低エネルギーＸ線画像形成装置
【課題】厚さの薄い被写体のＸ線画像を、長時間安定して低ノイズで形成することができる低エネルギーＸ線画像形成装置を提供する
【解決手段】Ｘ線源１０から２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を被写体１００に照射し、透過する低エネルギーＸ線をガス電子増幅器１２で電子に変換して増幅し、電子検出器１４で検出してＸ線画像形成装置１６により被写体１００の低エネルギーＸ線画像を形成する。この低エネルギーＸ線画像は、標準Ｘ線画像や可視画像と比較して、あるいは異物による低エネルギーＸ線の吸収端を検出することにより、印刷インクや金属その他の異物等のノイズを除去する。
【解決手段】Ｘ線源１０から２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を被写体１００に照射し、透過する低エネルギーＸ線をガス電子増幅器１２で電子に変換して増幅し、電子検出器１４で検出してＸ線画像形成装置１６により被写体１００の低エネルギーＸ線画像を形成する。この低エネルギーＸ線画像は、標準Ｘ線画像や可視画像と比較して、あるいは異物による低エネルギーＸ線の吸収端を検出することにより、印刷インクや金属その他の異物等のノイズを除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低エネルギーＸ線画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、Ｘ線を使用して被写体の透過画像を取得する装置が使用されている。例えば、下記特許文献１には、被写体を透過してきたＸ線をＣＣＤ等により検出し、Ｘ線画像を生成するＸ線撮影装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４１７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の技術においては、ＣＣＤによりＸ線を検出する構成なので、ＣＣＤがＸ線により劣化し、長時間安定して使用できないという問題があった。
【０００５】
また、包装容器等の欠陥検査を行う場合には、被写体の厚さが薄いので、コントラストを出すために２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線（軟Ｘ線）を使用するのが好ましいが、この場合被写体表面に形成された印刷インク層や、被写体表面に付着したゴミの影響を受け、ノイズの多いＸ線画像となってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、厚さの薄い被写体のＸ線画像を、長時間安定して低ノイズで形成することができる低エネルギーＸ線画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、低エネルギーＸ線画像形成装置であって、２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を被写体に照射する低エネルギーＸ線照射手段と、前記被写体を通過した低エネルギーＸ線に基づいて電子を発生させ、発生した電子数を増幅する電子増幅手段と、前記電子増幅手段が増幅した電子数を検出する電子検出手段と、前記電子検出手段の検出結果に基づいて前記被写体のＸ線画像を形成するＸ線画像形成手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段が、予め取得した前記被写体の標準Ｘ線画像と前記被写体のＸ線画像との差分を求め、当該差分値からＸ線画像を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段が、予め取得した検出対象物質のＸ線吸収端のデータに基づき前記電子検出手段の検出結果から前記検出対象物質を検出し、前記Ｘ線画像に前記検出対象物質の画像のみを残す補正を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに前記被写体の可視画像を撮影する可視画像撮影手段を備え、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した前記被写体の標準可視画像と前記可視画像撮影手段が撮影した可視画像とから被写体表面の異物を検出し、Ｘ線画像から前記表面異物の画像を除去することを特徴とする。
【００１１】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段が、前記表面異物の大きさ毎に予め求めた低エネルギーＸ線の減衰量に基づいてＸ線画像から前記表面異物を除去することを特徴とする。
【００１２】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体に照射する高エネルギーＸ線照射手段を備え、前記電子増幅手段と、電子検出手段と、Ｘ線画像形成手段とにより前記高エネルギーＸ線に基づくＸ線画像を形成し、前記高エネルギーＸ線照射手段と前記低エネルギーＸ線照射手段とが、互いに反対方向から前記被写体にＸ線を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、長時間安定して低エネルギーＸ線画像を形成することができる。また、厚さの薄い被写体の低エネルギーＸ線画像を、印刷インクや異物等のノイズが無い状態で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】ガス電子増幅器及び電子検出器の構成例を示す図である。
【図３】Ｘ線画像形成装置を構成するコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。
【図４】Ｘ線画像形成装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【図５】画像補正部の補正動作の例の説明図である。
【図６】被写体に金属等の異物が存在する場合に、当該異物のＸ線の吸収曲線の例を示す図である。
【図７】画像補正部の補正動作の他の例の説明図である。
【図８】実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１６】
図１には、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の構成例が示される。図１において、低エネルギーＸ線画像形成装置は、Ｘ線源１０、ガス電子増幅器１２、電子検出器１４及びＸ線画像形成装置１６、可視画像撮影装置１７を含んで構成されている。この低エネルギーＸ線画像形成装置は、エネルギーＸ線画像の形成対象である被写体の内部の亀裂や異物等の存在を検査するために使用することができるが、用途はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
Ｘ線源１０は、２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を発生し、被写体１００に照射する装置であり、従来公知のＸ線照射装置を使用することができる。
