JP2006300887A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ワークを検査しながらのゼロ点補正を可能にし、温度ドリフト等による精度のばらつきを低減させることのできるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】 Ｘ線画像に基づいてワークの体積を測定するＸ線検査装置であって、その処理ユニット６が、各透過領域のＸ線画像濃度データから透過領域の等価厚画像の濃度データへの変換処理を施すデータ変換処理部６２と、等価厚画像の濃度データに基づいて複数の透過領域におけるワークの体積を測定する体積測定部６３と、Ｘ線透過量相当のデータを処理して、ワークにＸ線が照射されるときの背景の等価厚をゼロとするようＸ線画像濃度データをゼロ点補正するゼロ点補正部６１とを含み、ゼロ点補正部６１が、ワークの体積を測定する周期に応じてゼロ点補正を実行する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、Ｘ線検査装置、特に搬送中のワーク（被測定物）にＸ線を照射してそのＸ線の透過量に基づいて体積測定若しくはそれを伴う質量測定を行ない、又は更に異物検出をも行なうのに好適なＸ線検査装置に関する。

搬送ベルトにより被検査物である物品を一定速度で走行させるとともに、その搬送中のワークに照射したＸ線の一定周期毎の累積透過量をＸ線検出器によりサンプリングし、Ｘ線画像を作成するようにしたＸ線検査装置が知られている。

従来のこの種のＸ線検査装置として、特許文献１（米国特許第６,２１５,８４５号公報）には、Ｘ線照射手段から被検査物パッケージに扇状のＸ線ビームを照射する一方、そのパッケージを透過したＸ線を複数のＸ線検出部をアレイ状に配列したＸ線検出器により検出し、これら複数のＸ線検出部からの質量信号の組合せにより欠品検出を行なうようにしたものが記載されている。

また、特許文献２（米国特許第６,３４７,１３１号公報）には、コンベアベルトにより複数の製品を連続搬送するとともに、その途中で放射線源からのビームが照射されるＸ線照射領域を通過させ、一方、その製品を透過したＸ線をコンベアベルト下方の蛍光板およびフォトダイオードアレイにより検出し、製品の各部厚さに対応させることによって、製品の体積を測定するようにしたものが記載されている。

また、特許文献３（米国特許第５,５８５,６０３号公報）には、物品をＸ線源付近の検査位置に位置決めしてＸ線を照射するとともに、物品のＸ線透過領域を複数のボリュームエレメントに分割し、各ボリュームエレメント領域の平均密度と容積からその質量を求め、全ボリュームエレメントの質量を合算して物品を秤量するようにしたものが記載されている。

さらに、特許文献４（米国特許第６,３８５,２８４号公報）には、柔軟な肉加工品を被検査物としてパイプ搬送するとともにその下方のＸ線源からパイプ内のチャンバーにＸ線を照射して、その透過Ｘ線をＸ線センサにより検出し、被検査物の物理的性状を検出するようにしたものが記載されている。

米国特許第６,２１５,８４５号公報 米国特許第６,３４７,１３１号公報 米国特許第５,５８５,６０３号公報 米国特許第６,３８５,２８４号公報

しかしながら、上述のような従来のＸ線検査装置にあっては、Ｘ線源やＸ線検出器といった主要部品の感度特性が安定運転状態にあっても環境温度変化等によってドリフトし、その影響によって、更には主要部品の経年変化によって、測定値がばらつき易かった。すなわち、このような温度ドリフトや経年変化が測定精度に大きな影響を及ぼすことになっていた。そのため、測定精度のばらつきを抑えるべく比較的短期間の周期で定期的にＸ線検査装置の運転を停止し、Ｘ線源の出力やＸ線検出器の検出感度の補正を行なう必要が生じていた。具体的には、例えば特許文献２に記載されるように、被検査物と同等のＸ線透過率を有する素材からなるテストブロックを準備し、そのテストブロックに対するＸ線透過量データを基に、Ｘ線検出器の各検出素子部の感度を調整する補正作業が必要となっていた。

そのため、従来のＸ線検査装置にあっては、補正作業の度にＸ線検査装置の運転を比較的長時間停止する必要から、装置の稼働率が低下してしまうか、あるいは、温度ドリフト等による測定精度のばらつきを余儀なくされるという問題があった。

本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ワークを検査しながらゼロ点補正することを可能にすることで、温度ドリフト等による精度のばらつきを低減させるとともに、そのデータ処理を工夫してワークの体積や質量を精度良く測定することのできるＸ線検査装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明は、（１）ワークを搬送する搬送路と、搬送中の前記ワークに所定の検査空間内でＸ線を照射するＸ線源と、前記検査空間内で前記搬送方向と直交する方向で隣り合う複数の透過領域のそれぞれについて前記ワークを透過したＸ線を検出することができるＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器の検出情報に基づき、前記ワークを透過したＸ線の前記透過領域毎の透過量相当のデータを処理してディジタルのＸ線画像を生成する処理ユニットと、を備え、前記Ｘ線画像に基づいて前記ワークの体積を測定するＸ線検査装置であって、前記処理ユニットが、前記各透過領域におけるＸ線画像の濃度データから前記透過領域のそれぞれにおける前記ワークの厚さに対応する等価厚画像の濃度データへの変換処理を施すデータ変換処理手段と、前記複数の透過領域のそれぞれに対応する前記等価厚画像の濃度データに基づいて前記複数の透過領域における前記ワークの体積を測定する体積測定手段と、前記Ｘ線透過量相当のデータを処理して、前記ワークに前記Ｘ線が照射されるときの背景の等価厚をゼロとするよう前記Ｘ線画像の濃度データをゼロ点補正するゼロ点補正部と、を含み、前記ゼロ点補正部が、前記ワークの体積を測定する周期に応じて、前記ゼロ点補正を実行することを特徴とするものである。

この構成により、ワークの体積測定周期に応じてゼロ点補正が適当な周期で繰り返し実行されることになり、ワークを検査しながらのリアルタイムのゼロ点補正が可能になる。したがって、温度ドリフト等のばらつき要因がゼロ点補正によって除去され、温度ドリフト等による体積測定精度のばらつきが防止される。なお、ここにいう背景とは、Ｘ線画像において例えば搬送ベルトのワーク載置面に対応する部分である。

本発明のＸ線検査装置は、また、（２）前記体積測定手段で測定された前記透過領域毎の体積測定値を予め設定された換算比で質量単位の換算値に換算する換算手段を更に備えたものとすることができる。この構成により、ワークの質量が測定可能となり、その測定周期に応じてゼロ点補正が適当な周期で繰り返し実行されることになる。したがって、温度ドリフト等のばらつき要因がゼロ点補正によって除去され、温度ドリフト等による質量測定精度のばらつきが防止される。

本発明のＸ線検査装置においては、（３）前記データ変換処理手段が、前記ワークに応じて設定される所定範囲内で、前記ワークの厚さに対応する等価厚画像の濃度データの直線性を補正する直線性補正部を有するのが好ましい。この構成により、ワークの厚さに対する等価厚濃度値の直線性が担保でき、常時ゼロ点補正がなされることと相俟って、周囲温度変化による等価厚画像へのＸ線検出器の温度ドリフト等の影響が周囲温度を検出すること無しに除去されることになる。

本発明のＸ線検査装置においては、より好ましくは、（４）前記データ変換処理手段が、前記Ｘ線画像における背景の濃度値Ｐ_０と、前記Ｘ線画像における前景の代表濃度Ｐ_１と、前記等価厚画像の最大濃度Ｑmaxとをそれぞれ設定して、前記ワークの厚さに対応する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を、次式〔１〕により実行し、

前記Ｘ線源のＸ線照射出力と前記ワークの材質とに応じて式〔１〕中の補正指数値を可変設定しつつ、前記等価厚画像の濃度データを算出するものである。

この構成により、等価厚画像の濃度データは、Ｘ線画像における前景の濃度値Ｐ_１と各透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐとの比に応じて等価厚画像の最大濃度値Ｑmaxの範囲内で変化することになり、Ｘ線検出器のゼロ点ドリフト等による測定精度のばらつきを抑えることが可能となる。また、前記Ｘ線源のＸ線照射出力や前記ワークの材質に応じて補正指数値γを加減する補正を行なうことで、ワークの厚さに対する等価厚画像の濃度データの直線性が担保でき、常時ゼロ点補正がなされることと相俟って、周囲温度変化による等価厚画像へのＸ線検出器の温度ドリフトの影響が周囲温度を検出すること無しに除去されることになる。

前記式〔１〕による変換処理を行なう場合、（５）前記データ変換処理手段は、前記補正指数値が１．３±０．２となる範囲内で、前記等価厚画像の濃度データについての補正を行なうのがより好ましい。これにより、多くの食品をワークとしてＸ線検査を行なう場合に等価厚画像濃度値Ｑ（Ｐ）の良好な直線性が確保できる。

本発明のＸ線検査装置においては、より好ましくは、（６）前記データ変換処理手段は、前記ワークの標準となる代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値を基に前記式〔１〕で算出された等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）を次式〔２〕で表わされるＱaの値とし、前記算出した等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）および前記代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａを用いて、前記代表ワークのＸ線画像における前景の代表濃度値である式〔２〕中の濃度値Ｐ_２の値を予め算出し、

前記Ｘ線画像における前景の代表濃度値Ｐ_１を該算出した濃度値Ｐ_２に置き換えた上で、前記各透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰから前記ワークの厚さに対応する濃度を有する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を実行するものである。

この構成により、Ｘ線画像における前景の代表濃度設定値Ｐ_１に対する検出透過量相当の濃度値Ｐの大小に応じた好ましい濃度が等価厚画像濃度の最大濃度設定値Ｑmaxまでの濃度範囲内で、ワークごとの透過量のばらつきに左右されることなく設定されることになり、補正指数値がＸ線源の照射出力やワークに応じて調整されることと相俟って、等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）について前記ワークの品種によって左右されないオートゲインコントロール機能を発揮させることができる。

本発明のＸ線検査装置においては、（７）前記ゼロ点補正部が、前記搬送路上で前記ワークが載置される第１領域と前記ワークが載置されない第２領域とのうち前記第２領域内で互いに離間する複数の透過領域について、前記搬送路を透過したＸ線の透過量を検出し、該第２領域内で互いに離間する複数の透過領域のＸ線透過量に基づいて、前記ゼロ点補正を実行するのが好ましい。また、この場合、（８）前記第２領域内で互いに離間する複数の透過領域が、前記検査空間内で前記搬送路の幅員方向両端部に離間したものであるのがよい。これにより、ゼロ点補正を任意の周期で、実時間的に実行することが可能となる。

さらに、（９）前記搬送路の幅員方向両端部に離間した前記複数の透過領域で前記搬送路を透過したＸ線の透過量に基づいて、前記搬送路上における前記ワークの所定の載置幅範囲からのはみ出しを検出するはみ出し検出手段を設けることもできる。このようにすれば、ゼロ点補正のための透過量検出情報をワークの所定載置幅範囲からのはみ出し検出のための情報に利用することができ、構成の簡素なはみ出し検出手段が実現できる。

