(57)【要約】【課題】低コストで実現可能でありながらも、比較的大きなサイズの検査対象物について、小さな異物の検出が可能なＸ線異物検査装置を提供する。【解決手段】全体検査においては、第１のＸ線検出手段４ａは、Ｘ線の強度に応じた濃度値の画素を持ち検査対象物１の全体を含む全体透視画像を出力する。判断手段７は、全体透視画像を取得し、全体透視画像に基づいて検査対象物１中の異物の有無を判断するとともに、異物の有無が確定しなければ異物候補があると判断し再検査を開始させる。再検査においては、移動制御手段６は移動手段５を制御することで第２のＸ線検出手段４ｂを移動させる。第２のＸ線検出手段４ｂは、Ｘ線の強度に応じた濃度値の画素を持ち異物候補が含まれる検査対象物１の一部を拡大した拡大透視画像を出力する。判断手段７は、拡大透視画像を取得し、拡大透視画像に基づいて異物候補が異物か否かを判断する。【選択図】図１
2008157821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を搬送する搬送手段と、検査対象物にＸ線を放射するＸ線源と、検査対象物を透過したＸ線源からのＸ線を検出するＸ線検出部が複数配列されてなり、検査対象物中の異物の有無を検査する全体検査時に、各Ｘ線検出部で検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持ち検査対象物の全体を含む全体透視画像を出力する第１のＸ線検出手段と、全体検査時に全体透視画像を取得し、当該全体透視画像における画素の濃度値および画素数の組み合わせに基づいて検査対象物中の異物の有無を判断するとともに、異物の有無が確定しなければ異物候補があると判断して異物候補が異物か否かを検査する再検査を開始させる判断手段と、前記Ｘ線検出部が複数配列されてなり、再検査時に、各Ｘ線検出部で検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持ち少なくとも異物候補が含まれる検査対象物の一部を拡大した拡大透視画像を出力する第２のＸ線検出手段と、第２のＸ線検出手段を移動させる移動手段と、移動手段を制御することにより再検査時に拡大透視画像が得られるように第２のＸ線検出手段を移動させる移動制御手段とを備え、判断手段は、再検査時に拡大透視画像を取得し、当該拡大透視画像における画素の濃度値および画素数の組み合わせに基づいて異物候補が異物か否かを判断することを特徴とするＸ線異物検査装置。
【請求項２】
前記Ｘ線源と前記搬送手段との距離は一定であって、Ｘ線源からのＸ線はＸ線源から離れるほど広がっており、前記移動制御手段は、前記再検査時に、前記異物候補の大きさに合わせて前記第２のＸ線検出手段と前記Ｘ線源との間の距離を前記移動手段で調節することにより前記拡大透視画像の拡大率を調節することを特徴とする請求項１記載のＸ線異物検査装置。
【請求項３】
前記判断手段は、異物のない正常な前記検査対象物の前記全体透視画像を標準画像として前記全体検査前に予め取得しており、全体検査時に前記第１のＸ線検出手段から取得した全体透視画像を取得画像として、取得画像と標準画像との差分をとることにより検査対象物の差分画像を生成し、当該差分画像について濃度値が所定値以上となる画素を異常画素とし、隣接する異常画素の濃度値および画素数の組み合わせに基づいて検査対象物中の異物の有無、あるいは前記異物候補があるかを判断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線異物検査装置。
【請求項４】
前記第１および第２の両Ｘ線検出手段は複数の前記Ｘ線検出部が２次元配列され前記Ｘ線源と対向配置された１つのＸ線検出器からなり、前記移動手段はＸ線検出器を移動させるように構成され、前記移動制御手段は、前記全体検査時には前記全体透視画像が得られる基準位置にＸ線検出器を移動手段で移動させ、前記再検査時には前記拡大透視画像が得られる拡大位置にＸ線検出器を移動手段で移動させており、１つの前記検査対象物について全体検査を行う期間に検査対象物がＸ線源とＸ線検出器との間に設定した所定の検査位置で停止するとともに、再検査を行う場合には再検査が終了するまで検査対象物が前記停止位置で引き続き停止するように前記搬送手段を制御する搬送制御手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線異物検査装置。
【請求項５】
前記Ｘ線源と前記搬送手段との間においてＸ線源からのＸ線は前記検査対象物の搬送方向に並ぶ２本のファンビームとして搬送手段に照射しており、前記第１のＸ線検出手段は、複数の前記Ｘ線検出部が１次元配列され前記搬送方向の上流側のファンビームを検出し、前記第２のＸ線検出手段は、複数の前記Ｘ線検出部が１次元配列され前記搬送方向の下流側のファンビームを検出することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線異物検査装置。
【請求項６】
