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JP2009080030A - X-ray inspection device - Google Patents

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JP2009080030A
JP2009080030A JP2007249903A JP2007249903A JP2009080030A JP 2009080030 A JP2009080030 A JP 2009080030A JP 2007249903 A JP2007249903 A JP 2007249903A JP 2007249903 A JP2007249903 A JP 2007249903A JP 2009080030 A JP2009080030 A JP 2009080030A
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JP
Japan
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ray
value
inspection apparatus
scanning interval
ray inspection
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Pending
Application number
JP2007249903A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Suhara
一浩 栖原
Kazuyuki Sugimoto
一幸 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ishida Co Ltd
Original Assignee
Ishida Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ishida Co Ltd filed Critical Ishida Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To expand the size range of an foreign material detectable by a same X-ray detection device more than conventional range. <P>SOLUTION: An X-ray inspection device 10 includes a conveyer 12, an X-ray irradiator 13, an X-ray line sensor module 14 and a control computer 20. The conveyer 12 delivers a commodity G to a predetermined delivery direction. The X-ray irradiator 13 irradiates an X-ray to the commodity G while being delivered. The X-ray line sensor module 14 includes a photo diode 14a. The photo diode 14a outputs an X-ray fluoroscopic image signal in accordance with an intensity of the X-ray transmitted through the commodity G with an predetermined scanning interval Ts. The control computer 20 inspects a contamination of a foreign material to the commodity G based on the X-ray fluoroscopic image signal. A first value is shortened or prolonged than a second value. The first value is a Ps value which is the scanning interval Ts converted to the length of the delivery direction. The second value is L representing the length of the photo diode 14a in the delivery direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、X線検査装置、特に、X線検出部の走査間隔に特徴を有するX線検査装置に関する。   The present invention relates to an X-ray inspection apparatus, and more particularly to an X-ray inspection apparatus characterized by a scanning interval of an X-ray detection unit.

食品などの商品の生産ラインにおいては、異物が混入している商品を出荷しないようにするために、例えば特許文献1に示すようなX線検査装置によって検査が為されることがある。このようなX線検査装置では、コンベア(搬送部)によって搬送されてくる物品(商品)に対してX線を照射し、物品を透過したX線の強さを検出し、検出したX線の強さに応じたX線透視像信号を出力し、当該X線透視像信号に基づいて物品中にX線を大きく減衰させる異物が混入していないかどうかを判別している。
特開平10−318943号公報
In a production line for commodities such as food, inspection may be performed by an X-ray inspection apparatus as shown in Patent Document 1, for example, so as not to ship commodities mixed with foreign matters. In such an X-ray inspection apparatus, an X-ray is irradiated to an article (product) conveyed by a conveyor (conveying unit), and the intensity of the X-ray transmitted through the article is detected. An X-ray fluoroscopic image signal corresponding to the strength is output, and based on the X-ray fluoroscopic image signal, it is determined whether or not a foreign substance that greatly attenuates X-rays is mixed in the article.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-318943

従来のX線検査装置でよく用いられるX線検出素子としては、例えば、フォトダイオードがある。フォトダイオードを備えるX線検出モジュールは、多くの場合、受光したX線の強さに応じて発光するシンチレータを備えている。フォトダイオードは、シンチレータからの光の量に応じて電流を発生させて蓄積し、蓄積した電荷量を所定の時間間隔(走査間隔)で電気信号(X線透視像信号)に変換して出力する。   An example of an X-ray detection element often used in a conventional X-ray inspection apparatus is a photodiode. In many cases, an X-ray detection module including a photodiode includes a scintillator that emits light according to the intensity of received X-rays. The photodiode generates and accumulates current according to the amount of light from the scintillator, converts the accumulated charge amount into an electrical signal (X-ray fluoroscopic image signal) at a predetermined time interval (scanning interval), and outputs it. .

そして、通常、この時間間隔は、フォトダイオードの物品の搬送方向の長さをLとすると、物品が搬送部によって距離L移動させられるのに要する時間に予め設定される。すなわち、フォトダイオードは、物品が距離L移動させられるたびに、その間に蓄積した電荷量に対応するX線透視像信号を出力する。こうすることで漏れなく重複なく、物品のあらゆる部位を撮像することができると考えられるからである。   Normally, this time interval is set in advance to a time required for the article to be moved by the distance L by the conveyance unit, where L is the length of the photodiode in the conveyance direction of the article. That is, each time the article is moved by the distance L, the photodiode outputs an X-ray fluoroscopic image signal corresponding to the amount of charge accumulated during that time. By doing so, it is considered that any part of the article can be imaged without omission and duplication.

したがって、従来のX線検査装置では、検出可能な異物のサイズの範囲が、X線検出素子のサイズによって決定されてしまう。言い換えると、検出可能な異物のサイズの範囲が、X線検出モジュールをX線検査装置の本体に備え付けた時点で決定されてしまうことになる。これでは、1つのX線検出モジュールで、多種多様な異物に十分に対応することができない。   Therefore, in the conventional X-ray inspection apparatus, the size range of the foreign matter that can be detected is determined by the size of the X-ray detection element. In other words, the size range of the foreign matter that can be detected is determined when the X-ray detection module is provided in the main body of the X-ray inspection apparatus. With this, one X-ray detection module cannot sufficiently cope with a wide variety of foreign matters.

本発明の課題は、同じX線検出素子で検出可能な異物のサイズの範囲を従来よりも拡張することにある。   An object of the present invention is to expand the range of the size of a foreign object that can be detected by the same X-ray detection element as compared with the prior art.

第1発明にかかるX線検査装置は、搬送部と、X線照射部と、X線検出部と、信号処理部とを備える。搬送部は、物品を所定の搬送方向に搬送する。X線照射部は、搬送中の物品に対してX線を照射する。X線検出部は、素子を有する。素子は、物品を透過したX線の強さに応じた検出信号を所定の走査間隔で出力する。信号処理部は、検出信号に基づいて物品への異物の混入を検査する。第1値は、第2値よりも短縮または延長されている。第1値は、走査間隔を搬送方向の長さに換算した値である。第2値は、素子の搬送方向の長さを示す値である。   The X-ray inspection apparatus according to the first invention includes a transport unit, an X-ray irradiation unit, an X-ray detection unit, and a signal processing unit. The conveyance unit conveys the article in a predetermined conveyance direction. The X-ray irradiation unit irradiates the article being conveyed with X-rays. The X-ray detection unit has an element. The element outputs a detection signal corresponding to the intensity of the X-ray transmitted through the article at a predetermined scanning interval. The signal processing unit inspects contamination of the article based on the detection signal. The first value is shorter or longer than the second value. The first value is a value obtained by converting the scanning interval into a length in the transport direction. The second value is a value indicating the length of the element in the transport direction.

ここでは、X線検出部の走査間隔が、従来よりも短い、または、長い値に設定されている。X線検出部の走査間隔を短くし解像度を上げると、信号処理部による比較的小さな異物(特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の小さい異物)の検出精度が向上し、X線検出部の走査間隔を長くし解像度を下げると、信号処理部による比較的大きな異物(特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の大きい異物)の検出精度が向上する。すなわち、同じX線検出素子で検出可能な異物のサイズの範囲が従来よりも拡張される。   Here, the scanning interval of the X-ray detection unit is set to a value shorter or longer than in the past. When the scanning interval of the X-ray detection unit is shortened and the resolution is increased, the detection accuracy of relatively small foreign matters (particularly, foreign matters having a diameter smaller than the length L in the element transport direction) by the signal processing unit is improved. If the scanning interval of the detection unit is increased and the resolution is lowered, the detection accuracy of relatively large foreign matters (particularly, foreign matters having a diameter larger than the length L in the element transport direction) by the signal processing portion is improved. That is, the range of the size of the foreign matter that can be detected by the same X-ray detection element is expanded as compared with the conventional case.

第2発明にかかるX線検査装置は、第1発明にかかるX線検査装置であって、第1値は、第2値よりも短縮されている。   The X-ray inspection apparatus according to the second invention is the X-ray inspection apparatus according to the first invention, wherein the first value is shorter than the second value.

