JP2018141736A - X-ray inspection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray inspection device that inspects presence or absence of foreign matters getting mixed in with an inspected object, and can measure a mass of the inspected object with high accuracy.SOLUTION: An X-ray inspection device 1 comprises: an X-ray inspection unit 10 that irradiates an inspected object in transit with an X-ray, and detects the X-ray transmitting the inspected object to output detection information; a transmission image data generation unit 21 that generates transmission image data on the X-ray of a plurality of different energy areas, respectively; a determination unit 23 that conducts differential processing between at least two transmission image data, and determines presence or absence of a foreign matter getting mixed in with the inspected object, using the transmission image data having the differential processing conducted; and a mass measurement unit 24 that measures mass of the inspected object on the basis of second transmission image data serving as the transmission image data on the X-ray of a second energy area higher in an energy than the X-ray of a first energy area.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、X線を用いて被検査物内の異物検出を行なうとともに、この被検査物の質量測定を行う技術に関する。   The present invention relates to a technique for detecting foreign matter in an inspection object using X-rays and measuring the mass of the inspection object.

食品等の製造を行なう工場では、製品に金属やプラスチック等の異物が混入していないかをX線検査装置によって調べている。このようなX線検査装置は、コンベア等によって所定方向に搬送される被検査物の通過路にX線を出射し、被検査物を透過したX線をX線検出部で検出し、その検出信号から透過画像を生成し、この透過画像を用いて異物の有無を判定している。   In factories that manufacture foods and the like, X-ray inspection devices are used to check whether foreign substances such as metals and plastics are mixed in the products. Such an X-ray inspection apparatus emits X-rays to a passage of an inspection object conveyed in a predetermined direction by a conveyor or the like, and detects X-rays transmitted through the inspection object by an X-ray detection unit. A transmission image is generated from the signal, and the presence or absence of a foreign object is determined using the transmission image.

さらに、異物の検出精度を向上させるため、X線のエネルギーが異なる2つの透過画像データを取得し、この2つの透過画像データに対するサブトラクション(画像データの差分処理)等の処理を行なうことで、異物の検出精度を高める方式(デュアルエナジー方式またはマルチエナジー方式)を採用したX線検査装置も提案されている。   Furthermore, in order to improve the foreign matter detection accuracy, two pieces of transmission image data having different X-ray energies are acquired, and processing such as subtraction (difference processing of image data) on the two pieces of transmission image data is performed. An X-ray inspection apparatus that employs a method (dual energy method or multi-energy method) for improving the detection accuracy of the above has also been proposed.

また、異物の有無を検査するだけでなく、被検査物の質量を測定する機能を有したX線検査装置も存在する(特許文献1参照)。このようなX線検査装置は、物質を透過したX線の減弱の割合を示す質量減弱係数と透過画像の濃度データとを用いて演算処理を行なうことにより、被検査物の質量を測定する。   There is also an X-ray inspection apparatus that has a function of measuring the mass of an object to be inspected in addition to inspecting the presence or absence of foreign matter (see Patent Document 1). Such an X-ray inspection apparatus measures the mass of an object to be inspected by performing arithmetic processing using a mass attenuation coefficient indicating a rate of attenuation of X-rays transmitted through a substance and density data of a transmission image.

特開2006−300888号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-300888

上記の質量減弱係数は、X線のエネルギーによって変化するとともに、物質の材質の違いの影響を受ける。ここで、異物の有無を検査するX線検査装置では、被検査物と異物との判別が容易となるように、材質による質量減弱係数の差異が顕著となる低エネルギーのX線を含む透過画像データが好適となる場合がある。   The above-described mass attenuation coefficient varies depending on the energy of X-rays and is affected by the difference in material quality. Here, in an X-ray inspection apparatus for inspecting the presence or absence of foreign matter, a transmission image including low-energy X-rays in which the difference in mass attenuation coefficient due to the material becomes significant so that the object can be easily distinguished from the foreign matter. Data may be preferred.

一方、低エネルギーのX線を含む透過画像データを用いて被検査物の質量を測定すると、被検査物の材質のばらつきにより実際の質量減弱係数が影響を受け、それによって質量の測定精度が低下することがあった。特に、チョコチップ入りクッキーのように、異なる物質が混じり、且つ、その割合が個体毎に変化するものが被検査物である場合、質量の測定精度が低下していた。   On the other hand, when the mass of an object to be inspected is measured using transmission image data including low-energy X-rays, the actual mass attenuation coefficient is affected by variations in the material of the object to be inspected, thereby reducing the accuracy of mass measurement. There was something to do. In particular, when a substance to be inspected is a substance in which different substances are mixed and the ratio varies from individual to individual, such as cookies with chocolate chips, the accuracy of mass measurement has been reduced.

本発明は、上記課題を解決し、被検査物に混入した異物の有無を検査するとともに、この被検査物の質量を高精度で測定可能なX線検査装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide an X-ray inspection apparatus that solves the above-described problems, inspects for the presence or absence of foreign matter mixed in an inspection object, and can measure the mass of the inspection object with high accuracy.

前記目的を達成するために、本発明の請求項1のX線検査装置は、
搬送中の被検査物にX線を照射するとともに、前記被検査物を透過したX線を検出して検出情報を出力するX線検査部10と、
前記検出情報を用いて、第1のエネルギー領域のX線と前記第1のエネルギー領域のX線よりもエネルギーの高い第2のエネルギー領域のX線とを含む、複数の異なるエネルギ
ー領域のX線の透過画像データをそれぞれ生成する透過画像データ生成部21と、
複数の前記透過画像データのうちの、少なくとも2つの透過画像データの間で差分処理を行ない、この差分処理された透過画像データを用いて前記被検査物に混入した異物の有無を判定する判定部23と、
前記第2のエネルギー領域のX線の透過画像データである第2の透過画像データに基づいて、前記被検査物の質量を測定する質量測定部24と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the object, an X-ray inspection apparatus according to claim 1 of the present invention includes:
An X-ray inspection unit 10 that irradiates an object under inspection with X-rays, detects X-rays transmitted through the object under inspection, and outputs detection information;
Using the detection information, X-rays in a plurality of different energy regions including X-rays in a first energy region and X-rays in a second energy region having higher energy than the X-rays in the first energy region A transmission image data generation unit 21 for generating transmission image data of
A determination unit that performs a difference process between at least two pieces of the transmission image data among the plurality of the transmission image data, and determines the presence or absence of foreign matter mixed in the inspection object using the difference-processed transmission image data 23,
And a mass measuring unit 24 that measures the mass of the inspection object based on second transmission image data that is X-ray transmission image data of the second energy region.

本発明の請求項2のX線検査装置は、請求項1に記載のX線検査装置において、
前記第2のエネルギー領域のX線は、X線のエネルギーが50keV以上であることを特徴とする。
The X-ray inspection apparatus according to claim 2 of the present invention is the X-ray inspection apparatus according to claim 1,
The X-ray in the second energy region has an X-ray energy of 50 keV or more.

