JP2010210409A - X-ray foreign matter detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、肉、魚、加工食品、医薬品等の被検査物中に混入した異物を検出するX線異物検出装置に関し、特に、X線発生器から照射されて被検査物を透過したX線をX線検出器により検出して異物を検出するX線異物検出装置に関するものである。 The present invention relates to an X-ray foreign matter detection apparatus for detecting foreign matter mixed in a test object such as meat, fish, processed food, and pharmaceuticals, and in particular, X-rays irradiated from an X-ray generator and transmitted through the test object. The present invention relates to an X-ray foreign object detection device that detects a foreign object by detecting an X-ray with a X-ray detector.
一般に、X線異物検出装置は、搬送路上を所定間隔で順次搬送されてくる各品種の被検査物(例えば、肉、魚、加工食品、医薬品など)にX線発生器からX線を照射し、この照射したX線の透過量から被検査物中に金属、ガラス、石、骨などの異物が混入しているか否かや被検査物の欠品などを検査するようになっている。 In general, an X-ray foreign object detection apparatus irradiates X-rays from X-ray generators on various types of inspection objects (for example, meat, fish, processed foods, pharmaceuticals, etc.) that are sequentially conveyed on a conveyance path at predetermined intervals. The inspection object is inspected for foreign substances such as metal, glass, stones, and bones, and a lack of the inspection object, based on the amount of transmitted X-rays.
従来、この種のX線異物検出装置では、X線の照射に伴って被検査物を透過するX線を検出するX線検出器として、アレイ状のラインセンサを用いている。ラインセンサは、搬送される被検査物の搬送方向の平面上で搬送方向と直交する方向に複数の検出素子が一直線上に配置されたものであり、検出素子として、ライン状に整列して配設されたフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of X-ray foreign object detection apparatus, an array-shaped line sensor is used as an X-ray detector that detects X-rays that pass through an object to be inspected with X-ray irradiation. A line sensor has a plurality of detection elements arranged in a straight line in a direction perpendicular to the transport direction on a plane in the transport direction of an object to be transported, and is arranged in a line as the detection elements. And a scintillator provided on the photodiode (see, for example, Patent Document 1).
すなわち、従来のX線異物検出装置は、図14に示すように、X線発生器89が備えるX線管82によりX線を発生するとともに、X線検出器81が備えるラインセンサ80により被検査物Wを通過したX線を検出するようになっている。ラインセンサ80は、ライン状に整列して配設された複数のフォトダイオード80bと、フォトダイオード80b上に設けられたシンチレータ80aとを備えている。
That is, the conventional X-ray foreign object detection apparatus generates X-rays by an
なお、上記構成の従来のX線異物検出装置を用いて被検査物Wの検査を行う際には、被検査物Wを搬送していない検査前に、各フォトダイオード80bからの出力レベルが検出レンジ内に収まるとともに一定値となるように、各フォトダイオード80bに対して適切な補正値を設定しておき、この補正値に基づいて検査前にX線検出器81の感度補正を行い、感度補正後のX線検出器81の出力レベルに基づいて被検査物W中の異物B1、B2、B3を検出するようになっている。そして、被検査物Wの厚さが大きいために被検査物Wと異物B1、B2、B3との出力レベルの差が小さいときには、X線管82の出力を大きくし、被検査物Wと異物B1、B2、B3とのコントラスト(出力レベルの差)を高めて異物B1、B2、B3の検出が容易になるようにしている。
When the inspection object W is inspected using the conventional X-ray foreign matter detection apparatus having the above-described configuration, the output level from each
また、図15(a)に示すように、ラインセンサ80のフォトダイオード80bは、Y方向に列設されて静止するフォトダイオード80bに対して被検査物WがX方向に移動する間に順次ラインを走査し、被検査物Wの全領域に渡って透過したX線の量に応じた濃度データを出力する。ここで、ラインセンサ80から得られる1ライン分データのX方向の間隔をdとし、被検査物Wの移動速度をVとすると、主走査方向の1ライン分の走査周期Tは、T=d/Vとして表され、この主走査方向の1ライン分の走査周期T内で各フォトダイオード80bが受光した光量に応じて、透過したX線の量を表す濃度データとして出力する。
Further, as shown in FIG. 15A, the
また、被検査物Wの厚さとX線透過量との関係は、図15(b)に示すような対数カーブとなり、入射X線の強度をI0、X線吸収係数をμ、被検査物Wの厚さをxとすると、透過X線の強度Iは、I=I0e−μxとして表され、透過X線の強度は入射X線の強度に比例する。 Further, the relationship between the thickness of the inspection object W and the amount of X-ray transmission is a logarithmic curve as shown in FIG. 15B, where the intensity of incident X-rays is I 0 , the X-ray absorption coefficient is μ, and the inspection object When the thickness of W is x, the intensity I of the transmitted X-ray is expressed as I = I 0 e −μx , and the intensity of the transmitted X-ray is proportional to the intensity of the incident X-ray.
しかしながら、特許文献1に記載された従来の技術では、X線管82の出力を大きくすると、被検査物Wの厚さの大きい部分においては、被検査物Wと異物B1とを判別することができるが、被検査物Wの厚さの小さい部分(薄い部分)においては、被検査物Wを透過するX線がフォトダイオード80bの検出範囲(レンジ)を超えてしまってフォトダイオード80bからの出力が飽和した状態となってしまうため、被検査物Wと異物B2、B3とを判別することができないという問題があった。
However, in the conventional technique described in
すなわち、図16(a)に示すように、X線管82からのX線の出力を2倍にした場合、図16(b)に示す輝度値データにおいて、厚さが大きくX線透過量の少ない部分では、混入していた異物B1に対応する信号P1を判別することができるが、厚さが小さくX線透過量の大きい部分では、輝度値データ出力の飽和によりX線画像が白く飛んでしまって濃淡情報が失われてしまうので、飽和してしまった部分に混入している異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3を判別することができず、輝度値データをデジタルデータに変換した濃度データ(図16(c)に示す輝度値データに対応)においても、異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3を判別することができないという問題があった。
That is, as shown in FIG. 16A, when the X-ray output from the
そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、X線検出器からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物と異物とのコントラストを高めることにより、被検査物のうち厚さの大きい部分に異物が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物が混入している場合であっても確実に異物を検出することができるX線異物検出装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the contrast between the object to be inspected and the foreign matter can be obtained without losing the grayscale information due to saturation of the output from the X-ray detector. By increasing the height, even if foreign matter is mixed in the thick part of the object to be inspected, foreign matter is reliably detected even if foreign matter is mixed in the thin part. An object of the present invention is to provide an X-ray foreign object detection device that can perform the above-described operation.
本発明に係るX線異物検出装置は、搬送路上を搬送される被検査物にX線を照射するX線発生器と、前記被検査物の搬送方向の平面上で搬送方向に直交する主走査方向に直線状に配置された複数の検出素子からなる検出素子列を有し、主走査方向の1ライン分に対し複数の素走査を行って、前記検出素子が前記被検査物を透過するX線を前記素走査毎に検出するとともに、その検出した検出量に応じた濃度データを前記素走査毎に出力するX線検出器と、前記複数の素走査の走査周期を設定する設定手段と、前記X線検出器により出力される素走査毎の濃度データに基づいて前記被検査物中の異物の有無を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。 An X-ray foreign matter detection apparatus according to the present invention includes an X-ray generator that irradiates an inspection object conveyed on a conveyance path with X-rays, and main scanning orthogonal to the conveyance direction on a plane in the conveyance direction of the inspection object. X has a detection element array composed of a plurality of detection elements arranged linearly in the direction, performs a plurality of elementary scans for one line in the main scanning direction, and the detection elements transmit the inspection object An X-ray detector that detects a line for each elementary scan and outputs density data corresponding to the detected detection amount for each elementary scan; and a setting unit that sets a scanning cycle of the plurality of elementary scans; And determining means for determining the presence or absence of foreign matter in the inspection object based on density data for each elementary scan output by the X-ray detector.
