專利名稱：X光檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用以對(duì)工業(yè)制品等進(jìn)行透視檢查或電腦斷層(ComputedTomography，CT)檢查等的X光檢查裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)工業(yè)制品等進(jìn)行透視檢查的X光檢查裝置中，與X光發(fā)生裝置的X光源相對(duì)的位置配置有利用圖像增強(qiáng)器(以下簡(jiǎn)稱為II)與電荷耦合器件(Charge-coupled Device，以下簡(jiǎn)稱為CCD)相機(jī)組合而成的X光檢測(cè)器。最近，利用了使用平板X光檢測(cè)器的X光檢查裝置，而取代由II、CCD相機(jī)構(gòu)成的X光檢測(cè)器。
上述多個(gè)X光檢查裝置將平臺(tái)配置于X光源與X光檢測(cè)器之間，并將被測(cè)定物載置于其上，進(jìn)行透視X光圖像的拍攝。
在X光檢查裝置的檢查中，通常，為了對(duì)位或調(diào)整測(cè)定倍率、調(diào)整測(cè)定角度而進(jìn)行視場(chǎng)移動(dòng)。視場(chǎng)移動(dòng)是一面通過(guò)使用鼠標(biāo)(mouse)、操縱桿(joy stick)或鍵盤(keyboard)等輸入裝置的操作，以控制平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而移動(dòng)平臺(tái)，一面對(duì)被測(cè)定物的透視X光動(dòng)態(tài)圖像進(jìn)行拍攝，借此探測(cè)被測(cè)定物的檢查位置。繼而，發(fā)現(xiàn)檢查位置時(shí)停止視場(chǎng)移動(dòng)，并在此狀態(tài)下觀察動(dòng)態(tài)圖像。
在此，在透視X光測(cè)定中，透視X光圖像只要在被測(cè)定物并不很小時(shí)，便成為穿透被測(cè)定物一部分的局部透視X光圖像。因此，僅觀察顯示裝置中所顯示的透視X光圖像，則無(wú)法了解X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)(X光源及X光檢測(cè)器)與被測(cè)定物的位置關(guān)系。因此，操作者為避免X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)與被測(cè)定物的碰撞，必須從形成于覆蓋X光照射區(qū)域的防護(hù)罩上的小窗窺視內(nèi)部，目測(cè)確認(rèn)被測(cè)定物與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的位置關(guān)系，再進(jìn)行平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制。
近年來(lái)，平臺(tái)移動(dòng)控制的動(dòng)作速度高速化，導(dǎo)致因操作者細(xì)微的誤操作而引起被測(cè)定物與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的碰撞危險(xiǎn)增大。因此，必須具有用以防止碰撞的安全對(duì)策。
作為方法之一，揭示的是操作者對(duì)載置于平臺(tái)上的被測(cè)定物與裝置發(fā)生碰撞的區(qū)域預(yù)先進(jìn)行適當(dāng)?shù)妮斎朐O(shè)定，以此避免碰撞(參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開(kāi)2001-153818號(hào)公報(bào)然而，操作者自己尋求并輸入碰撞區(qū)域的作業(yè)較費(fèi)工夫。設(shè)定值因平臺(tái)上的載置位置也會(huì)發(fā)生變化，故而必須每次求出適當(dāng)?shù)脑O(shè)定值，較為煩雜。
作為其他方法，也考慮使用多臺(tái)光學(xué)相機(jī)(攝像機(jī)(video camera)、數(shù)碼相機(jī)(digital camera)等使用可見(jiàn)光拍攝的相機(jī))，從多方向拍攝被測(cè)定物的光學(xué)圖像，并從所獲得的光學(xué)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出接近實(shí)物的外觀形狀。但是，在X光檢查裝置中，為了對(duì)由防護(hù)罩所包圍的X光照射區(qū)域內(nèi)進(jìn)行確認(rèn)，在以1臺(tái)光學(xué)相機(jī)觀察時(shí)，不搭載多臺(tái)相機(jī)，而因?yàn)榘踩珜?duì)策需搭載追加相機(jī)，造成成本上升。搭載多臺(tái)相機(jī)時(shí)，相機(jī)主體數(shù)量增加，并且包括各相機(jī)控制電路等的部件數(shù)量也倍增，使裝置復(fù)雜。而且，必須具有用以從多方向光學(xué)圖像中提取被測(cè)定物外觀形狀的運(yùn)算法則(algorithm)。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，不搭載多臺(tái)相機(jī)，而判定平臺(tái)移動(dòng)時(shí)被測(cè)定物與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的碰撞危險(xiǎn)性，并設(shè)法防止碰撞。
而且，本發(fā)明的目的在于提供一種X光檢查裝置，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算處理高速地進(jìn)行碰撞判定。
