(57)【要約】 【課題】搬送状態にある被検体内部の異物を検出するのに好適な装置を提供する。【解決手段】被検体１２を搬送するコンベア１１と、コンベア１１で搬送される被検体１２にＸ線を照射するＸ線源１と、Ｘ線源１から照射されたＸ線の被検体１２を透過する透過量を検出し、かつ互いに異なる検出感度を有する第１検出部及び第２検出部を備えるＸ線検出器４と、Ｘ線検出器４の第１検出部で検出されたＸ線の透過量に基づく第１画像、及びＸ線検出器４の第２検出部で検出されたＸ線の透過量に基づく第２画像を、同一の被検体１２について取得するＸ線画像取得制御装置３と、第１画像及び第２画像を記憶する第１、第２画像記憶装置６、７と、第１画像及び第２画像について減算処理を行う演算処理装置８と、を備える異物検出装置１００。【選択図】図１
2007127611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段で搬送される前記被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線の前記被検体を透過する透過量を検出し、かつ互いに異なる検出感度を有する第１検出部及び第２検出部を備えるＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の前記第１検出部で検出されたＸ線の透過量に基づく第１画像、及び前記Ｘ線検出器の前記第２検出部で検出されたＸ線の透過量に基づく第２画像を、同一の前記被検体について取得するＸ線画像取得制御装置と、
前記第１画像及び前記第２画像を記憶する画像記憶装置と、
前記第１画像及び前記第２画像について減算処理を行う演算処理装置と、
を備えることを特徴とする異物検出装置。
【請求項２】
前記Ｘ線検出器は、
同一の検出感度を有するＸ線検出素子の集合体を備え、
前記第１検出部及び前記第２検出部は、いずれか一方がＸ線に対するフィルタを備えることにより互いに異なる検出感度を有することを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記演算処理装置は、
前記第１画像における前記被検体の形状に基づく輝度部分と、前記第２画像における前記被検体の形状に基づく輝度部分の輝度を一致させた後に前記第１画像及び前記第２画像について減算処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の異物検出装置。
【請求項４】
Ｘ線が照射された前記被検体内部に磁界を印加する磁界発生手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の異物検出装置。
【請求項５】
被検体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段で搬送される前記被検体に、１パルスが第１エネルギ領域及び前記第１エネルギ領域よりも高エネルギな第２エネルギ領域から構成されるパルス状のＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線の前記被検体を透過する透過量を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器で検出された前記第１エネルギ領域に対応するＸ線の透過量に基づく第１画像、及び前記Ｘ線検出器で検出された前記第２エネルギ領域に対応するＸ線の透過量に基づく第２画像を、同一の前記被検体について取得するＸ線画像取得制御装置と、
前記第１画像及び前記第２画像を記憶する画像記憶装置と、
前記第１画像及び前記第２画像について減算処理を行う演算処理装置と、
を備えることを特徴とする異物検出装置。
【請求項６】
前記Ｘ線画像取得制御装置は、前記搬送手段によって搬送が停止され、かつ前記Ｘ線源からパルス状のＸ線が照射された前記被検体について前記第１画像及び前記第２画像の取得を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の異物検出装置。
【請求項７】
被検体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段上の第１位置における前記被検体にＸ線を照射する第１Ｘ線源と、前記第１位置とは異なる前記搬送手段上の第２位置に移動した前記被検体にＸ線を照射する第２Ｘ線源とを備えるＸ線源と、
前記第１位置における前記被検体を透過するＸ線の透過量を検出する第１検出部と、前記第２位置における前記被検体を透過するＸ線の透過量を検出する第２検出部とを備えるＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の前記第１検出部で検出したＸ線の透過量に基づく第１画像、及び前記第２検出部で検出したＸ線の透過量に基づく第２画像を、同一の前記被検体について取得するＸ線画像取得制御装置と、
前記第１画像及び前記第２画像を記憶する画像記憶装置と、
前記第１画像及び前記第２画像について減算処理を行う演算処理装置と、
を備え、
前記Ｘ線源は、前記搬送手段上の第１位置における前記被検体にＸ線を照射する第１Ｘ線源と、前記第１位置とは異なる前記搬送手段上の第２位置に移動した前記被検体にＸ線を照射する第２Ｘ線源とを備えることを特徴とする異物検出装置。
【請求項８】
前記搬送手段は、前記被検体を直線上又は円弧上を搬送することを特徴とする請求項７に記載の異物検出装置。
【請求項９】
前記第１位置における前記被検体に対する前記第１Ｘ線源からのＸ線照射条件及び前記第２位置における前記被検体に対する前記第２Ｘ線源からのＸ線照射条件が一致することを特徴とする請求項７又は８に記載の異物検出装置。
【請求項１０】
被検体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段で搬送される前記被検体にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されたＸ線の前記被検体を透過する透過量を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器で検出されたＸ線の透過量に基づくＸ線画像の取得を行うＸ線画像取得制御装置と、
前記Ｘ線画像を記憶するＸ線画像記憶装置と、
前記Ｘ線画像が取得された状態で前記被検体の外観形状画像を取得する外観形状画像取得装置と、
前記外観形状画像を記憶する外観形状画像記憶装置と、
前記Ｘ線画像及び前記外観形状画像について減算処理を行う演算処理装置と、
を備えることを特徴とする異物検出装置。
【請求項１１】
前記演算処理装置は、前記外観形状画像についてＸ線透過率分布像を求め、
前記Ｘ線画像における前記被検体の形状に基づく輝度部分と、前記Ｘ線透過率分布像における前記被検体の形状に基づく輝度部分の輝度を一致させた後に、前記Ｘ線画像及び前記Ｘ線透過率分布像について減算処理を行うことを特徴とする請求項１０に記載の異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器内に存在する異物をＸ線照射により検出する装置に関し、特に搬送状態にある被検体についての異物検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線による異物検出装置としては、特許文献１に開示されたものが知られている。