上述したように、従来のX線検査装置では、物品が搬送部によって距離L(素子の搬送方向の長さに同じ)移動させられるたびに、素子がその間に受光したX線の強さに応じた検出信号を出力するようになっている。これに対し、本願の発明者は、X線検出部の走査間隔を短くすると、小さな異物、特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の小さな異物の検出精度が高くなることを発見し、実験により確認した。実験の結果の詳細については、後述する。「走査間隔を短くする」とは、物品が搬送部によって距離Lよりも短い所定の距離を移動させられるごとに(言い換えると、物品が距離Lを移動するのに要する時間よりも短い所定の時間が経過するごとに)、素子にX線の検出信号を出力させることである。   As described above, in the conventional X-ray inspection apparatus, every time the article is moved by the transport unit by the distance L (same as the length in the transport direction of the element), the element responds to the intensity of the X-ray received during that time. The detection signal is output. On the other hand, the inventors of the present application have found that when the scanning interval of the X-ray detection unit is shortened, detection accuracy of small foreign matters, particularly foreign matters having a diameter smaller than the length L in the transport direction of the element, is increased. This was confirmed by experiments. Details of the experimental results will be described later. “Reducing the scanning interval” means that each time the article is moved a predetermined distance shorter than the distance L by the transport unit (in other words, a predetermined time shorter than the time required for the article to move the distance L). Is to output an X-ray detection signal to the element.

ここでは、異物の検出精度を上げるための工夫として、素子を小型化するのではなく、素子はそのままで、X線検出部の走査間隔を短くするという手法が採用されている。   Here, as a device for improving the detection accuracy of the foreign matter, a technique is adopted in which the element is left as it is and the scanning interval of the X-ray detection unit is shortened instead of downsizing the element.

これにより、小さな異物、特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の小さな異物の検出精度を向上させることができる。   As a result, it is possible to improve the detection accuracy of small foreign matters, particularly foreign matters having a diameter smaller than the length L of the element in the transport direction.

第3発明にかかるX線検査装置は、第1発明にかかるX線検査装置であって、第1値は、第2値よりも延長されている。   An X-ray inspection apparatus according to a third aspect is the X-ray inspection apparatus according to the first aspect, wherein the first value is extended from the second value.

上述したように、従来のX線検査装置では、物品が搬送部によって距離L(素子の搬送方向の長さに同じ)移動させられるたびに、素子がその間に受光したX線の強さに応じた検出信号を出力するようになっている。これに対し、ここでは、物品が搬送部によって距離Lよりも長い所定の距離を移動させられるごとに(言い換えると、物品が距離Lを移動するのに要する時間よりも長い所定の時間が経過するごとに)、素子がX線の検出信号を出力する。そして、このように解像度が低くなると、大きな異物、特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の大きな異物の検出精度が向上することになる。   As described above, in the conventional X-ray inspection apparatus, every time the article is moved by the transport unit by the distance L (same as the length in the transport direction of the element), the element responds to the intensity of the X-ray received during that time. The detection signal is output. On the other hand, here, every time the article is moved a predetermined distance longer than the distance L by the transport unit (in other words, a predetermined time longer than the time required for the article to move the distance L elapses). The device outputs an X-ray detection signal. When the resolution is lowered in this way, detection accuracy of a large foreign object, particularly a foreign object having a diameter larger than the length L in the transport direction of the element is improved.

なお、解像度が低くなると、比較的大きな異物の検出精度が向上する理由は、以下のとおりであると考えられる。   In addition, it is considered that the reason why the detection accuracy of a relatively large foreign object is improved when the resolution is lowered is as follows.

解像度が低くなる、すなわち、画素サイズが大きくなると、1つの画素の中に1つの異物の像が完全に収まり易くなる。そうすると、1つの異物によって減衰されたX線の影響が1つの画素の濃度値に反映されることになる。一方、解像度が高く、画素サイズが小さい場合、1つの異物の影響が多数の画素に分散され、1つの画素の濃度値に現われる異物の影響が相対的に薄れてしまう。したがって、解像度が高くなると、異物を写す画素の濃度値と異物を写さない画素の濃度値との差によって異物の存在を検出しようとする場合などには、異物の存在を安定して検出することができなくなる。   When the resolution is lowered, that is, the pixel size is increased, one foreign object image is easily contained in one pixel. Then, the influence of the X-ray attenuated by one foreign substance is reflected in the density value of one pixel. On the other hand, when the resolution is high and the pixel size is small, the influence of one foreign substance is distributed to a large number of pixels, and the influence of the foreign substance appearing in the density value of one pixel is relatively reduced. Therefore, when the resolution is high, the presence of a foreign object is stably detected when trying to detect the presence of a foreign object based on the difference between the density value of a pixel that captures a foreign object and the density value of a pixel that does not capture a foreign object. I can't do that.

従来であれば「解像度が高ければ、小さな異物を検出でき、大きな異物については言うまでもなく検出できる」という技術思想の下、大きな異物に対しても高解像度での検出処理が施されてきた。ところが、本願では、「大きな異物に対しては、異物のサイズよりも1画素のサイズ、すなわち、素子のサイズを大きくなるように解像度を低くするほうが異物検査の精度が向上する」という新たな技術思想に基づいてX線検査装置を構成している。   Conventionally, under the technical idea that “if the resolution is high, a small foreign object can be detected, and a large foreign object can be detected,” a large foreign object has been subjected to detection processing at a high resolution. However, in the present application, for a large foreign matter, a new technique that the accuracy of foreign matter inspection is improved by reducing the resolution so as to increase the size of one pixel, that is, the size of the element, rather than the size of the foreign matter. An X-ray inspection apparatus is configured based on the idea.

これにより、大きな異物、特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の大きな異物の検出精度を向上させることができる。   Thereby, it is possible to improve the detection accuracy of a large foreign object, particularly a foreign object having a diameter larger than the length L in the carrying direction of the element.

第4発明にかかるX線検査装置は、第1発明から第3発明のいずれかにかかるX線検査装置であって、設定変更部をさらに備える。設定変更部は、走査間隔を変更するためのものである。   An X-ray inspection apparatus according to a fourth invention is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first to third inventions, further comprising a setting changing unit. The setting change unit is for changing the scanning interval.

ここでは、X線検出部の走査間隔の設定変更が可能になっている。なお、この設定変更は、例えば、オペレータの手動入力により行われるようになっていてもよいし、所定の条件が満たされる場合に自動的に行われるようになっていてもよい。さらに、手動入力により設定変更が行われる場合において、走査間隔の変更入力を直接的に行うことができるようになっていてもよいし、間接的に走査間隔を特定し得るパラメータの変更入力を行うことができるようになっていてもよい。なお、間接的に走査間隔を特定し得るパラメータとは、例えば、走査ピッチ(走査間隔ごとに物品の進む距離)や露光時間(走査間隔ごとに物品にX線が照射される時間)のことを言う。これにより、1台のX線検査装置を多種多様な異物の検出に用いることができる。   Here, the setting of the scanning interval of the X-ray detector can be changed. Note that this setting change may be performed, for example, by manual input by an operator, or may be automatically performed when a predetermined condition is satisfied. Further, when the setting is changed by manual input, it may be possible to directly input the change of the scanning interval, or to input the change of the parameter that can indirectly specify the scanning interval. You may be able to. The parameters that can indirectly specify the scanning interval include, for example, the scanning pitch (the distance traveled by the article at each scanning interval) and the exposure time (the time during which the article is irradiated with X-rays at each scanning interval). To tell. Thereby, one X-ray inspection apparatus can be used for detection of various foreign substances.

第5発明にかかるX線検査装置は、第4発明にかかるX線検査装置であって、設定変更部は、設定された走査間隔に応じてX線照射部の照射量を変更する。   An X-ray inspection apparatus according to a fifth aspect is the X-ray inspection apparatus according to the fourth aspect, wherein the setting changing unit changes the dose of the X-ray irradiation unit according to the set scanning interval.

ここでは、X線検出部の走査間隔が変更されると、それに合わせてX線照射部からのX線の照射量が自動的に変更される。例えば、走査間隔を長くする場合には、素子が飽和してしまわないように照射量を減らしたり、逆に、走査間隔を短くする場合には、照射量を増やしたりする。これにより、白とびや黒つぶれを避け、精度よく異物を検出することができる。   Here, when the scanning interval of the X-ray detection unit is changed, the X-ray irradiation amount from the X-ray irradiation unit is automatically changed accordingly. For example, when the scanning interval is lengthened, the irradiation amount is decreased so that the element is not saturated. Conversely, when the scanning interval is shortened, the irradiation amount is increased. As a result, foreign objects can be detected with high accuracy while avoiding overexposure and underexposure.

