JP2009080029A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータがＸ線画像を柔軟に補正することが可能なＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線照射器１３と、Ｘ線ラインセンサ１４と、画像生成部２１ａと、ＬＣＤモニタ３０とを備える。Ｘ線照射器１３は、商品ＧにＸ線を照射する。Ｘ線ラインセンサ１４は、商品Ｇを透過したＸ線の濃度値Ｓｒに応じたＸ線透視像信号を出力する。画像生成部２１ａは、Ｘ線の濃度値Ｓｒに基づいてＸ線画像を生成する。ＬＣＤモニタ３０は、Ｘ線画像の画像補正画面１００を表示する。画像補正画面１００は、濃度値Ｓｒの変換領域の位置に関するパラメータ、濃度値Ｓｒの変換領域における濃度値Ｓｒの変化率Ｓｒに関するパラメータ、および、濃度値Ｓｒの変換領域に含まれる濃度値Ｓｒの強調領域の位置に関するパラメータの少なくとも１つの設定を受け付ける。
【選択図】図６

Description

本発明は、Ｘ線検査装置、特に、Ｘ線画像の補正機能を有するＸ線検査装置に関する。

食品などの商品の生産ラインにおいては、不良品を出荷しないようにするために、Ｘ線検査装置によって検査が為されることがある。このようなＸ線検査装置は、商品にＸ線を照射し、商品を透過したＸ線の濃度値を検出し、検出した濃度値に基づいてＸ線画像を作成する。例えば、異物混入検査を行う場合には、Ｘ線画像上に周囲よりも暗く写る異物の存在を検出したり、形状検査を行う場合には、Ｘ線画像上に写る商品の形状を診断したり、数量検査を行う場合には、Ｘ線画像上に写る商品の内容物の数を数えたりする。したがって、Ｘ線検査の検査精度は、Ｘ線画像に大きく依存することになる。

特許文献１は、Ｘ線画像の補正を自動的に行う技術を開示している。
特開平６−３３７９３３号公報

しかしながら、Ｘ線画像の補正は、オペレータによって商品ごとに最適に行われることが望ましい。

本発明の課題は、オペレータがＸ線画像を柔軟に補正することが可能なＸ線検査装置を提供することにある。

第１発明にかかるＸ線検査装置は、Ｘ線照射部と、Ｘ線検出部と、画像生成部と、表示部とを備える。Ｘ線照射部は、物品にＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、物品を透過したＸ線の濃度値に応じた信号を出力する。画像生成部は、Ｘ線の濃度値に基づいてＸ線画像を生成する。表示部は、Ｘ線画像の補正画面を表示する。Ｘ線画像の補正画面は、第１パラメータ、第２パラメータおよび第３パラメータの少なくとも１つの設定を受け付ける。第１パラメータは、濃度値の変換領域または非変換領域の位置に関するものである。第２パラメータは、濃度値の変換領域における濃度値の変化率に関するものである。第３パラメータは、濃度値の変換領域に含まれる濃度値の強調領域の位置に関するものである。

このＸ線検査装置の表示部には、Ｘ線画像の補正画面が表示される。そして、この補正画面は、濃度値の変換領域または非変換領域の位置、濃度値の変換領域における濃度値の変化率、および、濃度値の変換領域に含まれる濃度値の強調領域の位置の少なくとも１つの設定を受け付ける。

これにより、オペレータは、Ｘ線画像を柔軟に補正することができる。

第２発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明にかかるＸ線検査装置であって、良否判断部をさらに備える。良否判断部は、Ｘ線画像の補正画面を介して設定された第１パラメータ、第２パラメータおよび第３パラメータの少なくとも１つに基づいて変換された濃度値に基づいて、物品の良否を判断する。

Ｘ線画像の補正画面を介して上記パラメータが設定されると、当該パラメータに基づいて濃度値の変換規則（例えば、濃度変換曲線）が定まる。そして、このＸ線検査装置では、この変換規則に従って変換された濃度値に基づいて、物品の良否が判断される。

第３発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明または第２発明にかかるＸ線検査装置であって、Ｘ線画像の補正画面は、第１パラメータの設定を受け付ける。

このＸ線検査装置では、Ｘ線画像の補正画面が、濃度値の変換領域または非変換領域の位置の設定を受け付ける。

第４発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明または第２発明にかかるＸ線検査装置であって、Ｘ線画像の補正画面は、第２パラメータの設定を受け付ける。

