JP2002181736A

JP2002181736A - 異物検査装置

Info

Publication number: JP2002181736A
Application number: JP2000382344A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ono; 隆大野; Ryoichi Sawada; 良一澤田; Kiyoto Kobayashi; 清人小林; Kiyoo Uemura; 清雄植村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP3700577B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装置のコスト低減が図れるとともに、容易に
調整作業を行うことができる異物検査装置の提供。【解決手段】同一の操作パネル９上に、各検査レベル
における異物判定基準である感度や面積が設定できるス
イッチ９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂと、検査結果を
定量的に表示するレベルゲージ表示領域９４とを設け
た。そのため、レベル表示９４ａ，９４ｂを確認しなが
ら感度や面積の設定を行うことができ、調整作業がやり
やすくなる。また、調整状況はレベル表示９４ａ，９４
ｂにより定量的に表示されるので、調整状況の把握がし
やすい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線検査装置等の
異物検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、食品等に混入した異物を検査する
Ｘ線異物検査装置では、包装材に納められた検査体にＸ
線を照射して透過Ｘ線をＸ線ラインセンサ等で検出す
る。Ｘ線ラインセンサからのデジタルデータは画像処理
装置に入力され、画像処理装置により異物検出のための
画像処理が行われる。その後、画像データから異物候補
を抽出し、画素の連結情報等を用いて異物と判定する。
そして、異物が検出された検査体はラインから排除され
る。

【０００３】実際の製品を検査する場合には、予め異物
混入のない良品を流して検査を行い、そのときの検査装
置の検出レベルが最適となるように判定基準（しきい
値）の調整が行われる。この判定基準の調整は、検査装
置の操作パネルに設けられた操作スイッチを操作するこ
とにより行われ、表示モニタに表示された検出画像の状
態を確認しながら判定基準の調整が行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た調整作業では、操作パネルと表示モニタとを交互に見
て、判定基準の調整と検出画像の状態の確認とを行わな
ければならず、調整作業に手間がかかるという欠点があ
った。また、調整作業のための表示モニタが必要なため
コストアップの要因にもなっていた。

【０００５】本発明の目的は、装置のコスト低減が図れ
るとともに、容易に調整作業を行うことができる異物検
査装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明の実施の形態を示す
図１および図２に対応付けて説明する。（１）請求項１の発明は、検査対象物１を撮像装置３，
４により撮像して得られた画像データを複数のアルゴリ
ズムで画像処理し、画像処理データに基づいて検査対象
物１に混入している異物を検出する異物検査装置に適用
され、異物検出判定基準に基づいて前記画像処理データ
を分析して判定する判定手段５，６１と、異物検出判定
基準を設定する設定手段９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２
ｂと、設定手段９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂにより
設定された異物検出判定基準に基づく判定手段５，６１
の判定結果を表示する表示手段９４とを備えて上述の目
的を達成する。（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の異物検査装
置において、表示手段９４は、バーグラフ表示により判
定結果を定量的に表示するものである。

【０００７】なお、上記課題を解決するための手段の項
では、本発明を分かり易くするために発明の実施の形態
の図を用いたが、これにより本発明が発明の実施の形態
に限定されるものではない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１０を参照して本
発明の実施の形態を説明する。 −第１の実施の形態− 図１は本発明による異物検査装置の第１の実施の形態を
示す図であり、装置の概略構成を示す図である。１は検
査対象物（以下では検査体と呼ぶ）であり、例えば、包
装食品や瓶詰め製品等である。検査体１は、ベルトコン
ベア２により４０（ｍ／min）程度の速度で図の左側か
ら右側へと搬送される。搬送中の検査体１にはＸ線照射
装置３によりＸ線が照射され、検査体１を透過したＸ線
はＸ線ラインセンサ４により検出される。

【０００９】Ｘ線ラインセンサ４から出力されたデジタ
ルデータは画像処理装置５に入力され、後述するような
様々な画像処理が行われる。画像処理結果は制御装置６
に入力され、異物判定部６１により検査体１に異物が混
入しているか否かが判定される。検査体１に異物が混入
していると判定されると、制御装置６は振分装置７を制
御してその検査体１をベルトコンベア２から排除する。

