JP6747948B2 - 放射線検出装置、放射線画像取得装置、及び放射線画像の取得方法。 - Google Patents

Description

本発明は、デュアルエナジータイプの放射線検出装置、当該放射線検出装置を備えた放射線画像取得装置、及び、放射線画像の取得方法に関し、特に放射線検出装置を構成する各ラインセンサの画素の画素数及び画素ピッチが同じであるデュアルエナジータイプの放射線検出装置、当該放射線検出装置を備えた放射線画像取得装置、及び、放射線画像の取得方法に関する。

ベルトコンベア等で搬送される被検査物のインラインでの非破壊検査において、異物の検出、成分分布の計測、重量の計測等を行う放射線検出装置が知られている。放射線検出装置は、シンチレータとラインセンサとを有する放射線検出器を備え、被検査物を透過した放射線を検出して放射線像を生成する。

このような放射線検出装置が例えば特許文献１及び２に開示されている。特許文献１及び２に記載の放射線検出装置は、デュアルエナジータイプの放射線検出装置であり、低エネルギ範囲を検出するための画素面積を小さくし、それにより、放射線画像のコントラスト差を大きくするようにしており、低エネルギ範囲を検出するラインセンサと高エネルギ範囲を検出するラインセンサとが異なる画素数及び異なる画素ピッチとなる構成を採用している。一方、特許文献３には、ＣＴスキャナ等に好適な放射線検出器が開示されており、特許文献３に記載の放射線検出装置は、同画素数及び同画素ピッチのデュアルエナジータイプの装置となっている。

特開２０１１−０６４６４２号公報 特開２０１１−０６４６４３号公報 特開昭６０−２００１８９号公報

デュアルエナジータイプの放射線検出装置では、特にインラインでの非破壊検査等において対象物の放射線画像を取得して異物の有無を確認する場合、リアルタイム処理が望まれている。このため、放射線検出装置を構成する各ラインセンサが有する画素数が多いと、リアルタイム処理が間に合わないといった問題が生じてしまう。その一方、各ラインセンサの画素で取得した画像データを単純に間引いてしまうと、検査対象物におけるコントラスト差が小さくなってしまい（異物の情報を除去してしまい）、その結果、適正な放射線画像を取得できない虞もある。

そこで、本発明は、適正な放射線画像を取得でき且つリアルタイム処理を可能とする放射線検出装置、放射線画像取得装置、及び、放射線画像の取得方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討を重ねる過程で、デュアルエナジータイプの放射線検出器で検出する各エネルギ範囲の画像データの特性の違いに着眼した。そして、各エネルギ範囲の画像データにおける特性に沿ってそれぞれ異なる間引き処理を各画像データに対して行うことにより、必要な異物等の情報を削除することなく、リアルタイム処理を実行できるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、その一側面として、搬送方向に搬送される対象物を透過した放射線を検出する放射線検出装置に関し、この放射線検出装置は、対象物を透過した放射線のうち低エネルギ範囲の放射線を第１のシンチレーション光に変換する第１のシンチレータと、搬送方向と交差する検出方向に沿って配列される複数の第１の画素を有し、第１の画素により第１のシンチレーション光を検出して第１の画像データを出力する第１のラインセンサと、対象物を透過した放射線のうち低エネルギ範囲よりも高い高エネルギ範囲の放射線を第２のシンチレーション光に変換する第２のシンチレータと、搬送方向と交差する検出方向に沿って配列される複数の第２の画素を有し、第２の画素により第２のシンチレーション光を検出して第２の画像データを出力する第２のラインセンサと、を備え、第１のラインセンサの第１の画素と第２のラインセンサの第２の画素とは互いに同じ画素数であり且つ同じ画素ピッチで配列されており、第１のラインセンサから出力される第１の画像データに対してはミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理が行われ、第２のラインセンサから出力される第２の画像データに対しては平均化処理又は加算処理を含む第２の間引き処理が行われる。

