JP2007303848A - Ｘ線透視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送方向に長い被検査物や短い被検査物が混在したり、あるいはこれらの被検査物の一方を検査している状態から他方に切り換える場合に、何ら変更作業を行うことなく、これらの各被検査物のＸ線透視像を目視検査するのにそれぞれ適した表示を行うことのできるＸ線透視装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線源２とＸ線検出器３に被検査物Ｗを搬送する搬送路上で、かつ、これらの上流側に、被検査物Ｗの搬送方向長さを検出する長さ検出手段９を設け、その検出結果に基づき、被検査物ＷのＸ線透視像の搬送方向長さが表示器７の画面の同方向長さよりも短く、かつ、略等しくなるように、当該Ｘ線透視像の同方向倍率を自動的に調節することにより、被検査物Ｗが搬送方向に長くても短くても、常にその全体の透視像が表示器７の画面一杯に表示される。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、ベルトコンベア等の搬送手段によって被検査物を順次通過させ、その際に得られるＸ線透過データを用いて被検査物のＸ線透過像を表示器に表示するＸ線透視装置に関し、更に詳しくは、表示されたＸ線透視像を目視検査して被検査物の合否判定等を行うＸ線透視装置に関する。

Ｘ線源とＸ線検出器の間で被検査物をベルトコンベアによって順次搬送し、各被検査物がＸ線源とＸ線検出器の間を通過する際に得られるＸ線透過データを用いて、被検査物のＸ線透過像を表示器に表示する装置が知られいてる。

この種の透視装置において、透視像の形成の仕方として、従来、被検査物の搬送方向に同期して、透視像も画面上を移動していく方式、つまり透視像をコンベアの搬送方向に関してライブ画像（動画）として表示する方式（例えば特許文献１参照）と、被検査物の全体の透視像を表示することのできるＸ線透過データが揃うまで当該Ｘ線透過データをメモリに蓄え、被検査物の静止画像を表示して１フレームごとに表示を切り換える方式（例えば特許文献２参照）がある。
特開平１１−２３０９１８号公報 特開２００６−７１４２３号公報

ところで、以上のようなＸ線源とＸ線検出器の間に被検査物を通過させてそのＸ線透視像を表示するＸ線透視装置において、被検査物のＸ線透視像を目視で検査して異物の有無や内部構造の合否判定などを行う場合、従来の透視像の表示方式のうち、前者のライブ画像で透視像を表示する方式においては、透視像が被検査物の搬送速度に対応する速度で表示器の画面上を移動するため、目視検査員の負担が大きくなる。

一方、後者の静止画像を表示する方式では、被検査物が図４（Ａ）に示すように搬送方向に長い場合、表示器の画面に制約があるため、縦横同じ表示倍率のもとに、縦倍率を表示器の画面に適した倍率に設定した通常の表示を行ったのでは図５（Ａ）に示すようにその全体の透視像が１フレーム画面に入らないという問題がある。この問題を解決するために考えられる一つの方策は、図５（Ｂ）に示すように透視像を縮小してその全体が１フレーム画面内に収まるようにすることであり、他の方策は、透視画像の縦横比を調節し、具体的には搬送方向に沿った方向の倍率をそれに直交する方向の倍率に比して小さくして表示する方法である。