【００１０】８は操作部であり、検査体１に関する各種
パラメータやベルトコンベア２の速度の設定や、異物検
査の際の画像処理方法の設定等の操作が行われる。図２
および図３は操作部８の詳細を説明する図であり、操作
部８に設けられたタッチパネル式の操作パネル９を示す
図である。図２は、ベルトコンベア２上に異物を含まな
い良品サンプルを流して、異物検査の判定基準（後述す
る感度や面積）を設定する際の設定画面を示したもので
ある。この設定画面では、スイッチ９０ａ〜９０ｅを操
作することにより、検査体１についてのパラメータ設定
や検査レベルの設定等に関する設定画面を表示させるこ
とができる。本実施の形態では、画像処理する際のフィ
ルタの種類に応じてレベル１，レベル２，レベル３と検
査レベルを分類している。また、図３は、実際の検査体
１を流して検査を行っている最中の画面表示を示したも
のである。

【００１１】例えば、レベル１では、画像データを図４
（ａ）の実線のように階調値で表して、感度Ｌ１以下の
階調値を有する画素を異物として検出する。ここで、感
度の項に示されている数値１１７はＬ１の値を表してお
り、図２のタッチスイッチ９１ａを操作することにより
この数値を減少させることができ、タッチスイッチ９１
ｂを操作することにより数値を増加させることができ
る。また、面積の項の数値２は、感度Ｌ１以下の画素の
連結数を表しており、感度Ｌ１以下の画素が２以上連結
している場合には異物として検出される。スイッチ９２
ａを操作すると面積の項の数値が減少し、スイッチ９２
ｂを操作すると増加する。

【００１２】レベル２は、例えば、微分フィルタを用い
て画像処理を行う検査レベルであり、処理後の階調の変
化がエッジの鋭さを表している。ここでは、階調変化が
数値１０８で表す感度以下の画素が異物の画素として検
出される。また、レベル３は、例えば、論理フィルタを
用いて画像処理を行う検査レベルである。この論理フィ
ルタの結果が数値６０で表す感度以上である画素を異物
の画素として検出する。なお、感度および面積について
はレベル１と同様である。

【００１３】スイッチ９３は、異物検査の際にレベル１
〜３の各検査レベルをそれぞれ使用するか否かを設定す
るタッチスイッチである。レベル１およびレベル３は各
検査レベルを使用するように設定されており、スイッチ
９３の表示領域に「する」という表示がされている。一
方、レベル２については検査レベルを使用しないように
設定されていて、表示は「しない」となっている。スイ
ッチ９３を操作する度に、「する」と「しない」との間
の切換が行われる。

【００１４】各検査レベルに関してスイッチ９３により
「する」と設定されると、各検査レベルで異物として検
出された画素数に応じたレベル表示９４ａ，９４ｂがレ
ベルゲージ表示領域９４に表示される。図２では、レベ
ル１およびレベル３が「する」でレベル２が「しない」
に設定されているので、レベルゲージ表示領域９４には
レベル１およびレベル３のみのレベル表示（バー表示）
９４ａ，９４ｂが表示されている。レベル表示９４ａ，
９４ｂは１０段階で表示され、レベル１の表示９４ａは
１０、レベル３の表示９４ｂは４となっている。

【００１５】一方、検査体１をコンベア２で搬送して異
物検査を行う場合には、図３に示すような表示が操作パ
ネル９に表示される。このとき、操作パネル９には「運
転中」という表示が大きく表示される。また、表示領域
９６には、検査された検査体の累積数を示す「総検査
数」、異物が検出されなかった検査体１の数を示す「Ｏ
Ｋ数」、異物が検出された検査体１の数を示す「ＮＧ
数」がそれぞれ表示される。なお、運転中におけるレベ
ルゲージ表示領域９４のレベル表示に関しては、各検査
体１の検査状況として表示を行っても良いし、また、レ
ベル表示を行わないようにしても良い。

【００１６】次に、各検査レベル１〜３の感度の設定方
法について説明する。図５は、感度設定手順を示す図で
ある。ステップＳ１では、コンベア２上に異物混入の無
い良品サンプルを流す。ステップＳ２では、Ｘ線ライン
センサ４の出力データおよび各検査レベル１〜３の設定
に基づいて画像処理を行う。このときの設定は初期設定
となっている。ステップＳ３では、ステップＳ２の画像
処理結果に基づいて図２に示すようなレベル表示９４
ａ，９４ｂを行う。

