JPS6379043A - Ｘ線荷物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明はＸＢ荷物検査装置に係り、特に荷物を透過した
Ｘ線を、複数のＸｇ検出素子をＬ字状に配置して形成し
たＸ線検出器で検出し、その検出信号を画像として表示
する装置の画像歪みを補正する技術に関するものである
。

〔従来の技術〕

荷物内に危険物が隠されていないかどうかをＸ線透視す
るＸ線荷物検査装置が空港等で使用されているが、従来
の装置は複数のＸ線検出素子、例えばＸ線を光に変換す
る蛍光体と光を電気信号に変換するフォトダイオードを
組み合わせたものを直線状に並べて配置したラインセン
サを、荷物搬送装置上の荷物に対して側方及び上方又は
下方にＬ字状に配置し、その各ラインセンサへ対応して
Ｘ線発生装置を設け、２組のＸ線発生装置とＸ線検出器
との組合せで得た情報を別々に画像として表示するもの
であった。

ところが、上記のような構成とした場合に、Ｘ線発生装
置、Ｘ線検出器、画像処理装置２表示装置を２組必要と
するためにＸ線荷物検査装置が高価なものとなるととも
に、Ｌ字形に配置した検出器を２辺とする矩形内金てが
検査領域とならないという問題を有しているものであっ
た。

そこで、この開運を解決するために、Ｘ線検出器を単一
のＬ字形ラインセンサとし、このＬ字形ラインセンサへ
１個のＸ線管装置からＸａを放射して、搬送装置の荷物
搬送面とＬ字形ラインセンサで区切られたエリア内全域
を検査可能とする方法が考え出された。（ｍ３図参照） 〔発明が解決しようとする問題点〕 Ｘ線を被検物へ照射して、その透過Ｘ線を情報として取
り出す手法は基本的には、点、即ちＸＭ管焦点から放射
状に広がるＸ線がもたらす投影像を得るものである。１
個のＸ線管焦点から放射されたＸｔｇを、従来は平面状
又は滑らかな曲面状のＸ線検出媒体で検出するものであ
った。この場合、得られる情報を一様に連続した画像と
して表示されるものである。

しかし、上述のＬ字状に形成した単一のＸａ検出器へ１
個のＸ線管装置からＸ線を放射して得た画像は、Ｌ字を
構成する２つの直線が交差する点を境として、一方の画
像に対して他方の画像が歪むことが避けられないもので
ある。

そこで、本発明は上記問題点をｍ決し、１組のＸ線発生
装置とＬ字状のＸ線検出器との組み合わせでも出力画像
に歪がないｘｉ荷物検査装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため本発明は、Ｘ線管装置とＬ字
形Ｘ線検出器との間に荷物搬送機構によって荷物を移動
可能に配置し、荷物を移動させながらＸ線を荷物に照射
し、透過Ｘ線をＸ線検出器によって電気信号に変換した
後１画像処理装置によってＡ／Ｄ変換、−時的記憶、走
査変換を順次行って表示装置へ画像を表示するＸ線荷物
検査装置において２画像処理装置のＡ／Ｄ変換回路と一
時記憶のための主記憶回路との間に、ディジタル変換デ
ータを所定の演算式に則って演算処理し各検出素子の検
出データを補正し歪を除去する手段を設けたものである
。そして、歪補正手段は、Ａ／Ｄ変換回路からの入力デ
ータをｘＬＡ検出器の検出素子数と同等数の記憶素子へ
投影した如く変換する変換手段と、変換されたデータを
補正演算する演算手段と、その演算データを主記憶回路
へ画像データとして出力する一時記憶手段と、変換手段
と演算手段と一時記憶手段とを制御する制御回路とから
成る。

〔作用〕

ｘｕＡ検出器とＸ線管焦点との配置によって、直線上に
投影する幾何学的関係は決定することができる。したが
って、Ｌ字形検出器の検出素子の計測値１を検出素子と
同数の記憶素子へ対応させるものと置換えることができ
る。この関係から、ある記憶素子へ記憶させるデータは
検出素子のどのデータであるかを逆算することができる
。そこで、検出器の各検出素子の計測データを、予め計
算した変換データを有す変換手段によって記憶素子の番
号データで置き換えて読み出し、そのデータを演算手段
によって補正演算をする。この補正演算は記憶素子の番
号を与えることによって、近傍複数の検出素子の計測デ
ータを線形内挿演算して求められる。そしてこの演算デ
ータを前記演算途中及び次段への出力の間−時的に一時
記憶手段によって記憶する。以上の一連の動作を各検出
素子の瞬時データ取り込みと、荷物の移動に係るデータ
取り込みに対応して行う。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第７図を用いて説
明する。

