JP6400585B2 - モジュール型コンベヤチェーンを備える放射線検査システムを動作させる方法 - Google Patents
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Description
− 特に瓶詰および缶詰産業では、布ベルトは損傷しやすく、早期に摩耗することから、その使用に対して強い抵抗がある。これに対して、エンドレスループとして一体に連結される剛性プラスチック要素(典型的に、アセタール樹脂またはポリプロピレン)で構成されるコンベヤチェーンは、より高い強度を有し、硬質金属またはガラス容器によって損傷しにくい。
− コンベヤチェーンは、チェーンのプロファイルに直接に係合されるスプロケットを用いて駆動されることが可能であることから、チーズのブロックなどの重い物品により良好に適する。
− コンベヤチェーンのセグメントは、駆動スプロケットの周りでループするための一方向の柔軟性を有するが、チェーンがその反対側に曲がることに抵抗する剛性を有するように、一体にヒンジ留めすることができる。この後者の特性により、連続使用用途では信頼性が低下する可能性がある案内機構の必要性がない。
− コンベヤチェーンはベルトより交換または修理が容易である。その理由は、チェーンのモジュール型要素を一体に連結するためのヒンジピンのうちの1つを取り外すことによりチェーンを解放することができるからである。
− コンベヤチェーンは、自動追尾型であり、かつコンベヤ支持構造の側面と同一平面で走行するように設計することできる。この最後の特性は、横方向に隣接するコンベヤの間で製品を側方に容易に移動させるのを可能にするので、重要である。
較正モードでは、放射線源および放射線検出器の影響を反映するデータが、モジュール型セグメントのうちの1つについての画像データとともに、放射線検査システムによって取得され、デジタル処理されて較正データとされ、次いで、放射線検査システムのメモリに記憶される。
− 放射線検出器アレイの各フォトダイオードの個々に異なる暗信号および異なる放射線感度
− 放射線源からの各フォトダイオードまでの個々に異なる距離
− コンベヤチェーンの吸収による、放射線源から各フォトダイオードまでの放射線経路に沿う、個々に異なる放射線強度損失量
− 検査対象の物品の吸収による、放射線源から各フォトダイオードまでの放射線経路に沿う、個々に異なる放射線強度損失量
したがって、本発明による方法の較正モードの第1のステップでは、放射線源をオフにし、放射線検出器アレイの各ダイオードに対して、ダイオード電流を測定する。ダイオード電流信号はデジタル化され、各ダイオードの暗信号D(x)として、横断方向の位置合わせ座標xとともにメモリに記憶される。
[形態1]
走査線を放射する放射線源(4)と、さらに、前記走査線を受信してそれらを検出器信号に変換する放射線検出器(5)と、前記検出器信号に基づいて放射線画像(31、32、33)を生成するプロセッサと、閉ループで接続され、前記走査線が横切る空間を通過する検査対象の物品(3)を移送するように働く同一のモジュール型セグメント(21)を備えるモジュール型コンベヤチェーン(2)とを有する放射線検査システム(1)を動作させる方法であって、各モジュール型セグメント(21)が位置合わせ特徴(6)を備え、本質的に前記コンベヤチェーンのモジュール型セグメント(21)によって、かつ前記放射線検出器(5)固有の要因によって生じる背景画像(31)を前記放射線画像(32)から取り除く働きをする方法において、
C1)前記放射線源(4)がオフであるときに、各ダイオード電流を測定することによって、前記放射線検出器(5)アレイの個々のダイオードの暗信号を決定し、前記ダイオード電流をデジタル化することを通じてデジタル較正データを取得し、1次元データ配列の中に前記デジタル較正データを保持するステップと、
C2)前記空のコンベヤの前記モジュール型セグメント(21)のうちの1つについて生の画像データを取得して、前記モジュール型セグメント(21)の生のデジタル画像として第1の2次元データ配列の中に前記生の画像データを保持するステップと、
C3)前記放射線源(4)および前記放射線検出器(5)の影響、ならびに前記モジュール型セグメント(21)のうちの1つについての前記画像データを反映するステップC1)およびC2)で保持されたデータをデジタル処理して較正データにし、前記放射線検査システム(1)のメモリに前記較正データを記憶するステップと
を有する較正モードを備え、