この放射線検出装置では、低エネルギ範囲の放射線を検出する第１のラインセンサから出力される第１の画像データに対してはミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理が行われる一方、高エネルギ範囲の放射線を検出する第２のラインセンサから出力される第２の画像データに対しては平均化処理又は加算処理を含む第２の間引き処理が行われるようになっている。この場合、異物の輝度と背景の輝度との差が相対的に大きい低エネルギ範囲の放射線画像を取得するための第１のラインセンサからの画像に対してはミニマム処理を行って画素数を半分にすると共に、低い輝度のデータを残すことにより間引き処理後の画像データに異物の情報を残すことができる。一方、異物の輝度と背景の輝度との差が相対的に小さい高エネルギ範囲の放射線画像を取得するための第２のラインセンサからの画像に対しては平均化処理又は加算処理を行ってノイズを低減する（Ｓ／Ｎの向上）すると共に間引き処理後の画像データから異物の情報を除去してしまうことがないようにしつつ、画素数を半分にすることができる。以上により、この放射線検出装置によれば、異物の情報は残しつつ取得される放射線画像の低解像度化を行ってリアルタイム処理を実現することが可能となる。なお、ここでいう「ミニマムフィルタ処理」とは、隣接する画素からの信号のうち輝度が低い方の画素データを残し、残りの画素データを除去する間引き処理である。また、「平均化処理」とは、隣接する画素からの各信号の輝度の平均値を算出してデータ量を減らす間引き処理であり、「加算処理」とは、隣接する画素からの各信号の輝度を加算して、データ量を減らす間引き処理であり、実質的には平均化処理と同様の処理である。

上記の放射線検出装置は、第１のラインセンサから出力される第１の画像データに対してミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理を行うと共に、第２のラインセンサから出力される第２の画像データに対して平均化処理又は加算処理を含む第２の間引き処理を行う画像処理部を更に備えていてもよい。

上記の放射線検出装置において、画像処理部は、ミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理と平均化処理又は加算処理を含む第２の間引き処理とを切り替え可能であってもよい。この場合、第１のラインセンサから出力される画像データと第２のラインセンサから出力される画像データとに対して順次、所定の間引き処理を行うことができ、リアルタイム処理をより確実に実行することができる。

上記の放射線検出装置において、第２のシンチレータは、第１のシンチレータを透過した放射線を第２のシンチレーション光に変換するように配置されていてもよい。この場合、第１及び第２のシンチレータが放射線の入射方向に対して順に配置される（例えば縦に重ねて配置される）ので、両シンチレータによる放射線の検出タイミングの遅延制御を行うことなく、対象物における同一の位置の撮像を行うことができる。

上記の放射線検出装置において、第１及び第２のラインセンサは所定領域を挟んで互いに並列に配置されていてもよい。この場合、第１及び第２のラインセンサと検査対象物に放射線を放射する放射線源との距離が同一となることから、放射線源からの放射線の拡大率等を考慮した制御を行うことなく、対象物における同一の位置の撮像を行うことができる。

また、本発明は、別の側面として、上述した何れかの放射線検出装置を備えた放射線画像取得装置に関する。この放射線画像取得装置は、対象物に対して放射線を照射する放射線源と、対象物を搬送方向に移動させる搬送部と、上述した何れかの放射線検出装置と、ミニマム処理がされた第１の変換画像データと平均化処理又は加算処理が施された第２の変換画像データとに基づいて放射線画像を作成する画像作成装置と、を備えている。この場合も、上記同様、異物の情報は残しつつ取得される適正な放射線画像を低解像度化して、リアルタイム処理を実現することが可能となる。

また、本発明は、更に別の側面として、第１のシンチレータと、第２のシンチレータと、検出方向に沿って配列された複数の第１の画素を有する第１のラインセンサと、検出方向に沿って配列された複数の第２の画素を有する第２のラインセンサと、画像処理部とを有し、第１の画素と第２の画素とが互いに同じ画素数であり且つ同じ画素ピッチで配列されている放射線検出装置を用いて、搬送方向に搬送される対象物を透過した放射線を検出する放射線画像の取得方法に関する。この放射線画像の取得方法は、第１のシンチレータにより、対象物を透過した放射線のうち低エネルギ範囲の放射線を第１のシンチレーション光に変換する第１の変換ステップと、第１のラインセンサの第１の画素により第１のシンチレーション光を検出して第１の画像データを出力する第１の検出ステップと、第２のシンチレータにより、対象物を透過した放射線のうち低エネルギ範囲よりも高い高エネルギ範囲の放射線を第２のシンチレーション光に変換する第２の変換ステップと、第２のラインセンサの第２の画素により第２のシンチレーション光を検出して第２の画像データを出力する第２の検出ステップと、画像処理部により第１の画像データに対してミニマムフィルタ処理である第１の間引き処理を行い、第１の変換画像を出力する第１の画像処理ステップと、画像処理部により第２の画像に対して平均化処理又は加算処理である第２の間引き処理を行い、第２の変換画像を出力する第２の画像処理ステップと、を備えている。

