(57)【要約】【課題】簡単な構成でデュアルエネルギーセンサとして使用できるＸ線ラインセンサ及びそれを用いたＸ線異物検出装置を提供する。【解決手段】入射したＸ線を吸収しシンチレーション光を発すると共に発せられたシンチレーション光が放射状に伝わるシンチレータ３１と、シンチレータ３１を放射状に伝わったシンチレーション光を受光し電気信号に変換する複数のフォトダイオード３２１，・・・，３２Ｎが、直線状に配列されたフォトダイオードアレイ３３と、を備え、フォトダイオード３２の素子ピッチｄに対するシンチレータ３１の高さ方向の厚みＨの比αが１より大きい。【選択図】図４
2019203853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射したＸ線を吸収し光を発すると共に発せられた前記光が放射状に伝わるシンチレータ（３１）と、
前記シンチレータを放射状に伝わった前記光を受光し電気信号に変換する複数の光電変換素子が、直線状に配列された光電変換素子アレイ（３３）と、
を備え、前記光電変換素子の素子ピッチ（ｄ）に対する前記シンチレータの高さ方向の厚み（Ｈ）の比（α）が１より大きいことを特徴とするＸ線ラインセンサ（３０）。
【請求項２】
前記各光電変換素子により変換された前記電気信号のＸ線ラインセンサ長手方向の強度分布における低空間周波成分又は平均成分を第１エネルギーのＸ線画像として算出し、高空間周波成分を第２エネルギーのＸ線画像として算出する信号処理部（３５）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ラインセンサ。
【請求項３】
被検査物（Ｗ）にＸ線を照射するＸ線照射部（９）と、
前記被検査物を透過したＸ線を検出する、請求項１又は２に記載のＸ線ラインセンサ（３０）と、
前記各光電変換素子により変換された前記電気信号のＸ線ラインセンサ長手方向の強度分布における低空間周波成分又は平均成分を第１エネルギーのＸ線画像として取得し、高空間周波成分を第２エネルギーのＸ線画像として取得する画像取得部（４１）と、
前記第１エネルギーのＸ線画像と前記第２エネルギーのＸ線画像とに基づいて前記被検査物における異物の有無を判定する判定部（４３）と、
を備えたことを特徴とするＸ線異物検出装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ラインセンサ及びそれを用いたＸ線異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば食品などの被検査物中の異物を検出するために、デュアルエネルギー方式のＸ線異物検出装置が用いられている。デュアルエネルギー方式のＸ線異物検出装置は、低エネルギーＸ線と高エネルギーＸ線を含むＸ線を被検査物に照射し、被検査物を透過した低エネルギーＸ線と高エネルギーＸ線をそれぞれ弁別して低エネルギーＸ線画像及び高エネルギーＸ線画像（この一対の画像を「デュアルエネルギーＸ線画像」という）を取得し、デュアルエネルギーＸ線画像を差分処理して異物の有無を検出するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１７（ａ）は、デュアルエネルギーＸ線画像を得るために用いられる従来のＸ線ラインセンサの構成例を示す斜視図であり、図１７（ｂ）はその側面図である。図１７に示すように、従来のＸ線ラインセンサ１００は、直線状に延びたシンチレータ１３１ａとフォトダイオードアレイ１３３ａとからなる上段の組（上段センサ）と、シンチレータ１３１ｂとフォトダイオードアレイ１３３ｂとからなる下段の組（下段センサ）とが、支持部材１３５により上下に整列して支持された構成である。上段センサのシンチレータ１３１ａ側から入射したＸ線を上段及び下段センサにより検出するようになっている。
【０００４】
具体的には、上段センサは、相対的に低いエネルギーのＸ線を検出し、下段センサは、相対的に高いエネルギーのＸ線を検出するようになっている。これにより、上段センサにより得られる相対的に低エネルギーのＸ線画像と、下段センサにより得られる相対的に高エネルギーのＸ線画像とが、デュアルエネルギーＸ線画像として得られる。
【０００５】
デュアルエネルギーＸ線画像は、例えば、等価厚画像ペアに対数変換してから重み付き差分処理をすることにより、被検査物中の異成分である異物を高コントラストに表す異成分画像を分離することができる。そして、異物の有無は、この異成分画像に対して例えば閾値処理を行うことにより判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−９１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のデュアルエネルギー方式のＸ線ラインセンサにあっては、シンチレータとフォトダイオードアレイの組を上下２段に設けているので、フォトダイオードアレイに接続する回路構成の規模が２倍になり、センサ構成が複雑になるという問題があった。また、上段センサと下段センサの位置合わせを高精度に行う必要もあった。また、上段センサを透過したＸ線を下段センサで検出する構成であることから、上下センサ間の支持部材等によりＸ線が減衰することにより下段センサの感度が悪くなり、上下段センサの感度差が大きくなるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成でデュアルエネルギーセンサとして使用できるＸ線ラインセンサ及びそれを用いたＸ線異物検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係るＸ線ラインセンサは、上記目的達成のため、入射したＸ線を吸収し光を発すると共に発せられた前記光が放射状に伝わるシンチレータ（３１）と、前記シンチレータを放射状に伝わった前記光を受光し電気信号に変換する複数の光電変換素子が、直線状に配列された光電変換素子アレイ（３３）と、を備え、前記光電変換素子の素子ピッチ（ｄ）に対する前記シンチレータの高さ方向の厚み（Ｈ）の比（α）が１より大きいことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、各光電変換素子により変換された電気信号のＸ線ラインセンサ長手方向の強度分布における平均成分を含めた低空間周波成分及び高空間周波成分の強度分布をそれぞれ取得し、両強度分布の差分から異物を検出することが可能となる。