JP2018105839A - Imaging device, inspection device, and imaging device control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮影装置、検査装置、および撮影装置の制御プログラムに関する。より特定的には、本発明は、撮影装置、検査装置、および撮影装置の制御プログラムに関する。 The present invention relates to an imaging device, an inspection device, and a control program for the imaging device. More specifically, the present invention relates to an imaging device, an inspection device, and a control program for the imaging device.
X線検査装置は、被検査物を破壊せずに検査する装置として知られている。一般的に、X線検査装置は、被検査物を搬送するベルトコンベアなどの搬送部と、搬送路を挟むように配置されたX線発生装置および撮影装置(X線受光装置)とを備えている。X線発生装置はX線を発生し、搬送部によって搬送される被検査物に照射する。被検査物に照射されたX線は、被検査物を透過し、撮影装置で撮影される。X線検査装置は、撮影装置で撮影した画像に基づいて被検査物の内部を検査する。 An X-ray inspection apparatus is known as an apparatus that inspects an inspection object without destroying it. In general, an X-ray inspection apparatus includes a transport unit such as a belt conveyor that transports an object to be inspected, and an X-ray generator and an imaging device (X-ray light receiving device) arranged so as to sandwich the transport path. Yes. The X-ray generator generates X-rays and irradiates the inspection object conveyed by the conveyance unit. X-rays irradiated on the inspection object pass through the inspection object and are imaged by an imaging apparatus. The X-ray inspection apparatus inspects the inside of an object to be inspected based on an image captured by an imaging apparatus.
なお、下記特許文献1には、イメージインテンシファイアと、光学レンズと、TDI(Time Delay Integration)カメラよりなる検出部とを備えたX線受光装置が開示されている。検出部は、被検査物の搬送方向に配列した5つの受光素子を含んでいる。検出部は、被検査物における同一の部分から、1列目の受光素子、2列目の受光素子、3列目の受光素子、4列目の受光素子、および5列目の受光素子の各々での受光光量を積算することにより、受光した光の一次元方向の強度分布を検出する。これにより、X線受光装置で受光する光量を増加させている。
TDIカメラでは、搬送方向の上流側の受光素子の列で発生した電子が、搬送方向の下流側の受光素子の列に順次移動することにより、受光光量が積算される。このため、特許文献1のように検出部としてTDIカメラを用いることにより、受光光量を増加させることができる。一方、特許文献1のように検出器としてTDIカメラを用いた場合には、積算した電子をTDIカメラから信号として出力する際に、信号を電圧に変換するためにアンプが用いられる。TDIカメラがこのアンプから受ける熱などに起因するノイズ(ランダムノイズ、ホワイトノイズ)は、受光光量とともに1回積算される。その結果、ノイズが多く、撮影した画像の画質が悪いという問題があった。
In the TDI camera, electrons generated in the row of light receiving elements on the upstream side in the transport direction are sequentially moved to the row of light receiving elements on the downstream side in the transport direction, whereby the amount of received light is integrated. For this reason, the amount of received light can be increased by using a TDI camera as a detection part like
撮影した画像の画質が悪いという問題は、被検査物を透過したX線を受信するX線受光装置に限られるものではなく、撮影領域からの電磁波を受信する撮影装置全般において生じる問題であった。 The problem that the image quality of the photographed image is poor is not limited to the X-ray light receiving device that receives X-rays that have passed through the object to be inspected, but is a problem that occurs in all photographing devices that receive electromagnetic waves from the photographing region. .
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、撮影した画像の画質を向上することのできる撮影装置、検査装置、および撮影装置の制御プログラムを提供することである。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an imaging device, an inspection device, and a control program for the imaging device that can improve the quality of a captured image.
本発明の一の局面に従う撮影装置は、撮影領域からの電磁波を受信する複数の受信素子を備え、撮影領域を一の方向に移動する対象物を撮影する撮影装置であって、撮影領域は、一の方向に沿って複数の区分領域に仮想的に区分されており、複数の区分領域のうち第1の区分領域に対象物が存在するタイミングで、複数の受信素子を用いて受信した電磁波に基づく撮影領域の画像を撮影する第1の撮影手段と、第1の撮影手段にて撮影した撮影領域の画像から第1の区分領域の画像である第1の区分画像を抽出する第1の抽出手段と、複数の区分領域のうち第1の区分領域とは異なる第2の区分領域に対象物が存在するタイミングで、複数の受信素子を用いて受信した電磁波に基づく撮影領域の画像を撮影する第2の撮影手段と、第2の撮影手段にて撮影した撮影領域の画像から第2の区分領域の画像である第2の区分画像を抽出する第2の抽出手段と、少なくとも第1の区分画像と第2の区分画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段と、重ね合わせ手段にて重ね合わせることで得られた出力画像を出力する出力手段とをさらに備える。 An imaging apparatus according to one aspect of the present invention is an imaging apparatus that includes a plurality of receiving elements that receive electromagnetic waves from an imaging area, and that captures an object that moves in the imaging area in one direction. An electromagnetic wave that is virtually divided into a plurality of divided areas along one direction and is received using a plurality of receiving elements at a timing when an object is present in the first divided area among the plurality of divided areas. A first image capturing unit that captures an image of the image capturing area based on the image data; and a first extraction that extracts a first segmented image that is an image of the first segmented region from the image of the image capturing region captured by the first image capturing unit. And taking an image of an imaging region based on electromagnetic waves received using a plurality of receiving elements at a timing when an object is present in a second segmented region different from the first segmented region among the plurality of segmented regions. Second photographing means and second photographing A second extracting means for extracting a second segmented image that is an image of the second segmented region from the image of the imaged region photographed at the stage, and at least the first segmented image and the second segmented image are superimposed. The image forming apparatus further includes superimposing means and output means for outputting an output image obtained by superimposing by the superimposing means.
上記撮影装置において好ましくは、重ね合わせ手段は、複数の区分領域のうち一の方向に沿った両端部の区分領域に対象物が存在するタイミングで撮影した撮影領域の画像を重ね合わせない。 Preferably, in the imaging apparatus, the superimposing unit does not superimpose an image of the imaging region captured at a timing when the object is present in the segmented regions at both ends along one direction among the plurality of segmented regions.
上記撮影装置において好ましくは、撮影領域からの電磁波を集束させる集束手段をさらに備え、第1および第2の撮影手段の各々は、集束手段にて集束された電磁波に基づく撮影領域の画像を撮影する。 Preferably, the imaging apparatus further includes focusing means for focusing electromagnetic waves from the imaging area, and each of the first and second imaging means takes an image of the imaging area based on the electromagnetic waves focused by the focusing means. .
上記撮影装置において好ましくは、電磁波は、X線、赤外線、および紫外線のうち少なくともいずれかを含み、電磁波を可視光に変換する変換手段をさらに備える。 Preferably, in the imaging apparatus, the electromagnetic wave includes at least one of X-rays, infrared rays, and ultraviolet rays, and further includes conversion means for converting the electromagnetic waves into visible light.
上記撮影装置において好ましくは、変換手段は、イメージインテンシファイアである。 In the photographing apparatus, the conversion unit is preferably an image intensifier.
