Ｘ線検査装置およびその動作方法
【課題】経年変化の影響を受けても、良否判定を正常に実行することができるようにしたＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器と、Ｘ線透過画像形成部と、良否判定部とを備えるＸ線検査装置において、良否判定部は、模擬劣化画質レベル設定手段を有し、模擬劣化画質レベル設定手段は、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、設定された模擬劣化画質レベルに対応させて、Ｘ線発生器， Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置において良否判定が正常であることを確認する動作確認部を備える。
【解決手段】Ｘ線発生器と、Ｘ線検出器と、Ｘ線透過画像形成部と、良否判定部とを備えるＸ線検査装置において、良否判定部は、模擬劣化画質レベル設定手段を有し、模擬劣化画質レベル設定手段は、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、設定された模擬劣化画質レベルに対応させて、Ｘ線発生器， Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置において良否判定が正常であることを確認する動作確認部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生器およびＸ線検出器を備えるＸ線検査装置、特にＸ線発生器およびＸ線検出器の経年変化を考慮して正常動作できるようにしたＸ線検査装置に関し、さらにはＸ線検査装置の動作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生肉，魚などの生鮮食品、パンなどの加工食品、医薬品、工業製品などの製品、あるいは製品を包装したパッケージ内に混入された異物（金属，ガラス，プラスチック，石，骨など）を検出したり、製品の変形（割れや欠け）を検査したり、あるいは製品の欠落（個数不足）を検査するＸ線検査装置がある。このようなＸ線検査装置は、例えば生産ラインに設置されて、ベルトコンベアのような搬送手段によって搬送されてくる製品（被検査物）を検査している。
【０００３】
Ｘ線検査装置は、被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器と、被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線発生器からの濃度信号を画像処理してＸ線透過画像を作成し、この画像から被検査物の良否を判定する画像処理装置とを備えている。
【０００４】
Ｘ線発生器は、例えば、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管が絶縁油により浸漬されており、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成するようになっている。生成されるＸ線の線量は、Ｘ線管に流す管電流により調整される。
【０００５】
他方、Ｘ線検出器は、例えば、ライン状に配列された複数のフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサが用いられる。シンチレータはＸ線のエネルギーを吸収し光に変換する。シンチレータで変換された光は、フォトダイオードで濃度を表す電気信号に変換される。この電気信号は、Ａ／Ｄ変換され、画像処理装置に送られる。
【０００６】
画像処理装置では、濃度を表すデジタル信号からＸ線透過画像を作成し、Ｘ線透過画像を画像処理して、製品の検査を行なっている。
【０００７】
一般に、Ｘ線検出器が発生するＸ線の線量およびＸ線検出器の感度は、時間の経過とともに変化する（経年変化）。このため、Ｘ線透過画像の画質が低下し、Ｘ線検査装置の感度が低下してくる、すなわち検査精度が落ちてくる。
【０００８】
したがって、Ｘ線検査装置には感度を補正する機能が備えられており、Ｘ線検査装置を作動開始する時点で、感度を補正している（感度補正）。このような感度補正を行なって、Ｘ線発生器およびＸ線検出器の経年変化が検査精度に与える影響を排除している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−４５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、Ｘ線検査装置の感度補正は、製造ラインの可動開始時、例えば始業時に行なわれたら、その動作条件のまま終業時まで稼働されることが一般的である。
【００１１】
このような稼働では、感度補正と感度補正と短期間の間に生じる経年変化の影響によってＸ線検査装置の検査精度が低下したような場合には、Ｘ線検査装置で良否判定を正常に実行できなくなり、不良品が誤って良品として誤判定されてしまう恐れがあった。
【００１２】
このような状況が生じないように、感度補正を頻繁に行なうことが考えられるが、そのたびに製造ラインを止めなければならないので、効率的ではない。また、Ｘ線発生器の発生するＸ線の線量あるいはＸ線検出器の感度を常時監視することが考えられるが、このような機能を持たせるとＸ線検査装置の構成が複雑になるという問題がある。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、感度補正後の動作条件で動作するＸ線検査装置が、次の感度補正までの短期間中に生じる経年変化の影響で、不良品を誤って良品として誤判定することがないことを確認できるようにしたＸ線検査装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、このようなＸ線検査装置の動作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、次のような考えに基づいてなしたものである。すなわち、経年変化によるＸ線発生器およびＸ線検出器自体の劣化を直接に監視するのではなく、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器自体の劣化が反映されるＸ線透過画像の画質を監視することによって、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器自体の劣化を、間接的に認識するようにしている。
【００１６】
Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器が経年変化し劣化してくると、Ｘ線透過画像の画質は劣化してくる。したがって、画質の劣化が検出されれば、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器には、経年変化による劣化を生じているものと、予測することができる。
【００１７】
ここに、画質の劣化とは、Ｘ線透過画像による被検査物の良否判定にあたって、画像の画素の濃度分布がより判定しにくい状態に変化することで、画質劣化度はその度合いである。
【００１８】
異物の有無の判定の場合には、画質の劣化により異物の無い画像領域における濃度のばらつきが増加してざらついた画像となり、このざらつきを小さい異物として誤検出することがある（良品を誤って不良品と判定する）。また、画質の劣化により画像全体の濃淡差（コントラスト）がなくなって、濃淡階調の潰れが生じると、異物の有る画像領域と異物の無い画像領域との濃淡差が小さくなり、異物を検出することができなくなる（不良品を誤って良品と判定する）。
【００１９】
被検査物の変形や欠落の場合には、画質が劣化すると、被検査物の画像領域と、被検査物以外の画像領域との境界（エッジ）が、ぼやけたり、濃淡差が小さく不鮮明になって、正しく被検査物の画像領域を抽出できなくなる。
【００２０】
このような画像劣化の度合い、すなわち画像劣化度は、濃度レベルの差や比で表して設定される。
【００２１】
そこで、Ｘ線検査装置に画像の画質が劣化する状況を意図的に作り出せば、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器の経年変化によりＸ線検査装置が劣化した状態と等価な状態を模擬的に作ることができる。以下、Ｘ線検査装置のこのような状態を、模擬劣化状態というものとする。
【００２２】
製造ラインの可動開始時に、Ｘ線検査装置の感度補正を行ない、その後にＸ線検査装置を模擬劣化状態にする。この状態でＸ線検査装置の良否判定が正常に実行されることを確認できれば、模擬劣化状態でも良否判定を正常に実行したのであるから、感度補正後の動作条件でＸ線検査装置を動作させても、次の感度補正までは良否判定を正常に実行するであろうことが保証される。
【００２３】
Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするに際しては、画質をどのレベルにまで劣化させるかが重要になる。本発明では、この目標レベルを、模擬劣化画質レベルというものとする。
【００２４】
模擬劣化画質レベルは、良品の画像である良品画像に基づいて正しく良品と判定される状態から、良品画像の画質を劣化させていって、不良品と判定されてしまう状態に遷移するに至る前の画質レベルである。すなわち、模擬劣化画質レベルに画質が劣化した良品画像に基づいて良否判定がなされた場合に、良品であると確実に判定されることが保証されるレベルである。
【００２５】
このような模擬劣化画質レベルは、良品画像の画質レベル（Ｌ０）から、不良品と判定されてしまう状態に遷移する遷移画質レベル（Ｌ１）までの画質劣化の度合いを、画質劣化度Ｃとした場合、画質劣化度Ｃの所定割合だけ、例えば（１／２〜４／５）Ｃだけ、レベルＬ０から劣化側に戻したレベルＬ２に設定される。したがって、遷移画質レベルＬ１と模擬劣化画質レベルＬ２との間には、最小で（１／５）Ｃのレベル差が確保される。このレベル差を、余裕度という。
【００２６】
言い換えれば、模擬劣化画質レベルは余裕度に基づいて設定される。このような余裕度を設ける理由は、模擬劣化画質レベルＬ２が遷移画質レベルＬ１に接近しすぎると、すなわち余裕度が小さすぎると、模擬劣化状態のＸ線検査装置の動作確認時に、良否判定が一定せず、良否判定の確からしさを確認することができないからである。
【００２７】
模擬劣化画質レベルは、予め決定されている場合には、予め決定されているレベルを設定すればよいし、あるいはＸ線検査装置内で演算により求めてもよい。
【００２８】
そして、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置が良否判定を正常に実行するか否かを、確認する。良否判定を正常に実行することが確認できたならば、製造ラインの稼働開始時におけるＸ線検査装置の動作条件で、正常な検査を行なうことが可能となる。
【００２９】
したがって、本発明は、被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器と、被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換するＸ線検出器と、Ｘ線検出器の出力する電気信号に基づいてＸ線透過画像を形成するＸ線透過画像形成部と、Ｘ線透過画像および予め設定された判定基準に基づいて、被検査物を良否判定する良否判定部とを備えるＸ線検査装置において、良否判定部は、模擬劣化画質レベル設定手段を有し、模擬劣化画質レベル設定手段は、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、設定された前記模擬劣化画質レベルに対応させて、Ｘ線発生器，Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置において、良否判定部の良否判定が正常であることを確認する動作確認部をさらに備えている。
【００３０】
模擬劣化画質レベル設定手段は、模擬劣化画質レベルが、画質レベルＬ１に対して所定の余裕度を有するように、模擬劣化画質レベルを設定する。
【００３１】
Ｘ線発生器，Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の制御は、以下のようにして行なわれる。
【００３２】
Ｘ線発生器では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させてＸ線の出力を減弱するようにＸ線発生器の管電流を制御する。Ｘ線発生器の管電流を制御すると、Ｘ線の照射量が小さくなり、被検査物を透過したＸ線の透過量も照射量に応じて小さくなるので、Ｘ線検出器の出力する電気信号も小さくなり、全体が暗い画像となる。
【００３３】
Ｘ線検出器では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させてＸ線検出器のゲインを小さくするように制御する。Ｘ線検出器は、通常より小さいゲインに設定されることにより、被検査物を透過したＸ線の透過量に対する電気信号のレベルも小さくなり、全体が暗い画像となる。Ｘ線検出器の回路で電気信号に重畳される雑音レベルは、出力する電気信号のレベルが小さくなっても、小さくならないので、Ｘ線透過量に応じた電気信号のレベルと雑音レベルとの比（Ｓ／Ｎ比）は、小さくなりＸ線透過画像はざらついた画像となり、画質が劣化する。
【００３４】
Ｘ線透過画像形成部では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させて画像形成部で形成されるＸ線透過画像の濃度を増減して濃淡差（コントラスト）を小さくするように制御する。具体的には、各画素の濃度を非線形変換して濃淡が潰れるようにしたり、白色ノイズ画像を重ね合わせて画質をざらつかせたりする。濃度の変換式もしくは変換テーブル、白色ノイズ画像の統計量（平均値，分散値）は、予め画質劣化度と対応するように決定され記憶している。
【００３５】
動作確認部は、以上のようにして、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にして被検査物を検査し、Ｘ線検査装置が良否判定を正常に実行していることの確認を行なう。
【００３６】
また、本発明のＸ線検査装置の動作方法は、Ｘ線検査装置の動作開始時に、Ｘ線透過画像形成部の感度補正を行ない、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、設定された模擬劣化画質レベルに対応させて、Ｘ線発生器，Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置において、良否判定部の良否判定が正常であることを確認し、良否判定部の良否判定が正常であることが確認できたら、感度補正後の動作条件で、被検査物の検査を開始する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、感度補正後の動作条件で動作するＸ線検査装置が、次の感度補正までの短期間中に生じる経年変化の影響を受けても、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし模擬劣化状態でＸ線検査装置が良否判定を正常に実行することを確認しているので、不良品を誤って良品として誤判定することがない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のＸ線検査装置の一実施の形態の基本構成を示す図である。
【図２】図１の画像処理装置の機能ブロック図である。
【図３】模擬劣化画質レベルの概念を説明するための図である。
【図４】良否判定を説明するための図である。
【図５】予め決定された模擬劣化画質レベルを設定する場合の動作を説明するフローチャートである。
【図６】模擬劣化画質レベルの設定を示す図である。
【図７】演算された模擬劣化画質レベル設定する場合の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係わるＸ線検査装置の実施の形態を説明する。
【００４０】
（Ｘ線検査装置の基本構成）
図１に示すように、Ｘ線検査装置は、Ｘ線発生器１０と、Ｘ線検出器１２と、画像処理装置１４とを備えている。Ｘ線発生器１０は、製造ラインにおいて被検査物である製品１６を搬送してくるベルトコンベア１８の上方に配置され、Ｘ線検出器１２はベルトコンベア１８の下方であって、Ｘ線発生器１０に対応した位置に配置される。
【００４１】
Ｘ線発生器１０は、背景技術で説明したものと同じものである。Ｘ線発生器１０が内蔵するＸ線管は、その長手方向が製品の搬送方向（Ｘ方向）と直交する幅方向（Ｙ方向）に設けられている。Ｘ線管により生成されたＸ線２０は、スリットにより、搬送方向と直交する方向に略三角形状のスクリーン状にして下方のＸ線検出器１２に向けて、照射される。
【００４２】
Ｘ線検出器１２は、背景技術で説明したものと同じものであり、製品１６に対して照射され透過したＸ線を受けて、濃度を表す電気信号を出力する。電気信号は、Ａ／Ｄ変換器でデジタル濃度信号に変換される。８ビットの場合、このデジタル濃度信号は、２５６階調の濃度を表示する。Ａ／Ｄ変換器は、図示しないが、Ｘ線検出器１２に内蔵させる。
【００４３】
画像処理装置１４は、デジタル濃度信号からＸ線透過画像を形成し、このＸ線透過画像を画像処理して、良品であるか不良品であるかを判定する機能を基本的に有している。
【００４４】
良否判定の判定基準は、検査の内容、例えば異物の有無の検査、製品の変形（割れや欠け）の検査、製品の欠落（個数不足）の検査等に応じて選択される。
【００４５】
異物の有無の場合には、画像処理（例：異物を強調して異物以外を平滑化する）後の画素の濃度に対する閾値であり、製品の変形や欠落の場合には、画像処理（被検査物のエッジを強調して２値化する）後の所定領域の領域数や周囲長、画素数等に対する閾値である。
