JP7304077B2

JP7304077B2 - 検査結果表示装置及び検査結果表示方法

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Publication number: JP7304077B2
Application number: JP2020193825A
Authority: JP
Inventors: 聖正岡
Original assignee: Asahi Roentgen Industries Co Ltd
Current assignee: Asahi Roentgen Industries Co Ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2023-07-06
Anticipated expiration: 2040-11-20
Also published as: JP2022082331A

Description

本発明は、被検査物に含まれ得る異物を検出する検査の結果を表示する技術に関する。

従来、被検査物に含まれ得る異物を検出する検査装置が種々開発されている。例えば、特許文献１で開示されている検査装置は、被検査物のＸ線透過画像から強調線を検出し、その強調線に基づき異物を検出する。

特開２０１６－１５６６４７号公報（段落００４２）

特許文献１では、検査結果は液晶ディスプレイなどのディスプレイに表示される。しかしながら、作業者はディスプレイを見ながら被検査物から異物を除去しなければならないので、不慣れな作業員であれば異物の除去に非常に時間がかかるおそれがある。

本発明は、上記の状況に鑑み、被検査物に含まれ得る異物が検出された場合に作業者が被検査物から異物を容易に除去することに資する検査結果表示装置及び検査結果表示方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明に係る検査結果表示装置は、被検査物に含まれ得る異物の位置を示す検査結果画像及び前記被検査物の輪郭の少なくとも一部を示す輪郭画像を含む２次元画像を検査装置から取得する取得部と、前記被検査物を投射面として前記２次元画像を実際に又は仮想的に投射する投射部と、を備える構成（第１の構成）とする。

上記第１の構成の検査結果表示装置において、前記輪郭画像は前記輪郭の全部を示す構成（第２の構成）であってもよい。

上記目的を達成するために本発明に係る検査結果表示方法は、被検査物に含まれ得る異物の位置を示す検査結果画像及び前記被検査物の輪郭の少なくとも一部を示す輪郭画像を含む２次元画像を検査装置から取得する取得ステップと、前記被検査物を投射面として前記２次元画像を実際に又は仮想的に投射する投射ステップと、を備える構成（第３の構成）とする。

本発明によると、被検査物に含まれ得る異物が検出された場合に作業者が被検査物から異物を容易に除去することに資する検査結果表示装置及び検査結果表示方法を提供することができる。

実施形態に係る検査装置の概略構成を示す図実施形態に係る検査装置の概略動作を示すフローチャート座標と投影画像のピクセルとの関係を説明するための図Ｘ軸方向における平面への投影を示す図Ｙ軸方向における平面への投影を示す図第ｋ平面への投影画像の領域と第（ｋ－１）平面への投影画像の領域との位置関係を示す図各投影画像について異物の位置を特定する処理の一例を示すフローチャート検査装置の第１変形例を示す図検査装置の第２変形例を示す図検査装置の第３変形例を示す図検査装置の第３変形例を示す図検査装置の第４変形例を示す図検査装置の第４変形例を示す図プロジェクタの配置例を示す図プロジェクタの他の配置例を示す図プロジェクタの構成例を示す図被検査物を示す図二次元画像を示す図被検査物及び二次元画像を示す図

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本明細書においては、言葉の定義として、Ｘ線検出部の位置を除く所定の位置に設定される平面で生成される画像において、そのＸ軸方向、Ｙ軸方向の内少なくともいずれか一方に関して二値化撮影画像又は２次元Ｘ線撮影画像を平行移動しているだけで長さが変化しない場合においても、便宜上、平面で生成される画像は、二値化撮影画像又は２次元Ｘ線撮影画像を平面に「投影」する処理によって得られるものとし、その平面で生成される画像を「投影画像」とよぶことにする。

＜１．検査装置の概略構成＞
図１は、実施形態に係る検査装置の概略構成を示す図である。図１に示す検査装置１００は、第１Ｘ線照射部１Ａと、第２Ｘ線照射部１Ｂと、第１Ｘ線検出部２Ａと、第２Ｘ線検出部２Ｂと、ベルトコンベア３と、ＣＰＵ４と、ＲＯＭ５と、ＲＡＭ６と、ＶＲＡＭ７と、送信部８と、ＨＤＤ９と、入力部１０と、を備える。なお、本実施形態では、画像を処理する画像処理装置がＣＰＵ４、ＲＯＭ５、ＲＡＭ６、及びＨＤＤ９によって構成されている。

第１Ｘ線照射部１Ａ及び第２Ｘ線照射部１Ｂはそれぞれ、被検査物Ｔ１にＸ線を照射する。第１Ｘ線照射部１Ａから照射されるＸ線及び第２Ｘ線照射部１Ｂから照射されるＸ線はそれぞれ、Ｙ軸に沿って延びるファンビーム形状、より詳細にはナローファンビーム形状である。なお、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第２Ｘ線照射部１Ｂを共通化して単一のＸ線照射部にしてもよい。当該単一のＸ線照射部から照射されるＸ線は、ワイドファンビーム形状又はコーンビーム形状にすればよい。

第１Ｘ線照射部１Ａから第１Ｘ線検出部２Ａに照射されるＸ線の照射方向と、第２Ｘ線照射部１Ｂから第２Ｘ線検出部２Ｂに照射されるＸ線の照射方向とは互いに異なる。本実施形態では、第１Ｘ線照射部１Ａから第１Ｘ線検出部２Ａに照射されるＸ線の照射方向はＸ軸とＹ軸に直交する方向であり、第２Ｘ線照射部１Ｂから第２Ｘ線検出部２Ｂに照射されるＸ線の照射方向はＸ軸とＹ軸に直交する方向から傾いた方向である。