【００１８】
ガス電子増幅器１２は、被写体１００を透過してきたＸ線により発生した電子の数を増幅する装置である。このガス電子増幅器１２は、所定の検出用ガスが充填されたチャンバと、当該チャンバ内に設けられ、発生した電子を加速するための電場を発生させる電極とを備え、Ｘ線が検出用ガスからチャンバ内に発生させた電子を、電子雪崩効果により電荷増倍を行って増幅する。なお、ガス電子増幅器１２の構成例は後述する。
【００１９】
電子検出器１４は、ガス電子増幅器１２が増幅した電子数を検出する。この電子検出器１４は、直接電荷を検出する方法、あるいはシンチレーション光を検出する方法等により増幅された電子の数を検出する構成とすることができる。
【００２０】
Ｘ線画像形成装置１６は、適宜なコンピュータにより構成され、電子検出器１４による上記電子数の検出結果に基づいて、被写体１００の低エネルギーＸ線画像（低エネルギーＸ線の透過画像）を形成する。
【００２１】
可視画像撮影装置１７は、適宜なカメラにより構成され、被写体１００の可視画像（静止画または動画）を撮影する。可視画像撮影装置１７が撮影した被写体１００の画像情報は、Ｘ線画像形成装置１６に出力される。
【００２２】
なお、被写体１００は、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置によりＸ線画像を形成し、内部の欠陥、異物等の検査等を行う対象である。例えば、医薬品、化粧品、食品などに利用される各種包装材を挙げることができる。これらの包装材の種類としては、ラミネートチューブ、ラミネートフィルム包装、ＰＴＰ包装、ＳＰ包装、両面アルミＰＴＰ包装など通常良く利用されているものが含まれる。その他、本装置によって欠陥、異物等の検査が可能な包装材であれば被写体１００に含まれる。
【００２３】
図２には、上記ガス電子増幅器１２及び電子検出器１４の構成例が示される。図２において、ガス電子増幅器１２は、ドリフト電極１８と電子検出器１４との間に、一次電子を発生させるドリフト領域２０と電子増幅板２２が配置されて構成されている。この電子増幅板２２は、電子雪崩効果により電荷増倍を行うガス電子増幅器として機能し、板状絶縁層２４とこの板状絶縁層２４の両面に被覆された平面状の導体層２６、２８とで構成されている。また、電子増幅板２２には、電場を集束させるための貫通孔３０が複数形成されている。また、これらの構成要素を収容するチャンバ３２内には、所定の検出用ガスが充填されている。検出用ガスとしては、一般に希ガスとクエンチャーガスの組合せが使用される。希ガスとしては、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等がある。また、クエンチャーガスとしては、例えばＣＯ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、ＣＦ４等がある。
【００２４】
このような放射線検出器においては、電源部３４から導体層２６、２８及びドリフト電極１８に所定の電圧が印加されている。これにより、チャンバ３２内には電子増幅板２２を介してドリフト電極１８から電子検出器１４の方向に電子を移動させる電場が形成されている。この状態で放射線がドリフト電極１８側から入射すると、光電効果、コンプトン散乱あるいは電子対生成等により、検出用ガス中の原子から電子を遊離して一次電子を発生させる。発生した一次電子は、ドリフト電極１８と電子増幅板２２との間のドリフト領域２０で検出用ガスを電離させ、その際に発生した電子は上記電場により電子検出器１４の方向に移動する（二次電子）。電子増幅板２２に近づいた二次電子は、貫通孔３０内で集束された電場によってさらに加速され雪崩増幅が発生する。これにより生じた励起電荷を電子検出器１４で捕集し、検出信号を出力する。
【００２５】
図３には、Ｘ線画像形成装置１６を構成するコンピュータのハードウェア構成の例が示される。図３において、Ｘ線画像形成装置１６は、中央処理装置（例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵを使用することができる）３６、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３８、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４０、入力装置４２、表示装置４４、通信装置４６及び記憶装置４８を含んで構成されており、これらの構成要素は、バス５０により互いに接続されている。また、入力装置４２、表示装置４４、通信装置４６及び記憶装置４８は、それぞれ各入出力インターフェース５２を介してバス５０に接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ３６は、ＲＡＭ３８またはＲＯＭ４０に格納されている制御プログラムに基づいて、後述する各部の動作を制御する。ＲＡＭ３８は主としてＣＰＵ３６の作業領域として機能し、ＲＯＭ４０にはＢＩＯＳ等の制御プログラムその他のＣＰＵ３６が使用するデータが格納されている。
【００２７】
また、入力装置４２は、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等により構成され、使用者が動作指示等を入力するために使用する。
【００２８】
また、表示装置４４は、液晶ディスプレイ等により構成され、被写体１００のＸ線画像、可視画像等を表示する。
【００２９】
また、通信装置４６は、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、ネットワークポートその他の適宜なインターフェースにより構成され、ＣＰＵ３６がネットワーク等の通信手段を介して外部の装置とデータをやり取りするために使用する。
【００３０】
また、記憶装置４８は、ハードディスク等の磁気記憶装置であり、後述する処理に必要となる種々のデータを記憶する。なお、記憶装置４８としては、ハードディスクの代わりに、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、電気的消去および書換可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。
【００３１】
図４には、Ｘ線画像形成装置１６の一実施形態の機能ブロック図が示される。図４において、Ｘ線画像形成装置１６は、検出情報取得部５４、Ｘ線画像形成部５６、標準画像取得部５８、差分演算部６０、吸収端検出部６２、画像補正部６４、可視画像取得部６６及び減衰量データ取得部６８を含んで構成されており、これらの機能は例えばＣＰＵ３６とＣＰＵ３６の処理動作を制御するプログラムとにより実現される。
【００３２】
検出情報取得部５４は、電子検出器１４が検出した電子数の情報を通信装置４６を介して取得する。この情報の取得は、図２に示された電子検出器１４との間を、例えばＵＳＢにより接続して行うことができる。
【００３３】