上記撮影装置において好ましくは、複数の受信素子は、受光光に応じた電子を発生し、第1の区分画像の撮影に用いられる受信素子で発生した電子は、第2の区分画像の撮影に用いられる受光素子に移動しない。 Preferably, in the imaging apparatus, the plurality of receiving elements generate electrons corresponding to the received light, and the electrons generated by the receiving elements used for capturing the first segmented image are used for capturing the second segmented image. Does not move to the light receiving element.
本発明の他の局面に従う検査装置は、電磁波を発生する電磁波発生源と、上述のいずれかの撮影装置とを備える。 An inspection apparatus according to another aspect of the present invention includes an electromagnetic wave generation source that generates an electromagnetic wave, and any one of the imaging apparatuses described above.
本発明のさらに他の局面に従う撮影装置の制御プログラムは、撮影領域からの電磁波を受信する複数の受信素子を備え、撮影領域を一の方向に移動する対象物を撮影する撮影装置の制御プログラムであって、撮影領域は、一の方向に沿って複数の区分領域に仮想的に区分されており、複数の区分領域のうち第1の区分領域に対象物が存在するタイミングで、複数の受信素子を用いて受信した電磁波に基づく撮影領域の画像を撮影する第1の撮影ステップと、第1の撮影ステップにて撮影した撮影領域の画像から第1の区分領域の画像である第1の区分画像を抽出する第1の抽出ステップと、複数の区分領域のうち第1の区分領域とは異なる第2の区分領域に対象物が存在するタイミングで、複数の受信素子を用いて受信した電磁波に基づく撮影領域の画像を撮影する第2の撮影ステップと、第2の撮影ステップにて撮影した撮影領域の画像から第2の区分領域の画像である第2の区分画像を抽出する第2の抽出ステップと、少なくとも第1の区分画像と第2の区分画像とを重ね合わせる重ね合わせステップと、重ね合わせステップにて重ね合わせることで得られた出力画像を出力する出力ステップとをコンピューターに実行させる。 An imaging device control program according to still another aspect of the present invention includes a plurality of receiving elements that receive electromagnetic waves from an imaging region, and is an imaging device control program that images an object that moves in an imaging region. The imaging area is virtually divided into a plurality of divided areas along one direction, and a plurality of receiving elements are provided at a timing when an object is present in the first divided area among the plurality of divided areas. A first photographing step for photographing an image of a photographing region based on an electromagnetic wave received using the first image, and a first partitioned image that is an image of a first partitioned region from the image of the photographing region photographed in the first photographing step Based on electromagnetic waves received using a plurality of receiving elements at a timing when a target is present in a second segmented region different from the first segmented region among a plurality of segmented regions Shoot A second photographing step for photographing an image of the region; a second extracting step for extracting a second partitioned image that is an image of the second partitioned region from the image of the photographing region photographed in the second photographing step; The computer executes a superposition step of superposing at least the first segment image and the second segment image and an output step of outputting an output image obtained by superposition in the superposition step.
本発明によれば、撮影した画像の画質を向上することのできる撮影装置、検査装置、および撮影装置の制御プログラムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imaging device which can improve the image quality of the image | photographed image, an inspection apparatus, and the control program of an imaging device can be provided.
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[X線検査装置の概略的な構成] [Schematic configuration of X-ray inspection apparatus]
始めに、本発明の一実施の形態におけるX線検査装置の概略的な構成について説明する。 First, a schematic configuration of an X-ray inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施の形態におけるX線検査装置1の構成を模式的に示す断面図である。なお、x軸、y軸、およびz軸は互いに直交しているものとする。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an
図1を参照して、本実施の形態のX線検査装置1(検査装置の一例)は、撮影領域PAを矢印AR1で示す方向(x軸方向)に移動するワークWK(対象物の一例)に対してX線を照射し、ワークWKからのX線に基づいてワークWKを検査するものである。X線検査装置1は、X線受光装置10(撮影装置の一例)と、搬送部60と、X線照射装置70(電磁波発生源の一例)と、制御部80などを備えている。
Referring to FIG. 1, X-ray inspection apparatus 1 (an example of an inspection apparatus) according to the present embodiment is a workpiece WK (an example of an object) that moves imaging area PA in a direction (x-axis direction) indicated by arrow AR1. Are irradiated with X-rays, and the workpiece WK is inspected based on the X-rays from the workpiece WK. The
X線照射装置70は、その内部でX線を発生し、矢印AR2で示すように、撮影領域PAに対してX線を照射する。X線照射装置70は、ターゲット(X線発生源)で反射したX線を利用する反射型のものであってもよいし、ターゲットを透過したX線を利用する透過型のものであってもよい。
The
搬送部60は、テーブル61上に配置されたワークWKを、矢印AR1で示す方向に搬送する。搬送部60は、たとえばベルトコンベアなどよりなっている。
The
X線受光装置10は、撮影領域PAを移動するワークWKを撮影する。X線受光装置10は、矢印AR3で示すように、撮影領域PAを通過したX線(ワークWKを透過したX線)を受光し、受光したX線の強度を示す信号を制御部80に送信する。
The X-ray
制御部80は、X線受光装置10、搬送部60、およびX線照射装置70の各々と電気的に接続されており、X線検査装置1全体の制御を行う。制御部80は、たとえばPC(Personal Computer)であり、制御プログラムに基づいて動作するCPU(Central Processing Unit)と、制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)と、CPUのワークエリアであるRAM(Random Access Memory)とにより構成されている。制御部80は、X線発生制御部81と、テーブル制御部82と、画像生成部83と、表示部84と、操作部85とを含んでいる。
The
X線発生制御部81は、X線照射装置70に印加する電圧などを制御することにより、X線照射装置70から発生するX線を制御する。
The X-ray
テーブル制御部82は、搬送部60によるテーブル61の移動を制御する。
The
画像生成部83は、X線受光装置10から受信した信号に基づいて画像を生成し、表示部84に表示する。また画像生成部83は、X線受光装置10に印加する電圧、タイミング、クロックなどを制御する。
The
表示部84は、各種情報を表示する。
The
操作部85は、各種操作を受け付ける。
The
ワークWKの位置は、時間経過とともに矢印AR1で示す方向に移動するので、ワークWKにおけるX線が透過する位置もまた、時間経過とともに矢印AR1で示す方向に移動する。従ってX線検査装置1は、時間経過とともに、ワークWKにおける矢印AR1に沿った異なる位置を検査することができる。
Since the position of the work WK moves in the direction indicated by the arrow AR1 with the passage of time, the position at which the X-ray passes through the work WK also moves in the direction indicated by the arrow AR1 with the passage of time. Therefore, the
なお、本明細書では、テーブル61の移動方向(矢印AR1で示す方向)をx軸の正の方向としている。X線受光装置10で受光するX線の進行方向(矢印AR3で示す方向)をz軸の正の方向としている。x軸とz軸とは互いに直交している。さらに、x軸およびz軸の各々に対して直角な方向(紙面に対して垂直な方向)をy軸方向としている。 In the present specification, the moving direction of the table 61 (the direction indicated by the arrow AR1) is the positive direction of the x axis. The traveling direction of X-rays received by the X-ray light receiving device 10 (the direction indicated by the arrow AR3) is the positive z-axis direction. The x axis and the z axis are orthogonal to each other. Furthermore, the direction perpendicular to each of the x-axis and z-axis (the direction perpendicular to the paper surface) is the y-axis direction.