前記移動制御手段は、前記再検査時に、前記拡大透視画像のうちの前記異物候補に対応する部位の中心が前記第２のＸ線検出手段の測定中心と重なるように第２のＸ線検出手段の位置を前記移動手段で調節することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のＸ線異物検査装置。
【請求項７】
前記判断手段は、前記全体検査において１つの前記検査対象物から前記異物候補が複数検出された場合に、前記全体透視画像における各異物候補の画素の濃度値と画素数とに基づいて異物である可能性の程度を示す不良指数を異物候補ごとに計算し、不良指数が最も高い異物候補を前記再検査の対象とし、再検査において前記異物候補が異物ではないと判断すると、前記検査対象物について別途検査を行うことにより異物の有無を判断することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のＸ線異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物にＸ線を照射することにより検査対象物の透視画像を取得し、当該透視画像を用いて検査対象物中の異物の有無を判断するＸ線異物検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のＸ線異物検査装置の一例として、図９に示すように、Ｘ線を放射するＸ線源３と、検査対象物１を透過したＸ線源３からのＸ線を検出するＸ線検出部が複数配列されてなるＸ線検出器４と、Ｘ線源３とＸ線検出器４との間に検査対象物１を搬送する搬送手段２とを備えたものが提案されている。このＸ線異物検査装置は、Ｘ線検出器４における各Ｘ線検出部で検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持つ透視画像を用いて、検査対象物１や検査対象物１中の異物により遮られたＸ線の強度の低下を検出することで検査対象物１に異物が混入しているか否かを検査する。
【０００３】
ところで、Ｘ線異物検査装置は透視画像を用いて検査対象物１中の異物の有無を判断するので、透視画像の解像度が高いほど、より小さな異物を検出可能となる。しかしながら、一般的なＸ線異物検査装置は透視画像の解像度が低く、小さな異物を検出することは困難である。
【０００４】
そこで、透視画像の解像度を向上させるために、図１０に示すように、Ｘ線検出器４におけるＸ線検出部（素子）の配列方向を、搬送手段２による検査対象物１の搬送方向に直交する平面に対して角度θ（θ≠９０度）だけ傾けて設定することにより、前記搬送方向に直交する面内でのＸ線検出部のピッチを実際のＸ線検出部のピッチのｃｏｓθ倍に縮小したＸ線異物検査装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００５】
ただし、特許文献１に記載のＸ線異物検査装置においては、前記搬送方向に直交する面内でのＸ線検出器４の有効長さがＸ線検出器４の全長のｃｏｓθ倍に縮小されるので、比較的大きなサイズの検査対象物１については全体の透視画像を取得することはできない。検査対象物１中の異物の有無を検査するためには、検査対象物１の全体の透視画像を取得する必要があるので、特許文献１のＸ線異物検査装置では、比較的大きなサイズの検査対象物１については異物の有無を検査することができないことになる。
【０００６】
これに対して、比較的大きなサイズの検査対象物１についても全体の透視画像を取得して異物の有無を検査できるように、Ｘ線検出部を多数列設した複数のセンサを、搬送手段２による検査対象物１の搬送方向と直交する面内で略一列に並設することで、これら複数のセンサを前記Ｘ線検出器４（検出部）としたＸ線異物検査装置が提案されている（たとえば特許文献２参照）。この構成では、複数のセンサにより検査対象物１の全体について高解像度の透視画像を取得することができるので、比較的大きなサイズの検査対象物１について、小さな異物の検出が可能となる。
【特許文献１】特開２００４−３０１６７４号公報（第４−５頁、図１）
【特許文献２】特開２００５−２８３１４７号公報（第４−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の発明では、検査対象物１のサイズが大きくなるほど多数のセンサが必要になり、Ｘ線検出器４にかかるコストが増加し、Ｘ線異物検査装置が高コストになるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、低コストで実現可能でありながらも、比較的大きなサイズの検査対象物について、小さな異物の検出が可能なＸ線異物検査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】
