CN1381716A - 辐射检查装置和辐射检查方法 - Google Patents
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Abstract
一种辐射检查装置,总计根据从辐射检测器输出的象素灰度信息所表示的灰度的在XL至XH分布的灰度量级的预置灰度范围之内的象素数,并且根据该总计的结果检查是否出现物品的缺少。因此,该装置通过简单的数据处理,而不是对一辐射透视图象执行图形识别,就能够正确地确定该物品是否出现缺少。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检查药品和食品的非破坏性检查装置或方法。更详细地说，本发明涉及适用于检查存在的被封装物品缺少(stockout)的辐射检查装置和辐射检查方法，该被封装物品由于封装材料的原因而不能用可见光来观察其内部的情况。
背景技术
迄今为止，使用可见光或红外光的检查装置作为用于检查存在的被封装食品缺少的装置是公知的。这种使用可见光或红外光的检查装置通常是用可见光或红外光照射被检查的物品，并且随后使用CCD照相机(camara)接收由该物品所反射或发射的光。因此，检查装置得到有关封装品的内部图象信息，并且根据其形状来确定在该封装品中所包括的物品的数量。
同时，近年来，作为封装食品或者药品方式，使用以很多类型的不能透光的铝箔和铝盒。这种使用光的检查装置对以这种方式封装的存在的物品缺少的检查是无用的。
另外，使用光学检查装置还存在有这样的问题，即，即使使用了由透光材料所构成的封装材料，其检查结果也受到该封装材料的表面所涂颜色的明显的影响。
采用使用诸如X射线辐射的检查装置足以观察到用非透光材料所制成的封装材料所封装的该封装品的内部情况。在常规的辐射检查装置中，是由一维或二维辐射检测器来检测透过被检查物品辐射。然后，通过执行使用象素信息的图象处理来识别包含在该封装品中的物品的透视的二维图象的图形。因此，常规的装置是根据物品图形来确定是否出现包含在该封装品中的物品的缺少。因此，该常规装置存在有由于执行大规模的图象处理从而要求一高速在线系统并且该装置的硬件和软件的高成本的问题。
发明内容
本发明是考虑到这种情况而完成的。因此，本发明的目的是提供一种不需要常规装置所需要的大规模图象处理、能够使用相对简单的用于图象处理的硬件和软件的辐射检查装置和辐射检查方法，从而以低成本的构成确定是否出现由非透光材料被封装的物品的缺少。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种辐射检查装置，该装置包括：一辐射发生器，用于产生朝向被检查物品的辐射；一辐射检测器，以面对该辐射发生器的方式安置，用于检测透过被检查物品的辐射并且输出对于组成被检查物品图象的每一象素的象素灰度信息；和一数据处理器单元，用于通过使用从该辐射检测器输出的象素灰度信息执行数据处理。在这种装置中，该数据处理器单元总计其灰度是由从辐射检测器输出的象素灰度信息表示的在一预置灰度范围之内的象素数，并且根据总计的象素数确定是否出现被检查的物品的缺少。
通过使用简单的数据处理，即总计其象素灰度是在预置的灰度范围之内的象素数，并且根据计算象素的总数的结果确定是否出现该物品的缺少，而不是通过使用从辐射检测器输出的象素信息的图象处理来执行一透视图象的图形识别而实现所希望的目的。
也就是，在该封装品中所包含的该物品的辐射透视图象的象素具有的灰度不同于其它部分的象素的灰度。因此，这种透视图象可视觉地检查。因此，一透视图象的物品的象素灰度包含在不同于包含该图象的其它部分的象素的灰度的灰度范围的一灰度范围中。这样一个灰度范围是预先已知的。因此，预先设置该灰度范围。另外，总计具有在所设置的灰度范围中所包含的灰度的象素数。因此，在这种象素数的总计结果和在该封装品中所包含的物品的投射区域之间存在有一相关性。例如，在所检查的物品是商品，该商品是安置在某个方向并且容纳在一封装的容器中的情况下，象素数的总计结果与在该封装的容器中的物品的数量成比例。因此，通过总计其灰度是在预置范围之内的辐射透视图象的象素数，就可以正确地确定是否出现在该封装品中包含的物品的缺少。