このＸ線検査装置では、Ｘ線画像の補正画面が、濃度値の変換領域における濃度値の変化率の設定を受け付ける。

第５発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明または第２発明にかかるＸ線検査装置であって、Ｘ線画像の補正画面は、第３パラメータの設定を受け付ける。

このＸ線検査装置では、Ｘ線画像の補正画面が、濃度値の変換領域に含まれる濃度値の強調領域の位置の設定を受け付ける。

第６発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明から第５発明のいずれかにかかるＸ線検査装置であって、Ｘ線画像の補正画面は、複数の変換領域に対する第１パラメータ、第２パラメータおよび第３パラメータの少なくとも１つの設定を受け付ける。

このＸ線検査装置では、濃度値の階調の中に複数の変換領域を設けることができる。これにより、オペレータは、Ｘ線画像をより柔軟に補正することができる。

第７発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明から第６発明のいずれかにかかるＸ線検査装置であって、Ｘ線画像の補正画面には、当該補正画面を介して設定された第１パラメータ、第２パラメータおよび第３パラメータの少なくとも１つに基づいて変換された濃度値に基づくＸ線画像が表示される。

Ｘ線画像の補正画面を介して上記パラメータが設定されると、当該パラメータに基づいて濃度値の変換規則（例えば、濃度変換曲線）が定まる。そして、このＸ線検査装置では、この変換規則に従って変換された濃度値に基づくＸ線画像が生成され、Ｘ線画像の補正画面に表示される。したがって、オペレータは、自らが設定したパラメータによる影響をリアルタイムに確認しながら、最終的に選択すべきパラメータを決定することができる。

第８発明にかかるＸ線検査装置は、第３発明にかかるＸ線検査装置であって、第１パラメータは、濃度値の変換領域または非変換領域の上限位置および下限位置の少なくとも一方に関するものである。

このＸ線検査装置では、Ｘ線画像の補正画面が、濃度値の変換領域または非変換領域の上限位置および下限位置の少なくとも一方の入力を受け付ける。すなわち、オペレータは、Ｘ線画像の補正画面を介して、濃度値の変換領域または非変換領域の位置を設定することができる。

本発明にかかるＸ線検査装置の表示部には、Ｘ線画像の補正画面が表示される。そして、この補正画面は、濃度値の変換領域または非変換領域の位置、濃度値の変換領域における濃度値の変化率、濃度値の変換領域に含まれる濃度値の強調領域の位置の少なくとも１つの設定を受け付ける。これにより、オペレータは、Ｘ線画像を柔軟に補正することができる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかるＸ線検査装置１０について説明する。

＜Ｘ線検査装置の構成＞
図１に、Ｘ線検査装置１０の外観を示す。Ｘ線検査装置１０は、食品などの商品Ｇの生産ラインに組み込まれており、連続的に搬送されてくる商品Ｇに対してＸ線を照射することにより、商品Ｇの品質検査を行う装置である。Ｘ線検査装置１０は、品質検査の１つとして、例えば、商品Ｇへの異物の混入の有無を検査する。この異物混入検査において主として検出対象となる異物は、Ｘ線を大きく減衰させ得る金属片である。

検体である商品Ｇは、図４に示すように、前段コンベア６０によってＸ線検査装置１０のところまで運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において良品または不良品に分類される。Ｘ線検査装置１０での品質検査の結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置されている振分機構７０に送られる。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商品Ｇを正規のラインコンベア８０へと送り、Ｘ線検査装置１０において不良品と判断された商品Ｇを不良品貯留コンベア９０へと送る。

図１、図２および図５に示すように、Ｘ線検査装置１０は、シールドボックス１１、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、タッチパネル機能付きのＬＣＤモニタ３０、制御コンピュータ２０などから構成されている。

（１）シールドボックス
シールドボックス１１の両側面には、商品Ｇをシールドボックス１１の内外に搬入出させるための開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン１６により塞がれている。遮蔽ノレン１６は、鉛を含むゴムから成形されており、商品Ｇが開口１１ａを通過する際に商品Ｇによって押しのけられる。

そして、シールドボックス１１内には、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ２０等が収容されている。また、シールドボックス１１の正面上部には、ＬＣＤモニタ３０の他、キーの差し込み口および電源スイッチ等が配置されている。

（２）コンベア
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品Ｇを搬送するものであり、図１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。そして、コンベア１２は、コンベアモータ１２ａ（図５参照）によって駆動される駆動ローラによって無端状のベルトを回転させながら、ベルト上に載置された商品Ｇを搬送する。