為解決上述課題而研制的本發(fā)明的X光檢查裝置，包括X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)，該X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)包括照射透視用X光的X光源、與拍攝被測(cè)定物的透視X光像的X光檢測(cè)器；平臺(tái)，用以載置被測(cè)定物，使被測(cè)定物位于X光源與X光檢測(cè)器之間；以及平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與平臺(tái)并進(jìn)及旋轉(zhuǎn)，并且調(diào)整載置于平臺(tái)上的被測(cè)定物的位置而進(jìn)行X光檢查，此X光檢查裝置并且包括光學(xué)相機(jī)，對(duì)載置于平臺(tái)上的被測(cè)定物進(jìn)行拍攝；碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部，根據(jù)一邊旋轉(zhuǎn)平臺(tái)一邊利用光學(xué)相機(jī)拍攝被測(cè)定物時(shí)，圖像數(shù)據(jù)中所包括的被測(cè)定物的軌跡數(shù)據(jù)，而設(shè)定被測(cè)定物與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域；以及碰撞判定部，根據(jù)所設(shè)定的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，判定移動(dòng)平臺(tái)時(shí)的碰撞危險(xiǎn)性。
根據(jù)本發(fā)明，使被測(cè)定物載置于平臺(tái)上，并使被測(cè)定物位于X光源與X光檢測(cè)器之間。接著，通過(guò)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與平臺(tái)并進(jìn)或者旋轉(zhuǎn)，移動(dòng)被測(cè)定物，而調(diào)整相對(duì)于被測(cè)定物的測(cè)定部位，但在此調(diào)整作業(yè)之前，預(yù)先通過(guò)碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部而設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域。即，使平臺(tái)一邊旋轉(zhuǎn)一邊通過(guò)1臺(tái)光學(xué)相機(jī)從一方向?qū)Ρ粶y(cè)定物整體進(jìn)行拍攝。然后，從平臺(tái)旋轉(zhuǎn)1圈期間的被測(cè)定物的動(dòng)態(tài)圖像(多個(gè)慧差的慧差圖像數(shù)據(jù)集合)或者連續(xù)圖像中，提取被測(cè)定物的軌跡數(shù)據(jù)。此軌跡數(shù)據(jù)的提取可以使用圖案識(shí)別軟件而進(jìn)行。而且，為了準(zhǔn)確獲得被測(cè)定物外觀的軌跡，也可以生成載置被測(cè)定物狀態(tài)下的圖像數(shù)據(jù)與未載置狀態(tài)下的圖像數(shù)據(jù)(背景圖像數(shù)據(jù))的差分?jǐn)?shù)據(jù)，并對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)中非零部分為被測(cè)定物軌跡的判定進(jìn)行二值化處理。此時(shí)，被測(cè)定物的軌跡范圍內(nèi)即為使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)的碰撞范圍。因此，根據(jù)軌跡數(shù)據(jù)，將包括該范圍的區(qū)域，更優(yōu)選的是稍微大于軌跡范圍的區(qū)域作為碰撞危險(xiǎn)區(qū)域而設(shè)定，并記憶。之后，并進(jìn)移動(dòng)平臺(tái)時(shí)，使碰撞判定部也與碰撞危險(xiǎn)區(qū)域同時(shí)并進(jìn)移動(dòng)，并計(jì)算出X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)是否重疊于移動(dòng)后的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，以此判定碰撞的危險(xiǎn)性。
根據(jù)本發(fā)明，將被測(cè)定物載置于平臺(tái)上之后，能夠自動(dòng)設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，故而不費(fèi)工夫即可設(shè)定碰撞危險(xiǎn)范圍。操作者可以判定被測(cè)定物與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的碰撞危險(xiǎn)性，因此可以在平臺(tái)移動(dòng)操作時(shí)避免碰撞。
在上述發(fā)明中，碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部也可以設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)榻菩D(zhuǎn)體圖形，該旋轉(zhuǎn)體圖形包括上述圖像數(shù)據(jù)中所包括的被測(cè)定物軌跡數(shù)據(jù)。
由此，即使被測(cè)定物具有復(fù)雜的外形形狀，也能夠以如下方式設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，即，作為單純模式(model)近似為包括被測(cè)定物軌跡數(shù)據(jù)的旋轉(zhuǎn)體圖形，使碰撞判定的計(jì)算簡(jiǎn)化且高速化。
進(jìn)而，碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部也可以使碰撞危險(xiǎn)區(qū)域近似為，圓柱體、球體、旋轉(zhuǎn)橢圓體、圓錐體中任一個(gè)或該些組合而成的圖形。
以此，能夠使碰撞危險(xiǎn)范圍設(shè)定的計(jì)算簡(jiǎn)單化，并且能夠使碰撞范圍設(shè)定簡(jiǎn)單化。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)即X光檢查裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖。
圖2是說(shuō)明圖1中X光檢查裝置的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定操作的流程圖。