附图说明
图1示出了根据本发明的一实施例的一辐射检查装置的构成；
图2示出了用于确定是否出现所检查的物品的缺少的一处理的流程图，该处理是通过根据本发明的实施例的数据处理器单元5执行的；
图3A是说明在没有出现所检查的物品W的缺少的正常状态的情况下一X射线透视图象的例子的示意图；
图3B是说明在出现所检查的物品W的缺少的状态的情况下一X射线透视图象的例子的示意图；
图4示出了在图3A和3B所示的检查该物品W的情况下设置从XL到XH的灰度量级范围的例子的示意图；
图5示出了在根据本发明的实施例检查该物品W的情况下设置从XL到XH的灰度量级范围的例子的示意图；
图6示出了在设置如图5所示的条件下用于检查物品W缺少的一物品W的X射线透视图象的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的一实施例。
图1示出了根据本发明的一实施例的辐射检查装置的构成并且表示了该实施例的主要部分的机械结构和该实施例的主要部分的系统控制线路的示意图。
被检查物品W放置在传送机系统1的循环皮带11上并且以固定速度传送。在该传送机系统1的上方，一X射线管2安置在其X射线光轴是垂直并向下的位置上。另外，一维X射线检测器3垂直安置在X射线管2的下面，在该传送机系统1的循环皮带11介于X射线管2和一维X射线检测器3之间的状况下，一维X射线检测器3面向X射线管2。
传送机系统1包括循环皮带11和驱动滚筒12及多个驱动滚筒13，皮带11循环越过每个滚筒。通过操作在操作单元4上的所提供的一开关，响应于从一传送机驱动器单元14提供的驱动信号而适当的旋转和驱动的电动机(未示出)使驱动滚筒12旋转。驱动滚筒12的旋转使得循环皮带11在每一滚筒的引导下移动，并且按照图中所示的箭头方向以一固定速度传送被检测的物品W。
由X射线控制器21控制的高电压发生器22将一高电压提供到该X射线管2的阳极2a和阴极2b之间，使得X射线管2产生X射线。一引导裂缝部件23提供在X射线管2和传送机系统1之间。该引导裂缝部件23具有在垂直于传送机系统1传送被检查物品W的传送方向上延伸而形成的裂缝23a。从X射线管2输出的X射线通过裂缝23a，从而产生在传送机系统1的宽度方向上发散的X射线扇束。
一维X射线检测器3包括一闪烁器和一在其中多个器件排成一行的MOS图象传感器。入射的X射线由该闪烁器转换为按很短的固定时间间隔由MOS图象传感器的每一器件检测的可见光。每一器件输出一检测信号，检测信号量级相应于每一瞬间入射的X射线辐射量。
从一维X射线检测器3的每一器件输出的该检测信号由数据处理器单元5所接收。在监视器51的屏幕上，数据处理器单元5显示一X射线透视图象，该图象的象素灰度信息由来自每一器件的检测信号表示。另外，通过执行例行程序(后面将说明)使用每一瞬间从一维X射线检测器3的每一器件输出的数据，该数据处理器单元5确定被检查的物品是否出现缺少。进而，根据该确定的结果，当判定出现该物品的缺少时，产生表明这样一判定的数据。因此，如后面所述，报警蜂鸣器54发声。另一方面，驱动排除装置55。此外，表示这样一个判定的数据输出到数据打印机52，并且表示这样一个图象的数据输出到图像打印机53。