【００４６】
（画像処理装置１４の構成）
画像処理装置１４は、図２に示すように、入力部２２，出力部２４，画像処理部２６を有するパーソナルコンピュータで構成する。
【００４７】
入力部２２は、画像処理部２６への指示を入力するものであり、例えばキーボードで構成される。
【００４８】
出力部２４は、画像処理部２６の出力を表示するものであり、ディスプレイやプリンタで構成される。
【００４９】
画像処理部２６は、パーソナルコンピュータの中央演算処理部であり、ソフトウエアにより、各種処理を実行する。機能的には、図２に示すように、Ｘ線透過画像形成部２８、良否判定部３０、切換部３２、動作確認部３４で構成される。
【００５０】
Ｘ線透過画像形成部２８は、Ｘ線検出器１２からの濃度信号に基づいてＸ線透過画像を形成する。Ｘ線透過画像は、例えば４８０ライン（Ｘ方向）、１ライン上６４０個の画素で構成される。したがって、Ｘ線透過画像は、６４０×４８０画素より成る。１画素の濃度は、２５６階調（０：白、２５５：黒）の濃淡で表される。Ｘ線透過画像形成部２８は、感度補正されて、最良の感度でＸ線透過画像を形成できるように構成されている。
【００５１】
良否判定部３０は、Ｘ線透過画像を画像処理して、判定基準に基づき、被検査物の良否の判定を行なう。良否判定の判定基準は、検査の内容、例えば異物の有無の検査、製品の変形（割れや欠け）の検査、製品の欠落（個数不足）の検査等に応じて選択される。
【００５２】
異物の有無の場合には、画像処理（例：異物を強調して異物以外を平滑化する）後の画素の濃度に対する閾値であり、製品の変形や欠落の場合には、画像処理（被検査物のエッジを強調して２値化する）後の所定領域の領域数や周囲長、画素数等に対する閾値である。
【００５３】
このような良否判定部３０は、模擬劣化画質レベル設定手段３６を有している。模擬劣化画質レベル設定手段３６は、模擬劣化画質レベルを設定する。
【００５４】
模擬劣化画質レベルの概念を、以下に詳細に説明する。図３は、良品から採取された良品画像の画質の劣化を説明するものであり。縦軸は画質の劣化の程度を示し、横軸は時間軸である。
【００５５】
良品から採取された良品画像の画質のレベルをＬ０とする。Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，あるいはＸ線透過画像形成部２８の制御によって、徐々に画質を劣化させていく。このような劣化画像に対して良否判定を行なう。
【００５６】
良否判定は、図４に示すように、選択された判定基準（閾値）により行なわれる。例えば、異物検査の場合は、画素濃度に対する閾値が選択される。画素濃度が暗くなっていき、閾値を超えると、異物有りの不良品であると判定される。
【００５７】
不良品であると判定される時点での図３の劣化画像のレベルを、良品画像が不良品画像に遷移したレベルであるとして遷移画質レベルというものとする。遷移画質レベルをＬ１とする。
【００５８】
模擬劣化画質レベルは、このような遷移画質レベルＬ１に達する前のレベルに設定される。図中、模擬劣化画質レベルをＬ２で示す。具体的には、良品画像の画質レベルＬ０と遷移画質レベルＬ１との差を、図に示すように、画質劣化度Ｃとした場合、レベルＬ０より（１／２〜４／５）Ｃだけ劣化側に戻したレベルを、模擬劣化画質レベルＬ２に設定する。この模擬劣化画質レベルＬ２は、遷移画質レベルＬ１に対し、余裕度を見込んで設定されている。すなわち、模擬劣化画質レベルＬ２は、遷移画質レベルＬ１に対し、少なくとも（１／５）Ｃの余裕度が確保されている。
【００５９】
模擬劣化画質レベル設定手段３６では、このような模擬劣化画質レベルを設定するが、以下の２通りの方法がある。
（１）模擬劣化画質レベル設定手段３６は、予め決定された模擬劣化画質レベルが入力され、入力された模擬劣化画質レベルを設定する。
（２）模擬劣化画質レベル設定手段３６は、模擬劣化画質レベルを演算し、演算された模擬劣化画質レベル設定する。
【００６０】
いずれかの方法により設定された模擬劣化画質レベルは、動作確認部３８に送られる。
【００６１】
切換部３２は、入力部２２からの指示により、良否判定部３０を、動作確認部３４，出力部２４のいずれかへの接続を切換える。
【００６２】
動作確認部３４は、Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，Ｘ線透過画像形成部２８の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にする。Ｘ線発生器１０を制御して、Ｘ線の照射強度を弱めたり、Ｘ線検出器１２を制御して、電気信号の信号レベルを弱めたり、あるいは、Ｘ線透過画像形成部２８を制御して、Ｘ線透過画像の各画素の濃度を増減させる。
【００６３】
模擬劣化状態のＸ線検査装置で製品の検査を行ない、動作確認部３４が、Ｘ線検査装置の正常動作を確認する。動作確認の結果は、出力部に送られ表示される。
【００６４】
（Ｘ線検査装置の動作）
Ｘ線検査装置の動作を、フローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、
・模擬劣化画質レベル設定手段が、予め決定された模擬劣化画質レベルを設定する場合と、
・模擬劣化画質レベル設定手段３６が、模擬劣化画質レベルを演算し、演算された模擬劣化画質レベル設定する場合と、に分けて説明する。
【００６５】
まず、模擬劣化画質レベル設定手段３６が、予め決定された模擬劣化画質レベルを設定する場合の動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。
・感度補正モード（ステップＳ１）
製造ラインの可動開始時に、入力部２２から、画像処理部２６に感度補正を指示する。Ｘ線透過画像形成部２８は、Ｘ線検査装置が最良の感度で動作するように、感度を補正する。感度補正の方法は、種々あるが、例えば感度補正前のＸ線検査装置で、Ｘ線照射時の画像濃度とＸ線非照射時の画像濃度とを採取し、これらの濃度から補正係数を求めて、製品検査時の実際の画像濃度を変換している（特開２００１−４５６０号公報参照）。
【００６６】
・模擬劣化画質レベル設定モード（ステップＳ２）
入力部２２から、模擬劣化画質レベル設定手段３６に模擬劣化画質レベルの設定を指示する。同時に、入力部２２の指示により、切換部３２を出力部２４側に切換える。
【００６７】
模擬劣化画質レベルの設定に先立ち、感度補正されたＸ線検査装置により、良品の画像を採取する（ステップＳ２１）。良品画像は良否判定部３０で判定され、判定結果を出力部２４に表示し、良品であることを確認する（ステップＳ２２）。
【００６８】
良品であることが確認されたならば、模擬劣化画質レベル設定手段３６は、良品画像の画質レベルＬ０を取得する（ステップＳ２３）。
【００６９】
入力部２２から、予め決定された模擬劣化画質レベルＬ２を、良否判定部３０の模擬劣化画質レベル設定手段３６に入力する。模擬劣化画質レベル設定手段３６は、良品画像の画質レベルＬ０をベースにして、予め決定された模擬劣化画質レベルＬ２を設定する（ステップＳ２４）。本例の場合、模擬劣化画質レベルは、図６に示されるように、良品画像の画質レベルＬ０より（１／２）Ｃだけ劣化側に戻ったレベルＬ２に設定される。なお、この場合、画質劣化度Ｃは、予めわかっているものとする。
【００７０】
同時に、入力部２２からの指示により、切換部３２は動作確認部３４の側に切換えられる。模擬劣化画質レベルＬ２は、動作確認部３４に送られる。
・動作確認モード（ステップＳ３）
入力部２２から、画像処理部２６に動作確認を指示する。これにより、切換部３２は、動作確認部３４側に切換えられる。
【００７１】
動作確認部３４では、画質を劣化させるように、Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，Ｘ線透過画像形成部２８の少なくとも一つを制御する。本例では、Ｘ線発生器１０を制御するものとする。
【００７２】
動作確認部３８では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させてＸ線の出力を減弱するようにＸ線発生器１０の管電流を制御する。Ｘ線発生器１０の管電流を制御すると、Ｘ線の照射量が小さくなり、被検査物を透過したＸ線の透過量も照射量に応じて小さくなるので、Ｘ線検出器の出力する電気信号も小さくなり、全体が暗い画像となり、画質が劣化する。これにより、Ｘ線検査装置は、模擬劣化状態に置かれたことになる。
【００７３】
次に、このような模擬劣化状態のＸ線検査装置を動作させて、製品を検査し、良否判定部３０で良否判定を行ない、良否判定が正常に実行されていることを確認する。
【００７４】