第6発明にかかるX線検査装置は、第1発明から第5発明のいずれかにかかるX線検査装置であって、画像生成部をさらに備える。画像生成部は、走査間隔で得られる検出信号の示す濃度値を時系列につなぎ合せることによりX線画像を生成する。信号処理部は、X線画像に画像処理を施すことにより物品への異物の混入を検査する。   An X-ray inspection apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the X-ray inspection apparatus according to any of the first to fifth aspects of the present invention, further comprising an image generation unit. The image generation unit generates an X-ray image by connecting density values indicated by detection signals obtained at scanning intervals in time series. The signal processing unit inspects contamination of the article by performing image processing on the X-ray image.

ここでは、X線画像に対する画像処理によって異物の存在が検出される。   Here, the presence of a foreign object is detected by image processing on an X-ray image.

第7発明にかかるX線検査装置は、第6発明にかかるX線検査装置であって、表示部をさらに備える。表示部は、X線画像を搬送方向に所定の倍率で変形させて表示する。所定の倍率とは、第1値を第2値で除した値である。   An X-ray inspection apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the X-ray inspection apparatus according to the sixth aspect of the present invention, further comprising a display unit. The display unit deforms and displays the X-ray image in the transport direction at a predetermined magnification. The predetermined magnification is a value obtained by dividing the first value by the second value.

X線検査部の走査間隔を短縮または延長すると、得られるX線画像も搬送方向に引き伸ばされたものないし圧縮されたものとなる。ここでは、走査間隔を短縮し、X線画像が引き伸ばされていた場合には、表示画像をその分だけ圧縮し、一方、走査間隔を延長し、X線画像が圧縮されていた場合には、表示画像をその分だけ引き伸ばす。これにより、表示部上のX線画像を視認する人が物品の実際の状態を認識しやすくなる。   When the scanning interval of the X-ray inspection unit is shortened or extended, the obtained X-ray image is also stretched or compressed in the transport direction. Here, when the scanning interval is shortened and the X-ray image is stretched, the display image is compressed by that amount, while when the scanning interval is extended and the X-ray image is compressed, Enlarge the display image accordingly. This makes it easier for a person viewing the X-ray image on the display unit to recognize the actual state of the article.

第8発明にかかるX線検査装置は、第1発明から第7発明のいずれかにかかるX線検査装置であって、第1値は、第2値の2/3以下である。   An X-ray inspection apparatus according to an eighth invention is the X-ray inspection apparatus according to any one of the first to seventh inventions, wherein the first value is 2/3 or less of the second value.

ここでは、走査間隔を搬送方向の長さに換算した値と、素子の搬送方向の長さとの比が2:3となっている。   Here, the ratio of the value obtained by converting the scanning interval to the length in the transport direction and the length in the transport direction of the element is 2: 3.

本発明では、X線検出部の走査間隔が、従来よりも短い、または、長い値に設定されている。X線検出部の走査間隔を短くし解像度を上げると、信号処理部による比較的小さな異物(特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の小さい異物)の検出精度が向上し、X線検出部の走査間隔を長くし解像度を下げると、信号処理部による比較的大きな異物(特に、素子の搬送方向の長さLよりも径の大きい異物)の検出精度が向上する。すなわち、同じX線検出素子で検出可能な異物のサイズの範囲が従来よりも拡張される。   In the present invention, the scanning interval of the X-ray detection unit is set to a value that is shorter or longer than the conventional one. When the scanning interval of the X-ray detection unit is shortened and the resolution is increased, the detection accuracy of relatively small foreign matters (particularly, foreign matters having a diameter smaller than the length L in the element transport direction) by the signal processing unit is improved. If the scanning interval of the detection unit is increased and the resolution is lowered, the detection accuracy of relatively large foreign matters (particularly, foreign matters having a diameter larger than the length L in the element transport direction) by the signal processing portion is improved. That is, the range of the size of the foreign matter that can be detected by the same X-ray detection element is expanded as compared with the conventional case.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかるX線検査装置10ついて説明する。   Hereinafter, an X-ray inspection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

<X線検査装置の構成>
図1に、X線検査装置10の外観を示す。X線検査装置10は、食品などの商品Gの生産ラインに組み込まれており、連続的に搬送されてくる商品Gに対してX線を照射することにより、商品Gの品質検査を行う装置である。X線検査装置10では、品質検査の1つのとして、商品Gへの異物混入の有無が検査される。この異物混入検査における検出対象異物は、X線を大きく減衰させ得る物質であり、主として金属である。
<Configuration of X-ray inspection apparatus>
FIG. 1 shows the appearance of the X-ray inspection apparatus 10. The X-ray inspection apparatus 10 is an apparatus for inspecting the quality of the product G by irradiating the product G that is continuously conveyed with X-rays, which is incorporated in the production line of the product G such as food. is there. The X-ray inspection apparatus 10 inspects the presence or absence of foreign matter in the product G as one quality inspection. The foreign substance to be detected in this foreign substance contamination inspection is a substance that can greatly attenuate X-rays, and is mainly metal.

検体である商品Gは、図6に示すように、前段コンベア60によってX線検査装置10のところまで運ばれてくる。商品Gは、X線検査装置10において良品または不良品に分類される。X線検査装置10での検査結果は、X線検査装置10の下流側に配置されている振分機構70に送られる。振分機構70は、X線検査装置10において良品と判断された商品Gを正規のラインコンベア80へと送り、X線検査装置10において不良品と判断された商品Gを不良品貯留コンベア90へと送る。   As shown in FIG. 6, the product G as a specimen is carried to the X-ray inspection apparatus 10 by the front conveyor 60. The product G is classified as a non-defective product or a defective product in the X-ray inspection apparatus 10. The inspection result in the X-ray inspection apparatus 10 is sent to a distribution mechanism 70 disposed on the downstream side of the X-ray inspection apparatus 10. The distribution mechanism 70 sends the product G determined to be a non-defective product in the X-ray inspection apparatus 10 to the regular line conveyor 80, and the product G determined to be a defective product in the X-ray inspection apparatus 10 to the defective product storage conveyor 90. And send.

図1、図2および図5に示すように、X線検査装置10は、シールドボックス11、コンベア12、X線照射器13、X線ラインセンサモジュール14、タッチパネル機能付きのLCDモニタ30、制御コンピュータ20などから構成されている。   As shown in FIGS. 1, 2 and 5, the X-ray inspection apparatus 10 includes a shield box 11, a conveyor 12, an X-ray irradiator 13, an X-ray line sensor module 14, an LCD monitor 30 with a touch panel function, and a control computer. 20 or the like.

〔シールドボックス〕
シールドボックス11の両側面には、商品Gをシールドボックス11の内外に搬入出させるための開口11aが形成されている。開口11aは、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により塞がれている。遮蔽ノレン16は、鉛を含むゴムから成形されており、商品Gが開口11aを通過する際に商品Gによって押しのけられる。
[Shield box]
On both side surfaces of the shield box 11, openings 11 a for allowing the product G to be carried in and out of the shield box 11 are formed. The opening 11 a is blocked by a shielding nolen 16 in order to prevent leakage of X-rays to the outside of the shield box 11. The shielding nolen 16 is molded from rubber containing lead, and is pushed away by the product G when the product G passes through the opening 11a.

そして、シールドボックス11内には、コンベア12、X線照射器13、X線ラインセンサモジュール14、制御コンピュータ20等が収容されている。また、シールドボックス11の正面上部には、LCDモニタ30の他、キーの差し込み口および電源スイッチ等が配置されている。   The shield box 11 contains a conveyor 12, an X-ray irradiator 13, an X-ray line sensor module 14, a control computer 20, and the like. Further, in addition to the LCD monitor 30, a key slot, a power switch, and the like are disposed on the upper front portion of the shield box 11.

