JP2015121563A - Radiation detection device, radiation image acquisition system, radiation inspection system and radiation detection method - Google Patents

Radiation detection device, radiation image acquisition system, radiation inspection system and radiation detection method Download PDF

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiation image acquisition system which improves detection accuracy of foreign material and the like in an object.SOLUTION: An X-ray image acquisition system 1 irradiates an X-ray from an X-ray source to an object S, and detects the X-ray transmitted through the object S. The X-ray image acquisition system 1 comprises: a detector 32 which detects the X-ray transmitting through the object S to generate first radiation image data; a detector 42 which is arranged in parallel with the detector 32 with a dead zone area 82 held therebetween and detects the X-ray transmitting through the object S to generate second radiation image data; and a timing control part 50 which controls detection timing of the detector 42 by using a phase synchronization circuit of generating a high frequency signal so that the first radiation image data generated by the detector 32 and the second radiation image data generated by the detector 42 correspond to each other.

Description

本発明は、放射線検出装置、放射線画像取得システム、放射線検査システム、及び放射線検出方法に関する。   The present invention relates to a radiation detection apparatus, a radiation image acquisition system, a radiation inspection system, and a radiation detection method.

従来から、食品や医薬品等の被検査物である対象物にX線を透過させて、その透過X線画像から対象物中の異物の有無を検査することが広く行われている。このような検査には、X線を対象物に照射するX線源と、このX線源から対象物に照射されたX線の透過画像を検出する直線状のラインセンサとを備えたX線画像の取得装置が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, it has been widely performed that X-rays are transmitted through an object that is an object to be inspected, such as food and medicine, and the presence or absence of foreign matter in the object is inspected from the transmitted X-ray image. For such inspection, an X-ray provided with an X-ray source that irradiates an object with X-rays and a linear line sensor that detects a transmission image of the X-rays irradiated to the object from the X-ray source. An image acquisition device is used.

ところで、エネルギ弁別機能を有しない1つのラインセンサで透過X線を検出する場合、エネルギ弁別機能を有しないことから、対象物中に含まれる異物の組成の相違(例えば、食肉検査において骨なのか肉なのか、又は軟骨、異物なのかといった違い)や厚さの相違により、検出精度が低下することがある。そこで、異なるエネルギ範囲のX線を検出する2つのラインセンサを並列に配置して、これら2つのラインセンサで検出されたX線画像から差分データ像であるサブトラクション像を取得して、対象物中に含まれる異物の組成や厚さに関係なく検出精度を向上させることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   By the way, when transmitting X-rays are detected by a single line sensor that does not have an energy discrimination function, since it does not have an energy discrimination function, the difference in the composition of foreign matter contained in the object (for example, whether it is bone in meat inspection? Detection accuracy may be reduced due to differences in thickness) or thickness. Therefore, two line sensors that detect X-rays in different energy ranges are arranged in parallel, and a subtraction image, which is a differential data image, is acquired from the X-ray images detected by these two line sensors. It has been proposed to improve the detection accuracy regardless of the composition and thickness of the foreign matter contained in (see, for example, Patent Document 1).

特開平10−318943号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-318943

しかしながら、本発明者らの検討によれば、並列に配置された2つのラインセンサで検出生成された対象物のX線画像からサブトラクション像を得ようとすると、サブトラクション像において異物等を示す画像部分のエッジが不明瞭になる場合があることがわかった。そのため、2つのラインセンサを用いるだけでは、対象物中に含まれる異物の検出を精度良く行うことができない場合があった。   However, according to the study by the present inventors, when an attempt is made to obtain a subtraction image from an X-ray image of an object detected and generated by two line sensors arranged in parallel, an image portion showing a foreign substance or the like in the subtraction image It has been found that the edges of the case may become unclear. For this reason, there are cases where it is not possible to accurately detect the foreign matter contained in the target object simply by using two line sensors.

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、対象物に含まれる異物等の検出精度を向上させることができる放射線検出装置、放射線画像取得システム、放射線検査システム、及び放射線検出方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and is a radiation detection device, a radiation image acquisition system, a radiation inspection system, and radiation detection that can improve the detection accuracy of a foreign substance or the like contained in an object. It aims to provide a method.

本発明に係る放射線検出装置は、対象物に放射線源から放射線を照射して、該対象物を透過した放射線を検出する放射線検出装置であって、対象物を透過する放射線を検出して第1放射線画像データを生成する第1検出器と、所定領域を挟んで第1検出器と並列に配置され、対象物を透過する放射線を検出して第2放射線画像データを生成する第2検出器と、第1検出器で生成される第1放射線画像データと第2検出器で生成される第2放射線画像データとが互いに対応するように、高周波信号を生成する高周波回路又は高周波発振器を用いて、少なくとも第2検出器の検出タイミングを制御するタイミング制御部と、を備え、タイミング制御部は、高周波回路又は高周波発振器で生成される高周波信号を用いて、第1の制御パルス信号及び第2の制御パルス信号を生成し、第1の制御パルス信号を第1検出器に出力し且つ第2の制御パルス信号を第2検出器に出力し、第1検出器は、第1の制御パルス信号に基づいて放射線を検出して第1放射線画像データを生成し、第2検出器は、第2の制御パルス信号に基づいて放射線を検出して第2放射線画像データを生成する。   A radiation detection apparatus according to the present invention is a radiation detection apparatus that detects radiation transmitted through an object by irradiating the object with radiation from a radiation source, and detects radiation transmitted through the object. A first detector that generates radiation image data; and a second detector that is arranged in parallel with the first detector across a predetermined region and detects radiation that passes through the object to generate second radiation image data. Using a high-frequency circuit or a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal so that the first radiation image data generated by the first detector and the second radiation image data generated by the second detector correspond to each other, A timing control unit that controls at least the detection timing of the second detector, the timing control unit using a high-frequency signal generated by a high-frequency circuit or a high-frequency oscillator, 2 control pulse signals are generated, the first control pulse signal is output to the first detector and the second control pulse signal is output to the second detector. The first detector The radiation is detected based on the signal to generate first radiation image data, and the second detector detects the radiation based on the second control pulse signal to generate second radiation image data.

また、本発明に係る放射線検出方法は、対象物に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する第1検出器と、所定領域を挟んで第1検出器と並列して配置され放射線を検出する第2検出器と、高周波信号を生成する高周波回路又は高周波発振器を用いて第1検出器及び第2検出器での放射線の検出タイミングを制御するタイミング制御部とを備えた放射線検出装置における放射線検出方法であって、放射線源が対象物に放射線を照射する照射工程と、照射工程で照射されて対象物を透過した放射線を第1検出器が検出して第1放射線画像データを生成する第1検出工程と、照射工程で照射されて対象物を透過した放射線を第2検出器が検出して第2放射線画像データを生成する第2検出工程と、第1検出工程で生成される第1放射線画像データと第2検出工程で生成される第2放射線画像データとが互いに対応するように、少なくとも第2検出工程での検出タイミングをタイミング制御部が制御するタイミング制御工程と、を含み、タイミング制御工程では、高周波回路又は高周波発振器で生成される高周波信号を用いて、第1の制御パルス信号及び第2の制御パルス信号を生成し、第1の制御パルス信号を第1検出器に出力し且つ第2の制御パルス信号を第2検出器に出力し、第1検出工程では、第1の制御パルス信号に基づいて放射線を検出して第1放射線画像データを生成し、第2検出工程では、第2の制御パルス信号に基づいて放射線を検出して第2放射線画像データを生成する。   In addition, the radiation detection method according to the present invention is a radiation source that irradiates an object with radiation, a first detector that detects radiation, and a radiation that is arranged in parallel with the first detector across a predetermined area. Radiation in a radiation detection apparatus comprising: a second detector that controls the radiation detection timing of the first detector and the second detector using a high-frequency circuit or a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal In the detection method, the radiation detector irradiates the object with radiation, and the first detector detects the radiation irradiated in the irradiation process and transmitted through the object, and generates first radiation image data. A first detection step, a second detection step in which the second detector detects the radiation irradiated in the irradiation step and transmitted through the object and generates second radiation image data, and the first generated in the first detection step. Radiation image data A timing control step in which a timing control unit controls at least a detection timing in the second detection step so that the data and the second radiation image data generated in the second detection step correspond to each other. In the process, a first control pulse signal and a second control pulse signal are generated using a high frequency signal generated by a high frequency circuit or a high frequency oscillator, and the first control pulse signal is output to the first detector; The second control pulse signal is output to the second detector. In the first detection step, radiation is detected based on the first control pulse signal to generate first radiation image data. In the second detection step, Radiation is detected based on the second control pulse signal to generate second radiation image data.

この放射線検出装置及び放射線検出方法では、タイミング制御部が、第1検出器で生成される放射線画像データと第2検出器で生成される放射線画像データとが互いに対応するように、高周波信号を生成する高周波回路又は高周波発振器を用いて、少なくとも第2検出器の検出タイミングを制御するようになっている。タイミング制御部は、高周波回路又は高周波発振器で生成される高周波信号を用いて、制御用の信号である第1の制御パルス信号及び第2の制御パルス信号を生成するため、きめ細やかな制御を行うことができる。その結果、対象物に含まれる異物等の検出精度を向上させることができる。   In this radiation detection apparatus and radiation detection method, the timing control unit generates a high-frequency signal so that the radiation image data generated by the first detector and the radiation image data generated by the second detector correspond to each other. The detection timing of at least the second detector is controlled using a high-frequency circuit or a high-frequency oscillator. The timing control unit performs fine control in order to generate the first control pulse signal and the second control pulse signal, which are control signals, using a high-frequency signal generated by a high-frequency circuit or a high-frequency oscillator. be able to. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of a foreign substance contained in the target object.

高周波信号の周波数は、第1検出器及び第2検出器を駆動させるための駆動クロックの周波数の100倍以上であってもよい。   The frequency of the high-frequency signal may be 100 times or more the frequency of the drive clock for driving the first detector and the second detector.

高周波回路は、位相同期回路であってもよい。   The high frequency circuit may be a phase synchronization circuit.

第1検出器は第1のエネルギ範囲における放射線を検出し、第2検出器は第2のエネルギ範囲における放射線を検出してもよい。   The first detector may detect radiation in the first energy range, and the second detector may detect radiation in the second energy range.

第1検出器用の第1の制御パルス信号と第2検出器用の第2の制御パルス信号とは同周期であってもよい。   The first control pulse signal for the first detector and the second control pulse signal for the second detector may have the same period.

本発明に係る放射線検査システムは、対象物に放射線源から放射線を照射し、該対象物を透過した放射線を検出して該対象物を検査する放射線検査システムであって、放射線源として放射線を対象物に照射する放射線照射器と、上記した放射線検出装置と、放射線照射器による放射線の照射方向と交差する方向に対象物を搬送する搬送部と、第1放射線画像データと第2放射線画像データとを合成して合成画像を生成する合成画像生成部と、を備える。このような放射線検査システムによれば、対象物に含まれる異物の検査や手荷物検査等を精度よく行うことができる。   A radiation inspection system according to the present invention is a radiation inspection system that inspects an object by irradiating the object with radiation from a radiation source, detecting the radiation transmitted through the object, and targets the radiation as a radiation source. A radiation irradiator that irradiates an object, the above-described radiation detection device, a transport unit that transports an object in a direction that intersects a radiation irradiation direction by the radiation irradiator, first radiation image data, and second radiation image data And a composite image generation unit that generates a composite image. According to such a radiation inspection system, it is possible to accurately inspect a foreign object included in an object, a baggage inspection, and the like.

本発明によれば、対象物に含まれる異物等の検出精度を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection precision of the foreign material etc. which are contained in a target object can be improved.

