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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024070533
(43)【公開日】2024-05-23
(54)【発明の名称】Ｘ線検査装置
(51)【国際特許分類】
G01N 23/04 20180101AFI20240516BHJP
【ＦＩ】
G01N23/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022181087
(22)【出願日】2022-11-11
(71)【出願人】
【識別番号】000000099
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ
(71)【出願人】
【識別番号】000198318
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ検査計測
(74)【代理人】
【識別番号】110000936
【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】温見 寿範
(72)【発明者】
【氏名】大貫 宏和
【テーマコード（参考）】
2G001
【Ｆターム（参考）】
2G001AA01
2G001BA11
2G001CA01
2G001DA08
2G001FA08
2G001GA06
2G001HA07
2G001HA13
2G001JA09
2G001JA13
2G001PA11
(57)【要約】
【課題】Ｘ線照射装置から照射されるＸ線の強度の変化に応じて、Ｘ線画像内における濃度を適切に補正する。
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、撮影部（Ｘ線撮影装置１０）と、補正部（画像処理装置２０）と、を備える。撮影部は、Ｘ線１００を照射するＸ線照射部１１と、Ｘ線照射部１１に対向して配置されるＸ線検出部１２と、被写体２がＸ線照射部１１とＸ線検出部１２との間の撮影領域１０１を通過するように、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２に対して被写体２を所定のスキャン方向に相対的に移動させる搬送部１４と、撮影領域１０１内であって、撮影領域１０１を通過する被写体２と重ならない位置に配置され、スキャン方向に移動しない基準片３と、を有し、Ｘ線画像には、スキャン撮影された被写体２と、常時撮影された基準片３が写っており、補正部は、Ｘ線画像中の基準片３の濃度に基づいて、Ｘ線画像中の被写体２の濃度を補正する。
【選択図】図１
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、撮影部（Ｘ線撮影装置１０）と、補正部（画像処理装置２０）と、を備える。撮影部は、Ｘ線１００を照射するＸ線照射部１１と、Ｘ線照射部１１に対向して配置されるＸ線検出部１２と、被写体２がＸ線照射部１１とＸ線検出部１２との間の撮影領域１０１を通過するように、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２に対して被写体２を所定のスキャン方向に相対的に移動させる搬送部１４と、撮影領域１０１内であって、撮影領域１０１を通過する被写体２と重ならない位置に配置され、スキャン方向に移動しない基準片３と、を有し、Ｘ線画像には、スキャン撮影された被写体２と、常時撮影された基準片３が写っており、補正部は、Ｘ線画像中の基準片３の濃度に基づいて、Ｘ線画像中の被写体２の濃度を補正する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被写体にＸ線を照射することにより、前記被写体をスキャン撮影したＸ線画像を生成する撮影部と、
前記Ｘ線画像を補正する補正部と、
を備え、
前記撮影部は、
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部に対向して配置されるＸ線検出部と、
前記被写体が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間の撮影領域を通過するように、前記Ｘ線照射部および前記Ｘ線検出部に対して前記被写体を所定のスキャン方向に相対的に移動させる搬送部と、
前記撮影領域内であって、前記撮影領域を通過する前記被写体と重ならない位置に配置され、前記スキャン方向に移動しない基準片と、
を有し、
前記Ｘ線画像には、スキャン撮影された前記被写体と、常時撮影された前記基準片が写っており、
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記基準片の濃度に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記被写体の濃度を補正する、Ｘ線検査装置。
前記Ｘ線画像を補正する補正部と、
を備え、
前記撮影部は、
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部に対向して配置されるＸ線検出部と、
前記被写体が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間の撮影領域を通過するように、前記Ｘ線照射部および前記Ｘ線検出部に対して前記被写体を所定のスキャン方向に相対的に移動させる搬送部と、
前記撮影領域内であって、前記撮影領域を通過する前記被写体と重ならない位置に配置され、前記スキャン方向に移動しない基準片と、
を有し、
前記Ｘ線画像には、スキャン撮影された前記被写体と、常時撮影された前記基準片が写っており、
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記基準片の濃度に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記被写体の濃度を補正する、Ｘ線検査装置。
【請求項2】
前記撮影部による１回のスキャン撮影動作により撮影された前記Ｘ線画像には、前記基準片が前記スキャン方向に延びるように連続的に写っており、
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記基準片の濃度変化に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記被写体の濃度を補正する、請求項１に記載のＸ線検査装置。
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記基準片の濃度変化に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記被写体の濃度を補正する、請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項3】
前記補正部は、前記基準片を予め撮影した基準Ｘ線画像中の前記基準片の濃度である基準濃度と、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記基準片の濃度との比較結果に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記被写体の濃度を補正する、請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
【請求項4】
前記基準片は、所定の厚みを有する板状の金属部材であり、
前記基準片の厚み方向に対して直交する面が、前記Ｘ線照射部から照射される前記Ｘ線に対して垂直となる姿勢で、前記基準片が固定的に配置される、請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
