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特許7578679放射線検査方法、放射線検査装置、放射線検査システム、及び放射線検査プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-28
(45)【発行日】2024-11-06
(54)【発明の名称】放射線検査方法、放射線検査装置、放射線検査システム、及び放射線検査プログラム
(51)【国際特許分類】
G01N 23/04 20180101AFI20241029BHJP
【ＦＩ】
G01N23/04
【請求項の数】
25
(21)【出願番号】P 2022515316
(86)(22)【出願日】2021-04-05
(86)【国際出願番号】 JP2021014554
(87)【国際公開番号】W WO2021210442
(87)【国際公開日】2021-10-21
【審査請求日】2023-11-15
(31)【優先権主張番号】P 2020073550
(32)【優先日】2020-04-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000236436
【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100140442
【弁理士】
【氏名又は名称】柴山 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100124800
【弁理士】
【氏名又は名称】諏澤 勇司
(72)【発明者】
【氏名】大西 達也
(72)【発明者】
【氏名】須山 敏康
【審査官】井上 徹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－１２１５７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０７３０５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／２３５０８７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２３／００－２３／２２７６
Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／０１
Ｇ０１Ｎ ２１／１７－２１／６１
Ｇ０１Ｎ ２１／８４－２１／９５８
Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０
Ａ６１Ｂ ６／００－ ６／５８
Ｇ０６Ｔ １／００－ ７／９０
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、前記第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において前記物品が撮像された第２画像とを取得する第１ステップと、前記第１画像或いは前記第２画像において前記物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付ける第２ステップと、
前記第１画像および前記第２画像を対数変換し、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、前記第１画素値と、前記第１画素値に対応する前記第２画素値との関係を近似することにより、前記第１画素値と前記第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出する第３ステップと、
前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値に基づいて、それぞれが、前記第１画像の代表の画素値である第１代表値と、前記第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出する第４ステップと、
前記厚さ補正関数と、算出された前記複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する第５ステップと、
を備え、
前記第４ステップにおいて、前記複数の代表データのそれぞれは、
一の前記第１画素値が前記第１代表値とされ、当該一の前記第１画素値に対応する一又は複数の前記第２画素値の平均値が前記第２代表値とされることにより、又は、
一の前記第２画素値が前記第２代表値とされ、当該一の前記第２画素値に対応する一又は複数の前記第１画素値の平均値が前記第１代表値とされることにより、算出される、
放射線検査方法。
【請求項2】
第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、前記第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において前記物品が撮像された第２画像とを取得する第１ステップと、
前記第１画像或いは前記第２画像において前記物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付ける第２ステップと、
前記第１画像および前記第２画像を対数変換し、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、前記第１画素値と、前記第１画素値に対応する前記第２画素値との関係を近似することにより、前記第１画素値と前記第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出する第３ステップと、
前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値に基づいて、それぞれが、前記第１画像の代表の画素値である第１代表値と、前記第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出する第４ステップと、
前記厚さ補正関数と、算出された前記複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する第５ステップと、
を備え、
前記第４ステップにおいて、前記複数の代表データのそれぞれは、
一の前記第１画素値が前記第１代表値とされ、当該一の前記第１画素値に対応する一又は複数の前記第２画素値の中央値が前記第２代表値とされることにより、又は、
一の前記第２画素値が前記第２代表値とされ、当該一の前記第２画素値に対応する一又は複数の前記第１画素値の中央値が前記第１代表値とされることにより、算出される、
放射線検査方法。
【請求項3】
前記第１画素値は、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における前記複数の第１画素のそれぞれの画素値であり、前記第２画素値は、対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの画素値であり、
前記複数の代表データのそれぞれは、対数変換された前記第１画像の代表の画素値である前記第１代表値と、対数変換された前記第２画像の代表の画素値である前記第２代表値との組合せである、
請求項１又は２に記載の放射線検査方法。
【請求項4】
前記第３ステップにおいて、前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値を表す複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、前記厚さ補正関数を算出する、請求項１～３のいずれか一項に記載の放射線検査方法。
【請求項5】
前記第３ステップにおいて、前記複数のサンプル点を前記２次元座標上でＮ次（Ｎは１以上の自然数）の近似曲線によって近似することにより、前記近似曲線の係数を算出する、請求項４に記載の放射線検査方法。
【請求項6】
前記評価係数は、決定係数である、請求項１～５のいずれか一項に記載の放射線検査方法。
【請求項7】
前記評価係数は、相関係数である、請求項１～５のいずれか一項に記載の放射線検査方法。
【請求項8】
前記評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、前記関心領域の選択入力に関するエラー情報を出力する第６ステップを更に備える、請求項１～７のいずれか一項に記載の放射線検査方法。
【請求項9】
前記第６ステップにおいて、前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値において、前記厚さ補正関数を用いて算出されて、前記第１画素値に対応する前記第２画素値と、前記第１画素値に対応する実際の前記第２画素値との距離であるエラー距離を算出し、
前記エラー距離に基づいて、前記第１画像或いは前記第２画像のうち前記厚さの影響を消去する物質に対応していない領域である非対応領域を判別し、
前記エラー情報として、前記第１画像或いは前記第２画像に前記非対応領域を重畳して出力する、
請求項８に記載の放射線検査方法。
【請求項10】
前記評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、前記関心領域とは異なる関心領域の選択入力を受け付ける第７ステップを更に備える、請求項１～９のいずれか一項に記載の放射線検査方法。
【請求項11】
前記第３ステップにおいて、前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値を表す複数のサンプル点における外れ値の影響を抑制しつつ、前記複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、前記厚さ補正関数を算出する、請求項１～１０のいずれか一項に記載の放射線検査方法。
【請求項12】
少なくとも一つのプロセッサを備え、前記少なくとも一つのプロセッサが、
第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、前記第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において前記物品が撮像された第２画像とを取得し、
前記第１画像或いは前記第２画像において前記物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付け、
前記第１画像および前記第２画像を対数変換し、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、前記第１画素値と、前記第１画素値に対応する前記第２画素値との関係を近似することにより、前記第１画素値と前記第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出し、
前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値に基づいて、それぞれが、前記第１画像の代表の画素値である第１代表値と、前記第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出し、