〔コンベア〕
コンベア12は、シールドボックス11内において商品Gを搬送するものであり、図1に示すように、シールドボックス11の両側面に形成された開口11aを貫通するように配置されている。そして、コンベア12は、コンベアモータ12a(図5参照)によって駆動される駆動ローラによって無端状のベルトを回転させながら、ベルト上に載置された商品Gを搬送する。
〔Conveyor〕
The conveyor 12 conveys the commodity G in the shield box 11 and is disposed so as to penetrate through the openings 11a formed on both side surfaces of the shield box 11 as shown in FIG. And the conveyor 12 conveys the goods G mounted on the belt, rotating an endless belt with the drive roller driven by the conveyor motor 12a (refer FIG. 5).

コンベア12による搬送速度は、オペレータ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12aのインバータ制御によって細かく制御される。また、コンベアモータ12aには、コンベア12による搬送速度を検出して制御コンピュータ20に送るエンコーダ12b(図5参照)が装着されている。   The conveyance speed by the conveyor 12 is finely controlled by the inverter control of the conveyor motor 12a by the control computer 20 so as to be the set speed input by the operator. The conveyor motor 12a is equipped with an encoder 12b (see FIG. 5) that detects the conveying speed of the conveyor 12 and sends it to the control computer 20.

〔X線照射器〕
X線照射器13は、図2に示すように、コンベア12の中央部の上方に配置されているX線源であり、下方のX線ラインセンサモジュール14に向けて扇状の照射範囲XにX線を照射する。
[X-ray irradiator]
As shown in FIG. 2, the X-ray irradiator 13 is an X-ray source disposed above the central portion of the conveyor 12, and the X-ray irradiator 13 enters the fan-shaped irradiation range X toward the X-ray line sensor module 14 below. Irradiate the line.

〔X線ラインセンサモジュール〕
X線ラインセンサモジュール14は、図4に示すように、コンベア12の下方に配置されており、商品Gやコンベア12を透過してくるX線を検出する。X線ラインセンサモジュール14は、図2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し、かつ、コンベア12の搬送面に平行な方向に一直線に配置された多数のフォトダイオード14a(画素センサ)を有している。フォトダイオード14aは、基板に実装されている。また、X線ラインセンサモジュール14は、図3に示すように、シンチレータ14bを有している。シンチレータ14bは、フォトダイオード14a上に配置されている。本実施形態では、シンチレータ14bとして蛍光紙が用いられている。シンチレータ14bは、上方から入射してくるX線を光に変換し、その光を下方のフォトダイオード14aに入射させる。フォトダイオード14aは、シンチレータ14bからの光の量に応じて電流を発生させて蓄積し、蓄積した電荷量を電気信号に変換してX線透視像信号として制御コンピュータ20に出力する。X線ラインセンサモジュール14は、かかる走査処理を予め設定さている走査間隔Tsで繰り返す。
[X-ray line sensor module]
As shown in FIG. 4, the X-ray line sensor module 14 is disposed below the conveyor 12 and detects X-rays that pass through the product G and the conveyor 12. As shown in FIGS. 2 and 4, the X-ray line sensor module 14 includes a number of photodiodes 14 a (in a straight line in a direction perpendicular to the conveying direction of the conveyor 12 and parallel to the conveying surface of the conveyor 12. Pixel sensor). The photodiode 14a is mounted on the substrate. The X-ray line sensor module 14 has a scintillator 14b as shown in FIG. The scintillator 14b is disposed on the photodiode 14a. In the present embodiment, fluorescent paper is used as the scintillator 14b. The scintillator 14b converts X-rays incident from above into light, and causes the light to enter the photodiode 14a below. The photodiode 14a generates and accumulates current in accordance with the amount of light from the scintillator 14b, converts the accumulated amount of electric charge into an electric signal, and outputs it to the control computer 20 as an X-ray fluoroscopic image signal. The X-ray line sensor module 14 repeats such scanning processing at a preset scanning interval Ts.

そして、図3に示すように、本実施形態では、各フォトダイオード14aの長さLは、0.6mmとなっており、幅Wは、0.3mmとなっている。なお、長さLは、コンベア12による搬送方向を基準としており、幅Wは、多数のフォトダイオード14aの整列する方向を基準としている。また、一列に並ぶ多数のフォトダイオード14a間のピッチPは、0.4mmとなっている。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, the length L of each photodiode 14a is 0.6 mm, and the width W is 0.3 mm. Note that the length L is based on the direction of conveyance by the conveyor 12, and the width W is based on the direction in which many photodiodes 14a are aligned. The pitch P between the multiple photodiodes 14a arranged in a row is 0.4 mm.

〔LCDモニタ〕
LCDモニタ30は、フルドット表示の液晶ディスプレイであり、X線画像や異物有無の判断結果を表示する。また、LCDモニタ30は、タッチパネル機能も有しており、検査時に必要となる検査パラメータの入力をオペレータに促す画面を表示し、オペレータからの検査パラメータの入力を受け付ける。
[LCD monitor]
The LCD monitor 30 is a full-dot liquid crystal display, and displays an X-ray image and a determination result of the presence or absence of foreign matter. The LCD monitor 30 also has a touch panel function, displays a screen that prompts the operator to input inspection parameters necessary for inspection, and accepts input of inspection parameters from the operator.

〔制御コンピュータ〕
制御コンピュータ20は、図5に示すように、CPU(中央演算処理装置)21、ROM(リードオンリーメモリ)22、RAM(ランダムアクセスメモリ)23、HDD(ハードディスク)25および記憶メディア等を挿入するためのドライブ24を搭載している。
[Control computer]
As shown in FIG. 5, the control computer 20 inserts a CPU (Central Processing Unit) 21, ROM (Read Only Memory) 22, RAM (Random Access Memory) 23, HDD (Hard Disk) 25, storage media, and the like. The drive 24 is mounted.

CPU21では、ROM22やHDD25に格納されている各種プログラムが実行される。HDD25には、検査パラメータや検査結果が保存蓄積される。検査パラメータについては、LCDモニタ30のタッチパネル機能を使ったオペレータからの入力によって変更が可能である。オペレータは、これらのデータがHDD25だけでなくドライブ24に挿入された記憶メディアにも保存蓄積されるように設定することができる。   In the CPU 21, various programs stored in the ROM 22 and the HDD 25 are executed. The HDD 25 stores and accumulates inspection parameters and inspection results. The inspection parameter can be changed by an input from the operator using the touch panel function of the LCD monitor 30. The operator can set so that these data are stored and accumulated not only in the HDD 25 but also in a storage medium inserted in the drive 24.

さらに、制御コンピュータ20は、LCDモニタ30でのデータ表示を制御する表示制御回路(図示せず)、LCDモニタ30を介してオペレータにより入力されたキー入力データを取り込むキー入力回路(図示せず)、プリンタ等の外部機器やLAN(ローカルエリアネットワーク)等のネットワークとの接続を可能にする通信ポート(図示せず)なども備えている。   Further, the control computer 20 includes a display control circuit (not shown) for controlling data display on the LCD monitor 30, and a key input circuit (not shown) for fetching key input data input by the operator via the LCD monitor 30. A communication port (not shown) that enables connection with an external device such as a printer or a network such as a LAN (local area network) is also provided.

そして、制御コンピュータ20の各部21〜25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。   And each part 21-25 of the control computer 20 is mutually connected via bus lines, such as an address bus and a data bus.

また、制御コンピュータ20は、コンベアモータ12a、エンコーダ12b、光電センサ15、X線照射器13、X線ラインセンサモジュール14、LCDモニタ30等に接続されている。   The control computer 20 is connected to a conveyor motor 12a, an encoder 12b, a photoelectric sensor 15, an X-ray irradiator 13, an X-ray line sensor module 14, an LCD monitor 30, and the like.

光電センサ15は、検体である商品Gが扇状のX線の照射範囲X(図2参照)を通過するタイミングを検知するための同期センサであり、主として、コンベア12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ている。   The photoelectric sensor 15 is a synchronous sensor for detecting the timing when the product G as a specimen passes through the fan-shaped X-ray irradiation range X (see FIG. 2), and is mainly a pair of sensors arranged with the conveyor 12 interposed therebetween. It consists of a projector and a light receiver.

