JP2010127655A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線カメラの撮像エリア内の劣化を均一にして、Ｘ線カメラの長寿命化やメンテナンス費用の低コスト化を図ることができるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】 保持テーブル２と、Ｘ線源１ａと、Ｘ線源制御部１ｂと、Ｘ線源１ａから撮像エリアに入射したＸ線によって透視画像を撮像するＸ線カメラ３と、透視画像に基づいて被検査物Ｋの状態を判別する異常・欠陥判別部４と、Ｘ線カメラ３を移動させて、Ｘ線カメラ３の撮像エリア内における被検査物Ｋの位置を移動させるカメラ駆動部５ａと、カメラ駆動部５ａによるＸ線カメラ３の移動制御を行うカメラ駆動制御部５ｂとを備え、カメラ駆動制御部５ｂは、保持テーブル２に保持された被検査物Ｋが入れ替わる毎に、カメラ駆動部５ａによってＸ線カメラ３を移動させて、Ｘ線カメラ３の撮像エリア内における今回の被検査物Ｋの位置を前回の被検査物とは異なる位置に移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関するものである。

従来、被検査物にＸ線を照射することにより被検査物の透視画像を取得し、当該透視画像を用いて被検査物中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別するＸ線検査装置がある（例えば、特許文献１参照）。このようなＸ線検査装置は、被検査物を保持テーブルに保持した状態で、Ｘ線源からＸ線を被検査物に照射する。そして、Ｘ線カメラが被検査物を透過したＸ線を検出し、この検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持つ透視画像を撮像する。
特開２００３−４２９７５号公報

Ｘ線カメラは、図１２に示すようにＸ線を検出可能なエリアである撮像エリアＡが予め決められており、この撮像エリア内にＣＣＤ素子等のＸ線検出素子が配置されている。そして、この撮像エリアＡ内における被検査物の位置は保持テーブルによって固定されており、被検査物を順次入れ替えながら、各被検査物の撮像を行う。

しかし、撮像エリアＡ内における被検査物の位置が固定されているため、撮像エリアＡにおいて被検査物がある領域Ｂ１はＸ線の透過量が少なくなり、撮像エリアＡにおいて被検査物がない領域Ｂ２はＸ線の透過量が多くなる。而して、被検査物がない領域Ｂ２は、撮像時には被検査物がある領域Ｂ１に比べて常に強いＸ線が照射されており、Ｘ線によるＸ線検出素子の劣化が速く進行してしまう。したがって、Ｘ線カメラの撮像エリアＡで劣化が進行した領域が一部分であり、他の領域は劣化が進行していない状態であっても、Ｘ線カメラを交換しなければならず、Ｘ線カメラの短寿命化やメンテナンス費用の高コスト化の要因となっていた。

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｘ線カメラの撮像エリア内の劣化を均一にして、Ｘ線カメラの長寿命化やメンテナンス費用の低コスト化を図ることができるＸ線検査装置を提供することにある。

請求項１の発明は、被検査物を保持する保持テーブルと、Ｘ線を被検査物に照射するＸ線源と、Ｘ線の照射タイミングを制御するＸ線源制御部と、Ｘ線源から被検査物を透過して撮像エリアに入射したＸ線によって透視画像を撮像するＸ線カメラと、透視画像に基づいて被検査物の状態を判別する状態判別部と、保持テーブルまたはＸ線カメラを移動させて、Ｘ線カメラの撮像エリア内における被検査物の位置を移動させる第１の駆動部と、第１の駆動部による保持テーブルまたはＸ線カメラの移動制御を行う第１の駆動制御部とを備え、第１の駆動制御部は、保持テーブルに保持された被検査物が入れ替わる毎に、第１の駆動部によって保持テーブルまたはＸ線カメラを移動させて、Ｘ線カメラの撮像エリア内における今回の被検査物の位置を前回の被検査物とは異なる位置に移動させることを特徴とする。

この発明によれば、Ｘ線カメラの撮像エリア内の劣化を均一にして、Ｘ線カメラの長寿命化やメンテナンス費用の低コスト化を図ることができる。

請求項２の発明は、請求項１において、前記第１の駆動制御部は、被検査物が所定の複数回入れ替わった場合に、各回における撮像エリア内の被検査物の位置を併せた領域が撮像エリアの全領域に略一致するように、前記第１の駆動部によって保持テーブルまたはＸ線カメラを移動させることを特徴とする。