この構成により、被検査物の厚さの大きい部分に混入している異物に対応する信号だけでなく、被検査物の厚さの小さい部分に混入している異物に対応する信号もレンジ内に収まるので、被検査物の厚さの大きい部分に混入している異物の有無と、被検査物の厚さの小さい部分に混入している異物の有無の両方を判定手段が確実に判定することができる。 With this configuration, not only the signal corresponding to the foreign matter mixed in the thick part of the inspection object, but also the signal corresponding to the foreign substance mixed in the thin part of the inspection object is within the range. The determination means ensures that both the presence or absence of foreign matter mixed in the thick part of the inspection object and the presence or absence of foreign matter mixed in the thin part of the inspection object Can do.
したがって、X線検出器からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物と異物とのコントラストを高めることにより、被検査物のうち厚さの大きい部分に異物が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物が混入している場合であっても確実に異物を検出することができるX線異物検出装置を提供することができる。 Therefore, by increasing the contrast between the object to be inspected and the foreign object without saturating the output from the X-ray detector and losing the density information, the foreign object is mixed in the thick part of the object to be inspected. Even if it is a case, even if it is a case where the foreign material is mixed in the part with small thickness, the X-ray foreign material detection apparatus which can detect a foreign material reliably can be provided.
また、本発明に係るX線異物検出装置は、前記設定手段が、前記X線発生器のX線発生強度に応じて前記走査周期を設定することを特徴とする。 In the X-ray foreign object detection apparatus according to the present invention, the setting unit sets the scanning cycle according to the X-ray generation intensity of the X-ray generator.
この構成により、検出素子列の各素子が飽和して濃淡情報が失われることなく、被検査物の全範囲の厚さにおいて被検査物と異物とのコントラストを高めて異物の検出を確実にすることができる。 With this configuration, each element of the detection element array is saturated and density information is not lost, and the contrast between the inspection object and the foreign object is increased and the detection of the foreign object is ensured at the entire thickness of the inspection object. be able to.
また、本発明に係るX線異物検出装置は、前記設定手段が、前記X線検出器のX線検出量に応じて前記走査周期を設定することを特徴とする。 Further, the X-ray foreign object detection apparatus according to the present invention is characterized in that the setting means sets the scanning cycle in accordance with an X-ray detection amount of the X-ray detector.
この構成により、検出素子列の各素子が飽和して濃淡情報が失われることなく、被検査物の全範囲の厚さにおいて被検査物と異物とのコントラストを高めて異物の検出を確実にすることができる。 With this configuration, each element of the detection element array is saturated and density information is not lost, and the contrast between the inspection object and the foreign object is increased and the detection of the foreign object is ensured at the entire thickness of the inspection object. be able to.
また、本発明に係るX線異物検出装置は、前記素走査毎に出力された濃度データを、前記被検査物の部位が一致するように合成して主走査方向の1ライン分の濃度データとし出力する合成手段を有し、前記判定手段が、前記合成手段により合成された濃度データに基づいて前記被検査物中の異物の有無を判定することを特徴とする。 In the X-ray foreign matter detection apparatus according to the present invention, the density data output for each elementary scan is synthesized so that the parts of the inspection object coincide with each other to obtain density data for one line in the main scanning direction. It has a combining means for outputting, and the determining means determines the presence or absence of foreign matter in the inspection object based on the density data combined by the combining means.
この構成により、前記素走査毎に出力された濃度データを、前記被検査物の部位が一致するように合成して主走査方向の1ライン分の濃度データとし出力するため、X線蓄積時間を分割することにより2倍の量の濃度データを受け取るためにA/D変換部の分解能やレンジを高める必要がないので、A/D変換部に従来と同様のものを用いることができ、コスト上昇を抑制しながら異物の検出性能を向上することができる。 With this configuration, the density data output for each of the elementary scans is synthesized so that the parts of the inspection object coincide with each other and output as density data for one line in the main scanning direction. Since it is not necessary to increase the resolution and range of the A / D converter in order to receive twice the density data by dividing, the same A / D converter can be used as before, which increases costs. The foreign substance detection performance can be improved while suppressing the above.
また、本発明に係るX線異物検出装置は、前記X線検出器が、検出感度が異なる前記検出素子列を複数有し、主走査方向の1ライン分に対し、前記検出素子列の複数の検出素子が前記被検査物を透過するX線を検出するとともに、その検出した検出量に応じた濃度データを前記検出素子列毎に出力し、前記判定手段が、前記X線検出器の複数の検出素子列から出力される複数の濃度データに基づいて前記被検査物中の異物の有無を判定することを特徴とする。 In the X-ray foreign object detection device according to the present invention, the X-ray detector has a plurality of the detection element arrays having different detection sensitivities, and a plurality of the detection element arrays for one line in the main scanning direction. The detection element detects X-rays that pass through the inspection object, outputs density data corresponding to the detected detection amount for each detection element array, and the determination means includes a plurality of X-ray detectors. The presence or absence of foreign matter in the inspection object is determined based on a plurality of density data output from the detection element array.
この構成により、検出感度が互いに異なる検出素子列により、被検査物の厚さの大きい部分に混入している異物に対応する信号だけでなく、被検査物の厚さの小さい部分に混入している異物に対応する信号も検出することができるので、被検査物の厚さの大きい部分に混入している異物の有無と、被検査物の厚さの小さい部分に混入している異物の有無の両方を判定部が確実に判定することができる。 With this configuration, the detection element arrays having different detection sensitivities cause not only a signal corresponding to the foreign matter mixed in the thick part of the inspection object but also the small part of the inspection object. It is also possible to detect the signal corresponding to the foreign object, so that there is a foreign object mixed in the thick part of the inspection object and the foreign object mixed in the thin part of the inspection object. Both can be reliably determined by the determination unit.
したがって、X線検出器からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物と異物とのコントラストを高めることにより、被検査物のうち厚さの大きい部分に異物が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物が混入している場合であっても確実に異物を検出することができる。 Therefore, by increasing the contrast between the object to be inspected and the foreign object without saturating the output from the X-ray detector and losing the density information, the foreign object is mixed in the thick part of the object to be inspected. Even in this case, it is possible to reliably detect the foreign matter even if the foreign matter is mixed in the portion having a small thickness.