Ｘ線画像形成部５６は、検出情報取得部５４が取得した電子数の情報に基づき、被写体１００の低エネルギーＸ線画像（低エネルギーＸ線の透過画像）を形成する。この場合、電子数に応じて画像の濃淡（画素値）を決定する等の方法によりＸ線画像を形成することができるが、Ｘ線画像の形成方法はこれには限定されない。Ｘ線画像形成部５６が形成した低エネルギーＸ線画像は、表示装置４４に表示される。
【００３４】
標準画像取得部５８は、予め記憶装置４８に記憶されている被写体１００の標準Ｘ線画像のデータを取得する。標準Ｘ線画像は、内部に亀裂等の欠陥や異物（ゴミ）がなく、表面にも異物が付着していない被写体１００の低エネルギーＸ線画像である。ただし、被写体１００にインク等を使用した印刷が施されている場合には、当該印刷が存在する状態で取得した低エネルギーＸ線画像である。
【００３５】
差分演算部６０は、Ｘ線画像形成部５６が形成した低エネルギーＸ線画像と標準画像取得部５８が取得した標準Ｘ線画像との差分を演算する。演算結果は画像補正部６４に出力され、上記Ｘ線画像を補正する。
【００３６】
吸収端検出部６２は、被写体１００の内部に存在する金属その他の異物のＸ線吸収端を検出する。この場合、Ｘ線源１０は、検出対象物質である異物の吸収端近傍のエネルギー範囲でエネルギーの強さを連続的に変えながらＸ線照射を行う構成としておく。吸収端検出部６２は、上記エネルギー範囲において電子検出器１４が検出した電子数の推移を監視し、Ｘ線の吸収率または透過率の変化から吸収端を検出する。この場合、異物となる各物質の吸収端データを記憶装置４８に記憶させておくことにより、吸収端検出部６２が、検出した吸収端のエネルギー（吸収ピークの位置）から異物の種類を特定する構成としてもよい。なお、本例では、各検出対象物質毎にＸ線吸収端のデータを予め記憶装置４８に記憶させておき、このデータに基づいてＸ線源１０から照射される低エネルギーＸ線のエネルギーの大きさを制御する構成としておく。
【００３７】
画像補正部６４は、Ｘ線画像形成部５６が形成した低エネルギーＸ線画像を補正する。例えば、差分演算部６０から受け取った上記差分の演算結果に基づき、低エネルギーＸ線画像上に存在する印刷インク層のノイズ（印刷インク層の像）等を除去し、被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像とする補正を行う。また、画像補正部６４は、吸収端検出部６２が検出した検出対象物質の吸収端のデータに基づき、当該検出対象物質の画像のみを低エネルギーＸ線画像上に残す補正を行う。また、画像補正部６４は、可視画像取得部６６が取得した被写体１００の可視画像情報に基づき、被写体１００の表面に存在する表面異物を検出し、低エネルギーＸ線画像から表面異物を除去し、被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像とする補正を行う。なお、可視画像には、被写体１００の表面に存在する表面異物のみが写り、被写体１００の内部の異物は写らないので、可視画像中に存在する異物を表面異物と判断することができる。さらに、画像補正部６４は、減衰量データ取得部６８が取得した異物の減衰量データに基づき、低エネルギーＸ線画像上で上記表面異物に相当するＸ線の減衰が無かったとする補正を行う。この補正は、検出情報取得部５４が取得した電子数の情報に、上記減衰分量に相当する電子数を加えること等の方法で行うことができる。これにより、低エネルギーＸ線画像から表面異物を除去することができる。なお、画像補正部６４の動作例については後述する。
【００３８】
可視画像取得部６６は、可視画像撮影装置１７が撮影した被写体１００の可視画像情報を取得する。取得した可視画像情報は、画像補正部６４に出力する。なお、可視画像取得部６６が取得した可視画像も、表示装置４４に表示される構成とするのが好適である。
【００３９】
減衰量データ取得部６８は、被写体１００の表面等に存在する異物の大きさ毎に予め求め、記憶装置４８に記憶させた低エネルギーＸ線の減衰量のデータを記憶装置４８から取得する。取得した減衰量のデータは、画像補正部６４に出力する。なお、異物が被写体１００の表面に存在するものであるか否かは、上記被写体１００の可視画像情報から検出する。
【００４０】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）には、画像補正部６４の補正動作の例の説明図が示される。本例は、被写体１００の表面に印刷インク層が存在している場合の補正動作の例である。
【００４１】
図５（ａ）は、標準画像取得部５８が取得した被写体１００の標準Ｘ線画像である。被写体１００の表面には文字「Ａ」が印刷されている。また、図５（ｂ）は、被写体１００の断面図である。図５（ｂ）では、被写体１００の表面に文字「Ａ」を形成するインク層Ａが存在し、被写体１００の内部に亀裂等の欠陥や異物が存在していないことを示している。
【００４２】
一方、図５（ｃ）は、Ｘ線画像形成部５６が形成した被写体１００の低エネルギーＸ線画像である。この低エネルギーＸ線画像には、被写体１００の表面の文字「Ａ」の印刷（インク層）の像と、被写体１００の内部に存在する異物αの像とが写っている。図５（ｄ）は、被写体１００の断面図であり、被写体１００の表面に文字「Ａ」を形成するインク層Ａが存在し、被写体１００の内部に異物が存在していることを示している。
【００４３】
差分演算部６０は、図５（ａ）に示される標準Ｘ線画像と図５（ｃ）に示される低エネルギーＸ線画像との差分を演算する。これにより標準Ｘ線画像と低エネルギーＸ線画像との共通部分である文字「Ａ」のインク層の像が除去される。画像補正部６４は、上記差分の演算結果に基づき、低エネルギーＸ線画像を、文字「Ａ」の印刷インク層の像を除去した画像に補正する。これにより、図５（ｅ）に示される被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像を形成する。この結果、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置により、被写体内部の欠陥や異物を検出することができる。
【００４４】
図６には、被写体１００に金属等の異物が存在する場合に、当該異物のＸ線の吸収曲線の例が示される。図６において、横軸がＸ線源１０から被写体１００に照射される低エネルギーＸ線のエネルギーであり、上述したように、検出対象物質である異物の既知の吸収端近傍のエネルギー範囲でエネルギーの強さが連続的に変化している。また、縦軸は、Ｘ線の被写体１００の透過率である。
【００４５】