すなわち、これら低空間周波成分と高空間周波成分の強度分布を、デュアルエネルギーＸ線画像として使用できる。これは、シンチレータにおける発光点の高さ（すなわち、Ｘ線のエネルギー）の違いを、光電変換素子アレイにより取得した強度分布（受光分布）の空間周波成分の違いに有意に反映可能なことによる。このため、従来技術のように２つのＸ線ラインセンサを上下２段に配置する必要が無く、簡単な構成でデュアルエネルギーセンサとして使用することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係るＸ線ラインセンサは、前記各光電変換素子により変換された前記電気信号のＸ線ラインセンサ長手方向の強度分布における低空間周波成分又は平均成分を第１エネルギーのＸ線画像として算出し、高空間周波成分を第２エネルギーのＸ線画像として算出する信号処理部（３５）をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成により、本発明の請求項２に係るＸ線ラインセンサは、第１エネルギーのＸ線画像として算出した低空間周波成分又は平均成分の強度分布と、第２エネルギーのＸ線画像として算出した高空間周波成分の強度分布との差分をとることにより、異物を容易に検出することができる。このため、従来技術のように２つのＸ線ラインセンサを上下２段に配置する必要が無く、簡単な構成でデュアルエネルギーセンサとして使用することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係るＸ線異物検出装置は、被検査物（Ｗ）にＸ線を照射するＸ線照射部（９）と、前記被検査物を透過したＸ線を検出する、請求項１又は２に記載のＸ線ラインセンサ（３０）と、前記各光電変換素子により変換された前記電気信号のＸ線ラインセンサ長手方向の強度分布における低空間周波成分又は平均成分を第１エネルギーのＸ線画像として取得し、高空間周波成分を第２エネルギーのＸ線画像として取得する画像取得部（４１）と、前記第１エネルギーのＸ線画像と前記第２エネルギーのＸ線画像とに基づいて異物の有無を判定する判定部（４３）と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この構成により、本発明の請求項３に係るＸ線異物検出装置は、請求項１に記載のＸ線ラインセンサを用いているので、従来技術のように２つのＸ線ラインセンサを上下２段に配置する必要が無く、簡単な構成でデュアルエネルギー方式のＸ線異物検出装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡単な構成でデュアルエネルギーセンサとして使用できるＸ線ラインセンサ及びそれを用いたＸ線異物検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線異物検出装置の斜視図である。
【図２】図１のＸ線異物検出装置の検出原理を示す説明図である。
【図３】図１のＸ線異物検出装置の側面構成及び機能構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るＸ線ラインセンサの構成図である。
【図５】図４のＸ線ラインセンサを用いたＸ線異物検出装置の機能構成図である。
【図６】図４のＸ線ラインセンサによる高低エネルギーＸ線の検出原理を示す説明図である。
【図７】図４のＸ線ラインセンサによるＸ線検出データの信号処理を示す説明図である。
【図８】シミュレーション条件の説明図である。
【図９】シミュレーション結果（その１）を示す図である。
【図１０】シミュレーション結果（その２：比較例）を示す図である。
【図１１】シミュレーション結果（その２：実施例）を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るＸ線ラインセンサの構成図である。
【図１３】図１２のＸ線ラインセンサのカラーフィルタ等の構成図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るＸ線ラインセンサの構成図である。
【図１５】図１４のＸ線ラインセンサにおけるＸ線検出原理を示す説明図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係るＸ線ラインセンサの構成図である。
【図１７】従来のＸ線ラインセンサの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線異物検出装置１の構成図である。
【００１９】
図１に示すように、Ｘ線異物検出装置１は、搬送部２と検出部３とを筐体４の内部に備え、表示部５を筐体４の前面上部に備えている。
【００２０】
搬送部２は、被検査物Ｗを所定間隔をおいて順次搬送するものである。この搬送部２は、例えば筐体４の内部で水平に配置されたベルトコンベアにより構成されている。搬送部２は、駆動モータ６の駆動により予め設定された搬送速度で搬入口７から搬入された被検査物Ｗを搬出口８側（図中Ｙ方向）に向けて搬送面としてのベルト面２ａ上を搬送させるようになっている。筐体４の内部においてベルト面２ａ上を搬入口７から搬出口８まで貫通する空間は搬送路２１を形成している。
【００２１】
検出部３は、順次搬送される被検査物Ｗに対し、搬送路２１の途中の検査空間２２においてＸ線を照射するとともに被検査物Ｗを透過したＸ線を検出するものであり、搬送路２１の途中の検査空間２２の上方に所定高さ離隔して配置されたＸ線発生器９と、搬送部２内にＸ線発生器９と対向して配置されたＸ線検出器としてのＸ線ラインセンサ３０とを備えている。
【００２２】
Ｘ線発生器９は、金属製の箱体１１の内部に設けられた円筒状のＸ線管１２を図示しない絶縁油に浸漬した構成を有している。具体的には、図２に示すように、Ｘ線管１２の陰極に設けられたフィラメント１３からの電子ビームを陽極１５のターゲット１４に照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向（Ｙ方向）となるよう配置されている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、搬送部２の下方のＸ線ラインセンサ３０に向けて、図示しないスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向（Ｙ方向）を横切るように照射されるようになっている。なお、本実施形態のＸ線発生器９が本発明のＸ線照射部に対応する。
