JP5852415B2 - 非破壊検査装置及び当該装置での輝度データの補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、非破壊検査装置及び当該装置での輝度データの補正方法に関する。特に本発明は、非破壊検査に用いられる放射線源の位置ずれ内容に応じて輝度データを補正できる非破壊検査装置及び当該装置での輝度データの補正方法に関する。

食品や工業製品などの被検査物にＸ線などの放射線を照射し、被検査物を透過した放射線を低エネルギ範囲と高エネルギ範囲といった異なる範囲で検出し、非破壊検査を行うデュアルエナジータイプの検査装置が知られている。このような非破壊検査装置によれば、低エネルギ範囲の放射線画像と高エネルギ範囲の放射線画像とを同時に取得することができる。

そして、これら異なるエネルギ範囲で取得された放射線画像間で所定の演算（割り算や差分、加算、乗算など）を行うことにより、例えばベルトコンベアで搬送される被検査物の非破壊検査において、複雑に混ざり合う成分分布の計測やコントラストの付きにくい異物の検出などを高精度で行うことができるようになっている。このような検査装置は、異なるエネルギ範囲で放射線画像を取得するため、各エネルギ範囲に対応する検出器をそれぞれ備えており、これら検出器を例えば縦に配置する構成を採用している（特許文献１の第９図参照）。

特開平０４−００２９０７号公報

ところで、このように検出器を２段に重ねた構成の検査装置では、放射線源が点光源であり、また放射線の照射方向における上流側の検出器に含まれる撮像素子と下流側の検出器に含まれる撮像素子との間に距離があることから、それぞれの撮像素子で取得される画像の間でずれが生じてしまう（図３の（ｂ）参照）。このため、キャリブレーション部材などを用いて上流側の検出器の各画素と下流側の検出器の各画素との対応を事前にとっておき、非破壊検査を行う際、上流側の検出器の各画素と下流側の検出器の各画素とが対応する放射線画像を取得できるようにしている。

しかしながら、非破壊検査を連続して行っていると、放射線源や非破壊検査装置の温度による変位・変形（熱膨張）により放射線源の光源位置が移動（焦点移動）し、対応させてあった上流側の検出器の各画素と下流側の検出器の各画素との対応がとれなくなってしまう場合があった。このように各検出器の画素間での対応がとれなくなると、放射線画像間で所定の演算を行った際に、演算結果に生じる疑似エッジの発生などにより適正な放射線演算画像を取得できなくなり、非破壊検査の計測精度を低下させてしまうといった問題が生じてしまう。特にインラインで連続して非破壊検査を行う場合には、検査のたびにキャリブレーションを行うことが困難であり、画素間での対応がとれなくなった場合に、そのことを早期に検出し、画素間での対応がとれるように放射線画像を補正する必要があった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、２段に重ねられた放射線検出器の画素間での対応がとれなくなったことを早期に検出し、画素間での対応がとれるように輝度データを補正することができる非破壊検査装置及び当該装置での輝度データの補正方法を提供することを目的とする。

本発明に係る非破壊検査装置は、搬送手段と、放射線源と、第１及び第２の放射線検出器と、第１及び第２の算出手段と、検出手段と、補正手段とを備えた装置である。搬送手段は、被検査物を所定の方向に搬送する。放射線源は、搬送手段による搬送方向と交差するように搬送手段に向けて放射線を照射する。第１の放射線検出器は、放射線源から照射された放射線を第１のエネルギ範囲で検出する。第２の放射線検出器は、放射線の照射方向において第１の放射線検出器よりも下流側に位置し、放射線源から照射された放射線を第１のエネルギ範囲よりも高い第２のエネルギ範囲で検出する。

第１の算出手段は、放射線源から照射されて被検査物を透過した放射線の第１のエネルギ範囲における第１の透過率を示す値を、第１の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する。第２の算出手段は、放射線源から照射されて被検査物を透過した放射線の第２のエネルギ範囲における第２の透過率を示す値を、第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する。検出手段は、第１の算出手段で算出された第１の透過率を示す値と第２の算出手段で算出された第２の透過率を示す値との比又は差に基づいて放射線源の位置ずれ内容を検出する。補正手段は、検出手段で放射線源の位置ずれ内容が検出された場合に、当該位置ずれ内容に応じて第１及び第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データの少なくとも一方を補正する。

また、本発明に係る補正方法は、被検査物を所定の方向に搬送する搬送手段と、搬送手段による搬送方向と交差するように搬送手段に向けて放射線を照射する放射線源と、放射線源から照射された放射線を第１のエネルギ範囲で検出する第１の放射線検出器と、放射線の照射方向において第１の放射線検出器よりも下流側に位置し、放射線源から照射された放射線を第１のエネルギ範囲よりも高い第２のエネルギ範囲で検出する第２の放射線検出器とを備えた非破壊検査装置において、第１及び第２の放射線検出器で検出された輝度データの少なくとも一方を補正する補正方法である。

この補正方法は、第１の算出ステップと、第２の算出ステップと、検出ステップと、補正ステップとを備えている。第１の算出ステップでは、放射線源から照射されて被検査物を透過した放射線の第１のエネルギ範囲における第１の透過率を示す値を、第１の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する。第２の算出ステップでは、放射線源から照射されて被検査物を透過した放射線の第２のエネルギ範囲における第２の透過率を示す値を、第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する。検出ステップでは、第１の算出ステップで算出された第１の透過率を示す値と第２の算出ステップで算出された第２の透過率を示す値との比又は差に基づいて放射線源の位置ずれ内容を検出する。補正ステップでは、検出ステップで放射線源の位置ずれ内容が検出された場合に、当該位置ずれ内容に応じて第１及び第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データの少なくとも一方を補正する。

上記した非破壊検査装置及び当該検査装置での輝度データの補正方法によれば、被検査物を透過した放射線の第１及び第２のエネルギ範囲における各透過率を示す値を輝度データから算出し、これら透過率を示す値の比又は差に基づいて放射線源の位置ずれ内容を検出している。Ｘ線などの放射線は、エネルギが高いほど物体を透過しやすいといった性質があるが、互いに画素等が対応するよう調整された両検出器での物体の透過率を示す値の比又は差を参照することで、検出器の画素間における対応関係が崩れた状態を検出すると共に当該対応関係がどのように崩れたのかを検出でき、これにより、放射線源の位置ずれ内容を知ることができる。その結果、本発明によれば、２段に重ねられた放射線検出器の画素間での対応がとれなくなったことを早期に検出し、画素間での対応が再びとれるように検出器からの輝度データを補正することができる。

しかも、上記した非破壊検査装置及び当該検査装置での輝度データの補正方法によれば、放射線の第１及び第２のエネルギ範囲における各透過率を示す値を、輝度データを利用して算出している。この場合、非破壊検査装置の放射線検出器で通常取得される輝度データを利用しているので、透過率を求めることが容易に実行でき、新たな検出器を別途設ける必要がない。なお、第２の放射線検出器で検出される第２のエネルギ範囲は、範囲全体として第１のエネルギ範囲よりも高ければよく、その一部が第１のエネルギ範囲とオーバラップしていてもよい。

上記の非破壊検査装置及び補正方法において、検出手段は、被検査物の放射線透過率に基づいて設定される上限及び下限の２つの閾値を格納しており、第１及び第２の透過率を示す値の比又は差を上限及び下限の両閾値と比較することにより放射線源の位置ずれ内容を検出するようにしてもよい。この場合、放射線源の位置ずれ内容を検出するために、被検査物毎に異なる放射線透過率に基づいて閾値を設定していることになり、放射線源の位置ずれ内容をより確実に知ることができる。

上記の非破壊検査装置及び補正方法において、第１及び第２の放射線検出器は、搬送方向及び照射方向に交差する検出方向に伸びる検出領域をそれぞれ有しており、検出手段は、検出領域に対応し且つ第１及び第２の透過率を示す値の比又は差の集合から構成される透過率パターンを上限及び下限の両閾値と比較して、放射線源の位置ずれ内容を検出するようにしてもよい。この場合、透過率パターンと閾値との比較処理によって放射線源の位置ずれ内容を検出できるため、検出処理を簡易にすることが可能である。