図６の例では、印刷用のインク層（Ｃと表記）のＸ線吸収曲線と、異物である鉄（Ｆｅと表記）のＸ線吸収曲線とが示されている。図６に示されるように、鉄には吸収端ＡＥが存在するが、インク層には吸収端が存在しない。そこで、吸収端検出部６２は、上記吸収端ＡＥの位置から異物の存在を検出することができる。画像補正部６４は、吸収端検出部６２が検出した吸収端のデータから、被写体１００にはインク層の他に異物も存在すると判断することができる。そこで、画像補正部６４は、低エネルギーＸ線画像に異物の像のみを残し、インク層の画像を除去する補正を行う。この場合、異物の位置は、吸収端が現れたときに低エネルギーＸ線を照射していた位置として決定することができるので、インク層と異物の両方の画像を含む低エネルギーＸ線画像からインク層の画像のみを除去することができる。なお、異物の種類は、吸収端のピーク値等から決定することができるので、低エネルギーＸ線画像に残した画像が異物の画像であるか否かを判定することもできる。この補正により、被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像を形成することができ、被写体内部の欠陥や異物を検出することができる。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）には、画像補正部６４の補正動作の他の例の説明図が示される。本例は、被写体１００の表面に異物が存在している場合の補正動作の例である。
【００４７】
図７（ａ）は、Ｘ線画像形成部５６が形成した被写体１００の低エネルギーＸ線画像である。この低エネルギーＸ線画像には、被写体１００の内部に存在する異物αの像と、被写体１００の表面に存在する異物βの像とが写っている。図７（ｂ）は、被写体１００の断面図であり、被写体１００の内部に異物αが存在し、被写体１００の表面に異物βが存在していることを示している。
【００４８】
一方、図７（ｃ）は、可視画像撮影装置１７が撮影した被写体１００の可視画像情報である。この可視画像情報には、被写体１００の表面に存在する異物βの像が写っているが、被写体１００の内部の異物αは写っていない。そこで、画像補正部６４は、上記可視画像情報中に写っている異物βを被写体１００の表面に存在する表面異物と判断し、低エネルギーＸ線画像から異物βの像を除去した画像に補正する。これにより、図７（ｄ）に示される被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像を形成する。この結果、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置により、被写体内部の欠陥や異物を検出することができる。
【００４９】
なお、画像補正部６４が低エネルギーＸ線画像から異物βの像を除去するには、例えば可視画像情報中の異物βの位置と大きさを求め、当該位置と大きさに対応する低エネルギーＸ線画像中の領域の画像の画素値をＸ線の異物による減衰が無かった場合の値に補正する。あるいは、減衰量データ取得部６８が記憶装置４８から取得した低エネルギーＸ線の減衰量データを使用し、可視画像情報から表面異物と判断した異物βに基づく減衰量を求め、この減衰量に相当する電子数を検出情報取得部５４が取得した電子数の情報に加えることにより行ってもよい。
【００５０】
図８には、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の他の構成例が示され、図１と同一要素には同一符号を付している。図８においては、図１の構成に、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体１００に照射する高エネルギーＸ線源７０が追加されており、この高エネルギーＸ線源７０から照射され、被写体１００を透過した高エネルギーＸ線が、ガス電子増幅器７２を介して電子検出器７４で検出される構成となっている。なお、ガス電子増幅器７２及び電子検出器７４は、ガス電子増幅器１２及び電子検出器１４と同様の構成であり、Ｘ線を電子流に変換してから増幅し、電子の数として透過Ｘ線の強度を検出している。
【００５１】
図８において特徴的な点は、低エネルギーのＸ線源１０と高エネルギーＸ線源７０とが、互いに平行で反対の方向から被写体１００にＸ線を照射する点にある。これにより、相互のＸ線源１０及び７０から照射されたＸ線が、他方の電子検出器７４及び１４で検出される干渉現象を回避することができる。この結果、相互のＸ線源１０及び７０と相互の電子検出器７４及び１４等の距離を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。
【００５２】
また、図８に示された例では、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体１００に照射することにより、被写体１００の厚肉部、Ｘ線が透過しにくい材料部分等の、２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線では観測が困難な部分の検査を行うことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０ Ｘ線源、１２ ガス電子増幅器、１４ 電子検出器、１６ Ｘ線画像形成装置、１７ 可視画像撮影装置、１８ ドリフト電極、２０ ドリフト領域、２２ 電子増幅板、２４ 板状絶縁層、２６、２８ 導体層、３０ 貫通孔、３２ チャンバ、３４ 電源部、３６ ＣＰＵ、３８ ＲＡＭ、４０ ＲＯＭ、４２ 入力装置、４４ 表示装置、４６ 通信装置、４８ 記憶装置、５０ バス、５２ 入出力インターフェース、５４ 検出情報取得部、５６ Ｘ線画像形成部、５８ 標準画像取得部、６０ 差分演算部、６２ 吸収端検出部、６４ 画像補正部、６６ 可視画像取得部、６８ 減衰量データ取得部、７０ 高エネルギーＸ線源、７２ ガス電子増幅器、７４ 電子検出器、１００ 被写体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低エネルギーＸ線画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、Ｘ線を使用して被写体の透過画像を取得する装置が使用されている。例えば、下記特許文献１には、被写体を透過してきたＸ線をＣＣＤ等により検出し、Ｘ線画像を生成するＸ線撮影装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４１７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の技術においては、ＣＣＤによりＸ線を検出する構成なので、ＣＣＤがＸ線により劣化し、長時間安定して使用できないという問題があった。
【０００５】
