JP3435648B2 - X線検査装置 - Google Patents

X線検査装置

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JP3435648B2
JP3435648B2 JP07179397A JP7179397A JP3435648B2 JP 3435648 B2 JP3435648 B2 JP 3435648B2 JP 07179397 A JP07179397 A JP 07179397A JP 7179397 A JP7179397 A JP 7179397A JP 3435648 B2 JP3435648 B2 JP 3435648B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、商品や荷物の中
身、主として空港や税関あるいは港湾等での荷物の中身
の非破壊検査に好適なX線検査装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のX線検査装置を図6に示
す。この図6に示すように、搬送装置であるベルトコン
ベア5上の被検査物、ここでは荷物4は、X線源1とそ
れに対向したX線検出器6との間を矢印イ方向に移動す
るようになっている。この荷物4の移動時、X線源1か
ら照射されたX線束2は荷物4を透過し、X線検出器6
にて電気信号(X線透過信号)に変換される。
【0003】X線検出器6には480個のX線検出素子
が荷物搬送方向イに交差して直線状に並んでおり、48
0チャンネルのX線透過信号が得られる。480チャン
ネルのX線透過信号は記憶装置を備えた画像処理装置2
4に入力され、A/D変換及びオフセット補正等の補正
処理を行った後、上記画像処理装置24内の記憶装置に
記憶される。この記憶装置の記憶領域は図7に示すよう
に512×1024×8ビット(8ビットは濃度データ
部)である。
【0004】上記記憶装置に記憶された480チャンネ
ル分の線データ27(図7参照)はD/A変換されてテ
レビモニタ9に入力され、線状のX線透視画像が表示さ
れる。この際、ベルトコンベア5により荷物4が移動す
るため480チャンネル分の線データ27は面データと
なり、1枚のX線透視画像(図7中のテレビモニタ表示
領域26参照)としてテレビモニタ9に表示される。
【0005】上記記憶装置はテレビモニタ9に表示でき
る領域以上の領域を必要とし、次々と流れてくる荷物4
のX線減弱信号は常に更新されていく。X線減弱信号の
書込みと読込みのタイミングはコンベア速度と同期して
おり、荷物4のX線透視画像が歪まないようになされて
いる。制御装置3は発光器22、受光器23よりなる荷
物検出装置からの信号によりX線発生タイミングを制御
する。
【0006】ここで、従来のX線源1とX線検出器6の
配置関係、換言すれば荷物4に照射したX線による画像
の取込み方法について説明する。X線画像の取込みは、
従来、主として、(1)X線源1とX線検出器6とを各
1個(1組)対向配置して行う方法(図8(a)参
照)、(2)X線源1とX線検出器6を逆L字型に各1
個(1組)対向して配置する方法(図8(b)参照)、
(3)X線源1とX線検出器6を2組(1a,6a;1
b,6b)用いて各々対向配置し、2方向よりX線を照
射して行う方法(図9(a)参照)、(4)X線源1と
X線検出器6を逆L字型に2組(1a,6a;1b,6
b)用いて各々対向配置し、2方向よりX線を照射して
行う方法(図9(b)参照)、の4通りの方法が行われ
ていた。
【0007】(1)の方法による装置は、荷物4を搬送
するベルトコンベア5の上方から扇状にX線束2をベル
トコンベア5に向けて照射するX線源1と、ベルトコン
ベア5の下方に配置したラインセンサ型のX線検出器6
とから構成されている。 (2)の方法による装置は、荷物4を搬送するベルトコ
ンベア5の下方から扇状にX線束2をベルトコンベア5
に向けて照射するX線源1と、ベルトコンベア5の上方
に配置した逆L字型のX線検出器6とから構成されてい
る。 (3)の方法による装置は、上記(1)の構造を、2方
向よりのX線が交差するように配置して構成されてい
る。 (4)の方法による装置は、上記(2)の構造を、2方
向よりのX線が交差するように配置して構成されてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置では、次
のような問題点があった。 (1)の装置は、X線源1とX線検出器6が1組しかな
いため、X線透視画像が判別しにくいことがあった。例
えば、図8(a)の荷物4内に収納されている危険物3
0a,30bはX線源1からX線検出器6に矢印のよう