請求項１の発明では、検査対象物を搬送する搬送手段と、検査対象物にＸ線を放射するＸ線源と、検査対象物を透過したＸ線源からのＸ線を検出するＸ線検出部が複数配列されてなり、検査対象物中の異物の有無を検査する全体検査時に、各Ｘ線検出部で検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持ち検査対象物の全体を含む全体透視画像を出力する第１のＸ線検出手段と、全体検査時に全体透視画像を取得し、当該全体透視画像における画素の濃度値および画素数の組み合わせに基づいて検査対象物中の異物の有無を判断するとともに、異物の有無が確定しなければ異物候補があると判断して異物候補が異物か否かを検査する再検査を開始させる判断手段と、前記Ｘ線検出部が複数配列されてなり、再検査時に、各Ｘ線検出部で検出したＸ線の強度に応じた濃度値の画素を持ち少なくとも異物候補が含まれる検査対象物の一部を拡大した拡大透視画像を出力する第２のＸ線検出手段と、第２のＸ線検出手段を移動させる移動手段と、移動手段を制御することにより再検査時に拡大透視画像が得られるように第２のＸ線検出手段を移動させる移動制御手段とを備え、判断手段は、再検査時に拡大透視画像を取得し、当該拡大透視画像における画素の濃度値および画素数の組み合わせに基づいて異物候補が異物か否かを判断することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、全体検査で異物候補があると判断された場合の再検査においては、第２のＸ線検出手段を移動させることで異物候補を含む検査対象物の一部を拡大した拡大透視画像を第２のＸ線検出手段から取得して異物候補が異物か否かを検査するので、再検査では異物候補が異物か否かを確実に判断することができる。すなわち、全体検査において全体透視画像を用いて検査対象物の全体を検査しつつ、再検査においては高解像度の拡大透視画像を用いて小さな異物でも確実に検出することができる。しかも、この構成では、検査対象物のサイズが大きくなっても多数のＸ線検出手段が必要になることはないので、検査対象物のサイズが大きくなるほど多数のセンサが必要になる従来構成に比べてＸ線異物検査装置を低コストで実現できる。したがって、低コストで実現可能でありながらも、比較的大きなサイズの検査対象物について、小さな異物を検出することができるという利点がある。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記Ｘ線源と前記搬送手段との距離が一定であって、Ｘ線源からのＸ線がＸ線源から離れるほど広がっており、前記移動制御手段が、前記再検査時に、前記異物候補の大きさに合わせて前記第２のＸ線検出手段と前記Ｘ線源との間の距離を前記移動手段で調節することにより前記拡大透視画像の拡大率を調節することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、再検査時に、異物候補の大きさに合わせて第２のＸ線検出手段とＸ線源との間の距離を移動手段で調節することにより拡大透視画像の拡大率を調節するので、異物候補が小さいほど拡大透視画像の拡大率を向上させて拡大透視画像の解像度を向上させることができ、再検査における検査精度が向上する。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記判断手段が、異物のない正常な前記検査対象物の前記全体透視画像を標準画像として前記全体検査前に予め取得しており、全体検査時に前記第１のＸ線検出手段から取得した全体透視画像を取得画像として、取得画像と標準画像との差分をとることにより検査対象物の差分画像を生成し、当該差分画像について濃度値が所定値以上となる画素を異常画素とし、隣接する異常画素の濃度値および画素数の組み合わせに基づいて検査対象物中の異物の有無、あるいは前記異物候補があるかを判断することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、判断手段は、全体検査時に取得画像と標準画像との差分をとった差分画像を用いて検査対象物中の異物の有無、あるいは前記異物候補があるかを判断するので、異物のない正常な検査対象物の輪郭等を誤って異物あるいは異物候補と判断してしまうことを回避できる。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記第１および第２の両Ｘ線検出手段は複数の前記Ｘ線検出部が２次元配列され前記Ｘ線源と対向配置された１つのＸ線検出器からなり、前記移動手段がＸ線検出器を移動させるように構成され、前記移動制御手段が、前記全体検査時には前記全体透視画像が得られる基準位置にＸ線検出器を移動手段で移動させ、前記再検査時には前記拡大透視画像が得られる拡大位置にＸ線検出器を移動手段で移動させており、１つの前記検査対象物について全体検査を行う期間に検査対象物がＸ線源とＸ線検出器との間に設定した所定の検査位置で停止するとともに、再検査を行う場合には再検査が終了するまで検査対象物が前記停止位置で引き続き停止するように前記搬送手段を制御する搬送制御手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、第１および第２の両Ｘ線検出手段は１つのＸ線検出器からなるので、第１および第２の両Ｘ線検出手段を別々に備える場合に比べて構成が簡単になる。しかも、搬送制御手段により、１つの検査対象物について全体検査を行う期間に所定の検査位置で検査対象物を停止させるとともに、再検査を行う場合には再検査が終了するまで検査対象物を停止位置で引き続き停止させるので、Ｘ線検出器の移動範囲を基準位置と拡大位置との間に収めることができ、移動手段および移動制御手段の簡略化につながる。