JP7267611B2 - 検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施形態に係る検査装置の概略構成を示す図である。図1に示す検査装置100は、第1X線照射部1Aと、第2X線照射部1Bと、第1X線検出部2Aと、第2X線検出部2Bと、ベルトコンベア3と、CPU4と、ROM5と、RAM6と、VRAM7と、表示部8と、HDD9と、入力部10と、を備える。なお、本実施形態では、画像を処理する画像処理装置がCPU4、ROM5、RAM6、及びHDD9によって構成されている。
検査装置100の概略動作を図2のフローチャートに従い説明する。まず始めに検査装置100はX線撮影を行う(ステップS1)。具体的には、ベルトコンベア3が被検査物T1を移動させている間に、第1X線照射部1A及び第2X線照射部1BからX線が曝射される。なお、第1X線検出部2A及び第2X線検出部2Bがそれぞれ単一ラインのラインセンサである場合は、ラインセンサの画素サイズと1フレームあたりの被検査物の移動量とを一致させる。第1X線検出部2A及び第2X線検出部2Bがそれぞれ複数ラインのラインセンサである場合は、ラインセンサの画素サイズと1フレームあたりの被検査物の移動量とを必ずしも一致させる必要はなく、1フレームあたりの被検査物の移動量はラインセンサの画素サイズの倍数であってもよい。ただし、当該倍数はラインセンサのライン数以下とする。第1X線照射部1Aから照射されたX線は被検査物T1の撮影領域を透過して第1X線検出部2Aに入射し、第2X線照射部1Bから照射されたX線は被検査物T1の撮影領域を透過して第2X線検出部2Bに入射する。第1X線検出部2A及び第2X線検出部2Bは、前述したように、所定のフレームレートで入射X線を検出し、対応するデジタル電気量のフレームデータをフレーム単位で順次出力する。このフレームデータは、HDD9に保管される。2次元のデジタルデータは、ラインセンサで得られるフレームデータを順番に並べていくことで得られる。なお、第1X線検出部2A及び第2X線検出部2Bがそれぞれ複数ラインのラインセンサである場合は、各ピクセルのデータは複数フレームのデータの和になる。
前述したステップS2の処理、すなわち2次元のデジタルデータから投影画像を生成する処理について説明する。
Δi=(tanθ2-tanθ1)・(kmax-k)・pd/pp …(1)
前述したステップS3の処理、すなわち各投影画像について異物の位置を特定する処理の一例を図6のフローチャートに従い説明する。
上述した実施形態では、ステップS4の誤検出部分除去処理を実行したが、ステップS4の誤検出部分除去処理を実行しなくても異物の検出精度が要求される仕様を満たすのであれば、ステップS4の誤検出部分除去処理を省略してもよい。ステップS4の誤検出部分除去処理を省略する場合、第1X線照射部1A及び第1X線検出部2Aの対、或いは、第2X線照射部1B及び第2X線検出部2Bの対のいずれかを検査装置100から取り除くとよい。この場合、X線検出部の位置を除く所定の位置に単数又は複数の平面を設定し、当該平面に二値化撮影画像又は2次元X線撮影画像投影すればよい。
1A 第1X線照射部
1B 第2X線照射部
1C X線照射部
2 X線検出部
2A 第1X線検出部
2B 第2X線検出部
2C~2F 二次元検出器
3 ベルトコンベア
4 CPU
5 ROM
6 RAM
7 VRAM
8 表示部
9 HDD
10 入力部
100 検査装置
Claims (14)
- 被検査物をX線撮影の対象とし、前記被検査物と前記X線撮影に用いたX線照射部及びX線検出部との位置関係が異なる複数枚の2次元X線撮影画像を前記X線撮影に用いたX線検出部の検出結果に基づき生成する第1画像生成部と、
第1特定部、第1投影部、及び第1除去部か第2投影部、第2特定部、及び第2除去部かのいずれか一方と、
を備え、
前記第1特定部は、複数枚の前記2次元X線撮影画像それぞれを異物の位置を特定した二値化撮影画像に変換し、
前記第1投影部は、複数枚の前記二値化撮影画像のうちの一つを位置が異なる複数の平面である第1平面群に投影し、複数枚の前記二値化撮影画像のうちの残りそれぞれを同様に前記第1平面群に投影して第1投影画像を生成し、
前記第1除去部は、同じ平面に投影された複数枚の前記第1投影画像同士を比較し、比較結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分を除去し、
前記第2投影部は、複数枚の前記2次元X線撮影画像のうちの一つを位置が異なる複数の平面である第2平面群に投影し、複数枚の前記2次元X線撮影画像のうちの残りそれぞれを同様に前記第2平面群に投影して第2投影画像を生成し、
前記第2特定部は、複数枚の前記第2投影画像それぞれを異物の位置を特定した二値化投影画像に変換し、
前記第2除去部は、同じ平面に投影された複数枚の前記二値化投影画像同士を比較し、比較結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分を除去することを特徴とする検査装置。 - 前記第1特定部又は前記第2特定部は、過去に検査された前記被検査物の前記2次元X線撮影画像又は前記第2投影画像により学習した人工知能を用いて、異物の位置を特定する請求項1に記載の検査装置。
- 前記第1除去部又は前記第2除去部は、
投影した平面上の同じ座標に該当する前記第1投影画像又は前記二値化投影画像のピクセル同士を比較し、