良否判定には、良品であることがわかっている製品を用いてＸ線透過画像を良否判定し、良品であるときに良否判定が正常であると確認できる。当然のことながら、不良品であることがわかっている製品をも用い、良品判定と不良品判定の両方を確認してもよい。良品であることがわかっている製品および不良品であることがわかっている製品のいずれを用いるかや、いずれの順序で用いるかを、出力部２４の画面に表示するようにしてもよい。
【００７５】
また、動作確認部３８の動作確認結果は、出力部２４に送られ表示される。
【００７６】
・通常動作モード（ステップＳ４）
動作確認モードでＸ線検査装置の良否判定が正常に実行されることが確認できたならば、入力部２２から、通常動作モードの指示なされ、切換部３２は出力部２４側に切換えられる。
【００７７】
製造ラインが稼働され、Ｘ線検査装置は、製造ラインの稼働開始時に行なった感度補正後の動作条件で、ベルトコンベアで搬送されてくる製品を順次検査して、良品，不良品の判定が行なわれる。
【００７８】
通常動作モードでは、次の感度補正がなされるまでの期間に、仮にＸ線発生器および／またはＸ線検出器に経年変化があり、Ｘ線検査装置に精度の低下があったとしても、正常動作を保証することができる。
【００７９】
次に、模擬劣化画質レベル設定手段３６が、模擬劣化画質レベルを演算し、演算された模擬劣化画質レベル設定する場合の動作を、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、図７のフローチャートは、図５のフローチャートにおいて模擬劣化画質レベル設定モード（ステップＳ２）が異なるのみであるので、模擬劣化画質レベル設定モードのみを説明する。
【００８０】
・模擬劣化画質レベル設定モード（ステップＳ２）
入力部２２から、模擬劣化画質レベル設定手段３６に模擬劣化画質レベルの演算を指示する。同時に、入力部２２の指示により、切換部３２を出力部２４側に切換える。
【００８１】
模擬劣化画質レベルの演算に先立ち、感度補正されたＸ線検査装置により、良品の画像を採取する（ステップＳ２１）。良品画像は良否判定部３０で判定され、判定結果を出力部２４に表示し、良品であることを確認する（ステップＳ２２）。
【００８２】
良品であることが確認されたならば、模擬劣化画質レベル設定手段３６は、良品画像の画質レベルＬ０を取得する（ステップＳ２３）。
【００８３】
続いて、模擬劣化画質レベル設定手段３０は、前述した動作確認モードと同様に、Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，Ｘ線透過画像形成部２８の少なくとも一つを制御して、本例では、Ｘ線発生器１０の管電流を低下させていき、良品画像を暗くしていき、画質を徐々に劣化させていく（ステップＳ２４）。
【００８４】
このとき、良否判定部３０は、劣化していく画像に基づいて良否判定を行なう（ステップＳ２５）。判定が不良品となった画質レベルを遷移画質レベルＬ１として取込む（ステップＳ２６）。
【００８５】
レベルＬ０とレベルＬ１との差である画質劣化度Ｃを算出し（ステップＳ２７）、余裕度を見込んで、レベルＬ０より（１／２〜４／５）Ｃだけ、例えば（１／２）Ｃだけ劣化側に戻したレベルを、模擬劣化画質レベルＬ２に設定する（ステップＳ２８）。
【００８６】
以下の動作は、前述した動作確認モード（ステップＳ３）および通常動作モード（ステップＳ４）と同一である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、製品内に混入された異物を検出したり、製品の変形（割れや欠け）を検査したり、あるいは製品の欠落（個数不足）を検査するＸ線検査装置にてきようできる。このようなＸ線検査装置は、例えば生産ラインに設置されて、ベルトコンベアのような搬送手段によって搬送されてくる製品を検査をすることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ Ｘ線発生器
１２ Ｘ線検出器
１４ 画像処理装置
２２ 入力部
２４ 出力部
２６ 画像処理部
２８ Ｘ線透過画像形成部
３０ 良否判定部
３２ 切換部
３４ 動作確認部
３６ 模擬劣化画質レベル設定手段（設定手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生器およびＸ線検出器を備えるＸ線検査装置、特にＸ線発生器およびＸ線検出器の経年変化を考慮して正常動作できるようにしたＸ線検査装置に関し、さらにはＸ線検査装置の動作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生肉，魚などの生鮮食品、パンなどの加工食品、医薬品、工業製品などの製品、あるいは製品を包装したパッケージ内に混入された異物（金属，ガラス，プラスチック，石，骨など）を検出したり、製品の変形（割れや欠け）を検査したり、あるいは製品の欠落（個数不足）を検査するＸ線検査装置がある。このようなＸ線検査装置は、例えば生産ラインに設置されて、ベルトコンベアのような搬送手段によって搬送されてくる製品（被検査物）を検査している。
【０００３】
Ｘ線検査装置は、被検査物にＸ線を照射するＸ線発生器と、被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線発生器からの濃度信号を画像処理してＸ線透過画像を作成し、この画像から被検査物の良否を判定する画像処理装置とを備えている。
【０００４】
Ｘ線発生器は、例えば、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管が絶縁油により浸漬されており、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成するようになっている。生成されるＸ線の線量は、Ｘ線管に流す管電流により調整される。
【０００５】
他方、Ｘ線検出器は、例えば、ライン状に配列された複数のフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサが用いられる。シンチレータはＸ線のエネルギーを吸収し光に変換する。シンチレータで変換された光は、フォトダイオードで濃度を表す電気信号に変換される。この電気信号は、Ａ／Ｄ変換され、画像処理装置に送られる。
【０００６】
画像処理装置では、濃度を表すデジタル信号からＸ線透過画像を作成し、Ｘ線透過画像を画像処理して、製品の検査を行なっている。
【０００７】
一般に、Ｘ線検出器が発生するＸ線の線量およびＸ線検出器の感度は、時間の経過とともに変化する（経年変化）。このため、Ｘ線透過画像の画質が低下し、Ｘ線検査装置の感度が低下してくる、すなわち検査精度が落ちてくる。
【０００８】
したがって、Ｘ線検査装置には感度を補正する機能が備えられており、Ｘ線検査装置を作動開始する時点で、感度を補正している（感度補正）。このような感度補正を行なって、Ｘ線発生器およびＸ線検出器の経年変化が検査精度に与える影響を排除している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−４５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、Ｘ線検査装置の感度補正は、製造ラインの可動開始時、例えば始業時に行なわれたら、その動作条件のまま終業時まで稼働されることが一般的である。
【００１１】
このような稼働では、感度補正と感度補正と短期間の間に生じる経年変化の影響によってＸ線検査装置の検査精度が低下したような場合には、Ｘ線検査装置で良否判定を正常に実行できなくなり、不良品が誤って良品として誤判定されてしまう恐れがあった。
【００１２】
このような状況が生じないように、感度補正を頻繁に行なうことが考えられるが、そのたびに製造ラインを止めなければならないので、効率的ではない。また、Ｘ線発生器の発生するＸ線の線量あるいはＸ線検出器の感度を常時監視することが考えられるが、このような機能を持たせるとＸ線検査装置の構成が複雑になるという問題がある。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、感度補正後の動作条件で動作するＸ線検査装置が、次の感度補正までの短期間中に生じる経年変化の影響で、不良品を誤って良品として誤判定することがないことを確認できるようにしたＸ線検査装置を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、このようなＸ線検査装置の動作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、次のような考えに基づいてなしたものである。すなわち、経年変化によるＸ線発生器およびＸ線検出器自体の劣化を直接に監視するのではなく、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器自体の劣化が反映されるＸ線透過画像の画質を監視することによって、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器自体の劣化を、間接的に認識するようにしている。
