(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物に対して照射されたＸ線の透過量に基づいて前記検査対象物の重量を推定す
るＸ線検査装置であって、
前記検査対象物に対してＸ線を照射する照射部と、
前記照射部から照射されて前記検査対象物を透過したＸ線量を検出するＸ線検出部と、
複数の前記検査対象物に対して照射され、前記Ｘ線検出部において検出されたＸ線量に基づいてそれぞれのＸ線透過画像を取得するサンプル画像取得部と、
前記Ｘ線透過画像が取得されたそれぞれの前記検査対象物の実質量が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記実質量と前記Ｘ線透過画像とに基づいて、前記Ｘ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさである階調とこれに対応する単位領域ごとの推定質量との関係を示す理想カーブを作成する理想カーブ作成部と、
前記理想カーブ作成部において作成された前記理想カーブを、前記理想カーブと前記Ｘ線透過画像から算出された推定質量のばらつきに基づいて各階調ごとに調整するカーブ調整部と、
前記カーブ調整部において各階調ごとに調整された前記理想カーブに基づいて前記検査対象物の質量を推定する質量推定部と、
を備えているＸ線検査装置。
【請求項２】
前記カーブ調整部は、前記単位領域当たりの明るさａに対応する推定質量ｍ（ａ）について、±ｘ％についてそれぞれ推定質量ｍ＋（ａ）およびｍ−（ａ）を求め、これらの推定質量のうち最もばらつきが小さいものを選択して前記推定質量ｍ（ａ）を置き換えながら前記理想カーブを調整する、
請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記カーブ調整部は、前記推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、前記明るさａが所定階調になるまで繰り返し行う、
請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記カーブ調整部は、前記推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、前記推定質量ｍ（ａ）のばらつきが所定範囲内になるまで繰り返し行う、
請求項２または３に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記カーブ調整部は、前記推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、所定回数だけ繰り返し行う、
請求項２から４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記カーブ調整部は、前記推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、所定時間が経過するまで繰り返し行う、
請求項２から５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記理想カーブ作成部は、前記明るさａを１０階調ごとに変化させて前記推定質量ｍ（ａ）を算出し、その間の値を線形補間することで前記理想カーブを作成する、
請求項１から６のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記理想カーブ作成部は、前記Ｘ線透過画像に含まれる前記単位領域当たりの明るさａとその推定質量ｍ（ａ）との関係を示す所定の数式に基づいて、前記明るさａと前記推定質量ｍ（ａ）との関係を示すテーブルを作成する、
請求項１から７のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項９】
前記単位領域は、前記Ｘ線透過画像に含まれる１画素である、
請求項１から８のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１０】
検査対象物に対して照射されたＸ線の透過量に基づいて前記検査対象物の重量を推定するＸ線検査プログラムであって、
複数の前記検査対象物に対して照射されたＸ線量を検出し、前記検出されたＸ線量に基づいてそれぞれのＸ線透過画像を取得する第１のステップと、
前記第１のステップにおいて取得された前記Ｘ線透過画像のそれぞれの前記検査対象物の実質量が入力される第２のステップと、
前記入力部に入力された前記実質量と前記Ｘ線透過画像とに基づいて、前記Ｘ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさである階調とこれに対応する単位領域ごとの推定質量との関係を示す理想カーブを作成する第３のステップと、
前記第３のステップにおいて作成された前記理想カーブを、前記理想カーブと前記Ｘ線透過画像から算出された推定質量のばらつきに基づいて各階調ごとに調整する第４のステップと、
前記第４のステップにおいて各階調ごとに調整された前記理想カーブに基づいて前記検査対象物の質量を推定する第５のステップと、
を備えているＸ線検査方法をコンピュータに実行させるＸ線検査プログラム。
【請求項１１】
前記理想カーブ作成部は、前記明るさａを１０階調ごとに変化させて前記推定質量ｍ（ａ）を算出し、その間の値を線形補間した関数について移動平均を算出して前記理想カーブを作成する、
請求項１から６のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１２】
前記理想カーブ作成部は、前記明るさａを１０階調ごとに変化させて前記推定質量ｍ（ａ）を算出し、その間の値を曲線補間して前記理想カーブを作成する、
請求項１から６のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質に対して照射されたＸ線の透過画像に基づいて物質の質量を推定するＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被測定物に対してＸ線を照射し、その透過Ｘ線量に基づいて被測定物の質量を推定（算出）するＸ線質量推定装置が用いられている。
【０００３】
このＸ線質量推定装置では、被測定物のＸ線透過画像を取得し、Ｘ線透過画像の物質の厚さが大きいほど暗く写るという性質を利用して、そのＸ線透過画像に含まれる単位領域当たりの明るさに応じて、例えば、明るさが低ければ質量が大きく、明るさが大きければ質量が小さいということから質量を推定する。
【０００４】
具体的には、物質がないときの画像明るさＩ０、物質をＸ線が透過した部分の画像明るさＩ、物質の厚さｔとすると、これらの関係は以下の関係式（１）によって表される。
【０００５】
Ｉ／Ｉ０＝ｅ−μｔ  ・・・（１）
ここで、μは、Ｘ線エネルギーと物質の種類とで決まる線質量係数であって、値が大きいほどＸ線をよく吸収することを意味する。
【０００６】
そして、画像の明るさから物質の厚さを推定するためには、以下の関係式（２）が用いられる。
【０００７】
ｔ＝−１／μ×Ｉｎ（Ｉ／Ｉ０）  ・・・（２）
これらを質量ｍに変換するためには、適当な係数を掛けた以下の関係式（３）によって表される。
【０００８】
ｍ＝ｃｔ＝−ｃ／μ×Ｉｎ（Ｉ／Ｉ０）＝−αＩｎ（Ｉ／Ｉ０）  ・・・（３）
（ただし、ｃは物質の厚さを質量ｍに変換するための係数）
通常、Ｘ線透過画像は、複数の画素によって構成されているため、各画素ごとにｍを求め、これらを画像全体について足し合わせることで物質全体の質量を推定することが可能になる。これを式で表すと、以下の数式（４）によって表される。