図2は、本発明の一実施の形態におけるX線受光装置10の構成を模式的に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the X-ray
図2を参照して、X線受光装置10は、イメージインテンシファイア20(変換手段の一例)と、光学レンズ30(集束手段の一例)と、検出部40とを含んでいる。イメージインテンシファイア20、光学レンズ30、および検出部40の各々は、X線の進行方向に沿ってワークWKから離れる方向(矢印AR3で示すz軸の正の方向)に沿ってこの順序で配置されている。
Referring to FIG. 2, the X-ray
イメージインテンシファイア20は、撮影領域PAを通過したX線を可視光線に変換し、変換後の可視光線の強度を増倍させて出力する。イメージインテンシファイア20は、入力蛍光面21と、光電面22と、集束電極23と、陽極24と、出力蛍光面25と、筐体26と、集束電源27と、加速電源28とを含んでいる。集束電極23、陽極24、集束電源27、および加速電源28は加速集束部を構成し、静電レンズ系として機能する。
The
筐体26は、減圧された中空部を有している。筐体26の内部には、入力蛍光面21、光電面22、集束電極23、陽極24、および出力蛍光面25が配置されている。光電面22は、入力蛍光面21よりもワークWKから離れた側(z軸の正方向の側)において、入力蛍光面21と近接して配置されている。出力蛍光面25は、光電面22よりもワークWKから離れた側(z軸の正方向の側)において、光電面22と大きな間隔を空けて配置されている。入力蛍光面21、光電面22、および出力蛍光面25の各々は、x軸方向に延在している。集束電極23は、たとえば円筒形状を有しており、z軸方向に延在している。集束電極23は、光電面22と出力蛍光面25との間に配置されている。陽極24は、出力蛍光面25の近傍に配置されている。陽極24は、たとえば円筒形状を有しており、z軸方向に延在している。出力蛍光面25は、陽極24の内部に配置されている。集束電源27は、光電面22と集束電極23との間に電圧を印加する。加速電源28は、光電面22と陽極24との間に電圧を印加する。
The housing | casing 26 has the hollow part decompressed. Inside the
光学レンズ30は、凸レンズであり、イメージインテンシファイア20から出力された可視光線を集束させる。
The
検出部40は、制御部80の制御の下で、光学レンズ30で集束された可視光線を受光することにより、撮影領域PAを撮影する。
Under the control of the
ワークWKを透過したX線は、矢印AR3で示すように、イメージインテンシファイア20に入射する。イメージインテンシファイア20に入射したX線は、入力蛍光面21によって可視光線(蛍光)に変換される。入力蛍光面21により変換された可視光線は、光電面22によって光電子に変換される。光電面22によって変換された光電子は、集束電極23、陽極24、集束電源27、および加速電源28によって加速および集束される。加速および集束された光電子は、出力蛍光面25に衝突し、出力蛍光面25によって可視光線(蛍光)としてイメージインテンシファイア20の外部に放出(出力)される。イメージインテンシファイア20から出力される可視光線は、イメージインテンシファイア20に入射するX線の強度に対応した強度を有している。イメージインテンシファイア20から出力された可視光線は、光学レンズ30によって集束され、検出部40に入射する。
The X-rays that have passed through the workpiece WK enter the
図3は、本発明の一実施の形態における検出部40の構成を模式的に示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing the configuration of the
図3を参照して、検出部40は、複数の受光素子41(受信素子の一例)と、基板42とを含んでいる。複数の受光素子41および基板42は、二次元カメラ(エリアカメラ)を構成しており、可視光線の二次元の強度分布を検出可能である。複数の受光素子41の各々は、基板42上に配置されている。複数の受光素子41の各々は、x軸方向にn2個の列を構成しており、各列はy軸方向に配列したn1個の受光素子41によって構成されている。複数の受光素子41は、光学レンズ30で集束された可視光線(つまり、撮影領域PAからのX線)を受信する。
Referring to FIG. 3,
[ワークの撮影方法] [Work shooting method]
次に、本実施の形態における検出部40によるワークWKの撮影方法について説明する。
Next, a method for photographing the workpiece WK by the
図4および図5は、本発明の一実施の形態において検出部40が撮影する画像を模式的に示す図である。なお図4および図5においては、「M」というアルファベットの平面形状を有するワークWKが検出の対象である場合について説明する。図4および図5における左側の図は、撮影領域PAを通過するワークWKの位置を示している。右側の図の点線は、撮影した画像を示しており、右側の図の実線は、撮影した画像から抽出される区分画像を示している。ここでは、ワークWKの撮影の積算回数Mが6回である場合について示している。
4 and 5 are diagrams schematically showing images taken by the
以降、ワークWKにおける搬送方向の上流側(図4中下部)の部分をワーク下部e1と記し、ワークWKにおける搬送方向の下流側(図4中上部)の部分をワーク上部e3と記し、ワーク下部e1とワーク上部e3との間の部分をワーク中央部e2と記すことがある。 Hereinafter, the upstream side (lower part in FIG. 4) of the work WK in the transport direction is referred to as a work lower part e1, and the downstream side (upper part in FIG. 4) of the work WK in the transport direction is referred to as a work upper part e3. The part between e1 and the workpiece | work upper part e3 may be described as the workpiece | work center part e2.
図4(a)を参照して、撮影領域PAは、矢印AR1で示す搬送方向に沿って複数(ここでは6つ)の区分領域s1〜s6に仮想的に区分されている。区分領域s1〜s6の各々は、矢印AR1で示す方向に沿ってこの順序で配置されている。 Referring to FIG. 4A, the imaging area PA is virtually divided into a plurality (six here) of divided areas s1 to s6 along the conveyance direction indicated by the arrow AR1. Each of the divided regions s1 to s6 is arranged in this order along the direction indicated by the arrow AR1.