前記基準片の厚み方向に対して直交する面が、前記Ｘ線照射部から照射される前記Ｘ線に対して垂直となる姿勢で、前記基準片が固定的に配置される、請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、Ｘ線検査装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１、２には、複数のＸ線画像を連結することにより、長尺のＸ線画像を生成する際に、互いに隣接するＸ線画像の重複する領域の濃淡に基づいて、Ｘ線画像内の濃度を補正することが開示されている。
【0003】
また、従来、税関等において、コンテナ貨物等の被写体のＸ線画像を撮影するために、大型のＸ線検査装置が用いられている。このようなＸ線検査装置には、平面状にＸ線を放射するＸ線照射装置が設けられている。また、Ｘ線検査装置には、Ｘ線照射装置に対向するように、Ｘ線検出装置が設けられている。また、被写体は、自動搬送装置に搭載される。そして、被写体を所定のスキャン方向に移動させながら、被写体にＸ線を照射することにより、被写体をスキャン撮影している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－２２４１７０号公報
【特許文献2】特開２０１５－１５９８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
スキャン撮影されたＸ線画像は一般にグレースケール画像として記録される。グレースケール画像の濃度は、ピクセルごとに数値化されている。グレースケール画像の各ピクセルに対応する濃度値は、検出されたＸ線の強度に対応している。
【0006】
上記のようなスキャン撮影は、被写体を移動させるため、例えば、数十秒程度の撮影時間を要する。Ｘ線照射装置の性能によっては、撮影時間内において、Ｘ線照射装置から照射されるＸ線の強度が一定とならず変化してしまう場合がある。例えば、同一のＸ線透過条件を持つ被写体をスキャン撮影する場合、Ｘ線照射装置から照射されるＸ線の強度が変化すると、本来は一定であるべきグレースケール画像の濃度値が変化してしまう。
【0007】
従来のスキャン撮影では、上記のような実態があるため、実際の被写体と、スキャン撮影により得られたグレースケール画像における濃度値との間に、再現性や一致性が保証されていなかった。そのため、例えば、スキャン撮影により得られたグレースケール画像等に対して画像識別技術や画像処理技術を適用しようとしても、同一の被写体に対して再現性のある正しい処理が行われない不具合が生じるおそれがあった。
【0008】
そこで、本開示の目的は、Ｘ線照射装置から照射されるＸ線の強度の変化に応じて、Ｘ線画像内における濃度を適切に補正することが可能なＸ線検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するために、本開示のＸ線検査装置は、
被写体にＸ線を照射することにより、前記被写体をスキャン撮影したＸ線画像を生成する撮影部と、
前記Ｘ線画像を補正する補正部と、
を備え、
前記撮影部は、
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部に対向して配置されるＸ線検出部と、
前記被写体が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間の撮影領域を通過するように、前記Ｘ線照射部および前記Ｘ線検出部に対して前記被写体を所定のスキャン方向に相対的に移動させる搬送部と、
前記撮影領域内であって、前記撮影領域を通過する前記被写体と重ならない位置に配置され、前記スキャン方向に移動しない基準片と、
を有し、
前記Ｘ線画像には、スキャン撮影された前記被写体と、常時撮影された前記基準片が写っており、
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記基準片の濃度に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記被写体の濃度を補正する。
被写体にＸ線を照射することにより、前記被写体をスキャン撮影したＸ線画像を生成する撮影部と、
前記Ｘ線画像を補正する補正部と、
を備え、
前記撮影部は、
Ｘ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部に対向して配置されるＸ線検出部と、
前記被写体が前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部との間の撮影領域を通過するように、前記Ｘ線照射部および前記Ｘ線検出部に対して前記被写体を所定のスキャン方向に相対的に移動させる搬送部と、
前記撮影領域内であって、前記撮影領域を通過する前記被写体と重ならない位置に配置され、前記スキャン方向に移動しない基準片と、
を有し、
前記Ｘ線画像には、スキャン撮影された前記被写体と、常時撮影された前記基準片が写っており、
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記基準片の濃度に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記被写体の濃度を補正する。
【0010】
前記撮影部による１回のスキャン撮影動作により撮影された前記Ｘ線画像には、前記基準片が前記スキャン方向に延びるように連続的に写っており、
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記基準片の濃度変化に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記被写体の濃度を補正してもよい。
前記補正部は、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記基準片の濃度変化に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記被写体の濃度を補正してもよい。
【0011】
前記補正部は、前記基準片を予め撮影した基準Ｘ線画像中の前記基準片の濃度である基準濃度と、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記基準片の濃度との比較結果に基づいて、前記Ｘ線画像中の前記スキャン方向における前記被写体の濃度を補正してもよい。
【0012】
前記基準片は、所定の厚みを有する板状の金属部材であり、
前記基準片の厚み方向に対して直交する面が、前記Ｘ線照射部から照射される前記Ｘ線に対して垂直となる姿勢で、前記基準片が固定的に配置してもよい。
前記基準片の厚み方向に対して直交する面が、前記Ｘ線照射部から照射される前記Ｘ線に対して垂直となる姿勢で、前記基準片が固定的に配置してもよい。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、Ｘ線照射装置から照射されるＸ線の強度の変化に応じて、Ｘ線画像内における濃度を適切に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について説明する。本実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0016】
【0017】
図１に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１は、検査対象をスキャン撮影したＸ線画像を撮影するための装置である。Ｘ線検査装置１は、例えば、税関等に設置され、輸出入検査を受ける貨物を検査するための大型のＸ線検査装置であってもよい。ただし、Ｘ線検査装置１は、かかる例に限定されず、Ｘ線画像を用いて検査対象を検査するための装置であれば、他の各種の検査装置にも適用可能である。
【0018】
図１に示すように、Ｘ線検査装置１は、Ｘ線撮影装置１０と、画像処理装置２０とを備える。Ｘ線撮影装置１０と画像処理装置２０は、有線もしくは無線のネットワークまたは配線などを介して、相互に通信可能に接続されている。
【0019】