に幾何学的に投影される。この場合、危険物30bは投
影面積が広いが、危険物30aは狭い。投影面積が狭い
とX線透視画像では、細長い線状の物体にしか見えない
ので荷物4を90°方向転換して再検査する必要があっ
た。 (2)の装置も(1)の装置と同様で、再検査する必要
があった。
【0009】(3),(4)の装置の場合、危険物30
a,30bについては2方向からX線を照射することに
より、いずれか片方にX線透視画像が映るが、図10中
の危険物30cのように、荷物4の前端面や後端面に沿
って収納されている場合には、そのX線透視画像は細長
い線状の物体にしか見えないので荷物4を90°方向転
換して再検査する必要があった。特に、荷物4の前,後
端面が金属製フレーム等で強化されている場合、危険物
30cのX線透視像は金属製フレームのX線透視像と重
なり、判別不能となり、再検査は必須となった。
【0010】上記(1),(2)の装置も上記危険物3
0cについてはX線透視できないが、危険物30aを透
視するために90°方向転換させることにより透視可能
となる。上記(4)の装置は上記(1)〜(4)の中で
は最も検査の適応範囲が広いもので、この場合のX線透
視画像を図11を参照して説明する。図11は図10中
のベルトコンベア5上の荷物4をX線透視した画像を示
しており、(a)は検査装置入口(正面)側から見て右
下からX線照射した場合のX線透視画像(X線源1a,
L字型X線検出器6aによるテレビモニタ9の画像)、
(b)は右横からX線照射した場合のX線透視画像(X
線源1b,L字型X線検出器6bによるテレビモニタ9
の画像)である。
【0011】この図11から分るように、 (イ)危険物30aは右下からX線照射した場合、細長
い線状の物体にしか見えない。 (ロ)危険物30bは右下からX線照射した場合、長方
形の物体に見える。 (ハ)危険物30cは右下からX線照射した場合、細長
い線状の物体にしか見えない。 (ニ)危険物30aは横からX線照射した場合、長方形
の物体に見える。 (ホ)危険物30bは横からX線照射した場合、細長い
線状の物体にしか見えない。 (ヘ)危険物30cは横からX線照射した場合、細長い
線状の物体にしか見えない。
【0012】このように従来装置では、最も検査の適応
範囲が広いとされる上記(4)の装置にあっても、危険
物30a〜30c(特に危険物30c)の形状把握を1
回の検査で確実に行うことができないという問題点があ
った。
【0013】本発明の目的は、被検査物(荷物等)内の
収納物体の形状把握を1回の検査で確実に行い得るX線
検査装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的は、被検査物を
搬送する搬送装置と、X線を異なる方向から各々のX線
束が前記搬送装置の搬送面の法線となす角度がお互いに
異なるように前記被検査物に照射する複数のX線源と、
これらのX線源に対向配置されるとともに、前記搬送装
置の入口側から見て前記被検査物をU字状又は矩形状に
囲むように設けられ、前記X線源から照射されたX線毎
に前記被検査物の2方向の透過X線を検出する複数のL
字型X線検出器と、これらのX線検出器により検出され
た透過X線を信号処理してX線透視画像を形成する画像
処理装置と、前記形成されたX線透視画像を表示する画
像表示装置とを備えることにより達成される。また、上
記目的は、被検査物を搬送する搬送装置と、X線を異な
る方向から前記被検査物に照射する複数のX線源と、こ
れらのX線源に対向配置されるとともに、前記搬送装置
の入口側から見て前記被検査物をU字状又は矩形状に囲
むように設けられ、前記X線源から照射されたX線毎に
前記被検査物の2方向の透過X線を検出する複数のL字
型X線検出器と、これらのX線検出器により検出された
透過X線を信号処理してX線透視画像を形成する画像処
理装置と、前記形成されたX線透視画像を表示する画像
表示装置とを備えたX線検査装置において、前記複数の
L字型X線検出器のうち、第1のL字型X線検出器は前
記搬送装置の搬送面及び搬送方向に直交して配置され、
第2のL字型X線検出器は前記搬送装置の搬送面及び搬
送方向に直交することなく所定の角度をもって配置され
ることにより達成される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1は本発明によるX線検査装置の
一実施形態を示す斜視図、図2は図1の要部詳細図
((a)は上面図、(b)は側面図、(c)は正面図
(検査装置入口側から見た図))である。
【0016】これら図1,図2において、1a,1bは
X線源、2a,2bはX線束、3はX線検査装置各部の
制御装置、4は被検査物、ここでは荷物である。5は荷