本発明の請求項3のX線検査装置は、請求項1乃至2に記載のX線検査装置において、
前記質量測定部は、前記第2の透過画像データの透過画像における前記被検査物の撮像領域を特定し、前記第2の透過画像データの画素単位の濃度データを前記撮像領域内の全画素で総和し、この総和した値と、前記第2のエネルギー領域のX線に対応した質量減弱係数とを用いて、前記被検査物の質量を算出することを特徴とする。
The X-ray inspection apparatus according to claim 3 of the present invention is the X-ray inspection apparatus according to claim 1 or 2,
The mass measuring unit identifies an imaging region of the inspection object in the transmission image of the second transmission image data, and sets density data in pixel units of the second transmission image data for all pixels in the imaging region. The sum is calculated, and the mass of the object to be inspected is calculated using the sum and the mass attenuation coefficient corresponding to the X-rays in the second energy region.

本発明の請求項4のX線検査装置は、請求項1乃至3に記載のX線検査装置において、
前記X線検査部は、X線発生部11と、前記被検査物を透過したX線の光子が入力される毎に該光子のエネルギーに対応した波高値のパルス信号を出力する光子検出型のX線検出部12とを有し、
前記透過画像データ生成部は、前記パルス信号の波高値が、前記複数の異なるエネルギー領域のいずれに入るかを判定し、パルス信号入力数をエネルギー領域毎に累積した累積結果を用いて、前記複数の異なるエネルギー領域のX線の透過画像データを生成することを特徴とする。
The X-ray inspection apparatus according to claim 4 of the present invention is the X-ray inspection apparatus according to claims 1 to 3,
The X-ray inspection unit is an X-ray generation unit 11 and a photon detection type that outputs a pulse signal having a peak value corresponding to the energy of the photon every time an X-ray photon transmitted through the inspection object is input. An X-ray detector 12;
The transmission image data generation unit determines which one of the plurality of different energy regions the peak value of the pulse signal falls in, and uses the cumulative result obtained by accumulating the number of pulse signal inputs for each energy region. X-ray transmission image data of different energy regions is generated.

本発明の請求項5のX線検査装置は、請求項1乃至3に記載のX線検査装置において、
前記X線検査部は、X線発生部11と、前記被検査物を透過した前記第1のエネルギー領域のX線を検出する第1のX線検出部12aと、前記被検査物を透過した前記第2のエネルギー領域のX線を検出する第2のX線検出部12bと、を有することを特徴とする。
The X-ray inspection apparatus according to claim 5 of the present invention is the X-ray inspection apparatus according to claims 1 to 3,
The X-ray inspection unit transmits the X-ray generation unit 11, the first X-ray detection unit 12a that detects X-rays in the first energy region that has passed through the inspection object, and the inspection object. And a second X-ray detector 12b for detecting X-rays in the second energy region.

本発明の請求項6のX線検査装置は、請求項1乃至3に記載のX線検査装置において、
前記X線検査部は、前記第1のエネルギー領域のX線を照射する第1のX線発生部11aと、前記第2のエネルギー領域のX線を照射する第2のX線発生部11bと、前記被検査物を透過した前記第1のX線発生部からのX線を検出する第1のX線検出部12aと、前記被検査物を透過した前記第2のX線発生部からのX線を検出する第2のX線検出部12bと、を有することを特徴とする。
The X-ray inspection apparatus according to claim 6 of the present invention is the X-ray inspection apparatus according to claims 1 to 3,
The X-ray inspection unit includes a first X-ray generation unit 11a that emits X-rays in the first energy region, and a second X-ray generation unit 11b that emits X-rays in the second energy region; From the first X-ray detector 12a that detects X-rays from the first X-ray generator that has passed through the inspection object, and from the second X-ray generator that has passed through the inspection object And a second X-ray detector 12b for detecting X-rays.

本発明は、複数の異なるエネルギー領域のX線の透過画像データをそれぞれ生成し、これらの複数の透過画像データの間で差分処理を行ない、この差分処理された透過画像データを用いて被検査物に混入した異物の有無を判定するとともに、生成した複数の透過画像データのうちの、高いエネルギー領域のX線の透過画像データを用いて、被検査物の質量を測定している。このため、材質が均一ではない被検査物であっても、質量減弱係数の影響を低減して、被検査物の質量測定の精度を向上させることができる。   The present invention generates X-ray transmission image data of a plurality of different energy regions, performs a difference process between the plurality of transmission image data, and uses the difference-processed transmission image data to inspect an object to be inspected. The mass of the object to be inspected is measured using the X-ray transmission image data in the high energy region among the plurality of generated transmission image data. For this reason, even if it is a to-be-inspected object which is not uniform, the influence of a mass attenuation coefficient can be reduced and the accuracy of the mass measurement of a to-be-inspected object can be improved.

本発明の実施形態の構成図である。It is a block diagram of embodiment of this invention. X線エネルギーと質量減弱係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between X-ray energy and a mass attenuation coefficient. X線検査部と透過画像データ生成部の詳細な構成を示す図である。It is a figure which shows the detailed structure of an X-ray inspection part and a transmission image data generation part. センサから出力されるパルス信号と領域との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the pulse signal output from a sensor, and an area | region. X線検査部の別な例を示す図である。It is a figure which shows another example of an X-ray inspection part. X線検査部のさらに別な例を示す図である。It is a figure which shows another example of an X-ray inspection part.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明を適用したX線検査装置1の全体構成を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of an X-ray inspection apparatus 1 to which the present invention is applied.

このX線検査装置1は、搬送部2、X線検査部10、処理部20、表示部30を有している。   The X-ray inspection apparatus 1 includes a transport unit 2, an X-ray inspection unit 10, a processing unit 20, and a display unit 30.

搬送部2は、被検査物Zを所定方向(図では矢印Yの方向、以下では搬送方向という)に搬送するためのものであり、一般的には、コンベアのように被検査物Zを一定速度で水平に搬送するものが使用されるが、必ずしも動力源をもつ搬送装置を用いる必要はなく、被検査物の重さを利用して傾斜路を滑走させる方式や、上方から落下させる方式であってもよい。   The transport unit 2 is for transporting the inspection object Z in a predetermined direction (the direction of the arrow Y in the figure, hereinafter referred to as the transport direction). Generally, the inspection object Z is fixed like a conveyor. A device that transports horizontally at a speed is used, but it is not always necessary to use a transport device that has a power source. Instead, it uses a method of sliding on the ramp using the weight of the object to be inspected or a method of dropping from above. There may be.

X線検査部10は、X線発生部11、X線検出部12を有している。   The X-ray inspection unit 10 includes an X-ray generation unit 11 and an X-ray detection unit 12.

X線発生部11は、搬送部2によって所定方向に被検査物Zが搬送される搬送路にX線を出射する。この実施形態では、搬送部2によって搬送される被検査物Zの上方からX線を出射するものとするが、X線の出射方向はこれに限らず、被検査物Zの側方から側面方向へ出射してもよいし、下方から上方向へ出射してもよい。   The X-ray generation unit 11 emits X-rays to a conveyance path along which the inspection object Z is conveyed in a predetermined direction by the conveyance unit 2. In this embodiment, X-rays are emitted from above the inspection object Z conveyed by the conveyance unit 2, but the X-ray emission direction is not limited to this, and the side direction of the inspection object Z from the side. The light may be emitted from the lower side or may be emitted from the lower side upward.