<X線検査装置の動作>
〔オペレータによる走査間隔Tsの設定変更〕
オペレータは、実際の検査処理に先立つキャリブレーション時に、LCDモニタ30のタッチパネル機能を使ってX線ラインセンサモジュール14の走査ピッチPs(第1値)の設定変更が可能である。走査ピッチPsとは、フォトダイオード14aがX線透視像信号を一度出力してから次に出力するまでの間の、コンベア12による商品Gの移動距離である。すなわち、商品Gがコンベア12によって走査ピッチPsに等しい距離だけ移動させられるたびに、フォトダイオード14aはその間に蓄積した電荷量に応じたX線透視像信号を出力する。
<Operation of X-ray inspection apparatus>
[Setting change of scanning interval Ts by operator]
The operator can change the setting of the scanning pitch Ps (first value) of the X-ray line sensor module 14 using the touch panel function of the LCD monitor 30 at the time of calibration prior to actual inspection processing. The scanning pitch Ps is the moving distance of the product G by the conveyor 12 from the time when the photodiode 14a outputs the X-ray fluoroscopic image signal to the next time it outputs it. That is, each time the product G is moved by the conveyor 12 by a distance equal to the scanning pitch Ps, the photodiode 14a outputs an X-ray fluoroscopic image signal corresponding to the amount of charge accumulated during that time.

走査ピッチPsのデフォルト値は、フォトダイオード14aの長さL(第2値)(本実施形態では、0.6mm)と等しい値に設定されている。そして、オペレータは、検出対象異物のサイズに応じて、走査ピッチPsをデフォルト値よりも短くなるように、または、長くなるように変更することができる。より具体的には、走査ピッチPsを、デフォルト値の1/4倍、1/3倍、1/2倍、2/3倍、3/2倍、2倍、3倍、4倍と変更することができる。   The default value of the scanning pitch Ps is set to a value equal to the length L (second value) of the photodiode 14a (0.6 mm in this embodiment). The operator can change the scanning pitch Ps so as to be shorter or longer than the default value according to the size of the foreign object to be detected. More specifically, the scanning pitch Ps is changed to 1/4 times, 1/3 times, 1/2 times, 2/3 times, 3/2 times, 2 times, 3 times, 4 times the default value. be able to.

走査ピッチPsをデフォルト値の1/4倍、1/3倍、1/2倍、2/3倍のいずれかに変更した場合、すなわち、X線ラインセンサモジュール14の走査間隔Tsを短くし、商品GのX線画像の解像度を上げた場合には、制御コンピュータ20による異物検出処理における比較的小さな異物(特に、フォトダイオード14aの長さLよりもコンベア12による搬送方向に径の小さい異物)の検出精度が向上することになる。一方、走査ピッチPsをデフォルト値の3/2倍、2倍、3倍、4倍のいずれかに変更した場合、すなわち、X線ラインセンサモジュール14の走査間隔Tsを長くし、商品GのX線画像の解像度を下げた場合には、制御コンピュータ20による異物検出処理における比較的大きな異物(特に、フォトダイオード14aの長さLよりもコンベア12による搬送方向に径の大きい異物)の検出精度が向上することになる。   When the scanning pitch Ps is changed to any one of the default value 1/4, 1/3, 1/2, and 2/3, that is, the scanning interval Ts of the X-ray line sensor module 14 is shortened, When the resolution of the X-ray image of the product G is increased, a relatively small foreign object in the foreign object detection process by the control computer 20 (particularly, a foreign object having a smaller diameter in the conveying direction by the conveyor 12 than the length L of the photodiode 14a). The detection accuracy will be improved. On the other hand, when the scanning pitch Ps is changed to any one of 3/2 times, 2 times, 3 times, and 4 times of the default value, that is, the scanning interval Ts of the X-ray line sensor module 14 is increased, When the resolution of the line image is lowered, the detection accuracy of a relatively large foreign object (particularly, a foreign object having a diameter larger in the conveyance direction by the conveyor 12 than the length L of the photodiode 14a) in the foreign object detection process by the control computer 20 is improved. Will improve.

そして、オペレータがLCDモニタ30を介して走査ピッチPsの変更入力を行うと、その入力情報はLCDモニタ30から制御コンピュータ20に送られる。一方、制御コンピュータ20は、コンベア12の搬送速度に基づいて走査ピッチPsをX線ラインセンサモジュール14の走査間隔Tsに換算し、当該走査間隔Tsで走査処理を行うようにX線ラインセンサモジュール14の走査処理に関する制御パラメータを変更する。なお、コンベア12の搬送速度についても、オペレータによるLCDモニタ30のタッチパネル機能を用いた設定変更が可能となっている。   When the operator inputs a change in the scanning pitch Ps via the LCD monitor 30, the input information is sent from the LCD monitor 30 to the control computer 20. On the other hand, the control computer 20 converts the scanning pitch Ps into the scanning interval Ts of the X-ray line sensor module 14 based on the conveying speed of the conveyor 12, and performs the scanning process at the scanning interval Ts. The control parameters relating to the scanning process are changed. Note that the operator can also change the conveying speed of the conveyor 12 using the touch panel function of the LCD monitor 30 by the operator.

また、制御コンピュータ20は、算出した走査間隔Tsに合わせてX線照射器13による照射量を決定し、当該照射量で照射を行うようにX線照射器13の制御パラメータを変更する。なお、制御コンピュータ20は、走査間隔Tsに基づいて照射量を算出可能な算出式を予め保持しているものとする。そして、この算出式によると、走査ピッチPsが長くなれば長くなるほど、X線画像の画素が白とびしないように照射量が少なくなり、走査ピッチPsが短くなれば短くなるほど、X線画像の画素が黒つぶれしないように照射量が多くなる。   Further, the control computer 20 determines the irradiation amount by the X-ray irradiator 13 in accordance with the calculated scanning interval Ts, and changes the control parameter of the X-ray irradiator 13 so as to perform irradiation with the irradiation amount. It is assumed that the control computer 20 holds in advance a calculation formula that can calculate the dose based on the scanning interval Ts. According to this calculation formula, the longer the scanning pitch Ps, the smaller the irradiation amount so that the pixels of the X-ray image do not overshoot, and the shorter the scanning pitch Ps, the smaller the pixels of the X-ray image. The amount of irradiation increases so as not to black out.

〔X線画像の作成処理および表示処理〕
制御コンピュータ20は、商品Gが扇状のX線の照射範囲X(図2参照)を通過するときにX線ラインセンサモジュール14の各フォトダイオード14aから出力されるX線透視像信号を細かい時間間隔(走査間隔Ts)で取得し、取得したX線透視像信号に基づいて商品GのX線画像を作成する。なお、商品Gが扇状のX線の照射範囲Xを通過するタイミングは、光電センサ15からの信号により判断される。すなわち、制御コンピュータ20は、X線ラインセンサモジュール14の各フォトダイオード14aから得られるX線の濃度値に関する走査間隔Ts毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせることにより、商品Gを写すX線画像を作成する。
[X-ray image creation processing and display processing]
The control computer 20 determines the X-ray fluoroscopic image signals output from the photodiodes 14a of the X-ray line sensor module 14 when the product G passes the fan-shaped X-ray irradiation range X (see FIG. 2) at fine time intervals. An X-ray image of the product G is created based on the acquired X-ray fluoroscopic image signal acquired at (scan interval Ts). The timing at which the product G passes through the fan-shaped X-ray irradiation range X is determined by a signal from the photoelectric sensor 15. That is, the control computer 20 connects the data for each scanning interval Ts related to the X-ray density value obtained from each photodiode 14a of the X-ray line sensor module 14 in a matrix form in time series, thereby copying the product G. Create a line image.

なお、X線画像の作成処理に用いられる制御パラメータは、走査ピッチPsの設定変更によっては変更されないようになっている。したがって、得られるX線画像は、走査ピッチPsをデフォルト値(L=0.6mm)よりも短くなるように設定している場合には、商品Gの搬送方向にL/Ps(>1)の割合で引き伸ばされることになり、走査ピッチPsをデフォルト値(L=0.6mm)よりも長くなるように設定している場合には、商品Gの搬送方向にL/Ps(<1)の割合で圧縮されることになる。   The control parameters used for the X-ray image creation process are not changed by changing the setting of the scanning pitch Ps. Therefore, in the X-ray image obtained, when the scanning pitch Ps is set to be shorter than the default value (L = 0.6 mm), L / Ps (> 1) in the conveyance direction of the product G If the scanning pitch Ps is set to be longer than the default value (L = 0.6 mm), the ratio of L / Ps (<1) in the conveyance direction of the product G Will be compressed.