また、包装容器等の欠陥検査を行う場合には、被写体の厚さが薄いので、コントラストを出すために２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線（軟Ｘ線）を使用するのが好ましいが、この場合被写体表面に形成された印刷インク層や、被写体表面に付着したゴミの影響を受け、ノイズの多いＸ線画像となってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、厚さの薄い被写体のＸ線画像を、長時間安定して低ノイズで形成することができる低エネルギーＸ線画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、低エネルギーＸ線画像形成装置であって、２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を被写体に照射する低エネルギーＸ線照射手段と、前記被写体を通過した低エネルギーＸ線に基づいて電子を発生させ、発生した電子数を増幅する電子増幅手段と、前記電子増幅手段が増幅した電子数を検出する電子検出手段と、前記電子検出手段の検出結果に基づいて前記被写体のＸ線画像を形成するＸ線画像形成手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段が、予め取得した前記被写体の標準Ｘ線画像と前記被写体のＸ線画像との差分を求め、当該差分値からＸ線画像を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段が、予め取得した検出対象物質のＸ線吸収端のデータに基づき前記電子検出手段の検出結果から前記検出対象物質を検出し、前記Ｘ線画像に前記検出対象物質の画像のみを残す補正を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに前記被写体の可視画像を撮影する可視画像撮影手段を備え、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した前記被写体の標準可視画像と前記可視画像撮影手段が撮影した可視画像とから被写体表面の異物を検出し、Ｘ線画像から前記表面異物の画像を除去することを特徴とする。
【００１１】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段が、前記表面異物の大きさ毎に予め求めた低エネルギーＸ線の減衰量に基づいてＸ線画像から前記表面異物を除去することを特徴とする。
【００１２】
また、上記低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体に照射する高エネルギーＸ線照射手段を備え、前記電子増幅手段と、電子検出手段と、Ｘ線画像形成手段とにより前記高エネルギーＸ線に基づくＸ線画像を形成し、前記高エネルギーＸ線照射手段と前記低エネルギーＸ線照射手段とが、互いに反対方向から前記被写体にＸ線を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、長時間安定して低エネルギーＸ線画像を形成することができる。また、厚さの薄い被写体の低エネルギーＸ線画像を、印刷インクや異物等のノイズが無い状態で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】ガス電子増幅器及び電子検出器の構成例を示す図である。
【図３】Ｘ線画像形成装置を構成するコンピュータのハードウェア構成の例を示す図である。
【図４】Ｘ線画像形成装置の一実施形態の機能ブロック図である。
【図５】画像補正部の補正動作の例の説明図である。
【図６】被写体に金属等の異物が存在する場合に、当該異物のＸ線の吸収曲線の例を示す図である。
【図７】画像補正部の補正動作の他の例の説明図である。
【図８】実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１６】
図１には、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の構成例が示される。図１において、低エネルギーＸ線画像形成装置は、Ｘ線源１０、ガス電子増幅器１２、電子検出器１４及びＸ線画像形成装置１６、可視画像撮影装置１７を含んで構成されている。この低エネルギーＸ線画像形成装置は、エネルギーＸ線画像の形成対象である被写体の内部の亀裂や異物等の存在を検査するために使用することができるが、用途はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
Ｘ線源１０は、２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を発生し、被写体１００に照射する装置であり、従来公知のＸ線照射装置を使用することができる。
【００１８】
ガス電子増幅器１２は、被写体１００を透過してきたＸ線により発生した電子の数を増幅する装置である。このガス電子増幅器１２は、所定の検出用ガスが充填されたチャンバと、当該チャンバ内に設けられ、発生した電子を加速するための電場を発生させる電極とを備え、Ｘ線が検出用ガスからチャンバ内に発生させた電子を、電子雪崩効果により電荷増倍を行って増幅する。なお、ガス電子増幅器１２の構成例は後述する。
【００１９】
電子検出器１４は、ガス電子増幅器１２が増幅した電子数を検出する。この電子検出器１４は、直接電荷を検出する方法、あるいはシンチレーション光を検出する方法等により増幅された電子の数を検出する構成とすることができる。
【００２０】
Ｘ線画像形成装置１６は、適宜なコンピュータにより構成され、電子検出器１４による上記電子数の検出結果に基づいて、被写体１００の低エネルギーＸ線画像（低エネルギーＸ線の透過画像）を形成する。
【００２１】
可視画像撮影装置１７は、適宜なカメラにより構成され、被写体１００の可視画像（静止画または動画）を撮影する。可視画像撮影装置１７が撮影した被写体１００の画像情報は、Ｘ線画像形成装置１６に出力される。
【００２２】
なお、被写体１００は、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置によりＸ線画像を形成し、内部の欠陥、異物等の検査等を行う対象である。例えば、医薬品、化粧品、食品などに利用される各種包装材を挙げることができる。これらの包装材の種類としては、ラミネートチューブ、ラミネートフィルム包装、ＰＴＰ包装、ＳＰ包装、両面アルミＰＴＰ包装など通常良く利用されているものが含まれる。その他、本装置によって欠陥、異物等の検査が可能な包装材であれば被写体１００に含まれる。
【００２３】
図２には、上記ガス電子増幅器１２及び電子検出器１４の構成例が示される。図２において、ガス電子増幅器１２は、ドリフト電極１８と電子検出器１４との間に、一次電子を発生させるドリフト領域２０と電子増幅板２２が配置されて構成されている。この電子増幅板２２は、電子雪崩効果により電荷増倍を行うガス電子増幅器として機能し、板状絶縁層２４とこの板状絶縁層２４の両面に被覆された平面状の導体層２６、２８とで構成されている。また、電子増幅板２２には、電場を集束させるための貫通孔３０が複数形成されている。また、これらの構成要素を収容するチャンバ３２内には、所定の検出用ガスが充填されている。検出用ガスとしては、一般に希ガスとクエンチャーガスの組合せが使用される。希ガスとしては、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ等がある。また、クエンチャーガスとしては、例えばＣＯ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、ＣＦ４等がある。
【００２４】