X線発生部11のX線源には、例えば、過熱したフィラメントから放出される電子を加速して陽極のターゲットに衝突させてX線を放出させる熱陰極X線管や、格子制御型熱陰極X線管が用いられる。   Examples of the X-ray source of the X-ray generator 11 include a hot cathode X-ray tube that accelerates electrons emitted from an overheated filament and collides with an anode target to emit X-rays, and a lattice-controlled hot cathode. An X-ray tube is used.

X線検出部12は、X線を受けて電気信号に変換する複数のセンサを有しており、これにより、X線を検出し、その検出情報を電気信号として出力する機能を備えている。これらの複数のセンサは、X線発生部11から出射されて被検査物Zを透過したX線を受ける位置で、被検査物Zの搬送方向と直交する方向(搬送路の幅方向)に隙間がほとんど無い状態で一列に並んでいる。   The X-ray detection unit 12 has a plurality of sensors that receive X-rays and convert them into electric signals, and thereby has a function of detecting X-rays and outputting the detection information as electric signals. The plurality of sensors are positions that receive X-rays emitted from the X-ray generation unit 11 and transmitted through the inspection object Z, and are spaced in a direction perpendicular to the conveyance direction of the inspection object Z (width direction of the conveyance path). It is lined up in a row with almost no.

実際には、X線検出部12は、複数のセンサが一体的に連結された一本のラインセンサで構成され、搬送部2の搬送路の下面側に配置されている。ここで、例えばセンサの幅を1mm、センサ同士の隙間を幅に対して無視できる程小さいとし、被検査物Zを搬送する搬送路の幅を200mmとすれば、概略200個のセンサを有するラインセンサを用いればよい。   Actually, the X-ray detection unit 12 is configured by a single line sensor in which a plurality of sensors are integrally connected, and is disposed on the lower surface side of the transport path of the transport unit 2. Here, for example, assuming that the width of the sensor is 1 mm, the gap between the sensors is negligibly small with respect to the width, and the width of the transport path for transporting the inspection object Z is 200 mm, a line having approximately 200 sensors. A sensor may be used.

なお、X線検出部12は、複数の異なるエネルギー領域のX線に対し、この複数のエネルギー領域のそれぞれで検出情報を出力可能となっている。この構成の詳細については、後述する。   The X-ray detection unit 12 can output detection information in each of the plurality of energy regions with respect to X-rays in a plurality of different energy regions. Details of this configuration will be described later.

処理部20は、透過画像データ生成部21、透過画像データ記憶部22、判定部23、質量測定部24を有している。処理部20は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等のハードウェアと、CPUで実行されるプログラムとの組合せで実現されている。または、処理部20は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やDSP(Digital Signal Processor)等のハードウェアで実現される構成であってもよい。   The processing unit 20 includes a transmission image data generation unit 21, a transmission image data storage unit 22, a determination unit 23, and a mass measurement unit 24. The processing unit 20 is realized by a combination of hardware (not shown) such as a CPU (Central Processing Unit) and RAM (Random Access Memory) and a program executed by the CPU. Alternatively, the processing unit 20 may be configured by hardware such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a DSP (Digital Signal Processor).

透過画像データ生成部21は、X線発生部11とX線検出部12の間を被検査物Zが通過している間にX線検出部12の複数のセンサからそれぞれ出力される電気信号(検出情報)をスキャン時間ずつ区切って所定の信号処理を行い、被検査物Zの搬送方向とセンサの並び方向とで決まる2次元の位置の情報と、その位置毎の信号処理結果からなる被検査物Zの透過画像データを生成する。   The transmission image data generation unit 21 is an electrical signal output from each of the plurality of sensors of the X-ray detection unit 12 while the inspection object Z passes between the X-ray generation unit 11 and the X-ray detection unit 12. Detection information) is divided into scan times, and predetermined signal processing is performed, and information on a two-dimensional position determined by the conveyance direction of the inspection object Z and the alignment direction of the sensors and the signal processing result for each position are inspected. Transmission image data of the object Z is generated.

また、X線検出部12が複数のエネルギー領域のそれぞれで検出情報を出力するのに対応して、透過画像データ生成部21は、複数のエネルギー領域のそれぞれに対応した被検査物Zの透過画像データを生成する。   In response to the X-ray detection unit 12 outputting detection information in each of the plurality of energy regions, the transmission image data generation unit 21 transmits the transmission image of the inspection object Z corresponding to each of the plurality of energy regions. Generate data.

具体的には、X線検出部12が、あるエネルギー領域(第1のエネルギー領域)における検出情報を出力し、透過画像データ生成手段21は、この検出情報に基づいて透過画像データ(第1の透過画像データ:図1のA)を生成する。この第1のエネルギー領域は、例えば、X線のエネルギーが20keV〜40keVのエネルギー領域である。また、X線検出部12が、第1のエネルギー領域と異なるエネルギー領域(第2のエネルギー領域)における検出情報を出力し、透過画像データ生成手段21は、この検出情報に基づいて透過画像データ(第2の透過画像データ:図1のB)を生成する。この第2のエネルギー領域は、例えば、X線のエネルギーが50keV〜70keVのエネルギー領域である。   Specifically, the X-ray detection unit 12 outputs detection information in a certain energy region (first energy region), and the transmission image data generation unit 21 transmits transmission image data (first data based on this detection information). Transmission image data: A) of FIG. 1 is generated. The first energy region is, for example, an energy region in which X-ray energy is 20 keV to 40 keV. In addition, the X-ray detection unit 12 outputs detection information in an energy region (second energy region) different from the first energy region, and the transmission image data generation unit 21 transmits transmission image data ( Second transmission image data: B) in FIG. 1 is generated. This second energy region is, for example, an energy region in which X-ray energy is 50 keV to 70 keV.

即ち、X線のエネルギーについて、「第1のエネルギー領域」<「第2のエネルギー領域」の大小関係となっている。なお、上述した例では、第1のエネルギー領域を20keV〜40keVとし、第2のエネルギー領域を50keV〜70keVとして、これら2つのエネルギー領域が離間した状態で説明したが、それに限定されるものではない。これら2つのエネルギー領域の関係は、離間、隣接、一部重複のいずれでもよく、それぞれのエネルギー領域の中央値が上記の大小関係を満たしていればよい。また、エネルギー領域の数は2つに限定されるものでは無く、中央値が異なる3以上のエネルギー領域でもよい。   That is, the X-ray energy has a relationship of “first energy region” <“second energy region”. In the above-described example, the first energy region is set to 20 keV to 40 keV, the second energy region is set to 50 keV to 70 keV, and the two energy regions are separated from each other. However, the present invention is not limited to this. . The relationship between these two energy regions may be any of separation, adjacent, and partial overlap, and it is only necessary that the median value of each energy region satisfies the above-described magnitude relationship. Further, the number of energy regions is not limited to two, and may be three or more energy regions having different medians.