この放射線画像の取得方法は、第１の画像データに対してミニマムフィルタ処理である第１の間引き処理を行い、第１の変換画像を出力する第１の画像処理ステップと、第２の画像に対して平均化処理又は加算処理である第２の間引き処理を行い、第２の変換画像を出力する第２の画像処理ステップと、を備えている。この場合、上記同様に、異物の輝度と背景の輝度との差が相対的に大きい低エネルギ範囲の放射線画像を取得するための第１のラインセンサからの第１の画像に対してはミニマム処理を行って画素数を半分にすると共に、低い輝度のデータを残すことにより間引き処理後の画像データに異物の情報を残すことができる。一方、異物の輝度と背景の輝度との差が相対的に小さい高エネルギ範囲の放射線画像を取得するための第２のラインセンサからの第２の画像に対しては平均化処理又は加算処理を行ってノイズを低減する（Ｓ／Ｎの向上）すると共に間引き処理後の画像データから異物の情報を除去してしまうことがないようにしつつ、画素数を半分にすることができる。以上により、この放射線画像の取得方法によれば、異物の情報は残しつつ取得される放射線画像の低解像度化を行ってリアルタイム処理を実現することが可能となる。

上記の放射線画像の取得方法では、第２の変換ステップにおいて、第１のシンチレータを透過した放射線を第２のシンチレータによって第２のシンチレーション光に変換するようにしてもよい。この場合、第１及び第２のシンチレータが放射線の入射方向に対して順に配置される（例えば縦に重ねて配置される）ので、両シンチレータによる放射線の検出タイミングの遅延制御を行うことなく、対象物における同一の位置の撮像を行うことができる。

上記の放射線画像の取得方法では、第１及び第２の検出ステップは、所定領域を挟んで並列に配置されている第１及び第２のラインセンサによって行われてもよい。この場合、第１及び第２のラインセンサと検査対象物に放射線を放射する放射線源との距離が同一となることから、放射線源からの放射線の拡大率等を考慮した制御を行うことなく、対象物における同一の位置の撮像を行うことができる。

上記の放射線画像の取得方法は、対象物に対して放射線を照射する照射ステップと、対象物を搬送方向に沿って移動させる搬送ステップと、第１の変換画像及び第２の変換画像に基づいて放射線画像を生成する生成ステップと、を更に備えていてもよい。この場合も、上記同様、異物の情報は残しつつ取得される適正な放射線画像を低解像度化して、リアルタイム処理を実現することが可能となる。

本発明によれば、適正な放射線画像を取得でき且つリアルタイム処理を可能とすることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線異物検査装置の斜視図である。 図２は、図１に示すＸ線異物検査装置の概略構成図である。 図３は、図２に示すＸ線異物検査装置に用いるＸ線検出装置の概略構成図である。 図４は、図３に示すＸ線検出装置での画素を示す図であり、（ａ）が低エネルギ範囲のＸ線を検出するための画素の例であり、（ｂ）が高エネルギ範囲のＸ線を検出するための画素の例である。 図５は、図３に示すＸ線検出装置で行われるデータの間引き処理を説明するための図であり、（ａ）はミニマムフィルタ処理の概要を示し、（ｂ）は平均化処理の概要を示す。 図６は、本実施形態に係るＸ線検出装置の変形例の概略を示す概略構成図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線異物検査装置の斜視図であり、図２は、図１に示すＸ線異物検査装置の概略構成図である。図１及び図２に示されるように、Ｘ線異物検査装置１（放射線画像取得装置）は、Ｘ線源からのＸ線（放射線）を照射方向Ｚへ向けて検査対象物Ｓに照射し、照射されたＸ線のうち検査対象物Ｓを透過した透過Ｘ線をＸ線検出装置３０により複数のエネルギ範囲で検出する装置である。Ｘ線異物検査装置１は、透過Ｘ線画像を用いて検査対象物Ｓに含まれる異物検査や手荷物検査等を行う。このようなＸ線異物検査装置１は、ベルトコンベア１０、Ｘ線照射器２０（放射線源）、デュアルエナジータイプのＸ線検出装置３０、及びコンピュータ４０を備えている。

ベルトコンベア１０（搬送部）は、図１に示すように、検査対象物Ｓが載置されるベルト部１２を備えており、ベルト部１２を搬送方向Ｙに移動させることで、検査対象物Ｓを所定の搬送速度で搬送方向Ｙに搬送する。検査対象物Ｓの搬送速度は、例えば１０ｍ／分〜９０ｍ／分の間の何れかである。ベルトコンベア１０で搬送される検査対象物Ｓとしては、例えば、食肉等の食品やタイヤなどのゴム製品、セキュリティ・安全のための手荷物検査や貨物検査、その他に樹脂製品や金属製品、鉱物など資源材料、分別や資源回収（リサイクル）のための廃棄物、電子部品等など広くあげることができる。

