JP2018155643A - X-ray detector - Google Patents

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拓右 久保
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray detector for detecting foreign matter from an inspection object and the spectrum of foreign matter, and a method for analyzing a spectrum simply at so high speed as can be used in-line that is installed in the X-ray detector.SOLUTION: The X-ray detector includes a multi-energy sensor unit with which X-ray energy irradiated from an X-ray source can be spectralized for each pixel, with the X-ray energy having passed through an object under inspection is obtained as a spectrum on the basis of the X-ray data by the multi-energy sensor and the spectral data obtained from the multi-energy sensor approximated by a quadratic function, whereby the feature quantities of an inspection object and foreign matter are efficiently extracted.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、被検査物にX線を照射することによって被検査物内に含まれる異物の検出を行うX線検査装置に関する。   The present invention relates to an X-ray inspection apparatus that detects foreign matter contained in an inspection object by irradiating the inspection object with X-rays.

鶏肉中の骨の検出や、シリアル内の異物の検出など、難検出異物のニーズが非常に高まっている。   There is a growing need for difficult-to-detect foreign materials, such as detecting bones in chicken and detecting foreign materials in cereals.

そこで、デュアルエナジーセンサを用いて、難検出異物を検出可能にする取り組みがなされている(たとえば、特許文献1参照)。このセンサは、2種のエネルギー特性の異なるセンサを用いて、同時に被検査物を撮像するもので、コントラストの異なる2枚の画像を得ることができる。この2枚の画像を差分処理することによって、被検査物の影響を排除し、異物のみを抽出する技術をエネルギーサブトラクションと呼んでいる。   In view of this, efforts have been made to enable detection of difficult-to-detect foreign substances using a dual energy sensor (see, for example, Patent Document 1). This sensor uses two types of sensors having different energy characteristics to simultaneously image an object to be inspected, and can obtain two images having different contrasts. A technique for eliminating the influence of the object to be inspected by performing differential processing on these two images and extracting only foreign matters is called energy subtraction.

異物検出において、理想的には、被検査物と異物のX線吸収スペクトル自体を得ることができれば、そこに含まれる元素の分析を実施できるので、本来あるべきではない物質が混ざっていることが判別できる。   In foreign matter detection, ideally, if the X-ray absorption spectrum itself of the object to be inspected and the foreign matter can be obtained, the elements contained therein can be analyzed. Can be determined.

そこでエネルギー分解能のあるマルチエナジーセンサを用いて、透過X線のエネルギースペクトルを得ることが考えられる。このセンサは、低エネルギーのX線を検出するSセンサや高エネルギーのX線を検出するHセンサの組み合わせと異なり、画素ごとにX線スペクトルを収集できることが特徴となっている。このセンサのスペクトルを比較することで、その画素が検査しているものが被検査物なのか異物なのか判別することができる。   Therefore, it is conceivable to obtain an energy spectrum of transmitted X-rays using a multi-energy sensor with energy resolution. Unlike the combination of an S sensor that detects low energy X-rays and an H sensor that detects high energy X-rays, this sensor is characterized by the ability to collect X-ray spectra for each pixel. By comparing the spectra of the sensors, it is possible to determine whether the pixel being inspected is an inspection object or a foreign object.

たとえば、MultiX社製のマルチエナジーセンサでは、0.8mmピッチの画素がそれぞれ64段階のエネルギースペクトルを生成している。一辺300mmの正方形の被検査物ならば、375画素×375画素×64段階のデータが得られることになる。 For example, in a multi-energy sensor manufactured by MultiX, each pixel having a 0.8 mm pitch generates 64 levels of energy spectrum. If the object to be inspected is a square having a side of 300 mm, data of 375 pixels × 375 pixels × 64 levels can be obtained.

特許第5616182号Patent No. 5616182

このデータの分析において大きな障害となるのは、そのデータ量の多さにある。通常デュアルエナジーセンサは0.4mm画素程度で、上記の例では、750画素×750画素×2段階のデータ量となり、マルチエナジーセンサは(375/750)×(375/750)×(64/2)=8倍のデータ量を持つことになる。データ処理時間は通常のCPUならば、デュアルエナジーセンサは100ms程度であり、その処理を簡素化して考えたとしても、マルチエナジーセンサはその8倍の800ms程度要することになる。   The big obstacle in the analysis of this data is the large amount of data. Usually, the dual energy sensor is about 0.4 mm pixel, and in the above example, the data amount is 750 pixels × 750 pixels × 2 steps, and the multi energy sensor is (375/750) × (375/750) × (64/2). ) = 8 times the amount of data. If the data processing time is a normal CPU, the dual energy sensor is about 100 ms, and even if the processing is simplified, the multi-energy sensor requires about 800 ms, which is eight times as much.

一般的な食品のインライン検査に許される時間は、X線照射部から振分装置までの距離が500mmで、検査速度が30m/minならば、(500mm−300mm)/(30m/min)=400msとなり、上記の800msでは間に合わなくなってしまう。   The time allowed for in-line inspection of a general food is (500 mm-300 mm) / (30 m / min) = 400 ms when the distance from the X-ray irradiation unit to the sorting apparatus is 500 mm and the inspection speed is 30 m / min. Therefore, it will not be in time for the above 800 ms.

また、被検査物が400mm間隔で流れてくるならば、被検査物の間隔は100mmであり、100mm/(30m/min)=200msとなり、前の被検査物の計算処理が終わらないうちに、次の計算が始まってしまうことになり、正しい検査が不可能になる。   If the inspection object flows at intervals of 400 mm, the interval of the inspection object is 100 mm, and 100 mm / (30 m / min) = 200 ms, and the calculation process of the previous inspection object is not finished. The next calculation will start and correct inspection will be impossible.

そこで、本発明の解決すべき課題は、マルチエナジーセンサを使用した場合に、実用上問題にならない処理時間で検査ができる新たなX線検査装置を提供することである。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a new X-ray inspection apparatus capable of performing an inspection in a processing time that does not cause a practical problem when a multi-energy sensor is used.

X線のエネルギースペクトルは、通常は概ね上に凸のスペクトルを示している。被検査物にX線を入射すると、被検査物に含まれる元素に応じてX線を吸収するので、透過したX線のスペクトルは、入射したX線スペクトルから変化する。X線の吸収スペクトルは、元素に固有のものであり、原子番号Zの大きな元素ほど、低エネルギーのX線を大きく吸収する特性を持っている。逆に、Zが小さい元素は、低エネルギーのX線の吸収は比較的小さくなる。   The energy spectrum of X-rays usually shows a generally convex spectrum. When X-rays are incident on the inspection object, the X-rays are absorbed according to the elements contained in the inspection object, so that the spectrum of the transmitted X-rays changes from the incident X-ray spectrum. The absorption spectrum of X-rays is unique to the element, and an element having a larger atomic number Z has a characteristic of absorbing lower energy X-rays. Conversely, an element with a small Z has a relatively low absorption of low energy X-rays.

