(57)【要約】  【課題】  パイプ中の所定の被検査物の移動速度の測定精度の向上が図れ、もって選別における無駄を削減することが可能なＸ線異物検出装置を提供すること。  【解決手段】  パイプ１１０と、Ｘ線照射手段１２０と、Ｘ線検出手段１３０と、異物混入判定を行う制御処理部１４０とを備えたＸ線異物検出装置１００において、Ｘ線検出手段１３０が、複数のＸ線ラインセンサ１３１ａ、１３１ｂを有し、制御処理部１４０が異物混入判定を行う判定手段１４１、および、複数のＸ線ラインセンサ１３１ａ、１３１ｂから出力される検出信号に基づいてパイプ１１０中を移動する被検査物１の移動速度を算出する移動速度算出手段１４２、および、判定手段１４１の判定結果と移動速度算出手段１４２が算出した移動速度に基づいて被検査物１を選別するための選別信号を生成する選別信号生成手段１４３を有する構成を有している。【選択図】  図１
2006132964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の搬送路中を搬送される流動性の被検査物または搬送用流体と混合された被検査物（１）にＸ線を照射するＸ線照射手段（１２０）と、
前記Ｘ線照射手段から前記被検査物に照射されて前記被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段（１３０）と、
前記Ｘ線検出手段によって検出されたＸ線の透過Ｘ線量に基づいて前記被検査物が異物を含むか否かを判定する判定手段（１４１）を有し、前記判定手段によって前記被検査物が異物を含むと判定されたときに、前記被検査物を前記搬送路の所定排出位置から前記搬送路外に排出するための選別信号を生成する制御処理部（１４０）とを備えたＸ線異物検出装置（１００）において、
前記Ｘ線検出手段が、前記搬送路に沿って配列され、前記被検査物を透過するＸ線の透過Ｘ線量に応じた測定信号を出力するＸ線ラインセンサ（１３１ａ、１３１ｂ）を複数有し、
前記制御処理部が、複数の前記Ｘ線ラインセンサのうちの少なくとも２つ以上の前記Ｘ線ラインセンサの測定信号および対応する前記Ｘ線ラインセンサの位置情報に基づいて前記被検査物の移動速度を算出する移動速度算出手段（１４２）と、前記移動速度算出手段が算出した移動速度に基づいて前記選別信号を生成する選別信号生成手段（１４３）とを有することを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項２】
前記判定手段が、複数の前記Ｘ線ラインセンサのうちのいずれか１つの前記Ｘ線ラインセンサの測定信号に基づいて、前記被検査物が異物を含むか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検出装置。
【請求項３】
前記制御処理部が、前記被検査物の特徴部分を抽出する特徴抽出手段（７０１）を有し、前記移動速度算出手段が、前記対応するＸ線ラインセンサの位置情報と前記被検査物の特徴部分が前記対応するＸ線ラインセンサ間を移動するのに要した時間とから前記被検査物の移動速度を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線異物検出装置。
【請求項４】
前記特徴抽出手段が、前記被検査物に含まれる異物を特徴部分として抽出することを特徴とする請求項３に記載のＸ線異物検出装置。
【請求項５】
前記判定手段が前記被検査物が異物を含むと判定したとき、前記特徴抽出手段が前記被検査物の特徴部分を抽出し、前記移動速度算出手段が前記対応するＸ線ラインセンサの位置情報と前記被検査物の特徴部分が前記対応するＸ線ラインセンサ間を移動するのに要した時間とから前記被検査物の移動速度を算出することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のＸ線異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物中の異物をＸ線を用いて検出するＸ線異物検出装置に関し、特に、管状の搬送路内を移動する物品にＸ線を照射し、物品に混入している異物を検出する検査（以下、異物混入検査という。）を行うＸ線異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動性のレトルト食品、パック詰の海産物等の生産ラインにおいては、商品を対象に異物混入検査を行うために、Ｘ線を用いて検査するＸ線異物検出装置が用いられる。ここで、上記のＸ線異物検出装置は、搬送路をなすパイプ内を移動する検査対象の物品（以下、被検査物という。）にＸ線を照射し、被検査物を透過するＸ線の透過Ｘ線量を測定し、測定した透過量の情報に基づいて異物が混入しているか否かの判定（以下、異物混入判定という。）を行うものである。
【０００３】
Ｘ線異物検出装置が検出対象とする異物としては、例えば、金属、魚等の骨、石、ガラス、プラスチック等がある。Ｘ線異物検出装置が検出対象とする異物には、金属検出装置では検出対象とならないものも含まれるため、Ｘ線異物検出装置は異物混入検査に有効である。また、パイプ内を移動する被検査物を対象に異物混入検査を行う必要があるため、パイプを透過して異物が検出できるＸ線異物検出装置が効果的である。
【０００４】
Ｘ線異物検出装置には、通常、異物が混入した被検査物（以下、異物混入被検査物という。）をパイプから排出するための排出バルブ等を有する選別手段が付加される。以下、選別手段は異物混入被検査物を排出するための排出バルブを有するものとする。そして、上記の選別手段による選別は、Ｘ線異物検出装置が被検査物中に異物を検出したときに排出バルブを開き、所定時間経過後に閉じる方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、選別によって必要以上の被検査物が排出されないようにするため、パイプ内の流速、選別手段までの距離、排出バルブの開閉に要する時間、排出バルブを開けておく時間等に関する情報を予め商品毎に記憶しておき、異物混入被検査物を検出したとき、これらの情報に基づいて排出バルブの開閉のタイミングを算出し、このタイミングで開閉させる制御信号を作成して選別手段に送信し、選別手段に選別を行わせることも知られている。
【特許文献１】特開平３−５７９４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このような従来のＸ線異物検出装置では、上記の選別用の制御信号作成に利用される流速の情報が正確でないため、異物混入被検査物を確実に選別できるように排出バルブを開けておく等の選別に要する時間に大きな余裕を持たせなければならず、異物を含まない被検査物が大量に異物混入被検査物と共に無駄に排出されてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、パイプ内を搬送される被検査物の移動速度の測定精度の向上が図れ、もって選別における無駄を削減することが可能なＸ線異物検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の点を考慮して、請求項１に係る発明は、管状の搬送路中を搬送される流動性の被検査物または搬送用流体と混合された被検査物にＸ線を照射するＸ線照射手段と、前記Ｘ線照射手段から前記被検査物に照射されて前記被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段によって検出されたＸ線の透過Ｘ線量に基づいて前記被検査物が異物を含むか否かを判定する判定手段を有し、前記判定手段によって前記被検査物が異物を含むと判定されたときに、前記被検査物を前記搬送路の所定排出位置から前記搬送路外に排出するための選別信号を生成する制御処理部とを備えたＸ線異物検出装置において、前記Ｘ線検出手段が、前記搬送路に沿って配列され、前記被検査物を透過するＸ線の透過Ｘ線量に応じた測定信号を出力するＸ線ラインセンサを複数有し、前記制御処理部が、複数の前記Ｘ線ラインセンサのうちの少なくとも２つ以上の前記Ｘ線ラインセンサの測定信号および対応する前記Ｘ線ラインセンサの位置情報に基づいて前記被検査物の移動速度を算出する移動速度算出手段と、前記移動速度算出手段が算出した移動速度に基づいて前記選別信号を生成する選別信号生成手段とを有する構成をなしている。