この発明によれば、被検査物の交換回数が増えるにつれて、Ｘ線カメラの撮像エリアにおける被検査物有領域が、撮像エリアの全領域で均一に存在することになる。したがって、Ｘ線カメラがＸ線によって劣化する度合も、撮像エリアの全領域で均一になり、Ｘ線カメラの長寿命化やメンテナンス費用の低コスト化を図ることができる。

請求項３の発明は、請求項１または２において、前記Ｘ線カメラが撮像した透視画像のデータを保存する画像メモリと、透視画像のデータに基づいてＸ線カメラの感度劣化度を演算する感度劣化演算部と、感度劣化度に基づいて被検査物の状態を判別するための状態判別閾値を演算する閾値演算部とを備え、前記状態判別部は、閾値演算部が演算した状態判別閾値を透視画像に適用して被検査物の状態を判別することを特徴とする。

この発明によれば、状態判別閾値は、Ｘ線カメラの感度の低下に応じて最適値に調整されており、Ｘ線カメラの感度低下による被検査物の状態判別の精度悪化を防止でき、被検査物中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を精度よく判別することができる。

請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記Ｘ線カメラが撮像した透視画像のデータを保存する画像メモリと、透視画像のデータに基づいてＸ線カメラの感度劣化度を演算する感度劣化演算部と、感度劣化度と警報出力閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて警報出力の要否を判定する警報判定部と、警報判定部の判定結果に基づいて警報報知する報知部とを備え、警報判定部は、感度劣化度が警報出力閾値を超えれば報知部による警報報知を行うことを特徴とする。

この発明によれば、報知部の警報報知によってＸ線カメラの劣化を認識可能であり、Ｘ線カメラの交換または保守を行って、被検査物中の異物の有無や、異常・欠陥の有無の判別精度を維持することができる。

請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、複数のＸ線カメラと、当該複数のＸ線カメラからいずれかのＸ線カメラを所定の撮像位置に移動させる第２の駆動部と、第２の駆動部によるＸ線カメラの移動制御を行う第２の駆動制御部と、当該複数のＸ線カメラから前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラのみを動作させるカメラ切替部と、前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラが撮像した透視画像のデータを保存する画像メモリと、透視画像のデータに基づいて前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラの感度劣化度を演算する感度劣化演算部と、感度劣化度に基づいて前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラを交換するか否かを判定するカメラ交換判定部とを備え、カメラ交換判定部がＸ線カメラを交換すると判定した場合、第２の駆動制御部は、複数のＸ線カメラから透視画像の撮像に用いる次のＸ線カメラを選択し、当該選択したＸ線カメラを前記所定の撮像位置に移動させることを特徴とする。

この発明によれば、劣化したＸ線カメラを交換することによって、感度が良好な撮像処理を続行でき、被検査物中の異物の有無や、異常・欠陥の有無の判別精度を維持することができる。

以上説明したように、本発明では、Ｘ線カメラの撮像エリア内の劣化を均一にして、Ｘ線カメラの長寿命化やメンテナンス費用の低コスト化を図ることができるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
本実施形態のＸ線検査装置は、図１にブロック構成を示し、図２（ａ）（ｂ）には正面から見た概略構成、側面から見た概略構成を各々示しており、Ｘ線源１ａおよびＸ線源制御部１ｂと、保持テーブル２と、Ｘ線カメラ３と、異常・欠陥判別部４と、カメラ駆動部５ａ（第１の駆動部）およびカメラ駆動制御部５ｂ（第１の駆動制御部）と、表示部６とで構成され、保持テーブル２上に被検査物Ｋが保持、固定されている。

Ｘ線源１ａは、保持テーブル２上に被検査物Ｋに対して上方からＸ線を照射し、Ｘ線源制御部１ｂは、Ｘ線源１ａがＸ線を照射するタイミングを制御する。

Ｘ線カメラ３は、Ｘ線撮像を行うエリアカメラで構成されており、保持テーブル２の下方に配置され、保持テーブル２を挟んでＸ線源１ａに対して上下方向に対向している。そして、Ｘ線源１ａが被検査物ＫにＸ線を照射すると、Ｘ線カメラ３は、保持テーブル２および被検査物Ｋを透過したＸ線を検出し、この検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持つ透視画像を撮像し、透視画像データを異常・欠陥判別部４へ出力する。