Ｘ線撮影装置１０は、本開示の撮影部の一例である。Ｘ線撮影装置１０は、Ｘ線１００を用いて検査対象および基準対象を撮影する。Ｘ線撮影装置１０は、検査対象である被写体２を、Ｘ線１００を用いてスキャン撮影する。また、Ｘ線撮影装置１０は、基準対象である基準片３を常時撮影する。これにより、Ｘ線撮影装置１０は、被写体２および基準片３が写っているＸ線画像を生成する。
【0020】
画像処理装置２０は、本開示の補正部の一例である。画像処理装置２０は、Ｘ線画像に対する各種の画像処理と、各種の演算処理を実行する情報処理装置である。画像処理装置２０は、Ｘ線撮影装置１０から取得したＸ線画像中の基準片３の濃度に基づいて、Ｘ線画像中の被写体２の濃度を補正する。
【0021】
Ｘ線画像の補正に先立って、Ｘ線撮影装置１０は、Ｘ線１００を用いて基準片３の常時撮影を行い、基準片３が写っている基準Ｘ線画像を生成する。具体的には、Ｘ線検査装置１を設置した当初に、基準片３の常時撮影を行い、基準片３が写っている基準Ｘ線画像を生成する。
【0022】
Ｘ線撮影装置１０は、常時撮影により得られた基準Ｘ線画像を画像処理装置２０に出力する。画像処理装置２０は、Ｘ線撮影装置１０から取得した基準Ｘ線画像中の基準片３の濃度に基づいて、基準濃度を決定する。ここで決定した基準濃度は、以後、永続的に使用することが好ましい。
【0023】
ただし、基準濃度の決定方法はこれに限定されるものではない。例えば、被写体２をスキャン撮影した際のＸ線画像中の基準片３の濃度に基づいて、基準濃度を決定してもよい。すなわち、被写体２のスキャン撮影を実行する度に、毎回、Ｘ線画像中の基準片３の濃度から基準濃度を決定してもよい。
【0024】
次いで、画像処理装置２０は、被写体２および基準片３のＸ線画像を解析することにより、Ｘ線画像中のスキャン方向（Ｘ方向）における被写体２および基準片３の濃度値を求める。
【0025】
その後、画像処理装置２０は、基準濃度と、Ｘ線画像中のスキャン方向（Ｘ方向）における基準片３の濃度との比較結果に基づいて、Ｘ線画像中のスキャン方向（Ｘ方向）における被写体２の濃度を補正した補正済Ｘ線画像を生成する。
【0026】
以上のようなＸ線撮影装置１０と画像処理装置２０を備えたＸ線検査装置１により、１回のスキャン撮影の開始から終了までの間に、照射されるＸ線１００の強度が変化することによって生じるＸ線画像内における濃度の変化を補正することが可能となる。これにより、補正済Ｘ線画像に対して画像識別技術や画像処理技術を適用する際に、再現性のある処理を行うことが可能となる。
【0027】
特に、本実施形態では、事前に決定した基準濃度を用いて、Ｘ線画像の被写体２の濃度を補正する。これにより、Ｘ線撮影装置１０の経年劣化によって、照射されるＸ線１００の強度が変化した場合であっても、Ｘ線画像内における被写体２の濃度の変化を適切に補正することが可能となる。したがって、例えば、過去に撮影した被写体２と同一の被写体２をスキャン撮影した場合に、当該被写体２を同一の濃度で表した補正済Ｘ線画像を生成することが可能となる。すなわち、実際の被写体２と、補正済Ｘ線画像に写っている被写体２との間の再現性や一致性が保証される。このため、補正済Ｘ線画像に対して画像識別技術や画像処理技術を適用する際に、再現性の高い正しい処理を行うことが可能となる。
【0028】
［２．被写体について］
次に、本実施形態に係るＸ線検査装置１による検査対象である被写体２について説明する。
次に、本実施形態に係るＸ線検査装置１による検査対象である被写体２について説明する。
【0029】
図１に示すように、被写体２は、Ｘ線検査装置１による検査対象である。被写体２は、例えば、運送用のコンテナおよびコンテナを搭載した車両である。なお、コンテナには、種々の内容物が収容されている。
【0030】
なお、コンテナに収容されている内容物は、運送対象となる物品であればよく、例えば、製品、部品、材料、機械設備または食料品など、各種の物品であってよい。
【0031】
［３．Ｘ線撮影装置について］
次に、図１、図２、図３を参照して、本実施形態に係るＸ線撮影装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るスキャン撮影を説明するための概略図である。図３は、本実施形態に係るＸ線画像を説明するための概略図である。
次に、図１、図２、図３を参照して、本実施形態に係るＸ線撮影装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るスキャン撮影を説明するための概略図である。図３は、本実施形態に係るＸ線画像を説明するための概略図である。
【0032】
Ｘ線撮影装置１０（「撮影部」に相当する。）は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、被写体２を所定のスキャン方向（Ｘ方向）に移動させながら、被写体２にＸ線１００を照射する。これにより、Ｘ線撮影装置１０は、被写体２をスキャン撮影したＸ線画像（図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ）を生成することができる。
【0033】
図１に示すように、Ｘ線撮影装置１０は、基準片３と、Ｘ線照射部１１と、Ｘ線検出部１２と、Ｘ線画像生成部１３と、搬送部１４と、コントローラ１５と、を備える。
【0034】
Ｘ線照射部１１とＸ線検出部１２は、所定の間隔を空けて対向配置される。図１の例では、Ｘ線照射部１１とＸ線検出部１２は、左右方向に対向配置されている。
【0035】
Ｘ線照射部１１は、Ｘ線１００を発生させるＸ線源と、Ｘ線１００の照射装置（Ｘ線照射装置）を備える。Ｘ線照射部１１は、Ｘ線検出部１２に向けて所定方向（ＹＺ方向）にＸ線１００を平面状に照射する。なお、本実施形態では、平面状に照射されたＸ線１００は、面内においてその強度が均一となる。
【0036】
Ｘ線照射部１１によって照射されたＸ線１００は、撮影対象物（被写体２および基準片３）を通過して、Ｘ線検出部１２に向かう。Ｘ線検出部１２は、例えば、Ｘ線検出用のラインセンサなどで構成される。Ｘ線検出部１２は、Ｘ線照射部１１から照射されて撮影対象物を通過したＸ線１００を検出する。Ｘ線検出部１２は、検出したＸ線１００を表す撮影信号を出力する。
【0037】
Ｘ線画像生成部１３は、Ｘ線検出部１２により検出されたＸ線１００の撮影信号に基づいて、撮影対象物のＸ線画像を生成する。Ｘ線画像生成部１３は、例えば、ＡＤ変換素子と、画像メモリとを備える。ＡＤ変換素子は、Ｘ線検出部１２から出力された撮影信号をＡＤ変換する。画像メモリは、ＡＤ変換された撮影信号を画素毎に記憶する。
【0038】
搬送部１４は、ベルトコンベヤや台車などで構成される。搬送部１４には、被写体２が搭載される。搬送部１４は、被写体２がＸ線照射部１１とＸ線検出部１２との間の撮影領域１０１を通過するように、被写体２をスキャン方向（Ｘ方向）に移動させる。このように、本実施形態では、搬送部１４が被写体２を移動させる場合について示している。
【0039】
ただし、搬送部１４は、被写体２を移動させずともよい。この場合、搬送部１４は、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２を移動させればよい。すなわち、搬送部１４は、被写体２がＸ線照射部１１とＸ線検出部１２との間の撮影領域１０１を通過するように、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２に対して被写体２をスキャン方向に相対的に移動させればよい。
【0040】
撮影領域１０１は、Ｘ線１００を用いて被写体２を撮影するための領域である。撮影領域１０１は、Ｘ線照射部１１とＸ線検出部１２との間の領域である。撮影領域１０１は、Ｘ線照射部１１から平面状に放射されるＸ線１００の照射領域を含む領域である。
【0041】
図１に示すように、基準片３は、所定の厚み３ｄを有する板状の金属部材である。具体的な材質は、金属であれば特に限定されないが、例えば、経年変化（サビ等）が生じにくく、かつ、安価に入手可能な材質であることが好ましい。これにより、経年変化によって、Ｘ線１００の透過度合いが変化することを抑制することができる。