そこで、制御コンピュータ20は、LCDモニタ30に商品GのX線画像を表示する際には、表示するX線画像を商品Gの搬送方向に引き伸ばし、または、圧縮する。より具体的には、走査ピッチPsがデフォルト値(L=0.6mm)よりも短くなるように設定されていた場合には、X線画像を商品Gの搬送方向にPs/L(<1)の割合で圧縮し、走査ピッチPsがデフォルト値(L=0.6mm)よりも長くなるように設定されていた場合には、X線画像を商品Gの搬送方向にPs/L(>1)の割合で引き伸ばす。これにより、LCDモニタ30に表示されるX線画像を視認するオペレータが商品Gの実際の状態をより正確に捉えることができる。   Therefore, when displaying the X-ray image of the product G on the LCD monitor 30, the control computer 20 stretches or compresses the X-ray image to be displayed in the conveyance direction of the product G. More specifically, when the scanning pitch Ps is set to be shorter than the default value (L = 0.6 mm), the X-ray image is Ps / L (<1) in the conveyance direction of the product G. When the scanning pitch Ps is set to be longer than the default value (L = 0.6 mm), the X-ray image is Ps / L (> 1) in the conveyance direction of the product G. Stretch at a rate of. Thereby, the operator who visually recognizes the X-ray image displayed on the LCD monitor 30 can grasp the actual state of the product G more accurately.

〔異物検出処理〕
制御コンピュータ20は、画像作成処理により得られたX線画像に画像処理を施すことにより、商品Gへの異物混入の有無を判断する。当該異物検査で採用される画像処理の方式には、2つの判断方式(トレース検出方式および2値化検出方式)がある。これらの判断方式による判断の結果、少なくとも1つの方式に基づく処理において異物が検出された場合には、その商品Gは不良品として取り扱われることになる。この場合、制御コンピュータ20は、LCDモニタ30に不良品表示を行うとともに、振分機構70にその商品Gを不良品貯留コンベア90に振り分けるよう指示を送る。
[Foreign matter detection processing]
The control computer 20 performs image processing on the X-ray image obtained by the image creation processing to determine whether foreign matter is mixed in the product G. There are two determination methods (trace detection method and binarization detection method) as image processing methods employed in the foreign object inspection. As a result of the determination based on these determination methods, if a foreign object is detected in the process based on at least one method, the product G is handled as a defective product. In this case, the control computer 20 displays a defective product on the LCD monitor 30 and sends an instruction to the distribution mechanism 70 to distribute the product G to the defective product storage conveyor 90.

トレース検出方式は、商品Gの大まかな厚さに沿って予め閾値を設定しておき、商品GのX線画像上に当該閾値よりも暗く現れる領域が存在した場合に商品Gに異物が混入していると判断する方式である。この方式では、比較的小さな異物を検出することが可能である。   In the trace detection method, a threshold value is set in advance along the rough thickness of the product G, and foreign matter is mixed into the product G when there is an area that appears darker than the threshold on the X-ray image of the product G. It is a method to judge that. In this method, it is possible to detect a relatively small foreign object.

2値化検出方式は、商品GのX線画像上に予め設定した閾値よりも暗く現れる領域が存在した場合に商品Gに異物が混入していると判断する方式である。この方式では、比較的大きい異物を検出することが可能である。   The binarization detection method is a method for determining that a foreign matter is mixed in the product G when there is an area that appears darker than a preset threshold on the X-ray image of the product G. With this method, it is possible to detect a relatively large foreign object.

また、X線画像にマスクを設定することも可能となっている。マスクは、例えば、商品Gの容器部分などに対して設定される。マスクが設定されると、X線画像のマスクの施されていない領域に対して上記方式と同様の処理が行われる。   It is also possible to set a mask on the X-ray image. A mask is set with respect to the container part etc. of the goods G, for example. When a mask is set, processing similar to the above method is performed on an unmasked region of the X-ray image.

なお、各方式における閾値やマスクについても、オペレータによるLCDモニタ30のタッチパネル機能を用いた設定変更が可能となっている。   Note that the threshold value and mask in each method can be changed by the operator using the touch panel function of the LCD monitor 30.

<X線検査装置の特徴>
従来の方式では、X線ラインセンサモジュール14の走査間隔Tsは、コンベア12が商品Gをフォトダイオード14aの長さLに等しい距離移動させるのに要する時間に予め設定されることになる。商品Gが距離L移動するたびに、当該移動方向に長さLのフォトダイオード14aによってX線(より詳細には、当該移動方向に長さLの商品Gの微小部位を透過したX線)を検出するのであれば、漏れなく重複なく物品のあらゆる部位を撮像することになると考えられるからである。
<Characteristics of X-ray inspection equipment>
In the conventional method, the scanning interval Ts of the X-ray line sensor module 14 is set in advance to the time required for the conveyor 12 to move the product G by a distance equal to the length L of the photodiode 14a. Each time the product G moves a distance L, X-rays (more specifically, X-rays transmitted through a minute part of the product L of length L in the movement direction) by the photodiode 14a of length L in the movement direction. This is because, if it is detected, it is considered that any part of the article is imaged without omission and duplication.

ところが、本願の発明者は、走査間隔Tsをこのような従来の思想の下に設定される値よりも短くすると、異物検出処理において検出可能な異物のサイズが小さくなることを発見した。X線検査装置10は、このような発見に基づいて設計されたものであり、走査間隔Tsの設定変更が可能になっている。   However, the inventor of the present application has found that the size of the foreign matter that can be detected in the foreign matter detection process is reduced when the scanning interval Ts is shorter than a value set under such a conventional idea. The X-ray inspection apparatus 10 is designed based on such a discovery, and the setting of the scanning interval Ts can be changed.

従来、小さな異物の検出精度を上げるべくX線画像の鮮鋭度を上げるための工夫としては、フォトダイオードを小型化するという方法が採用されてきた。しかしながら、こうした方法では、処理負荷が増し、検査速度が低下するとともに、より高価なX線ラインセンサモジュールを必要とすることになる。また、X線ラインセンサモジュールの交換なく検出可能な異物のサイズの範囲も狭い。   Conventionally, as a device for increasing the sharpness of an X-ray image in order to increase the detection accuracy of small foreign matter, a method of downsizing a photodiode has been employed. However, such a method increases the processing load, decreases the inspection speed, and requires a more expensive X-ray line sensor module. Moreover, the range of the size of the foreign matter that can be detected without replacing the X-ray line sensor module is also narrow.

これに対し、本願では、走査間隔Tsを短くするようにソフトウェア的な設定変更を行うことにより、X線ラインセンサモジュールを交換することなく、小さな異物、特に、フォトダイオード14aの長さLよりも径の小さな異物の検出精度を向上させることができる。なお、本発明は、特に、うどんやピラフのような背景変化の大きな検体に含まれる微小異物の検出精度を向上させる。   On the other hand, in the present application, by changing the setting in software so as to shorten the scanning interval Ts, the X-ray line sensor module is not replaced, and the foreign matter, in particular, the length L of the photodiode 14a is exceeded. It is possible to improve the detection accuracy of foreign matters having a small diameter. In particular, the present invention improves the detection accuracy of minute foreign substances contained in a specimen with a large background change such as udon and pilaf.

また、逆に、走査間隔Tsを長くするようにソフトウェア的な設定変更を行い、解像度を低くすると、X線ラインセンサモジュールを交換することなく、大きな異物、特に、フォトダイオード14aの長さLよりも径の大きな異物の検出精度を向上させることができる。   On the contrary, if the setting is changed by software so as to increase the scanning interval Ts and the resolution is lowered, the X-ray line sensor module is not replaced, and a larger foreign matter, in particular, the length L of the photodiode 14a. In addition, it is possible to improve the detection accuracy of foreign matters having a large diameter.

なお、解像度が低くなると、比較的大きな異物の検出精度が向上する理由は、以下のとおりであると考えられる。   In addition, it is considered that the reason why the detection accuracy of a relatively large foreign object is improved when the resolution is lowered is as follows.