異常・欠陥判別部４は、透視画像データに２値化処理を施し、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別して、表示部６が判別結果を表示する。なお、この２値化処理を用いた異物の有無や、異常・欠陥の有無の検査方法については周知であり、詳細な説明は省略する。

カメラ駆動部５ａは、モータ等を具備してＸ線カメラ３を前後左右に移動させる２軸の駆動手段であり、カメラ駆動制御部５ｂは、カメラ駆動部５ａの動作を制御して、Ｘ線カメラ３の位置を調整する。

そして、カメラ駆動制御部５ｂは、撮像対象である被検査物Ｋが入れ替わる毎にカメラ駆動部５ａを制御して、Ｘ線カメラ３を前後左右に移動させることで、Ｘ線カメラ３の撮像エリアＡにおいて被検査物Ｋがある領域Ｂ１（以降、被検査物有領域Ｂ１と称す）を移動させる。被検査物Ｋの入れ替わりを検知する手段は、保持テーブル２に図示しないリミットスイッチや光電管等のセンサを設けて、被検査物の載置、撤去を検知する構成や、または作業者が被検査物Ｋを入れ替える毎に図示しない操作部を操作することで実現可能である。

カメラ駆動制御部５ｂによるカメラ駆動部５ａの制御は、図３に示すように、Ｘ線カメラ３の撮像エリアＡにおいて、被検査物有領域Ｂ１が撮像エリアＡの一端から他端方向へ移動し、一筆書きの態様で一端から他端方向へ折り返しながら撮像エリアＡの全領域に亘って順次移動し、撮像エリアＡにおける前回の被検査物有領域Ｂ１’と今回の被検査物有領域Ｂ１とが異なる位置になる。一回の移動量は、今回の被検査物有領域Ｂ１が、前回の被検査物有領域Ｂ１’に隣接するように設定されており、図３の例では、被検査物有領域Ｂ１が１６回移動すれば、全１６回における被検査物領域Ｂ１を併せた領域が撮像エリアＡの全領域に略一致する。すなわち、被検査物Ｋの交換回数が増えて、被検査物有領域Ｂ１の移動回数が増加するにつれて、Ｘ線カメラ３の撮像エリアＡにおける被検査物有領域Ｂ１が、撮像エリアＡの全領域で均一に存在することになる。したがって、Ｘ線カメラ３のＸ線検出素子がＸ線によって劣化する度合も、撮像エリアＡの全領域で均一になり、Ｘ線カメラ３の長寿命化やメンテナンス費用の低コスト化を図ることができる。

（実施形態２）
本実施形態のＸ線検査装置は、図４にブロック構成を示し、図５（ａ）（ｂ）には正面から見た概略構成、側面から見た概略構成を各々示しており、Ｘ線源１ａおよびＸ線源制御部１ｂと、保持テーブル２と、Ｘ線カメラ３と、異常・欠陥判別部４と、テーブル駆動部７ａ（第１の駆動部）およびテーブル駆動制御部７ｂ（第１の駆動制御部）とで構成され、保持テーブル２上に被検査物Ｋが保持、固定されている。

Ｘ線源１ａは、保持テーブル２上に被検査物Ｋに対して上方からＸ線を照射し、Ｘ線源制御部１ｂは、Ｘ線源１ａがＸ線を照射するタイミングを制御する。

Ｘ線カメラ３は、保持テーブル２の下方に配置され、保持テーブル２を挟んでＸ線源１ａに対して上下方向に対向している。そして、Ｘ線源１ａが被検査物ＫにＸ線を照射すると、Ｘ線カメラ３は、保持テーブル２および被検査物Ｋを透過したＸ線を検出し、この検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持つ透視画像を撮像し、透視画像データを異常・欠陥判別部４へ出力する。

異常・欠陥判別部４は、透視画像データに２値化処理を施し、被検査物中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別して、表示部６が判別結果を表示する。なお、この２値化処理を用いた異物の有無や、異常・欠陥の有無の検査方法については周知であり、詳細な説明は省略する。

テーブル駆動部７ａは、モータ等を具備して保持テーブル２を前後左右に移動させる２軸の駆動手段であり、テーブル駆動制御部７ｂは、テーブル駆動部７ａの動作を制御して、保持テーブル２の位置を調整する。