前記厚さ補正関数と、算出された前記複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出し、
前記複数の代表データのそれぞれは、
一の前記第１画素値が前記第１代表値とされ、当該一の前記第１画素値に対応する一又は複数の前記第２画素値の平均値が前記第２代表値とされることにより、又は、
一の前記第２画素値が前記第２代表値とされ、当該一の前記第２画素値に対応する一又は複数の前記第１画素値の平均値が前記第１代表値とされることにより、算出される、
放射線検査装置。
【請求項13】
少なくとも一つのプロセッサを備え、
前記少なくとも一つのプロセッサが、
第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、前記第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において前記物品が撮像された第２画像とを取得し、
前記第１画像或いは前記第２画像において前記物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付け、
前記第１画像および前記第２画像を対数変換し、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、前記第１画素値と、前記第１画素値に対応する前記第２画素値との関係を近似することにより、前記第１画素値と前記第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出し、
前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値に基づいて、それぞれが、前記第１画像の代表の画素値である第１代表値と、前記第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出し、
前記厚さ補正関数と、算出された前記複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出し、
前記複数の代表データのそれぞれは、
一の前記第１画素値が前記第１代表値とされ、当該一の前記第１画素値に対応する一又は複数の前記第２画素値の中央値が前記第２代表値とされることにより、又は、
一の前記第２画素値が前記第２代表値とされ、当該一の前記第２画素値に対応する一又は複数の前記第１画素値の中央値が前記第１代表値とされることにより、算出される、
放射線検査装置。
【請求項14】
前記第１画素値は、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における前記複数の第１画素のそれぞれの画素値であり、前記第２画素値は、対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの画素値であり、
前記複数の代表データのそれぞれは、対数変換された前記第１画像の代表の画素値である前記第１代表値と、対数変換された前記第２画像の代表の画素値である前記第２代表値との組合せである、
請求項１２又は１３に記載の放射線検査装置。
【請求項15】
前記少なくとも一つのプロセッサは、前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値を表す複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、前記厚さ補正関数を算出する、
請求項１２～１４のいずれか一項に記載の放射線検査装置。
【請求項16】
前記少なくとも一つのプロセッサは、前記複数のサンプル点を前記２次元座標上でＮ次（Ｎは１以上の自然数）の近似曲線によって近似することにより、前記近似曲線の係数を算出する、
請求項１５に記載の放射線検査装置。
【請求項17】
前記評価係数は、決定係数である、請求項１２～１６のいずれか一項に記載の放射線検査装置。
【請求項18】
前記評価係数は、相関係数である、請求項１２～１６のいずれか一項に記載の放射線検査装置。
【請求項19】
前記少なくとも一つのプロセッサは、前記評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、前記関心領域の選択入力に関するエラー情報を出力する、
請求項１２～１８のいずれか一項に記載の放射線検査装置。
【請求項20】
前記少なくとも一つのプロセッサは、前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値において、前記厚さ補正関数を用いて算出されて、前記第１画素値に対応する前記第２画素値と、前記第１画素値に対応する実際の前記第２画素値との距離であるエラー距離を算出し、
前記エラー距離に基づいて、前記第１画像或いは前記第２画像のうち前記厚さの影響を消去する物質に対応していない領域である非対応領域を判別し、
前記エラー情報として、前記第１画像或いは前記第２画像に前記非対応領域を重畳して出力する、
請求項１９に記載の放射線検査装置。
【請求項21】
前記少なくとも一つのプロセッサは、前記評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、前記関心領域とは異なる関心領域の選択入力を受け付ける、
請求項１２～２０のいずれか一項に記載の放射線検査装置。
【請求項22】
前記少なくとも一つのプロセッサは、前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値を表す複数のサンプル点における外れ値の影響を抑制しつつ、前記複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、前記厚さ補正関数を算出する、
請求項１２～２１のいずれか一項に記載の放射線検査装置。
【請求項23】
請求項１２～２２のいずれか一項に記載の放射線検査装置と、前記第１エネルギー分布を有する放射線、及び前記第２エネルギー分布を有する放射線を前記物品に照射する放射線源と、
前記放射線源から照射され、前記物品を透過し、前記第１エネルギー分布を有する放射線、及び前記放射線源から照射され、前記物品を透過し、前記第２エネルギー分布を有する放射線を検出する検出器と、
を備える、放射線検査システム。
【請求項24】
コンピュータを、第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、前記第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において前記物品が撮像された第２画像とを取得する第１ステップ、
前記第１画像或いは前記第２画像において前記物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付ける第２ステップ、
前記第１画像および前記第２画像を対数変換し、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、前記第１画素値と、前記第１画素値に対応する前記第２画素値との関係を近似することにより、前記第１画素値と前記第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出する第３ステップ、
前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値に基づいて、それぞれが、前記第１画像の代表の画素値である第１代表値と、前記第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出する第４ステップ、及び
前記厚さ補正関数と、算出された前記複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する第５ステップ、として機能させ、
前記第４ステップにおいて、前記複数の代表データのそれぞれは、
一の前記第１画素値が前記第１代表値とされ、当該一の前記第１画素値に対応する一又は複数の前記第２画素値の平均値が前記第２代表値とされることにより、又は、
一の前記第２画素値が前記第２代表値とされ、当該一の前記第２画素値に対応する一又は複数の前記第１画素値の平均値が前記第１代表値とされることにより、算出される、
放射線検査プログラム。
【請求項25】
コンピュータを、
第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、前記第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において前記物品が撮像された第２画像とを取得する第１ステップ、
前記第１画像或いは前記第２画像において前記物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付ける第２ステップ、
前記第１画像および前記第２画像を対数変換し、対数変換された前記第１画像のうち前記関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された前記第２画像のうち前記複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、前記第１画素値と、前記第１画素値に対応する前記第２画素値との関係を近似することにより、前記第１画素値と前記第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出する第３ステップ、
前記複数の第１画素のそれぞれの前記第１画素値、及び前記複数の第１画素に対応する前記複数の第２画素のそれぞれの前記第２画素値に基づいて、それぞれが、前記第１画像の代表の画素値である第１代表値と、前記第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出する第４ステップ、及び
前記厚さ補正関数と、算出された前記複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する第５ステップ、として機能させ、
前記第４ステップにおいて、前記複数の代表データのそれぞれは、
一の前記第１画素値が前記第１代表値とされ、当該一の前記第１画素値に対応する一又は複数の前記第２画素値の中央値が前記第２代表値とされることにより、又は、
一の前記第２画素値が前記第２代表値とされ、当該一の前記第２画素値に対応する一又は複数の前記第１画素値の中央値が前記第１代表値とされることにより、算出される、