また、（１０）前記搬送路の幅員方向両端部に離間した前記複数の透過領域を透過したＸ線の透過量に基づいて、両透過量値に対応する前記搬送路の前記幅員方向両端部のＸ線画像の濃度値を決定し、該両端部のＸ線画像の濃度値を直線状に結ぶオフセット濃度を設定することで、前記複数の透過領域の透過量データについての傾斜補正を前記ゼロ点補正と共に実行するのが望ましい。この構成により、オフセット濃度をＸ線画像の濃度データＰから差し引くことで、傾斜補正（例えば搬送ベルト面であるＸ線画像中の背景のグラデーションをキャンセルする補正に相当する）と共にゼロ点のドリフトを補正することが可能となる。

本発明のＸ線検査装置においては、（１１）前記ゼロ点補正部が、前記搬送路上での前記ワークの搬送間隔を特定する搬送間隔検出部を含み、該搬送間隔検出部の検出情報に基づいて、該搬送間隔に対応する範囲として前記第２領域を特定するものであってもよい。このようにすると、ばら物等の連続するワーク以外の場合に、搬送路上の個体ワークの間の無搬送区間を利用して搬送路幅員方向全域における複数の透過領域のＸ線透過量をチェックし、きめ細かなゼロ点補正や傾斜補正の有効性判断を行なうことが可能となる。

また、本発明のＸ線検査装置においては、（１２）測定感度を設定するための基準ワークについての基準の体積測定値を測定感度に影響する所定の検出パラメータと関連付けた体積測定値テーブルおよび前記体積測定の感度を補正する感度補正係数を記憶する感度情報記憶部を有し、前記基準ワークの体積測定毎に前記所定の検出パラメータを特定して、前記感度情報記憶部に記憶された体積測定値テーブルと前記基準ワークの最新の体積測定値および該測定時における前記所定の検出パラメータとに基づいて、前記感度補正係数を更新し、前記体積測定の感度を一定範囲内に維持する感度補正手段を更に備えたものである。この構成により、基準ワークの基準の体積測定値および測定時の体積測定値に基づいて感度補正係数を適宜更新し周囲温度や経年変化による検出感度のドリフトを精度良く校正（較正）することができる。

感度補正手段を備えた場合、さらに、（１３）前記所定の検出パラメータが、少なくとも前記Ｘ線源を駆動する電圧の値を含み、前記基準ワークの体積が測定されたとき、前記感度補正手段が、該測定された最新の体積測定値と、前記感度情報記憶部に記憶された前記体積測定値テーブル中の前記体積測定値との比率に基づいて、前記感度補正係数を更新するようにするのが好ましい。

この構成により、例えばＸ線源の管電圧Ｅに応じて変化する基準ワークの体積測定値Ｖ_０（Ｅ）を参照テーブル化しておくことにより、基準ワークの体積測定値Ｖ_１（Ｅ）が得られた時点で、感度補正係数βをβ＝Ｖ_０（Ｅ）／Ｖ_１（Ｅ）に更新することによって、検出感度の温度ドリフトを精度良くかつ容易に校正（較正）することができる。

また、本発明のＸ線検査装置においては、（１４）前記体積測定手段が、前記各透過領域におけるＸ線画像の濃度データのうち所定のノイズカット閾値を超える濃度データを用いて体積測定の処理を実行するのがよい。これにより、多くの場合に体積測定の安定性向上を期待できる。

本発明のＸ線検査装置は、また、（１５）前記換算手段により質量単位の値に換算された前記透過領域毎の体積測定値の換算値が前記ワークに対応する所定の質量許容範囲内にあるか否かで質量測定結果の合否を判定する質量合否判定手段を設けたものであってもよい。これにより、ワーク毎の質量測定結果の合否情報を得ることができる。

本発明のＸ線検査装置においては、また、（１６）前記ワークが風袋を含むとき、前記体積測定手段が、前記ワークの等価厚画像の濃度データに基づいて算出したワーク全体の体積測定値から、前記風袋分の体積値を差し引く風袋引き処理を実行するようにすることができる。このようにすると、ワークが風袋を含むときでも、風袋引きした内容物の質量を直接出力させることができる、

あるいは、（１７）前記ワークが風袋を含むとき、前記体積測定手段が、前記風袋の質量と体積の換算比を予め記憶するとともに、該風袋の質量が設定されたとき、該質量を該風袋の体積に変換して、前記ワークの等価厚画像の濃度データに基づいて算出したワーク全体の体積測定値から前記風袋分の体積値を差し引く風袋引き処理を実行するようにしてもよい。この構成により、風袋質量値を指定する入力に基づいて風袋引き処理を実行させることが可能となる。

本発明のＸ線検査装置は、また、（１８）前記Ｘ線検出器の検出情報に基づき、前記ワーク中における異物の有無を判定して該異物を検出する異物検出手段を更に備えたものであってよい。この構成により、体積又は質量の測定だけでなく異物検出を行なうことができ、しかも、Ｘ線検出器の温度ドリフト等のばらつき要因がゼロ点補正によって除去され、温度ドリフトや経年変化等による質量測定精度のばらつき並びに異物検出精度のばらつきを抑えることができる。

この異物検出を行なうＸ線検査装置においては、さらに、（１９）前記処理ユニットが、前記異物検出手段の検出結果に応じて、前記異物が検出されたとき前記Ｘ線透過量相当のデータから該異物を透過したデータを除去するとともに、該異物を透過した領域の周囲の領域における透過量データに基づいて、該除去したデータを補間する処理を実行するのが望ましい。これにより、異物検出から独立して質量測定結果を常時得ることができる。

前記質量への換算処理を行なって質量計測を行なう場合は、さらに、（２０）前記ワークの質量測定値に応じて表示範囲を変化させる質量インジケータ部を有する前記ワークの質量測定値に応じて表示範囲を変化させる質量インジケータ部を有する表示手段を備えているのが望ましい。これにより、測定された質量を、前記質量インジケータ部の表示範囲から即座に視認可能となる。

本発明によれば、ワークの体積測定周期に応じてゼロ点補正を適当な周期で実行することにより、ワークを検査しながらのリアルタイムのゼロ点補正を可能にしているので、温度ドリフト等のばらつき要因をゼロ点補正によって除去し、温度ドリフト等による測定精度のばらつきを防止することができるＸ線検査装置を提供することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
[第１の実施の形態]

図１〜図１２は本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態を示す図であり、本発明を体積および質量を測定する質量測定装置に適用した例を示している。

まず、その構成を説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態のＸ線検査装置は、ワークＷを搬送するベルトコンべアからなる搬送路１と、搬送中のワークＷに所定の検査空間内でＸ線を照射するＸ線源２と、検査空間内へのワークＷの進入を検知する例えば投受光器からなる進入検知センサ３と、検査空間内で搬送方向と直交する方向（以下、搬送路幅員方向ともいう）に隣り合う複数の透過領域のそれぞれについてワークＷを透過したＸ線を検出することができるＸ線検出器４と、Ｘ線検出器４の検出情報に基づいてワークＷを透過したＸ線の各透過領域における所定時間毎の累積透過量相当の濃度データ（以下、Ｘ線画像の濃度データという）Ｐを生成する画像入力ユニット５と、画像入力ユニット５からの各透過領域の所定時間毎のＸ線画像の濃度データＰをピクセルデータに対応付けた画像処理を実行することによりディジタルのＸ線画像を生成する処理ユニット６と、を備えている。

搬送路１は、例えば食品や医薬品等となる個体（定形のものでも柔軟な不定形のものでもよい）のワークＷをその品種に対応する所定の一定搬送速度で搬送するとともに、その搬送途中でワークＷを図示しない装置筐体内の前記所定の検査空間に通してＸ線源２とＸ線検出器４の間を通過させるようになっている。

Ｘ線源２は、例えば陰極フィラメントからの熱電子をその陰極と陽極の間の高電圧により陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線管を有しており、発生したＸ線を下方のＸ線検出器４に向けて不図示のスリットにより搬送路１の幅員方向に広がる扇形のビームＢ（図２参照）に整形して照射するようになっている。すなわち、Ｘ線源２は、Ｘ線検出器４と共に、いわゆるＸ線ファンビーム光学系を構成している。

また、Ｘ線検出器４は、蛍光体であるシンチレータとフォトダイオード若しくは電荷結合素子とからなる検出素子を搬送路１の幅員方向にアレイ状に所定ピッチで配設して、所定解像度でのＸ線検出を行なうようにしたＸ線ラインセンサカメラで構成されている。

搬送路１およびＸ線源２は、図示しない搬送およびＸ線照射制御ユニットによってそれぞれ所定のタイミングで動作するよう制御される。

画像入力ユニット５は、例えばＸ線検出器４の複数の検出素子からの透過量の検出信号をそれぞれＡ／Ｄ変換し、Ｘ線検出器４における検出素子の配設ピッチに対応する所定の単位搬送時間毎に、図２中に示すｎ（ｎは１より大きい整数で、例えば６４０）個すべての透過領域について、その単位時間内の累積の透過Ｘ線量（以下、単に透過量という）のデータを、例えば０から１０２３までの階調を表す濃度レベルのディジタルデータとしてデータ記憶部５ａに書き込む動作（以下、ライン走査という）を実行する。

また、画像入力ユニット５は、ワークＷが搬送路１上に無いとき、ベルト面のみでの各透過領域のＸ線透過量が等しい値になるようＸ線検出器４の検出感度を調整するための不図示の制御ユニットを有している。

また、画像入力ユニット５は、前記ライン走査を予め設定した回数だけ繰り返すことによって、データ記憶部５ａに書き込まれた透過量データをＸ線画像の濃度データＰとして生成して、処理ユニット６に出力するためのデータ処理プログラムおよび作業メモリ（図示していない）を有している。

処理ユニット６は、例えば図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏインターフェースを有するマイクロコンピュータと、後述する複数の処理機能部の各機能を発揮するための制御プログラムをＲＯＭと協働して読み出し可能に記憶した補助記憶装置と、タイマー回路等を含んで構成されており、ＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵがＲＡＭ等との間でデータを授受しながら所定の演算処理を実行するとともに前記制御プログラムを実行するようになっている。

この処理ユニット６は、図１に示すように、前記複数の処理機能部として、ゼロ点補正部６１、変換処理部６２、体積測定部６３、質量換算部６６、および、はみ出し検知部６９を含んで構成されている。

ゼロ点補正部６１は、ワークＷの体積を測定する周期に応じて、後述するゼロ点補正処理を実行するゼロ点補正プログラムとそのための作業メモリ領域を有しており、Ｘ線画像の濃度データＰを処理して、ワークＷにＸ線が照射されるときの背景、本実施形態においてはワークＷが載置される搬送ベルトの等価厚がゼロとなるようにＸ線画像の濃度データＰをゼロ点補正するようになっている。

変換処理部６２は、前記各透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰから透過領域のそれぞれにおけるワークの厚さｔに対応する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理（詳細は後述する）を施すデータ変換処理手段となっており、そのための変換処理プログラムと作業メモリ領域を有している。