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明において、前記Ｘ線源と前記搬送手段との間においてＸ線源からのＸ線は前記検査対象物の搬送方向に並ぶ２本のファンビームとして搬送手段に照射しており、前記第１のＸ線検出手段が、複数の前記Ｘ線検出部が１次元配列され前記搬送方向の上流側のファンビームを検出し、前記第２のＸ線検出手段が、複数の前記Ｘ線検出部が１次元配列され前記搬送方向の下流側のファンビームを検出することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、検査対象物の搬送方向の上流側で全体検査を行い、検査対象物の搬送方向の下流側で再検査を行うので、搬送手段による検査対象物の搬送を一旦停止させることなく全体検査と再検査との両方を行うことができる。そのため、検査対象物を一旦停止させて検査対象物の検査を行う場合に比べて、検査対象物の検査に要する時間を短縮できる。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明において、前記移動制御手段が、前記再検査時に、前記拡大透視画像のうちの前記異物候補に対応する部位の中心が前記第２のＸ線検出手段の測定中心と重なるように第２のＸ線検出手段の位置を前記移動手段で調節することを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、再検査時に、拡大透視画像のうちの異物候補に対応する部位の中心が第２のＸ線検出手段の測定中心と重なるので、異物候補を透過したＸ線が第２のＸ線検出手段からはみ出すことを回避して、異物候補を透過したＸ線を全て第２のＸ線検出手段で受けることができる。これにより、再検査において拡大透視画像の拡大率を上げることができ、拡大透視画像の解像度がより向上することになる。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明において、前記判断手段が、前記全体検査において１つの前記検査対象物から前記異物候補が複数検出された場合に、前記全体透視画像における各異物候補の画素の濃度値と画素数とに基づいて異物である可能性の程度を示す不良指数を異物候補ごとに計算し、不良指数が最も高い異物候補を前記再検査の対象とし、再検査において前記異物候補が異物ではないと判断すると、前記検査対象物について別途検査を行うことにより異物の有無を判断することを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、複数の異物候補のうち、異物である可能性の程度、つまり不良指数が最も高い異物候補を再検査の対象とするので、全ての異物候補について再検査を行う場合に比べて、１つの検査対象物の検査に要する時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、全体検査において全体透視画像を用いて検査対象物の全体を検査しつつ、再検査においては高解像度の拡大透視画像を用いて小さな異物でも確実に検出することができるので、比較的大きなサイズの検査対象物について、小さな異物を検出することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
本実施形態のＸ線異物検査装置は、図１に示すように、検査対象物１を搬送する搬送手段２と、検査対象物１にＸ線を照射するＸ線源３と、検査対象物１を透過したＸ線源３からのＸ線を検出するＸ線検出器４と、Ｘ線検出器４を移動させる移動手段５と、移動手段５を制御してＸ線検出器４の位置を調節する移動制御手段６と、Ｘ線検出器４での検出結果を用いて検査対象物１中の異物の有無を判断する判断手段７とを備えている。
【００２５】
ここで、搬送手段２は、検査対象物１をＸ線源３とＸ線検出器４との間を通して一方向（図１に矢印Ａで示す方向）に搬送する。Ｘ線検出器４は、Ｘ線を検出する複数のＸ線検出部（図示せず）が配列されており、各Ｘ線検出部でそれぞれ検出したＸ線の強度に応じた出力を行う。判断手段７は、それぞれＸ線検出器４の各Ｘ線検出部で検出したＸ線の強度に対応する濃度値を持つ複数の画素からなる検査対象物１の透視画像を取得し、当該透視画像を用いて検査対象物１中の異物の有無を判断する。なお、Ｘ線検出部で検出したＸ線の強度が大きいほど対応する画素の濃度値は低くなる。
【００２６】
ここにおいて、本実施形態のＸ線異物検査装置は、検査対象物１の全体を含む全体透視画像を用いて検査対象物１中の異物の有無を検査する全体検査を行う。ただし、この全体検査では、判断手段７は検査対象物１中の異物の有無を判断するだけでなく、異物の有無が確定しない場合には異物か否かが定かでない異物候補があると判断する。そして、異物候補があると判断した場合には、異物候補が異物か否かを検査する再検査を開始させる。再検査では、少なくとも異物候補が含まれる検査対象物１の一部を拡大した拡大透視画像を用いて異物候補が異物か否かを検査する。
【００２７】