【0042】
また、基準片３は、撮影領域１０１内であって、撮影領域１０１を通過する被写体２と重ならない位置に固定的に配置される。具体的には、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２に対する、基準片３の相対的な位置が変化しないように基準片３を配置すればよい。例えば、基準片３をＸ線検出部１２に対して、ねじ止め、接着、溶接等の任意の方法で固定すればよい。また、被写体２と重ならない位置とは、Ｘ線１００の照射領域（撮影領域１０１）のうちで、Ｘ線照射部１１と基準片３とを結ぶ仮想直線（Ｘ線１００の照射軌跡）が被写体２と重ならないような位置である。
【0043】
例えば、図１に示すように、Ｘ線照射部１１からＸ線検出部１２に向けて放射状にＸ線１００を照射する場合、当該Ｘ線１００の上部側は、被写体２に対して照射されることなく、基準片３に対して直接的に照射される。このような場合に、基準片３は、被写体２と重ならない位置に配置されているといえる。
【0044】
また、基準片３は、厚み３ｄ方向に対して直交する面３ｓが、Ｘ線照射部１１から面３ｓに照射されるＸ線１００に対して垂直となる姿勢で固定的に配置される。すなわち、基準片３は、スキャン撮影の実行中に、スキャン方向（Ｘ方向）に移動せず、常時撮影される。そのため、スキャン撮影中は常時、基準片３に対してＸ線１００が継続的に照射される。これにより、基準片３に対するＸ線撮影時の、Ｘ線１００の強度の変化以外の撮影条件を常に一定に保つことが可能となる。そのため、被写体２の濃度を補正する際の精度を高く維持することが可能となる。
【0045】
コントローラ１５は、上記のＸ線照射部１１、Ｘ線検出部１２、Ｘ線画像生成部１３、および、搬送部１４など、Ｘ線撮影装置１０の各部を制御する。
【0046】
かかる構成のＸ線撮影装置１０により、基準片３をスキャン方向に移動させずに、被写体２をスキャン方向に移動させながら、Ｘ線１００を用いてＸ線１００が照射される撮影領域１０１内の撮影対象物（被写体２および基準片３）を撮影することができる。このようなＸ線撮影装置１０によるスキャン撮影について、以下に説明する。
【0047】
Ｘ線撮影装置１０は、図２に示すように、搬送部１４に被写体２を載置した状態で、搬送部１４を動作させる。これにより、被写体２は、Ｘ線照射部１１とＸ線検出部１２に対して、スキャン方向（Ｘ方向）に相対移動して、Ｘ線照射部１１とＸ線検出部１２との間を通過する。このとき、図１に示すように、Ｘ線照射部１１は、撮影領域１０１に向けてＸ線１００を照射する。Ｘ線検出部１２は、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００のうち、被写体２を通過したＸ線１００と、基準片３を通過したＸ線１００と、被写体２および基準片３の双方を通過しなかったＸ線１００を検出する。Ｘ線画像生成部１３は、Ｘ線検出部１２により検出されたＸ線１００に基づいて、図３に示すように、被写体２および基準片３が写ったＸ線画像を生成する。
【0048】
ここで、本実施形態では、上記したように、スキャン撮影において、基準片３はスキャン方向に移動しない。そのため、１回のスキャン撮影により撮影されたＸ線画像には、図３に示すように、基準片３がスキャン方向に延びるように連続的に写ることとなる。１回のスキャン撮影の開始から終了までの間に、照射されるＸ線１００の強度が変化した場合、図３Ｂ、図３Ｃに示すように、Ｘ線画像中の基準片３の濃度が変化することとなる。
【0049】
また、Ｘ線画像には、被写体２を側面方向（Ｚ方向）からスキャン撮影したＸ線画像が生成される。当該Ｘ線画像は、被写体２および基準片３がＸＹ平面に投影された二次元画像であり、被写体２および基準片３を横方向から透視した画像に相当する。
【0050】
なお、Ｘ線画像の撮影方向は、横方向の例に限定されない。例えば、Ｘ線画像は、被写体２および基準片３を上面側もしくは下面側から撮影した上面方向（Ｙ方向）の画像であってもよい。あるいは、Ｘ線画像は、被写体２および基準片３を正面側もしくは背面側から撮影した正面方向（Ｘ方向）の画像であってもよい。また、複数の方向から被写体２または基準片３を撮影した複数のＸ線画像を生成してもよい。
【0051】
また、Ｘ線撮影装置１０は、基準片３のみを常時撮影した基準Ｘ線画像（後述する図５Ｂ参照。）を生成することもできる。基準Ｘ線画像は、基準片３の基準濃度を得るための基準となるＸ線画像である。Ｘ線検査装置１を設置した当初に、基準片３の常時撮影を行い、基準片３が写っている基準Ｘ線画像を生成する。これにより、Ｘ線検査装置１を設置した当初における基準片３の特徴が正確に現れた基準Ｘ線画像を得ることができる。この基準Ｘ線画像と基準濃度の詳細については後述する。
【0052】
ここで、本実施形態に係るＸ線撮影装置１０により撮影されたＸ線画像の仕様の例について説明する。
【0053】
本実施形態に係るＸ線画像は、例えば、撮影された撮影対象物を白黒の濃淡で表現したグレースケール画像である。グレースケール画像は、色情報は含まず、明るさ情報のみを含んでいる。グレースケール画像は、例えば、１画素の濃度値（画素値）を８ビットで表現した画像であってよい。この８ビットのグレースケール画像の階調は、２５６階調（濃度値：０～２５５）である。濃度値０が黒を表し、濃度値２５５が白を表す。一般的な２５６階調のグレースケール画像を用いれば、本実施形態の特徴的な画像処理を好適に実現できる。ただし、Ｘ線画像の階調は、２５６階調以外であってもよい。
【0054】
［４．画像処理装置の構成］
次に、図４を参照して、本実施形態に係る画像処理装置２０（「補正部」に相当する。）の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る画像処理装置２０の構成を示すブロック図である。
次に、図４を参照して、本実施形態に係る画像処理装置２０（「補正部」に相当する。）の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る画像処理装置２０の構成を示すブロック図である。
【0055】
［４．１．画像処理装置のハードウェア構成］
まず、本実施形態に係る画像処理装置２０のハードウェア構成について説明する。図４は、本実施形態に係る画像処理装置２０のハードウェア構成の一例も示してある。
まず、本実施形態に係る画像処理装置２０のハードウェア構成について説明する。図４は、本実施形態に係る画像処理装置２０のハードウェア構成の一例も示してある。
【0056】
図４に示すように、画像処理装置２０は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、ストレージ２３と、通信装置２４と、入力装置２５と、出力装置２６と、バス２７とを備える。
【0057】
プロセッサ２１は、コンピュータに搭載される演算処理装置である。プロセッサ２１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成されるが、その他のマイクロプロセッサで構成されてもよい。また、プロセッサ２１は、１つまたは複数のプロセッサで構成されてもよい。プロセッサ２１は、メモリ２２または他の記憶媒体に記憶されているプログラムを実行する。これにより、画像処理装置２０における各種の処理が実行される。
【0058】
プログラムは、コンピュータにより実行される命令を含むコンピュータプログラムである。なお、プログラムは、例えば、外部装置から通信ネットワークを通じた配信により、画像処理装置２０に提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記録媒体（ｎｏｎ ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を介して、画像処理装置２０に提供されてもよい。画像処理装置２０にプログラムをインストールすることにより、画像処理装置２０は、当該プログラムにより定められた各種の機能を実現可能になる。
