JP2007303851A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、互いに対向配置されたX線源とX線ラインセンサの間を、コンベアにより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線透視像を表示器に表示するインラインX線透視装置に関し、更に詳しくは、表示器に表示された被検査物のX線透視像を目視検査して被検査物の合否判定を行うインラインX線透視装置に関する。
X線源とX線ラインセンサの間で被検査物をコンベアによって順次搬送し、各被検査物がX線源とX線ラインセンサ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線透視像を表示器に表示する装置が知られている。
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た後、被検査物の静止画像を表示して1フレーム(1つの被検査物)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、以上のようなインラインX線透視装置を用いて、靴や鞄、ぬいぐるみ、布団、衣類等に危険異物の混入等の有無を検査するに当たり、正常な製品にも金属部品が含まれている場合には、自動検査、つまりX線透視像を画像処理して異物の存在の有無を自動的に検査することが困難となる。このような場合、X線透視像を目視により検査することが行われる。
X線透視像を用いた目視検査を行う場合、前記した従来のインラインX線透視装置のうち、前者の動画を表示する装置では、針や釘などの小さな危険物を発見するのが困難であり、また、このような小さな危険物の有無を確実に判別するには、コンベア速度を遅くする必要があり、生産量の多い製品には不向きである。また、搬送方向に長い製品では、透視像は常に製品の一部しか現れず、製品中での異物の存在位置の特定が困難となるという問題もある。
一方、後者の静止画を表示する装置では、動画表示の場合に比してコンベアによる搬送速度を速くしても、針や釘などの小さな異物を見つけるのは比較的容易であるが、このような装置であっても、搬送方向に長い製品では、表示器の画面に製品全体の透視像を表示するためには、表示倍率を小さくする必要が生じ、この場合、針や釘などの小さい異物を見つけるのが困難となる。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、検査の作業能率が高く、かつ、長い製品でも目視により確実に異物の有無等の判定を行うことができ、しかもその異物の製品中における存在位置を簡単に特定することのできるインライン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、本発明のインラインX線透視装置は、互いに対向配置されたX線源とX線ラインセンサと、これらのX線源とX線ラインセンサの間で被検査物を搬送するコンベアと、そのコンベアにより被検査物が上記X線源とX線ラインセンサ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線透視像を構築して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、被検査物の搬送方向に沿った長さを入力する入力手段と、上記コンベアの搬送速度を設定する設定手段と、上記入力手段により入力された被検査物の長さと、上記設定手段により設定されているコンベアの搬送速度から、被検査物が上記表示器の画面に収まるように、上記ラインセンサのスキャンインターバルを算出する算出手段と、その算出されたスキャンインターバルで上記X線ラインセンサをスキャンさせる制御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、被検査物が上記X線源とX線ラインセンサの間に到達したことを検知する検知手段を備え、上記表示手段は、その検知信号を起点として、被検査物が上記X線ラインセンサ上を通過している間、X線ラインセンサからのX線透視データを記憶し、被検査物が通過し終えた時点以降に被検査物のX線透視像を表示する構成(請求項2)を採用することができる。
また、本発明においては、上記表示器に表示されるX線透視像が切り換わるごとに、その旨を報知する報知手段を備えている構成(請求項3)を好適に採用することができる。