【００１７】オペレータは、レベルゲージ領域９４に表
示されたレベル表示９４ａ，９４ｂから感度が適切か否
かを判断し、適正でない場合にはステップＳ５へ進んで
感度を変更する。ステップＳ５で感度変更が行われる
と、ステップＳ２に戻って変更後の感度に基づいて画像
処理が行われる。画像処理後、ステップＳ３においてレ
ベル表示がなされる。オペレータは、表示されたレベル
表示９４ａ，９４ｂから変更後の感度が適切か否かを判
断する。以後、レベル表示９４ａ，９４ｂが適切となる
までステップＳ２〜ステップＳ５までの処理が繰り返し
行なわれ、適切となったならば感度設定作業を終了す
る。

【００１８】このときの設定方法を、図４（ａ）に示し
たレベル１の画像プロファイルを例に説明する。いま、
良品サンプルについて図４（ａ）の実線で示すようなプ
ロファイルが得られたとする。感度の設定がＬ１であっ
た場合、Ａ１で示す部分画素の階調値は感度Ｌ１以下と
なっている。

【００１９】そのため、感度Ｌ１のままで検査を行う
と、異物を含んでいない検査体１までが異物を含むと判
定されるおそれがある。そこで、感度をＬ１より小さな
Ｌ２に変更する。図４（ａ）の破線は異物がある場合の
プロファイルを示しており、Ａ２の部分は感度Ｌ２より
低いので異物として判定される。すなわち、このような
感度Ｌ２に設定すれば、異物でないＡ１は検出されず、
Ａ２で示される異物のみが検出されることになる。

【００２０】図４の（ｂ），（ｃ）は良品サンプルを検
査した際のレベル表示を示したものであり、（ｂ）は感
度Ｌ１の場合を、（ｃ）は感度Ｌ２の場合をそれぞれ示
す。感度Ｌ１の場合には図４（ａ）に示すようにＡ１の
部分が検出されるので、Ａ１の部分の画素数に応じたバ
ー表示が定量的に表示される。例えば、図４（ａ），
（ｂ）のバー表示では、１０個の表示要素から成るが、
画素数に比例した数だけ表示要素を点灯する。一方、感
度Ｌ２の場合には、異物として検出されずバー表示もさ
れない。すなわち、レベル表示が図４（ｃ）のようにな
るように感度を調整すれば良い。なお、ここでは図４
（ｃ）のように全ての表示要素が消灯した場合に調整Ｏ
Ｋとしているが、例えば、１つの表示要素が点灯した場
合を調整ＯＫとなるような表示設定にしても良い。

【００２１】スイッチ９１ａ，９１ｂにより感度を変更
すると、変更後のレベル表示がレベルゲージ表示領域９
４に表示される。なお、説明は省略するが、レベル２お
よびレベル３に関しても、上述したレベル１の場合と同
様に感度調整が行われる。また、面積についても同様で
ある。

【００２２】以上のようにして、各検査レベル１〜３に
関して感度の調整が終了したならば、検査体１をベルト
コンベア２に流して異物検査を開始する。図２では、３
つの検査レベル１〜３が表示され、検査レベル１および
検査レベル３を使用して異物検査をする場合を示してい
る。図１の異物判定部６１で異物混入の判定を行う際に
は、検査レベル１および検査レベル３の両者の検出結果
に基づいて、検査体１に異物が混入しているか否かを総
合的に判定する。このように、異物検査装置では異物が
的確に検出できるように、検査体１の形態に応じた検査
レベルの組み合わせで検査が行われる。検査レベルの種
類に関しても、様々な検査体に対応できるように、上述
した３種類に限らず種々のものが予め用意されている。

【００２３】なお、検査体１の検査中にも図３のレベル
ゲージ表示領域９４にレベル表示が行われるように設定
した場合には、検査体１がＸ線ラインセンサ４により検
出される度に、図２のようなバー表示が表示される。そ
のため、オペレータがこの表示を確認することによっ
て、検査体１が良品か不良品かだけでなく、不良品に近
い良品なのか、不良品の度合いが軽いのか重いのか等
を、リアルタイムに判別することができる。

