WO2016024502A1 - X線検査装置 - Google Patents

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WO2016024502A1
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一幸 杉本
廣瀬 修
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株式会社イシダ
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Definitions

  • the present invention relates to an X-ray inspection apparatus, and more particularly to an X-ray inspection apparatus provided with two line sensors.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-078254.
  • an appropriate difference image is acquired from X-ray images obtained by two line sensors.
  • the attachment positions of the two line sensors are designed so that the two X-ray images can be accurately associated with each other.
  • the actual mounting position of the line sensor may deviate from the designed predetermined position. In such a case, an accurate difference image cannot be obtained even if the two acquired X-ray images are used as they are, and the inspection accuracy of the X-ray inspection apparatus decreases.
  • An object of the present invention is to provide a highly reliable X-ray inspection apparatus capable of obtaining an accurate inspection result even when a deviation occurs in the attachment position of the line sensor in an X-ray inspection apparatus including two line sensors. Is to provide.
  • the X-ray inspection apparatus includes a transport unit, an X-ray source, a first line sensor, a second line sensor, a detection unit, and a correction image generation unit.
  • the conveying means conveys the article.
  • the X-ray source irradiates the article conveyed by the conveying means with X-rays.
  • the first line sensor detects X-rays transmitted through the article in a first energy band.
  • the second line sensor detects X-rays that have passed through the article in a second energy band different from the first energy band.
  • the detection unit detects at least one of a horizontal position shift and a vertical position shift of the second line sensor with respect to the first line sensor.
  • the corrected image generation unit generates a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image of the article obtained based on the detection result of the second line sensor based on the detection result of the detection unit.
  • a displacement of the position of the second line sensor in the horizontal direction and / or the vertical direction with respect to the first line sensor is detected, and from the detection result of the second line sensor based on the displacement. Correction of the obtained second X-ray image is performed. Therefore, an accurate inspection result can be obtained even when the line sensor mounting position is displaced. That is, here, a highly reliable X-ray inspection apparatus capable of obtaining a correct inspection result is realized regardless of the displacement of the mounting position of the second line sensor with respect to the first line sensor.
  • the X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to the first aspect, and the second line sensor is disposed below the first line sensor.
  • the second energy band is an energy band higher than the first energy band.
  • the first line sensor is disposed above the second line sensor, an object (failure) through which X-rays pass before reaching the first line sensor from the X-ray source. Is less than the object through which X-rays pass through before reaching the second line sensor from the X-ray source. Therefore, the first X-ray image is clearer than the second X-ray image.
  • the first X-ray image that is clearer than the second X-ray image is used as a reference, it is easy to accurately grasp the displacement of the position of the second line sensor with respect to the first line sensor.
  • An X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to the first aspect or the second aspect, wherein the detection unit applies an X-ray source to a sample having a known shape conveyed by the conveyance means.
  • the first line sensor and the second line sensor detect the X-ray that has been irradiated from the first line sensor and the X-ray that has passed through the sample, and the displacement of the position of the second line sensor with respect to the first line sensor is detected in advance.
  • the displacement of the position of the second line sensor with respect to the first line sensor can be detected more accurately by using an X-ray image of a sample having a known shape. Is possible.
  • An X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the detection unit is a horizontal direction of the second line sensor with respect to the first line sensor. Detect the tilt of the.
  • the corrected image generation unit generates a corrected second X-ray image by rotating the second X-ray image.
  • a corrected second X-ray image is generated by correcting the second X-ray image by image processing even when the horizontal inclination of the second line sensor relative to the first line sensor occurs (rotational shift of the horizontal position).
  • an accurate inspection result can be obtained.
  • An X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first aspect to the third aspect, wherein the detection unit conveys the second line sensor to the first line sensor. A deviation of the means toward the upstream side or downstream side in the conveyance direction is detected.
  • the corrected image generation unit generates the corrected second X-ray image by moving the second X-ray image in a direction corresponding to the upstream side or the downstream side in the transport direction.
  • a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image by image processing is generated even when there is a deviation in the transport direction of the second line sensor relative to the first line sensor. , Accurate test results can be obtained.
  • An X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the detection unit is a first line of the second line sensor in plan view. A deviation in a direction orthogonal to the conveyance direction of the conveyance unit with respect to the sensor is detected.
  • the corrected image generation unit generates the corrected second X-ray image by moving the second X-ray image in a direction corresponding to a direction orthogonal to the conveyance direction.
  • a corrected second X-ray image is generated by correcting the second X-ray image by image processing even when the second line sensor is displaced in the left-right direction perpendicular to the conveyance direction with respect to the first line sensor. , Accurate test results can be obtained.
  • An X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the detection unit is a vertical direction of the second line sensor with respect to the first line sensor. Detect the tilt of the.
  • the corrected image generation unit generates the corrected second X-ray image by enlarging the second X-ray image on one end side in a direction corresponding to the tilt direction of the second line sensor and reducing the second X-ray image on the other end side.
  • An X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the detection unit is a vertical direction of the second line sensor with respect to the first line sensor. Detect the tilt of the.
  • the corrected image generation unit generates a corrected second X-ray image by enlarging or reducing the second X-ray image in a direction corresponding to the tilt direction of the second line sensor.
  • An X-ray inspection apparatus is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the detection unit is a vertical direction of the second line sensor with respect to the first line sensor. Detecting the deviation.
  • the corrected image generation unit generates a corrected second X-ray image by enlarging or reducing the second X-ray image.
  • a displacement of the position of the second line sensor in the horizontal direction and / or the vertical direction with respect to the first line sensor is detected, and obtained from the detection result of the second line sensor based on the displacement.
  • the second X-ray image is corrected. Therefore, an accurate inspection result can be obtained even when the line sensor mounting position is displaced. That is, here, a highly reliable X-ray inspection apparatus capable of obtaining a correct inspection result is realized regardless of the displacement of the mounting position of the second line sensor with respect to the first line sensor.
  • FIG. 1 is a schematic view of an inspection system including an X-ray inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. It is an external appearance perspective view of the X-ray inspection apparatus of FIG. It is a simple block diagram inside the shield box of the X-ray inspection apparatus of FIG. It is an example of the graph which shows the transmitted X-ray dose detected by two line sensors with which the X-ray inspection apparatus of FIG. 2 is provided. It is a block diagram of the X-ray inspection apparatus of FIG. It is an example of the sample used when detecting the shift of the position of the 2nd line sensor to the 1st line sensor.
  • FIG. 7 is an example of a drawing in which a first image and a second image created for the sample of FIG.
  • FIG. 7 is an example of a drawing in which a first image and a second image created for the sample of FIG.
  • FIG. 7 is an example of a drawing in which a first image and a second image created for the sample of FIG.
  • FIG. 7 is an example of a drawing in which a first image and a second image created for the sample of FIG. The 1st image and 2nd image obtained when the 2nd line sensor has shifted
  • FIG. 7 is an example of a drawing in which a first image and a second image created for the sample of FIG. The first image and the second image obtained when the second line sensor is inclined in the vertical direction in the transport direction with respect to the first line sensor are shown.
  • FIG. 7 is an example of a drawing in which a first image and a second image created for the sample of FIG.
  • the 1st image and the 2nd image which are obtained when the 2nd line sensor inclines in the perpendicular direction in the direction orthogonal to the conveyance direction to the 1st line sensor are shown. It is a figure for demonstrating the direction of the shift
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an inspection system 100 including an X-ray inspection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the X-ray inspection apparatus 10 according to one embodiment of the present invention.
  • the X-ray inspection apparatus 10 is incorporated in a production line for articles P such as food.
  • the X-ray inspection apparatus 10 is an apparatus that inspects the quality of an article P by irradiating the article P that is continuously conveyed with X-rays.
  • the X-ray inspection apparatus 10 performs a foreign substance inspection for inspecting whether or not foreign matters are mixed into the article P as a quality inspection.
  • the article P is conveyed to the X-ray inspection apparatus 10 by the front conveyor 60 (see FIG. 1).
  • the foreign matter inspection of the article P is performed, and the article P is classified as a good product or a defective product.
  • the result of the foreign substance inspection of the X-ray inspection apparatus 10 is transmitted to the distribution mechanism 70 disposed on the downstream side of the X-ray inspection apparatus 10 (see FIG. 1).
  • the distribution mechanism 70 sends the article P, which is determined as a non-defective product by the X-ray inspection apparatus 10, to the line conveyor 80 (see FIG. 1).
  • the distribution mechanism 70 sends the articles P that are determined as defective products by the X-ray inspection apparatus 10 to the defective product storage conveyors 90 and 91 (see FIG. 1).
  • the X-ray inspection apparatus 10 mainly includes a shield box 11 (see FIG. 2), a conveyor unit 12 (see FIG. 3), an X-ray irradiator 13 (see FIG. 3), and a first line sensor 14 (see FIG. 3). 3), a second line sensor 15 (see FIG. 3), a touch panel display 30 (see FIG. 1), and a controller 20 (see FIG. 5).
  • the shield box 11 (see FIG. 2) is a casing of the X-ray inspection apparatus 10.
  • a conveyor unit 12 In the shield box 11, a conveyor unit 12, an X-ray irradiator 13, a first line sensor 14, a second line sensor 15, and a controller 20 are accommodated.
  • a touch panel display 30, a key slot, a power switch, and the like are arranged on the upper front portion of the shield box 11.
  • the opening 11a for carrying in / out the goods P is formed in the upstream and downstream side surfaces of the shield box 11 in the transport direction D (see FIG. 3) of the conveyor unit 12 (see FIG. 2).
  • the opening 11a is closed by a shielding nole 19 that suppresses X-ray leakage to the outside of the shield box 11 (see FIG. 2).
  • the shielding nolen 19 is made of rubber containing tungsten. The shielding nolen 19 is transported by the conveyor unit 12 when the article P or the sample S described later is carried into the shield box 11 or when the article P or the sample S is carried out of the shield box 11. It is pushed away by the article P or the sample S.
  • the conveyor unit 12 is an example of a conveying unit that conveys the article P. As shown in FIG. 2, the conveyor unit 12 is disposed so as to penetrate through the openings 11 a formed on both side surfaces of the shield box 11.
  • the conveyor unit 12 mainly includes an inverter type conveyor motor 12a (see FIG. 5), an encoder 12b (see FIG. 5), a conveyor roller 12c (see FIG. 3), and an endless belt 12d (see FIG. 3).
  • the encoder 12b is attached to the conveyor motor 12a.
  • the conveyor roller 12c is driven by the conveyor motor 12a. By driving the conveyor roller 12c, the belt 12d rotates and the article P on the belt 12d is conveyed downstream (toward the sorting mechanism 70 side).
  • the encoder 12 b detects the number of rotations of the conveyor motor 12 a and transmits the detection result to the controller 20.
  • the X-ray irradiator 13 is an example of an X-ray source.
  • the X-ray irradiator 13 irradiates the article P conveyed by the conveyor unit 12 with X-rays. As shown in FIG. 3, the X-ray irradiator 13 is disposed above the conveyor unit 12.
  • the X-ray irradiator 13 irradiates the fan-shaped irradiation range Y with X-rays toward the first line sensor 14 and the second line sensor 15 disposed below the conveyor unit 12.
  • the irradiation range Y of the X-ray irradiator 13 extends perpendicular to the transport surface of the conveyor unit 12 as shown in FIG. Further, the irradiation range Y extends in a direction orthogonal to the conveying direction D of the conveyor unit 12 (width direction of the belt 12d).
  • the first line sensor 14 and the second line sensor 15 detect X-rays irradiated from the X-ray irradiator 13 and transmitted through the article P and the belt 12d.
  • the first line sensor 14 and the second line sensor 15 are sensors that detect X-rays in different energy bands (wavelengths).
  • the first line sensor 14 detects X-rays in a low energy band (having a relatively long wavelength).
  • the second line sensor 15 detects X-rays in a high energy band (having a relatively short wavelength) different from the energy band detected by the first line sensor 14.
  • the first line sensor 14 and the second line sensor 15 are arranged side by side as shown in FIG.
  • the second line sensor 15 is disposed below the first line sensor 14.
  • X-rays in a low energy band are detected by the first line sensor 14.
  • the medium energy band X-ray in the intermediate energy band between the high energy band and the low energy band described above
  • the second line sensor 15 Is removed by a filter (not shown) arranged between the two.
  • the X-ray in the high energy band that has passed through the filter is detected by the second line sensor 15.
  • the first line sensor 14 is mainly composed of a large number of X-ray detection elements 14a (see FIG. 3).
  • the second line sensor 15 is mainly composed of a large number of X-ray detection elements 15a (see FIG. 3).
  • the first line sensor 14 and the second line sensor 15 are installed at predetermined designed positions so that the X-ray detection elements 14a and 15a are horizontally oriented in a direction perpendicular to the transport direction D of the conveyor unit 12. Designed to be installed on a straight line.
  • the first line sensor 14 and the second line sensor 15 may be installed at a position shifted in a horizontal direction and / or a vertical direction from a predetermined position during assembly.
  • the direction in which the X-ray detection elements 14a and 15a are arranged may be inclined from the direction orthogonal to the transport direction D of the conveyor unit 12 or may not be horizontal. Even if the X-ray detection elements 14a and 15a are arranged in a direction orthogonal to the transport direction D and horizontally aligned on a straight line, the first line sensor 14 and the second line sensor 15 are originally installed.