本発明は、被検査物のX線透視像を静止画像で表示するとともに、X線ラインセンサのスキャンインターバルを、入力された被検査物の搬送方向長さと搬送速度に基づく演算により、搬送方向に長い被検査物でもそのX線透視像が表示器の表示画面内に収まるようにすることで、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線ラインセンサの配設位置に搬送されてきたことを検知手段で検知し、X線ラインセンサのスキャンにより取り込まれるX線透過データが1フレーム分だけ揃うごとに被検査物のX線透視像を静止画像で表示する点は先に述べた従来の静止画像の表示方式と同じであるが、本発明では、被検査物の搬送方向長さと搬送速度に応じて、X線ラインセンサのスキャンインターバルを変化させる。そのスキャンインターバルは、被検査物のX線透視像が表示器の画面内に収まるインターバルとする。
ここで、通常の表示(縦横比が1:1の表示)を行っている状態で、X線ラインセンサのスキャンインターバルだけを例えば長くすると、X線透視像は搬送方向に圧縮された像となる。本発明においては、表示器に表示する被検査物のX線透視像は、搬送方向長さと搬送速度に応じてスキャンインターバルを適宜に決定することにより搬送方向への倍率が変更され、長い製品でも表示器の画面内に収める。
このような表示の仕方によれば、X線透視像は静止画像であるが故に小さな異物でも見つけやすく、しかも、搬送方向に長い被検査物であっても、その方向の像は圧縮されるが、それに直交する方向は通常通りの倍率で行われるため、透視像の全体の表示倍率を縮小する場合に比して、異物の混入の有無の判定が容易となる。そして、被検査物は搬送方向に長くてもその全体の透視像が表示されるため、異物の存在位置の特定が容易となる。
また、静止画像で表示される被検査物のX線透視像は、先の被検査物から後のものに切り換わったのか否かが判りにくく、従って請求項2に係る発明のように、X線透視像が切り換わるごとに例えばブザー等によりその旨を報知することで、検査員は被検査物が変わったことを確実に知ることができる。
本発明によれば、搬送方向に長い製品でも、その全体のX線透視像を静止画像で1画面上に表示するので、X線透視像を用いた目視検査において、針や釘などの小さな異物を見つけやすいく、しかも、被検査物が搬送方向に長い場合でも、その長さの入力によりX線ラインセンサのスキャンインターバルが設定変更されて、透視像が同方向に圧縮された状態で、表示器にその全体の透視像が表示されるので、異物の存在位置を簡単に特定することができる。
また、請求項3に係る発明によれば、被検査物のX線透視像が変わるごとにその旨が報知されるので、検査員は被検査物が変わったことを確実に知ることができ、視検査結果の対象である被検査物を誤る虞をなくすることができる。
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。また、図2は図1の機械的構成を搬送方向から見た図である。
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。また、図2は図1の機械的構成を搬送方向から見た図である。
被検査物Wは、コンベア1によって図中矢印で示す向きに搬送される。コンベア1による搬送路上に、X線源2とX線ラインセンサ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)等によりファンビーム状に形成されるとともに、X線ラインセンサ3はそのX線の広がり方向に画素が並ぶように配置されており、被検査物Wがこれらの間を通過する際にそのX線透過データがX線ラインセンサ3に入射する。なお、X線源2とX線ラインセンサ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光電スイッチ4が設けられており、この光電スイッチ4の配設位置を被検査物Wが通過することによって検知信号が出力される。この光電スイッチ4の配設位置は、被検査物Wの先端がX線源2とX線ラインセンサ3の間に達する直前の位置である。