ここにいう等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）は、Ｘ線画像の濃度データＰをＸ線吸収量に対応するよう後述する変換式によって対数変換した濃度値であって、被検査物が無くＸ線透過量の値が最大で被検査物によるＸ線吸収量がゼロとなるときに最小濃度値となり、Ｘ線透過量の値が最小でＸ線吸収量が最大となるときに最大濃度となる。

一般に、Ｘ線画像（ピクセル毎の濃度データＰ）を対数変換した画像の濃度は、Ｘ線管、Ｘ線光学系、Ｘ線検出器、搬送ベルト等といった検査システム上のパラメータが一定とみなせるとき、Ｘ線管の管電圧に応じて変化するＸ線エネルギー分布と、管電流に応じて変化するＸ線放射量と、ワークの成分原子の種類と密度に応じて変化するＸ線吸収スペクトルの分布と、ワークＷにおける厚さの分布とに依存する。

物理学的には、所定エネルギーのＮ_０個の光子がワーク（厚さｔ、線吸収係数α）および搬送ベルト（厚さｔ_０、線吸収係数α_０）を透過することによって、Ｎ個に減る現象はランベルト・ベールの法則（Lambert-Beer's Law）により、次式〔１１〕で近似できる。

また、本実施形態で採用するようなＸ線ファンビーム光学系においては、例えばシンチレータ型ＣＣＤラインセンサからなるＸ線検出器４の焦点仰角（９０°−θ）の範囲における各ピクセル分の受光量Ｉは、各透過領域におけるＸ線照射強度に応じた値Ｉ（θ）＝{１／（１＋ｔａｎ^２θ）}・Ｉ（０°）となるが、ワークＷの搬送前の搬送ベルト面ではこの受光量Ｉ（θ）がフラットな受光量特性となるようＸ線検出器４の検出感度を調整することによって、受光感度補正が行なわれる。

したがって、この受光感度補正後のワークＷ搬送前の受光量Ｉ_０は、ほぼＮ_０ｅｘｐ（−α_０・ｔ_０）に対応する一定値となり、Ｘ線検出器４の受光感度補正によって角度θに依存しなくなった受光量Ｉ'はＩ'＝Ｉ_０ｅｘｐ（−α・ｔ）と考えることができる。

ここで、α・ｔは、Ｘ線が発生源から出てＸ線測定部により検出されるまでに透過した物質によるＸ線吸収量を直接的に示す値であり、これをＸ線吸収画像の濃度値に対応付けることで、Ｘ線吸収率の高い物質あるいはＸ線透過方向の厚さの厚い部位ほど濃度値の大きな画像を作成することができる。

そこで、前記受光量Ｉ'、Ｉ_０を用い、α・ｔをワークの各透過領域における等価厚τとして、ワークＷの等価厚τをγ乗した値Ｊ(τ）を考えると、このＪ(τ）は、次式〔１２〕で表わすことができる。

上記の理論的考察からすれば補正指数値γは１でもよいが、実験を行なったところ、補正指数値γが１．３に近い一定範囲内であれば、多くの食品についてその厚さｔに対しＪ(τ）が良好な直線性を示すことがわかった。

データ変換処理部６２は、このような実験結果に基づいて、ワークＷに応じて設定される所定範囲内で補正指数値γを調整し、ワークＷの厚さｔに対応する等価厚画像の濃度データの直線性を高めるよう補正する直線性補正部６２ａを有している。

具体的には、ゼロ点補正部６１およびデータ変換処理部６２は、Ｘ線画像における背景の濃度値Ｐ_０と、Ｘ線画像における前景の代表濃度Ｐ_１と、等価厚画像の最大濃度Ｑmaxとをそれぞれ設定入力するようになっており、その設定値に基づいて、ワークＷの各透過領域における等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を、次式〔１〕により実行するようになっている。

ここで、等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）は、上述した等価厚τの分布画像の濃度Ｊ(τ）に対応する対数変換後の値であるが、更に、ゼロ点補正されたもの（Ｑ（Ｐ_０）＝０）となっており、ゼロ点補正機能を併せ持っている。

また、補正指数値γは、１．３に近い一定の範囲、例えば１．３±０．２となる範囲内で加減調整されるようになっている。この範囲内で補正指数値γを加減調整する補正を行なうことで、多くの食品をワークＷとしてＸ線検査を行なっても、各透過領域におけるワークＷの厚さｔに対する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）の良好な直線性が担保できることになる。

また、データ変換処理部６２は、ワークＷの標準となる代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａを基に前記式〔１〕で算出された等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）を、次式〔２〕で表わされるＱaの値（Ｑａ＝Ｑ（Ｐａ））とし、前記算出した等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）および前記代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａ（例えば最大厚さに対応する透過領域のＸ線画像濃度）を用いて、代表ワークのＸ線画像における前景の代表濃度値である式〔２〕中の濃度値Ｐ_２の値を予め算出し、

ここで算出した濃度値Ｐ_２により、前記式〔１〕中の前景の代表濃度値Ｐ_１を更新する設定を行なった上で、各透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰからワークＷの厚さｔに対応する濃度を有する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を実行するようになっている。

より具体的には、ここでの代表ワークは、検査対象のワークＷのうち典型的な良品ワークであって、その代表ワークＷを一度検査空間に通して式〔２〕中の濃度値Ｐ_２の値を算出し、この算出値を式〔１〕中のＰ_１に代入した式を用いて、検査対象の各ワークＷについてのＸ線画像の濃度データＰから等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を実行することになる。

また、変換処理部６２は、変換条件を規定するデータルックアップテーブル（図示していない）と、この変換テーブルを用いてデータ変換処理を施すプロセッサを有しており、前記ルックアップテーブルには、複数段階のＸ線画像の濃度データＰの濃度レベル（例えば、０から１０２３までの１０２４階調）に対し、それぞれ上述した変換処理の結果である等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）の濃度レベルが対応付けて記憶されている。

体積測定部６３は、複数の透過領域のそれぞれに対応する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）を各ワークＷの全測定範囲について合算することで、ワークＷの体積Ｖを算出するという体積測定処理を実行するようになっており、そのための測定処理プログラムと作業メモリ領域を有している。

また、体積測定部６３は、図５に示すように、Ｘ線検出器４の走査ライン上の複数の透過領域のうち等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）の濃度レベルが所定のノイズカット閾値以上となる透過領域についてのみ体積演算を実行するようになっており、ワークＷの搬送方向の先端から後端までの毎回の走査で得られる等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）（以下、スライスデータともいう）のうち有効なデータのみを合算することにより、各ワークＷの体積Ｖを算出することができる。

質量換算部６６は、体積測定手段６３で測定された透過領域毎の体積測定値Ｖを予め設定された所定の換算比（変換レート）で質量単位の換算値（質量）に換算するための換算処理プログラムと、図示しない品種パラメータファイルから読み込まれたワークＷの質量換算係数λ_Ｗ等を記憶する係数保持メモリ領域と、換算処理のための作業メモリ領域とを有している。

ここで、或るワークＷの体積測定値ＶにそのワークＷの品種に依存した質量換算係数λ_Ｗを掛けると、そのワークＷの体積測定値Ｖを質量単位の値に換算することができる。質量単位に換算された値をＧとすれば、この換算値Ｇは、Ｇ＝λ_Ｗ・Ｖと表わすことができる。

また、質量換算部６６には表示部７ａが接続されており、質量換算部６６で質量単位に換算されたワークＷの質量換算値が、あるいは更に換算前のワークＷの体積測定結果が、それぞれ表示部７ａに出力されるようになっている。

質量換算部６６には、さらに、質量単位の値に換算されたワークＷの体積測定値の換算値Ｇが所定の質量許容範囲内にあるか否かで質量測定結果の合否を判定するプログラムが質量合否判定部６６ａ（質量合否判定手段）として内蔵されており、これにより、ワークＷごとの質量測定結果の合否情報を得て、ワークＷの質量換算値と共に表示部７ａに出力できるようになっている。

一方、ゼロ点補正部６１は、搬送路１上でワークＷが載置される第１領域、例えば図２に示す搬送路１の幅員方向中央部１１内の複数の透過領域と、ワークＷが載置されない第２領域、例えば図２に示す搬送路１の幅員方向で互いに両端部側に離間する幅員方向両端部１２ａ、１２ｂ内の複数の透過領域とのうち、第２領域において、搬送路１を透過したＸ線の透過量を検出し、その第２領域内で互いに離間する複数の透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰに基づいて、上述した質量測定周期に応じた所定の周期でゼロ点補正を繰り返し実行するようになっている。

このゼロ点補正について説明すると、例えば図３に示すように、Ｘ線検査装置の運転中、例えば環境温度変化等によってＸ線検出器４のゼロ点ドリフト等が生じていなければ、搬送路１の搬送ベルト面では同図（ａ）に示すようなノイズレベル程度の濃度レベルとなるが、Ｘ線検出器４のゼロ点ドリフト等が生じると、同図（ｂ）に示すように、所定のノイズレベルを超えた濃度レベルとなる。これに対し、本実施形態では、ドリフト量が同図（ｂ）のように大きくなるより早い段階で、ゼロ点補正がなされることになり、同図（ｃ）に示すようにノイズレベル程度に維持されることになる。

より具体的には、図４に示すように、ゼロ点補正部６１は、搬送路１の幅員方向両端部１２ａ、１２ｂに離間した複数の透過領域を透過したＸ線の透過量に基づいて、搬送路１の幅員方向一端部１２ａにおけるＸ線画像の濃度値Ｐｅ_１と搬送路１の幅員方向他端部１２ｂにおけるＸ線画像の濃度値Ｐｅ_２とを決定し（図４（ｂ）参照）、これら両端部のＸ線画像の濃度値Ｐｅ_１、Ｐｅ_２を直線状に結ぶオフセット濃度Ｋを設定することで、複数の透過領域の透過量データについてオフセット濃度Ｋ分を差し引く傾斜補正（図４（ｃ）参照）を前記ゼロ点補正と共に実行するようになっている。

ここで、両端部のＸ線画像の濃度値Ｐｅ_１、Ｐｅ_２を直線状に結ぶオフセット濃度Ｋとは、搬送路１の幅員方向中間の各測定点となる透過領域ｄ_２〜ｄ_ｎ−１のオフセット濃度値が、両端部の濃度値Ｐｅ_１、Ｐｅ_２の間の濃度値であって、例えばｄ_ｎからの距離Ｌ（それに相当する測定点の数で、全測定点の数ｎより少ない）に比例して直線的に変化する値（例えば、オフセット濃度値Ｋ＝Ｐｅ_２＋（Ｐｅ_１−Ｐｅ_２）・Ｌ／（ｎ−１））をとる意味であり、このような両端基準のオフセット濃度Ｋの設定により、Ｘ線画像の背景（搬送ベルト面）のグラデーションをキャンセルすることが可能となる。

