JP2001004560A

JP2001004560A - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JP2001004560A
Application number: JP17024799A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Sawada; 良一澤田
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】検出器の感度、およびＸ線管のＸ線照射線量
の経時変化があっても、検査作業を中断することなく、
正常な検査ができるＸ線検査装置を提供する。【解決手段】検査中、検出器１の素子上にＸ線が検査
物２なしに照射されているか否かを判断する手段を備
え、コンベア３の移動中に再補正データ取得スパン４の
期間に、Ｘ線ＯＦＦ時にオフセットデータと、Ｘ線ＯＮ
時のデータから感度補正係数を演算する。そして、Ｘ線
ＯＮ時に再補正データ取得スパン４の期間に生データを
取得して、オンラインで随時、素子間感度補正テーブル
を自動的に更新する。外部から検査物２なしの判別の許
容値、平均化のデータ取得数をコマンドで設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に、医用、食
品、非破壊検査等の分野で使用されるＸ線検査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術をＸ線異物検査装置を例にとり
説明する。食品等の分野で異物が混入していないかを調
べるために、ベルトコンベアにて検査物をＸ線管とＸ線
検出器の間に流し、その透過像またはデータから異物の
有無を判定している。図５に従来のＸ線式異物検査装置
のシステムを示す。コンベア３上に検査物がセットさ
れ、所定の速度で検査物がＸ線発生器６からのＸ線放射
下に送られ、その透過Ｘ線が一次元Ｘ線検出器１ａに入
力される。その一次元Ｘ線検出器１ａからの出力信号は
制御・異物判定・画像処理装置９で、データ処理され異
物が存在しない画像と異物が存在する画像を比較し、異
物の存在する検査物をデータ上でチェックし、現物をコ
ンベア３から排出したり、または現物にマーキングした
りして摘出している。検査物のＸ線透視像はＴＶモニタ
７上で観察ができ、検査装置のシステム全体を操作部８
で操作している。

【０００３】一次元Ｘ線検出器１ａは、図６にその構造
を模式的断面図で示すように、ｎ型半導体１１内にｐ型
半導体１２を一次元状に並べたＭＯＳ型１次元イメージ
センサ１３の有感面に、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｔｂからなるシ
ート状のシンチレータ１０を配置した構造のもの等が用
いられ、各素子ごとに異なる固有のオフセット値および
感度差がある。この各素子ごとのオフセット値および感
度差は、一般に、実際の検査に先立つ補正データ取得ル
ーチンにより取得され、実際の検査に際しては、各素子
からの出力データは、データ処理手段において補正デー
タを用いた補正演算が施されたうえで画素情報等として
使用される。

【０００４】すなわち、補正データ取得ルーチンでは、
図７にそのフローチャートを例示するように、Ｘ線非照
射時の各素子の出力データと、Ｘ線照射時の各素子の出
力データを採取し、Ｘ線非照射時の各素子の出力データ
をオフセットデータＯｉとして記憶するとともに、Ｘ線
照射時の各素子のの出力データから該当のオフセットデ
ータＯｉを減算した値を感度補正係数Ｓｉとして記憶す
る。そして実際の検査ルーチンにおいては、図８にその
フローチャートを例示するように、データ処理手段にて
各素子からの出力（生データ）Ｒｉから該当のオフセッ
トデータＯｉを減算した後、その各減算後の値（中間デ
ータ）Ｘｉを該当の感度補正係数Ｓｉで除算することに
よって補正後のデータＹｉを求める。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の異物検査装置は
以上のように構成されているが、検査作業は連続して行
われるため、装置の時間的な安定性が求められる。しか
しながら、一般に、Ｘ線検出器１の感度、およびＸ線発
生器６のＸ線照射強度は時間経過にともなって変動す
る。Ｘ線検出器１はシンチレータ１０がＸ線照射により
発光強度が減少する特性があり、また光センサ部１３ａ
の素子間には変動のばらつきもある。さらにＸ線発生器
６のＸ線照射強度も温度上昇とともに同様に変動する。
このためデータ補正処理直後は全素子同一であった出力
が、時間とともに出力が所定値よりずれてきて、全体の
値が低下したり、素子間の出力ばらつきが生じ、結果と
して装置の設定が厳しすぎると異物検査の誤動作になっ
たり、装置の設定を粗くすると異物検査の検出能力の低
下につながってしまうという問題があった。そのため、
たびたび検査作業を中断し、補正操作をする必要があっ
た。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、Ｘ線検出器１の感度、およびＸ線発生
器６のＸ線照射強度が時間経過にともなって変動するこ
とがあっても、検査作業を中断することなく、正常な検
査ができるＸ線検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のＸ線検査装置は、入射Ｘ線量に応じた出力
を発生する放射線検出器と、オフセット減算補正、素子
間感度補正を各素子毎におこなうことができるデータ処
理装置とを備えたＸ線検査装置において、動作時にＸ線
が遮蔽物なしに前記放射線検出器に照射されているか否
かを判別する手段と、素子毎の補正前データを取得し保
存する手段と、前記判別手段の出力によって前記取得デ
ータを元に素子間感度補正テーブルを動作中に自動的に
更新する手段とを備えるものである。

