(57)【要約】【課題】操作性に優れたＸ線検査装置を提供する。【解決手段】Ｘ線発生装置１１とＸ線検出器１２とからなるＸ線測定光学系１３と、透視Ｘ線像の画像データを作成する画像データ作成部３１と、画像データを表示する表示装置２３と、最新画像データが新たに作成されるごとに表示装置２３に動画表示する動画表示制御部３２と、最新画像データを所定の上限量までバッファメモリ２４に蓄積するとともに、上限量の画像データを蓄積後に最新画像データを蓄積するときには、最古の画像データから順に上書き消去するようにして更新しながら上限量の画像データを蓄積する画像データ蓄積制御部３３とを備える構成とする。【選択図】図１
0003193542.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物のＸ線検査を行うＸ線検査装置であって、
検査対象物にＸ線を照射するＸ線発生装置と検査対象物の透視Ｘ線像を撮影するＸ線検出器とからなるＸ線測定光学系と、
前記透視Ｘ線像の画像データを作成する画像データ作成部と、
画像データを表示する表示装置と、
最新画像データが新たに作成されるごとに当該最新画像データを前記表示装置に表示することにより動画表示する動画表示制御部と、
最新画像データを所定の上限量までバッファメモリに蓄積していくとともに、前記上限量の画像データを蓄積した後さらに最新画像データを蓄積するときに、最古に蓄積された画像データから順に上書き消去するようにして更新しながら前記上限量の画像データを蓄積する画像データ蓄積制御部とを備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記画像データ蓄積制御部は、最新画像データが作成されるごとに当該最新画像データと直近に蓄積された画像データとの画像比較を行い、比較結果に基づいて当該最新画像データを蓄積するか否かを判定する請求項１に記載のＸ線検査装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、動画撮影で検査を行うＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用のＸ線検査装置では、検査対象物にＸ線を照射し、透過したＸ線をＸ線検出器で検出して画像形成することにより検査対象物のＸ線透視像を取得しており、この種のＸ線検査装置は様々な態様で動画撮影による検査が行われている。典型的な検査方法の１つに、ステージ上に検査対象物の製品を載置し、オペレータがステージを操作して視野を調整したりＸ線照射条件を切り替えたりしながら、動画観察による検査を行う方法が採用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
そして、動画撮影中に異常が見つからない製品については合格品とし、画像データを保存することなく検査を終了する。また、もし異常箇所や不良箇所が見つかった場合には、その不良品の不具合箇所の検査結果を保存するために、データ保存に好適な位置、方向で視野移動を停止し、その不具合箇所を動画像で確認した上で、画像データをメモリに蓄積して静止画像として保存するようにしている。
【０００４】
また、コンベア上を次々と搬送される多数の製品に対するＸ線検査では、Ｘ線検査装置の測定領域内を通過する製品の動画を撮影し、オペレータがその動画を観察することにより検査が行われる。この場合も異常が発見されたときに搬送を停止し、対象となる不良品における不良箇所の動画像を確認した上で、画像データをメモリに蓄積して静止画像として保存するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７１７３５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、多数の検査品に対してＸ線検査を行う場合、個々の検査対象物については不良箇所が存在するか否かが分かっていないことが多く、また、不良箇所が存在する場合であっても、検査対象物のどの位置に不良箇所が存在するかについて明確でないことがほとんどである。
【０００７】