【００２３】
図３は、Ｘ線異物検出装置１の側面構成及び機能構成を示す図である。図３に示すように、搬送路２１内の天井部２１ａには、搬送方向（Ｙ方向）に沿って複数個所にＸ線遮蔽用の遮蔽カーテン１６が吊り下げ配置されている。遮蔽カーテン１６は、Ｘ線を遮蔽する鉛粉を混入したゴムシートをのれん状（上部が繋がっており下部が帯状に分割された状態）に加工したものから構成されており、検査空間２２から搬送路２１を介してＸ線が筐体４の外部に漏えいすることを防止するものである。遮蔽カーテン１６は、本実施形態では、搬入口７と検査空間２２との間、及び検査空間２２と搬出口８との間にそれぞれ２枚ずつ設けられており、１つの遮蔽カーテン１６が被検査物Ｗと接触して弾性変形して隙間が生じた場合でも、他の遮蔽カーテン１６がＸ線を遮蔽するので漏えい基準量を超えることなくＸ線の漏えいを防止できるようになっている。搬送路２１における遮蔽カーテン１６により囲まれた内側の空間が検査空間２２を構成している。
【００２４】
Ｘ線異物検出装置１は、Ｘ線ラインセンサ３０からのデュアルエネルギーＸ線画像が入力されるとともに被検査物Ｗ中の異物の有無を検査する制御部４０と、制御部４０による検査結果等を表示出力する表示部５と、制御部４０への各種パラメータ等の設定入力を行う設定操作部４５とをさらに備えている。
【００２５】
表示部５は、平面ディスプレイ等から構成されており、ユーザに対する表示出力を行うようになっている。この表示部５は、被検査物Ｗの良否判定結果を「ＯＫ」や「ＮＧ」等の文字又は記号で表示するとともに、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果を、既定設定として、又は、設定操作部４５からの所定のキー操作による要求に基づいて表示するようになっている。
【００２６】
設定操作部４５は、ユーザが操作する複数のキーやスイッチ等で構成され、制御部４０への各種パラメータ等の設定入力や動作モードの選択等を行うものである。なお、表示部５と設定操作部４５とを、タッチパネル式表示器として一体構成してもよい。
【００２７】
制御部４０は、Ｘ線ラインセンサ３０からデュアルエネルギーＸ線画像を取得・記憶するＸ線画像取得・記憶部４１と、Ｘ線画像取得・記憶部４１から読み出したデータに対して重み付き差分処理、各種フィルタ処理、特徴抽出処理などの画像処理を施す画像処理部４２と、画像処理されたデータに対して被検査物Ｗと異物との判別を行って異物の有無を判定する判定部４３と、を備えている。なお、本実施形態のＸ線画像取得・記憶部４１が、本発明の画像取得部に対応する。
【００２８】
また、制御部４０は、Ｘ線異物検出装置１の動作モードに応じて、Ｘ線管１２の制御や搬送部２の駆動制御などを行う駆動制御部４７を備えている。
【００２９】
次に、本実施形態のＸ線ラインセンサ３０について説明する。
【００３０】
図４（ａ）は、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０の要部斜視図であり、図４（ｂ）は、要部側面図である。図４に示すように、Ｘ線ラインセンサ３０は、シンチレータ３１とフォトダイオードアレイ３３とを備えている。シンチレータ３１は、入射したＸ線のエネルギーを吸収し光を発すると共に発せられた光が放射状に伝わるようになっている。シンチレータ３１は、Ｘ線を吸収したとき可視光（蛍光）を発生する物質であればよく、例えば、酸硫化ガドリニウム（ＧＯＳ）、ヨウ化セシウム（ＣＳＩ）などの物質から構成されている。
【００３１】
フォトダイオードアレイ３３は、シンチレータ３１を放射状に伝わった光を受光し電気信号に変換する複数のフォトダイオード３２１，３２２，・・・，３２Ｎが直線状に配列されたものである。ここで、Ｎはフォトダイオード３２の総数である。具体的には、Ｘ線ラインセンサ３０は、被検査物Ｗが搬送されるベルト面２ａの下方において、被検査物Ｗの搬送方向（Ｙ方向）と直交するＸ方向に沿って配置されている（図２参照）。なお、本実施形態のフォトダイオード３２及びフォトダイオードアレイ３３が、本発明の光電変換素子及び光電変換素子アレイにそれぞれ対応する。
【００３２】
図５は、Ｘ線ラインセンサ３０を用いたＸ線異物検出装置１の機能構成図である。
図５に示すように、Ｘ線ラインセンサ３０は信号処理部３５をさらに備えている。この信号処理部３５は、フォトダイオードアレイ３３の各フォトダイオード３２により変換された電気信号を処理し、低空間周波成分及び高空間周波成分からなるデュアルエネルギーＸ線画像に相当する画像を生成するようになっている。具体的には、信号処理部３５は、Ａ／Ｄ変換器３６と、データ記憶部３７と、低空間周波成分算出部３８と、高空間周波成分算出部３９とを備えている。
【００３３】
Ａ／Ｄ変換器３６は、各フォトダイオード３２で変換された電気信号を順次デジタルデータに変換する。このデジタルデータは、各フォトダイオード３２が受光したシンチレーション光の強度（輝度）を表しており、よって、Ｘ線ラインセンサ３０の長手方向（以下、センサ長手方向という）における強度分布を得ることができる。以下では、強度分布を受光分布ともいう。Ａ／Ｄ変換器３６により変換されたデジタルデータ（すなわち強度分布を示すデータ）はデータ記憶部３７に記憶される。
【００３４】
低空間周波成分算出部３８は、データ記憶部３７に記憶された、各フォトダイオード３２により変換された電気信号のセンサ長手方向の強度分布のデータに基づいて、該強度分布における低空間周波成分又は平均成分を第１エネルギーのＸ線画像として算出する。高空間周波成分算出部３９は、データ記憶部３７に記憶された、各フォトダイオード３２により変換された電気信号のセンサ長手方向の強度分布のデータに基づいて、該強度分布における高空間周波成分を第２エネルギーのＸ線画像として算出する。第１エネルギーのＸ線画像と第２エネルギーのＸ線画像とが、「デュアルエネルギーＸ線画像」を構成する。このように、各フォトダイオード３２から得られた強度分布の情報からエネルギー情報を取り出している。
【００３５】