上記の非破壊検査装置及び補正方法において、検出手段は、透過率パターンにおいて被検査物の一端に対応する箇所が上限の閾値よりも高くなり、且つ、透過率パターンにおいて被検査物の他端に対応する箇所が下限の閾値よりも小さくなった場合に、放射線源が検出方向にずれたと判定してもよい。そして、補正手段は、検出手段によって放射線源が検出方向にずれたと判定された場合、第１及び第２の放射線検出器からの輝度データを互いに対応させるための基準画素のうち少なくとも一方の基準画素を他の画素に移動させて新たな基準画素を設定する再設定処理を行うことにより、第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正するようにしてもよい。

また、補正手段は、検出手段によって放射線源が検出方向にずれたと判定された場合、第１及び第２の放射線検出器を構成する各画素の拡大率を再調整する再調整処理を行うことにより、第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正するようにしてもよい。この場合、放射線源の検出方向のずれを確実に検出できると共に、当該ずれに応じて輝度データの補正を行うことができる。

上記の非破壊検査装置及び補正方法において、検出手段は、透過率パターンにおいて被検査物の両端に対応する箇所のそれぞれが下限の閾値よりも低くなった場合、又は、透過率パターンにおいて被検査物の両端に対応する箇所のそれぞれが上限の閾値よりも高くなった場合に、放射線源が照射方向にずれたと判定してもよい。そして、補正手段は、検出手段によって放射線源が照射方向にずれたと判定された場合、第１及び第２の放射線検出器を構成する各画素の拡大率を再調整する再調整処理を行うことにより、第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正するようにしてもよい。

また、補正手段は、検出手段によって放射線源が照射方向にずれたと判定された場合、第１及び第２の放射線検出器からの輝度データを互いに対応させるための基準画素のうち少なくとも一方の基準画素を他の画素に移動させて新たな基準画素を設定する再設定処理を行うことにより、第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正するようにしてもよい。この場合、放射線源の照射方向のずれを確実に検出できると共に、当該ずれに応じて輝度データの補正を行うことができる。

本発明によれば、２段に重ねられた放射線検出器の画素間での対応がとれなくなったことを早期に検出し、画素間での対応がとれるように輝度データを補正することができる。

本実施形態に係る非破壊検査装置の斜視図である。 図１に示した非破壊検査装置の概略構成図である。 各検出器の画素間での対応関係を表す図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が正面図である。 （ａ）は、対応する画素間での拡大率を説明するための図であり、（ｂ）は、補正データの作成手法の例を示す図である。 被検査物を透過したＸ線の輝度データの一例を示す図である。 シェーディング補正の概要を示す図であり、（ａ）は補正前、（ｂ）は補正後を示す。 暗電流補正の概要を示す図であり、（ａ）は補正前、（ｂ）は補正後を示す。 それぞれの透過率パターンを示す図である。 図１に示した非破壊検査装置においてＸ線源が検出方向Ｘの一方にずれた場合を示す図であり、（ａ）は、ずれる前、（ｂ）は、ずれた後を示す図である。 図９の（ｂ）の一部を拡大した図である。 図１に示した非破壊検査装置においてＸ線源が照射方向Ｚの下方にずれた場合を示す図であり、（ａ）は、ずれる前、（ｂ）は、ずれた後を示す図である。 図１１の（ｂ）の一部を拡大した図である。 図１に示した非破壊検査装置においてＸ線源が照射方向Ｚの上方にずれた場合を示す図であり、（ａ）は、ずれる前、（ｂ）は、ずれた後を示す図である。 図１３の（ｂ）の一部を拡大した図である。 図１に示した非破壊検査装置での補正出方法を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１及び図２に示されるように、非破壊検査装置１は、Ｘ線源からのＸ線（放射線）を照射方向Ｚへ向けて被検査物Ｓに照射し、照射されたＸ線のうち被検査物Ｓを透過した透過Ｘ線を複数のエネルギ範囲で検出する装置である。非破壊検査装置１は、透過Ｘ線画像を用いて被検査物Ｓに含まれる異物検査や手荷物検査などを行う。このような非破壊検査装置１は、ベルトコンベア１０（搬送手段）、Ｘ線照射器２０（放射線源）、低エネルギ画像取得部３０、高エネルギ画像取得部４０、制御部５０、画像処理装置６０及び解析装置７０を備えている。低エネルギ画像取得部３０、高エネルギ画像取得部４０及び制御部５０から、デュアル画像取得装置８０が構成される。

ベルトコンベア１０は、図１に示されるように、被検査物Ｓが載置されるベルト部１２を有する。ベルトコンベア１０は、ベルト部１２を搬送方向Ｙに移動させることで、被検査物Ｓを所定の搬送速度で搬送方向Ｙに搬送する。被検査物Ｓの搬送速度は、例えば４８ｍ／分である。ベルトコンベア１０は、必要に応じて、例えば２４ｍ／分や９６ｍ／分といった搬送速度に速度を変更することができる。ベルトコンベア１０で搬送される被検査物Ｓとしては、例えば、食肉やレトルト等の食品、タイヤなどのゴム製品、手荷物検査のための手荷物、樹脂製品、ワイヤなどの金属製品、鉱物など資源材料、分別や資源回収のための廃棄物、電子部品等など広くあげることができる。

Ｘ線照射器２０は、被検査物Ｓに向けて、Ｘ線を照射方向Ｚに照射する装置であり、Ｘ線源として機能する。Ｘ線照射器２０は、点光源であり、照射方向Ｚ及び搬送方向Ｙに直交する検出方向Ｘに所定の角度範囲でＸ線を拡散させる照射を行う。Ｘ線照射器２０は、Ｘ線の照射方向Ｚがベルト部１２に向けられると共に、拡散するＸ線が被検査物Ｓの幅方向（検出方向Ｘ）全体に及ぶように、ベルト部１２から所定の距離を離れてベルト部１２の上方に配置される。Ｘ線照射器２０は、被検査物Ｓの長さ方向（搬送方向Ｙ）においては、長さ方向における所定の分割範囲Ｓ_ｎが照射範囲とされ（図３の（ａ）参照）、被検査物Ｓがベルトコンベア１０で搬送方向Ｙに搬送されることにより、被検査物Ｓの長さ方向全体に対してＸ線が照射されるようになっている。

低エネルギ画像取得部３０は、低エネルギ検出器３２（第１の放射線検出器）と、低エネルギ画像補正部３４とを有している。

低エネルギ検出器３２は、Ｘ線の入射方向Ｚにおいて上流側に位置し、Ｘ線照射器２０から照射されたＸ線のうち被検査物Ｓの所定の分割範囲Ｓ_ｎを透過した低エネルギ範囲（第１のエネルギ範囲）のＸ線を検出して（図３の（ａ）参照）、低エネルギ画像データを生成する。低エネルギ検出器３２は、Ｘ線照射器２０から照射されたＸ線のうち被検査物Ｓがない状態でベルトコンベア１０を透過した低エネルギ範囲のＸ線も同様に検出可能となっている。

低エネルギ検出器３２は、低エネルギ用のシンチレータ層と低エネルギ用のラインセンサとを含んで構成される。低エネルギ用のシンチレータ層は、検出方向Ｘに沿って延在し、低エネルギ範囲のＸ線の像を光像に変換する。低エネルギ用のラインセンサは、検出方向Ｘに沿って配列された複数の画素３２_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）を有し（図３の（ｂ）参照）、シンチレータ層で変換された光像による低エネルギ画像を取得する。ラインセンサで取得される低エネルギ画像は、ラインセンサの画素３２_ｎ毎に取得される輝度データの集合体から構成される。

低エネルギ画像補正部３４は、低エネルギ検出器３２で画素毎に生成された低エネルギ範囲の輝度データをそれぞれ増幅及び補正して、増幅補正された低エネルギ画像を取得する部分である。低エネルギ画像補正部３４は、低エネルギ範囲の輝度データを増幅するアンプ３４ａ、アンプ３４ａで増幅された低エネルギ範囲の輝度データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部３４ｂ、Ａ／Ｄ変換部３４ｂで変換された輝度データに対して所定の補正処理を行う補正回路３４ｃ、補正回路３４ｃで補正された輝度データを低エネルギ画像データとして外部に出力する出力インターフェイス３４ｄと、を有している。