本実施形態に係るX線画像取得システムの斜視図である。It is a perspective view of the X-ray image acquisition system concerning this embodiment. 本実施形態に係るX線画像取得システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an X-ray image acquisition system according to the present embodiment. 本実施形態に係るデュアルエナジセンサの側面図である。It is a side view of the dual energy sensor which concerns on this embodiment. 異物が含まれる対象物を示す図である。It is a figure which shows the target object in which a foreign material is contained. 比較例に係るX線画像取得システムの各検出器の制御パルス信号を示す図である。It is a figure which shows the control pulse signal of each detector of the X-ray image acquisition system which concerns on a comparative example. 比較例に係るX線画像取得システムで生成される各エネルギセンサ画像と各エネルギ出力を示す図である。It is a figure which shows each energy sensor image produced | generated with the X-ray image acquisition system which concerns on a comparative example, and each energy output. (a)は、本実施形態に係るX線画像取得システムの各検出器の制御パルス信号を示す図であり、(b)は、制御パルス信号を生成するための高周波信号を示す図である。(A) is a figure which shows the control pulse signal of each detector of the X-ray image acquisition system which concerns on this embodiment, (b) is a figure which shows the high frequency signal for producing | generating a control pulse signal. 本実施形態に係るX線画像取得システムで生成される各エネルギセンサ画像と各エネルギ出力を示す図である。It is a figure which shows each energy sensor image produced | generated with the X-ray image acquisition system which concerns on this embodiment, and each energy output. 対象物Sが厚みを有する場合の照射領域を示す図であり、(a)は、低エネルギ検出器で検出される領域を示す図であり、(b)は、高エネルギ検出器で検出される領域を示す図である。It is a figure which shows the irradiation area | region in case the target object S has thickness, (a) is a figure which shows the area | region detected with a low energy detector, (b) is detected with a high energy detector. It is a figure which shows an area | region. 図9で示す検出領域が一致した場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the detection area | region shown in FIG. 9 corresponds. 図9で示す検出領域が一致していない場合を示す図である。It is a figure which shows the case where the detection area | region shown in FIG. 9 does not correspond. エネルギ画像補正部の別の実施形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment of an energy image correction | amendment part.

以下、図面を参照しつつ本発明に係るX線画像取得システムの好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明においては同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of an X-ray image acquisition system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本実施形態に係るX線画像取得システムの斜視図である。また、図2は、本実施形態に係るX線画像取得システムの概略構成図である。図1及び図2に示されるように、X線画像取得システム(放射線画像取得システム、放射線検査システム)1は、対象物SにX線源(放射線源)からX線(放射線)を照射し、照射されたX線のうち対象物Sを透過した透過X線を複数のエネルギ範囲で検出する装置である。X線画像取得システム1は、透過X線画像を用いて対象物Sに含まれる異物検出や手荷物検査等を行う。このようなX線画像取得システム1は、ベルトコンベア(搬送部)10、X線照射器(放射線照射器)20、低エネルギ画像取得部30、高エネルギ画像取得部40、タイミング制御部50、タイミング算出部60及び画像処理装置(合成画像生成部、合成画像出力部)70を備えている。低エネルギ画像取得部30、高エネルギ画像取得部40及びタイミング制御部50からデュアル画像取得装置(放射線検出装置)80が構成される。   FIG. 1 is a perspective view of an X-ray image acquisition system according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the X-ray image acquisition system according to the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, an X-ray image acquisition system (radiation image acquisition system, radiation inspection system) 1 irradiates an object S with X-rays (radiation) from an X-ray source (radiation source), It is an apparatus for detecting transmitted X-rays transmitted through the object S among a plurality of energy ranges among the irradiated X-rays. The X-ray image acquisition system 1 performs foreign object detection, baggage inspection, and the like using the transmission X-ray image. Such an X-ray image acquisition system 1 includes a belt conveyor (conveyance unit) 10, an X-ray irradiator (radiation irradiator) 20, a low energy image acquisition unit 30, a high energy image acquisition unit 40, a timing control unit 50, and a timing. A calculation unit 60 and an image processing apparatus (composite image generation unit, composite image output unit) 70 are provided. The low-energy image acquisition unit 30, the high-energy image acquisition unit 40, and the timing control unit 50 constitute a dual image acquisition device (radiation detection device) 80.

ベルトコンベア10は、図1に示すように、対象物Sが載置されるベルト部12を備える。ベルトコンベア10は、ベルト部12を搬送方向A(図1の左側の上流側から図1の右側の下流側)に移動させることで、対象物Sを所定の搬送速度で搬送方向Aに搬送する。対象物Sの搬送速度は、例えば48m/分である。ベルトコンベア10は、必要に応じて、ベルトコンベア制御部14により、例えば24m/分や96m/分といった搬送速度に速度を変更することができる。また、ベルトコンベア制御部14は、ベルト部12の高さ位置を変更することができる。ベルト部12の高さ位置を変更することで、X線照射器20と対象物Sとの距離(後述する「FOD」に相当)を変更させることができる。この変更により、低エネルギ画像取得部30及び高エネルギ画像取得部40で取得されるX線透過像の解像度を変更させることが可能となる。なお、ベルトコンベア10で搬送される対象物Sとしては、例えば、食肉等の食品やタイヤなどのゴム製品、セキュリティ・安全のための手荷物検査や貨物検査、その他に樹脂製品や金属製品、鉱物など資源材料、分別や資源回収(リサイクル)のための廃棄物、電子部品等など広くあげることができる。   As shown in FIG. 1, the belt conveyor 10 includes a belt portion 12 on which the object S is placed. The belt conveyor 10 conveys the object S in the conveyance direction A at a predetermined conveyance speed by moving the belt portion 12 in the conveyance direction A (from the upstream side on the left side in FIG. 1 to the downstream side on the right side in FIG. 1). . The conveyance speed of the object S is, for example, 48 m / min. The belt conveyor 10 can change the speed to a conveyance speed such as 24 m / min or 96 m / min by the belt conveyor control unit 14 as necessary. Further, the belt conveyor control unit 14 can change the height position of the belt unit 12. By changing the height position of the belt part 12, the distance (equivalent to "FOD" mentioned later) of the X-ray irradiator 20 and the target object S can be changed. By this change, it is possible to change the resolution of the X-ray transmission image acquired by the low energy image acquisition unit 30 and the high energy image acquisition unit 40. Examples of the object S transported by the belt conveyor 10 include food products such as meat, rubber products such as tires, baggage inspection and cargo inspection for security and safety, resin products, metal products, minerals, and the like. A wide range of materials such as resource materials, waste for separation and resource recovery (recycling), and electronic parts can be used.

X線照射器20は、X線源としてX線を対象物Sに照射する装置である。X線照射器20は、点光源であり、一定の照射方向に所定の角度範囲でX線を拡散させて照射する。X線照射器20は、X線の照射方向がベルト部12に向けられると共に拡散するX線が対象物Sの幅方向(搬送方向Aと交差する方向)全体に及ぶように、ベルト部12から所定の距離を離れてベルト部12の上方に配置される。また、X線照射器20は、対象物Sの長さ方向(搬送方向Aと平行な方向)においては、長さ方向における所定の分割範囲が照射範囲とされ、対象物Sがベルトコンベア10で搬送方向Aへ搬送されることにより、対象物Sの長さ方向全体に対してX線が照射されるようになっている。   The X-ray irradiator 20 is an apparatus that irradiates an object S with X-rays as an X-ray source. The X-ray irradiator 20 is a point light source and irradiates by diffusing X-rays in a predetermined irradiation range within a predetermined angle range. The X-ray irradiator 20 is directed from the belt portion 12 so that the X-ray irradiation direction is directed to the belt portion 12 and the diffusing X-rays extend over the entire width direction of the object S (direction intersecting the transport direction A). A predetermined distance is provided above the belt portion 12. Further, in the X-ray irradiator 20, in the length direction of the object S (a direction parallel to the transport direction A), a predetermined division range in the length direction is an irradiation range, and the object S is the belt conveyor 10. By being transported in the transport direction A, the entire length direction of the object S is irradiated with X-rays.

低エネルギ画像取得部30は、低エネルギ検出器(第1検出器)32と低エネルギ画像補正部34と備えている。   The low energy image acquisition unit 30 includes a low energy detector (first detector) 32 and a low energy image correction unit 34.

低エネルギ検出器32は、X線照射器20から照射されたX線のうち対象物Sを透過した低エネルギ範囲(第1のエネルギ範囲)のX線を検出して、低エネルギ画像データ(第1放射線画像データ)を生成する。低エネルギ検出器32は、例えば、対象物Sの幅と同等以上の長さを備えた直線状のラインセンサからなり、X線の検出面がX線照射器20に対向した状態で搬送方向Aと直交するようにベルト部12の上流側の下方に配置される。   The low energy detector 32 detects X-rays in the low energy range (first energy range) transmitted through the object S among the X-rays emitted from the X-ray irradiator 20 and detects low energy image data (first energy range). 1 radiation image data) is generated. The low energy detector 32 is composed of, for example, a linear line sensor having a length equal to or greater than the width of the object S, and the conveyance direction A with the X-ray detection surface facing the X-ray irradiator 20. Is disposed below and on the upstream side of the belt portion 12 so as to be orthogonal to each other.

低エネルギ画像補正部34は、低エネルギ検出器32で生成された低エネルギ画像データを増幅及び補正する部分である。低エネルギ画像補正部34は、低エネルギ画像データを増幅するアンプ34a、アンプ34aで増幅された低エネルギ画像データをA/D変換するA/D変換部34b、A/D変換部34bで変換された低エネルギ画像データに対して所定の補正処理を行う補正回路34c、補正回路34cで補正された画像データを外部出力する出力インターフェイス34dを備えている。   The low energy image correction unit 34 amplifies and corrects the low energy image data generated by the low energy detector 32. The low energy image correction unit 34 is converted by an amplifier 34a that amplifies low energy image data, an A / D conversion unit 34b that performs A / D conversion on the low energy image data amplified by the amplifier 34a, and an A / D conversion unit 34b. A correction circuit 34c that performs a predetermined correction process on the low energy image data and an output interface 34d that externally outputs the image data corrected by the correction circuit 34c are provided.

高エネルギ画像取得部40は、高エネルギ検出器(第2検出器)42と高エネルギ画像補正部44と備えている。   The high energy image acquisition unit 40 includes a high energy detector (second detector) 42 and a high energy image correction unit 44.

高エネルギ検出器42は、X線照射器20から照射されたX線のうち対象物Sを透過した高エネルギ範囲(第2のエネルギ範囲)のX線を検出して、高エネルギ画像データ(第2放射線画像データ)を生成する。高エネルギ検出器42は、例えば、対象物Sの幅と同等以上の長さを備えた直線状のラインセンサからなり、X線の検出面がX線照射器20に対向した状態で搬送方向Aと直交するようにベルト部12の下流側の下方に配置される。なお、低エネルギ検出器32で検出される低エネルギ範囲と高エネルギ検出器42で検出される高エネルギ範囲とは、明確に区別されるものではなく、エネルギ範囲がある程度、重なるようになっている。   The high energy detector 42 detects X-rays in the high energy range (second energy range) transmitted through the object S among the X-rays irradiated from the X-ray irradiator 20, and detects high energy image data (first energy range). 2 radiation image data). The high energy detector 42 is composed of, for example, a linear line sensor having a length equal to or greater than the width of the object S, and the conveyance direction A with the X-ray detection surface facing the X-ray irradiator 20. Is arranged below the downstream side of the belt portion 12 so as to be orthogonal to each other. The low energy range detected by the low energy detector 32 and the high energy range detected by the high energy detector 42 are not clearly distinguished, and the energy ranges overlap to some extent. .

高エネルギ画像補正部44は、高エネルギ検出器42で生成された高エネルギ画像データを増幅及び補正する部分である。高エネルギ画像補正部44は、高エネルギ画像データを増幅するアンプ44a、アンプ44aで増幅された高エネルギ画像データをA/D変換するA/D変換部44b、A/D変換部44bで変換された高エネルギ画像データに対して所定の補正処理を行う補正回路44c、補正回路44cで補正された画像データを外部出力する出力インターフェイス44dを備えている。   The high energy image correction unit 44 is a part that amplifies and corrects the high energy image data generated by the high energy detector 42. The high energy image correction unit 44 converts the high energy image data amplified by the amplifier 44a, the A / D conversion unit 44b that performs A / D conversion on the high energy image data amplified by the amplifier 44a, and the A / D conversion unit 44b. A correction circuit 44c that performs a predetermined correction process on the high-energy image data and an output interface 44d that outputs the image data corrected by the correction circuit 44c to the outside are provided.