第２図は本発明に係るｘ線荷物検査装置の構成を示すブ
ロック図である１図中、１はＸ線管焦点より放射される
ＸＬＡをファン状に絞り込むコリメータを備えたＸ＠管
装置、２はＸ線管装置１へ高電圧を供給する高電圧発生
装置、３は制御装置でこれらがＸ線発生装置を構成する
。Ｘ線管装置１の上方に荷物４を搬送するベルトコンベ
ア５がＸ線ファンビームを横切るように配置されている
。

ベルトコンベア５の搬送方向はファンビームの拡がり面
に直交している。ベルトコンベア５の上方にＸ線ファン
ビームを検出するＸａ検出器７がべルトコンベア５の搬
送面に対し逆り字状に配置されている６６はベルトコン
ベア５の駆動源で制御装置３の指令によって荷物４の搬
送を行うものである。８は画像処理装置でＸ線検出器７
の検出信号を演算処理して画像信号を表示装置９へ出力
するものである。

Ｘ線検出器７は第３図に示すように、複数のＸ線検出素
子７１を並べてＬ字状に形成したものである。ｘｉ検出
素子７１自体はＸ線を受けると発光する蛍光体と、光を
電気倍量に変換する、例えばフォトダイオードのような
光電変換素子とを組み合わせたものである。本実施例で
は、Ｘ線検出器７はＸａ検出器７１を各２５６個をＬ字
形に並置している。

このｘｉ検出器７に対してｘＬＡ管装［１からのファン
ビーム状ＸｖＡが、第３図に示す如く検出器Ｎα０から
Ｎα２５５のラインセンサに対し直交する線上と、ベル
トコンベアの搬送面より下方のある所定の点と検出器嵐
２５６から＆５１１のラインセンサのＮα５１１の検出
器端を結ぶ腺との間の範囲（図示のθで示す範囲）へ向
けて放射される。

次に、第２図の構成装置の動作説明をする。制御装置３
からの指令で駆動源６が回・℃すると、ベルトコンベア
５が矢印Ｅ方向に荷物４を搬送する。

荷物４が投光器１０と受光器１１とから成る位置検出器
によって検出されると、制御装［３は高電圧発生装置２
へ高電圧発生指令を送り、Ｘａ管装置１に高電圧が印加
されるとＸ線が放射される。

Ｘ線管装置１から放射されたファンビーム状Ｘａは荷物
４に照射され、荷物４を透過したｘＰＪＡはＸ線検出器
７へ入射する。Ｘ線検出器７では５１２個のＸｓ検出素
子７１で入射Ｘ線が分割して検出される。Ｘ線検出器７
はラインセンサであるので、Ｘ線検出器７によって得ら
れる情報は、移動している荷物４がＸ線検出器７に対向
している断面の瞬時的投影信号であるため、このままで
は表示装置９へ面画像として表示することができない、
Ｘ線検出器７によってＸ線→光→電気信号に変換された
瞬時データを画像処理装置８へ、荷物４の移動とともに
時系列で順次入力する。画像処理装置８は入力データ（
アナログ信号）をディジタル変換（Ａ／Ｄ変換）処理し
１画像表示のための記憶及び演算処理（後述の歪補正処
理を含む）をし。

次にアナログ変換（Ｄ／Ａ変換）をして画像信号を表示
装置９へ出力する。表示装置９は入力信号を面画像とし
て表示する。この表示像は荷物４の透視像となる。

次に、画像歪の補正について詳述する。まず、Ｌ字形検
出器を用いた場合に画像歪が生ずる理由を第４図によっ
て説明する。第４図は、説明を容易にするために準備し
たもので、Ｌ字形Ｘ線検出器７０１とベルトコンベアの
搬送面５１とＸ線管焦点Ｓと被検物４１との配置を示し
ている。Ｘ線検出器７０１は魔０からＮａ　Ｎまでの（
Ｎ＋１）個の複数の検出素子を、Ｎα０からＦｂＭまで
とＮＧ（Ｎ＋１）からＮａＮまでとの２組のラインセン
サとしてＬ字形に組み合わせたものから成っている。ベ
ルトコンベア上の被検物４１は１例えば円板であって、
その中心はＸ線管焦点Ｓから２つのラインセンサの交わ
る点へ放射されるＸ線ビームＸｌ上に一致している。Ｘ
線管焦点Ｓからは図示の如くθで示す範囲へ向けてＸ線
が放射される。

今、被検物４１を単位長さＱで４等分すると。

各単位長さ部分は、ＡからＤまでの４つの部分に投影さ
れることとなる。このとき、ＡとＢに投影さ九る部分と
、ＣとＤに投影される部分の被検物の長さは等しいにも
かかわらず、検出素子の数（検出領域）に差が生じてし
まうことになる。つまり、検出データはラインセンサＬ
ＳＩ側とラインセンサＬＳＩ側とで歪んでいることにな
る。したがって、この検出データを補正せずに表示する
と第５図の如＜、Ｎ０ＭとＮＱ（Ｎ＋１）の検出素子の
境界を境として下側が大きく歪んだものとなる。