I1)前記コンベヤチェーン(2)上で移動する前記物品(3)の生のデジタル画像データの形態で、放射線画像を取得し、前記生のデジタル画像データを、前記コンベヤチェーン(2)の前記区間の背景を有する前記物品(3)の生のデジタル画像として、第2の2次元データ配列の中に保持するステップと、
I2)前記生のデジタル画像データを、前記較正データの助けで、前記背景画像(31)なしの明瞭な出力画像(33)になるように演算処理するステップと
を有する検査モードをさらに備え、
任意の放射線画像内の位置(P)を、前記コンベヤチェーン(2)の移送方向における長手方向の位置合わせ座標(y)を用いて、前記下にあるモジュール型セグメント(21)に参照するステップを
さらに備える方法。
[形態2]
形態1に記載の方法において、前記放射線源(4)が、空間的に集中した構成のものであり、前記放射線検出器(5)が、規則的な間隔で配置されたフォトダイオードの線形アレイ(7)を備え、前記放射線源(4)および前記放射線検出器(5)が、前記モジュール型コンベヤチェーン(2)を挟んで互いに面し、前記走査線が、扇形の平坦な束として、前記放射線源(4)から前記放射線検出器(5)へ発せられ、前記扇形の放射線束および前記フォトダイオードの線形アレイ(7)が、前記コンベヤチェーン(2)の移動方向に対して実質的に直交して延びる共通の走査平面にある、方法。
[形態3]
形態2に記載の方法において、前記放射線画像内の位置(P)を、前記位置と関連付けられる前記フォトダイオードのアレイ位置(x)に対応する横断方向の位置合わせ座標(x)を用いて、前記コンベヤチェーンの横断方向でさらに参照することができる、方法。
[形態4]
形態1から3のいずれかに記載の方法において、検査対象の前記物品(3)が、前記コンベヤチェーン(2)上で前記走査平面を通過して移動する間、スキャナの放射線が、前記放射線源によって放射線の連続するストリームの形で生成され、一方、前記放射線検出器が、検出器信号を生成するようにパルスによって起動され、前記扇形の平坦な放射線の束が、前記放射線検出器の出力信号に変換されるときが、前記コンベヤチェーン(2)およびその上で移送される前記物品(3)の一様な移動間隔に対応するように、前記パルスのタイミングが前記コンベヤチェーン(2)の動きに同期される、方法。
[形態5]
形態4に記載の方法において、前記トリガパルスと前記コンベヤチェーン(2)の動きとの間の前記同期は、前記位置合わせ座標(y)の所定の一様の間隔で前記トリガパルスを生成することによって行われ、その結果、前記トリガパルスのタイミングは、前記位置合わせ特徴(6)によって制御される、方法。
[形態6]
形態4または5に記載の方法において、個別のトリガパルスごとに、前記放射線検出器アレイ(5)の前記フォトダイオード(7)によって受信される放射線が、実質的に等距離の画像ドットのラインに変換され、連続するトリガパルスによって、一連の実質的に等距離の画像ドットの平行ラインが生成され、その結果、画像ドットの前記ラインが、画像ドットのラインとカラムのラスタ形態の前記放射線画像を形成し、画像ドットの各ラインが、所与の時点で生じるトリガパルスに関連付けられ、画像ドットの各カラムが、フォトダイオードの前記線形アレイの特定のフォトダイオードに関連付けられ、各画像ドットが、下の前記コンベヤチェーン(2)のモジュール型セグメント(21)に対して位置合わせ座標(x,y)によって空間的に参照され、さらに、各画像ドットが、輝度値としてデジタルの形で表わすことができる輝度レベルによって個々に特徴付けられる、方法。
[形態7]
形態6に記載の方法において、画像ドットの前記輝度レベルが、
前記放射線検出器アレイ(5)の各フォトダイオード(7)の、個々に異なる暗信号および光感度
各フォトダイオードの前記放射線源(4)までの個々に異なる距離
前記コンベヤチェーン(2)の吸収による、前記放射線源から各フォトダイオードまでの放射線経路に沿う、個々に異なる放射線強度損失量
検査対象の物品(3)の吸収による、前記放射線源から各フォトダイオードまでの前記放射線経路に沿う、個々に異なる放射線強度損失量
によって決定される、方法
[形態8]
形態1に記載の方法において、前記較正モードにおいて、前記モジュール型セグメント(21)のうちの1つについて生の画像データを取得する前記ステップが、前記放射線源(4)をオンにし、前記コンベヤチェーン(2)を移動状態にするステップと、前記空のコンベヤチェーン(2)の1つのセグメント(21)に対する画像データを、生の輝度較正値RBC(x,y)の(x,y)配列として取得するステップと、前記生の輝度較正値RBC(x,y)から前記暗信号D(x)を差し引くことによって各(x,y)位置に対して正味の輝度較正値NBC(x,y)を計算するステップと、輝度較正因子C(x,y)=k/NBC(x,y)を計算するステップと、前記輝度較正因子をメモリアレイC(x,y)に記憶するステップとを備える、方法。