图2示出了用于确定是否出现所检查的物品的缺少的一处理的流程图，该处理是由数据处理器单元5执行的。下面结合图2说明在本发明的实施例中确定是否出现缺少的操作。在这个例子中，假定数据处理器单元5确定在封装盒WB中所容纳的6个豆馅小圆面包WA中是否出现缺少，图3A示出了在正常状态下的X射线透视图象。随便说及，在图3中参考字符WC指明在豆馅小圆面包WA中所包含的豆馅。另外，在该流程图中，“i”表示自一维辐射检测器3的信号的输出次序(即，事件)，它是在很短的固定时间隔引起的，换句话说，表示时间，而“j”表示一维辐射检测器3的每一器件(或通道)的编号。因此，被检查物品的X射线透视图象的每一象素表示为Rij。
图4示出了当一维X射线检测器3位置接近豆馅小圆面包WA中心部分的状态下每一象素的输出(灰度)量级。其间，在执行自动操作之前，所计算的象素的灰度量级的灰度范围的下限XL和上限XH是通过操作在操作单元4中所提供的10个键来设置的。另外，设置的这个灰度范围使得豆馅小圆面包的X射线透视图象的所有象素的输出(灰度)量级均包含在其内，如图4所示，而背景图象的象素的灰度量级不包含在其内。此外，根据具有包含在这个灰度范围中的灰度的象素的计数结果，设置用于确定是否出现该物品的缺少的合格范围的下限XL和上限XH。
此外，设置计量长度iMAX。该计量长度iMAX表示相应于单个被检查物品W并由数据处理器单元5接收的从一维X射线检测器3输出的检测信号的数量。即，当在传送机系统1上传送的被检查的物品W的前端刚刚到达X射线辐射位置的前面(i＝1)时，响应于从商品检测传感器(未示出)输出的外部触发信号的产生，数据处理器单元5开始接收一维X射线检测器3的输出。当接收的外部触发信号数量达到计量长度iMAX的值时，该数据处理器单元5完成接收一维X射线检测器3的输出。
然后，命令开始自动操作的初始化。将被检查物品W提供给传送机系统1。当传送机系统1开始传送该物品W时，响应于商品检测传感器的输出执行初始化，从而将变量i、j和M设置为i＝1、j＝1和M＝0。这里，当该灰度由包含在设置的从XL至XH分布的灰度量级的灰度范围内的每一象素的灰度信息表示时，M是一递增1的计数器。随后，在第一事件的情况下(即，在i＝1的情况下)，数据处理器5接收每一象素Rij的象素信息。然后，对于在i＝1和相应一维X射线检测器3的器件j接收的各个象素，数据处理器单元5单元确定由每一象素的灰度信息所表示的灰度是否包含在所设置的从XL至XH分布的灰度量级的灰度范围内，相应的“j”是从1到最后通道的编号而变化的值。在该灰度信息包含在从XL至XH分布的灰度量级的灰度范围内的情况下，M递增1。
当相应于所有通道的每一个通道确定在该灰度范围中是否包含不同值完成时，在第二事件的情况中(即，在i＝2的情况中)，数据处理器单元5随后接收每一个象素R2j的象素信息。类似于i＝1的情况，数据处理器单元5确定相应于所有通道的每一象素的灰度信息是否包含在该设置的灰度范围内。随后，每当包含在该灰度范围中的灰度信息出现时，M就递增1。当变量“i”达到iMAX时，判定该M值是否包含在预置的合格的从ML至MH分布的值的范围内。因此，可以根据这种确定而准确地知道是否出现所检查物品的缺少。
也就是，当其灰度是在从XL至XH的量级的合格范围范围之内的单个豆馅小圆面包WA的X射线透视图象的象素的平均数是100时，从ML至MH的量级的合格范围设置在例如大约540至660。在如图3A所示的6个豆馅小圆面包WA正确地包含在该封装盒WB中的情况下，M的平均数是600，并且包含在从ML至MH的量级的合格范围内。反之，在如图3B所示的在该封装盒WB中缺少一个豆馅小圆面包WA的情况下，M的平均数是500，并且因此不包含在从ML至MH的量级的合格范围内。因而，根据本发明，可正确地确定是否出现该物品的缺少。顺便说及，在X射线透视图象中封装盒WB的边缘部分的象素的灰度包含在从XL至XH的量级的灰度范围内的情况下，初步估计这些象素的近似数量。因此，与合格范围的ML至MH之间的量级相比较，从总量M中减去这种估计量所得到的数是足够的。另外，考虑到封装盒WB的边缘部分的象素数量而设置的量级ML至MH的合格范围也是足够的。