解像度が低くなる、すなわち、画素サイズが大きくなると、1つの画素の中に1つの異物の像が完全に収まり易くなる。そうすると、1つの異物によって減衰されたX線の影響が1つの画素の濃度値に反映されることになる。一方、解像度が高く、画素サイズが小さい場合、1つの異物の影響が多数の画素に分散され、1つの画素の濃度値に現われる異物の影響が相対的に薄れてしまう。したがって、解像度が高くなると、異物を写す画素の濃度値と異物を写さない画素の濃度値との差によって異物の存在を検出しようとする場合などには、異物の存在を安定して検出することができなくなる。   When the resolution is lowered, that is, the pixel size is increased, one foreign object image is easily contained in one pixel. Then, the influence of the X-ray attenuated by one foreign substance is reflected in the density value of one pixel. On the other hand, when the resolution is high and the pixel size is small, the influence of one foreign substance is distributed to a large number of pixels, and the influence of the foreign substance appearing in the density value of one pixel is relatively reduced. Therefore, when the resolution is high, the presence of a foreign object is stably detected when trying to detect the presence of a foreign object based on the difference between the density value of a pixel that captures a foreign object and the density value of a pixel that does not capture a foreign object. I can't do that.

従来であれば「解像度が高ければ、小さな異物を検出でき、大きな異物については言うまでもなく検出できる」という技術思想の下、大きな異物に対しても高解像度での検出処理が施されてきた。ところが、本願では、「大きな異物に対しては、異物のサイズよりも1画素のサイズ、すなわち、X線検出素子のサイズを大きくなるように解像度を低くするほうが異物検査の精度が向上する」という新たな技術思想に基づいてX線検査装置10を構成している。   Conventionally, under the technical idea that “if the resolution is high, a small foreign object can be detected, and a large foreign object can be detected,” a large foreign object has been subjected to detection processing at a high resolution. However, in the present application, “For a large foreign matter, the accuracy of foreign matter inspection is improved by reducing the resolution so that the size of one pixel, that is, the size of the X-ray detection element is larger than the size of the foreign matter”. The X-ray inspection apparatus 10 is configured based on a new technical idea.

<変形例>
〔1〕
上記実施形態では、LCDモニタ30がX線ラインセンサモジュール14の走査ピッチPsの変更入力を受け付けており、制御コンピュータ20が入力された走査ピッチPsに基づいて走査間隔Tsを自動的に算出している。しかしながら、LCDモニタ30が走査間隔Tsの変更入力を直接的に受け付けるようになっていてもよいし、あるいは、間接的に走査間隔Tsを特定し得るその他のパラメータの変更入力を受け付けるようになっていてもよい。その他のパラメータとしては、例えば、1回の走査中の露光時間や検出対象異物のサイズなどが考えられる。
<Modification>
[1]
In the above embodiment, the LCD monitor 30 receives an input for changing the scanning pitch Ps of the X-ray line sensor module 14, and the control computer 20 automatically calculates the scanning interval Ts based on the inputted scanning pitch Ps. Yes. However, the LCD monitor 30 may directly receive a change input of the scanning interval Ts, or may receive a change input of another parameter that can indirectly specify the scanning interval Ts. May be. As other parameters, for example, the exposure time during one scan and the size of the detection target foreign matter can be considered.

〔2〕
フォトダイオード14aの長さL、幅WおよびピッチPは、上述した値に限定されず、他のサイズであってもよい。
[2]
The length L, width W, and pitch P of the photodiode 14a are not limited to the values described above, and may be other sizes.

〔3〕
X線検査装置10では、走査ピッチPsをデフォルト値の1/4倍、1/3倍、1/2倍、2/3倍、3/2倍、2倍、3倍、4倍に変更可能になっているが、他の倍率での設定変更が可能になっていてもよい。すなわち、例えば、走査ピッチPsをデフォルト値の1/4倍以下に設定可能になっていてもよいし、デフォルト値の4倍以上に設定可能になっていてもよい。また、倍率ではなく、走査ピッチPsの具体的な値を直接設定できるようになっていてもよい。
[3]
In the X-ray inspection apparatus 10, the scanning pitch Ps can be changed to 1/4 times, 1/3 times, 1/2 times, 2/3 times, 3/2 times, 2 times, 3 times, 4 times the default value. However, the setting may be changed at other magnifications. That is, for example, the scanning pitch Ps may be set to 1/4 times or less of the default value, or may be set to 4 times or more of the default value. Further, instead of the magnification, a specific value of the scanning pitch Ps may be set directly.

さらに、走査ピッチPsのデフォルト値も、上述したものに限定されない。すなわち、走査ピッチPsのデフォルト値が、フォトダイオード14aの長さLと等しくなくてもよい。   Furthermore, the default value of the scanning pitch Ps is not limited to that described above. That is, the default value of the scanning pitch Ps may not be equal to the length L of the photodiode 14a.

〔4〕
異物検出処理においては、上述した方式以外の方式を採用することも可能である。
[4]
In the foreign object detection process, a method other than the method described above can be adopted.

〔5〕
制御コンピュータ20にかかる処理は、X線検査装置10の本体と別に設けられた装置において実行されるようになっていてもよい。例えば、制御コンピュータ20から各種データがネットワークを介して別体のコンピュータに送られ、上記処理の全部または一部が当該コンピュータにおいて実行されるようになっていてもよい。
[5]
The processing related to the control computer 20 may be executed in an apparatus provided separately from the main body of the X-ray inspection apparatus 10. For example, various data may be sent from the control computer 20 to a separate computer via a network, and all or part of the above processing may be executed in the computer.

<実験結果>
以下、図7〜図10を参照しつつ、X線ラインセンサモジュールの走査ピッチPsと異物の検出精度との関係を調べるために行った2つの実験の結果について説明する。
<Experimental result>
Hereinafter, the results of two experiments conducted to examine the relationship between the scanning pitch Ps of the X-ray line sensor module and the foreign matter detection accuracy will be described with reference to FIGS.

〔実験1〕
実験1では、長さLのフォトダイオードを有する2種類のX線ラインセンサモジュールを使用し、走査ピッチPsをそれぞれ4段階に変更させながら、変調伝達関数と空間周波数との関係を調べた。なお、長さLは、検体の搬送方向を基準としている。より具体的には、(L,Ps)=(0.60mm,0.60mm),(0.60mm,0.40mm),(0.60mm,0.30mm),(0.60mm,0.20mm),(0.90mm,0.90mm),(0.90mm,0.60mm),(0.90mm,0.45mm),(0.90mm,0.30mm)とした計8つの場合についてのデータを収集し、変調伝達関数と空間周波数との関係をプロットしたところ、図7のようになった。なお、図7に示すグラフの横軸、すなわち、空間周波数〔LP/mm〕は、黒白のラインペアが単位長さ(1.00mm)あたりに何ペア含まれているのかを表している。すなわち、1.00LP/mmは、1.00mmの中に0.50mmの黒ラインと0.50mmの白のラインとが1本ずつ含まれていることを意味する。
[Experiment 1]
In Experiment 1, two types of X-ray line sensor modules having photodiodes of length L were used, and the relationship between the modulation transfer function and the spatial frequency was examined while changing the scanning pitch Ps in four stages. The length L is based on the sample transport direction. More specifically, (L, Ps) = (0.60 mm, 0.60 mm), (0.60 mm, 0.40 mm), (0.60 mm, 0.30 mm), (0.60 mm, 0.20 mm) ), (0.90 mm, 0.90 mm), (0.90 mm, 0.60 mm), (0.90 mm, 0.45 mm), and (0.90 mm, 0.30 mm). FIG. 7 shows a plot of the relationship between the modulation transfer function and the spatial frequency. Note that the horizontal axis of the graph shown in FIG. 7, that is, the spatial frequency [LP / mm], indicates how many pairs of black and white line pairs are included per unit length (1.00 mm). That is, 1.00 LP / mm means that one black line of 0.50 mm and one white line of 0.50 mm are included in 1.00 mm.

図8は、上記8つそれぞれの場合についての、変調伝達関数の値が0.05となるときの空間周波数の値をまとめたものである。図8中の解像限界〔mm〕は、空間周波数の逆数(1ラインペアの合計幅)を2(1ラインペア中のライン数)で除した値である。なお、一般に、変調伝達関数の値が0.05となるところが、人間の目の識別限界であると言われている。したがって、図8に示す解像限界は、人間の目で識別可能な異物の幅の限界値を表していると言える。   FIG. 8 summarizes the values of the spatial frequencies when the value of the modulation transfer function is 0.05 in each of the above eight cases. The resolution limit [mm] in FIG. 8 is a value obtained by dividing the reciprocal of the spatial frequency (total width of one line pair) by 2 (number of lines in one line pair). In general, it is said that the place where the value of the modulation transfer function is 0.05 is the human eye identification limit. Therefore, it can be said that the resolution limit shown in FIG. 8 represents the limit value of the width of the foreign matter that can be identified by the human eye.