信号処理部３５の低空間周波成分算出部３８により算出された低空間周波成分と、高空間周波成分算出部３９により算出された高空間周波成分のデータは、制御部４０に送られる。制御部４０は、Ｘ線画像取得・記憶部４１と、差分処理部４２ａと、閾値処理部４３ａとを備えている。Ｘ線画像取得・記憶部４１は、信号処理部３５から低空間周波成分及び高空間周波成分のデータを第１及び第２エネルギーのＸ線画像として取得し、記憶する。差分処理部４２ａは、画像処理部４２に含まれ、Ｘ線画像取得・記憶部４１に記憶された低空間周波成分と高空間周波成分のデータを用いて、重み付き差分処理を行う。閾値処理部４３ａは、判定部４３に含まれ、重み付き差分処理により得られた差分データに対して閾値処理を行って、異物の有無を判定する。なお、判定部４３は、差分処理部４２ａや閾値処理部４３ａに代わる他の処理方法によって異物の有無を判定しても良い。例えば、人工知能にあらかじめ第１及び第２エネルギーのＸ線画像を学習させておき、その学習結果に基づいて異物の有無を判定させるようにしても良い。
【００３６】
上記では、信号処理部３５がＸ線ラインセンサ３０に含まれている構成を説明したが、構成はこれに限定されるものではなく、信号処理部３５を制御部４０に含ませてもよい。また、信号処理部３５のうち、低空間周波成分算出部３８と高空間周波成分算出部３９を制御部４０（例えばＸ線画像取得・記憶部４１）に含ませるようにしてもよい。Ｘ線画像取得・記憶部４１は、信号処理部３５が低空間周波成分算出部３８と高空間周波成分算出部３９を備えているときは、それらが算出したデータを取得し、信号処理部３５が低空間周波成分算出部３８と高空間周波成分算出部３９を備えていないときは、低空間周波成分と高空間周波成分を算出するように構成してもよい。
【００３７】
なお、制御部４０及び／又は信号処理部３５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インタフェース、外部記憶装置等を有するコンピュータを用いる構成であってもよく、その機能の一部または全部（Ａ／Ｄ変換を除く）は、ＲＯＭ等に記憶された各種プログラムをＣＰＵで実行することにより実現することができる。
【００３８】
次に、デュアルエネルギーＸ線画像の生成原理を説明する。
【００３９】
図６（ａ）の左側に示すように、シンチレータ３１の上端部から入射した低エネルギーＸ線が、シンチレータ３１の下端部から高さｈ１の位置（発光点）で吸収されてシンチレーション光が生成される場合、該シンチレーション光は発光点から放射状に広がっていく。発光点がシンチレータ３１内の比較的上方にある場合、シンチレーション光をフォトダイオードアレイ３３が受光したときの強度分布（受光分布）は、発光点に対応するセンサ長手方向における位置Ｘ１を中心になだらかな分布形状になる。
【００４０】
一方、図６（ａ）の右側に示すように、高エネルギーＸ線が入射され発光点がシンチレータ３１内の下方（高さｈ２の位置）にある場合、シンチレーション光をフォトダイオードアレイ３３が受光したときの強度分布は、この発光点に対応するセンサ長手方向における位置Ｘ２を中心に狭い範囲で急峻な分布形状になる。
【００４１】
図６（ｂ）は、シンチレータ３１に低エネルギーＸ線が入射した場合の強度分布（受光分布）を示し、図６（ｃ）は、高エネルギーＸ線が入射した場合の強度分布（受光分布）を示す。図６（ｂ）に示すように、低エネルギーのＸ線がシンチレータ３１に入射すると、低エネルギーＸ線はシンチレータ３１の上方領域で吸収されやすく、発光点はシンチレータ３１の上方領域に集中する。このため、フォトダイオードアレイ３３により検出される強度分布には、平均成分を含めて低空間周波成分が多く混入することになる。以下では、低空間周波成分というときは、平均成分を含めていうものとする。
【００４２】
一方、図６（ｃ）に示すように、高エネルギーのＸ線がシンチレータ３１に入射すると、高エネルギーＸ線はシンチレータ３１の比較的、下方領域まで到達するため、発光点はシンチレータ３１の全体に分布する。このため、フォトダイオードアレイ３３により検出される強度分布には、低空間周波成分から高空間周波成分まで広く混入することになる。
一般に、受光分布は、発光点の高さｈに応じて主要な空間周波数が異なると考えられ、発光点の高さがｈのとき、受光分布は空間周波数領域で近似的にｅｘｐ（−｜ｆ｜×ｈ）に比例する。
【００４３】
このように、低エネルギーＸ線はシンチレータ上方領域で吸収されやすく、高エネルギーＸ線は比較的シンチレータ下方領域まで到達し、発生したシンチレーション光は放射状に広がることから、フォトダイオードアレイ３３における強度分布には、エネルギー依存性（発光位置依存性）が現れる。したがって、フォトダイオードアレイ３３により得られたセンサ長手方向における強度分布に対し、信号処理（空間周波数分析、統計処理など）を行うことにより、Ｘ線のエネルギーを弁別することが可能となる。
【００４４】
次に、Ｘ線ラインセンサ３０の信号処理の方法を説明する。
【００４５】
図７に示すように、フォトダイオードアレイ３３はＮ個のフォトダイオード３２１，・・・，３２Ｎを含む。以下では、簡単のため、フォトダイオード３２を素子１，・・・，素子ｉ，・・・，素子Ｎと記す。このフォトダイオードアレイ３３について、Ｍ個の素子（フォトダイオード３２）を１素子セットとして、素子セット１，・・・，素子セットｋ，・・・，素子セットＮ／Ｍを設定する。ここで、ＮはＭの倍数とする。そして、各素子セットｋを処理単位として信号処理を行う。Ｎは例えば３００００であり、Ｍは例えば２０であり、このとき素子セット数は１５００である。素子セットは隣の素子セットとオーバーラップしてもよい。
【００４６】
具体的には、まず、各素子ｉにより、シンチレーション光の強度を示す信号値ｘ（ｉ）を取得する。ここで、ｉ＝１，２，・・・，Ｎである。
【００４７】
次いで、素子セットｋ毎に、信号値ｘ（ｉ）の低空間周波成分ｙ（ｋ）を算出する。ここで、ｋ＝１，２，・・・，Ｎ／Ｍである。低空間周波成分としては、例えば、素子セット毎の平均値、中央値、最頻値などが挙げられる。
【００４８】
低空間周波成分ｙ（ｋ）として平均値を採用する場合には、次式［数１］によりｙ（ｋ）を求めることができる。
【数１】
2019203853.tif 000003
ここで、ｋ＝１，２，・・・，Ｎ／Ｍであり、Ｍは１素子セットに含まれる素子数である。
【００４９】
低空間周波成分ｙ（ｋ），（ｋ＝１，２，・・・，Ｎ／Ｍ）は、デュアルエネルギーＸ線画像のうち、低エネルギーＸ線画像の１ライン分の画像データに相当する。搬送部２により被検査物Ｗを移動させつつ、Ｘ線ラインセンサ３０による測定を行うことにより、２次元の低エネルギーＸ線画像を得ることができる。
【００５０】