コンベア１２による搬送速度は、オペレータが入力した設定速度になるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ａのインバータ制御によって細かく制御される。また、コンベアモータ１２ａには、コンベア１２による搬送速度を検出して制御コンピュータ２０に送るエンコーダ１２ｂ（図５参照）が装着されている。

（３）Ｘ線照射器
Ｘ線照射器１３は、図２に示すように、コンベア１２の中央部の上方に配置されているＸ線源であり、下方のＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状の照射範囲ＸにＸ線を照射する。

（４）Ｘ線ラインセンサ
Ｘ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベア１２の下方に配置されており、主として多数の画素センサ１４ａから構成されている。これらの画素センサ１４ａは、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置されている。また、各画素センサ１４ａは、商品Ｇやコンベア１２を透過したＸ線を検出し、Ｘ線の明るさ（濃度値Ｓｒ）を示すＸ線透視像信号を出力する。

（５）ＬＣＤモニタ
ＬＣＤモニタ３０は、フルドット表示の液晶ディスプレイであり、Ｘ線画像や商品Ｇの良否判断の結果を表示する。また、ＬＣＤモニタ３０は、タッチパネル機能も有しており、品質検査時に必要となる検査パラメータの入力をオペレータに促す画面を表示し、オペレータからの検査パラメータの入力を受け付ける。特に、ＬＣＤモニタ３０は、Ｘ線画像の補正を可能にする画像補正画面１００（後述する）を表示し、オペレータからの濃度値Ｓｒを変換するためのパラメータの入力を受け付ける。

（６）制御コンピュータ
制御コンピュータ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＨＤＤ（ハードディスク）２５および記憶メディア等を挿入するためのドライブ２４を搭載している。

ＣＰＵ２１では、ＲＯＭ２２やＨＤＤ２５に格納されている各種プログラムが実行される。ＨＤＤ２５には、検査パラメータや品質検査の結果が保存蓄積される。検査パラメータについては、ＬＣＤモニタ３０のタッチパネル機能を使ったオペレータからの入力によって変更が可能である。オペレータは、これらのデータがＨＤＤ２５だけでなくドライブ２４に挿入された記憶メディアにも保存蓄積されるように設定することができる。

さらに、制御コンピュータ２０は、ＬＣＤモニタ３０でのデータ表示を制御する表示制御回路（図示せず）、ＬＣＤモニタ３０を介してオペレータによりキー入力されたデータを取り込むキー入力回路（図示せず）、プリンタ等の外部機器やＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等のネットワークとの接続を可能にする通信ポート（図示せず）なども備えている。

そして、制御コンピュータ２０の各部２１〜２５は、アドレスバスやデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。

また、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ａ、エンコーダ１２ｂ、光電センサ１５、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、ＬＣＤモニタ３０等に接続されている。

光電センサ１５は、検体である商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するタイミングを検知するための同期センサであり、主として、コンベア１２を挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成されている。

＜Ｘ線検査装置の動作＞
制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５には、画像生成モジュールおよび良否判断モジュールを含む検査プログラムが格納されている。そして、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、これらのプログラムモジュールを読み出して実行することにより、画像生成部２１ａおよび良否判断部２１ｂ（図５参照）として動作する。

画像生成部２１ａは、検体である商品ＧのＸ線画像を生成し、良否判断部２１ｂは、商品Ｇの良否を判断する。以下、画像生成部２１ａおよび良否判断部２１ｂの動作の詳細について説明する。

（１）画像生成部
画像生成部２１ａは、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するときにＸ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから出力されるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得し、取得した濃度値Ｓｒに基づいて商品ＧのＸ線画像を生成する。なお、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘを通過するタイミングは、光電センサ１５からの信号により判断される。

より具体的には、画像生成部２１ａは、各画素センサ１４ａから得られるＸ線の濃度値Ｓｒ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ることにより、商品Ｇを写すＸ線画像を生成する。

また、画像生成部２１ａは、濃度値Ｓｒをつなぎ合わせたＸ線画像の他に、濃度値Ｓｒを所定の変換規則に従って変換した濃度値Ｓｃをつなぎ合わせたＸ線画像をも生成する。かかる変換規則は、品質検査前のオペレータによるＸ線画像の補正時に設定され、ＨＤＤ２５に記憶されている。Ｘ線画像の補正の詳細については、後述する。