【0059】
メモリ２２は、プログラムおよびその他の各種データを記憶する記憶媒体である。メモリ２２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有する。ＲＯＭは、プロセッサ２１が使用するプログラム、およびプログラムを動作させるためのデータ等を記憶する不揮発性メモリである。ＲＡＭは、プロセッサ２１により実行される処理に用いられる変数、演算パラメータ、演算結果等のデータを一時記憶する揮発性メモリである。ＲＯＭに記憶されたプログラムは、ＲＡＭに読み出され、ＣＰＵなどのプロセッサ２１により実行される。
【0060】
ストレージ２３は、各種の情報、データを保存するための記憶装置である。ストレージ２３は、例えば、半導体メモリ、ハードディスク、光ディスクなどの記録媒体と、当該記録媒体からデータを読み出す、または当該記録媒体に書き込むドライブとを有する。ストレージ２３は、メモリ２２と比べて大容量のデータを保存することができる。ストレージ２３は、画像処理装置２０に内蔵される内部ストレージであってもよいし、画像処理装置２０の外部入出力用端子を介して接続される外部ストレージであってもよい。また、ストレージ２３は、通信ネットワークを介して接続されるオンラインストレージであってもよい。
【0061】
通信装置２４は、画像処理装置２０に対して有線または無線により接続された外部装置と通信するためのデバイスである。通信装置２４は、予め定められたプロトコルに従って、外部装置と通信接続を確立させて、外部装置との間で各種の情報、データを送信および受信する。
【0062】
入力装置２５は、ユーザが画像処理装置２０に情報を入力するために用いられる装置である。入力装置２５は、例えば、タッチセンサ、キーボード、キーパッド、マウス、リモートコントローラ、ボタン、スイッチまたはダイヤルなどを含む。入力装置２５は、マイクロフォン、音声認識モジュールなどの音声入力用の入力装置を含んでもよい。また、入力装置２５は、画像処理装置２０を遠隔操作するためのユーザ入力をリモートデバイスから受信する遠隔制御モジュールを含んでもよい。入力装置２５は、ユーザによる入力操作を受け付けると、当該入力操作に応じた入力信号をプロセッサ２１に送信する。
【0063】
出力装置２６は、画像処理装置２０の外部に情報、データを出力するための装置である。出力装置２６は、テキスト、図形、画像等の情報を表示する表示装置と、音声を出力する音声出力装置とを含む。表示装置は、表示画面を有するディスプレイと、画像表示モジュールとを備える。ディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）、またはブラウン管（ＣＲＴ）などであってもよい。また、表示装置は、表示画面にタッチセンサが設けられたタッチパネルであってもよい。音声出力装置は、スピーカと、音声出力モジュールとを備える。
【0064】
バス２７は、上記のプロセッサ２１、メモリ２２、ストレージ２３、通信装置２４、入力装置２５および出力装置２６を相互に接続する。これにより、これらのデバイス間で各種の情報、データを送信および受信することができる。
【0065】
［４．２．画像処理装置の機能構成］
次いで、図４、図５、図６を参照して、本実施形態に係る画像処理装置２０の機能構成について説明する。図５は、本実施形態に係る設置当初のＸ線照射強度と基準Ｘ線画像の関係を説明する概略図である。図６は、本実施形態に係る経年劣化発生時のＸ線照射強度とＸ線画像の関係を説明する概略図である。
次いで、図４、図５、図６を参照して、本実施形態に係る画像処理装置２０の機能構成について説明する。図５は、本実施形態に係る設置当初のＸ線照射強度と基準Ｘ線画像の関係を説明する概略図である。図６は、本実施形態に係る経年劣化発生時のＸ線照射強度とＸ線画像の関係を説明する概略図である。
【0066】
図４に示すように、画像処理装置２０は、基準濃度決定部３０と、比較部３１と、出力画像生成部３２と、基準濃度記憶部４０とを備える。画像処理装置２０のプロセッサ２１がプログラムに基づいて演算処理を実行することにより、これら画像処理装置２０の各機能部が実現される。
【0067】
（１）基準濃度決定部３０と基準濃度記憶部４０
基準濃度決定部３０は、基準濃度を決定し、当該決定した基準濃度を基準濃度記憶部４０に記憶させる。
基準濃度決定部３０は、基準濃度を決定し、当該決定した基準濃度を基準濃度記憶部４０に記憶させる。
【0068】
基準濃度記憶部４０は、本開示の基準濃度を記憶する記憶部の一例である。基準濃度記憶部４０に記憶された基準濃度は、Ｘ線検査装置１を設置した当初に常時撮影を行って得た基準Ｘ線画像中の基準片３の濃度である。基準濃度と、検査対象のＸ線画像中のスキャン方向（Ｘ方向）における基準片３の濃度との比較結果に基づいて、Ｘ線画像中のスキャン方向（Ｘ方向）における被写体２の濃度を補正することが可能となる。
【0069】
具体的には、まず、上記Ｘ線撮影装置１０により、Ｘ線検査装置１を設置した当初に、基準片３のみを常時撮影し、基準片３が写った基準Ｘ線画像（図５Ｂ）を生成する。Ｘ線撮影装置１０は、基準Ｘ線画像を画像処理装置２０に出力する。
【0070】
画像処理装置２０の基準濃度決定部３０は、Ｘ線撮影装置１０から基準Ｘ線画像を取得する。以下では、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度をＩとする。また、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００が基準片３を通過して減衰した後のＸ線１００の強度をＩ’とする。すなわち、強度Ｉ’は、基準片３を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度である。
【0071】
例えば、基準Ｘ線画像を得るための１回の撮影において、図５Ａに示すように、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉが変化したとする。この場合、基準片３を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度Ｉ’も変化する。
【0072】
基準濃度決定部３０は、基準Ｘ線画像（図５Ｂ）中の基準片３が写っている領域の中から、基準とするピクセルを選択する。そして、基準濃度決定部３０は、選択したピクセルの濃度値を基準濃度Ｐ’０として、基準濃度記憶部４０に記憶させる。
【0073】
また、以下では、上記選択された基準のピクセルに対応した、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度をＩ０とする。また、上記選択された基準のピクセルに対応した、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００が基準片３を通過して減衰した後のＸ線１００の強度をＩ’０とする。すなわち、強度Ｉ’０は、基準片３を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度である。このときの、強度Ｉ０と強度Ｉ’０との関係は、次の式（１）の関係がある。
【0074】
Ｉ’０＝Ｉ０ｅｘｐ（－μ０ｄ０）・・・（１）
μ０ ：基準片３の吸収係数
ｄ０ ：基準片３の厚み
μ０ ：基準片３の吸収係数
ｄ０ ：基準片３の厚み
【0075】
また、基準片３を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度Ｉ’０と、Ｘ線画像中の基準片３の濃度値（画素値）Ｐ’０との関係は、次の式（２）の関係がある。
【0076】
Ｐ’０＝ＫＩ’０・・・（２）
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
【0077】
なお、グレースケール画像を、１画素の濃度値（画素値）を１６ビットで表現した画像とする場合には、上記「Ｋ」を、検出された強度のＸ線１００を１６ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数とすることができる。