次いで、フォトダイオード３２の素子セットｋ毎に、信号値ｘ（ｉ）の高空間周波成分ｚ（ｋ）を算出する。ここで、ｋ＝１，２，・・・，Ｎ／Ｍである。高空間周波成分としては、例えば、素子セット毎の標準偏差、分散、高次モーメント、離散コサイン変換や離散ウェーブレット変換による高空間周波成分、順序統計量の合成（例えば７５％点−２５％点）などが挙げられる。
【００５１】
高空間周波成分ｚ（ｋ）として標準偏差を採用する場合には、次式［数２］によりｚ（ｋ）を求めることができる。
【数２】
2019203853.tif 000004
ここで、ｋ＝１，２，・・・，Ｎ／Ｍであり、Ｍは１素子セットに含まれる素子数である。
【００５２】
高空間周波成分ｚ（ｋ），（ｋ＝１，２，・・・，Ｎ／Ｍ）が、デュアルエネルギーＸ線画像のうち、高エネルギーＸ線画像の１ライン分の画像データに相当する。搬送部２により被検査物Ｗを移動させつつ、Ｘ線ラインセンサ３０による測定を行うことにより、２次元の高エネルギーＸ線画像を得ることができる。
【００５３】
＜シミュレーション（その１）＞
次に、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０を用いてデュアルエネルギー方式で異物を検出可能か否かについて、シミュレーションを行った結果を説明する。
【００５４】
図８は、シミュレーションの諸条件を示す説明図である。被検査物として、厚さにむらのある魚を想定した。肉の厚みを、同図左から順に（Ａ部）４．０ｃｍ、（Ｂ部）３．０ｃｍ、（Ｃ部）２．７ｃｍ、（Ｄ部）３．０ｃｍ、肉の幅を、同図左から順に（Ａ部）５０ｃｍ、（Ｂ部）２５ｃｍ、（Ｃ部）２５ｃｍ、（Ｄ部）２５ｃｍとし、骨の厚みを０．３ｃｍ、骨の幅を２５ｃｍとした。また、（Ｅ部）肉の無い部分の幅を２５ｃｍとした。
【００５５】
フォトダイオードアレイ３３の幅を１５０ｃｍとし、素子数Ｎを３００００とし、フォトダイオード３２の素子ピッチｄを５０μｍとした。また、シンチレータ３１の高さ方向の厚さＨを、素子ピッチｄの１０倍とした。Ｈ＝αｄとおくと、αは素子ピッチｄに対するシンチレータ３１の厚さＨの比を示し、α＝１０である。すなわち、シンチレータ３１の厚さＨを５００μｍとした。シンチレータ３１を構成する物質はＧＯＳとした。
【００５６】
被検査物Ｗに照射するＸ線は、２０ｋｅＶと１００ｋｅＶの２色のＸ線を含む平行Ｘ線とした。２０ｋｅＶの低エネルギーＸ線は、肉の厚い部分（厚み４．０ｃｍの部分（Ａ部））と、骨と肉がある部分（Ｃ部）とで、同程度、吸収されることが予想される。１００ｋｅＶの高エネルギーＸ線は、肉の厚い部分（厚み４．０ｃｍの部分（Ａ部））で最も強く吸収され、その他の部分では同程度の吸収となることが予想される。このため、低エネルギーＸ線画像と高エネルギーＸ線画像とを重み付き差分処理することにより、骨だけを抽出できることが予想され、本シミュレーションにより、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０によるデュアルエネルギー方式での測定可能性を確かめることができる。
【００５７】
Ｘ線はランダム事象（ポアソン分布）で発生し、被検査物Ｗを透過したＸ線がシンチレータ３１に到達し、シンチレータ３１内でＸ線が吸収されると、放射状に発光し、その光をフォトダイオード３２で受光すると仮定した。
【００５８】
Ｘ線が被検査物Ｗを透過する確率Ｐは、次式（減弱の式）で求めた。
Ｐ＝ｅｘｐ（−μｔ）
＝ｅｘｐ（−μ／ρ＊ρ＊ｔ）
ここで、μは被検査物Ｗの線減弱係数、ρは密度、ｔは厚みである。なお、質量減弱係数μ／ρはＸ線のエネルギーに依存する量であり、高エネルギーになるほど質量減弱係数は小さくなる（すなわち、よく透過するようになる）。また、高エネルギー（例えば１００ｋｅＶ）のＸ線では、肉と骨の質量減弱係数が近くなる。
【００５９】
シミュレーションでは、肉の部分について、密度ρを１．１２７（ｇ／ｃｍ３）、２０ｋｅＶのＸ線に対する質量減弱係数μ／ρを０．７０７（ｃｍ２／ｇ）、１００ｋｅＶのＸ線に対する質量減弱係数μ／ρを０．１６８（ｃｍ２／ｇ）とした。また、骨の部分について、密度ρを１．４５（ｇ／ｃｍ３）、２０ｋｅＶのＸ線に対する質量減弱係数μ／ρを２．８０（ｃｍ２／ｇ）、１００ｋｅＶのＸ線に対する質量減弱係数μ／ρを０．１７９（ｃｍ２／ｇ）とした。また、後の計算で考慮するシンチレータ（ＧＯＳ）については、密度ρを７．４４０（ｇ／ｃｍ３）、２０ｋｅＶのＸ線に対する質量減弱係数μ／ρを３６．８９（ｃｍ２／ｇ）、１００ｋｅＶのＸ線に対する質量減弱係数μ／ρを２．６１３（ｃｍ２／ｇ）とした。
【００６０】
被検査物Ｗを透過したＸ線、あるいは被検査物Ｗの無いところを進んできたＸ線については、シンチレータ３１の厚さＨ、分割数ｍ（＝５０）とし、シンチレータ３１中をＸ線がＨ／ｍ進むたびに、以下の２パターンに平均的に分岐するとした。
（ｉ）確率ｐ＝ｅｘｐ（−μＨ／ｍ）の確率で通過
（ｉｉ）１−ｐの確率で発光
ここで、μはシンチレータ３１の線減弱係数である。
【００６１】
各フォトダイオード３２が出力する電気信号の値は、到達フォトン数に比例する量（強度）であるとした。具体的には、センサ長手方向の位置ｘにあるフォトダイオード３２において、発光点の高さｈに依存した、次式で表される強度分布ｆ（ｘ，ｈ）を加算した。
ｆ（ｘ，ｈ）＝｛（ｘ−ｘ０）２＋ｈ２｝−１
ここで、ｘ０は発光点でのセンサ長手方向の位置を表す。
【００６２】
フォトダイオード３２から取得された強度分布のデータから、２０フォトダイオード（素子）から構成される信号処理単位である素子セットごとに、低空間周波成分と高空間周波成分を算出した。具体的には、低空間周波成分は素子セットにおける強度分布の平均とし、高空間周波成分は素子セットにおける強度分布の標準偏差とした。素子セットの数は、１５００（＝３００００／２０）であり、素子セットのピッチは、１．０ｍｍ（＝５０μｍ×２０）である。
【００６３】
また、被検査物Ｗを搬送方向（Ｙ方向）に１ｍｍ搬送する間に、Ｘ線ラインセンサ３０で２０回（２０ライン）測定するものとし、２０ライン分の測定を５０回行うものとした。すなわち、被検査物Ｗの搬送方向（Ｙ方向）の検査長さは、５０ｍｍ（＝１．０ｍｍ×５０回）となり、この検査長さ５０ｍｍの範囲で測定値を平均化した。
【００６４】
図９は、シミュレーション（その１）の結果を示すグラフである。
図９（ａ）は、比較例として理想的なデュアルエネルギー式Ｘ線ラインセンサを用いた場合のシュミレーション結果を示す。図中、実線は、２０ｋｅＶと１００ｋｅＶのＸ線をシンチレータに入射させたときに、フォトダイオードアレイにより得られる透過率（強度）分布を示し（低＋高エネルギーＸ線画像）、破線は、１００ｋｅＶのＸ線をシンチレータに入射させたときに、フォトダイオードアレイにより得られる透過率（強度）分布を示す（高エネルギーＸ線画像）。