所定の平面に投影したピクセルを基準とした前記複数の平面それぞれへの前記二値化撮影画像又は前記二値化投影画像におけるピクセルのずれを考慮して、前記比較の結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分を除去する請求項1又は請求項2に記載の検査装置。 - 前記第1特定部又は前記第2特定部によって特定された異物の位置を2次元表示する画像を生成する第2画像生成部を備える請求項1~3のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記第1特定部又は前記第2特定部によって特定された異物の位置を3次元表示する画像を生成する第2画像生成部を備える請求項1~3のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記第1特定部又は前記第2特定部は、
前記2次元X線撮影画像又は前記第2投影画像を所定の領域毎に分割する分割部と、
前記所定の領域それぞれにおける平均輝度値を算出する算出部と、
を備え、
着目ピクセルの輝度値が、前記着目ピクセルの属する前記所定の領域における前記平均輝度値よりも所定値以上小さい場合に、
前記着目ピクセルの第1方向一方側に並ぶ第1設定数のピクセル内で最大となる第1輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向他方側に並ぶ第2設定数のピクセル内で最大となる第2輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向と異なる方向である第2方向一方側に並ぶ第3設定数のピクセル内で最大となる第3輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第2方向他方側に並ぶ第4設定数のピクセル内で最大となる第4輝度値を算出し、
所定の条件が成立すれば、前記着目ピクセルを異物の位置として特定し、
前記所定の条件は、
(a)前記第1輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第2輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第1閾値以下になるという第1条件、
(b)前記第3輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第4輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第2閾値以下になるという第2条件、
(c)前記第1条件及び前記第2条件、
のうちのいずれか一つである請求項1~5のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記第1特定部又は前記第2特定部は、
前記2次元X線撮影画像又は前記第2投影画像を所定の領域毎に分割する分割部と、
前記所定の領域それぞれにおける平均輝度値を算出する算出部と、
を備え、
着目ピクセルの輝度値が、前記着目ピクセルの属する前記所定の領域における前記平均輝度値よりも所定値以上小さい場合に、
前記着目ピクセルの第1方向一方側に並ぶ第1設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が大きく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値である第1輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向他方側に並ぶ第2設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が大きく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値である第2輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向と異なる方向である第2方向一方側に並ぶ第3設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が大きく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値である第3輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第2方向他方側に並ぶ第4設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が大きく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値である第4輝度値を算出し、
所定の条件が成立すれば、前記着目ピクセルを異物の位置として特定し、
前記所定の条件は、
(a)前記第1輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第2輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第1閾値以下になるという第1条件、