高エネルギ画像取得部４０は、高エネルギ検出器４２（第２の放射線検出器）と、高エネルギ画像補正部４４とを有している。

高エネルギ検出器４２は、Ｘ線の入射方向Ｚにおいて低エネルギ検出器３２よりも下流側に位置し、Ｘ線照射器２０から照射されたＸ線のうち被検査物Ｓの所定の分割範囲Ｓ_ｎ及び低エネルギ検出器３２を透過した高エネルギ範囲（第２のエネルギ範囲）のＸ線を検出して、高エネルギ画像データを生成する。高エネルギ検出器４２は、Ｘ線照射器２０から照射されたＸ線のうち被検査物Ｓがない状態でベルトコンベア１０を透過した高エネルギ範囲のＸ線も同様に検出可能となっている。なお、低エネルギ検出器３２で検出される低エネルギ範囲と高エネルギ検出器４２で検出される高エネルギ範囲とは、明確に区別されるものではなく、エネルギ範囲がある程度、重なるようになっていてもよい。

高エネルギ検出器４２は、高エネルギ用のシンチレータ層と高エネルギ用のラインセンサとを含んで構成される。高エネルギ用のシンチレータ層は、検出方向Ｘに沿って延在し、高エネルギ範囲のＸ線の像を光像に変換する。高エネルギ用のラインセンサは、検出方向Ｘに沿って配列された複数の画素４２_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）を有し（図３の（ｂ）参照）、シンチレータ層で変換された光像による高エネルギ画像を取得する。ラインセンサで取得される高エネルギ画像は、ラインセンサの画素４２_ｎ毎に取得される輝度データの集合体から構成される。なお、低エネルギ検出器３２のラインセンサと高エネルギ検出器４２のラインセンサとが同じセンサから構成され、シンチレータ層を異ならせること等により、両者をそれぞれ低エネルギ検出器３２と高エネルギ検出器４２とにするようにしてもよい。

高エネルギ画像補正部４４は、高エネルギ検出器４２で画素毎に生成された高エネルギ範囲の輝度データをそれぞれ増幅及び補正して、増幅補正された高エネルギ画像を取得する部分である。高エネルギ画像補正部４４は、高エネルギ範囲の輝度データを増幅するアンプ４４ａ、アンプ４４ａで増幅された高エネルギ範囲の輝度データをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部４４ｂ、Ａ／Ｄ変換部４４ｂで変換された輝度データに対して所定の補正処理を行う補正回路４４ｃ、補正回路４４ｃで補正された輝度データを高エネルギ画像データとして外部に出力する出力インターフェイス４４ｄと、を有している。

制御部５０は、被検査物Ｓの搬送方向Ｙにおける分割範囲Ｓ_ｎが両検出器３２，４２による検出で互いに対応するように、低エネルギ検出器３２での透過Ｘ線の検出タイミングと高エネルギ検出器４２での透過Ｘ線の検出タイミングとを制御する。この制御部５０による検出タイミングの制御により、低エネルギ画像データと高エネルギ画像データとをサブトラクション処理した際に生じる画像ずれを低減させることができる。

また、Ｘ線照射器２０が点光源でありＸ線が放射状に広がることから、低エネルギ検出器３２の各画素３２_ｎと高エネルギ検出器４２の各画素４２_ｎとがＺ方向における上下で完全に対応しない箇所が出てくる。即ち、検出方向Ｘの端に向かうに従って、低エネルギ検出器３２の各画素３２_ｎと高エネルギ検出器４２の各画素４２_ｎとの対応関係が検出方向Ｘにずれることになる。そこで、制御部５０は、被検査物Ｓの検出方向Ｘにおける低エネルギ検出器３２の画素３２_ｎと高エネルギ検出器４２の画素４２_ｎとがそれぞれ対応するように、補正回路３４ｃ，４４ｃ等に制御信号を出力し、低エネルギ検出器３２の画素毎の各輝度データと高エネルギ検出器４２の画素毎の各輝度データとの対応関係を制御する。

具体的には、例えば図３に示されるように、被検査物Ｓとしてのキャリブレーション部材をベルトコンベア１０で搬送させ、この被検査物ＳにＸ線照射器２０からＸ線を照射する。そして、同図の（ｂ）に示されるように、制御部５０は、被検査物Ｓの一端（図示左端）に対応する低エネルギ検出器３２の画素３２_１００（最左端から１００番目の画素）を第１の基準画素として設定すると共に、被検査物Ｓの一端に対応する高エネルギ検出器４２の画素４２_９８（最左端から９８番目の画素）を第２の基準画素として設定する。第１及び第２の基準画素は、互いに対応する画素であり、検出方向Ｘに数画素分ずれている。

一方、被検査物Ｓの他端（図示右側）でも画素の対応関係は同様にずれており、例えば、被検査物Ｓの他端に対応する低エネルギ検出器３２の画素が３２_１１００（最左端から１１００番目の画素）であるのに対し、被検査物Ｓの他端に対応する高エネルギ検出器４２の画素が４２_１００３（最左端から１００３番目の画素）となっている。対応画素がこのように検出方向Ｘにずれることにより、被検査物Ｓに対応する画素領域が、低エネルギ検出器３２では画素３２_１００〜３２_１１００の１０００画素分であるのに対し、高エネルギ検出器４２では画素４２_９８〜４２_１１０３の１００５画素分と異なることになる。そこで、制御部５０は、このように互いに異なる、低エネルギ検出器３２の対応画素領域（画素３２_１００〜３２_１１００の１０００画素）と高エネルギ検出器４２の対応画素領域（画素４２_９８〜４２_１１０３の１００５画素）とをそれぞれ設定する。

互いに画素数が異なる対応画素領域を設定した制御部５０は、低エネルギ検出器３２からの輝度データと高エネルギ検出器４２からの輝度データとを対応させるため、例えば、図４の（ａ）に示されるように、低エネルギ検出器３２からの輝度データのデータ数を１００．５％に増加補正する処理を行う。制御部５０は、逆に高エネルギ検出器４２からの輝度データのデータ数を９９．５％に減少補正する処理を行ってもよい。このようにデータ数を補正（増減）する処理の一例としては、図４の（ｂ）に示される、いわゆる線形補間と呼ばれる手法があり、この手法を用いてデータ数を変更してもよい。図４の（ｂ）に示される例では、３つの実測データＡを線で結び、補間が必要されるデータ数となるように実測データを繋いだ仮想線を等分に分割し、例えば４つの補正データＶを取得している。

このような手法を用いることにより、制御部５０は、低エネルギ検出器３２から取得された１０００個の輝度データを補正して１００５個の輝度データを取得する。制御部５０は、このように補正して得た低エネルギ検出器３２からの輝度データと高エネルギ検出器４２からの輝度データとを一対一で対応させる制御を行うことが可能となる。このような補正処理を拡大率の補正処理といい、このような処理を行った両輝度データに所定の演算処理を行うことにより、例えば、図５に示されるように、被検査物Ｓに対応する輝度データを取得することができる。図５の輝度データでは、被検査物Ｓの両端がエッジＬ、エッジＲとして表される。

画像処理装置６０は、低エネルギ画像取得部３０で検出及び生成された低エネルギ画像データと高エネルギ画像取得部４０で検出及び生成された高エネルギ画像データとの差分データを求める演算処理（サブトラクション処理）を行い、合成画像であるサブトラクション像を生成する装置である。画像処理装置６０に入力される両エネルギ画像データは、制御部５０により、搬送方向Ｙにおける互いの画像データが対応するように検出タイミングが制御されおり、また各画素間での対応関係も制御されている。

画像処理装置６０は、このような演算処理により生成したサブトラクション像をディスプレイ等に出力表示する。この出力表示により、被検査物Ｓを破壊することなく被検査物Ｓに含まれる異物等を目視で確認することができる。なお、サブトラクション像を出力表示せずにデータの出力のみを行い、画像データ上での検出処理により画像データから直接、被検査物Ｓに含まれる異物等を検出するようにしてもよい。

解析装置７０は、低エネルギ検出器３２と高エネルギ検出器４２とで検出した被検査物Ｓの対応箇所Ｓ_ｎのＸ線透過率の比の集合である透過率パターンから、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容を検出して、検出された位置ずれ内容に応じた補正処理を行う装置である。非破壊検査装置１では、異物検査等を続けていると熱膨張等によりＸ線照射器２０の焦点位置がずれ、制御部５０によって事前調整した各画素３２_ｎと各画素４２_ｎとの間の対応関係（例えば上述した拡大率補正等）がずれてしまい、被検査物Ｓの両端に対応する輝度データであるエッジＬ／Ｒ（図５参照）において、疑似エッジが発生する場合がある。