なお、第２領域内で互いに離間する複数の透過領域１２ａ、１２ｂは、Ｘ線源付近の検査空間内で搬送路１の幅員方向両端部１２ａ、１２ｂに離間しているが、ワークＷが並列搬送されるような場合には並列する帯状の第１領域の中間に第２領域が設定され得る。

本実施形態においては、さらに、ゼロ点補正部６１は、進入検知センサ３と協働して搬送路１上でのワークＷの搬送間隔、すなわち進入検知センサ３にワークＷが検知されない例えば一定時間以上の無搬送区間を特定する搬送間隔検出部６１ａを含み、この搬送間隔検出部６１ａの検出情報に基づいて、その搬送間隔に対応する搬送路１上の開放されたベルト面の範囲をも第２領域として特定するようにしてもよい。そのようにした場合、この搬送間隔に基づき、搬送路１上の個体ワークＷの間の非載置領域である第２領域を利用して、搬送路１の幅員方向全域における複数の透過領域のＸ線透過量に対応するＸ線画像の濃度データＰをチェックし、前記両端基準のゼロ点補正および傾斜補正によって補正された各透過領域のゼロ点および傾斜補正の程度について有効性判断を行なうようになっている。有効性判断の結果、前記両端基準のゼロ点補正および傾斜補正が有効に機能していないと判断されたときには、Ｘ線検出器４の感度調整が必要であることを報知するための信号を表示部７ａ等に出力できるようになっている。

さらに、本実施形態においては、はみ出し検知部６９が、搬送路１の幅員方向両端部１２ａ、１２ｂに離間した複数の透過領域において搬送路１を透過したＸ線の透過量を検出し、前記両端基準のゼロ点補正及び傾斜補正の程度を加味した上で、前記所定のノイズレベルか若しくはそれよりわずかに大きいはみ出しリミット閾値を越える濃度データＰが第２領域について生じるか否かで、搬送路１上におけるワークＷの所定の載置幅範囲、例えば第１領域からのはみ出しを検知するようになっている。このはみ出し検知部６９は、このようなはみ出し検知処理のプログラムおよび作業メモリ領域、並びに前記はみ出しリミット閾値の設定値を保持するメモリ領域を有している。

次に、動作について説明する。

上述した本実施形態のＸ線検査装置においては、設定パラメータが未知の品種については、以下のような手順でＸ線照射強度等の測定条件の初期設定がなされる。

まず、Ｘ線源２の照射強度を特定する管電圧Ｅおよび管電流ＩをワークＷの品種に合わせて適切なレベルに設定した後、ワークＷが載置されていない（以下、無搬送ともいう）搬送路１上の幅員方向全域で、ベルト面のみでの各透過領域のＸ線透過量が等しい値になるようＸ線検出器４の検出感度を調整する。次いで、無搬送時の搬送路１のベルト面を体積測定のゼロ点基準面に設定し、Ｘ線透過画像の背景であるベルト面の代表濃度Ｐ_０を設定するとともに、Ｘ線透過画像の前景であるワークＷの代表濃度Ｐ_１と等価厚画像の最大濃度Ｑmaxとをそれぞれ設定する。

次いで、必要に応じてノイズカット閾値等を設定し、質量の知れたマスターワーク（基準ワーク）の体積測定を行ない、設定入力されたマスターワークの質量と測定された体積測定値とから算出されるところの質量換算係数λ_Ｗを設定する。これらの初期設定データは、搬送およびＸ線照射制御ユニットのメモリ又は処理ユニット６内のメモリに記憶され、適宜参照される。

また、これらの初期測定データは、品種パラメータファイルに書き込まれ、品種を指定する入力がなされたときに読み込まれることになる。
このような設定が済んだ品種については、図７〜図９に概略の流れを示すような測定制御プログラムが実行され、測定対象のワークＷの品種を指定する入力がなされると、必要な選択操作入力の後、Ｘ線検査が行われる。

図７に示す測定制御プログラムは、図示しないメニュー画面上で測定対象のワークＷの品種を指定する入力がなされると開始され、まず、最初に設定済みの各設定パラメータが品種パラメータファイルから読み出され（ステップＳ１）、次いで、測定開始を指示する操作入力があると（ステップＳ２）、搬送路１によるワークＷの搬送が開始される（ステップＳ３）。

次いで、ワークＷの検査空間への進入が進入検知センサ３で検知されると（ステップＳ４）、進入検知センサ３の検知状態の変化からワークＷの長さに相当する搬送区間と、搬送方向前後に隣り合うワークＷの間隔に相当する無搬送区間とがそれぞれ特定され（ステップＳ５）、Ｘ線検出器４の繰り返し走査を行なうサンプリング期間が決定される。

次いで、はみ出し検知部６９によって、搬送路１の幅員方向両端部１２ａ、１２ｂの透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰがはみ出しリミット閾値を越えるか否かチェックされ（ステップＳ１０）、はみ出しリミット閾値を越える濃度データＰが第２領域に生じると、はみ出しありとの判定がなされて（ステップＳ６でＹＥＳの場合）、エラー表示（ステップＳ７）がなされるとともに搬送路１による搬送が停止される（ステップＳ８）。

一方、はみ出しがないと判定されれば（ステップＳ６でＮＯの場合）、次いで、進入検知後の所定のタイミングでＸ線検出器４からの検出信号の画像入力ユニット５への取り込みが開始され、ワークＷの長さ分だけ前記単位搬送時間毎のライン走査が繰り返されるとともに、画像入力ユニット５のデータ記憶部５ａにｎ個の透過量の濃度レベル値が順次格納され、一方、画像入力ユニット５から処理ユニット６に毎回の走査で得られたスライスデータとしてのＸ線画像の濃度データＰが生成される（ステップＳ９）。

次いで、ゼロ点補正部６１により、Ｘ線画像の背景のゼロ点補正と傾斜補正が実行される（ステップＳ１０）。

このゼロ点補正の処理は、図８に示すように、まず、搬送路１の幅員方向両端部１２ａ、１２ｂの透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰを基に、幅員方向一端部１２ａにおけるＸ線画像の濃度値Ｐｅ_１と幅員方向他端部１２ｂにおけるＸ線画像の濃度値Ｐｅ_２とが両端基準値として設定され（ステップＳ２１）、これら両端部のＸ線画像の濃度値Ｐｅ_１、Ｐｅ_２を直線状に結ぶオフセット濃度Ｋが設定されて（ステップＳ２１）、複数の透過領域のそれぞれについて濃度データＰから当該領域のオフセット濃度Ｋ分を差し引くことで、ベルト面を等価厚ゼロとするゼロ点補正と前記傾斜補正とが同時に実行されることになる（ステップＳ２３）。

また、前記無搬送区間が一定時間以上に達した場合には、ゼロ点補正部６１が、その無搬送区間における搬送路１上の開放されたベルト面の範囲を第２領域として特定し、この第２領域を利用して、搬送路１の幅員方向全域におけるＸ線画像の濃度データＰをチェックして（ステップＳ２５）、前記両端基準のゼロ点補正および傾斜補正によって補正された各透過領域のゼロ点および傾斜補正の程度について、実測値との対比を行なって補正の有効性判断を行なう（ステップＳ２６）。そして、有効性判断の結果、前記両端基準のゼロ点補正および傾斜補正が有効に機能していないと判断したときには（ステップＳ２６でＮＯの場合）、Ｘ線検出器４の感度調整が必要であることを報知するための信号を表示部７ａ等に出力する（ステップＳ２７）。

次いで、データ変換処理部６２に、Ｘ線画像における前景の代表濃度Ｐ_１と、等価厚画像の最大濃度Ｑmaxとがそれぞれ読み込まれ、その設定値に基づいて、ワークＷの各透過領域における等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理が前記式〔１〕を用いて実行される（図７のステップＳ１１）。

なお、このとき、補正指数値γの調整が済んでいなければ、各透過領域におけるワークＷの厚さｔに対する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）の良好な直線性が得られるように、補正指数値γが、例えば１．３±０．２となる範囲内で加減調整される。この調整作業は、検査対象のワークＷのうち典型的な良品ワークを用意し、その代表ワークＷを一度検査空間に通して、最初に１回若しくは設定画面からの操作入力に従って必要時に適宜行なわれる。

また、Ｘ線画像における前景の代表濃度Ｐ_１が未調整で、かつ、補正指数値γの調整が済んでいる場合に、用意した良品ワークを用いて行われるオートゲイン調整を実行するように操作入力がなされていれば、データ変換処理部６２は、ワークＷの標準となる代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａを基に前記式〔１〕で算出された等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）を、次式〔２〕で表わされるＱaの値（Ｑａ＝Ｑ（Ｐａ））として設定し、この算出した等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）および代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａ、例えば最大厚さに対応する透過領域のＸ線画像濃度を用いて、代表ワークのＸ線画像における前景の代表濃度値である式〔２〕中の濃度値Ｐ_２の値を前記式〔２〕により算出する。そして、前記式〔１〕中の前景の代表濃度値Ｐ_１を更新する設定をここで算出した濃度値Ｐ_２の値に置き換える更新設定を行なった上で、各透過領域におけるＸ線画像の濃度データＰからワークＷの厚さｔに対応する濃度を有する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を実行する（図７に示す濃度変換処理ステップＳ１１）。

この変換処理では、図９に示すように、まず、背景の代表濃度Ｐ_０を読み込んだ後（ステップＳ３１）、前景の代表濃度値Ｐ_１が代表ワークのＸ線画像における前景の代表濃度値である濃度値Ｐ_２の値によって更新設定されたか否かをチェックして（ステップＳ３２）、未だであれば、濃度値Ｐ_２の値を算出して、前景の代表濃度値Ｐ_１をその値に置き換える（ステップＳ３３）。次いで、あるいは、上述の判断ステップで前景の代表濃度値Ｐ_１の更新が済んでいる場合、等価厚画像の最大濃度Ｑmaxを読み込み（ステップＳ３４）、検査対象のワークＷの各透過領域について、Ｘ線画像の濃度データＰから等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を順次実行することになる（ステップＳ３５）。

次いで、体積測定部６３により、複数の透過領域のそれぞれに対応する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）を各ワークＷの全測定範囲について合算することでワーク全体の体積Ｖが測定される（図７に示す体積測定処理ステップＳ１２）。

この体積測定処理においては、図１０に示すように、まず、変換処理済の透過領域毎の等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）が読み込まれ（ステップＳ４１）、等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）の濃度レベルが所定のノイズカット閾値以上となるか否かがチェックされて（ステップＳ４２）、このノイズカット閾値以上の濃度レベルを持つ有効な透過領域の濃度データＱ（Ｐ）についてのみ、透過領域毎の部分体積演算が実行される（ステップＳ４３）。すなわち、有効な等価厚を示す濃度データＱ（Ｐ）のみを基にその透過領域の部分体積ｖが１スライスデータの和として算出される。算出された部分体積値は、それぞれワーク内の該当する透過領域（座標）に対応つけた体積測定部６３内のメモリ領域に記憶される（ステップＳ４４）。そして、必要回数の走査（例えばｍ回）が済むまで、この処理が繰り返された後（ステップＳ４５）、算出した部分体積の総和である１個のワークＷの全体の体積Ｖが算出される（ステップＳ４６）。