【００６５】
図９（ｂ）は、本実施形態のＸ線ラインセンサ３０を用いた場合のシュミレーション結果を示す。図中、実線は、２０ｋｅＶと１００ｋｅＶのＸ線をシンチレータ３１に入射させたときに、フォトダイオードアレイ３３により得られる透過率（強度）分布に対して、素子セットごとに信号処理（平均の算出）して得た強度分布を示し（低空間周波成分）、破線は、２０ｋｅＶと１００ｋｅＶのＸ線をシンチレータ３１に入射させたときに、フォトダイオードアレイ３３により得られる透過率（強度）分布に対して、素子セットごとに信号処理（標準偏差の算出）して得た強度分布を示す（高空間周波成分）。
【００６６】
理想的なデュアルエネルギー式ラインセンサは、図９（ａ）に示すように、２０ｋｅＶと１００ｋｅＶが混在したＸ線と、１００ｋｅＶだけのＸ線とを同時に測定することができる。縦軸の透過率は、何も写っていない部分（被検査物ＷのＥ部に対応）の透過率を１としている。２０ｋｅＶと１００ｋｅＶのＸ線が混在した場合（実線）、位置０〜５０ｃｍでは、肉が厚いＡ部に対応するのでＸ線の透過率は低くなっている。また、位置７５〜１００ｃｍでは、骨があるＣ部に対応するので周りの肉の部分より透過率が下がっている。一方、１００ｋｅＶだけのＸ線の場合（破線）は、骨と肉のＸ線透過率が近いので、位置７５ｃｍ〜１００ｃｍでの透過率の、周囲の肉の部分に比べた落ち込み度合が比較的小さくなっている。
【００６７】
図９（ｃ）は、図９（ａ）の１００ｋｅＶと２０ｋｅＶのＸ線入射の場合の透過率分布（実線）、及び１００ｋｅＶだけのＸ線入射の場合の透過率分布（破線）について、透過率分布の係数を調整して差分処理を行ったものである。図９（ｃ）中の一点鎖線で示すところに閾値を設定することにより、骨部分だけを検出できることが確認できる。
【００６８】
本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０では、図９（ｂ）に示すように、素子セットごとに平均をとる信号処理を行って得た透過率分布（実線）においても、理想的なデュアルエネルギー式ラインセンサと同様に、骨のある部分（Ｃ部）に対応する位置７５〜１００ｃｍの範囲において、周りの肉の部分より透過率が下がっている。一方、素子セットごとに標準偏差をとる信号処理を行って得た透過率分布（破線）においても、理想的なデュアルエネルギー式ラインセンサと同様に、位置７５ｃｍ〜１００ｃｍの範囲において、透過率の、周囲の肉の部分に比べた落ち込み度合が比較的小さくなっている。
【００６９】
図９（ａ）の理想的な透過率分布と、図９（ｂ）の本実施形態の透過率分布とは、本実施形態の標準偏差をとる信号処理をした場合（破線）のエッジ以外で、それぞれ透過率分布の傾向が一致している。本実施形態の標準偏差をとる信号処理をした場合には、被検査物Ｗのエッジで透過率のとびが起こり、エッジ位置で標準偏差が大きくなっている（数百など）。エッジでは異常な透過率の値になるが、その値を判別することによりエッジを特定できるので、異物有無の判定を行う場合は例えばエッジを除外して判定するなどして対処可能である。
【００７０】
図９（ｄ）は、図９（ｂ）の平均をとる信号処理を行って得た透過率分布（実線）と標準偏差をとる信号処理を行って得た透過率分布（破線）の分布係数を調整し差分処理を行ったものである。骨のある部分（Ｃ部）に対応する位置７５ｃｍ〜１００ｃｍの範囲が、その周囲に比べて有意に落ち込んでいることが分かり、適切に閾値を設定することにより骨部分だけを検出可能であることが確認できる。したがって、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０は、狙い通りのデュアルエネルギー効果を発揮し得ることが分かった。
【００７１】
＜シミュレーション（その２）＞
次に、上記シミュレーション（その１）と諸条件は同じで、シンチレータ３１の厚さＨを変えて透過率分布をシミュレーションで求めた結果を説明する。シンチレータ３１の厚さＨは、Ｈ＝αｄで表される。ここで、ｄはフォトダイオード３２の素子ピッチであり、αは、素子ピッチｄに対するシンチレータ３１の厚さＨの比を示すパラメータである。
【００７２】
図１０は、比較例として理想的なデュアルエネルギー式Ｘ線ラインセンサを用いた場合のシュミレーション結果を示し、図９（ａ）はα＝１、図９（ｂ）はα＝２、図９（ｃ）はα＝３、図９（ｄ）はα＝１０の場合を示す。いずれのグラフも、２０ｋｅＶと１００ｋｅＶのＸ線が混在して入射される場合と、１００ｋｅＶのＸ線だけが入射される場合とで、骨と肉がある部分（Ｃ部）に対応する位置７５ｃｍ〜１００ｃｍの範囲において、透過率の落ち込みの度合いが有意に相違しており、差分処理を行い適切に閾値を設定すれば骨部分だけを検出可能なことが分かる。
【００７３】
図１１は、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０を用いた場合のシュミレーション結果を示し、図１１（ａ）はα＝１、図１１（ｂ）はα＝２、図１１（ｃ）はα＝３、図１１（ｄ）はα＝１０の場合を示す。図中、実線はフォトダイオードアレイ３３が取得した透過率分布における低空間周波成分（平均）を示し、破線は高空間周波成分（標準偏差）を示す。
【００７４】
図１１（ａ）のα＝１の場合は、低空間周波成分の分布グラフ（実線）と高空間周波成分の分布グラフ（破線）がほぼ重なり、デュアルエネルギー効果を発揮するのは難しいことが分かる。図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）では、低空間周波成分の分布グラフ（実線）と高空間周波成分の分布グラフ（破線）が分離していくと共に、骨と肉がある部分（Ｃ部）に対応する位置７５ｃｍ〜１００ｃｍの範囲において、透過率の落ち込みの度合いが有意に相違していることが確かめられた。
【００７５】
以上のことから、本実施形態のＸ線ラインセンサ３０は、フォトダイオード３２の素子ピッチｄに対するシンチレータ３１の厚みＨの比であるαが１より大きいときに、デュアルエネルギー効果を発揮することがわかり、α≧２に設定するのがより好ましく、α≧３がさらに好ましい。なお、αを大きくしすぎると、素子数が増大するため、測定結果の処理に時間がかかることや、製造上のコストや難易度が上がるなどのデメリットが生じる。そのため、実際の実施形態においては、上記のようなシミュレーション結果と、αの増大によるデメリットとを勘案しながら、αの最適値を決定することが好ましい。