【０００９】
Ｍ＝ΣΣｍ（ｘ，ｙ）  ・・・（４）
例えば、特許文献１では、被測定物に対してＸ線を照射し、その透過したＸ線を検出して透過Ｘ線量に基づいて単位透過領域ごとに被測定物の質量を所定の式から算出し、算出された被測定物の単位透過領域ごとの単位質量を透過Ｘ線の全透過領域にわたって積分して被測定物の全体質量を算出するＸ線質量推定装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２９６０２２号公報（平成１４年１０月９日公開）
【発明の開示】
【００１０】
しかしながら、上記従来のＸ線質量推定装置では、以下に示すような問題点を有している。
【００１１】
すなわち、上記公報に開示されたＸ線質量推定装置では、単位透過領域ごとに物質の質量を所定式から算出し、単位質量を全領域に渡って積分して全質量を求めているが、Ｘ線光子エネルギーは連続スペクトルであって単一のエネルギーではないことから、数式に基づく質量推定方法では高精度に質量推定を行うことができない。
【００１２】
さらに、Ｘ線透過画像の明るさは、物質の厚さに加えて、例えば、固有フィルタ、Ｘ線検出装置のエネルギー特性、ガンマ補正等の画像前処理等の不確定要因の影響によって変化するため、検査対象物の正確な質量を推定することができない場合がある。
【００１３】
本発明の課題は、Ｘ線のエネルギー特性や、固有フィルタ等の各種不確定要因の影響を排除して高精度に物質の質量を推定することが可能なＸ線検査装置を提供することにある。
【００１４】
第１の発明に係るＸ線検査装置は、検査対象物に対して照射されたＸ線の透過量に基づいて検査対象物の重量を推定するＸ線検査装置であって、照射部と、Ｘ線検出部と、サンプル画像取得部と、入力部と、理想カーブ作成部と、カーブ調整部と、質量推定部とを備えている。照射部は、検査対象物に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、照射部から照射され、検査対象物を透過したＸ線量を検出する。サンプル画像取得部は、複数の検査対象物に対して照射されてＸ線検出部において検出されたＸ線量に基づいてそれぞれのＸ線透過画像を取得する。入力部は、Ｘ線透過画像が取得されたそれぞれの検査対象物の実質量が入力される。理想カーブ作成部は、入力部に入力された実質量とＸ線透過画像とに基づいて、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさとこれに対応するである階調とこれに対応する単位領域ごとの推定質量との関係を示す理想カーブを作成する。カーブ調整部は、理想カーブ作成部において作成された理想カーブを、理想カーブとＸ線透過画像から算出された推定質量のばらつきに基づいて各階調ごとに調整する。質量推定部は、カーブ調整部において各階調ごとに調整された理想カーブに基づいて検査対象物の質量を推定する。
【００１５】
ここでは、実質量が分かっている複数の検査対象物に対してＸ線を照射し、それぞれのサンプル画像（Ｘ線透過画像）を取得した後、サンプル画像に含まれる単位領域当たりの質量とその単位領域の明るさとの関係を示す理想カーブを作成する。そして、この理想カーブに基づいて推定される検査対象物の質量と理想カーブとＸ線透過画像から算出された推定質量のばらつきに基づいて、検査対象物の推定質量が実質量に近づくように理想カーブを調整し、調整後のカーブに基づいて、実際に検査を行って取得されたＸ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさに基づいて検査対象物の質量を推定する。
【００１６】
ここで、理想カーブとは、単位領域当たりの明るさとその質量との関係を示すグラフあるいはテーブルによって表されるものであって、数式によって表される。
【００１７】
通常、このように数式によって表される単位領域当たりの明るさと質量との関係を示す理想カーブを求めて推定質量を求める方法では、例えば、固有フィルタ、Ｘ線検出装置のエネルギー特性、ガンマ補正等の画像の前処理等の数式には含まれない各種の不確定要因によって、実際の質量と理想カーブとの間に誤差が生じてしまう場合がある。このため、この数式によって表される理想カーブに依存した質量推定方法では、正確に質量を推定することは困難であった。
【００１８】
本発明のＸ線検査装置では、以上のような検査対象物の質量を推定するに際しては、理想カーブを作成した後、この理想カーブに基づいて算出される推定質量が実質量に近づいていくように、例えば、各階調ごとに理想カーブを調整する。
【００１９】
これにより、複数のサンプル画像に基づいて取得される理想カーブを実質量に基づいて適正に調整することで、単位領域当たりの明るさと質量とを正確に表した理想カーブを得ることができる。この結果、実際の検査対象物のＸ線透過画像を取得し、この調整後の理想カーブに基づいて算出される単位領域当たりの質量を合計して検査対象物の質量を推定することで、従来よりも高精度な推定質量を得ることができる。
【００２０】
第２の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、カーブ調整部は、単位領域当たりの明るさａに対応する推定質量ｍ（ａ）について、±ｘ％についてそれぞれ推定質量ｍ＋（ａ）およびｍ−（ａ）を求め、これらの推定質量のうち最もばらつきが小さいものを選択して推定質量ｍ（ａ）を置き換えながら理想カーブを調整する。
【００２１】
ここでは、ｍ（ａ）によって表されるＸ線透過画像に含まれる単位領域当たりの検査対象物の推定質量について、±ｘ％となる推定質量ｍ−（ａ）およびｍ＋（ａ）を求め、これらの中から最もばらつきの少ないテーブル（グラフ）を選択し、推定質量ｍ（ａ）をその値に置き換えることで理想カーブを調整する。
【００２２】
これにより、推定質量ｍ（ａ）を少しずつずらして最もばらつきのないテーブル（グラフ）を選択することで、理想カーブをより適正に修正して、高精度な推定質量を求めることができる。
【００２３】
第３の発明に係るＸ線検査装置は、第２の発明に係るＸ線検査装置であって、カーブ調整部は、推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、明るさａが所定階調になるまで繰り返し行う。
【００２４】
ここでは、例えば、１０階調ずつ明るさａを大きくしながら最小１０階調から最大２１０階調まで、上述した推定質量ｍ（ａ）の置き換えを繰り返し行う。
【００２５】
これにより、各階調についてまんべんなく理想カーブを実質量に近づける調整を行うことができる。この結果、理想カーブを各階調に応じて適正に調整することができるため、より高精度な推定質量を得ることができる。
【００２６】
第４の発明に係るＸ線検査装置は、第２または第３の発明に係るＸ線検査装置であって、カーブ調整部は、推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、推定質量ｍ（ａ）のばらつきが所定範囲内になるまで繰り返し行う。
【００２７】
ここでは、カーブ調整部による理想カーブの調整を、推定質量ｍ（ａ）のばらつきが所定範囲内になるまで繰り返し行う。
【００２８】
これにより、推定質量ｍ（ａ）がばらつきのない状態で実質量に近づいてくるまで繰り返しカーブの調整を行うことで、より適正に理想カーブの調整を行うことができる。この結果、より高精度な調整後の理想カーブを取得して、実質量に近い高精度な推定質量を取得することができる。