ここで、低エネルギ検出器32及び高エネルギ検出器42について詳細に説明する。図1及び図3に示すように、低エネルギ検出器32は、搬送方向Aに沿った感知幅がLWのラインセンサである。また、高エネルギ検出器42は、搬送方向Aに沿った感知幅がHWのラインセンサである。この感知幅LWと感知幅HWとは、本実施形態では、同一幅となっており、例えば0.8mmである。そして、このような感知幅LWを有する低エネルギ検出器32と感知幅HWを有する高エネルギ検出器42とは、搬送方向Aすなわちラインセンサである各検出器の短手方向に沿って不感帯幅NWを有する不感帯領域(所定の領域)82を挟んで並列にベース84上に配置固定され、半導体検出器であるデュアルエナジセンサ86を構成する。   Here, the low energy detector 32 and the high energy detector 42 will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 3, the low energy detector 32 is a line sensor whose sensing width along the conveyance direction A is LW. Further, the high energy detector 42 is a line sensor whose sensing width along the conveyance direction A is HW. In the present embodiment, the detection width LW and the detection width HW are the same width, for example, 0.8 mm. The low energy detector 32 having the sensing width LW and the high energy detector 42 having the sensing width HW have a dead band width NW along the conveyance direction A, that is, the short direction of each detector which is a line sensor. A dual energy sensor 86, which is a semiconductor detector, is arranged and fixed on the base 84 in parallel with a dead zone region (predetermined region) 82 having a gap.

このデュアルエナジセンサ86では、低エネルギ画像と高エネルギ画像とにおける視差(X線源からのX線の入射経路の差)をできるだけ小さくするため、両検出器32,42間の距離ができるだけ狭くなるように設定されている。このため、不感帯領域82の不感帯幅NWは、各検出器32,42での電子が他方の検出器に流れ込まない程度の最小限の厚みを備えて、極力、狭くなるように設定される。このような不感帯幅NWは、本実施形態では、例えば0.4mmであり、各検出器32,42の感知幅LW,HW(0.8mm)より狭くなっている。   In the dual energy sensor 86, the distance between the detectors 32 and 42 is as narrow as possible in order to minimize the parallax (difference in the X-ray incident path from the X-ray source) between the low energy image and the high energy image. Is set to For this reason, the dead zone width NW of the dead zone 82 is set to be as narrow as possible with a minimum thickness that prevents electrons from the detectors 32 and 42 from flowing into the other detector. In this embodiment, such a dead zone width NW is 0.4 mm, for example, and is narrower than the sensing widths LW and HW (0.8 mm) of the detectors 32 and 42.

なお、デュアルエナジセンサ86を構成する低エネルギ検出器32と高エネルギ検出器42としては、例えば、高エネルギセンサ上に低エネルギカット用のフィルタを配置したエネルギ弁別機能を備えたものを用いてもよい。また、低エネルギ範囲のX線を可視光に変換するシンチレータや高エネルギ範囲のX線を可視光に変換するシンチレータを用いて、両検出器32,42に異なる波長感度を持たせて、異なるエネルギ範囲を検出できるようにしたものでもよい。なお、異なる波長感度を持つシンチレータ上にフィルタを配置してもよい。更に、CdTe(テルル化カドミウム)などの直接変換方式によるエネルギ弁別機能を備えたものでもよい。   As the low energy detector 32 and the high energy detector 42 constituting the dual energy sensor 86, for example, a device having an energy discrimination function in which a low energy cut filter is arranged on the high energy sensor may be used. Good. In addition, by using a scintillator that converts X-rays in the low energy range into visible light and a scintillator that converts X-rays in the high energy range into visible light, both detectors 32 and 42 have different wavelength sensitivities so that different energies are obtained. It is also possible to detect the range. A filter may be arranged on a scintillator having different wavelength sensitivities. Further, a device having an energy discrimination function by a direct conversion method such as CdTe (cadmium telluride) may be used.

タイミング制御部50は、低エネルギ検出器32での透過X線の検出タイミングと高エネルギ検出器42での透過X線の検出タイミングとを制御するものである。タイミング制御部50は、低エネルギ検出器32に対しては、図7(a)に示されるような所定周期の低エネルギセンサ用制御パルスを出力する。また、タイミング制御部50は、高エネルギ検出器42に対しては、低エネルギセンサ用制御パルスと同周期であってパルスの立ち上がり箇所が所定時間T(以下、「遅延時間T」と記す場合ある)遅延する高エネルギセンサ用制御パルス信号を出力する。このような制御パルスが入力されると、各検出器32,42は、各制御パルスの1周期単位で受光する透過X線を各周期が終了する度に画像データとして出力する。   The timing control unit 50 controls transmission X-ray detection timing at the low energy detector 32 and transmission X-ray detection timing at the high energy detector 42. The timing control unit 50 outputs a low energy sensor control pulse having a predetermined cycle as shown in FIG. 7A to the low energy detector 32. In addition, the timing control unit 50 may, for the high energy detector 42, have the same period as the low energy sensor control pulse and the rising edge of the pulse may be described as a predetermined time T (hereinafter, “delay time T”). ) Output delayed control pulse signal for high energy sensor. When such a control pulse is input, each of the detectors 32 and 42 outputs transmitted X-rays received in one cycle unit of each control pulse as image data every time each cycle ends.

この遅延時間Tは、図5に示すような所定周期の制御パルス信号が低エネルギ検出器32と高エネルギ検出器42とに同時に入力された場合に、低エネルギ検出器32で検出及び生成される低エネルギ画像データと高エネルギ検出器42で検出及び生成される高エネルギ画像データとの間で発生する画像ズレ分に相当するものである。すなわち、遅延時間Tは、デュアルエナジセンサ86における不感帯領域82の不感帯幅NWや、この不感帯領域82を対象物Sが通過する速度(つまり搬送速度M)などによって決まる調整時間である。   This delay time T is detected and generated by the low energy detector 32 when a control pulse signal having a predetermined period as shown in FIG. 5 is simultaneously input to the low energy detector 32 and the high energy detector 42. This corresponds to the amount of image shift that occurs between the low energy image data and the high energy image data detected and generated by the high energy detector 42. That is, the delay time T is an adjustment time determined by the dead zone width NW of the dead zone 82 in the dual energy sensor 86, the speed at which the object S passes through the dead zone 82 (that is, the conveyance speed M), and the like.

タイミング制御部50がこの遅延時間Tを含む制御パルス信号を生成する場合には、PLL(PhaseLockedLoop:位相同期回路)等を用いて図7(b)に示されるタイミング制御用の高周波信号を生成する。このような高周波信号としては、例えば、エネルギ検出器32,42などにおいてセンサ駆動に要するピクセルクロックが200kHz程度で駆動していた場合には、その100倍程度の高周波である20MHz以上の信号を用いると細やかに制御できる。センサ駆動のピクセルクロックが1MHz程度の場合には同様に100MHz以上の信号を用いれば細やかな制御ができる。高周波信号の周波数が高いほど、搬送速度Mやピクセルクロック等の変化に対して柔軟に対応することができ、きめ細やかな制御が行える。なお、PLLに代えて、遅延信号用の高周波発振器を用いて遅延制御パルス信号を生成するようにしてもよい。   When the timing control unit 50 generates a control pulse signal including the delay time T, a high-frequency signal for timing control shown in FIG. 7B is generated using a PLL (Phase Locked Loop). . As such a high-frequency signal, for example, when the pixel clock required for driving the sensor in the energy detectors 32 and 42 is driven at about 200 kHz, a signal of 20 MHz or higher, which is about 100 times as high as that, is used. And can be finely controlled. If the sensor-driven pixel clock is about 1 MHz, fine control can be performed by using a signal of 100 MHz or higher. As the frequency of the high frequency signal is higher, it is possible to flexibly cope with changes in the conveyance speed M, the pixel clock, etc., and fine control can be performed. Instead of the PLL, a delay control pulse signal may be generated using a delay signal high-frequency oscillator.

タイミング制御部50は、このようなPLL等を用いて生成された高周波信号から遅延時間Tを含む制御パルス信号を生成する。そして、タイミング制御部50は、遅延時間Tに基づいて低エネルギ検出器32や高エネルギ検出器42での透過X線を検出するタイミングを制御して、低エネルギ画像データと高エネルギ画像データとがそれぞれ対応するようにして、画像ずれを低減させる。   The timing control unit 50 generates a control pulse signal including a delay time T from a high-frequency signal generated using such a PLL or the like. Then, the timing control unit 50 controls the timing of detecting transmitted X-rays at the low energy detector 32 and the high energy detector 42 based on the delay time T, so that the low energy image data and the high energy image data are generated. Image shift is reduced by corresponding to each.

タイミング算出部60は、タイミング制御部50で用いる検出タイミングである遅延時間Tを算出するものである。タイミング算出部60は、デュアルエナジセンサ86における不感帯領域82の不感帯幅NWやこの不感帯領域82を対象物Sが通過する速度(つまり搬送速度M)に基づき、遅延時間Tを下記式(1)により算出する。なお、本実施形態では説明を容易にするため、図2に示すFOD(Focus Object Distance:線源物体間距離)と、X線照射器20と各検出器32,42との距離であるFDD(Focus Detector Distance:線源センサ間距離)とが等しくて、X線透過像の拡大がない場合(すなわち拡大率Rが1の場合)を例にとって説明するが、拡大率Rはこれに限定されない。
T=NW/M・・・(1)
式(1)により、低エネルギ検出器32の検出タイミングに対する高エネルギ検出器42の検出タイミングの遅延時間Tが算出される。そして、タイミング算出部60は、算出された遅延時間Tを、検出タイミングとしてタイミング制御部50に出力する。なお、不感帯幅NWや搬送速度Mは、入力部等を介してタイミング算出部60に入力される。
The timing calculation unit 60 calculates a delay time T that is a detection timing used by the timing control unit 50. Based on the dead band width NW of the dead zone 82 in the dual energy sensor 86 and the speed at which the object S passes through the dead zone 82 (that is, the conveyance speed M), the timing calculation unit 60 calculates the delay time T according to the following equation (1). calculate. In the present embodiment, for ease of explanation, FOD (Focus Object Distance) shown in FIG. 2 and FDD (the distance between the X-ray irradiator 20 and each of the detectors 32 and 42) are shown. The focus detector distance (distance between the source sensors) is equal and there is no enlargement of the X-ray transmission image (that is, when the enlargement ratio R is 1). However, the enlargement ratio R is not limited to this.
T = NW / M (1)
The delay time T of the detection timing of the high energy detector 42 with respect to the detection timing of the low energy detector 32 is calculated by the equation (1). Then, the timing calculation unit 60 outputs the calculated delay time T to the timing control unit 50 as a detection timing. Note that the dead zone width NW and the conveyance speed M are input to the timing calculation unit 60 via an input unit or the like.

画像処理装置70は、低エネルギ検出器32で検出及び生成された低エネルギ画像データと高エネルギ検出器42で検出及び生成された高エネルギ画像データとの差分データを求める演算処理を行い、合成画像であるエネルギサブトラクション像を生成する装置である。画像処理装置70に入力される両エネルギ画像データは、タイミング制御部50により、互いの画像データが対応するように検出タイミングが制御されている。画像処理装置70は、演算処理により生成したエネルギサブトラクション像をディスプレイ等に出力表示する。この出力表示により、対象物Sに含まれる異物等を目視で確認することができる。なお、エネルギサブトラクション像を出力表示せずに、データ出力のみを行って画像データ上での検出処理により画像データから直接、対象物Sに含まれる異物等を検出するようにしてもよい。   The image processing device 70 performs arithmetic processing for obtaining difference data between the low energy image data detected and generated by the low energy detector 32 and the high energy image data detected and generated by the high energy detector 42, and the composite image Is an apparatus for generating an energy subtraction image. The detection timing of both energy image data input to the image processing device 70 is controlled by the timing control unit 50 so that the image data corresponds to each other. The image processing device 70 outputs and displays the energy subtraction image generated by the arithmetic processing on a display or the like. By this output display, foreign matter or the like contained in the object S can be visually confirmed. Note that, instead of outputting and displaying the energy subtraction image, only data output may be performed, and foreign matter contained in the object S may be detected directly from the image data by detection processing on the image data.