時刻T=t0において、ワークWKの搬送が開始される。時刻T=t1となると、ワーク下部e1は撮影領域PAに進入し、区分領域s1に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク下部e1が区分領域s1に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM1を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM1を画像生成部83に送信する。
At time T = t0, conveyance of the workpiece WK is started. When time T = t1, the work lower part e1 enters the imaging area PA and reaches the segmented area s1. Under the control of the
画像生成部83は、画像IM1を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM11〜IM16の各々に画像IM1を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s1に対応する区分画像IM11を画像IM1から抽出する。
When receiving the image IM1, the
図4(b)を参照して、時刻T=t1から時間Δt(s)後の時刻T=t2となると、ワーク下部e1は区分領域s2に到達する。ワーク中央部e2は撮影領域PAに進入し、区分領域s1に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク下部e1が区分領域s2に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM2を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM2を画像生成部83に送信する。
Referring to FIG. 4B, when time T = t2 after time Δt (s) from time T = t1, work lower part e1 reaches segmented region s2. The work center e2 enters the imaging area PA and reaches the segmented area s1. Under the control of the
画像生成部83は、画像IM2を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM21〜IM26の各々に画像IM2を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s1に対応する区分画像IM21と、区分領域s2に対応する区分画像IM22とを画像IM2から抽出する。
When receiving the image IM2, the
図4(c)を参照して、時刻T=t2から時間Δt(s)後の時刻T=t3となると、ワーク下部e1は区分領域s3に到達し、ワーク中央部e2は区分領域s2に到達する。ワーク上部e3は撮影領域PAに進入し、区分領域s1に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク下部e1が区分領域s3に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM3を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM3を画像生成部83に送信する。
Referring to FIG. 4C, when time T = t3 after time Δt (s) from time T = t2, workpiece lower part e1 reaches segmented region s3, and workpiece center e2 reaches segmented region s2. To do. The upper part e3 of the work enters the imaging area PA and reaches the divided area s1. Under the control of the
画像生成部83は、画像IM3を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM31〜IM36の各々に画像IM3を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s1に対応する区分画像IM31と、区分領域s2に対応する区分画像IM32と、区分領域s3に対応する区分画像IM33とを画像IM3から抽出する。
When receiving the image IM3, the
図4(d)を参照して、時刻T=t3から時間Δt(s)後の時刻T=t4となると、ワーク下部e1は区分領域s4に到達し、ワーク中央部e2は区分領域s3に到達し、ワーク上部e3は区分領域s2に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク下部e1が区分領域s4に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM4を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM4を画像生成部83に送信する。
Referring to FIG. 4D, when time T = t4 after time Δt (s) from time T = t3, the work lower part e1 reaches the sorting area s4, and the work center part e2 reaches the sorting area s3. Then, the workpiece upper part e3 reaches the divided area s2. Under the control of the
画像生成部83は、画像IM4を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM41〜IM46の各々に画像IM4を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s2に対応する区分画像IM42と、区分領域s3に対応する区分画像IM43と、区分領域s4に対応する区分画像IM44とを画像IM4から抽出する。
When receiving the image IM4, the
図5(a)を参照して、時刻T=t4から時間Δt(s)後の時刻T=t5となると、ワーク下部e1は区分領域s5に到達し、ワーク中央部e2は区分領域s4に到達し、ワーク上部e3は区分領域s3に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク下部e1が区分領域s5に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM5を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM5を画像生成部83に送信する。
Referring to FIG. 5A, when time T = t5 after time Δt (s) from time T = t4, the work lower part e1 reaches the sorting area s5, and the work center e2 reaches the sorting area s4. Then, the workpiece upper part e3 reaches the divided area s3. Under the control of the
画像生成部83は、画像IM5を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM51〜IM56の各々に画像IM5を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s3に対応する区分画像IM53と、区分領域s4に対応する区分画像IM54と、区分領域s5に対応する区分画像IM55とを画像IM5から抽出する。
When receiving the image IM5, the
図5(b)を参照して、時刻T=t5から時間Δt(s)後の時刻T=t6となると、ワーク下部e1は区分領域s6に到達し、ワーク中央部e2は区分領域s5に到達し、ワーク上部e3は区分領域s4に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク下部e1が区分領域s6に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM6を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM6を画像生成部83に送信する。
Referring to FIG. 5B, when time T = t6 after time Δt (s) from time T = t5, the work lower part e1 reaches the sorting area s6, and the work center e2 reaches the sorting area s5. Then, the workpiece upper part e3 reaches the divided area s4. Under the control of the
画像生成部83は、画像IM6を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM61〜IM66の各々に画像IM6を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s4に対応する区分画像IM64と、区分領域s5に対応する区分画像IM65と、区分領域s6に対応する区分画像IM66とを画像IM6から抽出する。
When receiving the image IM6, the
図5(c)を参照して、時刻T=t6から時間Δt(s)後の時刻T=t7となると、ワーク下部e1は撮影領域PAを外れ、ワーク中央部e2は区分領域s6に到達し、ワーク上部e3は区分領域s5に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク中央部e2が区分領域s6に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM7を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM7を画像生成部83に送信する。
Referring to FIG. 5C, when time T = t7 after time Δt (s) from time T = t6, the work lower part e1 deviates from the imaging area PA, and the work center part e2 reaches the section area s6. The work upper part e3 reaches the section area s5. Under the control of the
画像生成部83は、画像IM7を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM71〜IM76の各々に画像IM7を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s5に対応する区分画像IM75と、区分領域s6に対応する区分画像IM76とを画像IM7から抽出する。
When receiving the image IM7, the
図5(d)を参照して、時刻T=t7から時間Δt(s)後の時刻T=t8となると、ワーク中央部e2は撮影領域PAを外れ、ワーク上部e3は区分領域s6に到達する。検出部40は、制御部80の制御の下で、ワーク上部e3が区分領域s6に存在するタイミングで、複数の受光素子41を用いて受信した光に基づいて、撮影領域PA全体の画像IM8を撮影する。検出部40は、撮影した画像IM8を画像生成部83に送信する。
Referring to FIG. 5D, when time T = t8 after time Δt (s) from time T = t7, the work center part e2 deviates from the imaging area PA, and the work upper part e3 reaches the divided area s6. . Under the control of the
画像生成部83は、画像IM8を受信すると、区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像IM81〜IM86の各々に画像IM8を分割する。そして画像生成部83は、区分領域s6に対応する区分画像IM86を画像IM8から抽出する。
When receiving the image IM8, the
図6は、本発明の一実施の形態において画像生成部83が生成するワークWKの出力画像OIを模式的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing an output image OI of the work WK generated by the
図6を参照して、画像生成部83は、抽出した区分画像を、その次のタイミングで撮影した画像から抽出した区分画像のうち1つ下流側の区分画像と順次重ね合わせ、合計6枚分の区分画像を重ね合わせる。そして画像生成部83は、ワーク下部e1、ワーク中央部e2、およびワーク上部e3の各々の重ね合わせた画像を、ワークWKの搬送方向に結合する。これにより、出力画像が生成される。
Referring to FIG. 6, the
具体的には、画像生成部83は、区分画像IM11(T=t1で撮影)と、区分画像IM22(T=t2で撮影)と、区分画像IM33(T=t3で撮影)と、区分画像IM44(T=t4で撮影)と、区分画像IM55(T=t5で撮影)と、区分画像IM66(T=t6で撮影)とを重ね合わせることにより、ワーク下部e1の出力画像OIを生成する。
Specifically, the
同様に、画像生成部83は、区分画像IM21(T=t2で撮影)と、区分画像IM32(T=t3で撮影)と、区分画像IM43(T=t4で撮影)と、区分画像IM54(T=t5で撮影)と、区分画像IM65(T=t6で撮影)と、区分画像IM76(T=t7で撮影)とを重ね合わせることにより、ワーク中央部e2の出力画像OIを生成する。
Similarly, the
同様に、画像生成部83は、区分画像IM31(T=t3で撮影)と、区分画像IM42(T=t4で撮影)と、区分画像IM53(T=t5で撮影)と、区分画像IM64(T=t6で撮影)と、区分画像IM75(T=t7で撮影)と、区分画像IM86(T=t8で撮影)とを重ね合わせることにより、ワーク上部e3の出力画像OIを生成する。画像生成部83は、生成した出力画像OIを表示部84に表示(出力)する。
Similarly, the
図7は、本発明の一実施の形態における検出部40の撮影条件を模式的に示す図である。図7(a)は、撮影領域PAを示す図であり、図7(b)は検出部40を示す図である。
FIG. 7 is a diagram schematically showing imaging conditions of the
図7を参照して、受光素子41上を通過するワークWKの画像の速度V(mm/s)、撮影領域PAのy軸方向の長さL1(mm)、撮影領域PAのx軸方向の長さL2(mm)、y軸方向に配列した受光素子41の個数n1(個)、x軸方向に配列した受光素子41の個数n2(個)、および検出部40の単位時間当たりの撮影回数(フレームレート)C(回/s)などは、変数であり、自由に設定することができる。またこれらの変数を適切に設定することにより、積算回数Mを以下のように任意の値に設定することができる。なお、ワークWKの画像の速度V(mm/s)は、テーブル61によるワークWKの搬送速度(mm/s)と、光学レンズ30の拡大率との積として規定される値である。
Referring to FIG. 7, the speed V (mm / s) of the image of the workpiece WK passing over the
1フレーム当たりのワークWKの移動量は、「V/C(=V×Δt)(mm)」と表されるので、ワークWKの撮影の積算回数Mは、「M=L2/(V/C)=(L2×C)/V(回)」と表される。 Since the movement amount of the workpiece WK per frame is expressed as “V / C (= V × Δt) (mm)”, the number of times M of the workpiece WK is shot is “M = L2 / (V / C ) = (L2 × C) / V (times) ”.