本実施形態では、解析装置７０によってＸ線照射器２０の位置ずれ内容を検出して輝度データの補正処理を行うことで、疑似エッジの発生を抑制している。このような解析装置７０は、図２に示されるように、低エネルギ透過率算出部７２（第１の算出手段）、高エネルギ透過率算出部７４（第２の算出手段）、検出部７６（検出手段）及び補正部７８（補正手段）を有している。

低エネルギ透過率算出部７２は、低エネルギ検出器３２で検出されたＸ線の輝度データから、低エネルギ範囲における被検査物ＳのＸ線透過率を対応領域Ｓ_ｎ毎に算出する。低エネルギ透過率算出部７２は、補正値算出部７２ａ、記憶部７２ｂ、輝度補正部７２ｃ及び透過率算出部７２ｄを含んで構成される。

補正値算出部７２ａは、被検査物Ｓが存在しない状態（ベルトコンベア１０のみが設置された状態）での低エネルギ範囲におけるＸ線の輝度データを低エネルギ検出器３２からまずは取得する。取得した低エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＬ_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）は、低エネルギ検出器３２の検出方向Ｘに沿って配置された画素３２_ｎそれぞれに対応するデータであり、例えば図６の（ａ）に示されるように、ばらついている。

なお、図６の（ａ）では、１２８画素を有するラインセンサがＸ方向に１０個連結されて低エネルギ検出器３２が構成された場合の例（つまり１２８０画素）を示している。被検査物Ｓが存在しない状態にも拘わらずこのようなバラツキが発生するのは、Ｘ線照射器２０からのＸ線の検出方向Ｘに沿った強さバラツキや低エネルギ検出器３２での検出感度のバラツキなどがあるためである。

そこで、補正値算出部７２ａは、シェーディング補正等を行うことにより、図６の（ｂ）に示されるように、画素３２_ｎ毎の輝度バラツキを補正してすべての生輝度データＲＬ_ｎを例えば輝度値３２００に標準化する。この標準化された輝度値をＤＬ、補正係数をＦＬとすると、これらの関係は以下の式（１）で表すことができる。
ＤＬ＝ＦＬ×ＲＬ_ｎ・・・（１）

そして、補正値算出部７２ａは、輝度値ＤＬに標準化する際の補正に用いられた補正関数ＦＬを上記の式（１）より算出する。補正関数ＦＬは、すべての画素３２_ｎからの生輝度データＲＬ_ｎに対応する関数であり、補正値算出部７２ａは、算出した補正関数ＦＬを記憶部７２ｂに出力する。また、補正値算出部７２ａは、基礎輝度データとして、標準化された輝度値ＤＬを記憶部７２ｂに出力する。輝度値ＤＬとしては、生輝度データの平均値を用いてもよいし、最小値や最大値を用いてもよく、適宜設定することができる。Ｘ線の生輝度データＲＬ_ｎを取得する前処理として、図７に示されるような暗電流補正を行って初期ノイズを除去しておいてもよく（同図の（ｂ）参照）、この場合、より精度良い測定を行うことができる。

記憶部７２ｂは、補正値算出部７２ａから出力された補正関数ＦＬ及び標準化された輝度値ＤＬを格納する。記憶部７２ｂは、後述する輝度補正部７２ｃや透過率算出部７２ｄからの呼び出しに応じて、補正関数ＦＬ又は標準化された輝度値ＤＬを輝度補正部７２ｃや透過率算出部７２ｄに出力する。

輝度補正部７２ｃは、被検査物Ｓが存在する状態での低エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＬ_ｎ’（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）を低エネルギ検出器３２から対応領域Ｓ_ｎ毎に取得する。Ｘ線の生輝度データＲＬ_ｎ’は、低エネルギ検出器３２の画素３２_ｎにそれぞれ対応しており、被検査物Ｓの対応箇所Ｓ_ｎ毎に順に取得される。

輝度補正部７２ｃは、低エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＬ_ｎ’を対応領域Ｓ_ｎ毎に取得すると、上述したシェーディング補正と同様の補正を行うため、補正関数ＦＬを記憶部７２ｂから呼びだし、下記の式（２）に示すように、各生データに補正関数ＦＬを乗じ、補正後の各輝度データＤＬ_ｎ’（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）を取得する。
ＤＬ_ｎ’＝ＦＬ×ＲＬ_ｎ’・・・（２）
輝度補正部７２ｃは、補正後の各輝度データＤＬ_ｎ’を取得すると、取得した輝度データＤＬ_ｎ’を透過率算出部７２ｄに出力する。

透過率算出部７２ｄは、補正後の輝度データＤＬ_ｎ’を取得すると、記憶部７２ｂから標準化された輝度値ＤＬを取得し、低エネルギ範囲における透過率ＰＬ＝ＤＬ_ｎ’／ＤＬ（第１の透過率）を算出する。透過率算出部７２ｄは、算出した透過率ＰＬを検出部７６に出力する。

高エネルギ透過率算出部７４は、高エネルギ検出器４２で検出されたＸ線の輝度データから、高エネルギ範囲における被検査物ＳのＸ線透過率を対応領域Ｓ_ｎ毎に算出する。高エネルギ透過率算出部７４で算出される各輝度データは、低エネルギ透過率算出部７２で算出される各輝度データと被検査物Ｓの対応領域Ｓ_ｎが同じとなるように調整されたデータであり、互いに対応している。高エネルギ透過率算出部７４は、補正値算出部７４ａ、記憶部７４ｂ、輝度補正部７４ｃ及び透過率算出部７４ｄを含んで構成される。

補正値算出部７４ａは、被検査物Ｓが存在しない状態（ベルトコンベア１０のみが設置された状態）での高エネルギ範囲におけるＸ線の輝度データを高エネルギ検出器４２から取得する。取得した高エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＨ_ｎ（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）は、高エネルギ検出器４２の検出方向Ｘに沿って配置された画素４２_ｎそれぞれに対応するデータであり、低エネルギ検出器３２からのデータと同様に、ばらついている。

そこで、補正値算出部７４ａは、補正値算出部７２ａと同様に、シェーディング補正等を行うことにより、画素４２_ｎ毎の輝度バラツキを補正してすべての生輝度データＲＨ_ｎを例えば輝度値３２００に標準化する。この標準化された輝度値をＤＨ、補正係数をＦＨとすると、これらの関係は以下の式（３）で表すことができる。
ＤＨ＝ＦＨ×ＲＨ_ｎ・・・（３）

そして、補正値算出部７４ａは、輝度値ＤＨに標準化する際の補正に用いられた補正関数ＦＨを上記の式（３）より算出する。補正関数ＦＨは、すべての画素４２_ｎからの生輝度データＲＨ_ｎに対応する関数であり、補正値算出部７４ａは、算出した補正関数ＦＨを記憶部７４ｂに出力する。また、補正値算出部７４ａは、基礎輝度データとして、標準化された輝度値ＤＨを記憶部７４ｂに出力する。

記憶部７４ｂは、補正値算出部７４ａから出力された補正関数ＦＨ及び標準化された輝度値ＤＨを格納する。記憶部７４ｂは、後述する輝度補正部７４ｃや透過率算出部７４ｄからの呼び出しに応じて、補正関数ＦＨ又は標準化された輝度値ＤＨを輝度補正部７４ｃや透過率算出部７４ｄに出力する。

輝度補正部７４ｃは、被検査物Ｓが存在する状態での高エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＨ_ｎ’（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）を高エネルギ検出器４２から対応領域Ｓ_ｎ毎に連続して取得する。Ｘ線の生輝度データＲＨ_ｎ’は、高エネルギ検出器４２の画素４２_ｎにそれぞれ対応しており、被検査物Ｓの対応箇所Ｓ_ｎ毎に順に取得される。