本発明は、X線検出器からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物と異物とのコントラストを高めることにより、被検査物のうち厚さの大きい部分に異物が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物が混入している場合であっても確実に異物を検出することができるX線異物検出装置を提供することができる。 The present invention increases the contrast between the object to be inspected and the foreign material without saturating the output from the X-ray detector and losing the density information, so that the foreign material is mixed into the thick part of the object to be inspected. Even if it is a case, even if it is a case where the foreign material is mixed in the small thickness part, the X-ray foreign material detection apparatus which can detect a foreign material reliably can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
まず構成について説明する。
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
図1に示すように、X線異物検出装置1は、搬送部2と検出部3とを筐体4の内部に備え、表示器5を筐体4の前面上部に備えている。
As shown in FIG. 1, the X-ray foreign
搬送部2は、被検査物Wを所定間隔をおいて順次搬送するものである。この搬送部2は、例えば筐体4に対して水平に配置されたベルトコンベアにより構成されている。搬送部2は、図1に示す駆動モータ6の駆動により予め設定された搬送速度で搬入口7から搬入された被検査物Wを搬出口8側(図中X方向)に向けて搬送面としてのベルト面2a上を搬送させるようになっている。筐体4内部においてベルト面2a上を搬入口7から搬出口8まで貫通する空間は搬送路21を形成している。
The
検出部3は、順次搬送される被検査物Wに対し、搬送路21の途中の検査空間22においてX線を照射するとともに被検査物Wを透過するX線を検出するものであり、搬送路21途中の検査空間22の上方に所定高さ離隔して配置されたX線発生器9と、搬送部2内にX線発生器9と対向して配置されたX線検出器10を備えている。
The
X線発生源としてのX線発生器9は、金属製の箱体11の内部に設けられた円筒状のX線管12を図示しない絶縁油に浸漬した構成を有しており、X線管12の陰極からの電子ビームを陽極のターゲットに照射させてX線を生成している。X線管12は、その長手方向が被検査物Wの搬送方向(X方向)となるよう配置されている。X線管12により生成されたX線は、下方のX線検出器10に向けて、図示しないスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向(X方向)を横切るように照射されるようになっている。
An
また、発生するX線の強度がX線管12の陽極と陰極との間に流す電流(管電流)に比例して変化するとともに、発生するX線の波長がX線管12の陽極と陰極との間に印加する電圧(管電圧)に応じて短くなり透過力が強くなるため、検出対象とする異物B1、B2、B3(図3参照)および被検査物Wの種類や搬送速度に応じて、X線管12の管電流または管電圧が調整されるようになっている。
Further, the intensity of the generated X-ray changes in proportion to the current (tube current) flowing between the anode and the cathode of the
X線検出器10は、搬送される被検査物Wの搬送方向(X方向)の平面上で搬送方向と直交するY方向に複数の検出素子が一直線上に配置されたものであり、図3に示すように、ライン状に整列して配設された複数の検出素子としてのフォトダイオード30bと、フォトダイオード30b上に設けられたシンチレータ30aとからなるラインセンサ30とを含んで構成される。また、X線検出器10は、図2に示すように、A/D変換部41を備えており、A/D変換部41は、フォトダイオード30bからの輝度値データをデジタルデータに変換して濃度データとして出力するようになっている。X線検出器10は、被検査物Wの搬送方向(X方向)の平面上で直交する方向(Y方向)に直線状に延在するラインセンサ30によって被検査物Wを透過するX線を検出して、この検出結果による濃度データを各フォトダイオード30b毎に全フォトダイオード30b分(ラインセンサ30の1本分)順次出力するようになっており、被検査物Wの搬送に伴って順次出力を繰り返すようになっていて、被検査物Wの全範囲に対して濃度データが得られるようになっている。すなわち、複数のフォトダイオード30bを備えたラインセンサ30によってY方向に主走査が行われ、X方向に副走査が行われる。そして、ラインセンサ30による主走査方向の最小単位の走査を素走査とし、主走査方向の1ライン分の濃度データは、1回の素走査または複数回数の素走査によって得られるようになっている。
The
上記構成によるラインセンサ30では、被検査物Wに対してX線発生器9からX線が照射されると、被検査物Wを透過してくるX線をシンチレータ30aで受けて光に変換する。さらにシンチレータ30aで変換された光は、その下部に配置されるフォトダイオード30bによって受光される。そして、各フォトダイオード30bは、受光した光を電気信号に変換して出力する。フォトダイオード30bが受光して電気信号に変換された輝度値データは、A/D変換部41(図2参照)によりデジタルデータに変換されて濃度データとして出力される。
In the
図2に示すように、搬送路21内の天井部21aには、搬送方向(X方向)に沿って複数個所にX線遮蔽用の遮蔽カーテン16が吊り下げ配置されている。遮蔽カーテン16は、X線を遮蔽する鉛粉を混入したゴムシートをのれん状(上部が繋がっており下部が帯状に分割された状態)に加工したものから構成されており、検査空間22から搬送路21を介してX線が筐体4の外部に漏えいすることを防止するものである。遮蔽カーテン16は、本実施の形態では、搬入口7と検査空間22との間、および検査空間22と搬出口8との間にそれぞれ2枚ずつ設けられており、1つの遮蔽カーテン16が被検査物Wと接触して弾性変形して隙間が生じた場合でも、他の遮蔽カーテン16がX線を遮蔽するので漏えい基準量を超えることなくX線の漏えいを防止できるようになっている。搬送路21における遮蔽カーテン16により囲まれた内側の空間が検査空間22を構成している。
As shown in FIG. 2, X-ray
X線異物検出装置1は、フォトダイオード30bの濃度データが入力されるとともに被検査物W中の異物B1、B2、B3の有無を判定する制御部40を備えている。
The X-ray foreign
制御部40は、濃度データを複数記憶する記憶部42と、記憶部42から読み出した1つまたは複数の濃度データに合成や異物B1、B2、B3を抽出するための各種フィルタ(Roberts、Prewitt、Sobelなどの微分フィルタやラブラシアンなどの特徴抽出フィルタ)等の画像処理を施す画像処理部43と、画像処理された濃度データに対して被検査物Wと異物B1、B2、B3との判別を行って異物B1、B2、B3の混入の有無を判定する判定部44と、判定結果を表示する表示器5とを備えている。
The
また、制御部40は、設定部45を備えており、この設定部45は、X線発生器9のX線出力の設定、および主走査方向の1ライン分に対し、素走査の走査周期Tsの設定を行うようになっている。
In addition, the
また、設定部45は、記憶部42から読み出した濃度データに基づいて、主走査方向の1ライン分に対し素走査の走査周期Tsを設定するようになっている。具体的には、設定部45は、記憶部42から読み出した濃度データが飽和している、すなわち濃度データがフォトダイオード30bの検出範囲(レンジ)を超えている場合に、フォトダイオード30bの輝度値データが減少するように素走査の走査周期Tsを短くさせるよう指令するようになっている。
The setting
設定部45は、図4(a)に示すように、Y方向に列設された複数のフォトダイオード30bからなり静止したX線検出器10に対して被検査物Wが副走査方向に相対移動して順時ラインの走査(主走査)が行われる際に、X線発生器9からのX線出力(X線の強度)が通常の2倍の設定であるとき、図4(b)、図5(b)に示すように、フォトダイオード30bの輝度値データが半分になるように蓄積時間を通常の蓄積時間tからt/2とするために、主走査方向の1ライン分に対し、素走査の周期Tsを通常の走査周期Ts=TからTs=T/2として素走査を2回行わせるようになっている。すなわち、主走査方向の1ライン分の間隔をdとし、被検査物Wの移動速度をVとすると、主走査方向の1ライン分の周期Tは、T=d/Vとして表されるが、X線発生器9からのX線出力が通常のときに走査周期Ts=Tで1回の素走査によりフォトダイオード30bの蓄積時間がtとなって検出出力を行うのに対し、X線発生器9からのX線出力が通常の2倍の設定であるとき、走査周期Ts=T/2で2回の素走査となり、フォトダイオード30bは、図4(b)、図5(b)に示すように、t/2の蓄積時間で1回目の素走査による検出出力を行った後に、t/2の蓄積時間で2回目の素走査による検出出力を行うようになっている。なお、フォトダイオード30bによる検出出力とは、この検出出力が入力される制御部40にとっては、フォトダイオード30bからの濃度データの"読出し"となる。
As shown in FIG. 4A, the setting
ここで、図4(a)に示すマトリックスは、1〜8の8つのフォトダイオード30bがライン状に列設されているとき、A列からH列まで8列分の主走査を行って64個の画素を得る状態を示している。なお、実際のフォトダイオード30bの個数は、図4(a)に示すものより遙かに多く、例えば1280画素、また、フォトダイオード30bの配列間隔は例えば0.4mm程度と極めて小さいものとなっている。
Here, in the matrix shown in FIG. 4A, when eight
また、画像処理部43は、X線発生器9からのX線出力が通常の2倍の設定であるとき、フォトダイオード30bからの2つの検出出力を図5(c)に示すように合成するようになっており、さらにこの合成された濃度データを最小画素として画像処理する。画像処理は、異物B1、B2、B3を抽出するための各種フィルタ処理等を行い、異物B1、B2、B3がより強調されるようにしている。
Further, the
次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.