放射線検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、放射線検査方法、放射線検査装置、放射線検査システム、及び放射線検査プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、エネルギーサブトラクション法を用いてＸ線画像から試料を検査することが行われている。例えば、下記特許文献１には、エネルギーサブトラクション法を用いて試料が撮像された２枚の画像のいずれかにおいて、除去したい成分に対応する領域を選択し、試料の厚さの影響を消去する補正を施すことにより、撮像された画像から除去したい成分を効果的に除去するＸ線撮像方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－１２１５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した特許文献１に記載の方法は、画像において除去する成分に対応する領域である関心領域が適切に選択できていることを前提として成立するものである。しかしながら、画像によっては、物品を構成する複数の部品同士の境目が認識しづらい場合がある。その場合、領域の選択状態によって、画像において除去する物質に対応する領域以外の領域も選択入力され、当該物質の厚さの影響を適切に消去することができず、画像から当該物質の像が適切に除去されない場合がある。
【0005】
そこで、本開示は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、関心領域が適切に選択されているか否かを評価することができる放射線検査方法、放射線検査装置、放射線検査プログラム、及び放射線検査システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一側面の放射線検査方法は、第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第２画像とを取得する第１ステップと、第１画像或いは第２画像において物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付ける第２ステップと、第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値との関係を近似することにより、第１画素値及び第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出する第３ステップと、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値に基づいて、それぞれが、第１画像の代表の画素値である第１代表値と、第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出する第４ステップと、厚さ補正関数と、算出された複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する第５ステップと、を備える。
【0007】
あるいは、本開示の他の側面の放射線検査装置は、少なくとも一つのプロセッサを備え、少なくとも一つのプロセッサが、第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第２画像とを取得し、第１画像或いは第２画像において物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付け、第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値との関係を近似することにより、第１画素値及び第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出し、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値に基づいて、それぞれが、第１画像の代表の画素値である第１代表値と、第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出し、厚さ補正関数と、算出された複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する。
【0008】
あるいは、本開示の他の側面の放射線検査システムは、上記放射線検査装置と、第１エネルギー分布を有する放射線、及び第２エネルギー分布を有する放射線を物品に照射する放射線源と、放射線源から照射され、物品を透過し、第１エネルギー分布を有する放射線、及び放射線源から照射され、物品を透過し、第２エネルギー分布を有する放射線を検出する検出器と、を備える。
【0009】
あるいは、本開示の他の側面の放射線検査プログラムは、コンピュータを、第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第１画像と、第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品が撮像された第２画像とを取得する第１ステップ、第１画像或いは第２画像において物品に対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付ける第２ステップ、第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を特定し、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値との関係を近似することにより、第１画素値及び第２画素値との関係を表す関数であって、前記物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出する第３ステップ、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値に基づいて、それぞれが、第１画像の代表の画素値である第１代表値と、第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである複数の代表データを算出する第４ステップ、及び、厚さ補正関数と、算出された複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する第５ステップ、として機能させる。
【0010】
上記方法、装置、システム、及びプログラムによれば、第１画像或いは第２画像において関心領域の選択入力が受け付けられ、第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値が特定される。そして、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値との関係を近似することにより、厚さ補正関数が算出され、それぞれが、第１画素値の代表値である第１代表値と、第２画素値の代表値である第２代表値との組合せである複数の代表データが算出される。そして、厚さ補正関数と複数の代表データとの相関に基づいて、評価係数が算出される。これにより、評価係数に基づいて、関心領域が単一の物質に対応しているか否かを評価することができる。よって、上記方法、装置、システム、及びプログラムによれば、関心領域が適切に選択されているか否かを評価することができる。
【発明の効果】
【0011】
本開示によれば、関心領域が適切に選択されているか否かを評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
［第１実施形態］
［放射線検査システムの構成］
［第１実施形態］
［放射線検査システムの構成］
【0014】
図１に示されるように、放射線検査システム１は、照射器（放射線源）２と、画像取得装置（検出器）３と、放射線検査装置５と、を備えている。図２に示されるように、放射線検査システム１は、複数のエネルギー分布を有する放射線を照射方向Ｚに沿って物品Ｓに照射し、各エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品Ｓが撮像された複数の画像を取得し、当該複数の画像に基づいて物品Ｓに含まれる異物検査等を実施する装置である。放射線検査システム１は、物品Ｓを対象にした異物検査、重量検査、検品検査などを行い、用途としては、食品検査、手荷物検査、基板検査、電池検査、材料検査等が挙げられる。本実施形態では、放射線検査システム１は、Ｘ線源からＸ線を物品Ｓに照射する。物品Ｓは、ベルトコンベアＢのベルト部Ｂ１に載置された状態で、所定の搬送速度で搬送方向Ｙに搬送される。物品Ｓとしては、例えば、食肉、魚介類、農作物、菓子等の食品、タイヤ等のゴム製品、樹脂製品、金属製品、鉱物等の資源材料、廃棄物、及び電子部品や電子基板等、様々な物品を挙げることができる。
【0015】
照射器２は、ベルト部Ｂ１から所定の間隔をもってベルト部Ｂ１よりも上方に配置されている。照射器２は、物品Ｓに向けて、Ｘ線を照射方向Ｚに照射する装置であって、Ｘ線源として機能する。照射器２は、第１エネルギー分布を有する放射線、及び第１エネルギー分布とは異なる第２エネルギー分布を有する放射線を物品Ｓに照射する。第１エネルギー分布は、例えば、第２エネルギー分布よりも低いエネルギー帯域である。照射器２は、点光源であり、検査方向Ｘに所定の角度範囲でＸ線を拡散させるように照射する。検査方向Ｘは、照射方向Ｚ及び搬送方向Ｙに直交する方向である。照射器２は、検査方向Ｘ（物品Ｓの幅方向）において物品Ｓ全体にＸ線が照射されるように構成されている。また、照射器２では、物品Ｓにおいて搬送方向Ｙにおける物品Ｓ全体の長さよりも小さい範囲である分割範囲にＸ線が照射される。照射器２は、物品ＳがベルトコンベアＢで搬送方向Ｙに搬送されることにより、搬送方向Ｙにおいて物品Ｓ全体にＸ線が照射されるように構成されている。
【0016】
画像取得装置３は、照射方向Ｚにおいてベルト部Ｂ１のうち物品Ｓが載置される部分及び照射器２よりも下方に配置されている。画像取得装置３は、放射線源から照射され、物品Ｓを透過し、第１エネルギー分布を有する放射線、及び放射線源から照射され、物品Ｓを透過し、第２エネルギー分布を有する放射線を検出する。そして、画像取得装置３は、所定のエネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品Ｓが撮像された画像を取得する。画像取得装置３は、第１画像取得部３１と、第２画像取得部３２と、制御部３３と、を有している。
【0017】
第１画像取得部３１は、第１エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品Ｓが撮像された第１画像を取得する。第１画像取得部３１は、第１検出部３１１と、第１画像補正部３１２と、を含んでいる。
【0018】
第１検出部３１１は、Ｘ線の照射方向Ｚにおいて上流側に位置している。第１検出部３１１は、照射器２から照射され且つ物品Ｓを透過したＸ線のうち第１エネルギー分布の範囲を検出して、画像データを生成する。ここで、第１検出部３１１による画像データの生成方法について説明する。第１検出部３１１は、第１エネルギー分布に対応するシンチレータ層（図示省略）と、第１エネルギー分布に対応するラインセンサ（図示省略）と、を含んでいる。第１エネルギー分布に対応するシンチレータ層は、検査方向Ｘに沿って延在し、第１エネルギー分布を有するＸ線の像を光像に変換する。第１エネルギー分布に対応するラインセンサは、検査方向Ｘに沿って配列された複数の画素を有し、当該シンチレータ層で変換された光像による画像データを生成する。当該ラインセンサで取得される画像データは、当該ラインセンサの画素毎に取得される輝度データの集合体から構成される。