【００１６】
Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器が経年変化し劣化してくると、Ｘ線透過画像の画質は劣化してくる。したがって、画質の劣化が検出されれば、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器には、経年変化による劣化を生じているものと、予測することができる。
【００１７】
ここに、画質の劣化とは、Ｘ線透過画像による被検査物の良否判定にあたって、画像の画素の濃度分布がより判定しにくい状態に変化することで、画質劣化度はその度合いである。
【００１８】
異物の有無の判定の場合には、画質の劣化により異物の無い画像領域における濃度のばらつきが増加してざらついた画像となり、このざらつきを小さい異物として誤検出することがある（良品を誤って不良品と判定する）。また、画質の劣化により画像全体の濃淡差（コントラスト）がなくなって、濃淡階調の潰れが生じると、異物の有る画像領域と異物の無い画像領域との濃淡差が小さくなり、異物を検出することができなくなる（不良品を誤って良品と判定する）。
【００１９】
被検査物の変形や欠落の場合には、画質が劣化すると、被検査物の画像領域と、被検査物以外の画像領域との境界（エッジ）が、ぼやけたり、濃淡差が小さく不鮮明になって、正しく被検査物の画像領域を抽出できなくなる。
【００２０】
このような画像劣化の度合い、すなわち画像劣化度は、濃度レベルの差や比で表して設定される。
【００２１】
そこで、Ｘ線検査装置に画像の画質が劣化する状況を意図的に作り出せば、Ｘ線発生器および／またはＸ線検出器の経年変化によりＸ線検査装置が劣化した状態と等価な状態を模擬的に作ることができる。以下、Ｘ線検査装置のこのような状態を、模擬劣化状態というものとする。
【００２２】
製造ラインの可動開始時に、Ｘ線検査装置の感度補正を行ない、その後にＸ線検査装置を模擬劣化状態にする。この状態でＸ線検査装置の良否判定が正常に実行されることを確認できれば、模擬劣化状態でも良否判定を正常に実行したのであるから、感度補正後の動作条件でＸ線検査装置を動作させても、次の感度補正までは良否判定を正常に実行するであろうことが保証される。
【００２３】
Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするに際しては、画質をどのレベルにまで劣化させるかが重要になる。本発明では、この目標レベルを、模擬劣化画質レベルというものとする。
【００２４】
模擬劣化画質レベルは、良品の画像である良品画像に基づいて正しく良品と判定される状態から、良品画像の画質を劣化させていって、不良品と判定されてしまう状態に遷移するに至る前の画質レベルである。すなわち、模擬劣化画質レベルに画質が劣化した良品画像に基づいて良否判定がなされた場合に、良品であると確実に判定されることが保証されるレベルである。
【００２５】
このような模擬劣化画質レベルは、良品画像の画質レベル（Ｌ０）から、不良品と判定されてしまう状態に遷移する遷移画質レベル（Ｌ１）までの画質劣化の度合いを、画質劣化度Ｃとした場合、画質劣化度Ｃの所定割合だけ、例えば（１／２〜４／５）Ｃだけ、レベルＬ０から劣化側に戻したレベルＬ２に設定される。したがって、遷移画質レベルＬ１と模擬劣化画質レベルＬ２との間には、最小で（１／５）Ｃのレベル差が確保される。このレベル差を、余裕度という。
【００２６】
言い換えれば、模擬劣化画質レベルは余裕度に基づいて設定される。このような余裕度を設ける理由は、模擬劣化画質レベルＬ２が遷移画質レベルＬ１に接近しすぎると、すなわち余裕度が小さすぎると、模擬劣化状態のＸ線検査装置の動作確認時に、良否判定が一定せず、良否判定の確からしさを確認することができないからである。
【００２７】
模擬劣化画質レベルは、予め決定されている場合には、予め決定されているレベルを設定すればよいし、あるいはＸ線検査装置内で演算により求めてもよい。
【００２８】
そして、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置が良否判定を正常に実行するか否かを、確認する。良否判定を正常に実行することが確認できたならば、製造ラインの稼働開始時におけるＸ線検査装置の動作条件で、正常な検査を行なうことが可能となる。
【００２９】
したがって、本発明は、被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器と、被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換するＸ線検出器と、Ｘ線検出器の出力する電気信号に基づいてＸ線透過画像を形成するＸ線透過画像形成部と、Ｘ線透過画像および予め設定された判定基準に基づいて、被検査物を良否判定する良否判定部とを備えるＸ線検査装置において、良否判定部は、模擬劣化画質レベル設定手段を有し、模擬劣化画質レベル設定手段は、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、設定された前記模擬劣化画質レベルに対応させて、Ｘ線発生器，Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置において、良否判定部の良否判定が正常であることを確認する動作確認部をさらに備えている。
【００３０】
模擬劣化画質レベル設定手段は、模擬劣化画質レベルが、画質レベルＬ１に対して所定の余裕度を有するように、模擬劣化画質レベルを設定する。
【００３１】
Ｘ線発生器，Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の制御は、以下のようにして行なわれる。
【００３２】
Ｘ線発生器では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させてＸ線の出力を減弱するようにＸ線発生器の管電流を制御する。Ｘ線発生器の管電流を制御すると、Ｘ線の照射量が小さくなり、被検査物を透過したＸ線の透過量も照射量に応じて小さくなるので、Ｘ線検出器の出力する電気信号も小さくなり、全体が暗い画像となる。
【００３３】
Ｘ線検出器では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させてＸ線検出器のゲインを小さくするように制御する。Ｘ線検出器は、通常より小さいゲインに設定されることにより、被検査物を透過したＸ線の透過量に対する電気信号のレベルも小さくなり、全体が暗い画像となる。Ｘ線検出器の回路で電気信号に重畳される雑音レベルは、出力する電気信号のレベルが小さくなっても、小さくならないので、Ｘ線透過量に応じた電気信号のレベルと雑音レベルとの比（Ｓ／Ｎ比）は、小さくなりＸ線透過画像はざらついた画像となり、画質が劣化する。
【００３４】
Ｘ線透過画像形成部では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させて画像形成部で形成されるＸ線透過画像の濃度を増減して濃淡差（コントラスト）を小さくするように制御する。具体的には、各画素の濃度を非線形変換して濃淡が潰れるようにしたり、白色ノイズ画像を重ね合わせて画質をざらつかせたりする。濃度の変換式もしくは変換テーブル、白色ノイズ画像の統計量（平均値，分散値）は、予め画質劣化度と対応するように決定され記憶している。
【００３５】
動作確認部は、以上のようにして、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にして被検査物を検査し、Ｘ線検査装置が良否判定を正常に実行していることの確認を行なう。
【００３６】
また、本発明のＸ線検査装置の動作方法は、Ｘ線検査装置の動作開始時に、Ｘ線透過画像形成部の感度補正を行ない、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、設定された模擬劣化画質レベルに対応させて、Ｘ線発生器，Ｘ線検出器，Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にあるＸ線検査装置において、良否判定部の良否判定が正常であることを確認し、良否判定部の良否判定が正常であることが確認できたら、感度補正後の動作条件で、被検査物の検査を開始する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、感度補正後の動作条件で動作するＸ線検査装置が、次の感度補正までの短期間中に生じる経年変化の影響を受けても、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし模擬劣化状態でＸ線検査装置が良否判定を正常に実行することを確認しているので、不良品を誤って良品として誤判定することがない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のＸ線検査装置の一実施の形態の基本構成を示す図である。