次いで、質量換算部６６により、体積測定手段６３で測定されたワークＷの体積測定値Ｖが予め設定された質量換算係数λ_Ｗ（所定の換算比）で質量単位の換算値Ｇ（Ｇ＝λ_Ｗ・Ｖ）に換算され、ワークＷの質量が測定される（図７に示す質量換算処理ステップＳ１３）。

次いで、質量換算部６６の質量合否判定部６６ａにより、さらに、ワークＷの体積測定値の換算値ＧがワークＷに対応する所定の質量許容範囲内にあるか否かで質量測定結果の合否が判定され、質量換算定値Ｇが所定の質量許容範囲内の場合（ステップＳ１５でＯＫの場合）、ワークＷごとの質量測定結果の合否情報とワークＷの質量換算値Ｇとが共に表示部７ａに出力され（ステップＳ１６）、あるいは、更に質量換算前のワークＷの体積測定結果が代表ワークとの体積比を表示する等の表示形態で表示部７ａに出力される。一方、質量換算定値Ｇが所定の質量許容範囲内から外れた場合（ステップＳ１５でＮＧの場合）、搬送停止される（ステップＳ８）。勿論、搬送停止でなく図示しないワーク排出手段にＮＧ信号を出力してもよい。

なお、上述の質量測定毎に、処理ユニット６で、図示しない画像作成部によって濃度データＰを基にしたＸ線等価画像が、あるいは、等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）を基にしたＸ線吸収画像が作成され、そのディジタルの濃淡画像が、質量計測結果や表示部７ａに表示される。

図１１は、上述のように体積Ｖを求め、質量を算出した結果の一例をワークＷの等価厚画像と共に示す図である。同図（ａ）に示すマスターワークは、上述の代表ワークに相当するもので、例えば１００ｇである。この場合、ベルト面（等価厚ゼロ）の濃度レベルを超える灰色部分の画素数が７５ｋ（約７５０００）ピクセルで、それらの等価圧画像の濃度レベル（図中では、グレイスケール画像におけるｉ番目の画素の諧調レベルＶａｌ．ｉ（ＧｒａｙＬｖｅｌ））について画素ｉ＝０から７５ｋまでの和（Ｓｉｇｍａ）を算出して、８．４Ｍ（Ｍ＝１０^６）という体積相当の値が得られている。本実施形態では、これに質量換算値λ_Ｗを掛けて質量を算出すると、１００ｇが得られることになる。また、同図（ｂ）に示す検査ワークの場合、ベルト面（等価厚ゼロ）の濃度レベルを超える灰色部分の画素数が８１ｋ（約８１０００）ピクセルで、それらの等価圧画像の濃度レベルについて画素ｉ＝０から８１ｋまでの和を算出して、９．６Ｍ（Ｍ＝１０^６）という体積相当値が得られている。この場合、マスターワークに対する体積比が１．１４となり、１１４ｇであることがわかる。

また、図１２は表示部７ａに表示される画面の一例の概要を示している。同図中の画面左方側には、ワークＷのＸ線画像画又は等価厚画像を表示する画像表示領域７１が配置され、画面右上には特定のＸ線断面の質量分布若しくは等価厚分布、又はワークＷの長さ方向（図中左右方向）の各位置における全幅分の質量の分布を示す分布画像表示部７２が、その下方には、質量表示部７３、質量合否判定結果の表示部７４および体積比表示部７５がそれぞれ配されている。体積比表示部７５には、代表ワークに対する体積比がパーセント（％）表示される。

このように、本実施形態のＸ線検査装置においては、ワークの体積測定周期に応じてゼロ点補正が繰り返し実行されることになり、ワークを検査しながらのリアルタイムのゼロ点補正が可能になる。したがって、温度ドリフト等のばらつき要因がゼロ点補正によって除去され、温度ドリフトや経年変化等による体積測定精度のばらつきが防止されることになる。なお、ゼロ点補正の繰り返しの周期は、上述の場合はワークの体積測定周期と同一となるが、例えばワークの体積測定の数回毎にゼロ点補正を実行することもでき、適当な周期を設定することができる。

また、本実施形態では、体積測定部６３で測定された単位透過領域毎の体積測定値を予め設定された換算比で質量単位の換算値に換算する質量換算部６６を設けているので、ワークＷの質量が測定可能となり、その測定周期に応じてゼロ点補正が適当な周期で繰り返し実行されることになるから、温度ドリフトや経年変化等による質量測定精度のばらつきが防止される。

さらに、本実施形態のＸ線検査装置においては、変換処理部６２がワークＷの品種に応じて設定される所定範囲内で、ワークＷの厚さｔに対応する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）の直線性を補正する直線性補正部６２ａを有するので、各透過領域におけるワークＷの厚さｔに対し等価厚濃度データＱ（Ｐ）の直線性が担保でき、常時ゼロ点補正がなされることと相俟って、周囲温度変化によるＸ線検出器４の温度ドリフト等の影響が周囲温度を検出すること無しに除去されることになる。

また、変換処理部６２が、Ｘ線画像における前景の代表濃度Ｐ_１と、Ｘ線画像における前景の代表濃度Ｐ_１と、等価厚画像の最大濃度Ｑmaxとをそれぞれ設定して、ワークＷの厚さｔに対応する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を、前記式〔１〕により実行し、Ｘ線源２のＸ線照射出力とワークＷの材質とに応じて式〔１〕中の補正指数値γを可変設定しつつ、等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）を算出することになるので、等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）がＸ線画像における前景の濃度値Ｐ_１と各透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐとの比に応じて等価厚画像の最大濃度値Ｑmaxの範囲内で変化することになる。したがって、Ｘ線検出器のゼロ点ドリフト等による測定精度のばらつきを抑えることが可能となる。しかも、Ｘ線源２のＸ線照射出力やワークＷの材質に応じて補正指数値γを加減する補正がなされるから、ワークＷの厚さに対する等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）の直線性が十分に確保でき、常時ゼロ点補正がなされることと相俟って、周囲温度変化によるＸ線検出器４等の温度ドリフトの影響が周囲温度を検出すること無しに除去されることになる。また、本実施形態においては、変換処理部６２は、補正指数値が１．３±０．２となる範囲内で等価厚画像の濃度データＱ（P）についての補正を行なうので、多くの食品をワークとしてＸ線検査を行なう場合に等価厚画像濃度値Ｑ（Ｐ）の良好な直線性が確保できる。

加えて、変換処理部６２が、ワークＷの標準となる代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａを基に等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）を求め、これを式〔２〕のＱａの値として代表ワークのＸ線画像における前景の代表濃度値である式〔２〕中の濃度値Ｐ_２の値を予め算出し、Ｘ線画像における前景の代表濃度値Ｐ_１をその算出した濃度値Ｐ_２に置き換えた上で、Ｘ線画像の濃度データＰから等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）への変換処理を実行するので、Ｘ線画像における前景の代表濃度設定値Ｐ_１に対する検出透過量相当の濃度値Ｐの大小に応じた好ましい濃度が、等価厚画像濃度の最大濃度設定値Ｑmaxまでの濃度範囲内で、ワークＷごとの透過量のばらつきに左右されることなく設定されることになり、補正指数値γの調整による直線性確保と相俟って等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）について前記ワークの品種によって左右されないオートゲインコントロール機能を発揮させることができる。

また、本実施形態のＸ線検査装置においては、ゼロ点補正部６１が、搬送路１上でワークＷが載置される第１領域とワークＷが載置されない第２領域とのうち、第２領域内で互いに離間する複数の透過領域について、搬送路１を透過したＸ線の透過量を検出し、その第２領域内で互いに離間する複数の透過領域のＸ線透過量に基づいて、ゼロ点補正を実行するので、ゼロ点補正を体積測定中でも実行することができ、特に、その第２領域内で互いに離間する複数の透過領域が、検査空間内で搬送路の幅員方向両端部に離間した幅員方向両端分１２ａ、１２ｂとなっているので、ゼロ点補正を任意の周囲で、実時間的に実行することが可能となる。

さらに、搬送路１の幅員方向両端部１２ａ、１２ｂに離間した複数の透過領域で搬送路１を透過したＸ線の透過量に基づいて、搬送路１上におけるワークＷの所定の載置幅範囲からのはみ出しを検出するはみ出し検出部６９を設けているので、ゼロ点補正のための透過量検出情報をワークの所定載置幅範囲からのはみ出し検出のための情報に利用することができ、構成の簡素なはみ出し検出手段が実現できる。

また、搬送路１の幅員方向両端部１２ａ、１２ｂに離間した複数の透過領域、例えば監視点ｄ１、ｄｎの透過量に対応する搬送路１の幅員方向両端部のＸ線画像の濃度値Ｐｅ_１、Ｐｅ_２を決定し、これらの濃度値Ｐｅ_１、Ｐｅ_２を直線状に結ぶオフセット濃度Ｋを設定して、複数の透過領域の透過量データについての傾斜補正をゼロ点補正と共に実行するようにしているので、オフセット濃度をＸ線画像の濃度データＰから差し引くことで、Ｘ線画像中の背景のグラデーション等をキャンセルする傾斜補正と同時にゼロ点のドリフトを補正することができる。

しかも、本実施形態では、ゼロ点補正部６１が、搬送路１上でのワークＷの搬送間隔を特定する搬送間隔検出部６１ａを含み、その搬送間隔検出情報に基づいて、その搬送間隔に対応する第２領域（無搬送区間）を特定するので、ばら物等の連続するワーク以外であればワークＷの品種に関係なく、搬送路１上の個体ワークの間のベルト面開放領域を利用して搬送路幅員方向全域におけるベルト面のＸ線透過量をチェックし、きめ細かなゼロ点補正や傾斜補正の有効性判断を行なうことができる。

[第２の実施の形態]

図１３〜図１８は本発明に係るＸ線検査装置の第２の実施の形態を示す図であり、本発明を質量測定機能を併有するＸ線異物検出装置に適用した例を示している。なお、本実施形態は上述の実施形態と同一又は類似の装置構成に異物検出、感度補正および風袋引き等のための手段を付加したものであるので、上述例と同一又は類似の構成については図１〜図１２におけると同一の参照符号を付して簡単に説明し、上述の実施形態との相違点について詳述する。

まず、その構成を説明する。
図１３に示すように、本実施形態のＸ線検査装置は、上述実施形態のＸ線検査装置と同様な構成要素として、ワークＷを搬送するベルトコンべアからなる搬送路１と、搬送中のワークＷに所定の検査空間内でＸ線を照射するＸ線源２と、検査空間内へのワークＷの進入を検知する例えば投受光器からなる進入検知センサ３と、検査空間内で搬送路幅員方向に隣り合う複数の透過領域のそれぞれについてワークＷを透過したＸ線を検出することができるＸ線検出器４と、Ｘ線検出器４の検出情報に基づいてワークＷを透過したＸ線の各透過領域における所定時間毎の累積透過量相当の濃度データをＸ線画像の濃度データＰとすて生成する画像入力ユニット５と、画像入力ユニット５からの各透過領域の所定時間毎のＸ線画像の濃度データＰをピクセルデータに対応付けた画像処理を実行することによりディジタルのＸ線画像を生成する処理ユニット６と、を備えている。