（２）良否判断部
良否判断部２１ｂは、商品Ｇに対して異物混入検査、形状検査、数量検査等を行って、商品Ｇの良否を判断する。異物混入検査を行う場合には、Ｘ線画像上に周囲よりも暗く写る異物の存在を検出したり、形状検査を行う場合には、Ｘ線画像上に写る商品Ｇの形状を診断したり、数量検査を行う場合には、Ｘ線画像上に写る商品Ｇの内容物の数を数えたりする。商品Ｇに対してどの品質検査を実行するのかは、オペレータの設定入力により決定される。また、１つの商品Ｇに対して複数の品質検査を実行することも可能である。

良否判断部２１ｂにより商品Ｇが不良品であると判断されると、その旨が制御コンピュータ２０から振分機構７０へと伝えられる。商品Ｇが不良品であることを認識した振分機構７０は、当該商品Ｇを不良品貯留コンベア９０に振り分ける。

以下、各品質検査の詳細について説明する。なお、制御コンピュータ２０に新しいプログラムモジュールをインストールすることにより、商品Ｇに対して以下に説明する以外の品質検査を実行することも可能である。

ａ）異物混入検査
良否判断部２１ｂは、画像生成部２１ａと同様に、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するときにＸ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから出力されるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得する。そして、濃度値Ｓｒを所定の変換規則に従って変換した濃度値Ｓｃを所定の閾値と比較し、少なくとも１つの濃度値Ｓｃが所定の閾値よりも暗いと判断される場合には、商品Ｇに異物が混入しているものと判断し、全ての濃度値Ｓｃが閾値よりも明るいと判断される場合には、商品Ｇには異物が混入していないものと判断する。

ｂ）形状検査
良否判断部２１ｂは、変換後の濃度値Ｓｃに基づいて画像生成部２１ａにより生成された商品ＧのＸ線画像に対して画像処理を施し、商品Ｇの割れ欠けを検出する。当該形状検査で採用される画像処理の方式には、パターンマッチング方式、周囲長計測方式等がある。これらの方式で判断した結果、１つでも不良と判断されるものがあれば、その商品Ｇは不良品と判断される。

パターンマッチング方式は、予め商品Ｇの正常状態および異常状態の少なくとも一方におけるＸ線画像を判断基準としてＨＤＤ２５に格納しておき、商品ＧのＸ線画像と判断基準となるＸ線画像とを照合する方式である。

周囲長計測方式は、Ｘ線画像上に現れる商品Ｇの周囲長と、正常状態における商品Ｇの周囲長とを比較する方式である。正常状態における商品Ｇの周囲長は、予めＨＤＤ２５に格納されている。

ｃ）数量検査
良否判断部２１ｂは、変換後の濃度値Ｓｃに基づいて画像生成部２１ａにより生成された商品ＧのＸ線画像に対して画像処理を施し、商品Ｇに含まれる内容物の個数を検査する。

当該数量検査では、Ｘ線画像上に現れる商品Ｇの内容物の個数がカウントされ、当該個数が正常であるか否かが判断される。正常状態における商品Ｇの内容物の個数は、予めＨＤＤ２５に格納されている。

（３）画像補正画面
以下、図６および図７を参照して、画像補正画面１００について説明する。画像補正画面１００は、品質検査前のオペレータによるＸ線画像の補正時に、ＬＣＤモニタ３０に表示される画面である。Ｘ線画像の補正とは、Ｘ線画像の各画素に対応する濃度値Ｓｒの変換規則を定義することを言う（変換後の濃度値をＳｃとする）。

例えば、Ｘ線画像上に暗く写る商品Ｇへの異物の混入の有無を検査しようとする場合には、Ｘ線画像上の暗い画素（濃度値Ｓｒの低い画素）どうしを微細に判別することが重要となる。このような場合には、明るいところでの濃度値よりも、暗いところでの濃度値の方が相対的に細かく表現されるように、Ｘ線画像を補正することが適切である。

オペレータがタッチパネル機能付きのＬＣＤモニタ３０を操作して画像補正機能を立ち上げると、Ｘ線検査装置１０の各部１２〜１４等がウォームアップを始めるとともに、ＬＣＤモニタ３０上には画像補正画面１００の初期画面が表示される。この初期画面には、オペレータに商品Ｇの撮影を行うことを促すメッセージが表示されている。そして、オペレータが当該メッセージに従ってテスト用の商品Ｇをコンベア１２上に載せると、当該商品Ｇは、コンベア１２によってシールドボックス１１内へと搬送されてゆく。シールドボックス１１内では、Ｘ線照射器１３から放射されるＸ線による、商品ＧのＸ線撮影が行われる。このＸ線撮影時にＸ線ラインセンサ１４から出力されたＸ線透視像信号は、その強度に応じた濃度値ＳｒへとＡ／Ｄ変換され、制御コンピュータ２０へと送られる。その後、画像補正画面１００は、初期画面からメイン画面へと切り替わる。