圖3是說(shuō)明圖1中X光檢查裝置的碰撞判定操作的流程圖。
圖4是對(duì)碰撞危險(xiǎn)區(qū)域的高度設(shè)定的說(shuō)明圖。
圖5是對(duì)碰撞危險(xiǎn)區(qū)域的寬度設(shè)定的說(shuō)明圖。
1 X光檢查裝置11X光發(fā)生裝置12X光檢測(cè)器13X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)14平臺(tái)15平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16光學(xué)相機(jī)20控制系統(tǒng)21CPU22輸入裝置
23顯示裝置24圖像存儲(chǔ)器31X光圖像生成部32碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部33碰撞判定部35光學(xué)相機(jī)拍攝控制部36被測(cè)定物外觀形狀提取部37軌跡數(shù)據(jù)提取部38碰撞危險(xiǎn)區(qū)域計(jì)算部41背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部42軌跡圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部43碰撞危險(xiǎn)區(qū)域數(shù)據(jù)記憶部A 碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A/D 數(shù)字類比轉(zhuǎn)換器B 被測(cè)定物的軌跡H 碰撞危險(xiǎn)區(qū)域的高度Rmax 距離S 被測(cè)定物Sc假想屏幕S101～S109步驟S201～S203步驟W 碰撞危險(xiǎn)區(qū)域的寬度具體實(shí)施方式
以下，利用圖式，就本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。再者，本發(fā)明并未限定于以下所說(shuō)明的實(shí)施形態(tài)，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，各種形態(tài)自然也包括于本發(fā)明中。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)即X光檢查裝置的結(jié)構(gòu)方塊圖。該X光檢查裝置1包括X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)13，該X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)13包括X光發(fā)生裝置11以及X光檢測(cè)器12；平臺(tái)14，用以載置被測(cè)定物S；平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15，用以在XYZ方向上(設(shè)平臺(tái)面為XY面)并進(jìn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)14以及沿著Z軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)14；光學(xué)相機(jī)16，用以通過(guò)可見(jiàn)光對(duì)載置于平臺(tái)上的被測(cè)定物S進(jìn)行拍攝；以及控制系統(tǒng)20，對(duì)裝置整體進(jìn)行控制。
控制系統(tǒng)20是利用通用的電腦裝置而構(gòu)成，并將其硬件進(jìn)一步分塊化(block)說(shuō)明，此控制系統(tǒng)20包括中央處理單元21(Central Process Unit，以下簡(jiǎn)稱為CPU)；鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿等輸入裝置22；液晶面板等顯示裝置23；以及存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)等的圖像存儲(chǔ)器24。
另外，將CPU 21的處理功能分塊化說(shuō)明，其分為X光圖像生成部31、碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部32、以及碰撞判定部33，其中將碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部32細(xì)分為光學(xué)相機(jī)拍攝控制部35、被測(cè)定物外觀形狀提取部36、軌跡數(shù)據(jù)提取部37、以及碰撞危險(xiǎn)區(qū)域計(jì)算部38。
而在圖像存儲(chǔ)器24中，將每個(gè)記憶內(nèi)容分塊化說(shuō)明，其分為背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部41、軌跡圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部42、以及碰撞危險(xiǎn)區(qū)域數(shù)據(jù)記憶部43。
構(gòu)成X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)13的X光發(fā)生裝置11包括透視X光照射用的X光管。X光檢測(cè)器12包括相對(duì)于X光管而配置的圖像增強(qiáng)器(以下簡(jiǎn)稱為II)；以及一體安裝于該II后側(cè)的CCD相機(jī)，II利用CCD相機(jī)拍攝由檢測(cè)透視X光而形成的熒光像，并以此輸出透視X光圖像的影像信號(hào)。
平臺(tái)14包括下部平臺(tái)，可以滑動(dòng)于平臺(tái)面方向即XY方向及垂直于平臺(tái)面的Z方向的三維方向上；上部平臺(tái)，通過(guò)Z軸方向的旋轉(zhuǎn)軸而可旋轉(zhuǎn)地支撐于下部平臺(tái)，將被測(cè)定物S載置于上部平臺(tái)上。