そのため、検査対象物を検査する際は、オペレータがステージ等を操作し、視野を移動したりＸ線照射条件を切り替えたり試行錯誤を繰り返しながら、検査対象物全体の検査を進めていく。この過程で、少し前に一度観察した箇所を再度確認のために見直す必要がしばしば生じる。その場合には、観察の視野範囲を戻すとともにＸ線照射条件も元の条件に戻す必要があり、再度同じ箇所を確認する作業には手間を要していた。
【０００８】
また、形状や性状が経時的に変化する検査対象物についてのＸ線検査を行うこともある。例えばハンダの接合特性を確認するために接合部位を加熱しながら観察し、温度変化中のハンダの状態変化を動画表示で観察する場合等である。そのような用途に使用されるＸ線検査装置では録画機能を備えており、検査開始時に録画開始の操作を行うことで検査対象の経時変化の観察とともに録画を行う。そして所定の録画時間の経過後に録画を手動又は自動で停止し、観察中に不具合箇所が見つかったときはその録画データを保存する処理を行う。また不具合がなかったときは、録画されたデータを消去する操作を行うとともに、次の検査のための録画を開始する操作を行う。したがって、不具合箇所が見つからない場合も含めて、検査対象物を交換する度に録画の開始や消去の操作を行うようにしている。このような操作の繰り返しはオペレータにとって手間を要することになる。
【０００９】
そこで本考案は、動画撮影によるＸ線検査中において、一度観察した箇所を再び観察する必要が生じた際に、Ｘ線照射条件や視野範囲を元の設定に戻して再検査することなく容易に再確認することができるようにしたＸ線検査装置を提供することを目的とする。
また、経時的に変化する検査対象物等の検査であっても、検査対象物ごとに録画の開始や消去の操作を行う手間をできるだけ減らすことが可能なＸ線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】
【００１０】
上記課題を解決するためになされた本考案のＸ線検査装置は、検査対象物のＸ線検査を行うＸ線検査装置であって、検査対象物にＸ線を照射するＸ線発生装置と検査対象物の透視Ｘ線像を撮影するＸ線検出器とからなるＸ線測定光学系と、前記透視Ｘ線像の画像データを作成する画像データ作成部と、画像データを表示する表示装置と、最新画像データが新たに作成されるごとに当該最新画像データを前記表示装置に表示することにより動画表示する動画表示制御部と、最新画像データを所定の上限量までバッファメモリに蓄積していくとともに、前記上限量の画像データを蓄積した後さらに最新画像データを蓄積するときに、最古に蓄積された画像データから順に上書き消去するようにして更新しながら前記上限量の画像データを蓄積する画像データ蓄積制御部とを備えるようにしている。
【００１１】
本考案によれば、検査対象物の透視Ｘ線像の最新画像データが作成されると、表示装置に動画表示される。そして、撮影された最新画像データは所定の上限量に達するまでバッファメモリに蓄積されていき、上限量に達すると、それ以降は最も古く蓄積された画像データを最新画像データに置き換えて上書きすることで消去されるようにして蓄積されていく。これにより最新画像データから直近の所定期間に撮影された画像データだけがバッファメモリに蓄積されるように随時更新されるので、直近の画像データが所定期間分（上限量の蓄積により蓄積可能な期間分）だけ保存される。バッファメモリに蓄積できる上限量は、後から再確認する必要がある検査期間に合わせて設定しておけばよく、例えば１つの検査対象物を検査するのに必要な検査時間と同程度に設定すればよい。
これにより、オペレータが一度観察した箇所を再び確認する必要が生じたとき、この蓄積された所定期間分の画像データだけを参照して再確認することができるようになる。さらに、このとき蓄積されている画像データは上限量以下に制限されていることから、すぐに所望の画像データを見つけることができる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、動画撮影によるＸ線検査中に、一度観察した箇所を再び観察する必要が生じた際に、Ｘ線照射条件や視野範囲を元の設定に戻して再検査することなく再確認することが可能になる。