【００７６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ａについて、図面を参照して説明する。
【００７７】
本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ａは、シンチレータ３１が第１のシンチレータ３１ａと第２のシンチレータ３１ｂとを含む点、シンチレータ３１とフォトダイオードアレイ３３の間にカラーフィルタ３４が設けられている点で、第１の実施形態と異なっている。その他の構成は第１の実施形態と同一であり、同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７８】
図１２に示すように、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ａは、第１のシンチレータ３１ａと、第２のシンチレータ３１ｂと、カラーフィルタ３４と、フォトダイオードアレイ３３とが、この順で上下に隣接して配置されている。
【００７９】
第１のシンチレータ３１ａは、入射するＸ線を吸収して波長λ１で発光する物質から構成されている。第２のシンチレータ３１ｂは、入射するＸ線を吸収して波長λ２で発光する物質から構成されている。ここで、λ１≠λ２である。本実施形態では、第１及び第２のシンチレータ３１ａ、３１ｂの厚さは同一であるが、高低両エネルギーＸ線の検出感度を調整するために異なる厚さにしてもよい。
【００８０】
デュアルエネルギー効果を発揮させるためには、フォトダイオード３２の素子ピッチｄに対する第１及び第２のシンチレータ３１ａ、３１ｂの全厚みＨの比αを、１より大きくなるように設定するのが好ましく、α≧２がより好ましく、α≧３がさらに好ましい。
【００８１】
図１３は、Ｘ線ラインセンサ３０Ａにおけるカラーフィルタ３４等の構成図である。図１３に示すように、カラーフィルタ３４は、波長λ１の光を透過する第１カラーフィルタ３４ａと、波長λ２の光を透過する第２カラーフィルタ３４ｂとが交互に配置され、それぞれが各フォトダイオード３２の上部に配置される構成となっている。具体的には、端から奇数番目のフォトダイオード３２１，３２３，３２５，・・・の上に第１カラーフィルタ３４ａを配置し、端から偶数番目のフォトダイオード３２２，３２４，３２６，・・・の上に第２カラーフィルタ３４ｂを配置している。
【００８２】
フォトダイオードアレイ３３は、高解像のものを使用するのが好ましい。例えば、従来のＸ線ラインセンサに用いられている素子数がＮである場合、その１６倍（１６×Ｎ）の素子数を有する構成とする。そして、１６素子を１素子セットとし、素子セットごとに、低空間周波成分と高空間周波成分を算出するようにする。
【００８３】
具体的には、次のとおりである。
（ｉ）１６素子からなる各素子セットの端から奇数番目の素子（８素子）は、第１カラーフィルタ３４ａと共に用いることで、第１のシンチレータ３１ａで吸収される低＋高エネルギーＸ線のセンシングに使用する。このように、第１カラーフィルタ３４ａによりエネルギー弁別した上で、奇数番目の８素子を用いて低空間周波成分（例えば平均成分）を算出し、より精密に低＋高エネルギーＸ線のセンシングを行う。
（ｉｉ）１６素子からなる各素子セットの端から偶数番目の素子（８素子）は、第２カラーフィルタ３４ｂと共に用いることで、第２のシンチレータ３１ｂで吸収される高エネルギーＸ線のセンシングに使用する。このように、第２カラーフィルタ３４ｂによりエネルギー弁別した上で、偶数番目の８素子を用いて高空間周波成分（例えば標準偏差）を算出し、より精密に高エネルギーＸ線のセンシングを行う。
【００８４】
本実施形態では、前述のようにフォトダイオードアレイ３３で受光する前に、第１のシンチレータ３１ａで発生したシンチレーション光（波長λ１）と第２のシンチレータ３１ｂで発生したシンチレーション光（波長λ２）をカラーフィルタ３４により分離することができる。別言すれば、カラーフィルタ３４により、発光点の高いシンチレーション光と発光点の低いシンチレーション光を分離することができる。これにより、発光点の高いシンチレーション光の強度分布に対して低空間周波成分を算出し、発光点の低いシンチレーション光の強度分布に対して高空間周波成分を算出することができ、発光点の高さがより正確に反映されるので、異なるエネルギーのＸ線をより正確にセンシングできるようになる。
【００８５】
上記説明では、各素子セットのうち端から偶数番目か奇数番目かに依って、低空間周波成分の算出に用いるか、高空間周波成分の算出に用いるかが決められているが、素子の使用法はこれに限定されない。各素子セットの素子を低空間周波成分及び高空間周波成分のどちらの算出に用いるかは、任意に決めることができる。
【００８６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ｂについて、図面を参照して説明する。
【００８７】
本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ｂは、第２のシンチレータ３１ｂが柱状結晶シンチレータ３１ｃに代わっている点で、第２の実施形態と異なっている。その他の構成は第２の実施形態と同一であり、同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８８】
図１４に示すように、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ｂは、シンチレータ３１ａと、柱状結晶シンチレータ３１ｃと、カラーフィルタ３４と、フォトダイオードアレイ３３とが、この順で上下に隣接して配置されている。
【００８９】
シンチレータ３１ａは、入射するＸ線を吸収して波長λ１で発光する物質から構成されている。柱状結晶シンチレータ３１ｃは、入射するＸ線を吸収して波長λ２で発光する柱状結晶の物質から構成され、シンチレーション光は柱状結晶に沿って真下に進んでいくようになっている。ここで、λ１≠λ２である。本実施形態では、これらシンチレータ３１ａ、３１ｃの厚さは同一であるが、高低両エネルギーＸ線の検出感度を調整するために異なる厚さにしてもよい。
【００９０】