そして、テーブル駆動制御部７ｂは、撮像対象である被検査物Ｋが入れ替わる毎にテーブル駆動部７ａを制御して、保持テーブル２を前後左右に移動させることで、Ｘ線カメラ３の撮像エリアＡにおいて被検査物有領域Ｂ１を移動させる。被検査物Ｋの入れ替わりを検知する手段は、保持テーブル２に図示しないリミットスイッチや光電管等のセンサを設けて、被検査物の載置、撤去を検知する構成や、または作業者が被検査物Ｋを入れ替える毎に図示しない操作部を操作することで実現可能である。

テーブル駆動制御部７ｂによるテーブル駆動部７ａの制御は、実施形態１と同様に図３に示される。すなわち、被検査物Ｋの交換回数が増えて、被検査物有領域Ｂ１の移動回数が増加するにつれて、Ｘ線カメラ３の撮像エリアＡにおける被検査物有領域Ｂ１が、撮像エリアＡの全領域で均一に存在することになる。したがって、Ｘ線カメラ３のＸ線検出素子がＸ線によって劣化する度合も、撮像エリアＡの全領域で均一になり、Ｘ線カメラ３の長寿命化やメンテナンス費用の低コスト化を図ることができる。

（実施形態３）
本実施形態では、実施形態１または２の異常・欠陥判別部４の動作について説明する。図６は、異常・欠陥判別部４の構成を示し、画像メモリ４ａと、平均濃淡初期値メモリ４ｂと、感度劣化演算部４ｃと、異物検出初期閾値メモリ４ｄと、異物検出閾値演算部４ｅと、状態判別部４ｆとを備える。

そして、保持テーブル２上の被検査物Ｋを順次入れ替えながらＸ線カメラ３がＸ線撮像を行い、その透視画像データを画像メモリ４ａに格納する。この透視画像データは濃淡画像であり、状態判別部４ｆは、画像メモリ４ａに格納された透視画像データの各画素の濃度を異物検出閾値Ｌ１（状態判別閾値）と比較して、透視画像データを２値化した２値画像データを生成する。そして、この２値画像データを用いて、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別する。

しかしながら、Ｘ線カメラ３の感度は撮像回数が増大するにつれて、Ｘ線照射等の影響によって低下する。すなわち、新しいＸ線カメラ３を用いる場合と、古いＸ線カメラ３を用いる場合とでは、透視画像データの各画素の濃度が異なるため、上記２値化処理に用いる異物検出閾値Ｌ１を一定値に固定すると、Ｘ線カメラ３の感度低下によって２値化処理の精度も悪化してしまう。

そこで、本実施形態では、Ｘ線カメラ３の感度低下に応じて、異物検出閾値Ｌ１を最適値に調整することで、Ｘ線カメラ３の感度低下による２値化処理の精度悪化を防止しており、以下、異物検出閾値Ｌ１の最適値調整について説明する。

まず、新しいＸ線カメラ３を用いるとき、最初に被検査物Ｋを保持テーブル２に載置しない状態でＸ線撮像を行い、その透視画像データを画像メモリ４ａに格納する。感度劣化演算部４ｃは、画像メモリ４ａに格納した透視画像データに基づいて、撮像画像の平均濃淡初期値Ｐ０を算出する。

ここで図７に示すように、撮像エリアＡの画素数を、Ｘ軸方向にＭ、Ｙ軸方向にＮの計Ｍ×Ｎとし、撮像エリアＡの各座標（Ｘ，Ｙ）における画像濃淡値をＰ（Ｘ，Ｙ）とすると、画像濃淡値Ｐ（Ｘ，Ｙ）の平均である平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）は、下記数１で表される。

そして、上記のように新しいＸ線カメラ３を用いて被検査物Ｋを保持テーブル２に載置しない状態でＸ線撮像を行った後、感度劣化演算部４ｃは、その透視画像データから算出した平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）を平均濃淡初期値Ｐ０として、平均濃淡初期値メモリ４ｂに格納する。

以降は、保持テーブル２上の被検査物Ｋを順次入れ替えながらＸ線カメラ３がＸ線撮像を行う。そして、異物検出初期閾値メモリ４ｄには予め定められた異物検出初期閾値Ｌ０が格納されており、状態判別部４ｆは、異物検出初期閾値Ｌ０を異物検出閾値Ｌ１に設定した後に、画像メモリ４ａに格納された透視画像データの各画素の濃度を、異物検出閾値Ｌ１と比較して、透視画像データを２値化した２値画像データを生成する。そして、この２値画像データを用いて、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別し、表示部６が判別結果を表示する。