【図２】図１の画像処理装置の機能ブロック図である。
【図３】模擬劣化画質レベルの概念を説明するための図である。
【図４】良否判定を説明するための図である。
【図５】予め決定された模擬劣化画質レベルを設定する場合の動作を説明するフローチャートである。
【図６】模擬劣化画質レベルの設定を示す図である。
【図７】演算された模擬劣化画質レベル設定する場合の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係わるＸ線検査装置の実施の形態を説明する。
【００４０】
（Ｘ線検査装置の基本構成）
図１に示すように、Ｘ線検査装置は、Ｘ線発生器１０と、Ｘ線検出器１２と、画像処理装置１４とを備えている。Ｘ線発生器１０は、製造ラインにおいて被検査物である製品１６を搬送してくるベルトコンベア１８の上方に配置され、Ｘ線検出器１２はベルトコンベア１８の下方であって、Ｘ線発生器１０に対応した位置に配置される。
【００４１】
Ｘ線発生器１０は、背景技術で説明したものと同じものである。Ｘ線発生器１０が内蔵するＸ線管は、その長手方向が製品の搬送方向（Ｘ方向）と直交する幅方向（Ｙ方向）に設けられている。Ｘ線管により生成されたＸ線２０は、スリットにより、搬送方向と直交する方向に略三角形状のスクリーン状にして下方のＸ線検出器１２に向けて、照射される。
【００４２】
Ｘ線検出器１２は、背景技術で説明したものと同じものであり、製品１６に対して照射され透過したＸ線を受けて、濃度を表す電気信号を出力する。電気信号は、Ａ／Ｄ変換器でデジタル濃度信号に変換される。８ビットの場合、このデジタル濃度信号は、２５６階調の濃度を表示する。Ａ／Ｄ変換器は、図示しないが、Ｘ線検出器１２に内蔵させる。
【００４３】
画像処理装置１４は、デジタル濃度信号からＸ線透過画像を形成し、このＸ線透過画像を画像処理して、良品であるか不良品であるかを判定する機能を基本的に有している。
【００４４】
良否判定の判定基準は、検査の内容、例えば異物の有無の検査、製品の変形（割れや欠け）の検査、製品の欠落（個数不足）の検査等に応じて選択される。
【００４５】
異物の有無の場合には、画像処理（例：異物を強調して異物以外を平滑化する）後の画素の濃度に対する閾値であり、製品の変形や欠落の場合には、画像処理（被検査物のエッジを強調して２値化する）後の所定領域の領域数や周囲長、画素数等に対する閾値である。
【００４６】
（画像処理装置１４の構成）
画像処理装置１４は、図２に示すように、入力部２２，出力部２４，画像処理部２６を有するパーソナルコンピュータで構成する。
【００４７】
入力部２２は、画像処理部２６への指示を入力するものであり、例えばキーボードで構成される。
【００４８】
出力部２４は、画像処理部２６の出力を表示するものであり、ディスプレイやプリンタで構成される。
【００４９】
画像処理部２６は、パーソナルコンピュータの中央演算処理部であり、ソフトウエアにより、各種処理を実行する。機能的には、図２に示すように、Ｘ線透過画像形成部２８、良否判定部３０、切換部３２、動作確認部３４で構成される。
【００５０】
Ｘ線透過画像形成部２８は、Ｘ線検出器１２からの濃度信号に基づいてＸ線透過画像を形成する。Ｘ線透過画像は、例えば４８０ライン（Ｘ方向）、１ライン上６４０個の画素で構成される。したがって、Ｘ線透過画像は、６４０×４８０画素より成る。１画素の濃度は、２５６階調（０：白、２５５：黒）の濃淡で表される。Ｘ線透過画像形成部２８は、感度補正されて、最良の感度でＸ線透過画像を形成できるように構成されている。
【００５１】
良否判定部３０は、Ｘ線透過画像を画像処理して、判定基準に基づき、被検査物の良否の判定を行なう。良否判定の判定基準は、検査の内容、例えば異物の有無の検査、製品の変形（割れや欠け）の検査、製品の欠落（個数不足）の検査等に応じて選択される。
【００５２】
異物の有無の場合には、画像処理（例：異物を強調して異物以外を平滑化する）後の画素の濃度に対する閾値であり、製品の変形や欠落の場合には、画像処理（被検査物のエッジを強調して２値化する）後の所定領域の領域数や周囲長、画素数等に対する閾値である。
【００５３】
このような良否判定部３０は、模擬劣化画質レベル設定手段３６を有している。模擬劣化画質レベル設定手段３６は、模擬劣化画質レベルを設定する。
【００５４】
模擬劣化画質レベルの概念を、以下に詳細に説明する。図３は、良品から採取された良品画像の画質の劣化を説明するものであり。縦軸は画質の劣化の程度を示し、横軸は時間軸である。
【００５５】
良品から採取された良品画像の画質のレベルをＬ０とする。Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，あるいはＸ線透過画像形成部２８の制御によって、徐々に画質を劣化させていく。このような劣化画像に対して良否判定を行なう。
【００５６】
良否判定は、図４に示すように、選択された判定基準（閾値）により行なわれる。例えば、異物検査の場合は、画素濃度に対する閾値が選択される。画素濃度が暗くなっていき、閾値を超えると、異物有りの不良品であると判定される。
【００５７】
不良品であると判定される時点での図３の劣化画像のレベルを、良品画像が不良品画像に遷移したレベルであるとして遷移画質レベルというものとする。遷移画質レベルをＬ１とする。
【００５８】
模擬劣化画質レベルは、このような遷移画質レベルＬ１に達する前のレベルに設定される。図中、模擬劣化画質レベルをＬ２で示す。具体的には、良品画像の画質レベルＬ０と遷移画質レベルＬ１との差を、図に示すように、画質劣化度Ｃとした場合、レベルＬ０より（１／２〜４／５）Ｃだけ劣化側に戻したレベルを、模擬劣化画質レベルＬ２に設定する。この模擬劣化画質レベルＬ２は、遷移画質レベルＬ１に対し、余裕度を見込んで設定されている。すなわち、模擬劣化画質レベルＬ２は、遷移画質レベルＬ１に対し、少なくとも（１／５）Ｃの余裕度が確保されている。
【００５９】
模擬劣化画質レベル設定手段３６では、このような模擬劣化画質レベルを設定するが、以下の２通りの方法がある。
（１）模擬劣化画質レベル設定手段３６は、予め決定された模擬劣化画質レベルが入力され、入力された模擬劣化画質レベルを設定する。
（２）模擬劣化画質レベル設定手段３６は、模擬劣化画質レベルを演算し、演算された模擬劣化画質レベル設定する。
【００６０】
いずれかの方法により設定された模擬劣化画質レベルは、動作確認部３８に送られる。
【００６１】
切換部３２は、入力部２２からの指示により、良否判定部３０を、動作確認部３４，出力部２４のいずれかへの接続を切換える。
【００６２】
動作確認部３４は、Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，Ｘ線透過画像形成部２８の少なくとも一つを制御して、Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にする。Ｘ線発生器１０を制御して、Ｘ線の照射強度を弱めたり、Ｘ線検出器１２を制御して、電気信号の信号レベルを弱めたり、あるいは、Ｘ線透過画像形成部２８を制御して、Ｘ線透過画像の各画素の濃度を増減させる。
【００６３】
模擬劣化状態のＸ線検査装置で製品の検査を行ない、動作確認部３４が、Ｘ線検査装置の正常動作を確認する。動作確認の結果は、出力部に送られ表示される。
【００６４】
（Ｘ線検査装置の動作）
Ｘ線検査装置の動作を、フローチャートを参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、
・模擬劣化画質レベル設定手段が、予め決定された模擬劣化画質レベルを設定する場合と、
・模擬劣化画質レベル設定手段３６が、模擬劣化画質レベルを演算し、演算された模擬劣化画質レベル設定する場合と、に分けて説明する。
【００６５】
まず、模擬劣化画質レベル設定手段３６が、予め決定された模擬劣化画質レベルを設定する場合の動作を、図５のフローチャートを参照して説明する。
・感度補正モード（ステップＳ１）
製造ラインの可動開始時に、入力部２２から、画像処理部２６に感度補正を指示する。Ｘ線透過画像形成部２８は、Ｘ線検査装置が最良の感度で動作するように、感度を補正する。感度補正の方法は、種々あるが、例えば感度補正前のＸ線検査装置で、Ｘ線照射時の画像濃度とＸ線非照射時の画像濃度とを採取し、これらの濃度から補正係数を求めて、製品検査時の実際の画像濃度を変換している（特開２００１−４５６０号公報参照）。
【００６６】