【００２９】
そして、このばらつきが所定範囲内になるまでという条件と、所定階調になるまでという条件とを組み合わせた場合には、全階調にわたって適正に調整され、かつばらつきの小さい理想カーブの調整を実施することができる。この結果、さらに高精度な調整後の理想カーブを取得して、実質量に近い高精度な推定質量を取得することができる。
【００３０】
第５の発明に係るＸ線検査装置は、第２から第４の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、カーブ調整部は、推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、所定回数だけ繰り返し行う。
【００３１】
ここでは、カーブ調整部による理想カーブの調整を、所定回数分だけ繰り返し行う。
【００３２】
これにより、所定回数分の置き換えが完了すると確実に置き換え処理を終了するため、効率よく理想カーブの調整を行うことができる。この結果、高精度な調整後の理想カーブを効率よく取得して、実質量に近い高精度な推定質量を取得することができる。そして、上記各種終了条件と組み合わせた場合には、高精度に調整された理想カーブを取得して正確に質量の推定を行うことが可能になる。
【００３３】
第６の発明に係るＸ線検査装置は、第２から第５の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、カーブ調整部は、推定質量ｍ（ａ）の置き換えを、所定時間が経過するまで繰り返し行う。
【００３４】
ここでは、カーブ調整部による理想カーブの調整を、所定時間が経過するまで繰り返し行う。
【００３５】
これにより、所定時間経過すると置き換えが完了するため、推定質量ｍ（ａ）の置き換え処理が長時間になってしまうことはない。この結果、高精度な調整後の理想カーブを効率よく取得して、実質量に近い高精度な推定質量を取得することができる。そして、上記各種終了条件と組み合わせた場合には、高精度に調整された理想カーブを取得して正確に質量の推定を行うことが可能になる。
【００３６】
第７の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、理想カーブ作成部は、明るさａを１０階調ごとに変化させて推定質量ｍ（ａ）を算出し、その間の値を線形補間することで理想カーブを作成する。
【００３７】
ここでは、明るさａを１０階調ごとに理想カーブを作成するための数式に代入して得られた推定質量ｍ（ａ）の間の値を線形補間することで理想カーブを作成する。
【００３８】
これにより、理想カーブを効率よく作成することができるため、効率よく高精度な推定質量を取得することができる。
【００３９】
第８の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、理想カーブ作成部は、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域当たりの明るさａとその推定質量ｍ（ａ）との関係を示す所定の数式に基づいて、明るさａと推定質量ｍ（ａ）との関係を示すテーブルを作成する。
【００４０】
ここでは、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域の明るさａとその領域に対応する推定質量ｍ（ａ）との関係を示す所定の数式に基づいてテーブルを作成し、入力された実質量に基づいて実質量に近づくようにこのテーブルを調整する。
【００４１】
これにより、このテーブルに基づいてテーブルに含まれる値の間を補間することで、理想カーブの作成、および理想カーブの調整を行うことができる。この結果、数式に明るさａを代入して推定質量ｍ（ａ）を算出する場合と比較して、推定質量ｍ（ａ）の算出時間を大幅に短縮することができる。
【００４２】
第９の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、単位領域は、Ｘ線透過画像に含まれる１画素である。
【００４３】
ここでは、Ｘ線透過画像に含まれる画素単位で、それぞれの明るさ（階調）に対応する質量を推定する。
【００４４】
これにより、Ｘ線透過画像の最小単位である画素毎に推定質量を求めてこれを合計することで、検査対象物の推定質量を高精度に求めることができる。
【００４５】
第１０の発明に係るＸ線検査プログラムは、検査対象物に対して照射されたＸ線の透過量に基づいて検査対象物の重量を推定するＸ線検査プログラムであって、第１〜第５のステップを備えたＸ線検査方法をコンピュータに実行させる。第１のステップでは、複数の検査対象物に対して照射されたＸ線量を検出し、検出されたＸ線量に基づいてそれぞれのＸ線透過画像を取得する。第２のステップでは、第１のステップにおいて取得されたＸ線透過画像のそれぞれの検査対象物の実質量が入力される。第３のステップでは、入力部に入力された実質量とＸ線透過画像とに基づいて、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさとこれに対応するである階調とこれに対応する単位領域ごとの推定質量との関係を示す理想カーブを作成する。第４のステップでは、第３のステップにおいて作成された理想カーブを、理想カーブとＸ線透過画像から算出された推定質量のばらつきに基づいて各階調ごとに調整する。第５のステップでは、第４のステップにおいて各階調ごとに調整された理想カーブに基づいて検査対象物の質量を推定する。
【００４６】
ここでは、実質量が分かっている複数の検査対象物に対してＸ線を照射し、それぞれのサンプル画像（Ｘ線透過画像）を取得した後、サンプル画像に含まれる単位領域当たりの質量とその単位領域の明るさとの関係を示す理想カーブを作成する。そして、この理想カーブとＸ線透過画像から算出された推定質量のばらつきに基づいて、検査対象物の推定質量が実質量に近づくように理想カーブを調整し、調整後のカーブに基づいて、実際に検査を行って取得されたＸ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさに基づいて検査対象物の質量を推定する。
【００４７】
ここで、理想カーブとは、単位領域当たりの明るさとその質量との関係を示すグラフあるいはテーブルによって表されるものであって、数式によって表される。
【００４８】
通常、このように数式によって表される単位領域当たりの明るさと質量との関係を示す理想カーブを求めて推定質量を求める方法では、例えば、固有フィルタ、Ｘ線検出装置のエネルギー特性、ガンマ補正等の画像の前処理等の数式には含まれない各種の不確定要因によって、実際の質量と理想カーブとの間に誤差が生じてしまう場合がある。このため、この数式によって表される理想カーブに依存した質量推定方法では、正確に質量を推定することは困難であった。
【００４９】
本発明のＸ線検査プログラムでは、以上のような検査対象物の質量を推定するに際しては、理想カーブを作成した後、この理想カーブに基づいて算出される推定質量が実質量に近づいていくように、例えば、各階調ごとに理想カーブを調整する。
【００５０】
これにより、複数のサンプル画像に基づいて取得される理想カーブを実質量に基づいて適正に調整することで、単位領域当たりの明るさと質量とを正確に表した理想カーブを得ることができる。この結果、実際の検査対象物のＸ線透過画像を取得し、この調整後の理想カーブに基づいて算出される単位領域当たりの質量を合計して検査対象物の質量を推定することで、従来よりも高精度な推定質量を得ることができる。
【００５１】