【0078】
理想状態として、１回の撮影中において、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉが変化せずに、強度Ｉ０で一定であった場合、基準片３を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度Ｉ’０で一定となる。このような理想状態では、Ｘ線画像中の基準片３が写っている領域の全域において、基準片３の濃度値が、基準濃度Ｐ’０で一定となる。
【0079】
そこで、Ｘ線画像中の基準片３が写っている領域の全域において、基準片３の濃度値を、基準濃度Ｐ’０に補正することで、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉ０が１回の撮影中に変化しない理想状態を再現することが可能となる。
【0080】
以下では、上記の理想状態において、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００が被写体２を通過して減衰した後の位置（ｘ，ｙ）におけるＸ線１００の強度をｉ’０（ｘ，ｙ）とする。すなわち、強度ｉ’０（ｘ，ｙ）は、被写体２を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度である。このときの、強度Ｉ０と強度ｉ’０（ｘ，ｙ）との関係は、次の式（３）の関係がある。
【0081】
ｉ’０（ｘ，ｙ）＝Ｉ０ｅｘｐ（－μ（ｘ，ｙ）ｄ（ｘ，ｙ））・・・（３）
μ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の吸収係数
ｄ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の厚み
μ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の吸収係数
ｄ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の厚み
【0082】
また、以下では、上記の理想状態において、被写体２を通過した後にＸ線検出部１２によって検出される位置（ｘ，ｙ）におけるＸ線１００の強度をｉ’０（ｘ，ｙ）とする。また、上記の理想状態において、Ｘ線画像中の位置（ｘ，ｙ）における被写体２の濃度値をｐ’０（ｘ，ｙ）とする。このときの強度ｉ’０（ｘ，ｙ）と、濃度値ｐ’０（ｘ，ｙ）との関係は、次の式（４）の関係がある。
【0083】
ｐ’０（ｘ，ｙ）＝Ｋｉ’０（ｘ，ｙ）・・・（４）
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
【0084】
上記のようにして、基準濃度決定部３０は、事前に基準片３の基準濃度Ｐ’０を決定しておく。そして、基準濃度決定部３０は、決定した基準濃度Ｐ’０を基準濃度記憶部４０に予め記憶しておく。これにより、画像処理装置２０は、基準濃度Ｐ’０を用いて、Ｘ線画像中の被写体２の濃度を適切に補正することが可能となる。
【0085】
（２）比較部３１
画像処理装置２０がＸ線撮影装置１０から検査対象である被写体２、および、基準対象である基準片３のＸ線画像（図６Ｂ参照）を取得したとする。例えば、図６Ａに示すように、１回のスキャン撮影において、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉ（ｘ）が大きく変化する場合がある。
画像処理装置２０がＸ線撮影装置１０から検査対象である被写体２、および、基準対象である基準片３のＸ線画像（図６Ｂ参照）を取得したとする。例えば、図６Ａに示すように、１回のスキャン撮影において、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉ（ｘ）が大きく変化する場合がある。
【0086】
また、Ｘ線撮影装置１０に経年劣化が発生していると、図６Ａに示すように、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉ（ｘ）が、上記した設置当初のＸ線１００の強度Ｉ０と比較して、１回のスキャン撮影の全域で弱くなる場合がある。
【0087】
この場合、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００が基準片３を通過して減衰した後のＸ線１００の強度Ｉ’（ｘ）も、上記した設置当初の基準片３の通過後のＸ線１００の強度Ｉ’０と比較して、１回のスキャン撮影の全域で弱くなる。このときの、強度Ｉ（ｘ）と強度Ｉ’（ｘ）との関係は、次の式（５）の関係がある。
【0088】
Ｉ’（ｘ）＝Ｉ（ｘ）ｅｘｐ（－μ０ｄ０）・・・（５）
μ０ ：基準片３の吸収係数
ｄ０ ：基準片３の厚み
μ０ ：基準片３の吸収係数
ｄ０ ：基準片３の厚み
【0089】
また、上記の場合において、基準片３を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度Ｉ’（ｘ）と、Ｘ線画像中の位置（ｘ）における基準片３の濃度値Ｐ’（ｘ）との関係は、次の式（２）の関係がある。
【0090】
Ｐ’（ｘ）＝ＫＩ’（ｘ）・・・（６）
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
【0091】
以下では、上記の場合において、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００が被写体２を通過して減衰した後の位置（ｘ，ｙ）におけるＸ線１００の強度をｉ’（ｘ，ｙ）とする。すなわち、強度ｉ’（ｘ，ｙ）は、被写体２を通過した後にＸ線検出部１２によって検出されるＸ線１００の強度である。このときの、強度Ｉ（ｘ）と強度ｉ’（ｘ，ｙ）との関係は、次の式（７）の関係がある。
【0092】
ｉ’（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ）ｅｘｐ（－μ（ｘ，ｙ）ｄ（ｘ，ｙ））・・・（７）
μ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の吸収係数
ｄ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の厚み
μ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の吸収係数
ｄ（ｘ，ｙ） ：位置（ｘ，ｙ）における被写体２の厚み
【0093】
また、以下では、上記の場合において、被写体２を通過した後にＸ線検出部１２によって検出される位置（ｘ，ｙ）におけるＸ線１００の強度をｉ’（ｘ，ｙ）とする。また、上記の場合において、Ｘ線画像中の位置（ｘ，ｙ）における被写体２の濃度値をｐ’（ｘ，ｙ）とする。このときの強度ｉ’（ｘ，ｙ）と、濃度値ｐ’（ｘ，ｙ）との関係は、次の式（８）の関係がある。
【0094】
ｐ’（ｘ，ｙ）＝Ｋｉ’（ｘ，ｙ）・・・（８）
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
Ｋ ：検出された強度のＸ線を８ビットのグレースケール画像に変換するための変換係数
【0095】
ここで、上記した式（１）、式（３）、式（５）、式（７）の関係を用いて、以下の式（９）の関係が成り立つことが分かる。
【0096】
ｉ’０（ｘ，ｙ）／ｉ’（ｘ，ｙ）＝Ｉ０ｅｘｐ（－μ（ｘ，ｙ）ｄ（ｘ，ｙ））／Ｉ（ｘ）ｅｘｐ（－μ（ｘ，ｙ）ｄ（ｘ，ｙ））＝Ｉ０ｅｘｐ（－μ０ｄ０）／Ｉ（ｘ）ｅｘｐ（－μ０ｄ０）＝Ｉ’０／Ｉ’（ｘ）・・・（９）
【0097】
そして、上記式（９）から、以下の式（１０）の関係が成り立つことが分かる。
【0098】
ｉ’０（ｘ，ｙ）＝ｉ’（ｘ，ｙ）Ｉ’０／Ｉ’（ｘ）・・・（１０）
【0099】