また、蓄積された画像データは古いデータから自動的に上書き消去されていくので、逐一消去操作を行う必要もなく、オペレータの操作負担を減らすことができる。特に、経時的に変化する検査対象物等の検査の際に、検査対象物を交換する度に録画の開始や消去の操作を行う手間がなくなり、作業性のよいＸ線検査を実現することができる。
【００１３】
上記考案において、画像データ蓄積制御部は、最新画像データが作成されるごとに当該最新画像データと直近に蓄積された画像データとの画像比較を行い、比較結果に基づいて当該最新画像データを蓄積するか否かを判定するようにしてもよい。
本考案によれば、時間変化のある観察対象では、動きがある画像データを選択的に保存することができるので、変化があった時点での画像データを漏らさずに蓄積することができ、しかも蓄積する画像データ量を必要最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の一実施形態であるＸ線検査装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の装置による測定動作を説明するフローチャート。
【図３】図１における表示装置の表示画像とリングバッファメモリに蓄積される画像データとの関係を示す模式図。
【図４】本考案の他の一実施形態であるＸ線検査装置の構成を示すブロック図。
【図５】図４の装置による測定動作を説明するフローチャート。
【図６】図４における表示装置の表示画像とリングバッファメモリに蓄積される画像データとの関係を示す模式図。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本考案は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれる。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本考案の一実施形態であるＸ線検査装置の構成を示すブロック図である。このＸ線検査装置１は、Ｘ線発生装置１１とＸ線検出器１２とで構成されるＸ線測定光学系１３と、検査対象物の測定箇所や測定視野を調整する調整機構１４と、装置全体の制御を行う制御系１５とにより構成される。
制御系１５はコンピュータ装置で構成される。この制御系１５のハードウェア構成をブロック化して説明すると、ＣＰＵ２１、入力装置２２（具体的にはキーボード、マウス等）、表示装置２３（具体的には液晶パネル等）、所定の上限量以下の画像データを蓄積することが可能なリングバッファメモリ２４により構成される。
【００１７】
そしてＣＰＵ２１が処理する機能をブロック化して説明すると、画像データ作成部３１、動画表示制御部３２、画像データ蓄積制御部３３とを有している。
以下、これら各部について説明する。
【００１８】
Ｘ線発生装置１１は透視Ｘ線照射用のＸ線管（図示略）を備えている。また、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管に対向するように配置されるイメージインテンシファイア（以下ＩＩと略す）と、このＩＩの後側に一体的に取り付けられたＣＣＤカメラとからなり、ＩＩが透視Ｘ線を検出することにより形成した蛍光像をＣＣＤカメラで撮影することにより、透視Ｘ線像の映像信号が出力されるようにしてある。Ｘ線検出器１２としてはフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）を使用してもよい。
【００１９】
視野調整機構１４は、検査対象物Ｏを載置するステージ１６と、ステージ１６をステージ面方向である二次元ＸＹ方向に移動することにより検査位置を調整するとともに、ステージ１６をステージ面に垂直な方向であるＺ方向に移動することにより測定倍率を調整する３次元駆動機構１７とからなる。
【００２０】
ＣＰＵ２１で処理される各機能について説明する。画像データ作成部３１は、Ｘ線検出器１２から送られてくる透視Ｘ線像の映像信号に対してＡ／Ｄ変換器５０により次々とデジタル化処理を行い、デジタル画像に変換することにより画像データＤｎを作成する制御を行う。
【００２１】
動画表示制御部３２は、画像データ作成部３１が透視Ｘ線像の最新画像データを作成するごとに、これらを表示装置２３に次々に表示する制御を行って表示装置２３に動画を表示する。また、入力装置２２からの操作により、リングバッファメモリ２４に蓄積された画像データを読み出して表示する制御を行う。