ここで、タイミング制御部50で用いられる検出タイミングの遅延時間Tの算出方法と作用について、対象物S(図4参照)の透過X線画像を取得して、対象物Sに含まれる異物Oを検出する場合を例として説明する。説明に用いる対象物Sは、搬送方向Aに沿った方向の長さが4.0mmであり、各検出器32,42の感知幅LW,HW(以下、「画素ピッチ」ともいう)よりも小さい異物O(長さOWが0.6mm)が所定の位置に含まれるものを想定する。各検出器32,42の感知幅LW,HWは、共に0.8mmであり、長さ4.0mmの対象物S全体の幾何学的に縮小のない形状、すなわち0.8mmの検出幅で0.8mm以下の長さを検査する透過X線画像を取得するには、5つ以上の分割画像データがそれぞれ必要となる。また、ベルトコンベア10の搬送速度は、0.8mm/ミリ秒(48m/分)とする。なお、説明を容易にするため、対象物Sの厚みは、厚みによるぼけが生じない程度の薄さとし、また、上述したように、図2に示すFODとFDDとが等しくX線透過像の拡大がないもの(拡大率Rが1)とする。   Here, regarding the calculation method and operation of the delay time T of the detection timing used in the timing control unit 50, a transmission X-ray image of the object S (see FIG. 4) is acquired, and the foreign object O included in the object S is obtained. A case of detection will be described as an example. The object S used for description has a length in the direction along the conveyance direction A of 4.0 mm, which is smaller than the sensing widths LW and HW (hereinafter also referred to as “pixel pitch”) of the detectors 32 and 42. Assume that a foreign object O (length OW is 0.6 mm) is included in a predetermined position. The sensing widths LW and HW of the detectors 32 and 42 are both 0.8 mm, and the geometrically unreduced shape of the entire object S having a length of 4.0 mm, that is, 0 with a detection width of 0.8 mm. In order to acquire a transmission X-ray image for inspecting a length of .8 mm or less, five or more pieces of divided image data are required. Moreover, the conveyance speed of the belt conveyor 10 shall be 0.8 mm / millisecond (48 m / min). For ease of explanation, the thickness of the object S is set to such a thickness that does not cause blur due to the thickness, and as described above, the FOD and FDD shown in FIG. No enlargement (magnification rate R is 1).

まず、比較例として、検出タイミングの遅延時間Tを用いずに対象物Sの放射線画像を取得する場合について、図5及び図6を用いて説明する。この場合、搬送速度0.8mm/ミリ秒で搬送方向Aに搬送される対象物SのX線画像を取得するために、タイミング制御部50は、図5に示すように、低エネルギ検出器32と高エネルギ検出器42との検出タイミングが同じである同周期の制御パルスを、低エネルギ検出器32と高エネルギ検出器42とに同時に出力して、各検出器32,42で0.8mm毎の分割画像データを取得する。   First, as a comparative example, a case where a radiation image of the object S is acquired without using the detection timing delay time T will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In this case, in order to acquire an X-ray image of the object S conveyed in the conveyance direction A at a conveyance speed of 0.8 mm / millisecond, the timing control unit 50, as shown in FIG. And the high energy detector 42 are simultaneously output to the low energy detector 32 and the high energy detector 42 at the same timing, and the detectors 32 and 42 each 0.8 mm. The divided image data is acquired.

図6(a)のラインPに対応する低エネルギ検出器32の画素が出力する低エネルギ出力を図6(d)に示す。同様に、図6(a)のラインPに対応する高エネルギ検出器42の画素が出力する高エネルギ出力を図6(e)に示す。対象物Sの前方に位置する第1の分割範囲S1(最初の0.8mm分)が低エネルギ検出器32の撮像領域である検出面上部を通過する際、低エネルギ検出器32は、低エネルギ範囲における対象物Sの第1の分割範囲S1を撮像して、図6(b)に示すように、まず、第1の分割画像データS1Lを生成する。その後、対象物Sは、0.8mm/ミリ秒の搬送速度で移動し、1ミリ秒後には、対象物Sの第1の分割範囲S1のうち、先端の0.4mmに相当する部分が高エネルギ検出器42の撮像領域である検出面上部に、残りの0.4mmに相当する部分が不感帯領域82の上部に位置する。この比較例では、同じタイミングの制御パルスで両エネルギ検出器32,42でのX線検出が制御されているため、上述したように、対象物Sの一部が不感帯領域82の上部に位置した状態で、高エネルギ検出器42は、対象物Sの第1の分割範囲S1(第1分割画像データS1L)に相当する第1分割画像データS1を生成する。なお、高エネルギ検出器42で第1分割画像データS1を生成するのと同時に、低エネルギ検出器32は、第1の分割範囲S1に続く第2の分割範囲Sの分割画像データS2を生成する。 FIG. 6D shows a low energy output output by the pixel of the low energy detector 32 corresponding to the line P in FIG. Similarly, FIG. 6E shows a high energy output output by the pixel of the high energy detector 42 corresponding to the line P in FIG. When the first divided range S1 (for the first 0.8 mm) located in front of the object S passes through the upper part of the detection surface, which is the imaging region of the low energy detector 32, the low energy detector 32 is low energy. A first divided range S1 of the object S in the range is imaged, and first divided image data S1L is first generated as shown in FIG. 6B. Thereafter, the object S moves at a conveyance speed of 0.8 mm / millisecond, and after 1 msec, a portion corresponding to 0.4 mm at the tip of the first division range S1 of the object S is high. The remaining portion corresponding to 0.4 mm is positioned above the dead zone 82 on the upper detection surface, which is the imaging area of the energy detector 42. In this comparative example, since the X-ray detection by both the energy detectors 32 and 42 is controlled by the control pulse at the same timing, a part of the object S is located above the dead zone 82 as described above. In this state, the high energy detector 42 generates first divided image data S1 H corresponding to the first divided range S1 (first divided image data S1L) of the object S. At the same time as the first divided image data S1 H is generated by the high energy detector 42, the low energy detector 32 generates the divided image data S2 L of the second divided range S following the first divided range S1. Generate.

低エネルギ検出器32で生成された第1の分割画像データS1と、高エネルギ検出器42で生成された第1の分割画像データS1との間には、不感帯領域82の不感帯幅NW及びその不感帯領域を対象物Sが移動する速度(つまり搬送速度M)とに基づくズレが生じている。そして、同周期で同時に出力される制御パルス信号で制御される低エネルギ検出器32と高エネルギ検出器42とは、このズレを維持したまま、透過X線を連続して検出し、残りの分割画像データを生成する。その結果、対象物Sからの透過X線を低エネルギ範囲で検出する低エネルギ検出器32は、図6(b)に示すような低エネルギ画像のための分割画像データ(S1,S2,S3,S4,S5の5つの分割画像データ)を生成する。一方、対象物Sからの透過X線を高エネルギ範囲で検出する高エネルギ検出器42は、図6(c)に示すような高エネルギ画像のための分割画像データ(S1,S2,S3,S4,S5,S6、の6つの分割画像データ)を生成する。 Between the first divided image data S1 L generated by the low energy detector 32 and the first divided image data S1 H generated by the high energy detector 42, the dead band width NW of the dead band region 82 and There is a deviation based on the speed at which the object S moves in the dead zone area (that is, the conveyance speed M). Then, the low energy detector 32 and the high energy detector 42 controlled by the control pulse signal simultaneously output in the same cycle continuously detect transmitted X-rays while maintaining this deviation, and the remaining divisions. Generate image data. As a result, the low energy detector 32 that detects the transmitted X-rays from the object S in the low energy range has the divided image data (S1 L , S2 L , 5 divided image data of S3 L , S4 L and S5 L ) are generated. On the other hand, the high energy detector 42 for detecting transmitted X-rays from the object S in a high energy range is divided image data (S1 H , S2 H , S3) for a high energy image as shown in FIG. H , S4 H , S5 H , S6 H ).

ここで、図6(b)に示される分割画像データと図6(c)に示される分割画像データとについて比較検討すると、不感帯幅NW及び搬送速度Mに基づくズレにより、対象物Sを基準とした両分割画像データ間での対応が取られていない。そのため、例えば、異物O部分のデータを最も多く含む箇所は、低エネルギ検出器32による低エネルギ画像では、分割画像データS4といった1つの画像データであるのに対し、高エネルギ検出器42による高エネルギ画像では、図6(c)に示すように、分割画像データS4とS5の2つの分割画像データにまたがっている。そして、この低エネルギ画像に対応する低エネルギ出力は、図6(d)に示すように、分割画像S4に対応する一画素ピッチのみで検出値が顕著に変化し、異物Oの含有位置を示すようになっているのに対し、高エネルギ画像に対応する高エネルギ出力は、図6(e)に示すように、分割画像データS4とS5とに対応する2画素ピッチで検出値がやや変化し(例えば低エネルギ出力での検出値変化の半分程度)、異物Oの含有位置を大まかに示すようになっている。その結果、検出値の変化箇所及び変化量が、両エネルギ出力において異なってしまっている。 Here, when the divided image data shown in FIG. 6 (b) and the divided image data shown in FIG. 6 (c) are compared, the object S is used as a reference due to the deviation based on the dead band width NW and the conveyance speed M. The correspondence between the two divided image data is not taken. Therefore, for example, the portion containing the most data of the foreign matter O portion is one image data such as the divided image data S4 L in the low energy image by the low energy detector 32, whereas the high energy detector 42 has a high energy. In the energy image, as shown in FIG. 6C, the energy image spans two divided image data of the divided image data S4 H and S5 H. The low energy outputs corresponding to the low energy image, as shown in FIG. 6 (d), the detection value only in one pixel pitch corresponding to the divided image S4 L changes significantly, the content location of the foreign matter O while are as shown, the high energy output corresponding to the high energy image, as shown in FIG. 6 (e), the detection value by 2 pixel pitch corresponding to the divided image data S4 H and S5 H The position is slightly changed (for example, about half of the change in the detected value at low energy output), and the position where the foreign substance O is contained is roughly indicated. As a result, the change location and the change amount of the detected value are different in both energy outputs.

画像処理装置70は、このように検出値の変化箇所及び変化量が異なる検出値データ(図6(d)及び(e)参照)に基づいてサブトラクション像を得ようとすると、異物Oに起因する検出値の変化箇所と変化量とが不明瞭となり、対象物Sにおける異物Oの位置が精度よく示されたサブトラクション像を得ることができなくなる。また、各検出値データに対応する分割画像データがそれぞれずれていることにより、図6(f)に示す各エッジ部分の輝度の立ち上がり箇所が不鮮明ともなる。その結果、対象物Sにおける異物Oの位置が精度よく示されたサブトラクション像を得ることが一層難しくなってしまう。このように、低エネルギ検出器32での検出タイミングと高エネルギ検出器42での検出タイミングとを精度良く制御しないと、上述したようなズレやボケにより、異物検知の精度が低下する場合がある。   When the image processing apparatus 70 tries to obtain a subtraction image based on the detection value data (see FIGS. 6D and 6E) in which the detected value changes and the amount of change differs in this way, the image processing apparatus 70 is caused by the foreign matter O. The change location and the change amount of the detection value become unclear, and it becomes impossible to obtain a subtraction image in which the position of the foreign object O on the object S is accurately indicated. Further, since the divided image data corresponding to the respective detection value data are shifted, the rising portions of the luminance at the respective edge portions shown in FIG. As a result, it becomes more difficult to obtain a subtraction image in which the position of the foreign object O in the object S is accurately indicated. As described above, if the detection timing of the low energy detector 32 and the detection timing of the high energy detector 42 are not accurately controlled, the accuracy of foreign object detection may be deteriorated due to the above-described deviation or blur. .