第１１の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、理想カーブ作成部は、明るさａを１０階調ごとに変化させて推定質量ｍ（ａ）を算出し、その間の値を線形補間した関数について移動平均を算出して理想カーブを作成する。
【００５２】
これにより、理想カーブを滑らかな曲線とすることができるため、単純に算出された推定質量値ｍ（ａ）を結ぶ線形補間しただけのグラフと比較して、質量推定値ｍ（ａ）の揺らぎ（不連続な変化）を低減して、より高精度に推定質量を算出することができる。
【００５３】
第１２の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、理想カーブ作成部は、明るさａを１０階調ごとに変化させて推定質量ｍ（ａ）を算出し、その間の値を曲線補間して理想カーブを作成する。
【００５４】
ここで、上記曲線補間は、例えば、ベジェ曲線（ｎ次関数で近似する方法）、スプライン曲線等を用いた補間方法によって行うことが可能である。
【００５５】
これにより、理想カーブを滑らかな曲線とすることができるため、単純に算出された推定質量値ｍ（ａ）を結ぶ線形補間しただけのグラフと比較して、質量推定値ｍ（ａ）の揺らぎ（不連続な変化）を低減して、より高精度に推定質量を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図。
【図２】図1のＸ線検査装置の前後の構成を示す図。
【図３】図1のＸ線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。
【図４】図1のＸ線検査装置による異物混入検査の原理を示す模式図。
【図５】図１のＸ線検査装置が備えている制御コンピュータの構成を示す制御ブロック図。
【図６】図５の制御コンピュータに含まれるＣＰＵがＸ線検査プログラムを読み込むことによって作成される機能ブロック図。
【図７】Ｘ線透過画像に含まれる単位領域当たりの画像の明るさとその部分の物質の厚さとの関係を示すグラフ。
【図８】図１のＸ線検査装置において取得された商品のＸ線透過画像１０枚を示す図。
【図９】図１のＸ線検査装置によるＸ線検査プログラムに基づく質量推定方法の流れを示すフローチャート。
【図１０】（ａ）は、係数αを最適化する前のテーブルｍ（ａ）を示すグラフ。（ｂ）は、係数αを最適化した後のテーブルｍ（ａ）を示すグラフ。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、変換テーブルｍ（ａ）を最適化していく過程を示すグラフ。
【図１２】（ａ）は、商品ＧのＸ線透過画像の一例として袋内で粉末がほぼ均等に存在しているものを示す図。（ｂ）は、袋内で粉末が一部に片寄った状態で存在している示す図。
【図１３】本発明のＸ線検査装置によって最適化された変換テーブルｍ（ａ）と、最適化前の変換テーブルとを用いて求めた図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示す商品の推定質量の比較結果を示す図。
【図１４】本発明の他の実施形態に係るＸ線検査装置において実行されるＸ線検査方法の処理の流れを示すフローチャート。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態に係るＸ線検査装置において実行されるＸ線検査方法の処理の流れを示すフローチャート。
【図１６】図１５のフローチャートにおいて実施される曲線補間の概念を示す説明図。
【符号の説明】
【００５７】
１０          Ｘ線検査装置
１１          シールドボックス
１１ａ        開口
１２          コンベア
１２ａ        コンベアベルト
１２ｂ        コンベアフレーム
１２ｃ        開口部
１２ｆ        コンベアモータ
１２ｇ        ロータリエンコーダ
１３          Ｘ線照射器（照射部）
１４          Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）
１４ａ        画素
１５          光電センサ
１６          遮蔽ノレン
２０          制御コンピュータ（サンプル画像取得部、理想カーブ作成部、カーブ調整部、質量推定部）
２１          ＣＰＵ
２２          ＲＯＭ
２３          ＲＡＭ
２４          ＵＳＢ（外部接続端子）
２５          ＣＦ（コンパクトフラッシュ：登録商標）
２６          モニタ（入力部）
３１          サンプル画像取得部
３２          テーブル作成部（理想カーブ作成部）
３３          テーブル調整部（カーブ調整部）
３４          質量推定部
６０          前段コンベア
７０          振分機構
７０ａ        アーム
８０          ラインコンベア
Ｇ          商品（検査対象物）
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置について、図１〜図１３を用いて説明すれば以下の通りである。
【００５９】
［Ｘ線検査装置１０全体の構成］
本実施形態のＸ線検査装置１０は、図１に示すように、食品等の商品の生産ラインにおいて、例えば、袋入り粉末スープ等の商品（図１２（ａ）等参照）の質量の推定を行う装置である。Ｘ線検査装置１０は、連続的に搬送されてくる商品に対してＸ線を照射し、商品を透過したＸ線量を検出して作成されるＸ線画像に基づいて商品の質量を推定し、推定した質量が所定範囲内であるか否かの検査を行う。
【００６０】
Ｘ線検査装置１０の検査対象である商品（検査対象物）Ｇは、図２に示すように、前段コンベア６０によりＸ線検査装置１０に運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において取得されたX線透過画像に基づいて質量が推定される。このＸ線検査装置１０での質量の推定結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置される振分機構７０に送信される。振分機構７０は、商品ＧがＸ線検査装置１０において所定範囲内の質量であると判断された場合には商品Ｇをそのまま正規のラインコンベア８０へと送る。一方、商品ＧがＸ線検査装置１０において所定範囲外の質量であると判断された場合には、下流側の端部を回転軸とするアーム７０ａが搬送路を遮るように回動する。これにより、質量が所定範囲外と判断された商品Ｇを、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱９０によって回収することができる。
【００６１】
Ｘ線検査装置１０は、図１に示すように、主として、シールドボックス１１と、コンベア１２と、遮蔽ノレン１６と、タッチパネル機能付きのモニタ（入力部）２６と、を備えている。そして、その内部には、図３に示すように、Ｘ線照射器（照射部）１３と、Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）１４と、制御コンピュータ（サンプル画像取得部、理想カーブ作成部、カーブ調整部、質量推定部）２０（図５参照）とを備えている。
【００６２】
［シールドボックス１１］