第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂはそれぞれ、入射するＸ線に応じたデジタル量の電気信号を一定のフレームレート（ラインレート）で出力する。第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂはそれぞれ、Ｙ軸に沿って延びるラインセンサである。当該ラインセンサは、単一ラインのラインセンサであってもよく、複数ラインのラインセンサであってもよい。第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂはそれぞれ、所定のフレームレートで入射Ｘ線を、当該Ｘ線の量に応じたデジタル電気量の画像データとして収集することができる。以下、この収集データを「フレームデータ」とする。なお、第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂを共通化して単一のＸ線検出部にしてもよい。ただし、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第２Ｘ線照射部１Ｂを共通化する場合には、第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂを共通化しない。

ベルトコンベア３は、第１Ｘ線照射部１Ａと第１Ｘ線検出部２Ａの対及び第２Ｘ線照射部１Ｂと第２Ｘ線検出部２Ｂの対に対して、ベルト上に載置された被検査物Ｔ１をＸ軸の負側に向かって移動させる。つまり、ベルトコンベア３の構成部品であるベルトの長手方向はＸ軸に沿っており、ベルトコンベア３の構成部品であるベルトの幅方向はＹ軸に沿っている。なお、本実施形態では、第１Ｘ線照射部１Ａと第１Ｘ線検出部２Ａの対及び第２Ｘ線照射部１Ｂと第２Ｘ線検出部２Ｂの対に対して、被検査物Ｔ１をＸ軸の負側に向かって移動させる第１移動機構（ベルトコンベア３）を用いたが、第１移動機構の代わりに第１Ｘ線照射部１Ａと第１Ｘ線検出部２Ａの対及び第２Ｘ線照射部１Ｂと第２Ｘ線検出部２Ｂの対を、被検査物Ｔ１に対してＸ軸の正側に向かって移動させる第２移動機構を用いてもよい。

ＣＰＵ４は、ＲＯＭ５やＨＤＤ９に格納されているプログラム及びデータに従って検査装置１００全体を制御する。ＲＯＭ５は固定的なプログラムやデータを記録する。ＲＡＭ６は作業メモリを提供する。ＣＰＵは、ＨＤＤ９に格納されたプログラムに従って画像を生成する機能を果たすように動作する。つまり、ＣＰＵ４１は画像を生成する画像生成部を兼ねる。

ＶＲＡＭ７は画像データを一時的に記憶する。送信部８はＶＲＡＭ７に記憶された画像データを検査結果表示装置２００に送信する。

ＨＤＤ９は、Ｘ線撮影動作を制御するための撮影制御プログラム、画像を処理するための画像処理プログラム、異物の位置を特定するための異物位置特定処理プログラム等の各種プログラム、各種プログラムを実行する際に用いられる各種パラメータの設定値や画像データ等の各種データを記憶する。

入力部１０は、例えばキーボード、ポインティングデバイス等であって、ユーザ操作の内容を入力する。

＜２．検査装置の概略動作＞
検査装置１００の概略動作を図２のフローチャートに従い説明する。まず始めに検査装置１００はＸ線撮影を行う（ステップＳ１）。具体的には、ベルトコンベア３が被検査物Ｔ１を移動させている間に、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第２Ｘ線照射部１ＢからＸ線が曝射される。なお、第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂがそれぞれ単一ラインのラインセンサである場合は、ラインセンサの画素サイズと１フレームあたりの被検査物の移動量とを一致させる。第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂがそれぞれ複数ラインのラインセンサである場合は、ラインセンサの画素サイズと１フレームあたりの被検査物の移動量とを必ずしも一致させる必要はなく、１フレームあたりの被検査物の移動量はラインセンサの画素サイズの倍数であってもよい。ただし、当該倍数はラインセンサのライン数以下とする。第１Ｘ線照射部１Ａから照射されたＸ線は被検査物Ｔ１の撮影領域を透過して第１Ｘ線検出部２Ａに入射し、第２Ｘ線照射部１Ｂから照射されたＸ線は被検査物Ｔ１の撮影領域を透過して第２Ｘ線検出部２Ｂに入射する。第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂは、前述したように、所定のフレームレートで入射Ｘ線を検出し、対応するデジタル電気量のフレームデータをフレーム単位で順次出力する。このフレームデータは、ＨＤＤ９に保管される。２次元のデジタルデータは、ラインセンサで得られるフレームデータを順番に並べていくことで得られる。なお、第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂがそれぞれ複数ラインのラインセンサである場合は、各ピクセルのデータは複数フレームのデータの和になる。

次に、検査装置１００はＸ線検出部２Ａ及び２Ｂの位置を除く所定の位置に設定される平面に投影して投影画像を生成する（ステップＳ２）。具体的には、検査装置１００は、２次元のデジタルデータをＸ線検出部２Ａ及び２Ｂの位置を除く所定の位置に設定される６０個の各平面に投影して投影画像を生成する。本実施形態では、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向（Ｚ軸方向）に沿って、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第２Ｘ線照射部１Ｂ側から第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂ側に所定のピッチでＸ線検出部２Ａ及び２Ｂの位置を除く所定の位置に複数の平面を設定している。なお、本実施形態では、Ｘ線検出部２Ａ及び２Ｂの位置を除く所定の位置は被検査物Ｔ１の位置を含むが、検査装置の構成はこれに限定されない。