平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15搭載有馬達(dá)，根據(jù)輸入裝置22的操作所對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的來(lái)自CPU 21的控制信號(hào)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)或者并進(jìn)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)14。
光學(xué)相機(jī)16在偏離X光視場(chǎng)的位置，安裝于能夠拍攝到被測(cè)定物S的外觀形狀的位置上，使之不妨礙X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)13的透視X光圖像測(cè)定，并對(duì)載置于平臺(tái)14上的被測(cè)定物S進(jìn)行拍攝。再者，光學(xué)相機(jī)16能夠通過(guò)平臺(tái)面的高度調(diào)整而調(diào)整相對(duì)位置，故而對(duì)應(yīng)于被測(cè)定物S的大小，能夠調(diào)整拍攝高度。所拍攝的影像信號(hào)經(jīng)數(shù)字化處理并被發(fā)送至CPU 21。
其次，就CPU 21的各功能塊進(jìn)行說(shuō)明。
X光圖像生成部31進(jìn)行如下控制，將從X光檢測(cè)器12發(fā)送而來(lái)的透視X光圖像的影像信號(hào)連續(xù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，并生成X光慧差圖像數(shù)據(jù)(X raycoma image data)。通過(guò)將所生成的X光慧差圖像數(shù)據(jù)依次發(fā)送至顯示裝置23中并顯示，而使透視X光動(dòng)態(tài)圖像顯示于被測(cè)定物S的畫面中。
以下就碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部32的各部分進(jìn)行說(shuō)明。光學(xué)相機(jī)拍攝控制部35控制平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15與光學(xué)相機(jī)16，并進(jìn)行如下控制，一邊以固定速度旋轉(zhuǎn)平臺(tái)14，一邊拍攝被測(cè)定物S的光學(xué)像(可見(jiàn)光像)，并以固定角度為單位旋轉(zhuǎn)時(shí)拍攝慧差圖像數(shù)據(jù)。
本實(shí)施形態(tài)中，預(yù)先在未載置被測(cè)定物S的狀態(tài)下拍攝作為背景圖像的慧差圖像，接著，在載置有被測(cè)定物S的狀態(tài)下拍攝慧差圖像數(shù)據(jù)，并從相同方位的慧差圖像數(shù)據(jù)的差分求出被測(cè)定物S的軌跡數(shù)據(jù)。為此，進(jìn)行如下控制，將作為背景圖像的慧差圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部41中，然后，在載置有被測(cè)定物S的狀態(tài)下，將所拍攝的慧差圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于軌跡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部42中。再者，背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一次即足夠，在已存儲(chǔ)時(shí)，也可以利用以前所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
被測(cè)定物外觀形狀提取部36，對(duì)分別存儲(chǔ)于背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部41與軌跡圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部42中的相同方位的慧差圖像數(shù)據(jù)加以比較，而計(jì)算出其差分?jǐn)?shù)據(jù)，并進(jìn)行二值化處理，以此生成將各慧差圖像中所顯示的被測(cè)定物S提取后的二值化外觀數(shù)據(jù)。再者，被測(cè)定物外觀形狀提取部36在進(jìn)行二值化處理以前，也可以進(jìn)行眾所周知的圖像處理(拉普拉斯濾波(Laplace filter)等)，用以降低、消除裝置內(nèi)部的照明影響或反射、及影子的影響。而且，二值化處理中的閾值，可以參考預(yù)先設(shè)定的閾值，也可以通過(guò)統(tǒng)計(jì)處理加以判別分析而動(dòng)態(tài)決定。
軌跡數(shù)據(jù)提取部37根據(jù)各方位的二值化外觀數(shù)據(jù)，而提取被測(cè)定物S的軌跡數(shù)據(jù)。
碰撞危險(xiǎn)區(qū)域計(jì)算部38根據(jù)所提取的軌跡數(shù)據(jù)設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，使之完全包括被測(cè)定物S的軌跡。此處，設(shè)定為圓柱形狀的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域。即，設(shè)想一通過(guò)軌跡數(shù)據(jù)的最外周點(diǎn)、最高點(diǎn)的假想圓柱，進(jìn)而，假設(shè)一通過(guò)旋轉(zhuǎn)中心并面對(duì)光學(xué)相機(jī)16的假想屏幕，形成將假想圓柱投影至假想屏幕上時(shí)的投影像(長(zhǎng)方形)，并將該投影像旋轉(zhuǎn)一周時(shí)所通過(guò)的區(qū)域近似為碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A。