【０００９】
この構成により、移動速度算出手段が、搬送路に沿って配列された複数のＸ線ラインセンサのうちの少なくとも２つ以上のＸ線ラインセンサの測定信号に基づいて搬送路をなすパイプ内を移動する被検査物の移動速度を算出するため、パイプ内を搬送される被検査物の移動速度を直接測定することにより測定精度の向上が図れ、もって選別における無駄を削減することが可能なＸ線異物検出装置を実現することができる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、複数の前記Ｘ線ラインセンサのうちのいずれか１つの前記Ｘ線ラインセンサの測定信号に基づいて、前記被検査物が異物を含むか否かを判定する構成を有している。
【００１１】
この構成により、請求項１の効果に加え、判定手段が、複数のＸ線ラインセンサのうちのいずれか１つのＸ線ラインセンサの測定信号に基づいて被検査物が異物を含むか否かを判定し、複数のＸ線ラインセンサ毎に異物混入判定を行わないため、信号処理の負荷を軽減することが可能なＸ線異物検出装置を実現することができる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記制御処理部が、前記被検査物の特徴部分を抽出する特徴抽出手段７０１を有し、前記移動速度算出手段が、前記対応するＸ線ラインセンサの位置情報と前記被検査物の特徴部分が前記対応するＸ線ラインセンサ間を移動するのに要した時間とから前記被検査物の移動速度を算出する構成を有している。
【００１３】
この構成により、請求項１または請求項２の効果に加え、複数のＸ線ラインセンサの位置情報とそれぞれのＸ線ラインセンサが同一の特徴部分を抽出した時刻に基づいて移動速度を算出するため、容易に移動速度を算出することが可能なＸ線異物検出装置を実現することができる。
【００１４】
また、請求項４に係る発明は、請求項３において、前記特徴抽出手段が、前記被検査物に含まれる異物を特徴部分として抽出する構成を有している。
【００１５】
この構成により、請求項３の効果に加え、密度がほぼ一定な流動性の被検査物のように、被検査物の中から特徴部分を見つけにくいものであっても異物を特徴部分とするため、異物が存在するときに確実に移動速度を算出することができ、異物を確実に無駄なく選別することが可能なＸ線異物検出装置を実現することができる。
【００１６】
また、請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４において、前記判定手段が前記被検査物が異物を含むと判定したとき、前記特徴抽出手段が前記被検査物の特徴部分を抽出し、前記移動速度算出手段が前記対応するＸ線ラインセンサの位置情報と前記被検査物の特徴部分が前記対応するＸ線ラインセンサ間を移動するのに要した時間とから前記被検査物の移動速度を算出する構成を有している。
【００１７】
この構成により、請求項３または請求項４の効果に加え、判定手段が被検査物に異物が含まれると判定したとき、移動速度を算出するための特徴抽出手段と移動速度算出手段の動作が開始されるため、データ処理の負担を軽減することが可能なＸ線異物検出装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、移動速度算出手段が、搬送路に沿って配列された複数のＸ線ラインセンサのうちの少なくとも２つ以上のＸ線ラインセンサの測定信号に基づいて搬送路をなすパイプ内を移動する被検査物の移動速度を算出するため、パイプ内を搬送される被検査物の移動速度を直接測定することにより測定精度の向上が図れ、もって選別における無駄を削減できるという効果を有するＸ線異物検出装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図である。図１において、Ｘ線異物検出装置１００は、内部に被検査物１の搬送用の搬送路を有するパイプ１１０と、パイプ１１０中を移動する被検査物１にＸ線を照射するＸ線照射手段１２０と、パイプ１１０中の被検査物１を透過するＸ線を検出するＸ線検出手段１３０と、Ｘ線検出手段１３０から出力された検出信号に基づいて被検査物１に混入する混入異物の有無を判定する制御処理部１４０とを備える。
【００２１】
ここで、上記の被検査物とは、パイプ１１０内を移動する検査対象の物品のことをいい、制御処理部１４０が上記で行う、Ｘ線の透過Ｘ線量の情報に基づいて異物が混入しているか否かの判定を、異物混入判定という。また、パイプ１１０内を移動する被検査物１にＸ線を照射し、被検査物１に混入している異物を検出する検査を異物混入検査という。さらに、異物が混入した被検査物を異物混入被検査物といい、混入異物は異物混入被検査物に混入した異物をいう。
【００２２】
ここで、Ｘ線異物検出装置１００は、さらに、Ｘ線異物検出装置１００に検査条件等の所定の情報を入力させると共に、Ｘ線異物検出装置１００を操作するための不図示の操作部と、制御処理部１４０から出力される情報を表示する表示部１５０とを備えるのでもよい。また、操作部と表示部１５０とは、例えば、タッチパネル等のように一体化されて構成されるのでもよい。
【００２３】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の正面図および側面図である。Ｘ線異物検出装置１００にはパイプ１１０の入口側１１１から被検査物１が搬入され、Ｘ線異物検出装置１００からは異物混入検査後の被検査物１がパイプ１１０を通って排出されるようになっている。なお、図２に示すＸ線異物検出装置１００には、異物混入判定で異物が混入していないと判定された被検査物１を出口側１１２へ排出し、異物が混入していると判定された被検査物１を出口側１１３へ排出するように選別する選別器２００が付加されている。以下、選別器２００は入力される信号に応じて開閉する排出バルブを有するものとする。
【００２４】
ここで、被検査物１は、貝の剥き身等のように搬送用流体と共にパイプ１１０中に搬入されるのでも、レトルト食品等の具材や魚のすり身等のように流体部分を含み、被検査物１そのものがパイプ１１０中に搬入されるのでもよい。係る被検査物１は、例えば図１に示すようにコンプレッサ１１４によってパイプ１１０中を搬送されるのでも、その他の手段によって搬送されるのでもよい。以下、係る被検査物１は、コンプレッサ１１４によってパイプ１１０中を搬送されるものとする。
【００２５】
図１において、パイプ１１０は、Ｘ線の透過効率のよいポリカーボネイト、塩化ビニール等のプラスチック素材を用いて形成されている。これらは、有機物であるため、構成元素の原子量が小さくＸ線が透過しやすい。また、原子量の小さい金属であるアルミ材を用いてパイプ１１０を形成するのでもよい。ただし、パイプ１１０の材料は、これらの材料に限定されるものではない。
【００２６】
Ｘ線照射手段１２０は、電圧を印加して加速させた電子をターゲットに衝突させてＸ線を発生させる円筒状のＸ線管１２１と、Ｘ線管１２１に電力を供給するための図示しないＸ線駆動電源とを有する。また、Ｘ線駆動電源には、Ｘ線照射手段１２０を制御するための線源制御信号が後述の制御手段１４４から入力され、Ｘ線駆動電源は、線源制御信号に応じてＸ線管１２１に供給する電力を変更するようになっている。
【００２７】
Ｘ線管１２１は、金属製の箱体内部に保持された絶縁油に浸漬される等、冷却されるようになっている。Ｘ線管１２１は、また、その長手方向が被検査物１の搬送方向（図１に示すパイプ１１０中の矢印の方向）と直交するように設けられている。Ｘ線管１２１により生成されたＸ線は、後述するＸ線ラインセンサ１３１に向けて、Ｘ線管１２１の長手方向に沿った照射口を介して、略円錐状のＸ線を略扇形状にして照射するようになっている。
【００２８】
Ｘ線検出手段１３０は、搬送路を横断する方向にＸ線センサが配列されたＸ線ラインセンサを複数有する。図１には、Ｘ線ラインセンサの数が２つのときの構成を示すが、本発明の適用はＸ線ラインセンサの数が２つの構成に限定されるものではなく、必要に応じてＸ線ラインセンサの数が３つ以上の構成であってもよい。上記の符号１３１は、全てのＸ線ラインセンサを指すものである。したがって、Ｘ線ラインセンサの数が２つのときは、符号１３１は、符号１３１ａ、１３１ｂを示す。Ｘ線検出手段１３０は、また、Ｘ線ラインセンサ１３１から出力された測定信号を制御処理部１４０に割り当てる信号割当手段１３２を有する。ここで、測定信号はＸ線ラインセンサを構成する各Ｘ線センサから出力される信号からなり、以下、各Ｘ線ラインセンサから出力される測定信号を個別アレイ信号という。
