(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
点状の管焦点を有し、この管焦点から、スキャン方向に所定のコーン角を有し、且つ当該スキャン方向に直交する断面に沿った方向に所定のファン角を有するＸ線ビームを発生するＸ線管を備えたＸ線発生器と、
２次元に配列された複数の画素を備え、当該複数の画素はその全体として長方形に形成され、その長方形の画素配列の全体が前記スキャン方向に対して斜めに配置され、且つ、当該各画素に入射した前記Ｘ線ビームの強度を示すフレームデータを一定時間毎に出力するように構成されたＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを互いに対向かつ離間させて配置したときに形成される当該Ｘ線管と当該Ｘ線検出器との間の空間に検査対象を位置させた状態で、前記空間において仮想的に設定された、前記Ｘ線ビームの幅方向の中心線が前記スキャン方向に平行な複数の断層面それぞれに常に一定の長さで交差するように、当該Ｘ線管及び当該Ｘ線検出器の対または当該検査対象の何れか一方をその他方に対して相対的に前記スキャン方向に移動させる移動手段と、
この移動手段により前記何れか一方を前記他方に対して相対的に移動させながら当該Ｘ線検出器から出力される前記フレームデータを収集するデータ収集手段と、
前記フレームデータに基づいて、前記複数の断層面それぞれのフレームデータを、前記Ｘ線のファン状の広がりと当該複数の断層面の直交方向の位置の相違とに応じて作成するフレームデータ作成手段（５２〜５６）と、
このフレームデータ作成手段により作成された前記複数の断層面のフレームデータにラミノグラフィー法を適用して当該複数の断層面の断層像を作成する断層像作成手段（５７）と、
この断層像作成手段により作成された前記複数の断層像それぞれにおける画素値の変化に応じたエッジ情報を、当該複数の断層像それぞれの画素毎に演算し、そのエッジ情報の３次元分布を作成するエッジ情報作成手段（５８〜６２）と、
前記Ｘ線検出器の検出面の面上の、前記複数の画素が成す長方形状の配列の中心位置と他の各画素の位置とに照射される前記Ｘ線ビームの照射方向の距離の差に応じて前記エッジ情報を前記断層面毎且つ前記画素毎に補正するよじれ補正手段と、
このよじれ補正手段により補正された前記３次元分布の前記エッジ情報を、前記画素毎に、当該複数の断層面を貫く方向に探索して当該エッジ情報の最大値を示す画素を検出し
、その検出画素に位置的に対応する、前記複数の断層像又は当該複数の断層像から作成される断層像の画素のみを選択して合成し、前記検査対象の内部状態を示す１枚の合成画像を作成する合成画像作成手段（６２〜６３）と、
を備えることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記複数の断層面を貫く方向は、前記検出器の複数の画素のそれぞれから前記Ｘ線管の管焦点を睨む方向であるか、又は、前記検出器の複数の画素のそれぞれから当該各画素の面に直交して上側に向かう方向である、ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記合成画像作成手段が作成した前記１枚の合成画像を可視化して提示する合成画像提示手段（２３）を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記エッジ情報の３次元分布のデータを出力するエッジ情報出力手段（６４，６７，６８）を備えたことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記複数の断層像が占める、前記直交方向の範囲を指定可能な指定手段（２３）を備える、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記指定手段は、前記範囲を、前記複数の断層面の厚さと枚数とを指定するように構成されている、ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記フレームデータ作成手段（５２〜５６）は、
前記直交方向における前記複数の断層面の位置の相違を反映したファクタを前記フレームデータの前記各画素に乗じて当該各画素の前記スキャン方向及び当該スキャン方向に直交する方向の両方のサイズを等倍で縮小し、この縮小されたサイズの画素を有する前記複数の断層面の前記フレームデータの当該画素の前記スキャン方向のサイズのみを全て同一の所望の解像度に応じたサイズに置き換えたフレームデータを当該断層面毎に作成する断層面データ作成手段（５６）を備えたことを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記所望の解像度に応じた画素サイズは、前記検出器の検出面を形成する画素のサイズ、又は、前記複数の断層面の高さ方向の位置の相違を反映したファクタを前記フレームデータの前記各画素に乗じて当該各画素のサイズを縮小した画素のサイズであることを特徴とする請求項７に記載のＸ線検査装置。
【請求項９】
前記断層像作成手段（５７）は、
この断層面データ作成手段により作成された前記複数の断層面それぞれの前記フレームデータに前記ラミノグラフィー法に基づく再構成処理を施して当該フレームデータサイズの複数の断層像をそれぞれ再構成する手段であることを特徴とする請求項７に記載のＸ線検査装置。
【請求項１０】
前記フレームデータ作成手段（５２〜５６）は、前記検出器の検出面の複数の画素群の中心画素に一致させて、前記複数の断層像それぞれの前記複数の画素それぞれのサイズを所望サイズに置き換える位置合わせ手段（５６）を含む、ことを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１１】
前記各画素の前記スキャン方向の幅をＷ、前記Ｘ線検出器から前記Ｘ線管の焦点までの距離をＨD、前記複数の断層面それぞれの位置をＨO、及び当該複数の断層面それぞれの前記断層像の前記各画素の前記スキャン方向の幅をＷOとしたとき、前記ファクタは、
ＷO＝Ｗ ×（ＨO／ＨD）
で表されることを特徴とする請求項７または８に記載のＸ線検査装置。
【請求項１２】
前記再構成処理は、前記フレームデータに、前記スキャン方向における前記相対的な移動の速度に対応したシフト量に基づくシフト＆アッド処理である請求項９に記載のＸ線検査装置。
【請求項１３】
前記エッジ情報作成手段（５８〜６２）は、前記複数の断層像にエッジ強調処理を施して前記エッジ情報を演算するように構成されている請求項１〜１２の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１４】
前記エッジ強調処理は、前記複数の断層像それぞれの前記画素の値に１次元又は２二次元のソーベルフィルタ処理を施して、そのソーベル値を前記エッジ情報として抽出する処理である請求項１３に記載のＸ線検査装置。
【請求項１５】
前記エッジ情報を前記検査対象の中に存在する異物として捉えて、この異物の存在を告知する告知手段（２３）を備えた請求項１〜１４の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１６】
前記フレームデータ作成手段（５２〜５６）は、
前記Ｘ線検出器から出力された前記フレームデータの各画素の向きを、前記斜め状態を維持した状態で前記スキャン方向を一軸とする直交座標系の画素群に変換する直交軸変換手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１５の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１７】
前記斜め配置の角度は略１４．０３６±２．５度である請求項１６に記載のＸ線検査装置。
【請求項１８】
前記エッジ情報作成手段（５８〜６２）は、
前記複数の断層面それぞれに対応して、前記断層像作成手段により作成された前記断層像を、前記直交方向の同一高さ位置に有る断層面毎に、複数、相互に結合して所定サイズの平行四辺形の断層像に編集する編集手段（５９）を備えたことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のＸ線検査装置。
【請求項１９】
前記エッジ情報作成手段（５８〜６２）は、更に、
前記編集手段により編集された前記平行四辺形の断層像から、それぞれが所望のサイズを持つ複数の矩形状の画像群からなる画像を、前記複数の断層像のそれぞれとして、切り出す切出手段（５９）
を備えたことを特徴とする請求項１８に記載のＸ線検査装置。
【請求項２０】
前記Ｘ線発生器から発生された前記Ｘ線ビームを前記スキャン方向における複数の前記Ｘ線ビームに分割するビーム分割手段（３３Ａ）を備え、
前記Ｘ線検出器は、前記スキャン方向にディスクリートに配置された複数のＸ線検出器から成り、
前記フレームデータ作成手段と前記断層像作成手段との対を前記複数のＸ線検出器それぞれに対応して複数、並列に備え、
前記複数の断層像作成手段それぞれにより作成された前記複数の断層像を相互に結合して、前記直交方向における前記断層面の位置毎に、１つの合成した断層像を作成する合成断層像作成手段（９１）を備え、
この合成断層像作成手段により作成された前記合成断層像を、前記複数の断層像のそれぞれとして前記エッジ情報作成手段に渡すように構成したことを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項２１】
前記Ｘ線検出器は、前記Ｘ線の光子を計数する光子計数型の検出器であることを特徴とする請求項１〜２０の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項２２】
前記エッジ情報の３次元分布に基づいて、当該３次元分布を構成する当該エッジ情報のプロファイルを指標化するエッジ情報指標化手段（７０）を備えたことを特徴とする請求項１〜２１の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項２３】
前記エッジ情報指標化手段は、
前記３次元分布のエッジ情報を、前記複数の断層面に直交する方向に沿って前記画素毎に当該複数の断層面を貫くように探索して当該エッジ情報の当該直交方向における前記プロファイルを予め定めた複数種のパターンに振り分けるパターン化手段と、
このパターン化手段により振り分けられた前記パターンを示すデジタル量の指標を前記画素毎に演算する指標演算手段と、
この指標演算手段により演算された前記画素毎の指標を出力する指標出力手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２２に記載のＸ線検査装置。
【請求項２４】
前記複数種のパターンは、前記プロファイルに１つのピークが存在する第１のパターン、前記プロファイルに複数のピークが存在する第２のパターン、及び前記プロファイルにピークと呼べる変化がない第３のパターンを含むことを特徴とする請求項２３に記載のＸ線検査装置。
【請求項２５】
前記フレームデータ作成手段、前記断層像作成手段、前記エッジ情報作成手段、前記合成画像作成手段、及び前記エッジ情報指標化手段は、ＬＳＩ回路により前記検出器の出力段に一体に作り込まれていることを特徴とする請求項２２〜２４の何れか一項に記載のＸ線検査装置。
【請求項２６】
点状の管焦点を有し、この管焦点から、スキャン方向に所定のコーン角を有し、且つ当該スキャン方向に直交する断面に沿った方向に所定のファン角を有するＸ線ビームを発生するＸ線管を備えたＸ線発生器と、