次に、このようなズレやボケの発生を防止するために、検出タイミングの遅延時間Tを用いて対象物Sの低エネルギ画像と高エネルギ画像とが対応するように両エネルギ画像を取得する場合について、図7及び図8を用いて説明する。   Next, in order to prevent the occurrence of such deviation and blur, when acquiring both energy images so that the low energy image and the high energy image of the object S correspond using the delay time T of the detection timing. Will be described with reference to FIGS.

この場合、搬送速度0.8mm/ミリ秒で搬送方向Aに搬送される対象物SのX線画像を取得するために、タイミング制御部50は、図7に示すように、低エネルギ検出器32での検出タイミングに対して高エネルギ検出器42の検出タイミングが所定時間T遅延する同周期の制御パルスを、低エネルギ検出器32と高エネルギ検出器42とに出力して、各検出器32,42で0.8mm毎の分割画像データを取得する。   In this case, in order to acquire an X-ray image of the object S conveyed in the conveyance direction A at a conveyance speed of 0.8 mm / millisecond, the timing control unit 50, as shown in FIG. A control pulse having the same period, in which the detection timing of the high energy detector 42 is delayed by a predetermined time T with respect to the detection timing at, is output to the low energy detector 32 and the high energy detector 42. At 42, divided image data is acquired every 0.8 mm.

すなわち、対象物Sの前方の第1の分割範囲S1(最初の0.8mm分)が低エネルギ検出器32の撮像領域である検出面上部を通過する際、低エネルギ検出器32は、低エネルギ範囲における対象物Sの第1の分割範囲S1を撮像して、図8(b)に示すように、まず、第1の分割画像データS1を生成する。その後、対象物Sは、0.8mm/ミリ秒の搬送速度で移動し、1ミリ秒後には、対象物Sの第1の分割範囲S1のうち先端の0.4mmに相当する部分が高エネルギ検出器42の撮像領域である検出面上部に、残りの0.4mmに相当する部分が不感帯領域82の上部に位置する。遅延時間Tを用いる本実施形態では、対象物Sの前方の所定の分割位置が不感帯領域82の上部に位置しないように対象物Sを0.4mm更に移動させるまでの時間、高エネルギ検出器42でのX線検出が遅延される。この遅延時間Tは、上述した条件では、式(1)から、0.5ミリ秒として算出される。 That is, when the first division range S1 (for the first 0.8 mm) in front of the object S passes through the upper detection surface, which is the imaging region of the low energy detector 32, the low energy detector 32 is low energy. The first divided range S1 of the object S in the range is imaged, and first divided image data S1 L is first generated as shown in FIG. 8B. Thereafter, the object S moves at a conveyance speed of 0.8 mm / millisecond, and after 1 msec, a portion corresponding to 0.4 mm at the tip of the first division range S1 of the object S has high energy. The remaining portion corresponding to 0.4 mm is positioned above the dead zone area 82 above the detection surface that is the imaging area of the detector 42. In the present embodiment using the delay time T, the high energy detector 42 is a time until the object S is further moved by 0.4 mm so that the predetermined division position in front of the object S is not positioned above the dead zone 82. X-ray detection at is delayed. This delay time T is calculated as 0.5 milliseconds from the equation (1) under the above-described conditions.

高エネルギ検出器42は、遅延時間Tが0.5ミリ秒とされた高エネルギセンサ用制御パルス信号により、対象物Sの第1の分割範囲S1が不感帯領域82を過ぎた状態、つまり対象物Sの第1の分割範囲S1すべてが高エネルギ検出器42の検出面上部に達した際に、対象物Sの第1の分割範囲S1に相当する第1の分割画像データS1を取得する。なお、高エネルギ検出器42で第1の分割画像データS1を生成する前(遅延時間Tが経過する前)に、低エネルギ検出器32は、第1の分割画像データS1に続く第2の分割画像データS2を生成する。 The high energy detector 42 is in a state where the first divided range S1 of the object S has passed the dead zone region 82 by the control pulse signal for high energy sensor whose delay time T is 0.5 milliseconds, that is, the object. all first division area S1 of S is upon reaching the detection surface upper portion of the high energy detector 42 obtains the first divided image data S1 H corresponding to the first division area S1 of the object S. Note that before the high energy detector 42 generates the first divided image data S1 H (before the delay time T has elapsed), the low energy detector 32 performs the second operation following the first divided image data S1 L. generating a divided image data S2 L.

低エネルギ検出器32で生成された第1の分割画像データS1と、高エネルギ検出器42で生成された第1の分割画像データS1との間には、不感帯領域82の不感帯幅NW及びその不感帯領域82を対象物Sが移動する速度(つまり搬送速度M)とに基づくズレがなく、図8(b)及び(c)に示すように、両画像データが対応するようになっている。そして、不感帯幅NW等に基づく遅延時間Tを考慮して同周期で出力される制御パルス信号で制御される低エネルギ検出器32と高エネルギ検出器42とは、両画像データが対応したまま、透過X線を連続して検出し、残りの分割画像データを生成する。その結果、対象物Sからの透過X線を低エネルギ範囲で検出する低エネルギ検出器32は、図8(b)に示すような低エネルギ画像のための分割画像データ(S1,S2,S3,S4,S5の5つの分割画像データ)を生成し、対象物Sからの透過X線を高エネルギ範囲で検出する高エネルギ検出器42は、図8(c)に示すような高エネルギ画像のための分割画像データ(S1,S2,S3,S4,S5の5つの分割画像データ)を生成する。そして、両画像データは、対象物Sでの画像範囲がそれぞれ対応するようになっている。 Between the first divided image data S1 L generated by the low energy detector 32 and the first divided image data S1 H generated by the high energy detector 42, the dead band width NW of the dead band region 82 and There is no deviation based on the speed at which the object S moves in the dead zone 82 (that is, the conveyance speed M), and both image data correspond to each other as shown in FIGS. 8B and 8C. . Then, the low energy detector 32 and the high energy detector 42 controlled by the control pulse signal output in the same cycle in consideration of the delay time T based on the dead band width NW, etc. Transmitted X-rays are continuously detected to generate the remaining divided image data. As a result, the low energy detector 32 that detects the transmitted X-rays from the object S in the low energy range has the divided image data (S1 L , S2 L , A high energy detector 42 that generates X3 rays (S3 L , S4 L , S5 L ) and detects transmitted X-rays from the object S in a high energy range is as shown in FIG. Divided image data (5 divided image data of S1 H , S2 H , S3 H , S4 H , S5 H ) for a high energy image is generated. Both image data correspond to the image ranges on the object S, respectively.

ここで、図8(b)に示される分割画像データと図8(c)に示される分割画像データとについて比較検討すると、不感帯幅NW及び搬送速度Mに基づく遅延時間Tにより、対象物Sを基準とした両分割画像データ間での対応が取られている。そのため、例えば、異物O部分のデータを最も多く含む箇所は、低エネルギ検出器32による低エネルギ画像では、分割画像データS4といった1つの画像データであり、高エネルギ検出器42による低エネルギ画像でも分割画像データS4といった1つの画像データである。そして、低エネルギ画像に対応する低エネルギ出力は、図8(d)に示すように、分割画像S4に対応する一画素ピッチのみで検出値が顕著に変化し、異物Oの含有位置を示すようになっており、また、高エネルギ画像に対応する高エネルギ出力も、図8(e)に示すように、分割画像データS4に対応する一画素ピッチのみで検出値が顕著に変化し、異物Oの含有位置を示すようになっている。その結果、検出値の変化箇所及び変化量が、両エネルギ出力において一致するようになっている。なお、異物Oは必ずしも1つの分割画像に含まれている必要はなく、低エネルギ画像での異物Oが含まれる分割画像と高エネルギ画像での異物Oが含まれる分割画像とが一致していればよい。 Here, when the divided image data shown in FIG. 8B and the divided image data shown in FIG. 8C are compared, the object S is determined by the dead band width NW and the delay time T based on the conveyance speed M. Correspondence between both divided image data as a reference is taken. Therefore, for example, the portion including the most foreign matter O data is one image data such as divided image data S4 L in the low energy image by the low energy detector 32, and even in the low energy image by the high energy detector 42. it is one of the image data such as the divided image data S4 H. Then, the low energy output corresponding to the low energy image, as shown in FIG. 8D, the detection value changes significantly only at one pixel pitch corresponding to the divided image S4 L , and indicates the position where the foreign object O is contained. In addition, the high energy output corresponding to the high energy image has a significant change in the detected value only at one pixel pitch corresponding to the divided image data S4 H , as shown in FIG. The containing position of the foreign material O is shown. As a result, the change location and the change amount of the detection value are matched in both energy outputs. The foreign object O does not necessarily need to be included in one divided image, and the divided image including the foreign object O in the low-energy image and the divided image including the foreign object O in the high-energy image may coincide. That's fine.

画像処理装置70は、このように検出値の変化箇所及び変化量が一致する検出値データ(図8(d)及び(e)参照)に基づいてサブトラクション像を得ようとすると、異物Oに起因する検出値の変化箇所と変化量とが明瞭となり、対象物Sにおける異物Oの位置が精度よく示されたサブトラクション像を得ることができる。また、各検出値データに対応する分割画像データがそれぞれ対応していることにより、図8(f)に示す各エッジ部分の輝度の立ち上がり箇所が鮮明ともなる。その結果、対象物Sにおける異物Oの位置が一層精度よく示されたサブトラクション像を得ることができる。このように、低エネルギ検出器32での検出タイミングと高エネルギ検出器42での検出タイミングとが、不感帯幅NW及び搬送速度Mに基づく遅延時間Tにより、精度良く制御されていることにより、上述したようなズレやボケによる異物検知の精度の低下を防止でき、精度よい異物の検出が可能となる。   When the image processing apparatus 70 tries to obtain a subtraction image based on the detection value data (see FIGS. 8D and 8E) in which the change location and the change amount of the detection value match in this way, The change location and the change amount of the detected value to be clear become clear, and a subtraction image in which the position of the foreign object O in the object S is accurately shown can be obtained. Further, since the divided image data corresponding to each detection value data corresponds to each other, the rising edge of the brightness of each edge portion shown in FIG. As a result, it is possible to obtain a subtraction image in which the position of the foreign object O on the object S is shown with higher accuracy. As described above, the detection timing of the low energy detector 32 and the detection timing of the high energy detector 42 are accurately controlled by the delay time T based on the dead band width NW and the conveyance speed M. Thus, it is possible to prevent a decrease in the accuracy of foreign object detection due to such deviation and blur, and it is possible to detect a foreign object with high accuracy.

以上説明したように、このX線画像取得システム1では、タイミング制御部50が、低エネルギ検出器32で生成される低エネルギ画像データと高エネルギ検出器42で生成される高エネルギ画像データとが互いに対応するように、不感帯領域82の不感帯幅NWと搬送速度Mとに基づいて、少なくとも高エネルギ検出器42の検出タイミングが遅延するように制御している。これにより、不感帯領域82の存在によって低エネルギ検出器32での検出タイミングに対してズレ(遅延等)が生じていた高エネルギ検出器42での検出タイミングが調整され、低エネルギ検出器32で生成される低エネルギ画像データと高エネルギ検出器42で生成される高エネルギ画像データとが互いに対応するようになる。そして、互いに対応した2つのエネルギ画像データから得られるサブトラクション像では、異物を示す検出値の変化が明瞭となると共に不明瞭なエッジ部分が低減される。その結果、対象物Sに含まれる異物O等の検出精度を向上させることができる。   As described above, in the X-ray image acquisition system 1, the timing control unit 50 uses the low energy image data generated by the low energy detector 32 and the high energy image data generated by the high energy detector 42. In order to correspond to each other, at least the detection timing of the high energy detector 42 is controlled based on the dead zone width NW of the dead zone 82 and the conveyance speed M. As a result, the detection timing at the high energy detector 42 in which a shift (delay, etc.) has occurred with respect to the detection timing at the low energy detector 32 due to the presence of the dead zone region 82 is adjusted and generated by the low energy detector 32. The low energy image data to be generated and the high energy image data generated by the high energy detector 42 correspond to each other. In the subtraction image obtained from the two energy image data corresponding to each other, the change in the detection value indicating the foreign matter becomes clear and the unclear edge portion is reduced. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of the foreign matter O or the like contained in the object S.