【００２９】
各Ｘ線ラインセンサ１３１は、Ｘ線センサがアレイ状に配置された構成を有し、Ｘ線ラインセンサ１３１上を搬送される被検査物１を透過して到達するＸ線の透過Ｘ線量をアレイを構成する各Ｘ線センサが検出し、検出したＸ線の透過Ｘ線量に応じた電気信号（以下、アレイ要素信号という。）からなる個別アレイ信号を出力するようになっている。図示はしないが、Ｘ線ラインセンサ１３１としては、例えば、パイプ１１０中を搬送される被検査物１の搬送方向と直交する方向（図１に示すパイプ１１０中の矢印と直交する方向）にアレイ状に配列された複数のフォトダイオードと、フォトダイオード上のＸ線管１２１側に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサが用いられる。Ｘ線ラインセンサ１３１は公知であるため、更なる説明を省略する。
【００３０】
このような構成による各Ｘ線ラインセンサ１３１では、被検査物１にＸ線照射手段１２０からＸ線が照射されたときに、被検査物１を透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換する。さらに、シンチレータで変換された光は、その後段に配置されるフォトダイオードによって受光される。そして、各フォトダイオードは、受光した光を電気信号に変換して個別アレイ信号を構成する個々の信号として信号割当手段１３２に出力する。
【００３１】
信号割当手段１３２は、制御処理部１４０を構成する後述の複数の構成手段にアナログの個別アレイ信号を割り当てて出力するようになっている。上記のように構成することによって、デジタルの個別アレイ信号を出力する場合に比して信号割当手段１３２を簡易な回路構成にすることができる。ただし、信号割当手段１３２が、Ｘ線ラインセンサ１３１から出力された測定信号をデジタル信号に変換してから制御処理部１４０に割り当てるのでもよく、さらに、一時的に上記のデジタル信号を記憶し所定時間経過後に制御処理部１４０に出力するのでもよい。
【００３２】
制御処理部１４０は、上記のＸ線ラインセンサのうちのいずれかのＸ線ラインセンサから出力された個別アレイ信号に基づいて異物混入判定を行う判定手段１４１と、Ｘ線検出手段１３０が有するいずれか２つ以上のＸ線ラインセンサから出力された個別アレイ信号に基づいて、パイプ１１０中を移動する被検査物１の移動速度を算出する移動速度算出手段１４２と、異物混入判定の結果と移動速度算出手段１４２が算出した移動速度に基づいて被検査物１を選別するための選別信号を生成する選別信号生成手段１４３を有する。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置１００を構成する制御処理部１４０のブロック構成を示す図である。制御処理部１４０は、所定の信号が入力される入力インタフェース３４１と、Ｘ線異物検出装置１００の機能を実現するための所定の情報処理や制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３４２と、ＣＰＵ３４２を立ち上げるためのＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やその他のプログラムおよび制御用の検査条件規定パラメータ等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３４３と、ＣＰＵ３４２が動作に用いるＯＳやアプリケーションの実行コードやデータ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３４４と、アプリケーションソフトや所定のデータを不揮発に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）３４５と、所定の信号を出力する出力インタフェース３４６とを含むように構成されている。
【００３４】
なお、上記では、アプリケーションソフトや所定のデータを不揮発に記憶する記憶手段として、ＥＥＰＲＯＭ３４５を用いる構成について説明したが、係る記憶手段は、ＥＥＰＲＯＭ３４５に限られるものではなく、ハードディスク、その他の不揮発記憶素子でもよい。以下、ＥＥＰＲＯＭ３４５というときは、不揮発に記憶する記憶手段を意味するものとする。
【００３５】
ここで、入力インタフェース３４１には、Ｘ線検出手段１３０からの個別アレイ信号、図示しない操作部からの操作信号、その他の信号が入力される。その他の信号としては、例えば、Ｘ線異物検出装置１００の動作モードを指定するためのモード指定信号、所定の制御を行う際の通信で受信する信号等が含まれるのでもよい。また、入力インタフェース３４１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する構成手段を有し、入力インタフェース３４１には、本発明の第１の実施の形態に係る個別アレイ信号等のアナログ信号も入力される。
【００３６】
出力インタフェース３４６は、ＣＰＵ３４２の制御の下、異物混入判定の判定結果に応じて生成された選別信号を選別器２００に出力し、異物混入判定の判定結果を表示部１５０に出力する。また、出力インタフェース３４６は、搬送を制御するための搬送制御信号をコンプレッサ１１４に出力すると共に、Ｘ線の強度等を制御するための線源制御信号をＸ線照射手段１２０に出力する。出力インタフェース３４６は、さらに、表示部１５０等を制御するための信号、制御を行う際の通信で送信する信号等の、その他の所定の信号を出力する。また、出力インタフェース３４６が出力する信号は、デジタル信号のみに限定されるものではなく、必要に応じてアナログ信号を含むものとする。この場合、出力インタフェース３４６は、デジタル信号をアナログ信号に変換する構成手段を有するものとする。
【００３７】
制御処理部１４０のＣＰＵ３４２は、判定手段１４１として、Ｘ線照射手段１２０が被検査物１にＸ線を照射して得られた個別アレイ信号に基づいて、異物混入判定を行うようになっている。以下に詳細に説明する。まず、予め決められたＸ線ラインセンサから信号割当手段１３２経由で出力された例えば１ライン分の個別アレイ信号が入力インタフェース３４１を介して判定手段１４１としてのＣＰＵ３４２に入力される（ステップＳ１１１）。
【００３８】
次に、判定手段１４１としてのＣＰＵ３４２は、入力された個別アレイ信号を構成する各アレイ要素信号のうち、信号レベルが所定の閾値（以下、判定閾値という。）以下となるものが含まれるか否かを判断する（ステップＳ１１２）。ここで、上記の判定閾値は、被検査物１および被検査物１に混入する異物の種類に応じて変えられるのでもよい。また、信号レベルが判定閾値以下となる１つ以上のアレイ要素信号が検出されたときに、異物が混入していると判定するのでもよい。
【００３９】
さらに、上記で信号レベルが判定閾値以下となる１つのアレイ要素信号を検出したとき、上記のステップＳ１１１とステップＳ１１２を繰り返し、再度、信号レベルが判定閾値以下となるアレイ要素信号を検出したときに異物が混入していると判定するのでもよい。さらに、信号レベルが判定閾値以下となる複数以上のアレイ要素信号を検出したとき、上記のステップＳ１１１とステップＳ１１２を繰り返し、再度、信号レベルが判定閾値以下となるアレイ要素信号を検出したときに異物が混入していると判定するのでもよい。上記以外の場合は異物は混入していないと判定される。
【００４０】
ＣＰＵ３４２は、また、移動速度算出手段１４２として以下のように動作する。移動速度算出手段１４２としての動作の説明に先立ち、以下では、移動速度算出手段１４２が移動速度の算出に用いる個別アレイ信号は、２つのＸ線ラインセンサから出力された個別アレイ信号とし、上記の２つのＸ線ラインセンサを特定Ｘ線ラインセンサ対といい、特定Ｘ線ラインセンサ対のうち、前段のＸ線ラインセンサを第１のＸ線ラインセンサといい、後段のＸ線ラインセンサを第２のＸ線ラインセンサという。また、本発明の第１の実施の形態では、上記の第１のＸ線ラインセンサと第２のＸ線ラインセンサとの間を被検査物１がほぼ平行移動する程度に、第１のＸ線ラインセンサと第２のＸ線ラインセンサとは接近しているものとする。