２次元に配列された複数の画素を備え、当該複数の画素はその全体として長方形に形成され、その長方形の画素配列の全体が前記スキャン方向に対して斜めに配置され、且つ、当該各画素に入射した前記Ｘ線ビームの強度を示すフレームデータを一定時間毎に出力するように構成されたＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを互いに対向かつ離間させて配置したときに形成される当該Ｘ線管と当該Ｘ線検出器との間の空間に検査対象を位置させた状態で、前記空間において仮想的に設定された、前記Ｘ線ビームの幅方向の中心線が前記スキャン方向に平行な複数の断層面それぞれに常に一定の長さで交差するように、当該Ｘ線管及び当該Ｘ線検出器の対または当該検査対象の何れか一方をその他方に対して相対的に前記スキャン方向に移動させながら当該Ｘ線検出器から出力される前記フレームデータを収集し、
前記フレームデータに基づいて、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器との間の前記空間において設定された、前記スキャン方向に平行な複数の断層面それぞれの断層像のフレームデータを、前記Ｘ線のファン状の広がりと当該複数の断層面の直交方向の位置の相違とに応じて作成し（５２〜５６）、
この作成された前記複数の断層面のフレームデータにラミノグラフィー法を適用して当該複数の断層面の断層像を作成し（５７）、
この作成された前記複数の断層像それぞれにおける画素値の変化に応じたエッジ情報を、当該複数の断層像それぞれの画素毎に演算して、そのエッジ情報の３次元分布を作成し（５８〜６２）、
前記Ｘ線検出器の検出面の面上の、前記複数の画素が成す長方形状の配列の中心位置と
他の各画素の位置とに照射される前記Ｘ線ビームの照射方向の距離の差に応じて前記エッジ情報を前記断層面毎且つ前記画素毎に補正し、
この演算された前記３次元分布のエッジ情報を、前記画素毎に、当該複数の断層面を貫くように方向に探索して当該エッジ情報の最大値を示す画素を検出し、その検出画素に位置的に対応する、前記複数の断層像又は当該複数の断層像から作成される断層像の画素のみを選択して合成し、前記検査対象の内部状態を示す１枚の合成画像を作成する（６３）
ことを特徴とするＸ線検査方法。
【請求項２７】
前記よじれ補正手段は、前記差に応じて前記エッジ情報を前記断層面毎且つ前記画素毎に補正するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を用いて対象物の内部を検査するＸ線検査装置及びＸ線検査方法に係り、とくに、食品、工業製品、乳房等の人体の一部等の対象物の内部又は外表面に在るかもしれない、対象物の組成とは異なる物質である異物や関心のある対象物の存在を調べる検査等に好適なＸ線検査装置及びＸ線検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、公衆衛生や食品安全の観点から食品の内部に含まれているかもしれない異物の検査に対する必要性が高まっている。【０００３】
このＸ線検査の手法も多々あるが、脚光を浴びている検査法は、Ｘ線を用いて食品内部の物質の情報を収集する方法である。そのための一例として、搬送用のベルトを挟んで上下にＸ線管と検出器を配置し、ベルト上に載せた検査対象の食品をＸ線で検査する、所謂、インライン形のＸ線検査装置が知られている。この装置の場合、検査対象の食品はベルト(ライン)に載せられて搬送され、Ｘ線管のＸ線照射野を通過する。通過する食品を透過したＸ線は、ベルトの下側の検出器で検出され、その検出データに基づいて画像が作成される。この画像を例えばソフトウェアで画像処理することで、その食品の内部に紛れ込んでいるかもしれない異物の存在や種類を発見できる。また、検査対象は異物のみに限定されずに、Ｘ線でコントラスト差が生まれるものであって大きさや形状あるいは重量をより正確に求める必要がある対象物であってもよい。【０００４】
このため、このインライン形のＸ線検査装置は、多数の食品を流れ作業として検査する場合に向いている。このＸ線装置の具体例を挙げると、１分間に例えば６０ｍ進む搬送ベルトに検査対象の食品（例えば、ピーマン等の野菜、製造したパン等の食べ物、ブロック肉）が載せられる。ベルトの上方にはＸ線発生器が設置され、また、食品が載ったベルトの下側、つまり、循環するベルトの中にラインの幅全体をカバーする検出面を有する縦長のＸ線検出器が設置される。検出器から一定レートで出力されるフレームデータは、例えば、搬送ベルトの移動スピードに同期して相互に加算される。【０００５】
現在、シンチレータと光電変換素子とを組み合わせた検出器が多く使用されている。これは、２０keV〜1５０keV程度のＸ線エネルギーに対して、Ｘ線検出感度を高めるためである。シンチレータには、CsIやGOSなどのシンチレータが一般的に用いられている。このため、シンチレータは、応答スピードが比較的低く、残光特性があり、ダイナミックレンジが比較的狭い。したがって、検査対象物は、比較的Ｘ線吸収の少ない、厚みの薄い食品に限定したり、ラインへの食品投入量を抑制したりする等、使用者側の装置運用に制限がある。【０００６】
この制限を少しでも緩和するために、低エネルギーのＸ線を吸収する検出器と、高エネルギーのＸ線を吸収する検出器を重ねて配置して、デュアルエネルギー検出器を用いた食品検査装置(異物検出装置)も知られている。この装置の場合、両検出器から出力されたフレームデータに基づいて各別に２種類の画像が再構成され、両画像の差分を演算することで異物を描出されるスキームになっている。しかしながら、この装置であっても、解像度が足りず、例えば０．３ｍｍ程度の小さな異物までをも検査したいとするニーズには、スピードを遅くしたり、検査対象物を薄いものに限定したり、検査対象物をより離散して配置するなどの制限を設けていた。このような小さな異物のＸ線吸収の差を安定して検査することは難しい。【０００７】
現実的には、ベルト上の高さ方向における単一の断層面(又は断面)の画像を目視する場合、その断層面に存在又はそれに近い位置に存在する異物は検出可能である。しかし、この断層面から離れた、或いは、３次元的に存在する異物の検出は難しい。【０００８】
このような観点を考慮して、特許文献１に記載した特表２０１２−５０９７３５号に記載された多断層面の画像を作成する方法及び装置も知られている。この公報記載のものは、光子計数型Ｘ線検出器とトモシンセシス法とを組み合わせ、所望のＸ線エネルギービンのフレームデータに基づいて、マンモグラフィ用に被検体の複数のスライス面の画像を得ることを例示している。なお、このトモシンセシス法は、非破壊検査の分野ではラミノグラフィー法とも呼ばれる。【０００９】
同様の多断層面の画像化の手法は、特許文献２に記載した特開２００５−１３７３６号にも記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２０１２−５０９７３５号
【特許文献２】特開２００５−１３７３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２に記載の画像化法は、Ｘ線のエネルギービンや光子計数を考慮しつつも、トモシンセシス法を用いてオブジェクト空間の複数の断層面又はスライス面の画像を単純に作成しているに過ぎない。つまり、Ｘ線は点状のＸ線焦点から広がって放射されるのであるが、そのＸ線のファン状の広がりに因る複数面の断層面相互の濃度差、及び、検出器の検出面から複数の断層像までの高さの相違に因る拡大率の違いには言及していない。このため、断層面毎の分解能の違いによって、そのような複数の断層像に写り込む対象物とその対象物の内部に存在する非常に細かい異物(例えば０．３ｍｍ程度の細さのもの)とを見分けるようには構成されていない。また、複数の断層像を目視して異物検知を判断することは、コンピュータによる自動診断を利用するにしても極めて難しい。【００１２】
そこで、本発明は、上述した従来のＸ線検査が抱える状況に鑑みてなされたもので、その目的は、オブジェクト空間に存在する対象物の中に存在する異物（対象物の組成とは異なる物質）をより高分解能に描出し、その異物の存在をより容易に且つ信頼性高く検出することができるＸ線検査装置及びＸ線検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、点状の管焦点を有し、この管焦点から、スキャン方向に所定のコーン角を有し、且つ当該スキャン方向に直交する断面に沿った方向に所定のファン角を有するＸ線ビームを発生するＸ線管を備えたＸ線発生器と、２次元に配列された複数の画素を備え、当該複数の画素はその全体として長方形に形成され、その長方形の画素配列の全体が前記スキャン方向に対して斜めに配置され、且つ、当該各画素に入射した前記Ｘ線ビームの強度を示すフレームデータを一定時間毎に出力するように構成されたＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを互いに対向かつ離間させて配置したときに形成される当該Ｘ線管と当該Ｘ線検出器との間の空間に検査対象を位置させた状態で、前記空間において仮想的に設定された、前記Ｘ線ビームの幅方向の中心線が前記スキャン方向に平行な複数の断層面それぞれに常に一定の長さで交差するように、当該Ｘ線管及び当該Ｘ線検出器の対または当該検査対象の何れか一方をその他方に対して相対的に前記スキャン方向に移動させる移動手段と、この移動手段により前記何れか一方を前記他方に対して相対的に移動させながら当該Ｘ線検出器から出力される前記フレームデータを収集するデータ収集手段とを備えるＸ線検査装置が提供される。このＸ線検査装置は、前記フレームデータに基づいて、前記複数の断層面それぞれのフレームデータを、前記Ｘ線のファン状の広がりと当該複数の断層面の直交方向の位置の相違とに応じて作成するフレームデータ作成手段（５２〜５６）と、このフレームデータ作成手段により作成された前記複数の断層面のフレームデータにラミノグラフィー法を適用して当該複数の断層面の断層像を作成する断層像作成手段（５７）と、この断層像作成手段により作成された前記複数の断層像それぞれにおける画素値の変化に応じたエッジ情報を、当該複数の断層像それぞれの画素毎に演算し、そのエッジ情報の３次元分布を作成するエッジ情報作成手段（５８〜６２）と、前記Ｘ線検出器の検出面の面上の、前記複数の画素が成す長方形状の配列の中心位置と他の各画素の位置とに照射される前記Ｘ線ビームの照射方向の距離の差に応じて前記エッジ情報を前記断層面毎且つ前記画素毎に補正するよじれ補正手段と、このよじれ補正手段により補正された前記３次元分布の前記エッジ情報を、前記画素毎に、当該複数の断層面を貫く方向に探索して当該エッジ情報の最大値（又は極大値）を示す画素を検出し、その検出画素に位置的に対応する、前記複数の断層像又は当該複数の断層像から作成される断層像の画素のみを選択して合成し、前記検査対象の内部状態を示す１枚の合成画像を作成する合成画像作成手段（６２〜６３）と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
好適には、フレームデータ作成手段、断層像作成手段、エッジ情報作成手段、及び、合成画像作成手段は、Ｘ線検出器の出力側に、ＬＳＩ回路、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア回路で構成される。【００１５】
好適には、前記合成画像作成手段が作成した前記１枚の合成画像を可視化して提示する合成画像提示手段（２３）を備える。さらに、好適には、前記エッジ情報の３次元分布のデータを出力するエッジ情報出力手段（６４，６９，６８）を備える。【００１６】
さらに、前記エッジ情報の３次元分布に基づいて、当該３次元分布を構成する当該エッジ情報のプロファイルを指標化するエッジ情報指標化手段（７０）を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、Ｘ線検出器が検出したＸ線透過データ、すなわちフレームデータから、オブジェクト空間、即ち対象物が置かれる検査空間に作成する複数の断層面それぞれのフレームデータが、Ｘ線管から照射されるＸ線のオブジェクト空間における広がりとＸ線検出器の検出面からの高さの違いとに応じて作成される。この複数の断層像それぞれのフレームデータにラミノグラフィー法を適用して当該複数の断層面の断層像が作成される。さらに、この複数の断層像それぞれにおける画素値の変化に応じたエッジ情報を、当該複数の断層像それぞれの画素毎に演算され、そのエッジ情報の３次元分布が作成される。この３次元分布のエッジ情報を、画素毎に、当該複数の断層面を貫く方向（例えば、各画素からＸ線管の焦点を睨む方向、又は、各画素から当該複数の断層面を貫く方向）に探索して当該エッジ情報の最大値（又は極大値）を示す画素が検出され、その検出画素に位置的に対応する、断層像の画素のみが合成されて１枚の合成画像に作成される。【００１８】