特許文献１の異物検出装置は、以下のようにして異物を検出する。
はじめに、実際に検査を行う前に、予め、異物等が混入していない被検体を用いて、被検体の形状と異物の両方が撮影できる第１撮影条件と、異物には充分な輝度が得られないが、被検体の形状はある程度の輝度で撮影できる第２撮影条件で、撮影条件の異なる２つのＸ線画像（第１画像及び第２画像）を撮影する。得られた第１画像及び第２画像を用いて、これら２つの画像間の関係を減算処理用の演算係数として求める。
【０００３】
次に、実際に異物混入の有無の検査を行う被検体について、同様に、被検体の形状と異物の両方が撮影できる第１撮影条件と、異物には充分な輝度が得られないが、被検体の形状はある程度の輝度で撮影できる第２撮影条件で、撮影条件の異なる２つのＸ線画像（第１画像（図２０の符号ａで示す）及び第２画像（図２０の符号ｂで示す））を撮影する。この第１画像ａ及び第２画像ｂと、先に求めた演算係数とを用い、これら２つの画像の減算処理を行い、減算処理結果画像ｃを求める。すなわち、容器の形状変化等以外の異物等の混入による濃淡がある場合、先の演算係数を用いて第１画像ａと第２画像ｂ間の減算処理を行うと、演算処理結果画像ｃでは異物等の混入のみが強調されて抽出される。減算処理結果画像ｃに濃淡が抽出されれば、被検体中に異物の混入があると判定することができる。
【０００４】
撮影条件の異なる２つのＸ線画像（第１画像及び第２画像）を撮影するために、特許文献１は、Ｘ線源とＸ線検出器との距離を変えることを提案している。また、特許文献１は、Ｘ線源のエネルギ、つまり線源電圧又は線源電流を変更することにより、撮影条件の異なる２つのＸ線画像（第１画像及び第２画像）を撮影することを提案している。また、特許文献１は、Ｘ線に対するフィルタの有無により、撮影条件の異なる２つのＸ線画像（第１画像及び第２画像）を撮影することを提案している。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２６３５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の異物検出装置は、被検体が静止していることを前提としており、例えばコンベア上を相当の速度（３０〜１００ｍ／ｍｉｎ）で搬送されているペットボトル（被検体）について、第１画像及び第２画像を得ることは容易ではない。Ｘ線が照射されている短時間内に、Ｘ線源とＸ線検出器との距離を変えること、Ｘ線源の線源電圧又は線源電流を変更すること、さらにはフィルタの出し入れをすることが困難だからである。
【０００７】
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、搬送状態にある被検体内部の異物を検出するのに好適な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】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明による第１の異物検出装置は、被検体を搬送する搬送手段と、搬送手段で搬送される被検体にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線の被検体を透過する透過量を検出し、かつ互いに異なる検出感度を有する第１検出部及び第２検出部を備えるＸ線検出器と、Ｘ線検出器の第１検出部で検出されたＸ線の透過量に基づく第１画像、及びＸ線検出器の第２検出部で検出されたＸ線の透過量に基づく第２画像を、同一の被検体について取得するＸ線画像取得制御装置と、第１画像及び第２画像を記憶する画像記憶装置と、第１画像及び前記第２画像について減算処理を行う演算処理装置と、を備えることを特徴とする。
本発明による第１の異物検出装置は、Ｘ線検出器を互いに異なる検出感度を有する第１検出部及び第２検出部を備えるものとした。したがって、Ｘ線源に対するＸ線検出器の距離を変更する、あるいはフィルタの出し入れをするといった操作を行わなくても、２つのＸ線画像を取得することができる。その結果、搬送状態にある被検体内部の異物を好適に検出することができる。
【０００９】
本発明の異物検出装置において、Ｘ線検出器は、同一の検出感度を有するＸ線検出素子の集合体を備え、第１検出部及び第２検出部は、いずれか一方がＸ線に対するフィルタを備えることにより互いに異なる検出感度を有することができる。フィルタという簡易な手段により、互いに検出感度の異なる第１検出部及び第２検出部を構成することができる。なお、Ｘ線の透過率が異なるフィルタを設けることにより第１検出部及び第２検出部を構成することも可能であり、このような形態は本発明の範疇に属することはいうまでもない。さらに検出感度の異なる検出器の作製は、フィルタ以外に有感部分の結晶の種類と厚さを異なるものにしてもよい。
また、本発明の異物検出装置において、演算処理装置は、第１画像における被検体の形状に基づく輝度部分と、第２画像における被検体の形状に基づく輝度部分の輝度を一致させた後に第１画像及び第２画像について減算処理を行うことができる。この減算処理により、被検体の形状（例えば、凹凸）に基づく輝度部分は消去され、異物に基づく部分のみが濃淡として抽出することができる。
さらに、本発明の異物検出装置において、Ｘ線が照射された被検体内部に磁界を印加する磁界発生手段を備えることが好ましい。被検体内の底部に異物が滞留していると検出しづらいところがある。そこで、被検体内部に磁界を印加して金属からなる異物を流動させることにより、被検体底部に異物が滞留するのを防止しようというものである。
【００１０】
本発明による第２の異物検出装置は、被検体を搬送する搬送手段と、搬送手段で搬送される被検体に、１パルスが第１エネルギ領域及び第１エネルギ領域よりも高エネルギな第２エネルギ領域から構成されるパルス状のＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線の前記被検体を透過する透過量を検出するＸ線検出器と、Ｘ線検出器で検出された第１エネルギ領域に対応するＸ線の透過量に基づく第１画像、及びＸ線検出器で検出された第２エネルギ領域に対応するＸ線の透過量に基づく第２画像を、同一の被検体について取得するＸ線画像取得制御装置と、第１画像及び第２画像を記憶する画像記憶装置と、第１画像及び第２画像について減算処理を行う演算処理装置と、を備えることを特徴とする。
本発明による第２の異物検出装置は、１パルスを第１エネルギ領域及び第１エネルギ領域よりも高エネルギな第２エネルギ領域から構成した。したがって、Ｘ線源に対するＸ線検出器の距離を変更する、あるいはフィルタの出し入れをするといった操作を行わなくても、１パルス分のＸ線を被検体に照射することにより２つのＸ線画像を取得することができる。その結果、搬送状態にある被検体内部の異物を好適に検出することができる。