さらに、図9は、図8に示す解像限界と走査ピッチPsとの関係をプロットしたグラフである。   Further, FIG. 9 is a graph plotting the relationship between the resolution limit and the scanning pitch Ps shown in FIG.

実験1からは、走査ピッチPsを短縮すると、解像限界も引き下げられ、より小さいサイズの異物の検出が可能となることが分かる。   From Experiment 1, it can be seen that when the scanning pitch Ps is shortened, the resolution limit is also lowered, and the detection of a foreign substance having a smaller size becomes possible.

〔実験2〕
実験2では、直径M=0.30mm,0.40mm,0.50mm,0.60mm,0.70mm,0.80mmの6種類のSUS(ステンレス)球を混入させた冷凍うどんのパックを検体として、長さL=0.60mmのフォトダイオードを有するX線ラインセンサモジュールを使用し、走査ピッチPs=0.30mm,0.60mmの2種類に設定した上で、実際に異物が検出されるか否かを測定した。なお、長さLは、検体の搬送方向を基準としている。
[Experiment 2]
In Experiment 2, a frozen udon pack mixed with six types of SUS (stainless steel) balls having diameters M = 0.30 mm, 0.40 mm, 0.50 mm, 0.60 mm, 0.70 mm, and 0.80 mm was used as a specimen. Whether a foreign object is actually detected after using an X-ray line sensor module having a photodiode with a length L = 0.60 mm and setting the scanning pitch Ps = 0.30 mm and 0.60 mm. No was measured. The length L is based on the sample transport direction.

図10は、当該測定を、それぞれの条件につき20回ずつ行ったときの、異物が検出された回数を示している。   FIG. 10 shows the number of times a foreign object is detected when the measurement is performed 20 times for each condition.

実験1と同様に、実験2からも、走査ピッチPsを短縮すると、より小さなサイズの異物の検出が可能となることが分かる。特に、フォトダイオードの長さLよりも径の小さな異物の検出精度が高くなることが分かる。   Similar to Experiment 1, it can also be seen from Experiment 2 that if the scanning pitch Ps is shortened, a foreign object with a smaller size can be detected. In particular, it can be seen that the detection accuracy of a foreign substance having a diameter smaller than the length L of the photodiode is increased.

本発明は、同じX線検出素子で検出可能な異物のサイズの範囲が従来よりも拡張されるという効果を有し、X線検査装置、特に、X線検出部の走査間隔に特徴を有するX線検査装置として有用である。   The present invention has an effect that the range of the size of a foreign object that can be detected by the same X-ray detection element is expanded as compared with the conventional technique, and is characterized by an X-ray inspection apparatus, in particular, an X-ray detection unit having a scanning interval. It is useful as a line inspection device.

X線検査装置の外観斜視図。1 is an external perspective view of an X-ray inspection apparatus. X線検査装置のシールドボックス内部の概略構成図。The schematic block diagram inside the shield box of a X-ray inspection apparatus. (A)X線ラインセンサモジュールの概略平面図。 (B)X線ラインセンサモジュールの概略側面図。(A) A schematic plan view of an X-ray line sensor module. (B) A schematic side view of an X-ray line sensor module. X線検査の原理を示す模式図。The schematic diagram which shows the principle of a X-ray inspection. X線検査装置の制御ブロック図。The control block diagram of a X-ray inspection apparatus. X線検査装置の前後の様子を示す図。The figure which shows the mode before and behind an X-ray inspection apparatus. 実験1における空間周波数と変調伝達関数との関係をプロットしたグラフを示す図。The figure which shows the graph which plotted the relationship between the spatial frequency in Experiment 1, and a modulation transfer function. 実験1における走査ピッチと空間周波数と解像限界との関係を示す表を示す図。The figure which shows the table | surface which shows the relationship between the scanning pitch in Experiment 1, a spatial frequency, and the resolution limit. 実験1における走査ピッチと解像限界との関係をプロットしたグラフを示す図。The figure which shows the graph which plotted the relationship between the scanning pitch in Experiment 1, and a resolution limit. 実験2の結果を示す図。The figure which shows the result of the experiment 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 X線検査装置
12 コンベア(搬送部)
13 X線照射器(X線照射部)
14 X線ラインセンサモジュール(X線検出部)
14a フォトダイオード(素子)
14b シンチレータ
20 制御コンピュータ(信号処理部、設定変更部)
30 LCDモニタ(表示部、設定変更部)
G 商品(物品)
L フォトダイオードの長さ
W フォトダイオードの幅
P フォトダイオード間のピッチ
Ps 走査ピッチ
Ts 走査間隔
10 X-ray inspection device 12 Conveyor (conveyance unit)
13 X-ray irradiator (X-ray irradiation unit)
14 X-ray line sensor module (X-ray detector)
14a Photodiode (element)
14b Scintillator 20 Control computer (signal processing unit, setting change unit)
30 LCD monitor (display unit, setting change unit)
G Product (article)
L Photodiode length W Photodiode width P Photodiode pitch Ps Scanning pitch Ts Scanning interval

Claims (8)

物品を所定の搬送方向に搬送する搬送部と、
搬送中の前記物品に対してX線を照射するX線照射部と、
前記物品を透過したX線の強さに応じた検出信号を所定の走査間隔で出力する素子を有するX線検出部と、
前記検出信号に基づいて前記物品への異物の混入を検査する信号処理部と、
を備え、
前記走査間隔を前記搬送方向の長さに換算した第1値は、前記素子の前記搬送方向の長さを示す第2値よりも短縮または延長されている、
X線検査装置。
A transport unit for transporting articles in a predetermined transport direction;
An X-ray irradiation unit for irradiating the article being conveyed with X-rays;
An X-ray detector having an element for outputting a detection signal corresponding to the intensity of the X-ray transmitted through the article at a predetermined scanning interval;
A signal processing unit for inspecting contamination of the article based on the detection signal;
With
The first value obtained by converting the scanning interval into the length in the transport direction is shorter or extended than the second value indicating the length of the element in the transport direction.
X-ray inspection equipment.
前記第1値は、前記第2値よりも短縮されている、
請求項1に記載のX線検査装置。
The first value is shorter than the second value;
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記第1値は、前記第2値よりも延長されている、
請求項1に記載のX線検査装置。
The first value is longer than the second value,
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記走査間隔を変更するための設定変更部、
をさらに備える、
請求項1から3のいずれかに記載のX線検査装置。
A setting changing unit for changing the scanning interval;
Further comprising
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記設定変更部は、設定された前記走査間隔に応じて前記X線照射部の照射量を変更する、
請求項4に記載のX線検査装置。
The setting change unit changes an irradiation amount of the X-ray irradiation unit according to the set scanning interval.
The X-ray inspection apparatus according to claim 4.
前記走査間隔で得られる前記検出信号の示す濃度値を時系列につなぎ合せることによりX線画像を生成する画像生成部、
をさらに備え、
前記信号処理部は、前記X線画像に画像処理を施すことにより前記物品への異物の混入を検査する、
請求項1から5のいずれかに記載のX線検査装置。
An image generating unit that generates an X-ray image by connecting the density values indicated by the detection signals obtained at the scanning interval in time series;
Further comprising
The signal processing unit inspects the contamination of the article by performing image processing on the X-ray image;
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
前記X線画像を前記搬送方向に所定の倍率で変形させて表示する表示部、
をさらに備え、
前記所定の倍率とは、前記第1値を前記第2値で除した値である、
請求項6に記載のX線検査装置。
A display unit that displays the X-ray image by deforming the X-ray image at a predetermined magnification in the transport direction;
Further comprising
The predetermined magnification is a value obtained by dividing the first value by the second value.
The X-ray inspection apparatus according to claim 6.
前記第1値は、前記第2値の2/3以下である、
請求項1から7のいずれかに記載のX線検査装置。
The first value is 2/3 or less of the second value.
The X-ray inspection apparatus according to claim 1.
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