つまり、合成画像は、複数の断層像の中において、エッジ情報の最大値（又は極大値）を呈する画素のみを編集した画像である。このため、対象物の内部に異物等の他の物質（対象物とはＸ線透過率が異なる物質）が存在していると、その物質のエッジ、つまり輪郭が強調される。しかも、その物質は各断層面で最適焦点化され、そのボケ度は少なく、信号強度は高い。【００１９】
このため、合成画像において異物や検査対象物などが高分解能で描出される。つまり、合成画像は、対象物を一方向から透視し、且つ、その中に在る異物などの他の物質のみを最適焦点化した透視像と見做すこともできる。このように、対象物の中に異物等の存在する場合、合成画像を通して、その存在をより容易に且つ信頼性高く検出することができる。さらに、データ処理をＬＳＩ回路（ハードウェア回路）で行うことで、ＣＰＵに送るデータ量を減らすことができ、Ｘ線検出器のフレームレートを高くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
添付図面において、
【図１】図１は、本発明の第１の実施例に係るＸ線検査装置をより上位の概念で説明するブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施例に係る、より具体的なＸ線検査装置を概念的に示す説明図である。
【図３】図３は、第２の実施例に係るＸ線検査装置におけるベルトコンベアと検出器の配置とを例示する図である。
【図４】図４は、Ｘ線のエネルギー領域(エネルギービン)を説明する図である。
【図５】図５は、検査空間（オブジェクト空間）を通る検査対象の大小と断層取得範囲及び断層面枚数との関係を説明する図である。
【図６】図６は、Ｘ線検査装置において検出器と一体に作り込まれるデータ処理回路の構成を説明するブロック図である。
【図７】図７は、検出器をスキャン方向に斜めに置いたことに伴う、画素の直交座標系への置き直しを説明する図である。
【図８】図８は、断層面の高さに応じて、収集したフレームデータを縮小する処理を説明する図である。
【図９】図９は、縮小したフレームデータを、検出器の画素、所謂、原画像画素のサイズに置き直す処理を説明する図である。
【図１０】図１０は、再構成画像の合成と編集とを説明する図である。
【図１１】図１１は、画像再構成を説明する図である。
【図１２】図１２は、検査空間に仮想的に配置された複数の断層像のデータを説明する図である。
【図１３】図１３は、エッジ検出としてのソーベルフィルタの処理を説明する図である。
【図１４】図１４は、複数の断層像とそれらのソーベルフィルタを掛けた画像から１枚の最適焦点の合成画像を作成する処理を説明する図である。
【図１５】図１５は、ソーベル値の３次元分布及びソーベル値の探索方向を示す視線を説明する図である。
【図１６】図１６は、画素毎のソーベル値の断層面位置に対するプロファイルとそのパターン分類を例示するグラフである。
【図１７】図１７は、複数の断層像が形成する再構成空間と１枚の最適焦点の合成画像とにおける異物の位置関係を説明する図である。
【図１８】図１８は、本発明の第３の実施形態に係るＸ線検査装置の構成の概念を説明する構成図である。
【図１９】図１９は、第３の実施形態における複数の検出器を斜めに配置する例を説明する図である。
【図２０】図２０は、第３の実施形態における画像加算を説明する図である。
【図２１】図２１は、第３の実施形態における画像加算を説明する部分的な概略ブロック図である。
【図２２】図２２は、各実施形態におけるスキャン軌道の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るＸ線検査装置の実施形態を説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
この第１の実施形態に係るＸ線検査装置は、本発明に係るＸ線検査装置の基本的な構成を示す実施形態である。
【００２３】
このＸ線検査装置は、検査される対象物にＸ線を照射して得たＸ線透過データから対象物の内部或いは外表面に存在する異物等の存在をチェックする装置である。
【００２４】
このＸ線検査装置は、Ｘ線を照射するＸ線管とＸ線を検出する検出器とを備えたＸ線検出ユニットを備える。このＸ線検出ユニットが提供する空間、即ち、Ｘ線ビームが通る撮影空間を、検査対象物が通過する。勿論、対象物を撮像空間内に固定状態で存在させて、Ｘ線検出ユニットを一定速度で移動させてもよい。このＸ線検出装置では、例えば上述のように移動中の対象物にＸ線が照射され、その対象を透過したＸ線が検出され、その検出したＸ線のデータからトモシンセシス法（又はラミノグラフィー法）と画素単位の焦点位置探索の手法とを用いて、その対象物の内部を３次元的に示す画像が再構成される。
【００２５】
このＸ線検査装置が検査可能な対象物としては、食品、工業製品、人体の乳房等、多岐に渡る。後述する具体例では、食品（ピーマン等の野菜など）の内部に異物が混入していないかどうかを調べるインライン形の食品検査装置を説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。食品としては、この他に、鮮魚内の釣り針等の異物を検査することも可能である。また、異物の意味合いを変更解釈すれば、食肉の内部の油脂分の含み具合、異物や骨の混入、木材の鬆や水分含有量のチェック等にも適用できる。工業製品としては、電子基板部品の実装状態のチェック、ハンダバンプ内の接触状態のチェック等にも適用できる。さらに、人体の乳房を検査するマンモグラフィにおいては、乳房内に発生する石灰化や腫瘤等の病変部の発見が目的である。
【００２６】
本第１の実施形態に係るＸ線検査装置の基本構成を図１に示す。このＸ線検査装置１０は、図１に示すように、スキャン方向に所定のコーン角を有し、且つ当該スキャン方向に直交する断面に沿った直交方向に所定のファン角を有するＸ線ビームを発生するＸ線管１１を備えたＸ線発生器１２と、２次元に配列された複数の画素を備え、当該各画素に入射した前記Ｘ線ビームの強度を示すフレームデータを一定時間毎に出力するＸ線検出器１３と、を備える。このＸ線検査装置１０では、前記Ｘ線管１１と前記Ｘ線検出器１３とを互いに対向かつ離間させて配置したときに形成される当該Ｘ線管１１と当該Ｘ線検出器１３との間の空間に検査対象ＯＢを位置させる。当該Ｘ線管１１及び当該Ｘ線検出器１３の対（即ち、Ｘ線検出ユニット）または当該検査対象ＯＢの何れか一方をその他方に対して相対的に前記スキャン方向に移動させながら当該Ｘ線検出器１３から出力されるフレームデータが収集され、そのフレームデータを用いて前記検査対象ＯＢの内部状態を示す情報が提供される。
【００２７】
この情報を提供するために、このＸ線検査装置１０は、更に、断層像作成手段としてのフレームデータ作成部１４、断層像作成手段としての断層像作成部１５、エッジ情報作成手段としてのエッジ情報作成部１６、及び、合成画像作成手段としての合成画像作成部１７を備える。
【００２８】
このうち、フレームデータ作成部１４は、フレームデータに基づいて、Ｘ線管１１とＸ線検出器１３との間の空間において指定された、スキャン方向に平行な複数の断層面それぞれのフレームデータを、Ｘ線のファン状の広がりと複数の断層面の直交方向の位置の相違とに応じて作成する。断層像作成部１５は、複数の断層面のフレームデータにラミノグラフィー法を適用して当該複数の断層面の断層像を作成する。また、エッジ情報作成部１６は、複数の断層像それぞれにおける画素値の変化に応じたエッジ情報（例えば空間一次微分値）を、当該複数の断層像それぞれの画素毎に演算し、そのエッジ情報の３次元分布を作成する。そこで、合成画像作成部１７は、この３次元分布のエッジ情報を、画素毎に、画素毎に、当該複数の断層面を貫く方向（例えば、各画素からＸ線管の焦点を睨む方向、又は、各画素から当該複数の断層面を貫く方向）に探索して当該エッジ情報の最大値（又は極大値）を示す画素を検出し、その検出画素に位置的に対応する断層像の画素のみを合成して１枚の合成画像を作成する。
【００２９】
一例として、これらのフレームデータ作成部１４、断層像作成部１５、エッジ情報作成部１６、及び合成画像作成部１７は、検出器１３と共にＸ線検出装置１８を形成する処理部１９に搭載される。
【００３０】
この基本構成において、特に好適には、上述した１枚の合成画像を可視化して提示する合成画像提示部１７Ａを備えることである。また、好適には、エッジ情報の３次元分布のデータを出力するエッジ情報出力部１６Ａを備えることである。さらに、エッジ情報の３次元分布に基づいて、当該３次元分布を構成する当該エッジ情報のプロファイルを指標化するエッジ情報指標化部１６Ｂを備えていてもよい。これらの合成画像提示部１７Ａ、エッジ情報出力部１６Ａ、及びエッジ情報指標化部１６Ｂは少なくとも何れか１つを備えている構成も採り得る。
【００３１】
この第１の実施形態に係る基本構成による作用効果は、この基本構成をベースとする後述する実施形態によって明らかになる。
【００３２】
［第２の実施形態］
次に、図２〜図１４を参照して、上記第１の実施形態に係るＸ線検査装置２０をより具体的に示す、第２の実施形態に係るＸ線検査装置を説明する。
【００３３】
図２に、第２の実施形態に係るＸ線検査装置２０の構造の概要を示す。同図に示すように、このＸ線検査装置２０は、一例として、食品の異物を検査するように構成されている。このＸ線検査装置２０は、ラミノグラフィ法（トモシンセシス法とも呼ばれる）を用いて検査対象の食品ＯＢの内部の多断面の画像を作成し、その多断面の画像のデータから様々な内部構造を示す画像情報を提供し、その画像情報から異物の有無の判定、その異物の３次元位置の決定、及び／又は、その異物の種類又は性状を同定（推定、特定）するインライン形のＸ線検査装置である。
【００３４】
このＸ線検査装置２０は、Ｘ線を発生するＸ線発生装置２１と、Ｘ線受信側の装置であるＸ線検出装置２２と、このＸ線検出装置２２に接続されて同装置２２の出力情報を受けて当該情報を処理するコンピュータ２３とを備える。コンピュータ２３は、ＣＰＵ(Central Processing unit)を備える演算装置２３Ａ、表示器２３Ｂ、及び入力器２３Ｃを備える。演算装置２３Ａは、ＲＯＭ(Read-Only Memory)及びＲＡＭ(Random Access Memory)等のメモリ２３Ｍを備える。
【００３５】
Ｘ線発生装置２１は、点状のＸ線管焦点（焦点径は例えば１．０ｍｍφ）を有するＸ線管３１と、このＸ線管３１を駆動させるために必要な高電圧を発生して、そのＸ線管３１に供給する高電圧発生器３２とを備える。さらに、Ｘ線発生装置２１はコリメータ３３を含む。
【００３６】
Ｘ線検出装置２２は、入射するＸ線を検出するとともに、そのＸ線のデータを、前述した対象ＯＢの内部構造を示す画像情報を生成するまでに必要な処理を一貫して担っている。このＸ線検出装置２２は、Ｘ線を検出し、そのＸ線を電気信号に変換して出力するＸ線検出器（以下、単に、検出器と呼ぶ）４１と、この検出器４１の出力端に電気的に接続され、入力した電気信号から前記画像情報を作成するデータ処理回路４２とを備える。このデータ処理回路４２が行う処理は本発明の特徴の一部を成すもので、これについては後で詳述する。
【００３７】