輝度補正部７４ｃは、高エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＨ_ｎ’を対応領域Ｓ_ｎ毎に取得すると、上述したシェーディング補正と同様の補正を行うため、補正関数ＦＨを記憶部７４ｂから呼びだし、下記の式（４）に示すように、各生データに補正関数ＦＨを乗じて、補正後の輝度データＤＨ_ｎ’（ｎ＝１〜Ｎ：Ｎは整数）を取得する。
ＤＨ_ｎ’＝ＦＨ×ＲＨ_ｎ’・・・（４）
輝度補正部７４ｃは、補正後の各輝度データＤＨ_ｎ’を取得すると、取得した輝度データＤＨ_ｎ’を透過率算出部７４ｄに出力する。

透過率算出部７４ｄは、補正後の輝度データＤＨ_ｎ’を取得すると、記憶部７４ｂから標準化された輝度値ＤＨを取得し、高エネルギ範囲における透過率ＰＨ＝ＤＨ_ｎ’／ＤＨ（第２の透過率）を算出する。透過率算出部７４ｄは、算出した透過率ＰＨを検出部７６に出力する。

検出部７６は、低エネルギ透過率算出部７２で算出された透過率ＰＬ（＝ＤＬ_ｎ’／ＤＬ）と、高エネルギ透過率算出部７４で算出された透過率ＰＨ（＝ＤＨ_ｎ’／ＤＨ）との比を算出して、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容を検出する。この比は、以下の式（５）で表される。
透過率の比＝ＰＨ／ＰＬ・・・（５）

検出部７６は、上述した式（５）に基づいた透過率の比ＰＨ／ＰＬの領域Ｓ_ｎ毎のデータ列としての透過率パターンが、図８の（ａ）〜（ｄ）に示す何れかのパターンに合致するか否かを判定する。つまり、検出部７６は、透過率の比ＰＨ／ＰＬが閾値Ａ（下限の閾値）よりも小さくなっている箇所や、閾値Ｂ（上限の閾値）よりも大きくなっている箇所があるか否かを判定する。

図８に示す各パターンとＸ線照射器２０の位置ずれ内容との詳細な関係については後述するが、図８の（ａ）に示すパターンは、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘの一方（左側）にずれた場合を示しており、図８の（ｂ）に示すパターンは、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘの他方（右側）にずれた場合を示しており、図８の（ｃ）に示すパターンは、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの下方にずれた場合を示しており、図８の（ｄ）に示すパターンは、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの上方にずれた場合を示している。

なお、本実施形態では、閾値Ａとして「１」を設定しているが、この理由について簡単に説明する。Ｘ線は、エネルギが高いほど物体を透過しやすいため、仮に被検査物Ｓで同じ経路（つまり同じ材料部分）をたどったＸ線を低エネルギ範囲と高エネルギ範囲とで検出すると、高エネルギ範囲の透過率の方が必ず高くなる。例えば、ワイヤを透過したＸ線の透過率を低エネルギ範囲と高エネルギ範囲とでそれぞれ検出すると、低エネルギ範囲の透過率が０．１８１であるのに対し、高エネルギ範囲の透過率は０．３２７となり、その透過率の比ＰＨ／ＰＬは１．８０７となり、１よりも大きくなる。

つまり、透過率の比ＰＨ／ＰＬが１よりも大きいと、被検査物Ｓで同じ経路（同じ材料部分）をたどったＸ線を低エネルギ範囲と高エネルギ範囲とで検出している可能性が高くなり、低エネルギ検出器３２の画素３２_ｎと高エネルギ検出器４２の画素４２_ｎとで対応するように事前調整されている対応関係が維持されていると判定することができる。一方、高エネルギ範囲の透過性の方が低エネルギ範囲の透過性よりも低くなる場合は、被検査物Ｓで同じ経路をたどっていない（異なる材料部分を通過した）Ｘ線を比較している可能性が高く、低エネルギ検出器３２の画素３２_ｎと高エネルギ検出器４２の画素４２_ｎとで対応するように調整されている対応関係が維持されていないと判定することができる。

また、本実施形態では、キャリブレーション部材として、アルミ製のテストピースを用いている。アルミに対するＸ線の透過率に基づくと、アルミ製のテストピースにＸ線を照射した際の透過率の比ＰＨ／ＰＬは、例えば１．１〜２の範囲に収まる。そこで、本実施形態では、下限の閾値Ａに加え、上限である閾値Ｂとして「２」を設定している。上限の閾値Ｂは、Ｘ線を照射する部材毎に変更され、それぞれの部材に適した範囲となるように調整される。上限の閾値Ｂは、Ｘ線を照射する被検査物Ｓの材料におけるＸ線透過率によって異なる値とすることが好ましく、被検査物ＳのＸ線透過率に基づいて適宜設定される。

ここで、図８の（ａ）〜（ｄ）に示した各パターンとＸ線照射器２０の位置ずれ内容との関係について、図９〜図１４を参照して、より詳細に説明する。

まず、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘの一方（図示左側）にずれた場合について、図９及び図１０を参照して説明する。Ｘ線照射器２０が、図９の（ａ）に示す位置から図９の（ｂ）に示す位置にずれると、Ｘ線照射器２０を照射した際に被検査物Ｓの両端付近を検出する検出器３２，４２の画素もそれぞれずれることになる。具体的には、Ｘ線照射器２０がずれる前、被検査物Ｓの左端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ａと検出器４２の画素４２ａとが対応しており、被検査物Ｓの右端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｓと検出器４２の画素４２ｓとが対応していた。

ところが、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘの左側にずれることにより、被検査物Ｓの左端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｂと検出器４２の画素４２ｃとが対応し、被検査物Ｓの右端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｔと検出器４２の画素４２ｕとが対応することになる。ところで、各検出器３２，４２では、上述したように制御部５０により拡大率の補正等が行われて各画素の対応がとられており、検出器３２の画素３２ｂに対応する検出器４２の画素として画素４２ｂが割り当てられており、また、検出器３２の画素３２ｔに対応する検出器４２の画素として画素４２ｔが割り当てられている。

この検出器３２の画素３２ｂは、被検査物Ｓを検出するが、画素３２ｂに対応する検出器４２の画素４２ｂは、被検査物Ｓが存在しない状態（空気）を検出する。その結果、例えば、被検査物Ｓを検出する画素３２ｂからの透過率ＰＬが３３％となるのに対し、被検査物Ｓを検出しない画素４２ｂからの透過率ＰＨがほぼ１００％となり、これら透過率の比ＰＨ／ＰＬは、３．０３となる。つまり、被検査物Ｓの一端に対応する箇所が上限の閾値Ｂよりも高くなる。

また、検出器３２の画素３２ｔは、被検査物Ｓが存在しない状態（空気）を検出するが、画素３２ｔに対応する検出器４２の画素４２ｔは、被検査物Ｓを検出する。その結果、例えば、被検査物Ｓを検出しない画素３２ｔからの透過率ＰＬがほぼ１００％となるのに対し、被検査物Ｓを検出する画素４２ｔからの透過率ＰＨが３３％となり、これら透過率の比ＰＨ／ＰＬは、０．３３となる。つまり、被検査物Ｓの他端に対応する箇所が下限の閾値Ａよりも小さくなる。

このように、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘの左側にずれると、図８の（ａ）に示されるような、被検査物Ｓの左端に対応する箇所で上限の閾値Ｂよりも高くなり、且つ、被検査物Ｓの右端に対応する箇所で下限の閾値Ａよりも小さくなる、といった透過率パターンが現れることになる。また、逆に、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘの右側にずれると、図８の（ｂ）に示されるような、図８の（ａ）と線対称な透過率パターンとなり、被検査物Ｓの右端に対応する箇所で上限の閾値Ｂよりも高くなり、且つ、被検査物Ｓの左端に対応する箇所で下限の閾値Ａよりも小さくなる、といった透過率パターンが現れることになる。

続いて、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの下方にずれた場合について、図１１及び図１２を参照して説明する。Ｘ線照射器２０が、図１１の（ａ）に示す位置から図１１の（ｂ）に示す位置にずれると、Ｘ線照射器２０を照射した際に被検査物Ｓの両端付近を検出する検出器３２，４２の画素もそれぞれずれることになる。具体的には、Ｘ線照射器２０がずれる前、被検査物Ｓの左端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ａと検出器４２の画素４２ａとが対応しており、被検査物Ｓの右端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｓと検出器４２の画素４２ｓとが対応していた。