例えば、鶏肉を被検査物とすると、鶏肉は一般的には有機物の集合体であるので、水素・炭素・酸素などのZの小さい元素が多く含まれているが、骨などの異物は、カルシウムやリンなどのZの大きな元素が多く含まれる。そのため、鶏肉だけによるX線吸収では、あまり低エネルギーのX線は吸収されず、透過したX線のスペクトルは比較的低エネルギー側に偏ることになる。逆に骨などの異物は低エネルギーのX線を大きく吸収するので、透過したX線のスペクトルは高エネルギー側に偏ることになる。   For example, if chicken is the object to be inspected, chicken is generally an aggregate of organic matter, and therefore contains a large amount of elements with small Z such as hydrogen, carbon, oxygen, etc. Many elements with large Z such as phosphorus and phosphorus are contained. Therefore, X-ray absorption only by chicken does not absorb very low energy X-rays, and the transmitted X-ray spectrum is biased toward a relatively low energy side. Conversely, foreign substances such as bones absorb a large amount of low energy X-rays, so that the spectrum of transmitted X-rays is biased toward the high energy side.

そこで、第1発明に係るX線検査装置は、被検査物にX線を照射するX線源と、前記被検査物に含まれる複数の異なるエネルギー帯のX線を検出して画素ごとのエネルギースペクトルを出力するマルチエナジーセンサと、得られた前記被検査物の各画素のエネルギースペクトルを比較する比較部と、を備え、前記比較部は、他の画素のエネルギースペクトルと相違するエネルギースペクトルの画素に異物があると判断するものである。   Therefore, the X-ray inspection apparatus according to the first invention detects an X-ray source for irradiating the inspection object with X-rays, and X-rays in a plurality of different energy bands included in the inspection object to detect energy for each pixel. A multi-energy sensor that outputs a spectrum; and a comparison unit that compares energy spectra of each pixel of the obtained object to be inspected, wherein the comparison unit is a pixel having an energy spectrum different from the energy spectrum of other pixels It is determined that there is a foreign object.

第2発明に係るX線検査装置は、第1発明の前記比較部が、対象とした画素のエネルギースペクトルと他の画素のエネルギースペクトルの差異が基準を超える場合に、対象とした画素に異物があると判断するものである   In the X-ray inspection apparatus according to the second invention, when the difference between the energy spectrum of the target pixel and the energy spectrum of another pixel exceeds the reference, the comparison unit of the first invention has a foreign object on the target pixel. It is judged that there is

また、第3発明に係るX線検査装置は、第2発明の前記比較部が、各画素のエネルギースペクトルのピーク値を求め、各々の画素同士の求めたピーク値の差異が基準値を超える場合に、対象としたエネルギースペクトルの画素に異物があると判断するものである。   Further, in the X-ray inspection apparatus according to the third invention, the comparison unit of the second invention obtains a peak value of the energy spectrum of each pixel, and a difference between the obtained peak values of each pixel exceeds a reference value In addition, it is determined that there is a foreign object in the target pixel of the energy spectrum.

また、第4発明に係るX線検査装置は、第3発明の前記基準値が、異物のない領域の画素と異物のある領域の画素の各エネルギースペクトルのピーク値の差異であるとする。   In the X-ray inspection apparatus according to the fourth aspect of the invention, the reference value of the third aspect of the invention is a difference in peak value of each energy spectrum between a pixel in a region without a foreign substance and a pixel in a region with a foreign substance.

さらに、第5発明に係るX線検査装置は、被検査物にX線を照射するX線源と、前記被検査物に含まれる複数の異なるエネルギー帯のX線を検出して画素ごとのエネルギースペクトルを出力するマルチエナジーセンサと、得られた各エネルギースペクトルを所定のエネルギースペクトルと比較する比較部と、を備え、前記比較部は、比較したエネルギースペクトルと前記所定のエネルギースペクトルとの差異の有無により、比較したエネルギースペクトルの画素に異物があるか否かを判断するものである。   Furthermore, an X-ray inspection apparatus according to a fifth aspect of the present invention detects an X-ray source that irradiates an X-ray to the inspection object, and X-rays in a plurality of different energy bands included in the inspection object, and energy for each pixel. A multi-energy sensor that outputs a spectrum; and a comparison unit that compares each obtained energy spectrum with a predetermined energy spectrum, wherein the comparison unit determines whether there is a difference between the compared energy spectrum and the predetermined energy spectrum. Thus, it is determined whether or not there is a foreign object in the pixel of the compared energy spectrum.

第6発明に係るX線検査装置は、第5発明の前記所定のエネルギースペクトルが、異物が存在する領域の画素のエネルギースペクトルである。   In the X-ray inspection apparatus according to the sixth invention, the predetermined energy spectrum of the fifth invention is an energy spectrum of a pixel in a region where a foreign substance exists.

第7発明に係るX線検査装置は、第5発明の前記所定のエネルギースペクトルが、被検査物が存在する領域の画素のエネルギースペクトルである。   In the X-ray inspection apparatus according to the seventh invention, the predetermined energy spectrum of the fifth invention is an energy spectrum of a pixel in a region where the inspection object exists.

第8発明に係るX線検査装置は、第5発明から第7発明の前記比較部が、各画素のエネルギースペクトルのピーク値を求め、求めたピーク値を所定のピーク値と比較するものである。   In the X-ray inspection apparatus according to an eighth aspect of the invention, the comparison unit according to the fifth to seventh aspects obtains the peak value of the energy spectrum of each pixel and compares the obtained peak value with a predetermined peak value. .

第9発明に係るX線検査装置は、第5発明から第8発明の前記比較部が、エネルギースペクトルに近似させた二次曲線から前記ピーク値を求めるものである。   In the X-ray inspection apparatus according to the ninth invention, the comparison unit according to the fifth to eighth inventions obtains the peak value from a quadratic curve approximated to an energy spectrum.

第10発明に係るX線検査装置は、第5発明から第8発明の前記比較部が、エネルギースペクトルの二階微分から前記ピーク値を求めるものである。   In the X-ray inspection apparatus according to a tenth aspect of the invention, the comparison unit according to the fifth to eighth aspects obtains the peak value from the second derivative of the energy spectrum.