上記の式から、出力画像OIの積算回数MとワークWKの画像の速度Vとはトレードオフの関係になることが分かる。すなわち、ワークWKの画像の速度Vを低下させれば、積算回数Mを増加することで出力画像OIの光量を増加し、高品質な出力画像を得ることができる。一方、積算回数Mを低下させれば、ワークWKの画像の速度Vを増加することで撮影速度を速くすることができる。また、フレームレートCを増加させると、積算回数Mを増加することで、高品質な出力画像OIを得ることができる。 From the above equation, it can be seen that the number of integrations M of the output image OI and the speed V of the image of the work WK are in a trade-off relationship. That is, if the speed V of the image of the work WK is decreased, the light quantity of the output image OI can be increased by increasing the number of integrations M, and a high-quality output image can be obtained. On the other hand, if the number of times of integration M is decreased, the imaging speed can be increased by increasing the speed V of the image of the work WK. Further, when the frame rate C is increased, a high-quality output image OI can be obtained by increasing the number of integrations M.
また、ワークWKの搬送方向1mm当たりに存在する受光素子の数は、「n2/L2(個)」と表されるので、1つの区分画像を撮影する受光素子における搬送方向に配列した受光素子の数N(個)は、「N=(V/C)×(n2/L2)=(V×n2)/(C×L2)(個)」と表される。 Further, since the number of light receiving elements existing per 1 mm in the conveyance direction of the work WK is expressed as “n2 / L2 (pieces)”, the number of the light receiving elements arranged in the conveyance direction in the light receiving element that captures one segmented image. The number N (pieces) is expressed as “N = (V / C) × (n2 / L2) = (V × n2) / (C × L2) (pieces)”.
図8は、本発明の一実施の形態における制御部80の動作を示すフローチャートである。なお図8では、1つの区分領域についての出力画像を生成する場合の動作を示している。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the
図8を参照して、制御部80は、ワークWKの搬送を開始すると、撮影回数kを1に設定し(S101)、前回の撮影から時間Δtが経過したか否かを判別する(S103)。時間Δtが経過したと判別するまで、制御部80は、ステップS103の処理を繰り返す。
Referring to FIG. 8, when the conveyance of the workpiece WK is started, the
ステップS103において、前回の撮影から時間Δtが経過したと判別した場合(S103でYES)、制御部80は、撮影領域の画像を撮影し(S105)、撮影した画像を区分画像に分割する(S107)。続いて制御部80は、分割した区分画像の中から搬送方向の上流側からk番目の区分領域に対応する区分画像を抽出し(S109)、重ね合わせ画像があるか否かを判別する(S111)。
If it is determined in step S103 that the time Δt has elapsed since the previous shooting (YES in S103), the
ステップS111において、重ね合わせ画像が無いと判別した場合(S111でNO)、制御部80は、抽出した区分画像を重ね合わせ画像に設定し(S113)、ステップS117の処理へ進む。
If it is determined in step S111 that there is no superimposed image (NO in S111), the
ステップS111において、重ね合わせ画像があると判別した場合(S111でYES)、制御部80は、抽出した区分画像を重ね合わせ画像に対して重ね合わせ(S115)、ステップS117の処理へ進む。
If it is determined in step S111 that there is a superimposed image (YES in S111), the
ステップS117において、制御部80は、撮影回数kが積算回数Mに到達したか否かを判別する(S117)。
In step S117, the
ステップS117において、撮影回数kが積算回数Mに到達しないと判別した場合(S117でNO)、制御部80は、撮影回数kをインクリメントし(S119)、ステップS103の処理へ進む。
If it is determined in step S117 that the number of shootings k does not reach the number of integrations M (NO in S117), the
ステップS117において、撮影回数kが積算回数Mに到達したと判別した場合(S117でYES)、制御部80は、重ね合わせ画像を出力画像として出力し(S121)、処理を終了する。
If it is determined in step S117 that the number of shootings k has reached the number of integrations M (YES in S117), the
次に、本実施の形態の効果について説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
図9は、TDIカメラ400の原理を模式的に示す図である。
FIG. 9 is a diagram schematically showing the principle of the
図9を参照して、TDIカメラ400は、矢印AR11で示すワークの搬送方向に沿って配列したn個の受光素子の列LN1〜LNnを備えている。搬送方向の最上流側に配置された列LN1は、対応する検知領域をワークが通過した場合に、ワークからの光を受光し、列LN1には光量に応じた電子が発生する。列LN1に存在する電子は、隣接する下流側の列LN2に移動される。
Referring to FIG. 9,
列LN2は、対応する検知領域をワークが通過した場合に、ワークからの光を受光し、列LN2には光量に応じた電子が発生する。列LN2に存在する電子は、隣接する下流側の列LN3に移動される。 The column LN2 receives light from the workpiece when the workpiece passes through the corresponding detection area, and electrons corresponding to the amount of light are generated in the column LN2. Electrons present in column LN2 are moved to adjacent downstream column LN3.
このようにして、列LN1〜LNnで発生した電子は、搬送方向の下流側に向かってLN1〜LNnを順次移動し、最終的に列LNnに蓄積する。列LNnに蓄積した電子は、図示しないアンプにて増幅され、検出器で検出される。 In this way, the electrons generated in the rows LN1 to LNn sequentially move LN1 to LNn toward the downstream side in the transport direction, and finally accumulate in the row LNn. The electrons accumulated in the column LNn are amplified by an amplifier (not shown) and detected by a detector.