Ｘ線管３１及び検出器４１は、高さ方向Ｙにおいて互いに一定距離だけ離間して配置され、その両者が、食品ＯＢを透過するＸ線を検出するＸ線検出ユニットを構成している。このＸ線管３１と検出器４１（物理的には後述する搬送ベルト）との間には、対象ＯＢを通過させる検査空間(撮影空間又はオブジェクト空間)ＳＰが形成されている。この検査空間ＳＰを、量が大きい／小さい、背丈が高い／低いといった様々な大きさ及び形状の対象ＯＢが通過する。
【００３８】
Ｘ線管３１から発生したＸ線は、検査空間ＳＰの所定位置に配置されたコリメータ３３により、スキャン方向Ｚに所定のコーン角θを有し、且つ当該スキャン方向Ｚに直交する断面に沿った直交方向Ｘにおいて所定のファン角β（後述する図１２参照）を有するＸ線ビームＸＢに形成される。
【００３９】
この検査空間ＳＰを搬送ベルト４８が通過する。この通過方向を対象ＯＢの搬送方向と呼ぶとすると、この方向は対象ＯＢのスキャン方向Ｚに相当する。搬送ベルト４８のベルト幅方向をＸとすると、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の直交座標が図２に示すように設定される。
【００４０】
この搬送ベルト４８は、複数のローラ４９により一定速度Ｓ(mm／sec)でスキャン方向Ｚ（対象ＯＢの搬送方向）において循環するように構成されている。ローラ４９には、そのローラの回転速度、すなわち搬送ベルト４８の移動速度を示す信号を検出するエンコーダ５０が設けられている。このように検査すべき食品ＯＢは、搬送ベルト４８の移動に伴ってＸ線ビームＸＢを横切るように通過する。
【００４１】
Ｘ線検出装置２２は、搬送ベルト４８の上側ベルト部分と下側ベルト部分の間に配置（インライン配置）されており、検出器４１のＸ線入射窓は上側ベルトの下に位置している。このとき、図２に示すように、高さ方向Ｙにおいて、Ｘ線管３１の焦点Ｆから検出器４１のＸ線入射窓までの高さはＨＤに、同焦点Ｆから搬送ベルト４８の上側のベルト部分までの高さはＨｂに設定されている。
【００４２】
検出器４１は、図３に示すように、複数のモジュールＭをライン状に繋いで構成され、これにより、細長い矩形状の輪郭を持たせている。また、検出器４１は、その全体として、細長い矩形状のＸ線入射窓ＭＤ（スキャン方向のその幅（検出幅）＝Ｗ））を有する。
【００４３】
各モジュールＭは、ＣｄＴｅ，ＣＺＴなどの半導体材料から成る検出層を例えば２０×８０個の画素（各画素は０．２ｍｍ×０．２ｍｍのサイズを持つ）Ｐに成形した、Ｘ線から電気信号に直接変換する、所謂、直接変換型のＸ線検出要素である。この複数の画素Ｐを成す検出層の両面には、図示しないが、実際には荷電電極と収集電極とが貼設されている。この両電極間にバイアス電圧が印加される。
【００４４】
このモジュールＭを全部で２９個、縦列に並べることで、縦方向が約４７ｃｍ×横方向が０．４ｃｍの、前述したＸ線入射窓ＭＤ（画素数にして例えば、２０×２３４８個の画素）が形成される。このため、複数のモジュールＭ自体はライン状に並んでいるが、画素配列の点では横方向にも複数の画素Ｐを有する２次元の細長い直接変換型の検出器として構成されている。
【００４５】
さらに、この検出器４１は、Ｘ線を様々なエネルギーを有するフォトンの集合であると見做して、それらのフォトンの個数をエネルギー領域別に計数可能な光子計数型（photon counting type）の検出器である。このエネルギー領域としては、例えば図４に示すように、４つのエネルギー領域Ｂin１〜Ｂin４が設定されている。勿論、このエネルギー領域Ｂinの数は複数であればよい。
【００４６】
この検出器４１では、その画素Ｐ毎に、且つ、エネルギー領域Ｂin毎に、Ｘ線強度が一定時間毎にフォトン数のデジタル量の計数値(累積値)として検出される。１個のフォトンがある画素Ｐに入射すると、そのエネルギー値に応じた波高値の電気パルス信号がその画素Ｐに発生する。この電気パルス信号の波高値、すなわちエネルギー値は所定のエネルギー領域Ｂin毎に分類され、その計数値が１つ増える。この計数値は一定時間毎の累積値（デジタル値）として画素Ｐ毎且つそのエネルギー領域Ｂin毎に収集される。このデータ収集回路はＡＳＩＣ層として前述した検出層の下面に積層状態で作り込まれている。
【００４７】
このデータ収集回路におけるサンプリング周波数を高い値に設定することで、例えば６６００ｆｐｓのフレームレートで、例えば２０×２３４８個の画素それぞれからデジタル量の計数値として、しかも、エネルギー領域Ｂin毎に収集される。
【００４８】
このような直接変換型検出器は、そのデータ収集回路も含めて、公知であり、例えば欧州特許公開 2 674 787号公報に示されている。
【００４９】
なお、検出器４１としては、必ずしも上述した直接変換型検出器でなくてもよく、ＣｅＬａＣｌ３検出器のように数十μm程度の直径のMicro Column状のシンチレータにＳｉＰＭ（ＭＰＰＣとも呼ぶ)を構成したフォトンカウンティング検出器であってもよい。
【００５０】
この検出器４１は、図３に示すように、搬送ベルト４８の移動方向、即ちスキャン方向Ｚ（及びベルト幅方向Ｘ）に対して斜めに配設されている。具体的には、搬送ベルト４８の幅（Ｘ軸方向の幅）を約４５ｃｍとしたときに、その移動方向、すなわちスキャン方向Ｚに直交するベルト幅方向Ｘに対してα°（例えば略１４．０３６±０．５°）の傾斜をつけている。この傾き角度αは、１行に並べた、縦横の長さの比が１：１である画素を４個全体の対角線がスキャン方向Ｚに一致するように設定すると、検出データの補正がより簡便になる。このように、各画素Ｐの正方形状の輪郭もベルト幅方向Ｘ（及びスキャン方向Ｚ）に対して斜めに傾いて配列されている。
【００５１】
この傾けた配置を採用しない、即ち検出器４１を、その長手方向がベルト幅方向Ｘに並行になるように配置した場合、画素Ｐ間の隙間（通常、２００μｍ）がスキャン方向Ｚに向いて、対象ＯＢにデータが収集されない部分が生じる。しかし、上述のように検出器４１を傾けて配置することで、かかるデータ収集がなされない部分は無くなる。加えて、後述するようにスキャン時の再構成空間、すなわちオブジェクト空間に合わせた画素の構成する軸を変換（アフィン変換）する際にサブピクセル法に従って近傍の複数画素から画素値を決める。このため、画素間の様々なバラツキ要素（画素の製造精度のバラツキやフォトンノイズなど）を抑える効果を生じる。これにより、ノイズがより少ない画像を作成することができる。
【００５２】
コリメータ３３の開口のサイズ及び形状は、図示しないが、検出器４１の検出面の有効面積にＸ線が丁度、照射されるように設計されている。勿論、Ｘ線管と検出器と間の距離が可変にできる構成の場合、コリメータ３３の開口のサイズ及び形状は、コンピュータ２３の指示の元で制御されている。これにより、コリメータ３３はＸ線ビームＸＢに前述したコーン角θ及びファン角βを与える。その一方で、本実施形態に係る検出器４１は、前述したように、スキャン方向Ｚに対して設定した直交座標系に対して斜めに配置されているため、この斜め配置を考慮したコリメータ３３の開口設定がなされる。つまり、検出器４１のＸ線入射窓ＭＤも直交座標系に対して斜めに位置しているので、検出器４１への照射野はそのＸ線入射窓ＭＤ上の輪郭に一致するように設定されている。
【００５３】
図５は、スキャン方向Ｚに沿って、Ｘ線ビームＸＢと検査対象物としての食品ＯＢとの位置関係を模式的に示す。食品ＯＢは、搬送ベルト４８に載せられてスキャン方向Ｚに搬送され、このＸ線ビームＸＢを横切るように通過する。食品ＯＢは当然、大なり小なり、高さ方向Ｙに長さを持つ。Ｘ線ビームＸＢはスキャン方向Ｚにおいて所定のコーン角θを有している。このため、ＹＺ面に対向する方向から観察すれば、図５に模式的に示すように、Ｘ線管３１に近づくほど、スキャン方向ＺにおけるＸ線ビームＸＢの照射幅は小さくなる。
【００５４】
本実施形態に係るＸ線検査装置２０は、検査空間ＳＰにおける対象ＯＢの高さに合わせて、その高さ方向Ｙにおける検査範囲を示す、断層取得範囲と断層面の枚数とをオペレータが選択的に指定可能になっている。断層取得範囲は、単純に、高さ方向Ｙにおける撮影範囲とも言い換えてもよい。
【００５５】
なお、ここで言及する断層面とは、ある高さでの面を言う。断層面同士の間隔を狭く設定するほど、後述する異物検出の解像度は上がるが、その分、検出処理を担う回路規模も大きくなる。
【００５６】
図５の例で説明すれば、背丈の低い対象ＯＢ１には断層取得範囲Ｈ１と断層面枚数Ｍ１とを指定できる。また、背丈の高い対象ＯＢ２（ＯＢ２の高さ＞ＯＢ１の高さ）には、各断層厚を全ての対象ＯＢ（ＯＢ１，ＯＢ２）に共通とすると、断層取得範囲Ｈ２（＞Ｈ１）と断層面枚数Ｍ２（＞Ｍ１）とを指定できる。この断層取得範囲及び断層面枚数はオペレータがコンピュータ２３を介して、その都度の任意の値を選択的に指示してよいし、デフォルト値として設定してもよい。装置２０の入り口で対象ＯＢの高さの範囲を自動的に検出・推定し、その値に応じて断層取得範囲及び断層面枚数を自動的に設定してよい。
【００５７】
このように高さ方向Ｙに多断層面を仮想的に設定するので、検査空間ＳＰにおいて、多断層面夫々を通過するＸ線ビームＸＢのスキャン方向Ｚの幅（つまり照射野）が断面毎に異なる。このＸ線検査装置２０は多断層面それぞれの画像再構成を行うことをベースにしているので、このＸ線ビームＸＢの幅が各断層面で異なることを無視してデータ処理はできない。
【００５８】
これを、前述した図２を用いて説明すると、任意の断層面（いま厚さは無視する）ＨOにおいて後述する画像再構成を行うとき、その断層面の単位長あたりのＸ線吸収はＨD／ＨOの分だけ大きな値になる。これはＸ線ビームＸＢがＸ線管３１の点状のＸ線管焦点Ｆ（焦点径：１ｍｍ）から検出器４１のＸ線入射窓ＭＤのスキャン方向の幅Ｗ（例えば４ｍｍ）向けて連続的に拡大しているからである。任意の断層面ＨOにおける実際の検出器投影幅ＷOは、ＷO＝Ｗ・（ＨO／ＨD）になるからである。
【００５９】
このため、検出器４１により検出されるＸ線透過データ、即ち、フレームデータ）は高さ方向Ｙについて補正が必要となる。つまり、高さ方向Ｙに関して、Ｘ線ビームＸＢが広がっている（即ち、スキャン方向Ｚにコーン角θを有する）ことに因る拡大投影の影響はそのまま、検出される透過データの画素の濃度値の大小として残る。このため、この影響に関して、収集後に、濃度値の補正が必要であり、具体的には、ＨＯ／ＨＤに係数を、各断層面の各画素の値に掛ける補正を行う。
【００６０】
一方、スキャン方向Ｚにおいては、検出されるＸ線透過データの画素サイズを同じ値に置き直すように処理すれば、各画素の濃度値を断層面高さに応じて補正する必要はない。その理由は、スキャン方向Ｚの移動速度Ｓ（搬送ベルト４８の速度）は高さに関係なく一定値であるためである。各断層面における、検出器４１により検出される透過データの有効幅は一様にＨＯ／ＨＤに圧縮されるだけである。このため、スキャン方向Ｚについては、高さ方向Ｙが違っても、検出される透過データの画素の濃度を補正する必要はない。
【００６１】
さらに、このスキャン方向に直交する方向（即ち、図３のベルト幅の方向Ｘ）については、画素サイズをＸ線管３１に接近するほど（即ち、高さ方向であるＹ軸方向において断層面の位置が高くなるほど）、画素サイズが小さくなるように画素を置き直す処理をする。このため、スキャン方向に直交する方向についても画素の値（濃度値）の補正は不要である。このように、本実施形態では、スキャン方向Ｚ及びそれに直交する方向Ｘについては、画素サイズの調整によって画素の濃度補正が不要になっている。このため、濃度補正は、高さ方向Ｙについて実行すればよいことになる。
【００６２】
さらに、このＸ線検査装置２０は、搬送ベルト４８を用いているので、このベルト４８による補正の必要性についても考えてみる必要がある。ある対象ＯＢが厚さ一定の搬送ベルト４８で搬送されるとすると、Ｘ線束は対象ＯＢと搬送ベルト４８の一部とを通過するが、高さ方向Ｙにおける両者の厚さ（高さ）の関係は、どの断層位置をとっても変わらない。このため、搬送ベルト４８が存在することの影響は、高さ方向Ｙのどの断層面位置をとっても一定になる。したがって、この搬送ベルト４８が在ることに因る、高さ方向における影響度に相違はない。つまり、搬送ベルト４８に因るＸ線吸収補正は必要だが、高さによる相違はないということである。