そして、感度劣化演算部４ｃは、図示しないタイマ回路を内蔵しており、タイマ回路の計時出力によって、前回の平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）を算出してから一定時間が経過したと判断すると、平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）の測定を作業者に促すための報知を行う。報知動作は、ブザー等のアラーム音による音声報知や、ＬＥＤ素子等による点灯／点滅報知によって、作業者に平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）の測定を促す。すなわち、感度劣化演算部４ｃは、一定時間毎に上記平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）を算出するのである。

そして、再び被検査物Ｋを保持テーブル２に載置しない状態でＸ線カメラ３がＸ線撮像を行った後、感度劣化演算部４ｃは、その透視画像データから平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）を算出する。そして、そのときの平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）をＰ１とすると、Ｘ線カメラ３の感度劣化度Ｇは、平均濃淡初期値Ｐ０と平均濃淡値Ｐ１を用いて下記数２で表され、感度劣化演算部４ｃは、数２に基づく感度劣化度Ｇの算出結果を、異物検出閾値演算部４ｅへ出力する。Ｘ線カメラ３の感度は撮像回数が増大するにつれて、Ｘ線照射等の影響によって低下するので、Ｐ１＜Ｐ０となり、感度劣化度Ｇは１から徐々に低下する。

そして、異物検出初期閾値メモリ４ｄには予め定められた異物検出初期閾値Ｌ０が格納されており、異物検出閾値演算部４ｅは、感度劣化度Ｇの算出結果と異物検出初期閾値Ｌ０とを用いて、下記数３に基づいて異物検出閾値Ｌ１を算出する。感度劣化度Ｇは、撮像回数が増大するにつれて１から徐々に低下するので、異物検出閾値Ｌ１も徐々に小さくなる。

以降は、保持テーブル２上の被検査物Ｋを順次入れ替えながらＸ線カメラ３がＸ線撮像を行い、異物検出閾値演算部４ｅが異物検出閾値Ｌ１を一定時間毎に更新する。そして、状態判別部４ｆは、画像メモリ４ａに格納された透視画像データの各画素の濃度を、異物検出閾値演算部４ｅが算出した異物検出閾値Ｌ１と比較して、透視画像データを２値化した２値画像データを生成する。そして、この２値画像データを用いて、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別し、表示部６が判別結果を表示する。したがって、異物検出閾値Ｌ１は、Ｘ線カメラ３の感度の低下に応じて上記のように一定時間毎に最適値に調整されており、Ｘ線カメラ３の感度低下による２値化処理の精度悪化を防止でき、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を精度よく判別することができる。

なお、他の構成は実施形態１または２と同様であり、説明は省略する。

（実施形態４）
本実施形態では、図８に示すように、実施形態３の異常・欠陥判別部４に、警報判定部４ｇ、感度劣化閾値メモリ４ｈを設け、さらには警報判定部４ｇの出力によって音声または視覚による警報報知を行う報知部８を備えたものである。

警報判定部４ｇは、Ｘ線カメラ３の劣化度合を判断し、警報報知の要否を判定するものである。具体的には、感度劣化演算部４ｃによる感度劣化度Ｇの算出結果を、感度劣化閾値メモリ４ｈに予め格納されている感度劣化閾値Ｒと比較する。感度劣化が進むにつれて感度劣化度Ｇは１から徐々に低下するが、感度劣化度Ｇが感度劣化閾値Ｒ以上であれば警報報知は行わない。一方、感度劣化度Ｇが感度劣化閾値Ｒを下回っておれば、Ｘ線カメラ３の感度は使用困難なレベルにまで劣化したとして、報知部８による警報報知を行う。なお、警報報知は、ブザー等のアラーム音による音声報知や、ＬＥＤ素子等による点灯／点滅報知によって、作業者にＸ線カメラ３の劣化を知らせる。

而して、作業者は、報知部８の警報報知によってＸ線カメラ３の劣化を認識可能であり、Ｘ線カメラ３の交換または保守を行って、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無の判別精度を維持することができる。