ここに、Ｘ線検出器４は、全体検査時に検査対象物１の全体を含む全体透視画像を出力する第１のＸ線検出手段４ａと、再検査時に少なくとも異物候補が含まれる検査対象物１の一部を拡大した拡大透視画像を出力する第２のＸ線検出手段４ｂとの両方の機能を有している。移動制御手段６は、移動手段５を制御することで再検査時に拡大透視画像が得られるように第２のＸ線検出手段４ｂを移動させる。
【００２８】
本実施形態の判断手段７は、全体検査を行う前に異物のない正常な検査対象物１の上記全体透視画像が標準画像として予め取得しており、全体検査時には、第１のＸ線検出手段４ａの出力から取得した全体透視画像を取得画像として、取得画像と標準画像とを比較する画像処理を行う。具体的には、図２に示すように、取得画像と標準画像との差分をとることにより差分画像を得る。ここで得られる差分画像が、実際に検査中の検査対象物１と正常な検査対象物１との相違点であって、検査中の検査対象物１中に異物が存在する場合には、異物に応じた差分画像が得られることになる。なお、本実施形態のＸ線異物検査装置は、検査対象物１に比べてＸ線の透過率の低い異物の有無を検査するものであって、検査対象物１中に異物が存在する場合には、差分画像のうち異物に対応する部分の濃度値は周囲の濃度値よりも高くなる。
【００２９】
ここにおいて、判断手段７は検査対象物１の差分画像について前記濃度値が所定値以上となる画素を異常画素とし、隣接する異常画素の平均濃度値と画素数との組み合わせに基づいて検査対象物１中の異物の有無を判断する。ただし、前記組み合わせから異物の有無が確定しない場合には上述したように異物候補があると判断する。具体的には、判断手段７は、隣接する異常画素の平均濃度値と画素数との組み合わせについて異常判定ゾーンＺ１（図７参照）と正常判定ゾーンＺ２（図７参照）とグレーゾーンＺ０（図７参照）とを全体透視画像を取得する前に予め設定しており、前記組み合わせが異常判定ゾーンＺ１に該当するときには異物があると判断し、前記組み合わせが正常判定ゾーンＺ２に該当するときには異物がないと判断し、前記組み合わせがグレーゾーンＺ０に該当するときには異物候補があると判断する。なお、異常判定ゾーンＺ１、正常判定ゾーンＺ２、グレーゾーンＺ０の具体例については後述する。
【００３０】
さらに、上述の全体検査において異物候補があると判断した場合には再検査を開始し、移動制御手段６が異物候補の位置に合わせて移動手段５で第２のＸ線検出手段４ｂの位置を調節するとともに、判断手段７は少なくとも異物候補が含まれる検査対象物１の一部について拡大した拡大透視画像を第２のＸ線検出手段４ｂから取得し、この拡大透視画像を用いて前記異物候補が異物か否かを判断する。
【００３１】
再検査においては、判断手段７は拡大透視画像の隣接する異常画素の平均濃度値と画素数との組み合わせに基づいて異物候補が異物か否かを判断する。ただし、再検査時には、隣接する異常画素の平均濃度値と画素数との組み合わせに関してグレーゾーンＺ０は設定されず、異物があると判断する異常判定ゾーンＺ１と異物がないと判断する正常判定ゾーンＺ２との２つの領域のみが設定される。したがって、再検査では、全体検査のように異物候補があると判断されることはなく検査対象物１中の異物の有無が最終的に判断される。
【００３２】
以下に、上述したＸ線異物検査装置の各部のより詳しい構成について図３を参照して説明する。
【００３３】
第１および第２の両Ｘ線検出手段４ａ，４ｂは１つのＸ線検出器４からなり、移動手段５はＸ線検出器４全体を移動させるように構成されている。搬送手段２としてはＸ線源３とＸ線検出器４との間を通るベルトコンベアを採用しており、検査対象物１は搬送手段２の上面側に載置された状態で、Ｘ線源３とＸ線検出器４との間を一方向（図３に矢印Ａで示す方向）に搬送されることになる。Ｘ線源３は、搬送手段２の真上に配置されており、Ｘ線源３の真下に位置する検査対象物１に対してＸ線を照射する。ここに、Ｘ線検出器４は、Ｘ線源３からのＸ線が照射する搬送手段２の上面に沿う面内で複数のＸ線検出部が２次元配列されており、Ｘ線源３と対向配置される。
【００３４】
ところで、移動制御手段６は、全体検査時にはＸ線検出器４を第１のＸ線検出手段４ａとして動作させるように、全体透視画像が得られる基準位置にＸ線検出器４を移動手段５で移動させ、一方、再検査時にはＸ線検出器４を第２のＸ線検出手段４ｂとして動作させるように、拡大透視画像が得られる拡大位置にＸ線検出器４を移動手段５で移動させる。
【００３５】
ここにおいて、移動手段５は、Ｘ線検出器４を上下方向、前後方向（搬送手段２による検査対象物１の搬送方向）、左右方向の３軸方向に移動可能に構成されている。ここで、本実施形態ではＸ線源３からのＸ線はＸ線源３から離れるほど広がるように発散しており、且つＸ線源３と搬送手段２との距離を一定としている。そのため、異物候補からＸ線検出器４までの距離を変化させればＸ線検出器４に投影される異物候補の像の拡大率が変化し、判断手段７で取得される透視画像の拡大率が変化する。これを利用して、再検査時におけるＸ線検出器４の位置（拡大位置）を調節することで、検査対象物１中の異物候補８の拡大透視画像の拡大率を調節する。
【００３６】