物4をX線源1a,1bと後述L字型X線検出器との間
を通過するように移動させる搬送装置、ここではベルト
コンベア、6a,6bはX線源1a,1bから照射され
たX線を検出するL字型X線検出器である。9a,9b
はテレビモニタ、22及び23は荷物検出装置を構成す
る発光器及び受光器、24はL字型X線検出器6a,6
bからのX線透過信号を処理して荷物4のX線透視画像
をテレビモニタ9a,9bに表示させる画像処理装置で
ある。
【0017】ここで、前記L字型X線検出器6a,6b
は、検査装置入口(正面)側から見た場合、ベルトコン
ベア5上の荷物4をU字状又は矩形状、ここではU字状
(図2(c)に示すようにここではU字形の開放端がベ
ルトコンベア面に向けられている)に囲むように設けら
れている。また、前記X線源1a,1bはL字型X線検
出器6a,6bに向けて各別にX線照射するように設け
られている。そして、各々対をなすX線源,L字型X線
検出器(1a,6a;1b,6b)が、ベルトコンベア
5上の荷物4に対して、詳細を後述するように、異なる
方向から、異なる角度でX線照射,X線検出するよう相
互位置,向きが設定されている。なお、X線源1a,1
b、ベルトコンベア5の中央部及びL字型X線検出器6
a,6b部分等は図示しない本体カバーや防護カーテン
によりX線遮蔽されている。
【0018】図1に示すように、ベルトコンベア5上の
荷物4は、まず検査装置入口(正面)側から見て左下に
配置したX線源1aとそれに対向したL字型X線検出器
6aとの間を矢印イ方向に移動する。この荷物4の移動
時、X線源1aから照射されたX線束2aは荷物4を透
過し、L字型X線検出器6aにて電気信号(X線透過信
号)に変換される。
【0019】L字型X線検出器6aには480個のX線
検出素子が荷物搬送方向イに交差して直線状(L字型)
に並んでおり、480チャンネルのX線透過信号が得ら
れる。480チャンネルのX線透過信号は記憶装置を備
えた画像処理装置24に入力され、A/D変換及びオフ
セット補正や上記X線検出素子のL字型配列に起因する
歪みの補正等の補正処理を行った後、上記画像処理装置
24内の記憶装置に記憶される。この記憶装置の記憶領
域は図7に示すように512×1024×8ビット(8
ビットは濃度データ部)である。
【0020】上記記憶装置に記憶された480チャンネ
ル分の線データ27(図7参照)はD/A変換されてテ
レビモニタ9aに入力され、線状のX線透視画像が表示
される。この際、ベルトコンベア5により荷物4が移動
するため480チャンネル分の線データ27は面データ
となり、1枚のX線透視画像(図7のテレビモニタ表示
領域26)としてテレビモニタ9aに表示される。
【0021】上記記憶装置はテレビモニタ9aに表示で
きる領域以上の領域を必要とし、次々と流れてくる荷物
4のX線減弱信号は常に更新されていく。X線減弱信号
の書込みと読込みのタイミングはコンベア速度と同期し
ており、荷物4のX線透視画像が歪まないようになされ
ている。制御装置3は発光器22、受光器23よりなる
荷物検出装置からの信号によりX線発生タイミングを制
御する。
【0022】更にベルトコンベア5によって荷物4が搬
送されると、今度は検査装置入口(正面)側から見て右
下に配置したX線源1bとそれに対向したL字型X線検
出器6bとの間を矢印イ方向に移動する。この荷物4の
移動時、X線源1bから照射されたX線束2bは荷物4
を透過し、L字型X線検出器6bにて電気信号(X線透
過信号)に変換される。
【0023】L字型X線検出器6bには512個のX線
検出素子が荷物搬送方向に交差して直線状(L字型)に
並んでいるが、前記X線源1a、L字型X線検出器6a
とは位置設定が異なっている。すなわちX線源1aは、
そのX線束2aがベルトコンベア面及びベルトコンベア
走行方向(矢印イ方向)に対して各々直交する方向に照
射され、それをL字型X線検出器6aが受けるように位
置設定されている。一方、X線源1bは、そのX線束2
bがベルトコンベア面及びベルトコンベア走行方向(矢
印イ方向)に対して直交することなく角度θa及びθb
傾斜する方向に照射され、それをL字型X線検出器6b
が受けるように位置設定されている。
【0024】L字型X線検出器6bには512チャンネ
ルのX線透過信号が得られる。傾斜角度θa及びθbの
設定によりL字型X線検出器6bの受光長さが伸びたた
め、ここでは480チャンネルでなく512チャンネル
としたが、480チャンネルにしてもよい。512チャ
ンネルのX線透過信号は記憶装置を備えた画像処理装置
24に入力され、A/D変換及びオフセット補正や上記
X線検出素子のL字型配列に起因する歪みの補正等の補
正処理を行った後、上記画像処理装置24内の記憶装置