シールドボックス１１は、商品Ｇの入口側と出口側の双方の面に、商品を搬出入するための開口１１ａを有している。このシールドボックス１１の中に、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ２０などが収容されている。
【００６３】
また、開口１１ａは、図１に示すように、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン１６によって塞がれている。この遮蔽ノレン１６は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入される際に商品によって押しのけられる。
【００６４】
また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ２６の他、キーの差し込み口や電源スイッチ等が配置されている。
【００６５】
［コンベア１２］
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品を搬送するものであって、図５の制御ブロックに含まれるコンベアモータ１２ｆによって駆動される。コンベア１２による搬送速度は、作業者が入力した設定速度になるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ｆのインバータ制御によって細かく制御される。
【００６６】
また、コンベア１２は、図３に示すように、コンベアベルト１２ａ、コンベアフレーム１２ｂを有しており、シールドボックス１１に対して取り外し可能な状態で取り付けられている。これにより、食品等の検査を行う場合においてシールドボックス１１内を清潔に保つために、コンベアを取り外して頻繁に洗浄することができる。
【００６７】
コンベアベルト１２ａは、無端状ベルトであって、ベルトの内側からコンベアフレーム１２ｂによって支持されている。そして、コンベアモータ１２ｆの駆動力を受けて回転することで、ベルト上に載置された物体を所定の方向に搬送する。
【００６８】
コンベアフレーム１２ｂは、無端状のベルトの内側からコンベアベルト１２ａを支持するとともに、図３に示すように、コンベアベルト１２ａの内側の面に対向する位置に、搬送方向に対して直角な方向に長く開口した開口部１２ｃを有している。開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおける、Ｘ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４とを結ぶ線上に形成されている。換言すれば、開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおけるＸ線照射器１３からのＸ線照射領域に、商品Ｇを透過したＸ線がコンベアフレーム１２ｂによって遮蔽されないように形成されている。
【００６９】
［Ｘ線照射器１３］
Ｘ線照射器１３は、図３に示すように、コンベア１２の上方に配置されており、コンベアフレーム１２ｂに形成された開口部１２ｃを介して、コンベア１２の下方に配置されたＸ線ラインセンサ１４に向かって扇形形状にＸ線を照射する（図３の斜線部参照）。
【００７０】
［Ｘ線ラインセンサ１４］
Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベア１２（開口部１２ｃ）の下方に配置されており、商品Ｇやコンベアベルト１２ａを透過してくるＸ線を検出する。このＸ線ラインセンサ１４は、図３および図４に示すように、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素１４ａから構成されている。
【００７１】
なお、図４には、Ｘ線検査装置１０内におけるＸ線照射状態と、その時のラインセンサ１４を構成する各画素１４ａにおいて検出されるＸ線量を示すグラフとがそれぞれ示されている。
【００７２】
［モニタ２６］
モニタ２６は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ２６は、タッチパネル機能を有しており、初期設定や質量推定後の判定等に関するパラメータ入力などを促す画面を表示する。
【００７３】
また、モニタ２６は、Ｘ線ラインセンサ１４における検出結果に基づいて作成された後、画像処理が施された商品ＧのＸ線透過画像を表示する。これにより、商品Ｇの袋内における粉末の片寄りなどの状態を、ユーザに対して視覚的に認識させることができる。
【００７４】
［制御コンピュータ２０］
制御コンピュータ２０は、ＣＰＵ２１において、制御プログラムに含まれる画像処理ルーチン、検査判定処理ルーチンなどを実行する。また、制御コンピュータ２０は、ＣＦ（コンパクトフラッシュ：登録商標）２５等の記憶部に、不良商品に対応するＸ線画像や検査結果、Ｘ線画像の補正用データ等を保存蓄積する。
【００７５】
具体的な構成として、制御コンピュータ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ２１を搭載するとともに、このＣＰＵ２１が制御する主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、およびＣＦ２５を搭載している。
【００７６】
ＣＦ２５には、各部を制御するための各種プログラムや、質量推定の基になるＸ線透過画像に関する情報等が格納されている。
【００７７】
さらに、制御コンピュータ２０は、モニタ２６に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ２６のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのＩ／Ｏポート、外部接続端子としてのＵＳＢ２４等を備えている。
【００７８】
そして、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＦ２５等は、アドレスバスやデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。
【００７９】
さらに、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ｆ、ロータリエンコーダ１２ｇ、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、光電センサ１５等と接続されている。
【００８０】
制御コンピュータ２０では、コンベアモータ１２ｆに装着されたロータリエンコーダ１２ｇにおいて検出されたコンベア１２の搬送速度を受信する。
【００８１】
また、制御コンピュータ２０は、コンベアを挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成される同期センサとしての光電センサ１５からの信号を受信して、被検査物である商品ＧがＸ線ラインセンサ１４の位置にくるタイミングを検出する。
【００８２】
（制御コンピュータ２０によって作成される機能ブロック）
本実施形態では、制御コンピュータ２０に含まれるＣＰＵ２１が、ＣＦ２５に格納されたＸ線検査プログラムを読み込んで、図６に示すような機能ブロックを作成する。
【００８３】
具体的には、制御コンピュータ２０内に、機能ブロックとして、図6に示すように、サンプル画像取得部３１、テーブル作成部（理想カーブ作成部）３２、テーブル調整部（カーブ調整部）３３および質量推定部３４が作成される。
【００８４】
サンプル画像取得部３１は、予め質量が分かっている袋入り粉末スープの商品Ｇ１０個分についてＸ線透過画像を取得する（以下、１０個の商品Ｇのそれぞれの質量を「実質量」と示す）。