なお、他の構成は実施形態３と同様であり、説明は省略する。

（実施形態５）
本実施形態のＸ線検査装置は、図９にブロック構成を示し、図１０には正面から見た概略構成を示しており、実施形態４の構成に、２台のＸ線カメラ３（３１，３２）、カメラ駆動部９ａ（第２の駆動部）およびカメラ駆動制御部９ｂ（第２の駆動制御部）、カメラ切替部１０を備え、さらには異常・欠陥判別部４に、カメラ交換判定部４ｉを設けたものである。

カメラ駆動部９ａは、Ｘ線カメラ３１，３２を左右方向に所定距離離して取り付けたブラケット９１を左右方向に移動させる（図１０中の矢印方向）ことで、Ｘ線カメラ３１または３２を保持テーブル２に対向する撮像位置に移動させる。また、カメラ駆動部９ａは、Ｘ線カメラ３１，３２を同軸円上に例えば１８０度間隔で保持したブラケットを回転させることによって、Ｘ線カメラ３１または３２を保持テーブル２に対向する撮像位置に移動させる構成であってもよい。

カメラ駆動制御部９ｂは、カメラ駆動部９ａによるＸ線カメラ３１，３２の移動制御を行い、カメラ切替部１０は、Ｘ線カメラ３１，３２のうち、保持テーブル２に対向する撮像位置にあるＸ線カメラのみを動作させる。

カメラ交換判定部４ｉは、撮像位置にあるＸ線カメラ３の劣化度合を判断し、カメラ交換の要否を判定するものである。具体的には、感度劣化演算部４ｃによる感度劣化度Ｇの算出結果を、感度劣化閾値メモリ４ｈに予め格納されている感度劣化閾値Ｒと比較する。感度劣化が進むにつれて感度劣化度Ｇは１から徐々に低下するが、感度劣化度Ｇが感度劣化閾値Ｒ以上であればカメラ交換は行わない。一方、感度劣化度Ｇが感度劣化閾値Ｒを下回っておれば、撮像位置にあるＸ線カメラ３の感度は使用困難なレベルにまで劣化したとして、カメラ駆動制御部９ｂにカメラ交換を指示する。

カメラ交換判定部４ｉからカメラ交換を指示されたカメラ駆動制御部９ｂは、カメラ駆動部９ａを制御して、現在使用しているＸ線カメラ３を撮像位置外へ移動させて、新しいもう一つのＸ線カメラ３を撮像位置に移動させる。以降は、新しく撮像位置に移動したＸ線カメラ３を用いることで、感度が良好な撮像処理を続行でき、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無の判別精度を維持することができる。

以下、図１１のフローチャートを用いて、本実施形態のＸ線検査装置の動作を説明する。なお、２台のＸ線カメラ３１，３２のうち、Ｘ線カメラ３１が最初に撮像位置にセットされて撮像を行い、Ｘ線カメラ３２が予備カメラとなる。

まず、Ｘ線検査装置の最初の起動時、カメラ駆動制御部９ｂは、カメラ駆動部９ａによってＸ線カメラ３１を保持テーブル２に対向する撮像位置にセットし、カメラ切替部１０は、Ｘ線カメラ３１のみを動作させる。さらに、作業者の操作によって感度劣化閾値メモリ４ｈに異物検出初期閾値Ｌ０および感度劣化閾値Ｒが格納される（Ｓ１）、なお、異物検出初期閾値Ｌ０および感度劣化閾値Ｒは感度劣化閾値メモリ４ｈに予め格納されていてもよい。

そして、被検査物Ｋを保持テーブル２に載置しない状態でＸ線カメラ３１を用いてＸ線撮像を行い（Ｓ２）、その透視画像データを画像メモリ４ａに格納する。感度劣化演算部４ｃは、画像メモリ４ａに格納した透視画像データから上記数１を用いて算出した平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）を平均濃淡初期値Ｐ０として、平均濃淡初期値メモリ４ｂに格納する（Ｓ３）。次に、感度劣化演算部４ｃが、現在の平均濃淡値Ｐ１に平均濃淡初期値Ｐ０を設定し、異物検出閾値演算部４ｅが、状態判別部４ｆで用いる異物検出閾値Ｌ１に異物検出初期閾値Ｌ０を設定する（Ｓ４）。