しかしながら、静止画像を用いる場合の上記の２つの方策のうち、画像全体を縮小するのは目視検査を行うに当たって画像が小さくなるが故に適当でなく、また、搬送方向への画像の倍率を小さくするのは、前記した図４（Ａ）のような被検査物と、同図（Ｂ）に示すような被検査物とが混在した状態で検査する場合や、あるいはこれらの被検査物のうちの一方の検査をしている状態から他方の検査に切り換える場合において、その都度画面表示の縦横比を調節する作業が必要となる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、搬送方向に長い被検査物や短い被検査物が混在したり、あるいはこれらの被検査物の一方を検査している状態から他方に切り換える場合に、何ら変更作業を行うことなく、これらの各被検査物のＸ線透視像を目視検査するのにそれぞれ適した表示を行うことのできるＸ線透視装置の提供をその課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明のＸ線透視装置は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器と、これらのＸ線源とＸ線検出器の間で被検査物を搬送する搬送手段と、その搬送手段により被検査物が上記Ｘ線源とＸ線検出器の間を通過する際に取り込んだＸ線透過データを用いて、被検査物のＸ線透視像を表示器に表示する表示手段を備えたＸ線透視装置において、上記搬送手段による搬送路上で、かつ、上記Ｘ線源とＸ線検出器の搬送方向上流側で被検査物の搬送方向への長さを検出する長さ検出手段と、その長さ検出手段による検出結果に基づき、被検査物のＸ線透視像の搬送方向長さが上記表示器の画面の同方向長さよりも短く、かつ、略等しくなるように、当該Ｘ線透視像の同方向倍率を自動的に調節する表示倍率自動調節手段を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。

ここで、本発明においては、上記搬送手段による搬送路上で、かつ、上記Ｘ線源とＸ線検出器の搬送方向上流側で被検査物の搬送方向に直交する方向への長さを検出する幅検出手段を備え、上記表示倍率自動調節手段は、被検査物のＸ線透視像の搬送方向長さに加えて、上記幅検出手段による検出結果に基づき、被検査物のＸ線透視像の搬送方向に直交する方向への長さが上記表示器の画面の同方向長さよりも短く、かつ、略等しくなるように、当該Ｘ線透視像の同方向倍率を自動的に調節する構成（請求項２）を採用することもできる。

また、本発明の透視画像の表示方式としては、被検査物が上記Ｘ線源とＸ線検出器の間を通過する際にＸ線透過データを記憶し、通過終了後に被検査物のＸ線透過像を静止画像で表示するもの（請求項３）と、被検査物が上記Ｘ線源とＸ線検出器の間を通過する際に取り込んだＸ線透過データをリアルタイムで上記表示器に表示するもの（請求項４）のいずれにも適用することができる。

本発明は、コンベア等の搬送手段による被検査物の搬送路上で、Ｘ線源とＸ線検出器の配設位置の搬送方向上流側で、被検査物の搬送方向への長さを検出し、その検出結果に基づいて、被検査物のＸ線透視像の全体像が表示器の画面一杯に収まるように自動的に画像の縦横比を変更することで、課題を解決しようとするものである。

すなわち、被検査物がＸ線源とＸ線検出器の配設位置に到達する前に、つまり被検査物のＸ線透過データを採取する前に、その搬送方向への長さを検出し、その結果に基づいて表示器に表示すべきＸ線透視像の搬送方向への表示倍率を、Ｘ線透視像の搬送方向への長さが表示器の画面の同方向寸法よりも僅かに小さい寸法に収まるような倍率に自動的に調節することにより、前記した図４（Ａ）および（Ｂ）のような被検査物が混在しても、あるいはこれらの被検査物の一方を検査している状態から他方に変更する場合にも、透過像の表示の縦横比を全く調整する必要がなくなる。

以上のようなＸ線透過データの採取前に被検査物の長さを検出して透視像の表示を変更する技術は、請求項２に係る発明のように、被検査物の搬送方向に直交する方向への長さにも適用することができる。つまり、上記に加えて、Ｘ線源とＸ線検出器の上流側で、被検査物の搬送方向に直交する方向への長さ検出し、その検出結果に基づいて、被検査物の搬送方向に直交する方向への透視像の寸法が、表示器の表示画面に一杯に収まるように同方向への表示倍率を自動的に調整すれば、被検査物のＸ線透視像は常に表示器の表示画面の縦横一杯に収まることになり、被検査物のＸ線透視像は常に表示器の画面内で縦横ともに欠けることなく、しかも最大の倍率のもとに表示され、目視検査員にとって欠陥等の有無を判定しやすい表示となり得る。