【００６３】
＜データ処理回路について＞
次いで、図６を参照して、検出器４１と一体に形成されるデータ処理回路４２を説明する。
【００６４】
このデータ処理回路４２は、Ｘ線検出装置側の一要素として配設されていることも、本実施例の特徴の１つである。それは、前述した検出器４１のデータ収集回路４１Ａ（図６参照）の出力段にＬＳＩ回路、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で一体に作り込まれる。すなわち、従来多くみられるように、ＣＰＵによるソフトウェア処理に依らずに、圧倒的に高速で即時性の高い演算ができるという特徴がある。勿論、ＣＰＵの演算負荷が大きくなることが許される環境にあるのであれば、後述する回路群で実行される処理をソフトウェアで実現するようにＣＰＵのプログラムを設定してもよい。
【００６５】
図６に示すように、検出器４１とコンソールの一部としてのコンピュータ（ＰＣ）２３との間に、ＦＰＧＡで構成されたデータ処理回路４２が配設されている。このデータ処理回路４２は、検出器４１の出力端に接続された信号編集回路５１を備え、この信号編集回路５１の出力側に、順に、フレームデータ作成回路５２、補正回路５３、アフィン変換回路５４、データセレクタ５５、画像縮小回路５６、再構成回路（シフト＆アッド（shift & add）回路）５７、及び対数変換回路５８を備える。
【００６６】
さらに、この対数変換回路５８の出力端には表示用バッファ５９及び物質同定用バッファ６０が併設される。このうち、表示用バッファ５９は、異物検出のためのエッジ検出回路６１、合成・編集回路６２、第１の画像作成回路６３、及び第１のデノイズ回路６４に至る。
【００６７】
合成・編集回路６２の出力は更に第２の画像作成回路６５を経て第２のデノイズ回路６６に至る経路も併設されている。
【００６８】
第１及び第２のデノイズ回路６４，６６それぞれの出力（デノイズされた画像データ及び断層面情報）はデータセレクタ６７を介して画像出力ポート６８に至り、この出力ポート６８を介して前述したコンピュータ２３に接続されている。さらに、合成・編集回路６２とデータセレクタ６７との間には、３次元（３Ｄ）データ出力回路６９及びエッジ情報指標化回路７０も介在している。
【００６９】
［本実施形態に独特なデータ処理］
以下、上述したデータ処理回路４２を詳述する。
【００７０】
図６に示すように、検出器４１のデータ収集回路４１Ａの出力に信号編集回路５１が接続されている。データ収集回路４１Ａの出力端から、画素Ｐ毎であって且つエネルギー領域Ｂin毎（図４参照）に収集されたＸ線光子の一定時間毎の計数値（累積値）を示すデジタルデータが高速に（例えば６６００ＦＰＳ）シリアルに出力される。信号編集回路５１は、このシリアルのデジタルデータを受信し、検出器４１の全画素Ｐ分の、エネルギー領域Ｂin毎のデータに編集して出力する。つまり、全画素Ｐのそれぞれに対するエネルギー領域Ｂin１、Ｂin２，Ｂin３，及びＢin４それぞれにおいて計数されたＸ線光子の計数値が生のフレームデータとして順次出力される。この生のフレームデータは例えば、２０×２３４８の画素データから成り、エネルギー領域Ｂin毎に一定時間の周期で順次に出力される。
【００７１】
この生のフレームデータは、次段のフレームデータ作成回路５２に出力される。このフレームデータ作成回路５２は、順次、受信する生のフレームデータを使って、
・エネルギー領域Ｂin１〜Ｂin４までの４つのエネルギー領域の各対応する画素Ｐの画素値を画素毎に加算した合成フレームデータＦＤＡＬＬ、
・下側から２番目のエネルギー領域Ｂin２の生のフレームデータの画素値を、下側から１番目のエネルギー領域Ｂin１のそれから差分した第１エネルギー領域フレームデータＦＤ１、及び、
・下側から４番目のエネルギー領域、即ち一番上側のエネルギー領域Ｂin４の生のフレームデータの画素値を、下側から３番目のエネルギー領域Ｂin３のそれから差分した第３エネルギー領域フレームデータＦＤ３を、それぞれ演算する。
【００７２】
これらのフレームデータのうち、合成フレームデータＦＤＡＬＬがＸ線検査に用いられる。第１、第３エネルギー領域フレームデータＦＤ１及びＦＤ３は、異物の種類及び／又は性状を同定（推定又は特定）する、所謂、物質同定に使用されるデータであり、差分を採ることで、各画素Ｐに入射するＸ線光子同士の重畳現象（パイルアップ）よって高い方のエネルギー領域で誤計数される誤差分を抑制することができる。
【００７３】
この合成フレームデータＦＤＡＬＬ及び第１、第３エネルギー領域フレームデータＦＤ１及びＦＤ３は、図７（Ａ）に示すように、ＸＺ面の２次元直交座標のＸ軸に対してα°（この例では略１４.０３６±０．５°）だけ傾いている。
【００７４】
このフレームデータ作成回路５２から出力される３種類のフレームデータＦＤＡＬＬ、ＦＤ１及びＦＤ３はそれぞれ次段の補正回路５３に送られる。この補正回路５３は、合成フレーム用補正回路５３Ａ、第１の差分用補正回路５３Ｂ、及び第２の差分用補正回路５３Ｃを個別に備える。これらの補正回路５３Ａ〜５３Ｃには、システム側で予め判っている不良画素(dead pixel)に対する補正、濃度（intensity）に関する補正、及び画素値の均一性に関する補正等の補正データがシステム側から供給される。これにより、各補正回路５３Ａ〜５３Ｃは、重み付け演算等、公知の手法を使って、フレームデータ毎且つその画素毎に与えられた補正処理を実行する。なお、濃度に関する補正には、フレームデータにＸ線のエネルギー領域毎に異なる重み付けをして、特定のＸ線エネルギー領域を強調する等の処理も含まれる。
【００７５】
これらのフレームデータＦＤＡＬＬ、ＦＤ１及びＦＤ３はそれぞれ次段のアフィン変換回路５４に送られる。このアフィン変換回路５４も、その３種類のフレームデータに対応して、合成フレームデータ用、第１、第２の差分フレームデータ用の３つのアフィン変換回路５４Ａ〜５４Ｃをハードウェア回路として備える。各アフィン変換回路５４Ａ（〜５４Ｃ）は、図７（Ａ）に示す斜めのフレームデータＦＤＡＬＬ（ＦＤ１、ＦＤ３）をサブピクセル法に基づいてＸ−Ｚ軸の直交座標に変換する。
【００７６】
このアフィン変換後のフレームデータＦＤＡＬＬ´（ＦＤ１´、ＦＤ３´）を図７（Ｂ）に模式的に示す。サブピクセル法によれば、直交座標上の各画素Ｐ´の画素値は、その画素Ｐ´を占有する、斜めのフレームデータＦＤＡＬＬ（ＦＤ１、ＦＤ３）の関係する複数の画素の画素値とその面積占有率との比の乗算値の合計で表される。すなわち、図７（Ｃ）の例の場合、Ｐ´＝ｐ１×ｒ１＋ｐ２×ｒ２である。ここで、ｐ１、ｐ２は画素Ｐ１，Ｐ２の画素値、ｒ１，ｒ２は面積値である。同図（Ｃ）に示す画素Ｐ´の場合、斜めのフレームデータの端部であるので、ｒ１＋ｒ２＝ｒ１２（＜１）となるが、これで代替値とすることとする。
【００７７】
これらのフレームデータＦＤＡＬＬ´、ＦＤ１´及びＦＤ３´は変換系毎に順次、一定間隔でデータセレクタ５５に送られる。このデータセレクタ５５はそれらのフレームデータを一旦、その内部メモリに蓄えつつ、フレームデータのセットを作成する。これにより、合成フレームデータＦＤＡＬＬ´、第１エネルギー領域フレームデータＦＤ１´及び第３エネルギー領域フレームデータＦＤ３´の別に画像再構成のためのフレームデータにセットされる。
【００７８】
このデータセレクタ５５は、フレームデータを使用するか（どのエネルギー領域のフレームデータを使用するかも含めて）、又は、画像データを使用するかを示す指令情報を受け取り、その指令情報に基づいて、合成フレームデータＦＤＡＬＬ´のセット、又は、第１エネルギー領域フレームデータＦＤ１´のセット及び第３エネルギー領域フレームデータＦＤ３´のセットを選択的に出力することもできる。例えば、その指令情報が異物検知を示している場合、合成フレームデータＦＤＡＬＬ´のセットだけを後段の画像縮小回路５６に出力することができる。一方、その指令情報が対象ＯＢの物質同定を指している場合、第１エネルギー領域フレームデータＦＤ１´のセット及び第３エネルギー領域フレームデータＦＤ３´のセットのみを選択的に出力することができる。勿論、その指令情報が異物検知及び物質同定の両者を指している場合、３つの種類のフレームデータのセットを共に出力することができる。
【００７９】
画像縮小回路５６は２つの処理を担っている。その第１の処理は、データセレクタ５５から出力される合成フレームデータＦＤＡＬＬ´のセット、及び／又は、第１エネルギー領域フレームデータＦＤ１´のセット、第３エネルギー領域フレームデータＦＤ３´のセットのそれぞれを、予め指定されている断層取得範囲Ｈと断層面枚数Ｍから決まる、高さ方向Ｙにおける各断層面の高さに応じて縮小する処理である。具体的には、図８（Ａ）から同図（Ｂ）に示すように、各フレームデータＦＤｂｆ（ＦＤＡＬＬ´、ＦＤ１´、ＦＤ３´）の各画素のサイズを各断層面の高さに応じてＺ軸方向及びＸ軸方向の等倍圧縮を行ってフレームデータＦＤａｆを作成する。画像縮小回路５６には、図示しないが、この縮小処理のための回路要素が、かかる３種類のフレームデータのセットの全断層面数分、図示しないが、並列に装備されている。各断層面のＸ軸方向の幅は、照射されるＸ線のファン角βが呈する幅に合わせられように構成されている。
【００８０】
画像縮小回路５６の第２の処理は、上述の縮小されたフレームデータＦＤａｆの画素サイズの置き直し及びマッピングである。すなわち、画像縮小回路５６により、そのフレームデータＦＤａｆの画素サイズが原フレームデータ、即ち、検出器４１の検出面（Ｘ線入射窓ＭＤ）で検出されたフレームデータの画素サイズ（即ち、検出器４１の画素Ｐそれ自体のサイズであって、原画素サイズとも呼ばれる）に置き直される。この置き直しは、その置き直されたフレームデータの中心に位置する画素、即ち、Ｚ軸方向及びＸ軸方向それぞれの中心に位置する画素が、かかる検出面の原フレームデータの中心に位置する画素に、ＸＺ面上で位置的に一致するように実行される。
【００８１】
つまり、その置き直し前後のフレームデータ間でＺ軸方向及びＸ軸方向の中心画素の位置が合うように位置決めした上で、置き直されたフレームデータの各画素の画素値が演算される。
【００８２】
これらの第１、第２の処理は画像縮小回路５６の各回路要素（図示せず）により実行される。これらの処理を総括的に表すと、フレームデータの各画素に対して以下の数式で表される処理を実行することになる。
＊ｆＧi（Ｚj, Ｘj）
ここで、ｉ＝１〜Ｎ(Ｎ:断層面数)、
ｊ＝ALL 、 １、又は３
（ｊ＝ALLは合成フレームデータのセットに対する処理、
ｊ＝１は第１エネルギー領域フレームデータのセットに対する処理、
ｊ＝３は第３エネルギー領域フレームデータのセットに対する処理）
この数式は、「Ｚj, Ｘj」の位置にある画素に、少なくとも断層面の高さの関数Ｇiで縮小させるとともに、関数ｆによって各画素を再度、スキャン方向についてのみ原フレームデータの画素サイズに置き直すことを意味している。この関数Ｇｉは、指定された断層範囲、断層枚数、及び高さ方向Ｙにおける濃度補正、更には使用する搬送ベルト４８に対するＸ線吸収補正分のファクタが反映されている。
【００８３】
なお、フレームデータＦＤａｆの画素サイズの置き直しは、必ずしも原フレームデータの画素サイズ（原画素サイズ）に置き直す場合に限られない。例えば原フレームデータの画素サイズよりも小さくても、所望の解像度を有する画素サイズであってもよい。置き直しサイズを原画素サイズと同じ値にすることは一例である。
【００８４】
図９は、この画素の置き直し処理を模式的に示している。同図において、原フレームデータを実線ＦＤｂｆで示し、等倍縮小後のフレームデータを点線ＦＤａｆで示す。この画素サイズの置き直しは、両フレームデータの重なりに応じて、サブピクセル法の下で、画素サイズの変更と共に画素値が演算される。この画素サイズの置き直しは、両フレームデータのＸ軸方向及びＺ軸方向の中心に位置する画素Ｐｃ-bf、Ｐｃ-afを相互に合わせて行われる。