図5(a)に示すように、X線発生器9からのX線出力が通常の2倍であるとき、図4(b)、図5(b)に示すように、設定部45からの指示により、主走査方向の1ライン分に対して、蓄積時間t/2、走査周期Ts=T/2で2回の素走査を行ってフォトダイオード30bから2つ検出出力され、同様な主走査方向の1ライン分の走査をX方向に移動する被検査物Wに対して順次繰り返す。また、図5(c)に示すように、画像処理部43がフォトダイオード30bで検出した検出量(輝度値データ)に応じて2つ検出出力される濃度データを合成する。各フォトダイオード30bからの2つの輝度値データは、図4(a)に示すマトリックスの1つの画素に対応するものであり、合成されて得た濃度データ(図5(c)の合成した輝度値データに対応)は、被検査物Wの厚さの大きい部分と小さい部分の両方がレンジ内に収まったものとなる。そして、画像処理部43では、この合成されて得た濃度データに対して画像処理が施され、異物B1、B2、B3がより強調される。
As shown in FIG. 5A, when the X-ray output from the
このため、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1に対応する信号P1だけでなく、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3もレンジ内に収まるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1の有無と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3の有無の両方を判定部44が確実に判定することができる。
For this reason, not only the signal P1 corresponding to the foreign substance B1 mixed in the thick part of the inspection object W but also the foreign substances B2 and B3 mixed in the thin part of the inspection object W, respectively. Since the corresponding signals P2 and P3 are also within the range, the presence / absence of the foreign matter B1 mixed in the thick part of the inspection object W and the foreign substance mixed in the thin part of the inspection object W The
なお、本実施の形態では、X線検出器10がA/D変換部41を備えるようになっているが、制御部40がA/D変換部41を備えるようにしてもよい。すなわち、X線検出器10から制御部40への出力を、デジタルデータに変換された後の濃度データとする代わりに、デジタルデータに変換される前の輝度値データとして、制御部40の側で輝度値データをA/D変換部41によりデジタルデータに変換して濃度データにするように構成してもよい。
In the present embodiment, the
以上のように、本実施の形態に係るX線異物検出装置1は、被検査物Wの搬送方向(方向X)の平面上で搬送方向に直交する主走査方向(方向Y)に直線状に配置された複数のフォトダイオード30bからなるラインセンサ30を有し、フォトダイオード30bが、所定の走査周期Tsに対応する蓄積時間で1回目の素走査による検出出力を行った後に、同一の蓄積時間で2回目の素走査による検出出力を行い、その検出した検出量に応じた濃度データを素走査毎に出力するX線検出器10と、複数の素走査の走査周期Tsを設定する設定部45と、X線検出器10により出力される素走査毎の濃度データに基づいて被検査物W中の異物B1、B2、B3の有無を判定する判定部44と、を備えたことを特徴とする。
As described above, the X-ray foreign
このため、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1に対応する信号P1を強調するためにX線出力を強くした場合であっても、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3もレンジ内に収まるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1の有無と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3の有無の両方を判定部44が確実に判定することができる。
For this reason, even when the X-ray output is increased to emphasize the signal P1 corresponding to the foreign matter B1 mixed in the thick part of the inspection object W, the thickness of the inspection object W is increased. Since the signals P2 and P3 corresponding to the foreign matters B2 and B3 mixed in the small portion are also within the range, the presence or absence of the foreign matter B1 mixed in the thick portion of the inspection target W and the inspection target The
したがって、X線出力を強くした場合であっても、X線検出器10からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物Wと異物B1、B2、B3とのコントラストを高めることにより、被検査物Wのうち厚さの大きい部分に異物B1が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物B2、B3が混入している場合であっても確実に異物B1、B2、B3を検出することができる。
Therefore, even when the X-ray output is increased, the output from the
また、本発明に係るX線異物検出装置1は、設定部45が、X線発生器9のX線発生強度に応じて走査周期Tsを設定することを特徴とする。
Further, the X-ray foreign
この構成により、ラインセンサ30の各フォトダイオード30bを飽和させることなく、被検査物Wの広範囲の厚さにおいて被検査物Wと異物B1、B2、B3とのコントラストを高めて異物B1、B2、B3の検出を確実にすることができる。
With this configuration, the contrast between the inspection object W and the foreign objects B1, B2, and B3 is increased in a wide range of thicknesses of the inspection object W without saturating each
また、本発明に係るX線異物検出装置1は、設定部45が、X線検出器10のX線検出量に応じて走査周期Tsを設定することを特徴とする。
Further, the X-ray foreign
この構成により、厚さの異なる複数の被検査物Wの品種に対応させて、ラインセンサ30の各フォトダイオード30bを飽和させることなく、被検査物Wの広範囲の厚さにおいて被検査物Wと異物B1、B2、B3とのコントラストを高めて異物B1、B2、B3の検出を確実にすることができる。
With this configuration, the inspection object W and the inspection object W can be used in a wide range of thicknesses of the inspection object W without saturating the