以上の各発明を概説すれば、X線のエネルギースペクトルは、一般的に上に凸の形状をしているので、比較に際しては、例えば、エネルギースペクトのピーク値を探し、そのピーク値が他のエネルギースペクトルのピーク値と、どの程度相違するかを調べることによって異物を検出することができる。どの程度相違するかは、被検査物に異物を添加し、異物のない領域の画素と、異物のある領域の画素のそれぞれのピーク値を事前に求めることによって、どの程度相違すれば、異物と認められるかを確定することができる。また、簡易にピーク値を探す方法として、エネルギースペクトルに近似させた2次曲線を求め方法もある。それを求めるには、理想的には得られたスペクトルを最小二乗法近似することが望ましいが、前述のように食品のインライン検査装置では、演算に許される時間が短いため、ある3点を代表として選ぶことによって2次関数を求める。   When the above inventions are outlined, the energy spectrum of X-rays generally has an upwardly convex shape. Therefore, for comparison, for example, the peak value of an energy spectrum is searched for and the peak value is different from that of the other. Foreign matter can be detected by examining how much it differs from the peak value of the energy spectrum. How much difference is determined by adding foreign matter to the object to be inspected, and obtaining the peak value of each pixel in the region without foreign matter and the pixel in the region with foreign matter in advance. It can be confirmed whether it is permitted. There is also a method for obtaining a quadratic curve approximated to an energy spectrum as a method for easily searching for a peak value. Ideally, the obtained spectrum should be approximated by the least-squares method. However, as described above, the in-line inspection device for foods has a short time allowed for calculation, so it represents three points. To obtain a quadratic function.

この3点の最適な組み合わせは、被検査物や異物の特徴、装置の構造や設定条件に依存する。たとえば、鶏肉の中の骨の検査においては、ベリリウム窓付きのタングステンターゲットの管球で管電圧を100kVに設定した場合、26keV、40keV、76keVの3点のエネルギー帯を選ぶことが最も良いことが分かっている。これらは事前に鶏肉と骨のサンプルを用いて、頂点のエネルギーが最も異なる3点を選択することによって求めることができる。   The optimal combination of these three points depends on the characteristics of the inspection object and foreign matter, the structure of the apparatus, and the setting conditions. For example, in the inspection of bones in chicken, when the tube voltage is set to 100 kV with a tungsten target tube with a beryllium window, it is best to select three energy bands of 26 keV, 40 keV, and 76 keV. I know. These can be obtained in advance by using chicken and bone samples and selecting the three points with the highest peak energy.

この3点を適切に選択するには、例えば鶏肉中の骨の検出を行う場合を一例として挙げると、事前のセットアップとして、鶏肉に検出したい骨のサンプルを取り付けて、マルチエナジーセンサでもって鶏肉のマルチエナジー画像を取得する。このマルチエナジーセンサは、被検査物の透過X線に含まれる複数のエネルギー帯を検知して画素ごとのエネルギースペクトルを出力するので、ある画素のエネルギースペクトルを特徴づける2次関数の3点のエネルギー座標をε1, ε2, ε3とする。 In order to select these three points appropriately, for example, when bone detection in chicken is performed as an example, as a pre-setup, a sample of bone to be detected is attached to chicken and a multi-energy sensor is used. Get multi-energy images. Since this multi-energy sensor detects a plurality of energy bands included in the transmitted X-rays of the inspection object and outputs an energy spectrum for each pixel, energy of three points of a quadratic function characterizing the energy spectrum of a certain pixel Let the coordinates be ε 1 , ε 2 , ε 3 .

得られた画像の画素を(x, y)、エネルギーをε、X線強度をI(x, y, ε)で表すと、(ε1,I0(x, y,ε1)),(ε2,I0(x,y,ε2)),(ε3,I0(x,y,ε3))の3点を通る2次関数を
I0(x, y, ε)=a(x, y)ε2+b(x, y)ε+c(x, y)とおくと、数式1となり、数式2に変形することによって、I0(x, y, ε)を求めることができる。
When the pixel of the obtained image is represented by (x, y), energy is ε, and X-ray intensity is represented by I (x, y, ε), (ε 1 , I 0 (x, y, ε 1 )), ( ε 2 , I 0 (x, y, ε 2 )), (ε 3 , I 0 (x, y, ε 3 ))
If I 0 (x, y, ε) = a (x, y) ε 2 + b (x, y) ε + c (x, y), Equation 1 is obtained, and by transforming into Equation 2, I 0 (x, y, ε) can be obtained.

事前のセットアップにおいて、鶏肉のみの画素と、骨の取り付けられた画素は判明しており、それぞれの画素を(xA, yA), (xB, yB)として、数式2によって求められたそれぞれの下記数式3を用いて、2次関数の頂点のエネルギー座標を求めると、数式4となる。 In the previous setup, the chicken-only pixel and the bone-attached pixel were known and were determined by Equation 2 with (x A , y A ), (x B , y B ) as the respective pixels. When the energy coordinates of the vertices of the quadratic function are obtained using Equation 3 below, Equation 4 is obtained.

鶏肉中の骨を異物として検査する際に、最も骨を検出しやすいのは、鶏肉と骨のエネルギースペクトルの差が最も大きくなっているエネルギー帯であり、上記の結果を利用すると、数式5が最も大きくなる場合である。このようなエネルギーの組み合わせε1, ε2, ε3を求めればよいが、そのためにはε1, ε2, ε3の全ての組み合わせについて数式5を求め、それが最大となるε1, ε2, ε3とすればよい。 When examining bone in chicken as a foreign object, the most easily detected bone is the energy band where the difference in energy spectrum between chicken and bone is the largest. Using the above results, Equation 5 This is the largest case. What is necessary is just to obtain such energy combinations ε 1 , ε 2 , ε 3. For this purpose, Equation 5 is obtained for all combinations of ε 1 , ε 2 , ε 3 , and ε 1 , ε is maximized. 2 and ε 3 may be used.

事前学習にてε1, ε2, ε3を求めておけば、実際に異物を検査する際には、任意の座標(x, y)において数式2の演算をしたのちに、そのエネルギー座標である数式6を濃淡値として画像化すれば、異物の部分が浮き上がることとなる。 If ε 1 , ε 2 , and ε 3 are obtained in advance learning, when actually inspecting a foreign substance, after calculating Equation 2 at an arbitrary coordinate (x, y), the energy coordinate is used. If a certain numerical formula 6 is imaged as a gray value, the foreign matter part will be lifted.

この方法は2次曲線を使用した代数演算であるので、エネルギースペクトル同士の逐次比較で異物を検出するよりも格段に計算時間が早くなる。   Since this method is an algebraic operation using a quadratic curve, the calculation time is significantly faster than detecting foreign matter by successive comparison of energy spectra.

なお、ここでは説明の簡単化のために(xA, yA), (xB, yB)という点で表したが、これらは領域を持った範囲に拡張し、平均化された濃淡値や、領域内の濃淡値の最大値あるいは最小値、もしくは中央値などを用いても良い。 For simplicity of explanation, (x A , y A ), (x B , y B ) are shown here, but these are expanded to a range with an area and averaged gray value Alternatively, the maximum value, minimum value, or median value of the gray values in the region may be used.