透過画像データ記憶部22は、透過画像データ生成部21が複数のエネルギー領域のそれぞれに対応して生成した透過画像データを記憶する。   The transmission image data storage unit 22 stores transmission image data generated by the transmission image data generation unit 21 corresponding to each of the plurality of energy regions.

判定部23は、透過画像データ記憶部22に記憶された複数の透過画像データのうち、少なくとも2つの透過画像データを受け、これらの透過画像データの間で差分処理(エナジーサブトラクション処理)を行う。この差分処理の結果に基づいて、被検査物Z内の異物の有無を判定する。この差分処理により、異物が強調された透過画像データが得られるので、判定の精度を向上させることができる。この判定結果(異物の有無を示す信号)は、図示しない後続の選別装置に送られ、異物有りと判定された被検査物Zが、良品の経路から排除される。   The determination unit 23 receives at least two pieces of transmission image data among a plurality of pieces of transmission image data stored in the transmission image data storage unit 22 and performs a difference process (energy subtraction process) between these pieces of transmission image data. Based on the result of the difference processing, the presence or absence of foreign matter in the inspection object Z is determined. By this difference processing, transparent image data in which foreign matter is emphasized is obtained, so that the determination accuracy can be improved. This determination result (a signal indicating the presence or absence of foreign matter) is sent to a subsequent sorting device (not shown), and the inspection object Z determined to have foreign matter is excluded from the non-defective product path.

質量測定部24は、透過画像データ記憶部22に記憶された透過画像データを受け、この透過画像データに所定の演算を行うことにより、被検査物Zの質量を測定する。ここで、 質量測定部24が透過画像データ記憶部22から受ける透過画像データは、複数のエネルギー領域のそれぞれに対応して生成された透過画像データのうち、前述した第2のエネルギー領域に対応した透過画像データ(第2の透過画像データ)である。質量測定部24の詳細については、後述する。   The mass measurement unit 24 receives the transmission image data stored in the transmission image data storage unit 22 and measures the mass of the inspection object Z by performing a predetermined calculation on the transmission image data. Here, the transmission image data received from the transmission image data storage unit 22 by the mass measurement unit 24 corresponds to the second energy region described above among the transmission image data generated corresponding to each of the plurality of energy regions. This is transmission image data (second transmission image data). Details of the mass measuring unit 24 will be described later.

表示部30は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等の表示機器で構成されている。表示部30は、判定部23からの判定結果、質量測定部からの測定結果、透過画像データ記憶部22または判定部23からの透過画像データを受け、これらの情報を検査者が
視認容易な表示形式で表示する。
The display unit 30 includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display). The display unit 30 receives the determination result from the determination unit 23, the measurement result from the mass measurement unit, and the transmission image data from the transmission image data storage unit 22 or the determination unit 23, and displays these pieces of information that can be easily viewed by the inspector. Display in format.

ここで、X線と被測定物Wの相互作用について説明する。X線が被検査物Zを透過すると、被検査物Zとの相互作用(吸収や散乱など)により減弱される。この減弱の割合は線減弱係数μで示され、線減弱係数μを被検査物Zの密度ρで除した結果を質量減弱係数μと呼ぶ。質量減弱係数μの単位は、[cm2/g]または[pixel/g](画像処理のために画素(ピクセル)を基準とする場合)である。 Here, the interaction between the X-ray and the workpiece W will be described. When X-rays pass through the inspection object Z, the X-rays are attenuated by interaction (absorption, scattering, etc.) with the inspection object Z. The ratio of the attenuation is represented by the linear attenuation coefficient mu, called the result of the linear attenuation coefficient mu divided by the density ρ of the object Z to the mass attenuation coefficient mu m. Unit of mass attenuation coefficient mu m is a [cm 2 / g] or [pixel / g] (the case of the reference pixel (pixel) for image processing).

図2は、異なる元素毎に、X線エネルギーと質量減弱係数μの関係を示したグラフである。このグラフに示すように、X線エネルギーが低いと、元素による質量減弱係数μの差が大きくなる。一方、X線エネルギーが高くなるにつれて、元素による質量減弱係数μの差が小さくなり、X線エネルギーが概ね50keV以上になると、元素による質量減弱係数μの差が無視できるほど小さくなる。これは、X線エネルギーが高くなるにつれて、前述した相互作用のうちのコンプトン散乱が支配的となり、元素による差異が小さくなるためである。 Figure 2 is a graph for different elements, showing the relationship between the X-ray energy and mass attenuation coefficient mu m. As shown in this graph, the X-ray energy is low, the difference between the mass attenuation coefficient mu m by elemental increases. On the other hand, as the X-ray energy increases, the smaller the difference between the mass attenuation coefficient mu m by elemental and X-ray energy is approximately equal to or greater than 50 keV, the smaller the difference between the mass attenuation coefficient mu m by elemental is negligible. This is because, as the X-ray energy increases, Compton scattering among the above-described interactions becomes dominant, and the difference between the elements decreases.

次に、質量測定部24による質量測定について説明する。透過画像上の任意の画素の位置を(i,j)で表すとき、この画素において、被検査物Zに入射するX線の光子数をI(i,j) 、透過後の光子数をI(i,j)、被検査物Zの質量をx(i,j)とすれば、光子数の関係は数式[数1]で表される。 Next, mass measurement by the mass measurement unit 24 will be described. When the position of an arbitrary pixel on the transmission image is represented by (i, j), the number of photons of X-rays incident on the inspection object Z is represented by I 0 (i, j) and the number of photons after transmission is represented by this pixel. If I (i, j) and the mass of the object to be inspected Z are x (i, j), the relationship between the number of photons is expressed by the formula [Equation 1].

[数1]を変形することにより、画素単位の質量x(i,j)を求める数式[数2]が得られる。ここで、[数2]中のlog(I(i,j)/ I(i,j))は、透過画像データにおける濃度データに対応する。 By transforming [Equation 1], Equation [Equation 2] for obtaining the mass x (i, j) in pixel units is obtained. Here, log (I 0 (i, j) / I (i, j)) in [Expression 2] corresponds to density data in the transmission image data.

従って、透過画像における被検査物Zの撮像領域をTとするとき、被検査物Zの総質量Wは、画素単位の質量x(i,j)を撮像領域Tにおける全画素で総和したものとなり、数式[数3]で表される。   Therefore, when the imaging area of the inspection object Z in the transmission image is T, the total mass W of the inspection object Z is the sum of the mass x (i, j) in pixel units for all the pixels in the imaging area T. And expressed by the mathematical formula [Equation 3].

ところで、被検査物Zが複数の材質(元素)で構成されている場合、質量減弱係数μは、ある元素の質量減弱係数μとその元素の含有割合との積を、全ての含有元素について総和した値となる。線減弱係数をμ、元素の密度をρ、元素の種類をk、元素kの含有
割有をwとしたとき、質量減弱係数μは数式[数4]で表される。
Incidentally, if the inspection object Z is composed of a plurality of materials (elements), the mass attenuation coefficient mu m is the product of the mass attenuation coefficient of a certain element mu m and the proportion of that element, all elements contained This is the sum of the values. When the linear attenuation coefficient is μ, the element density is ρ, the element type is k, and the elemental content of the element k is w k , the mass attenuation coefficient μ m is expressed by Equation [Equation 4].