例如，如圖4所示，以測(cè)定直徑200mm、高度400mm的圓柱型被測(cè)定物S為例進(jìn)行說(shuō)明，將被測(cè)定物S置于平臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)中心，如圖所示，在將光學(xué)相機(jī)16設(shè)置于高度200mm、且偏離中心450mm的位置時(shí)，投影至通過(guò)中心的假想屏幕Sc上的像的高度為460mm。將該投影像的高度設(shè)定為近似圓柱的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A的高度H。以此方式，通過(guò)使投影像的高度為碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A的高度H，即使被測(cè)定物S被置于偏離平臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)中心的位置時(shí)，也必然設(shè)定包括被測(cè)定物S的高度的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A。
而且，將被測(cè)定物S載置于偏離平臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)中心的位置時(shí)，從上方觀察平臺(tái)14如圖5所示，被測(cè)定物S的軌跡B成為環(huán)狀或者圓柱狀(圖中虛線陰影部分)。此時(shí)使從旋轉(zhuǎn)中心至最外周點(diǎn)為止的距離Rmax為半徑的圓柱側(cè)面成為被測(cè)定物S的軌跡的最外周面。因此，使該圓柱投影至通過(guò)旋轉(zhuǎn)中心的假想屏幕Sc時(shí)的投影像寬度，設(shè)定為近似圓柱的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A(圖中實(shí)線陰影部分)的寬度W。通過(guò)使投影像寬度為碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A的寬度W，無(wú)論被測(cè)定物S被置于平臺(tái)上何處，該碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A也必然包括被測(cè)定物S的寬度。
再者，根據(jù)被測(cè)定物S的外觀形狀，通過(guò)近似為包括被測(cè)定物S的球、圓錐而取代近似圓柱，也能夠進(jìn)一步設(shè)定適當(dāng)?shù)呐鲎参ｋU(xiǎn)區(qū)域A。
總之，通過(guò)近似為以平臺(tái)14的旋轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)體圖形，而可以設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A，使之完全包括被測(cè)定物S。
所設(shè)定的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A被記憶于碰撞危險(xiǎn)區(qū)域數(shù)據(jù)記憶部43。使碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A近似簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)體圖形時(shí)，能夠由算式(圓柱方程式、球方程式等)記憶，在此情形下可以容易進(jìn)行碰撞判定的運(yùn)算處理。
碰撞判定部33根據(jù)碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部32所設(shè)定的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A，在之后平臺(tái)進(jìn)行并進(jìn)、旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，也使碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A移動(dòng)，并判定被測(cè)定物S與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)13是否發(fā)生碰撞。即，根據(jù)以后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)13的X光源11或者X光檢測(cè)器12的一部重疊于碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A時(shí)，判定為存在碰撞危險(xiǎn)性，而停止平臺(tái)移動(dòng)，并且在顯示裝置23中顯示警告，通過(guò)未圖示的警報(bào)裝置產(chǎn)生信號(hào)音等而通知操作者。
其次，利用圖2的流程圖，說(shuō)明該X光檢查裝置1的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A的設(shè)定操作。
首先，在未載置被測(cè)定物S的狀態(tài)下，對(duì)于一邊使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行拍攝的背景圖像數(shù)據(jù)是否存儲(chǔ)于背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部41中進(jìn)行確認(rèn)(S101)，已存儲(chǔ)有背景圖像時(shí)進(jìn)入S103，未存儲(chǔ)有背景圖像時(shí)進(jìn)入S102。
未存儲(chǔ)有背景圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在未載置被測(cè)定物S的狀態(tài)下，一邊使平臺(tái)14旋轉(zhuǎn)，一邊利用光學(xué)相機(jī)16進(jìn)行拍攝，將背景慧差圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部41(S102)。