図７に示すように、画像補正画面１００のメイン画面は、大きく３つのエリアＡ１〜Ａ３に分かれている。

エリアＡ１は、商品ＧのＸ線画像を表示するためのエリアであり、エリアＡ２は、濃度変換曲線Ｌを表示するためのエリアである。エリアＡ３には、濃度値Ｓｒを変換するためのパラメータの設定入力を受け付けるボタン類（表示窓、上下キー、決定ボタンなど）が並んでいる。

エリアＡ１に最初に表示されるＸ線画像は、Ｘ線透視像信号の示す濃度値Ｓｒに基づくＸ線画像、すなわち、オペレータが初期画面の誘導に従って撮影した生のＸ線画像である。

そして、オペレータは、エリアＡ１に表示されているＸ線画像を見ながら、エリアＡ３のボタン類を操作し、３つのパラメータ「変換上限リミット」「変換レベル」「強調下限リミット」を変更してゆく。これらのパラメータは、濃度値Ｓｒを濃度値Ｓｃに変換するための変換規則である、濃度変換曲線Ｌを定義するためのパラメータである。そして、オペレータによるこれらのパラメータの変更に伴って、エリアＡ１のＸ線画像とエリアＡ２の濃度変換曲線Ｌとは、当該変更を反映したものにリアルタイムに更新されてゆく。すなわち、エリアＡ１のＸ線画像と、エリアＡ２に示される濃度変換曲線Ｌと、エリアＡ３のボタン類とは、同期している。

ここで、用語の説明を行う。濃度変換曲線Ｌとは、変換前後の濃度値Ｓｒ，Ｓｃの相関を示すものであり、横軸に変換前の濃度値Ｓｒをとり、縦軸に変換後の濃度値Ｓｃをとったものである。つまり、濃度値Ｓｒの変化率＝（変換後の濃度値Ｓｃ）／（変換前の濃度値Ｓｒ）＝１となるところでは、濃度値Ｓｒは変換されない。したがって、濃度変換曲線Ｌが直線Ｓｃ＝Ｓｒとなる場合には、Ｘ線画像が全く補正されず、生の濃度値Ｓｒないし生のＸ線画像に対して良否判定部２１ｂによる品質検査（異物検査、形状検査、数量検査等）が実行されることになる。

次に、「変換レベル」とは、濃度値Ｓｒの変化の度合いのことである。図７（ａ）は、「変換レベル」を「０」（最小）から「３」（最大）の４段階に変更したときの濃度変換曲線Ｌの様子を示している。なお、最左の状態は、濃度値Ｓｒが全く変換されていない（濃度値Ｓｒの変化率が常に１の）初期状態であり、右の状態へ進むほど、濃度値Ｓｒの暗い領域における濃度変換曲線Ｌの傾きが急になり、明るい領域における濃度変換曲線Ｌの傾きが緩やかになるようになっている。

次に、「変換上限リミット」とは、濃度値Ｓｒの変換領域の上限値のことである。濃度値Ｓｒの変換領域とは、濃度値Ｓｒの変換が行われる（変化率が１でない）領域のことであり、言い代えると、濃度変換曲線Ｌが直線Ｓｃ＝Ｓｒとならない濃度値Ｓｒの領域のことである。したがって、濃度値Ｓｒが「変換上限リミット」を超える領域、すなわち、濃度値Ｓｒの変換が行われない（変化率が１である）非変換領域では、濃度変換曲線Ｌは直線Ｓｃ＝Ｓｒとなる。

図７（ｂ）は、「変換上限リミット」を４段階に変更したときの濃度変換曲線Ｌの様子を示している。「変換上限リミット」が「１００」（最大）の場合には、非変換領域が存在せず、「変換上限リミット」が「１００」から「０」（最小）へと変化するにつれて変換領域が除々に狭くなってゆき、「変換上限リミット」が「０」となると、変換領域が存在しなくなる。