以降は、保持テーブル２上の被検査物Ｋを順次入れ替えながらＸ線撮像を行うのであるが、感度劣化演算部４ｃは、図示しないタイマ回路を内蔵しており、タイマ回路の計時出力によって、前回の平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）を算出してから一定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ５）。前回の平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）から一定時間が経過していない場合、実施形態１のカメラ駆動制御部５ｂによるカメラ駆動部５ａの制御、または実施形態２のテーブル駆動制御部７ｂによるテーブル駆動部７ａの制御によって、Ｘ線カメラ３１の撮像エリアＡにおける被検査物有領域Ｂ１の位置を決定する（Ｓ１１）。

そして、Ｘ線カメラ３１が撮像した後、状態判別部４ｆは、画像メモリ４ａに格納された透視画像データの各画素の濃度を、異物検出閾値Ｌ１（＝Ｌ０）と比較して、透視画像データを２値化した２値画像データを生成する。次に、この２値画像データを用いて、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別し、表示部６が判別結果を表示し（Ｓ１２）、検査終了であれば処理を終了し、検査続行であればステップＳ５に戻る（Ｓ１３）。

一方、ステップＳ５において、前回の平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）から一定時間が経過している場合、実施形態３と同様に平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）の測定を作業者に促すための報知を行い、再び被検査物Ｋを保持テーブル２に載置しない状態でＸ線撮像を行う（Ｓ６）。そして、感度劣化演算部４ｃは、その透視画像データから平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）を算出して、そのときの平均濃淡値Ｐａｖ（Ｘ，Ｙ）をＰ１とし（Ｓ７）、さらに平均濃淡初期値Ｐ０と平均濃淡値Ｐ１とを用いて、上記数２に基づいてＸ線カメラ３１の感度劣化度Ｇを算出する（Ｓ８）。

そして、警報判定部４ｇおよびカメラ交換判定部４ｉは、感度劣化演算部４ｃによる感度劣化度Ｇの算出結果を、感度劣化閾値メモリ４ｈに格納されている感度劣化閾値Ｒと比較する（Ｓ９）。感度劣化が進むにつれて感度劣化度Ｇは１から徐々に低下するが、感度劣化度Ｇが感度劣化閾値Ｒ以上であれば警報報知およびカメラ交換を行わず、異物検出閾値演算部４ｅは、感度劣化度Ｇの算出結果と異物検出初期閾値Ｌ０とを用いて、上記数３に基づいて異物検出閾値Ｌ１を算出する（Ｓ１０）。

以降は、被検査物Ｋを保持テーブル２に保持させた状態で、実施形態１のカメラ駆動制御部５ｂによるカメラ駆動部５ａの制御、または実施形態２のテーブル駆動制御部７ｂによるテーブル駆動部７ａの制御によって、Ｘ線カメラ３１の撮像エリアＡにおける被検査物有領域Ｂ１の位置を決定する（Ｓ１１）。

そして、状態判別部４ｆは、画像メモリ４ａに格納された透視画像データの各画素の濃度を、ステップＳ１０で算出した異物検出閾値Ｌ１と比較して、透視画像データを２値化した２値画像データを生成する。次に、この２値画像データを用いて、被検査物Ｋ中の異物の有無や、異常・欠陥の有無を判別し、表示部６が判別結果を表示し（Ｓ１２）、検査終了であれば処理を終了し、検査続行であればステップＳ５に戻る（Ｓ１３）。

また、ステップＳ９において、感度劣化度Ｇが感度劣化閾値Ｒを下回っておれば、警報判定部４ｇは、撮像位置にあるＸ線カメラ３１の感度は使用困難なレベルにまで劣化したとして、報知部８からアラーム音を発して警報報知を行う（Ｓ１４）。

さらに、ステップＳ９において、感度劣化度Ｇが感度劣化閾値Ｒを下回っておれば、カメラ交換判定部４ｉは、撮像位置にあるＸ線カメラ３１の感度は使用困難なレベルにまで劣化したとして、カメラ駆動制御部９ｂにカメラ交換を指示する。カメラ交換判定部４ｉからカメラ交換を指示されたカメラ駆動制御部９ｂは、カメラ駆動部９ａを制御してブラケット９１を移動させることで、現在使用しているＸ線カメラ３１を撮像位置外へ移動させて、予備のＸ線カメラ３２を撮像位置に移動させる。そして、カメラ切替部１０は、Ｘ線カメラ３２のみを動作させる（Ｓ１５）。