【００８５】
テーブル作成部３２は、サンプル画像取得部３１において取得された単位領域（１画素）ごとの明るさａについて、その領域における推定質量ｍを算出するための以下の数式（３）に基づいてテーブル（理想カーブ）ｍ（ａ）を作成する。
【００８６】
ｍ＝ｃｔ＝−ｃ／μ×Ｉｎ（Ｉ／Ｉ０）＝−αＩｎ（Ｉ／Ｉ０）  ・・・（３）
（ただし、ｍ：推定質量、ｃ：物の厚さから質量に変換するための係数、ｔ：物質の厚さ、Ｉ：物質がないときの明るさ、Ｉ０：物質を透過したときの明るさ、μ：線吸収係数）
テーブル調整部３３は、モニタ２６を通じて入力された１０個の商品Ｇのそれぞれの実質量と、上記テーブル（理想カーブ）によって求められる各階調の推定質量を合計した合計推定質量とを比較して、合計推定質量が実質量に近くなるようにテーブルを調整する。
【００８７】
質量推定部３４は、テーブル調整部３３において調整されたテーブル（理想カーブ）に基づいて、各単位領域（１画素）ごとの明るさに応じて各単位領域ごとに推定質量を取得し、これらを合計して商品Ｇの推定質量を算出する。
【００８８】
なお、これらの各機能ブロックによる質量推定の方法については、後段にて詳述する。
【００８９】
＜制御コンピュータ２０による質量推定の流れ＞
一般的に、取得したＸ線透過画像において物質の厚みとその部分の明るさ（物質がないときを１．０として正規化された明るさ）との関係は、上述した数式（１）のような指数関数によって表されるグラフ（Ｉ／Ｉ０＝ｅ−μｔ）と、実際の質量を示すグラフとを比較すると、図７に示すような誤差が生じることが分かっている。特に、実際の質量を示すグラフでは、厚さｔが比較的小さい領域において明るさが急激に低下している。これは、比較的エネルギーの小さいＸ線が先に吸収され、物質を通過するごとにＸ線の線質が硬くなることに起因するものである。さらに、上述したように、Ｘ線透過画像の明るさは、Ｘ線のエネルギー分布や物質の厚さ以外にも、固有フィルタの使用の有無、Ｘ線検出装置のエネルギー特性、ガンマ補正等の画像処理等のような不確定要因を含んでいる。
【００９０】
ここで、図８には、実質量が８．０ｇの商品Ｇを用いて推定質量を求めた１０個のＸ線透過画像が示されている。他のＸ線透過画像と比較して粉末が袋内で片寄っている下段左端および下段中央のＸ線透過画像では、推定質量が実質量である８．０ｇよりも大きい数値となっていることが分かる。
【００９１】
本実施形態のＸ線検査装置１０では、以上のような問題を踏まえ、商品Ｇについて袋内における粉末の片寄りや各種の不確定要因等の影響を排除して高精度な質量の推定を行うために、図９に示すフローチャートに従って質量の推定を行う。
【００９２】
すなわち、ステップＳ１では、上述した数式（３）のαに、例えば１．０を代入し、画像明るさ（階調）ａ（０〜２２０）に対応する推定質量ｍ（ａ）をテーブル化する。数式（３）に基づいて作成されるテーブルは、まず、明るさａを１０階調ごとに変化させてｍ（ａ）に相当するテーブル上に格納し、その間の数値を線形補間によって求める。これにより、制御コンピュータ２０のテーブル作成部３２において、図１０（ａ）に示すような、明るさと推定質量ｍ（ａ）との関係を示すテーブル（理想カーブ）が作成される。なお、数式（３）に従って各明るさにおける推定質量を全て求めたのでは時間がかかりすぎることを考慮して、ここでは１０階調ごとに数式（３）によって推定質量を求めた後、その間を線形補間によって求めている。
【００９３】
ステップＳ２では、図８に示すように、予め実質量が８．０ｇであることが分かっている１０個の商品Ｇに対してＸ線を照射して、サンプル画像取得部３１において１０枚のＸ線透過画像を取得する。そして、取得した１０枚のＸ線透過画像について、テーブルｍ（ａ）変換で推定質量を算出し、これらの平均値Ｍａｖｅを求める。なお、幅広い明るさのデータを得るために、１０個のサンプル画像は袋内において粉末が片寄ったものや均一なもの等が混在していることが好ましい。
【００９４】
ステップＳ３では、ステップＳ２において求められた平均値Ｍａｖｅが、以下の関係式（５）に従って検査物質量Ｍｔと等しくなるようにｍ（ａ）を変更していき、図１０（ｂ）に実線で示すような変更後のテーブルを初期テーブル（理想カーブ）とする。なお、図１０（ｂ）では、破線で変更前のテーブル、実線で変更後の初期テーブル（理想カーブ）を示している。
【００９５】
ｍ（ａ）＝ｍ（ａ）×Ｍｔ／Ｍａｖｅ  ・・・（５）
ステップＳ４では、数式（３）の明るさａに１０を代入して推定質量ｍ（ａ）を求める。ここで、明るさａを１０からスタートして２０，３０，・・・と代入していくのは、明るさ０では推定質量が無限大となってしまうためである。このため、明るさａに１を代入するところからスタートして、以下１１，２１，３１，・・・と代入して推定質量を求めるようにしてもよい。
【００９６】
ステップＳ５では、テーブルｍ（ａ）を上下に少しずつずらしてみてどう変化するかを調べるために、テーブルｍ（ａ）を±２％して新たにテーブルｍ＋（ａ）とテーブルｍ−（ａ）とを作成する。このとき、ａ−１０とａとの間のテーブルは、ｍ（ａ−１０）とｍ（ａ）との間を線形補間することで求め、ａとａ＋１０との間のテーブルはｍ（ａ）とｍ（ａ＋１０）との間の線形補間によって求めて各テーブルｍ＋（ａ），ｍ−（ａ）を作成する。
【００９７】
ステップＳ６では、ステップＳ５において新たに作成した２つのテーブルｍ＋（ａ）およびｍ−（ａ）と、元のテーブルｍ（ａ）とに基づいて、それぞれ１０枚のＸ線透過画像について推定質量を算出する。
【００９８】
ステップＳ７では、ステップＳ６において３つのテーブルｍ（ａ），ｍ＋（ａ），ｍ−（ａ）によって算出された１０枚のＸ線透過画像についての推定質量から、最も標準偏差が小さい（ばらつきが少ない）テーブルを選択し、そのテーブルをｍ（ａ）と置き換える。
【００９９】
例えば、ある明るさ（階調）ａにおいては、ｍ（ａ）よりもｍ＋（ａ）の方が標準偏差が小さい場合には、その明るさａに相当する部分については、テーブルｍ（ａ）をテーブルｍ＋（ａ）に置き換える。一方、ｍ（ａ）がｍ＋（ａ）よりも標準偏差が小さい場合には、その明るさａに相当する部分については、テーブルｍ（ａ）を置き換えることなくそのまま維持する。
【０１００】
具体的には、図１１（ａ）に示すように、明るさａ＝１０の部分において、実線で示すテーブルｍ（１０）、上側の破線で示すテーブルｍ＋（１０）、下側の破線で示すテーブルｍ−（１０）の標準偏差を比較して、最も標準偏差が小さいｍ＋（１０）を選択する。すると、図１１（ｂ）に示すように、明るさａ＝１０の部分についてはテーブルｍ（１０）がテーブルｍ＋（１０）へと置き換えられる。
【０１０１】
ステップＳ８では、明るさａが２１０であるか否かを判定し、Ｎｏの場合には、ステップＳ１０へと進んで明るさａを１０ずつ増やしながらａ＝２１０になるまで上記ステップＳ７におけるｍ（ａ）の置き換え処理を繰り返す。
【０１０２】
つまり、明るさａ＝２０，３０，４０，・・・について同様にしてテーブルの置き換えを繰り返し行い、図１１（ｃ）に実線で示すようなテーブルを作成する。
【０１０３】
なお、このステップＳ７における処理が、テーブル調整部３３によるテーブル、すなわち理想カーブの調整処理に相当する。
【０１０４】
ステップＳ９では、置き換え処理によって調整後のテーブルｍ（ａ）に従って１０枚のＸ線透過画像の質量を求め、そのばらつきが０．１ｇ以下になるか否かを判定する。ここで、０．１ｇより大きい場合には、ステップＳ４まで戻ってばらつきが０．１ｇ以下になるまで上述した処理を繰り返し行う。
【０１０５】