発明によれば、マルチエナジーセンサを使用して、被検査物に含まれる複数の異なるエネルギー帯の画素ごとのエネルギースペクトルを求め、得られたエネルギースペクトルを画素ごとに比較して、他の画素のエネルギースペクトルと相違するエネルギースペクトルの画素に異物があると判断するので、より精度の高い検査が可能になる。
また、エネルギースペクトル同士の逐次比較に代えて、エネルギースペクトルのピーク値同士を比較すれば、演算速度を向上させることできる。さらには、そのピーク値を2次関数の3点のエネルギー座標を事前に求めて二次曲線のピーク値を求めれば、さらに演算速度を向上させることができる。
According to the invention, an energy spectrum for each pixel in a plurality of different energy bands included in the object to be inspected is obtained using the multi-energy sensor, and the obtained energy spectrum is compared for each pixel. Since it is determined that there is a foreign substance in a pixel having an energy spectrum different from the energy spectrum, a more accurate inspection can be performed.
Further, if the peak values of the energy spectra are compared with each other instead of the successive comparison between the energy spectra, the calculation speed can be improved. Further, if the peak value of the quadratic curve is obtained in advance by obtaining the energy coordinates of the three points of the quadratic function, the calculation speed can be further improved.

X線異物検出装置の外観図。The external view of a X-ray foreign material detection apparatus. X線異物検査装置の模式図。The schematic diagram of a X-ray foreign material inspection apparatus. ラインセンサユニットによる検査物の撮像。Imaging of inspection object by line sensor unit. ラインセンサユニットによって撮像された検査物の画像化。Imaging of the inspection object imaged by the line sensor unit. X線検査装置のブロック図。The block diagram of a X-ray inspection apparatus. ラインセンサユニットのブロック図。The block diagram of a line sensor unit. ラインセンサユニットの画素ごとのデータ。Data for each pixel of the line sensor unit. ラインセンサユニットのキャリブレーション後のデータ。Data after calibration of the line sensor unit. 鶏肉と骨について、画素ごとに全エネルギーのデータの和を撮った画像。An image of the sum of all energy data for each pixel of chicken and bone. 64枚のエネルギースライス画像。64 energy slice images. ある画素におけるエネルギースペクトルのグラフ。Graph of energy spectrum at a certain pixel. エネルギースペクトルを最小二乗法近似したものを破線で示す。The energy spectrum approximated by the least square method is indicated by a broken line. 鶏肉のエネルギースペクトルを、ε1=20keV,ε2=40keV,ε3=60keVを通る2次関数で近似し、頂点のエネルギー座標を求めた結果。Approximate the energy spectrum of chicken with a quadratic function passing through ε 1 = 20 keV, ε 2 = 40 keV, ε 3 = 60 keV, and obtained the energy coordinates of the vertices. 骨のエネルギースペクトルを、ε1=20keV,ε2=40keV,ε3=60keVを通る2次関数で近似し、頂点のエネルギー座標を求めた結果。Approximate the energy spectrum of the bone with a quadratic function that passes through ε 1 = 20 keV, ε 2 = 40 keV, ε 3 = 60 keV, and obtained the energy coordinates of the vertices. ε1=26keV,ε2=40keV,ε3=76keVを通る2次関数で近似し、頂点のエネルギー座標を濃淡値として画像化した結果。Approximation with a quadratic function that passes through ε 1 = 26 keV, ε 2 = 40 keV, and ε 3 = 76 keV, and the result is an image with the energy coordinates of the vertices as gray values. 十分に鶏肉と骨が分離できていない画像の例。An example of an image where chicken and bones are not sufficiently separated.

(実施の形態)
以下、本発明の実施形態に係るX線検査装置100について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るX線検査装置100は、図1、図2に示すように、食品等(例えば、袋入りの複数のソーセージ等)の被検査物600の検査を行うX線検査装置であって、主として、被検査物600を搬送する搬送部500と、被検査物600にX線を照射するX線源200と、X線源200から照射されるX線を検知するセンサを有するセンサユニット300と、図5の画像処理部400とを備えている。図5にX線検査装置の構成ブロック図を示す。
(Embodiment)
Hereinafter, an X-ray inspection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The X-ray inspection apparatus 100 according to the present embodiment is an X-ray inspection apparatus that inspects an object to be inspected 600 such as food (for example, a plurality of sausages in a bag) as shown in FIGS. The sensor unit mainly includes a transport unit 500 that transports the inspection object 600, an X-ray source 200 that irradiates the inspection object 600 with X-rays, and a sensor that detects X-rays irradiated from the X-ray source 200. 300 and the image processing unit 400 of FIG. FIG. 5 shows a configuration block diagram of the X-ray inspection apparatus.

上記のX線検査装置100は、主として食品の内部に混入した異物を検出するために用いられる。食品の生産現場などに設置され、X線による透視画像を用いて食品の内部を観察し、X線画像を目視検査、又は解析することによって、混入した異物を検出する仕組みである。   The X-ray inspection apparatus 100 is mainly used for detecting foreign matters mixed in food. It is a mechanism that is installed in a food production site, etc., and observes the inside of food using X-ray fluoroscopic images, and detects X-ray images by visual inspection or analysis to detect mixed foreign matter.

このX線検査装置100では、搬送部500で被検査物600を搬送しながらX線を照射し、被検査物600を透過したX線を逐次ラインセンサユニット300で受光する。受光したデータは、ラインセンサユニット300内部の電子基板(図示しない)によってデジタルデータに変換され、画像処理部400に転送される。画像処理部400では、二次元の透過X線画像の被検査物600内部に異物があるかどうかを検査する。結果は、図1のディスプレイMTに表示され、操作者が異物の有無を知ることができる。また、同時に被検査物のX線画像上に異物混入の場所が表示される。   In the X-ray inspection apparatus 100, X-rays are irradiated while the inspection object 600 is conveyed by the conveyance unit 500, and the X-rays transmitted through the inspection object 600 are sequentially received by the line sensor unit 300. The received data is converted into digital data by an electronic board (not shown) inside the line sensor unit 300 and transferred to the image processing unit 400. The image processing unit 400 inspects whether there is a foreign object inside the inspection object 600 of the two-dimensional transmission X-ray image. The result is displayed on the display MT in FIG. 1, and the operator can know the presence or absence of a foreign object. At the same time, the location of foreign matter is displayed on the X-ray image of the object to be inspected.