式（１０）における、Ｉ’０／Ｉ’（ｘ）は、検査時の位置（ｘ）における基準片３の通過後のＸ線１００の強度Ｉ’（ｘ）に対する、理想状態における基準片３の通過後のＸ線１００の強度Ｉ’０の比率を示している。そして、上記式（１０）では、上記の比率を、検査時における被写体２の通過後のＸ線１００の強度ｉ’（ｘ，ｙ）に乗算することによって、理想状態における基準片３の通過後のＸ線１００の強度Ｉ’（ｘ）が求められることを示している。
【0100】
さらに、上記式（１０）に対して、上記した式（２）、式（４）、式（６）、式（８）の関係を適応すると、以下の式（１１）の関係が成り立つことが分かる。
【0101】
ｐ’０（ｘ，ｙ）＝ｐ’（ｘ，ｙ）Ｐ’０／Ｐ’（ｘ）・・・（１１）
【0102】
式（１１）における、Ｐ’０／Ｐ’（ｘ）は、検査時のＸ線画像中の位置（ｘ）における基準片３の濃度値Ｐ’（ｘ）に対する、基準片３の基準濃度Ｐ’０の比率を示している。そして、上記式（１１）では、上記の比率を、Ｘ線画像中の位置（ｘ，ｙ）における被写体２の濃度値ｐ’（ｘ，ｙ）に乗算することによって、理想状態の位置（ｘ，ｙ）における被写体２の濃度値ｐ’０（ｘ，ｙ）が求められることを示している。
【0103】
比較部３１は、スキャン方向（Ｘ方向）の位置（ｘ）における基準片３の濃度値Ｐ’（ｘ）を抽出する。次に、比較部３１は、抽出した位置（ｘ）における基準片３の濃度値Ｐ’（ｘ）に対する、基準片３の基準濃度Ｐ’０の比率を導出する。次に、比較部３１は、導出した比率を、位置（ｘ）におけるＸ線画像中の濃度値に乗算することで、位置（ｘ）におけるＸ線画像中の濃度値を補正する。
【0104】
そして、比較部３１は、上記の一連の処理を、スキャン方向（Ｘ方向）における全ての位置、すなわち、スキャン撮影の開始位置に対応する位置（ｘ）から、スキャン撮影の終了位置に対応する位置（ｘ）までの全域について行う。
【0105】
（３）出力画像生成部３２
出力画像生成部３２は、上記したようにして比較部３１によって補正されたＸ線画像中の濃度値に基づいて、補正済Ｘ線画像（図８参照）を生成する。出力画像生成部３２により生成された補正済Ｘ線画像は、画像処理装置２０の出力装置２６の表示部（ディスプレイ等）に表示される。
出力画像生成部３２は、上記したようにして比較部３１によって補正されたＸ線画像中の濃度値に基づいて、補正済Ｘ線画像（図８参照）を生成する。出力画像生成部３２により生成された補正済Ｘ線画像は、画像処理装置２０の出力装置２６の表示部（ディスプレイ等）に表示される。
【0106】
【0107】
図７に示すように、検査対象の被写体２の検査（Ｓ４０～Ｓ１００）に先立ち、Ｓ１０～Ｓ３０では、基準片３の基準濃度Ｐ’０を決定して、基準濃度記憶部４０に予め記憶しておく処理が実行される。
【0108】
まず、Ｘ線検査装置１のＸ線撮影装置１０は、Ｘ線１００を用いて基準片３のみを常時撮影して、基準Ｘ線画像（図５Ｂ参照。）を生成する（Ｓ１０）。基準Ｘ線画像は、Ｘ線検査装置１を設置した当初に生成することが好ましい。また、Ｘ線撮影装置１０は、撮影した基準Ｘ線画像を画像処理装置２０に出力する。
【0109】
次いで、画像処理装置２０は、Ｓ１０で撮影された基準Ｘ線画像を解析して、基準片３の基準濃度Ｐ’０を決定する（Ｓ２０）。具体的には、基準濃度決定部３０は、基準Ｘ線画像（図５Ｂ）中の基準片３が写っている領域の中から、基準とするピクセルを選択する。そして、基準濃度決定部３０は、選択したピクセルの濃度値を基準濃度Ｐ’０として決定する。
【0110】
そして、基準濃度決定部３０は、決定した基準濃度Ｐ’０を基準濃度記憶部４０に記憶させる（Ｓ３０）。
【0111】
以上のＳ１０～Ｓ３０により、基準片３を予め常時撮影した基準Ｘ線画像中の基準片３の濃度である基準濃度Ｐ’０を決定、記憶される。これにより、以降の検査対象の被写体２の検査（Ｓ４０～Ｓ１００）において、基準濃度記憶部４０に予め記憶された基準濃度Ｐ’０に基づいて、Ｘ線画像中の被写体２の濃度を補正することが可能になる。
【0112】
続いて、Ｓ４０～Ｓ１００では、検査対象の被写体２を検査する処理が実行される。
【0113】
まず、Ｘ線撮影装置１０は、検査対象である被写体２を、Ｘ線１００を用いてスキャン撮影する（Ｓ４０）。この際、Ｘ線撮影装置１０は、基準片３をスキャン方向に移動させずに、被写体２をスキャン方向に移動させながら、スキャン撮影する。
【0114】
そして、Ｘ線撮影装置１０は、被写体２および基準片３が写っているＸ線画像を生成する（Ｓ５０）。Ｘ線撮影装置１０は、スキャン撮影した被写体２、および、常時撮影した基準片３のＸ線画像を画像処理装置２０に出力する。
【0115】
次いで、画像処理装置２０の比較部３１は、スキャン方向（Ｘ方向）の位置（ｘ）における基準片３の濃度値Ｐ’（ｘ）を抽出する（Ｓ６０）。
【0116】
次に、比較部３１は、抽出した位置（ｘ）における基準片３の濃度値Ｐ’（ｘ）に対する、基準片３の基準濃度Ｐ’０の比率を導出する（Ｓ７０）。
【0117】
次に、比較部３１は、導出した比率を、位置（ｘ）におけるＸ線画像中の濃度値に乗算することで、位置（ｘ）におけるＸ線画像中の濃度値を補正する（Ｓ８０）。
【0118】
そして、比較部３１は、スキャン方向（Ｘ方向）における全ての位置に対して、上記のＳ６０～Ｓ８０の一連の処理を繰り返し実行する（Ｓ９０）。
【0119】
スキャン方向（Ｘ方向）における全ての位置に対して、上記のＳ６０～Ｓ８０の一連の処理が実行されると（Ｓ９０のＹＥＳ）、出力画像生成部３２は、補正済Ｘ線画像（図８参照）を生成する（Ｓ１００）。具体的には、出力画像生成部３２は、比較部３１によって補正されたＸ線画像中の濃度値に基づいて、補正済Ｘ線画像を生成する。また、出力画像生成部３２により生成された補正済Ｘ線画像は、画像処理装置２０の出力装置２６の表示部（ディスプレイ等）に表示される。
【0120】
なお、被写体２のスキャン撮影を実行する度に、毎回、Ｘ線画像中の基準片３の濃度から基準濃度Ｐ’０を決定する場合には、画像処理装置２０は、上記Ｓ１０～Ｓ３０の各処理を、Ｓ５０において生成したＸ線画像に対して実行する。
【0121】
図８は、本実施形態に係る補正済Ｘ線画像の具体例を示す説明図である。図８に示すように、補正済Ｘ線画像では、１回のスキャン撮影中において、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉが強度Ｉ０で一定である理想状態の場合を示している。そのため、図８に示すように、補正済Ｘ線画像中の全ての領域で、基準片３の濃度は、予め決定された基準濃度Ｐ’０に補正（変換）されることとなる。また、補正済Ｘ線画像中の被写体２の濃度は、Ｘ線照射部１１から照射されたＸ線１００の強度Ｉが強度Ｉ０で一定である理想状態の場合の濃度値に補正（変換）されている。
【0122】
これにより、１回のスキャン撮影の開始から終了までの間に、照射されるＸ線１００の強度が変化することによって生じるＸ線画像内における濃度の変化を補正することが可能となる。特に、事前に決定した基準濃度Ｐ’０を用いて、補正済Ｘ線画像を生成することにより、経年劣化によって照射されるＸ線１００の強度が変化した場合についても、Ｘ線画像内における濃度の変化を補正することが可能となる。
【0123】
例えば、過去に撮影した被写体２と同一の被写体２のスキャン撮影した場合に、同一の補正済Ｘ線画像を生成することが可能となる。すなわち、被写体２と補正済Ｘ線画像との間の再現性や一致性が保証されるため、補正済Ｘ線画像に対して画像識別技術や画像処理技術を適用する際に、再現性の高い正しい処理を行うことが可能となる。
【0124】
［６．まとめ］