Ｘ線照射器２０は、Ｘ線源としてＸ線を照射方向Ｚへ向けて検査対象物Ｓに照射する装置である。Ｘ線照射器２０は、点光源であり、例えば管電圧が３０〜８０ｋＶ、管電流が０．４〜３．３ｍＡの間で設定することができ、そのＸ線出力を１２〜１００ｗとすることができるものである。Ｘ線照射器２０は、照射方向Ｚ及び搬送方向Ｙに直交（交差）する検出方向Ｘに所定の角度範囲でＸ線を拡散させて照射する。Ｘ線照射器２０は、Ｘ線の照射方向Ｚがベルト部１２に向けられると共に拡散するＸ線が検査対象物Ｓの幅方向（検出方向Ｘ）全体に及ぶように、ベルト部１２から所定の距離を離れてベルト部１２の上方に配置される。また、Ｘ線照射器２０は、検査対象物Ｓの長さ方向（搬送方向Ｙ）においては、長さ方向における所定の分割範囲が照射範囲とされ、検査対象物Ｓがベルトコンベア１０で搬送方向Ｙへ搬送されることにより、検査対象物Ｓの長さ方向全体に対してＸ線が照射されるようになっている。

Ｘ線検出装置３０は、Ｘ線照射器２０から照射されたＸ線のうち検査対象物Ｓを透過したＸ線を低エネルギ範囲と高エネルギ範囲の２つの領域で検出するデュアルエナジ−タイプのＸ線検出装置である。Ｘ線検出装置３０のより詳細な構成や機能については後述するが、Ｘ線検出装置３０は、透過Ｘ線を高低の各エネルギ範囲でそれぞれ検出して、各エネルギ範囲の画像データを生成する。なお、Ｘ線検出装置３０は、生成する画像データを増幅したり、所定の補正処理を行ったりしてもよい。Ｘ線検出装置３０は、これらの画像データをコンピュータ４０に出力する。

コンピュータ４０は、ベルトコンベア１０の搬送や搬送速度、Ｘ線照射器２０によるＸ線の照射や管電圧及び管電流、Ｘ線検出装置３０によるＸ線の検出動作等を制御する。コンピュータ４０は、このような制御を主に担う制御部４１と、Ｘ線検出装置３０から入力される画像データを処理してサブトラクション像を生成する画像処理部４２と、Ｘ線検出のための条件や画像処理の条件等を入力するための入力装置４３と、取得されたＸ線画像（放射線画像）を表示するための表示装置４４とを有する。このようなコンピュータ６０は、各機能を実現するための演算処理回路や情報を記憶するメモリを有しており、例えばパーソナル・コンピュータ、又は、スマートフォンやタブレット端末などのスマートデバイスから構成される。入力装置４３としては、例えばタッチパネル、マウス又はキーボードが例示され、表示装置４４としては、タッチパネル、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどのディスプレイが例示される。

次に、図３を参照して、本実施形態に係るＸ線検出装置３０についてより詳細に説明する。図３は、図２に示すＸ線異物検査装置に用いられるＸ線検出装置の概略構成図である。Ｘ線検出装置３０は、図３に示すように、低エネルギ用シンチレータ３１（第１のシンチレータ）と、低エネルギ用ラインセンサ３２（第１のラインセンサ）と、高エネルギ用シンチレータ３３（第２のシンチレータ）と、高エネルギ用ラインセンサ３４（第２のラインセンサ）と、ミニマムフィルタ処理回路３５と、平均化処理回路３６と、制御回路３７とを備えている。Ｘ線検出装置３０は、高エネルギ用ラインセンサ３４の上に低エネルギ用ラインセンサ３２が配置された、いわゆる縦型デュアルエナジータイプの放射線ラインセンサカメラである。なお、制御回路３７は、低エネルギ用ラインセンサ３２や高エネルギ用ラインセンサ３４等の動作を制御する。

低エネルギ用シンチレータ３１は、対象物Ｓの像を検出するため検出方向Ｘ（図示の紙面に直交する方向）に沿って延在し、対象物Ｓを透過したＸ線のうち低エネルギ範囲のＸ線をシンチレーション光（第１のシンチレーション光）に変換する部材であって、低エネルギ用ラインセンサ３２の受光面上に接着されている。低エネルギ用ラインセンサ３２は、図４に示すように、検出方向Ｘに沿って配列された複数の画素Ｌ（複数の第１の画素）を受光面３２ａ上に有し、これらの画素Ｌにより低エネルギ用シンチレータ３１で変換されたシンチレーション光を検出して低エネルギ画像データ（第１の画像データ）を取得する。なお、画素Ｌの画素数としては、例えば１０２４画素である（図では一部省略）。このようにして、低エネルギ用ラインセンサ３２は、低エネルギ範囲のＸ線を検出する。