【0019】
第１画像補正部３１２は、第１検出部３１１で画素毎に生成された輝度データをそれぞれ増幅及び補正して、増幅補正された画像データを取得する。第１画像補正部３１２は、アンプ３１ａと、Ａ／Ｄ変換部３１ｂと、補正回路３１ｃと、出力インターフェイス３１ｄと、を含んでいる。アンプ３１ａは、第１エネルギー分布を有するＸ線の像の輝度データを増幅する。Ａ／Ｄ変換部３１ｂは、アンプ３１ａで増幅された第１エネルギー分布を有するＸ線の像の輝度データをＡ／Ｄ変換する。補正回路３１ｃは、Ａ／Ｄ変換部３１ｂ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。出力インターフェイス３１ｄは、補正回路３１ｃで補正された画像データを第１画像として外部に出力する。
【0020】
第２画像取得部３２は、第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態において物品Ｓが撮像された第２画像を取得する。第２画像取得部３２は、第２検出部３２１と、第２画像補正部３２２と、を含んでいる。
【0021】
第２検出部３２１は、Ｘ線の照射方向Ｚにおいて第１検出部３１１よりも下流側に配置されている。第２検出部３２１は、照射器２から照射され且つ物品Ｓ及び第１検出部３１１を透過したＸ線のうち第２エネルギー分布の範囲を検出して、画像データを生成する。ここで、第２検出部３２１による画像データの生成方法について説明する。第２検出部３２１は、第２エネルギー分布に対応するシンチレータ層（図示省略）と、第２エネルギー分布に対応するラインセンサ（図示省略）と、を含んでいる。第２エネルギー分布に対応するシンチレータ層は、検査方向Ｘに沿って延在し、第２エネルギー分布を有するＸ線の像を光像に変換する。第２エネルギー分布に対応するラインセンサは、検査方向Ｘに沿って配列された複数の画素を有し、当該シンチレータ層で変換された光像による画像データを取得する。当該ラインセンサで取得される画像データは、当該ラインセンサの画素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、第１検出部３１１及び第２検出部３２１では、１つのセンサにおいて第１検出部３１１のラインセンサ及び第２検出部３２１のラインセンサが構成されてもよい。ラインセンサは、搬送方向に複数の画素を有するマルチラインセンサ、ＴＤＩ（Time Delay Integration）スキャンＸ線カメラ、及び２次元Ｘ線カメラであってもよい。また、シンチレータを用いない直接変換方式のセンサ、及びシンチレータをレンズカップリングによる光学レンズを用いた観察方式のカメラを用いてもよい。複数の放射線源と対応するセンサが複数ある構造でもよい。また、第１検出部３１１で検出される第１エネルギー分布の範囲と、第２検出部３２１で検出される第２エネルギー分布の範囲とは、一部において互いに重なっていてもよい。なお、第２検出部３２１は、Ｘ線の照射方向Ｚにおいて第１検出部３１１よりも下流側に配置されていると説明したが、第１検出部３１１と第２検出部３２１の構成は本実施形態に限られない。例えば、第１検出部３１１と第２検出部３２１とは並列（搬送方向Ｙにおいて上流と下流とに位置するよう）に配置されていてもよい。
【0022】
第２画像補正部３２２は、第２検出部３２１で画素毎に生成された輝度データをそれぞれ増幅及び補正して、増幅補正された画像データを取得する。第２画像補正部３２２は、アンプ３２ａと、Ａ／Ｄ変換部３２ｂと、補正回路３２ｃと、出力インターフェイス３２ｄと、を含んでいる。アンプ３２ａは、第２エネルギー分布を有するＸ線の像の輝度データを増幅する。Ａ／Ｄ変換部３２ｂは、アンプ３２ａで増幅された第２エネルギー分布を有するＸ線の像の輝度データをＡ／Ｄ変換する。補正回路３２ｃは、Ａ／Ｄ変換部３２ｂ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。出力インターフェイス３２ｄは、補正回路３２ｃで補正された輝度データを第２画像として外部に出力する。
【0023】
制御部３３は、第１検出部３１１におけるＸ線の検出タイミング、及び第２検出部３２１におけるＸ線の検出タイミングを制御する。具体的には、制御部３３は、物品Ｓにおける一の分割範囲を透過したＸ線が第１画像取得部３１によっても第２画像取得部３２によっても検出されるように、第１検出部３１１の検出タイミング及び第２検出部３２１の検出タイミングを制御する。制御部３３による検出タイミングの制御により、後述するサブトラクション処理において第１画像と第２画像とに生じる画像ずれが低減される。
【0024】
また、制御部３３は、周知のキャリブレーション部材等を用いることによって、物品Ｓの検査方向Ｘにおける第１検出部３１１の各画素と第２検出部３２１の各画素とが対応するように制御する。第１検出部３１１の各画素と第２検出部３２１の各画素との互いに対応する位置は、照射器２が点光源であること、及びＸ線が放射状に広がることに起因して、検査方向Ｘにおける両端に近づくほどずれる。そこで、制御部３３のキャリブレーション制御により、第１検出部３１１の各画素と第２検出部３２１の各画素との位置ずれが補正され、第１画像と第２画像とに生じる画像ずれが低減される。以上の処理によって、第１画像及び第２画像は、第１画像の各画素と第２画像の各画素とが対応するように取得される。
【0025】
放射線検査装置５は、除去したい物質に対応する領域が除去された差分画像を生成するデータ処理装置である。放射線検査装置５は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、クラウドサーバ、スマートデバイス等の演算装置であってよい。放射線検査装置５は、画像取得装置３に相互にデータ通信可能に接続されている。
【0026】
放射線検査装置５は、第１画像或いは第２画像のいずれかにおいて、除去したい物質に対応する領域である関心領域の選択入力を受け付け、物品Ｓの厚さの影響を消去する補正処理を実行する。そして、放射線検査装置５は、対数変換された第１画像の画素値と、対数変換された第２画像の画素値との差分をとるサブトラクション処理を実行することによって、除去したい物質に対応する領域が除去された差分画像を生成する。そして、放射線検査装置５は、差分画像を後述する出力装置１０５に含まれるディスプレイ（図示省略）に出力する。
【0027】
また、放射線検査装置５は、差分画像を生成する処理の前に、関心領域が適切に選択されているか否かを評価する処理を実施する。取得された第１画像或いは第２画像によっては、物品Ｓを構成する複数の部品同士の境目が認識しづらい場合がある。その場合、領域の選択状態によって、第１画像或いは第２画像において除去する物質に対応する領域以外の領域も選択入力され、当該物質の厚さの影響を適切に消去することができず、差分画像から当該物質の像が適切に除去されない場合がある。そこで、放射線検査装置５では、差分画像を生成する処理の前に、関心領域が適切に選択されているか否かを評価する処理が実施されることで、差分画像において除去したい物質の像の適切な除去を図ることができる。なお、以下の説明において、「画像において除去する物質の厚さの影響を消去する」ことを単に、「物質の厚さを消去する」と説明する場合がある。
［放射線検査装置の構成］
［放射線検査装置の構成］
【0028】
次に、放射線検査装置５の詳細構成について説明する。図３に示されるように、放射線検査装置５は、機能的な構成要素として、取得部５１と、選択受付部５２と、厚さ補正関数算出部５３と、代表データ算出部５４と、評価係数算出部５５と、報知部５６と、差分画像生成部５７と、記憶部５８と、を含んで構成されている。図４に示されるように、放射線検査装置５を含むコンピュータシステム２０は、物理的には、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、記録媒体であるＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３、通信モジュール１０４、出力装置１０５、及び入力装置１０６等を含んでいる。上述した放射線検査装置５の各機能部は、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２等のハードウェア上に本実施形態にかかる放射線検査プログラムを読み込ませることにより、ＣＰＵ１０１の制御のもとで、通信モジュール１０４、出力装置１０５、及び入力装置１０６等を動作させるとともに、ＲＡＭ１０２におけるデータの読み出し及び書き込み、並びにＲＯＭ１０３からのデータの読み出しを行うことで実現される。すなわち、本実施形態の放射線検査プログラムは、コンピュータシステム２０を、取得部５１と、選択受付部５２と、厚さ補正関数算出部５３と、代表データ算出部５４と、評価係数算出部５５と、報知部５６と、差分画像生成部５７と、記憶部５８と、として機能させる。なお、ＣＰＵは、単体のハードウェアでもよく、ソフトプロセッサのようにＦＰＧＡのようなプログラマブルロジックの中に実装されたものでもよい。ＲＡＭやＲＯＭについても、単体のハードウェアでもよく、ＦＰＧＡのようなプログラマブルロジックの中に内蔵されたものでもよい。
【0029】
【0030】
取得部５１は、画像取得装置３から、物品Ｓ全体を透過したＸ線の像である第１画像及び第２画像を取得する。図５及び図６に示される画像Ｐ１は、第１画像取得部３１によって取得された第１画像或いは第２画像の一例である。画像Ｐ１には、第１エネルギー分布或いは第２エネルギー分布を有する放射線が照射された状態の物品Ｓが撮像されている。本具体例における物品Ｓは、汎用コネクタであって、筐体Ｓ１と、複数の端子Ｓ２と、を有している。筐体Ｓ１は、樹脂からなり、複数のキャビティを含んでいる。各端子Ｓ２は、筐体Ｓ１の各キャビティに配置されており、金属からなる。各端子Ｓ２は、キャビティの一部に配置されている（もしくは、占めている）。
【0031】
選択受付部５２は、関心領域の選択入力を受け付ける。関心領域は、第１画像或いは第２画像において物品Ｓに対応する領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応する領域である。関心領域の選択入力は、例えば、出力装置１０５に含まれるディスプレイに第１画像或いは第２画像が表示され、放射線検査装置５のユーザによって、入力装置１０６に含まれるマウス等を介してディスプレイ上で関心領域が選択されることにより行われる。
【0032】