ところが、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの下方にずれることにより、被検査物Ｓの左端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｂと検出器４２の画素４２ｃとが対応し、被検査物Ｓの右端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｔと検出器４２の画素４２ｕとが対応することになる。ところで、各検出器３２，４２では、上述したように制御部５０により拡大率の補正等が行われて各画素の対応がとられており、検出器３２の画素３２ｂに対応する検出器４２の画素として画素４２ｂが割り当てられており、また、検出器３２の画素３２ｔに対応する検出器４２の画素として画素４２ｔが割り当てられている。

この検出器３２の画素３２ｂは、被検査物Ｓが存在しない状態（空気）を検出するが、画素３２ｂに対応する検出器４２の画素４２ｂは、被検査物Ｓを検出する。その結果、例えば、被検査物Ｓを検出しない画素３２ｂからの透過率ＰＬがほぼ１００％となるのに対し、被検査物Ｓを検出する画素４２ｂからの透過率ＰＨが３３％となり、これら透過率の比ＰＨ／ＰＬは、０．３３となる。つまり、被検査物Ｓの一端に対応する箇所が下限の閾値Ａよりも小さくなる。

また、検出器３２の画素３２ｔは、被検査物Ｓが存在しない状態（空気）を検出するが、画素３２ｔに対応する検出器４２の画素４２ｔは、被検査物Ｓを検出する。その結果、例えば、被検査物Ｓを検出しない画素３２ｔからの透過率ＰＬがほぼ１００％となるのに対し、被検査物Ｓを検出する画素４２ｔからの透過率ＰＨが３３％となり、これら透過率の比ＰＨ／ＰＬは、０．３３となる。つまり、被検査物Ｓの他端に対応する箇所も下限の閾値Ａよりも小さくなる。このように、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの下方にずれると、図８の（ｃ）に示されるような、被検査物Ｓの左右両端に対応する箇所で下限の閾値Ａよりも小さくなる、といった透過率パターンが現れることになる。

続いて、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの上方にずれた場合について、図１３及び図１４を参照して説明する。Ｘ線照射器２０が、図１３の（ａ）に示す位置から図１３の（ｂ）に示す位置にずれると、Ｘ線照射器２０を照射した際に被検査物Ｓの両端付近を検出する検出器３２，４２の画素もそれぞれずれることになる。具体的には、Ｘ線照射器２０がずれる前、被検査物Ｓの左端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ａと検出器４２の画素４２ａとが対応しており、被検査物Ｓの右端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｓと検出器４２の画素４２ｓとが対応していた。

ところが、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの上方にずれることにより、被検査物Ｓの左端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｂと検出器４２の画素４２ｃとが対応し、被検査物Ｓの右端に対応する箇所では検出器３２の画素３２ｔと検出器４２の画素４２ｕとが対応することになる。ところで、各検出器３２，４２では、上述したように制御部５０により拡大率の補正等が行われて各画素の対応がとられており、検出器３２の画素３２ｂに対応する検出器４２の画素として画素４２ｂが割り当てられており、また、検出器３２の画素３２ｔに対応する検出器４２の画素として画素４２ｔが割り当てられている。

この検出器３２の画素３２ｂは、被検査物Ｓを検出するが、画素３２ｂに対応する検出器４２の画素４２ｂは、被検査物Ｓが存在しない状態（空気）を検出する。その結果、例えば、被検査物Ｓを検出する画素３２ｂからの透過率ＰＬが３３％となるのに対し、被検査物Ｓを検出しない画素４２ｂからの透過率ＰＨがほぼ１００％となり、これら透過率の比ＰＨ／ＰＬは、３．０３となる。つまり、被検査物Ｓの一端に対応する箇所が上限の閾値Ｂよりも大きくなる。

また、検出器３２の画素３２ｔは、被検査物Ｓを検出するが、画素３２ｔに対応する検出器４２の画素４２ｔは、被検査物Ｓが存在しない状態（空気）を検出する。その結果、例えば、被検査物Ｓを検出する画素３２ｔからの透過率ＰＬが３３％となるのに対し、被検査物Ｓを検出しない画素４２ｔからの透過率ＰＨがほぼ１００％となり、これら透過率の比ＰＨ／ＰＬは、３．０３となる。つまり、被検査物Ｓの他端に対応する箇所も上限の閾値Ｂよりも大きくなる。このように、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの上方にずれると、図８の（ｄ）に示されるような、被検査物Ｓの左右両端に対応する箇所で上限の閾値Ｂよりも大きくなる、といった透過率パターンが現れることになる。

そして、検出部７６は、取得した透過率の比ＰＨ／ＰＬの集合から構成される透過率パターンが図８のいずれのパターンに該当するか、または、いずれのパターンにも該当せず閾値Ａ，Ｂ間に収まっているかといった検出結果を生成し、当該結果を補正部７８に出力する。

補正部７８は、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容についての検出結果を検出部７６から受け取ると、その位置ずれ内容に応じて低エネルギ検出器３２及び高エネルギ検出器４２で検出されたＸ線の輝度データの少なくとも一方を補正するための補正指示信号を生成する。

補正部７８で生成する信号としては、例えば、検出部７６によってＸ線照射器２０が検出方向Ｘにずれたと判定された場合、検出器３２，４２からの輝度データを互いに対応させるための基準画素３２ａ，４２ａの一方の基準画素４２ａを、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘでずれた側とは逆側に１画素ずつ動かすといった指示信号がある。なお、補正信号として、他方の基準画素３２ａを、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘでずれた側と同じ側に１画素ずつ動かすといった補正信号としてもよく、０．１画素ずつ動かすといったサブピクセル単位で移動させるようにしてもよい。

また、このように基準画素を再設定したことに伴って、両検出器３２，４２を構成する各画素の拡大率を再調整する再調整処理を行う補正指示をこの補正信号に含ませてもよい。

また、補正部７８で生成する補正指示信号として、例えば、検出部７６によってＸ線照射器２０が照射方向Ｚにずれたと判定された場合、検出器３２，４２を構成する各画素の拡大率を再調整する再調整処理を行うといった信号がある。この信号では、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの下方にずれた場合、低エネルギ検出器３２の画素の拡大率を上げたり、逆に照射方向Ｚの上方にずれた場合、低エネルギ検出器３２の画素の拡大率を下げたりする。

また、このように拡大率を再調整する前に、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの下方にずれた場合には、検出部３２，４２からの輝度データを互いに対応させるための基準画素３２ａ，４２ａの一方の基準画素４２ａを外側に１画素ずつ動かす、または、他方の基準画素３２ａを内側に１画素ずつ動かすといった補正信号としてもよい。一方、Ｘ線照射器２０が照射方向Ｚの上方にずれた場合には、検出部３２，４２からの輝度データを互いに対応させるための基準画素３２ａ，４２ａの一方の基準画素４２ａを内側に１画素ずつ動かす、または、他方の基準画素３２ａを外側に１画素ずつ動かすといった補正信号としてもよい。

補正部７８は、このような補正信号を制御部５０に出力し、制御部５０及び制御部５０によって制御される補正回路３４ｃ，４４ｃ等において、基準画素の再設定や拡大率の再調整といった処理を実行させ、検出器３２，４２からの輝度データを補正する。

ところで、上記実施形態では、低エネルギ透過率算出部７２で用いられる輝度値ＤＬと、高エネルギ透過率算出部７４で用いられる輝度値ＤＨとが同じ値になるように補正処理を行っている。この場合、算出される各透過率の分母が同じになるため、透過率を直接算出する必要がなくなり、両透過率算出部７２，７４が透過率算出部７２ｄ，７４ｄを含まない構成とすることもできる。この構成では、輝度補正部７２ｃから輝度データＤＬ_ｎ’を検出部７６にそのまま出力し、輝度補正部７４ｃから輝度データＤＨ_ｎ’を検出部７６にそのまま出力する。なお、ここでいう、補正後の輝度データＤＬ_ｎ’は、低エネルギ範囲における透過率を示す値の１つとして機能し、補正後の輝度データＤＨ_ｎ’は、高エネルギ範囲における透過率を示す値の１つとして機能することになる。