高エネルギ用シンチレータ３３は、対象物Ｓの像を検出するため検出方向Ｘに沿って延在し、対象物Ｓを透過したＸ線のうち高エネルギ範囲のＸ線をシンチレーション光（第２のシンチレーション光）に変換する部材であって、高エネルギ用ラインセンサ３４の受光面上に接着されている。高エネルギ用ラインセンサ３４は、図４に示すように、検出方向Ｘに沿って配列された複数の画素Ｈ（複数の第２の画素）を受光面３４ａ上に有し、これらの画素Ｈにより高エネルギ用シンチレータ３３で変換されたシンチレーション光を検出して高エネルギ画像データ（第２の画像データ）を取得する。画素Ｈの画素数としては、画素数Ｌと同様に、例えば１０２４画素である（図では一部省略）。このようにして、高エネルギ用ラインセンサ３４は、高エネルギ範囲のＸ線を検出する。なお、高エネルギ用ラインセンサ３４で検出される高エネルギ範囲は、低エネルギ用ラインセンサ３２で検出される低エネルギ範囲よりも高くなっているが、高エネルギ用ラインセンサ３４で検出される高エネルギ範囲と低エネルギ用ラインセンサ３２で検出される低エネルギ範囲とは、明確に区別されるものではなく、エネルギ範囲がある程度、重なるようになっていてもよい。

また、Ｘ線検出装置３０では、低エネルギ用ラインセンサ３２の画素Ｌと高エネルギ用ラインセンサ３４の画素Ｈとは互いに同じ画素数であり、且つ、同じ画素ピッチＰで各受光面３２ａ，３４ａ上に配列されている。このように、各画素Ｌ，Ｈが同じ画素数であり且つ同じ画素ピッチで配列されることにより、各ラインセンサ３２，３４から出力される画像データの対応関係をマッチングしやすくなり、サブトラクション処理等を行う際の制御が容易になり、リアルタイム処理をより一層行いやすくなっている。

なお、低エネルギ用シンチレータ３１と高エネルギ用シンチレータ３３とは同一の材料から構成されていてもよいが、異なる材料から構成されていてもよい。また、低エネルギ用シンチレータ３１と高エネルギ用シンチレータ３３との厚みは同じでも、異なっていてもよい。

ミニマムフィルタ処理回路３５は、低エネルギ用ラインセンサ３２から出力される画像データを受け付けると、その画像データに対してミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理を行う回路である。ミニマムフィルタ処理回路３５は、例えば、図５（ａ）に示すように、画素１〜６に対応する３組の画像データ１００，１１０、９０，８０、７０，１００があった場合、各組における隣接する画素からの信号のうち輝度の低い方の画像データを残し、他方の画像データを除去する間引き処理を行い、画素１−２の画像データとして輝度１００を、画素３−４の画像データとして輝度８０を、画素５−６の画像データとして輝度７０を残す。このように、ミニマムフィルタ処理回路では、隣接する画素からの信号のうち輝度が低い方の画素データを残し、残りの画素データを除去する間引き処理を行う。ミニマムフィルタ処理回路３５は、間引き処理がされた変換画像データ（第１の変換画像データ）を検出信号としてコンピュータ４０に出力する。

平均化処理回路３６は、高エネルギ用ラインセンサ３４から出力される画像データを受け付けるとその画像データに対して平均化処理を含む第２の間引き処理を行う回路である。平均化処理回路３６は、例えば、図５（ｂ）に示すように、画素１〜６に対応する３組の画像データ１００，１１０、９０，８０、７０，１００があった場合、各組における隣接する画素からの各信号の輝度の平均値を算出してデータ量を減らす間引き処理を行い、画素１−２の画像データとして輝度１０５を、画素３−４の画像データとして輝度８５を、画素５−６の画像データとして輝度８５とする。このように、平均化処理回路３６では、隣接する画素からの各信号の輝度の平均値を算出してデータ量を減らす間引き処理を行う。平均化処理回路３６は、間引き処理がされた変換画像データ（第２の変換画像データ）を検出信号としてコンピュータ４０に出力する。このようなミニマムフィルタ処理回路３５と平均化処理回路３６とは、画像を処理する画像処理部を構成する。