なお、ここでいうエネルギとは、Ｘ線源のエネルギ、つまり線源電圧及び／又は線源電流を言うものとし、第１エネルギ領域と第２エネルギ領域とは、線源電圧及び／又は線源電流が相違する。
【００１１】
本発明の異物検出装置において、Ｘ線画像取得制御装置は、搬送手段によって搬送が停止され、かつＸ線源からパルス状のＸ線が照射された被検体について第１画像及び第２画像の取得を行うことが好ましい。パルス状のＸ線を照射してＸ線画像を取得する場合、画像にブレを発生させないために、被検体を停止させるのが好ましい。
【００１２】
本発明による第３の異物検出装置は、被検体を搬送する搬送手段と、搬送手段上の第１位置における被検体にＸ線を照射する第１Ｘ線源と、第１位置とは異なる搬送手段上の第２位置に移動した被検体にＸ線を照射する第２Ｘ線源とを備えるＸ線源と、第１位置における被検体を透過するＸ線の透過量を検出する第１検出部と、第２位置における被検体を透過するＸ線の透過量を検出する第２検出部とを備えるＸ線検出器と、Ｘ線検出器の第１検出部で検出したＸ線の透過量に基づく第１画像、及び第２検出部で検出したＸ線の透過量に基づく第２画像を、同一の被検体について取得するＸ線画像取得制御装置と、第１画像及び第２画像を記憶する画像記憶装置と、第１画像及び第２画像について減算処理を行う演算処理装置と、を備えることを特徴とする。
第３の異物検出装置は、被検体が搬送（移動）されることにより被検体内部に存在する異物の相対的な位置が移動することを利用して、２つの画像を得ようというものである。つまり、第３の異物検出装置によって得られる２つの画像は、異物に対応する濃淡の位置が相違する。そのため、第３の異物検出装置は、搬送手段上の異なる位置（第１位置、第２位置）でＸ線画像を取得することとした。第１位置と第２位置の間隔等の関係は、被検体の種類、搬送速度等によって適宜定める事項である。
【００１３】
第３の異物検出装置において、搬送手段が被検体を直線上に搬送するものであっても、被検体内部に存在する異物の相対的な位置を移動させることができる。搬送手段が被検体を円弧上を搬送する物である場合、被検体には遠心力が作用するため、異物の移動を容易にすることができる。
また、第３の異物検出装置において、第１位置における被検体に対する第１Ｘ線源からのＸ線照射条件及び第２位置における被検体に対する第２Ｘ線源からのＸ線照射条件が一致することが好ましい。異物の移動を除いて、第１画像及び第２画像を同一の条件で取得することが、異物検出を好適に行うために有利だからである。なお、第１Ｘ線源と第２Ｘ線源とは、共通のＸ線源を用いることができる。また、第１検出部と第２検出部とは、構造上一体の検出器を用いることができる。
【００１４】
本発明による第４の異物検査装置は、被検体を搬送する搬送手段と、搬送手段で搬送される被検体にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されたＸ線の被検体を透過する透過量を検出するＸ線検出器と、Ｘ線検出器で検出されたＸ線の透過量に基づくＸ線画像の取得を行うＸ線画像取得制御装置と、Ｘ線画像を記憶するＸ線画像記憶装置と、Ｘ線画像が取得された状態で被検体の外観形状画像を取得する外観形状画像取得装置と、外観形状画像を記憶する外観形状画像記憶装置と、Ｘ線画像及び外観形状画像について減算処理を行う演算処理装置と、を備えることを特徴とする。
第４の異物検出装置は、Ｘ線画像と被検体の外観形状画像という２つの画像を取得する。したがって、Ｘ線源に対するＸ線検出器の距離を変更する、あるいはフィルタの出し入れをするといった操作を行わなくても、搬送状態にある被検体内部の異物を好適に検出することができる。
【００１５】
第４の異物検出装置において、演算処理装置は、外観形状画像についてＸ線透過率分布像を求め、Ｘ線画像における被検体の形状に基づく輝度部分と、Ｘ線透過率分布像における被検体の形状に基づく輝度部分の輝度を一致させた後に、Ｘ線画像及びＸ線透過率分布像について減算処理を行うことが好ましい。外観形状画像が判明すれば、被検体の材質、厚さ等は既知であるため、Ｘ線透過率分布像を求めることができる。このＸ線透過率分布像を利用して異物を抽出しようというものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明のＸ線による異物検出装置では、以下の効果が得られる。
（１）Ｘ線検出器を互いに異なる検出感度を有する第１検出部及び第２検出部を備えるものとした。したがって、Ｘ線源に対するＸ線検出器の距離を変更する、あるいはフィルタの出し入れをするといった操作を行わなくても、２つのＸ線画像を取得することができる。その結果、搬送状態にある被検体内部の異物を好適に検出することができる。
（２）１パルスを第１エネルギ領域及び第１エネルギ領域よりも高エネルギな第２エネルギ領域から構成した。したがって、Ｘ線源に対するＸ線検出器の距離を変更する、あるいはフィルタの出し入れをするといった操作を行わなくても、１パルス分のＸ線を被検体に照射することにより２つのＸ線画像を取得することができる。その結果、搬送状態にある被検体内部の異物を好適に検出することができる。
（３）被検体が搬送（移動）されることにより被検体内部に存在する異物の相対的な位置が移動することを利用して、搬送手段上の異なる位置（第１位置、第２位置）でＸ線画像を取得することとした。この２つの画像は、異物に対応する濃淡の位置が相違するので、搬送状態にある被検体内部の異物を好適に検出することができる。
（４）搬送状態にある被検体について、Ｘ線画像と被検体の外観形状画像という２つの画像を取得することができる。したがって、Ｘ線源に対するＸ線検出器の距離を変更する、あるいはフィルタの出し入れをするといった操作を行わなくても、搬送状態にある被検体内部の異物を好適に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係るＸ線による異物検出装置１００の構成例を示している。異物検出装置１００は、コンベア１１上を搬送される例えば飲料が収容されたペットボトルからなる被検体１２内の異物を検出する装置である。なお、被検体１２の走行方向は、図１紙面に対して垂直方向である。
【００１８】
異物検出装置１００は、Ｘ線源１及びＸ線源制御装置２と、被検体１２を透過するＸ線の透過量を検出するＸ線検出器４及びＸ線検出器制御装置５と、これらを制御しながら、被検体１２に対し、Ｘ線画像の撮影、取得を行うＸ線画像取得制御装置３とを備えている。
【００１９】
また、異物検出装置１００は、得られた２つのＸ線画像を記憶するための第１画像記憶装置６、第２画像記憶装置７と、第１画像と第２画像とを照合するための演算係数を記憶するとともに、被検体１２の２つのＸ線画像（第１画像と第２画像）について当該演算係数を用いて減算処理することにより、異物を検出する演算処理装置８と、検出結果を表示する表示装置９と、検出結果を記憶する処理結果記憶装置１０とを備えている。
【００２０】