第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する６０個の投影画像は、ＨＤＤ９に保管される。同様に、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する６０個の投影画像も、ＨＤＤ９に保管される。

次に、検査装置１００は各投影画像について異物の位置を特定する（ステップＳ３）。異物の位置を特定する手法の詳細については後述する。各投影画像について異物の位置を特定することによって、単純なＸ線透過画像等のＸ線画像について異物の位置を特定する場合と比較して、異物の検出精度を高くすることができる。異物位置の特定結果は、例えば、異物の位置と異物でない位置とを異なる輝度値で示す二値化画像とすることができる。

次に、検査装置１００は異物の位置特定の誤検出部分を除去する（ステップＳ４）。図３に示すように、座標は固定されており、第１Ｘ線検出部２Ａの出力に基づく２次元のデジタルデータＤＤを或る平面に投影して得られる投影画像Ｆ１の位置と、第２Ｘ線検出部２Ｂの出力に基づく２次元のデジタルデータＤＤを上記或る平面に投影して得られる投影画像Ｆ２の位置とは互いにずれている。したがって、同じ座標に着目した場合、投影画像Ｆ１のピクセル位置（水平方向にピクセル単位で何番目であるかを定め垂直方向にピクセル単位で何番目であるかを定めることで決定される投影画像上の位置）と投影画像Ｆ２のピクセル位置とは異なる。上記或る平面上に位置する被検査物Ｔ１の異物Ｔ２は、誤検出部分にならない。なお、図３において、投影画像Ｆ１と投影画像Ｆ２とはＺ軸方向にずれがあるように図示されているが、実際には投影画像Ｆ１と投影画像Ｆ２とのＺ座標は同一である。ステップＳ４の処理において、具体的には、検査装置１００は、Ｚ軸方向において同じ位置の第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する投影画像と第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像について、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する投影画像に基づき特定した異物の位置と第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像に基づき特定した異物の位置とを比較し、比較結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分を除去する。より具体的には、例えば第１の方法、第２の方法等を実施する。上記第１の方法では、検査装置１００は、上記の比較により、両方の投影画像において異物の位置であると特定されたピクセルであって、投影した平面上の同じ座標に該当するピクセルのみを異物の位置として採用し、両方の投影画像において異物の位置であると特定されたピクセルであっても、投影した平面上の同じ座標に該当しないピクセルは異物の位置として採用しない。上記第２の方法では、検査装置１００は、一方の投影画像において異物の位置であると特定されたピクセルを記憶し、他方の投影画像において、その記憶したピクセルと投影した平面上の座標が同じピクセルから一定の範囲内に異物の位置であると特定されたピクセルが存在すれば、その記憶したピクセルを異物の位置として採用する。ステップＳ４の処理は、処理対象である平面に存在する異物はＸ線の照射角度が異なっていても投影した平面上の同じ座標に該当するピクセルで検出されるのに対して、処理対象である平面に存在しない異物等がＸ線の照射方向に投影された場合には投影した平面上の同じ座標に該当するピクセルで検出されないことを利用した誤検出部分除去処理である。検査装置１００は、この誤検出部分除去処理を全ての平面において実行する。

最後に、検査装置１００は、出力画像を生成し、その出力画像を送信部８が検査結果表示装置に送信する（ステップＳ５）。出力画像としては、例えば、誤検出部分除去処理及び位置補正が反映された異物の位置を示す各投影画像を全て足し合わせて得られる検査結果画像（被検査物Ｔ１に含まれ得る異物の位置を示す検査結果画像）及び被検査物Ｔ１の輪郭の全部を示す輪郭画像を含む２次元画像を挙げることができる。なお、被検査物Ｔ１の輪郭は、Ｘ線画像おけるエッジ抽出処理によって特定することができる。また、輪郭画像は、被検査物Ｔ１の輪郭の一部（例えば、輪郭の上端、下端、左端、及び右端の４点）を示す画像であってもよい。ただし、輪郭画像が被検査物Ｔ１の輪郭の全部である方が被検査物Ｔ１と２次元画像との位置合わせが容易になる。

＜３．投影画像＞
前述したステップＳ２の処理、すなわち２次元のデジタルデータから投影画像を生成する処理について説明する。

投影画像が含まれ得る領域をＸ軸方向に十分に長くとる。これにより、Ｘ軸方向については、図４Ａに示すように、被検査物Ｔ１を静止させてＸ線照射部１とＸ線検出部２とがベルトコンベア３の移動方向と逆方向に移動させていると考えることができる。したがって、２次元のデジタルデータＤＤの各平面への投影は、Ｘ軸方向に平行移動させたものとなる。Ｘ軸方向に平行移動させただけであるので、２次元のデジタルデータＤＤでのＸ軸方向に隣接するピクセルの中心同士のＸ軸方向距離と、投影画像でのＸ軸方向に隣接するピクセルの中心同士のＸ軸方向距離とは同一である。一方、Ｙ軸方向については、図４Ｂに示すように、２次元のデジタルデータＤＤを幾何学的に縮小したものが、各平面への投影画像となる。