図５に示される例では、画像Ｐ１のうち筐体Ｓ１の樹脂に対応する領域のみが関心領域Ｒとして選択されている。つまり、図５に示される例では、画像Ｐ１に表された像のうち厚さの影響を消去する物質（端子Ｓ２を除くキャビティ部分を含む樹脂）のみが関心領域Ｒとして正しく選択されている。この時、関心領域にさまざまな厚さの情報が含まれていることが好適である。一方、図６に示される例では、画像Ｐ１のうち筐体Ｓ１の樹脂に対応する領域、及び端子Ｓ２が関心領域Ｒとして選択されている。つまり、図６に示される例では、画像Ｐ１に表された像のうち厚さの影響を消去する物質及び他の物質（金属）が関心領域Ｒとして選択されており、関心領域Ｒが正しく選択されていない。
【0033】
厚さ補正関数算出部５３、代表データ算出部５４、評価係数算出部５５、及び報知部５６は、放射線検査装置５が実行する処理のうち、関心領域が適切に選択されているか否かを評価する処理を実現する構成要素である。以下、各構成要素の説明とともに、関心領域が適切に選択されているか否かを評価する処理の概要について説明する。
【0034】
厚さ補正関数算出部５３は、物質の厚さの影響を消去する厚さ補正関数を算出する。厚さ補正関数は、第１画素値と第２画素値との関係を表した関数である。ここで、厚さ補正関数の算出方法について説明する。まず、厚さ補正関数算出部５３は、取得部５１によって取得された第１画像及び第２画像を対数変換する。ここで、対数変換は必須ではないが、近似関数を作成するうえでは、対数変換するのが好適である。
【0035】
そして、厚さ補正関数算出部５３は、第１画素値及び第２画素値を特定する。第１画素値は、対数変換された第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの画素値である。第２画素値は、対数変換された第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの画素値である。ここでいう複数の第１画素に対応する複数の第２画素とは、第２画像のうち関心領域に対応する領域における各画素を意味する。つまり、厚さ補正関数算出部５３は、第１画像及び第２画像を対数変換し、対数変換された第１画像及び第２画像のそれぞれにおいて、関心領域に対応する領域における各画素値を特定する。なお、第１画像及び第２画像の対数変換の処理のタイミングは、特に限定されるものではなく、例えば、取得部５１による取得の直後に実施されてもよく、また、例えば、選択受付部５２による関心領域の選択受付の後に実施されてもよい。
【0036】
そして、厚さ補正関数算出部５３は、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値との関係を近似することにより、厚さ補正関数を算出する。ここでいう第１画素値と第１画素値に対応する第２画素値との関係とは、１つの第１画素の画素値と、当該１つの第１画素に対応する第２画素の画素値との関係を意味する。具体的には、例えば、第１画像の関心領域のうち最上左端部の画素の画素値を第１画素値とした場合、第２画像の関心領域のうち最上左端部の画素の画素値が第１画素値に対応する第２画素値である。
【0037】
本実施形態では、厚さ補正関数算出部５３は、例えば最小二乗法を用いて、複数のサンプル点を２次元座標上でＮ次（Ｎは１以上の自然数）の近似曲線によって近似することにより近似曲線の係数を算出する。これにより、厚さ補正関数算出部５３は、当該近似曲線を表す関数である厚さ補正関数を算出する。複数のサンプル点は、第１画素値及び第２画素値を表す点であって、例えば、第１画素値をＸ軸とし且つ第２画素値をＹ軸とした２次元座標上にプロットされた点である。
【0038】
図７に示されるグラフＧ１は、２次元座標上に、複数のサンプル点Ｄ１及び近似曲線Ｃ１が表されたグラフである。グラフＧ１の横軸（Ｘ軸）は、第１画素値を示しており、グラフの縦軸（Ｙ軸）は、第２画素値を示している。各サンプル点Ｄ１は、図５に示される関心領域Ｒに対応して算出されたサンプル点であって、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値とを表している。各サンプル点Ｄ１の数は、関心領域Ｒに対応する第１画像の画素の数（及び第２画像の画素の数）と等しい。近似曲線Ｃ１は、複数のサンプル点Ｄ１を２次近似することにより算出された２次の厚さ補正関数（ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ）の曲線である。
【0039】
図８に示されるグラフＧ２は、２次元座標上に、複数のサンプル点Ｄ２及び近似曲線Ｃ２が表されたグラフである。図７と同様、グラフの横軸（Ｘ軸）は、第１画素値を示しており、グラフの縦軸（Ｙ軸）は、第２画素値を示している。各サンプル点Ｄ２は、図６に示される関心領域Ｒに対応して算出されたサンプル点である。図８に示されるように、複数のサンプル点Ｄ２は、正しく選択された関心領域Ｒに対応して算出されたサンプル点Ｄ１（図７参照）と比較して、広範囲に分布している。これは、複数のサンプル点Ｄ２が、画像Ｐ１において樹脂に相当する画素のみならず樹脂以外の部分（図６における端子Ｓ２に相当する部分）の画素から構成される関心領域Ｒに基づいて算出されているためである。近似曲線Ｃ２は、複数のサンプル点Ｄ２を２次近似することにより算出された２次の厚さ補正関数（ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ）の曲線である。近似曲線Ｃ２の曲率は、正しく選択された関心領域Ｒに対応して算出された厚さ補正関数の近似曲線Ｃ１（図７参照）と比較して大きい。
【0040】
代表データ算出部５４は、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値に基づいて、複数の代表データを算出する。代表データは、第１代表値と第２代表値との組み合わせである。第１代表値は、対数変換された第１画像の代表の画素値であって、第２代表値は、対数変換された第２画像の代表の画素値である。本実施形態では、代表データは、一の第１画素値が第１代表値とされ、当該一の第１画素値に対応する一又は複数の第２画素値の平均値が第２代表値とされることにより算出される。具体的には、一の第１画素値が代表値とされ、当該一の第１画素に対応する第２画素値が１つである場合には、当該第２画素値が第２代表値とされる。当該一の第１画素に対応する第２画素値が複数ある場合は、当該第２画素値の平均値が第２代表値とされる。代表データ算出部５４は、例えば、０．０１ずつ等、所定の間隔で第１画素値（第１代表値）を選択して第２代表値を算出する処理を繰り返すことによって、複数の代表データを算出する。
【0041】
図９に示されるグラフＧ３は、図７に示されるグラフＧ１に対応したグラフであって、２次元座標上に近似曲線Ｃ１、及び複数の代表データＦ１が表されたグラフである。グラフＧ３の横軸（Ｘ軸）は、第１画素値を示しており、グラフＧ３の縦軸（Ｙ軸）は、第２画素値を示している。各代表データＦ１は、正しく選択された関心領域Ｒ（図５参照）に対応する各第１画素値である第１代表値と、各第１画素値に対応する第２画素値の平均値である第２代表値との組合せである。
【0042】
図１０に示されるグラフＧ４は、図８に示されるグラフＧ２に対応したグラフであって、２次元座標上に近似曲線Ｃ２、及び複数の代表データＦ２が表されたグラフである。グラフＧ４の横軸（Ｘ軸）は、第１画素値を示しており、グラフＧ４の縦軸（Ｙ軸）は、第２画素値を示している。代表データＦ２は、正しく選択されていない関心領域Ｒ（図６参照）の各第１画素値である第１代表値と、各第１画素値に対応する第２画素値の平均値である第２代表値との組合せである。
【0043】
評価係数算出部５５は、厚さ補正関数と算出された複数の代表データとの相関に基づく評価係数を算出する。本実施形態では、評価係数は、厚さ補正関数及び代表データＦ１に基づいて算出される決定係数である。決定係数は、すべての代表データＦ１の残差変動を全変動によって除算した値を１から減算することで算出される。よって、決定係数が１に近いほど、一致度が高いことになる。図５に示される関心領域が正しく選択された例では、厚さ補正関数及び代表データＦ１（図９参照）に基づいて算出される決定係数は、０．９８８である。一方、図６に示される関心領域が正しく選択されていない例では、厚さ補正係数及び代表データＦ２（図１０参照）に基づいて算出される決定係数は、０．８８９である。つまり、代表データＦ１と近似曲線Ｃ１との一致度は、代表データＦ２と近似曲線Ｃ２との一致度よりも高く、関心領域が正しく選択された場合には、関心領域が正しく選択されていない場合と比較して、高い評価係数が算出される。
【0044】
報知部５６は、評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、関心領域の選択入力に関するエラー情報を出力する。評価係数閾値は、関心領域が正しく選択された場合に出力される決定係数の最下限値であって、あらかじめ定められた値である。評価係数閾値は、例えば、０．９に設定されている。一例として、報知部５６は、出力装置１０５に含まれるディスプレイに、選択領域が正しく選択されていない旨を示す文字及び図形の少なくともいずれか一方を含むエラー情報を出力する。図５に示される関心領域が正しく選択された例では、算出された決定係数は０．９８８であるため、報知部５６は、評価係数が評価係数閾値以下でないと判定し、ディスプレイにエラー情報を出力しない。一方、図６に示される関心領域が正しく選択されていない例では、算出された決定係数は０．８８９であるため、報知部５６は、評価係数が評価係数閾値以下であると判定し、ディスプレイに、関心領域の選択入力に関するエラー情報を出力する。
【0045】
なお、評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合には、選択受付部５２は、関心領域とは異なる関心領域の選択入力を受け付ける。これにより、例えば、放射線検査装置５のユーザによって、入力装置１０６に含まれるマウス等を介してディスプレイ上で関心領域が再選択されることが可能となる。
【0046】
差分画像生成部５７は、放射線検査装置５が実行する処理のうち、物品Ｓの厚さの影響を消去するサブトラクション処理を実現する構成要素である。以下、差分画像生成部５７の機能の説明とともに、物品Ｓの厚さの影響を消去するサブトラクション処理の概要について説明する。
【0047】