接著，在將被測(cè)定物S載置于平臺(tái)14上的狀態(tài)下，一邊使平臺(tái)14旋轉(zhuǎn)，一邊利用光學(xué)相機(jī)16進(jìn)行拍攝，將被測(cè)定物S的慧差圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于軌跡圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部42中(S103)。
其次，提取所存儲(chǔ)的各方位的被測(cè)定物S的慧差圖像數(shù)據(jù)與背景慧差圖像數(shù)據(jù)的差分?jǐn)?shù)據(jù)(S104)。
從差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行拉普拉斯濾波等圖像處理，去除裝置內(nèi)部的照明影響或反射、影子的影響等不要的成分(S105)。
繼而，通過(guò)與預(yù)先設(shè)定的閾值加以比較，而進(jìn)行二值化處理，生成各方位的二值化外觀數(shù)據(jù)(S106)。
然后，合成各方位的二值化外觀數(shù)據(jù)，生成平臺(tái)14旋轉(zhuǎn)1周時(shí)被測(cè)定物S的軌跡數(shù)據(jù)(S107)。該軌跡數(shù)據(jù)成為旋轉(zhuǎn)體圖形。
接著，以包括被測(cè)定物S的軌跡數(shù)據(jù)的方式，設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A近似為圓柱，(S108)，并對(duì)所設(shè)定的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A進(jìn)行記憶(S109)。
以上，完成碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A的設(shè)定處理。
其次，利用圖3的流程圖，說(shuō)明碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定后所進(jìn)行的碰撞判定操作。
根據(jù)從CPU 21向平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15發(fā)送的平臺(tái)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的有無(wú)，確認(rèn)是否移動(dòng)平臺(tái)(S201)，在未移動(dòng)平臺(tái)時(shí)，返回S201，重復(fù)操作。
在移動(dòng)平臺(tái)時(shí)，根據(jù)碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A進(jìn)行碰撞判定(S202)，當(dāng)存在碰撞危險(xiǎn)性時(shí)，發(fā)送停止移動(dòng)平臺(tái)的警告，否則返回S201，再次重復(fù)相同的操作。
通過(guò)以上說(shuō)明，根據(jù)自動(dòng)設(shè)定的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域A，可以判斷X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)13與被測(cè)定物S的碰撞危險(xiǎn)性，故而能夠避免因碰撞造成的破損。
上述實(shí)施形態(tài)中，使碰撞危險(xiǎn)范圍近似為圓柱，但并不限定于此，也可以根據(jù)被測(cè)定物S的形狀，近似為適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)體圖形。
另外，通過(guò)以算式表達(dá)碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，能夠使運(yùn)算處理進(jìn)一步高速化。
本發(fā)明可以利用于包括平臺(tái)的X光檢查裝置，該X光檢查裝置包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種X光檢查裝置，包括X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)，該X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)包括照射透視用X光的X光源、與拍攝被測(cè)定物的透視X光圖像的X光檢測(cè)器；平臺(tái)，用以載置所述被測(cè)定物，使所述被測(cè)定物位于所述X光源與所述X光檢測(cè)器之間；平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與平臺(tái)并進(jìn)及旋轉(zhuǎn)，并且調(diào)整載置于所述平臺(tái)上的所述被測(cè)定物的位置而進(jìn)行X光檢查，其特征在于所述X光檢查裝置還包括光學(xué)相機(jī)，對(duì)載置于所述平臺(tái)上的所述被測(cè)定物進(jìn)行拍攝；碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部，根據(jù)一邊旋轉(zhuǎn)所述平臺(tái)一邊利用所述光學(xué)相機(jī)拍攝所述被測(cè)定物時(shí)，圖像數(shù)據(jù)中所包括的被測(cè)定物的軌跡數(shù)據(jù)，而設(shè)定所述被測(cè)定物與所述X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域；以及碰撞判定部，根據(jù)所設(shè)定的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，判定移動(dòng)所述平臺(tái)時(shí)的碰撞危險(xiǎn)性。