また、本発明に係るX線異物検出装置1は、X線検出器10により素走査毎に出力される濃度データを、被検査物Wの部位が一致するように合成して主走査方向の1ライン分の濃度データとし出力する画像処理部43を有し、判定部44が、画像処理部43により合成された濃度データに基づいて被検査物W中の異物B1、B2、B3の有無を判定することを特徴とする。
The X-ray foreign
この構成により、素走査毎に出力される濃度データを、被検査物Wの部位が一致するように合成して主走査方向の1ライン分の濃度データとし出力するため、2回の素走査を行い2倍の量の濃度データを受け取るためにA/D変換部41の分解能やレンジを高める必要がないので、A/D変換部41に従来と同様のものを用いることができ、コスト上昇を抑制しながら異物B1、B2、B3の検出性能を向上することができる。
With this configuration, since the density data output for each elementary scan is synthesized so that the parts of the inspection object W coincide with each other and output as density data for one line in the main scanning direction, two elementary scans are performed. Since it is not necessary to increase the resolution and range of the A /
(第2の実施の形態)
本実施の形態では、図7(a)に示すように、X線発生器9のX線出力が通常の3倍の設定であるとき、素走査におけるフォトダイオード30bの輝度値データが1/3と2/3になるように蓄積時間を通常の蓄積時間tからt/3と2t/3とするために、主走査方向の1ライン分に対し、素走査の走査周期Tsを通常の走査周期Ts=TからTs=T/3とTs=2T/3として素走査を2回行うようになっている。なお、第1の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, when the X-ray output of the
本実施の形態においても、X線検出器10は、図6(a)に示すように、X方向に列設された複数のフォトダイオード30bからなり静止したX線検出器10に対して被検査物Wが副走査方向に相対移動して順次ラインの走査(主走査)が行われるが、設定部45は、X線発生器9からのX線出力(X線の強度)が通常の3倍の設定であるとき、図6(b)、図7(b)に示すように、フォトダイオード30bの輝度値データが1/3と2/3になるように蓄積時間を通常の蓄積時間tからt/3と2t/3とするために、主走査方向の1ライン分に対し、素走査の走査周期Tsを通常の走査周期Ts=TからTs=T/3とTs=2T/3として素走査を2回行わせるようになっている。すなわち、主走査方向の1ライン分の間隔をdとし、被検査物Wの移動速度をVとすると、主走査方向の1ライン分の走査周期Tは、T=d/Vとして表されるが、X線発生器9からのX線出力が通常のときに走査周期Ts=Tで1回の素走査によりフォトダイオード30bの蓄積時間がtとなって検出出力を行うのに対し、X線発生器9からのX線出力が通常の3倍の設定であるとき、走査周期Ts=T/3とTs=2T/3で2回の素走査となり、フォトダイオード30bは、図6(b)、図7(b)に示すように、t/3の蓄積時間で1回目の素走査による検出出力を行った後に、2t/3の蓄積時間で2回目の素走査による検出出力を行うようになっている。
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the
また、フォトダイオード30bからの2つの輝度値データは、A/D変換部41によりデジタルデータに変換されて2つの濃度データ(図7(c)の輝度値データに対応)となる。これら2つの濃度データは、一方が被検査物Wの全体の濃淡がレンジ内に収まったものとなり、他方が被検査物Wの厚さの大きい部分の濃淡が強調されたものとなる。
Further, the two luminance value data from the
また、画像処理部43は、デジタルデータに変換された2つの濃度データのそれぞれに対し、濃度データを最小画素として画像処理する。画像処理は、異物B1、B2、B3を抽出するための各種フィルタ処理等を行い、異物B1、B2、B3がより強調されるようにしている。
Further, the
判定部44は、画像処理部43により画像処理された2つの濃度データの両方に対して、被検査物Wの異物B1、B2、B3の混入の有無を判定するようになっている。このため、判定部44は、2つの濃度データのうち、フォトダイオード30bの蓄積時間がt/3に対応する濃度データから被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3を判定し、フォトダイオード30bの蓄積時間が2t/3に対応する濃度データから被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1を判定することができる。
The
次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.
図7(a)に示すように、X線発生器9からのX線出力が通常の3倍であるとき、図6(b)、図7(b)に示すように、設定部45からの指示により、主走査方向の1ライン分に対して、蓄積時間t/3、走査周期Ts=T/3で1回目の検出出力を行うとともに、1回目の検出出力から蓄積時間2t/3、走査周期Ts=2T/3で2回目の検出出力を行い、同様な主走査方向の1ライン分の走査をX方向に移動する被検査物Wに対して順次繰り返す。また、図7(c)に示すように、フォトダイオード30bからの2つの検出出力をA/D変換部41がデジタルデータに変換し、フォトダイオード30bで検出した検出量(輝度値データ)に応じて検出出力された2つの濃度データを得る。これらの濃度データ(図7(c)に示す輝度値データに対応)は、一方が被検査物Wの全体の濃淡がレンジ内に収まったものとなり、他方が被検査物Wの厚さの大きい部分の濃淡が強調されたものとなる。そして、画像処理部43では、これら2つの濃度データのそれぞれに対し、得られた濃度データを最小画素として異物B1、B2、B3を抽出するための各種フィルタ等の画像処理が施され、異物B1、B2、B3がより強調されるようにしている。
As shown in FIG. 7A, when the X-ray output from the
ここで、走査周期Ts=2T/3のときに得られた濃度データは、被検査物Wの厚さの小さい部分にある異物B2、B3については飽和してしまうが、飽和されない被検査物Wの厚さの大きい部分にある異物B1については被検査物Wとのコントラストが高くなる。一方、走査周期Ts=T/3のときに得られた濃度データは、被検査物Wの厚さの小さい部分にある異物B2、B3については被検査物Wとのコントラストが高く、被検査物Wの厚さの大きい部分にある異物B1については被検査物Wとのコントラストは低い状態にある。 Here, the density data obtained when the scanning cycle Ts = 2T / 3 is saturated for the foreign matters B2 and B3 in the portion where the thickness of the inspection object W is small, but the inspection object W is not saturated. Contrast with the inspected object W becomes high for the foreign matter B1 in the thick part. On the other hand, in the density data obtained when the scanning cycle Ts = T / 3, the foreign objects B2 and B3 in the portion where the thickness of the inspection object W is small have high contrast with the inspection object W, and the inspection object. Contrast with the inspection object W is in a low state for the foreign matter B1 in the portion where the thickness of W is large.