【００４１】
以下、図４〜図６を用いて、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２の動作について説明する。以下、図４に白抜きで示す第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂが出力する個別アレイ信号に基づいて、判定手段１４１としてのＣＰＵ３４２が異物混入判定を行い、特定Ｘ線ラインセンサ対１３１ａ、１３１ｂ（第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ）が出力する個別アレイ信号に基づいて、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２が被検査物１の移動速度を算出するものとする。
【００４２】
まず、図４に示すように、Ｘ線管１２１からＸ線が照射され、注目する被検査物１がパイプ１１０中を特定Ｘ線ラインセンサ対１３１ａ、１３１ｂに向けて搬送される。その後、被検査物１は、図５に示すように時刻Ｔａに第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上に到達し、遂には第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上を通過し、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから出力された透過Ｘ線量のデータが個別アレイ信号として信号割当手段１３２経由で制御処理部１４０に出力される。
【００４３】
ここで、各Ｘ線ラインセンサを構成する各Ｘ線センサの搬送方向の幅を０．４ｍｍとし、概略の流速を４００ｍｍ／ｓｅｃとすると、スキャン速度は１０００回／ｓｅｃとなる。この場合、個別アレイ信号は、１ｍｓｅｃ（スキャン速度分の１）以内にＸ線検出手段１３０と制御処理部１４０との間で送受信される。但し、上記の数値は、一例であり、これらの数値に限定されるものではない。
【００４４】
移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２は、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから出力される個別アレイ信号のうち、信号レベルが所定の閾値（以下、検出閾値という。）以下の部分（以下、第１の検出部分という。）を検出する動作を、第１の検出部分が検出されるまで繰り返す（ステップＳ１２１）。以下、ここで対象とする被検査物１は第１の検出部分を有するものとして説明する。各時刻で被検査物１の第１の検出部分１ａが移動する様子が図６（ｂ）に示されている。
【００４５】
図６（ｂ）では、時刻ｔ０で被検査物１の第１の検出部分１ａの先端部が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上に到達している。第１のＸ線ラインセンサ１３１ａからの個別アレイ信号に基づいて被検査物１の第１の検出部分１ａが検出されたとき、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２は、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａを特定する情報、第１の検出部分１ａの先端部が検出された時刻（以下、第１の検出時刻という。）ｔ０、および、第１の検出部分を特定するための情報（以下、第１の検出部分特定情報という。）をＲＡＭ３４４に記憶させる（ステップＳ１２２）。
【００４６】
その後、被検査物１は、図６（ａ）に示すように時刻Ｔｂに第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ上に到達し、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ上を通過していく。移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２は、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂから順次出力される各ライン毎の個別アレイ信号を対象に、信号レベルが上記の検出閾値以下の部分（以下、第２の検出部分という。）を検出する動作（以下、再検出動作という。）を、予め設定された時間を繰り返す（ステップＳ１２３）。
【００４７】
ステップＳ１２３で第２の検出部分が検出されたとき、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２は、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂを特定する情報、第２の検出部分１ａの先端部が検出された時刻（以下、第２の検出時刻という。）ｔ３、および、第２の検出部分を特定するための情報（以下、第２の検出部分特定情報という。）を記憶する（ステップＳ１２４）。
【００４８】
なお、ステップＳ１２３で第２の検出部分が検出されないとき、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２の動作は、上記のステップＳ１２１に戻り、上記の動作を繰り返す。ここで、上記のステップＳ１２３で繰り返す予め設定された時間とは、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂまでの距離（以下、特定Ｘ線ラインセンサ対間距離という。）を、流速の概算値として予め設定されている値（以下、設定流速値という。）を割って得られる値以上の所定の値であり、再検出動作で第２の検出部分をほぼ確実に検出できる値である。
【００４９】
以下、図６（ｂ）に示すように、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂからの個別アレイ信号に基づいて被検査物１の第２の検出部分１ａが検出されたものとする。図６（ｂ）では、時刻ｔ３で被検査物１の第２の検出部分１ａの先端部が第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ上に到達している。
【００５０】
ステップＳ１２３で第２の検出部分が検出されたとき、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２は、第１の検出部分特定情報と第２の検出部分特定情報に基づいて、第１の検出部分と第２の検出部分とが所定の一致度を有するか否かを判断する（ステップＳ１２５）。ここで、上記の一致度は、具体的には、第１の検出部分および第２の検出部分を透過したＸ線を検出したＸ線センサの位置（アレイ要素信号の位置に対応）の一致の程度でも、アレイ要素信号のレベルの一致の程度をこれらの位置の一致の程度に加えたものでもよい。ステップＳ１２５での判断で第１の検出部分と第２の検出部分とが所定の一致度を有しないと判断したとき、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２の動作は、ステップＳ１２１に戻り上記の動作を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ１２５で第１の検出部分と第２の検出部分とが所定の一致度を有すると判断したとき、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２は、上記の第２の検出時刻ｔ３から第１の検出時刻ｔ０を差し引いた時間を、被検査物１が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂまで移動するのに要した移動時間として算出する（ステップＳ１２６）。図６（ｂ）に示す例では、移動時間は、ｔ３−ｔ０として算出される。
【００５２】