具体的には、検査対象物１中の異物候補８の拡大透視画像の拡大率は、Ｘ線源３と、異物候補８と、Ｘ線検出器４との位置関係によって決まり、図４に示すようにＸ線源３と異物候補８との間の距離をＸ線検出器Ｘ４と異物候補８との間の距離をｙとすれば、拡大率ｒはｒ＝｛（ｘ＋ｙ）／ｘ｝で表される。すなわち、Ｘ線検出器４をＸ線源３から遠ざけるほど、拡大率は向上し、より高解像度で再検査することができる。本実施形態では、全体検査において検出された異物候補８の大きさ（つまり隣接する異常画素の画素数）に基づいて、異物候補８の全体が含まれる範囲内で最大の拡大率の拡大透視画像が得られるように拡大率を決定し、この拡大率に基づいて再検査時のＸ線検出器４と検査対象物１との間の距離を決定する。
【００３７】
したがって、移動制御手段６は、全体検査において異物候補８があると判断された場合に、移動手段５でＸ線検出器４を下降させることにより検査対象物１とＸ線検出器４との距離を広げ、判断手段７で拡大透視画像を取得可能とする。このとき、Ｘ線検出器４を前後左右に適宜移動させることにより、拡大透視画像のうちの異物候補８に対応する部位の中心（つまり、Ｘ線検出器４に投影される異物候補８の像の中心）を、Ｘ線検出器４の測定中心に位置させるようにＸ線検出器４の位置（拡大位置）を調節する。これにより、図５（ａ）のように異物候補８を通ったＸ線がＸ線検出器４からはみ出すことを回避でき、図５（ｂ）のように異物候補８を通ったＸ線を全てＸ線検出器４で受けることができる。なお、ここでは、拡大透視画像のうちの異物候補８に対応する部位の前後方向の両端間の中心線と左右方向の両端間の中心線との交点をＸ線検出器４の測定中心に位置させるが、これに限らず、たとえば拡大透視画像のうちの異物候補８に対応する部位の重心を中心としてＸ線検出器４の測定中心に位置させるようにしてもよい。
【００３８】
ところで、Ｘ線異物検査装置は、１つの検査対象物１について前記全体検査を行う期間にこの検査対象物１がＸ線源３とＸ線検出器４との間に設定された所定の検査位置で停止するように搬送手段２を制御する搬送制御手段９を備えている。これにより、搬送手段２は、検査対象物１の移動と停止とを繰り返しながら検査対象物１を間欠的に搬送することとなる。そして、搬送制御手段９は、再検査を行う場合には、再検査が終了するまで検査対象物１を前記検査位置で引き続き停止させる。すなわち、Ｘ線異物検査装置は、検査対象物１が検査位置で停止している期間内に全体検査を行い、また再検査を行う場合には前記期間内に再検査も行う。
【００３９】
上述したＸ線異物検査装置は、たとえば電子機器等において部品の封止に用いられる合成樹脂製の封止材を検査対象物１とすることにより、検査対象物１中における金属片などの異物の有無を非破壊検査によって判断するために使用される。異物が混入していると判断された検査対象物１については、たとえば破棄などの措置がとられる。
【００４０】
以下に、本実施形態のＸ線異物検査装置の動作例を示す。
【００４１】
たとえば、差分画像における濃度値を０（白）〜１．０ａ（黒）と定義し、濃度値が０．５ａ以上の画素を異常画素１０と定義すると、濃度値が１．０ａの異常画素１０を中心としてその周囲に濃度値が０．８ａの異常画素１０が４つと濃度値が０．６ａの異常画素１０が４つ存在する図６（ａ）の例の場合、隣接する異常画素１０の画素数は９となり、隣接する異常画素１０の平均濃度値は、｛１．０ａ＋（４×０．８ａ）＋（４×０．６ａ）｝／９から０．７３ａとなる。なお、図６では各画素の持つ濃度値は各画素内に示している。
【００４２】
ここで、上述した異常判定ゾーンＺ１と正常判定ゾーンＺ２とグレーゾーンＺ０とのそれぞれは、隣接する異常画素１０の画素数と平均濃度値との両方に関連付けて定義されており、図７に示すように、異常画素１０の画素数が５〜１０の全範囲と、異常画素１０の画素数が１０を超え且つ平均濃度値が０．３ａ以下の範囲とをグレーゾーンＺ０とする。一方、異常画素１０の画素数が５を下回る範囲は平均濃度値の大小にかかわらず正常判定ゾーンＺ２とし、異常画素１０の画素数が１０を超え且つ平均濃度値が０．３ａを超える範囲は異常判定ゾーンＺ１とする。
【００４３】
すなわち、判断手段７は、全体検査において、異常画素１０の画素数が５〜１０の場合、あるいは異常画素１０の画素数が１０を超え且つ平均濃度値が０．３ａ以下の場合には異物候補８があると判断し、異常画素１０の画素数が５に達しない場合には平均濃度値の大小にかかわらず異物がないと判断し、異常画素１０の画素数が１０を超え且つ平均濃度値が０．３ａを超える場合には異物があると判断する。ここにおいて、画素数のみについてグレーゾーンＺ０の範囲を設定することも考えられるが、ノイズ等の影響で濃度値の低い異常画素１０が多数検出された場合に誤って異物があると判断してしまうことを避けるために、上述のように異常画素１０の画素数および平均濃度値の組み合わせについてグレーゾーンＺ０の範囲を設定することが望ましい。
【００４４】
図６（ａ）に示す例の場合、異常画素１０の画素数が９、異常画素１０の平均濃度値が０．７３ａであるからグレーゾーンＺ０に該当し、判断手段７は全体検査において異物候補８があると判断する。したがって、判断手段７は再検査を開始させる。