  • the X-ray detection elements 14a and 15a may be shifted in the conveyance direction D of the article P, in the direction orthogonal to the conveyance direction D, or in the vertical direction (up and down direction).
  • the first and second line sensors 14 and 15 detect the X-ray dose (transmitted X-ray dose) transmitted through the article P and the belt 12d with respect to the X-rays in the respective energy bands, and X-rays based on the transmitted X-ray dose. Outputs a transmitted signal.
  • the first and second line sensors 14 and 15 output an X-ray transmission signal corresponding to the intensity of the transmitted X-ray.
  • the intensity of the transmitted X-ray depends on the magnitude of the transmitted X-ray dose.
  • the brightness (luminance) of an image generated by a first X-ray image generation unit 22a of the controller 20, which will be described later, is determined based on an X-ray transmission signal output from the first line sensor 14.
  • the brightness (luminance) of an image generated by a second X-ray image generation unit 22b of the controller 20 to be described later is determined based on an X-ray transmission signal output from the second line sensor 15.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of transmitted X-ray dose (detection amount) detected by the X-ray detection element 14a of the first line sensor 14 and the X-ray detection element 15a of the second line sensor 15. Since there are two line sensors 14 and 15 having different X-ray energy bands to be detected, a graph of the detection result of the first line sensor 14 (solid line G1) and a graph of the detection result of the second line sensor 15 (broken line) G2) is obtained (see FIG. 4). The horizontal axis of the graph of FIG. 4 corresponds to the position of each X-ray detection element 14a, 15a.
  • the horizontal axis of the graph corresponds to the distance in the direction orthogonal to the conveyance direction D of the conveyor unit 12 (the width direction of the belt 12d).
  • the vertical axis of the graph indicates the transmitted X-ray dose (detection amount) detected by the X-ray detection elements 14a and 15a.
  • the transmission images (first X-ray image and second X-ray image) generated by the first X-ray image generation unit 22a and the second X-ray image generation unit 22b
  • a portion where the transmitted X-ray dose is large is displayed brightly and a portion where the transmitted X-ray dose is small. It appears dark. That is, the brightness (brightness) of the transmission image generated by the first X-ray image generation unit 22a and the second X-ray image generation unit 22b corresponds to the transmitted X-ray dose.
  • the first line sensor 14 also functions as a sensor for detecting the timing when the article P passes through the X-ray irradiation range Y (see FIG. 3). Specifically, when the article P conveyed by the conveyor unit 12 comes to an upper position (irradiation range Y) of the first line sensor 14, any of the X-ray detection elements 14a of the first line sensor 14 is predetermined. An X-ray transmission signal (first signal) indicating a voltage below the threshold is output. Further, when the article P finishes passing through the irradiation range Y, all the X-ray detection elements 14a of the first line sensor 14 output an X-ray transmission signal (second signal) indicating a voltage exceeding a predetermined threshold. The presence or absence of the article P in the irradiation range Y is detected by inputting the first signal and the second signal to the controller 20 described later.
  • the touch panel display 30 is a liquid crystal display having a touch panel function.
  • the touch panel display 30 is electrically connected to the controller 20 and exchanges signals with the controller 20.
  • the touch panel display 30 functions as a display unit and an input unit.
  • the touch panel display 30 displays, for example, an X-ray image, a result of foreign object inspection, and the like.
  • the touch panel display 30 receives various settings and various information input by the operator.
  • the controller 20 controls the operation of each part of the X-ray inspection apparatus 10. Further, the controller 20 performs a foreign substance inspection based on the detection result of the X-ray transmission amount of the first and second line sensors 14 and 15.
  • the controller 20 is mainly composed of a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), HDD (Hard Disk Drive), and the like.
  • CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • HDD Hard Disk Drive
  • the controller 20 has a storage unit 21 and a control unit 22 as shown in FIG.
  • the controller 20 includes a display control circuit, a key input circuit, a communication port, and the like (not shown).
  • the display control circuit is a circuit that controls data display on the touch panel display 30.
  • the key input circuit is a circuit that captures key input data input by an operator via the touch panel of the touch panel display 30.
  • the communication port enables connection to a printer, an external device such as the distribution mechanism 70, and a network such as a LAN.
  • the controller 20 is electrically connected to the conveyor motor 12a, the encoder 12b, the X-ray irradiator 13, the first line sensor 14, the second line sensor 15, and the touch panel display 30 (see FIG. 5).
  • the controller 20 acquires data related to the rotation speed of the conveyor motor 12a from the encoder 12b, and grasps the moving distance and moving speed of the article P based on the data.
  • the storage unit 21 is mainly composed of ROM, RAM, HDD, and the like, and controls various programs executed by the control unit 22 and each unit of the X-ray inspection apparatus 10. Various settings and various information are stored. As shown in FIG. 5, the storage unit 21 includes a brightness adjustment type storage area 21a and a correction parameter storage area 21b.
  • the brightness adjustment formula storage area 21a stores the brightness adjustment formula.
  • the brightness adjustment formula is information used by the determination unit 22e of the control unit 22 described later to adjust the luminance of each pixel of the second X-ray image or the corrected second X-ray image described later.
  • the first line sensor 14 and the second line sensor 15 detect X-rays transmitted through the article P that does not contain foreign matters, and a first X-ray image and a corrected second X-ray image (described later) based on the detection result.
  • the second corrected X-ray image (or the second X-ray image), and the corrected second X-ray image (or the second X-ray image) is adjusted based on the X-rays that have passed through the same part of the article P.
  • the brightness of the pixels of the obtained first X-ray image and the corrected second X-ray image (or the second X-ray image) after the brightness adjustment are determined to match.
  • the brightness adjustment formula is stored in the brightness adjustment formula storage area 21a in advance for each type of the article P, for example.
  • the present invention is not limited to this, and the brightness adjustment formula may be input from the touch panel display 30, for example.
  • the brightness adjustment formula is obtained by obtaining the first X-ray image and the corrected second X-ray image (or the second X-ray image) for the article P that is known not to contain a foreign object, for example, at the time of a test run, and thereby the control unit 22. May be generated.
  • the correction parameter storage area 21b stores correction parameters calculated by the calculation unit 22cb of the correction parameter generation unit 22c described later.
  • the correction parameter is a parameter used by the corrected image generation unit 22d described later to generate a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image of the article P obtained based on the detection result of the second line sensor 15. is there.
  • the control unit 22 is mainly configured by a CPU, and controls the operation of each unit of the X-ray inspection apparatus 10 by executing a program stored in the storage unit 21. In addition, the control unit 22 executes a program stored in the storage unit 21 to perform a foreign object inspection based on the detection results of the X-ray transmission amounts of the first line sensor 14 and the second line sensor 15.
  • the control unit 22 mainly includes a first X-ray image generation unit 22a, a second X-ray image generation unit 22b, a correction parameter generation unit 22c, a correction image generation unit 22d, and a determination unit 22e as functional units (see FIG. 5). .
  • the first X-ray image generation unit 22a generates a transmission image based on the transmitted X-ray dose of the X-ray in the low energy band detected by the first line sensor 14. A first X-ray image (low energy X-ray image) is generated.
  • the first X-ray image generation unit 22a finely transmits an X-ray transmission signal corresponding to the intensity of the X-ray transmitted through the article P or the like, which is output from each X-ray detection element 14a of the first line sensor 14.
  • a first X-ray image is generated based on the acquired X-ray transmission signal acquired at time intervals.
  • the first X-ray image generation unit 22a generates the first X-ray based on the X-ray transmission signal output from each X-ray detection element 14a when the article P passes through the X-ray irradiation range Y (see FIG. 3). Generate an image.
  • the first X-ray image generation unit 22a generates a first X-ray image by connecting data for each fine time interval related to the X-ray intensity obtained from each X-ray detection element 14a in a matrix in time series. Whether or not the article P is present in the X-ray irradiation range Y is determined by the signal output from the first line sensor 14 as described above.
  • the first X-ray image generated by the first X-ray image generation unit 22a a portion with a large amount of transmitted X-ray detected by the X-ray detection element 14a is displayed brightly (lightly and with high brightness), and a portion with a small amount of transmitted X-ray is dark ( Dark and low brightness).
  • the first X-ray image is, for example, an image having 256 gradations.
  • the second X-ray image generation unit 22b generates a transmission image based on the transmission X-ray dose of X-rays in the high energy band detected by the second line sensor 15. A second X-ray image (high energy X-ray image) is generated.
  • the second X-ray image generation unit 22b differs from the first X-ray image generation unit 22a in that an X-ray image is generated based on an X-ray transmission signal output from each X-ray detection element 15a of the second line sensor 15. .
  • the second X-ray image generation unit 22b generates an image obtained by further reducing the X-ray image generated based on the X-ray transmission signal output from the X-ray detection element 15a at a predetermined magnification as the second X-ray image. The point is different from the first X-ray image generation unit 22a.
  • the second X-ray image generation unit 22b performs such processing for the following reason.
  • a process for obtaining a difference image between the first X-ray image and the second X-ray image (including a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image) is performed. For this reason, it is preferable to match the sizes of the first X-ray image and the second X-ray image.
  • the second line sensor 15 is installed below the first line sensor 14. In the X-ray inspection apparatus 10, X-rays are irradiated from the X-ray irradiator 13 to the fan-shaped irradiation range Y.
  • the second X-ray image generation unit 22b is designed to attach the first line sensor 14 and the second line sensor 15 to the X-ray image generated based on the X-ray transmission signal output from the X-ray detection element 15a. A process of reducing at a predetermined magnification calculated based on the predetermined position is performed.
  • the X-ray image reduction processing at a predetermined magnification performed by the second X-ray image generation unit 22b is based on the premise that the first line sensor 14 and the second line sensor 15 are arranged at designed predetermined positions. It is processing.
  • the correction of the second X-ray image generation of the corrected second X-ray image, which is performed in order to cope with the fact that the line sensors 14 and 15 are mounted out of position, will be described later.
  • the correction parameter generation unit 22c detects a shift in the horizontal and vertical positions of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14, and the second line sensor
  • the correction image generation unit 22d generates a correction parameter for generating a corrected second X-ray image in accordance with the 15 position shift.
  • the corrected second X-ray image is the first X-ray based on the X-ray that has passed through a certain part of the article P in order for the determination unit 22e described later to perform a difference process between the first X-ray image and the second X-ray image.
  • This is an image obtained by performing a correction process on the second X-ray image so that the pixel of the image and the pixel of the X-ray image based on the X-ray that has passed through the same part of the article P overlap.
  • the correction parameter generation unit 22c includes a detection unit 22ca and a calculation unit 22cb as sub function units.
  • the detecting unit 22ca detects a shift of the position of the second line sensor 15 in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the first line sensor 14.
  • the calculation unit 22cb is used by the correction image generation unit 22d to generate a corrected second X-ray image when the detection unit 22ca detects a displacement of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14. A correction parameter is calculated.
  • the corrected image generating unit 22d obtains the second X-ray of the article P obtained based on the detection result of the second line sensor 15 based on the detection result of the detecting unit 22ca.
  • a corrected second X-ray image obtained by correcting the image is generated.
  • the correction image generation unit 22d detects the correction parameter stored in the correction parameter storage area 21b when the detection unit 22ca detects a shift of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14. Is used to generate a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image of the article P.
  • the generation process of the corrected second X-ray image by the corrected image generation unit 22d will be described later.
  • the determining unit 22e includes a first X-ray image generated by the first X-ray image generating unit 22a and a second X-ray image generated by the second X-ray image generating unit 22b, or Based on the corrected second X-ray image generated by the corrected image generation unit 22d, the presence or absence of foreign matter in the article P is determined.
  • the determination unit 22e determines whether foreign matter is mixed in the article P as follows.
  • the determination unit 22e uses the second X-ray image when the corrected second X-ray image is not generated, and uses the corrected second X-ray image when the corrected second X-ray image is generated. I do. In the following description, a case where the determination unit 22e uses the corrected second X-ray image will be described as an example. When the determination unit 22e uses the second X-ray image, the corrected second X-ray image described below may be read as the second X-ray image.
  • the determination unit 22e performs a process of adjusting the brightness of the corrected second X-ray image using the brightness adjustment formula stored in the brightness adjustment formula storage area 21a.
  • the determination unit 22e generates a difference image based on the luminance difference of each pixel between the first X-ray image and the corrected second X-ray image whose luminance has been adjusted.
  • the brightness adjustment formula generates the first X-ray image and the corrected second X-ray image based on the X-rays transmitted through the article P that does not include foreign matters, and the brightness adjustment formula is used to adjust the brightness of the corrected second X-ray image.
  • the determination unit 22e uses this to determine whether foreign matter is mixed into the article P based on the difference image.
  • the determination result (result of the foreign substance inspection) by the determination unit 22e is output to the touch panel display 30. Further, the determination result by the determination unit 22e is transmitted to the distribution mechanism 70.
  • the processing by the correction parameter generation unit 22c is executed, for example, when the X-ray inspection apparatus 10 is installed or during a trial operation, and the correction parameter generation unit 22c detects in advance a displacement of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14. To do.
  • the correction parameter generation unit 22c is operated by the operator on the touch panel display 30 to detect a correction parameter generation command (detection of displacement of the second line sensor 15 relative to the first line sensor 14). It is executed when a command is input.
  • the sample S is transported by the conveyor unit 12 instead of the article P.
  • Sample S has a known shape.
  • the sample S is a flat plate formed in a rectangular shape in plan view and having a constant thickness (see FIG. 6).