・模擬劣化画質レベル設定モード（ステップＳ２）
入力部２２から、模擬劣化画質レベル設定手段３６に模擬劣化画質レベルの設定を指示する。同時に、入力部２２の指示により、切換部３２を出力部２４側に切換える。
【００６７】
模擬劣化画質レベルの設定に先立ち、感度補正されたＸ線検査装置により、良品の画像を採取する（ステップＳ２１）。良品画像は良否判定部３０で判定され、判定結果を出力部２４に表示し、良品であることを確認する（ステップＳ２２）。
【００６８】
良品であることが確認されたならば、模擬劣化画質レベル設定手段３６は、良品画像の画質レベルＬ０を取得する（ステップＳ２３）。
【００６９】
入力部２２から、予め決定された模擬劣化画質レベルＬ２を、良否判定部３０の模擬劣化画質レベル設定手段３６に入力する。模擬劣化画質レベル設定手段３６は、良品画像の画質レベルＬ０をベースにして、予め決定された模擬劣化画質レベルＬ２を設定する（ステップＳ２４）。本例の場合、模擬劣化画質レベルは、図６に示されるように、良品画像の画質レベルＬ０より（１／２）Ｃだけ劣化側に戻ったレベルＬ２に設定される。なお、この場合、画質劣化度Ｃは、予めわかっているものとする。
【００７０】
同時に、入力部２２からの指示により、切換部３２は動作確認部３４の側に切換えられる。模擬劣化画質レベルＬ２は、動作確認部３４に送られる。
・動作確認モード（ステップＳ３）
入力部２２から、画像処理部２６に動作確認を指示する。これにより、切換部３２は、動作確認部３４側に切換えられる。
【００７１】
動作確認部３４では、画質を劣化させるように、Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，Ｘ線透過画像形成部２８の少なくとも一つを制御する。本例では、Ｘ線発生器１０を制御するものとする。
【００７２】
動作確認部３８では、設定された模擬劣化画質レベルに対応させてＸ線の出力を減弱するようにＸ線発生器１０の管電流を制御する。Ｘ線発生器１０の管電流を制御すると、Ｘ線の照射量が小さくなり、被検査物を透過したＸ線の透過量も照射量に応じて小さくなるので、Ｘ線検出器の出力する電気信号も小さくなり、全体が暗い画像となり、画質が劣化する。これにより、Ｘ線検査装置は、模擬劣化状態に置かれたことになる。
【００７３】
次に、このような模擬劣化状態のＸ線検査装置を動作させて、製品を検査し、良否判定部３０で良否判定を行ない、良否判定が正常に実行されていることを確認する。
【００７４】
良否判定には、良品であることがわかっている製品を用いてＸ線透過画像を良否判定し、良品であるときに良否判定が正常であると確認できる。当然のことながら、不良品であることがわかっている製品をも用い、良品判定と不良品判定の両方を確認してもよい。良品であることがわかっている製品および不良品であることがわかっている製品のいずれを用いるかや、いずれの順序で用いるかを、出力部２４の画面に表示するようにしてもよい。
【００７５】
また、動作確認部３８の動作確認結果は、出力部２４に送られ表示される。
【００７６】
・通常動作モード（ステップＳ４）
動作確認モードでＸ線検査装置の良否判定が正常に実行されることが確認できたならば、入力部２２から、通常動作モードの指示なされ、切換部３２は出力部２４側に切換えられる。
【００７７】
製造ラインが稼働され、Ｘ線検査装置は、製造ラインの稼働開始時に行なった感度補正後の動作条件で、ベルトコンベアで搬送されてくる製品を順次検査して、良品，不良品の判定が行なわれる。
【００７８】
通常動作モードでは、次の感度補正がなされるまでの期間に、仮にＸ線発生器および／またはＸ線検出器に経年変化があり、Ｘ線検査装置に精度の低下があったとしても、正常動作を保証することができる。
【００７９】
次に、模擬劣化画質レベル設定手段３６が、模擬劣化画質レベルを演算し、演算された模擬劣化画質レベル設定する場合の動作を、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、図７のフローチャートは、図５のフローチャートにおいて模擬劣化画質レベル設定モード（ステップＳ２）が異なるのみであるので、模擬劣化画質レベル設定モードのみを説明する。
【００８０】
・模擬劣化画質レベル設定モード（ステップＳ２）
入力部２２から、模擬劣化画質レベル設定手段３６に模擬劣化画質レベルの演算を指示する。同時に、入力部２２の指示により、切換部３２を出力部２４側に切換える。
【００８１】
模擬劣化画質レベルの演算に先立ち、感度補正されたＸ線検査装置により、良品の画像を採取する（ステップＳ２１）。良品画像は良否判定部３０で判定され、判定結果を出力部２４に表示し、良品であることを確認する（ステップＳ２２）。
【００８２】
良品であることが確認されたならば、模擬劣化画質レベル設定手段３６は、良品画像の画質レベルＬ０を取得する（ステップＳ２３）。
【００８３】
続いて、模擬劣化画質レベル設定手段３０は、前述した動作確認モードと同様に、Ｘ線発生器１０，Ｘ線検出器１２，Ｘ線透過画像形成部２８の少なくとも一つを制御して、本例では、Ｘ線発生器１０の管電流を低下させていき、良品画像を暗くしていき、画質を徐々に劣化させていく（ステップＳ２４）。
【００８４】
このとき、良否判定部３０は、劣化していく画像に基づいて良否判定を行なう（ステップＳ２５）。判定が不良品となった画質レベルを遷移画質レベルＬ１として取込む（ステップＳ２６）。
【００８５】
レベルＬ０とレベルＬ１との差である画質劣化度Ｃを算出し（ステップＳ２７）、余裕度を見込んで、レベルＬ０より（１／２〜４／５）Ｃだけ、例えば（１／２）Ｃだけ劣化側に戻したレベルを、模擬劣化画質レベルＬ２に設定する（ステップＳ２８）。
【００８６】
以下の動作は、前述した動作確認モード（ステップＳ３）および通常動作モード（ステップＳ４）と同一である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、製品内に混入された異物を検出したり、製品の変形（割れや欠け）を検査したり、あるいは製品の欠落（個数不足）を検査するＸ線検査装置にてきようできる。このようなＸ線検査装置は、例えば生産ラインに設置されて、ベルトコンベアのような搬送手段によって搬送されてくる製品を検査をすることができる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ Ｘ線発生器
１２ Ｘ線検出器
１４ 画像処理装置
２２ 入力部
２４ 出力部
２６ 画像処理部
２８ Ｘ線透過画像形成部
３０ 良否判定部
３２ 切換部
３４ 動作確認部
３６ 模擬劣化画質レベル設定手段（設定手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器と、
前記被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の出力する電気信号に基づいてＸ線透過画像を形成するＸ線透過画像形成部と、
前記Ｘ線透過画像および予め設定された判定基準に基づいて、前記被検査物を良否判定する良否判定部とを備えるＸ線検査装置において、
前記良否判定部は、模擬劣化画質レベル設定手段を有し、前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、前記判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、
設定された前記模擬劣化画質レベルに対応させて、前記Ｘ線発生器，前記Ｘ線検出器，前記Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にある前記Ｘ線検査装置において、前記良否判定部の良否判定が正常であることを確認する動作確認部をさらに備える、ことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記良品画像の画質レベルＬ０と、前記良品画像の画質を劣化させていったときに、前記判定基準に基づいて良品から不良品へ遷移したと判定される画質レベルＬ１とを取得し、前記画質レベルＬ０と前記画質レベルＬ１との差である画質劣化度に基づいて、前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記模擬劣化画質レベルが、前記画質レベルＬ１に対して所定の余裕度を有するように、前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、予め決定された前記模擬劣化画質レベルが入力され、入力された前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記模擬劣化画質レベルを演算し、演算された前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記動作確認部は、前記Ｘ線発生器を制御して、Ｘ線の照射強度を弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記動作確認部は、前記Ｘ線検出器を制御して、前記電気信号の信号レベルを弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記動作確認部は、前記Ｘ線透過画像形成部を制御して、前記Ｘ線透過画像の各画素の濃度を増減させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項９】