Ｘ線源１は、Ｘ線照射タイミングや時間等の制御機能に加えてＸ線を発生するための線源電圧及び線源電流の可変回路を持つＸ線源制御装置２の制御によって、Ｘ線源１の撮影条件が変更可能なものとすることができる。例えば、線源電圧を高くすることにより、発生するＸ線のエネルギを高めることができ、Ｘ線が被検体１２を透過し易くなる。
【００２１】
Ｘ線検出器４に本実施の形態の特徴がある。
Ｘ線検出器４は、図２に示すように、第１検出部４１及び第２検出部４２とから構成されている。第１検出部４１及び第２検出部４２は、各々、同一の検出感度を有する複数のＸ線検出素子の集合体から構成される。第１検出部４１及び第２検出部４２は、ともにＸ線源１から照射されて被検体１２を透過したＸ線の量を検出するものであり、Ｘ線検出器制御装置５の制御によって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする画像を得るものである点で共通する。第１検出部４１及び第２検出部４２の相違は、第１検出部４１は検出面にフィルタＦが配設されていることである。フィルタＦは、第１検出部４１の検出感度を低下させる機能を有する。この機能を有している限り、その材質は特に限定されない。例えば、金属板等を用いることができる。第１検出部４１及び第２検出部４２自体の検出感度が同一であっても、フィルタＦを配設することにより、第１検出部４１及び第２検出部４２が異なる撮影条件を備えることになり、同一の被検体１２について、第１画像及び第２画像という２つの画像を取得することができる。なお、第１検出部４１及び第２検出部４２の配置は、図２に限らない。例えば、図５に示すような千鳥格子状に第１検出部２４１及び第２検出部２４２を配設することもできる。
【００２２】
Ｘ線検出器４はまた、２つの第１検出部４１及び第２検出部４２が並設されている点にも特徴がある。すなわち、第１検出部４１及び第２検出部４２を離間して設けることもでき、その形態であっても第１画像及び第２画像という２つの画像を撮影することができる。しかし、被検体１２が例えばペットボトルの場合、ペットボトルはコンベア１１上を搬送される過程で、振動等によってコンベア１１に対する相対的な位置が不可避的に変化する。そのために、第１検出部４１及び第２検出部４２を離間して設けたのでは、Ｘ線源１、第１検出部４１及び第２検出部４２に対する被検体１２の相対的な位置がずれてしまい、異物検出の精度を確保することができなくなる。そこで、本実施の形態では、第１検出部４１及び第２検出部４２を併設することにより、Ｘ線検出器４を一体化して、Ｘ線源１、第１検出部４１及び第２検出部４２に対する被検体１２の相対的な位置が一定な状態で、しかも１度の撮影で第１画像及び第２画像の取得を可能にした。
【００２３】
Ｘ線画像取得制御装置３は、Ｘ線源制御装置２に対する線源電圧等を制御することによりＸ線源１のＸ線照射条件を決定する。また、Ｘ線画像取得制御装置３は、Ｘ線検出器４を制御することによって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とするＸ線画像として、第１画像は第１画像記憶装置６に記憶し、第２画像は第２画像記憶装置７に記憶する。
【００２４】
実際に検査を行う前に、予め、異物等が混入していない被検体１２を用いて、第１検出部４１及び第２検出部４２により２つのＸ線画像、つまり第１画像及び第２画像を取得し、各々第１、第２各画像記憶装置６、７に記憶する。ここでは、得られた第１画像及び第２画像を用いて、演算処理装置８において、これら２つの画像間の関係を以下説明する方法で減算処理用の演算係数Ｋ（ｚ）として求め、演算処理装置８に記憶する。
【００２５】
減算処理用の演算係数Ｋ（ｚ）を求めることは、第１画像と第２画像に演算係数を掛けて減算した結果が０（ゼロ）となるような演算係数を求めることであり、例えば以下のような方法がある。
２つの画像を画像αと画像βとすると、これら２つの画像α、βの同一の画素（ｘ，ｙ）の値「画像α（ｘ，ｙ，ｚ）、画像β （ｘ，ｙ，ｚ）」を用いて、下記式（１）のように個々の画素毎に係数（ｘ，ｙ，ｚ）を求める。さらに、下記式（２）のように各輝度値別に係数を加算し画素数分で割って平均値を得る。
【００２６】
係数Ｋβ（ｘ，ｙ，ｚ）＝画像α（ｘ，ｙ，ｚ）／画像β（ｘ，ｙ，ｚ）…（１）
【００２７】
【数１】
2007127611.tif 000003
【００２８】
ただし、式（１）、式（２）において、ｚは輝度値である。輝度値ｚは第１画像記憶装置６、第２画像記憶装置７の中に離散的に保存されている。
Ｋβ（ｘ，ｙ，ｚ）は第１画像の各画素から各々第２画像にある各画素の輝度値ｚで割って得られる値をｘ，ｙ行列でまとめたものである。輝度値ｚは離散的になっているので低い値から順に同じ輝度値ｚの値をもつ画素を全画素から抽出し、係数Ｋβ（ｘ，ｙ，ｚ）の平均を求める。これを全輝度値ｚにわたって平均値を求めると、例えば図２１のようになる。第２画像の方が検出感度が低く撮影されたものとすると第１画像よりも小さいので、係数はすべて１よりも大きくなる。
以上のようにして得た係数Ｋ（ｚ）は、実計測時には第２画像の画素ごとに保存される輝度値ｚに次式（３）のように係数Ｋ（ｚ）を掛け合わせて第１画像と比較できる画像に演算処理する。
【００２９】
ｚ←ｚ×Ｋ（ｚ）…（３）
【００３０】
また、２つの画像間の減算処理は、下記式（４）となる。
減算処理結果画像＝画像α−画像β×演算係数Ｋ（ｚ）…式（４）
【００３１】
次に、実際に異物混入の有無の検査を行う被検体１２について、同様に、２つのＸ線画像を取得し、第１画像及び第２画像を各々第１画像記憶装置６、第２画像記憶装置７に記憶する。第１実施形態では、Ｘ線源１から一定エネルギのＸ線を連続時に発生し、ライン状のＸ線検出器４において被検体１２を透過したＸ線を順次検出することにより、第１画像及び第２画像を取得する。
次いで、これら記憶された第１画像及び第２画像と、演算処理装置８に記憶されている演算係数Ｋ（ｚ）とを用い、これら２つの画像の減算処理を前述した式（４）の方法で演算処理装置８において行い、減算処理結果の画像を求める。
【００３２】
図３に、この演算処理の過程を視覚的に示している。すなわち、第２画像記憶装置７に記憶された第２画像１４に係数Ｋ（ｚ）をかけることにより第３画像１５を得る。この第３画像１５が、第１画像記憶装置６に記憶された第１画像１３と、被検体（ペットボトル）１２の凹凸による輝度が一致するようにＫ（ｚ）が設定されている。
したがって、第１画像１３から第３画像１５を減算処理する、つまり両画像の輝度を差し引くと、演算処理結果画像１６では異物Ｃの混入のみを強調して抽出することができる。
【００３３】
減算処理結果画像１６に濃淡が抽出されれば、演算処理装置８はその被検体１２中に異物Ｃの混入があると判定し、判定結果を表示装置９に出力し表示するとともに、処理結果記憶装置１０に記憶し保存する。
以上のように、異物検出装置１００は、コンベア１１上を搬送される被検体１２中の異物Ｃ等の混入の有無を判定することができる。
【００３４】