次に、「強調下限リミット」とは、濃度値Ｓｒの変換領域における濃度値Ｓｒの強調領域の下限値のことである。また、濃度値Ｓｒの強調領域とは、濃度変換曲線Ｌの傾きが相対的に急となる濃度値Ｓｒの領域のことである。したがって、強調領域に属する濃度値Ｓｒを有するＸ線画像上の画素どうしは、Ｘ線画像の補正によって互いの濃淡の差がより明瞭になる。

図７（ｃ）は、「強調下限リミット」を４段階に変更したときの濃度変換曲線Ｌの様子を示している。「強調下限リミット」が「０」（最小）の場合には、濃度変換曲線Ｌが左端から上に凸の形状を描くように切り立ち、「強調下限リミット」が「０」から「１００」（最大）へと変化するにつれて、濃度変換曲線Ｌの切り立つ点が除々に右側へとシフトしてゆく。

なお、濃度変換曲線Ｌは、連続曲線であり、変換領域において滑らかである。

そして、オペレータは、３つのパラメータを自在に変化させつつ、自身の経験等に基づいて最も検査精度が高くなるであろうと判断されるＸ線画像を選び出すと、当該Ｘ線画像が表示されている状態でエリアＡ３の決定ボタンを押す。これにより、Ｘ線画像の補正が完了する。

続いて、オペレータは、続く品質検査で用いられる検査パラメータ（例えば、異物混入検査で用いられる、濃度値Ｓｃとの比較対象となる閾値）を、補正後のＸ線画像を見ながら設定する。

検査パラメータの設定が終わり、オペレータがＸ線検査装置１０に対して品質検査を開始させるための操作を行うと、Ｘ線検査装置１０は品質検査モードへと移行する。

＜Ｘ線検査装置の特徴＞
Ｘ線検査装置１０では、画像補正画面１００を介したオペレータによるＸ線画像の補正が可能になっている。そして、画像補正画面１００は、オペレータに対して３つのパラメータ「変換上限リミット」「変換レベル」「強調下限リミット」の設定入力を受け付けている。

「変換上限リミット」の調整は、濃度値Ｓｒの変換領域の位置指定（逆に言うと、濃度値Ｓｒの非変換領域の位置指定でもある）を可能にしており、さらに、濃度値Ｓｒの明るい領域に対しては補正を行わずに、濃度値Ｓｒの暗い領域に対してのみ補正を行うことも可能にしている。したがって、画像補正画面１００は、Ｘ線画像上に暗く写る部位を微細に判別したい場合の補正に特に適していると言うことができる。なお、Ｘ線画像上に暗く写る部位を微細に判別したい場合とは、例えば、高密度で厚みのある商品Ｇに混入した異物を検出したい場合などである。

また、「変換レベル」の調整は、濃度値Ｓｒの変換領域における濃度値Ｓｒの変化の程度を選択することを可能にしている。

また、「強調下限リミット」の調整は、濃度値Ｓｒの強調領域の位置指定（逆に言うと、濃度値Ｓｒの非強調領域の位置指定でもある）を可能にしている。なお、濃度値Ｓｒの強調領域とは、濃度変換曲線Ｌの傾きが特に急となる濃度値Ｓｒの領域のことである。すなわち、Ｘ線画像上に特定の暗さレベルで写る部位を特に詳細に観察することを可能にしている。

これにより、濃度値Ｓｒの変換規則の設定の自由度が高まり、オペレータは、Ｘ線画像を柔軟に補正することができる。

（２）
Ｘ線検査装置１０では、濃度値Ｓｒの変換規則を濃度変換曲線Ｌとして可視化している。そして、画像補正画面１００を介して上記３つのパラメータが変更されると、画像補正画面１００上に変更後のパラメータに基づく濃度変換曲線ＬおよびＸ線画像がリアルタイムに表示される。これにより、オペレータは、自らが設定したパラメータによる影響をリアルタイムに確認しながら、最終的に選択すべきパラメータを決定することができるようになっている。

＜変形例＞
（１）
濃度変換曲線Ｌを変形させる方法は上述したものに限られず、任意の方法で画像変換曲線Ｌを変形させてＸ線画像の補正（コントラスト調整、明るさ調整、ガンマ補正等）を行うことができる。例えば、以下の方法が考えられる。

ａ）
上記実施形態において、「変換上限リミット」に加えて、あるいは、代わりとして、濃度値Ｓｒの変換領域の下限値を定める「変換下限リミット」を直接的に設定入力可能となっていてもよい。