なお、第５図は縦方向を検出素子と１＝１そ対応させた
記憶装置の列番地、横方向を検査物移動毎の記憶装置の
行番地として示している。

本発明は上記画像歪を次の如く補正する。第６図はその
原理図である。Ｘ線検出素子と同数だけ記憶装置に記憶
列番地を用意して、これを第６図の如く対応させるもの
とする。これはＬ形検出器を直線状に展開したものを列
番地に対応させた関係と見なすためである。今、検出器
の素子番号をＩ　　（Ｉ＝Ｏ，ｌ、２．・・・・・・、
Ｎ）、記憶装置の列番号をＪ　　（Ｊ＝０．１．２．・
・・・・・、Ｎ）とする。

すると、Ｊｏ番地にはＩｏ番素子の出力の約６０％、Ｊ
１番地にはＩｏ番素子の出力の約４０％とＩｉ番素子の
出力の約２０％、・・・・・・という具合にメモリさせ
る関係となる。この置換を行うことによって歪を補正す
ることができる。−例として、ＸＢ放射角θを６０°、
検出素子数及び記憶装置の列数とを５１２　（０，１，
２・・・・・・、５１１）とした場合の補正方法を第７
図を用いて説明する。

この方法は、ｘｇ管焦点から放射されるＸＡ！束の中心
線に対して直角に像を補正する例である。第７図は、座
標系を示している。今、記憶素子のある列番号Ｊに対応
する検出素子番号が工であるとすると、■とＪとの間の
関係は、 ただし　Ｏ≦Ｊ≦２７３ ま ただし　２７４≦Ｊ≦５１１ の式で与えられる。

この式をｘ＝ｆ　（Ｊ）として、Ｊ＝０．１，２゜・・
・・・・Ｎ、・・・・・・５１１について計算する。Ｊ
＝Ｈについての結果が ｆ　（ＪＮ）＝Ｉｓ＋Δ ここに：工ｓは整数部 Δは小数部 と求められたとすると、この値は記憶装置の列番号ＪＮ
には検出素子番号Ｉｓのデータが（１−Δ）＝丁と検出
素子番号（Ｉｓ　＋１）のデータがΔ入力したものとし
て取扱う、Ｊ（１６５）を計算すると、Ｉ＝１３４．３
９５　　となるが、これは検出素子番号１３６の信号を
３９．５　％、残りの６０．５％が検出素子番号１３４
の信号を加算したものを列番号１６５は記憶するという
ものである。

第１図は歪補正回路のブロック図である。Ｄ（Ｉ）はＸ
線検出器の各検出素子によって検出されたアナログデー
タがディジタル変換された計測データで、Ｄ　（０）　
、　Ｄ　（１）　、　Ｄ　（２）　、・・・・・・Ｄ（
５１１）の順に取り込まれる。１５はバッファメモリで
Ｄ（Ｉ）を−時的にメモリするＲＡＭ。

１６は定数発生回路で、前記（１）、（２）の計算式に
よって予め計算したＪに対応するＩ、Δ。

丁を記憶したＲＯＭである。１７は乗算器で、ｉＸＤ　
（Ｉ）及びΔＸＤ（Ｉ＋１）を計算するもの。

１８は加算器で、丁ＸＤ（Ｉ）＋ΔＸＤ　（１＋１）の
演算を行うものである。１９はレジスタで、加算器１８
の出力ＡＸＤ（Ｉ）を−時的に記憶するとともに、 Ｄ’　（Ｊ）＝ｉＸＤ（Ｉ）十ΔＸＤ（Ｉ＋１）・・・
（３）で求められた値を次のＪの演算指令まで記憶保持
した後に、Ｄ’　（Ｊ）を補正データとして出力する。

２０はコントローラで上記回路系の制御を行うもので、
カウンタとデコーダで構成されている。

次に、この歪補正回路の動作を説明する。Ｘ線検出器の
検出素子番号Ｏから５１１までの検出素子によって計測
された検出値は画像処理装置へ入力されてＡ／Ｄ変換さ
れ計測データＤ　（Ｉ）としてバッファメモリ１５の所
定アドレスへ順次メモリされる。バッファメモリ１５の
メモリ動作に合わせて、コントローラ２０は記憶列数の
番地Ｊを順次０．１，２．・・・・・・とＲＯＭ１６へ
入力する。