このような放射線検出器においては、電源部３４から導体層２６、２８及びドリフト電極１８に所定の電圧が印加されている。これにより、チャンバ３２内には電子増幅板２２を介してドリフト電極１８から電子検出器１４の方向に電子を移動させる電場が形成されている。この状態で放射線がドリフト電極１８側から入射すると、光電効果、コンプトン散乱あるいは電子対生成等により、検出用ガス中の原子から電子を遊離して一次電子を発生させる。発生した一次電子は、ドリフト電極１８と電子増幅板２２との間のドリフト領域２０で検出用ガスを電離させ、その際に発生した電子は上記電場により電子検出器１４の方向に移動する（二次電子）。電子増幅板２２に近づいた二次電子は、貫通孔３０内で集束された電場によってさらに加速され雪崩増幅が発生する。これにより生じた励起電荷を電子検出器１４で捕集し、検出信号を出力する。
【００２５】
図３には、Ｘ線画像形成装置１６を構成するコンピュータのハードウェア構成の例が示される。図３において、Ｘ線画像形成装置１６は、中央処理装置（例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵを使用することができる）３６、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３８、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４０、入力装置４２、表示装置４４、通信装置４６及び記憶装置４８を含んで構成されており、これらの構成要素は、バス５０により互いに接続されている。また、入力装置４２、表示装置４４、通信装置４６及び記憶装置４８は、それぞれ各入出力インターフェース５２を介してバス５０に接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ３６は、ＲＡＭ３８またはＲＯＭ４０に格納されている制御プログラムに基づいて、後述する各部の動作を制御する。ＲＡＭ３８は主としてＣＰＵ３６の作業領域として機能し、ＲＯＭ４０にはＢＩＯＳ等の制御プログラムその他のＣＰＵ３６が使用するデータが格納されている。
【００２７】
また、入力装置４２は、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等により構成され、使用者が動作指示等を入力するために使用する。
【００２８】
また、表示装置４４は、液晶ディスプレイ等により構成され、被写体１００のＸ線画像、可視画像等を表示する。
【００２９】
また、通信装置４６は、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、ネットワークポートその他の適宜なインターフェースにより構成され、ＣＰＵ３６がネットワーク等の通信手段を介して外部の装置とデータをやり取りするために使用する。
【００３０】
また、記憶装置４８は、ハードディスク等の磁気記憶装置であり、後述する処理に必要となる種々のデータを記憶する。なお、記憶装置４８としては、ハードディスクの代わりに、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、電気的消去および書換可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。
【００３１】
図４には、Ｘ線画像形成装置１６の一実施形態の機能ブロック図が示される。図４において、Ｘ線画像形成装置１６は、検出情報取得部５４、Ｘ線画像形成部５６、標準画像取得部５８、差分演算部６０、吸収端検出部６２、画像補正部６４、可視画像取得部６６及び減衰量データ取得部６８を含んで構成されており、これらの機能は例えばＣＰＵ３６とＣＰＵ３６の処理動作を制御するプログラムとにより実現される。
【００３２】
検出情報取得部５４は、電子検出器１４が検出した電子数の情報を通信装置４６を介して取得する。この情報の取得は、図２に示された電子検出器１４との間を、例えばＵＳＢにより接続して行うことができる。
【００３３】
Ｘ線画像形成部５６は、検出情報取得部５４が取得した電子数の情報に基づき、被写体１００の低エネルギーＸ線画像（低エネルギーＸ線の透過画像）を形成する。この場合、電子数に応じて画像の濃淡（画素値）を決定する等の方法によりＸ線画像を形成することができるが、Ｘ線画像の形成方法はこれには限定されない。Ｘ線画像形成部５６が形成した低エネルギーＸ線画像は、表示装置４４に表示される。
【００３４】
標準画像取得部５８は、予め記憶装置４８に記憶されている被写体１００の標準Ｘ線画像のデータを取得する。標準Ｘ線画像は、内部に亀裂等の欠陥や異物（ゴミ）がなく、表面にも異物が付着していない被写体１００の低エネルギーＸ線画像である。ただし、被写体１００にインク等を使用した印刷が施されている場合には、当該印刷が存在する状態で取得した低エネルギーＸ線画像である。
【００３５】
差分演算部６０は、Ｘ線画像形成部５６が形成した低エネルギーＸ線画像と標準画像取得部５８が取得した標準Ｘ線画像との差分を演算する。演算結果は画像補正部６４に出力され、上記Ｘ線画像を補正する。
【００３６】
吸収端検出部６２は、被写体１００の内部に存在する金属その他の異物のＸ線吸収端を検出する。この場合、Ｘ線源１０は、検出対象物質である異物の吸収端近傍のエネルギー範囲でエネルギーの強さを連続的に変えながらＸ線照射を行う構成としておく。吸収端検出部６２は、上記エネルギー範囲において電子検出器１４が検出した電子数の推移を監視し、Ｘ線の吸収率または透過率の変化から吸収端を検出する。この場合、異物となる各物質の吸収端データを記憶装置４８に記憶させておくことにより、吸収端検出部６２が、検出した吸収端のエネルギー（吸収ピークの位置）から異物の種類を特定する構成としてもよい。なお、本例では、各検出対象物質毎にＸ線吸収端のデータを予め記憶装置４８に記憶させておき、このデータに基づいてＸ線源１０から照射される低エネルギーＸ線のエネルギーの大きさを制御する構成としておく。
【００３７】
画像補正部６４は、Ｘ線画像形成部５６が形成した低エネルギーＸ線画像を補正する。例えば、差分演算部６０から受け取った上記差分の演算結果に基づき、低エネルギーＸ線画像上に存在する印刷インク層のノイズ（印刷インク層の像）等を除去し、被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像とする補正を行う。また、画像補正部６４は、吸収端検出部６２が検出した検出対象物質の吸収端のデータに基づき、当該検出対象物質の画像のみを低エネルギーＸ線画像上に残す補正を行う。また、画像補正部６４は、可視画像取得部６６が取得した被写体１００の可視画像情報に基づき、被写体１００の表面に存在する表面異物を検出し、低エネルギーＸ線画像から表面異物を除去し、被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像とする補正を行う。なお、可視画像には、被写体１００の表面に存在する表面異物のみが写り、被写体１００の内部の異物は写らないので、可視画像中に存在する異物を表面異物と判断することができる。さらに、画像補正部６４は、減衰量データ取得部６８が取得した異物の減衰量データに基づき、低エネルギーＸ線画像上で上記表面異物に相当するＸ線の減衰が無かったとする補正を行う。この補正は、検出情報取得部５４が取得した電子数の情報に、上記減衰分量に相当する電子数を加えること等の方法で行うことができる。これにより、低エネルギーＸ線画像から表面異物を除去することができる。なお、画像補正部６４の動作例については後述する。