【００２４】図２に示した例では、レベル表示の形態を
バー表示としたが、他に様々な形態が可能であり、図６
にその具体例を示す。図６の（ａ），（ｂ）に示した表
示例も１０段階で表示するタイプであり、（ａ）では段
階１，２を「○」、段階３〜５を「△」、段階６〜１０
を「×」で表示するようにした。一方、図６（ｂ）の例
では、段階によりバー表示の色を変えるようにした。す
なわち、段階１，２のバーは緑色で表示し、段階３〜４
のバーは黄色で表示し、段階６〜１０は赤色で表示す
る。

【００２５】例えば、感度調整の際には、レベル表示が
「○」または緑色となるように調整する。また、検査体
１の検査が行われる運転中の場合には、レベル表示が
「○」や緑色であったならば検査体１が良品であること
が、「×」や赤色であったならば異物が混入しているこ
とが認識される。このように、段階に応じて表示形態が
変化するようにすれば、感度の調整状態の確認や検査体
１の良・不良の把握が容易になる。

【００２６】上述した第１の実施の形態では、操作パネ
ル９に検査結果を定量的に表示するためのレベルゲージ
表示領域９４を設けたので、このレベルゲージ表示領域
９４のレベル表示９４ａ，９４ｂを確認しつつ感度の設
定をすることができる。前述したように、従来は、画像
表示用モニタと操作パネルとを交互に見ながら判定基準
の調整を行うという煩わしさがあった。しかし、本実施
の形態では、スイッチ９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ
とレベルゲージ表示領域９４とを同一の操作パネル９に
設けたので、そのような煩わしさを解消することができ
る。さらに、判定基準の調整状況を定量的に把握できる
ので、調整状況の確認が容易となり短時間に調整作業を
行うことができる。さらに、従来のような画像確認をす
るためのモニタが不要となるため、装置のコストダウン
を図ることができる。

【００２７】−第２の実施の形態− 図７は本発明による異物検査装置の第２の実施の形態を
示す図であり、装置の概略構成を示す図である。なお、
図１と同一部分には同一の符号を付し、以下では異なる
部分を中心に説明する。本実施の形態では、感度を自動
的に調整する自動調整部６２を制御装置６に設けた。そ
して、上述した第１の実施の形態と同様にマニュアルで
感度の設定ができるとともに、自動調整もできるように
した。

【００２８】図８は操作パネル９の設定画面を示したも
のであり、スイッチ９８を操作することにより感度の自
動調整が行われる。このときの処理手順は、図９に示し
たフローチャートのようになる。なお、第２の実施の形
態では図６（ａ）に示す表示形態を用いることとし、図
１０（ａ）のように「○」表示が２つ表示された状態
（段階２）を調整ＯＫとする。

【００２９】図９のステップＳ１１では、図５のステッ
プＳ１と同様に異物混入の無い良品サンプルをベルトコ
ンベア２上に流す。ステップＳ１２では、感度を図４
（ａ）のＬ１のように上げて上限値Ｌmaxに設定する。
上限値Ｌmaxとしては、図１０（ｂ）のように段階１０
まで表示されるような感度レベルが用いられる。ステッ
プＳ１３では上限値Ｌmaxに基づいて画像処理が行わ
れ、レベルゲージ表示領域９４にレベル表示が表示され
る。上限値Ｌmaxは上述したように設定されているの
で、レベル表示は図１０（ｂ）のように表示される。

【００３０】ステップＳ１４では、レベル表示が段階２
より大きいか否かを判定し、段階２より大きいと判定さ
れるとステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では感度
を所定値ΔＬだけ下げ、ステップＳ１３へ戻って画像処
理を行う。その後、ステップＳ１４でＮＯと判定される
までステップＳ１２〜ステップＳ１５の処理を繰り返し
行い、レベル表示が図１０（ａ）のように段階２となる
とステップＳ１４でＮＯと判定され、一連の調整処理を
終了する。このような感度調整は、各検査レベル１〜３
についてそれぞれ行われる。このように、本実施の形態
では、自動調整部６２を設けて感度調整を自動的に行う
ことにより、異物検査装置の初期設定作業を省略するこ
とが可能となる。

【００３１】なお、図９に示す調整手順では、感度をい
ったん上限値Ｌmaxとした後に、徐々に感度を下げて図
１０（ａ）のような状態となるようにしたが、感度をい
ったん下限値Ｌminに下げて図１０（ｃ）のような表示
とさせた後に、感度を徐々に上げて図１０（ａ）の状態
にするようにしても良い。