X線ラインセンサ3は、制御部5から供給されるラインパルスに同期してスキャンし、1ライン分の画像データを出力する。その画像データは、キャプチャーボード等の画像データ取込み回路6を介して2つのフレームメモリ7a,7bのいずれかに格納される。このフレームメモリ7a,7bは、制御部5による制御のもとに後述するようにフレームデータを交互に記憶する。つまり、1つの被検査物Wのフレームデータを例えば一方のフレームメモリ7aに記憶すれば、次の被検査物Wのフレームデータは他方のフレームメモリ7bに記憶する。各フレームメモリ7a,7bに一式のフレームデータが格納されるごとに、その内容は制御部5により制御される表示切り換えスイッチ8を介して表示器9に表示される。
制御部5は、上記したX線ラインセンサ3、フレームメモリ7a,7bおよび表示切り換えスイッチ8のほか、コンベア1およびX線源2をも制御下に置いていている。この制御部5には操作部10が接続されており、この操作部10によって、コンベア1による搬送速度を設定することができ、また、被検査物Wの搬送方向長さを入力することにより、被検査物Wの搬送方向長さが長くても、そのX線透視像が表示器9の画面一杯に収まるように、X線ラインセンサ3のスキャンインターバルが以下に示すように自動的に設定される。また、制御部5には画像の切り換わり時にその旨を報知するためのブザー11が接続されている。
次に、以上の実施の形態の動作をその使用方法とともに述べる。
操作部10の操作によりコンベア1による搬送速度Vを設定する一方、被検査物Wの搬送方向長さLを入力する。制御部5では、これらの値VとLを用いてX線ラインセンサ3のスキャンインターバルを算出する。その算出方法の例を示すと、X線ラインセンサ3として、0.5mmピッチで1024画素のものを用いているとし、このX線ラインセンサ3の出力により、1024×1024の画像を得る場合、コンベア1の搬送速度が10m/minとして、被検査物の搬送方向長さが512mmである場合に、そのX線透視像が表示器9の1画面一杯に収まる時間を基本時間t0 とする。すなわち、
基本時間t0 =(512[mm]/1024)/(10000/60)[mm/s]=3msである。
操作部10の操作によりコンベア1による搬送速度Vを設定する一方、被検査物Wの搬送方向長さLを入力する。制御部5では、これらの値VとLを用いてX線ラインセンサ3のスキャンインターバルを算出する。その算出方法の例を示すと、X線ラインセンサ3として、0.5mmピッチで1024画素のものを用いているとし、このX線ラインセンサ3の出力により、1024×1024の画像を得る場合、コンベア1の搬送速度が10m/minとして、被検査物の搬送方向長さが512mmである場合に、そのX線透視像が表示器9の1画面一杯に収まる時間を基本時間t0 とする。すなわち、
基本時間t0 =(512[mm]/1024)/(10000/60)[mm/s]=3msである。
設定された搬送速度Vと入力された被検査物Wの搬送方向長さLから、スキャンインターバルtを
t=(V/10)×(L/512)×t0
によって算出する。この求められたスキャンインターバルtの間隔で、X線ラインセンサ3に対してラインパルス信号を供給し、そのパルスごとにでスキャンさせる。
t=(V/10)×(L/512)×t0
によって算出する。この求められたスキャンインターバルtの間隔で、X線ラインセンサ3に対してラインパルス信号を供給し、そのパルスごとにでスキャンさせる。
図3に装置動作を表すタイムチャートを示す。コンベア1により被検査物Wを搬送してX線源1とX線ラインセンサ3の配設位置に近づくと、まず、光電スイッチ4が被検査物Wを検知し、製品通過信号がONとなる。図3では、この最初の被検査物Wを製品0として表している。制御部5では、この製品通過信号の立ち上がりと同時に画像取り込み信号aを立ち上げる。この画像取り込み信号aは、2つのフレームメモリ7a,7bのうち、フレームメモリ7aにデータを取り込む信号であり、X線ラインセンサ3のスキャン動作により得られる1列分のX線透過データが順次このフレームメモリ7aに取り込まれていく。画像取り込み信号aの継続時間は(L/512)/(V/10)であり、この画像取り込み信号aの終了時点でフレームメモリ7aに1フレーム分のデータが揃うことになり、その終了と同時に表示器9にX線透視像が表示される。このとき、ブザー11に駆動信号を発してブザーを鳴らす。