Ｘ線画像上に明るく写る商品Ｇの割れ欠けを検出する場合などのように、Ｘ線画像上において比較的明るく写る部位を微細に判別したい場合がある。このような場合には、特に、「変換上限リミット」よりも「変換下限リミット」を指定可能な方が有利である。

ｂ）
上記実施形態において、「強調下限リミット」に加えて、あるいは、代わりとして、濃度値Ｓｒの強調領域の上限値を定める「強調上限リミット」を直接的に設定入力可能となっていてもよい。

Ｘ線画像上に明るく写る商品Ｇの割れ欠けを検出する場合などのように、Ｘ線画像上において比較的明るく写っている部位を微細に判別したい場合がある。このような場合には、特に、「強調下限リミット」よりも「強調上限リミット」を指定可能な方が有利である。

ｃ）
上記実施形態では、指定可能な濃度値Ｓｒの変換領域の数は１つと定まっていたが、複数の変換領域を指定できるようになっていてもよい。さらに、変換領域の数自体を指定できるようになっていてもよい。

この場合、例えば、図８に示すような画像補正画面２００を用いることが考えられる。画像補正画面２００も、商品ＧのＸ線画像を表示するためのエリアＡ１と、濃度変換曲線Ｌを表示するためのエリアＡ２と、濃度値Ｓｒを変換するためのパラメータの設定入力を受け付けるボタン類（表示窓、上下キー、決定ボタンなど）の並ぶエリアＡ３とを有している。画像補正画面１００との差異は、エリアＡ３にある。

画像補正画面２００のエリアＡ３には、変換領域の上限値および下限値を自在に入力可能な入力窓が存在している。そして、これらの入力窓に変換領域の上限値および下限値を入力したオペレータが登録ボタンを押すと、当該変換領域が登録され、当該登録がエリアＡ２の濃度変換曲線ＬとエリアＡ１のＸ線画像とに反映される。また、エリアＡ３には定義済みの変換領域が表示され、オペレータが定義済みの変換領域を認識し易くなっている。そして、既に定義済みの変換領域と重複しない領域に対して同様に変換領域を定義していくことにより、オペレータは変換領域の数を増やしてゆくことができる。

ｄ）
上記実施形態において、変形例ｃ）と同様に、濃度値Ｓｒの強調領域についても、２つ以上指定できるようになっていてもよいし、その数自体も指定できるようになっていてもよい。

ｅ）
上記実施形態において、濃度値Ｓｒの変換領域の幅を直接的に設定入力可能となっていてもよい。

ｆ）
上記実施形態において、濃度値Ｓｒの強調領域の幅を直接的に設定入力可能となっていてもよい。

ｇ）
上記実施形態では、３つのパラメータ「変換上限リミット」「変換レベル」「強調下限リミット」の設定入力が可能であるが、このうちのいくつかのパラメータの設定入力機能が削除されてもよい。すなわち、３つのパラメータ「変換上限リミット」「変換レベル」「強調下限リミット」のうち、「変換上限リミット」、「変換レベル」、「強調下限リミット」、「変換上限リミット」および「変換レベル」、「変換レベル」および「強調下限リミット」、あるいは、「強調下限リミット」および「変換上限リミット」の設定入力のみを受け付けるようになっていてもよい。

（２）
上記実施形態において、濃度変換曲線Ｌに重ねて、画像補正画面１００のエリアＡ２に、濃度値Ｓｒのヒストグラムが表示されるようになっていてもよい。

さらに、上記パラメータが入力されたときに、濃度値Ｓｒのヒストグラムが表示されたままであっていてもよいし、変換後の濃度値Ｓｃのヒストグラムの表示に切り替わってもよい。

（３）
上記実施形態では、良否判断部２１ｂによる異物混入検査が画素単位（濃度値Ｓｃ単位）で行われているが、Ｘ線画像単位で行われてもよい。

この場合、例えば、良否判断部２１ｂは、画像生成部２１ａにより生成された変換後の濃度値Ｓｃに基づく商品ＧのＸ線画像に対して画像処理を施し、商品Ｇに含まれる異物を検出する。当該異物混入検査で採用される画像処理の方式には、例えば、トレース検出方式、２値化検出方式等がある。これらの方式で判断した結果、１つでも不良と判断されるものがあれば、その商品Ｇは不良品と判断される。

トレース検出方式は、商品Ｇの大まかな厚さに沿って予め閾値を設定しておき、商品ＧのＸ線画像上に当該閾値よりも暗く現れる、所定の面積を有する領域が存在した場合に商品Ｇに異物が混入していると判断する方式である。この方式では、比較的小さな異物を検出することが可能である。