するとＪ＝Ｏの１つの入力に対応してＲＯＭ１６はＩ＝
Ｏその次にＩ＝１がバッファメモリ１５へ出力する。こ
の指令によってバッファメモリ１５からまずＤ　（０）
　、その次にＤ（１）が読み出され１時系列にＤ　（０
）とＤ（１）が乗算器１７へ出力される。ＲＯＭ１６は
Ｉ＝ＯとＩ＝１を出力すると同時に、Ｔ（０）とΔ（０
）とを、Ｉ＝０にはτ（０）を、そしてＩ＝１には丁（
０）を同じタイミングで乗算器１７へ出力する。乗算器
１７はコントローラ２０の指令によって、Ｔ（０）ＸＤ
　（０）をまず計算し、その結果を加算器１８へ出力す
る。レジスタ１９は動作初期にはクリアされているので
、加算器１８はＡ（０）ＸＤ　（０）をそのままレジス
タ１９へ出力し、レジスタ１９はその値を一次的に記憶
する。次に、乗算器１７はΔ（０）ＸＤ　（１）を計算
し、その結果を加算器１７へ出力する。すると、加算器
１８はその人力Δ（０）ＸＤ　（１）と、レジスタ１９
に記憶されていたＡ（０）ＸＤ　（０）　　とを加算し
、−入−（０）　　ＸＤ（０）＋Δ（０）ＸＤ　（１）
の値をレジスタ１９へ出力する。レジスタ１９はＡ（０
）ＸＤ　（０）＋Δ（０）ＸＤ　（１）を−時的に記憶
し、コントローラ２０が次にデコーダによってＪ＝１を
出力するタイミングでその記憶値をＡ（０）ｘＤ　（０
）＋Δ（０）ｘＤ　（１）＝Ｄ’　Ｊ　（０）とコーデ
ィングして出力する。そして、レジスタ１９に記憶され
ていたデータはクリアされ、次のＡ（１）ＸＤ　（１）
の入力を待つ。このようにして、バッファメモリ１５へ
入力されて来るデータをコントローラ２０からのＪの値
を次々に変更して補正する。レジスタ１９から出力され
たＤ’　Ｊ　（０）は補正データであり、この値は画像
処理装置内の主記憶装置へ記憶される。そして、主記憶
装置は、画像表示のためのデータを、荷物の瞬時断面毎
のデータを縦方向番地、荷物の移動毎のデータを横番地
として。

例えば５１２Ｘ５１２のデータを取り込み、そのデータ
をＤ／Ａ変換して表示装置へ出力する。その結果１表示
装置には、歪が補正された映像が表示される。

本発明は上記実施例に限定されることなく種々の実施態
様が可能であることは言うまでもなく、例えば、Ｘ線の
照射方向は第３図において、Ｘ線ファンビームが２つの
ラインセンサを囲むような角度ならば任意でも良い、ま
た、検出素子数は記憶列数と１：１で対応させなくても
良い。

〔効果〕

以上述べた如く本発明によれば、Ｌ字状に構成したＸ線
検出器によって得られるデータを、あたかも、直線状の
Ｘ線検出器によって得たデータに変換することが可能で
あり、映像を表示した際に、各ラインセンサの交点を境
として一方の映像に対して他方の映像が歪むということ
がなくなり、見やすい映像となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は歪補正回路のブロック構成図、第２図は本発明
に係るＸ線荷物検査装置の全体構成図。 第３図は本発明の検出器の構成と配置の説明図。 第４図及び第５図はＬ字形検出器による歪発生原因を説
明する模式図、第６図は検出素子と記憶素子との対応を
説明する図、第７図は補正の一例を示す幾何学的配置図
である。 １・・・ｘｉ管装置、２・・・高電圧発生装置、３・・
・制御装置、４・・・荷物、５・・・ベルトコンベア、
７・・・Ｘ線検出器、８・・・画像処理装置、９・・・
表示装置、１５・・・バッファメモリ、１６・・・定数
発生回路（ＲＯＭ）。 １７・・・乗算器、１８・・・加算器、１９・・・レジ
スタ、２ｏ・・・コントローラ、７１・・・検出素子、
Ｓ・・・ｘＬＡ管焦点焦 点理人　弁理士　小川勝男 茅　１　目 芋２　目 第３国 ＄４−　目 茅５図 茅ｇ　囚 Ｊり

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、高電圧発生装置と、該高電圧発生装置によつて高電
   圧が印加されるとＸ線を放射するＸ線源と、被検物を透
   過したＸ線を検出してその強さに応じた電気信号を出力
   する検出器と、前記電気信号を画像信号に変換する画像
   処理装置と、画像を表示する表示装置と、前記Ｘ線源と
   検出器の間へ被検物を搬送する搬送装置とを備えたＸ線
   荷物検査装置において、複数の検出素子をＬ字状に並べ
   て形成した検出器の一辺を前記搬送装置の搬送面へ平行
   に設けるとともに、前記画像処理装置の内部に前記検出
   器の計測データを演算処理して直線上への投影データに
   補正する歪補正回路を設けたことを特徴とするＸ線荷物
   検査装置。