このため、X線出力を強くして、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1に対応する信号P1が強調された濃度データと、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3もレンジ内に収まる濃度データとをともに得られるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1の有無と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3の有無の両方を判定部44が確実に判定することができる。
For this reason, the X-ray output is strengthened, the density data in which the signal P1 corresponding to the foreign matter B1 mixed in the thick part of the inspection object W is emphasized, and the thickness of the inspection object W is small. Since the signals P2 and P3 respectively corresponding to the foreign matters B2 and B3 mixed in the portion can be obtained together with the density data that falls within the range, the foreign matter B1 mixed in the thick portion of the inspection object W is obtained. The
以上のように、本実施の形態に係るX線異物検出装置1は、被検査物Wの搬送方向(方向X)の平面上で搬送方向に直交する主走査方向(方向Y)に直線状に配置された複数のフォトダイオード30bからなるラインセンサ30を有し、フォトダイオード30bが、所定の走査周期Tsに対応する蓄積時間で1回目の素走査による検出出力を行った後に、1回目とは異なる蓄積時間で2回目の素走査による検出出力を行い、その検出した検出量に応じた濃度データを素走査毎に出力するX線検出器10と、複数の素走査の走査周期Tsを設定する設定部45と、X線検出器10により出力される素走査毎の濃度データに基づいて被検査物W中の異物B1、B2、B3の有無を判定する判定部44と、を備えたことを特徴とする。
As described above, the X-ray foreign
このため、X線出力を強くして、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1に対応する信号P1が強調された濃度データと、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3もレンジ内に収まる濃度データとをともに得られるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3の両方を判定部44が確実に判定することができる。
For this reason, the X-ray output is strengthened, the density data in which the signal P1 corresponding to the foreign matter B1 mixed in the thick part of the inspection object W is emphasized, and the thickness of the inspection object W is small. Since the signals P2 and P3 respectively corresponding to the foreign matters B2 and B3 mixed in the portion can also be obtained together with the density data falling within the range, the foreign matter B1 mixed in the thick portion of the object W to be inspected The
したがって、X線出力を強くした場合であっても、X線検出器10からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物Wと異物B1、B2、B3とのコントラストを高めることにより、被検査物Wのうち厚さの大きい部分に異物B1が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物B2、B3が混入している場合であっても確実に異物B1、B2、B3を検出することができる。
Therefore, even when the X-ray output is increased, the output from the
(第3の実施の形態)
本実施の形態では、図8に示すように、厚さの大きい部分から小さい部分に連続的に変化する形状の被検査物Wに対して、図10(a)に示すように、X線発生器9のX線出力が通常の3倍の設定であるとき、素走査におけるフォトダイオード30bの輝度値データが1/3と2/3になるように蓄積時間を通常の蓄積時間tからt/3と2t/3とするために、主走査方向の1ライン分に対し、素走査の走査周期Tsを通常の走査周期Ts=TからTs=T/3とTs=2T/3として素走査を2回行うようになっている。なお、第1の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, X-ray generation is performed on an inspected object W having a shape that continuously changes from a thick portion to a small portion, as shown in FIG. When the X-ray output of the
本実施の形態においても、X線検出器10は、図8に示すように、ライン状に整列して配設された複数の検出素子としてのフォトダイオード30bと、フォトダイオード30b上に設けられたシンチレータ30aとからなるラインセンサ30により構成され、図9(a)に示すように、X方向に列設された複数のフォトダイオード30bからなり静止したX線検出器10に対して被検査物Wが副走査方向に相対移動して順次主走査が行われるが、厚さの大きい部分から小さい部分に連続的に変化する形状の被検査物Wに対して検出出力を行うようになっている。
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the
設定部45は、図9(a)に示すように、X方向に列設された複数のフォトダイオード30bからなり静止したX線検出器10に対して被検査物Wが副走査方向に相対移動して主走査が行われる際に、図10(a)に示すように、X線発生器9のX線出力(X線の強度)が通常の3倍の設定であるとき、図9(b)、図10(b)に示すように、フォトダイオード30bに対して、主走査方向の1ライン分について、蓄積時間t/3、走査周期Ts=T/3で1回目の素走査による検出出力を行った後に、蓄積時間2t/3、走査周期Ts=2T/3で2回目の素走査による検出出力を行わせるようになっている。
As shown in FIG. 9A, the setting
また、フォトダイオード30bからの2つの輝度値データは、A/D変換部41によりデジタルデータに変換されて2つの濃度データ(図10(c)に示す輝度値データに対応)となる。これら2つの濃度データは、一方が被検査物Wの全体の濃淡がレンジ内に収まったものとなり、他方が被検査物Wの厚さの大きい部分の濃淡が強調されたものとなる。
Further, the two luminance value data from the
また、画像処理部43は、デジタルデータに変換された2つの濃度データのそれぞれに対し、濃度データを最小画素として画像処理する。画像処理は、異物B1、B2、B3を抽出するための各種フィルタ処理等を行い、異物B1、B2、B3がより強調されるようにしている。
Further, the
判定部44は、画像処理部43により画像処理された2つの濃度データの両方に対して、被検査物Wの異物B1、B2、B3の混入の有無を判定するようになっている。このため、判定部44は、2つの濃度データのうち、フォトダイオード30bの蓄積時間がt/3に対応する濃度データから被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3を判定し、フォトダイオード30bの蓄積時間が2t/3に対応する濃度データから被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1、B3を判別することができる。
The
次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.
図10(a)に示すように、X線発生器9からのX線出力が通常の3倍であるとき、図9(b)、図10(b)に示すように、設定部45からの指示により、主走査方向の1ライン分に対して、蓄積時間t/3、走査周期Ts=T/3で1回目の検出出力を行うとともに、1回目の検出出力から蓄積時間2t/3、走査周期Ts=2T/3で2回目の検出出力を行い、同様な主走査方向の1ライン分の走査をX方向に移動する被検査物Wに対して順次繰り返す。また、フォトダイオード30bからの2つの検出出力をA/D変換部41がデジタルデータに変換し、フォトダイオード30bで検出した検出量(輝度値データ)に応じて検出出力された2つの濃度データを得る。これら2つの濃度データ(図10(c)に示す輝度値データに対応)は、一方が被検査物Wの全体の濃淡がレンジ内に収まったものとなり、他方が被検査物Wの厚さの大きい部分の濃淡が強調されたものとなる。そして、画像処理部43では、これら2つの濃度データのそれぞれに対し、得られた濃度データを最小画素として異物B1、B2、B3を抽出するための各種フィルタ等の画像処理が施され、異物B1、B2、B3がより強調されるようにしている。
As shown in FIG. 10A, when the X-ray output from the
ここで、走査周期Ts=2T/3のときに得られた濃度データは、被検査物Wの厚さの小さい部分にある異物B2については飽和してしまうが、飽和されない被検査物Wの厚さの大きい部分にある異物B1については被検査物Wとのコントラストが高くなり、被検査物Wの厚さの中程度の部分にある異物B3については部分的に飽和しながら異物B1に次いでコントラストが高い状態となる。一方、走査周期Ts=T/3のときに得られた濃度データは、被検査物Wの厚さの小さい部分にある異物B2については被検査物Wとのコントラストが高く、被検査物Wの厚さの中程度の部分にある異物B3については異物B2に次いでコントラストが高く、被検査物Wの厚さの大きい部分にある異物B1については被検査物Wとのコントラストは低い状態になっていく。 Here, the density data obtained when the scanning cycle Ts = 2T / 3 is saturated for the foreign matter B2 in the portion where the thickness of the inspection object W is small, but the thickness of the inspection object W which is not saturated. Contrast with the inspected object W is high for the foreign substance B1 in the large part, and the contrast next to the foreign substance B1 is partially saturated for the foreign substance B3 in the middle part of the thickness of the inspected object W. Becomes high. On the other hand, the density data obtained when the scanning cycle Ts = T / 3 has a high contrast with the inspection object W for the foreign matter B2 in the portion where the thickness of the inspection object W is small. The foreign matter B3 in the middle portion of the thickness has the second highest contrast after the foreign matter B2, and the foreign matter B1 in the thick portion of the inspection object W has a low contrast with the inspection object W. Go.
このため、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2と、被検査物Wの厚さの中程度の部分に混入している異物B3とにそれぞれ対応する信号P1、P2、P3とをともに検出することができるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1の有無と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2の有無と、被検査物Wの厚さの中程度の部分に混入している異物B3の有無とから、判定部44が被検査物Wの厚さの大きい部分から小さい部分に亘って確実に判定することができる。 For this reason, the foreign material B1 mixed in the thick part of the inspection object W, the foreign material B2 mixed in the thin part of the inspection object W, and the thickness of the inspection object W Since it is possible to detect both the signals P1, P2 and P3 respectively corresponding to the foreign matter B3 mixed in the portion of the degree, the presence or absence of the foreign matter B1 mixed in the thick portion of the inspection object W From the presence / absence of the foreign matter B2 mixed in the portion where the thickness of the inspection object W is small and the presence / absence of the foreign matter B3 mixed in the middle portion of the thickness of the inspection object W Can be reliably determined from the thick part to the small part of the object W to be inspected.