[形態9]
形態8に記載の方法において、前記検査モードにおいて、前記コンベヤチェーン(2)上を移動する前記物品(3)の生のデジタル画像データの形態で放射線画像を取得する前記ステップが、下にある前記モジュール型コンベヤチェーン(2)の背景を有する前記物品の放射線画像を画像ドット(P)の形態で取得するステップと、各画像ドット(P)を、位置合わせ座標(x,y)を通じて下にある背景に参照するステップと、各画像ドット(P)の輝度レベルをデジタル化して生の輝度値RBV(x,y)にするステップとを備える、方法
[形態10]
形態9に記載の方法において、前記検査モードにおいて、前記生のデジタル画像データを、前記較正データの助けで、前記背景画像なしの明瞭な出力画像になるように演算処理する前記ステップが、前記生の輝度値RBC(x,y)から前記暗信号D(x)を差し引いて、正味の輝度値NBV(x,y)を生成するステップと、正規化された輝度値CBV(x,y)=C(x,y)×NBV(x,y)を計算するステップと、正規化された輝度値CBV(x,y)を有する新しいラスタドットを前記放射線検査システム(1)の前記連続した出力画像に加えるステップとを備える、方法。
[形態11]
形態1から10のいずれかに記載の方法を実行するように動作することができる放射線検査システム(1)において、走査線を放射する放射線源(4)と、前記走査線を受信してそれらを検出器信号に変換するフォトダイオードアレイ(7)の形態の放射線検出器(5)と、前記検出器信号に基づいて放射線画像を生成するプロセッサと、前記放射線源(4)と前記放射線検出器(5)との間に配置され、検査対象の物品(3)を移送するように働く同一のモジュール型セグメント(21)を有するモジュール型コンベヤチェーン(2)とを備え、前記同一のモジュール型セグメント(21)のそれぞれが、位置合わせ特徴(6)を備え、これによって、前記放射線画像内の位置(P)を、前記コンベヤチェーン(2)の移送方向における長手方向の位置合わせ座標(y)を用いて、前記下にあるモジュール型セグメント(21)に参照することができる、放射線検査システム。
[形態12]
形態11に記載の放射線検査システムにおいて、前記位置合わせ特徴は、前記モジュール型セグメント(21)に形成された斜面状の側方の境界部分(6)を備える、放射線検査システム。
[形態13]
形態11に記載の放射線検査システムにおいて、前記位置合わせ特徴は、前記モジュール型セグメント(21)に形成された歯付き定規区間を備える、放射線検査システム。
[形態14]
形態11に記載の放射線検査システムにおいて、前記位置合わせ特徴は、前記コンベヤチェーン(2)のスプロケット駆動部に接続されたコード化された円形のタイミングパターンを備える、放射線検査システム。
[形態15]
形態11から14のいずれかに記載の放射線検査システムにおいて、前記放射線は、X線を含み、X線より長い波長を有する光に対してスペクトル感度が最大である前記フォトダイオードが、前記X線を前記フォトダイオードのスペクトル感度に合う波長の光に変換するように設計された蛍光剤の被覆を備える、放射線検査システム。
2 モジュール型コンベヤチェーン
3 検査対象の物品
4 放射線源
5 放射線検出器
6 位置合わせ特徴
7 フォトダイオードの線形アレイ
8 3を通過する放射線の扇部分
9 6を通過する放射線の扇部分
21 モジュール型コンベヤチェーン2のセグメント
22 セグメント21を接続するヒンジ
23 ヒンジピン
x 横断方向の位置合わせ座標
y 長手方向の位置合わせ座標
P 放射線画像内の位置、画像ドット
Claims (15)
- 走査線を放射する放射線源(4)と、さらに、前記走査線を受信してそれらを検出器信号に変換する放射線検出器(5)と、前記検出器信号に基づいて放射線画像(31、32、33)を生成するプロセッサと、閉ループで接続され、前記走査線が横切る空間を通過する検査対象の物品(3)を移送するように働く同一のモジュール型セグメント(21)を備えるモジュール型コンベヤチェーン(2)とを有する放射線検査システム(1)を動作させる方法であって、各モジュール型セグメント(21)が位置合わせ特徴(6)を備え、本質的に前記コンベヤチェーンのモジュール型セグメント(21)によって、かつ前記放射線検出器(5)固有の要因によって生じる背景画像(31)を前記放射線画像(32)から取り除く働きをする方法において、