上記の場合、検出部７６では、輝度補正部７２ｃから補正後の輝度データＤＬ_ｎ’を取得し、輝度補正部７４ｃから補正後の輝度データＤＨ_ｎ’を取得すると、これらの輝度データから透過率の比＝ＰＨ／ＰＬを算出する。輝度値ＤＬとＤＨとが同じ値であることから、透過率の比ＰＨ／ＰＬは、以下の式（７）で表される。
透過率の比＝ＰＨ／ＰＬ＝ＤＨ_ｎ’／ＤＬ_ｎ’・・・（７）
そして、検出部７６は上述した処理と同様の検出処理を行って、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容を検出する。

続いて、非破壊検査装置１において、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容を検出して輝度データを補正する補正方法を、図１５を参照して説明する。なお、以下の説明では、透過率ＰＬとして、補正後の輝度データＤＬ_ｎ’を利用し、透過率ＰＨとして、補正後の輝度データＤＨ_ｎ’をそのまま利用している。

まず、補正値算出部７２ａによって、被検査物Ｓが存在しない状態での低エネルギ範囲におけるＸ線の輝度データＲＬ_ｎを低エネルギ検出器３２から取得する。その後、補正値算出部７２ａによってこれら輝度データＲＬ_ｎにシェーディング補正等を行うことにより、画素３２_ｎ毎の輝度バラツキを補正してすべての生輝度データＲＬ_ｎを例えば輝度値３２００に標準化する。そして、補正値算出部７２ａによって、輝度値ＤＬに標準化する際の補正に用いられた補正関数ＦＬを上記の式（１）より算出する（ステップＳ１）。

続いて、輝度補正部７２ｃによって、被検査物Ｓが存在する状態での低エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＬ_ｎ’を低エネルギ検出器３２から取得する。輝度補正部７２ｃによって、低エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＬ_ｎ’を取得すると、補正関数ＦＬを記憶部７２ｂから呼びだし、上述した式（２）に示すように、各生データに補正関数ＦＬを乗じ、補正後の各輝度データＤＬ_ｎ’を取得する（ステップＳ２）。補正後の各輝度データＤＬ_ｎ’が取得されると、取得した輝度データＤＬ_ｎ’が検出部７６に出力される。

また、補正値算出部７４ａによって、被検査物Ｓが存在しない状態での高エネルギ範囲におけるＸ線の輝度データＲＨ_ｎを高エネルギ検出器４２から取得する。その後、補正値算出部７４ａによってこれら輝度データＲＨ_ｎにシェーディング補正等を行うことにより、画素４２_ｎ毎の輝度バラツキを補正してすべての生輝度データＲＨ_ｎを例えば輝度値３２００に標準化する。そして、補正値算出部７４ａによって、輝度値ＤＨに標準化する際の補正に用いられた補正関数ＦＨを上記の式（３）より算出する（ステップＳ３）。

続いて、輝度補正部７４ｃによって、被検査物Ｓが存在する状態での高エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＨ_ｎ’を高エネルギ検出器４２から取得する。輝度補正部７４ｃによって、高エネルギ範囲におけるＸ線の生輝度データＲＨ_ｎ’を取得すると、補正関数ＦＨを記憶部７４ｂから呼びだし、上述した式（４）に示すように、各生データに補正関数ＦＨを乗じ、補正後の各輝度データＤＨ_ｎ’を取得する（ステップＳ４）。補正後の各輝度データＤＨ_ｎ’が取得されると、取得した輝度データＤＨ_ｎ’が検出部７６に出力される。

続いて、検出部７６によって、低エネルギ透過率算出部７２で算出された透過率ＰＬ（＝ＤＬ_ｎ’）と、高エネルギ透過率算出部７４で算出された透過率ＰＨ（＝ＤＨ_ｎ’）とから、透過率の比ＰＨ／ＰＬの領域Ｓ_ｎ毎のデータ列としての透過率パターンが算出される（ステップＳ５）。そして、検出部７６によって、算出された透過率パターンが、図８の（ａ）〜（ｄ）に示す何れかのパターンに合致するか否か、または、何れのパターンにも合致しないといったことが判定される。

ステップＳ６での判定により、透過率パターンが図８の（ａ）〜（ｄ）の何れかのパターンに合致する場合、ステップＳ７に進み、上述したような、各パターンに応じた輝度データの補正が行われる。輝度データの補正例としては、例えば、検出部７６によってＸ線照射器２０が検出方向Ｘにずれたと判定された場合、検出器３２，４２からの輝度データを互いに対応させるための基準画素３２ａ，４２ａの一方の基準画素４２ａを、Ｘ線照射器２０が検出方向Ｘでずれた側とは逆側に１画素ずつ動かすといった補正が行われる。また、このように基準画素を再設定したことに伴って、両検出器３２，４２を構成する各画素の拡大率を再調整する再調整処理を行ってもよい。

一方、ステップＳ６での判定により、透過率パターンが図８の（ａ）〜（ｄ）の何れのパターンにも合致しない場合には、ステップＳ１，Ｓ３に戻り、同様の処理を繰り返す。

以上により、非破壊検査装置１において、２段に重ねられた検出器３２，４２の画素間での対応がとれなくなったことを早期に検出し、画素３２_ｎ，４２_ｎ間での対応が再びとれるように輝度データを補正することができる。

このように、本実施形態の非破壊検査装置１によれば、被検査物Ｓを透過したＸ線の両エネルギ範囲における各透過率を示す値を輝度データから算出し、これら透過率を示す値の比に基づいてＸ線照射器２０の位置ずれ内容を検出している。Ｘ線などの放射線は、エネルギが高いほど物体を透過しやすいといった性質があるが、互いに画素等が対応するよう調整された両検出器での物体の透過率を示す値の比を参照することで、検出器３２，４２の画素間における対応関係が崩れた状態を検出できると共に、当該対応関係がどのように崩れたのかを検出でき、これにより、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容を知ることができる。その結果、非破壊検査装置１によれば、２段に重ねられた検出器３２，４２の画素間での対応がとれなくなったことを早期に検出し、画素間での対応が再びとれるように検出器３２，４２からの輝度データを補正することができる。

しかも、非破壊検査装置１によれば、Ｘ線の両エネルギ範囲における各透過率を示す値を、輝度データを利用して算出している。このため、透過率を求めることが容易に実行でき、新たな検出器を別途設ける必要がない。

また、非破壊検査装置１及び補正方法において、検出部７６は、被検査物ＳのＸ線透過率に基づいて設定される上限及び下限の２つの閾値Ａ，Ｂを格納しており、両透過率を示す値の比をこれら両閾値Ａ，Ｂと比較することによりＸ線照射器２０の位置ずれ内容を検出するようになっている。この場合、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容を検出するために、被検査物Ｓ毎に異なる放射線透過率に基づいて閾値を設定していることになり、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容をより確実に知ることができる。

また、非破壊検査装置１及び補正方法において、検出器３２，４２は、搬送方向及び照射方向に交差する検出方向に伸びる検出領域をそれぞれ有しており、検出部７６は、検出領域に対応し且つ両透過率を示す値の比の集合から構成される透過率パターンを上限及び下限の両閾値Ａ，Ｂと比較して、放射線源の位置ずれ内容を検出している。このため、透過率パターンと閾値との比較処理によって放射線源の位置ずれ内容を検出でき、検出処理を簡易に行うことができる。

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、解析装置７０において、透過率の比ＰＨ／ＰＬを閾値Ａ，Ｂと比較してＸ線照射器２０の位置ずれを判定していたが、下記の式（８）に示すように、低エネルギ範囲における透過率ＰＬと高エネルギ範囲における透過率ＰＨとの差を閾値Ａ，Ｂと比較して、Ｘ線照射器２０の位置ずれ内容を検出するようにしてもよい。
閾値Ｂ＞ＰＨ―ＰＬ＞閾値Ａ・・・（８）

この場合、例えば、ＰＨ―ＰＬの集合体からなる透過率パターンが閾値Ａである０よりも小さい箇所と、ＰＨ―Ｐｌが閾値Ｂよりも大きい箇所とを検出し、これに基づいて、補正部７８によって所定の補正処理を行うようにすればよい。なお、この場合の閾値Ｂも、被検査物ＳのＸ線透過率に基づいて適宜設定できる。また、透過率の比ＰＨ／ＰＬに代えて、逆となる透過率の比ＰＬ／ＰＨを基準にした場合等でも同様である。