２値化検出方式は、商品ＧのＸ線画像上に予め設定した閾値よりも暗く現れる、所定の面積を有する領域が存在した場合に商品Ｇに異物が混入していると判断する方式である。この方式では、比較的大きい異物を検出することが可能である。

また、上記方式において、Ｘ線画像上にマスクを設定することも可能である。マスクは、例えば、商品Ｇが容器に包装されている場合にＸ線画像上の当該容器に対応する領域に対して設定される。

（４）
上記実施形態において、良否判断部２１ｂが、変形例（３）とは別の態様で、濃度値Ｓｃに基づく商品ＧのＸ線画像に対して画像処理を施し、商品Ｇに含まれる異物を検出するようになっていてもよい。例えば、検査対象のＸ線画像を予め設定されている正常状態のＸ線画像と比較するパターンマッチング方法が採用されてもよい。

（５）
上記実施形態において、制御コンピュータ２０にかかる処理が、Ｘ線検査装置１０の本体と別に設けられた装置において実行されるようになっていてもよい。例えば、制御コンピュータ２０から各種データがネットワークを介して別体のコンピュータに送られ、上記処理の全部または一部が当該コンピュータにおいて実行されるようになっていてもよい。

本発明は、Ｘ線検査装置、特に、食品などの商品の生産ラインに配備されるＸ線検査装置として有用であり、オペレータがＸ線画像を柔軟に補正できるようにすることができる。

本発明にかかるＸ線検査装置の外観斜視図。 Ｘ線検査装置のシールドボックス内部の構成図。 Ｘ線検査の原理を示す模式図。 Ｘ線検査装置の前後の構成図。 制御コンピュータのブロック構成図。 画像補正画面を示す図。 （ａ）変換レベルを４段階に変更したときの濃度変換曲線Ｌの様子を示す図。 （ｂ）変換上限リミットを４段階に変更したときの濃度変換曲線Ｌの様子を示す図。 （ｃ）強調下限リミットを４段階に変更したときの濃度変換曲線Ｌの様子を示す図。 変形例（１）ｃ）にかかる画像補正画面を示す図。

符号の説明

１０ Ｘ線検査装置
１３ Ｘ線照射器（Ｘ線照射部）
１４ Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）
２０ 制御コンピュータ
２１ ＣＰＵ
２１ａ 画像生成部
２１ｂ 良否判断部
３０ ＬＣＤモニタ（表示部）
１００，２００ 画像補正画面
Ｓｒ 変換前の濃度値
Ｓｃ 変換後の濃度値
Ｇ 商品（物品）

Claims (8)

1. 物品にＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記物品を透過したＸ線の濃度値に応じた信号を出力するＸ線検出部と、
   前記濃度値に基づいてＸ線画像を生成する画像生成部と、
   前記Ｘ線画像の補正画面を表示する表示部と、
   を備え、
   前記補正画面は、前記濃度値の変換領域または非変換領域の位置に関する第１パラメータ、前記変換領域における前記濃度値の変化率に関する第２パラメータ、および、前記変換領域に含まれる前記濃度値の強調領域の位置に関する第３パラメータの少なくとも１つの設定を受け付ける、
   Ｘ線検査装置。
2. 前記補正画面を介して設定された前記第１パラメータ、前記第２パラメータおよび前記第３パラメータの少なくとも１つに基づいて変換された前記濃度値に基づいて、前記物品の良否を判断する良否判断部、
   をさらに備える、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記補正画面は、前記第１パラメータの設定を受け付ける、
   請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記補正画面は、前記第２パラメータの設定を受け付ける、
   請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
5. 前記補正画面は、前記第３パラメータの設定を受け付ける、
   請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
6. 前記補正画面は、複数の前記変換領域に対する前記第１パラメータ、前記第２パラメータおよび前記第３パラメータの少なくとも１つの設定を受け付ける、
   請求項１から５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
7. 前記補正画面には、前記補正画面を介して設定された前記第１パラメータ、前記第２パラメータおよび前記第３パラメータの少なくとも１つに基づいて変換された前記濃度値に基づく前記Ｘ線画像が表示される、
   請求項１から６のいずれかに記載のＸ線検査装置。
8. 前記第１パラメータは、前記変換領域または前記非変換領域の上限位置および下限位置の少なくとも一方に関するものである、
   請求項３に記載のＸ線検査装置。

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