(搬送部)
搬送部500は、被検査物600を検査室内に搬送するために設けられている。この搬送部500は、ベルトコンベア、トップチェーンコンベア、回転テーブルなど様々な搬送機構を使用することが可能である。もっとも一般的なものは、ベルトコンベヤ方式のもので、搬送部500の前後のプーリー間に樹脂製の搬送ベルト510が取り付けられている。図1の検査室の出入口には、X線が漏洩するのを防ぐために、重金属を配合した樹脂製の短冊状のカーテン550が取り付けられている。
(Transport section)
The transport unit 500 is provided to transport the inspection object 600 into the inspection room. The transport unit 500 can use various transport mechanisms such as a belt conveyor, a top chain conveyor, and a rotary table. The most common type is a belt conveyor type, and a resin-made conveyor belt 510 is attached between pulleys before and after the conveyor unit 500. In order to prevent X-rays from leaking, a strip-shaped curtain 550 made of resin mixed with heavy metal is attached to the entrance / exit of the examination room in FIG.

(X線源)
X線源200は、搬送部500により検査位置まで搬送される被検査物600にX線を照射する。このX線源200から照射されるX線には、低エネルギー(長波長)から高エネルギー(短波長)までの様々なエネルギー帯のX線が含まれている。なお、低エネルギーおよび高エネルギーと記載したが、この「高」および「低」は、X線源200から照射される複数のエネルギー帯の中で相対的に「高い」および「低い」のであって、特定の範囲を示すものではない。以下、同様である。
(X-ray source)
The X-ray source 200 irradiates the inspection object 600 transported to the inspection position by the transport unit 500 with X-rays. The X-rays emitted from the X-ray source 200 include X-rays in various energy bands from low energy (long wavelength) to high energy (short wavelength). Although described as “low energy” and “high energy”, “high” and “low” are relatively “high” and “low” among a plurality of energy bands irradiated from the X-ray source 200. It does not indicate a specific range. The same applies hereinafter.

(マルチエナジーセンサユニット)
マルチエナジーセンサユニット300は、図2のX線源200から照射されるX線には、高エネルギー帯のX線から低エネルギー帯のX線まで幅広く含まれている。マルチエナジーセンサユニット300は、それらの異なるエネルギー帯のX線を検知するもので、エネルギー分解能の高いセンサである。また、このセンサユニット300は画素が1列に並んだラインセンサタイプで、図4に示すように搬送部500で搬送される被検査物600をライン毎に撮像し、これらは後述の制御装置に入力されて2次元画像に合成される。さらにマルチエナジーセンサユニット300は、受光部350と制御部360を備え、外部から制御することが可能な外部入力インターフェース370と、データの出力等に使用される外部出力インターフェース380を備えている。受光部350で検出した複数のエネルギー帯のX線を制御部360が分析することによって、画素ごとのエネルギースペクトルを出力するようになっている。
(Multi energy sensor unit)
The multi-energy sensor unit 300 includes a wide range of X-rays emitted from the X-ray source 200 of FIG. 2 from high-energy X-rays to low-energy X-rays. The multi-energy sensor unit 300 detects X-rays in these different energy bands, and is a sensor with high energy resolution. In addition, the sensor unit 300 is a line sensor type in which pixels are arranged in a line, and as shown in FIG. 4, the inspection object 600 conveyed by the conveyance unit 500 is imaged for each line. It is input and synthesized into a two-dimensional image. Furthermore, the multi-energy sensor unit 300 includes a light receiving unit 350 and a control unit 360, and includes an external input interface 370 that can be controlled from the outside, and an external output interface 380 that is used for data output and the like. The control unit 360 analyzes the X-rays of a plurality of energy bands detected by the light receiving unit 350, so that an energy spectrum for each pixel is output.

(制御装置)
制御装置は、X線源200、搬送部500、センサユニット300やその他の機器を含む、X線検査装置100全体を制御するとともに、センサユニット300から得られたデータ処理して異物を検出する後述の比較部400を備えている。この比較部400は、コンピュータで構成され、内蔵のプログラムを実行することにより、センサユニット300から送られてきたデータを処理して、画素ごとにエネルギースペクトルを記憶する。続いて、記憶されたエネルギースペクトルを画素ごとに比較して、対象とした画素のエネルギースペクトルが他の画素のものと相違するか否かを調べ、相違すれば、対象とした画素に異物があると判別する。異物が検出されると、その部位をディスプレイ910に表示したり、ブザー920による警告を発したりして、操作者に異物の検出を伝える。
(Control device)
The control device controls the entire X-ray inspection apparatus 100 including the X-ray source 200, the conveyance unit 500, the sensor unit 300, and other devices, and processes the data obtained from the sensor unit 300 to detect foreign matter, which will be described later. The comparison unit 400 is provided. The comparison unit 400 is configured by a computer, and processes data sent from the sensor unit 300 by executing a built-in program, and stores an energy spectrum for each pixel. Subsequently, the stored energy spectrum is compared for each pixel to check whether the energy spectrum of the target pixel is different from that of other pixels. If the energy spectrum is different, there is a foreign object in the target pixel. Is determined. When a foreign object is detected, the part is displayed on the display 910 or a warning is issued by the buzzer 920 to notify the operator of the detection of the foreign object.

(マルチエナジーセンサによる画像の生成)
(撮像設定)
X線を照射し、被検査物600を搬送部500にて搬送し、ラインセンサユニット300(図6)で撮像する際には、被検査物600の1画素の移動に要する時間ごとにシャッターを切り、図3のように被検査物600を短冊状に撮像していく。そしてライン上の画像をデータとして制御装置に転送する。例えば、搬送方向の長さが1mmの画素であり、搬送速度が30m/minであればシャッター時間は、
下記数式1となる。
(Generation of images using a multi-energy sensor)
(Imaging settings)
When the X-ray is irradiated, the inspection object 600 is transferred by the transfer unit 500, and an image is picked up by the line sensor unit 300 (FIG. 6), a shutter is set for each time required to move one pixel of the inspection object 600. Then, the object 600 is imaged in a strip shape as shown in FIG. Then, the image on the line is transferred as data to the control device. For example, if the length in the transport direction is 1 mm and the transport speed is 30 m / min, the shutter time is
The following formula 1 is obtained.

(事前の準備)
次にマルチエナジーセンサ300で撮像するための事前準備として、被検査物600が何もない場合に均一なデータが正しく得られるようキャリブレーションを行う。例えば、ベルトコンベヤの搬送ベルト510や、ラインセンサユニット300のカバー370等、被検査物が無かったとしても何らかのX線吸収体が存在するので、これらの影響を調べておくためである。また、ラインセンサ自体にも画素によって感度のばらつきがあるので、これらも同時に測定しておく意味もある。
(Advance preparation)
Next, as pre-preparation for imaging with the multi-energy sensor 300, calibration is performed so that uniform data can be obtained correctly when there is no object 600 to be inspected. For example, since there is some X-ray absorber even if there is no object to be inspected, such as the conveyor belt 510 of the belt conveyor, the cover 370 of the line sensor unit 300, etc., these effects are examined. In addition, since the line sensor itself also varies in sensitivity depending on the pixels, it is also meaningful to measure these simultaneously.