TDIカメラ400では、受光素子の列LN1〜LNnの各々で発生する電子は、受光素子の列LN1〜LNnの各々で受光した光に含まれるノイズを反映したものとなるため、列LNn内に存在する電子が示す画像は、受光素子の各列で発生した、TDIカメラ400がアンプから受ける熱などに起因するノイズが積算されたものとなる。その結果、ノイズが多く、撮影した画像の画質が悪いという問題がある。
In the
本実施の形態において、複数の受光素子41は、TDIカメラの受光素子と同様に、受光光に応じた電子を発生するものである。また各区分画像には、アンプやX線の揺らぎ、シンチレータの変換効率、または受光した光に含まれる揺らぎなどに起因する様々なノイズが含まれている。しかし、本実施の形態では、1つの区分画像の撮影に用いられる受光素子41で発生した電子は、他の区分画像の撮影に用いられる受光素子に移動しない。このため、各区分画像のノイズは積算されない。本実施の形態では、複数の区分画像を重ね合わせることで、それぞれの区分画像で発生したノイズが相殺されるので、出力画像のS/N比を向上することができる。その結果、撮影した画像の画質を向上することができる。また、複数の区分画像を重ね合わせることで、出力画像の光量を増加し、撮影した画像を明るくすることができる。
In the present embodiment, the plurality of light receiving
加えて、本実施の形態における区分画像を重ね合わせる使用方法と、区分画像を重ね合わせず撮影した画像をそのまま使用する通常の使用方法との間でX線受光装置10の使用方法を切り替えることで、区分画像を重ね合わせて生成した出力画像と、通常の方法で撮影した画像(静止画)との両方を用いてワークWKの状態を検査することが可能である。
In addition, by switching the usage method of the X-ray
さらに、従来のラインカメラと比較して、高速で移動するワークを撮影した場合でも、残像の発生を抑止しつつ光量を増加することができ、撮影した画像の画質を向上することができる。 Furthermore, compared to a conventional line camera, even when a workpiece moving at a high speed is photographed, the amount of light can be increased while the afterimage is suppressed, and the quality of the photographed image can be improved.
[変形例] [Modification]
図10は、本発明の一実施の形態の第1の変形例において画像生成部83が生成するワークWKの出力画像OIを模式的に示す図である。
FIG. 10 is a diagram schematically showing an output image OI of the work WK generated by the
図4、図5、および図10を参照して、区分領域s1およびs6は、撮影領域PAにおいて、矢印AR1で示す搬送方向に沿った両端部に位置している。本変形例において、画像生成部83は、複数の区分領域s1〜s6のうち区分領域s1およびs6に存在するタイミングで撮影した撮影領域PAの画像を重ね合わせない。
4, 5, and 10, the divided areas s <b> 1 and s <b> 6 are located at both ends along the conveyance direction indicated by the arrow AR <b> 1 in the imaging area PA. In the present modification, the
具体的には、画像生成部83は、ワーク下部e1の出力画像を生成する際に、画像IM1の区分画像IM11(T=t1で撮影)および画像IM6(T=t6で撮影)の区分画像IM66を抽出しない。画像生成部83は、区分画像IM22(T=t2で撮影)と、区分画像IM33(T=t3で撮影)と、区分画像IM44(T=t4で撮影)と、区分画像IM55(T=t5で撮影)とを重ね合わせることにより、ワーク下部e1の出力画像OIを生成する。
Specifically, when generating the output image of the workpiece lower part e1, the
同様に、画像生成部83は、ワーク中央部e2の出力画像を生成する際に、画像IM2の区分画像IM21(T=t2で撮影)および画像IM7の区分画像IM76(T=t7で撮影)を抽出しない。画像生成部83は、区分画像IM32(T=t3で撮影)と、区分画像IM43(T=t4で撮影)と、区分画像IM54(T=t5で撮影)と、区分画像IM65(T=t6で撮影)とを重ね合わせることにより、ワーク中央部e2の出力画像OIを生成する。
Similarly, when generating the output image of the work center part e2, the
同様に、画像生成部83は、ワーク上部e3の出力画像を生成する際に、画像IM3の区分画像IM31(T=t3で撮影)および画像IM8(T=t8で撮影)の区分画像IM86を抽出しない。画像生成部83は、区分画像IM42(T=t4で撮影)と、区分画像IM53(T=t5で撮影)と、区分画像IM64(T=t6で撮影)と、区分画像IM75(T=t7で撮影)とを重ね合わせることにより、ワーク上部e3の出力画像OIを生成する。
Similarly, when generating the output image of the workpiece upper part e3, the
図11は、本発明の一実施の形態の第1の変形例における制御部80の動作を示すフローチャートである。なお図11では、1つの区分領域についての出力画像を生成する場合の動作を示している。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the
図11を参照して、本変形例において、制御部80は、図8に示すフローチャートのステップS101〜S107の処理を行う。ステップS107において、撮影した画像を区分画像に分割した後、制御部80は、撮影回数kが1またはMであるか否かを判別する(S201)。
Referring to FIG. 11, in the present modification,
ステップS201において、撮影回数kが1またはMであると判別した場合(S201でYES)、制御部80は、対象物がワークWKの搬送方向に沿った両端部の区分領域に位置するタイミングであると判断する。制御部80は、k番目の区分画像を抽出せず(S203)、ステップS117の処理へ進む。
In step S201, when it is determined that the number of shootings k is 1 or M (YES in S201), the
ステップS201において、撮影回数kが1およびMではないと判別した場合(S201でNO)、制御部80は、対象物がワークWKの搬送方向に沿った両端部の区分領域に位置するタイミングではないと判断する。制御部80は、k番目の区分画像を抽出し(S109)、ステップS111の処理へ進む。
When it is determined in step S201 that the number of times of photographing k is not 1 and M (NO in S201), the
図2に示すように、撮影領域PAからの光は、通常、光学レンズ30などの集光手段によって集束されて検出部40に入射する。これにより、より多くの光が検出部40で受光できるようにされている。一方、検出部40で受光する光は、光学レンズ30などによって集束されるため、検出部40で受光する光が形成する像には歪みが生じる。この歪みは特に撮影領域PAの端部において顕著になる。
As shown in FIG. 2, the light from the imaging area PA is usually focused by a condensing unit such as an
本変形例によれば、撮影領域PAにおけるワークWKの搬送方向に沿った両端部の区分領域s1およびs6に存在するタイミングで撮影した撮影領域PAの画像を重ね合わせないので、光学レンズ30などによる像の歪みが出力画像OIに及ぼす影響を低くすることができる。その結果、撮影した画像の画質を向上することができる。 According to the present modification, the images of the photographing area PA photographed at the timings present in the divided areas s1 and s6 at both ends along the conveyance direction of the work WK in the photographing area PA are not overlapped. The influence of image distortion on the output image OI can be reduced. As a result, the image quality of the captured image can be improved.