【００４５】
再検査時には、移動制御手段６は検査対象物１における異物候補８の位置に応じて移動手段５でＸ線検出器４を移動させ、少なくとも異物候補８が含まれる検査対象物１の一部について拡大した拡大透視画像を得られるようにする。判断手段７はＸ線検出器４から拡大透視画像を取得し、この拡大透視画像を用いて再検査を行う。再検査では、全体検査のように異物候補８があると判断されることはなく異物の有無が最終的に判断される。
【００４６】
ところで、上記説明では１つの検査対象物１の１箇所にのみ異物候補８が検出される場合について説明したが、実際には１つの検査対象物１の複数箇所で異物候補８が検出される場合もある。後者の場合に、複数の異物候補８のそれぞれについて再検査を行い異物か否かを判断する構成としてもよいが、この構成では、再検査を異物候補８の個数分だけ繰り返し行う必要があるので、Ｘ線源３とＸ線検出器４との間の検査位置で検査対象物１を停止させる時間が長くなるという問題がある。そこで、本実施形態では以下の構成を採用することにより、複数の異物候補８が検出された場合に、検査位置で検査対象物１を停止させる時間を短縮している。
【００４７】
判断手段７は、１つの検査対象物１から異物候補８が複数検出された場合、各異物候補８について異物である可能性の程度を示す不良指数を計算し、不良指数が最も高い異物候補８を再検査の対象とする。ここに、不良指数は各異物候補８における異常画素１０の画素数および濃度値をパラメータとして所定の評価関数を用いて計算されるものであって、不良指数が高いほど異物である可能性が高い。ここでは一例として、各異物候補８における異常画素１０の濃度値の総和をそれぞれの不良指数とする。
【００４８】
図６（ａ）に示すように濃度値が１．０ａの異常画素１０を中心としてその周囲に濃度値が０．８ａの異常画素１０が４つと濃度値が０．６ａの異常画素１０が４つ存在する異物候補８と、図６（ｂ）に示すように濃度値が１．０ａの異常画素１０とその周囲に濃度値が０．８ａの異常画素１０が４つと濃度値が０．７ａの異常画素１０が２つと濃度値が０．６ａの異常画素１０が３つと濃度値が０．５ａの異常画素１０が１つ存在する異物候補８とが検出された場合について不良指数を計算する例を示す。図６（ａ）の異物候補８については、不良指数が０．６ａ＋０．８ａ＋０．６ａ＋０．８ａ＋１．０ａ＋０．８ａ＋０．６ａ＋０．８ａ＋０．６ａ＝６．６ａとなり、一方、図６（ｂ）の異物候補８については、不良指数が０．５ａ＋０．６ａ＋０．６ａ＋０．７ａ＋０．８ａ＋０．８ａ＋１．０ａ＋０．８ａ＋０．７ａ＋０．８ａ＋０．６ａ＝７．９ａとなる。
【００４９】
したがって、判断手段７は不良指数が最も高い図６（ａ）の異物候補８についてのみ再検査を行い、図６（ｂ）の異物候補８については再検査を行わない。そして、再検査の結果、異物候補８が異物であると判断された場合には、検査対象物１に異物が混入しているものと判断する。一方、異物候補８が異物ではないと判断された場合には、残りの異物候補８も異物ではないと推測する。すなわち、異物である可能性が最も高い異物候補８が異物でなければ、残りの異物候補８も異物ではないと推測できるから、この場合には残りの異物候補８について拡大透視画像を用いた再検査は行わない。この構成によれば、不良指数が最も高い異物候補８についてのみ再検査を行うので、全ての異物候補８について再検査を行う場合に比べて、検査位置で検査対象物１を停止させる時間を短縮できる。ただし、異物である可能性が最も高い異物候補８が異物ではないと判断された検査対象物１については、たとえば検査員が目視で全体透視画像を検査する別途検査を行い、検査対象物１中の異物の有無を改めて検査する。
【００５０】
（実施形態２）
本実施形態のＸ線異物検査装置は、図８に示すように、Ｘ線源３からのＸ線を検査対象物１の搬送方向に並ぶ２本のファンビームとして搬送手段２に照射させている点、およびＸ線検出器４が、各ファンビームをそれぞれ受光する第１のＸ線検出手段４ａと第２のＸ線検出手段４ｂとを別々に有する点が実施形態１のＸ線異物検査装置とは相違する。
【００５１】
図８に例示するＸ線異物検査装置は、Ｘ線源３と搬送手段２との間において、検査対象物１の搬送方向に第１のスリットＳ１と第１のスリットＳ１よりも搬送方向の下流側に位置する第２のスリットＳ２とが並設され、第１および第２の各スリットＳ１，Ｓ２をそれぞれ通過させることによりＸ線源３からのＸ線を２本のファンビームとして照射させる配光手段１１を備えている。第１および第２の両スリットＳ１，Ｓ２は、いずれも搬送手段２の上面に沿う面内において搬送手段２による検査対象物１の搬送方向に直交する方向に延長されている。なお、図８では、第１のスリットＳ１よりも第２のスリットＳ２を長く形成することにより、第２のスリットＳ２を通過したファンビームの開き角度θ２を、第１のスリットＳ１を通過したファンビームの開き角度θ１に比べて大きくしている。
【００５２】