(マルチエナジーセンサのダイナミックレンジの設定)
通常のラインセンサにおける、上記のバックグラウンド補正では、画素ごとに明るさを調整するのみであるが、マルチエナジーセンサ300では、画素ごとにスペクトルを収集するため、スペクトルの補正も必要となる。この方法について、以下で具体的に述べる。
(Setting the dynamic range of the multi-energy sensor)
In the above-described background correction in a normal line sensor, only the brightness is adjusted for each pixel. However, since the multi-energy sensor 300 collects the spectrum for each pixel, the spectrum needs to be corrected. This method will be specifically described below.

たとえば管電圧V(kV)のX線を照射する場合を考える。被検査物が無く、X線が照射されていない状態における画素zのエネルギー帯ε〜ε+ΔεのラインセンサユニットからのデータをID(V, z, ε)とする。一方、被検査物が無く、X線が照射された状態における、画素zのエネルギー帯ε〜ε+Δεのラインセンサユニット300からのデータをIB(V, z, ε)とする。大前提として、センサの受光容量がオーバーフローしてしまうと計測ができなくなるので、IB(V, z, ε)がラインセンサユニット300の規定の値を超えないように、管電流の値を調整する必要がある。例えば、IB(V, z, ε)の最大値がラインセンサユニットの計測容量の90%となるように、管電流の値を小さくする。 For example, consider the case where X-rays with tube voltage V (kV) are irradiated. Let I D (V, z, ε) be data from the line sensor unit in the energy band ε to ε + Δε of the pixel z when there is no inspection object and no X-rays are irradiated. On the other hand, data from the line sensor unit 300 in the energy band ε to ε + Δε of the pixel z in a state where there is no inspection object and X-rays are irradiated is defined as I B (V, z, ε). As a major premise, measurement cannot be performed if the light receiving capacity of the sensor overflows, so the tube current value is adjusted so that I B (V, z, ε) does not exceed the specified value of the line sensor unit 300. There is a need to. For example, the tube current value is reduced so that the maximum value of I B (V, z, ε) is 90% of the measurement capacity of the line sensor unit.

マルチエナジーセンサ300では、X線源200からのエネルギーもスペクトル化するが、X線源200から各画素に到達する全エネルギーは一定と考えられ、IB(V, z, ε)のεに対する総和は一定と考えられるのでIB(V, z)=ΣεIB(V, z, ε)について均一化を図る。するとラインセンサユニット300の位置関係や画素ごとのバラツキなどにより、出力が図7のように得られる。 In the multi-energy sensor 300, the energy from the X-ray source 200 is also spectrumd, but the total energy reaching each pixel from the X-ray source 200 is considered to be constant, and the sum of I B (V, z, ε) with respect to ε. Is assumed to be constant, so I B (V, z) = Σ ε I B (V, z, ε) is made uniform. Then, an output is obtained as shown in FIG. 7 due to the positional relationship of the line sensor unit 300 and the variation of each pixel.

このように画素ごとにばらつきがある状態では、後の処理が煩雑になるため均一になるようにキャリブレーションを実施する。つまり、どの画素をとってもIB(V, z)とID(V, z)が図8のように一定にする。図7の横軸をξとして表す直線である数式2が、図8を表す直線の数式3に、ξにたいして恒等的に一致するような変換I'(V, z)=aI(V, z)+bを求めればよく、数式4、および数式5となる。 In such a state where there is variation for each pixel, the subsequent processing becomes complicated, so that calibration is performed so as to be uniform. In other words, I B (V, z) and I D (V, z) are constant as shown in FIG. A transformation I ′ (V, z) = aI (V, z) in which Equation 2 which is a straight line representing ξ on the horizontal axis in FIG. 7 is identical to Equation 3 of the straight line representing FIG. ) + b is obtained, and Equations 4 and 5 are obtained.

このようにしてキャリブレーションパラメータa, bが求まれば、以降はラインセンサユニット300からの生データをI'(V, z)=aI(V, z)+bで変換して使用することとする。このダイナミックレンジの設定は、ある管電圧V(kV)に対して有効なものであって、管電圧がV‘(kV)に変更されると、再度キャリブレーションを設定直す必要がある。   Once the calibration parameters a and b are obtained in this way, the raw data from the line sensor unit 300 is converted and used as I ′ (V, z) = aI (V, z) + b. To do. This setting of the dynamic range is effective for a certain tube voltage V (kV). When the tube voltage is changed to V ′ (kV), it is necessary to set the calibration again.

このキャリブレーションによる変換は、電子回路的にゲイン回路・オフセット回路によって設定しても良く、あるいはデジタル化されたデータを制御装置によってデジタル演算しても良い。このラインセンサユニットのダイナミックレンジは、例えば12ビットであれば余裕をもってID0=500、IB0=3500のように決定される。 The conversion by the calibration may be set electronically by a gain circuit / offset circuit, or digitized data may be digitally calculated by a control device. For example, if the dynamic range of the line sensor unit is 12 bits, it is determined as I D0 = 500 and I B0 = 3500 with a margin.

(被検査物の撮像)
ラインセンサユニット300から転送されたデータは、制御装置内部のメモリによって逐次格納されていき、被検査物600が通り過ぎた後、すなわち、この撮像はあらかじめ設定された撮像長さLに達するまで継続する。長さLは、被検査物600のバラツキや、撮像処理上のバッファの大きさなどに応じて、余裕をもって被検査物600より長めに設定される。このようにしてメモリに蓄えられたデータをつなぎ合わせて被検査物600の画像が生成される。
(Imaging the inspection object)
The data transferred from the line sensor unit 300 is sequentially stored by the memory inside the control device, and after the inspection object 600 passes, that is, this imaging continues until reaching a preset imaging length L. . The length L is set longer than the inspected object 600 with a margin according to variations in the inspected object 600, the size of the buffer in the imaging process, and the like. In this manner, the data stored in the memory is connected to generate an image of the inspection object 600.

(検査画像の表示)
マルチエナジーセンサ300のデータは、画素ごとにスペクトルを持っているので、上記の撮像結果は、例えば、画素ごとに全スペクトルを足し合わせたものを表示し、操作者に被検査物の画像を認識しやすくしてから、ディスプレイ910に表示する。これは操作者が分かりやすいように表示するためのものであって、実際には各画素がエネルギースペクトルを保持しており、スペクトルデータはメモリに格納されている。
(Inspection image display)
Since the data of the multi-energy sensor 300 has a spectrum for each pixel, the above imaging result displays, for example, the sum of all the spectra for each pixel, and recognizes the image of the inspection object to the operator. This is displayed on the display 910. This is for easy display for the operator. In actuality, each pixel holds an energy spectrum, and the spectrum data is stored in a memory.