(b)前記第3輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第4輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第2閾値以下になるという第2条件、
(c)前記第1条件及び前記第2条件、
のうちのいずれか一つである請求項1~5のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記第1特定部又は前記第2特定部は、
前記2次元X線撮影画像又は前記第2投影画像を所定の領域毎に分割する分割部と、
前記所定の領域それぞれにおける平均輝度値を算出する算出部と、
を備え、
着目ピクセルの輝度値が、前記着目ピクセルの属する前記所定の領域における前記平均輝度値よりも所定値以上小さい場合に、
前記着目ピクセルの第1方向一方側に前記着目ピクセルから第1所定位置離れて並ぶ第1設定数のピクセル及び前記着目ピクセルの第1方向他方側に第2所定位置離れて並ぶ第2設定数のピクセルの平均輝度値である第1輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向と異なる方向である第2方向一方側に前記着目ピクセルから第3所定位置離れて並ぶ第3設定数のピクセル及び前記着目ピクセルの第2方向他方側に前記着目ピクセルから第4所定位置離れて並ぶ第4設定数のピクセルの平均輝度値である第2輝度値を算出し、
所定の条件が成立すれば、前記着目ピクセルを異物の位置として特定し、
前記所定の条件は、
(a)前記第1輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合が第1閾値以下になるという第1条件、
(b)前記第2輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合が第2閾値以下になるという第2条件、
(c)前記第1条件及び前記第2条件、
のうちのいずれか一つである請求項1~5のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記第1特定部又は前記第2特定部は、
前記2次元X線撮影画像又は前記第2投影画像を所定の領域毎に分割する分割部と、
前記所定の領域それぞれにおける平均輝度値を算出する算出部と、
を備え、
着目ピクセルの輝度値が、前記着目ピクセルの属する前記所定の領域における前記平均輝度値よりも所定値以上大きい場合に、
前記着目ピクセルの第1方向一方側に並ぶ第1設定数のピクセル内で最小となる第1輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向他方側に並ぶ第2設定数のピクセル内で最小となる第2輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向と異なる方向である第2方向一方側に並ぶ第3設定数のピクセル内で最小となる第3輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第2方向他方側に並ぶ第4設定数のピクセル内で最小となる第4輝度値を算出し、
所定の条件が成立すれば、前記着目ピクセルを異物の位置として特定し、
前記所定の条件は、
(a)前記第1輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第2輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第1閾値以上になるという第1条件、
(b)前記第3輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第4輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第2閾値以上になるという第2条件、
(c)前記第1条件及び前記第2条件、
のうちのいずれか一つである請求項1~5のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記第1特定部又は前記第2特定部は、
前記2次元X線撮影画像又は前記第2投影画像を所定の領域毎に分割する分割部と、
前記所定の領域それぞれにおける平均輝度値を算出する算出部と、
を備え、
着目ピクセルの輝度値が、前記着目ピクセルの属する前記所定の領域における前記平均輝度値よりも所定値以上大きい場合に、
前記着目ピクセルの第1方向一方側に並ぶ第1設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が小さく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値である第1輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向他方側に並ぶ第2設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が小さく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値である第2輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向と異なる方向である第2方向一方側に並ぶ第3設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が小さく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値である第3輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第2方向他方側に並ぶ第4設定数のピクセル内で前記着目ピクセルより輝度値が小さく且つ前記着目ピクセルからできるだけ離れているピクセルの輝度値又は前記着目ピクセルからできるだけ近いピクセルの輝度値である第4輝度値を算出し、