【０００８】さらに、再補正時のパラメータとして、遮
蔽物なしの判別の許容値と、平均化のデータ取得数とを
外部からコマンドにて設定できる手段を備えるものであ
る。

【０００９】本発明のＸ線検査装置は上記のように構成
されており、動作時に、Ｘ線が遮蔽物なしに放射線検出
器に照射されているか否かを判別することができ、素子
毎の補正前データを元に素子間感度補正テーブルを、動
作中に自動的に更新することができ、さらに、再補正時
のパラメータとして、遮蔽物なしの判別の許容値と、平
均化のデータ取得数とを外部からコマンドで設定できる
ので、Ｘ線検出器の感度、およびＸ線発生器のＸ線照射
強度が時間経過にともなって変動することがあっても、
検査作業を中断することなく、正常な検査ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のＸ線検査装置は、ハード
ウエアに関しては従来の装置と同様で、図５に示すよう
に、Ｘ線発生器６と、それに対向して配置された一次元
Ｘ線検出器１ａと、その両者の間を検査物を載せて移動
するコンベア３と、一次元Ｘ線検出器１ａからの検査物
のＸ線透過信号を取込み、データ処理をする制御・異物
判定・画像処理装置９と、画像処理された検査物のＸ線
像を観察するＴＶモニタ７と、全システムを操作する操
作部８とから構成されている。

【００１１】一方、ソフトウエアに関しては、従来から
のオフセット減算補正、即ち、Ｘ線非照射時のオフセッ
トデータを取得して生データから減算するプログラム
（１）、および、素子間感度補正、即ち、Ｘ線照射時の
感度補正データを取得し、前記のオフセット減算補正が
された後の中間データを、感度補正データで除算して、
テーブルとしてメモリするプログラム（２）の両プログ
ラムが、ルーチンに使われており、本装置は、このプロ
グラム（１）及びプログラム（２）以外に、動作時にＸ
線が遮蔽物なしにシンチレータに照射されているか否か
を判別し、素子毎の補正前データを元に素子間感度補正
テーブルを動作中に自動的に更新するプログラム（３）
とを備えている。

【００１２】本装置のコンベア３のベルト上には遂次検
査物が流れているが、隙間なく、常に流れていることは
実用上なく、通常、１０ｃｍ〜１ｍ程度以上離れて流れ
ることが多い。場合によっては、数分間全く検査物が流
れてこないこともある。本発明の再補正データの取得
は、この検査物が流れていない区間を利用するものであ
る。

【００１３】図４に再補正データを取得するタイミング
を示す。即ち上方からＸ線が照射され、それと対向した
位置にセットされた検出器１に検査物２を透過したＸ線
データが取込まれる。コンベア３が作動して所定の速度
で移動し、それに載せられた検査物２が移動して、検査
物２が検出器１の上にない状態の時、検出器１にはＸ線
が直接入射することになり、この状態での検出器１の各
素子からの出力データを取込み保存して、感度補正用と
して用いる。図４では再補正データ取得スパン４として
太い矢印の期間を示す。検査物２が検出器１の上に位置
する状態の時、検出器１には検査物２の生データが取込
まれる。