図9では、この繋ぎ合わされた画像で、画素ごとに全エネルギーについて和を取ったものを示す。なお、バックグラウンドはあらかじめ測定されたデータを利用して、均一になるように画素ごとにエネルギーごとにダイナミックレンジを調整している。   FIG. 9 shows a connected image obtained by summing up the total energy for each pixel. Note that the dynamic range is adjusted for each energy for each pixel so that the background is uniform using data measured in advance.

例えば、マルチエナジーセンサ300の性能が、20keVから148keVまでの2keVごとにエネルギー帯を64段階に区切ってデータ収集できるならば、64枚のエネルギースライス画像ができることになる。図10では、64枚のエネルギースライス画像が示されており、各画像がそれぞれのエネルギー帯εk(k=0, 1 , 2 ,…,63)に相当している。図では左上から右に向かってk=0, 1 , 2 ,…の順で並んでいる。なお、あらかじめ上記に示した、キャリブレーションが実施されている。 For example, if the performance of the multi-energy sensor 300 can collect data by dividing the energy band into 64 steps every 2 keV from 20 keV to 148 keV, 64 energy slice images can be obtained. FIG. 10 shows 64 energy slice images, and each image corresponds to a respective energy band ε k (k = 0, 1, 2,..., 63). In the figure, they are arranged in the order of k = 0, 1, 2,. The calibration described above is performed in advance.

マルチエナジーセンサユニット300で取得される画像を制御装置の比較部400で異物を検出する処理を具体的な例を用いて説明する。   A process for detecting a foreign object from the image acquired by the multi-energy sensor unit 300 using the comparison unit 400 of the control device will be described using a specific example.

事前のセットアップとして、鶏肉およびその内部またはその表面に検出したい骨のサンプルを取り付けて、鶏肉のマルチエナジー画像を取得する。例として、ある画素におけるエネルギースペクトルを図11に示す。   As a preliminary setup, a chicken and a bone sample to be detected are attached to the inside or the surface thereof, and a multi-energy image of the chicken is obtained. As an example, an energy spectrum in a certain pixel is shown in FIG.

鶏肉から骨を抽出するには、エネルギースペクトル全体を各画素について比較することができれば可能となるが、これには非常に膨大な計算が必要となり、インラインで検査する装置には適用できない。   Extracting bone from chicken is possible if the entire energy spectrum can be compared for each pixel, but this requires a huge amount of calculations and is not applicable to an in-line inspection device.

そこでエネルギースペクトルを2次関数で近似し、その2次関数の頂点のエネルギー座標を特徴量として利用することで、より少ない計算で鶏肉の中から骨を抽出する。   Therefore, by approximating the energy spectrum with a quadratic function and using the energy coordinates of the vertex of the quadratic function as a feature amount, bones are extracted from the chicken with fewer calculations.

エネルギースペクトルを2次関数によって最小二乗法近似を行うと、図12の破線のようになる。ここで、エネルギーの大きい領域は、X線強度が小さいため統計データの不足によりS/Nが低下するので、最小二乗法の計算からのぞいており、70keV以下の領域で計算している。   When the energy spectrum is approximated by a least square method using a quadratic function, a broken line in FIG. 12 is obtained. Here, since the X / ray intensity is low in the region where the energy is high, the S / N is reduced due to the lack of statistical data. Therefore, the calculation is performed in the region of 70 keV or less, excluding the calculation of the least square method.

しかしながら、この最小二乗法も計算量が多い手法であり、より簡素化する場合は、2次関数は3点が既知であれば求めることができるので、適切な3点を選んでこの3点を通る2次関数を求める。例えば図13に最小二乗法による2次関数と、ε_1=20keV,ε_2=40keV,ε_3=60keVの3点を通る2次関数を記載したが、非常によく似た形状が得られることが分かる。そこで、事前のセットアップによって、鶏肉から骨を最も抽出しやすい3点を決定しておけばよく、以下でこの決定方法について説明する。   However, this least-squares method is also a method with a large amount of calculation. In the case of further simplification, since the quadratic function can be obtained if three points are known, an appropriate three points are selected and these three points are selected. Find the quadratic function that passes. For example, FIG. 13 shows a quadratic function based on the least square method and a quadratic function passing through three points of ε_1 = 20 keV, ε_2 = 40 keV, and ε_3 = 60 keV. It can be seen that very similar shapes can be obtained. Therefore, it is only necessary to determine three points at which bones are most easily extracted from chicken by prior setup, and this determination method will be described below.

鶏肉などは比較的原子番号の小さい元素で構成されており、これを透過したX線のスペクトルは左側に偏りやすいが、骨などの異物はカルシウムやリンなどの比較的原子番号の大きい元素で構成されているので、これを透過したX線スペクトルは右側に偏りやすい。つまり、頂点のエネルギー座標は、どのようにスペクトルが偏っているかを示す良い指標となる。図13と図14に示す鶏肉と骨の画素のエネルギースペクトルを、ε1=20keV,ε2=40keV,ε3=60keVを通る2次関数で表現すると、その頂点のエネルギー座標はそれぞれ、34.6keV、36.0keVとなり確かに骨が高エネルギー側に偏っていることが分かる。 Chicken meat is composed of elements with a relatively small atomic number, and the X-ray spectrum transmitted through it tends to be biased to the left, but foreign substances such as bones are composed of elements with relatively large atomic numbers such as calcium and phosphorus. Therefore, the X-ray spectrum transmitted therethrough tends to be biased to the right side. In other words, the energy coordinates of the vertices are good indicators of how the spectrum is biased. When the energy spectra of the chicken and bone pixels shown in FIGS. 13 and 14 are expressed by a quadratic function passing through ε 1 = 20 keV, ε 2 = 40 keV, and ε 3 = 60 keV, the energy coordinates of the vertices are 34. 6 keV and 36.0 keV, it can be seen that the bone is certainly biased toward the high energy side.