本発明のＸ線検査装置１０では、以上のような処理を経て、商品Ｇを撮像したＸ線透過画像から商品Ｇの質量を推定するための変換テーブルｍ（ａ）（図１１（ｃ）参照）を作成する。これにより、図１１（ｃ）に示すような最適化された調整後の変換テーブルｍ（ａ）を用いて検査対象となる商品Ｇの質量の推定を行うことで、従来の数式に依存した質量推定方法と比較して、高精度な質量推定結果を得ることができる。
【０１０６】
ここで、実質量１０．０ｇの商品Ｇについて、最適化前後における変換テーブルを用いて検査を行った結果を図１３に示す。
【０１０７】
変換テーブルｍ（ａ）を最適化する前の結果では、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、袋内で粉末が均一のもの（１０．３４ｇ）と片寄ったもの（９．７９ｇ）とで推定質量の誤差が０．５５ｇあったのに対して、変換テーブルｍ（ａ）を上述した図９に示すフローチャートに従って最適化した後の結果では、袋内で粉末が均一なもの（１０．０３ｇ）と片寄ったもの（９．９５ｇ）とで推定質量の誤差が０．０８ｇと小さくなっていることが分かる。さらに、最適化後の変換テーブルに基づいて求められた推定質量の方が、均一なもの、片寄ったものの双方について、実質量１０．０ｇに対する誤差が、従来の０．３４ｇ、０．２１ｇから０．０３ｇ、０．０５ｇと大幅に小さくなっていることが分かる。
【０１０８】
このように、図１３に示す結果から、図９に示すフローチャートに従って最適化された変換テーブルｍ（ａ）に基づいて推定質量を算出することで、従来よりも正確に商品Ｇの推定質量を求めることが可能になることが分かる。
【０１０９】
［本Ｘ線検査装置１０の特徴］
（１）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図５に示すように、制御コンピュータ２０に搭載されたＣＰＵ２１がＣＦ２５に格納されたＸ線検査プログラムを読み込んで、図６に示すような機能ブロックを形成する。この機能ブロックは、サンプル画像取得部３１と、テーブル作成部３２と、テーブル調整部３３と、質量推定部３４とを含んでいる。サンプル画像取得部３１は、予め実質量が分かっている商品Ｇについて１０枚のＸ線透過画像を取得する。テーブル作成部３２は、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさとその部分の推定質量との関係を示す上述した数式（３）に基づいて、テーブル（理想カーブ）ｍ（ａ）を作成する。テーブル調整部３３は、モニタ２６を通じて入力された各Ｘ線透過画像の実質量を参照して、１０階調ごとに推定質量が実質量に近づくようにテーブルｍ（ａ）を調整していく。質量推定部３４は、調整後のテーブルｍ（ａ）に基づいて、単位領域ごとの推定質量を求め、これらを合計して商品Ｇの推定合計質量を求める。
【０１１０】
これにより、実質量を参照して調整されたテーブルｍ（ａ）を用いて推定質量を求めることで、数式（３）に基づいて作成されたテーブルｍ（ａ）をそのまま用いて推定質量を求める従来の方法と比較して、より実質量に近い高精度な推定質量を求めることが可能になる。
【０１１１】
（２）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、テーブル作成部３２によって作成されたテーブルｍ（ａ）について、±２％して新たなテーブルｍ＋（ａ）、ｍ−（ａ）を作成し、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示すように、これらのテーブルｍ（ａ）、ｍ＋（ａ）、ｍ−（ａ）を所定階調ごとに比較して最も標準偏差が小さいものをｍ（ａ）として繰り返し置き換えながらテーブルｍ（ａ）を調整する。
【０１１２】
これにより、数式（３）に基づいて作成されたテーブルｍ（ａ）を、より実質量に近い質量を推定できるように最適化することができるため、従来よりも高精度な推定質量を求めることが可能になる。
【０１１３】
（３）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図９のステップＳ８に示すように、上述したテーブルｍ（ａ）の最適化処理（置き換え）を、明るさａが１０階調から１０階調ずつ増やして２１０階調になるまで繰り返し行う。
【０１１４】
これにより、テーブルｍ（ａ）の最適化処理の終了条件として所定階調数を設定することで、それぞれの階調（明るさ）ごとに最適化されたテーブルｍ（ａ）を得ることができる。この結果、より高精度な推定質量を得ることが可能になる。
【０１１５】
（４）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図９のステップＳ９に示すように、上述したテーブルｍ（ａ）の最適化処理（置き換え）を、１０個のＸ線透過画像について求めた推定質量のばらつきが０．１ｇ以下になるまで繰り返し行う。
【０１１６】
これにより、推定質量を求めるための基になるテーブルｍ（ａ）の最適化処理をばらつきが所定量以下になるまで繰り返し行うことで、さらに細かくテーブルｍ（ａ）を最適化して高精度な推定質量を求めることが可能になる。また、図９のステップＳ８、ステップＳ９に示すように、テーブルｍ（ａ）の最適化処理の終了条件として、所定階調になるまでという第１条件と、ばらつきが所定量以下になるまでという第２条件とを組み合わせることで、より詳細なテーブルｍ（ａ）の調整を行うことができるため、さらに高精度な推定質量を求めることができる。
【０１１７】
（５）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図９のステップＳ１に示すように、明るさａを１０階調ずつ変化させて数式（３）に基づいて推定質量を算出し、その間を線形補間することでテーブルｍ（ａ）を作成する。
【０１１８】
これにより、テーブルｍ（ａ）の全ての階調について数式（３）を用いてテーブルｍ（ａ）を作成する場合と比較して、テーブルｍ（ａ）の作成時間を大幅に短縮して、効率よく推定質量を求めることが可能になる。
【０１１９】
（６）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、推定質量を求めるための道具として、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域ごとの明るさａとその部分の推定質量との関係を示すテーブルｍ（ａ）を用いている。
【０１２０】
これにより、数式に基づいて推定質量を求める方法と比較して、大幅に推定質量の算出時間を短縮することができる。
【０１２１】
（７）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域として、１画素ごとに明るさおよびその推定質量を求めている。
【０１２２】
これにより、Ｘ線透過画像に含まれる最小単位である１画素を単位として推定質量を求めることで、より高精度な推定質量を求めることが可能になる。
【０１２３】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１２４】
（Ａ）
上記実施形態では、Ｘ線透過画像に含まれる単位領域における明るさａとその領域の推定質量との関係を示すテーブルｍ（ａ）を作成して商品Ｇの推定質量を求める例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２５】