また、上記実施形態では、不感帯幅NWと搬送速度Mとに基づいて検出タイミングを算出するタイミング算出部60を備えている。タイミング制御部50は、このタイミング算出部60で算出された検出タイミングを用いて、低エネルギ検出器の検出タイミング等を制御して、不明瞭なエッジ部分が低減されたサブトラクション像を生成させることができる。   In the above embodiment, the timing calculation unit 60 that calculates the detection timing based on the dead band width NW and the conveyance speed M is provided. The timing control unit 50 controls the detection timing of the low energy detector using the detection timing calculated by the timing calculation unit 60 to generate a subtraction image with an unclear edge portion reduced. it can.

低エネルギ検出器32は、低エネルギ画像データを連続した分割画像データで生成するラインセンサであり、高エネルギ検出器42は、高エネルギ画像データを連続した分割画像データで生成するラインセンサであり、タイミング制御部50は、低エネルギ検出器32に係るラインセンサによる分割画像データに示される対象物Sでの検出範囲と高エネルギ検出器42に係るラインセンサによる分割画像データで示される対象物Sでの検出範囲とが一致するように、少なくとも高エネルギ検出器42のラインセンサの検出タイミングを不感帯幅NWと搬送速度Mとに基づいて遅延制御するようになっている。このように分割画像データで示される対象物Sの検出範囲が一致するように高エネルギ検出器42のラインセンサの検出タイミングを遅延制御することにより、サブトラクション像において、異物を示す検出値の変化が明瞭となると共に不明瞭なエッジ部分が低減される。   The low energy detector 32 is a line sensor that generates low energy image data as continuous divided image data. The high energy detector 42 is a line sensor that generates high energy image data as continuous divided image data. The timing control unit 50 uses the detection range of the object S indicated in the divided image data by the line sensor related to the low energy detector 32 and the object S indicated by the divided image data of the line sensor related to the high energy detector 42. The detection timing of the line sensor of at least the high energy detector 42 is delayed based on the dead band width NW and the conveyance speed M so that the detection range coincides with this detection range. As described above, the detection timing of the line sensor of the high energy detector 42 is delay-controlled so that the detection ranges of the object S indicated by the divided image data coincide with each other, so that a change in the detection value indicating the foreign matter is detected in the subtraction image. Clarity and unclear edges are reduced.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、図2に示すFODとFDDとが等しくて、透過X線画像の拡大がない場合で説明したが、本発明は、FODとFDDとが異なり拡大が生じている場合にも適用することができる。例えば、FOD:FDD=1:2の場合には拡大率Rが2倍となり、X線透過画像も2倍に拡大される。例えば、搬送速度Mが0.4mm/ミリ秒とすると、各検出器32,42上の画像は、0.8mm/ミリ秒に等しい速度で投影されることになる。このような拡大率を考慮する場合の遅延時間Tは、式(1)に代えて、下記の式(2)を用いて算出される。
T=NW/(M×R)・・・(2)
なお、この拡大率Rは、X線画像取得システム1における記憶装置(不図示)等からタイミング算出部60に入力される。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the case where FOD and FDD shown in FIG. 2 are equal and there is no enlargement of the transmitted X-ray image has been described, but the present invention is different when FOD and FDD are different and enlargement occurs. Can also be applied. For example, when FOD: FDD = 1: 2, the enlargement ratio R is doubled, and the X-ray transmission image is also doubled. For example, when the conveyance speed M is 0.4 mm / millisecond, the images on the detectors 32 and 42 are projected at a speed equal to 0.8 mm / millisecond. The delay time T when such an enlargement factor is taken into consideration is calculated using the following equation (2) instead of the equation (1).
T = NW / (M × R) (2)
The enlargement ratio R is input to the timing calculation unit 60 from a storage device (not shown) or the like in the X-ray image acquisition system 1.

また、上記実施形態では、対象物Sを厚みのほとんどないものとして説明したが、本発明は、対象物Sが例えば図9に示すように、所定の厚みを有する場合にも適用することができる。この場合には、対象物Sの底面部分の高さを基準としてFODを計算して拡大率Rを求め、式(2)等により遅延時間Tを算出する。そして、対象物Sを上記実施形態と同様にベルトコンベア10で搬送して、まず、図9(a)に示されるように、対象物Sの領域R1における低エネルギ画像を低エネルギ検出器32で検出して、低エネルギ画像データを生成する。その後、遅延時間Tに応じて対象物Sが搬送方向Aに移動し、図9(b)に示されるように、対象物Sの領域R2における高エネルギ画像を高エネルギ検出器42で検出し、高エネルギ画像データを生成する。この領域R1と領域R2とは、対象物Sの図示下面における照射下面R1a,R2aが略一致しており、領域R1における低エネルギ画像と領域R2における高エネルギ画像とには、図10に示されるように、共有領域R3に相当する部分のX線透過データが含まれるようになっている。この共有領域R3が大きいほど、両エネルギ画像間でのずれが少なくなり、対象物Sに含まれる異物Oの検出精度を向上させることができる。   Moreover, in the said embodiment, although demonstrated that the target object S had almost no thickness, this invention is applicable also when the target object S has predetermined | prescribed thickness, as shown, for example in FIG. . In this case, FOD is calculated on the basis of the height of the bottom surface portion of the object S to obtain the enlargement ratio R, and the delay time T is calculated using equation (2) or the like. And the target object S is conveyed with the belt conveyor 10 similarly to the said embodiment, and first, as FIG.9 (a) shows, the low energy image in area | region R1 of the target object S with the low energy detector 32. FIG. Detect and generate low energy image data. Thereafter, the object S moves in the transport direction A according to the delay time T, and as shown in FIG. 9B, the high energy image in the region R2 of the object S is detected by the high energy detector 42, High energy image data is generated. The region R1 and the region R2 are substantially coincident with the irradiation lower surfaces R1a and R2a on the lower surface of the object S in the drawing, and a low energy image in the region R1 and a high energy image in the region R2 are shown in FIG. As described above, X-ray transmission data of a portion corresponding to the shared region R3 is included. The larger this shared area R3, the smaller the deviation between the two energy images, and the detection accuracy of the foreign matter O contained in the object S can be improved.

このように対象物Sが厚みを有する場合として、例えば、対象物Sの厚みが100mm、X線照射器20と各検出器32,42との距離が600mm、検出器32,42と対象物S(下面)との距離が10mm、X線照射器20と対象物S(上面)との距離が490mm、各検出器32,42の感知幅LW,HWが0.8mm、不感帯領域82の不感帯幅NWが0.4mmの場合について説明する。なお、X線照射器20は、両検出器32,42の間の不感帯領域82の中央部の上方に位置するように配置されている。この場合、0.8mmの感知幅に照射される透過X線は、検出器32,42からX線照射器20側に10mm寄った位置(照射下面R1a,R2a)では約0.787mmの幅であり、検出器32,42からX線照射器20側に110mm寄った位置(照射上面R1b,R2b)では約0.653mmの幅である。そして、この約0.787mmの幅である照射下面R1aとR2aとを一致させることにより、低エネルギ側と高エネルギ側との照射範囲の重なり(共有領域R3)は、約70%となる。なお、図11に示されるように、領域R1の照射下面R1aと領域R2の照射下面R2aとが完全に一致していない場合(例えば、上記例において、0.2mm相当ずれた場合)には、その共有部分R3が図10に示す場合に比べて少なくなり、低エネルギ側と高エネルギ側との照射範囲の重なりは、例えば約40%となる。この場合、両エネルギ画像間でのズレが大きくなり、対象物Sに含まれる異物の検出精度が低下する場合がある。   As described above, when the object S has a thickness, for example, the thickness of the object S is 100 mm, the distance between the X-ray irradiator 20 and each of the detectors 32 and 42 is 600 mm, and the detectors 32 and 42 and the object S are provided. The distance between the (lower surface) is 10 mm, the distance between the X-ray irradiator 20 and the object S (upper surface) is 490 mm, the sensing widths LW and HW of the detectors 32 and 42 are 0.8 mm, and the dead zone width of the dead zone 82. A case where NW is 0.4 mm will be described. The X-ray irradiator 20 is disposed so as to be located above the center of the dead zone 82 between the detectors 32 and 42. In this case, transmitted X-rays irradiated to a sensing width of 0.8 mm have a width of about 0.787 mm at positions (irradiation lower surfaces R1a and R2a) 10 mm away from the detectors 32 and 42 toward the X-ray irradiator 20 side. There is a width of about 0.653 mm at a position (irradiation upper surface R1b, R2b) 110 mm closer to the X-ray irradiator 20 side from the detectors 32, 42. Then, by making the irradiation lower surfaces R1a and R2a having a width of about 0.787 mm coincide with each other, the overlapping of the irradiation ranges on the low energy side and the high energy side (shared region R3) becomes about 70%. As shown in FIG. 11, when the irradiation lower surface R1a of the region R1 and the irradiation lower surface R2a of the region R2 are not completely coincident (for example, in the above example, when shifted by 0.2 mm), The shared portion R3 is reduced as compared with the case shown in FIG. 10, and the overlap of the irradiation ranges on the low energy side and the high energy side is, for example, about 40%. In this case, the deviation between the two energy images increases, and the detection accuracy of the foreign matter contained in the object S may be reduced.

また、上記実施形態では、低エネルギ画像補正部34の出力インターフェイス34dと高エネルギ画像補正部44の出力インターフェイス44dとから、低エネルギ画像及び高エネルギ画像を別々に画像処理装置70に出力しているが、図12に示すように、両エネルギ画像の出力を共通の出力インターフェイス36aから画像処理装置70に出力するようにしてもよい。また、上記実施形態では、搬送方向Aの上流側に低エネルギ検出器32を、下流側に高エネルギ検出器42を備える構成としたが、搬送方向Aの上流側に高エネルギ検出器42を、下流側に低エネルギ検出器32を備えるようにしてもよい。更に、上記実施形態では、高エネルギ検出器42の検出タイミングを所定時間T遅延させるようにしたが、逆に低エネルギ検出器32の検出タイミングを所定時間T早めるようにしてもよいし、低エネルギ検出器32の検出タイミングを早めると共に高エネルギ検出器42の検出タイミングを遅延させ、両検出タイミングを所定時間Tずらすようにしてもよい。また、上記実施形態では、低エネルギと高エネルギとの2つの範囲での検出タイミングを制御していたが、3つ以上の範囲での検出タイミングを制御するようにしてももちろんよい。   In the above embodiment, the low energy image and the high energy image are separately output to the image processing device 70 from the output interface 34 d of the low energy image correction unit 34 and the output interface 44 d of the high energy image correction unit 44. However, as shown in FIG. 12, the output of both energy images may be output to the image processing device 70 from the common output interface 36a. In the above embodiment, the low energy detector 32 is provided on the upstream side in the conveyance direction A and the high energy detector 42 is provided on the downstream side. However, the high energy detector 42 is provided on the upstream side in the conveyance direction A. A low energy detector 32 may be provided on the downstream side. Furthermore, in the above embodiment, the detection timing of the high energy detector 42 is delayed by a predetermined time T, but conversely, the detection timing of the low energy detector 32 may be advanced by a predetermined time T, The detection timing of the detector 32 may be advanced, the detection timing of the high energy detector 42 may be delayed, and both detection timings may be shifted by a predetermined time T. In the above embodiment, the detection timing in the two ranges of low energy and high energy is controlled. However, the detection timing in three or more ranges may be controlled.