前記Ｘ線透過画像形成部は、感度補正機能を有し、
前記Ｘ線透過画像形成部は、感度補正された前記Ｘ線透過画像を形成し、
前記模擬劣化画質レベル設定部は、感度補正された前記良品画像に基づいて、模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項１０】
被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器と、
前記被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の出力する電気信号に基づいてＸ線透過画像を形成するＸ線透過画像形成部と、
前記Ｘ線透過画像および予め設定された判定基準に基づいて、前記被検査物を良否判定する良否判定部とを備えるＸ線検査装置の動作方法において、
前記Ｘ線検査装置の動作開始時に、前記Ｘ線透過画像形成部の感度補正を行ない、
前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、前記判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、
設定された前記模擬劣化画質レベルに対応させて、前記Ｘ線発生器，前記Ｘ線検出器，前記Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にある前記Ｘ線検査装置において、前記良否判定部の良否判定が正常であることを確認し、
前記良否判定部の良否判定が正常であることが確認できたら、感度補正後の動作条件で、被検査物の検査を開始する、ことを特徴とするＸ線検査装置の動作方法。
【請求項１１】
前記動作確認時に、前記Ｘ線発生器を制御して、Ｘ線の照射強度を弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１０に記載のＸ線検査装置の動作方法。
【請求項１２】
前記動作確認時に、前記Ｘ線検出器を制御して、前記電気信号の信号レベルを弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のＸ線検査装置。
【請求項１３】
前記動作確認時に、前記Ｘ線透過画像形成部を制御して、前記Ｘ線透過画像の各画素の濃度を増減させることを特徴とする請求項１０，１１または１２に記載のＸ線検査装置。
【請求項１】
被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器と、
前記被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の出力する電気信号に基づいてＸ線透過画像を形成するＸ線透過画像形成部と、
前記Ｘ線透過画像および予め設定された判定基準に基づいて、前記被検査物を良否判定する良否判定部とを備えるＸ線検査装置において、
前記良否判定部は、模擬劣化画質レベル設定手段を有し、前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、前記判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、
設定された前記模擬劣化画質レベルに対応させて、前記Ｘ線発生器，前記Ｘ線検出器，前記Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にある前記Ｘ線検査装置において、前記良否判定部の良否判定が正常であることを確認する動作確認部をさらに備える、ことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記良品画像の画質レベルＬ０と、前記良品画像の画質を劣化させていったときに、前記判定基準に基づいて良品から不良品へ遷移したと判定される画質レベルＬ１とを取得し、前記画質レベルＬ０と前記画質レベルＬ１との差である画質劣化度に基づいて、前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記模擬劣化画質レベルが、前記画質レベルＬ１に対して所定の余裕度を有するように、前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、予め決定された前記模擬劣化画質レベルが入力され、入力された前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記模擬劣化画質レベル設定手段は、前記模擬劣化画質レベルを演算し、演算された前記模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記動作確認部は、前記Ｘ線発生器を制御して、Ｘ線の照射強度を弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記動作確認部は、前記Ｘ線検出器を制御して、前記電気信号の信号レベルを弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記動作確認部は、前記Ｘ線透過画像形成部を制御して、前記Ｘ線透過画像の各画素の濃度を増減させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項９】
前記Ｘ線透過画像形成部は、感度補正機能を有し、
前記Ｘ線透過画像形成部は、感度補正された前記Ｘ線透過画像を形成し、
前記模擬劣化画質レベル設定部は、感度補正された前記良品画像に基づいて、模擬劣化画質レベルを設定する、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項１０】
被検査物に照射するＸ線を発生するＸ線発生器と、
前記被検査物を透過したＸ線を電気信号に変換するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の出力する電気信号に基づいてＸ線透過画像を形成するＸ線透過画像形成部と、
前記Ｘ線透過画像および予め設定された判定基準に基づいて、前記被検査物を良否判定する良否判定部とを備えるＸ線検査装置の動作方法において、
前記Ｘ線検査装置の動作開始時に、前記Ｘ線透過画像形成部の感度補正を行ない、
前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にするために、前記判定基準に基づいて良品と判定されるようなＸ線透過画像である良品画像の画質を劣化させる目標レベルである模擬劣化画質レベルを設定し、
設定された前記模擬劣化画質レベルに対応させて、前記Ｘ線発生器，前記Ｘ線検出器，前記Ｘ線透過画像形成部の少なくとも一つを制御して、前記Ｘ線検査装置を模擬劣化状態にし、模擬劣化状態にある前記Ｘ線検査装置において、前記良否判定部の良否判定が正常であることを確認し、
前記良否判定部の良否判定が正常であることが確認できたら、感度補正後の動作条件で、被検査物の検査を開始する、ことを特徴とするＸ線検査装置の動作方法。
【請求項１１】
前記動作確認時に、前記Ｘ線発生器を制御して、Ｘ線の照射強度を弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１０に記載のＸ線検査装置の動作方法。
【請求項１２】
前記動作確認時に、前記Ｘ線検出器を制御して、前記電気信号の信号レベルを弱めることにより、前記良品画像の画質を前記模擬劣化画質レベルに劣化させる、ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のＸ線検査装置。
【請求項１３】
前記動作確認時に、前記Ｘ線透過画像形成部を制御して、前記Ｘ線透過画像の各画素の濃度を増減させることを特徴とする請求項１０，１１または１２に記載のＸ線検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２０９１７７（Ｐ２０１１−２０９１７７Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８４６８（Ｐ２０１０−７８４６８）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
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