ステップＳ１２６で移動時間が算出されたとき、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２は、上記の特定Ｘ線ラインセンサ対間距離をこの移動時間で割って得られる商を移動速度として算出する（ステップＳ１２７）。図６（ｂ）に示す例では、移動速度は、（Ｘａ−Ｘｂ）／（ｔ３−ｔ０）として算出される。なお、移動速度算出手段１４２と判定手段１４１がＣＰＵ３４２で独立動作するように説明してきたが、判定手段１４１が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａからの個別アレイ信号に基づいて異物の混入を判定する場合、判定手段１４１で異物が混入していると判定したときに、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２がステップＳ１２１〜Ｓ１２７を行い、移動速度を算出するようにしてもよい。
【００５３】
なお、上記の異物混入判定の判定閾値、検出閾値、Ｘ線ラインセンサの構成、個別アレイ信号の構成、特定Ｘ線ラインセンサ対間距離、センサ選別器間距離等の動作に必要な所定の情報は、予めＥＥＰＲＯＭ３４５に記憶されているものとする。ここで、上記のセンサ選別器間距離は、判定手段１４１が判定に用いたＸ線ラインセンサ（以下、判定用Ｘ線ラインセンサという。）から選別器２００までの距離をいう。なお、ＥＥＰＲＯＭ３４５に記憶された情報のうちの所定のものを事前に読み出してＲＡＭ３４４に書き込んでおき、動作中に読み出すようになっているのでもよい。
【００５４】
選別信号生成手段１４３には、判定手段１４１が行った異物混入判定の結果と、移動速度算出手段１４２が算出した移動速度とが入力される。選別信号生成手段１４３としてのＣＰＵ３４２は、異物混入判定の結果と、移動速度算出手段１４２としてのＣＰＵ３４２が算出した移動速度とに基づいて被検査物１を選別するための選別信号を生成する。
【００５５】
以下、選別信号生成手段１４３が行う選別信号の生成の動作について、詳細に説明する。判定手段１４１から入力された異物混入判定の結果が異物が混入している判定のとき、移動速度算出手段１４２が算出した移動速度、および、センサ選別器間距離に基づいて、被検査物１が判定用Ｘ線ラインセンサから選別器２００まで移動するのに要する時間（以下、センサ選別器間搬送時間という。）を算出する（ステップＳ１３２）。
【００５６】
ステップＳ１３２でセンサ選別器間搬送時間を算出したとき、選別信号生成手段１４３としてのＣＰＵ３４２は、異物が混入した被検査物１を排出するために選別器２００を動作させる時間として予め設定されている時間（以下、排出動作時間という。）だけ、上記のセンサ選別器間搬送時間の前後にわたり選別器２００を動作させる選別信号を生成し、選別器２００に出力する（ステップＳ１３３）。
【００５７】
ここで、上記の排出動作時間は、例えば、選別器２００がバルブを用いた開閉を行う装置であるときは、バルブを開いてから閉じるまでの時間をいい、センサ選別器間搬送時間の経過前にバルブが開かれ、センサ選別器間搬送時間の経過後にバルブが閉じられるようになっている。また、選別信号は、具体的には、異物混入判定によって被検査物１が異物混入被検査物であると判定された場合に、被検査物１を排出するように排出バルブを開閉するＯＮ／ＯＦＦ信号等である。
【００５８】
ここで、異物混入被検査物を検出してから予め決められた時間内に次の異物混入被検査物を検出したとき、次の異物混入被検査物を排出するのに要する時間分、排出バルブを開放し続ける時間を延長させたＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、選別信号として選別器２００に出力する。これに対して、異物混入判定によって被検査物１が混入異物を含まないと判定された場合は、被検査物１をパイプ１１０を通り選別器２００の出口側１１２に通過させるように排出バルブを制御するＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、選別信号として選別器２００に出力する。
【００５９】
ＣＰＵ３４２は、また、制御手段１４４として、図示しない操作部からの操作入力に応じてＸ線照射手段１２０を制御する線源制御信号を生成し出力インタフェース３４６を介してＸ線照射手段に出力すると共に、コンプレッサ１１４の動作を制御する搬送制御信号を生成してコンプレッサ１１４に出力し、パイプ１１０内の搬送速度を制御するようになっている。
【００６０】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置は、移動速度算出手段が、搬送路に沿って配列された複数のＸ線ラインセンサのうちの少なくとも２つ以上のＸ線ラインセンサの測定信号に基づいて搬送路をなすパイプ内を移動する被検査物の移動速度を算出するため、パイプ内を搬送される被検査物の移動速度を直接測定することにより測定精度の向上が図れ、もって選別における無駄を削減することができる。
【００６１】
また、判定手段が、複数のＸ線ラインセンサのうちのいずれか１つのＸ線ラインセンサの測定信号に基づいて被検査物が異物を含むか否かを判定し、複数のＸ線ラインセンサ毎に異物混入判定を行わないため、信号処理の負荷を軽減することができる。
【００６２】
さらに、Ｘ線検出手段からアナログの個別アレイ信号を制御処理手段に直接出力するようにしたため、装置を小型化できると共に、通信、情報処理等の処理を軽減することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置は、Ｘ線ラインセンサから出力される複数ライン分の個別アレイ信号に基づいて特徴部分を抽出し、移動速度を算出するように動作するものである。図７は、本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図である。図７において、本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置７００の構成手段のうち本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置１００の構成手段と同様のものについては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６４】
本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置７００を構成するＸ線検出手段７３０は、本発明の第１の実施の形態に係る信号割当手段１３２の代わりに信号処理記憶手段７３２が設けられていることを除き、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線検出手段１３０と同様の構成を有する。また、本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置７００を構成する制御処理部７４０は、本発明の第１の実施の形態に係る制御処理部１４０に特徴抽出手段７０１が付加された構成を有し、付加された特徴抽出手段７０１から出力される信号に基づいて移動速度算出手段７０２上記の移動速度を算出するようになっている。
【００６５】
信号処理記憶手段７３２は、アナログデジタル変換回路、バッファメモリおよび通信回路等からなり、各Ｘ線ラインセンサ１３１ａ、１３１ｂから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換してバッファメモリに記憶させ、制御処理部７４０との間で予め取り決められたタイミングでバッファメモリに記憶させた情報を結合アレイ信号として制御処理部７４０に出力するようになっている。上記のバッファメモリとしては、例えばＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎ  Ｆｉｒｓｔ  Ｏｕｔ）を用いるのでもよい。なお、信号処理記憶手段７３２を省略して、各Ｘ線ラインセンサ１３１から出力されたアナログ信号を直接、制御処理部７４０に出力する構成でもよい。
【００６６】