以上の異物検出装置１００において、被検体１２の搬送をコンベア１１のみで行う場合には、コンベア１１がＸ線の透過に影響を与える。したがって、特に被検体１２の底部に異物Ｃが存在しているような場合には、正確に異物検出を行えない虞がある。そこで、図１８に示すように、Ｘ線が照射される領域は、コンベア１１を用いることなく、被検体１２を懸垂した状態で搬送することが好ましい。図１８の例では、一対のコンベア１７を設ける。このコンベア１７は、鉛直方向に回転軸を有するローラＲによって駆動されるものである。コンベア１１１で搬送されてきた被検体１２は、所定位置に到達すると、その上端部が一対のコンベア１７によって挟持される。コンベア１１１が途切れた領域では、被検体１２は一対のコンベア１７によって挟持されることにより懸垂状態で搬送される。この懸垂状態で搬送される過程でＸ線が照射される構成とすることにより、障害物のない状態で被検体１２について第１画像、第２画像を取得することができる。被検体１２は、一対のコンベア１７によりさらに搬送され、所定位置に達するとコンベア１１２により搬送される。
【００３５】
また、本実施の形態では図１９に示すように、被検体１２内部に磁界を印加することにより、金属からなる異物Ｃを強制的に移動させることもできる。すなわち、被検体１２の両側に電磁コイルＥＣを配置し、この電磁コイルＥＣに電流を流すことにより、被検体１２内に矢印で示すように磁界を印加する。磁界内では金属は移動するため、金属からなる異物Ｃは被検体１２の底部に滞留する可能性は極めて少ない。よって、コンベア１１を用いて被検体１２を搬送している過程であっても、実質的に被検体１２の全体について適切に異物検出を行うことができる。
【００３６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明による第２実施形態の異物検出装置２００について説明する。
図４は、異物検出装置２００の構成例を示している。異物検出装置２００は、コンベア１１により搬送される被検体１２内の異物を検出する装置であり、その構成は先に説明した異物検出装置１００と一致するところがある。異物検出装置１００との主要な相違点は、Ｘ線源２１及びＸ線検出器２４である。そこで、図４において、異物検出装置１００と同一の構成には図１と同様の符号を付してその説明を省略することがある。
【００３７】
異物検出装置２００は、Ｘ線源２１がＸ線源制御装置２２の制御に基づいて、パルス状のＸ線を発生する。つまり、Ｘ線源２１は、間欠的にＸ線を被検体１２に対して照射する。
【００３８】
Ｘ線検出器２４は、Ｘ線源２１から照射されて被検体１２を透過したＸ線の量を検出するものであり、Ｘ線検出器制御装置５の制御によって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする画像を得るものである。このＸ線検出器２４は、１パルス分のＸ線照射の間に被検体１２全体を透過したＸ線の量を検出するため、図５に示すように、面状の検出面を有している。また、Ｘ線検出器２４は、複数のＸ線検出素子から構成されていることは、第１実施形態のＸ線検出器４と同様である。複数のＸ線検出素子は、千鳥格子状に２系統に区分され、１系統にはフィルタＦが配設されている。
【００３９】
Ｘ線検出器２４において、フィルタＦが配設されている部分が第１検出部２４１、フィルタＦが配設されていない部分が第２検出部２４２である。このように、本実施の形態でも、第１検出部２４１及び第２検出部２４２を併設することにより、Ｘ線源２１、第１検出部２４１及び第２検出部２４２に対する被検体１２の相対的な位置が一定な状態で、しかも１度の撮影で第１画像及び第２画像の取得が可能である。
【００４０】
異物検出装置２００は、コンベア１１上に一対のストッパ２５が設けてある。このストッパ２５は各々、コンベア１１の外側に位置する端部を中心に回動可能に配設されている。このストッパ２５は、コンベア１１の運動を停止するスイッチとしての機能を有する。すなわち、コンベア１１上を搬送される被検体１２が一対のストッパ２５に接触すると、その接触をコンベア制御装置２６が検出し、コンベア１１を停止させる。パルス状のＸ線を照射する方法では透過Ｘ線を面状に検出するため、被検体１２が移動していると、Ｘ線の照射時間とＸ線検出素子の画素サイズに依存して、取得される画像にブレが発生してしまう。特に画素よりも異物が小さい場合には、複数のＸ線検出素子にわたって当該異物に対応する像が撮影されることになり、得られる輝度が低くなってしまう。そこで、コンベア１１を一旦停止させ、被検体１２が静止した状態で第１画像、第２画像を取得しようというものである。コンベア１１を停止させる時間は、１パルス分のＸ線照射の時間と同等とすることが好ましい。コンベア制御装置２６は、コンベア１１を所定時間停止した後に、コンベア１１の運転を再開する。コンベア１１の運転再開により、当該被検体１２はストッパ２５を通過し、後続の被検体１２がストッパ２５に接触したならば、その接触をコンベア制御装置２６が検出し、コンベア１１を停止させる。以後、同様の動作が繰り返される。なお、コンベア１１を停止させることが好ましいが、画像のブレが問題とならない程度にコンベア１１の速度を低下させてもよい。
【００４１】
コンベア制御装置２６は、被検体１２が一対のストッパ２５に接触したことを検出すると、そのことをＸ線画像取得制御装置２３に通知する。Ｘ線画像取得制御装置２３は、被検体１２が一対のストッパ２５に接触したことの通知を受けると、Ｘ線源制御装置２２に対してＸ線の発生を指示する。Ｘ線源制御装置２２は、この指示にしたがって、Ｘ線源２１からパルス状のＸ線を照射する。パルス状のＸ線は、停止している被検体１２に照射され、かつ被検体１２を透過したＸ線をＸ線検出器２４が検出する。
【００４２】
１パルス分のＸ線の照射が終了すると、コンベア１１の運転が再開され、後続の被検体１２がストッパ２５に接触するまで、Ｘ線の照射は停止される。後続の被検体１２がストッパ２５に接触すると、後続の被検体１２がコンベア１１上で所定時間停止し、この停止と同時にＸ線源制御装置２２は、Ｘ線源２１からパルス状のＸ線を照射する。以後、同様の動作が繰り返される。
このように、異物検出装置２００は、コンベア１１の停止とパルス状のＸ線照射とを同期させながら、被検体１２を透過したＸ線をＸ線検出器２４にて検出する。
【００４３】
Ｘ線検出器２４は、第１検出部２４１及び第２検出部２４２を備えているから、異物検出装置２００は、２つのＸ線画像を同時に取得し、第１画像及び第２画像を各々第１画像記憶装置６、第２画像記憶装置７に記憶する。
次いで、これら記憶された第１画像及び第２画像と、演算処理装置８に記憶されている演算係数Ｋ（ｚ）とを用い、第１実施形態の異物検出装置１００と同様に、これら２つの画像の減算処理を前述した式（４）の方法で演算処理装置８において行い、減算処理結果の画像を求める。この演算処理の過程は、図３に示したものと同様であり、減算処理結果画像１６に濃淡が抽出されれば、演算処理装置８はその被検体１２中に異物の混入があると判定し、判定結果を表示装置９に出力し表示するとともに、処理結果記憶装置１０に記憶し保存する。
以上のように、異物検出装置２００は、コンベア１１上を搬送される被検体１２中の異物等の混入の有無を判定することができる。
【００４４】