C1)前記放射線源(4)がオフであるときに、各フォトダイオード電流を測定することによって、前記放射線検出器(5)アレイの個々のフォトダイオードの暗信号を決定し、前記フォトダイオード電流をデジタル化することを通じてデジタル較正データを取得し、1次元データ配列の中に前記デジタル較正データを保持するステップと、
C2)前記空のコンベヤの前記モジュール型セグメント(21)のうちの1つについて生の画像データを取得して、前記モジュール型セグメント(21)の生のデジタル画像として第1の2次元データ配列の中に前記生の画像データを保持するステップと、
C3)前記放射線検出器(5)の影響を反映するステップC1)で保持されたデータ、ならびに前記放射線源(4)の影響を反映する前記モジュール型セグメント(21)についての前記画像データを反映するステップC2)で保持されたデータをデジタル処理して較正データにし、前記放射線検査システム(1)のメモリに前記較正データを記憶するステップと
を有する較正モードを備え、
I1)前記コンベヤチェーン(2)上で移動する前記物品(3)の生のデジタル画像データの形態で、放射線画像を取得し、前記生のデジタル画像データを、前記コンベヤチェーン(2)の背景を有する前記物品(3)の生のデジタル画像として、第2の2次元データ配列の中に保持するステップと、
I2)前記生のデジタル画像データを、前記較正データの助けで、前記背景画像(31)なしの明瞭な出力画像(33)になるように演算処理するステップと
を有する検査モードをさらに備え、
任意の放射線画像内の位置(P)を、前記コンベヤチェーン(2)の移送方向における長手方向における前記位置合わせ特徴(6)の位置合わせ座標(y)を用いて、前記モジュール型セグメント(21)における位置と対応付けるステップを
さらに備える方法。 - 請求項1に記載の方法において、前記放射線源(4)が、空間的に集中した構成のものであり、前記放射線検出器(5)が、規則的な間隔で配置されたフォトダイオードの線形アレイ(7)を備え、前記放射線源(4)および前記放射線検出器(5)が、前記モジュール型コンベヤチェーン(2)を挟んで互いに面し、前記走査線が、扇形の平坦な束として、前記放射線源(4)から前記放射線検出器(5)へ発せられ、前記扇形の放射線束および前記フォトダイオードの線形アレイ(7)が、前記コンベヤチェーン(2)の移動方向に対して実質的に直交して延びる共通の走査平面にある、方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記放射線画像内の位置(P)を、前記位置と関連付けられる前記フォトダイオードのアレイ位置(x)に対応する横断方向の位置合わせ座標(x)を用いて、前記コンベヤチェーンの横断方向における位置とさらに対応付けることができる、方法。
- 請求項2又は3に記載の方法において、検査対象の前記物品(3)が、前記コンベヤチェーン(2)上で前記走査平面を通過して移動する間、スキャナの放射線が、前記放射線源によって放射線の連続するストリームの形で生成され、一方、前記放射線検出器が、検出器信号を生成するようにトリガパルスによって起動され、前記扇形の平坦な放射線の束が、前記放射線検出器の出力信号に変換されるときが、前記コンベヤチェーン(2)およびその上で移送される前記物品(3)の一様な移動間隔に対応するように、前記トリガパルスのタイミングが前記コンベヤチェーン(2)の動きに同期される、方法。
- 請求項4に記載の方法において、前記トリガパルスと前記コンベヤチェーン(2)の動きとの間の前記同期は、前記位置合わせ座標(y)の所定の一様の間隔で前記トリガパルスを生成することによって行われ、その結果、前記トリガパルスのタイミングは、前記位置合わせ特徴(6)によって制御される、方法。
- 請求項4または5に記載の方法において、個別のトリガパルスごとに、前記放射線検出器アレイ(5)の前記フォトダイオード(7)によって受信される放射線が、実質的に等距離の画像ドットのラインに変換され、連続するトリガパルスによって、一連の実質的に等距離の画像ドットの平行ラインが生成され、その結果、画像ドットの前記ラインが、画像ドットのラインとカラムのラスタ形態の前記放射線画像を形成し、画像ドットの各ラインが、所与の時点で生じるトリガパルスに関連付けられ、画像ドットの各カラムが、フォトダイオードの前記線形アレイの特定のフォトダイオードに関連付けられ、各画像ドットが、下の前記コンベヤチェーン(2)のモジュール型セグメント(21)に対して位置合わせ座標(x,y)によって空間的に参照され、さらに、各画像ドットが、輝度値としてデジタルの形で表わすことができる輝度レベルによって個々に特徴付けられる、方法。