  • the sample S conveyed by the conveyor unit 12 is irradiated with X-rays from the X-ray irradiator 13.
  • the correction parameter generation unit 22c detects a displacement of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 based on the result of detection of the X-rays transmitted through the sample S by the first line sensor 14 and the second line sensor 15. To do.
  • the correction parameter generation unit 22 c uses the first X-ray image generated based on the X-ray transmission X-ray amount in the low energy band detected by the first line sensor 14, and the second line sensor 15. A shift of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 is detected based on the second X-ray image generated based on the detected transmitted X-ray dose of the X-ray in the high energy band.
  • the correction parameter generation unit 22c causes the correction image generation unit 22d to generate a corrected second X-ray image according to the displacement of the position. Generate correction parameters to use.
  • the first image C1 and the second image C2 are used for detection of displacement of the position of the second line sensor 15 relative to the first line sensor 14 and generation of correction parameters (see FIGS. 7 to 12). ).
  • the first image C1 is an image obtained by binarizing the first X-ray image of the sample S with a predetermined threshold so as to be classified into a pixel in which the sample S exists and a pixel in the background portion.
  • an area where the pixel where the sample S exists is called a first area A1 (see FIGS. 7 to 12).
  • the second image C2 is an image obtained by binarizing the second X-ray image of the sample S with a predetermined threshold so that the second X-ray image of the sample S is classified into a pixel in which the sample S exists and a background portion pixel.
  • a region where the pixel in which the sample S exists in the second image C2 is referred to as a second region A2 (see FIGS. 7 to 12).
  • FIGS. 7 to 12 are examples of drawings in which the first image C1 and the second image C2 created for the sample S are drawn in an overlapping manner.
  • the first image C1 and the second image C2 are the first region A1, the second region A2, and the second region A2 when there is no displacement of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14.
  • the alternate long and two short dashes line indicates the edge of the first image C1 and the second image C2
  • the area surrounded by the solid line indicates the first area A1
  • the area surrounded by the broken line indicates the second area A2. Is shown.
  • the transport direction D of the conveyor unit 12 is a direction corresponding to the transport direction of the sample S (the transport direction D of the conveyor unit 12).
  • the direction opposite to the direction D ′ is the rear
  • the direction D ′ is the direction
  • the right side is called the right side
  • the left side when facing the direction D ′ is called the left side (see FIGS. 7 to 12).
  • the case where the first line sensor 14 is installed at a designed predetermined position will be described as an example.
  • the rectangular sample S will be described as an example in which the long side is placed on the belt 12d in such a posture that the long side extends along the transport direction D of the conveyor unit 12.
  • the present invention is not limited to this, and the sample S may be placed on the belt 12d in an arbitrary posture.
  • the detection unit 22ca detects the displacement of the horizontal and vertical positions of the second line sensor with respect to the first line sensor 14 for the following six patterns (a) to (f).
  • the calculation unit 22cb calculates a correction parameter when the detection unit 22ca detects a shift in the position of the second line sensor 15.
  • the detection unit 22ca detects that the second line sensor 15 is displaced in the vertical direction with respect to the first line sensor 14 when the sizes of the first area A1 and the second area A2 are different. Specifically, the detection unit 22ca, for example, the value of the ratio of the left end length L21 of the second region A2 to the left end length L11 of the first region A1 and the rear end length L12 of the first region A1.
  • the second line sensor 15 is displaced in the vertical direction with respect to the first line sensor 14 when the ratio of the length L22 of the rear end of the second area A2 to the second area A2 is the same value other than 1. Is detected (see FIG. 7).
  • region A2 is grasped
  • the calculation unit 22cb can detect the first region A1 by enlarging or reducing the second region A2. Is calculated as the enlargement / reduction ratio K. Specifically, for example, the calculation unit 22cb calculates a value obtained by dividing L11 by L21 as the enlargement / reduction ratio K (see FIG. 7). The calculated scaling factor K is stored in the correction parameter storage area 21b as a correction parameter.
  • the detection unit 22ca detects the horizontal inclination of the second line sensor 15 relative to the first line sensor 14 (horizontal position rotation deviation) and the positional deviation of the second line sensor 15.
  • the calculation of the correction parameter by the calculation unit 22cb when the error is detected will be described with reference to FIG.
  • the horizontal inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 means a rotational shift in the direction of arrow b in FIG. 13C.
  • the detection unit 22ca detects the horizontal inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 based on the inclination of the second area A2 with respect to the first area A1. Specifically, the detection unit 22ca performs the horizontal direction of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 based on the inclination of the left end line H21 of the second area A2 with respect to the left end line H11 of the first area A1. Detect the tilt of the.
  • the detection unit 22ca since the left end line H11 of the first area A1 extends in parallel to the direction D ′ as shown in FIG. 8, the detection unit 22ca includes the direction D ′ and the left end line H21 of the second area A2. It is determined whether or not they are parallel, and if they are not parallel, the horizontal inclination of the second line sensor 15 relative to the first line sensor 14 is detected.
  • the calculating unit 22cb calculates the angle of the inclination of the second area A2 with respect to the first area A1 when the detecting part 22ca detects the horizontal inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14. Specifically, the calculation unit 22cb calculates, for example, the angle ⁇ of the left end line H21 of the second region A2 with respect to the direction D ′ as a correction parameter (see FIG. 8).
  • the angle ⁇ is expressed as a positive value when the leftmost line H21 of the second region A2 is tilted counterclockwise with respect to the direction D ′, and the angle ⁇ is negative when tilted clockwise. Represented by the value of.
  • the calculated angle ⁇ is stored in the correction parameter storage area 21b as a correction parameter.
  • the detection unit 22ca detects a shift of the second line sensor 15 to the upstream side or the downstream side in the transport direction D with respect to the first line sensor 14 based on a shift in the front-rear direction of the second area A2 with respect to the first area A1. . Specifically, the detection unit 22ca detects the first line sensor 15 when the position of the rear end line H12 of the first area A1 does not match the position of the rear end line H22 of the second area A2. A positional shift to the upstream or downstream side in the transport direction D with respect to the line sensor 14 is detected (see FIG. 9).
  • the calculation unit 22cb detects the shift of the position of the second line sensor 15 to the upstream side or the downstream side in the transport direction D with respect to the first line sensor 14, and the first region A1 of the second region A2 is detected.
  • the amount of positional deviation with respect to is calculated. Specifically, for example, the calculation unit 22cb calculates a distance B1 between the position of the rear end line H12 of the first area A1 and the position of the rear end line H22 of the second area A2 (see FIG. 9). .
  • the calculation unit 22cb shifts the distance B1 to a positive value and backward. If it is, the value of the distance B1 is expressed as a negative value.
  • the calculated distance B1 is stored in the correction parameter storage area 21b as a correction parameter.
  • the detection unit 22ca detects a shift in the direction perpendicular to the conveyance direction D of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 in plan view, based on the shift in the left-right direction of the second area A2 with respect to the first area A1. To do. Specifically, the detection unit 22ca detects the position of the second line sensor 15 in a plan view when the position of the left end line H11 of the first area A1 does not match the position of the left end line H21 of the second area A2. The shift of the position in the direction orthogonal to the conveyance direction D with respect to the first line sensor 14 is detected (see FIG. 10).
  • the calculation unit 22cb The size of the positional deviation with respect to one area A1 is calculated. Specifically, for example, the calculation unit 22cb calculates a distance B2 between the position of the leftmost line H11 in the first area A1 and the position of the leftmost line H21 in the second area A2. When the left end line H21 of the second area A2 is shifted to the left side with respect to the left end line H11 of the first area A1, the calculation unit 22cb has a positive value for the distance B2 and is shifted to the right side. Represents the value of the distance B2 as a negative value. The calculated distance B2 is stored in the correction parameter storage area 21b as a correction parameter.
  • the detection unit 22ca detects the vertical inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 along the conveyance direction D based on the enlargement / reduction of the second area A2 with respect to the first area A1 in the direction D ′. To do. Specifically, the detector 22ca detects the ratio of the left end length L21 of the second area A2 to the left end length L11 of the first area A1 and the first end length L12 of the first area A1. When the ratio value of the rear end length L22 of the two areas A2 is not the same, the detection unit 22ca detects a vertical inclination along the transport direction D of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14. (See FIG. 11).
  • the calculation unit 22cb determines the expansion / contraction magnification M in the front-rear direction of the second image C2 when the detection unit 22ca detects a vertical inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 along the conveyance direction D. To do. Specifically, the calculation unit 22cb calculates the ratio (L11 / L21) of the left end length L11 of the first area A1 to the left end length L21 of the second area A2 as the enlargement / reduction ratio M (FIG. 11). reference). The calculated scaling factor M is stored in the correction parameter storage area 21b as a correction parameter.
  • the detection unit 22ca is in the transport direction D of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14. Detects vertical tilt along the orthogonal direction. Specifically, the detection unit 22ca has a ratio value of the left end length L11 of the first area A1 to the left end length L21 of the second area A2, and a second value of the right end length L13 of the first area A1.
  • the detection unit 22ca is a direction orthogonal to the transport direction D of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 (See FIG. 12).
  • the calculation unit 22cb detects the front-rear direction of the left end of the second image C2.
  • the enlargement / reduction magnification N1 and the enlargement / reduction magnification N2 in the front-rear direction of the right end of the second image C2 are determined.
  • the calculation unit 22cb calculates the value of L11 / L21 and the value of L13 / L21 based on the ratio value and the information indicating where the left end and the right end of the second area A2 exist in the second image C2.
  • the enlargement / reduction magnification N1 at the left end of the second image C2 and the enlargement / reduction magnification N2 at the right end of the second image C2 are calculated so that the value of L23 matches.
  • the calculation unit 22cb determines that the partial longitudinal scaling factor of the second image C2 continuously changes from the scaling factor N1 to the scaling factor N2 from the left end to the right end along the left-right direction.
  • the scaling factors N1 and N2 are calculated so that the two ratio values (L11 / L21 and L13 / L23) match.
  • the enlargement / reduction magnification N1 and the enlargement / reduction magnification N2 are determined so that the central portion in the left-right direction of the second image C2 is neither enlarged nor reduced.
  • the corrected image generation unit 22d generates a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image E of the article P based on the detection result of the detection unit 22ca of the correction parameter generation unit 22c. Specifically, the correction image generation unit 22d is calculated when the detection unit 22ca detects a shift of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 and the correction parameter is calculated by the calculation unit 22cb. A corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image E of the article P is generated using the correction parameters (stored in the correction parameter storage area 21b).
  • the corrected image generation unit 22d generates a corrected second X-ray image as shown in (a) to (f) below using the correction parameters stored in the correction parameter storage area 21b.
  • the correction image generation unit 22d corrects the second X-ray image E by enlarging or reducing the second X-ray image E at the enlargement / reduction ratio K stored in the correction parameter storage area 21b. A second X-ray image is generated.
  • the correction image generation unit 22d rotates the second X-ray image E clockwise by the angle ⁇ stored in the correction parameter storage area 21b (the angle ⁇ is If the value is negative, it is rotated counterclockwise) to generate a corrected second X-ray image.
  • the corrected image generation unit 22d moves the second X-ray image E backward by the distance B1 stored in the correction parameter storage area 21b.
  • a corrected second X-ray image is generated (see FIG. 14).
  • the corrected image generation unit 22d outputs the second X-ray image E upstream of the direction D ′′ corresponding to the upstream or downstream side of the transport direction D by the distance B1 stored in the correction parameter storage area 21b.
  • the corrected second X-ray image is generated by moving it downstream (see FIG. 14).
  • the correction image generation unit 22d moves the second X-ray image E to the right by the distance B2 stored in the correction parameter storage area 21b.
  • a corrected second X-ray image is generated (see FIG. 14).
  • the corrected image generation unit 22d sets the second X-ray image E in the direction orthogonal to the direction D ′′ corresponding to the direction orthogonal to the transport direction D by the distance B2 stored in the correction parameter storage area 21b. By moving it, a corrected second X-ray image is generated (see FIG. 14).
  • the corrected image generation unit 22d converts the second X-ray image E to the second X-ray based on the scaling factor M stored in the correction parameter storage area 21b.
  • the line image E is enlarged / reduced by the enlargement / reduction ratio M in the front-rear direction to generate a corrected second X-ray image. That is, the corrected image generation unit 22d enlarges or reduces the second X-ray image E in the direction D ′′ corresponding to the tilt direction (conveyance direction D) of the second line sensor 15, thereby generating the corrected second X-ray image.
  • Generate see FIG. 14).
  • the correction image generation unit 22d converts the second X-ray image E into the enlargement / reduction magnification N1 and the enlargement / reduction stored in the correction parameter storage area 21b. Based on the magnification N2, the left end of the second X-ray image is enlarged / reduced in the front-rear direction by the enlargement / reduction magnification N1, and the right end of the second X-ray image E is reduced / enlarged in the front-rear direction by the enlargement / reduction magnification N2.
  • the corrected image generation unit 22d continuously changes from the enlargement / reduction ratio N1 to the enlargement / reduction ratio N2 from the left end to the right end of the second X-ray image at an intermediate portion between the left end and the right end of the second X-ray image.
  • the image is enlarged / reduced in the front-rear direction at the enlargement / reduction ratio determined as described above.
  • the corrected image generation unit 22d enlarges / reduces the second X-ray image enlarged / reduced in the front-rear direction by the enlargement / reduction ratio N3 in the left-right direction based on the enlargement / reduction ratio N3 stored in the correction parameter storage area 21b. Then, a corrected second X-ray image is generated.