例えば、テーブルｍ（ａ）については必ずしも作成する必要はなく、数式によって表される部分については数式を用いてもよい。ただし、上記実施形態のように、テーブルｍ（ａ）を用いて推定質量を求めた場合には、数式を用いた場合と比較して推定質量を求めるための処理時間を大幅に短縮できる点で、上記実施形態のようにテーブルを用いることがより好ましい。
【０１２６】
（Ｂ）
上記実施形態では、図９に示すように、テーブルｍ（ａ）の最適化処理のＳ５〜Ｓ８のループを、明るさを１０階調ずつ大きくしていって２２０階調になるまで繰り返し行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２７】
最適化処理の終了条件としては、明るさが２２０階調になることに限らず、例えば、他の階調数に達したことにより終了させてもよいし、所定回数繰り返した後、あるいは所定時間経過後に終了させるように制御してもよい。または、これらの終了条件を複数組み合わせてもよい。
【０１２８】
（Ｃ）
上記実施形態では、図９に示すように、テーブルｍ（ａ）の最適化処理のＳ４〜Ｓ１０のループを、ばらつきが０．１ｇ以下になるまで繰り返し行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２９】
最適化処理の終了条件としては、ばらつきが０．１ｇ以下になることに限らず、例えば、ばらつきが０．１ｇ以外の他の数値以下になることで終了させてもよいし、所定回数繰り返した後、あるいは所定時間経過後に終了させるように制御してもよい。または、これらの終了条件を複数組み合わせてもよい。
【０１３０】
（Ｄ）
上記実施形態では、Ｘ線透過画像のサンプル画像として、予め質量が分かっている１０個の商品Ｇに対応する１０枚のＸ線透過画像を取得する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３１】
サンプル画像の数としては、１０枚に限定されるものではなく、例えば、５枚以下であってもよいし、２０枚以上であってもよい。
【０１３２】
（Ｅ）
上記実施形態では、推定質量ｍ（ａ）、ｍ＋（ａ）およびｍ−（ａ）のうち、最も標準偏差が小さいものを選択して、ｍ（ａ）を置き換える処理を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３３】
例えば、選択する手段としては標準偏差に限らず、分散等の他のばらつきの要素を見て行うこともできる。
【０１３４】
（Ｆ）
上記実施形態では、Ｘ線検査装置１０に対して本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３５】
例えば、Ｘ線検査装置の記憶部に格納されているＸ線検査プログラムに対して本発明を適用することもできる。この場合には、ＣＰＵがこのＸ線検査プログラムを読み込んで、図９に示すフローチャートに従って処理を行うＸ線検査方法をコンピュータに実行させればよい。
【０１３６】
（Ｇ）
上記実施形態では、ステップＳ５において、テーブルｍ（ａ）を上下に少しずつずらしてみてどう変化するかを調べるために、テーブルｍ（ａ）を±２％して新たにテーブルｍ＋（ａ）とテーブルｍ−（ａ）とを作成し、ａ−１０とａとの間のテーブルは、ｍ（ａ−１０）とｍ（ａ）との間を線形補間することで求め、ａとａ＋１０との間のテーブルはｍ（ａ）とｍ（ａ＋１０）との間の線形補間によって求めて各テーブルｍ＋（ａ），ｍ−（ａ）を作成する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１３７】
例えば、図１４に示すように、ステップＳ５の後、ステップＳ５ａを挿入して線形補間によって求められたテーブルを調整してもよい。
【０１３８】
具体的には、ステップＳ５ａにおいて、線形補間したテーブルについて、以下の数式１に基づいて移動平均を算出して、グラフ化した際に滑らかな曲線となるようにし、テーブルの揺らぎ（推定質量のばらつき）を低減する。
【０１３９】
【数１】
0005148285.tif 000002
【０１４０】
これにより、線形補間によって作成されたテーブルと比較して、各画素における明るさが少し変化しただけで推定質量が不連続に変化してしまうことを防止することができるため、より高精度に推定質量を算出することが可能になる。
【０１４１】
（Ｈ）
上記実施形態では、ステップＳ１において、明るさａを１０階調ごとに変化させてｍ（ａ）に相当するテーブル上に格納し、その間の数値を線形補間によって求め、制御コンピュータ２０のテーブル作成部３２において、図１０（ａ）に示すような、明るさと推定質量ｍ（ａ）との関係を示すテーブル（理想カーブ）を作成する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１４２】
例えば、図１５に示すように、ステップＳ５の代わりに、ステップＳ５ｂを挿入して曲線補間によって求められたテーブルを調整してもよい。
【０１４３】
具体的には、ステップＳ５ｂにおいて、ｍ（ａ）を＋１０％したときのテーブルｍ＋（ａ），−１０％したときのテーブルｍ−（ａ）を作成し、ａ−１０とａとの間のテーブルはｍ（ａ−１０）とｍ（ａ）との間の曲線補間で求め、ａとａ＋１０との間のテーブルはｍ（ａ）とｍ（ａ＋１０）との間の曲線補間によって求める。
【０１４４】
曲線補間の方法としては、図１6に示すような、ｎ次関数で近似するいわゆるベジェ曲線を用いた補間方法を用いることができる。これによれば、Ｎ個の制御点からベジェ曲線と呼ばれる補間方法を採用すると、Ｎ−１次関数によって曲線補間できる。例えば、４個の制御点を結ぶ曲線を作成すると、３次の関数によって表される曲線を求めることができる。すなわち、図１６に示すＰ１〜Ｐ４の４つの制御点が与えられている場合には、まず、Ｐ１〜Ｐ２をｔ：１−ｔの比率で分割する点Ｐ５を設定する。そして、同様にＰ２〜Ｐ３，Ｐ３〜Ｐ４についても同じ比率で分割する点Ｐ６およびＰ７を設定する。次に、Ｐ５〜Ｐ６、Ｐ６〜Ｐ７について同じ比率で分割する点Ｐ８，Ｐ９を設定した後、最後にこのＰ８〜Ｐ９を同じ比率で分割する点Ｐ１０を求める。この操作を、０≦ｔ≦１について連続して実施し、Ｐ１０の軌跡に沿ってベジェ曲線を描くことで、曲線補間を行うことができる。
【０１４５】
この結果、線形補間によって作成されたテーブルと比較して、各画素における明るさが少し変化しただけで推定質量が不連続に変化してしまうことを防止することができるため、より高精度に推定質量を算出することが可能になる。
【０１４６】
なお、曲線補間を行う方法としては、上述した他の実施形態（Ｇ）および（Ｈ）において説明した方法に限定されるものではなく、例えば、スプライン曲線等によって補間することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明のＸ線検査装置は、従来よりも高精度な推定質量を得ることができるという効果を奏することから、Ｘ線透過画像に含まれる領域における明るさから質量を推定するＸ線質量推定装置に対して広く適用可能である。
【図１】
0005148285.tif 000003
【図２】
0005148285.tif 000004
【図３】
0005148285.tif 000005
【図４】
0005148285.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005148285.tif 000010
【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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