- 請求項6に記載の方法において、画像ドットの前記輝度レベルが、
前記放射線検出器アレイ(5)の各フォトダイオード(7)の、個々に異なる暗信号および光感度
各フォトダイオードの前記放射線源(4)までの個々に異なる距離
前記コンベヤチェーン(2)の吸収による、前記放射線源から各フォトダイオードまでの放射線経路に沿う、個々に異なる放射線強度損失量
検査対象の物品(3)の吸収による、前記放射線源から各フォトダイオードまでの前記放射線経路に沿う、個々に異なる放射線強度損失量
によって決定される、方法 - 請求項1に記載の方法において、前記較正モードにおいて、前記モジュール型セグメント(21)のうちの1つについて生の画像データを取得する前記ステップが、前記放射線源(4)をオンにし、前記コンベヤチェーン(2)を移動状態にするステップと、前記空のコンベヤチェーン(2)の1つのセグメント(21)に対する画像データを、生の輝度較正値RBC(x,y)の(x,y)配列として取得するステップと、前記生の輝度較正値RBC(x,y)から前記暗信号D(x)を差し引くことによって各(x,y)位置に対して正味の輝度較正値NBC(x,y)を計算するステップと、輝度較正因子C(x,y)=k/NBC(x,y)を計算するステップと、前記輝度較正因子をメモリアレイC(x,y)に記憶するステップとを備える、方法。
- 請求項8に記載の方法において、前記検査モードにおいて、前記コンベヤチェーン(2)上を移動する前記物品(3)の生のデジタル画像データの形態で放射線画像を取得する前記ステップが、下にある前記モジュール型コンベヤチェーン(2)の背景を有する前記物品の放射線画像を画像ドット(P)の形態で取得するステップと、各画像ドット(P)を、位置合わせ座標(x,y)を通じて下にある背景に参照するステップと、各画像ドット(P)の輝度レベルをデジタル化して生の輝度値RBV(x,y)にするステップとを備える、方法
- 請求項9に記載の方法において、前記検査モードにおいて、前記生のデジタル画像データを、前記較正データの助けで、前記背景画像なしの明瞭な出力画像になるように演算処理する前記ステップが、前記生の輝度値RBC(x,y)から前記暗信号D(x)を差し引いて、正味の輝度値NBV(x,y)を生成するステップと、正規化された輝度値CBV(x,y)=C(x,y)×NBV(x,y)を計算するステップと、正規化された輝度値CBV(x,y)を有する新しいラスタドットを前記放射線検査システム(1)の前記連続した出力画像に加えるステップとを備える、方法。
- 請求項1から10のいずれかに記載の方法を実行するように動作することができる放射線検査システム(1)において、走査線を放射する放射線源(4)と、前記走査線を受信してそれらを検出器信号に変換するフォトダイオードアレイ(7)の形態の放射線検出器(5)と、前記検出器信号に基づいて放射線画像を生成するプロセッサと、前記放射線源(4)と前記放射線検出器(5)との間に配置され、検査対象の物品(3)を移送するように働く同一のモジュール型セグメント(21)を有するモジュール型コンベヤチェーン(2)とを備え、前記同一のモジュール型セグメント(21)のそれぞれが、位置合わせ特徴(6)を備え、これによって、前記放射線画像内の位置(P)を、前記コンベヤチェーン(2)の移送方向における長手方向の位置合わせ座標(y)を用いて、前記下にあるモジュール型セグメント(21)に参照することができる、放射線検査システム。
- 請求項11に記載の放射線検査システムにおいて、前記位置合わせ特徴は、前記モジュール型セグメント(21)に形成された斜面状の側方の境界部分(6)を備える、放射線検査システム。
- 請求項11に記載の放射線検査システムにおいて、前記位置合わせ特徴は、前記モジュール型セグメント(21)に形成された歯付き定規区間を備える、放射線検査システム。
- 請求項11に記載の放射線検査システムにおいて、前記位置合わせ特徴は、前記コンベヤチェーン(2)のスプロケット駆動部に接続されたコード化された円形のタイミングパターンを備える、放射線検査システム。
- 請求項11から14のいずれかに記載の放射線検査システムにおいて、前記放射線は、X線を含み、X線より長い波長を有する光に対してスペクトル感度が最大である前記フォトダイオードが、前記X線を前記フォトダイオードのスペクトル感度に合う波長の光に変換するように設計された蛍光剤の被覆を備える、放射線検査システム。
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