本実施形態の処理ユニット６は、上述の実施形態とほぼ同様に、例えば図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏインターフェースを有するマイクロコンピュータと、後述する複数の処理機能部の各機能を発揮するための制御プログラムをＲＯＭと協働して読み出し可能に記憶した補助記憶装置とを含んで構成されているが、前記複数の処理機機能部として、ゼロ点補正部６１、変換処理部６２、体積測定部６３、質量換算部６６を含んでいるのに加えて、さらに、記録・参照部６４、感度補正部６５および異物混入判定部６７を含んで構成されている。また、本実施形態における質量換算部６６は、第１の実施形態についての説明で述べた質量換算機能に加えて、風袋引きの機能を有している。

記録・参照部６４は、定形で安定した均質な樹脂等（例えばデルリン（登録商標））からなる基準ワークを定めて、Ｘ線源２の管電圧Ｅ、管電流Ｉ、周囲温度Ｔおよび経過期間Ｈに応じて変化するその基準ワークの初期（Ｔ＝Ｔ_０，Ｈ＝Ｈ_０）の体積測定値Ｖ_０（Ｅ，Ｉ，Ｔ_０，Ｈ_０）を予め参照テーブル化して、随時読み出し可能な記憶形態出記録保存したものである。この記録・参照部６４は、測定感度を設定するための基準ワークについての基準の体積測定値Ｖ_０（Ｅ，Ｉ，Ｔ_０，Ｈ_０）を測定感度に影響する所定の検出パラメータ（Ｅ，Ｉ）と関連付けた体積測定値テーブル（図示していない）および体積測定の感度を補正する感度補正係数β（Ｔ−Ｔ_０，Ｈ−Ｈ_０）を記憶する感度情報記憶部となっている。

また、感度補正部６５は、その基準ワークの新たな体積測定値Ｖ_１（Ｅ，Ｉ，Ｔ，Ｈ）が得られた時点毎に随時更新可能な補正係数β（Ｔ−Ｔ_０，Ｈ−Ｈ_０）＝Ｖ_０（Ｅ，Ｉ，Ｔ_０，Ｈ_０）／Ｖ_１（Ｅ，Ｉ，Ｔ，Ｈ）を算出するようになっており、この補正係数β（Ｔ−Ｔ_０，Ｈ−Ｈ_０）を用いて、周囲温度と経年変化に伴う検出感度の温度ドリフトを自動的に校正することができるようになっている。この感度補正部６５は、記録・参照部６４と共に、基準ワークの体積測定毎にその最新の測定値に関連する所定の検出パラメータ（Ｅ，Ｉ）を特定して、記録・参照部６４に記憶された基準体積測定値テーブルＶ_０（Ｅ，Ｉ，Ｔ_０，Ｈ_０）と、基準ワークの最新の体積測定値Ｖ（Ｅ，Ｉ，Ｔ，Ｈ）とに基づいて、感度補正係数β（Ｔ−Ｔ_０，Ｈ−Ｈ_０）を更新し、体積測定の感度を一定範囲内に維持する感度補正手段を構成している。

なお、基準ワークの体積を測定するとき、管電圧Ｅと管電流Ｉはペアで設定するため、Ｉを省略するとともに、暗黙変数である周囲温度と経年変化を省略し、Ｖ_０（Ｅ）およびβ（Ｅ）なる参照テーブルを具備しておけばよく、明示的なパラメータＥを所定のパラメータとすることができる。

ここで、或るワークＷの校正された体積測定値Ｖ_proofにそのワークＷの品種に依存した質量換算係数λ_Ｗを掛ければ、そのワークＷの体積測定値Ｖ_proofを質量に換算することができるから、基準ワークの体積測定によって質量換算の感度構成も間接的に行なうことができる。
感度補正部６５による校正済みの体積測定値Ｖ_proofは、Ｖ_proof＝β・Ｖで表わされる。

質量単位に換算された値をＧとすれば、この換算値Ｇは、Ｇ＝λ_Ｗ・Ｖ_proof＝λ_Ｗ・β・Ｖと表わすことができる。

ワークＷが風袋を含む場合、風袋はワークＷの内容物とは材質が異なることから、風袋を独立した別種のワークＣであると定義すると、その風袋について、質量換算係数をλ_Ｃ、換算した風袋質量をＧ_Ｃ、風袋分の体積測定値をＶ_Ｃ、校正済みの体積測定値をＶ_{Ｃ_proof}とすれば、Ｇ_Ｃ＝λ_Ｃ・Ｖ_{Ｃ_proof}＝λ_Ｃ・β・Ｖ_Ｃと表わすことができる。

風袋を含むワークＷの校正された体積測定値Ｖ_proofには、風袋分の校正済みの体積測定値Ｖ_Ｃproofが含まれているはずであるから、Ｖ_proof−Ｖ_Ｃproofを正味の体積として、質量への換算処理を行なう必要がある。したがって、その場合、正味の体積からの質量換算の値Ｇ_０は、Ｇ_０＝λ_Ｗ・（Ｖ_proof−Ｖ_Ｃproof）＝λ_Ｗ・β・{Ｖ−Ｇ_Ｃ／（λ_Ｃ・β）}となる。

質量換算部６６は、体積測定手段６３で測定された透過領域毎の体積測定値Ｖを予め設定された所定の換算比（変換レート）で質量単位の換算値Ｇに換算するための第１換算処理プログラムと、体積測定手段６３で測定された透過領域毎の体積測定値Ｖ_proofを予め設定された換算比で質量単位の換算値Ｇ_０に換算するための第２の換算処理プログラムと、ワークＷの品種毎の質量換算係数λ_Ｗ、λ_Ｃ等を記憶する係数保持メモリ領域と、換算処理のための作業メモリ領域とを有している。

また、質量換算部６６は表示部７ａに接続されており、質量換算部６６で質量単位に換算されたワークＷの質量換算値（ワークＷ全体若しくは予め指定されたワークＷの一部構成要素に対応する区域ついてのＧ_０の値）が、あるいは更に換算前のワークＷの体積測定結果（ワークＷ全体若しくは予め指定されたワークＷの一部構成要素に対応する区域ついてのＶ_０の値）が、それぞれ表示部７ａに出力されるようになっている。

一方、異物混入判定部６７は、例えば、変換処理部６２で変換処理されたスライスデータ毎の等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）、あるいは、さらにワークＷの全透過領域の等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）のうち、近接する複数の透過領域間における濃度データＱ（Ｐ）の急峻な変化を見出すための微分処理等を施して、ワークＷの全透過領域中における異物候補点の透過領域を特定し、その候補点についてＸ線吸収量が所定の閾値を超えるか否かを判定して異物の有無を判定するようになっている。

また、上述のように、異物有りと判定された透過領域の等価厚画像上の位置を異物表示部７ｂに表示出力するようになっている。

体積測定部６３では、この異物混入判定部６７での異物混入判定結果に応じて、異物混入ありと判定された場合には、対応する透過領域の等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）を一旦除去し、その周囲の透過領域の等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）を用いて当該除去した等価領域についてのデータの補間処理を行なって、異物による体積および質量計測への影響を軽減するようになっている。

なお、本実施形態のＸ線検査装置は、図示しないモード選択手段によって、質量計測のみの秤量モード、異物検出のみの異物検出モード、および質量計測と異物検出を同時に実行する併用モードのうち任意の運転モードを選択できるようになっている。

次に、その動作について説明する。

上述の第１の実施の形態と同様に、設定パラメータが未知の品種については、まず、Ｘ線源２の照射強度を特定する管電圧Ｅおよび管電流ＩをワークＷの品種に合わせて適切なレベルに設定した後、無搬送の搬送路１上の幅員方向全域で、ベルト面のみでの各透過領域のＸ線透過量が等しい値になるようＸ線検出器４の検出感度を調整し、次いで、無搬送時の搬送路１のベルト面を体積測定のゼロ点基準面に設定して、Ｘ線透過画像の背景であるベルト面の代表濃度Ｐ_０を設定するとともに、Ｘ線透過画像の前景であるワークＷの代表濃度Ｐ_１と等価厚画像の最大濃度Ｑmaxとをそれぞれ設定する。次いで、必要に応じてノイズカット閾値等を設定し、質量の知れたマスターワーク（基準ワーク）の体積測定を行ない、設定入力されたマスターワークの質量と測定された体積測定値とから算出されるところの質量換算係数λ_Ｗを設定する。これらの初期設定データは、上述のように、搬送およびＸ線照射制御ユニットのメモリ又は処理ユニット６内のメモリに記憶され、適宜参照される。

また、これらの初期測定データは、品種パラメータファイルに書き込まれ、品種を指定する入力がなされたときに読み込まれることになる。

このような設定が済んだ品種については、上述した図７〜図９の測定制御プログラムと類似する一連の測定制御プログラムが実行され、測定対象のワークＷの品種を指定する入力がなされると、必要な選択操作入力の後、Ｘ線検査が行われる。ただし、本実施形態では、異物検出、基準ワークを用いた感度ドリフトの自動校正、並びに質量換算時の風袋引き処理を行なうため、以下に説明するような拡張処理を実行する。

すなわち、上述した濃度変換処理ステップ（図７のステップＳ１１）に次いで、図１４に示すような拡張した体積測定処理が実行される。

同図において、まず、運転モードが異物検出を伴うモードか否かが判別され（ステップＳ５１）、異物検出と伴う運転モードの場合には、濃度変換処理ステップでの変換済みの濃度データＱ（Ｐ）を異物検出にも併用すると判定される（ステップＳ５１でＹＥＳの場合）。

この場合、変換処理部６２で上述した微分処理等による異物候補点の特定と、その候補点についてのＸ線吸収量が所定の閾値を超えるか否かの判定が行なわれて、ワークＷ中における異物混入の有無が判定され、その判定結果が異物表示部７ｂに表示出力される（ステップＳ５２）。また、異物が混入していると判定された場合には、混入異物の影響低減の処理が実行される（ステップＳ５３）。この処理は図１４中には詳細に示していないが、異物でなく、ワークＷに内蔵された乾燥剤や添付品（仕切りやそれに相当する容器等）であった場合にもそれらを主たる内容物の質量から除外するための処理に適用できるものである。

異物の場合で、具体例を図示すると、例えば図１７に示すように、ワークＷ中に混入した異物（若しくは添付品等）Ｆ（同図（ａ）参照）の影響で等価厚分布においてその異物等Ｆの部分が突出した高レベルとなるが（同図（ｂ）参照）、内容物の質量分布としては同図（ｃ）に示すような表示がなされる。この表示を行なうため、本実施形態においては、上述したように異物Ｆの透過領域の等価厚画像のデータを一旦除去して、例えばその隣接透過領域の平均値等を用いて、除去した透過領域部分の濃度データＱ（Ｐ）を補間する処理がなされる。