【００８５】
このように、画像縮小回路５６は、検出器４１の検出面（Ｘ線入射窓ＭＤ）で検出された各フレームデータＦＤａｆを指定される複数の断層面の高さに応じてそれぞれ縮小し、かつ、縮小前後のフレームデータの中心画素の位置をＸＺ面で合わせつつ、縮小前後においてスキャン方向についてのみ原画素サイズと同じ画素サイズのフレームデータに変換される。
【００８６】
これにより、各フレームデータの複数の画素はそれぞれ、一番下の断層面においては原画素サイズと同じ正方形であるが、断層面の位置が高くなるにしたがってスキャン方向に直交する方向には長さが短くなる長方形を成す。断層面の位置が高くなるにつれて、その長方形がより細長くなる。しかし、複数の断層面を成す画素数は断層面相互で同じになる。
【００８７】
この様子を図１０（Ａ）に模式的に示す。高さ方向（Ｙ軸方向）において一番下に位置する断層面のフレームデータＦＤＡＬＬ１の画素は正方形の原画素サイズ（縦×横＝Ｘ１×Ｚ１且つＸ１＝Ｚ１）である。これに対し、真ん中付近の高さに位置する断層面のフレームデータＦＤＡＬＬ２の画素は長方形の画素サイズ（縦×横＝Ｘ２×Ｚ１且つＸ２＜Ｘ１）である。さらに、これにより高く位置する断層面のフレームデータＦＤＡＬＬＮの画素は長方形の画素サイズ（縦×横＝Ｘ３×Ｚ１且つＸ３＜Ｘ２）である。
【００８８】
このように、フレームデータのスキャン方向の画素サイズは互いに同じだが、スキャン方向と直交する（Ｘ軸方向）には断層面の位置が高くなるほど（Ｙ軸方向）画素サイズが徐々に小さくなるフレームデータＦＤＡＬＬ2、又は、ＦＤ１2及びＦＤ３2は後段の再構成回路５７に送られる。この再構成回路５７は、例えば指定された複数のフレームデータＦＤＡＬＬ2に対して、エンコーダ５０からの搬送速度に同期したシフト量を以って既知のラミノグラフィー法（トモシンセシス法とも呼ばれる）、即ち、シフト＆アッド（shift and add）の処理を施す。これにより、その指定枚数のフレームデータＦＤＡＬＬ2から１枚の断層像データＩＭＡＬＬ（：ＩＭＡＬＬ１〜ＩＭＡＬＬＮ）を再構成する（図１０（Ｂ）（Ｃ）参照）。この処理対象のフレームデータは順次入れ替わるので、対象ＯＢの搬送と伴に、一定時間毎に、再構成された断層像ＩＭＡＬＬのデータが生成される。この断層像ＩＭＡＬＬは、前述したように、図１０の下段、中段、上段と上側に進むほど、高さ方向Ｙにおける断層面の位置が上がる。このため、同図上で上側に進むほど、再構成された断層像のサイズは縮小処理によって小さくなっている。
【００８９】
同様に、第１、第３エネルギー領域フレームデータＦＤ１2及びＦＤ３2について、後述するように、特定のＸ線エネルギー領域のフレームデータに基づいて再構成された平面像ＩＭ１（ＩＭ１１，…ＩＭ１Ｎ），ＩＭ３（ＩＭ３１，…ＩＭ３Ｎ）がそれぞれ再構成される。
【００９０】
これらの断層像データＩＭは対数変換回路５８により自然対数の断層像データに変換される。この断層像ＩＭのデータは更に、異物検知の表示用バッファ５９及び物質同定用バッファ６０に送られる。
【００９１】
この内、表示用のバッファ５９及び物質同定用バッファ６０は共にダブルバッファの構成を持ち、このダブルバッファへのデータの書込み及び読出し制御によって、再構成された断層像ＩＭの合成・編集を行うように構成されている。この表示用バッファ５９及び物質同定用バッファ６０には、図１１（Ａ）に示すように、断層面の高さに応じて画像サイズが異なる、再構成された断層像ＩＭＡＬＬ１〜ＩＭＡＬＬＮ（ＩＭ１１〜ＩＭ１Ｎ；ＩＭ３１〜ＩＭ３Ｎ）それぞれについて、時系列に順次供給される。
【００９２】
このうち、表示用バッファ５９は１番目の断層像ＩＭＡＬＬ１に対してその複数枚をそのメモリ領域に２次元的に並置されるように書き込む。つまり、複数枚の断層像ＩＭＡＬＬ１が平行四辺形を成す合成断層像ＩＭｇ１に合成される。次いで、図１１（Ｂ）に示すように、この平行四辺形の合成断層像ＩＭｇ１から例えば横軸方向に２Ｎ（Ｎ＝１，２、…）単位で１枚または複数枚分の矩形領域画像ＩＭｇ１´のデータを読み出す。このデータ読出しの単位は必ずしも２Ｎ（Ｎ＝１，２、…）に限定されず、所望サイズの単位を選択すればよい。
【００９３】
この合成処理は、２番目〜Ｎ番目の断層像ＩＭＡＬＬ２…ＩＭＡＬＬＮに対しても同様に並行して実行される。これにより、同様に、それぞれの合成断層像ＩＭｇ２〜ＩＭｇＮから、それぞれ、矩形領域画像ＩＭｇ２´〜ＩＭｇＮ´のデータが作成される。
【００９４】
これらの矩形領域画像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´〜ＩＭｇＮ´のデータは、バッファが仮想的に提供するオブジェクト空間（すなわち検査空間ＳＰ）に３次元的に配置される。これにより、図１２に模式的に示すように、２次元の矩形領域画像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´〜ＩＭｇＮ´から成る３次元画像ＩＭ３Ｄ-ALLが形成される。なお、同図において、画像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´〜ＩＭｇＮ´はそれぞれ厚さのないシート状に示されている。
【００９５】
また、物質同定用バッファ６０は、再構成断層像ＩＭ１１〜ＩＭ１Ｎ；ＩＭ３１〜ＩＭ３Ｎについて、上述と同様の処理を行う。つまり、これらの断層像について、図１２の模式図と同様の、第１及び第３のエネルギー領域Ｂｉｎ１，Ｂｉｎｎ３それぞれに対する２次元の矩形領域画像ＩＭ１１´、ＩＭ１２´〜ＩＭ１Ｎ´；ＩＭ３１´、ＩＭ３２´〜ＩＭ３Ｎ´から成る３次元画像ＩＭ３Ｄ-1、ＩＭ３Ｄ-３が形成される。
【００９６】
図１２に示す３次元画像ＩＭ３Ｄ（ＩＭ３Ｄ-1、ＩＭ３Ｄ-３）のデータにおいて、複数の断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´の大きさは高さ方向Ｙの上側に進むほど、その面積（即ち、ベルト幅方向Ｘのサイズ）は小さくなる。つまり、Ｘ線ビームＸＢのベルト幅方向Ｘにおける拡縮効果によりピラミッド状に（正確には段階状に）小さくなる。このうち、一番下の像断層像ＩＭｇ１´の画素サイズは、原画素サイズであって、正方形であるが、これより上側に位置する断層像ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´はその断層面の位置が上側（Ｙ軸方向）に進むほど、狭くなる長方形を成す。これにより、全ての断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´それぞれの画素数は同じである。しかも、断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´のデータ間においてそれらの像データの中心に位置する画素同士のＸＺ面上の位置は一致している。
【００９７】
次いで、エッジ検出回路６１は、表示用のバッファ５９から３次元画像ＩＭ３Ｄのデータを読み出し、各断層像の画素毎にソーベルフィルタを掛ける。このソーベルフィルタは、図１３に模式的に示すように、スキャン方向において各画素値Ｐｉを中心とした１次元に並ぶ複数の画素Ｐout（斜線部）の値に対する空間一次微分を計算し、その空間一次微分値（ソーベル値）をエッジ情報として画素毎に演算する。これにより、各断層像ＩＭｇＮ´において画素値が変化する部位、即ち、その断層像ＩＭｇＮ´に写り込んでいる対象ＯＢの領域のエッジ（輪郭）を検出できる。
【００９８】
なお、このソーベルフィルタは２次元のフィルタ或いはソーベルフィルタと他のフィルタの組合せであってもよい。さらに、このエッジ検出において、ソーベルフィルタ以外のエッジ検出回路、例えば１次元のＭＡＸ−ＭＩＮフィルタやプレヴイット（Prewitt）フィルタ、またはそれらと他のフィルタとの組合せであってもよい。
【００９９】
このエッジ検出回路６１の出力、即ち、ソーベル値（空間一次微分値：エッジ情報）は、合成・編集回路６２に順次送られる。
【０１００】
この合成・編集回路６２は、入力するソーベル値を前述した断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´それぞれの画素の位置にマッピングして、２次元のデータ群を複数積み上げた、ソーベル値の３次元分布データを合成するように構成されている。具体的には、この合成・編集回路６２の第１の回路６２Ａは、図１４（Ａ）に示す断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´から同図（Ｂ）に示すソーベル値を画素値とする２次元の画像ＳＢ１，ＳＢ２,…,ＳＢＮを作成するように構成されている。
【０１０１】
さらに、この合成・編集回路６２の第２の回路６２Ｂは、それらの２次元の画像ＳＢ１，ＳＢ２,…,ＳＢＮを仮想的に積み上げて、図１５（Ａ）に模式的に示すソーベル値を画素値とする３次元分布ＳＢ３Ｄを作成するように構成されている。この３次元分布ＳＢ３Ｄのデータは、合成・編集回路６２のメモリ空間に、オブジェクト空間を模したアドレスに対応させて３次元的に記憶される。このソーベル値の３次元分布ＳＢ３Ｄは、３次元（３Ｄ）データ出力回路６９に一定周期で出力される。
【０１０２】
この図１５に模式的に示すソーベル値を画素値とする３次元分布ＳＢ３Ｄにおいて、図１２で説明したと同様に、各画素のスキャン方向（Ｚ軸方向）のサイズは断層面の位置（Ｙ軸方向の位置）が変わっても同じである。しかし、スキャン方向と直交する方向（Ｘ軸方向）においては、断層面の位置が上になるにしたがって小さくなっている。これにより、断層面毎に縦横の画素数は一定に設定されている。
【０１０３】
次に、本実施形態に特有の補正処理を図１５（Ｂ），（Ｃ）を参照して説明する。本実施形態では、検出器４１を図３に示すように、スキャン方向に対してα°（例えば１４.０３６±０．５°）、傾けて配置し、且つ、ほぼ点と見做すことができる管焦点ＦからＸ線がファン角βを以って照射されている。
【０１０４】
この幾何学的な配置関係を図１５（Ｂ）のモデルに沿って説明する。同図において、
Ｄ：Ｘ線管−検出器間の高さ
Ｄｉ：検出器−断層面ｉの間の高さ
Ｌ：検出器のスキャン方向の中心Ｏｄと再構成画像の中心との乖離距離
Ｓ：断層面が検出器面の位置にあるときの乖離距離Ｌにおける、検出器斜め配置に因る直交座標系からの乖離距離
Ｓｉ：高さＤｉの断層面上の乖離距離Ｌにおける、検出器斜め配置に因る直交座標系からの乖離距離
Ｓ＝Ｌ×tan14.036°
Ｓｉ＝Ｓ×（Ｄ−Ｄｉ）／Ｄ
とする。これから判るように、検出器４１の面上の中心ＯｄではＸ線照射の「よれじ（又は捻じれ）」は無いが、それ以外の位置ではＸ線照射がよじれている。このよじれ量（＝Ｓ−Ｓｉ）は断層面の高さＤｉが上がるにつれて大きくなっている。これは前述してきた各種の処理は、検出器の面に相当する断層面においてよじれ＝０となるように合わせ込む処理を行っていたためである。
【０１０５】
そこで、合成・編集回路６２の第３の回路６２Ｃは、高さＤｉの断層面の距離Ｌの位置の画素対して、断層面毎に、そのよじれ量Ｓ−Ｓｉの分だけスキャン方向にシフトする「よじれ補正」を行う。つまり、合成・編集回路６２は、図１５（Ａ）のように作成したソーベル値を画素値とする３次元分布ＳＢ３Ｄの画素を、断層面毎に且つ画素毎に、上述したよじれ補正量（Ｓｓｋ＝Ｓ−Ｓｉ）の分だけよじれ補正方向（スキャン方向と同じ）にシフトさせる。
【０１０６】