に記憶される。この記憶装置の記憶領域は図7に示すよ
うに512×1024×8ビット(8ビットは濃度デー
タ部)である。
【0025】上記記憶装置に記憶された512チャンネ
ル分の線データはD/A変換されてテレビモニタ9bに
入力され、線状のX線透視画像が表示される。この際、
ベルトコンベア5により荷物4が移動するため512チ
ャンネル分の線データは面データとなり、1枚のX線透
視画像としてテレビモニタ9bに表示される。上記記憶
装置はテレビモニタ9bに表示できる領域以上の領域を
必要とし、次々と流れてくる荷物4のX線減弱信号は常
に更新されていく。X線減弱信号の書込みと読込みのタ
イミングはコンベア速度と同期しており、荷物4のX線
透視画像が歪まないようになされている。
【0026】上記2組のX線源,L字型X線検出器(1
a,6a;1b,6b)は、ベルトコンベア5、すなわ
ち荷物4に対するX線(X線束2a,2b)の進入角度
が異なる。換言すれば、ベルトコンベア5上の荷物4が
L字型X線検出器6a,6bに幾何学的に投影される方
向が異なる。このため、結果的にX線透視画像が異な
る。これを図3を参照して説明すると、図3は図2中の
ベルトコンベア5上の荷物4をX線透視したモニタ画像
を示しており、(a)は検査装置入口(正面)側から見
て右斜め下からX線照射した場合のX線透視画像(X線
源1b,L字型X線検出器6bによるテレビモニタ9b
の画像)、(b)は同じく左下からX線照射した場合の
X線透視画像(X線源1a,L字型X線検出器6aによ
るテレビモニタ9aの画像)である。
【0027】ここで、荷物4には図2(a)に示すよう
に危険物30a,30b,30cが収納してあるものと
すると、危険物30a,30bはX線源1a,1bから
のX線束2a,2bによりL字型X線検出器6a,6b
に図2(c)中の矢印に示すように幾何学的に投影され
る。
【0028】図3(b)に示すように、検査装置入口
(正面)側から見て左下からX線照射した場合には、危
険物30a,30b共に投影面積は広くなるが、危険物
30cは狭い。投影面積が狭いとX線透視画像では、細
長い線状の物体にしか見えないので、荷物4を90°方
向転換して再検査する必要があった。これに対し、図3
(a)に示すように、検査装置入口(正面)側から見て
右斜め下からX線照射した場合には、危険物30aは細
長い線状の物体にしか見えないが、危険物30b,30
cの投影面積は広くなる。したがって、2つのテレビモ
ニタ9a,9bを併用することにより、荷物4を90゜
方向転換、再検査することなく確実に検査可能である。
【0029】図3(a)に示す危険物30cのモニタ表
示面積を更に広くするためには、X線減弱信号の書込み
と読込みのタイミングを次のようにすればよい。すなわ
ち、L字型X線検出器6bからの512チャンネルのX
線透過信号は記憶装置を備えた画像処理装置24に入力
され、A/D変換及びオフセット補正やX線検出素子の
L字型配列に起因する歪みの補正等の補正処理を行った
後、上記画像処理装置24内の記憶装置に記憶される。
その記憶された信号を読み出したり書き込んだりするタ
イミングを調整することによりX線透視画像は水平方向
(画像スクロール方向)に伸縮する。ここでは、危険物
30cのX線透視画像を広くしたいので、画像の歪みが
若干出るが上記タイミングを早め、水平方向に拡大す
る。
【0030】図4は本発明装置の他の実施形態の要部詳
細図((a)は上面図、(b)は側面図、(c)は正面
図(検査装置入口側から見た図))である。図4
(a),(b)を図2(a),(b)と比較して分るよ
うに、ここでは、X線源1b、L字型X線検出器6bに
つき、角度θaは設定されているが、角度θbは設定さ
れていない(X線束2bがベルトコンベア走行方向(矢
印イ方向)に対して直交している)。
【0031】図4に示すような2方向、2角度X線照射
を行うと、図5に示すようなX線透視画像がテレビモニ
タ9bに表示される。ここで、(a)は検査装置入口
(正面)側から見て右斜め下からX線照射した場合のX
線透視画像(X線源1b,L字型X線検出器6bによる
テレビモニタ9bの画像)、(b)は同じく左下からX
線照射した場合のX線透視画像(X線源1a,L字型X
線検出器6aによるテレビモニタ9aの画像)である。
図5(a)を図3(a)と比較して分るように、ここで
は、危険物30a,30b,30cは傾斜して表示され
ない。
【0032】なお、上述実施形態ではX線照射を2方
向、2角度にて行ったが、3方向、3角度あるいはそれ
以上の方向、角度でX線照射するようにしてもよい。ま
た、X線源1(1a,1b)とL字型X線検出器6(6
a,6b)を固定せず、空港等、設置場所のレイアウト