また、上記実施形態では、基礎となる輝度データＤＬとＤＨとが同じになるように補正関数ＦＬ，ＦＨを設定していたが、取得される輝度データによっては、基礎となる輝度データＤＬとＤＨとが同じ値にならないように補正関数ＦＬ，ＦＨを設定してもよい。但し、この場合は、透過率の分母を省略することはできないので、透過率同士で比較する必要がある。比較検出は、上述した実施形態と同様である。

また、上記実施形態では、透過率ＰＨ，ＰＬを算出する基礎となる輝度データを、被検査物Ｓが存在しない状態（ベルトコンベア１０のみが設置された状態）での範囲におけるＸ線の輝度データとしているが、ベルトコンベア１０上に載置されるコンベアとは別のトレイ内に被検査物Ｓが収められたものを検査する場合には、透過率ＰＨ，ＰＬを算出する基礎となる輝度データとして、ベルトコンベア１０に加えトレイも含めた状態、言い換えると、被検査物Ｓに含まれない部分でのＸ線の輝度データを求め、これを用いて各透過率を算出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、検出器３２，４２の対応関係を個別の画素３２_ｎ、４２_ｎ毎に比較していたが、複数の画素からなる所定の領域毎に比較し、これを基準として、基準画素の設定や拡大率の設定などを行ってもよい。この場合には、ノイズ等による誤差を検出してしまうことを防止できる。また、上記実施形態では、検出器３２，４２の左端に対応する左エッジを基準として基準画素３２_１００と４２_９８を設定していたが、検出器３２，４２の右端に対応する右エッジを基準として基準画素を設定したり、中心点を基準として基準画素を設定したりしてももちろんよい。

また、上記実施形態では、画像補正部３４，４４と透過率算出部７２，７４とを別々に設けた場合で説明したが、画像補正部３４，４４の出力インターフェースから出力されるデータを用いて、透過率算出部７２，７４で算出される透過率を算出するようにしてもよい。つまり、透過率算出部７２，７４の機能の一部又は全部と画像補正部３４，４４とが共用される構成であってもよい。

１…非破壊検査装置、１０…ベルトコンベア、２０…Ｘ線照射器、３２…低エネルギ検出器、４２…高エネルギ検出器、５０…制御部、７０…解析装置、７２…低エネルギ透過率算出部、７４…高エネルギ透過率算出部、７６…検出部、７８…補正部。

Claims (12)

1. 被検査物を所定の方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段による搬送方向と交差するように前記搬送手段に向けて放射線を照射する放射線源と、
   前記放射線源から照射された放射線を第１のエネルギ範囲で検出する第１の放射線検出器と、
   前記放射線の照射方向において前記第１の放射線検出器よりも下流側に位置し、前記放射線源から照射された放射線を前記第１のエネルギ範囲よりも高い第２のエネルギ範囲で検出する第２の放射線検出器と、
   前記放射線源から照射されて前記被検査物を透過した放射線の前記第１のエネルギ範囲における第１の透過率を示す値を、前記第１の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する第１の算出手段と、
   前記放射線源から照射されて前記被検査物を透過した放射線の前記第２のエネルギ範囲における第２の透過率を示す値を、前記第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する第２の算出手段と、
   前記第１の算出手段で算出された前記第１の透過率を示す値と前記第２の算出手段で算出された前記第２の透過率を示す値との比又は差に基づいて前記放射線源の位置ずれ内容を検出する検出手段と、
   前記検出手段で前記放射線源の位置ずれ内容が検出された場合に、当該位置ずれ内容に応じて前記第１及び第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データの少なくとも一方を補正する補正手段と、
   を備える非破壊検査装置。
2. 前記検出手段は、前記被検査物の放射線透過率に基づいて設定される上限及び下限の２つの閾値を格納しており、前記第１及び第２の透過率を示す値の比又は差を前記上限及び下限の両閾値と比較することにより前記放射線源の位置ずれ内容を検出する、請求項１に記載の非破壊検査装置。
3. 前記第１及び第２の放射線検出器は、前記搬送方向及び前記照射方向に交差する検出方向に伸びる検出領域をそれぞれ有しており、
   前記検出手段は、前記検出領域に対応し且つ前記第１及び第２の透過率を示す値の比又は差の集合から構成される透過率パターンを前記上限及び下限の両閾値と比較して、前記放射線源の位置ずれ内容を検出する、請求項２に記載の非破壊検査装置。
4. 前記検出手段は、前記透過率パターンにおいて前記被検査物の一端に対応する箇所が前記上限の閾値よりも高くなり、且つ、前記透過率パターンにおいて前記被検査物の他端に対応する箇所が前記下限の閾値よりも小さくなった場合に、前記放射線源が前記検出方向にずれたと判定する、請求項３に記載の非破壊検査装置。
5. 前記補正手段は、前記検出手段によって前記放射線源が前記検出方向にずれたと判定された場合、前記第１及び第２の放射線検出器からの輝度データを互いに対応させるための基準画素のうち少なくとも一方の基準画素を他の画素に移動させて新たな基準画素を設定する再設定処理を行うことにより、前記第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正する、請求項４に記載の非破壊検査装置。
6. 前記補正手段は、前記検出手段によって前記放射線源が前記検出方向にずれたと判定された場合、前記第１及び第２の放射線検出器を構成する各画素の拡大率を再調整する再調整処理を行うことにより、前記第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正する、請求項４又は５に記載の非破壊検査装置。
7. 前記検出手段は、前記透過率パターンにおいて前記被検査物の両端に対応する箇所のそれぞれが前記下限の閾値よりも低くなった場合、又は、前記透過率パターンにおいて前記被検査物の両端に対応する箇所のそれぞれが前記上限の閾値よりも高くなった場合に、前記放射線源が前記照射方向にずれたと判定する、請求項３〜６の何れか一項に記載の非破壊検査装置。
8. 前記補正手段は、前記検出手段によって前記放射線源が前記照射方向にずれたと判定された場合、前記第１及び第２の放射線検出器を構成する各画素の拡大率を再調整する再調整処理を行うことにより、前記第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正する、請求項７に記載の非破壊検査装置。
9. 前記補正手段は、前記検出手段によって前記放射線源が前記照射方向にずれたと判定された場合、前記第１及び第２の放射線検出器からの輝度データを互いに対応させるための基準画素のうち少なくとも一方の基準画素を他の画素に移動させて新たな基準画素を設定する再設定処理を行うことにより、前記第１及び第２の放射線検出器からの輝度データの少なくとも一方を補正する、請求項７又は８に記載の非破壊検査装置。
10. 前記放射線源の位置ずれ内容は、前記照射方向における前記放射線源のずれ、又は、前記搬送方向及び前記照射方向に交差する検出方向における前記放射線源のずれである、請求項１〜９の何れか一項に記載の非破壊検査装置。
11. 被検査物を所定の方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段による搬送方向と交差するように前記搬送手段に向けて放射線を照射する放射線源と、前記放射線源から照射された放射線を第１のエネルギ範囲で検出する第１の放射線検出器と、前記放射線の照射方向において前記第１の放射線検出器よりも下流側に位置し、前記放射線源から照射された放射線を前記第１のエネルギ範囲よりも高い第２のエネルギ範囲で検出する第２の放射線検出器とを備えた非破壊検査装置において、前記第１及び第２の放射線検出器で検出された輝度データの少なくとも一方を補正する補正方法であって、
    前記放射線源から照射されて前記被検査物を透過した放射線の前記第１のエネルギ範囲における第１の透過率を示す値を、前記第１の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する第１の算出ステップと、
    前記放射線源から照射されて前記被検査物を透過した放射線の前記第２のエネルギ範囲における第２の透過率を示す値を、前記第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データから算出する第２の算出ステップと、
    前記第１の算出ステップで算出された前記第１の透過率を示す値と前記第２の算出ステップで算出された前記第２の透過率を示す値との比又は差に基づいて前記放射線源の位置ずれ内容を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップで前記放射線源の位置ずれ内容が検出された場合に、当該位置ずれ内容に応じて前記第１及び第２の放射線検出器で検出された放射線の輝度データの少なくとも一方を補正する補正ステップと、
    を備える補正方法。
12. 前記放射線源の位置ずれ内容は、前記照射方向における前記放射線源のずれ、又は、前記搬送方向及び前記照射方向に交差する検出方向における前記放射線源のずれである、請求項１１に記載の補正方法。

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