また、上記実施形態では、低エネルギの波長範囲と高エネルギ波長範囲とがある程度の重なりを有している場合について説明したが、低エネルギの波長範囲と高エネルギの波長範囲との一部が重なっていなくてもよい。また、上記実施形態では、1チップ上に2つのラインセンサを設けた例で説明したが、2つの検出器32,42は必ずしも1チップ上に設けられている必要はなく、2つの独立した検出器が並列に配置されて不感帯領域の幅が広くなっていてもよい。更に、本実施形態では、X線源として点光源を用いたが、ライン状のX線源を用いても、もちろんよい。なお、上記実施形態では、対象物Sからの異物Oの検出にX線画像取得システム1を用いているが、手荷物検査等にX線画像取得システム1を用いてもよい。   In the above embodiment, the case where the low energy wavelength range and the high energy wavelength range have a certain degree of overlap has been described. However, the low energy wavelength range and the high energy wavelength range partially overlap each other. It does not have to be. In the above embodiment, an example in which two line sensors are provided on one chip has been described. However, the two detectors 32 and 42 are not necessarily provided on one chip, and two independent detections are performed. The devices may be arranged in parallel to increase the width of the dead zone region. Furthermore, in this embodiment, the point light source is used as the X-ray source, but it is of course possible to use a linear X-ray source. In the above embodiment, the X-ray image acquisition system 1 is used to detect the foreign object O from the object S. However, the X-ray image acquisition system 1 may be used for baggage inspection or the like.

なお、本発明の一側面において、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、エネルギサブトラクション像において異物等を示す画像部分のエッジが不明瞭になるのは、2つのラインセンサに挟まれる不感帯領域の存在に主として起因していることを突き止めた。この不感帯領域は、可能な範囲で小さくすることはできるものの、同一チップ上に異なる画素を設ける場合には、どうしても生じてしまう。そこで、本発明者らは、不感帯領域の幅に基づいて、2つのラインセンサによるX線の検出タイミングを調整することを行えば、2つのラインセンサによる異物検査での検出精度を向上させることができるとの知見を得て、本発明の一側面を完成させるに至った。   Note that in one aspect of the present invention, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the edge of an image portion showing a foreign substance or the like in an energy subtraction image becomes unclear because of a dead band sandwiched between two line sensors. I found out that it was mainly due to the existence of the area. Although this dead zone can be made as small as possible, it will inevitably occur when different pixels are provided on the same chip. Therefore, the present inventors can improve the detection accuracy in the foreign substance inspection by the two line sensors if the X-ray detection timing by the two line sensors is adjusted based on the width of the dead zone. The knowledge that it can be obtained has been obtained, and one aspect of the present invention has been completed.

すなわち、本発明の一側面に係る放射線検出装置は、対象物に放射線源から放射線を照射して、該対象物を透過した複数のエネルギ範囲の放射線を検出する放射線検出装置であって、対象物を透過する第1のエネルギ範囲における放射線を検出して第1放射線画像データを生成する第1検出器と、所定領域を挟んで第1検出器と並列に配置され、対象物を透過する第2のエネルギ範囲における放射線を検出して第2放射線画像データを生成する第2検出器と、第1検出器で生成される第1放射線画像データと第2検出器で生成される第2放射線画像データとが互いに対応するように、所定領域の幅に基づいて、少なくとも第2検出器の検出タイミングを制御するタイミング制御部と、を備える。   That is, a radiation detection apparatus according to one aspect of the present invention is a radiation detection apparatus that detects radiation in a plurality of energy ranges that are transmitted through a target by irradiating the target with radiation from a radiation source. A first detector that detects radiation in a first energy range that passes through and generates first radiation image data; and a second detector that is arranged in parallel with the first detector across a predetermined region and passes through the object. A second detector that detects radiation in the energy range of the first and generates second radiation image data; first radiation image data generated by the first detector; and second radiation image data generated by the second detector And a timing control unit that controls at least the detection timing of the second detector based on the width of the predetermined region.

また、本発明の一側面に係る放射線検出方法は、対象物に放射線を照射する放射線源と、第1のエネルギ範囲における放射線を検出する第1検出器と、所定領域を挟んで第1検出器と並列して配置され、第2のエネルギ範囲における放射線を検出する第2検出器と、第1検出器及び第2検出器での放射線の検出タイミングを制御するタイミング制御部とを備えた放射線検出装置における放射線検出方法であって、放射線源が対象物に放射線を照射する照射工程と、照射工程で照射されて対象物を透過した第1のエネルギ範囲における放射線を第1検出器が検出して第1放射線画像データを生成する第1検出工程と、照射工程で照射されて対象物を透過した第2のエネルギ範囲における放射線を第2検出器が検出して第2放射線画像データを生成する第2検出工程と、第1検出工程で生成される第1放射線画像データと第2検出工程で生成される第2放射線画像データとが互いに対応するように、所定領域の幅に基づいて、少なくとも第2検出工程での検出タイミングをタイミング制御部が制御するタイミング制御工程と、を含む。   A radiation detection method according to one aspect of the present invention includes a radiation source that irradiates an object with radiation, a first detector that detects radiation in a first energy range, and a first detector across a predetermined region. Detection, comprising: a second detector arranged in parallel with the second detector for detecting radiation in the second energy range; and a timing controller for controlling the detection timing of the radiation at the first detector and the second detector. A radiation detection method in an apparatus, wherein a radiation source irradiates an object with radiation, and a first detector detects radiation in a first energy range irradiated in the irradiation process and transmitted through the object. A first detection step for generating first radiographic image data; and a second detector for detecting radiation in a second energy range irradiated in the irradiation step and transmitted through the object to generate second radiographic image data. Based on the width of the predetermined region so that the second detection step, the first radiation image data generated in the first detection step, and the second radiation image data generated in the second detection step correspond to each other, A timing control step in which the timing control unit controls at least the detection timing in the second detection step.

この放射線検出装置及び放射線検出方法では、タイミング制御部が、第1検出器で生成される放射線画像データと第2検出器で生成される放射線画像データとが互いに対応するように、所定領域の幅に基づいて、少なくとも第2検出器の検出タイミングを制御するようになっている。これにより、所定領域の存在によって第1検出器での検出タイミングに対してズレ(遅延等)が生じていた第2検出器での検出タイミングが調整され、第1検出器で生成される放射線画像データと第2検出器で生成される放射線画像データとが互いに対応するようになる。そして、互いに対応した2つの放射線画像データから得られるサブトラクション像では、不明瞭なエッジ部分が低減される。その結果、対象物に含まれる異物等の検出精度を向上させることができる。   In this radiation detection apparatus and radiation detection method, the timing control unit has a predetermined area width so that the radiation image data generated by the first detector and the radiation image data generated by the second detector correspond to each other. Based on the above, at least the detection timing of the second detector is controlled. As a result, the detection timing at the second detector, in which a deviation (delay etc.) has occurred with respect to the detection timing at the first detector due to the presence of the predetermined region, is adjusted, and the radiation image generated by the first detector The data and the radiation image data generated by the second detector correspond to each other. In the subtraction image obtained from the two radiographic image data corresponding to each other, an unclear edge portion is reduced. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of a foreign substance contained in the target object.

また、サブトラクション像を生成する際、一般に、不明瞭なエッジ部分を画像処理で低減させることができる。しかし、高速(例えば分速80m)で搬送される対象物に含まれる異物を検出する際に不明瞭なエッジ部分の低減を画像処理で行おうとすると、画像処理の処理速度が高速な搬送速度に対応しづらい場合がある。それに対し、上記の放射線検出装置及び放射線検出方法によれば、放射線画像の検出タイミングを制御して、サブトラクション像から不明瞭なエッジ部分を低減させているため、対象物の搬送速度が高速になった場合でも不明瞭なエッジ部分が低減されたサブトラクション像を迅速に生成することができる。その結果、高速な異物検査であっても、対象物に含まれる異物等の検出精度を向上させることができる。   Further, when generating a subtraction image, generally an unclear edge portion can be reduced by image processing. However, if image processing is used to reduce an unclear edge portion when detecting foreign matter contained in an object conveyed at a high speed (for example, 80 m / min), the processing speed of the image processing becomes a high conveyance speed. It may be difficult to handle. On the other hand, according to the above-described radiation detection apparatus and radiation detection method, the detection timing of the radiation image is controlled to reduce the unclear edge portion from the subtraction image, so that the conveyance speed of the object is increased. In this case, it is possible to quickly generate a subtraction image in which an unclear edge portion is reduced. As a result, it is possible to improve the accuracy of detecting foreign matters contained in the target object even in high-speed foreign matter inspection.

第1検出器は、第1放射線画像データを連続した分割画像データで生成する第1ラインセンサであり、第2検出器は、第2放射線画像データを連続した分割画像データで生成する第2ラインセンサであり、タイミング制御部は、第1ラインセンサによる分割画像データの対象物での検出範囲と第2ラインセンサによる分割画像データの対象物での検出範囲とが一致するように、少なくとも第2ラインセンサの検出タイミングを所定領域の幅に基づいて遅延制御することが好適である。このように分割画像データで示される対象物の検出範囲が同じになるように第2ラインセンサの検出タイミングを遅延制御することにより、サブトラクション像における不明瞭なエッジ部分を確実に低減することができる。   The first detector is a first line sensor that generates first radiation image data as continuous divided image data, and the second detector is a second line that generates second radiation image data as continuous divided image data. The timing control unit is at least a second sensor so that a detection range of the divided image data by the first line sensor on the object matches a detection range of the divided image data by the second line sensor. It is preferable to delay-control the detection timing of the line sensor based on the width of the predetermined area. In this way, by performing the delay control of the detection timing of the second line sensor so that the detection range of the object indicated by the divided image data is the same, it is possible to reliably reduce the unclear edge portion in the subtraction image. .

所定領域の幅は、第1検出器又は第2検出器の短手方向に沿った幅であって、第1検出器又は第2検出器において放射線を感知する感知幅よりも小さいことが好適である。所定領域の幅が狭いことにより、第1検出器又は第2検出器で生成される放射線画像に基づくサブトラクション画像における幾何学的なボケを防止することができる。   The width of the predetermined area is a width along the short direction of the first detector or the second detector, and is preferably smaller than a sensing width for sensing radiation in the first detector or the second detector. is there. By narrowing the width of the predetermined region, it is possible to prevent geometric blurring in the subtraction image based on the radiation image generated by the first detector or the second detector.

本発明の一側面に係る放射線画像取得システムは、上記した放射線検出装置と、所定領域の幅に基づいて検出タイミングを算出するタイミング算出部とを備えるようにしてもよい。タイミング制御部は、このタイミング算出部で算出された検出タイミングを用いて、第2検出器の検出タイミング等を制御して、不明瞭なエッジ部分が低減されたサブトラクション像を生成させることができる。   The radiation image acquisition system according to one aspect of the present invention may include the above-described radiation detection apparatus and a timing calculation unit that calculates detection timing based on the width of a predetermined region. The timing control unit can control the detection timing of the second detector using the detection timing calculated by the timing calculation unit, and generate a subtraction image in which an unclear edge portion is reduced.

タイミング制御部で互いに対応するように制御されて第1検出器で生成された放射線画像データと第2検出器で生成された放射線画像データとを合成して合成画像を生成する合成画像生成部と、を備えるようにしてもよい。このような合成画像生成部により、不明瞭なエッジ部分が低減されたサブトラクション像を得ることができる。   A composite image generation unit configured to generate a composite image by combining the radiographic image data generated by the first detector and the radiographic image data generated by the second detector, which are controlled to correspond to each other by the timing control unit; May be provided. With such a composite image generation unit, it is possible to obtain a subtraction image in which an unclear edge portion is reduced.