そして、以上の本発明を、請求項３に係る発明のように静止画像を表示する方式に適用する場合には、被検査物がＸ線源とＸ線検出器の間を通過する間に記憶したＸ線透過データを用いて、該当する方向への倍率を調節して表示器に表示すればよく、また、請求項４に係る発明のように、ライブ画像を表示する方式に適用する場合には、被検査物がＸ線検源とＸ線検出器の間を通過する前に検出した寸法情報に従い、例えば搬送方向に長い場合には取り込んだＸ線透過データを間引くなどしてライブ画像を構築すればよい。

請求項１に係る発明によれば、コンベア等の搬送手段により被検査物をＸ線源とＸ線検出器の間を通過させてＸ線透過データを取り込み、そのデータを用いて被検査物のＸ線透視像を表示器に表示するに当たり、被検査物がＸ線源とＸ線検出器間を通過する前にその搬送方向への長さを検出し、その検出結果に基づいて、表示器に表示すべき被検査物のＸ線透視像を、画面の搬送方向に対応する方向に一杯の大きさになるように調節するので、被検査物の搬送方向への長さに係わらず、そのＸ線透過像は常に表示器の画面一杯に欠けることなく表示されることになり、目視検査員によって見やすい画像となるとともに、搬送方向に長い被検査物と短い被検査物が混在して流されるような場合や、あるいはこれらの一方を検査した後に他方を検査するような場合においても、表示の縦横比の調整作業を全く行う必要がない。

また、請求項２に係る発明のように、上記に加えて被検査物の搬送方向に直交する方向についても検出して、Ｘ線透視像の同方向への表示倍率の自動変更に適用すれば、被検査物のＸ線透視像は、実物の寸法に係わらず常に表示器の画面の縦横一杯に欠けることなく表示されることになる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。

被検査物Ｗは、互いに直列に配置された上流側ベルトコンベア１ａと下流側ベルトコンベア１ｂによって図中矢印で示す向きに搬送される。上流側ベルトコンベア１ａと下流側ベルトコンベア１ｂの間に、Ｘ線源２とＸ線検出器３とが鉛直方向に対向して配置されている。

Ｘ線源２からのＸ線はスリット（図示せず）によりファンビーム状に成形されるとともに、Ｘ線検出器３はそのＸ線の広がり方向に画素を１次元状に並べてなるラインセンサであり、被検査物Ｗがこれらの間を通過する際にその透過Ｘ線がＸ線検出器３に入射する。なお、Ｘ線源２とＸ線検出器３の周辺はシールドボックス（図示せず）により囲まれている。

Ｘ線源２とＸ線検出器３の配設位置の上流側には、被検査物Ｗがこれらの間を通過する直前でこれを検出する例えば光電スイッチ（図示せず）などが設けられおり、その検知信号の発生を起点とし、被検査物Ｗの搬送速度と同期してＸ線検出器３の出力が画像データ取り込み回路４によって刻々と取り込まれ、一つの被検査物Ｗの全体をカバーするＸ線透過データが１フレーム分のデータとしてメモリ５に記憶されてる。

このメモリ５内に記憶されたＸ線透過データは、画像形成処理部６により後述するように用いられて被検査物ＷのＸ線透視像の構築に供され、そのＸ線透視像は表示器７に表示される。

この画像形成処理部６と、前記した画像データ取り込み回路４、表示器７、およびＸ線源２，Ｘ線検出器３、並びに上流側ベルトコンベア１ａ、下流側ベルトコンベア１ｂは、それぞれ制御部８の制御下に置かれている。なお、制御部８、画像形成処理部６、画像データ取り込み回路４、メモリ５並びに表示器７は、実際にはパーソナルコンピュータとその周辺機器によって構成されている。