当M是在从ML至MH量级的合格范围之内时，执行判定处理。反之，当M不在从ML至MH量级的合格范围之内时，执行异常判定处理，从而蜂鸣器发声或者排除一物品。之后，检查装置继续确定在下一个检查物品W中是否出现缺少。
上述实施例的特别注目之处是通过总计对其灰度包含在预置灰度范围之内的象素数来执行该接受判定，并且判断总计的结果是否是在该合格范围之内，而不是通过使用从一维X射线检测器3输出的象素数据的图象处理来执行该接受判定，从而识别包含在被检查物品W(或封装盒WB)中的豆馅小圆面包WA的图形。与根据图形识别来确定的软件的情况相比较，根据本发明的采用这种数据处理来确定的软件更加简单。因此，本发明的检查装置具有的有益效果是这种装置可以使用相对简单的硬件来执行这种软件。
另外，根据本发明，例如，通过改变从XL至XH的灰度量级的灰度范围的设置，不仅可以检查包含在该封装盒WB中的豆馅小圆面包WA的数目而且可以检查在每一豆馅小圆面包WA中是否缺少豆馅。
也就是，如图5所示，在豆馅小圆面包WA的X射线透视图象中该内部豆馅WC的透视图象的象素灰度比豆馅小圆面包WA中的周围包层的象素灰度要浓(或暗)。因此，例如，在从XL至XH的量级的灰度范围设置得使得仅仅豆馅WC的象素灰度包含在其内、单个豆馅小圆面包WA的豆馅WC的X射线透视图象的象素数的平均值为20、类似上述商品在一商品的单个封装盒WB中容纳有6个豆馅小圆面包、和如图3A所示豆馅WC正确地包含在所有的豆馅小圆面包WA的情况下，M数大约为120。反之，在豆馅小圆面包WA的一个豆馅小圆面包中不包含豆馅WC的情况下，M数大约为100。因此，通过将ML至MH量级的合格范围设置为105至135就可以正确地确定是否缺少豆馅WC。
如上所述，根据本发明，辐射照到被检查物品之上。因此，得到该物品的透视图象。另外，总计其灰度是在一预置灰度范围之内的象素数。它可以通过总计的结果来确定是否出现该物品的缺少。因此，本发明的该检查装置可以用于检查包含在由诸如铝箔之类非透光材料所构成的封装容器中的物品。另外，与类似于使用辐射的常规外来物品检查装置的通过识别辐射透视图象的图形来执行物品的检查的情况相比较，在本发明的检查装置的情况下数据处理更容易执行。此外，可以以低成本实施软件和硬件。使用低成本的结构，本发明的检查装置可以可靠地确定由一非透光材料被封装的物品的缺少。
Claims (5)
1.一种辐射检查装置，包括：
一辐射发生器，用于产生朝向被检查物品的辐射；
一辐射检测器，以面对该辐射发生器的方式安置，用于检测透过被检查物品的辐射并且输出对于组成被检查物品图象的每一象素的象素灰度信息；和
一数据处理器单元，用于通过使用从该辐射检测器输出的象素灰度信息执行数据处理，
其中该数据处理器单元总计由从辐射检测器输出的象素灰度信息表示的其灰度是在预置灰度范围之内的象素，并且根据总计的象素数确定是否出现被检查的物品的缺少。
2.如权利要求1的辐射检查装置，还包括有：
一传送单元，用于在所述辐射发生器和所述辐射检测器之间传送被检查的物品。
3.如权利要求1的辐射检查装置，其中当总计的象素数是在一合格范围之外时，所述数据处理器单元确定被检查的物品出现缺少。
4.一种辐射检查方法，包括：
产生朝向被检查的物品的辐射；
检测通过被检查物品透射的辐射，以根据所检测的辐射得到组成被检查物品图象的每一象素的象素灰度信息；
总计由象素灰度信息表示的其灰度是在一预置灰度范围之内的象素数；和
根据总计的象素数确定被检查的物品是否出现缺少。
5.如权利要求4的辐射检查方法，其中当总计的象素数是在一合格范围之外时，所述数据处理器确定被检查的物品出现缺少。
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