第１のＸ線検出手段４ａは、第１のスリットＳ１の長手方向に複数のＸ線検出部が１次元配列されており、前記搬送方向の上流側の第１のスリットＳ１を通過したＸ線を検出する。一方、第２のＸ線検出手段４ｂは、第２のスリットＳ２の長手方向に複数のＸ線検出部が１次元配列されており、前記搬送方向の下流側の第２のスリットＳ２を通過したＸ線を検出する。第１および第２の各Ｘ線検出手段４ａ，４ｂにおいてはＸ線検出部が１次元配列されているものの、搬送手段２により検査対象物１が搬送手段２の上面に沿う面内でＸ線検出部の配列方向に直交する方向に搬送されているので検査対象物１の前記搬送方向に沿う全長について走査することができ、判断手段７においては、第１および第２の各Ｘ線検出手段４ａ，４ｂの出力から検査対象物１の透視画像を得ることができる。なお、本実施形態では第１のＸ線検出手段４ａと第２のＸ線検出手段４ｂとは同様の構造を採用しており、同数のＸ線検出部が同ピッチで配列されている。
【００５３】
ところで、第１のＸ線検出手段４ａと第２のＸ線検出手段４ｂとでは投影される検査対象物１の像の拡大率は別々に設定される。すなわち、第１のＸ線検出手段４ａには検査対象物１の全体像が投影されるように第１のＸ線検出手段４ａと検査対象物１との距離が設定され、第２のＸ線検出手段４ｂには検査対象物１のうちの異物候補８の像が投影されるように第２のＸ線検出手段４ｂと検査対象物１との距離が設定される。ここで、本実施形態の判断手段７は、全体検査時に第１のＸ線検出手段４ａの出力から全体透視画像を取得する第１判断部７ａと、再検査時に第２のＸ線検出手段４ｂの出力から拡大透視画像を取得する第２判断部７ｂとを有している。
【００５４】
また、               Ｘ線検出器４を移動させる移動手段５は第２のＸ線検出手段４ｂについてのみ設けられている。この移動手段５は、第２のＸ線検出手段４ｂを上下方向、左右方向の２軸方向に移動可能に構成されている。ここに、第２のＸ線検出手段４ｂをＸ線源３から遠ざけるほど、拡大透視画像の拡大率は向上し、より高解像度で再検査することができる。本実施形態では、全体検査において検出された異物候補８の大きさ（つまり、隣接する異常画素１０の画素数）に基づいて、異物候補８の全体が含まれる範囲内で最大の拡大率の拡大透視画像が得られるように拡大率を決定し、この拡大率に基づいて第２のＸ線検出手段４ｂと検査対象物１との間の距離を決定する。
【００５５】
さらに、移動制御手段６は、再検査時に第２のＸ線検出手段４ｂを移動手段５で左右方向に適宜移動させることにより、拡大透視画像のうちの異物候補８に対応する部位の中心（つまり、第２のＸ線検出手段４ｂに投影される異物候補８の像の中心）を、第２のＸ線検出手段４ｂの測定中心に位置させるように第２のＸ線検出手段４ｂの位置を調節する。これにより、異物候補８を通ったＸ線が第２のＸ線検出手段４ｂからはみ出すことを回避でき、異物候補を通ったＸ線を全て第２のＸ線検出手段４ｂで受けることができる。
【００５６】
上述した構成によれば、Ｘ線異物検査装置は、検査対象物１の搬送方向の上流側に設けた第１のＸ線検出手段４ａの出力から得られる検査対象物１の全体の透視画像（全体透視画像）を用いて全体検査を行い、この全体検査で異物候補８があると判断された場合には、検査対象物１の搬送方向の下流側に設けた第２のＸ線検出手段４ｂの出力から得られる異物候補８を拡大した透視画像（拡大透視画像）を用いて再検査を行うので、搬送手段２を停止させることなく一定の速度で検査対象物１を搬送させることができ、検査対象物１の検査に要する時間を短縮できる。また、検査対象物１を間欠的に搬送するように搬送手段２を制御するための搬送制御手段９は本実施形態では省略することができるので、構成の簡略化にもつながる。
【００５７】
その他の構成および機能は実施形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態１の概略ブロック図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【図３】同上の概略構成図である。
【図４】同上の動作説明図である。
【図５】同上の動作説明図である。
【図６】同上の異物候補の透視画像を示す説明図である。
【図７】同上で用いる異常判定ゾーンと正常判定ゾーンとグレーゾーンとを示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態２の概略構成図である。
【図９】従来例を示す概略構成図である。
【図１０】他の従来例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  検査対象物
２  搬送手段
３  Ｘ線源
４  Ｘ線検出器
４ａ  第１のＸ線検出手段
４ｂ  第２のＸ線検出手段
５  移動手段
６  移動制御手段
７  判断手段
８  異物候補
９  搬送制御手段
Ａ  搬送方向
【図１】
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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２】
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