【００３２】なお、本実施の形態では自動調整部６２に
より感度調整が自動的に行われるが、操作パネル９のス
イッチ９１ａ，９１ｂを手動操作することによっても調
整を行うことができる。手動調整の場合には、自動調整
と異なる任意の感度レベルに設定することができるとい
う利点がある。

【００３３】上述した実施の形態ではＸ線を用いた異物
検査装置を例に説明したが、ＣＣＤカメラ等を用いて検
査体１の表面に付着した異物を検査する様な装置にも適
用することができる。例えば、図１のＸ線照射装置３，
Ｘ線ラインセンサ４に代えてＣＣＤカメラを設置して、
ＣＣＤカメラからの画像情報を画像処理装置５に取り込
めば良い。その他の構成については図１の装置と同様で
ある。ＣＣＤカメラでは、撮像された画像データはカラ
ーの情報であるため、白黒のように濃淡（階調値）だけ
でなく、色情報を利用して異物検査を行うことができ
る。例えば、白い粉末状試料中の異物は白以外である場
合が多いので、色情報によっても異物を検出できる。

【００３４】以上説明した実施の形態と特許請求の範囲
の要素との対応において、Ｘ線照射装置３およびＸ線ラ
インセンサ４は画像装置を、画像処理装置５および異物
判定部６１は判定手段を、スイッチ９１ａ，９１ｂ，９
２ａ，９２ｂは設定手段を、レベルゲージ表示領域９４
は表示手段をそれぞれ構成する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
判定結果が表示手段に表示されるので、従来のようにモ
ニタに表示された画像から異物検出判定基準の調整状態
を判定する場合に比べ、判定結果から容易に調整状態を
認識することができる。特に、請求項２のようにバーグ
ラフ表示を行うことにより、異物検出判定基準の調整状
態を定量的に把握することができる。また、表示手段に
表示される判定結果だけ判定基準の調整状態が分かるの
で、従来設けられていた画像表示用モニタを省略するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による異物検査装置の第１の実施の形態
を示す図であり、装置の概略構成を示す図である。

【図２】操作パネル９の感度設定画面を示す図である。

【図３】実際の検査体１を流して検査を行っている最中
の画面表示を示す図である。

【図４】感度設定方法を説明する図であり、（ａ）は画
像プロファイルと感度Ｌ１，Ｌ２との関係を示す図で、
（ｂ）は感度Ｌ１の場合のレベル表示を、（ｃ）は感度
Ｌ２の場合のレベル表示をそれぞれ示す。

【図５】感度設定手順を示す図である。

【図６】レベル表示形態の他の例を示す図であり、
（ａ）は第１の例を、（ｂ）は第２の例を示す。

【図７】本発明による異物検査装置の第２の実施の形態
を示す図であり、装置の概略構成を示す図である。

【図８】第２の実施の形態における操作パネル９を示す
図である。

【図９】第２の実施の形態における感度設定手順を示す
図である。

【図１０】感度調整の際のレベル表示を説明する図であ
り、（ａ）は調整ＯＫの場合の表示を、（ｂ），（ｃ）
は調整初期段階の表示を示す。

【符号の説明】

１検査体３Ｘ線照射装置４Ｘ線ラインセンサ５画像処理装置６制御装置７排出装置８操作部９操作パネル６１異物判定部６２自動調整部９４レベルゲージ表示領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林清人京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所内 (72)発明者植村清雄京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株式会社島津製作所内Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA11 CA01 DA08 GA01 HA01 HA13 JA09 JA13 JA20 KA03 LA01 PA06 PA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象物を撮像装置により撮像して得
られた画像データを複数のアルゴリズムで画像処理し、
画像処理データに基づいて検査対象物に混入している異
物を検出する異物検査装置において、異物検出判定基準に基づいて前記画像処理データを分析
して判定する判定手段と、前記異物検出判定基準を設定する設定手段と、前記設定手段により設定された異物検出判定基準に基づ
く前記判定手段の判定結果を表示する表示手段とを備え
たことを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】請求項１に記載の異物検査装置におい
て、前記表示手段は、バーグラフ表示により前記判定結果を
定量的に表示することを特徴とする異物検査装置。