差分画像生成部５７は、報知部５６が、評価係数が評価係数閾値以下でないと判定した場合、対数変換された第１画像及び第２画像に基づいて、差分画像を生成する。差分画像は、除去したい物質に対応する領域が除去された画像である。差分画像生成部５７は、サブトラクション処理を実行することによって、差分画像を生成する。具体的には、差分画像生成部５７は、サブトラクション処理として、対数変換された第２画像の各画素値から、対数変換された第１画像の各画素値に厚さ補正関数が適用されることによって算出された値を減算する。もしくは、差分画像生成部５７は、対数変換された第１画像の各画素値から、対数変換された第２画像の各画素値に厚さ補正関数が適用されることによって算出された値を減算する。もしくは、差分画像生成部５７は、対数変換された第１画像の各画素値に厚さ補正関数が適用されることによって算出された値から、対数変換された第２画像の各画素値を減算する。もしくは、差分画像生成部５７は、対数変換された第２画像の各画素値に厚さ補正関数が適用されることによって算出された値から、対数変換された第１画像の各画素値を減算する。これにより、第１画像或いは第２画像において関心領域に対応する物質が除去された画像である差分画像が生成される。そして、差分画像生成部５７は、差分画像を出力装置１０５に含まれるディスプレイ（図示省略）に出力する。
【0048】
図１１に示される差分画像Ｐ２は、関心領域Ｒが正しく選択された例（図５、図７、及び図９参照）において差分画像生成部５７によって生成された差分画像である。差分画像Ｐ２では、筐体Ｓ１の樹脂の部分が適切に除去されている。一方、図１２に示される差分画像Ｐ３は、関心領域Ｒが正しく選択されていない例（図６、図８、及び図１０参照）において、仮に、評価係数が評価係数閾値以下であっても、差分画像生成部５７が差分画像生成処理を実行した場合に生成される差分画像である。差分画像Ｐ３では、筐体Ｓ１の樹脂の部分が適切に除去されていない。
【0049】
記憶部５８は、取得部５１によって取得された第１画像及び第２画像、選択受付部５２に入力された関心領域を示すデータ、厚さ補正関数算出部５３によって算出された厚さ補正関数、代表データ算出部５４によって算出された代表データ、評価係数算出部５５によって算出された評価係数、差分画像生成部５７によって生成された差分画像等を記憶する。
［放射線検査装置の処理］
［放射線検査装置の処理］
【0050】
次に、図１３のフローチャートを参照して、本実施形態に係る放射線検査装置５の動作方法（放射線検査装置５で実行される処理）である放射線検査方法を、処理毎に説明する。図１３は、本実施形態に係る放射線検査方法を示すフローチャートである。放射線検査装置５で実行される処理は、例えば、画像取得装置３によって物品Ｓが検出される毎に実施される。
【0051】
まず、Ｓ１１において、取得部５１によって、画像取得装置３から、第１画像と、第２画像とが取得される（第１ステップ）。
【0052】
次に、Ｓ１２において、選択受付部５２によって、関心領域の選択入力が受け付けられる（第２ステップ）。
【0053】
次に、Ｓ１３において、厚さ補正関数算出部５３によって、厚さ補正関数が算出される（第３ステップ）。具体的には、まず、対数変換された第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値が特定される。そして、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を表す複数のサンプル点が、最小二乗法等によって、２次元座標上で２次の近似曲線によって近似されることにより、近似曲線の係数が算出される。これにより、当該近似曲線を表す関数である厚さ補正関数が算出される。
【0054】
次に、Ｓ１４において、代表データ算出部５４によって、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値に基づいて、複数の代表データが算出される（第４ステップ）。代表データは、第１代表値と第２代表値との組合せである。代表データは、代表データ算出部５４によって、一の第１画素値が第１代表値とされ、当該一の第１画素値に対応する一又は複数の第２画素値の平均値が第２代表値とされることにより算出される。
【0055】
次に、Ｓ１５において、評価係数算出部５５によって、厚さ補正関数と、算出された複数の代表データとの相関に基づく評価係数が算出される（第５ステップ）。本実施形態では、評価係数は、厚さ補正関数及び算出された複数の代表データに基づいて算出された決定係数である。
【0056】
次に、Ｓ１６において、報知部５６によって、評価係数が評価係数閾値以下であるか否かが判定される。評価係数が評価係数閾値以下であると判定された場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、Ｓ１７において、報知部５６によって、関心領域の選択入力に関するエラー情報が出力装置１０５のディスプレイに出力され（第６ステップ）、処理がＳ１２に戻される。そして、Ｓ１２において、選択受付部５２によって、前回の処理のＳ１２において選択された関心領域とは異なる関心領域の選択入力が受け付けられる（第７ステップ）。
【0057】
一方、評価係数が評価係数閾値以下でないと判定された場合（Ｓ１６：ＮＯ）、Ｓ１８において、差分画像生成部５７によって、第１画像或いは第２画像において関心領域に対応する物質が除去された差分画像が生成され、出力装置１０５のディスプレイに差分画像が表示される。そして、物品Ｓを対象にした放射線検査処理が終了する。
［作用及び効果］
［作用及び効果］
【0058】
以上説明した放射線検査装置５によれば、第１画像或いは第２画像において関心領域の選択入力が受け付けられ、対数変換された第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び対数変換された第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値が特定される。そして、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値との関係を近似することにより、厚さ補正関数が算出され、それぞれが、第１画素値の代表値である第１代表値と、第２画素値の代表値である第２代表値との組合せである複数の代表データが算出される。そして、厚さ補正関数と複数の代表データとの相関に基づいて、評価係数が算出される。これにより、評価係数に基づいて、関心領域が単一の物質に対応しているか否かを評価することができる。よって、本実施形態によれば、関心領域が適切に選択されているか否かを評価することができる。
【0059】
特に、放射線検査装置５では、厚さ補正関数算出部５３によって、第１画像及び第２画像が対数変換され、代表データ算出部５４によって、対数変換された第１画像の代表の画素値である第１代表値と、対数変換された第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである代表データが算出される。これにより、第１画素値と第２画素値との関係を表す厚さ補正関数をより適切に算出することができる。
【0060】
第１実施形態では、厚さ補正関数算出部５３が、第３ステップにおいて、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を表す複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、厚さ補正関数を算出する。これにより、厚さ補正関数を確実に算出することができる。
【0061】
第１実施形態では、厚さ補正関数算出部５３が、第３ステップにおいて、複数のサンプル点を２次元座標上でＮ次の近似曲線によって近似することにより、近似曲線の係数を算出する。これにより、第１画素値及び第１画素値に対応する第２画素値との対応関係を精度良く表した厚さ補正関数を算出することができるため、信頼性の高い評価係数を算出することが可能となる。
【0062】
第１実施形態では、代表データ算出部５４が、第４ステップにおいて、代表データを、一の第１画素値を第１代表値とし、当該一の第１画素値に対応する一又は複数の第２画素値の平均値を第２代表値とすることにより算出する。第１画素値及び第２画素値は、厚さの影響を消去したい物質の画素に対応する画素値である場合だけでなく、第１画像及び第２画像に含まれるノイズを有する画素に対応する画素値である場合もある。第１実施形態では、一又は複数の第１画素値又は第２画素値の平均値を求めることにより、ノイズが評価係数の算出に与える影響を抑制することができるため、精度良く評価係数を算出することができる。
【0063】
第１実施形態では、評価係数は、決定係数である。これにより、信頼性の高い評価係数を算出することができる。
【0064】
第１実施形態では、報知部５６が、第６ステップにおいて、評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、関心領域の選択入力に関するエラー情報を出力する。これにより、適切な関心領域の再選択をユーザに促すことができる。
【0065】
第１実施形態では、評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、選択受付部５２が、第７ステップにおいて、前回の選択受付の処理において選択された関心領域とは異なる関心領域の選択入力を受け付ける。これにより、単一の物質に対応する関心領域をユーザが再選択することができるため、関心領域に対応する物質の像が適切に除去された画像を取得することが可能となる。
［第２実施形態］
［放射線検査装置の構成］
［第２実施形態］
［放射線検査装置の構成］
【0066】
次に、第２実施形態の放射線検査装置５について説明する。第２実施形態では、放射線検査装置５が有する報知部５６は、出力装置１０５に含まれるディスプレイにエラー情報を出力する処理として、以下の処理を行う。すなわち、報知部５６は、評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、エラー情報として、第１画像或いは第２画像に非対応領域を重畳して出力する。非対応領域とは、第１画像或いは第２画像のうち厚さの影響を消去する物質に対応していない領域である。報知部５６は、例えば、関心領域のうちユーザの操作ミス等によって選択された非対応領域を、第１画像或いは第２画像に表示する。
【0067】
以下、報知部５６の機能的構成について、第１画素値をＸ軸とし、第２画素値をＹ軸とした２次元座標上で２次の近似曲線によって近似する例を用いて説明する。まず、報知部５６は、評価係数が評価係数閾値以下である場合、エラー情報を出力する。そして、報知部５６は、近似曲線から推定される画素値と、実際の画素値（各サンプル点における画素値）との距離であるエラー距離を算出する。
【0068】
ここで、エラー距離の算出方法について説明する。まず、報知部５６は、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値において、厚さ補正関数を用いて、第１画素値に対応する第２画素値と、第１画素値に対応する実際の第２画素値との差分値を特定する。具体的には、報知部５６は、一の第１画素値において、近似曲線から推定される第２画素値（近似曲線の式であるｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃのうちのｙの値）と、一の第１画素値に対応する実際の第２画素値との差分値を算出する。そして、報知部５６は、当該差分値を２乗し、平方根をとることで、近似曲線から推定される第２画素値と実際の第２画素値とのエラー距離を算出する。