ここで、[数4]中の(μ/ ρ)は、X線のエネルギーが十分に高ければ、数式[数5]に示すように近似できる。ここで、τは光電効果による減弱係数、σはコンプトン効果による散乱係数、σはトムソン散乱による散乱係数、κは電子対生成による減弱係数である。X線エネルギーが高くなるにつれ、σに比べて、τおよびσは早く減少する。また、電子対生成は1.02MeV以下では起こらないため、κは無視できる。このように、X線エネルギーが高くなるとコンプトン散乱が支配的となり、元素の種類kを無視できるようになるため、[数5]の近似式を用いることができる。 Here, (μ / ρ) k in [Expression 4] can be approximated as shown in Expression [Expression 5] if the energy of X-rays is sufficiently high. Here, τ is an attenuation coefficient due to the photoelectric effect, σ c is a scattering coefficient due to the Compton effect, σ T is a scattering coefficient due to Thomson scattering, and κ is an attenuation coefficient due to electron pair generation. As X-ray energy increases, τ and σ T decrease faster than σ c . Moreover, since electron pair generation does not occur below 1.02 MeV, κ can be ignored. Thus, when the X-ray energy increases, Compton scattering becomes dominant, and the element type k can be ignored. Therefore, the approximate expression of [Equation 5] can be used.

従って、質量減弱係数μは、数式[数6]に示すように、定数Cで表すことができる。 Therefore, the mass attenuation coefficient mu m, as shown in Equation [6] can be represented by a constant C.

定数Cの逆数をC’とすると、[数3]を変形することにより、被検査物Zの総質量Wは、数式[数7]のように表すことができる。前述したように、log(I(i,j)/
I(i,j))は、透過画像データにおける濃度データに対応する。これにより、被検査物Zの総質量Wは、画素単位の濃度データを撮像領域Tにおける全画素で総和したものと、定数C’との積ということができる。別な観点からは、画素単位の濃度データを撮像領域Tにおける全画素で総和したものは、被検査物Zの質量を相対的に示す相対質量であり、定数C’は、相対質量を実際の質量に換算する換算値ということもできる。
Assuming that the reciprocal of the constant C is C ′, the total mass W of the inspected object Z can be expressed as the following [Equation 7] by modifying [Equation 3]. As described above, log (I 0 (i, j) /
I (i, j)) corresponds to density data in the transmission image data. Thereby, the total mass W of the inspection object Z can be said to be the product of the sum of the density data in pixel units for all the pixels in the imaging region T and the constant C ′. From another point of view, the sum of the density data in pixel units for all the pixels in the imaging region T is a relative mass that relatively indicates the mass of the inspection object Z, and the constant C ′ It can also be called the conversion value converted into mass.

すなわち、質量測定部24は、[数7]に従い、以下に説明する演算を行うことにより、被検査物Zの総質量Wを測定している。まず、質量測定部24は、第2のエネルギー領
域に対応した透過画像データ(第2の透過画像データ)を透過画像データ記憶部22から受け、この透過画像における被検査物Zの撮像領域Tを特定する。そして、この透過画像データの画素単位の濃度データを撮像領域Tにおける全画素で総和する。そして、質量測定部24は、この総和した値と、第2のエネルギー領域のX線に対応した質量減弱係数μの逆数である定数C’の値との積をとることにより、被検査物Zの総質量Wを算出する。
That is, the mass measuring unit 24 measures the total mass W of the inspection object Z by performing the calculation described below according to [Equation 7]. First, the mass measurement unit 24 receives transmission image data (second transmission image data) corresponding to the second energy region from the transmission image data storage unit 22, and obtains an imaging region T of the inspection object Z in the transmission image. Identify. Then, the density data for each pixel of the transmission image data is summed with all the pixels in the imaging region T. Then, the mass measuring unit 24 includes a total sum value, by taking the product of the value of the constant C 'is the reciprocal of the second mass attenuation coefficients corresponding to X-ray energy region mu m, the object to be inspected The total mass W of Z is calculated.

定数C’は、質量測定部24に予め記憶しておく。また、異なるエネルギー領域のそれぞれに対応した複数の定数C’を記憶しておき、透過画像データ記憶部22から受けた透過画像データに対応した定数C’を質量測定部24が選択して用いるようにしてもよい。このように、質量測定部24は、簡易な演算を行う構成でありながら、被検査物Zの総質量Wを高い精度で測定可能となっている。   The constant C ′ is stored in advance in the mass measuring unit 24. A plurality of constants C ′ corresponding to the different energy regions are stored, and the mass measuring unit 24 selects and uses the constant C ′ corresponding to the transmission image data received from the transmission image data storage unit 22. It may be. As described above, the mass measuring unit 24 can measure the total mass W of the inspection object Z with high accuracy while being configured to perform simple calculations.

次に、X線検査部10の構成の詳細について説明する。図3は、X線検出部12のセンサとして光子検出型センサを用いた場合のX線検査部10、および、光子検出型センサに対応した透過画像データ生成部21の例を示している。この透過画像データ生成部21は、A/D変換部41〜41、波高値検出部42〜42、領域判定部43〜43、領域別累積部44〜44、透過画像データ出力部45を有している。なお、図3は、搬送部2とX線検査部10を、図1の矢印Yの方向から見た図となっている。 Next, details of the configuration of the X-ray inspection unit 10 will be described. FIG. 3 shows an example of the X-ray inspection unit 10 when a photon detection type sensor is used as the sensor of the X-ray detection unit 12 and the transmission image data generation unit 21 corresponding to the photon detection type sensor. The transmission image data generation unit 21 includes A / D conversion units 41 1 to 41 N , peak value detection units 42 1 to 42 N , region determination units 43 1 to 43 N , region-specific accumulation units 44 1 to 44 N , transmission An image data output unit 45 is provided. FIG. 3 is a view of the transport unit 2 and the X-ray inspection unit 10 as viewed from the direction of the arrow Y in FIG.

X線検出部12は、被検査物Zを透過したX線の光子が入力される毎に、その光子のエネルギーに対応した波高値のパルス信号を検出情報として出力する光子検出型のセンサ13〜13を搬送幅方向にN個並べたラインセンサを用いて構成され、各センサが単位時間当りに出力するパルス数が透過画像の濃度を表すことになる。 X-ray detector 12, every time the photons of X-rays transmitted through the inspected object Z is input, photon detection type sensor 13 1 which outputs a pulse signal of a peak value corresponding to the energy of the photon as detection information to 13 N to the conveying width direction is configured using N line sensors arranged, the number of pulses each sensor outputs per unit time would represent a density of the transmitted image.