なお、信号処理記憶手段７３２から制御処理部７４０に出力される結合アレイ信号はデジタル信号であるため、本発明の第２の実施の形態では、図３に示す入力インタフェース３４１には、必ずしもアナログ信号が入力されるものではなく、必要に応じてアナログ信号が入力される。アナログ信号が入力されない場合、入力インタフェース３４１は、アナログ信号をデジタル信号に変換する構成手段を有することを必要としない。
【００６７】
図７において、特徴抽出手段７０１は、信号処理記憶手段７３２から出力される結合アレイ信号のうちの特定Ｘ線ラインセンサ対１３１ａ、１３１ｂから出力された数ライン分〜数十ライン分の個別アレイ信号に基づいて特徴部分を抽出するようになっている。ここで、上記の「被検査物１の特徴部分」は、個別アレイ信号を構成する各アレイ要素信号のうち、信号レベルが所定の閾値（以下、抽出閾値という。）以下となる信号に対応する部分をいう。
【００６８】
また、上記の所定のＸ線ラインセンサとしては、上記の特定Ｘ線ラインセンサ対が該当する。特徴抽出手段７０１は、特徴部分を抽出したとき、所定の情報を記憶し、抽出した各特徴部分が所定の一致度を有するか否かを判定し、所定の一致度を有すると判定したとき、移動速度算出手段７０２に所定の信号を出力するようになっている。
【００６９】
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る特徴部分の抽出方法および移動速度の算出方法等を説明するための図である。以下、被検査物１は特徴部分１ａを有するものとして説明する。被検査物１が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上に到達して通過したとき、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから出力された複数ライン分の透過Ｘ線量のデータが個別アレイ信号として信号処理記憶手段７３２に記憶され、信号処理記憶手段７３２から制御処理部７４０に出力される。
【００７０】
特徴抽出手段７０１としてのＣＰＵ３４２は、被検査物１が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上を通過する間の複数ライン分の個別アレイ信号に基づいて、特徴部分１ａを抽出する。具体的には、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから出力される個別アレイ信号のうち、信号レベルが本発明の第１の実施の形態の検出閾値以下の部分を検出する動作を、検出されるまで繰り返す（ステップＳ２２１）。以下、ここで対象とする被検査物１は特徴部分を有するものとして説明する。各時刻で被検査物１の特徴部分１ａが移動する様子が図８に示されている。
【００７１】
図８では、時刻ｔ０で被検査物１の特徴部分１ａの先端部が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上に到達し、時刻ｔ１で被検査物１の特徴部分１ａが第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上を横切っている。ステップＳ２２１で特徴部分１ａの一部の形状（以下、部分形状という。）が検出されたとき、特徴抽出手段７０１としてのＣＰＵ３４２は、この特徴部分が抽出された個別アレイ信号の出力元のＸ線ラインセンサ（第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ）を特定する情報、特徴部分１ａの部分形状が検出された時刻（以下、第１の抽出時刻という。）ｔ１、および、特徴部分１ａの部分形状を特定するための情報（以下、第１の抽出部分特定情報という。）をＲＡＭ３４４に記憶させる（ステップＳ２２２）。
【００７２】
その後、被検査物１は、図８に示すように第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ上に到達して通過していく。特徴抽出手段７０１としてのＣＰＵ３４２は、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂから順次出力される各個別アレイ信号を対象に、特徴部分１ａを再抽出する動作（以下、再抽出動作という。）を繰り返す（ステップＳ２２３）。この再抽出動作は、複数ライン分の個別アレイ信号を対象に本発明の第１の実施の形態で説明した再検出動作と同様に行う。図８では、時刻ｔ３で被検査物１の特徴部分１ａの先端部が第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ上に到達し、時刻ｔ４で被検査物１の特徴部分１ａが第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ上を横切っている。
【００７３】
ステップＳ２２３で被検査物１の特徴部分１ａが抽出されたとき、特徴抽出手段７０１としてのＣＰＵ３４２は、再抽出動作に用いた個別アレイ信号の出力元のＸ線ラインセンサ（第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ）を特定する情報、特徴部分１ａの部分形状が再び抽出された時刻（以下、第２の抽出時刻という。）ｔ４、および、特徴部分１ａの部分形状を特定するための情報（以下、第２の抽出部分特定情報という。）をＲＡＭ３４４に記憶させる（ステップＳ２２４）。
【００７４】
なお、ステップＳ２２３で特徴部分１ａが検出されないとき、特徴抽出手段７０１としてのＣＰＵ３４２の動作は、上記のステップＳ２２１に戻り、上記の動作を繰り返す。以下、図８に示すように、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂからの個別アレイ信号に基づいて被検査物１の特徴部分１ａが検出されたものとする。図８では、時刻ｔ４で被検査物１の特徴部分１ａが第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ上を通過している。
【００７５】
ステップＳ２２３で特徴部分が再び抽出されたとき、特徴抽出手段７０１としてのＣＰＵ３４２は、第１の抽出部分特定情報と第２の抽出部分特定情報に基づいて、抽出された特徴部分が所定の一致度を有するか否かを判断する（ステップＳ２２５）。ここで、上記の一致度として、第１の抽出部分特定情報によって特定される特徴部分（以下、第１の特徴部分という。）と、第２の抽出部分特定情報によって特定される特徴部分（以下、第２の特徴部分という。）とのうちのいずれか一方を他方に重ねるように平行移動させ、そのときに得られる最大の重なりの程度を表す量を用いるのでも、相関値を用いるのでもよく、特徴部分の一致の程度を示す量であればその他のものでもよい。
【００７６】
ステップＳ２２５で第１の特徴部分と第２の特徴部分とが所定の一致度を有すると判断したとき、移動速度算出手段７０２としてのＣＰＵ３４２は、上記の第２の抽出時刻ｔ４から第１の抽出時刻ｔ１を差し引いた時間を、被検査物１が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂまで移動するのに要した移動時間として算出する（ステップＳ２２６）。
【００７７】
図８に示す例では、移動時間は、ｔ４−ｔ１として算出される。続いて、移動速度算出手段７０２としてのＣＰＵ３４２は、上記の特定Ｘ線ラインセンサ対間距離（図８に示す例では、Ｘａ−Ｘｂ。）と移動時間（ｔ４−ｔ１）とに基づいて、被検査物１の移動速度を算出する。図８に示す例では、移動速度は、（Ｘａ−Ｘｂ）／（ｔ４−ｔ１）として算出される。
【００７８】
ステップＳ２２６で移動時間が算出されたとき、移動速度算出手段７０２としてのＣＰＵ３４２は、上記の特定Ｘ線ラインセンサ対間距離をこの移動時間で割って得られる商を移動速度として算出する（ステップＳ２２７）。図８に示す例では、移動速度は、（Ｘａ−Ｘｂ）／（ｔ４−ｔ１）として算出される。
【００７９】
移動速度算出手段７０２としてのＣＰＵ３４２は、上記で第２の特徴部分が抽出されない場合、および、第１の特徴部分と第２の特徴部分とが所定の一致度を有しない場合は、ステップＳ２２６以降の動作は行わない。この場合、ＣＰＵ３４２の動作は、ステップＳ２２１に戻り、特徴抽出手段７０１として上記の動作を繰り返す。
【００８０】