以上により、第ｋ平面への投影画像の領域Ｒｋと第（ｋ－１）平面への投影画像の領域Ｒ（ｋ－１）との位置関係は、図５に示すようになる。

ここで、各平面への投影画像におけるピクセルのずれについて説明する。本実施形態では、ピクセルの座標を考慮することなく、図４Ａに示す第ｋｍａｘ平面に投影したピクセルを基準にして上記のずれを考えている。第ｋ平面におけるＸ軸方向のピクセルのずれは、tanθ・（kmax－k）・pdで表される。なお、第０平面と第ｋｍａｘ平面との距離はkmax・pdとなり、第０平面と第ｋ平面との距離はk・pdとなる。そして、ラインセンサの画素サイズをpp、第１Ｘ線照射部１Ａの照射角度をθ_１、第２Ｘ線照射部１Ｂの照射角度をθ_２（＞θ_１）とすると、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する投影画像のＸ軸方向のｉ番目に位置するピクセルと、そのピクセルの座標と座標が一致する、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像のＸ軸方向のｉ’番目に位置するピクセルとのずれをピクセル数換算で示した値Δｉは、下記（１）式で表される。
Δｉ＝（tanθ_２－tanθ_１）・（kmax－k）・pd/pp …（１）

Δｉが整数である場合、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する投影画像のピクセルと第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像のピクセルとは完全に一致する。一方、 Δｉが整数でない場合、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する投影画像のピクセルに該当する、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像のピクセルは２つになる。したがって、 Δｉが整数でない場合、例えば、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像の２つにまたがるピクセルの内、その占める割合が多い方のピクセルに該当すると考えてもよい。

＜４．異物の位置特定＞
前述したステップＳ３の処理、すなわち各投影画像について異物の位置を特定する処理の一例を図６のフローチャートに従い説明する。

ＣＰＵ４は、まず、投影画像を所定の領域（例えば、１６ピクセル×１６ピクセルの領域）毎に分割する (ステップＳ３１）。投影画像において所定の領域で埋まらない部分が出る場合には、投影画像の端の部分は検査対象から外し、所定の領域群が投影画像の中央に位置するように、所定の領域群の位置を設定してもよい。

次に、ＣＰＵ４は、所定の領域それぞれにおける平均輝度値Ｌ１を算出する(ステップＳ３２）。

その後、ＣＰＵ４は、着目ピクセルの輝度値Ｌ２が、その着目ピクセルの属する所定の領域における平均輝度値Ｌ１よりも所定値Ｖ１以上小さいか否かを判定する（ステップＳ３３）。所定値Ｖ１としては、例えば着目ピクセルの属する所定の領域内の各ピクセルの輝度値の標準偏差を挙げることができる。

着目ピクセルの輝度値Ｌ２が、その着目ピクセルの属する所定の領域における平均輝度値Ｌ１よりも所定値Ｖ１以上小さいと判定されなかった場合（ステップＳ３３のＮＯ）、ＣＰＵ４は、着目ピクセルを異物の位置として特定しない。

一方、着目ピクセルの輝度値Ｌ２が、その着目ピクセルの属する所定の領域における平均輝度値Ｌ１よりも所定値Ｖ１以上小さいと判定された場合（ステップＳ３３のＹＥＳ）、ステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４において、ＣＰＵ４は、着目ピクセルの横方向負側に並ぶ第１設定数のピクセル内で最大となる第１輝度値を算出し、着目ピクセルの横方向正側に並ぶ第２設定数のピクセル内で最大となる第２輝度値を算出し、着目ピクセルの縦方向負側に並ぶ第３設定数のピクセル内で最大となる第３輝度値を算出し、着目ピクセルの縦方向正側に並ぶ第４設定数のピクセル内で最大となる第４輝度値を算出する。第１設定数～第４設定数は全て同じ値であってもよく、２種類以上４種類以下の異なる値であってもよい。なお、所定の領域が投影画像の端に位置し、第１設定数～第４設定数の少なくとも１つを確保することができない場合は、確保可能なピクセル数で対応し、全く確保できない場合はそのピクセルは検査対象から外す。

次に、ＣＰＵ４は、第１輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合及び第２輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合がそれぞれ閾値ＴＨ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。

第１輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合及び第２輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合がそれぞれ閾値ＴＨ１以下であると判定された場合（ステップＳ３５のＹＥＳ）、後述するステップＳ３７に移行する。

一方、第１輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合及び第２輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合がそれぞれ閾値ＴＨ１以下であると判定されなかった場合（ステップＳ３５のＮＯ）、ステップＳ３６に移行する。

ステップＳ３６では、ＣＰＵ４は、第３輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合及び第４輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合がそれぞれ閾値ＴＨ１以下であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。なお、本実施形態では、ステップＳ３５で用いる閾値とステップＳ３６で用いる閾値とを同じ値にしたが、互いに異なる値にしてもよい。また、本実施形態とは異なり、ステップＳ３５において、第１輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合が閾値ＴＨ１以下であるか否かのみを判定してもよい。逆に、ステップＳ３５において、第２輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合が閾値ＴＨ１以下であるか否かのみを判定してもよい。ステップＳ３６についても同様の変形を行ってもよい。ステップＳ３６において、第３輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合が閾値ＴＨ１以下であるか否かのみを判定してもよい。逆に、ステップＳ３６において、第４輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合が閾値ＴＨ１以下であるか否かのみを判定してもよい。

第３輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合及び第４輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合がそれぞれ閾値ＴＨ１以下であると判定された場合（ステップＳ３６のＹＥＳ）、後述するステップＳ３７に移行する。