このように、上記の3点のエネルギー座標をε1, ε2, ε3として2次関数を求め、その頂点のエネルギー座標を、ε1, ε2, ε3の全組み合わせについてスイープし、最も鶏肉と骨のピーク値の差が大きくなるようにすればよい。実際にスイープを行い、最も鶏肉と骨のピーク値の差が最も大きかった画像はε1=26keV,ε2=40keV,ε3=76keVであり、この時の頂点のエネルギー座標を濃淡値として画像化したものを図15に示し、この図から確かに骨だけが抽出されていることが分かる。図16は比較対象の参考として、正しくエネルギーε1, ε2, ε3が設定できていないときの例を示す。骨が十分に検出されていないことが分かる。 Thus, a quadratic function is obtained with the energy coordinates of the above three points as ε 1 , ε 2 , and ε 3 , and the energy coordinates of the vertexes are swept for all combinations of ε 1 , ε 2 , and ε 3 , What is necessary is just to make it the difference of the peak value of a chicken and a bone large. The image where the difference between the peak values of chicken and bone was the largest was ε 1 = 26 keV, ε 2 = 40 keV, and ε 3 = 76 keV. FIG. 15 shows the result, and it can be seen that only bones are extracted from this figure. FIG. 16 shows an example when the energy ε 1 , ε 2 , ε 3 is not set correctly as a reference for comparison. It can be seen that the bone is not sufficiently detected.

なお、図15や図16において、検査物(鶏肉)の外部はノイズの多い領域となっているが、事前に鶏肉の無い部分だけをマスクすることによって、容易に除去可能である。本明細書では、説明のためにマスクを設定しない状態の画像を記載した。   In FIG. 15 and FIG. 16, the outside of the inspection object (chicken) is a noisy area, but it can be easily removed by masking only the part without chicken beforehand. In the present specification, an image in a state where no mask is set is described for the sake of explanation.

(変形例)
以上に実施形態では、エネルギースペクトルの近似に2次曲線を利用したが、3次曲線や指数関数、対数関数、三角関数その他の類する関数や、また、それらの組み合わせを用いることも可能であり、搭載するコンピュータのの性能によっては、より高度な関数による近似も可能となる。
(Modification)
As described above, in the embodiment, the quadratic curve is used for the approximation of the energy spectrum. However, a cubic curve, an exponential function, a logarithmic function, a trigonometric function, or other similar functions, or a combination thereof can be used. Depending on the performance of the installed computer, approximation with more advanced functions is possible.

100 X線検査装置
200 X線源
300 ラインセンサユニット
350 ラインセンサユニットの受光部
400 X線検査装置の制御装置の画像処理部
500 X線検査装置の搬送部
600 被検査物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 X-ray inspection apparatus 200 X-ray source 300 Line sensor unit 350 Light receiving part 400 of a line sensor unit Image processing part 500 of the control apparatus of an X-ray inspection apparatus Conveyance part 600 of an X-ray inspection apparatus

Claims (10)

被検査物にX線を照射するX線源と、
前記被検査物に含まれる複数の異なるエネルギー帯のX線を検出して画素ごとのエネルギースペクトルを出力するマルチエナジーセンサと、
得られた前記被検査物の各画素のエネルギースペクトルを比較する比較部と、
を備え、
前記比較部は、他の画素のエネルギースペクトルと相違するエネルギースペクトルの画素に異物があると判断することを特徴とするX線検査装置。
An X-ray source for irradiating the inspection object with X-rays;
A multi-energy sensor that detects X-rays of a plurality of different energy bands included in the inspection object and outputs an energy spectrum for each pixel;
A comparison unit for comparing the energy spectrum of each pixel of the obtained inspection object;
With
The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the comparison unit determines that there is a foreign substance in a pixel having an energy spectrum different from that of another pixel.
前記比較部は、対象とした画素のエネルギースペクトルと他の画素のエネルギースペクトルの差異が基準を超える場合に、対象とした画素に異物があると判断することを特徴とする請求項1に記載のX線検査装置。   The comparison unit according to claim 1, wherein when the difference between the energy spectrum of the target pixel and the energy spectrum of another pixel exceeds a reference, the comparison unit determines that there is a foreign object in the target pixel. X-ray inspection equipment. 前記比較部は、各画素のエネルギースペクトルのピーク値を求め、各々の画素同士の求めたピーク値の差異が基準値を超える場合に、対象としたエネルギースペクトルの画素に異物があると判断することを特徴とする請求項2に記載のX線検査装置。   The comparison unit obtains the peak value of the energy spectrum of each pixel, and determines that there is a foreign object in the pixel of the target energy spectrum when the difference between the obtained peak values of each pixel exceeds a reference value. The X-ray inspection apparatus according to claim 2. 前記基準値は、異物のない領域の画素と異物のある領域の画素の各エネルギースペクトルのピーク値の差異である請求項3に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection apparatus according to claim 3, wherein the reference value is a difference in peak value of each energy spectrum between a pixel in a region having no foreign matter and a pixel in a region having a foreign matter. 被検査物にX線を照射するX線源と、
前記被検査物に含まれる複数の異なるエネルギー帯のX線を検出して画素ごとのエネルギースペクトルを出力するマルチエナジーセンサと、
得られた各エネルギースペクトルを所定のエネルギースペクトルと比較する比較部と、
を備え、
前記比較部は、比較したエネルギースペクトルと前記所定のエネルギースペクトルとの差異の有無により、比較したエネルギースペクトルの画素に異物があるか否かを判断することを特徴とする、X線検査装置。
An X-ray source for irradiating the inspection object with X-rays;
A multi-energy sensor that detects X-rays of a plurality of different energy bands included in the inspection object and outputs an energy spectrum for each pixel;
A comparison unit for comparing each obtained energy spectrum with a predetermined energy spectrum;
With
The X-ray inspection apparatus, wherein the comparison unit determines whether there is a foreign object in a pixel of the compared energy spectrum based on whether there is a difference between the compared energy spectrum and the predetermined energy spectrum.
前記所定のエネルギースペクトルは、異物が存在する領域の画素のエネルギースペクトルである、請求項5に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection apparatus according to claim 5, wherein the predetermined energy spectrum is an energy spectrum of a pixel in a region where foreign matter exists. 前記所定のエネルギースペクトルは、被検査物が存在する領域の画素のエネルギースペクトルである、請求項5に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection apparatus according to claim 5, wherein the predetermined energy spectrum is an energy spectrum of a pixel in a region where an inspection object exists. 前記比較部は、各画素のエネルギースペクトルのピーク値を求め、求めたピーク値を所定のピーク値と比較することを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection apparatus according to claim 5, wherein the comparison unit obtains a peak value of an energy spectrum of each pixel and compares the obtained peak value with a predetermined peak value. . 前記比較部は、エネルギースペクトルに近似させた二次曲線から前記ピーク値を求める請求項5〜8のいずれか一項に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection apparatus according to claim 5, wherein the comparison unit obtains the peak value from a quadratic curve approximated to an energy spectrum. 前記比較部は、エネルギースペクトルの二階微分から前記ピーク値を求める請求項5〜8のいずれか一項に記載のX線検査装置。   The X-ray inspection apparatus according to claim 5, wherein the comparison unit obtains the peak value from a second-order derivative of an energy spectrum.
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