コンピュータ４０の画像処理部４２では、ミニマムフィルタ処理回路３５で間引き処理された低エネルギ用の変換画像データと、平均化処理回路３６で間引き処理された高エネルギ用の変換画像データとの差分データを求める演算処理（サブトラクション処理）を行い、合成画像であるサブトラクション像を生成する。そして、コンピュータ４０は、演算処理により生成したサブトラクション像をディスプレイ等の表示装置４４に出力表示する。この出力表示により、検査対象物Ｓに含まれる異物等を目視で確認することができる。サブトラクション像を出力表示せずに、データ出力のみを行って画像データ上での検出処理により画像データから直接、検査対象物Ｓに含まれる異物等を検出するようにしてもよい。このようにして、リアルタイム処理が実現される。

次に、このＸ線異物検査装置１を用いて、搬送方向Ｙに搬送される検査対象物Ｓを透過したＸ線を検出するＸ線画像の取得方法について説明する。

この取得方法では、まず、ベルトコンベア１０によって搬送される検査対象物Ｓに対して、Ｘ線照射器２０によりＸ線を照射する。そして、この対象物Ｓに照射されて透過したＸ線のうち低エネルギ範囲のＸ線を低エネルギ用シンチレータ３１でシンチレーション光に変換すると共に、対象物Ｓに照射されて透過したＸ線のうち高エネルギ範囲のＸ線を高エネルギ用シンチレータ３３でシンチレーション光に変換する。

続いて、低エネルギ用シンチレータ３１からのシンチレーション光を低エネルギ用ラインセンサ３２の複数の画素Ｌにより検出して低エネルギ用の画像データをミニマムフィルタ処理回路３５に出力する。また、高エネルギ用シンチレータ３３からのシンチレーション光を高エネルギ用ラインセンサ３４の複数の画素Ｈにより検出して低エネルギ用の画像データを平均化処理回路３６に出力する。ミニマムフィルタ処理回路３５では、入力された低エネルギ用の画像データに対してミニマムフィルタ処理である第１の間引き処理（図５（ａ）参照）を行い、第１の変換画像をコンピュータ４０に出力し、平均化処理回路３６では、入力された高エネルギ用の画像データに対して平均化処理である第２の間引き処理（図５（ｂ）参照）を行い、第２の変換画像をコンピュータ４０に出力する。そして、コンピュータ４０では、これらの変換画像を用いて、サブトラクション法に基づいて、サブトラクション像（放射線画像）を生成する。

以上、本実施形態に係るＸ線検出装置３０を備えたＸ線異物検査装置１では、低エネルギ範囲のＸ線を検出する低エネルギ用ラインセンサ３２から出力される画像データに対してはミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理が行われる一方、高エネルギ範囲のＸ線を検出する高エネルギ用ラインセンサ３４から出力される画像データに対しては平均化処理を含む第２の間引き処理が行われるようになっている。このため、異物の輝度と背景の輝度との差が相対的に大きい低エネルギ範囲のＸ線画像を取得するための低エネルギ用ラインセンサ３２からの画像に対してはミニマムフィルタ処理を行って画素数を半分にすると共に、低い輝度のデータを残すことにより間引き処理後の画像データに異物の情報を残すことができる。一方、異物の輝度と背景の輝度との差が相対的に小さい高エネルギ範囲のＸ線画像を取得するための高エネルギ用ラインセンサ３４からの画像に対しては平均化処理を行ってノイズを低減する（Ｓ／Ｎの向上）すると共に間引き処理後の画像データから異物の情報を除去してしまうことがないようにしつつ、画素数を半分にすることができる。以上により、このＸ線異物検査装置１によれば、異物の情報は残しつつ取得されるＸ線画像の低解像度化を行ってリアルタイム処理を実現することが可能となる。