デュアルエネルギー効果を発揮させるためには、フォトダイオード３２の素子ピッチｄに対するシンチレータ３１ａの厚みＨの比αを、１より大きくなるように設定するのが好ましく、α≧２に設定するのがより好ましく、α≧３がさらに好ましい。
【００９１】
図１５は、シンチレータ３１ａ、３１ｃにおいてＸ線が吸収されてシンチレーション光が発生したとき、発光点からどのようにシンチレーション光が伝播するかを示す説明図である。シンチレータ３１ａで発生したシンチレーション光は、シンチレータ３１ａ内では放射状に広がり、その光が柱状結晶シンチレータ３１ｃに入ると、柱状結晶に沿って真下に進んでいく。すなわち、シンチレータ３１ａ内においては受光分布の発光高さ依存性（すなわち、発光高さ（Ｘ線エネルギー）に依存して受光分布が変わること）を示すが、柱状結晶シンチレータ３１ｃは発光分布の発光高さ依存性に寄与しない。一方、柱状結晶シンチレータ３１ｃにおいてＸ線が吸収されて波長λ２のシンチレーション光が発生したときは、シンチレーション光は柱状結晶に沿って真下に進んでいく。
【００９２】
カラーフィルタ３４は、第２の実施形態と同様に、波長λ１の光を透過する第１カラーフィルタ３４ａと、波長λ２の光を透過する第２カラーフィルタ３４ｂとが交互に配置され、それぞれが各フォトダイオード３２の上部に配置される構成となっている。
【００９３】
上記構成により、フォトダイオードアレイ３３で受光する前に、柱状結晶シンチレータ３１ｃにおいて不要な非高空間周波成分が除去されると共に、カラーフィルタ３４においてもＸ線のエネルギーが弁別される。これにより、発光点の高いシンチレーション光の強度分布に対して低空間周波成分を算出し、発光点の低いシンチレーション光の強度分布に対して高空間周波成分を算出することができ、発光点の高さがより正確に反映されるので、高低エネルギーのＸ線をより正確にセンシングできるようになる。
【００９４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ｃについて、図面を参照して説明する。
【００９５】
本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ｃは、カラーフィルタ３４が設けられていない点で、第３の実施形態と異なっている。その他の構成は第３の実施形態と同一であり、同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００９６】
図１６に示すように、本実施形態に係るＸ線ラインセンサ３０Ｃは、シンチレータ３１ａと、柱状結晶シンチレータ３１ｃと、フォトダイオードアレイ３３とが、この順で上下に隣接して配置されている。
【００９７】
シンチレータ３１ａは、入射するＸ線を吸収して波長λ１で発光する物質から構成されている。柱状結晶シンチレータ３１ｃは、入射するＸ線を吸収して波長λ２で発光する柱状結晶の物質から構成され、シンチレーション光は柱状結晶に沿って真下に進んでいくようになっている。ここで、λ１≠λ２である。本実施形態では、これらシンチレータ３１ａ、３１ｃの厚さは同一であるが、高低両エネルギーＸ線の検出感度を調整するために異なる厚さにしてもよい。
【００９８】
デュアルエネルギー効果を発揮させるためには、フォトダイオード３２の素子ピッチｄに対するシンチレータ３１ａの厚みＨの比αを、１より大きくなるように設定するのが好ましく、α≧２がより好ましく、α≧３がさらに好ましい。
【００９９】
フォトダイオードアレイ３３は、高解像のものを使用するのが好ましい。例えば、従来のＸ線ラインセンサに用いられている素子数がＮである場合、その１６倍（１６×Ｎ）の素子数を有する構成とする。そして、１６素子を１素子セットとし、素子セットごとに、低空間周波成分と高空間周波成分を算出するようにする。
【０１００】
本実施形態では、カラーフィルタがないので、第３の実施形態よりも上下方向の発光色（波長λ１とλ２）違いによるＸ線のエネルギー分離効果はやや劣るが、柱状結晶シンチレータ３１ｃによる事前のエネルギー分離効果は得られる。
【０１０１】
以上述べたように、本発明は、簡単な構成でデュアルエネルギーセンサとして使用できるという効果を有し、Ｘ線ラインセンサ及びそれを用いたＸ線異物検出装置の全般に有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  Ｘ線異物検出装置
２  搬送部
２ａ  ベルト面
３  検出部
４  筐体
５  表示部
６  駆動モータ
７  搬入口
８  搬出口
９  Ｘ線発生器（Ｘ線照射部）
１１  箱体
１２  Ｘ線管
１３  フィラメント
１４  ターゲット
１５  陽極
１６  遮蔽カーテン
２１  搬送路
２１ａ  天井部
２２  検査空間
３０  Ｘ線ラインセンサ
３１  シンチレータ
３２  フォトダイオード（光電変換素子）
３３  フォトダイオードアレイ（光電変換素子アレイ）
３５  信号処理部
３６  Ａ／Ｄ変換器
３７  データ記憶部
３８  低空間周波成分算出部
３９  高空間周波成分算出部
４０  制御部
４１  Ｘ線画像取得・記憶部（画像取得部）
４２  画像処理部
４２ａ  差分処理部
４３  判定部
４３ａ  閾値処理部
４５  設定操作部
４７  駆動制御部
ｄ  素子ピッチ（フォトダイオード幅）
Ｈ  シンチレータ厚さ
Ｗ  被検査物
【図１】
2019203853.tif 000005
【図２】
2019203853.tif 000006
【図３】
2019203853.tif 000007
【図４】
2019203853.tif 000008
【図５】
2019203853.tif 000009
【図６】
2019203853.tif 000010
【図７】
2019203853.tif 000011
【図８】
2019203853.tif 000012
【図９】
2019203853.tif 000013
【図１０】
2019203853.tif 000014
【図１１】
2019203853.tif 000015
【図１２】
2019203853.tif 000016
【図１３】
2019203853.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
2019203853.tif 000019
【図１６】
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【図１７】
2019203853.tif 000021