センサ13〜13は、一つの光子の入力に対して、その光子のエネルギーに対応した波高値のパルス信号を一つ出力する。X線発生部11は、エネルギーの異なるX線の光子が混在しているX線を出射するため、図4に示すように、各センサから出力されるパルス信号P、P、P、…の波高値H、H、H、…にばらつきが生じる。 The sensors 13 1 to 13 N output one pulse signal having a peak value corresponding to the energy of the photon with respect to the input of one photon. Since the X-ray generator 11 emits X-rays in which X-ray photons having different energies are mixed, as shown in FIG. 4, pulse signals P 1 , P 2 , P 3 , Variations occur in the crest values H 1 , H 2 , H 3 ,.

スキャン時間内に一つのセンサから出力されるパルス信号の波高値H、H、H、…が、予め波高値の出力範囲全体を複数M(図4ではM=4)に区分けした領域R〜Rのいずれに入るかを判定し、そのスキャン時間内のパルス信号入力数を領域毎に累積すれば、そのスキャン時間に対応する部位についてX線透過エネルギーの範囲が異なる複数の透過画像データを生成することができる。 The peak value H 1 , H 2 , H 3 ,... Of the pulse signal output from one sensor within the scan time is an area in which the entire output range of the peak value is divided into a plurality of M (M = 4 in FIG. 4) in advance. If one of R 1 to R M is determined and the number of pulse signal inputs within the scan time is accumulated for each region, a plurality of transmissions having different X-ray transmission energy ranges for the part corresponding to the scan time Image data can be generated.

上記X線透過エネルギーの範囲が異なる複数の透過画像データを生成するために、透過画像データ生成部21は、各センサ13〜13の出力信号を、それぞれA/D変換部41〜41によってデジタルのデータ列に変換し、波高値検出部42〜42に入力する。 In order to generate a plurality of transmission image data having different X-ray transmission energy ranges, the transmission image data generation unit 21 outputs the output signals of the sensors 13 1 to 13 N to the A / D conversion units 41 1 to 41, respectively. N is converted into a digital data string and input to the peak value detectors 42 1 to 42 N.

各波高値検出部42〜42は、入力されるデータ列からパルス信号の波高値を検出するためのものであり、例えば、入力されるデータ列に対して微分処理を行い、微分値(信号の傾き)が所定以上の正の値から所定以下の負の値に切り換わるときのゼロクロスタイミングを検出し、そのゼロクロスタイミングにおけるデータ値をパルス信号の波高値として検出し、それぞれ領域判定部43〜43に出力する。 Each of the peak value detectors 42 1 to 42 N is for detecting the peak value of the pulse signal from the input data string. For example, the differential value ( The zero cross timing when the signal slope) changes from a positive value greater than or equal to a predetermined value to a negative value less than or equal to the predetermined value is detected, and the data value at the zero cross timing is detected as the peak value of the pulse signal. 1 to 43 Output to N.

領域判定部43〜43は、前記した波高値の出力範囲を複数Mの領域R〜Rに区分けする境界値領域L〜LM−1と、波高値検出部42〜42で検出された波高値とを比較し、その波高値がいずれの領域に入るかを判定し、波高値が入る領域を表す領
域識別信号を領域別累積部44〜44に出力する。
The region determination units 43 1 to 43 N include boundary value regions L 1 to L M−1 that divide the output range of the peak values into a plurality of M regions R 1 to R M , and peak value detection units 42 1 to 42. The peak value detected at N is compared to determine which area the peak value falls in, and an area identification signal representing the area where the peak value enters is output to the accumulation units 44 1 to 44 N by area.

各領域別累積部44〜44は、スキャン時間内に領域判定部43〜43からそれぞれ出力される領域識別信号を受け、同一領域を示す領域識別信号の入力数をそれぞれ累積して、スキャン時間内における領域毎の累積数を求めて順次出力する。この領域識別信号の累積数は、スキャン時間内に1つのセンサから出力されるパルス信号のうち、その波高値が入る領域が同じパルス信号同士の累積数である。 Each of the accumulation units 44 1 to 44 N receives the area identification signals output from the area determination units 43 1 to 43 N within the scan time, and accumulates the number of input area identification signals indicating the same area. The cumulative number for each region within the scan time is obtained and sequentially output. The cumulative number of region identification signals is the cumulative number of pulse signals having the same region where the peak value is entered among the pulse signals output from one sensor within the scan time.

透過画像データ出力部45は、各領域別累積部44〜44からスキャン時間毎に出力される領域識別信号の累積数を、並列的に且つ時系列に配列されたデータにし、このデータを領域ごとの被検査物に対する透過画像データとして出力する。 The transmission image data output unit 45 converts the cumulative number of region identification signals output from the region-by-region accumulation units 44 1 to 44 N for each scan time into data arranged in parallel and in time series. Output as transmission image data for the inspection object for each region.

なお、上記の波高値の領域の区分けの仕方は任意であり、一つの例としては、X線発生部11から出射されるX線の光子のエネルギーの最大値(X線管の場合、電子の加速電圧に依存する理論値)に対してセンサが出力するパルス信号の波高値と、所定の基準値(例えば0)との間の複数に等分すればよい。また、領域数も2つ以上で任意であり、最初に多くの領域で透過画像データを生成しておき、それらの透過画像データの中から異物検出や質量測定にそれぞれ適した透過画像データを選択して使用するようにしてもよい。   The method of dividing the peak value region is arbitrary, and as one example, the maximum value of the energy of X-ray photons emitted from the X-ray generator 11 (in the case of an X-ray tube, What is necessary is just to equally divide into the some between the peak value of the pulse signal which a sensor outputs with respect to a theoretical value (theoretical value which depends on an acceleration voltage), and a predetermined reference value (for example, 0). In addition, the number of areas is arbitrary with two or more, and transmission image data is first generated for many areas, and transmission image data suitable for foreign object detection and mass measurement is selected from these transmission image data. And may be used.

具体的には、例えば、初期の領域数を10として、それぞれの領域で透過画像データを生成しておき、エネルギーの高い方から数えて1番目の領域を前述の領域Rに割当て、3番目の領域を前述の領域Rに割当て、…というように、初期の領域から最終的な領域に選択的に割り当てて、この割り当てられた領域の透過画像データを使用してもよい。また、エネルギーの高い方から数えて1番目と2番目の領域の透過画像データを合成して、これを前述の領域Rの透過画像データとし、3番目と4番目の領域の透過画像データを合成して、これを前述の領域Rの透過画像データとし、…というように初期の複数の領域の透過画像データを合成して最終的な1つの領域の透過画像データとし、その合成された透過画像データを使用してもよい。 Specifically, for example, assuming that the initial number of regions is 10, transmission image data is generated in each region, and the first region counted from the higher energy is assigned to the region R 1 described above. the region assigned to the region R 2 of the above, ... so on, finally region selectively assigned from the initial region, or using transparent image data of the allocated space. Further, the transmission image data of the first and second regions counted from the higher energy are synthesized, and this is used as the transmission image data of the region R 1 described above, and the transmission image data of the third and fourth regions is used. synthesized and, this as a transmission image data in the above described region R 2, the transmitted image data of the initial plurality of areas combined with the transmitted image data of the final one area and so ... was their synthesis Transmission image data may be used.