【００１４】次に本装置の一実施例を図１を参照しなが
ら説明する。図１は検出器１の各素子毎に遮蔽物（検査
物２）があるかどうかを判別し、個々の素子に関して、
再補正データの取得と感度補正値の修正をするフローチ
ャートを示す。Ｘ線照射時の検査物２の透過データを生
データＲｉ、Ｘ線非照射時のデータをオフセットデータ
Ｏｉ、Ｘ線照射時の検査物２がない透過データからオフ
セットデータＯｉを減算した感度補正係数Ｓｉ、生デー
タＲｉからオフセットデータＯｉを減算したデータを中
間データＸｉ、中間データＸｉをＫ倍して感度補正係数
Ｓｉで除算したデータを補正データＹｉ、検査物２のＸ
線透過データの検査許容値をＫｘ、中間データＸｉの蓄
積回数をＪｉ、中間データＸｉをＪｉ回累積したデータ
を累積データＭｉ、その最終の蓄積回数をＮ、Ｎ回蓄積
した時の中間データをＺとする。そして、測定ルーチン
に入る検査前に、Ｘ線ＯＦＦの状態で装置のオフセット
データＯｉを取り込み、制御・異物判定・画像処理装置
９に記憶しておく。

【００１５】測定ルーチンは初期化（ｉ＝０、Ｍｉ＝Ｊ
ｉ＝０）されて開始される。まず、Ｘ線照射時の検査物
２の透過データの生データＲｉを取得する。そして次の
補正処理を行う。中間データＸｉ＝生データＲｉ−オフ
セットデータＯｉ、補正データＹｉ＝Ｋ＊中間データＸ
ｉ／感度補正係数Ｓｉ。

【００１６】一方、再補正時のパラメータとして遮蔽物
なしの判別の許容値Ｋｘと、平均化のデータ取得蓄積回
数Ｎとを外部の操作部８からコマンドで設定する。そし
て、素子ｉ上にＸ線検査物２があるか否かをＹｉとＫｘ
を比較して判別する。あれば次の素子（ｉ＋１）に進
む。検査物２がなければ中間データＸｉにＭｉを加算し
て累積データＭｉとする。このループを繰り返し、蓄積
回数Ｊｉ＝Ｎになれば、累積データＭｉを平均化して中
間データをＺ＝Ｍｉ／Ｎとし、初期条件（Ｊｉ＝Ｍｉ＝
０）に戻す。

【００１７】そして、感度補正係数をＳｉ＝Ｚとして置
換える。このように素子間感度補正テーブルの再校正
を、次々と行うことができる。上記のルーチンをオンラ
インで行い、検査を中断することなく再補正を自動的に
行うことができ、出力が常に一定に保たれ、安定性が向
上し異物検査能力の向上につながる。

【００１８】図２に別の実施例として、検出器全体とし
て一部でも検査物があるか否かを判別し、全体として再
補正データを取得し、個別の感度補正係数の修正をする
フローチャートを示す。

【００１９】測定ルーチンは初期化（Ｊ＝１、Ｍｉは全
てのｉ）されて開始される。ここでＪは走査するチャン
ネルを意味し、蓄積回数にあたる。まず、Ｘ線照射時の
検査物２の透過データの全てのｉについての生データＲ
ｉを取得する。そして、全てのｉについて次の補正処理
を行う。中間データＸｉ＝生データＲｉ−オフセットデ
ータＯｉ、補正データＹｉ＝Ｋ＊中間データＸｉ／感度
補正係数Ｓｉ。

【００２０】一方、再補正時のパラメータとして、全て
の素子ｉ上に線遮蔽物が有るか否かの判別の許容値Ｋｘ
と、データ取得蓄積最終回数Ｎとを外部の操作部８から
コマンドで設定する。

【００２１】そして、全ての素子ｉ上にＸ線検査物２が
一つでも有るか否かを、ＹｉとＫｘを比較して判別す
る。検査物２があれば、再び生データＲｉ取得に進む。
検査物２がなければ、累積データＭｉに中間データＸｉ
を加算して累積データＭｉとする。そして、蓄積カウン
タＪ時点で中間データＺ＝Ｍｉとする。そして、感度補
正係数をＳｊ＝Ｚとして置換える。このループを一回通
るたびにｉにおいて１チャンネルのみ再補正が行われ
る。

【００２２】次に、ここでＭｉ＝０とし、蓄積カウンタ
Ｊ＝Ｊ＋１にして、初期に戻り、全てのｉについて生デ
ータＲｉ取得を再び行う。このループを繰り返し、蓄積
カウンタＪがｉの最終値Ｎを超えたら、Ｊ＝１として初
期に戻り、再開始を行う。

【００２３】この方式では、図１の中ほどの「所定の蓄
積回数か？Ｊｉ：Ｎ」のループがないので、演算時間を
要する検出器の再補正実行が、主ループ内で１回です
み、演算時間に差異がなく、オンライン処理の本実施例
の装置には実用的である。例えば、素子数が５１２で再
補正データの蓄積平均化回数が５１２の場合、図２では
５１２ループ毎に全素子の感度補正を更新することにな
る。