これにより、よじれ補正がなされた、ソーベル値を画素値とする３次元分布ＳＢ３Ｄが図１５（Ｃ）に示すように作成される。同図（Ｃ）をＹ軸方向に沿って見ると、検出器面の位置に相当する最下層の断層像ＩＭg１´はＸＺ面の直交系に沿った長方形を成している（Ｚ軸＝長方形の中心軸）。しかし、２層目、３層目、…、Ｎ層目の断層像ＩＭg２´、ＩＭg３´、…、ＩＭgＮ´の模式図から判るように、Ｙ軸方向においてその断層面ＩＭg１´よりも高くなるにしたがって、よじれ補正量ＳｓｋがＳｓｋ＝０から徐々に大きくなる（図１０（Ｃ）、Ｓｓｋ＝Ｓ１，Ｓ２，…Ｓｎ−１，Ｓｎ参照）。このため、２層目以降の断層像をＹ軸方向から見ると、高くなるにしたがってスキャン方向に傾いた平行四辺形を呈し、その平行四辺形の潰れ具合は上層に進むほど大きくなる。
【０１０７】
なお、合成・編集回路６２において、このよじれ補正は、図１５（Ａ）に示す３次元分布ＳＢ３Ｄのデータを作成するときに一緒に実行されるように構成してもよい。また、スキャンと直交する方向のスキャン領域の幅が狭い場合や比較的薄い検査対象物の場合には、このよじれ補正省略することもできるが、ボケ補正の精度確保という観点から実行する方が望ましい。
【０１０８】
さらに、この合成・編集回路６２の第４の回路６２Ｄは、図１５（Ｃ）に示すように、よじれ補正がなされた３次元分布ＳＢ３Ｄのデータを、視線Ｅａで示すように、検出器４１の面に相当する最下層の断層像ＩＭg１´の各画素の中心位置からＸ線管３１の管焦点Ｆに向けた斜めの方向に沿って探索して、その視線Ｅａ上に在るソーベル値の最大値（又は極大値）を探索するように構成されている。このとき、視線Ｅａが管焦点Ｆに向かって進むほど、画素サイズは小さくなる（スキャン方向に直交する方向のサイズが小さくなる）。このため、ソーベル値は同じ画素サイズで探索する必要があることから、検出器の面（即ち最下層の断層面）よりも上側の断層面の画素についてはサブピクセル法等で同じ画素サイズを確保し、画素値、即ちソーベル値の端探索を行う。この探索において、視線Ｅａは斜めに伸びるので、各断層面の位置で、同じ対象物をボケ度の違いだけで判断し、最大値（又は極大値）を決めていけば良い。この斜めの視線Ｅａに沿ったソーベル値の探索は、Ｘ線のファン角βを有する斜めの照射野と一致する。このため、ソーベル値の探索精度がより高くなる。
【０１０９】
なお、このソーベル値の探索は、最下層の断層像ＩＭg１´の各画素の中心位置から高さ方向Ｙに（即ち、垂直に）延びる視線Ｅｂに沿って（図１５（Ｃ）参照）、その視線Ｅｂ上に在るソーベル値の最大値（又は極大値）を探索するようにしてもよい。
【０１１０】
この探索の結果、例えば図１６に示すように、ソーベル値の様々なプロファイルが視線Ｅａ（Ｅｂ）毎、即ちオブジェクト空間における検出器４１の画素毎に求められる。図１６のプロファイルにおいて、横軸はソーベル値であり、縦軸は高さ方向の位置、即ち断層面の位置を示す。このプロファイルデータは一定周期でエッジ情報指標化回路７０に出力される。
【０１１１】
さらに、この合成・編集回路６２の第５の回路６２Ｅは上述したソーベル値の探索の結果、画素毎に、ソーベル値の最大値（又は極大値）を呈する断層像の高さ方向の位置、即ち断層面の位置を特定する。この特定処理において、ソーベル値の最大値（又は極大値）のみならず、各画素のソーベル値自体及びそのバラツキをも考慮して断層面の位置を特定することが望ましい。この特定情報も一定周期で第１の画像作成回路６３、第２の画像作成回路６５、及びエッジ情報指標化回路７０に出力される。
【０１１２】
上述のエッジ情報指標化回路７０は、入力したプロファイルデータを画素毎に予め定めた複数種のパターンに分類する。この例では、第１のパターンは、ある画素の位置においてソーベル値のピークが一つであるパターンである。第２のパターンは、ある画素の位置においてソーベル値のピークが複数あるパターンである。第３のパターンは、ある画素の位置においてソーベル値の変化に特定のピークを認められないパターンである。例えば対象ＯＢの中に存在するかもしれない異物を想定すると、第１のパターンは例えば異物が存在している画素である可能性を示し、第２のパターンは高さ方向Ｙにおいて異物と検査対象が重なって又は異物同士が重なって投影されている画素である可能性を示し、第３のパターンは異物の混入も検査対象物のエッジも無い可能性が大である、つまり、関心の無い領域であることを示している。
【０１１３】
なお、プロファイルのこれらのパターンは、ソーベル値を斜め方向（又は垂直方向）に探索した結果得られる曲線をスムージングし、閾値処理するなどして分類される。
【０１１４】
そこで、このエッジ情報指標化回路７０は、分類したプロファイルデータを２ビットの指標で表す。例えば、プロファイルデータが第１のパターンに属するのであればビット「００」を、第２のパターンに属するのであれば「０１」を、更に、第３のパターンに属するのであれば「１０」をそれぞれ割り当てて画素毎にソーベル値のプロファイルを指標化する。この指標化された画素毎に２ビットの割り当てデータは、一定周期でデータセレクタ６７に送られる。
【０１１５】
本実施形態の目的の一つが、検出装置からコンピュータ２３に送られる情報量の低減、つまり高速な検出である。このため、ソーベル値のプロファイルデータをそのまま出力するよりも、この指標化データを送る方が遥かに高速化される。
【０１１６】
その一方で、第１の画像作成回路６３には、画素毎に、その画素を構成する画素値はどの断層像から取得するべきかを指定する情報が入力される。このため、この第１の画像作成回路６３は、その指定情報と前述した断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´の画素データとに基づき１枚の合成平面像ＩＭＡＬＬを作成する。この第１の画像作成回路６３も、他の回路と同様に、ＦＰＧＡで作り込まれる。
【０１１７】
具体的には、この第１の画像作成回路６３は、指定情報による指定される画素それぞれについて、前述した複数の断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´の中の指定された断層像から、その指定画素に位置的に対応した画素を選択し、その画素値を取得する。この処理が、全ての画素それぞれについて実行される。このように取得された全画素は１枚の合成平面像ＩＭＡＬＬに合成される。
【０１１８】
これを図１４（Ｂ）の例を用いて、より一般化して言えば次のようになる。ソーベル値ＳＢ１，ＳＢ２,…,ＳＢＮのうち、上側フレームソーベル値ＳＢＮでは、丸印の画素部分が高さ方向Ｙにおいて極大値、即ち、輝度がその周辺部から急変するエッジ情報を持ち、真ん中のフレームのソーベル値ＳＢ２では矢印の画素部分が高さ方向Ｙにおいて極大値を持つ。さらに、下側フレームのソーベル値ＳＢ１に極大値はない。なお、極大値の代わりに最大値を用いてもよい。
【０１１９】
そこで、第１の画像作成回路６３は、正方形であって最大画素サイズを呈する下側フレームのソーベル値ＳＢ１を持ち、且つ、その画素毎に、視線Ｅｂ（又はＥａ）に沿ってソーベル値の極大値を呈する画素に位置的に対応する、前記複数の断層像の中の画素のみを選んで、図１４（Ｃ）に示す１枚の合成平面像（２次元画像）ＩＭALLを作成する。つまり、この平面像ＩＭALLには、２つのフレームのソーベル値ＳＢＮ，ＳＢ２の双方で極大値（エッジ）を示した画素に対応した、合成画像ＩＭｇ２、ＩＭｇＮの画像部分(丸印と矢印の双方)が写り込む。この合成平面像ＩＭALLは言い換えれば、対象ＯＢを高さ方向Ｙの上から下へ斜めに（又は垂直に）透視したときに、対象ＯＢ（食品）内に存在する対象全体の媒質とはＸ線透過率が相対的に異なる物質ＡＲ（即ち、異物の可能性が大きい物質）がＸＺ面に最適焦点化されて投影した２次元画像になる。
【０１２０】
この平面像は、透視像として機能するので、たとえ１つの又は複数の異物ＡＲが対象ＯＢ内で３次元的に位置している場合であっても、そのＡＲを投影した平面像として観測できる。この様子を図１７に示す。同図（Ａ）の例の場合、３次元対象ＯＢの中に丸印及び矢印として示される２つの異物ＡＲが存在している。しかし、それら２つの異物ＡＲは、ベルト幅方向Ｘの位置もスキャン方向Ｚの位置も異なるが、１枚の平面像の中に全ての部位が最適焦点化されて描出される。つまり、この合成平面像ＩＭALLは、その全ての画素が最適焦点化された画像で、言わば、全画素合焦画像とも言える画像である。
【０１２１】
このようにして作成された合成平面像ＩＭALLのデータは、次段の第１のデノイズ回路６４でデノイズ処理を受け、データセレクタ６７及び画像出力ポート６８を介してコンピュータ２３に一定周期で送られる。
【０１２２】
一方、３次元データ出力回路６９に送られた３次元ソーベル値ＩＭ３Ｄもデータセレクタ６７及び画像出力ポート６８を介してコンピュータ２３に送られる。
【０１２３】
データセレクタ６７の設定具合によっては、合成平面像ＩＭALLのデータ、ソーベル値の指標化データ、及び、３次元ソーベル値ＩＭ３Ｄの何れか１つ若しくは２つ、又は全てを、画像出力ポート６８を介してコンピュータ２３に送ることができる。
【０１２４】
コンピュータ２３は、その表示器２３Ｂにそれら合成平面像ＩＭALL及び３次元画像ＩＭ３Ｄを適宜な態様で表示し、オペレータに異物判定のための画像情報を視覚的に提供する。例えば、適宜な処理により異物の存在を発見した場合、コンピュータ２３は表示器２３Ｂに異物の存在を告知する処理（告知手段に相当）を行ってもよい。
【０１２５】
また、それらの合成平面像ＩＭALL及び３次元画像ＩＭ３Ｄのデータはコンピュータ２３のメモリ２３Ｍ（記憶手段）に記憶・保管される。このため、オペレータはいつでもそれらの画像データを読み出して、適宜な後処理を実行して関心領域を丹念に観察することができる。例えば、３次元ソーベル値ＩＭ３ＤにＲＯＩを設定して特定領域のみを拡大して詳細に表示したり、高さ方向の特定の断層面(ソーベル値)を指定して異物同士や、異物と検査対象物のエッジとの重なりを観察したりする、といった処理が可能になる。
【０１２６】
一方、対象ＯＢの物質同定を行うために、前述したように、物質同定用のバッファ６０は、前述した第１、第３エネルギー領域フレームデータＦＤ１2及びＦＤ３2に係る断層像データＩＭを対数変換回路５８から受ける。このため、このバッファ６０は、それらの断層像データＩＭを適宜なフォーマットに変換した上で、第２の画像作成回路６５に渡す。
【０１２７】
そこで、この第２の画像作成回路６５は、前述した第１の画像作成回路６３と同様に、１枚の合焦平面像である第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３をそれぞれ作成する。つまり、この第２の画像作成回路６５には、合成・編集回路６２から画素毎の合焦断面の位置情報が与えられているので、この位置情報に基づき、物質同定用バッファ６０から供給されている、第１及び第３エネルギー領域フレームデータＦＤ１2及びＦＤ３2に基づいて再構成された３次元画像から合焦画素を画素毎に選択して、第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３をそれぞれ作成する。これらの第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３は、それを作成する元フレームデータＦＤ１，ＦＤ３が第１、第３のエネルギー領域Ｂｉｎ１，Ｂｉｎ３から収集されたものである点が、エネルギー領域全体から作成された合成平面像ＩＭALLとは異なる。このため、第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３は、模式的には、前述した図１４（Ｃ）と同様に表される。
【０１２８】
このように、本実施形態では、第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３も、エネルギー領域全体から作成された合成平面像ＩＭALLと同じ３次元位置の画素から成る平面像である。第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３は物質同定用の、検査対象ＯＢを代表する代表像と見做すことができる。
【０１２９】