以上のように、本実施の形態に係るX線異物検出装置1は、被検査物Wの搬送方向(方向X)の平面上で搬送方向に直交する主走査方向(方向Y)に直線状に配置された複数のフォトダイオード30bからなるラインセンサ30を有し、フォトダイオード30bが、主走査方向の1ライン分に対して、所定の走査周期Tsに対応する蓄積時間で1回目の素走査による検出出力を行った後に、1回目とは異なる蓄積時間で2回目の素走査による検出出力を行い、その検出した検出量に応じた濃度データを素走査毎に出力するX線検出器10と、複数の素走査の走査周期Tsを設定する設定部45と、X線検出器10により出力される素走査毎の濃度データに基づいて被検査物W中の異物B1、B2、B3の有無を判定する判定部44と、を備えたことを特徴とする。
As described above, the X-ray foreign
このため、X線出力を強くして、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1に対応する信号P1が強調された濃度データと、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2に対応する信号P2がレンジ内に収まる濃度データと、被検査物Wの厚さの中程度の部分に混入している異物B3に対応し部分的に飽和しながらもコントラストが高められた信号P3の濃度データとをともに得られるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2と、被検査物Wの厚さの中程度の部分に混入している異物B3を判定部44が確実に判定することができる。
For this reason, the X-ray output is strengthened, the density data in which the signal P1 corresponding to the foreign matter B1 mixed in the thick part of the inspection object W is emphasized, and the thickness of the inspection object W is small. While the signal P2 corresponding to the foreign matter B2 mixed in the portion falls within the range, and partially saturated corresponding to the foreign matter B3 mixed in the middle portion of the thickness of the inspection object W Since both the density data of the signal P3 with increased contrast can be obtained, the foreign matter B1 mixed in the thick part of the inspection object W and the thin part of the inspection object W are mixed. The
したがって、X線出力を強くした場合であっても、X線検出器10からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物Wと異物B1、B2、B3とのコントラストを高めることにより、被検査物Wのうち厚さの大きい部分に異物B1が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物B2が混入している場合であっても、また、厚さの中程度の部分に異物B3が混入している場合であっても確実に異物B1、B2、B3を検出することができる。
Therefore, even when the X-ray output is increased, the output from the
(第4の実施の形態)
本実施の形態では、図11に示すように、検出感度が互いに異なる2つのラインセンサ30、31を用いて被検査物Wにおける異物B1、B2、B3の混入の有無を検査するようになっている。なお、第1の実施の形態と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
(Fourth embodiment)
In this embodiment, as shown in FIG. 11, the presence or absence of foreign matter B1, B2, B3 in the inspection object W is inspected using two
本実施の形態では、図11に示すように、X線検出器10は、ラインセンサ30に加えて、このラインセンサ30とはX線の検出感度が異なるラインセンサ31を備えている。ラインセンサ31は、ラインセンサ30と同様に、ライン状に整列して配設された複数の検出素子としてのフォトダイオード31bと、フォトダイオード31b上に設けられたシンチレータ31aとから構成されている。ラインセンサ30とラインセンサ31は、図12(b)に示すように、近接して配置されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
設定部45は、図12(a)に示すように、Y方向に列設された複数のフォトダイオード30b、31bからなり静止したX線検出器10に対して被検査物WがX方向に相対移動して順次ラインの走査(主走査)が行われる際に、図13(a)に示すように、X線発生器9からのX線出力(X線の強度)が通常の3倍の設定であるとき、フォトダイオード30b、31bの両方に対して素走査を行わせるようになっている。すなわち、主走査方向の1ライン分の間隔をdとし、被検査物Wの移動速度をVとすると、主走査方向の1ライン部の走査周期TはT=d/Vとして表されるが、図12(b)、図13(b)に示すように、フォトダイオード30b、31bの両方に対して素走査の走査周期Ts=T、蓄積時間tで素走査による検出出力を行わせるようになっている。
As shown in FIG. 12A, the setting
また、フォトダイオード30bとフォトダイオード31bから出力される2つの輝度値データは、A/D変換部41によりデジタルデータに変換されて2つの濃度データ(図13(c)に示す輝度値データに対応)となる。これら2つの濃度データは、一方が被検査物Wの全体の濃淡がレンジ内に収まったものとなり、他方が被検査物Wの厚さの大きい部分の濃淡が強調されたものとなる。
Further, the two luminance value data output from the
また、画像処理部43は、デジタルデータに変換された2つの濃度データのそれぞれに対し、濃度データを最小画素として画像処理する。画像処理は、異物B1、B2、B3を抽出するための各種フィルタ処理等を行い、異物B1、B2、B3がより強調されるようにしている。
Further, the
判定部44は、これら2つの濃度データの両方に対して、被検査物Wの異物B1、B2、B3の混入の有無を判定するようになっている。このため、判定部44は、これら2つの濃度データのうち、フォトダイオード30bとフォトダイオード31bのうち検出感度の大きい方の濃度データから被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1の有無を判定し、フォトダイオード30bとフォトダイオード31bのうち検出感度の小さい方の濃度データから被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3の有無を判定している。
The
次に動作を説明する。 Next, the operation will be described.
図13(a)に示すように、X線発生器9からのX線出力が通常の3倍であるとき、設定部45からの指示により、図12(b)、図13(b)に示すように、フォトダイオード30bとフォトダイオード31bの両方が素走査の走査周期Ts=T、蓄積時間tで輝度値データを出力し、同様な主走査方向の1ライン分の走査をX方向に移動する被検査物Wに対して順次繰り返す。また、フォトダイオード30bとフォトダイオード31bからの2つの輝度値データをA/D変換部41がデジタルデータに変換し、フォトダイオード30b、31bで検出した検出量(輝度値データ)に応じて検出出力された2つの濃度データ(図13(c)に示す輝度値データに対応)を得る。これら2つの濃度データは、一方が被検査物Wの全体の濃淡がレンジ内に収まったものとなり、他方が被検査物Wの厚さの大きい部分の濃淡が強調されたものとなる。そして、画像処理部43では、これら2つの濃度データのそれぞれに対して画像処理が施され、異物B1、B2、B3がより強調されるようにしている。
As shown in FIG. 13 (a), when the X-ray output from the
ここで、2つの濃度データは、フォトダイオード30b、31bへの蓄積時間が同じでも検出感度が異なるため、フォトダイオード30b、31bのうち検出感度の大きい方から得られた濃度データは、被検査物Wの厚さの小さい部分にある異物B2、B3については飽和してしまうが、被検査物Wの厚さの大きい部分にある異物B1については被検査物Wとのコントラストが高くなる。一方、フォトダイオード30b、31bのうち検出感度の小さい方から得られた濃度データは、被検査物Wの厚さの小さい部分にある異物B2、B3については被検査物Wとのコントラストが高く、被検査物Wの厚さの大きい部分にある異物B1については被検査物Wとのコントラストは低い状態にある。
Here, since the two density data have different detection sensitivities even if the accumulation times in the
このため、X線出力を強くして、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1に対応する信号P1が強調された濃度データと、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3もレンジ内に収まる濃度データとをともに得られるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1の有無と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3の有無の両方を判定部44が確実に判定することができる。
For this reason, the X-ray output is strengthened, the density data in which the signal P1 corresponding to the foreign matter B1 mixed in the thick part of the inspection object W is emphasized, and the thickness of the inspection object W is small. Since the signals P2 and P3 respectively corresponding to the foreign matters B2 and B3 mixed in the portion can be obtained together with the density data that falls within the range, the foreign matter B1 mixed in the thick portion of the inspection object W is obtained. The
なお、本実施の形態では、素走査の走査周期Ts=Tで検出するようにしたが、第2の実施の形態または第3の実施の形態のように、主走査方向の1ライン分の走査でTs=T/3、Ts=2T/3の走査周期にしてより多くの素走査を行い、それに伴う検出出力によって異物B1、B2、B3の有無を判定するようにしてもよい。 In the present embodiment, detection is performed with the scanning period Ts = T of elementary scanning. However, as in the second embodiment or the third embodiment, scanning for one line in the main scanning direction is performed. Thus, more elementary scans may be performed with a scan cycle of Ts = T / 3 and Ts = 2T / 3, and the presence or absence of foreign matter B1, B2, B3 may be determined based on the detection output associated therewith.