【0069】
そして、報知部５６は、エラー距離に基づいて、第１画像或いは第２画像のうち厚さの影響を消去する物質に対応していない非対応領域を判別する。具体的には、報知部５６は、エラー距離とエラー閾値を比較することによって、当該一の第１画素値に対応する画素（及び当該一の第１画素値に対応する第２画素値の画素）が厚さの影響を消去する物質に対応しているか否かを判別する。報知部５６は、差分値の算出から厚さの影響を消去する物質に対応しているか否かを判定までの処理を、全ての第１画素値に対して実施する。なお、第２画素値をＸ軸とし、第１画素値をＹ軸とした場合には、一の第２画素値において、近似曲線から推定される第１画素値と実際の第１画素値とのエラー距離を算出するようにしてもよい。
【0070】
近似曲線の推定による第２画素値と実際の第２画素値との差分値は、小さいほど、一の第１画素値（及び当該一の第１画素値に対応する第２画素値）に対応する画素が厚さの影響を消去する物質に対応している確率が高く、大きいほど、当該画素が厚さの影響を消去する物質に対応している確率が低い。エラー閾値は、当該差分値が、厚さの影響を消去する物質に対応している画素を示す値であるか否かを判別する閾値である。エラー閾値は、あらかじめ定められた値であって、例えば、以下の方法によって算出される。まず、放射線検査装置５の起動時等、物品Ｓの放射線検査の開始前に、取得部５１によって、物品Ｓの第１画像或いは第２画像が撮像される。そして、選択受付部５２によって、関心領域の選択入力が受け付けられる。このとき、ユーザによって、第１画像或いは第２画像において、厚さの影響を消去する物質に対応する領域と、非対応領域とが故意に含まれた関心領域が選択される。そして、ユーザによって、非対応領域に対応する画素におけるエラー距離のみが判別されるようエラー閾値が決定される。エラー閾値の決定方法は、例えば、まず、ユーザによって、エラー閾値の候補である任意の候補閾値が入力装置１０６を介してコンピュータシステム２０に入力される。そして、各第１画素値におけるエラー距離と当該候補閾値との比較に基づいた画像情報（詳細については後述）が、ディスプレイに表示される。画像情報が、非対応領域のみならず厚さの影響を消去する物質に対応する領域を含んで表示している場合には、ユーザによって候補閾値が再入力され上記処理が繰り返される。画像情報が、非対応領域として厚さの影響を消去する物質に対応しない領域のみを表示している場合には、ユーザによって当該候補閾値がエラー閾値として決定される。これにより、適切な候補閾値がエラー閾値として決定される。
【0071】
そして、報知部５６は、第１画像或いは第２画像に重畳されて、第１画像或いは第２画像のうち厚さの影響を消去する物質に対応していない領域である非対応領域が示された画像情報を、エラー情報として出力する。具体的には、報知部５６は、エラー距離に対応する画素を、第１画像或いは第２画像に重畳して表示する。図１４に示される画像情報（エラー情報）Ｉは、第１画像である画像Ｐ１（図５及び図６参照）に非対応領域Ｅが重畳された例である。図１４に示される例では、画像Ｐ１のうち筐体Ｓ１の樹脂（厚さの影響を消去する物質）に対応する領域、及び樹脂に対応していない領域（図１４における端子Ｓ２に相当する領域）が関心領域として選択されている。したがって、選択領域のうち厚さの影響を消去する物質に対応していない領域である端子Ｓ２の部分が非対応領域Ｅとして画像Ｐ１に表示された画像情報Ｉがディスプレイに表示される。非対応領域Ｅの表示態様の例としては、赤枠に斜線が引かれた領域、赤く塗りつぶされた領域等が挙げられる。
［放射線検査装置の処理］
［放射線検査装置の処理］
【0072】
次に、図１５のフローチャートを参照して、本実施形態に係る放射線検査装置５の動作方法（放射線検査装置５で実行される処理）である放射線検査方法を、処理毎に説明する。図１５は、本実施形態に係る放射線検査方法を示すフローチャートである。
【0073】
Ｓ２１～Ｓ２７の処理は、図１３に示されるＳ１１～Ｓ１７の処理と同様である。Ｓ２１～Ｓ２７の処理の後、Ｓ２８において、報知部５６によって、各第１画素値において、厚さ補正関数を用いて算出される（言い換えれば、近似曲線から推定される）第２画素値と、実際の第２画素値とのエラー距離が算出される（第６ステップ）。次に、Ｓ２９において、報知部５６によって、各第１画素値におけるエラー距離と、エラー閾値とが比較される。これにより、エラー閾値よりも大きいエラー距離に対応する画素が、厚さの影響を消去する物質に対応していない非対応領域として判別される（第６ステップ）。次に、Ｓ３０において、報知部５６によって、第１画像或いは第２画像に非対応領域が重畳されて示された画像情報が、エラー情報として表示され（出力され）、処理がＳ２２に戻される（第６ステップ）。Ｓ３１の処理は、図１３に示されるＳ１８の処理と同様である。なお、エラーである旨を報知する処理（Ｓ２７）と画像情報を表示する処理（Ｓ３０）とは、同時に実施されてもよい。すなわち、放射線検査方法では、エラーである旨の報知と画像情報の表示とが同時に実施されてもよい。
［作用及び効果］
［作用及び効果］
【0074】
以上説明した第２実施形態の放射線検査装置５では、上述した第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第６ステップにおいて、第２実施形態の放射線検査装置５では、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値において、厚さ補正関数を用いて算出されて、第１画素値に対応する第２画素値と、第１画素値に対応する実際の第２画素値との距離であるエラー距離が算出され、エラー距離に基づいて、第１画像或いは第２画像のうち厚さの影響を消去する物質に対応していない領域である非対応領域が判別され、エラー情報として、第１画像或いは第２画像に非対応領域が重畳して出力される。これにより、適切な関心領域をユーザに選択させやすくすることができる。すなわち、第２実施形態の放射線検査装置５では、ディスプレイに、エラーである旨のみならず上述した画像情報を表示することによって、ユーザによって適切な関心領域が再選択されるよう支援することができる。
［第３実施形態］
［放射線検査装置の構成］
［第３実施形態］
［放射線検査装置の構成］
【0075】
次に、第３実施形態の放射線検査装置５について説明する。第３実施形態では、放射線検査装置５が有する厚さ補正関数算出部５３は、以下の処理を行う。すなわち、厚さ補正関数算出部５３は、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を表す複数のサンプル点における外れ値の影響を抑制しつつ、複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、厚さ補正関数を算出する。
【0076】
具体的には、本実施形態では、厚さ補正関数算出部５３は、ロバスト推定法のうちＭ推定法を実施することによって、厚さ補正関数を算出する。まず、厚さ補正関数算出部５３によって、最小二乗法等が用いられることにより、複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、近似曲線が推定される。そして、厚さ補正関数算出部５３は、各第１画素値において、近似曲線により推定された第２画素値と実際の第２画素値との距離に応じて重み付けを実施し、近似曲線を再算出する。具体的には、厚さ補正関数算出部５３は、近似曲線により推定された第２画素値と実際の第２画素値との距離が大きいほど、重み付けを小さくする。厚さ補正関数算出部５３は、重み付けから近似曲線の再算出までの処理を複数回繰り返す。これにより、複数のサンプル点における外れ値の影響が抑制されて近似曲線が決定され、近似曲線を表す関数である厚さ補正関数が算出される。
［放射線検査装置の処理］
［放射線検査装置の処理］
【0077】
次に、図１６のフローチャートを参照して、本実施形態に係る放射線検査装置５の動作方法（放射線検査装置５で実行される処理）である放射線検査方法を、処理毎に説明する。図１６は、本実施形態に係る放射線検査方法を示すフローチャートである。
【0078】
Ｓ４１，Ｓ４２の処理は、図１３に示されるＳ１１，Ｓ１２の処理と同様である。Ｓ４１，Ｓ４２の処理の後、Ｓ４３において、厚さ補正関数算出部５３によって、複数のサンプル点における外れ値の影響が抑制されつつ、複数のサンプル点が２次元座標上で近似されることにより、厚さ補正関数が算出される（第３ステップ）。具体的には、厚さ補正関数算出部５３によって、上述したロバスト推定法のうちのＭ推定法を用いることにより、重み付け最小二乗法によって近似曲線の算出を複数回繰り返すことによって、近似曲線が決定される。これにより、近似曲線を表す関数である厚さ補正関数が算出される。Ｓ４４～Ｓ４８の処理は、図１３に示されるＳ１４～Ｓ１８の処理と同様である。
［作用及び効果］
［作用及び効果］
【0079】
以上説明した第３実施形態の放射線検査装置５では、上述した第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第３実施形態の放射線検査装置５では、第３ステップにおいて、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を表す複数のサンプル点における外れ値の影響を抑制しつつ、複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、厚さ補正関数を算出する。これにより、複数のサンプル点の近似を精度良く実施することができるため、精度良く評価係数を算出することができる。
【0080】
特に、第３実施形態の放射線検査装置５では、複数のサンプル点における外れ値の影響を抑制する手法として、ロバスト推定のうちＭ推定が用いられる。これにより、複数のサンプル点の高精度な近似を確実に実施することができる。
［変形例］
［変形例］
【0081】
本開示は、上述した各実施形態に限定されない。例えば、複数のサンプル点を近似する近似曲線は、２次に限定されない。例えば、厚さ補正関数算出部５３は、複数のサンプル点を２次元座標上でＮ次（Ｎは１以上の自然数）の近似曲線によって近似すればよい。すなわち、複数のサンプル点を近似する近似曲線は、３次以上であってもよい。これにより、第１画素値及び第１画素値に対応する第２画素値との対応関係を精度良く表した厚さ補正関数を算出することができるため、信頼性の高い評価係数を算出することが可能となる。また、複数のサンプル点の近似は、１次の近似直線によって実施されてもよい。
【0082】
ここで、第１実施形態の放射線検査装置５による食品である物品Ｓを対象にした補正処理の結果の一例を示す。
【0083】