以降はステップＳ２に戻って、新しく撮像位置に移動した予備のＸ線カメラ３２をＸ線撮像に用いることで、感度が良好な撮像処理を続行することができる。

実施形態１のＸ線検査装置のブロック構成を示す図である。 （ａ）（ｂ）同上の正面から見た概略構成、側面から見た概略構成を各々示す図である。 同上の撮像エリアにおける被検査物有領域の移動を示す図である。 実施形態２のＸ線検査装置のブロック構成を示す図である。 （ａ）（ｂ）同上の正面から見た概略構成、側面から見た概略構成を各々示す図である。 実施形態３のＸ線検査装置のブロック構成を示す図である。 同上の撮像エリアの画素構成を示す図である。 実施形態４のＸ線検査装置のブロック構成を示す図である。 実施形態５のＸ線検査装置のブロック構成を示す図である。 同上の正面から見た概略構成を示す図である。 同上の動作フローチャートを示す図である。 従来の撮像エリアを示す図である。

符号の説明

１ａ Ｘ線源
１ｂ Ｘ線源制御部
２ 保持テーブル
３ Ｘ線カメラ
４ 異常・欠陥判別部
５ａ カメラ駆動部
５ｂ カメラ駆動制御部
６ 表示部

Claims (5)

1. 被検査物を保持する保持テーブルと、Ｘ線を被検査物に照射するＸ線源と、Ｘ線の照射タイミングを制御するＸ線源制御部と、Ｘ線源から被検査物を透過して撮像エリアに入射したＸ線によって透視画像を撮像するＸ線カメラと、透視画像に基づいて被検査物の状態を判別する状態判別部と、保持テーブルまたはＸ線カメラを移動させて、Ｘ線カメラの撮像エリア内における被検査物の位置を移動させる第１の駆動部と、第１の駆動部による保持テーブルまたはＸ線カメラの移動制御を行う第１の駆動制御部とを備え、
   第１の駆動制御部は、保持テーブルに保持された被検査物が入れ替わる毎に、第１の駆動部によって保持テーブルまたはＸ線カメラを移動させて、Ｘ線カメラの撮像エリア内における今回の被検査物の位置を前回の被検査物とは異なる位置に移動させる
   ことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記第１の駆動制御部は、被検査物が所定の複数回入れ替わった場合に、各回における撮像エリア内の被検査物の位置を併せた領域が撮像エリアの全領域に略一致するように、前記第１の駆動部によって保持テーブルまたはＸ線カメラを移動させることを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
3. 前記Ｘ線カメラが撮像した透視画像のデータを保存する画像メモリと、透視画像のデータに基づいてＸ線カメラの感度劣化度を演算する感度劣化演算部と、感度劣化度に基づいて被検査物の状態を判別するための状態判別閾値を演算する閾値演算部とを備え、前記状態判別部は、閾値演算部が演算した状態判別閾値を透視画像に適用して被検査物の状態を判別することを特徴とする請求項１または２記載のＸ線検査装置。
4. 前記Ｘ線カメラが撮像した透視画像のデータを保存する画像メモリと、透視画像のデータに基づいてＸ線カメラの感度劣化度を演算する感度劣化演算部と、感度劣化度と警報出力閾値とを比較し、当該比較結果に基づいて警報出力の要否を判定する警報判定部と、警報判定部の判定結果に基づいて警報報知する報知部とを備え、警報判定部は、感度劣化度が警報出力閾値を超えれば報知部による警報報知を行うことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のＸ線検査装置。
5. 複数のＸ線カメラと、当該複数のＸ線カメラからいずれかのＸ線カメラを所定の撮像位置に移動させる第２の駆動部と、第２の駆動部によるＸ線カメラの移動制御を行う第２の駆動制御部と、当該複数のＸ線カメラから前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラのみを動作させるカメラ切替部と、前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラが撮像した透視画像のデータを保存する画像メモリと、透視画像のデータに基づいて前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラの感度劣化度を演算する感度劣化演算部と、感度劣化度に基づいて前記所定の撮像位置にあるＸ線カメラを交換するか否かを判定するカメラ交換判定部とを備え、カメラ交換判定部がＸ線カメラを交換すると判定した場合、第２の駆動制御部は、複数のＸ線カメラから透視画像の撮像に用いる次のＸ線カメラを選択し、当該選択したＸ線カメラを前記所定の撮像位置に移動させることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載のＸ線検査装置。

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