  • the corrected image generation unit 22d enlarges the second X-ray image on one end side in the direction orthogonal to the direction D ′′ corresponding to the inclination direction of the second line sensor 15 (direction orthogonal to the transport direction D). Then, the corrected second X-ray image is generated by reducing on the other end side (see FIG. 14). Further, the corrected image generation unit 22d enlarges or reduces the second X-ray image in a direction orthogonal to the direction D ′′ corresponding to the inclination direction of the second line sensor 15 (direction orthogonal to the transport direction D). Thus, a corrected second X-ray image is generated (see FIG. 14).
  • the X-ray inspection apparatus 10 includes a conveyor unit 12 as a transport unit, an X-ray irradiator 13 as an X-ray source, a first line sensor 14, a second line sensor 15, and a detection unit 22ca. And a corrected image generation unit 22d.
  • the conveyor unit 12 conveys the article P.
  • the X-ray irradiator 13 irradiates the article P conveyed by the conveyor unit 12 with X-rays.
  • the first line sensor 14 detects X-rays transmitted through the article P in a low energy band.
  • the second line sensor 15 detects X-rays transmitted through the article P in a high energy band different from the low energy band.
  • the detection unit 22ca detects a shift of the position of the second line sensor 15 in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the first line sensor 14.
  • the corrected image generation unit 22d generates a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image of the article P obtained based on the detection result of the second line sensor 15 based on the detection result of the detection unit 22ca.
  • the second line sensor 15 is disposed below the first line sensor 14.
  • the high energy band as the second energy band is a higher energy band than the low energy band as the first energy band.
  • the first line sensor 14 is disposed above the second line sensor 15, an object (obstacle) through which X-rays pass before reaching the first line sensor 14 from the X-ray irradiator 13.
  • the number of X-rays transmitted from the X-ray irradiator 13 to the second line sensor 15 is smaller than that of an object that passes through. Therefore, the first X-ray image is clearer than the second X-ray image.
  • the first X-ray image that is clearer than the second X-ray image is used as a reference, it is easy to accurately grasp the positional deviation of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14.
  • the detection unit 22ca irradiates the sample S having a known shape conveyed by the conveyor unit 12 with X-rays from the X-ray irradiator 13 and transmits the sample S. Based on the result detected by the first line sensor 14 and the second line sensor 15, the positional deviation of the second line sensor 15 relative to the first line sensor 14 is detected in advance.
  • the detection unit 22ca detects the horizontal inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14.
  • the corrected image generation unit 22d generates a corrected second X-ray image by rotating the second X-ray image.
  • An image can be generated to obtain an accurate inspection result.
  • the detection unit 22ca detects a shift of the second line sensor 15 toward the upstream side or the downstream side in the transport direction D of the conveyor unit 12 with respect to the first line sensor 14.
  • the corrected image generation unit 22d generates the corrected second X-ray image by moving the second X-ray image in a direction corresponding to the upstream side or the downstream side in the transport direction D (upstream side or downstream side in the direction D ′′). To do.
  • the corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image by image processing also when the upstream line or the downstream side in the transport direction D of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 occurs. It is possible to generate an accurate test result.
  • the detection unit 22ca detects a shift in a direction orthogonal to the transport direction D of the conveyor unit 12 with respect to the first line sensor 14 of the second line sensor 15 in plan view.
  • the corrected image generation unit 22d generates the corrected second X-ray image by moving the second X-ray image in a direction (direction orthogonal to the direction D '') corresponding to the direction orthogonal to the transport direction D.
  • the detection unit 22ca detects the inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 in the vertical direction.
  • the corrected image generation unit 22d enlarges the second X-ray image on one end side in a direction corresponding to the tilt direction of the second line sensor 15 (direction orthogonal to the direction D ′′) and reduces the second X-ray image on the other end side. Then, a corrected second X-ray image is generated.
  • the detection unit 22ca detects the inclination of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 in the vertical direction.
  • the correction image generation unit 22d enlarges or reduces the second X-ray image in a direction (direction D ′′ or a direction orthogonal to the direction D ′′) corresponding to the tilt direction of the second line sensor 15. A corrected second X-ray image is generated.
  • the detection unit 22ca detects a vertical shift of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14.
  • the corrected image generation unit 22d generates a corrected second X-ray image by enlarging or reducing the second X-ray image.
  • the second line sensor 15 has a shift in any position of the patterns (a) to (f) described in (3-1) with respect to the first line sensor 14.
  • the detection unit 22ca performs combined detection of the positional deviations of the patterns (a) to (f), thereby combining the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 ((a) to (f)). It is possible to detect a positional shift (a combination of a plurality of patterns).
  • the corrected image generation unit 22d performs the second generation process for the first line sensor 14 by combining the generation processes of the corrected second X-ray images of the patterns (a) to (f) described in (3-2). A corrected second X-ray image can be generated in accordance with the composite positional shift of the line sensor 15.
  • the detection unit 22ca detects the positional deviation of the six types of second line sensors 15 with respect to the first line sensor 14 in the patterns (a) to (f) described in (3-1).
  • the present invention is not limited to this.
  • the detection unit 22ca detects only a part of the positional deviations of the patterns (a) to (f). It may be.
  • the second X-ray image generation unit 22b executes a process of reducing the X-ray image generated based on the X-ray transmission signal output from the X-ray detection element 15a at a predetermined magnification. It does not have to be.
  • the detection unit 22ca detects a displacement of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14, and the corrected image generation unit 22d generates a corrected second X-ray image obtained by correcting the second X-ray image.
  • the present invention is not limited to this.
  • the detection unit 22ca detects a displacement of the position of the first line sensor 14 with respect to the second line sensor 15, and the corrected image generation unit 22d is configured to generate a corrected first X-ray image obtained by correcting the first X-ray image. May be.
  • the second line sensor 15 Since the second line sensor 15 is disposed below the first line sensor 14, the second X-ray image is more difficult to obtain a clear image than the first X-ray image. Therefore, for example, even when a shift of the position of the first line sensor 14 with respect to the second line sensor 15 is detected, the same configuration as that of the above embodiment may be used for the detection unit 22ca. If the displacement of the position of the second line sensor 15 relative to the first line sensor 14 is detected, it is possible to simultaneously detect the displacement of the position of the first line sensor 14 relative to the second line sensor 15.
  • the displacement of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 can be detected particularly accurately. it can.
  • the displacement of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 is detected in advance using the sample S, but the present invention is not limited to this.