一方、第３輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合及び第４輝度値に対する着目ピクセルの輝度値Ｌ２の割合がそれぞれ閾値ＴＨ１以下であると判定されなかった場合（ステップＳ３６のＮＯ）、ＣＰＵ４は、着目ピクセルを異物の位置として特定しない。なお、すぐに着目ピクセルを異物の位置として特定しないことを確定させるのではなく、所定の領域の大きさ及び閾値ＴＨ１の値を変えてステップＳ３５に戻り、ステップＳ３５又はステップＳ３６からステップＳ３７に移行できるかを試行してもよい。なお、所定の領域の大きさ及び閾値ＴＨ１の値の変更は１回に限らず、２回以上であってもよい。

ステップＳ３７では、ＣＰＵ４は、着目ピクセルを異物の位置として特定する。

そして、所定の領域に属する全てのピクセルを１つずつ順次「着目ピクセル」として、ステップＳ３３以降の処理を繰り返す。さらに、全ての所定の領域を１つ１つずつ順次「着目ピクセルが属する所定の領域」として、ステップＳ３２以降の処理を繰り返す。

図６のフローチャートによると、所定の領域すなわち微小領域において、微小領域全体の輝度特性に基づいて異物の位置を特定しているため、異物の検出精度を高くすることができる。

なお、被検査物Ｔ１としては、例えば「魚」を挙げることができる。被検査物Ｔ１が「魚」である場合、異物は「小骨」である。図６のフローチャートの処理は、異物の減弱係数が被検査物Ｔ１（ただし、異物を除く）の減弱係数より大きい場合に適用することができる。ただし、投影画像が白黒反転させた画像である場合には、図６のフローチャートの処理において、「小さい」を「大きい」に置き換え、「最大」を「最小」に置き換え、「閾値ＴＨ１以下」を「閾値ＴＨ１以上」に置き換えるとよい。

異物の減弱係数が被検査物Ｔ１（ただし、異物を除く）の減弱係数より小さい場合には、図６のフローチャートの処理をそのまま適用するのではなく、図６のフローチャートの処理において、「小さい」を「大きい」に置き換え、「最大」を「最小」に置き換え、「閾値ＴＨ１以下」を「閾値ＴＨ１以上」に置き換えるとよい。ただし、投影画像が白黒反転させた画像である場合には図６のフローチャートの処理をそのまま適用すればよい。

＜５．その他＞
上述した実施形態では、ステップＳ４の誤検出部分除去処理を実行したが、ステップＳ４の誤検出部分除去処理を実行しなくても異物の検出精度が要求される仕様を満たすのであれば、ステップＳ４の誤検出部分除去処理を省略してもよい。ステップＳ４の誤検出部分除去処理を省略する場合、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａの対、或いは、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂの対のいずれかを検査装置１００から取り除くとよい。この場合、Ｘ線検出部の位置を除く所定の位置に単数又は複数の平面を設定し、当該平面に二値化撮影画像又は２次元Ｘ線撮影画像投影すればよい。

上述した実施形態では、ステップＳ４の誤検出部分除去処理において、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する投影画像に基づき特定した異物の位置と第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像に基づき特定した異物の位置とが比較され、比較結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分が除去されたが、この誤検出部分除去処理はあくまで一例である。

したがって、Ｘ線の照射方向がそれぞれ異なる第１～第ｍ（ｍは３以上の自然数）Ｘ線照射部と、第１～第ｍＸ線検出部とを検査装置１００に設け、第ｋ（ｋはｍ以下の任意の自然数）Ｘ線照射部から照射され被検査物Ｔ１を透過したＸ線が第ｋＸ線検出部に入射するようにしてもよい。この場合、第ｋＸ線照射部から照射されるＸ線によって得られる投影画像である第ｋ投影画像に基づき異物の位置が特定され、同じ深さの投影画像について、第１～第ｍ投影画像それぞれに基づき特定した異物の位置同士が比較され、比較結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分が除去されるようにすればよい。

上述した実施形態では、ステップＳ３４において、ＣＰＵ４は、着目ピクセルの横方向負側に並ぶ第１設定数のピクセル内で最大となる第１輝度値を算出し、着目ピクセルの横方向正側に並ぶ第２設定数のピクセル内で最大となる第２輝度値を算出し、着目ピクセルの縦方向負側に並ぶ第３設定数のピクセル内で最大となる第３輝度値を算出し、着目ピクセルの縦方向正側に並ぶ第４設定数のピクセル内で最大となる第４輝度値を算出したが、この算出処理はあくまで一例である。すなわち、上記の「横方向負側」、「横方向正側」、「縦方向負側」、及び「縦方向正側」はそれぞれ、「第１方向一方側」、「第１方向他方側」、「第２方向一方側」、及び「第２方向他方側」に一般化することができる。なお、第１方向と第２方向とは互い異なる方向である。第１方向と第２方向とは直交していなくてもよい。