以上で用いたストッパ２５としては、Ｘ線を透過しやすい材料で構成することが好ましい。例えば、テフロン（商品名）から構成することが好ましく、この場合厚さ５ｍｍ程度、長さが被検体１２と同等のものとすることが好ましい。
また、以上では、ストッパ２５を用いてコンベア１１停止のスイッチとして機能させたが、非接触式のスイッチを用いることもできる。例えば、気体、光を用いた非接触スイッチとすることができる。
【００４５】
＜第３実施形態＞
第３実施形態による異物検出装置３００は第２実施形態の変形例である。つまり、第２実施形態はフィルタＦを用いることにより、第１画像及び第２画像という２つの画像を得ているが、第３実施形態はＸ線の照射条件を替えることにより、第１画像及び第２画像を得る。
図６は、異物検出装置３００の構成を示すブロック図である。図６において、異物検出装置２００と同様の部分については同一の符号を付している。
【００４６】
異物検出装置３００は、パルス状のＸ線を発生するが、１パルスの間にＸ線源２１の電圧を変化させることができる。このＸ線源電圧の変化は、Ｘ線源制御装置３２内の充放電回路３２１内の回路定数を調整することにより行うことができる。また、充放電回路３２１を、高電圧用及び低電圧用の２種類設け、両者を切り替えることによって、Ｘ線源電圧を変化させることもできる。
【００４７】
図７は、Ｘ線源２１の線源電圧を変化させつつ、被検体１２を透過したＸ線をＸ線検出器３４にて検出、撮影するタイミングを示す図である。
図７に示すように、１パルスに相当する時間内に、Ｘ線源２１の線源電圧を、当初は高電圧とし、途中から低電圧とする。高電圧から低電圧への変化は、前述したように、Ｘ線源制御装置３２内の充放電回路３２１内の回路定数を調整すること、または、充放電回路３２１を、高電圧用及び低電圧用の２種類設け、両者を切り替えることによって実現することができる。
【００４８】
Ｘ線検出器３４は、Ｘ線源２１から高電圧のＸ線が照射されている間、被検体１２を透過したＸ線を検出する。Ｘ線画像取得制御装置３３は、Ｘ線検出器３４を制御することによって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする高電圧Ｘ線画像（第１画像）として、第１画像記憶装置６に記憶する。
つぎに、Ｘ線検出器３４は、Ｘ線源２１から低電圧のＸ線が照射されている間、被検体１２を透過したＸ線を検出する。Ｘ線画像取得制御装置３３は、Ｘ線検出器３４を制御することによって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする低電圧Ｘ線画像（第２画像）として、第２画像記憶装置７に記憶する。
【００４９】
次いで、これら記憶された第１画像及び第２画像と、演算処理装置８に記憶されている演算係数Ｋ（ｚ）とを用い、第１実施形態の異物検出装置１００と同様に、これら２つの画像の減算処理を前述した式（４）の方法で演算処理装置８において行い、減算処理結果の画像を求める。この演算処理の過程は、図３に示したものと同様であり、演算処理結果画像１６に濃淡が抽出されれば、演算処理装置８はその被検体１２中に異物の混入があると判定し、判定結果を表示装置９に出力し表示するとともに、処理結果記憶装置１０に記憶し保存する。
以上のように、異物検出装置３００は、コンベア１１上を搬送される被検体１２中の異物等の混入の有無を判定することができる。
【００５０】
第３実施形態は、図５で示したＸ線検出器２４を用いることができる。しかし、１パルス内の線源電圧を変動させることにより、第１画像及び第２画像を取得することができるので、フィルタＦを用いる必然性はない。したがって、第３実施形態では、図８に示すように、複数の単位検出素子を面状に配設した形態のＸ線検出器３４を用いることができる。
【００５１】
ただし、図５で示したＸ線検出器２４を用いることもできることはいうまでもない。この場合の異物検出の手法としては、Ｘ線源電圧を変動させることにより得られた２つの画像から上述した方法により異物検出を行うのと併行して、フィルタ有無により得られた２つの画像から上述した方法により異物検出を行うことにより、いずれか一方の方法により異物が検出された場合に、異物が被検体１２内に存在すると判定することができる。
【００５２】
＜第４実施形態＞
図９に、第４実施形態による異物検出装置４００の構成を示す。
異物検出装置４００は、異物検出領域ＳＡ１を除いて、異物検出装置１００と同様の構成を備えている。そのため、異物検出装置１００と同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００５３】
図１０は、異物検出領域ＳＡ１の構成を示す平面図である。
図１０に示すように、異物検出装置４００において、被検体１２は点線で示す円弧上を搬送される。被検体１２が円弧状を搬送される過程で、同一の被検体１２についてＸ線を２度照射することにより、２つのＸ線画像（第１画像、第２画像）を取得する。第４実施形態では、第１画像及び第２画像の撮影を同一の条件で行なった場合でも、異物の検出を行うことができる。これは、被検体１２内に異物が存在する場合、被検体１２が円弧状を搬送される過程で当該異物に遠心力が作用し、被検体１２内における存在位置が移動することを利用し、移動前後で２つのＸ線画像（第１画像、第２画像）を取得するのである。
【００５４】
図１０において、円弧の中心にＸ線源４１が配設されており、被検体１２はこのＸ線源４１を中心にその周囲を搬送される。被検体１２が搬送される円弧の外側には、Ｘ線検出器４４１及びＸ線検出器４４２が配設されている。Ｘ線検出器４４１及びＸ線検出器４４２は、Ｘ線源４１を中心にして同一円弧上に所定角度隔てて配設され、かつ各々の検出面はともに被検体１２が搬送される円弧の接線に平行である。また、Ｘ線検出器４４１及びＸ線検出器４４２は、同一の検出感度を有しているものである。したがって、Ｘ線検出器４４１及びＸ線検出器４４２に対するＸ線源４１からのＸ線照射条件、つまりＸ線画像の撮影条件は一致する。
【００５５】
さて、被検体１２（網掛けを施している）がＸ線検出器４４１の前を通過する際に、Ｘ線源４１から照射され、かつ被検体１２を透過したＸ線をＸ線検出器４４１が検出する。Ｘ線画像取得制御装置３は、Ｘ線検出器４４１を制御することによって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする第１画像を取得し、第１画像記憶装置６に記憶する。
第１画像の取得後、被検体１２は、円弧上を搬送されＸ線検出器４４２の前に到達する。被検体１２のＸ線源４１に対する相対的な位置関係は、被検体１２がＸ線検出器４４１の前に位置するときと変わらない。このとき、Ｘ線源４１から照射され、かつ被検体１２を透過したＸ線をＸ線検出器４４２が検出する。Ｘ線画像取得制御装置３は、Ｘ線検出器４４２を制御することによって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする第２画像を取得し、第２画像記憶装置７に記憶する。被検体１２は、その後、Ｘ線検出器４４２を通過して、次工程へと搬送される。
【００５６】