以上のように、本実施の形態に係るX線異物検出装置1は、被検査物Wの搬送方向(方向X)の平面上で搬送方向に直交する主走査方向(方向Y)に直線状に配置された複数のフォトダイオード30bからなるラインセンサ30と、複数のフォトダイオード31bからなるラインセンサ31を有し、フォトダイオード30b、31bの検出感度が互いに異なり、各フォトダイオード30bとフォトダイオード31bが、主走査方向の1ライン分の走査に対して、被検査物Wを透過するX線を予め定められた素走査の走査周期Ts=T毎に検出するとともに、走査周期Ts毎の検出量に応じた濃度データをそれぞれ出力するX線検出器10と、走査周期Tsを設定する設定部45と、X線検出器10により走査周期Ts毎にフォトダイオード30bとフォトダイオード31bからそれぞれ複数出力される濃度データに基づいて被検査物W中に混入している異物B1、B2、B3の有無を判定する判定部44と、を備えたことを特徴とする。
As described above, the X-ray foreign
このため、X線出力を強くして、X線の検出感度が互いに異なるラインセンサ30、31により、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1に対応する信号P1が強調された濃度データと、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3にそれぞれ対応する信号P2、P3もレンジ内に収まる濃度データとをともに得られるので、被検査物Wの厚さの大きい部分に混入している異物B1の有無と、被検査物Wの厚さの小さい部分に混入している異物B2、B3の有無の両方を判定部44が確実に判定することができる。
For this reason, the signal P1 corresponding to the foreign matter B1 mixed in the thick part of the object W to be intensified by the
したがって、X線出力を強くした場合であっても、X線検出器10からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物Wと異物B1、B2、B3とのコントラストを高めることにより、被検査物Wのうち厚さの大きい部分に異物B1が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物B2、B3が混入している場合であっても確実に異物B1、B2、B3を検出することができる。
Therefore, even when the X-ray output is increased, the output from the
なお、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
以上のように、本発明に係るX線異物検出装置は、X線出力を強くした場合であっても、X線検出器からの出力が飽和して濃淡情報が失われることなく被検査物と異物とのコントラストを高めることにより、被検査物のうち厚さの大きい部分に異物が混入している場合であっても、厚さの小さい部分に異物が混入している場合であっても確実に異物を検出することができるという効果を有し、X線発生器から照射されて被検査物を透過したX線をX線検出器により検出して異物を検出するX線異物検出装置として有用である。 As described above, the X-ray foreign object detection device according to the present invention can be used to inspect the inspection object without losing the grayscale information because the output from the X-ray detector is saturated even when the X-ray output is increased. By increasing the contrast with the foreign material, even if the foreign object is mixed in the thick part of the object to be inspected, even if the foreign object is mixed in the thin part It is useful as an X-ray foreign object detection device that detects X-rays emitted from an X-ray generator and transmitted through an object to be detected by an X-ray detector. It is.
1 X線異物検出装置
2 搬送部
2a ベルト面
3 検出部
4 筐体
5 表示器
6 駆動モータ
7 搬入口
8 搬出口
9 X線発生器
10 X線検出器
11 箱体
12 X線管
16 遮蔽カーテン
21 搬送路
21a 天井部
22 検査空間
30、31 ラインセンサ(検出素子列)
30a、31a シンチレータ
30b、31b フォトダイオード(検出素子)
40 制御部
41 A/D変換部
42 記憶部
43 画像処理部(合成手段)
44 判定部(判定手段)
45 設定部(設定手段)
W 被検査物
B1、B2、B3 異物
P1、P2、P3 信号
DESCRIPTION OF
30a,
40 control unit 41 A /
44 determination unit (determination means)
45 Setting part (setting means)
W Inspection object B1, B2, B3 Foreign object P1, P2, P3 signal
Claims (5)
前記被検査物の搬送方向(方向X)の平面上で搬送方向に直交する主走査方向(方向Y)に直線状に配置された複数の検出素子(30b)からなる検出素子列(30)を有し、主走査方向の1ライン分に対し複数の素走査を行って、前記検出素子が前記被検査物を透過するX線を前記素走査毎に検出するとともに、その検出した検出量に応じた濃度データを前記素走査毎に出力するX線検出器(10)と、
前記複数の素走査の走査周期を設定する設定手段(45)と、
前記X線検出器により出力される素走査毎の濃度データに基づいて前記被検査物中の異物(B1、B2、B3)の有無を判定する判定手段(44)と、を備えたことを特徴とするX線異物検出装置。 An X-ray generator (9) for irradiating the inspection object (W) transported on the transport path (21) with X-rays;
A detection element array (30) comprising a plurality of detection elements (30b) arranged linearly in a main scanning direction (direction Y) orthogonal to the conveyance direction on a plane in the conveyance direction (direction X) of the inspection object. A plurality of elementary scans for one line in the main scanning direction, and the detection element detects X-rays transmitted through the inspection object for each elementary scan, and according to the detected amount of detection. An X-ray detector (10) for outputting the density data for each elementary scan;
Setting means (45) for setting a scanning period of the plurality of elementary scans;
Determination means (44) for determining the presence or absence of foreign matter (B1, B2, B3) in the inspection object based on density data for each elementary scan output by the X-ray detector. X-ray foreign matter detection device.
前記判定手段(44)が、前記合成手段により合成された濃度データに基づいて前記被検査物中の異物(B1、B2、B3)の有無を判定することを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれかに記載のX線異物検出装置。 The density data output for each of the elementary scans by the X-ray detector (10) is synthesized so that the parts of the inspection object (W) coincide with each other and output as density data for one line in the main scanning direction. A synthesizing means (43)
The said determination means (44) determines the presence or absence of the foreign material (B1, B2, B3) in the said to-be-inspected object based on the density | concentration data synthesize | combined by the said synthetic | combination means. The X-ray foreign matter detection device according to any one of 2.
前記判定手段(44)が、前記X線検出器の複数の検出素子列から出力される複数の濃度データに基づいて前記被検査物中の異物(B1、B2、B3)の有無を判定することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のX線異物検出装置。 The X-ray detector (10) has a plurality of detection element arrays (30, 31) having different detection sensitivities, and a plurality of detection elements in the detection element array are inspected for one line in the main scanning direction. In addition to detecting X-rays that pass through the object, concentration data corresponding to the detected detection amount is output for each detection element array,
The determination means (44) determines the presence or absence of foreign matter (B1, B2, B3) in the inspection object based on a plurality of density data output from a plurality of detection element arrays of the X-ray detector. The X-ray foreign material detection apparatus according to claim 1, wherein:
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- 2009-03-10 JP JP2009056753A patent/JP5480511B2/en active Active
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