次いで、ワークＷの体積算出処理が上述の実施形態の体積算出処理ステップＳ１２と同様に行なわれる。

また、本実施形態においては、等価厚データを採取するための検出感度設定の基準となる基準ワークを用いて、感度校正のための基準ワークの体積測定を行なって、その測定値をその測定に影響する設定パラメータ（Ｅ，Ｉ）と関連付けて記録・参照部６４にテーブル化して記録する（ステップＳ５４）。また、感度補正部６５は、その基準ワークの新たな体積測定値Ｖ_１（Ｅ，Ｉ，Ｔ，Ｈ）が得られる時点毎に、補正係数βをβ（Ｔ−Ｔ_０，Ｈ−Ｈ_０）＝Ｖ_０（Ｅ，Ｉ，Ｔ_０，Ｈ_０）／Ｖ_１（Ｅ，Ｉ，Ｔ，Ｈ）として算出するようになっており、パラメータ（Ｅ，Ｉ）を変化させることで、記録・参照部６４には補正係数βもテーブル化されて記憶される。

したがって、基準ワークの新たな体積測定値Ｖ_１（Ｅ，Ｉ，Ｔ，Ｈ）が得られると（ステップＳ５６）この新たに算出した補正係数β（Ｔ−Ｔ_０，Ｈ−Ｈ_０）を用いて、以後の体積測定値Ｖに対する校正済みの体積測定値Ｖ_proof＝β・Ｖが算出され、周囲温度と経年変化に伴う検出感度の温度ドリフトが自動的に校正できることになる（ステップＳ５７）。このとき、感度補正係数β＝Ｖ_０／Ｖ_１であり、Ｖ_０は基準日の基準温度における基準ワークの体積測定値、Ｖ_１はその基準ワークを用いて行なった最新の感度補正における基準ワークの体積測定値である。

次いで、質量単位に換算された換算値Ｇを、Ｇ＝λ_Ｗ・Ｖ_proof＝λ_Ｗ・β・Ｖとする質量換算処理が実行されるが、本実施形態では、上述の実施形態の質量換算に対し、図１５に示すように拡張した質量計算処理がなされる。

同図において、まず、風袋引き換算の有無がチェックされる（ステップＳ６１）。すなわち、ワークＷが内容物の質量測定値から除外したい風袋Ｃを含む場合であるか否かがチェックされる。その指定は、予め運転開始前のパラメータ設定時に必要なパラメータ（例えば質量換算係数λ_Ｃ）の設定入力と共になされる。

風袋引き有りの場合、その風袋について、それぞれ質量換算係数λ_Ｃ、換算した風袋質量Ｇ_Ｃ、風袋分の体積測定値Ｖ_Ｃ、校正済みの体積測定値をＶ_{Ｃ_proof}を用いて、Ｇ_Ｃ＝λ_Ｃ・Ｖ_{Ｃ_proof}＝λ_Ｃ・β・Ｖ_Ｃと表わすことができるが、本実施形態では、質量換算係数λ_Ｃが予め設定されていれば、風袋質量Ｇ_Ｃを指定するだけで、風袋引きが可能となるから、風袋Ｃの質量値が入力され、設定パラメータとして設定情報メモリ記憶される（ステップＳ６２）。

このとき、質量換算部６６は、ワークの内容物および風袋のそれぞれの質量換算係数λ_Ｗ、λ_Ｃを係数保持メモリ領域から読み出し、体積測定手段６３で測定された校正済みの体積測定値Ｖ_proofを予め設定された換算比すなわち質量換算係数λ_Ｗ、λ_Ｃで質量単位の換算値Ｇ_０に換算するための第２の換算処理プログラムを実行し、まず、風袋質量Ｇ_Ｃのワーク質量測定値からの減算が指定されると（ステップＳ６１でＹＥＳの場合）、品種パラメータである質量換算係数λ_Ｃを基にその体積換算の処理（Ｖ_Ｃ＝Ｇ_Ｃ／（λ_Ｃ・β））がなされて、体積レベルで風袋引きの減算処理がなされ、次いで、正味の体積Ｖ−Ｖ_Ｃから質量が換算される（ステップＳ６２〜６４）。すなわち、正味の体積Ｖ−Ｖ_Ｃからの質量換算値Ｇ_０を、Ｇ_０＝λ_Ｗ・β・{Ｖ−Ｇ_Ｃ／（λ_Ｃ・β）}として算出する処理が実行される（ステップＳ６４）。ここで、各透過領域のうち有効な等価厚の濃度データＱ（Ｐ）を用いて部分体積を求め、最後にその総和を求める処理は、上述の実施形態と同様である。

このような風袋引きの質量測定が終了すると、上述の第１の実施形態における合否判定処理（図７のステップＳ１４）以降の処理が実行され、判定結果が他の測定情報と共に表示手段である質量表示部７ａおよび異物表示部７ｂに表示される。

本実施形態においては、その表示は、例えば質量表示部７ａおよび異物表示部７ｂを単一画面中に一体化して、図１６に示すような表示態様で行なわれる。

同図中の画面左方側には、ワークＷのＸ線画像又は等価厚画像を表示する画像表示領域７１が配置され、画面右上には特定のＸ線断面の質量分布若しくは等価厚分布、又はワークＷの長さ方向（図中左右方向）の各位置における全幅分の質量の分布を示す分布画像の表示部７２が、その下方には、質量表示部７３、質量合否判定結果の表示部７４、異物判定結果の表示部７６、異物ＮＧの発生数を表示する異物ＮＧ数表示部７７、質量ＮＧの発生数を表示する質量ＮＧ数表示部７８、並びに、質量インジケータ部８０ががそれぞれ配されている。分布画像の表示部７２には、ワークＷに異物又はＸ線吸収係数の高い添付品等（図１６中Ｆで示す）が含まれている場合、それに対応する等価厚濃度（Ｘ線吸収濃度）の高いピークが表示されるが、質量計測においてはその影響は除去されている。

また、質量インジケータ部８０は、図１８に示すように、ワークＷの質量測定値に応じて図中の左端から順次発光していく複数、例えば３つ以上の発光部分からなる横向きのバー状のもので、ワークＷの質量測定値に応じて表示範囲（図中クロスハッチング部分）を変化させるようになっている。また、同一形状の発光部分を一列に整列させることで、等間隔の目盛りを配した形態に構成されている。さらに、質量インジケータ部８０には、インジケータ部分８１の下方に、質量許容範囲の下限値をインジケータ部分８１の特定位置を指示することで示す第１のポインタ８２と、質量許容範囲の上限値ををインジケータ部分８１の特定位置を指示することで示す第２のポインタ８３とが設けられており、質量許容範囲の下限値と上限値が入力されると、これらのポインタ８２、８３がインジケータ部分８１上の対応する質量位置を指示するよう図中左右方向に移動するようになっている。さらに、インジケータ部分８１は許容範囲の中の値でもっとも好ましい質量値、例えばちょうど許容範囲の中心に位置する太い目盛り線８４を有しており、この目盛り線はデフォルトで中間値となるが、そこから偏倚した位置に位置させる指定を可能にすることもできる。

この質量インジケータ部８０においては、質量インジケータ部分８１の表示範囲から、測定された質量が第１、第２のポインタ８２、８３の間隔で示された許容範囲に対しどの程度の過不足や偏りを持つかを、直感的に容易に把握できる。また、質量許容範囲の下限値や上限値の設定の結果を質量インジケータ部分８１に対する第１、第２のポインタ８２、８３の位置として視覚的に把握できることから、操作性もよい。

以上のように、本実施形態においては、上述した第１の実施形態と同様にリアルタイムのゼロ点補正を行なうことで第１の実施形態と同様な効果が得られる。しかも、本実施形態においては、基準ワークの体積測定毎に所定の検出パラメータを特定し、記録・参照部６４（感度情報記憶部）に記憶された体積測定値テーブルＶ_０（Ｅ，Ｉ，Ｔ_０，Ｈ_０）と基準ワークの最新の体積測定値Ｖ_１（Ｅ，Ｉ，Ｔ，Ｈ）に基づいて、感度補正係数βを更新し、体積測定の感度を一定範囲内に維持するようにしているので、周囲温度や経年変化による検出感度のドリフトを精度良く校正することができる。

また、基準ワークの体積Ｖ_１が新たに測定されたとき、感度補正部６５がその測定された最新の体積測定値Ｖ_１（Ｅ，Ｉ）と、記録・参照部６４に記憶された体積測定値テーブル中の基準の体積測定値Ｖ_０（Ｅ，Ｉ）との比率に基づいて、感度補正係数βを更新するので、Ｘ線源の管電圧Ｅや、管電流Ｉ、周囲温度Ｔおよび経過期間Ｈに応じて変化する基準ワークの体積測定値Ｖ_０（Ｅ，Ｉ，Ｔ_０，Ｈ_０）を参照テーブル化しておくことで、基準ワークの体積測定値Ｖ_１が得られる度にその時点で検出感度の温度ドリフトを精度良くかつ容易に校正することができる。

また、本実施形態においては、ワークＷが風袋Ｃを含むとき、体積測定部６３が、ワークＷの等価厚画像の濃度データＱ（Ｐ）に基づいて算出したワーク全体の体積測定値Ｖから、風袋分の体積値Ｖ_Ｃを差し引く風袋引き処理を実行するので、ワークＷが風袋を含むときでも、風袋引きした内容物の体積や質量を直接出力させることができる。さらに、体積測定部６３が、風袋の質量と体積の換算比を予め記憶するとともに、風袋質量が設定されたときに、その質量を風袋の体積に変換して、風袋引き処理を実行するので、風袋質量値を指定する入力だけで、風袋引き処理を実行させることができる。

本実施形態では、また、Ｘ線検出器４の検出情報に基づいてワークＷ中における異物の有無を判定し異物検出する異物有無判定部６７を備えているので、体積又は質量の測定だけでなく異物検出を行なうことができ、しかも、Ｘ線検出器４の温度ドリフト等のばらつき要因がゼロ点補正によって除去され、温度ドリフトや経年変化等による質量測定精度のばらつき並びに異物検出精度のばらつきを抑えることができる。

さらに、処理ユニット６が、異物有無判定部６７の検出結果に応じて、異物が検出されたときＸ線透過量相当のデータから異物を透過したデータを除去するとともに、その異物を透過した領域の周囲の領域における透過量データに基づいて、その除去したデータを補間する処理を実行するので、異物検出から独立して質量測定結果を常時得ることができる装置となる。

また、表示部７ａ、７ｂが、ワークＷの質量測定値に応じて表示範囲を変化させる質量インジケータ部８０を有しているので、測定された質量を、質量インジケータ部８０の表示範囲から即座に視認できる。