次いで、これら記憶された第１画像及び第２画像を用い、これら２つの画像の減算処理を演算処理装置８において行い、減算処理結果の画像を求める。なお、第４実施形態では、演算係数を用いることなく演算処理を行うことができる。
【００５７】
図１１に、この演算処理の過程を視覚的に示している。すなわち、第１画像記憶装置６に記憶された第１画像４３と第２画像記憶装置７に記憶された第２画像４４とは、異物Ｃの位置が変化している点を除いて一致している。この第１画像４３から第２画像４４を減算処理する、つまり両画像の輝度を差し引くと、演算処理結果画像４５が得られる。
【００５８】
演算処理結果画像４５では、正・負に強調された異物Ｃだけが画像として特定される。演算処理装置４８が正・負各々に閾値を設定しておき、その閾値を超えるものを異物Ｃとして判定することができる。この判定結果は、表示装置９に出力し表示するとともに、処理結果記憶装置１０に記憶し保存することができる。
【００５９】
異物検出領域ＳＡ１における被検体１２の搬送手段は限定されない。例えば、図１２に示すように、Ｘ線源４１を通る鉛直線を回転軸とするハンドリング装置４６により被検体１２を搬送することができる。このハンドリング装置４６は、被検体１２を懸垂状態で把持する懸垂アーム４７を備えている。ハンドリング装置４６は、被検体１２を懸垂アーム４７で把持しながら円弧上を搬送する。また、ターンテーブルを用いて被検体１２を搬送することもできる。被検体１２を懸垂状態で搬送する手段によれば、Ｘ線源４１から照射されたＸ線が、コンベア１１を透過することなく、Ｘ線検出器４４１（４４２）で検出することができる利点がある。
【００６０】
第４実施形態において、第１実施形態のように連続的にＸ線を発生するようにしてもよいし、第２実施形態のようにパルス状にＸ線を発生するようにしてもよい。連続的にＸ線を発生する場合、ライン状のＸ線検出器４４１、４４２を用いる。パルス状にＸ線を発生する場合、面状のＸ線検出器４４１、４４２を用いる。また、パルス状にＸ線を発生する場合、第２実施形態のように、被検体１２を停止させた状態で第１画像、第２画像を撮影することができる。
【００６１】
さらに、第４実施形態において、第１画像４３及び第２画像４４を異なる条件で撮影することにより、異物Ｃの移動がない場合でも、異物Ｃの検出を行うことができる。第１画像４３及び第２画像４４を異なる条件で撮影するとは、第１実施形態のようにいずれか一方のＸ線画像がフィルタＦを用いて撮影された場合、第３実施形態のように第１画像及び第２画像が異なるＸ線源電圧により撮影された場合、を少なくとも含んでいる。
【００６２】
＜第５実施形態＞
図１３に、第５実施形態による異物検出装置５００の構成を示す。
異物検出装置５００は、異物検出領域ＳＡ２を除いて、異物検出装置１００と同様の構成を備えている。そのため、異物検出装置１００と同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００６３】
図１４は、異物検出領域ＳＡ２の構成を示す平面図である。
図１４において、被検体１２はコンベア１１上を矢印方向に搬送される。
コンベア１１上を搬送される被検体１２に対してＸ線を照射するＸ線源５１は、電子ビーム発生源５１１及び陽極５１２を備えている。陽極５１２は、第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４を有しており、第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４は電子ビームが照射されるとＸ線を発生する。第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４に照射される電子ビームは、Ｘ線源制御装置２の指示にしたがって、電子ビーム発生源５１１から発生される。電子ビーム発生源５１１は、第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４に対して電子ビームを交互に照射する。したがって、
第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４は、交互にＸ線を発生する。第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４から発生されるＸ線はエネルギが一致している。
【００６４】
異物検出装置５００は、Ｘ線源５１の第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４から発生され、かつコンベア１１上の被検体１２を透過したＸ線を検出するＸ線検出器５４１及び５４２が備えてある。
Ｘ線源５１の第１Ｘ線発生部５１３からＸ線検出器５４１までの垂線第２Ｘ線発生部５１４からＸ線検出器５４２までの垂線は、平行であり、かつ長さが等しい。また、上述したように、第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４から発生されるＸ線はエネルギが一致している。したがって、Ｘ線検出器５４１に対する第１Ｘ線発生部５１３からのＸ線照射条件と、Ｘ線検出器５４２に対する第２Ｘ線発生部５１４からのＸ線照射条件は一致する。
【００６５】
さて、図１４において、被検体１２がＸ線検出器５４１の前に搬送されると、Ｘ線源制御装置２の制御にしたがって電子ビーム発生源５１１は陽極５１２の第１Ｘ線発生部５１３に対して電子ビームを照射する。電子ビームが照射された第１Ｘ線発生部５１３は、当該被検体１２（網掛けしている）に対してＸ線を照射する。被検体１２を透過したＸ線は、Ｘ線検出器５４１に検出される。Ｘ線画像取得制御装置３は、Ｘ線検出器５４１を制御することによって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする第１画像を取得し、第１画像記憶装置６に記憶する。
【００６６】
第１画像の撮影後、被検体１２は、コンベア１１上を搬送されＸ線検出器５４２の前まで移動する。この移動の過程で、被検体１２内に異物が存在する場合、被検体１２内における存在位置は、通常移動する。Ｘ線源制御装置２の制御にしたがって電子ビーム発生源５１１は陽極５１２の第２Ｘ線発生部５１４に対して電子ビームを照射する。電子ビームが照射された第２Ｘ線発生部５１４は、当該被検体１２（網掛けしている）に対してＸ線を照射する。被検体１２を透過したＸ線は、Ｘ線検出器５４２に検出される。Ｘ線画像取得制御装置３は、Ｘ線検出器５４２を制御することによって、被検体１２を透過したＸ線の強度分布を輝度の明暗値とする第２画像を取得し、第２画像記憶装置７に記憶する。被検体１２は、その後、Ｘ線検出器５４２を通過して、次工程へと搬送される。
【００６７】
次いで、これら記憶された第１画像及び第２画像を用い、これら２つの画像の減算処理を演算処理装置５８において行い、減算処理結果の画像を求める。この演算処理は、第４実施形態にて説明したように、視覚的には図１１に示した過程を経て、演算処理結果画像４５を得ることができる。演算処理結果画像４５では、正・負に強調された異物Ｃだけが画像として特定される。演算処理装置５８が正・負各々に閾値を設定しておき、その閾値を超えるものを異物Ｃとして判定することができる。この判定結果は、表示装置９に出力し表示するとともに、処理結果記憶装置１０に記憶し保存することができる。