さて、この実施の形態のハード的特徴は、上流側ベルトコンベア１ａに隣接して、被検査物Ｗの搬送方向に沿った長さを検出するための長さ検出器９が設けられている点であり、また、ソフト的特徴は、画像形成処理部６が、その長さ検出器９による検出結果を取り込んで、表示器７に表示すべき被検査物ＷのＸ線透視像の搬送方向に沿った方向への表示倍率を自動的に変更する点である。具体的には、Ｘ線透視像の搬送方向に沿った方向への寸法が、表示器７の透視像表示領域一杯に収まるように、透視像の縦横比を自動的に調節する。なお、長さ検出器９としては、例えば光電スイッチを用いることができ、この光電スイッチによる被検査物Ｗの検知信号の持続時間と各コンベア１ａによる搬送速度から被検査物Ｗの搬送方向長さを知ることができる。

以上の構成によると、例えば前記した図４（Ａ）および（Ｂ）に示したような被検査物が混在した状態でベルトコンベア１ａ，１ｂに流された場合において、図４（Ａ）のような被検査物は図２（Ａ）に示すように搬送方向長さ（この例では横方向長さ）が縮小されて、つまり透視像の横倍率のみが縮小されて表示器７の画面一杯に収まるようにして表示器７に表示され、図４（Ｂ）に示すような被検査物は図２（Ｂ）に示すように透視像は縦、横ともに同じ倍率のもとに表示器７に表示される。

以上の本発明の実施の形態によると、被検査物Ｗの搬送方向長さに係わりなく、その透視像は常に表示器７の画面一杯にその全体像が表示されることになり、目視検査員にとって異物の有無や内部構造の欠陥等の判定をしやすい画像となる。

ここで、以上の実施の形態において、透視像の縦倍率（搬送方向に直交する方向への倍率）については、例えば従来と同様にあらかじめ設定しておくのであるが、この縦倍率についても、被検査物の同方向寸法に応じて自動的に調節するように構成することができ、その実施の形態について以下に説明する。

図３は本発明の他の実施の形態の要部構成図であり、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。

この例においては、先の実施の形態における長さ検出器９に代えて、上流側ベルトコンベア１ａの鉛直上方にＣＣＤカメラ１０を設けている点である。このＣＣＤカメラ１０により、Ｘ線源２とＸ線検出器３の上流側で被検査物Ｗを撮影し、その映像信号は画像処理部１１に取り込み、この画像処理部１１において被検査物Ｗの搬送方向長さとそれに直交する方向の寸法（幅）を求める。このようにして求められた被検査物Ｗの長さと幅の寸法情報は画像形成処理部６に送られ、この例における画像形成処理部６では、被検査物Ｗの搬送方向長さ情報からＸ線透視像の横倍率を、被検査物Ｗの幅情報から同じく縦倍率を、それぞれ透視像が表示器７の画面の縦横一杯に収まるように決定する。

このような構成によると、縦横任意の寸法の被検査物Ｗを混在させて流しても、そのＸ線透視像は常に表示器７の画面の縦横一杯に収まった状態で表示される。このことは、被検査物の種類を変更する場合にもＸ線透視像の表示に関しては人為的に全く調節をする必要がなくなる。

ここで、以上の各実施の形態においては、被検査物の搬送方向長さ並びにそれに直交する方向の長さを、長さ検出器やＣＣＤカメラで検出した例を示したが、例えば被検査物にその種類に対応したバーコード等を貼り付け、そのバーコード等を読み取って被検査物の長さないしは幅情報を得るように構成することもできる。

また、被検査物の搬送方向長さに対応する方向の透視画像の拡大／縮小の手法として、上記した図１の実施の形態のように画像形成処理により行うほか、Ｘ線検出器３のスキャン速度を変更することによって対応することもできる。つまり、従来のこの種のＸ線透視装置と同様に、縦横とも同じ倍率で表示するものとしたとき、一定の搬送速度で被検査物を搬送するとともに、Ｘ線検出器３のスキャン速度を通常の速度に比して遅くすると、Ｘ線透視像の搬送方向への長さが見かけ上圧縮されたものとなるので、被検査物の搬送方向長さの検出結果に応じてＸ線検出器３のスキャン速度を自動的に変更することによって、図１の実施の形態と同等の表示を行うことができる。