  • the displacement of the position of the second line sensor 15 with respect to the first line sensor 14 may be detected using the article P to be inspected.
  • the article P is not a shape suitable for detecting the displacement of the position of the second line sensor 15 such as a circular shape in a plan view or a complicated shape
  • the sample P is used in advance. It is preferable that a displacement of the position of the second line sensor 15 is detected.
  • the X-ray inspection apparatus 10 performs foreign matter inspection of the article P.
  • the type of inspection is not limited to foreign matter inspection, and performs various inspections using the corrected second X-ray image. I just need it.
  • the X-ray inspection apparatus of the present invention is useful as a highly reliable X-ray inspection apparatus capable of obtaining an accurate inspection result even when the mounting positions of the two line sensors are displaced.

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Abstract

2つのラインセンサを備えるX線検査装置において、ラインセンサの取り付け位置にズレが生じた場合にも、正確な検査結果を得ることが可能な信頼性の高いX線検査装置を提供する。X線検査装置(10)は、物品を搬送するコンベアユニット、X線照射器(13)、第1ラインセンサ(14)、第2ラインセンサ(15)、検知部(22ca)、および補正画像生成部(22d)を備える。X線照射器は、コンベアユニットにより搬送される物品にX線を照射する。第1ラインセンサは、物品を透過したX線を低エネルギー帯で検出する。第2ラインセンサは、物品を透過したX線を、高エネルギー帯で検出する。検知部は、第1ラインセンサに対する、第2ラインセンサの水平方向および垂直方向の位置のズレを検知する。補正画像生成部は、検知部の検知結果に基づいて、第2ラインセンサの検出結果に基づいて得られた物品の第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成する。

Description

X線検査装置
 本発明は、X線検査装置、特には2つのラインセンサを備えたX線検査装置に関する。
 2つのラインセンサを備え、各ラインセンサでエネルギー帯の異なるX線画像を取得し、取得した2つのX線画像の差分画像を用いて、各種検査を行うX線検査装置が知られている(例えば、特許文献1(特開2012-078254号公報))。
 このようなX線検査装置では、2つのラインセンサにより得られるX線画像から適切な差分画像を取得するため、言い換えれば2つのラインセンサの検出結果から得られた2つのX線画像において、検査対象物の同じ位置を透過したX線の検出結果に基づく画素同士を差分処理するため、2つのX線画像を正確に対応付け可能なように、2つのラインセンサの取り付け位置が設計される。
 しかし、ラインセンサの取り付けに高い精度が求められるため、ラインセンサの実際の取り付け位置が、設計された所定位置からずれてしまう場合がある。このような場合には、取得した2つのX線画像をそのまま利用しても正確な差分画像を得ることができず、X線検査装置の検査精度が低下する。
 このような問題を防ぐためには、X線検査装置の組立工程を厳しく管理するという対応が考えられる。しかし、組立工程を厳しく管理すれば、ラインセンサの取り付け位置のズレの発生は抑制できるが、組立工程の厳しい管理が要求されることで、組立工数の増大等の問題が発生しうる。
 本発明の課題は、2つのラインセンサを備えるX線検査装置において、ラインセンサの取り付け位置にズレが生じた場合にも、正確な検査結果を得ることが可能な信頼性の高いX線検査装置を提供することにある。
 本発明の第1観点に係るX線検査装置は、搬送手段と、X線源と、第1ラインセンサと、第2ラインセンサと、検知部と、補正画像生成部と、を備える。搬送手段は、物品を搬送する。X線源は、搬送手段により搬送される物品にX線を照射する。第1ラインセンサは、物品を透過したX線を第1のエネルギー帯で検出する。第2ラインセンサは、物品を透過したX線を、第1のエネルギー帯とは異なる第2のエネルギー帯で検出する。検知部は、第1ラインセンサに対する、第2ラインセンサの水平方向および垂直方向の位置のズレの少なくとも一方を検知する。補正画像生成部は、検知部の検知結果に基づいて、第2ラインセンサの検出結果に基づいて得られた物品の第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成する。
 第1観点に係るX線検査装置では、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの水平方向、および/又は、垂直方向の位置のズレが検知され、ズレに基づいて第2ラインセンサの検出結果から得られる第2X線画像の補正が行われる。そのため、ラインセンサの取り付け位置にズレが生じた場合にも、正確な検査結果を得ることができる。つまり、ここでは、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの取り付け位置のズレによらず、正しい検査結果を得ることが可能な信頼性の高いX線検査装置が実現される。
 本発明の第2観点に係るX線検査装置は、第1観点に係るX線検査装置であって、第2ラインセンサは、第1ラインセンサの下方に配置される。第2のエネルギー帯は、第1のエネルギー帯よりも高いエネルギー帯である。
 第2観点に係るX線検査装置では、第1ラインセンサは、第2ラインセンサの上方に配置されるため、X線源から第1ラインセンサに到達するまでにX線が透過する物体(障害物)が、X線源から第2ラインセンサに到達するまでにX線が透過する物体に比べて少ない。そのため、第1X線画像は、第2X線画像に比べてクリアな画像となる。ここでは、第2X線画像に比べてクリアな第1X線画像が基準に用いられるため、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの位置のズレを正確に把握することが容易である。
 本発明の第3観点に係るX線検査装置は、第1観点又は第2観点に係るX線検査装置であって、検知部は、搬送手段により搬送される既知の形状のサンプルにX線源からX線を照射し、サンプルを透過したX線を第1ラインセンサおよび第2ラインセンサが検出した結果に基づき、第1ラインセンサに対する、第2ラインセンサの位置のズレを予め検知する。
 第3観点に係るX線検査装置では、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの位置のズレを、既知の形状のサンプルのX線画像を用いて検知することで、より正確に検知することが可能である。
 本発明の第4観点に係るX線検査装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係るX線検査装置であって、検知部は、第2ラインセンサの第1ラインセンサに対する水平方向の傾きを検知する。補正画像生成部は、第2X線画像を回転させることで補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの水平方向の傾き(水平方向の位置の回転ズレ)が生じた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 本発明の第5観点に係るX線検査装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係るX線検査装置であって、検知部は、第2ラインセンサの第1ラインセンサに対する、搬送手段の搬送方向の上流側又は下流側へのズレを検知する。補正画像生成部は、第2X線画像を搬送方向の上流側又は下流側に対応する方向に移動させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの搬送方向の上流側又は下流側へのズレが生じた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 本発明の第6観点に係るX線検査装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係るX線検査装置であって、検知部は、平面視における、第2ラインセンサの第1ラインセンサに対する、搬送手段の搬送方向に直交する方向のズレを検知する。補正画像生成部は、第2X線画像を搬送方向に直交する方向に対応する方向に移動させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの、搬送方向に垂直な左右方向へのズレが生じた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 本発明の第7観点に係るX線検査装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係るX線検査装置であって、検知部は、第2ラインセンサの第1ラインセンサに対する垂直方向の傾きを検知する。補正画像生成部は、第2X線画像を、第2ラインセンサの傾き方向に対応する方向における一端側で拡大させ、他端側で縮小させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサに対して第2ラインセンサが垂直方向に傾いた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 本発明の第8観点に係るX線検査装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係るX線検査装置であって、検知部は、第2ラインセンサの第1ラインセンサに対する垂直方向の傾きを検知する。補正画像生成部は、第2X線画像を、第2ラインセンサの傾き方向に対応する方向に拡大又は縮小させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサに対して第2ラインセンサが垂直方向に傾いた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 本発明の第9観点に係るX線検査装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係るX線検査装置であって、検知部は、第2ラインセンサの第1ラインセンサに対する垂直方向のズレを検知する。補正画像生成部は、第2X線画像を、拡大又は縮小することで補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサに対して第2ラインセンサが上下方向に位置ズレした場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 本発明に係るX線検査装置では、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの水平方向、および/又は、垂直方向の位置のズレが検知され、ズレに基づいて第2ラインセンサの検出結果から得られる第2X線画像の補正が行われる。そのため、ラインセンサの取り付け位置にズレが生じた場合にも、正確な検査結果を得ることができる。つまり、ここでは、第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの取り付け位置のズレによらず、正しい検査結果を得ることが可能な信頼性の高いX線検査装置が実現される。
本発明の一実施形態に係るX線検査装置を含む検査システムの概略図である。 図1のX線検査装置の外観斜視図である。 図2のX線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図である。 図2のX線検査装置が備える2つのラインセンサによって検出される透過X線量を示すグラフの一例である。 図2のX線検査装置のブロック図である。 第1ラインセンサに対する第2ラインセンサの位置のズレを検知する際に用いるサンプルの一例である。 図6のサンプルに対して作成された第1画像および第2画像を、重ねて描画した図の一例である。第2ラインセンサが、第1ラインセンサに対して垂直方向にずれている場合に得られる、第1画像および第2画像を示している。 図6のサンプルに対して作成された第1画像および第2画像を、重ねて描画した図の一例である。第2ラインセンサが、第1ラインセンサに対して水平方向に傾いている場合に得られる、第1画像および第2画像を示している。 図6のサンプルに対して作成された第1画像および第2画像を、重ねて描画した図の一例である。第2ラインセンサが、第1ラインセンサに対して搬送方向にずれている場合に得られる、第1画像および第2画像を示している。 図6のサンプルに対して作成された第1画像および第2画像を、重ねて描画した図の一例である。第2ラインセンサが、第1ラインセンサに対して、搬送方向に直交する方向にずれている場合に得られる、第1画像および第2画像を示している。 図6のサンプルに対して作成された第1画像および第2画像を、重ねて描画した図の一例である。第2ラインセンサが、第1ラインセンサに対して、搬送方向において垂直方向に傾いている場合に得られる、第1画像および第2画像を示している。 図6のサンプルに対して作成された第1画像および第2画像を、重ねて描画した図の一例である。第2ラインセンサが、第1ラインセンサに対して、搬送方向に直交する方向において垂直方向に傾いている場合に得られる、第1画像および第2画像を示している。 第2ラインセンサの第1ラインセンサに対するずれの方向を説明するための図である。第1および第2ラインセンサを側方から見た図である。図中の矢印Dは、コンベアユニットの搬送方向を示す。 第2ラインセンサの第1ラインセンサに対するずれの方向を説明するための図である。第1および第2ラインセンサを搬送方向下流側から見た図である。 第2ラインセンサの第1ラインセンサに対するずれの方向を説明するための図である。第1および第2ラインセンサを上方から見た図である。図中の矢印Dは、コンベアユニットの搬送方向を示す。 補正第2X線画像の生成処理についての説明中で使用する方向について説明するための図である。
 以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係るX線検査装置10について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
 (1)全体概要
 図1は、本発明の一実施形態に係るX線検査装置10を含む検査システム100の概略図である。図2は、本発明の一実施形態に係るX線検査装置10の外観斜視図である。
 X線検査装置10は、食品などの物品Pの生産ラインに組み込まれる。X線検査装置10は、連続的に搬送されてくる物品Pに対してX線を照射することにより、物品Pの品質検査を行う装置である。特に、X線検査装置10は、品質検査として、物品Pへの異物混入の有無を検査する異物検査を行う。
 検査システム100において、物品Pは、前段コンベア60によってX線検査装置10まで運ばれてくる(図1参照)。X線検査装置10では、物品Pの異物検査が行われ、物品Pが良品又は不良品に区分される。X線検査装置10の異物検査の結果は、X線検査装置10の下流側に配置されている振分機構70へと送信される(図1参照)。振分機構70は、X線検査装置10において良品と判断された物品Pをラインコンベア80へと送る(図1参照)。また、振分機構70は、X線検査装置10において不良品と判断された物品Pを不良品貯留コンベア90,91へと送る(図1参照)。
 (2)詳細説明
 X線検査装置10は、主として、シールドボックス11(図2参照)、コンベアユニット12(図3参照)、X線照射器13(図3参照)、第1ラインセンサ14(図3参照)、第2ラインセンサ15(図3参照)、タッチパネル式ディスプレイ30(図1参照)、およびコントローラ20(図5参照)を備える。
 (2-1)シールドボックス
 シールドボックス11(図2参照)は、X線検査装置10のケーシングである。シールドボックス11の中には、コンベアユニット12、X線照射器13、第1ラインセンサ14、第2ラインセンサ15、およびコントローラ20が収容される。また、シールドボックス11の正面上部には、タッチパネル式ディスプレイ30や、キーの差し込み口や電源スイッチ等が配置されている。
 シールドボックス11の、コンベアユニット12の搬送方向D(図3参照)の上流側および下流側の側面には、物品Pを搬出入するための開口11aが形成されている(図2参照)。開口11aは、シールドボックス11の外部へのX線の漏洩を抑制する遮蔽ノレン19により塞がれている(図2参照)。遮蔽ノレン19は、タングステンを含有するゴム製である。遮蔽ノレン19は、物品Pや、後述するサンプルSがシールドボックス11の内部に搬入される時、又は、物品PやサンプルSがシールドボックス11の外部に搬出される時に、コンベアユニット12により搬送される物品PやサンプルSによって押しのけられる。
 (2-2)コンベアユニット
 コンベアユニット12は、物品Pを搬送する搬送手段の一例である。コンベアユニット12は、図2に示すように、シールドボックス11の両側面に形成された開口11aを貫通するように配置されている。
 コンベアユニット12は、主として、インバータ式のコンベアモータ12a(図5参照)と、エンコーダ12b(図5参照)と、コンベアローラ12c(図3参照)と、無端状のベルト12d(図3参照)と、を有する。エンコーダ12bは、コンベアモータ12aに装着されている。コンベアローラ12cは、コンベアモータ12aによって駆動される。コンベアローラ12cが駆動されることで、ベルト12dが回転し、ベルト12d上の物品Pが下流に(振分機構70側に向かって)搬送される。後述するコントローラ20は、コンベアユニット12の搬送速度が、オペレータによりタッチパネル式ディスプレイ30に入力された設定速度になるように、コンベアモータ12aをインバータ制御により細かく制御する。エンコーダ12bは、コンベアモータ12aの回転数を検出し、検出結果をコントローラ20に送信する。
 (2-3)X線照射器
 X線照射器13は、X線源の一例である。X線照射器13は、コンベアユニット12により搬送される物品PにX線を照射する。X線照射器13は、図3に示すように、コンベアユニット12の上方に配置されている。X線照射器13は、コンベアユニット12の下方に配置される第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15に向けて、扇状の照射範囲YにX線を照射する。X線照射器13の照射範囲Yは、図3に示すように、コンベアユニット12の搬送面に対して垂直に延びる。また、照射範囲Yは、コンベアユニット12の搬送方向Dに直交する方向(ベルト12dの幅方向)に広がる。