また、この第２の画像作成回路６５には、コンピュータ２３から「異物検出か、物質同定か、又はそれら両方か」を示す撮影モード情報が与えられる。このため、第２の画像作成回路６５は、その何れか又は両方かに応じて、その選択的な画像を作成（又は準備）してもよい。
【０１３０】
この第２の画像作成回路６５で作成（又は準備）された第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３は第２のデノイズ回路で所定のデノイズ処理を受けた後、前述と同様に、データセレクタ６７、画像出力ポート６８を介して、コンピュータ２３に送られる。
【０１３１】
このため、コンピュータ２３は、前述したと同様に異物判定のための第１、第３エネルギー領域合成平面像ＩＭ１，ＩＭ３を、表示器２３Ｂを通して視覚的に提供することもできる。また、コンピュータ２３は、かかる異物判定の画像情報の提供と共に又はそれは別途に、所定のアルゴリズムに基づいて対象ＯＢを形成する１つ又は複数の物質の種類及び／又は性状を同定する処理を実行することもできる。この物質同定のスキームは、例えば特開2013-119000により知られている。
【０１３２】
なお、前述した図６の回路構成において、回路要素５１〜５６がフレームデータ作成手段を構成し、再構成回路５７が断層像作成手段に相当する。このうち、画像縮小回路５６は、断層面データ作成手段及び位置合わせ手段としても機能する。
【０１３３】
また、回路要素５８〜６１及び回路要素６２の一部がエッジ情報作成手段を構成する。さらに、回路要素６２の一部及び回路要素６３が合成画像作成手段を構成する。さらに、回路要素６４，６７、及び６８はエッジ情報出力手段を成す。
【０１３４】
また、表示用バッファ５９は編集手段及び切出し手段としても機能する。さらに、エッジ情報指標化回路７０はエッジ情報指標化手段として機能するとともに、パターン化手段、指標演算手段、及び指標出力手段としても機能する。また、コンピュータ２３は機能的に合成画像提示手段、指定手段、及び告知手段としても機能する。
【０１３５】
このように、本実施形態に係るＸ線検査装置２０によれば、Ｘ線検出器４２が検出したＸ線透過データからオブジェクト空間、即ち対象物が置かれる検査空間ＳＰにおいて、高さ方向に指定された範囲で複数の断層像が作成される。この複数の断層像は、Ｘ線管３１から照射されるＸ線の検査空間における広がりとＸ線検出器４２の検出面からの高さの違いとを考慮して作成される。この複数の断層像のそれぞれから、即ち、オブジェクト空間から３次元的に、異物等の物質が存在することに因るエッジ情報が抽出され、その抽出情報に基づいて断層像の画素が、その断層位置を問わずに取捨選択されて合成された１枚の合成平面像ＩＭALLが作成される。この合成画像ＩＭALLは、各断層像の最適焦点の部分の集合を示しているので、対象物の中の異物も良く描出されている。したがって、対象物の中に存在する異物（対象物の組成とは異なる物質）をより高分解能に描出し、その異物の存在をより容易に且つ信頼性高く検出することができる。
【０１３６】
さらに、本実施形態によれば、３次元ソーベル値ＩＭ３ＤもＸ線検出装置２２、具体的には検出側の一要素であるデータ処理回路４２から出力される。このため、この３次元ソーベル値ＩＭ３Ｄを異物検出の補助の表示データとして、又は、場合によってはメインの処理データとして後処理により活用できる。例えば、上述した合成平面像ＩＭALLで関心のある部分を、３次元ソーベル値ＩＭ３Ｄを使って確認する等の活用が可能になる。
【０１３７】
また、本実施形態によれば、Ｘ線検出装置２２からコンピュータ２３に検出データが渡るときには、既に、検出装置側で、異物検査に必要な画像、即ち、合成平面像ＩＭALL、３次元ソーベル値ＩＭ３Ｄ、及び／又はソーベル値の指標化データ（パターンの種別を示すデータ）が作られている。つまり、コンピュータ２３には、既に前加工されたデータのみが一定間隔で送信されてくる。このため、データ処理回路（例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成されたハードウェア回路）によるパイプライン処理の分だけ遅延するものの、一定周期で上述した各種の加工を行ったデータが高速に検出器４１から出力される。したがって、検出器４１が高速なレートでフレームデータを検出した場合でも、Ｘ線検出装置２２からコンピュータ２３へのデータ転送量を減らすことができ、検出器４１の高速な検出動作が可能になる。
【０１３８】
［第３の実施形態］
次に、図１８〜図２１を参照して、上記第２の実施形態に係るＸ線検査装置２０をさらに展開した、第３の実施形態に係るＸ線検査装置を説明する。なお、この実施形態において、第２の実施形態に記載した構成要素と同一又は同等のものには同一符号を付して、その説明を省略又は簡単化する。
【０１３９】
このＸ線検査装置８０は、前述した１つのＸ線管３１と、搬送ベルト４８に沿って、即ちスキャン方向Ｚにおいて離散的に配置した３つのＸ線検出装置２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとを備える。これら３つのＸ線検出装置２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのそれぞれは、前述したと同様に、Ｘ線検出器４１とデータ処理回路４２とを一体に備え、図１８及び図１９に示すように、ベルト幅方向Ｘに対して略１４.０３６±０．５°の角度を以って斜めに且つ相互に平行に配置されている。
【０１４０】
Ｘ線管３１から照射されたＸ線は、３つの開口を持つコリメータ３３Ａ（ビーム分割手段を成す）によって３つのＸ線ビームＸＢ１，ＸＢ２，ＸＢ３に生成される。これら３つのＸ線ビームＸＢ１，ＸＢ２，ＸＢ３の輪郭は、スキャン方向Ｚに沿って離散的に照射された３つのＸ線検出器４１のＸ線入射窓の縁に正確に合致している。
【０１４１】
いま図示のように、３つのＸ線検出装置２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ（即ちＸ線検出器４１）のスキャン方向Ｚの中心位置同士の間隔をＤ１２，Ｄ２３とし、断層面Ａの高さのビーム中心位置同士の間隔をＬＡ１２，ＬＡ２３とし、断層面Ｂ（断層面Ａよりも低い）の高さのビーム中心位置同士の間隔をＬＢ１２，ＬＢ２３とする。さらに、Ｘ線管焦点Ｆと搬送ベルト４８との間に高さをＨＤとし、断層面Ａ，ＢとＸ線管焦点Ｆとの間の高さをＨＡ，ＨＢとする。さらに、断層面Ｂの高さにおける再構成画像同士を加算するときのシフト量ＬＢ１２，ＬＢ２３は
ＬＢ１２＝Ｄ１２×ＨＢ／ＨＤ
ＬＢ２３＝Ｄ２３×ＨＢ／ＨＤ
として表される。同様に、断層面Ａの高さにおける再構成画像同士を加算するときのシフト量ＬＡ１２，ＬＡ２３は
ＬＡ１２＝Ｄ１２×ＨＡ／ＨＤ
ＬＡ２３＝Ｄ２３×ＨＡ／ＨＤ
として表される。
【０１４２】
このため、３つのＸ線検出装置２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのそれぞれにより、第２の実施形態と同様に検出されたフレームデータは、その検出系毎に再構成された後、上記シフト量ＬＡ１２，ＬＡ２３、ＬＢ１２，ＬＢ２３で例示されるシフト量を以って相互に加算される。この加算の様子を図２０（Ａ），（Ｂ）に模式的に示す。この例の場合、断層面Ａの方が断層面Ｂよりも上側に位置しているので、その分、加算のためのシフト量は小さい。
【０１４３】
このように複数の、例えば３つのＸ線検出装置２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ、即ち３つのＸ線検出器４１を離散配置する構成の場合、図６に示すデータ処理回路４２は加算のための回路が必要になる。図６の構成において、信号収集回路５１から再構成回路５７までの回路系がその３つの検出器４１に対応してそれぞれ独立して必要になる。このため、３つの回路系９０Ａ〜９０Ｃの３つの再構成回路５７と１つの対数変換回路５８との間に、断層面の高さ毎に上記のシフト量を以って３つの再構成画像を画素毎に加算する加算回路９１を設ければよい。これを図２１に示す。これ以外の回路構成は、図６に示したものと同様である。
【０１４４】
このように本実施形態によれば、複数のＸ線検出器をスキャン方向に離散配置したことで、その離散配置をせずに単に照射野を広げた場合に比べて、対象ＯＢに照射するＸ線量を減らしながら、広角のＸ線撮影を行うことができる。このため、対象に厚みがあって、つまり搬送ベルト上の高さが大きい場合でも、その全域をカバーしつつ、断層効果を発揮した断層像を得て、分解能の高いソーベル値を得ることができる。加えて、第２の実施形態で得られる様々な作用効果も発揮される。
【０１４５】
なお、本発明は必ずしも前述した実施形態の構成に限定されるものではなく、更に様々な態様に展開して実施できる。
【０１４６】
前述した実施形態は、対象物ＯＢが移動する方向（軌道）、即ちスキャン方向Ｚが直線である例を説明した。しかしながら、検出器とＸ線管の対を動かす場合、この方向（軌道）は必ずしも直線である必要はなく、曲線であってもよい。スキャン方向が曲線であれば、スキャンされる面は曲面になる。図２２に、そのような曲線を描くスキャン方向（軌道）の例を示す。図２２（Ａ）の例では、検査対象ＯＢを搬送するベルト等の搬送手段９５がある平面に沿って湾曲しており、Ｘ線管３１とＸ線検出装置２２の間において、そのスキャン方向Ｚ１は曲線を描く。また同図（Ｂ）の例では、その搬送手段９５は３次元空間で湾曲しており、同様に３次元的な曲線Ｚ２を描く。このような場合でも、作成する断層像をその湾曲するベルト面に平行な湾曲面に沿って作成すればよい。これにより、本発明を、例えば、医療用の歯科用パノラマ撮影装置や、物品を搬送するベルトコンベアにおいて湾曲した曲面路における非破壊Ｘ線検査装置として実施することもできる。
【０１４７】
また、前述した実施形態では、第１の画像作成回路６３により図１４（Ｃ）に示す１枚の平面上の合成画像を合成するに際し、それまでに再構成した複数の断層像ＩＭｇ１´、ＩＭｇ２´，ＩＭｇ３´，…ＩＭｇＮ´から画素を選択・合成するようにしていた。しかし、この画素の選択・合成の対象となる断層像は、必ずしも、そのように予め指定された断層面、即ち既存断層面の画像に限られない。例えば、予め指定された断層面のうち、互いに隣接する２枚の断層面の間に位置する断層面であってもよい。そのような間に位置する断層面は、その位置に応じてその両側２枚の断層像又はそれ以上の断層像から補間処理により作成できる。したがって、オブジェクト空間の高さ方向（縦方向）におけるソーベル値のプロファイルに基づいて指定される最大値（又は極大値）に相当する断層面位置が、既存断層面の位置に該当するか否かを判断する回路と、上述した補正回路とを図６の回路構成に追加実装すればよい。これにより、予め指定する断層面の枚数が少なくても空間分解能を高く保つことができる。したがって、シフト＆アッドによる再構成処理に必要な演算量を減らすこともできる。
【０１４８】
なお、前述した実施形態において、図１４（Ｃ）に示す１枚の平面上の合成画像のみを得たい場合、簡便的には、エッジ検出回路６１、合成・編集回路６２、及び第１の画像作成回路６３の代わりに、ＭＩＰ（最大値投影法）処理回路を採用することもできる。
【符号の説明】
【０１４９】
１０、２０，８０  Ｘ線検査装置
１２，２１  Ｘ線発生器
１１、３１  Ｘ線管
１８、２２  Ｘ線検出装置
１３、４１  Ｘ線検出器
１４  フレームデータ作成部
１５  断層像作成部
１６  エッジ情報作成部
１６Ａ  エッジ情報出力部
１６Ｂ  エッジ情報指標化部
１７  合成画像作成部
１７Ａ  合成画像提示部
２２  データ処理回路（ＬＳＩ回路）
２３  コンピュータ
３３，３３Ａ  コリメータ
４２  データ処理回路
５１〜７０  データ処理回路に含まれる回路要素
ＯＢ  検査対象
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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