やがて次の被検査物W(製品1)がコンベア1により搬送されてくると、上記と同様に光電スイッチ4の出力に基づく製品通過信号が立ち上がり、画像取り込み信号bを立ち上げる。このこの画像取り込み信号bは、フレームメモリ7bにデータを取り込む信号であり、X線ラインセンサ3のスキャン動作により得られる1列分のデータが順次フレームメモリ7bに取り込まれていく。この画像取り込み信号bの継続時間は上記の画像取り込み信号aと同じであり、この画像取り込み信号bが終了して1フレーム分のX線透過データが揃った時点で、フレームメモリ7bに内の画像データがスイッチ8を介して表示器9に表示され、同時にブザー11を鳴らす。
以上の動作を繰り返し、コンベア1上を搬送されてくる被検査物WがX線源2とX線ラインセンサ3の配設位置を通過するごとに、そのX線透視像が静止画像で順次表示されていき、画像が切り換わるごとにブザー11が鳴る。そして、以上の実施の形態において特に注目すべき点は、X線ラインセンサ3のスキャンインターバルtを上記した計算によって求めることにより、搬送方向に長い被検査物Wであっても、そのX線透視画像が表示器9の画面上に欠けることなくその全体の静止画像が表示される点である。
すなわち、図4に示すような被検査物Wの透視を行う場合、上記のように搬送速度Vと被検査物Wの搬送方向長さLを用いた計算により求められたX線ラインセンサ3のスキャンインターバルのもとにX線透過データを取り込んで表示したX線透視像は、図5(A)に示す通り、搬送方向への倍率のみが小さくされて同方向に圧縮された全体像となる。これに対し、縦横の倍率を同じのまま、全体像を表示しようとして全体の倍率を小さくすると、同図(B)に示す通りとなって目視検査を行う場合に異物の混入の有無等を判定しにくくなる、また、通常の倍率のままの表示では、同図(C)に示すように、全体像が表示されず目視検査を行うことができない。
従来の動画方式の表示を行う装置において、搬送方向長さが350mmの製品内に釘や針などの小さい異物を見つけるために、これを2m/minの搬送速度で製品間隔350mmで検査する必要があったのに対し、本発明の実施の形態では、同等の検査を行うに当たり、搬送速度12m/minで製品間隔1150mmで検査できることが判明した。処理量で比較すると、従来2.6個/minであったのに対し、本発明の実施の形態では8個/minとすることができ、能率を3倍程度に向上させることができた。また、製品間隔を長くとれるので、NGと判定された製品の選別の間違いも少なくなるという利点がある。
1 コンベア
2 X線源
3 X線ラインセンサ
4 光電スイッチ
5 制御部
6 画像データ取込み回路
7a,7b フレームメモリ
8 表示切り換えスイッチ
9 表示器
10 操作部
11 ブザー
W 被検査物
2 X線源
3 X線ラインセンサ
4 光電スイッチ
5 制御部
6 画像データ取込み回路
7a,7b フレームメモリ
8 表示切り換えスイッチ
9 表示器
10 操作部
11 ブザー
W 被検査物
Claims (3)
- 互いに対向配置されたX線源とX線ラインセンサと、これらのX線源とX線ラインセンサの間で被検査物を搬送するコンベアと、そのコンベアにより被検査物が上記X線源とX線ラインセンサ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線透視像を構築して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、
被検査物の搬送方向に沿った長さを入力する入力手段と、上記コンベアの搬送速度を設定する設定手段と、上記入力手段により入力された被検査物の長さと、上記設定手段により設定されているコンベアの搬送速度から、被検査物が上記表示器の画面に収まるように、上記ラインセンサのスキャンインターバルを算出する算出手段と、その算出されたスキャンインターバルで上記X線ラインセンサをスキャンさせる制御手段を備えていることを特徴とするインラインX線透視装置。 - 被検査物が上記X線源とX線ラインセンサの間に到達したことを検知する検知手段を備え、上記表示手段は、その検知信号を起点として、被検査物が上記X線ラインセンサ上を通過している間、X線ラインセンサからのX線透視データを記憶し、被検査物が通過し終えた時点以降に被検査物のX線透視像を表示することを特徴とする請求項1に記載のインラインX線透視装置。
- 上記表示器に表示されるX線透視像が切り換わるごとに、その旨を報知する報知手段を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のインラインX線透視装置。
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