図１７には、物品Ｓの第１画像の一例が示されている。処理対象の物品Ｓは、複数並んだ餃子Ｓ３の一部分に、複数のアルミニウム片Ｓ４が含められたものである。図１８には、近似曲線Ｃ３のグラフが示されている。近似曲線Ｃ３は、図１７に示す第１画像上でアルミニウム片Ｓ４を含まない餃子Ｓ３を含む領域において関心領域Ｒが選択された場合に、放射線検査装置５によって１次近似することにより算出された曲線である。具体的には、図１８において、（ａ）部にはサンプル点Ｄ３とともに近似曲線Ｃ３を示したグラフＧ５が示され、（ｂ）部には代表データＦ３とともに近似曲線Ｃ３を示したグラフＧ６が示されている。この場合には、決定係数が０．９９０と算出され、ある程度高い値となった。また、図１９には、この場合に放射線検査装置５によって生成された差分画像Ｐ４、及び差分画像を閾値処理した異物検出結果画像Ｐ５が示されている。このように、差分画像Ｐ４及び結果画像Ｐ５では、ある程度餃子Ｓ３の部分の厚さの影響が消去できてアルミニウム片Ｓ４の箇所Ｈ１が検出できているが、誤検出の箇所Ｈ２、及び本来検出すべきであるが検出できていない箇所Ｈ３が発生している。特に、餃子Ｓ３の厚い部分が差分画像Ｐ４において白く映っており、その部分が完全に消去できない傾向にある。
【0084】
図２０には、近似曲線Ｃ４のグラフが示されている。近似曲線Ｃ４は、図１７に示す第１画像上でアルミニウム片Ｓ４を含まない餃子Ｓ３を含む領域において関心領域Ｒが選択された場合に放射線検査装置５によって２次近似することにより算出された曲線である。具体的には、図２０において、（ａ）部にはサンプル点Ｄ３とともに近似曲線Ｃ４を示したグラフＧ７が示され、（ｂ）部には代表データＦ３とともに近似曲線Ｃ４を示したグラフＧ８が示されている。この場合には、決定係数が０．９９８と算出され、１次近似した場合よりも高い値となった。また、図２１には、この場合に放射線検査装置５によって生成された差分画像Ｐ６、及び差分画像を閾値処理した異物検出結果画像Ｐ７が示されている。このように、差分画像Ｐ６及び結果画像Ｐ７では、餃子Ｓ３の部分の厚さの影響があらゆる輝度において全体的に消去できており、アルミニウム片Ｓ４の箇所Ｈ１が全て検出できている。
【0085】
これらの結果により、物品Ｓの種類によっては、１次近似より２次近似の方が差分画像において厚さの影響をより完全に消去できることが明らかとなった。
【0086】
また、図２２には、図１７と同じ物品Ｓの第１画像上でアルミニウム片Ｓ４を含む領域が誤って関心領域Ｒとして選択された場合が示されている。図２３には、この場合に放射線検査装置５によって２次近似することにより算出された近似曲線Ｃ５のグラフが示されている。具体的には、図２３において、（ａ）部にはサンプル点Ｄ４とともに近似曲線Ｃ５を示したグラフＧ９が示され、（ｂ）部には代表データＦ４とともに近似曲線Ｃ５を示したグラフＧ１０が示されている。この場合には、決定係数が０．９８８と算出され、関心領域Ｒが適切でないために適切に領域選択された際の決定係数０．９９８に対して比較的低い値となった。また、図２４には、この場合に放射線検査装置５によって生成された差分画像Ｐ８、及び差分画像を閾値処理した異物検出結果画像Ｐ９が示されている。このように、差分画像Ｐ８及び結果画像Ｐ９では、餃子Ｓ３とアルミニウム片Ｓ４とが同じ輝度で差分画像が生成されており、アルミニウム片Ｓ４の検出が不可能なことが分かる。決定係数の閾値は、対象物によって異なっており、検査対象物により決定係数の閾値を変えるのが望ましいが、閾値の決定方法については前述した通りである。
【0087】
また、上述した各実施形態では、厚さ補正関数算出部５３によって、第１画像及び第２画像が対数変換され、代表データ算出部５４によって、対数変換された第１画像の代表の画素値である第１代表値と、対数変換された第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せである代表データが算出された。しかしながら、第１画像及び第２画像は、対数変換されなくてもよい。
【0088】
また、上述した各実施形態では、例えば、第１画素値と、第１画素値に対応する第２画素値との関係は、ＬＵＴ（Look Up Table）に基づいて算出されてもよい。
【0089】
また、例えば、評価係数は、相関係数であってもよい。これによっても、信頼性の高い評価係数を算出することができる。
【0090】
また、例えば、代表データは、一の第２画素値が第２代表値とされ、当該一の第２画素値に対応する一又は複数の第１画素値の平均値が第１代表値とされることにより、算出されてもよい。
【0091】
また、例えば、代表データは、一の第１画素値が第１代表値とされ、当該一の第１画素値に対応する一又は複数の第２画素値の中央値が第２代表値とされることにより、又は、一の第２画素値が第２代表値とされ、当該一の第２画素値に対応する一又は複数の第１画素値の中央値が第１代表値とされることにより、算出されてもよい。一又は複数の第１画素値又は第２画素値の中央値を求めることによっても、ノイズが評価係数の算出に与える影響を抑制することができるため、精度良く評価係数を算出することができる。
【0092】
また、報知部５６が表示するエラー情報は、上述した各実施形態の態様に限定されるものではない。また、放射線検査装置５では、関心領域の選択入力に関するエラー情報を出力しなくてもよい。
【0093】
また、他のロバスト推定の方法によって処理を実施してもよい。他のロバスト推定の方法としては、例えば、ＲＡＮＳＡＣ、最小メジアン法等が挙げられる。
【0094】
【0095】
上述した実施形態に係る方法及び装置では、第１画素値は、対数変換された第１画像のうち関心領域に対応する領域における複数の第１画素のそれぞれの画素値であり、第２画素値は、対数変換された第２画像のうち複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの画素値であり、複数の代表データのそれぞれは、対数変換された第１画像の代表の画素値である第１代表値と、対数変換された第２画像の代表の画素値である第２代表値との組合せであってもよい。これにより、第１画素値と第２画素値との関係を表す厚さ補正関数をより適切に算出することができる。
【0096】
上記方法及び装置では、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を表す複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、厚さ補正関数を算出してもよい。これにより、厚さ補正関数を確実に算出することができる。
【0097】
上記方法及び装置では、複数のサンプル点を２次元座標上でＮ次（Ｎは１以上の自然数）の近似曲線によって近似することにより、近似曲線の係数を算出してもよい。これにより、第１画素値、及び第１画素値に対応する第２画素値との対応関係を精度良く表した厚さ補正関数を算出することができるため、信頼性の高い評価係数を算出することが可能となる。
【0098】
上記方法及び装置では、複数の代表データのそれぞれは、一の第１画素値が第１代表値とされ、当該一の第１画素値に対応する一又は複数の第２画素値の平均値が第２代表値とされることにより、又は、一の第２画素値が第２代表値とされ、当該一の第２画素値に対応する一又は複数の第１画素値の平均値が第１代表値とされることにより、算出されてもよい。第１画素値及び第２画素値は、厚さの影響を消去したい物質の画素に対応する画素値である場合だけでなく、第１画像及び第２画像に含まれるノイズを有する画素に対応する画素値である場合もある。上記方法及び装置では、一又は複数の第１画素値又は第２画素値の平均値を求めることにより、ノイズが評価係数の算出に与える影響を抑制することができるため、精度良く評価係数を算出することができる。
【0099】
上記方法及び装置では、複数の代表データのそれぞれは、一の第１画素値が第１代表値とされ、当該一の第１画素値に対応する一又は複数の第２画素値の中央値が第２代表値とされることにより、又は、一の第２画素値が第２代表値とされ、当該一の第２画素値に対応する一又は複数の第１画素値の中央値が第１代表値とされることにより、算出されてもよい。第１画素値及び第２画素値は、厚さの影響を消去したい物質の画素に対応する画素値である場合だけでなく、第１画像及び第２画像に含まれるノイズを有する画素に対応する画素値である場合もある。上記方法及び装置では、一又は複数の第１画素値又は第２画素値の中央値を求めることにより、ノイズが評価係数の算出に与える影響を抑制することができるため、精度良く評価係数を算出することができる。
【0100】
上記方法及び装置では、評価係数は、決定係数であってもよい。これにより、信頼性の高い評価係数を算出することができる。
【0101】
上記方法及び装置では、評価係数は、相関係数であってもよい。これにより、信頼性の高い評価係数を算出することができる。
【0102】
上記方法及び装置では、評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、関心領域の選択入力に関するエラー情報を出力してもよい。これにより、適切な関心領域の再選択をユーザに促すことができる。
【0103】
上記方法及び装置では、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値において、厚さ補正関数を用いて算出されて、第１画素値に対応する第２画素値と、第１画素値に対応する実際の第２画素値との距離であるエラー距離を算出し、エラー距離に基づいて、第１画像或いは第２画像のうち厚さの影響を消去する物質に対応していない領域である非対応領域を判別し、エラー情報として、第１画像或いは第２画像に非対応領域を重畳して出力してもよい。これにより、適切な関心領域をユーザに選択させやすくすることができる。
【0104】
上記方法及び装置では、評価係数が所定の評価係数閾値以下である場合、関心領域とは異なる関心領域の選択入力を受け付けてもよい。これにより、単一の物質に対応する関心領域をユーザが再選択することができるため、関心領域に対応する物質の像が適切に除去された画像を取得することが可能となる。
【0105】
上記方法及び装置では、複数の第１画素のそれぞれの第１画素値、及び複数の第１画素に対応する複数の第２画素のそれぞれの第２画素値を表す複数のサンプル点における外れ値の影響を抑制しつつ、複数のサンプル点を２次元座標上で近似することにより、厚さ補正関数を算出してもよい。これにより、複数のサンプル点の近似を精度良く実施することができるため、精度良く評価係数を算出することができる。
【符号の説明】
【0106】
１…放射線検査システム、２…照射器（放射線源）、３…画像取得装置（検出器）、５…放射線検査装置、２０…コンピュータシステム、１０１…ＣＰＵ（プロセッサ）、Ｃ１，Ｃ２…近似曲線、Ｄ１，Ｄ２…サンプル点、Ｅ…非対応領域、Ｉ…画像情報（エラー情報）、Ｐ１…第１画像，第２画像、Ｒ…関心領域、Ｓ…物品、Ｆ１，Ｆ２…代表データ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