【００３８】
可視画像取得部６６は、可視画像撮影装置１７が撮影した被写体１００の可視画像情報を取得する。取得した可視画像情報は、画像補正部６４に出力する。なお、可視画像取得部６６が取得した可視画像も、表示装置４４に表示される構成とするのが好適である。
【００３９】
減衰量データ取得部６８は、被写体１００の表面等に存在する異物の大きさ毎に予め求め、記憶装置４８に記憶させた低エネルギーＸ線の減衰量のデータを記憶装置４８から取得する。取得した減衰量のデータは、画像補正部６４に出力する。なお、異物が被写体１００の表面に存在するものであるか否かは、上記被写体１００の可視画像情報から検出する。
【００４０】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）には、画像補正部６４の補正動作の例の説明図が示される。本例は、被写体１００の表面に印刷インク層が存在している場合の補正動作の例である。
【００４１】
図５（ａ）は、標準画像取得部５８が取得した被写体１００の標準Ｘ線画像である。被写体１００の表面には文字「Ａ」が印刷されている。また、図５（ｂ）は、被写体１００の断面図である。図５（ｂ）では、被写体１００の表面に文字「Ａ」を形成するインク層Ａが存在し、被写体１００の内部に亀裂等の欠陥や異物が存在していないことを示している。
【００４２】
一方、図５（ｃ）は、Ｘ線画像形成部５６が形成した被写体１００の低エネルギーＸ線画像である。この低エネルギーＸ線画像には、被写体１００の表面の文字「Ａ」の印刷（インク層）の像と、被写体１００の内部に存在する異物αの像とが写っている。図５（ｄ）は、被写体１００の断面図であり、被写体１００の表面に文字「Ａ」を形成するインク層Ａが存在し、被写体１００の内部に異物が存在していることを示している。
【００４３】
差分演算部６０は、図５（ａ）に示される標準Ｘ線画像と図５（ｃ）に示される低エネルギーＸ線画像との差分を演算する。これにより標準Ｘ線画像と低エネルギーＸ線画像との共通部分である文字「Ａ」のインク層の像が除去される。画像補正部６４は、上記差分の演算結果に基づき、低エネルギーＸ線画像を、文字「Ａ」の印刷インク層の像を除去した画像に補正する。これにより、図５（ｅ）に示される被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像を形成する。この結果、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置により、被写体内部の欠陥や異物を検出することができる。
【００４４】
図６には、被写体１００に金属等の異物が存在する場合に、当該異物のＸ線の吸収曲線の例が示される。図６において、横軸がＸ線源１０から被写体１００に照射される低エネルギーＸ線のエネルギーであり、上述したように、検出対象物質である異物の既知の吸収端近傍のエネルギー範囲でエネルギーの強さが連続的に変化している。また、縦軸は、Ｘ線の被写体１００の透過率である。
【００４５】
図６の例では、印刷用のインク層（Ｃと表記）のＸ線吸収曲線と、異物である鉄（Ｆｅと表記）のＸ線吸収曲線とが示されている。図６に示されるように、鉄には吸収端ＡＥが存在するが、インク層には吸収端が存在しない。そこで、吸収端検出部６２は、上記吸収端ＡＥの位置から異物の存在を検出することができる。画像補正部６４は、吸収端検出部６２が検出した吸収端のデータから、被写体１００にはインク層の他に異物も存在すると判断することができる。そこで、画像補正部６４は、低エネルギーＸ線画像に異物の像のみを残し、インク層の画像を除去する補正を行う。この場合、異物の位置は、吸収端が現れたときに低エネルギーＸ線を照射していた位置として決定することができるので、インク層と異物の両方の画像を含む低エネルギーＸ線画像からインク層の画像のみを除去することができる。なお、異物の種類は、吸収端のピーク値等から決定することができるので、低エネルギーＸ線画像に残した画像が異物の画像であるか否かを判定することもできる。この補正により、被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像を形成することができ、被写体内部の欠陥や異物を検出することができる。
【００４６】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）には、画像補正部６４の補正動作の他の例の説明図が示される。本例は、被写体１００の表面に異物が存在している場合の補正動作の例である。
【００４７】
図７（ａ）は、Ｘ線画像形成部５６が形成した被写体１００の低エネルギーＸ線画像である。この低エネルギーＸ線画像には、被写体１００の内部に存在する異物αの像と、被写体１００の表面に存在する異物βの像とが写っている。図７（ｂ）は、被写体１００の断面図であり、被写体１００の内部に異物αが存在し、被写体１００の表面に異物βが存在していることを示している。
【００４８】
一方、図７（ｃ）は、可視画像撮影装置１７が撮影した被写体１００の可視画像情報である。この可視画像情報には、被写体１００の表面に存在する異物βの像が写っているが、被写体１００の内部の異物αは写っていない。そこで、画像補正部６４は、上記可視画像情報中に写っている異物βを被写体１００の表面に存在する表面異物と判断し、低エネルギーＸ線画像から異物βの像を除去した画像に補正する。これにより、図７（ｄ）に示される被写体１００の内部の低エネルギーＸ線画像を形成する。この結果、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置により、被写体内部の欠陥や異物を検出することができる。
【００４９】
なお、画像補正部６４が低エネルギーＸ線画像から異物βの像を除去するには、例えば可視画像情報中の異物βの位置と大きさを求め、当該位置と大きさに対応する低エネルギーＸ線画像中の領域の画像の画素値をＸ線の異物による減衰が無かった場合の値に補正する。あるいは、減衰量データ取得部６８が記憶装置４８から取得した低エネルギーＸ線の減衰量データを使用し、可視画像情報から表面異物と判断した異物βに基づく減衰量を求め、この減衰量に相当する電子数を検出情報取得部５４が取得した電子数の情報に加えることにより行ってもよい。
【００５０】
図８には、実施形態にかかる低エネルギーＸ線画像形成装置の他の構成例が示され、図１と同一要素には同一符号を付している。図８においては、図１の構成に、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体１００に照射する高エネルギーＸ線源７０が追加されており、この高エネルギーＸ線源７０から照射され、被写体１００を透過した高エネルギーＸ線が、ガス電子増幅器７２を介して電子検出器７４で検出される構成となっている。なお、ガス電子増幅器７２及び電子検出器７４は、ガス電子増幅器１２及び電子検出器１４と同様の構成であり、Ｘ線を電子流に変換してから増幅し、電子の数として透過Ｘ線の強度を検出している。