【００２４】また、補正データの蓄積回数ＪをＮ以上に
増やし、精度を上げたい場合には、図２の＊印部分に待
ちループを入れ、図３のように「積算回数判別Ｌ：Ｌ
ｘ」のループを実行すれば実現できる。

【００２５】図３において、全ての素子ｉ上にＸ線検査
物２が一つでも有るか否かを、ＹｉとＫｘを比較して判
別し、検査物２がなければ、中間データＸｉに累積デー
タＭｉを加算して累積データＭｉとする。そして、積算
回数Ｌ＝Ｌ＋１として、積算回数判別を行い、積算回数
Ｌが設定値の積算回数Ｌｘよりも小さい時には、生デー
タＲｉ取得を行い、積算回数Ｌが設定値の積算回数Ｌｘ
に等しい時には、積算回数Ｌ＝０とし、そして、カウン
タＪ時点で中間データＺ＝Ｍｉ／Ｌｘとし、感度補正係
数をＳｊ＝Ｚとして置換える。

【００２６】また、別の実施例として、図１、図２内に
も示したように、感度補正係数を、再校正でＳｉ＝Ｚと
せず、Ｓｉ＝（Ｚ＋Ｓｉ）／２として、急激な変化を捉
えることも、演算式の一部を変更することにより簡単に
適用できる。

【００２７】また、以上のようなデータ処理機能を制御
・異物判定・画像処理装置９から検出器１内に組み込ん
だ場合でも同じである。

【００２８】上記の実施例では一次元Ｘ線検出器１ａの
場合について説明したが、二次元イメージセンサ及び、
二次元放射線検出器にも適用できる。

【００２９】また、本説明では、特に異物検査装置に関
して説明を行ったが、内部構造や、割れ欠け、欠品、空
港の手荷物検査など、一般に用いられるＸ線検査装置で
も適用できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明のＸ線検査装置は上記のように構
成されており、動作時に、Ｘ線が遮蔽物なしにＸ線検出
器に照射されているか否かを判別し、素子毎の補正前デ
ータから素子間感度補正テーブルを、動作中に自動的に
更新し、さらに、再補正時のパラメータとして、遮蔽物
なしの判別の許容値と、平均化のデータ取得数とを外部
からコマンドで設定できるので、Ｘ線検出器の感度、お
よびＸ線発生器のＸ線放射量が時間経過にともなって変
動することがあっても、検査作業を中断することなく、
正常な検査をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線検査装置の一実施例を示す図で
ある。

【図２】本発明のＸ線検査装置の他の実施例を示す図
である。

【図３】本発明のＸ線検査装置の変形実施例を示す図
である。

【図４】本発明のＸ線検査装置のデータ取得のスパン
を示す図である。

【図５】Ｘ線によるＸ線検査装置のシステムを示す図
である。

【図６】検出器の構造を示す図である。

【図７】従来のＸ線検査装置の補正データ取得におけ
るフローチャートを示す図である。

【図８】従来のＸ線検査装置の補正処理におけるフロ
ーチャートを示す図である。

【符号の説明】

１…検出器１ａ…一次元Ｘ
線検出器２…検査物３…コンベア４…再補正データ取得スパン５…再補正デー
タ非取得スパン６…Ｘ線発生器７…ＴＶモニタ８…操作部９…制御・異物
判定・画像処理装置１０…シンチレータ１１…ｎ型半導
体１２…ｐ型半導体１３…ＭＯＳ型
イメージセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射Ｘ線量に応じた出力を発生する放射線
検出器と、オフセット減算補正、素子間感度補正を各素
子毎におこなうことができるデータ処理装置とを備えた
Ｘ線検査装置において、動作時にＸ線が遮蔽物なしに前
記放射線検出器に照射されているか否かを判別する手段
と、素子毎の補正前データを取得し保存する手段と、前
記判別手段の出力によって前記取得データを元に素子間
感度補正テーブルを動作中に自動的に更新する手段とを
備えることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】前記請求項１のＸ線検査装置において、再
補正時のパラメータとして、遮蔽物なしの判別の許容値
と、平均化のデータ取得数とを外部からコマンドにて設
定できる手段を備えることを特徴とするＸ線検査装置。