また、第１輝度値を、着目ピクセルの第１方向一方側に並ぶ第１設定数のピクセル内で最大となる輝度値ではなく、着目ピクセルの第１方向一方側に並ぶ第１設定数のピクセル内で着目ピクセルより輝度値が大きく且つ着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値とし、第２～第４輝度値についても同様の置換を行ってもよい。すなわち、第２輝度値を、着目ピクセルの第１方向他方側に並ぶ第２設定数のピクセル内で最大となる輝度値ではなく、着目ピクセルの第１方向他方側に並ぶ第２設定数のピクセル内で着目ピクセルより輝度値が大きく且つ着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値とする。また、第３輝度値を、着目ピクセルの第２方向一方側に並ぶ第３設定数のピクセル内で最大となる輝度値ではなく、着目ピクセルの第２方向一方側に並ぶ第３設定数のピクセル内で着目ピクセルより輝度値が大きく且つ着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値とする。また、第４輝度値を、着目ピクセルの第２方向他方側に並ぶ第４設定数のピクセル内で最大となる輝度値ではなく、着目ピクセルの第２方向他方側に並ぶ第４設定数のピクセル内で着目ピクセルより輝度値が大きく且つ着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値とする。上記の置換を行った場合も、上述した実施形態と同様に、微小領域全体の輝度特性に基づいて異物の位置を特定しているため、異物の検出精度を高くすることができる。ただし、上記の置換を行った場合において、異物の減弱係数が被検査物Ｔ１（ただし、異物を除く）の減弱係数より小さい画像について適用するときには、ステップＳ３３の処理において「小さい」を「大きい」に置き換え、ステップＳ３４を置換した処理において「大きい」を「小さい」に置き換え、「閾値ＴＨ１以下」を「閾値ＴＨ１以上」に置き換えるとよい。また、上記の「着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値」の代わりに「着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値」としてもよい。

また、第１輝度値を、着目ピクセルの第１方向一方側に並ぶ第１設定数のピクセル内で最大となる輝度値ではなく、着目ピクセルの第１方向一方側に着目ピクセルから第１所定位置離れて並ぶ第１設定数のピクセル（例えば着目ピクセルから３ピクセル離れて並ぶ４つのピクセルである場合、着目ピクセルから第１方向一方側に３つ目～６つ目に並んでいるピクセル）及び着目ピクセルの第１方向他方側に着目ピクセルから第２所定位置離れて並ぶ第２設定数のピクセルの平均輝度値とする。そして、ステップＳ３４～Ｓ３６において、第２輝度値に関する処理を行わないようにする。また、第３輝度値を、着目ピクセルの第２方向一方側に並ぶ第３設定数のピクセル内で最大となる輝度値ではなく、着目ピクセルの第２方向一方側に着目ピクセルから第３所定位置離れて並ぶ第３設定数のピクセル及び着目ピクセルの第２方向他方側に着目ピクセルから第４所定位置離れて並ぶ第４設定数のピクセルの平均輝度値（請求項８における「第２輝度値」に相当）とする。そして、ステップＳ３４～Ｓ３６において、第４輝度値に関する処理を行わないようにする。上記の置換を行った場合も、上述した実施形態と同様に、微小領域全体の輝度特性に基づいて異物の位置を特定しているため、異物の検出精度を高くすることができる。ただし、上記の置換を行った場合において、異物の減弱係数が被検査物Ｔ１（ただし、異物を除く）の減弱係数より小さい画像について適用するときには、ステップＳ３３の処理において「小さい」を「大きい」に置き換え、ステップＳ３４を置換した処理において「閾値ＴＨ１以下」を「閾値ＴＨ１以上」に置き換えるとよい。

ＣＰＵ４は、過去に検査された被検査物Ｔ１の２次元のデジタルデータ（２次元Ｘ線撮影画像）により学習した人工知能を用いて異物の位置を特定してもよい。人工知能を用いることにより、異物の検出精度をより一層高めることができる。人工知能の設けられる場所は特に限定されない。例えばＣＰＵ４に人工知能を設けてもよい。また例えば検査装置１００が通信ネットワークを介してアクセス可能なクラウド上に人工知能を設けてもよい。

上述した実施形態とは異なり、ステップＳ５において、誤検出部分除去処理が反映された異物の位置を示す各投影画像を全て足し合わせて得られる画像、つまり異物の位置を２次元表示する画像を出力画像として生成してもよい。

なお、検査装置１００の構造上の制約により、第１Ｘ線検出部２Ａと第２Ｘ線検出部２Ｂとを同じ高さに配置できない場合がある。この場合、図７に示すように第１Ｘ線検出部２ＡのＺ軸方向位置と第２Ｘ線検出部２ＢのＺ軸方向位置とが異なり、被検査物Ｔ１の同じ位置を通過したＸ線が入射するピクセルが第１Ｘ線検出部２Ａと第２Ｘ線検出部２Ｂとでずれる。したがって、このずれを考慮して、Ｙ軸方向において、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第１Ｘ線検出部２Ａに由来する投影画像のピクセルに該当する、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び第２Ｘ線検出部２Ｂに由来する投影画像のピクセルを特定すればよい。

上述した実施形態のように画素データ（ラインセンサで得られるデータ）を単純に並べること又は単純に積算することで撮影画像（２次元のデジタルデータ）を生成するのではなく、独自の画像処理に基づいて撮影画像を生成してもよい。独自の画像処理に基づいて撮影画像を生成する場合、被検査物Ｔ１の移動速度をラインセンサの画素サイズに必ずしも合わせる必要はない。

上述した実施形態では、２次元のデジタルデータから投影画像を生成し、各投影画像について異物の位置を特定し、異物の位置が特定された２枚の投影画像（二値化投影画像）の比較結果から異物の位置特定の誤検出部分を除去するという手順で被検査物Ｔ１を検査している。一方、上述した実施形態とは異なり、２次元の各デジタルデータについて異物の位置を特定し、異物の位置を特定して得られる２次元の二値化デジタルデータから投影画像を生成し、２次元の二値化デジタルデータから生成された２枚の投影画像の比較結果から異物の位置特定の誤検出部分を除去するという手順で被検査物Ｔ１を検査してもよい。この変形例において、ＣＰＵ４が、過去に検査された被検査物Ｔ１の投影画像（２次元の二値化デジタルデータから生成された投影画像）により学習した人工知能を用いて異物の位置を特定してもよい。なお、検査装置は、２枚の投影画像の比較結果から異物の位置特定の誤検出部分を除去する形態に限定されることはなく、２枚を複数枚に一般化することが可能である。したがって、３枚以上の投影画像の比較結果から異物の位置特定の誤検出部分を除去する形態であってもよい。