図12は、本発明の一実施の形態の第2の変形例における検出部40の構成を模式的に示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view schematically showing the configuration of the
図12を参照して、本変形例では、検出部40は複数の区分画像を撮影して画像生成部83に送信し、画像生成部83は検出部40から受信した複数の区分画像を重ね合わせる。
Referring to FIG. 12, in the present modification,
本変形例における検出部40は、走査回路43と、複数のアンプ44a〜44lとをさらに含んでいる。複数の受光素子41は、x軸方向に配列したn2列(ここでは12列)の受光素子列40a〜40lを含んでいる。複数の受光素子列40a〜40lの各々は、y軸方向に配列したn1個の受光素子41によって構成されている。複数の受光素子列40a〜40lの各々は、x軸方向の走査回路43と、複数のアンプ44a〜44lの各々とを介して画像生成部83に接続されている。走査回路43は、たとえばFPGA(Field−Programmable Gate Array)よりなっている。
The
複数の受光素子列40a〜40lは、撮影領域PAの画像を撮影し、撮影した画像のデータを走査回路43に送信する。走査回路43は、複数の受光素子列40a〜40lから受信した画像のデータに基づいて、図4に示す区分領域s1〜s6の各々に対応する区分画像を作成する。
The plurality of light receiving
具体的には、走査回路43は、受光素子列40aおよび40bから受信した画像のデータに基づいて区分領域s1に対応する区分画像を作成し、受光素子列40cおよび40dから受信した画像のデータに基づいて区分領域s2に対応する区分画像を作成し、受光素子列40eおよび40fから受信した画像のデータに基づいて区分領域s3に対応する区分画像を作成し、受光素子列40gおよび40hから受信した画像のデータに基づいて区分領域s4に対応する区分画像を作成し、受光素子列40iおよび40jから受信した画像のデータに基づいて区分領域s5に対応する区分画像を作成し、受光素子列40kおよび40lから受信した画像のデータに基づいて区分領域s6に対応する区分画像を作成する。
Specifically, the
走査回路43は、作成した区分画像のデータを画像生成部83に送信する。区分画像のデータの各々はアンプ44a〜44lのうちいずれかによって増幅される。
The
画像生成部83は、たとえばワーク下部e1の出力画像を生成する場合には、時刻T=t1で受光素子列40aおよび40bが撮影した区分画像IM11と、時刻T=t2で受光素子列40cおよび40dが撮影した区分画像IM22と、時刻T=t3で受光素子列40eおよび40fが撮影した区分画像IM33と、時刻T=t4で受光素子列40gおよび40hが撮影した区分画像IM44と、時刻T=t5で受光素子列40iおよび40jが撮影した区分画像IM55と、時刻T=t6で受光素子列40kおよび40lが撮影した区分画像IM66とを重ね合わせることにより、ワーク下部e1の出力画像OIを生成する。ワーク中央部e2およびワーク上部e3の出力画像OIも、同様の方法で出力される。
For example, when generating the output image of the workpiece lower part e1, the
撮影領域PAにおける区分領域の数(言い換えれば、1つの撮影領域PAの画像に基づいて走査回路43が作成する区分画像の数)は、画像生成部83が走査回路43に対して行う設定により変更することが可能である。
The number of segmented areas in the imaging area PA (in other words, the number of segmented images created by the
本変形例によれば、検出器40のクロック周波数を下げることができる。
According to this modification, the clock frequency of the
すなわち、検出器40全体におけるy軸方向に配列した受光素子41の個数をn1(個)とし、x軸方向に配列した受光素子41の個数(言い換えれば、受光素子列の数)をn2(個)とし、検出部40の単位時間当たりの撮影回数(フレームレート)をC(回/s)とした場合、検出器40全体の(検出部40が複数の受光素子列に区分されていない場合の)ピクセルクロック(1秒間に描画されるピクセル数)は、「n1×n2×C(Hz)」と表される。
That is, the number of light receiving
一方、本変形例のように撮影領域PAがk(個)の区分領域に区分されている場合のピクセルクロックは、「n1×n2×C/k(Hz)」と表される。したがって、区分領域の数が増加するに従ってクロック周波数は低下する。なお、一例としてn1は1000(個)であり、n2は500(個)であり、Cは280(回/s)である。 On the other hand, the pixel clock when the shooting area PA is divided into k (piece) divided areas as in the present modification is represented as “n1 × n2 × C / k (Hz)”. Therefore, the clock frequency decreases as the number of segmented regions increases. As an example, n1 is 1000 (pieces), n2 is 500 (pieces), and C is 280 (times / s).
上述のように、検出器40のクロック周波数を下げることができるので、高周波ノイズの発生や受光素子41の発熱を抑えることができる。その結果、出力画像に含まれるノイズを低減することができ、検出部40の高寿命化を図ることができる。
As described above, since the clock frequency of the
[その他] [Others]
本発明の撮影装置は、撮影領域からの電磁波を受信する複数の受信素子を備え、撮影領域を一の方向に移動する対象物を撮影するものであればよい。撮影領域から受信する電磁波は、X線のみならず、可視光線、赤外線、または紫外線などであってもよい。特に撮影装置が撮影領域から受信する電磁波が可視光などである場合、撮影装置は、対象物を透過した光ではなく対象物で反射した光を受光するものであってもよい。 The imaging device of the present invention only needs to be provided with a plurality of receiving elements that receive electromagnetic waves from the imaging region and image an object that moves in the imaging region in one direction. The electromagnetic wave received from the imaging region may be not only X-rays but also visible light, infrared light, or ultraviolet light. In particular, when the electromagnetic wave received by the imaging apparatus from the imaging area is visible light or the like, the imaging apparatus may receive light reflected by the object instead of light transmitted through the object.
本発明において、撮影領域から受信する電磁波がX線、赤外線、および紫外線のうち少なくともいずれかを含んでいる場合に、撮影装置は、電磁波を可視光に変換する変換手段(上述の実施の形態ではイメージインテンシファイア)を備えていることが好ましい。また、撮影装置は、イメージインテンシファイアを備える代わりに、放射線の入射により蛍光を発するシンチレータ、波長を選択的に透過させる光学フィルタ、または入射光の波長を別の波長に変換して出射光とする波長変換器などを備えていてもよい。さらに、これらをレンズに固定することにより、電磁波を集束する機能と電磁波の波長を調整する機能との両方を有する構造を、撮影装置は備えていてもよい。 In the present invention, when the electromagnetic wave received from the imaging region contains at least one of X-rays, infrared rays, and ultraviolet rays, the imaging apparatus converts the electromagnetic waves into visible light (in the above-described embodiment, An image intensifier is preferably provided. In addition, instead of providing an image intensifier, the imaging device is a scintillator that emits fluorescence upon incidence of radiation, an optical filter that selectively transmits a wavelength, or converts the wavelength of incident light to another wavelength and outputs light. A wavelength converter or the like may be provided. Furthermore, the imaging apparatus may have a structure having both a function of focusing electromagnetic waves and a function of adjusting the wavelength of electromagnetic waves by fixing them to the lens.
上述の実施の形態では、ワークWKの画像の速度Vと出力画像OIの積算回数Mとが所定の関係を満たす場合について説明したが、本発明の撮影装置は、ワークWKが任意の速度Vで撮影領域PAを通過する際に任意の積算回数Mだけ撮影を行い、撮影した複数の画像の各々から特徴抽出などの技術を用いてワークWKの区分画像を抽出し、抽出した複数の区分画像を重ね合わせてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the image speed V of the work WK and the number of integrations M of the output image OI satisfy a predetermined relationship has been described. However, in the photographing apparatus of the present invention, the work WK is at an arbitrary speed V. When passing through the shooting area PA, shooting is performed an arbitrary number of times M, and a section image of the work WK is extracted from each of the plurality of captured images using a technique such as feature extraction, and the plurality of section images extracted are extracted. You may superimpose.