【００２２】
画像データ蓄積制御部３３は、画像データ作成部３１が透視Ｘ線像の最新画像データを作成するごとに、リングバッファメモリ２４に書き込んで蓄積する処理を行う。
このリングバッファメモリ２４は、画像を蓄積するためのメモリの容量に空きがある間は画像データを順次保存していき、空きがなくなった時点で新たに画像データを書き込むときには、メモリ内の画像データを「先入れ先出し」の順序に基づいて上書きするように制御される。したがってリングバッファメモリ２４に蓄積されている古い画像データは順次廃棄され、最新の画像データに更新されるようにしてある。
【００２３】
次にＸ線検査装置１による測定動作について説明する。図２は測定動作を説明するフローチャートである。
予め入力装置２２による設定操作により、リングバッファメモリ２４が蓄積可能な画像量の上限値を設定しておく。例えば検査対象物１つあたり１０分程度の検査時間が必要な場合、少し余裕を持たせた１２分程度の動画が連続して蓄積できる程度のメモリ容量を上限値として設定しておく。また、画像データ番号ｎとして初期値１が付与される。以後、画像データが作成されるごとに画像データ番号ｎは１ずつ増えていくことになる。
【００２４】
検査対象物に対するＸ線検査が開始されると、Ｘ線検出器１２が透視Ｘ線像を検出して映像信号を出力する（Ｓ１０１）。映像信号はＡ／Ｄ変換器５０によりデジタル処理化されて最新画像データＤｎ（初回はｎ＝１）が作成される（Ｓ１０２）。
作成された最新画像データＤｎは、表示装置２３により動画表示される（Ｓ１０３）。
続いて、リングバッファメモリ２４の蓄積量が上限値未満であって最新画像データＤｎを保存できる空き容量が残っているかを判定する（Ｓ１０４）。
空き容量が残っているときは、そのままリングバッファメモリ２４に最新画像データＤｎを蓄積する（Ｓ１０５）。
測定を継続するときは、ｎを１つ増加（Ｓ１０６）させてから再びＳ１０１に戻り、次の映像信号を出力する。このとき、調整機構１４によりＸ線照射条件や観察視野を変化させて測定を継続させてもよい。
一方、Ｓ１０４でリングバッファメモリ２４に画像データＤｎを保存する空き容量が残っていないときは、最新画像データＤｎをリングバッファメモリ２４に蓄積されている画像データのうち最古の画像データに上書き保存して、データを更新する（Ｓ１０７）。
そして測定を継続するときはｎを１つ増加（Ｓ１０６）させてから再びＳ１０１に戻り、次の映像信号を出力する。このとき、上記同様Ｘ線照射条件や観察視野を変化させて測定を継続させてもよい。
以後同様の処理を続けることにより、表示装置２３には動画表示が行われ、リングバッファメモリ２４には上限値で定められた量の画像データが更新されつつ蓄積される。
【００２５】
図３は上記手順によって検査が行われたときの表示装置２３の表示画像とリングバッファメモリ２４に蓄積される画像データとの関係を示す模式図である。
図３では説明の便宜上、リングバッファメモリ２４は、上限値として画像データ５枚分が蓄積可能であるようにしてある。
図に示すように、画像データが作成されるごとにリングバッファメモリ２４に「Ｄ１」から「Ｄ５」の画像が蓄積されていき、上限値である５枚に達した以後は、最古の画像データから上書き消去する。すなわち「Ｄ６」の画像データが表示画面に表示された時点でリングバッファメモリ２４に空き容量がなくなるので、最新の「Ｄ６」の画像が最古の「Ｄ１」の画像に置き換わって上書き保存される。
このような上書き保存を実現するために、リングバッファメモリ２４内では、蓄積される画像データをポインタ番号で管理し、「Ｄ１」〜「Ｄ５」の５枚の画像に対して蓄積順にポインタ番号１〜５が付与される。そしてポインタ番号５まで付与され空き容量がなくなると、次に蓄積される画像データ「Ｄ６」には、再びポインタ番号１が付与される。新たにポインタ番号１が付与された画像データ「Ｄ６」は、直前まで同じポインタ番号１が付与されていた画像データ「Ｄ１」と置き換わるように上書き保存される。
続いて画像データ「Ｄ７」が作成されるとポインタ番号２が付与され、その時点でポインタ番号２が付与されていた画像データ「Ｄ２」に置き換えて上書き保存される。