また、本実施形態に係るＸ線検出装置３０では、高エネルギ用シンチレータ３３は、低エネルギ用シンチレータ３１を透過したＸ線を低エネルギ用シンチレーション光に変換するように配置されている。このため、各シンチレータ３１，３３がＸ線の入射方向に対して順に配置される（例えば縦に重ねて配置される）ので、両シンチレータ３１，３３によるＸ線の検出タイミングの遅延制御を行うことなく、対象物Ｓにおける同一の位置の撮像を行うことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、いわゆる縦型のデュアルエナジータイプのＸ線検出装置を用いた例について説明したが、これに限定されるわけではない。例えば，図６に示すように、低エネルギ用シンチレータ３１及び低エネルギ用ラインセンサ３２と、高エネルギ用シンチレータ３３及び高エネルギ用ラインセンサ３４とが所定領域を挟んで互いに並列となるように配置される、いわゆる横型のデュアルエナジータイプのＸ線検出装置３０ａに本発明を適用してもよい。このＸ線検出装置３０ａの低エネルギ画像データ及び高エネルギ画像データの間引き処理（ミニマムフィルタ処理及び平均化処理）は上記と同様であるが、このＸ線検出装置３０ａでは、並列に配置された各ラインセンサ３２，３４と検査対象物ＳにＸ線を放射するＸ線照射器２０との距離が同一となることから、Ｘ線照射器２０からのＸ線の拡大率等を考慮した制御を行うことなく、対象物Ｓにおける同一の位置の撮像を行うことができる。なお、この横型のデュアルエナジータイプのＸ線検出装置３０ａでは、低エネルギ用ラインセンサ３２と高エネルギ用ラインセンサ３４とが同一基板上に形成されていてもよい。この場合、不感帯領域（所定の領域）を挟んで低エネルギ用ラインセンサの画素Ｌの列と高エネルギ用ラインセンサの画素Ｈの列とをより容易に並列に形成することができる。

また、上記の実施形態では、低エネルギ画像データ及び高エネルギ画像データの間引き処理を行うミニマムフィルタ処理回路３５と平均化処理回路３６とをＸ線検出装置３０内に設けた例について説明したが、ミニマムフィルタ処理回路３５によるミニマムフィルタ処理及び平均化処理回路３６による平均化処理を、コンピュータ４０の画像処理部４２で行ってもよい。この場合、ラインセンサ３２からの低エネルギ検出信号とラインセンサ３４からの高エネルギ検出信号とがコンピュータ４０に入力され、コンピュータ４０によりミニマムフィルタ処理及び平均化処理といった間引き処理が行われる。なお、この場合において、これらの画像処理を行う画像処理部４２の一部は、放射線検出装置の一部を構成するものとすることができる。

また、上記の実施形態では、高エネルギ用ラインセンサ３４からの検出信号を平均化処理回路３６により平均化処理をして間引き処理を行ったが、これに代えて、高エネルギ用ラインセンサ３４からの検出信号に対して加算処理を行ってもよい。この場合も、間引き処理後の画像データから異物の情報を除去してしまうことがなく、またノイズを低減する（Ｓ／Ｎの向上）ことができる。なお、ここでいう「加算処理」とは、隣接する画素からの各信号の輝度を加算して、データ量を減らす間引き処理であり、実質的には上述した平均化処理と同様の処理である。

また、上記の実施形態では、低エネルギ用ラインセンサ３２からの検出信号に対して間引き処理を行うミニマムフィルタ処理回路３５と、高エネルギ用ラインセンサ３４からの検出信号に対して平均化処理を行う平均化処理回路３６とが並列に構成される例を示したが、低エネルギ用ラインセンサ３２からの検出信号と高エネルギ用ラインセンサ３４からの検出信号とが連続して入力される１つの画像処理部を設け、この画像処理部では、画像データをカウントして、所定画素分（例えば最初の１０２４画素分）の検出信号に対して間引き処理（例えばミニマムフィルタ処理）をまずは行い、その処理が終了したら、間引き処理の種類を切り替えて、次の所定画素分（例えば次の１０２４画素分）の検出信号に対して間引き処理（例えば平均化処理又は加算処理）を行うようにしてもよい。なお、このような切替え処理は、コンピュータ４０の画像処理部４２で行ってもよい。

１…Ｘ線異物検査装置（放射線画像取得装置）、１０…ベルトコンベア（搬送部）、２０…Ｘ線照射器（放射線源）、３０，３０ａ…Ｘ線検出装置（放射線検出装置）、３１…低エネルギ用シンチレータ（第１のシンチレータ）、３２…低エネルギ用ラインセンサ（第１のラインセンサ）、３３…高エネルギ用シンチレータ（第２のシンチレータ）、３４…高エネルギ用ラインセンサ（第２のラインセンサ）、３５…ミニマムフィルタ処理回路（画像処理部）、３６…平均化処理回路（画像処理部）、４０…コンピュータ、４２…画像処理部、Ｌ，Ｈ…画素、Ｐ…画素ピッチ、Ｓ…検査対象物。

Claims (10)