上記具体例では、初期の領域の数だけ透過画像データを生成しておき、異物の検出に最適な透過画像データの組合せに応じて、領域の割当てや透過画像データの合成を行なうようにしているが、被検査物に対して異物検出や質量測定に最適な透過画像データの組合せが既知の場合には、割当てられる領域についての透過画像データのみを生成すればよく、また、複数の透過画像データを合成する代わりに、複数の領域の領域識別信号の累積数を加算して、一つの透過画像データを生成してもよい。これにより、透過画像データ記憶部22の記憶領域を節約することができる。   In the above specific example, transmission image data is generated for the initial number of areas, and areas are assigned and transmission image data is synthesized in accordance with the optimal combination of transmission image data for foreign object detection. However, if the optimal combination of transmission image data for foreign object detection and mass measurement is known for the object to be inspected, it is only necessary to generate transmission image data for the allocated area, and a plurality of transmission image data Instead of combining, the cumulative number of area identification signals of a plurality of areas may be added to generate one transmission image data. Thereby, the storage area of the transparent image data storage unit 22 can be saved.

上記の領域R〜Rは、それぞれ異なるX線のエネルギー領域ということができる。すなわち、光子検出型センサを用いることにより、前述した第1の透過画像データと第2の透過画像データとを含む、複数の異なるエネルギー領域のX線の透過画像データが得られる。例えば、上記の領域Rの透過画像データを第1の透過画像データとし、領域RよりもX線のエネルギーの高い領域Rの透過画像データを第2の透過画像データとして、判定部23や質量測定部24は処理を行う。 The above-mentioned regions R 1 to R M can be referred to as the energy range of different X-ray. That is, by using the photon detection type sensor, X-ray transmission image data of a plurality of different energy regions including the first transmission image data and the second transmission image data described above can be obtained. For example, the transmission image data in the region R 4 is set as the first transmission image data, and the transmission image data in the region R 2 having higher X-ray energy than the region R 4 is set as the second transmission image data. The mass measuring unit 24 performs processing.

このように、光子検出型センサとそれに対応した透過画像データ生成部とを用いた構成では、所望のエネルギー領域のX線の透過画像データを取得することが容易にできる。すなわち、異物検出に適したエネルギー領域のX線の透過画像データや質量測定に適したエネルギー領域のX線の透過画像データをそれぞれ取得できるので、異物検出と質量測定の両方の機能を有するX線検査装置に好適である。   As described above, in the configuration using the photon detection type sensor and the transmission image data generation unit corresponding thereto, it is possible to easily acquire the transmission image data of X-rays in a desired energy region. That is, X-ray transmission image data in the energy region suitable for foreign matter detection and X-ray transmission image data in the energy region suitable for mass measurement can be acquired, respectively. Therefore, X-rays having both functions of foreign matter detection and mass measurement Suitable for inspection equipment.

X線検査部10は、前述の構成に限定されるものではない。図5は、別の構成のX線検査部10の例を示している。図5のX線検査部10は、X線発生部11、2つのX線検出部12a、12bを有している。図5と図1とにおいて、X線発生部11は、同様の構成である。   The X-ray inspection unit 10 is not limited to the above-described configuration. FIG. 5 shows an example of the X-ray inspection unit 10 having another configuration. The X-ray inspection unit 10 in FIG. 5 includes an X-ray generation unit 11 and two X-ray detection units 12a and 12b. 5 and 1, the X-ray generator 11 has the same configuration.

X線検出部12a、12bは、入射したX線により可視光を発生し、この発生した可視光をフォトセンサで受けて電気信号に変換するシンチレータ型フォトセンサを用いて構成されている。また、X線検出部12a、12bは、一方が第1のエネルギー領域における検出情報を出力し、他方が第2のエネルギー領域における検出情報を出力するようになっている。このX線検出部12a、12bの特性の差異は、異なる特性のセンサを用いたり、異なる特性のX線フィルタを用いたりすることにより実現できる。なお、図5においてX線検出部12a、12bは並べて配置されているが、これに限らず、重ね配置であってもよいし、TDI(Time Delay Integration)型検出器のようにセンサを2次元に配置した検出器において、所定の画素毎に交互に並べて配置するものであってもよい。   The X-ray detectors 12a and 12b are configured using a scintillator photosensor that generates visible light by incident X-rays, receives the generated visible light by a photosensor, and converts it into an electrical signal. One of the X-ray detectors 12a and 12b outputs detection information in the first energy region, and the other outputs detection information in the second energy region. The difference in the characteristics of the X-ray detection units 12a and 12b can be realized by using sensors having different characteristics or using X-ray filters having different characteristics. In FIG. 5, the X-ray detectors 12a and 12b are arranged side by side. However, the present invention is not limited to this, and the X-ray detectors 12a and 12b may be arranged in an overlapping manner, or a two-dimensional sensor like a TDI (Time Delay Integration) type detector. The detectors arranged in the above may be arranged alternately for each predetermined pixel.

そして、透過画像データ生成手段21は、X線検出部12a、12bからの検出情報を個別に受け、第1の透過画像データと第2の透過画像データとをそれぞれ生成する。この例では、X線検出部12a、12bはシンチレータ型フォトセンサであるので、前述した光子検出型センサを用いた例とは透過画像データ生成手段21の構成が異なる。この例の透過画像データ生成手段21は、検出情報をスキャン時間で積分した値を各画素の濃度データとする透過画像データを生成する。   Then, the transmission image data generation unit 21 individually receives detection information from the X-ray detection units 12a and 12b, and generates first transmission image data and second transmission image data, respectively. In this example, since the X-ray detection units 12a and 12b are scintillator photosensors, the configuration of the transmission image data generation unit 21 is different from the example using the photon detection sensor described above. In this example, the transmission image data generation unit 21 generates transmission image data in which the value obtained by integrating the detection information with the scan time is the density data of each pixel.

図6は、さらに別の構成のX線検査部10の例を示している。図6のX線検査部10は、2つのX線発生部11a、11b、2つのX線検出部12a、12bを有している。   FIG. 6 shows an example of the X-ray inspection unit 10 having still another configuration. The X-ray inspection unit 10 in FIG. 6 includes two X-ray generation units 11a and 11b and two X-ray detection units 12a and 12b.

X線発生部11a、11bは、一方が第1のエネルギー領域のX線を出射し、他方が第2のエネルギー領域のX線を出射するようになっている。X線検出部12a、12bはシンチレータ型フォトセンサを用いて構成されており、X線検出部12aは、X線発生部11aからのX線を受けて検出情報を出力し、X線検出部12bは、X線発生部11bからのX線を受けて検出情報を出力するようになっている。その結果、X線検出部12a、12bは、一方が第1のエネルギー領域における検出情報を出力し、他方が第2のエネルギー領域における検出情報を出力するようになっている。   One of the X-ray generators 11a and 11b emits X-rays in the first energy region, and the other emits X-rays in the second energy region. The X-ray detection units 12a and 12b are configured using scintillator photosensors. The X-ray detection unit 12a receives X-rays from the X-ray generation unit 11a and outputs detection information, and the X-ray detection unit 12b. Receives X-rays from the X-ray generator 11b and outputs detection information. As a result, one of the X-ray detection units 12a and 12b outputs detection information in the first energy region, and the other outputs detection information in the second energy region.