以後、同様の処理が行われ、新たに蓄積される画像データは、それぞれ直前まで同じポインタ番号が付与されていた画像データに置き換わっていくことにより、最古の画像データから上書き消去されることになる。
【００２６】
このように、リングバッファメモリ２４に蓄積される画像データを常に最新の画像データに更新することにより、測定中に一度観察した箇所の画像を再び確認する必要が生じた場合には、その時点のＸ線照射条件や視野範囲に元に戻すことなく、リングバッファメモリ２４に一時保存されている画像データを参照することにより当該箇所を再確認することができる。なお、上記説明では便宜上画像データ５枚分を保存するようにしているが、１つの検査対象物を検査するのに要する時間程度の画像データを一時保存するようにしておくことで、当該検査対象物についての必要な画像データをほぼ漏らさずに再確認できるようになる。
【００２７】
そして検査の結果、特に不具合箇所が見つからなければ合格品とし、録画された画像データはそのままにして次の検査対象物に交換し、前回と同様の作業を行う。これにより、リングバッファメモリ２４に蓄積されている前回の検査対象物の画像データは順次上書き消去されていくので、録画を消去する操作を省くことができる。
【００２８】
（実施形態２）
次に、他の実施形態として、経時的に変化する検査対象物を、Ｘ線照射条件や観察視野を変化させずに一定条件で測定する場合の好適な実施形態について説明する。
図４は本考案の他の一実施形態であるＸ線検査装置２の構成を示すブロック図である。なお、図１と同じ構成部分については同符号を付すことにより説明を省略する。
このＸ線検査装置２では、画像データ蓄積制御部４３だけが図１で説明したＸ線検査装置１と異なっている。そして、この画像データ蓄積制御部４３では、最新画像データが作成されるごとに、直近に蓄積した画像データとの比較により変化度合判定処理部４３ａで画像の変化度合の大きさを判定する処理を行い、判定結果に基づいて変化度合が大きいと判定されたときに、当該データをリングバッファメモリ２４に書き込む処理を行う。
【００２９】
具体的には、以下に説明する判定処理を行うようにしている。
すなわち、１つの画像データＤｎがｉ行×ｊ列の画素Ｐｉｊで構成されているものとし、各画素Ｐｉｊの輝度をＰｎ（Ｂ）ｉｊとする。
直近の画像データＤｎがリングバッファメモリ２４に蓄積され、その後、画像データＤｎ＋１が新たに作成されると、例えば次式（１）によって画像全体の画素の変化度合Ｓを判定する。
Ｓ＝Σ（Ｐｎ＋１（Ｂ）ｉｊ−Ｐｎ（Ｂ）ｉｊ）２      ・・・（１）
ここで、Ｓは画像データＤｎと画像データＤｎ＋１との同じ位置の画素どうしの輝度差の自乗の総和を求めたものであり、変化度合Ｓの値が大きいほど変化が大きいことになる。よって、Ｓの値が予め設定した判定用の閾値以上である場合には、大きな変化があったものと判定され、その場合には最新画像データＤｎ＋１をリングバッファメモリ２４に蓄積する処理が行われる。一方、Ｓが閾値に達していない場合はリングバッファメモリ２４に蓄積せず、次回の画像データの処理に移行する。
【００３０】
図５は、Ｘ線検査装置２による測定動作を説明するフローチャートである。
予め入力装置２２による設定操作により、リングバッファメモリ２４が蓄積可能な画像量の上限値を設定しておき、また、画像データ番号ｎとして初期値１を付与しておく点は実施形態１と同じである。以後、画像データが作成されるごとに画像データ番号ｎは１ずつ増えていく。
【００３１】
検査対象物に対するＸ線検査が開始されると、Ｘ線検出器１２が透視Ｘ線像を検出して映像信号を出力する（Ｓ２０１）。映像信号はＡ／Ｄ変換器５０によりデジタル処理化されて最新画像データＤｎ（初回はｎ＝１）が作成される（Ｓ２０２）。
作成された最新画像データＤｎは、表示装置２３により動画表示される（Ｓ２０３）。
【００３２】
そして、式（１）により直前に蓄積された画像データ（例えばＤｎ−１）と最新画像データＤｎとの変化度合Ｓの比較を行い、変化度合Ｓが閾値より大きいときはＳ２０５に進み、変化度合Ｓが閾値より小さいときはＳ２０７に進む（Ｓ２０４）。なお、初回（ｎ＝１）は必ず閾値より大きくなるのでＳ２０５に進むことになる。