上述の実施の形態および変形例は適宜組み合わせることが可能である。 The above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate.
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをCD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザーに提供することにしてもよい。プログラムは、CPUなどのコンピューターにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。 The processing in the above-described embodiment may be performed by software or by using a hardware circuit. It is also possible to provide a program for executing the processing in the above-described embodiment, and record the program on a recording medium such as a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, a ROM, a RAM, or a memory card and provide it to the user. You may decide to do it. The program is executed by a computer such as a CPU. The program may be downloaded to the apparatus via a communication line such as the Internet.
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した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すべての変更が含まれることが意図される。 The above-described embodiment is to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 X線検査装置
10 X線受光装置
20 イメージインテンシファイア
21 入力蛍光面
22 光電面
23 集束電極
24 陽極
25 出力蛍光面
26 筐体
27 集束電源
28 加速電源
30 光学レンズ
40 検出部
40a〜40l 画像素子列
41 受光素子
42 基板
43 走査回路
44a〜44l アンプ
60 搬送部
61 テーブル
70 X線照射装置
80 制御部
81 X線発生制御部
82 テーブル制御部
83 画像生成部
84 表示部
85 操作部
400 TDI(Time Delay Integration)カメラ
e1 ワーク下部
e2 ワーク中央部
e3 ワーク上部
IM1〜IM8 画像
IM11〜IM16,IM21〜IM26,IM31〜IM36,IM41〜IM46,IM51〜IM56,IM61〜IM66,IM71〜IM76,IM81〜IM86 区分画像
LN1〜LNn 受光素子の列
OI 出力画像
PA 撮影領域
s1〜s6 区分領域
WK ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記撮影領域は、前記一の方向に沿って複数の区分領域に仮想的に区分されており、
前記複数の区分領域のうち第1の区分領域に前記対象物が存在するタイミングで、前記複数の受信素子を用いて受信した前記電磁波に基づく前記撮影領域の画像を撮影する第1の撮影手段と、
前記第1の撮影手段にて撮影した前記撮影領域の画像から前記第1の区分領域の画像である第1の区分画像を抽出する第1の抽出手段と、
前記複数の区分領域のうち前記第1の区分領域とは異なる第2の区分領域に前記対象物が存在するタイミングで、前記複数の受信素子を用いて受信した前記電磁波に基づく前記撮影領域の画像を撮影する第2の撮影手段と、
前記第2の撮影手段にて撮影した前記撮影領域の画像から前記第2の区分領域の画像である第2の区分画像を抽出する第2の抽出手段と、
少なくとも前記第1の区分画像と前記第2の区分画像とを重ね合わせる重ね合わせ手段と、
前記重ね合わせ手段にて重ね合わせることで得られた出力画像を出力する出力手段とをさらに備えた、撮影装置。 An imaging apparatus comprising a plurality of receiving elements for receiving electromagnetic waves from an imaging area, and imaging an object moving in one direction in the imaging area,
The shooting area is virtually divided into a plurality of divided areas along the one direction,
First imaging means for capturing an image of the imaging region based on the electromagnetic wave received using the plurality of receiving elements at a timing when the object is present in a first partitioned region of the plurality of partitioned regions; ,
First extraction means for extracting a first segmented image that is an image of the first segmented region from an image of the imaged region captured by the first imaging unit;
An image of the imaging region based on the electromagnetic wave received using the plurality of receiving elements at a timing when the object is present in a second segmented region different from the first segmented region among the plurality of segmented regions. A second photographing means for photographing
Second extraction means for extracting a second segmented image that is an image of the second segmented region from an image of the imaging region captured by the second imaging unit;
Superimposing means for superimposing at least the first segmented image and the second segmented image;
An imaging apparatus, further comprising output means for outputting an output image obtained by superimposing by the superimposing means.
前記第1および第2の撮影手段の各々は、前記集束手段にて集束された前記電磁波に基づく前記撮影領域の画像を撮影する、請求項1または2に記載の撮影装置。 A focusing means for focusing the electromagnetic wave from the imaging region;
3. The photographing apparatus according to claim 1, wherein each of the first and second photographing units photographs an image of the photographing region based on the electromagnetic wave focused by the focusing unit.
前記電磁波を可視光に変換する変換手段をさらに備えた、請求項1〜3のいずれかに記載の撮影装置。 The electromagnetic wave includes at least one of X-rays, infrared rays, and ultraviolet rays,
The imaging device according to claim 1, further comprising a conversion unit that converts the electromagnetic wave into visible light.
前記第1の区分画像の撮影に用いられる受信素子で発生した電子は、前記第2の区分画像の撮影に用いられる受光素子に移動しない、請求項1〜5のいずれかに記載の撮影装置。 The plurality of receiving elements generate electrons according to the received light,
The imaging device according to claim 1, wherein electrons generated in a receiving element used for capturing the first segmented image do not move to a light receiving element used for capturing the second segmented image.
請求項1〜6のいずれかに記載の撮影装置とを備えた、検査装置。 An electromagnetic wave generating source for generating the electromagnetic wave;
An inspection apparatus comprising the imaging apparatus according to claim 1.
前記撮影領域は、前記一の方向に沿って複数の区分領域に仮想的に区分されており、
前記複数の区分領域のうち第1の区分領域に前記対象物が存在するタイミングで、前記複数の受信素子を用いて受信した前記電磁波に基づく前記撮影領域の画像を撮影する第1の撮影ステップと、
前記第1の撮影ステップにて撮影した前記撮影領域の画像から前記第1の区分領域の画像である第1の区分画像を抽出する第1の抽出ステップと、
前記複数の区分領域のうち前記第1の区分領域とは異なる第2の区分領域に前記対象物が存在するタイミングで、前記複数の受信素子を用いて受信した前記電磁波に基づく前記撮影領域の画像を撮影する第2の撮影ステップと、
前記第2の撮影ステップにて撮影した前記撮影領域の画像から前記第2の区分領域の画像である第2の区分画像を抽出する第2の抽出ステップと、
少なくとも前記第1の区分画像と前記第2の区分画像とを重ね合わせる重ね合わせステップと、
前記重ね合わせステップにて重ね合わせることで得られた出力画像を出力する出力ステップとをコンピューターに実行させる、撮影装置の制御プログラム。 A control program for an imaging apparatus that includes a plurality of receiving elements that receive electromagnetic waves from an imaging area, and that captures an object that moves in the imaging area in one direction,
The shooting area is virtually divided into a plurality of divided areas along the one direction,
A first photographing step of photographing an image of the photographing region based on the electromagnetic wave received using the plurality of receiving elements at a timing when the object is present in a first partitioned region of the plurality of partitioned regions; ,
A first extraction step of extracting a first segmented image that is an image of the first segmented region from an image of the imaged region captured in the first capturing step;
An image of the imaging region based on the electromagnetic wave received using the plurality of receiving elements at a timing when the object is present in a second segmented region different from the first segmented region among the plurality of segmented regions. A second shooting step for shooting
A second extraction step of extracting a second segmented image that is an image of the second segmented region from the image of the imaged region captured in the second imaging step;
A superposition step of superposing at least the first segment image and the second segment image;
An imaging device control program that causes a computer to execute an output step of outputting an output image obtained by superposition in the superposition step.
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