 (2-4)ラインセンサ
 第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15は、X線照射器13から照射され、物品Pやベルト12dを透過したX線を検出する。第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15は、それぞれ異なるエネルギー帯(波長)のX線を検出するセンサである。第1ラインセンサ14は、低エネルギー帯の(波長の比較的長い)X線を検出する。第2ラインセンサ15は、第1ラインセンサ14の検出するエネルギー帯とは異なる、高エネルギー帯の(波長の比較的短い)X線を検出する。
 第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15は、図3のように、上下に並べて配置されている。第2ラインセンサ15は、第1ラインセンサ14の下方に配置される。X線照射器13から照射されるX線のうち、低エネルギー帯のX線は第1ラインセンサ14で検出される。第1ラインセンサ14を突き抜けたX線のうち、中エネルギー帯(上述した高エネルギー帯と低エネルギー帯との中間のエネルギー帯のX線)は、第1ラインセンサ14と第2ラインセンサ15との間に配置された図示されないフィルタにより除去される。フィルタを通過した高エネルギー帯のX線は、第2ラインセンサ15で検出される。
 第1ラインセンサ14は、主として、多数のX線検出素子14aから構成されている(図3参照)。第2ラインセンサ15は、主として、多数のX線検出素子15aから構成されている(図3参照)。第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15は、設計された所定位置に設置されることで、X線検出素子14a,15aが、コンベアユニット12の搬送方向Dに直交する向きに、水平に、直線上に設置されるよう設計されている。
 ただし、第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15は、組立時に、所定位置から、水平方向、および/又は、垂直方向にずれた位置に設置される場合がある。その結果、X線検出素子14a,15aが並ぶ向きが、コンベアユニット12の搬送方向Dに直交する向きから傾いたり、水平でなくなったりする場合がある。また、X線検出素子14a,15aが、搬送方向Dに直交する向きに、かつ、水平に直線上に並ぶように配置されていても、第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15が本来設置されるべき所定位置からずれて設置された結果、X線検出素子14a,15aが物品Pの搬送方向D、搬送方向Dに直交する方向、又は、垂直方向(上下方向)にずれる場合がある。
 第1および第2ラインセンサ14,15は、それぞれが対象とするエネルギー帯のX線について、物品Pやベルト12dを透過したX線量(透過X線量)を検出し、透過X線量に基づくX線透過信号を出力する。言い換えれば、第1および第2ラインセンサ14,15は、透過したX線の強度に応じたX線透過信号を出力する。透過したX線の強度は、透過X線量の大小に依存する。後述するコントローラ20の第1X線画像生成部22aが生成する画像の明るさ(輝度)は、第1ラインセンサ14の出力するX線透過信号に基づいて決定される。後述するコントローラ20の第2X線画像生成部22bが生成する画像の明るさ(輝度)は、第2ラインセンサ15の出力するX線透過信号に基づいて決定される。
 図4は、第1ラインセンサ14のX線検出素子14aおよび第2ラインセンサ15のX線検出素子15aによって検出される透過X線量(検出量)の例を示すグラフである。検出するX線のエネルギー帯の異なる2台のラインセンサ14,15があることで、第1ラインセンサ14の検出結果のグラフ(実線G1)と、第2ラインセンサ15の検出結果のグラフ(破線G2)と、が得られる(図4参照)。なお、図4のグラフの横軸は、各X線検出素子14a,15aの位置に対応する。つまり、グラフの横軸は、コンベアユニット12の搬送方向Dに直交する方向(ベルト12dの幅方向)の距離に対応する。グラフの縦軸は、X線検出素子14a,15aで検出された透過X線量(検出量)を示す。
 第1X線画像生成部22aおよび第2X線画像生成部22bにより生成される透過画像(第1X線画像および第2X線画像)では、透過X線量の多いところが明るく表示され、透過X線量が少ないところが暗く表示される。すなわち、第1X線画像生成部22aおよび第2X線画像生成部22bにより生成される透過画像の明暗(輝度)は、透過X線量に対応する。
 なお、第1ラインセンサ14は、物品PがX線の照射範囲Y(図3参照)を通過するタイミングを検知するためのセンサとしても機能する。具体的には、コンベアユニット12で搬送される物品Pが第1ラインセンサ14の上方位置(照射範囲Y)に来たとき、第1ラインセンサ14のX線検出素子14aのいずれかが所定の閾値以下の電圧を示すX線透過信号(第1信号)を出力する。また、物品Pが照射範囲Yを通過し終えると、第1ラインセンサ14の全てのX線検出素子14aは、所定の閾値を上回る電圧を示すX線透過信号(第2信号)を出力する。第1信号および第2信号が後述のコントローラ20に入力されることにより、照射範囲Yにおける物品Pの有無が検出される。
 (2-5)タッチパネル式ディスプレイ
 タッチパネル式ディスプレイ30は、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイである。タッチパネル式ディスプレイ30は、コントローラ20と電気的に接続されており、コントローラ20と信号の授受を行う。
 タッチパネル式ディスプレイ30は、表示部および入力部として機能する。タッチパネル式ディスプレイ30には、例えば、X線画像や異物検査の結果等を表示する。また、タッチパネル式ディスプレイ30は、オペレータによる各種設定や各種情報の入力を受け付ける。
 (2-6)コントローラ
 コントローラ20は、X線検査装置10の各部の動作を制御する。また、コントローラ20は、第1および第2ラインセンサ14,15のX線透過量の検出結果に基づいて異物検査を行う。
 コントローラ20は、主として、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等によって構成されている。
 コントローラ20は、図5に示すように、記憶部21および制御部22を有する。また、コントローラ20は、図示しない表示制御回路、キー入力回路、通信ポート等を有する。表示制御回路は、タッチパネル式ディスプレイ30のデータ表示を制御する回路である。キー入力回路は、タッチパネル式ディスプレイ30のタッチパネルを介してオペレータにより入力されたキー入力データを取り込む回路である。通信ポートは、プリンタや、振分機構70等の外部機器やLAN等のネットワークとの接続を可能にする。
 コントローラ20は、コンベアモータ12a、エンコーダ12b、X線照射器13、第1ラインセンサ14、第2ラインセンサ15、およびタッチパネル式ディスプレイ30に電気的に接続されている(図5参照)。コントローラ20は、エンコーダ12bからコンベアモータ12aの回転数に関するデータを取得し、当該データに基づき、物品Pの移動距離や移動速度を把握する。
 (2-6-1)記憶部
 記憶部21は、主に、ROM、RAM、HDD等によって構成され、制御部22により実行される各種プログラムや、X線検査装置10の各部を制御するための各種設定や各種情報を記憶する。記憶部21には、図5のように、輝度調整式記憶領域21a、補正パラメータ記憶領域21bが含まれる。
 (2-6-1-1)輝度調整式記憶領域
 輝度調整式記憶領域21aには輝度調整式が記憶される。輝度調整式は、後述する制御部22の判定部22eが、後述する第2X線画像又は補正第2X線画像の各画素の輝度を調整するために用いる情報である。輝度調整式は、異物を含まない物品Pを透過したX線を第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15で検出し、検出結果に基づいて後述する第1X線画像と補正第2X線画像(又は第2X線画像)とを生成し、更に補正第2X線画像(又は第2X線画像)については輝度調整式で輝度を調整した場合に、物品Pの同一箇所を通過したX線に基づいて得られる第1X線画像および輝度調整後の補正第2X線画像(又は第2X線画像)の画素の輝度が一致するように決定されている。輝度調整式は、例えば、物品Pの種類毎に、予め輝度調整式記憶領域21aに記憶されている。ただし、これに限定されるものではなく、輝度調整式は、例えば、タッチパネル式ディスプレイ30から入力されてもよい。また、輝度調整式は、例えば、試運転時等に異物を含まないことが分かっている物品Pについて第1X線画像および補正第2X線画像(又は第2X線画像)を得ることで、制御部22により生成されてもよい。
 (2-6-1-2)補正パラメータ記憶領域
 補正パラメータ記憶領域21bには、後述する補正パラメータ生成部22cの算出部22cbが算出した補正パラメータが記憶される。補正パラメータは、後述する補正画像生成部22dが、第2ラインセンサ15の検出結果に基づいて得られた物品Pの第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成するために用いるパラメータである。
 (2-6-2)制御部
 制御部22は、主にCPUによって構成され、記憶部21に記憶されたプログラムを実行することにより、X線検査装置10の各部の動作を制御する。また、制御部22は、記憶部21に記憶されたプログラムを実行することにより、第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15のX線透過量の検出結果に基づき異物検査を行う。
 制御部22は、機能部として、第1X線画像生成部22a、第2X線画像生成部22b、補正パラメータ生成部22c、補正画像生成部22d、および判定部22eを主に有する(図5参照)。
 (2-6-2-1)第1X線画像生成部
 第1X線画像生成部22aは、第1ラインセンサ14によって検出された低エネルギー帯のX線の透過X線量に基づいて、透過画像として第1X線画像(低エネルギーX線画像)を生成する。
 具体的には、第1X線画像生成部22aは、第1ラインセンサ14の各X線検出素子14aから出力される、物品P等を透過したX線の強度に応じたX線透過信号を細かい時間間隔で取得し、取得したX線透過信号に基づいて第1X線画像を生成する。特に、第1X線画像生成部22aは、X線の照射範囲Y(図3参照)を物品Pが通過する際に各X線検出素子14aから出力されるX線透過信号に基づいて第1X線画像を生成する。第1X線画像生成部22aは、各X線検出素子14aから得られるX線の強度に関する細かい時間間隔毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせて第1X線画像を生成する。なお、X線の照射範囲Yに物品Pが存在するか否かは、前述のように第1ラインセンサ14が出力する信号により判断される。
 第1X線画像生成部22aにより生成される第1X線画像では、X線検出素子14aが検出した透過X線量の多いところが明るく(淡く、輝度が大きく)表示され、透過X線量が少ないところが暗く(濃く、輝度が小さく)表示される。第1X線画像は、例えば256階調の画像である。
 (2-6-2-2)第2X線画像生成部
 第2X線画像生成部22bは、第2ラインセンサ15によって検出された高エネルギー帯のX線の透過X線量に基づいて、透過画像として第2X線画像(高エネルギーX線画像)を生成する。
 第2X線画像生成部22bは、第2ラインセンサ15の各X線検出素子15aから出力されるX線透過信号に基づいてX線画像を生成する点が、第1X線画像生成部22aと異なる。
 また、第2X線画像生成部22bは、X線検出素子15aから出力されるX線透過信号に基づいて生成されたX線画像を、更に所定倍率で縮小した画像を第2X線画像として生成する点が、第1X線画像生成部22aと異なる。第2X線画像生成部22bがこのような処理が行うのは、以下の理由である。
 後述する判定部22eでは、第1X線画像と第2X線画像(第2X線画像を補正した補正第2X線画像を含む)との差分画像を得る処理が行われる。そのため、第1X線画像と第2X線画像とのサイズを一致させることが好ましい。ところで、X線検査装置10では、第2ラインセンサ15は、第1ラインセンサ14の下方に設置されている。また、X線検査装置10では、X線照射器13から扇状の照射範囲YにX線が照射される。そのため、第1ラインセンサ14よりも下方でX線を検出する第2ラインセンサ15の検出結果を用いて得られるX線画像は、第1X線画像より大きくなる。そこで、第2X線画像生成部22bは、X線検出素子15aから出力されるX線透過信号に基づいて生成されたX線画像を、第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15を取り付ける設計された所定位置に基づいて算出される所定倍率で縮小する処理を行う。
 なお、第2X線画像生成部22bが実行するX線画像の所定倍率での縮小処理は、第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15が設計された所定位置に配置されることを前提とした処理である。ラインセンサ14,15が所定位置からずれて取り付けられたことに対処するために行われる、第2X線画像の補正(補正第2X線画像の生成)については後述する。
 (2-6-2-3)補正パラメータ生成部
 補正パラメータ生成部22cは、第1ラインセンサ14に対する、第2ラインセンサ15の水平方向および垂直方向の位置のズレを検知し、第2ラインセンサ15の位置のズレに応じて、補正画像生成部22dが補正第2X線画像を生成するための補正パラメータを生成する。なお、補正第2X線画像は、後述する判定部22eが、第1X線画像と第2X線画像との差分処理を実行するために、物品Pのある部分を通過したX線に基づく第1X線画像の画素と、物品Pの同一部分を通過したX線に基づくX線画像の画素とが重なり合うように、第2X線画像に補正処理を行った画像である。
 補正パラメータ生成部22cは、サブ機能部として、検知部22caと、算出部22cbと、を有する。
 検知部22caは、第1ラインセンサ14に対する、第2ラインセンサ15の水平方向および垂直方向の位置のズレを検知する。
 算出部22cbは、検知部22caにより、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレが検知された場合に、補正画像生成部22dが補正第2X線画像を生成するために使用する補正パラメータを算出する。
 検知部22caおよび算出部22cbが実行する処理については後述する。
 (2-6-2-4)補正画像生成部
 補正画像生成部22dは、検知部22caの検知結果に基づいて、第2ラインセンサ15の検出結果に基づいて得られた物品Pの第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成する。具体的には、補正画像生成部22dは、検知部22caが第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを検知している場合に、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された補正パラメータを用いて、物品Pの第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成する。
 補正画像生成部22dによる補正第2X線画像の生成処理ついては後述する。
 (2-6-2-5)判定部
 判定部22eは、第1X線画像生成部22aにより生成された第1X線画像と、第2X線画像生成部22bにより生成された第2X線画像、又は、補正画像生成部22dにより生成された補正第2X線画像と、に基づき、物品Pへの異物混入の有無を判断する。
 具体的には、判定部22eは、以下のようにして物品Pへの異物混入の有無を判定する。
 なお、判定部22eは、補正第2X線画像が生成されていない場合には第2X線画像を、補正第2X線画像が生成されている場合には補正第2X線画像を用いて以下の処理を行う。以下の説明では、判定部22eが補正第2X線画像を用いる場合を例に説明する。判定部22eが第2X線画像を用いる場合については、以下の説明の補正第2X線画像を、第2X線画像と読み替えればよい。
 まず、判定部22eは、補正第2X線画像の輝度を、輝度調整式記憶領域21aに記憶された輝度調整式により調整する処理を行う。次に、判定部22eは、第1X線画像と、輝度が調整された補正第2X線画像と、の各画素の輝度の差異に基づき、差分画像を生成する。輝度調整式は、上述したように、異物を含まない物品Pを透過したX線に基づいて第1X線画像と補正第2X線画像とを生成し、補正第2X線画像の輝度を輝度調整式で調整した場合に、物品Pの同一箇所を通過したX線に基づいて得られる第1X線画像および輝度調整後の補正第2X線画像の画素の輝度が一致するように決定されている。そのため、物品Pに異物が混入していないとすれば、第1X線画像の各画素の値と、これに対応する輝度調整後の補正第2X線画像の画素の値とが、ほぼ一致する。一方、物品Pに異物が混入している場合には、異物と物品Pとの特性の違いにより、第1X線画像の各画素の値と、これに対応する輝度調整後の補正第2X線画像の画素の値と、の間に差が生じる。判定部22eは、これを利用して、差分画像に基づいて物品Pへの異物の混入を判定する。判定部22eによる判定結果(異物検査の結果)は、タッチパネル式ディスプレイ30に出力される。また、判定部22eによる判定結果は、振分機構70に送信される。
 (3)コントローラが実行する処理
 ここでは、コントローラ20が実行する処理、特に、補正パラメータ生成部22cによる処理と、補正画像生成部22dによる処理とについて説明する。
 (3-1)補正パラメータ生成部による処理
 補正パラメータ生成部22cによる処理について説明する。
 補正パラメータ生成部22cによる処理は、例えば、X線検査装置10の設置時や試運転時に実行され、補正パラメータ生成部22cは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを予め検知する。補正パラメータ生成部22cは、X線検査装置10の設置時等に、オペレータにより、タッチパネル式ディスプレイ30に、補正パラメータの生成指令(第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレの検知指令)が入力された時に実行される。