この例では、X線発生部11a、11bが異なるエネルギー領域のX線を出射するようになっているので、X線検出部12a、12bは同一の特性とすることができる。そして、透過画像データ生成手段21は、X線検出部12a、12bからの検出情報を個別に受け、第1の透過画像データと第2の透過画像データとをそれぞれ生成する。   In this example, since the X-ray generation units 11a and 11b emit X-rays in different energy regions, the X-ray detection units 12a and 12b can have the same characteristics. Then, the transmission image data generation unit 21 individually receives detection information from the X-ray detection units 12a and 12b, and generates first transmission image data and second transmission image data, respectively.

以上説明したように、本発明のX線検査装置は、食品、医薬品等の被検査物に対し、異物混入検査と質量測定とを行う場合に有用である。   As described above, the X-ray inspection apparatus of the present invention is useful when performing foreign matter contamination inspection and mass measurement on an object to be inspected such as food and medicine.

1……X線検査装置、2……搬送部、10……X線検査部、11……X線発生部、12……X線検出部、20……処理部、21……透過画像データ生成部、22……透過画像データ記憶部、23……判定部、24……質量測定部、30……表示部、13〜13……センサ、41〜41……A/D変換部、42〜42……波高値検出部、43〜43……領域判定部、44〜44……領域別累積部、45……透過画像データ出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray inspection apparatus, 2 ... Conveyance part, 10 ... X-ray inspection part, 11 ... X-ray generation part, 12 ... X-ray detection part, 20 ... Processing part, 21 ... Transmission image data Generation unit, 22 ... Transmission image data storage unit, 23 ... Determination unit, 24 ... Mass measurement unit, 30 ... Display unit, 13 1 to 13 N ... Sensor, 41 1 to 41 N ... A / D Conversion unit, 42 1 to 42 N ... Peak value detection unit, 43 1 to 43 N ... Area determination unit, 44 1 to 44 N ... Region accumulation unit, 45.

Claims (6)

搬送中の被検査物にX線を照射するとともに、前記被検査物を透過したX線を検出して検出情報を出力するX線検査部(10)と、
前記検出情報を用いて、第1のエネルギー領域のX線と前記第1のエネルギー領域のX線よりもエネルギーの高い第2のエネルギー領域のX線とを含む、複数の異なるエネルギー領域のX線の透過画像データをそれぞれ生成する透過画像データ生成部(21)と、
複数の前記透過画像データのうちの、少なくとも2つの透過画像データの間で差分処理を行ない、この差分処理された透過画像データを用いて前記被検査物に混入した異物の有無を判定する判定部(23)と、
前記第2のエネルギー領域のX線の透過画像データである第2の透過画像データに基づいて、前記被検査物の質量を測定する質量測定部(24)と、を備えたことを特徴とするX線検査装置(1)。
An X-ray inspection unit (10) for irradiating the object under inspection with X-rays, detecting X-rays transmitted through the object to be detected, and outputting detection information;
Using the detection information, X-rays in a plurality of different energy regions including X-rays in a first energy region and X-rays in a second energy region having higher energy than the X-rays in the first energy region A transmission image data generation unit (21) for generating transmission image data of
A determination unit that performs a difference process between at least two pieces of the transmission image data among the plurality of the transmission image data, and determines the presence or absence of foreign matter mixed in the inspection object using the difference-processed transmission image data (23) and
A mass measuring unit (24) for measuring the mass of the object to be inspected based on second transmission image data that is X-ray transmission image data of the second energy region. X-ray inspection apparatus (1).
前記第2のエネルギー領域のX線は、X線のエネルギーが50keV以上であることを特徴とする請求項1に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray in the second energy region has an X-ray energy of 50 keV or more. 前記質量測定部は、前記第2の透過画像データの透過画像における前記被検査物の撮像領域を特定し、前記第2の透過画像データの画素単位の濃度データを前記撮像領域内の全画素で総和し、この総和した値と、前記第2のエネルギー領域のX線に対応した質量減弱係数とを用いて、前記被検査物の質量を算出することを特徴とする請求項1乃至2に記載のX線検査装置。   The mass measuring unit identifies an imaging region of the inspection object in the transmission image of the second transmission image data, and sets density data in pixel units of the second transmission image data for all pixels in the imaging region. 3. The mass of the object to be inspected is calculated using a summation and a summed value and a mass attenuation coefficient corresponding to an X-ray of the second energy region. X-ray inspection equipment. 前記X線検査部は、X線発生部(11)と、前記被検査物を透過したX線の光子が入力される毎に該光子のエネルギーに対応した波高値のパルス信号を出力する光子検出型のX線検出部(12)とを有し、
前記透過画像データ生成部は、前記パルス信号の波高値が、前記複数の異なるエネルギー領域のいずれに入るかを判定し、パルス信号入力数をエネルギー領域毎に累積した累積結果を用いて、前記複数の異なるエネルギー領域のX線の透過画像データを生成することを特徴とする請求項1乃至3に記載のX線検査装置。
The X-ray inspection unit and an X-ray generation unit (11) and photon detection that outputs a pulse signal having a peak value corresponding to the energy of the photon every time an X-ray photon transmitted through the inspection object is input. A mold X-ray detector (12),
The transmission image data generation unit determines which one of the plurality of different energy regions the peak value of the pulse signal falls in, and uses the cumulative result obtained by accumulating the number of pulse signal inputs for each energy region. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein X-ray transmission image data of different energy regions is generated.
前記X線検査部は、X線発生部(11)と、前記被検査物を透過した前記第1のエネルギー領域のX線を検出する第1のX線検出部(12a)と、前記被検査物を透過した前記第2のエネルギー領域のX線を検出する第2のX線検出部(12b)と、を有することを特徴とする請求項1乃至3に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection unit includes an X-ray generation unit (11), a first X-ray detection unit (12a) that detects X-rays in the first energy region that has passed through the inspection object, and the inspection target 4. The X-ray inspection apparatus according to claim 1, further comprising: a second X-ray detection unit that detects X-rays in the second energy region that has passed through an object. 5. 前記X線検査部は、前記第1のエネルギー領域のX線を照射する第1のX線発生部(11a)と、前記第2のエネルギー領域のX線を照射する第2のX線発生部(11b)と、前記被検査物を透過した前記第1のX線発生部からのX線を検出する第1のX線検出部(12a)と、前記被検査物を透過した前記第2のX線発生部からのX線を検出する第2のX線検出部(12b)と、を有することを特徴とする請求項1乃至3に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection unit includes a first X-ray generation unit (11a) that irradiates X-rays in the first energy region, and a second X-ray generation unit that irradiates X-rays in the second energy region. (11b), a first X-ray detector (12a) for detecting X-rays from the first X-ray generator that has passed through the inspection object, and the second X-ray detection part (12a) that has passed through the inspection object The X-ray inspection apparatus according to claim 1, further comprising a second X-ray detection unit (12 b) that detects X-rays from the X-ray generation unit.
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