なお、移動速度算出手段７０２と判定手段１４１がＣＰＵ３４２で独立動作するように説明してきたが、判定手段１４１が第１のＸ線ラインセンサ１３１ａからの個別アレイ信号に基づいて異物の混入を判定する場合、判定手段１４１で異物が混入していると判定したときに、移動速度算出手段７０２としてのＣＰＵ３４２がステップＳ２２１〜Ｓ２２７を行い、移動速度を算出するようにしてもよい。
【００８１】
また、上記では、特徴部分１ａの部分形状に基づいて移動速度を算出する動作について説明したが、本発明の適用は上記の動作に限定されるものではなく、特徴部分の同一部分を検出できるものであればその他の動作でもよい。具体的には、複数ライン分のデータの分散を算出して、分散が変化したときに特徴部分１ａが抽出されたものとし、再抽出動作で既に得られた分散と同程度の分散が得られたときに特徴部分１ａが再び抽出されたものとして、これらの同程度の分散が得られるまでの時間差を移動時間とし移動速度を算出するのでもよい。
【００８２】
一般に、被検査物１に特徴部分が存在する場合、透過Ｘ線量の値が対象とする測定信号内で一様でなくなり、分散が大きくなる。これに対して、特徴部分が存在しない場合は、透過Ｘ線量の値が対象とする測定信号内で一様に近く、分散は小さくなる。上記の具体例は、係る原理を利用して移動速度を算出するものである。
【００８３】
また、上記の説明では、特徴部分を抽出するため抽出閾値と異物を判定するための判定閾値とを別々に設けているが、特徴部分を抽出するための抽出閾値と異物を判定するための判定閾値とを共通にすることができる。この場合、異物を特徴部分とすることができるため、異物の判定に用いたＸ線ラインセンサから選別器２００まで異物が移動する移動速度を確実に算出することができ、さらに、閾値の共有が図れて設定の煩雑さも解消できる。
【００８４】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置は、本発明の第１の実施の形態の効果に加え、複数のＸ線ラインセンサの位置情報とそれぞれのＸ線ラインセンサが同一の特徴部分を抽出した時刻に基づいて移動速度を算出するため、容易に移動速度を算出することができる。
【００８５】
複数ライン分の個別アレイ信号に基づいて被検査物に含まれる特徴部分を抽出して移動速度の算出に用いるため、１ライン分の個別アレイ信号に基づいて移動速度を算出する方法よりも、雑音、誤差、被検査物のわずかな回転や変形等に影響を受けにくい移動速度の算出を行うことができる。
【００８６】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係るＸ線異物検出装置は、マッチング技術を用いて移動速度を算出するように動作するものである。図９は、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線異物検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図である。本発明の第３の実施の形態に係るＸ線異物検出装置と本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置とは同様の構成を有するものであるため、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の構成についての説明は省略する。
【００８７】
以下、特定Ｘ線ラインセンサ対１３１ａ、１３１ｂから出力される各個別アレイ信号を上記のバッファメモリとしての個別のＦＩＦＯに記憶させることにし、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ用のＦＩＦＯの方が第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ用のＦＩＦＯよりも記憶容量が小さいものとする。具体的には、本発明の第１の実施の形態で示した、スキャン速度が１０００回／ｓｅｃの例のときに、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ用のＦＩＦＯは数十ライン分の記憶容量を有し、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂ用のＦＩＦＯは数百ライン分の記憶容量を有するなどの例があげられる。ここで、上記のＦＩＦＯの記憶容量は、予め設定される設定流速値、特定Ｘ線ラインセンサ対間距離、スキャン速度等から決定されるものである。
【００８８】
図９において、制御処理部９４０を構成する特徴抽出手段９０１は、信号処理記憶手段７３２から出力される結合アレイ信号のうちの特定Ｘ線ラインセンサ対１３１ａ、１３１ｂから出力された数ライン分の個別アレイ信号に基づいて特徴部分を抽出するようになっている。ここで、上記の「被検査物１の特徴部分」は、個別アレイ信号を構成する各アレイ要素信号のうち、信号レベルが所定の閾値（以下、抽出閾値という。）以下となる信号に対応する部分をいう。
【００８９】
以下、本発明の第３の実施の形態に係る、被検査物１の移動速度を算出する動作の例について説明する。図１０は、本発明の第３の実施の形態に係る移動速度の算出方法等を説明するための図である。まず、特徴抽出手段９０１としてのＣＰＵ３４２は、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａからの個別アレイ信号に基づいて被検査物１が有する特徴部分を抽出する（ステップＳ３２１）。被検査物１に特徴部分がない場合は、次に第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから出力される個別アレイ信号を待ち、上記の動作を繰り返す。
【００９０】
以下、特徴抽出手段９０１が上記の動作を繰り返すことによって、時刻ｔ１に出力された第１のＸ線ラインセンサ１３１ａからの個別アレイ信号に基づいて特徴部分を有する被検査物１が検出されるものとする。図１０（ａ）は、時刻ｔ１に第１のＸ線ラインセンサ１３１ａから信号処理記憶手段７３２経由で出力され、入力インタフェース３４１を介して特徴抽出手段９０１としてのＣＰＵ３４２に入力された各個別アレイ信号に基づいて得られるＸ線透過画像を模式的に示す図である。
【００９１】
図１０（ａ）において、符号faを付した長四角枠の画像は第１のＸ線ラインセンサ１３１ａからの個別アレイ信号に基づいて作成されたＸ線透過画像を示すものであり、符号fｂ１を付した長四角枠の画像は第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂからの個別アレイ信号に基づいて作成されたＸ線透過画像を示すものである。Ｘ線透過画像faには、２つの部分からなる特徴部分１ａを有する被検査物１の像が含まれている。一方、Ｘ線透過画像fｂ１には、Ｘ線透過画像faに含まれる被検査物１の像は存在しない。
【００９２】
ステップＳ３２１で被検査物１に含まれる特徴部分１を抽出したとき、特徴抽出手段９０１としてのＣＰＵ３４２は、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａを特定する情報、Ｘ線透過画像のうちの特徴部分の像が含まれる所定部分（図１０（ａ）に示す時刻ｔ０から時刻ｔ１までの部分の参照画像fａ。）、ならびに、参照画像fａ部分の個別アレイ信号の生成が開始された時刻ｔ０および終了した時刻ｔ１をＲＯＭ３４３等に記憶させる（ステップＳ３２２）。
【００９３】
次に、特徴抽出手段９０１としてのＣＰＵ３４２は、その後順次送信されてくる第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂからの個別アレイ信号、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂによって個別アレイ信号の生成が開始された時刻ｔ１および終了した時刻ｔ２をＲＯＭ３４３等に記憶させる（ステップＳ３２３）。次に、ステップＳ３２３でＲＯＭ３４３等に記憶させた第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂからの個別アレイ信号に基づいてＸ線透過画像（比較画像）fｂ２を作成し、この比較画像fｂ２をＲＯＭ３４３等に記憶させる（ステップＳ３２４）。