 補正パラメータの算出時には、物品Pの代わりに、サンプルSが、コンベアユニット12により搬送される。サンプルSは既知の形状である。例えば、サンプルSは、平面視において長方形状に形成され、厚みが一定の平板である(図6参照)。コンベアユニット12により搬送されるサンプルSには、X線照射器13からX線が照射される。補正パラメータ生成部22cは、サンプルSを透過したX線を第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15が検出した結果に基づき、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを検知する。より具合的には、補正パラメータ生成部22cは、第1ラインセンサ14によって検出された低エネルギー帯のX線の透過X線量に基づいて生成される第1X線画像と、第2ラインセンサ15によって検出された高エネルギー帯のX線の透過X線量に基づいて生成される第2X線画像と、に基づき、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15のズレを検知する。補正パラメータ生成部22cは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレが検知されると、位置のズレに応じて補正画像生成部22dが補正第2X線画像を生成するために使用する補正パラメータを生成する。
 以下に補正パラメータ生成部22cの検知部22caおよび算出部22cbが、どのように処理を行うかを具体的に説明する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレの検知、および、補正パラメータの生成に、第1画像C1と、第2画像C2と、を用いる(図7~図12参照)。第1画像C1は、サンプルSの第1X線画像を、サンプルSの存在する画素と、背景部分の画素とに分類されるように、所定の閾値で二値化した画像である。第1画像C1の中でサンプルSの存在する画素が存在する領域を第1領域A1と呼ぶ(図7~図12参照)。第2画像C2は、サンプルSの第2X線画像を、サンプルSの存在する画素と、背景部分の画素とに分類されるように、所定の閾値で二値化した画像である。第2画像C2の中でサンプルSの存在する画素が存在する領域を第2領域A2と呼ぶ(図7~図12参照)。
 図7~図12は、サンプルSに対して作成された第1画像C1および第2画像C2を、重ねて描画した図の例である。図7~図12では、第1画像C1と第2画像C2とは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレがない場合に、第1領域A1と、第2領域A2と、が丁度重なるように配置されている。図7~図12中では、二点鎖線は第1画像C1および第2画像C2の縁部を示し、実線で囲んだ領域は第1領域A1を示し、破線で囲んだ領域は第2領域A2を示している。
 図7~図12中の方向D’は、サンプルSの搬送方向(コンベアユニット12の搬送方向D)と対応した方向である。以下の説明では、第1画像C1および第2画像C2内の方向を説明するため、方向D’の向かう方向を前方、方向D’とは反対に向かう方向を後方、方向D’を向いた時の右側を右方、方向D’を向いた時の左側を左方と呼ぶ(図7~図12参照)。
 ここでは、第1ラインセンサ14は設計された所定位置に設置されている場合を例に説明を行う。また、ここでは、矩形状のサンプルSは、長辺がコンベアユニット12の搬送方向Dに沿って延びるような姿勢でベルト12d上に戴置される場合を例に説明を行う。ただし、これに限定されるものではなく、サンプルSは、任意の姿勢でベルト12d上に戴置されればよい。
 検知部22caは、以下の(a)~(f)の6つのパターンについて、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサの水平方向および垂直方向の位置のズレを検知する。算出部22cbは、検知部22caが第2ラインセンサ15の位置のズレを検知すると、補正パラメータを算出する。
 (a)垂直方向の位置のズレ
 検知部22caによる、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する垂直方向(上下方向)の位置のズレ(図13Aの矢印a方向のズレ)の検知と、第2ラインセンサ15の位置のズレが検知された場合の算出部22cbによる補正パラメータの算出について図7を用いて説明する。
 検知部22caは、第1領域A1と第2領域A2との大きさが異なる場合に、第2ラインセンサ15が、第1ラインセンサ14に対して垂直方向にずれていると検知する。具体的には、検知部22caは、例えば、第1領域A1の左端の長さL11に対する第2領域A2の左端の長さL21の比の値と、第1領域A1の後端の長さL12に対する第2領域A2の後端の長さL22の比の値と、が1ではない同じ値である場合に、第2ラインセンサ15が、第1ラインセンサ14に対して垂直方向にずれていると検知する(図7参照)。なお、第1領域A1および第2領域A2の端部は、例えば、第1領域A1および第2領域A2のエッジ検出処理を行うことで把握される。
 算出部22cbは、検知部22caが第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する垂直方向の位置のズレを検知した場合に、第2領域A2をどれだけ拡大又は縮小すれば、第1領域A1の大きさと一致するかを拡縮倍率Kとして算出する。具体的には、例えば、算出部22cbは、上記のL11をL21で除した値を拡縮倍率Kとして算出する(図7参照)。算出された拡縮倍率Kは、補正パラメータとして補正パラメータ記憶領域21bに記憶される。
 (b)水平方向の傾き
 検知部22caによる、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する水平方向の傾き(水平方向の位置の回転ズレ)の検知と、第2ラインセンサ15の位置のズレが検知された場合の算出部22cbによる補正パラメータの算出について図8を用いて説明する。第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する水平方向の傾きとは、図13Cの矢印b方向の回転ズレを意味する。
 検知部22caは、第1領域A1に対する第2領域A2の傾きに基づいて、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する水平方向の傾きを検知する。具体的には、検知部22caは、第1領域A1の左端のラインH11に対する、第2領域A2の左端のラインH21の傾きに基づいて、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する水平方向の傾きを検知する。ここでは、第1領域A1の左端のラインH11は図8のように方向D’に平行に延びているので、検知部22caは、方向D’と、第2領域A2の左端のラインH21とが平行であるか否かを判断し、両者が平行でなければ、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する水平方向の傾きを検知する。
 算出部22cbは、検知部22caが第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する水平方向の傾きを検知した場合に、第2領域A2の第1領域A1に対する傾きの角度を算出する。具体的には、算出部22cbは、例えば、方向D’に対する第2領域A2の左端のラインH21の角度θを補正パラメータとして算出する(図8参照)。ここでは、第2領域A2の左端のラインH21が、方向D’に対して反時計方向に傾いている場合に角度θを正の値で表し、時計方向に傾いている場合に角度θを負の値で表す。算出された角度θは、補正パラメータとして補正パラメータ記憶領域21bに記憶される。
 (c)搬送方向の位置のズレ
 検知部22caによる、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dの上流側又は下流側への位置のズレ(図13Aの矢印c方向のズレ)の検知と、第2ラインセンサ15の位置のズレが検知された場合の算出部22cbによる補正パラメータの算出について図9を用いて説明する。
 検知部22caは、第1領域A1に対する第2領域A2の前後方向のズレに基づいて、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dの上流側又は下流側へのズレを検知する。具体的には、検知部22caは、第1領域A1の後端のラインH12の位置と、第2領域A2の後端のラインH22の位置が一致しない場合に、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dの上流側又は下流側への位置のズレを検知する(図9参照)。
 算出部22cbは、検知部22caが第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dの上流側又は下流側への位置のズレを検知した場合に、第2領域A2の第1領域A1に対する位置のズレの大きさを算出する。具体的には、算出部22cbは、例えば、第1領域A1の後端のラインH12の位置と、第2領域A2の後端のラインH22の位置との距離B1を算出する(図9参照)。算出部22cbは、第2領域A2の後端のラインH22が第1領域A1の後端のラインH12に対して前方にずれている場合は距離B1の値を正の値で、後方にずれている場合は距離B1の値を負の値で表す。算出された距離B1は、補正パラメータとして補正パラメータ記憶領域21bに記憶される。
 (d)搬送方向に直交する方向の位置のズレ
 検知部22caによる、平面視における、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向への位置のズレ(図13Bの矢印d方向のズレ)の検知と、第2ラインセンサ15の位置のズレが検知された場合の算出部22cbによる補正パラメータの算出について図10を用いて説明する。
 検知部22caは、第1領域A1に対する第2領域A2の左右方向のズレに基づいて、平面視における、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向のズレを検知する。具体的には、検知部22caは、第1領域A1の左端のラインH11の位置と、第2領域A2の左端のラインH21の位置が一致しない場合に、平面視における、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向の位置のズレを検知する(図10参照)。
 算出部22cbは、検知部22caが、平面視における、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向への位置のズレを検知した場合に、第2領域A2の第1領域A1に対する位置のズレの大きさを算出する。具体的には、算出部22cbは、例えば、第1領域A1の左端のラインH11の位置と、第2領域A2の左端のラインH21の位置との距離B2を算出する。算出部22cbは、第2領域A2の左端のラインH21が第1領域A1の左端のラインH11に対して左側にずれている場合は距離B2の値を正の値で、右側にずれている場合は距離B2の値を負の値で表す。算出された距離B2は、補正パラメータとして補正パラメータ記憶領域21bに記憶される。
 (e)搬送方向に沿った垂直方向の傾き
 検知部22caによる、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに沿った垂直方向の傾き(垂直方向の位置の回転ズレ)の検知と、第2ラインセンサ15の位置のズレが検知された場合の算出部22cbによる補正パラメータの算出について図11を用いて説明する。第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに沿った垂直方向の傾きとは、図13Aの矢印e方向の回転ズレを意味する。
 検知部22caは、方向D’における第2領域A2の第1領域A1に対する拡大/縮小に基づいて、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに沿った垂直方向の傾きを検知する。具体的には、検知部22caは、第1領域A1の左端の長さL11に対する第2領域A2の左端の長さL21の比の値と、第1領域A1の後端の長さL12に対する第2領域A2の後端の長さL22の比の値とが同一でない場合に、検知部22caは、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに沿った垂直方向の傾きを検知する(図11参照)。
 算出部22cbは、検知部22caが第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに沿った垂直方向の傾きを検知した場合に、第2画像C2の前後方向の拡縮倍率Mを決定する。具体的には、算出部22cbは、第1領域A1の左端の長さL11の第2領域A2の左端の長さL21に対する比の値(L11/L21)を拡縮倍率Mとして算出する(図11参照)。算出された拡縮倍率Mは、補正パラメータとして補正パラメータ記憶領域21bに記憶される。
 (f)垂直方向の搬送方向に直交する方向に沿った傾き
 検知部22caによる、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する、搬送方向Dに直交する方向に沿った垂直方向の傾き(垂直方向の位置の回転ズレ)の検知と、第2ラインセンサ15の位置のズレが検知された場合の算出部22cbによる補正パラメータの算出について図12を用いて説明する。第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する、搬送方向Dに直交する方向に沿った垂直方向の傾きとは、図13Bの矢印f方向の回転ズレを意味する。
 検知部22caは、方向D’に直交する方向に沿った第2領域A2の第1領域A1に対する拡大/縮小の状態に基づいて、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向に沿った垂直方向の傾きを検知する。具体的には、検知部22caは、第1領域A1の左端の長さL11の第2領域A2の左端の長さL21に対する比の値と、第1領域A1の右端の長さL13の第2領域A2の右端の長さL23に対する比の値とを比較し、これらの値が同一でない場合に、検知部22caは、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向に沿った垂直方向の傾きを検知する(図12参照)。
 算出部22cbは、検知部22caが第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向に沿った垂直方向の傾きを検知した場合に、第2画像C2の左端の前後方向への拡縮倍率N1と、第2画像C2の右端の前後方向への拡縮倍率N2とを決定する。算出部22cbは、まず、第1領域A1の左端の長さL11の第2領域A2の左端の長さL21に対する比の値(=L11/L21)と、第1領域A1の右端の長さL13の第2領域A2の右端の長さL23に対する比の値(=L13/L23)と、を算出する(図12参照)。算出部22cbは、これらの比の値と、第2画像C2の中で第2領域A2の左端および右端がどの位置に存在するかという情報と、を基に、L11/L21の値とL13/L23の値とが一致するように、第2画像C2の左端の拡縮倍率N1と、第2画像C2の右端の拡縮倍率N2とを算出する。つまり、算出部22cbは、第2画像C2の部分的な前後方向の拡縮倍率が、左右方向に沿って、左端から右端に向かって拡縮倍率N1から拡縮倍率N2に連続的に変化するように決定され、これが適用される場合に、2つの比の値(L11/L21およびL13/L23)が一致するように、拡縮倍率N1,N2を算出する。なお、第2画像C2の左右方向の中心部分は拡大も縮小もしないように、拡縮倍率N1および拡縮倍率N2は決定される。また、算出部22cbは、検知部22caが第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する搬送方向Dに直交する方向に沿った垂直方向の傾きを検知した場合に、第2画像C2の左右方向の拡縮倍率N3を決定する。具体的には、算出部22cbは、第1領域A1の左端のラインH11と右端のラインH13との距離L15の、第2領域A2の左端のラインH21と右端のラインH23との距離L25に対する比の値を拡縮倍率N3(=L15/L25)として算出する(図11参照)。算出された拡縮倍率N1、拡縮倍率N2、および拡縮倍率N3は、補正パラメータとして補正パラメータ記憶領域21bに記憶される。
 (3-2)補正第2X線画像の生成処理
 以下に、補正画像生成部22dによる補正第2X線画像の生成処理について説明する。なお、ここでは、図14に示した方向を用いて以下の説明を行う。図14に示した第2X線画像Eにおいて、方向D’’は、物品Pの搬送方向(コンベアユニット12の搬送方向D)と対応した方向である。以下の説明では、第2X線画像Eにおける方向を示すために、方向D’’の向かう方向を前方、方向D’’とは反対に向かう方向を後方、方向D’’を向いた時の右側を右方、方向D’’を向いた時の左側を左方と呼ぶ(図14参照)。
 補正画像生成部22dは、補正パラメータ生成部22cの検知部22caの検知結果に基づいて、物品Pの第2X線画像Eを補正した、補正第2X線画像を生成する。具体的には、補正画像生成部22dは、検知部22caが第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを検知し、算出部22cbにより補正パラメータが算出されている場合に、算出された(補正パラメータ記憶領域21bに記憶された)補正パラメータを用いて、物品Pの第2X線画像Eを補正した補正第2X線画像を生成する。
 より具体的には、補正画像生成部22dは、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された補正パラメータを用いて、以下の(a)~(f)のように補正第2X線画像を生成する。
 (a)垂直方向の位置のズレが検知されている場合
 補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された拡縮倍率Kで拡大又は縮小することで、補正第2X線画像を生成する。
 (b)水平方向の傾きが検知されている場合
 補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された角度θだけ時計方向に回転させることで(角度θが負の値なら反時計方向に回転させることで)、補正第2X線画像を生成する。
 (c)搬送方向の上流側又は下流側への位置のズレが検知されている場合
 補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された距離B1だけ後方に移動させることで(距離B1が負の値なら前方に移動させることで)、補正第2X線画像を生成する(図14参照)。言い換えれば、補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された距離B1だけ、搬送方向Dの上流側又は下流側に対応する、方向D''の上流側又は下流側に移動させることで、補正第2X線画像を生成する(図14参照)。
 (d)搬送方向に直交する方向の位置のズレが検知されている場合
 補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された距離B2だけ右方に移動させることで(距離B2が負の値なら左方)に移動させることで)、補正第2X線画像を生成する(図14参照)。言い換えれば、補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された距離B2だけ、搬送方向Dに直交する方向に対応する、方向D''に直交する方向に移動させることで、補正第2X線画像を生成する(図14参照)。
 (e)搬送方向に沿った垂直方向の傾きが検知されている場合