また、ラインセンサである第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂの代わりに、図８に示すように二次元検出器２Ｃを用いてもよい。二次元検出器２Ｃの斜線領域（図８参照）の検出結果を用いることで、二次元検出器２Ｃを擬似的な２つのラインセンサとすることができる。なお、図８に示す構成においても、図１に示す構成と同様に、第１Ｘ線照射部１Ａ及び第２Ｘ線照射部１Ｂを共通化して単一のＸ線照射部にしてもよい。

また、単一の二次元検出器２Ｃの代わりに複数の二次元検出器を用い、複数の二次元検出器それぞれの一部領域の検出結果を用いることで、複数の二次元検出器を擬似的な複数のラインセンサとすることができる。

また、単一の二次元検出器２Ｃの代わりに単一のラインセンサを用い、単一の二次元検出器２Ｃの場合と同様に単一のラインセンサの複数領域の検出結果を用いることで、単一のラインセンサを擬似的な複数のラインセンサとすることができる。なお、単一のラインセンサは、Ｙ軸方向に沿って延びる複数のラインを有するラインセンサである。

また、ラインセンサである第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂの代わりに、図９及び図１０に示すように二次元検出器２Ｄ及び２Ｅを用いてもよい。図９及び図１０に示す検査装置１００は、例えば次のような動作を行うとよい。第２Ｘ線照射部１Ｂ及び二次元検出器２Ｅによる撮影が可能な位置に被検査物Ｔ１をベルトコンベア３の駆動により移動させ、その後ベルトコンベア３を停止させ、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び二次元検出器２Ｅによる撮影が可能な位置に被検査物Ｔ１を静止させる（図９参照）。図９に示す静止状態において、第２Ｘ線照射部１Ｂ及び二次元検出器２Ｅによって被検査物Ｔ１を１ショット撮影する。それから、第１Ｘ線照射部１Ａ及び二次元検出器２Ｄによる撮影が可能な位置に被検査物Ｔ１をベルトコンベア３の駆動により移動させ、その後ベルトコンベア３を停止させ、第１Ｘ線照射部１Ａ及び二次元検出器２Ｄによる撮影が可能な位置に被検査物Ｔ１を静止させる（図１０参照）。図１０に示す静止状態において、第１Ｘ線照射部１Ａ及び二次元検出器２Ｄによって被検査物Ｔ１を１ショット撮影する。

また、第１Ｘ線照射部１Ａ、第２Ｘ線照射部１Ｂ、並びにラインセンサである第１Ｘ線検出部２Ａ及び第２Ｘ線検出部２Ｂの代わりに、図１１及び図１２に示すようにＸ線照射部１Ｃ並びに二次元検出器２Ｆを用いてもよい。図１１及び図１２に示す検査装置１００は、例えば次のような動作を行うとよい。被検査物Ｔ１を第１の所定位置までベルトコンベア３の駆動により移動させる。このとき被検査物Ｔ１の移動に連動して二次元検出器２Ｆも不図示の移動機構により移動させる。その後ベルトコンベア３及び不図示の移動機構を停止させ、被検査物Ｔ１を第１の所定位置に静止させ、二次元検出器２Ｆを第１の所定位置に対応する位置に静止させる（図１１参照）。図１１に示す静止状態において、Ｘ線照射部１Ｃ及び二次元検出器２Ｆによって被検査物Ｔ１を１ショット撮影する。それから、被検査物Ｔ１を第２の所定位置までベルトコンベア３の駆動により移動させる。このとき被検査物Ｔ１の移動に連動して二次元検出器２Ｆも不図示の移動機構により移動させる。その後ベルトコンベア３及び不図示の移動機構を停止させ、被検査物Ｔ１を第２の所定位置に静止させ、二次元検出器２Ｆを第２の所定位置に対応する位置に静止させる（図１２参照）。図１２に示す静止状態において、Ｘ線照射部１Ｃ及び二次元検出器２Ｆによって被検査物Ｔ１を１ショット撮影する。

以上の説明では、被検査物Ｔ１とＸ線撮影に用いたＸ線照射部との位置関係がＸ軸方向においてのみ異なる複数枚の２次元Ｘ線撮影画像が生成されたが、被検査物Ｔ１とＸ線撮影に用いたＸ線照射部との位置関係がＹ軸方向においてのみ異なる複数枚の２次元Ｘ線撮影画像が生成されてもよく、被検査物Ｔ１とＸ線撮影に用いたＸ線照射部との位置関係がＸ軸方向、Ｙ軸方向の両方において異なる複数枚の２次元Ｘ線撮影画像が生成されてもよい。

また、検査装置の構成は、上述した実施形態及び変形例に限定されることはなく、例えば特許文献１に記載されているような公知の構成であってもよい。

＜６．検査結果表示装置＞
図１３は、検査結果表示装置の一例であるプロジェクタ２００の配置例を示す図である。被検査物Ｔ１は、作業台３００の上に載置される。作業台３００の上方にプロジェクタ２００が配置され、プロジェクタ２００は被検査物Ｔ１を投射面として２次元画像を投射する。