1. 搬送方向に搬送される対象物を透過した放射線を検出する放射線検出装置であって、
   前記対象物を透過した放射線のうち低エネルギ範囲の放射線を第１のシンチレーション光に変換する第１のシンチレータと、
   前記搬送方向と交差する検出方向に沿って配列される複数の第１の画素を有し、前記第１の画素により前記第１のシンチレーション光を検出して第１の画像データを出力する第１のラインセンサと、
   前記対象物を透過した放射線のうち前記低エネルギ範囲よりも高い高エネルギ範囲の放射線を第２のシンチレーション光に変換する第２のシンチレータと、
   前記搬送方向と交差する検出方向に沿って配列される複数の第２の画素を有し、前記第２の画素により前記第２のシンチレーション光を検出して第２の画像データを出力する第２のラインセンサと、を備え、
   前記第１のラインセンサの前記第１の画素と前記第２のラインセンサの前記第２の画素とは互いに同じ画素数であり且つ同じ画素ピッチで配列されており、
   前記第１のラインセンサから出力される前記第１の画像データに対してはミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理が行われ、前記第２のラインセンサから出力される前記第２の画像データに対しては平均化処理又は加算処理を含む第２の間引き処理が行われる、放射線検出装置。
2. 前記第１のラインセンサから出力される前記第１の画像データに対してミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理を行うと共に、前記第２のラインセンサから出力される前記第２の画像データに対して平均化処理又は加算処理を含む第２の間引き処理を行う画像処理部を更に備える、請求項１に記載の放射線検出装置。
3. 前記画像処理部は、前記ミニマムフィルタ処理を含む第１の間引き処理と前記平均化処理又は加算処理を含む第２の間引き処理とを切替え可能である、請求項２に記載の放射線検出装置。
4. 前記第２のシンチレータは、前記第１のシンチレータを透過した放射線を前記第２のシンチレーション光に変換するように配置される、請求項１〜３の何れか一項に記載の放射線検出装置。
5. 前記第１及び第２のラインセンサは所定領域を挟んで互いに並列に配置される、請求項１〜３の何れか一項に記載の放射線検出装置。
6. 前記対象物に対して放射線を照射する放射線源と、
   前記対象物を前記搬送方向に移動させる搬送部と、
   請求項１〜５の何れか一項に記載の放射線検出装置と、
   前記ミニマムフィルタ処理が施された第１の変換画像データと、前記平均化処理又は加算処理が施された第２の変換画像データとに基づいて放射線画像を作成する画像作成装置と、
   を備える放射線画像取得装置。
7. 第１のシンチレータと、第２のシンチレータと、検出方向に沿って配列された複数の第１の画素を有する第１のラインセンサと、検出方向に沿って配列された複数の第２の画素を有する第２のラインセンサと、画像処理部とを有し、前記第１の画素と前記第２の画素とが互いに同じ画素数であり且つ同じ画素ピッチで配列されている放射線検出装置を用いて、搬送方向に搬送される対象物を透過した放射線を検出する放射線画像の取得方法であって、
   前記第１のシンチレータにより、前記対象物を透過した放射線のうち低エネルギ範囲の放射線を第１のシンチレーション光に変換する第１の変換ステップと、
   前記第１のラインセンサの前記第１の画素により前記第１のシンチレーション光を検出して第１の画像データを出力する第１の検出ステップと、
   前記第２のシンチレータにより、前記対象物を透過した放射線のうち前記低エネルギ範囲よりも高い高エネルギ範囲の放射線を第２のシンチレーション光に変換する第２の変換ステップと、
   前記第２のラインセンサの前記第２の画素により前記第２のシンチレーション光を検出して第２の画像データを出力する第２の検出ステップと、
   前記画像処理部により前記第１の画像データに対してミニマムフィルタ処理である第１の間引き処理を行い、第１の変換画像を出力する第１の画像処理ステップと、
   前記画像処理部により前記第２の画像データに対して平均化処理又は加算処理である第２の間引き処理を行い、第２の変換画像を出力する第２の画像処理ステップと、
   を備える、放射線画像の取得方法。
8. 前記第２の変換ステップにおいて、前記第１のシンチレータを透過した放射線を前記第２のシンチレータによって前記第２のシンチレーション光に変換する、請求項７に記載の放射線画像の取得方法。
9. 前記第１及び第２の検出ステップは、所定領域を挟んで互いに並列に配置されている前記第１及び第２のラインセンサによって行われる、請求項７に記載の放射線画像の取得方法。
10. 前記対象物に対して放射線を照射する照射ステップと、
    前記対象物を搬送方向に沿って移動させる搬送ステップと、
    前記第１の変換画像及び前記第２の変換画像に基づいて放射線画像を生成する生成ステップと、
    を更に備える請求項７〜９の何れか一項に記載の放射線画像の取得方法。

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