【００３３】
Ｓ２０４で変化度合Ｓが閾値より大きいと判定されたときは、さらに、リングバッファメモリ２４の蓄積量が上限値未満であって最新画像データＤｎを保存できる空き容量が残っているかを判定する（Ｓ２０５）。
空き容量が残っているときは、そのままリングバッファメモリ２４に最新画像データＤｎを蓄積する（Ｓ２０６）。
測定を継続するときは、ｎを１つ増加（Ｓ２０７）させてから再びＳ２０１に戻り、次の映像信号を出力する。
一方、Ｓ２０５でリングバッファメモリ２４に画像データＤｎを保存する空き容量が残っていないときは、最新画像データＤｎをリングバッファメモリ２４に蓄積されている画像データのうちで最古の画像データ（例えばＤｎ−２）に上書き保存して、データを更新する（Ｓ２０８）。
そして測定を継続するときはｎを１つ増加（Ｓ２０７）させてから再びＳ２０１に戻り、次の映像信号を出力する。
以後同様の処理を続けることにより、表示装置２３では動画表示が行われ、リングバッファメモリ２４には上限値で定められる量の画像データが更新されつつ蓄積される。
【００３４】
一方、Ｓ２０４で画像の変化度合が小さいと判定されたときは、リングバッファメモリ２４の更新を行わずにｎを１つ増加（Ｓ２０７）させてから再びＳ２０１に戻り、次回の画像データの処理を行う。
【００３５】
図６は上記手順によって検査が行われたときの表示装置２３の表示画像とリングバッファメモリ２４に蓄積される画像データとの関係を示す模式図である。
図６では説明の便宜上、リングバッファメモリ２４は、上限値として画像データ３枚分の蓄積が可能であるようにしてある。
図に示すように、最初の「Ｄ１」画像データが作成されるとリングバッファメモリ２４に蓄積される。次に「Ｄ２」の画像データが作成されると、直近に蓄積された「Ｄ１」の画像データとの変化度合Ｓが算出され、変化が大きいと「Ｄ２」が蓄積される。続いて「Ｄ３」の画像データが作成されると直近に蓄積された「Ｄ２」の画像との変化度合Ｓが算出され、変化度合が小さいと判定されたときは蓄積せずに次回の画像データの処理に進む。同様に変化が小さい「Ｄ４」「Ｄ５」の画像データが蓄積されずに次回の画像データの処理に進んでいく。
続いて「Ｄ６」の画像データが作成され、変化度合Ｓが大きいと判定されると、リングバッファメモリ２４に蓄積される。この時点でリングバッファメモリ２４には空き容量がなくなる。
次に「Ｄ７」の画像データが作成され、変化度合が小さいと判定されると蓄積されずに次回の画像データの処理に進む。
そして「Ｄ８」の画像データが作成され、変化度合が大きいと判定されると、リングバッファメモリ２４に蓄積されている最古の画像データである「Ｄ１」の画像データが「Ｄ８」の画像データによって上書きされる。以下、同様の処理が続けられることで、変化度合の大きい最新の３つの画像データＤ２、Ｄ６、Ｄ８がリングバッファメモリ２４に蓄積されることになる。
【００３６】
このように、リングバッファメモリ２４に蓄積される画像データを変化度合の大きな画像データで更新することにより、蓄積する画像データ量を必要最小限に抑えることができ、しかも大きな変化が起こった時点の画像を取り漏らすこともなくなる。
そして一度観察した箇所を後から確認したいときには、リングバッファメモリ２４に蓄積された画像データを参照することにより、再びＸ線照射条件や視野調整を元に戻すことなく確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本考案はＸ線検査装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１、２  Ｘ線検査装置
１１  Ｘ線発生装置
１２  Ｘ線検出器
１３  Ｘ線測定光学系
１４  調整機構
１５  制御系
２２  入力装置
２３  表示装置
２４  リングバッファメモリ
３１  画像データ作成部
３２  動画表示制御部
３３、４３  画像データ蓄積制御部
【図１】
0003193542.tif 000003
【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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