本発明の一側面に係る放射線検査システムは、対象物に放射線源から放射線を照射し、該対象物を透過した複数のエネルギ範囲の放射線を検出して該対象物を検査する放射線検査システムであって、放射線源として放射線を対象物に照射する放射線照射器と、対象物を透過する第1のエネルギ範囲における放射線を検出して第1放射線画像データを生成する第1検出器と、所定領域を挟んで第1検出器と並列に配置され、対象物を透過する第2のエネルギ範囲における放射線を検出して第2放射線画像データを生成する第2検出器と、放射線照射器による放射線の照射方向と交差する方向に対象物を搬送する搬送部と、搬送部により搬送される対象物を透過する放射線を第1検出器及び第2検出器で検出する際に第1検出器で生成される第1放射線画像データと第2検出器で生成される第2放射線画像データとが互いに対応するように、所定領域の幅と搬送部による対象物の搬送速度とに基づいて、少なくとも第2検出器の検出タイミングを制御するタイミング制御部と、タイミング制御部で互いに対応するように制御されて第1検出器で生成された第1放射線画像データと第2検出器で生成された第2放射線画像データとを合成して合成画像を生成する合成画像生成部と、合成画像生成部で生成された合成画像を出力する合成画像出力部と、を備える。このような放射線検査システムによれば、対象物に含まれる異物の検査や手荷物検査等を精度よく行うことができる。   A radiation inspection system according to one aspect of the present invention is a radiation inspection system that inspects an object by irradiating the object with radiation from a radiation source, detecting radiation in a plurality of energy ranges transmitted through the object. A radiation irradiator that irradiates an object with radiation as a radiation source, a first detector that detects radiation in a first energy range that passes through the object and generates first radiation image data, and a predetermined region. A second detector that is arranged in parallel with the first detector and detects radiation in a second energy range that passes through the object to generate second radiation image data, and a radiation irradiation direction by the radiation irradiator And a first detector that is generated by the first detector when the first detector and the second detector detect radiation that passes through the object conveyed by the conveyance unit. 1 release Detection of at least the second detector based on the width of the predetermined area and the conveyance speed of the object by the conveyance unit so that the line image data and the second radiation image data generated by the second detector correspond to each other. A timing control unit that controls timing, and first radiation image data generated by the first detector and controlled by the timing control unit so as to correspond to each other, and second radiation image data generated by the second detector A composite image generation unit that generates a composite image by combining and a composite image output unit that outputs the composite image generated by the composite image generation unit. According to such a radiation inspection system, it is possible to accurately inspect a foreign object included in an object, a baggage inspection, and the like.

タイミング制御部は、上記の所定領域の幅と搬送速度とに加え、放射線照射器及び対象物間の距離と、放射線照射器及び第1検出器又は第2検出器間の距離との比である拡大率とに基づいて、少なくとも第2検出器の検出タイミングを制御することが好適である。拡大率を含めた制御を行うことにより、対象物に含まれる異物の検査や手荷物検査等を一層精度よく行うことができる。   The timing control unit is a ratio of the distance between the radiation irradiator and the object and the distance between the radiation irradiator and the first detector or the second detector in addition to the width of the predetermined region and the conveyance speed. It is preferable to control at least the detection timing of the second detector based on the enlargement ratio. By performing the control including the enlargement ratio, it is possible to perform the inspection of the foreign matter contained in the object and the baggage inspection with higher accuracy.

1…X線画像取得システム、10…ベルトコンベア、20…X線照射器、30…低エネルギ画像取得部、32…低エネルギ検出器、34…低エネルギ画像補正部、40…高エネルギ画像取得部、42…高エネルギ検出器、44…高エネルギ画像補正部、50…タイミング制御部、60…タイミング算出部、70…画像処理装置、80…デュアル画像取得装置、82…不感帯領域、84…ベース、86…デュアルエナジセンサ、A…搬送方向、M…搬送速度、O…異物、R…拡大率、S…対象物、T…遅延時間、HW,LW…感知幅、NW…不感帯幅、R1,R2…照射領域、R3…共有領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray image acquisition system, 10 ... Belt conveyor, 20 ... X-ray irradiator, 30 ... Low energy image acquisition part, 32 ... Low energy detector, 34 ... Low energy image correction part, 40 ... High energy image acquisition part 42 ... High energy detector, 44 ... High energy image correction unit, 50 ... Timing control unit, 60 ... Timing calculation unit, 70 ... Image processing device, 80 ... Dual image acquisition device, 82 ... Dead zone region, 84 ... Base, 86 ... Dual energy sensor, A ... Conveying direction, M ... Conveying speed, O ... Foreign matter, R ... Expansion ratio, S ... Object, T ... Delay time, HW, LW ... Sensing width, NW ... Dead band width, R1, R2 ... irradiation area, R3 ... shared area.

Claims (11)

対象物に放射線源から放射線を照射して、該対象物を透過した放射線を検出する放射線検出装置であって、
前記対象物を透過する放射線を検出して第1放射線画像データを生成する第1検出器と、
所定領域を挟んで前記第1検出器と並列に配置され、前記対象物を透過する放射線を検出して第2放射線画像データを生成する第2検出器と、
前記第1検出器で生成される第1放射線画像データと前記第2検出器で生成される第2放射線画像データとが互いに対応するように、高周波信号を生成する高周波回路又は高周波発振器を用いて、少なくとも前記第2検出器の検出タイミングを制御するタイミング制御部と、を備え、
前記タイミング制御部は、前記高周波回路又は高周波発振器で生成される前記高周波信号を用いて、第1の制御パルス信号及び第2の制御パルス信号を生成し、前記第1の制御パルス信号を前記第1検出器に出力し且つ前記第2の制御パルス信号を前記第2検出器に出力し、
前記第1検出器は、前記第1の制御パルス信号に基づいて前記放射線を検出して前記第1放射線画像データを生成し、
前記第2検出器は、前記第2の制御パルス信号に基づいて前記放射線を検出して前記第2放射線画像データを生成する、放射線検出装置。
A radiation detection device that irradiates a target with radiation from a radiation source and detects radiation transmitted through the target,
A first detector for detecting radiation transmitted through the object and generating first radiation image data;
A second detector that is arranged in parallel with the first detector across a predetermined region and detects radiation transmitted through the object to generate second radiation image data;
Using a high-frequency circuit or a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal so that the first radiation image data generated by the first detector and the second radiation image data generated by the second detector correspond to each other. A timing control unit that controls at least the detection timing of the second detector,
The timing control unit generates a first control pulse signal and a second control pulse signal using the high-frequency signal generated by the high-frequency circuit or the high-frequency oscillator, and sends the first control pulse signal to the first control pulse signal. Output to one detector and output the second control pulse signal to the second detector;
The first detector detects the radiation based on the first control pulse signal to generate the first radiation image data,
The second detector is a radiation detection apparatus that detects the radiation based on the second control pulse signal and generates the second radiation image data.
前記高周波信号の周波数は、前記第1検出器及び前記第2検出器を駆動させるための駆動クロックの周波数の100倍以上である、請求項1に記載の放射線検出装置。   2. The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein a frequency of the high-frequency signal is 100 times or more a frequency of a drive clock for driving the first detector and the second detector. 前記高周波回路は、位相同期回路である、請求項1又は2に記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the high-frequency circuit is a phase synchronization circuit. 前記第1検出器は第1のエネルギ範囲における放射線を検出し、前記第2検出器は第2のエネルギ範囲における放射線を検出する、請求項1〜3の何れか一項に記載の放射線検出装置。   The radiation detector according to claim 1, wherein the first detector detects radiation in a first energy range, and the second detector detects radiation in a second energy range. . 前記第1検出器用の前記第1の制御パルス信号と前記第2検出器用の前記第2の制御パルス信号とは同周期である、請求項1〜4の何れか一項に記載の放射線検出装置。   The radiation detection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the first control pulse signal for the first detector and the second control pulse signal for the second detector have the same period. . 対象物に放射線源から放射線を照射し、該対象物を透過した放射線を検出して該対象物を検査する放射線検査システムであって、
前記放射線源として放射線を前記対象物に照射する放射線照射器と、
請求項1〜5の何れか一項に記載の放射線検出装置と、
前記放射線照射器による前記放射線の照射方向と交差する方向に前記対象物を搬送する搬送部と、
前記第1放射線画像データと前記第2放射線画像データとを合成して合成画像を生成する合成画像生成部と、を備える、放射線検査システム。
A radiation inspection system for inspecting the object by irradiating the object with radiation from a radiation source, detecting the radiation transmitted through the object,
A radiation irradiator that irradiates the object with radiation as the radiation source;
The radiation detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A transport unit for transporting the object in a direction intersecting with the radiation direction of the radiation by the radiation irradiator;
A radiation examination system comprising: a composite image generation unit that generates a composite image by combining the first radiation image data and the second radiation image data.
対象物に放射線を照射する放射線源と、放射線を検出する第1検出器と、所定領域を挟んで前記第1検出器と並列して配置され放射線を検出する第2検出器と、高周波信号を生成する高周波回路又は高周波発振器を用いて前記第1検出器及び前記第2検出器での放射線の検出タイミングを制御するタイミング制御部とを備えた放射線検出装置における放射線検出方法であって、
前記放射線源が前記対象物に放射線を照射する照射工程と、
前記照射工程で照射されて前記対象物を透過した放射線を前記第1検出器が検出して第1放射線画像データを生成する第1検出工程と、
前記照射工程で照射されて前記対象物を透過した放射線を前記第2検出器が検出して第2放射線画像データを生成する第2検出工程と、
前記第1検出工程で生成される第1放射線画像データと前記第2検出工程で生成される第2放射線画像データとが互いに対応するように、少なくとも前記第2検出工程での検出タイミングを前記タイミング制御部が制御するタイミング制御工程と、を含み、
前記タイミング制御工程では、前記高周波回路又は高周波発振器で生成される前記高周波信号を用いて、第1の制御パルス信号及び第2の制御パルス信号を生成し、前記第1の制御パルス信号を前記第1検出器に出力し且つ前記第2の制御パルス信号を前記第2検出器に出力し、
前記第1検出工程では、前記第1の制御パルス信号に基づいて前記放射線を検出して前記第1放射線画像データを生成し、
前記第2検出工程では、前記第2の制御パルス信号に基づいて前記放射線を検出して前記第2放射線画像データを生成する、放射線検出方法。
A radiation source for irradiating the object with radiation, a first detector for detecting radiation, a second detector arranged in parallel with the first detector across a predetermined region, and a high-frequency signal A radiation detection method in a radiation detection apparatus comprising a timing control unit that controls a detection timing of radiation at the first detector and the second detector using a high-frequency circuit or a high-frequency oscillator to be generated,
An irradiation step in which the radiation source irradiates the object with radiation;
A first detection step in which the first detector detects the radiation irradiated in the irradiation step and transmitted through the object, and generates first radiation image data;
A second detection step in which the second detector detects the radiation irradiated in the irradiation step and transmitted through the object, and generates second radiation image data;
At least the detection timing in the second detection step is set to the timing so that the first radiation image data generated in the first detection step and the second radiation image data generated in the second detection step correspond to each other. A timing control step controlled by the control unit,
In the timing control step, a first control pulse signal and a second control pulse signal are generated using the high-frequency signal generated by the high-frequency circuit or the high-frequency oscillator, and the first control pulse signal is converted into the first control pulse signal. Output to one detector and output the second control pulse signal to the second detector;
In the first detection step, the radiation is detected based on the first control pulse signal to generate the first radiation image data,
In the second detection step, a radiation detection method of generating the second radiation image data by detecting the radiation based on the second control pulse signal.
前記高周波回路又は高周波発振器で生成される前記高周波信号の周波数は、前記第1検出器及び前記第2検出器を駆動させるための駆動クロックの周波数の100倍以上である、請求項7に記載の放射線検出方法。   The frequency of the high-frequency signal generated by the high-frequency circuit or the high-frequency oscillator is 100 times or more than a frequency of a drive clock for driving the first detector and the second detector. Radiation detection method. 前記高周波回路が位相同期回路である、請求項7又は8に記載の放射線検出方法。   The radiation detection method according to claim 7 or 8, wherein the high-frequency circuit is a phase-locked loop. 前記第1検出工程において前記第1検出器は第1のエネルギ範囲における放射線を検出し、前記第2検出工程において前記第2検出器は第2のエネルギ範囲における放射線を検出する、請求項7〜9の何れか一項に記載の放射線検出方法。   The first detector detects radiation in a first energy range in the first detection step, and the second detector detects radiation in a second energy range in the second detection step. The radiation detection method according to claim 9. 前記第1検出器用の前記第1の制御パルス信号と前記第2検出器用の前記第2の制御パルス信号とは同周期である、請求項7〜10の何れか一項に記載の放射線検出方法。
The radiation detection method according to claim 7, wherein the first control pulse signal for the first detector and the second control pulse signal for the second detector have the same period. .
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