更に、以上の各実施の形態においては、Ｘ線透視像を静止画像として表示器に表示する例を示したが、リアルタイム表示、つまりＸ線透視像も被検査物の搬送に連動して移動していく表示にも本発明を適用することができることは勿論であり、この場合、Ｘ線透視画像が表示画面の中央に到達した状態においてその全体像が画面一杯に収まる横倍率のもとにライブ表示を行えばよい。

本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。 図１の実施の形態により表示されるＸ線透視像の例の説明図で、（Ａ）は図４（Ａ）に示す被検査物、（Ｂ）は図４（Ｂ）に示す被検査物のＸ線透視像の例を示す図である。 本発明の他の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。 目視検査に供される被検査物の例の説明図で、（Ａ）は搬送方向に長い被検査物、（Ｂ）は同方向に短い被検査物の例を示す図である。 従来のＸ線透視装置によるＸ線透視像の表示例の説明図で、（Ａ）は図４（Ａ）の被検査物を縦倍率を適当に設定して縦横同倍率で表示した場合の例、（Ｂ）は同じく図４（Ａ）の被検査物を全体像が表示画面内に収まるように倍率を設定した場合の例をそれぞれ示す図である。

符号の説明

１ａ 上流側ベルトコンベア
１ｂ 下流側ベルトコンベア
２ Ｘ線源
３ Ｘ線検出器
４ 画像データ取り込み回路
５ メモリ
６ 画像形成処理部
７ 表示器
８ 制御部
９ 長さ検出器
１０ ＣＣＤカメラ
１１ 画像処理部
Ｗ 被検査物

Claims (4)

1. 互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器と、これらのＸ線源とＸ線検出器の間で被検査物を搬送する搬送手段と、その搬送手段により被検査物が上記Ｘ線源とＸ線検出器の間を通過する際に取り込んだＸ線透過データを用いて、被検査物のＸ線透視像を表示器に表示する表示手段を備えたＸ線透視装置において、
   上記搬送手段による搬送路上で、かつ、上記Ｘ線源とＸ線検出器の搬送方向上流側で被検査物の搬送方向への長さを検出する長さ検出手段と、その長さ検出手段による検出結果に基づき、被検査物のＸ線透視像の搬送方向長さが上記表示器の画面の同方向長さよりも短く、かつ、略等しくなるように、当該Ｘ線透視像の同方向倍率を自動的に調節する表示倍率自動調節手段を備えていることを特徴とするＸ線透視装置。
2. 上記搬送手段による搬送路上で、かつ、上記Ｘ線源とＸ線検出器の搬送方向上流側で被検査物の搬送方向に直交する方向への長さを検出する幅検出手段を備え、上記表示倍率自動調節手段は、被検査物のＸ線透視像の搬送方向長さに加えて、上記幅検出手段による検出結果に基づき、被検査物のＸ線透視像の搬送方向に直交する方向への長さが上記表示器の画面の同方向長さよりも短く、かつ、略等しくなるように、当該Ｘ線透視像の同方向倍率を自動的に調節することを特徴とする請求項１に記載のＸ線透視装置。
3. 上記表示手段は、被検査物が上記Ｘ線源とＸ線検出器の間を通過する際にＸ線透過データを記憶し、通過終了後に被検査物のＸ線透過像を静止画像で表示することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線透視装置。
4. 上記表示手段は、被検査物が上記Ｘ線源とＸ線検出器の間を通過する際に取り込んだＸ線透過データをリアルタイムで上記表示器に表示することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線透視装置

Images