 補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された拡縮倍率Mに基づいて、第2X線画像Eを前後方向に拡縮倍率Mだけ拡大/縮小し、補正第2X線画像を生成する。つまり、補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、第2ラインセンサ15の傾き方向(搬送方向D)に対応する方向D''に拡大又は縮小させることで、補正第2X線画像を生成する(図14参照)。
 (f)搬送方向に直交する方向に沿った垂直方向の傾きが検知されている場合
 補正画像生成部22dは、第2X線画像Eを、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された拡縮倍率N1および拡縮倍率N2に基づいて、第2X線画像の左端を前後方向に拡縮倍率N1だけ拡大/縮小し、第2X線画像Eの右端を前後方向に拡縮倍率N2だけ縮小/拡大する。なお、補正画像生成部22dは、第2X線画像の左端と右端との間の中間部分については、第2X線画像の左端から右端に向かって拡縮倍率N1から拡縮倍率N2に連続的に変化するように決定された拡縮倍率で、前後方向に拡大/縮小する。さらに、補正画像生成部22dは、前後方向に拡大/縮小させた第2X線画像を、補正パラメータ記憶領域21bに記憶された拡縮倍率N3に基づいて、左右方向に拡縮倍率N3だけ拡大/縮小し、補正第2X線画像を生成する。つまり、補正画像生成部22dは、第2X線画像を、第2ラインセンサ15の傾き方向(搬送方向Dに直交する方向)に対応する、方向D''に直交する方向における一端側で拡大させ、他端側で縮小させることで、補正第2X線画像を生成する(図14参照)。また、補正画像生成部22dは、第2X線画像を、第2ラインセンサ15の傾き方向(搬送方向Dに直交する方向)に対応する、方向D''に直交する方向に拡大又は縮小させることで、補正第2X線画像を生成する(図14参照)。
 (4)特徴
 (4-1)
 上記実施形態に係るX線検査装置10は、搬送手段としてのコンベアユニット12と、X線源としてのX線照射器13と、第1ラインセンサ14と、第2ラインセンサ15と、検知部22caと、補正画像生成部22dと、を備える。コンベアユニット12は、物品Pを搬送する。X線照射器13は、コンベアユニット12により搬送される物品PにX線を照射する。第1ラインセンサ14は、物品Pを透過したX線を低エネルギー帯で検出する。第2ラインセンサ15は、物品Pを透過したX線を、低エネルギー帯とは異なる高エネルギー帯で検出する。検知部22caは、第1ラインセンサ14に対する、第2ラインセンサ15の水平方向および垂直方向の位置のズレを検知する。補正画像生成部22dは、検知部22caの検知結果に基づいて、第2ラインセンサ15の検出結果に基づいて得られた物品Pの第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の水平方向および垂直方向の位置のズレが検知され、ズレに基づいて第2ラインセンサ15の検出結果から得られる第2X線画像の補正が行われる。そのため、ラインセンサ14、15の取り付け位置にズレが生じた場合にも、正確な検査結果を得ることができる。つまり、ここでは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の取り付け位置のズレによらず、正しい検査結果を得ることが可能な信頼性の高いX線検査装置10が実現される。
 (4-2)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、第2ラインセンサ15は、第1ラインセンサ14の下方に配置される。第2のエネルギー帯としての高エネルギー帯は、第1のエネルギー帯としての低エネルギー帯よりも高いエネルギー帯である。
 ここでは、第1ラインセンサ14は、第2ラインセンサ15の上方に配置されるため、X線照射器13から第1ラインセンサ14に到達するまでにX線が透過する物体(障害物)が、X線照射器13から第2ラインセンサ15に到達するまでにX線が透過する物体に比べて少ない。そのため、第1X線画像は、第2X線画像に比べてクリアな画像となる。ここでは、第2X線画像に比べてクリアな第1X線画像が基準に用いられるため、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを正確に把握することが容易である。
 (4-3)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、検知部22caは、コンベアユニット12により搬送される既知の形状のサンプルSにX線照射器13からX線を照射し、サンプルSを透過したX線を第1ラインセンサ14および第2ラインセンサ15が検出した結果に基づき、第1ラインセンサ14に対する、第2ラインセンサ15の位置のズレを予め検知する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを、既知の形状のサンプルSのX線画像を用いて検知することで、より正確に検知することが可能である。
 (4-4)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、検知部22caは、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する水平方向の傾きを検知する。補正画像生成部22dは、第2X線画像を回転させることで補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の水平方向の傾き(水平方向の位置の回転ズレ)が生じた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正しした補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 (4-5)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、検知部22caは、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する、コンベアユニット12の搬送方向Dの上流側又は下流側へのズレを検知する。補正画像生成部22dは、第2X線画像を搬送方向Dの上流側又は下流側に対応する方向(方向D’’の上流側又は下流側)に移動させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の搬送方向Dの上流側又は下流側へのズレが生じた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 (4-6)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、検知部22caは、平面視における、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する、コンベアユニット12の搬送方向Dに直交する方向のズレを検知する。補正画像生成部22dは、第2X線画像を搬送方向D直交する方向に対応する方向(方向D’’に直交する方向)に移動させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の、搬送方向Dに直交する方向へのズレが生じた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 (4-7)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、検知部22caは、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する垂直方向の傾きを検知する。補正画像生成部22dは、第2X線画像を、第2ラインセンサ15の傾き方向に対応する方向(方向D’’と直交する方向)における一端側で拡大させ、他端側で縮小させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対して第2ラインセンサ15が垂直方向に傾いた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 (4-8)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、検知部22caは、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する垂直方向の傾きを検知する。補正画像生成部22dは、第2X線画像を、第2ラインセンサ15の傾き方向に対応する方向(方向D’’、又は、方向D’’と直交する方向)に拡大又は縮小させることで、補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対して第2ラインセンサ15が垂直方向に傾いた場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 (4-9)
 上記実施形態に係るX線検査装置10では、検知部22caは、第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する垂直方向のズレを検知する。補正画像生成部22dは、第2X線画像を、拡大又は縮小することで補正第2X線画像を生成する。
 ここでは、第1ラインセンサ14に対して第2ラインセンサ15が上下方向に位置ズレした場合にも、第2X線画像を画像処理により補正した補正第2X線画像を生成して、正確な検査結果を得ることができる。
 (5)変形例
 以下に、上記実施形態の変形例を示す。以下の変形例は、互いに矛盾しない範囲で、他の変形例と組み合わされてもよい。
 (5-1)変形例A
 上記実施形態では、第2ラインセンサ15が、第1ラインセンサ14に対して、(3-1)で説明した(a)~(f)のパターンのいずれかの位置のズレを有している場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。検知部22caは、(a)~(f)のパターンの位置のズレの検知を組み合わせて行うことで、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の複合的な((a)~(f)のパターンが複数組み合わさった)位置のズレを検知することができる。また、補正画像生成部22dは、(3-2)で説明した(a)~(f)のパターンの補正第2X線画像の生成処理を組み合わせて行うことで、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の複合的な位置のズレに応じて、補正第2X線画像を生成することができる。
 (5-2)変形例B
 上記実施形態では、検知部22caは、(3-1)で説明した(a)~(f)のパターンの、6種類の第2ラインセンサ15の第1ラインセンサ14に対する位置のズレを検知するが、これに限定されるものではない。例えば、ある種類の位置のズレが発生しにくいことが判明している場合には、検知部22caは、(a)~(f)のパターンの位置のズレのうち、一部だけを検知するものであってもよい。
 (5-3)変形例C
 上記実施形態では、第1ラインセンサ14と第2ラインセンサ15とは、上下に並べて配置されるが、これに限定されるものではない。X線検査装置は、第1ラインセンサおよび第2ラインセンサがコンベアユニット12の搬送方向Dに並べて水平位置に配置されてもよい。
 なお、この場合には、第2X線画像生成部22bは、X線検出素子15aから出力されるX線透過信号に基づいて生成されたX線画像を所定倍率で縮小する、という処理を実行しなくてもよい。
 (5-4)変形例D
 上記実施形態では、検知部22caは、第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを検知し、補正画像生成部22dは、第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成するが、これに限定されるものではない。検知部22caは、第2ラインセンサ15に対する第1ラインセンサ14の位置のズレを検知し、補正画像生成部22dは、第1X線画像を補正した補正第1X線画像を生成するように構成されてもよい。
 なお、第2ラインセンサ15は、第1ラインセンサ14の下方に配置されるため、第2X線画像は、第1X線画像に比べてクリアな画像が得られにくい。そこで、例えば、第2ラインセンサ15に対する第1ラインセンサ14の位置のズレを検知する場合であっても、検知部22caには、上記実施形態と同様の構成が用いられてもよい。第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレを検知すれば、同時に、第2ラインセンサ15に対する第1ラインセンサ14の位置のズレを検知することが可能である。
 (5-5)変形例E
 上記実施形態では、サンプルSとして平面視において矩形状の平板が用いられるが、サンプルSの形状は、これに限定されるものではない。サンプルSの形状は、平面視において、三角形状や楕円形状等であってもよい。
 ただし、長さの異なる辺を有し、辺が直角に交わる矩形状のサンプルSを用いることで、第1ラインセンサ14に対する、第2ラインセンサ15の位置のズレを特に精度良く検知することができる。
 (5-6)変形例F
 上記実施形態では、サンプルSを用いて予め第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレが検知されるが、これに限定されるものではない。例えば、検査対象である物品Pを用いて第1ラインセンサ14に対する第2ラインセンサ15の位置のズレが検知されてもよい。ただし、物品Pが、平面視において円形形状である場合や、複雑な形状である場合等、第2ラインセンサ15の位置のズレの検知に適した形状でない場合には、サンプルSを用いて予め第2ラインセンサ15の位置のズレが検知されることが好ましい。
 (5-7)変形例G
 上記実施形態では、X線検査装置10は物品Pの異物検査を行うが、検査の種類は異物検査に限定されるものではなく、補正第2X線画像を利用して各種検査を実行するものであればよい。
 (5-8)変形例H
 上記実施形態で示した検知部22caによる第2ラインセンサ15の位置のズレの検知方法や、算出部22cbによる補正パラメータの算出方法は例示であって、これに限定されるものではない。検知部22caは、第1領域A1と第2領域A2とが重ならない場合に、第1ラインセンサ14に対して第2ラインセンサ15の位置のズレがあると検知し、算出部22cbは、第2領域A2が第1領域A1に丁度重なるように補正パラメータを算出するよう構成されればよい。
 (5-9)変形例I
 上記実施形態では、検知部22caの処理の説明を、第1ラインセンサ14は設計された位置に設置されていると仮定して説明を行ったが、第1ラインセンサ14が設計された位置からずれている場合にも同様の処理を実行可能である。つまり、検知部22caは、第1領域A1と第2領域A2とが重ならない場合に、第1ラインセンサ14に対して第2ラインセンサ15の位置のズレがあると検知し、算出部22cbは、第2領域A2が第1領域A1に丁度重なるように補正パラメータを算出するよう構成されればよい。
 本発明のX線検査装置は、2つのラインセンサの取り付け位置にズレが生じた場合にも、正確な検査結果を得ることが可能な信頼性の高いX線検査装置として有用である。
10 X線検査装置
12 コンベアユニット(搬送手段)
13 X線照射器(X線源)
14 第1ラインセンサ
15 第2ラインセンサ
22ca 検知部
22d 補正画像生成部
D 搬送方向
P 物品
S サンプル
特開2012-078254号公報

Claims (9)

  1.  物品を搬送する搬送手段と、
     前記搬送手段により搬送される前記物品にX線を照射するX線源と、
     前記物品を透過したX線を第1のエネルギー帯で検出する第1ラインセンサと、
     前記物品を透過したX線を、前記第1のエネルギー帯とは異なる第2のエネルギー帯で検出する第2ラインセンサと、
     前記第1ラインセンサに対する、前記第2ラインセンサの水平方向および垂直方向の位置のズレの少なくとも一方を検知する検知部と、
     前記検知部の検知結果に基づいて、前記第2ラインセンサの検出結果に基づいて得られた前記物品の第2X線画像を補正した補正第2X線画像を生成する補正画像生成部と、
    を備える、X線検査装置。
  2.  前記第2ラインセンサは、前記第1ラインセンサの下方に配置され、前記第2のエネルギー帯は、前記第1のエネルギー帯よりも高いエネルギー帯である、
    請求項1に記載のX線検査装置。
  3.  前記検知部は、前記搬送手段により搬送される既知の形状のサンプルに前記X線源からX線を照射し、前記サンプルを透過したX線を前記第1ラインセンサおよび前記第2ラインセンサが検出した結果に基づき、前記第1ラインセンサに対する、前記第2ラインセンサの位置のズレを予め検知する、
    請求項1又は2に記載のX線検査装置。
  4.  前記検知部は、前記第2ラインセンサの前記第1ラインセンサに対する水平方向の傾きを検知し、
     前記補正画像生成部は、前記第2X線画像を回転させることで前記補正第2X線画像を生成する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
  5.  前記検知部は、前記第2ラインセンサの前記第1ラインセンサに対する、前記搬送手段の搬送方向の上流側又は下流側へのズレを検知し、
     前記補正画像生成部は、前記第2X線画像を前記搬送方向の上流側又は下流側に対応する方向に移動させることで、前記補正第2X線画像を生成する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
  6.  前記検知部は、平面視における、前記第2ラインセンサの前記第1ラインセンサに対する、前記搬送手段の搬送方向に直交する方向のズレを検知し、
     前記補正画像生成部は、前記第2X線画像を前記搬送方向に直交する方向に対応する方向に移動させることで、前記補正第2X線画像を生成する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
  7.  前記検知部は、前記第2ラインセンサの前記第1ラインセンサに対する垂直方向の傾きを検知し、
     前記補正画像生成部は、前記第2X線画像を、前記第2ラインセンサの傾き方向に対応する方向における一端側で拡大させ、他端側で縮小させることで、前記補正第2X線画像を生成する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
  8.  前記検知部は、前記第2ラインセンサの前記第1ラインセンサに対する垂直方向の傾きを検知し、
     前記補正画像生成部は、前記第2X線画像を、前記第2ラインセンサの傾き方向に対応する方向に拡大又は縮小させることで、前記補正第2X線画像を生成する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
  9.  前記検知部は、前記第2ラインセンサの前記第1ラインセンサに対する垂直方向のズレを検知し、
     前記補正画像生成部は、前記第2X線画像を、拡大又は縮小することで前記補正第2X線画像を生成する、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のX線検査装置。
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