磁波以及所述第二电磁波；以及
控制部，被输入所述电磁波传感器的检测结果，
所述控制部生成基于所述第一电磁波的检测结果的第一透射图像和基于所述第二电磁波的检测结果的第二透射图像；直接或间接地利用在所述第一透射图像以及所述第二透射图像中映出的与所述物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对所述第一透射图像以及所述第二透射图像的减影处理的图像处理；并基于通过所述减影处理得到的差分图像，判定所述物品中有无异物。
2.根据权利要求1所述的X射线检查装置，其中，
所述图像处理还包括：
LUT生成处理，基于表示第一透射图像中的每个灰度的像素数的第一数据、以及表示第二透射图像中的每个灰度的像素数的第二数据，生成用于使所述第一透射图像与所述第二透射图像的明度一致的LUT；
LUT校正处理，直接或间接地利用所述亮度分布来校正所述
LUT的至少一部分；以及
图像校正处理，利用校正后的所述LUT，校正所述第一透射图像的明度，
对所述图像校正处理后的所述第一透射图像和所述第二透射图像实施所述减影处理。
3.根据权利要求2所述的X射线检查装置，其中，
所述控制部确定第一灰度和第二灰度，所述第一灰度是所述亮度分布中像素数最多的灰度，所述第二灰度是所述亮度分布中像素数最少的灰度中比所述第一灰度低且最接近所述第一灰度的灰度；并对所述LUT中从所述第一灰度到所述第二灰度的至少一部分进行校正。
4.根据权利要求3所述的X射线检查装置，其中，
所述控制部以所述LUT中从所述第一灰度到所述第二灰度成比例地增加的方式进行校正。
5.根据权利要求2所述的X射线检查装置，其中，
在所述LUT校正处理中，利用基于所述亮度分布生成的校正用LUT来校正所述LUT的至少一部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的X射线检查装置，其中，
所述电磁波传感器具有检测互不相同的多个能量带的X射线的传感器部件。
7.一种X射线检查系统，具备：
X射线检查装置，具有：输送部，输送物品；电磁波照射部，将第一能量带的第一电磁波以及比所述第一能量带高的第二能量带的第二电磁波照射到所述物品上；以及电磁波传感器，检测照射到所述物品上的所述第一电磁波以及所述第二电磁波；以及
控制装置，被输入所述X射线检查装置的检测结果，
所述控制装置生成基于所述第一电磁波的检测结果的第一透射图像和基于所述第二电磁波的检测结果的第二透射图像；并利用在所述第一透射图像以及所述第二透射图像中映出的与所述物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对所述第一透射图像以及所述第二透射图像的减影处理的图像处理。
8.一种X射线检查方法，具备：
电磁波照射步骤，对输送中的物品照射第一能量带的第一电磁波以及比所述第一能量带高的第二能量带的第二电磁波；
图像生成步骤，生成基于所述第一电磁波的检测结果的第一透射图像，同时生成基于所述第二电磁波的检测结果的第二透射图像；
图像处理步骤，利用在所述第一透射图像以及所述第二透射图像中映出的与所述物品以外的背景有关的亮度分布，实施包括针对所述第一透射图像以及所述第二透射图像的减影处理的图像处理；以及
异物判定步骤，基于所述图像处理步骤后得到的差分图像，判定所述物品中有无异物。
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