に合わせて配置してもよい。更に、X線源1a、L字型
X線検出器6a側も傾斜させたり、図9(b)におい
て、ベルトコンベア5の進行方向に垂直ではなく、傾斜
させて配置させ、2角度となるようにX線を照射させる
ことでも本発明が実現できる。
【0033】上述両実施形態のように2つのX線源1
a,1bを、いずれも2つのL字型X線検出器の下方側
に、かつ各X線束2a,2bが荷物4に対して斜め方向
から照射されるように各々配置(図2(c)、図4
(c)参照)したことによれば、次のような利点があ
る。すなわち、いずれか一方のX線源1a又は1bが故
障した場合でも、X線源1a,1bを下方と側方に分散
配置した場合に比べて荷物4の投影面積に極端な差が生
じることはなく、いずれが故障しても良好な検査が行え
る。また、占有空間も下方側に集中するので横方向への
大形化が避けられ、設置面積を縮小できる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
々対をなすX線源,L字型X線検出器が、搬送装置上の
被検査物に対して異なる方向からX線照射,X線検出す
るよう相互位置,向きを設定したので、従来の装置では
1回の検査で行うことができなかった被検査物(荷物
等)内の収納物体の形状把握を1回の検査で確実に行い
得るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1の要部詳細図である。
【図3】図2中のベルトコンベア上の荷物をX線透視し
たモニタ画像を示す図である。
【図4】本発明装置の他の実施形態の要部詳細図であ
る。
【図5】図4中のベルトコンベア上の荷物をX線透視し
たモニタ画像を示す図である。
【図6】従来装置の斜視図である。
【図7】X線検査装置の画像処理装置内の記憶装置の説
明図である。
【図8】従来のX線画像の取込み方法の説明図である。
【図9】従来のX線画像の取込み方法の説明図である。
【図10】従来装置の問題点を説明するための図であ
る。
【図11】従来装置の問題点を説明するためのモニタ画
像を示す図である。
【符号の説明】
1,1a,1b…X線源、2,2a,2b…X線束、3
…制御装置、4…荷物(被検査物)、5…ベルトコンベ
ア(搬送装置)、6,6a,6b…L字型X線検出器、
9,9a,9b…テレビモニタ、22…発光器、23…
受光器、24…画像処理装置、26…テレビモニタ表示
領域、27…線データ、28…記憶領域、30a,30
b,30c…危険物、θa,θb…傾斜角度。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 23/00 - 23/227

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査物を搬送する搬送装置と、X線を
    異なる方向から各々のX線束が前記搬送装置の搬送面の
    法線となす角度が互いに異なるように前記被検査物に照
    射する複数のX線源と、これらのX線源に対向配置され
    るとともに、前記搬送装置の入口側から見て前記被検査
    物をU字状又は矩形状に囲むように設けられ、前記X線
    源から照射されたX線毎に前記被検査物の2方向の透過
    X線を検出する複数のL字型X線検出器と、これらのX
    線検出器により検出された透過X線を信号処理してX線
    透視画像を形成する画像処理装置と、前記形成されたX
    線透視画像を表示する画像表示装置とを備えたことを特
    徴とするX線検査装置。
  2. 【請求項2】 被検査物を搬送する搬送装置と、X線を
    異なる方向から前記被検査物に照射する複数のX線源
    と、これらのX線源に対向配置されるとともに、前記搬
    送装置の入口側から見て前記被検査物をU字状又は矩形
    状に囲むように設けられ、前記X線源から照射されたX
    線毎に前記被検査物の2方向の透過X線を検出する複数
    のL字型X線検出器と、これらのX線検出器により検出
    された透過X線を信号処理してX線透視画像を形成する
    画像処理装置と、前記形成されたX線透視画像を表示す
    る画像表示装置とを備えたX線検査装置において、前記
    複数のL字型X線検出器のうち、第1のL字型X線検出
    器は前記搬送装置の搬送面及び搬送方向に直交して配置
    され、第2のL字型X線検出器は前記搬送装置の搬送面
    及び搬送方向に直交することなく所定の角度をもって配
    置されることを特徴とするX線検査装置。
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