所定の条件が成立すれば、前記着目ピクセルを異物の位置として特定し、
前記所定の条件は、
(a)前記第1輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第2輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第1閾値以上になるという第1条件、
(b)前記第3輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合及び前記第4輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合がそれぞれ第2閾値以上になるという第2条件、
(c)前記第1条件及び前記第2条件、
のうちのいずれか一つである請求項1~5のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記第1特定部又は前記第2特定部は、
前記2次元X線撮影画像又は前記第2投影画像を所定の領域毎に分割する分割部と、
前記所定の領域それぞれにおける平均輝度値を算出する算出部と、
を備え、
着目ピクセルの輝度値が、前記着目ピクセルの属する前記所定の領域における前記平均輝度値よりも所定値以上大きい場合に、
前記着目ピクセルの第1方向一方側に前記着目ピクセルから第1所定位置離れて並ぶ第1設定数のピクセル及び前記着目ピクセルの第1方向他方側に第2所定位置離れて並ぶ第2設定数のピクセルの平均輝度値である第1輝度値を算出し、前記着目ピクセルの第1方向と異なる方向である第2方向一方側に前記着目ピクセルから第3所定位置離れて並ぶ第3設定数のピクセル及び前記着目ピクセルの第2方向他方側に前記着目ピクセルから第4所定位置離れて並ぶ第4設定数のピクセルの平均輝度値である第2輝度値を算出し、
所定の条件が成立すれば、前記着目ピクセルを異物の位置として特定し、
前記所定の条件は、
(a)前記第1輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合が第1閾値以上になるという第1条件、
(b)前記第2輝度値に対する前記着目ピクセルの輝度値の割合が第2閾値以上になるという第2条件、
(c)前記第1条件及び前記第2条件、
のうちのいずれか一つである請求項1~5のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記所定の条件が成立しなければ、
前記所定の領域の大きさを変更し、前記第1閾値及び前記第2閾値の少なくとも一方を変更し、その後、前記所定の領域の大きさを変更し、前記第1閾値及び前記第2閾値の少なくとも一方を変更した状態で前記所定の条件が成立すれば、前記着目ピクセルを異物の位置として特定する請求項6~11のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記X線検出部は、第1のX線検出部を備え、前記第1のX線検出部を擬似的な複数の第2のX線検出部として用い、前記第1のX線検出部は二次元検出器又は単一のラインセンサであり、前記疑似的な複数の第2のX線検出部は疑似的な複数のラインセンサである請求項1~12のいずれか一項に記載の検査装置。
- 被検査物をX線撮影の対象とし、前記被検査物と前記X線撮影に用いたX線照射部及びX線検出部との位置関係が異なる複数枚の2次元X線撮影画像を前記X線撮影に用いたX線検出部の検出結果に基づき生成する第1画像生成ステップと、
第1特定ステップ、第1投影ステップ、及び第1除去ステップか第2投影ステップ、第2特定ステップ、及び第2除去ステップかのいずれか一方と、
を備え、
前記第1特定ステップは、複数枚の前記2次元X線撮影画像それぞれを異物の位置を特定した二値化撮影画像に変換し、
前記第1投影ステップは、複数枚の前記二値化撮影画像のうちの一つを位置が異なる複数の平面である第1平面群に投影し、複数枚の前記二値化撮影画像のうちの残りそれぞれを同様に前記第1平面群に投影して第1投影画像を生成し、
前記第1除去ステップは、同じ平面に投影された複数枚の前記第1投影画像同士を比較し、比較結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分を除去し、
前記第2投影ステップは、複数枚の前記2次元X線撮影画像のうちの一つを位置が異なる複数の平面である第2平面群に投影し、複数枚の前記2次元X線撮影画像のうちの残りそれぞれを同様に前記第2平面群に投影して第2投影画像を生成し、
前記第2特定ステップは、複数枚の前記第2投影画像それぞれを異物の位置を特定した二値化投影画像に変換し、
前記第2除去ステップは、同じ平面に投影された複数枚の前記二値化投影画像同士を比較し、比較結果に基づいて異物の位置特定の誤検出部分を除去することを特徴とする検査方法。
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