作業者が異物除去作業を行うときに被検査物Ｔ１とプロジェクタ２００との間に作業者の手が入り、被検査物Ｔ１に２次元画像が十分に投影されないおそれがある。このため、図１４に示すように、もう一つ別のプロジェクタ２００を作業台３００の下方に配置し、もう一つ別のプロジェクタ２００も被検査物Ｔ１を投射面として２次元画像を投射するようにしてもよい。ただし、もう一つ別のプロジェクタ２００を作業台３００の下方に配置する場合、作業台３００及び被検査物Ｔ１が可視光に対して或る程度の透光性を有している必要がある。

図１５は、プロジェクタ２００の構成例を示す図である。プロジェクタ２００は、取得部２０１と、マイクロコンピュータ２０２と、液晶表示駆動部２０３と、光学系２０４と、ランプ２０５と、を備える。液晶表示駆動部２０３、光学系２０４、及びランプ２０５は、被検査物Ｔ１を投射面として２次元画像を投射する投射部に相当する。

取得部２０１は、検査装置の送信部８から送信される二次元画像を取得する。すなわち、取得部２０１は、検査装置の送信部８から送信される二次元画像を受信する受信部である。なお、検査装置の送信部８と取得部２０１とのデータ通信手法は特に限定されない。

ランプ２０５から略平行光が液晶表示駆動部２０３に出射される。

液晶表示駆動部２０３は、図示しないレンズおよびプリズムを含む光学系と、Ｒ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルとを有する。液晶表示駆動部２０３において、液晶表示駆動部２０３内部の図示しないレンズ系を通過したランプ２０５からの光は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルに光量分布が均一となるように入射する。レンズ系を介して入射された光のうち、青色波長帯の光（Ｂ光）、赤色波長帯の光（Ｒ光）、緑色波長帯の光（Ｇ光）は、略平行光でＲ，Ｇ，Ｂの各液晶パネルに入射する。各液晶パネルは、取得部２０１から出力されるＲ，Ｇ，Ｂに対応した映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じて光を変調する。液晶パネルによって変調されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光は、色合成された後に、光学系２０４によって被検査物Ｔ１上に拡大投写される。光学系２０４は、投写光を被検査物Ｔ１に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変化させて投写映像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備える。

作業者は、輪郭画像を参照して被検査物Ｔ１の位置を微調整し、図１６に示す被検査物Ｔ１の輪郭と、図１７に示す二次元画像に含まれる輪郭画像の輪郭４００とを、図１８に示すように一致させる。これにより、検査結果画像５００を手掛かりとして作業者は被検査物Ｔ１から容易に異物を除去することができる。

なお、検査結果表示装置は、プロジェクタに限定されることはなく、例えばＶＲ（Virtual Reality）メガネ、ＶＲゴーグルなどの被検査物を投射面として２次元画像を仮想的に投射する表示装置であってもよい。

１Ｘ線照射部
１Ａ第１Ｘ線照射部
１Ｂ第２Ｘ線照射部
１ＣＸ線照射部
２Ｘ線検出部
２Ａ第１Ｘ線検出部
２Ｂ第２Ｘ線検出部
２Ｃ～２Ｆ二次元検出器
３ベルトコンベア
４ＣＰＵ
５ＲＯＭ
６ＲＡＭ
７ＶＲＡＭ
８送信部
９ＨＤＤ
１０入力部
１００検査装置
２００プロジェクタ
２０１取得部
２０２マイクロコンピュータ
２０３液晶表示駆動部
２０４光学系
２０５ランプ
３００作業台

Claims

被検査物に含まれ得る異物の位置を示す検査結果画像及び前記被検査物の輪郭の少なくとも一部を示す輪郭画像を含む２次元画像を検査装置から取得する取得部と、
前記被検査物を投射面として前記被検査物の上方及び下方それぞれから前記２次元画像を実際に又は仮想的に投射する投射部と、
を備える、検査結果表示装置。
被検査物に含まれ得る異物の位置を示す検査結果画像及び前記被検査物の輪郭の少なくとも一部を示す輪郭画像を含む２次元画像を検査装置から取得する取得部と、
前記被検査物を投射面として前記２次元画像を実際に又は仮想的に投射する投射部と、
を備え、
前記検査結果画像は、前記異物の位置を示す複数の投影画像を足し合わせて得られる画像であり、
前記投射部は、前記被検査物を投射面として前記被検査物の上方及び下方それぞれから前記２次元画像を実際に又は仮想的に投射する、検査結果表示装置。
被検査物に含まれ得る異物の位置を示す検査結果画像及び前記被検査物の輪郭の少なくとも一部を示す輪郭画像を含む２次元画像を検査装置から取得する取得ステップと、
前記被検査物を投射面として前記被検査物の上方及び下方それぞれから前記２次元画像を実際に又は仮想的に投射する投射ステップと、
を備える、検査結果表示方法。
被検査物に含まれ得る異物の位置を示す検査結果画像及び前記被検査物の輪郭の少なくとも一部を示す輪郭画像を含む２次元画像を検査装置から取得する取得ステップと、
前記被検査物を投射面として前記２次元画像を実際に又は仮想的に投射する投射ステップと、
を備え、
前記検査結果画像は、前記異物の位置を示す複数の投影画像を足し合わせて得られる画像であり、
前記投射ステップにおいて、前記被検査物を投射面として前記被検査物の上方及び下方それぞれから前記２次元画像が実際に又は仮想的に投射される、検査結果表示方法。