【００６８】
第５実施形態による異物検出装置５００において、被検体１２の搬送手段としてコンベア１１を説明したが、これに限定されることはない。第４実施形態で説明した懸垂式の搬送手段を用いることもできる。
また、第１Ｘ線発生部５１３及び第２Ｘ線発生部５１４からのＸ線の発生は、第４実施形態と同様に、連続的、パルス状のいずれであってもよい。
さらに、第４実施形態において言及したように、第１画像４３及び第２画像４４を異なる条件で撮影することにより、異物の移動がない場合でも、異物Ｃの検出を行うことができる。
【００６９】
＜第６実施形態＞
図１５に、第６実施形態による異物検出装置６００の構成を示す。
異物検出装置６００は、形状検出器６１、形状検出制御装置６２及び形状認識画像記憶装置６３を備えていることを除いて、異物検出装置１００と同様の構成を備えている。そのため、異物検出装置１００と同様の構成部分については同一の符号を付している。
【００７０】
異物検出装置６００は、形状検出器６１を備えている。この形状検出器６１は、ビームスキャニング式レーザ光等の可視光を被検体１２に対して照射し、図示しない撮像装置により、２次元でその着点での光の位置を検出することにより、その３次元形状を認識する。このような３次元形状の認識は、公知である。レーザースキャンは時系列に着点位置を変えるために行う。また、レーザはビームを小さく絞るために有効である。
形状検出器６１は、形状検出制御装置６２の制御にしたがって、可視光を被検体１２に対して照射することにより、三次元形状認識像を撮影する。撮影された三次元形状認識像は、形状認識画像記憶装置６３に記憶される。
【００７１】
三次元形状認識像を撮影している一方で、Ｘ線源１からＸ線を発生することにより、異物混入の有無の検査を行う被検体１２について、Ｘ線画像を撮影し、Ｘ線画像記憶装置６６に記憶する。
【００７２】
次いで、形状認識画像記憶装置６３に記憶された三次元形状認識像、Ｘ線画像記憶装置６６に記憶されたＸ線画像を用い、以下示すように、演算処理装置６８において減算処理結果の画像を求める。図１６にこの演算処理の過程を視覚的に示している。形状認識画像記憶装置６３に記憶された三次元形状認識像７０について、その厚さｔから推定されるＸ線透過率分布像７１を求める。このＸ線透過率分布像７１は、以下の式（５）に基づいて求めることができる。
【００７３】
Ｘ線透過率＝ｅｘｐ（−μ・ρ・ｔ）…（５）
μ：被検体１２を構成する物質の減衰係数
ρ：被検体１２を構成する物質の密度
ｔ：被検体１２の厚さ
【００７４】
Ｘ線透過率分布像７１の輝度がＸ線画像記憶装置６に記憶されたＸ線画像７２と一致するように、Ｘ線透過率分布像７１の輝度を換算することにより、比較画像７３を得る。この比較画像７３は、異物が混入していない被検体１２について得られた画像とみなすことができる。そこで、Ｘ線画像７２から比較画像７３を減算処理する、つまり両画像の輝度を差し引くと、得られる演算処理結果画像７４では異物等の混入のみを強調して抽出することができる。
【００７５】
異物検出装置６００が用いるＸ線検出器６４を図１７に示しているが、第１実施形態のようにフィルタを配設する必要はない。このＸ線検出器６４は、ライン状の検出器であり、Ｘ線源１から連続的にＸ線を照射する場合に適用される。ただし、第２実施形態の異物検出装置２００に示したように、Ｘ線をパルス状に発生させて異物検出を行うこともできる。さらに、Ｘ線をパルス状に発生させて異物検出を行う場合には、被検体１２を一旦停止させることもできる。
【００７６】
＜補足事項＞
以上説明した第１実施形態〜第６実施形態において異物検出作業を行い、異物検出がなされなかった被検体１２については、その表面に「検査済み」といった表示を印字することができる。製品検査がなされたことの明確化のためである。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１実施形態における異物検出装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるＸ線検出器の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態における減算処理の過程を視覚的に示した図である。
【図４】第２実施形態における異物検出装置の構成を示す図である。
【図５】第２実施形態におけるＸ線検出器の構成を示す図である。
【図６】第３実施形態における異物検出装置の構成を示す図である。
【図７】第３実施形態におけるパルス状Ｘ線とＸ線画像撮影のタイミングを示す図である。
【図８】第３実施形態におけるＸ線検出器の構成を示す図である。
【図９】第４実施形態における異物検出装置の構成を示す図である。
【図１０】第４実施形態における異物検出領域の構成を示す図である。
【図１１】第４実施形態における減算処理の過程を視覚的に示した図である。
【図１２】第４実施形態における被検体の搬送手段の例を示す図である。
【図１３】第５実施形態における異物検出装置の構成を示す図である。
【図１４】第５実施形態における異物検出領域の構成を示す図である。
【図１５】第６実施形態における異物検出装置の構成を示す図である。
【図１６】第６実施形態における減算処理の過程を視覚的に示した図である。
【図１７】第６実施形態におけるＸ線検出器の構成を示す図である。
【図１８】本発明における搬送方法の例を示す図である。
【図１９】被検体の底部に停滞する異物を磁界により移動させる方法を示す図である。
【図２０】特許文献１における異物検出方法を説明する図である。
【図２１】第１画像の各画素から各々第２画像にある各画素の輝度値ｚで割って得られる値をｘ，ｙ行列でまとめたＫβ（ｘ，ｙ，ｚ）の平均を求め、これを全輝度値ｚにわたって平均値を求めた結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７８】
１，２１，４１，５１…Ｘ線源、２，２２，３２…Ｘ線源制御装置、３２１…充放電回路、３，２３，３３…Ｘ線画像取得制御装置、４，２４，３４，４４１，４４２，５４１，５４２…Ｘ線検出器、４１，２４１…第１検出部、４２，２４２…第２検出部、５…Ｘ線検出器制御装置、６…第１画像記憶装置、６６…Ｘ線画像記憶装置、７…第２画像記憶装置、８，４８，５８，６８…演算処理装置、９…表示装置、１０…処理結果記憶装置、１１，１７，１１１，１１２…コンベア、１２…被検体、１３，４３…第１画像、１４，４４…第２画像、１６，４５…演算処理結果画像、１００，２００，３００，４００，５００，６００…異物検出装置、Ｃ…異物、Ｆ…フィルタ、ＥＣ…電磁コイル
【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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