【００５１】
図８において特徴的な点は、低エネルギーのＸ線源１０と高エネルギーＸ線源７０とが、互いに平行で反対の方向から被写体１００にＸ線を照射する点にある。これにより、相互のＸ線源１０及び７０から照射されたＸ線が、他方の電子検出器７４及び１４で検出される干渉現象を回避することができる。この結果、相互のＸ線源１０及び７０と相互の電子検出器７４及び１４等の距離を小さくでき、装置の小型化を図ることができる。
【００５２】
また、図８に示された例では、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体１００に照射することにより、被写体１００の厚肉部、Ｘ線が透過しにくい材料部分等の、２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線では観測が困難な部分の検査を行うことができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０ Ｘ線源、１２ ガス電子増幅器、１４ 電子検出器、１６ Ｘ線画像形成装置、１７ 可視画像撮影装置、１８ ドリフト電極、２０ ドリフト領域、２２ 電子増幅板、２４ 板状絶縁層、２６、２８ 導体層、３０ 貫通孔、３２ チャンバ、３４ 電源部、３６ ＣＰＵ、３８ ＲＡＭ、４０ ＲＯＭ、４２ 入力装置、４４ 表示装置、４６ 通信装置、４８ 記憶装置、５０ バス、５２ 入出力インターフェース、５４ 検出情報取得部、５６ Ｘ線画像形成部、５８ 標準画像取得部、６０ 差分演算部、６２ 吸収端検出部、６４ 画像補正部、６６ 可視画像取得部、６８ 減衰量データ取得部、７０ 高エネルギーＸ線源、７２ ガス電子増幅器、７４ 電子検出器、１００ 被写体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を被写体に照射する低エネルギーＸ線照射手段と、
前記被写体を通過した低エネルギーＸ線に基づいて電子を発生させ、発生した電子数を増幅する電子増幅手段と、
前記電子増幅手段が増幅した電子数を検出する電子検出手段と、
前記電子検出手段の検出結果に基づいて前記被写体のＸ線画像を形成するＸ線画像形成手段と、
を備えることを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した前記被写体の標準Ｘ線画像と前記被写体のＸ線画像との差分を求め、当該差分値からＸ線画像を形成することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した検出対象物質のＸ線吸収端のデータに基づき前記電子検出手段の検出結果から前記検出対象物質を検出し、前記Ｘ線画像に前記検出対象物質の画像のみを残す補正を行うことを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに前記被写体の可視画像を撮影する可視画像撮影手段を備え、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した前記被写体の標準可視画像と前記可視画像撮影手段が撮影した可視画像とから被写体表面の異物を検出し、Ｘ線画像から前記表面異物の画像を除去することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段は、前記表面異物の大きさ毎に予め求めた低エネルギーＸ線の減衰量に基づいてＸ線画像から前記表面異物を除去することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体に照射する高エネルギーＸ線照射手段を備え、前記電子増幅手段と、電子検出手段と、Ｘ線画像形成手段とにより前記高エネルギーＸ線に基づくＸ線画像を形成し、前記高エネルギーＸ線照射手段と前記低エネルギーＸ線照射手段とが、互いに反対方向から前記被写体にＸ線を照射することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項１】
２０ｋｅＶ未満の低エネルギーＸ線を被写体に照射する低エネルギーＸ線照射手段と、
前記被写体を通過した低エネルギーＸ線に基づいて電子を発生させ、発生した電子数を増幅する電子増幅手段と、
前記電子増幅手段が増幅した電子数を検出する電子検出手段と、
前記電子検出手段の検出結果に基づいて前記被写体のＸ線画像を形成するＸ線画像形成手段と、
を備えることを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した前記被写体の標準Ｘ線画像と前記被写体のＸ線画像との差分を求め、当該差分値からＸ線画像を形成することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した検出対象物質のＸ線吸収端のデータに基づき前記電子検出手段の検出結果から前記検出対象物質を検出し、前記Ｘ線画像に前記検出対象物質の画像のみを残す補正を行うことを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに前記被写体の可視画像を撮影する可視画像撮影手段を備え、前記Ｘ線画像形成手段は、予め取得した前記被写体の標準可視画像と前記可視画像撮影手段が撮影した可視画像とから被写体表面の異物を検出し、Ｘ線画像から前記表面異物の画像を除去することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の低エネルギーＸ線画像形成装置において、前記Ｘ線画像形成手段は、前記表面異物の大きさ毎に予め求めた低エネルギーＸ線の減衰量に基づいてＸ線画像から前記表面異物を除去することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の低エネルギーＸ線画像形成装置が、さらに、２０ｋｅＶ以上の高エネルギーＸ線を被写体に照射する高エネルギーＸ線照射手段を備え、前記電子増幅手段と、電子検出手段と、Ｘ線画像形成手段とにより前記高エネルギーＸ線に基づくＸ線画像を形成し、前記高エネルギーＸ線照射手段と前記低エネルギーＸ線照射手段とが、互いに反対方向から前記被写体にＸ線を照射することを特徴とする低エネルギーＸ線画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−７７５９（Ｐ２０１１−７７５９Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５４２５４（Ｐ２００９−１５４２５４）
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【出願人】（５０５１５３１９９）サイエナジー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２９日（２００９．６．２９）
【出願人】（５０５１５３１９９）サイエナジー株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]