以上説明したように、本発明は、ワークの体積測定周期に応じてゼロ点補正を適当な周期で実行することにより、ワークを検査しながらのリアルタイムのゼロ点補正を可能にしているので、温度ドリフト等のばらつき要因をゼロ点補正によって除去し、温度ドリフト等による測定精度のばらつきを防止することができるＸ線検査装置を提供することができるという効果を奏するものであり、Ｘ線検査装置、特に搬送中のワークにＸ線を照射してそのＸ線の透過量に基づいて体積測定若しくはそれを伴う質量測定を行ない、又は更に異物検出をも行なうようにしたＸ線検査装置全般に有用である。

本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態の概略構成を示すそのブロック図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態におけるファンビーム光学系の配置およびワーク載置領域の範囲を示すその斜視図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態におけるゼロ点補正の説明図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態における傾斜補正の説明図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態におけるノイズカット閾値を用いた体積演算処理の有効範囲設定の説明図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態におけるはみ出し検知方式の説明図である。 本発明の第１の実施の形態における測定制御プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるゼロ点補正処理プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における濃度変換処理プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における体積測定処理プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における体積測定処理プログラムで部分体積の総和を求める一例の計算方法を等価厚画像と共に代表ワークと検査ワークとで対比して示す説明図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第１の実施の形態における表示手段の表示態様の一例を示す画面構成図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第２の実施の形態の概略構成を示すそのブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における拡張した体積測定処理プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態における拡張した質量計算処理プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明に係るＸ線検査装置の第２の実施の形態における表示手段の表示態様の一例を示す画面構成図である。 本発明の第２の実施の形態における質量測定時の混入異物の質量測定への影響を除去する処理を説明する説明図である。 本発明に係るＸ線検査装置の第２の実施の形態における表示手段の質量インジケータ部の拡大正面図である。

符号の説明

１ 搬送路
２ Ｘ線源
３ 進入検知センサ（搬送間隔検出部）
４ Ｘ線検出器
５ 画像入力ユニット（画像入力手段）
６ 処理ユニット
１１ 搬送路幅員方向中央部（第１領域）
１２ａ 搬送路幅員方向一端部（第２領域）
１２ｂ 搬送路幅員方向他端部（第２領域）
６１ ゼロ点補正部
６２ 変換処理部（データ変換処理手段）
６２ａ 直線性補正部
６３ 体積測定部（体積測定手段）
６４ 記録・参照部（感度情報記憶部）
６５ 感度補正部（感度補正手段）
６６ 質量換算部（換算手段）
６６ａ 質量合否判定部（質量合否判定手段）
６７ 異物混入判定部（異物検出手段）
６９ はみ出し検知部（はみ出し検知手段）
８０ 質量インジケータ部
Ｋ オフセット濃度
Ｐｅ_１、Ｐｅ_２ 幅員方向両端部のＸ線画像の濃度値

Claims (20)

1. ワークを搬送する搬送路（１）と、
   搬送中の前記ワークに所定の検査空間内でＸ線を照射するＸ線源（２）と、
   前記検査空間内で前記搬送方向と直交する方向で隣り合う複数の透過領域のそれぞれについて前記ワークを透過したＸ線を検出することができるＸ線検出器（４）と、
   前記Ｘ線検出器の検出情報に基づき、前記ワークを透過したＸ線の前記透過領域毎の透過量相当のデータを処理してディジタルのＸ線画像を生成する処理ユニット（６）と、を備え、前記Ｘ線画像に基づいて前記ワークの体積を測定するＸ線検査装置であって、
   前記処理ユニット（６）が、
   前記各透過領域におけるＸ線画像の濃度データ（Ｐ）から前記透過領域のそれぞれにおける前記ワークの厚さに対応する等価厚画像の濃度データ（Ｑ（Ｐ））への変換処理を施すデータ変換処理手段（６２）と、
   前記複数の透過領域のそれぞれに対応する前記等価厚画像の濃度データに基づいて前記複数の透過領域における前記ワークの体積を測定する体積測定手段（６３）と、
   前記Ｘ線透過量相当のデータを処理して、前記ワークに前記Ｘ線が照射されるときの背景の等価厚をゼロとするよう前記Ｘ線画像の濃度データをゼロ点補正するゼロ点補正部（６１）と、を含み、
   前記ゼロ点補正部（６１）が、前記ワークの体積を測定する周期に応じて、前記ゼロ点補正を実行することを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記体積測定手段で測定された前記透過領域毎の体積測定値を予め設定された換算比（λ_Ｗ）で質量単位の換算値に換算する換算手段（６６）を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記データ変換処理手段が、前記ワークに応じて設定される所定範囲内で、前記ワークの厚さに対応する等価厚画像の濃度データの直線性を補正する直線性補正部（６２ａ）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記データ変換処理手段が、
   前記Ｘ線画像における背景の濃度値（Ｐ_０）と、前記Ｘ線画像における前景の代表濃度（Ｐ_１）と、前記等価厚画像の最大濃度（Ｑmax）とをそれぞれ設定して、前記ワークの厚さに対応する等価厚画像の濃度値（Ｑ（Ｐ））への変換処理を、次式〔１〕により実行し、
   前記Ｘ線源のＸ線照射出力と前記ワークの材質とに応じて式〔１〕中の補正指数値（γ）を可変設定しつつ、前記等価厚画像の濃度データ（Ｑ（Ｐ））を算出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
5. 前記データ変換処理手段は、前記補正指数値が１．３±０．２となる範囲内で、前記等価厚画像の濃度データについての補正を行なうことを特徴とする請求項４に記載のＸ線検査装置。
6. 前記データ変換処理手段は、
   前記ワークの標準となる代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａを基に前記式〔１〕で算出された等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）を次式〔２〕で表わされるＱaの値とし、前記算出した等価厚画像の濃度値Ｑ（Ｐａ）および前記代表ワークの特定の透過領域におけるＸ線画像の濃度値Ｐａを用いて、前記代表ワークのＸ線画像における前景の代表濃度値である式〔２〕中の濃度値Ｐ_２の値を予め算出し、
   前記Ｘ線画像における前景の代表濃度値（Ｐ_１）を該算出した濃度値（Ｐ_２）に置き換えた上で、前記各透過領域におけるＸ線画像の濃度データ（Ｐ）から前記ワークの厚さに対応する濃度を有する等価厚画像の濃度データ（Ｑ（Ｐ））への変換処理を実行することを特徴とする請求項４に記載のＸ線検査装置。
7. 前記ゼロ点補正部が、前記搬送路上で前記ワークが載置される第１領域（１１）と前記ワークが載置されない第２領域（１２ａ，１２ｂ）とのうち前記第２領域内で互いに離間する複数の透過領域について、前記搬送路を透過したＸ線の透過量を検出し、該第２領域内で互いに離間する複数の透過領域のＸ線透過量に基づいて、前記ゼロ点補正を実行することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
8. 前記第２領域内で互いに離間する複数の透過領域が、前記検査空間内で前記搬送路の幅員方向両端部（１２ａ，１２ｂ）に離間したことを特徴とする請求項７に記載のＸ線検査装置。
9. 前記搬送路の幅員方向両端部に離間した前記複数の透過領域で前記搬送路を透過したＸ線の透過量に基づいて、前記搬送路上における前記ワークの所定の載置幅範囲（１１）からのはみ出しを検出するはみ出し検出手段を設けたことを特徴とする請求項８に記載のＸ線検査装置。
10. 前記搬送路の幅員方向両端部に離間した前記複数の透過領域を透過したＸ線の透過量に基づいて、両透過量値に対応する前記搬送路の前記幅員方向両端部のＸ線画像の濃度値（Ｐｅ_１，Ｐｅ_２）を決定し、該両端部のＸ線画像の濃度値を直線状に結ぶオフセット濃度（Ｋ）を設定することで、前記複数の透過領域の透過量データについての傾斜補正を前記ゼロ点補正と共に実行するようにしたことを特徴とする請求項８に記載のＸ線検査装置。
11. 前記ゼロ点補正部が、前記搬送路上での前記ワークの搬送間隔を特定する搬送間隔検出部（３）を含み、該搬送間隔検出部の検出情報に基づいて、該搬送間隔に対応する範囲として前記第２領域を特定することを特徴とする請求項７に記載のＸ線検査装置。
12. 測定感度を設定するための基準ワークについての基準の体積測定値を測定感度に影響する所定の検出パラメータと関連付けた体積測定値テーブルおよび前記体積測定の感度を補正する感度補正係数を記憶する感度情報記憶部（６４）を有し、前記基準ワークの体積測定毎に前記所定の検出パラメータを特定して、前記感度情報記憶部に記憶された体積測定値テーブルと前記基準ワークの最新の体積測定値および該測定時における前記所定の検出パラメータとに基づいて、前記感度補正係数を更新し、前記体積測定の感度を一定範囲内に維持する感度補正手段（６５）を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
13. 前記所定の検出パラメータが、少なくとも前記Ｘ線源を駆動する電圧の値を含み、前記基準ワークの体積が測定されたとき、前記感度補正手段が、該測定された最新の体積測定値と、前記感度情報記憶部に記憶された前記体積測定値テーブル中の前記体積測定値との比率に基づいて、前記感度補正係数を更新することを特徴とする請求項１２に記載のＸ線検査装置。
14. 前記体積測定手段が、前記各透過領域におけるＸ線画像の濃度データのうち所定のノイズカット閾値を超える濃度データを用いて体積測定の処理を実行することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
15. 前記換算手段により質量単位の値に換算された前記透過領域毎の体積測定値の換算値が前記ワークに対応する所定の質量許容範囲内にあるか否かで質量測定結果の合否を判定する質量合否判定手段（６６ａ）を設けたことを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
16. 前記ワークが風袋（Ｃ）を含むとき、前記体積測定手段が、前記ワークの等価厚画像の濃度データに基づいて算出したワーク全体の体積測定値（Ｖ）から、前記風袋分の体積値（Ｖ_Ｃ）を差し引く風袋引き処理を実行するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
17. 前記ワークが風袋（Ｃ）を含むとき、前記体積測定手段が、前記風袋の質量と体積の換算比（λ_Ｃ）を予め記憶するとともに、該風袋の質量（Ｇ_Ｃ）が設定されたとき、該質量を該風袋の体積に変換して、前記ワークの等価厚画像の濃度データに基づいて算出したワーク全体の体積測定値（Ｖ）から前記風袋分の体積値（Ｖ_Ｃ）を差し引く風袋引き処理を実行することを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
18. 前記Ｘ線検出器の検出情報に基づき、前記ワーク中における異物の有無を判定して該異物を検出する異物検出手段（６７）を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
19. 前記処理ユニットが、前記異物検出手段の検出結果に応じて、前記異物が検出されたとき前記Ｘ線透過量相当のデータから該異物を透過したデータを除去するとともに、該異物を透過した領域の周囲の前記透過領域におけるＸ線画像の濃度データに基づいて、該除去したデータを補間する処理を実行することを特徴とする請求項１８に記載のＸ線検査装置。
20. 前記ワークの質量測定値に応じて表示範囲を変化させる質量インジケータ部（８０）を有する表示手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。