以上、本実施形態に係るＸ線検査装置１について詳細に説明した。本実施形態によれば、Ｘ線検査装置１は、被写体２にＸ線１００を照射することにより、被写体２をスキャン撮影したＸ線画像を生成する撮影部（Ｘ線撮影装置１０）と、Ｘ線画像を補正する補正部（画像処理装置２０）と、を備える。撮影部は、Ｘ線１００を照射するＸ線照射部１１を有する。また、撮影部は、Ｘ線照射部１１に対向して配置されるＸ線検出部１２を有する。また、撮影部は、被写体２がＸ線照射部１１とＸ線検出部１２との間の撮影領域１０１を通過するように、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２に対して被写体２を前記スキャン方向に相対的に移動させる搬送部１４を有する。また、撮影部は、撮影領域１０１内であって、撮影領域１０１を通過する被写体２と重ならない位置に配置され、スキャン方向に移動しない基準片３を有する。Ｘ線画像には、スキャン撮影された被写体２と、常時撮影された基準片３が写っている。また、補正部は、Ｘ線画像中の基準片３の濃度に基づいて、Ｘ線画像中の被写体２の濃度を補正する。これにより、Ｘ線照射部１１から照射されるＸ線１００の強度が変化する場合であっても、当該Ｘ線１００の強度変化によって生じるＸ線画像内の被写体２の濃度の変化を補正することができる。よって、Ｘ線照射部１１から照射されるＸ線１００の強度の変化に応じて、Ｘ線画像内における被写体２の濃度を適切に補正することができる。
以上、本実施形態に係るＸ線検査装置１について詳細に説明した。本実施形態によれば、Ｘ線検査装置１は、被写体２にＸ線１００を照射することにより、被写体２をスキャン撮影したＸ線画像を生成する撮影部（Ｘ線撮影装置１０）と、Ｘ線画像を補正する補正部（画像処理装置２０）と、を備える。撮影部は、Ｘ線１００を照射するＸ線照射部１１を有する。また、撮影部は、Ｘ線照射部１１に対向して配置されるＸ線検出部１２を有する。また、撮影部は、被写体２がＸ線照射部１１とＸ線検出部１２との間の撮影領域１０１を通過するように、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２に対して被写体２を前記スキャン方向に相対的に移動させる搬送部１４を有する。また、撮影部は、撮影領域１０１内であって、撮影領域１０１を通過する被写体２と重ならない位置に配置され、スキャン方向に移動しない基準片３を有する。Ｘ線画像には、スキャン撮影された被写体２と、常時撮影された基準片３が写っている。また、補正部は、Ｘ線画像中の基準片３の濃度に基づいて、Ｘ線画像中の被写体２の濃度を補正する。これにより、Ｘ線照射部１１から照射されるＸ線１００の強度が変化する場合であっても、当該Ｘ線１００の強度変化によって生じるＸ線画像内の被写体２の濃度の変化を補正することができる。よって、Ｘ線照射部１１から照射されるＸ線１００の強度の変化に応じて、Ｘ線画像内における被写体２の濃度を適切に補正することができる。
【0125】
また、本実施形態によれば、撮影部による１回のスキャン撮影動作により撮影されたＸ線画像には、基準片３がスキャン方向に延びるように連続的に写っている。補正部は、Ｘ線画像中のスキャン方向における基準片３の濃度変化に基づいて、Ｘ線画像中のスキャン方向における被写体２の濃度を補正することが好ましい。これにより、１回のスキャン撮影動作中に、Ｘ線照射部１１から照射されるＸ線１００の強度が変化する場合であっても、当該Ｘ線１００の強度変化によって生じるＸ線画像内の被写体２の濃度の変化を適切に補正することができる。
【0126】
さらに、本実施形態によれば、補正部は、基準片３を予め撮影した基準Ｘ線画像中の基準片３の濃度である基準濃度Ｐ’０と、Ｘ線画像中のスキャン方向における基準片３の濃度との比較を行うことが好ましい。そして、補正部は、比較結果に基づいて、Ｘ線画像中のスキャン方向における被写体２の濃度を補正することが好ましい。これにより、Ｘ線照射部１１の経年劣化などが原因で、照射されるＸ線１００の強度が変化した場合であっても、Ｘ線画像内の被写体２の濃度の変化を適切に補正することが可能となる。
【0127】
また、本実施形態によれば、基準片３は、所定の厚み３ｄを有する板状の金属部材であることが好ましい。また、基準片３の厚み３ｄ方向に対して直交する面３ｓが、Ｘ線照射部１１から面３ｓに照射されるＸ線１００に対して垂直となる姿勢で、基準片３が固定的に配置されることが好ましい。これにより、基準片３に対するスキャン撮影時の、Ｘ線１００の強度の変化以外の撮影条件を常に一定に保つことが可能となる。そのため、被写体２の濃度を補正する際の精度を高く維持することが可能となる。
【0128】
また、本実施形態によれば、基準片３に関する数値データを収集して経年的な変化を監視することが可能となる。基準片３に関する数値データとは、具体的には、上記Ｐ’（ｘ）およびＩ’（ｘ）とすることができる。例えば、Ｐ’（ｘ）、または、Ｉ’（ｘ）の経年的な変化を監視することで、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２の劣化状態や動作状態の悪化を判定および予想することが可能となる。すなわち、Ｐ’（ｘ）、または、Ｉ’（ｘ）の経年的な変化を監視することで、Ｘ線照射部１１およびＸ線検出部１２の交換時期を判定および予想することが可能となる。
【0129】
以上、添付図面を参照しながら本開示の実施形態について説明したが、本開示はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【0130】
なお、上述した本実施形態に係る画像処理装置２０等の各装置による一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア、または、ソフトウェアとハードウェアとの組合せのうちいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部または外部に設けられる非一時的な記憶媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｍｅｄｉａ）に予め格納されてもよい。そして、プログラムは、例えば、非一時的な記憶媒体（例えば、ＲＯＭ）から一時的な記憶媒体（例えば、ＲＡＭ）に読み出され、ＣＰＵなどのプロセッサにより実行されてもよい。
【0131】
上記各装置の各機能を実現するためのプログラムを作成し、上記各装置のコンピュータにインストールすることが可能である。プロセッサが、メモリに記憶されているプログラムを実行することにより、上記各機能の処理が実行される。このとき、複数のプロセッサによりプログラムを分担して実行してもよいし、１つのプロセッサでプログラムを実行してもよい。また、通信ネットワークにより相互に接続された複数のコンピュータを用いるクラウドコンピューティングにより、上記各装置の各機能を実現してもよい。
【0132】
なお、プログラムは、外部装置から通信ネットワークを通じた配信により、各装置のコンピュータに提供されて、インストールされてもよい。あるいは、プログラムは、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）に格納され、当該記録媒体を介して各装置のコンピュータに提供されて、インストールされてもよい。
【0133】
また、本実施形態によれば、上記各装置の各機能の処理を実行するためのプログラムを提供することができる。さらに、当該プログラムが格納された、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記録媒体を提供することもできる。非一時的な記録媒体は、例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のディスク型記録媒体であってもよいし、または、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリであってもよい。
【符号の説明】
【0134】
１ Ｘ線検査装置
２ 被写体
３ 基準片
３ｄ 厚み
３ｓ 面
１０ Ｘ線撮影装置（撮影部）
１１ Ｘ線照射部
１２ Ｘ線検出部
１４ 搬送部
２０ 画像処理装置（補正部）
１００ Ｘ線
１０１ 撮影領域
２ 被写体
３ 基準片
３ｄ 厚み
３ｓ 面
１０ Ｘ線撮影装置（撮影部）
１１ Ｘ線照射部
１２ Ｘ線検出部
１４ 搬送部
２０ 画像処理装置（補正部）
１００ Ｘ線
１０１ 撮影領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