2.如權(quán)利要求1所述的X光檢查裝置，其特征在于所述碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)榻菩D(zhuǎn)體圖形，該旋轉(zhuǎn)體圖形包括所述圖像數(shù)據(jù)中所包括的被測(cè)定物軌跡數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的X光檢查裝置，其特征在于所述碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域?yàn)?，近似圓柱體、球體、旋轉(zhuǎn)橢圓體、圓錐體中任一個(gè)或該些組合而成的圖形。
4.如權(quán)利要求1所述的X光檢查裝置，其特征在于所述X光檢測(cè)器還包括相對(duì)于所述X光源而配置的圖像增強(qiáng)器；以及一體安裝于所述圖像增強(qiáng)器后側(cè)的電荷耦合器件相機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的X光檢查裝置，其特征在于所述平臺(tái)還包括下部平臺(tái)，適于在所述平臺(tái)面方向及垂直于所述平臺(tái)面方向進(jìn)行滑動(dòng)；以及上部平臺(tái)，通過(guò)垂直于所述平臺(tái)面方向的旋轉(zhuǎn)軸而可旋轉(zhuǎn)地支撐于所述下部平臺(tái)，且所述被測(cè)定物載置于所述上部平臺(tái)上。
6.如權(quán)利要求1所述的X光檢查裝置，其特征在于所述X光檢查裝置還包括控制系統(tǒng)，對(duì)所述X光檢查裝置整體進(jìn)行控制，其中，所述控制系統(tǒng)具有存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的圖像存儲(chǔ)器，而所述圖像存儲(chǔ)器還包括背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部、軌跡圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部、以及碰撞危險(xiǎn)區(qū)域數(shù)據(jù)記憶部。
7.如權(quán)利要求6所述的X光檢查裝置，其特征在于所述碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部還包括被測(cè)定物外觀形狀提取部，對(duì)分別存儲(chǔ)于所述背景圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部與所述軌跡圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部中的相同方位的慧差圖像數(shù)據(jù)加以比較，而計(jì)算出其差分?jǐn)?shù)據(jù)，并進(jìn)行二值化處理，以此生成將各慧差圖像中所顯示的所述被測(cè)定物提取后的二值化外觀數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的X光檢查裝置，其特征在于所述碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部還包括軌跡數(shù)據(jù)提取部，根據(jù)各方位的二值化外觀數(shù)據(jù)，而提取所述被測(cè)定物的軌跡數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的X光檢查裝置，其特征在于所述碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部還包括碰撞危險(xiǎn)區(qū)域計(jì)算部，根據(jù)所提取的軌跡數(shù)據(jù)設(shè)定碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，使之完全包括所述被測(cè)定物的軌跡。
10.如權(quán)利要求1所述的X光檢查裝置，其特征在于所述碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部還包括光學(xué)相機(jī)拍攝控制部，對(duì)所述平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述光學(xué)相機(jī)進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種X光檢查裝置，可判斷平臺(tái)移動(dòng)時(shí)被測(cè)定物與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的碰撞危險(xiǎn)性，并設(shè)法防止碰撞。該X光檢查裝置包括平臺(tái)(14)，用以載置被測(cè)定物，使被測(cè)定物位于X光源(11)與X光檢測(cè)器(12)之間；平臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)，與平臺(tái)并進(jìn)及旋轉(zhuǎn)；光學(xué)相機(jī)(16)，對(duì)載置于平臺(tái)(14)上的被測(cè)定物進(jìn)行拍攝；碰撞危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)定部(32)，根據(jù)一邊旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(14)一邊利用光學(xué)相機(jī)(16)拍攝被測(cè)定物時(shí)，圖像數(shù)據(jù)中所包括的被測(cè)定物的軌跡數(shù)據(jù)，而設(shè)定被測(cè)定物與X光測(cè)定光學(xué)系統(tǒng)的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域；以及碰撞判定部(33)，根據(jù)所設(shè)定的碰撞危險(xiǎn)區(qū)域，判定平臺(tái)移動(dòng)時(shí)的碰撞危險(xiǎn)性。
文檔編號(hào)G01N23/04GK1932492SQ20061009900
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
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