【００９４】
次に、特徴抽出手段９０１としてのＣＰＵ３４２は、参照画像fａをテンプレートにし、比較画像fｂ２に対してテンプレートマッチングを行う（ステップＳ３２５）。以下、テンプレートマッチングについて、図１０（ｂ）を用いて説明する。図１０（ｂ）には、時刻ｔ１から所定時間経過した時刻ｔ２の第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂからの個別アレイ信号に基づいて作成されたＸ線透過画像fｂ２（比較画像）が示されている。
【００９５】
特徴抽出手段９０１としてのＣＰＵ３４２は、上記の参照画像fａをテンプレートとして用い、比較画像に対して搬送方向に参照画像fａを移動させながら、または、搬送方向に参照画像fａを移動させると共に回転させて参照画像fａと比較画像との重なり部分の一致度を評価する。所謂、画像のマッチングの程度を評価するものであり、本発明の第２の実施の形態で説明した一致度と同様の評価を行うものである。なお、一致度としては、特徴部分の一致の程度を示す量であればその他のものでもよい。
【００９６】
ステップＳ３２５でテンプレートマッチングを行って、比較画像中に一致度が所定の閾値以上の部分が検出されたとき、特徴抽出手段９０１としてのＣＰＵ３４２は、参照画像fａ中の特徴部分の位置と比較画像fｂ２中から検出された上記の部分の位置の情報に基づいて、特徴部分１ａの移動距離を算出する（ステップＳ３２６）。図１０（ｂ）に示す例では、参照画像fａは、時刻ｔ２におけるＸ線透過画像fｂ２（比較画像）の、第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂの配置位置から搬送方向に向けて距離Ｌだけ移動した画像部分と一致する。
【００９７】
ステップＳ３２６で特徴部分１ａの移動距離が算出されたら、移動速度算出手段７０２としてのＣＰＵ３４２は、マッチングする部分を含むＸ線透過画像fｂ２が得られた時刻ｔ２と参照画像fａを包含する第１のＸ線透過画像が得られた時刻ｔ１との差を移動時間とし、搬送方向に関して第１のＸ線ラインセンサ１３１ａが配置された位置Ｘａと搬送方向に関して第２のＸ線ラインセンサ１３１ｂが配置された位置Ｘｂと差に上記の距離Ｌを加算したものを移動距離として移動速度を算出する（ステップＳ３２７）。図１０（ｂ）に示す例では、移動速度算出手段７０２としてのＣＰＵ３４２は、（Ｘｂ−Ｘａ＋Ｌ）／（ｔ２−ｔ１）を移動速度として算出する。
【００９８】
なお、上記の例では、参照画像そのものをテンプレートとする例について説明したが、参照画像中の特徴部分と判定された位置とその位置での透過Ｘ線の強度のデータをテンプレートとして用いるのでもよい。この場合、比較画像に関しても所定レベル以下のデータ点に関する情報を作成し、これをテンプレートマッチングの対象とするのでもよい。このようにすることによって、特徴部分部分だけのマッチングを行うことができ、感度の高いテンプレートマッチングを行うことができる。また、第１のＸ線透過画像を参照画像とするのでもよい。
【００９９】
また、上記の特徴抽出手段７０１のステップＳ３２１〜Ｓ３２７までの動作に関しては、判定手段１４１よって被検査物１に異物が混入していると判定されたときに判定手段１４１がトリガ等の所定の開始信号を特徴抽出手段７０１に出力し、特徴抽出手段７０１がこの開始信号が入力された後にステップＳ３２１〜Ｓ３２７までの動作を行うのでもよい。
【０１００】
この場合、特徴抽出手段７０１は、この開始信号が入力された後に、ステップＳ３２１〜Ｓ３２７までの動作に要する個別アレイ信号を信号処理記憶手段７３２に要求し、受信してからステップＳ３２１〜Ｓ３２７までの動作を開始する。同様に、ステップＳ３２３以降の動作に関しても、判定手段１４１から開始信号が特徴抽出手段７０１に入力された後に開始するのでもよい。
【０１０１】
また、マッチングは、画像の局所的特徴とそれらの間の空間的配置または空間的関係をグラフ化して保持しまたはデータとして保持し、これらを比較または対応付けて一致度を測る構造的マッチングを用いるのでもよい。さらに、概略の流速等の事前情報を予め設定しておき、上記のテンプレートマッチングに要する動作を、比較画像上の、この流速に応じて決定される時間だけ遅れた時刻に対応する部分から、開始するようにするのでもよい。
【０１０２】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るＸ線異物検出装置は、本発明の第２の実施の形態の効果に加え、搬送用流体と混合された状態で搬送される被検査物中に特徴部分が存在しない場合でも、背景となる搬送用流体から被検査物の像を分離できるため、被検査物の移動速度を算出することができる。
【０１０３】
また、判定手段が被検査物に異物が含まれると判定したとき、移動速度を算出するための特徴抽出手段と移動速度算出手段の動作が開始されるため、データ処理の負担を軽減することが可能なＸ線異物検出装置を実現することができる。
【０１０４】
また、一方のＸ線ラインセンサ用のバッファメモリを他方のＸ線ラインセンサ用のバッファメモリよりも記憶容量を小さくしたため、装置を小型化できると共に、通信、情報処理等の処理を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係るＸ線異物検出装置は、パイプ内を搬送される被検査物の移動速度の測定精度の向上が図れ、もって選別における無駄を削減できるという効果が有用なＸ線異物検出装置等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図
【図２】本発明の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の正面図および側面図
【図３】本発明の実施の形態に係るＸ線異物検出装置を構成する制御処理部のブロック構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態に係る特定Ｘ線ラインセンサ対の配置の説明図
【図５】図４に示す構成において、第１のＸ線ラインセンサ１３１ａ上を通過する被検査物１の通過画像の説明図
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る移動速度算出手段が行う移動速度の算出動作を説明するための説明図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る特徴抽出手段および移動速度算出手段が行う移動速度の算出動作を説明するための説明図
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るＸ線異物検出装置のブロック構成を概念的に示す説明図
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る特徴抽出手段および移動速度算出手段が行う移動速度の算出動作を説明するための説明図
【符号の説明】
【０１０７】
１  被検査物
１ａ  特徴部分
１００、７００、９００  Ｘ線異物検出装置
１１０  パイプ
１１１  パイプの入口側
１１２  選別器の良品の出口側
１１３  選別器の異物混入被検査物の出口側
１１４  コンプレッサ
１２０  Ｘ線照射手段
１２１  Ｘ線管
１３０、７３０  Ｘ線検出手段
１３１、１３１ａ、１３１ｂ  Ｘ線ラインセンサ
１３２  信号割当手段
１４０、７４０、９４０  制御処理部
１４１  判定手段
１４２、７０２  移動速度算出手段
１４３  選別信号生成手段
１４４  制御手段
１５０  表示部
２００  選別器
３４１  入力インタフェース
３４２  ＣＰＵ
３４３  ＲＯＭ
３４４  ＲＡＭ
３４５  ＥＥＰＲＯＭ
３４６  出力インタフェース
７０１、９０１  特徴抽出手段
７３２  信号処理記憶手段
ｆａ、ｆｂ１、ｆｂ２  Ｘ線透過画像
Ｘａ、Ｘｂ  Ｘ線ラインセンサの搬送方向の位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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