JP2002323461A - Ｘ線異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査容器の形状に対応して適正に異物を判
定可能なＸ線異物検査装置を提供する。 【解決手段】 上記課題は、被検査容器２の寸法、Ｘ線
センサ６のチャンネル位置、コンベア１の搬送速度の各
種パラメータに対応づけて異物判定のための閾値を記憶
する閾値記憶部１２１〜１２８と、前記各種パラメータ
に基づき閾値記憶部１２１〜１２８から実際に検出した
被検査容器２の透過Ｘ線データと対応する閾値を読み出
させ、その読み出した閾値を用いて前記実際に検出した
被検査容器２内への異物の混入を判定させる閾値比較部
１３０と、前記異物と判定されたデータを色づけしたも
のと前記実際に検出した被検査容器２の透過Ｘ線データ
とを合成する合成部１４０とを備えたことで解決され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、ビール、ジュース
などの飲料を充填した缶等の不透明な被検査容器にＸ線
を照射して、その容器の透過Ｘ線により容器内への異物
混入を検査するＸ線異物検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の容器のＸ線検査は、レベルチェッ
カと呼ばれる缶内のビール等の液量が適正か否かを判定
することが行われている。近年、食品や飲料に異物が混
入されることが問題となっており、レベルチェッカの技
術を応用して、異物検査が行われる。この種の異物検査
には、輪郭抽出処理法と閾値処理法がある。

【０００３】（１）輪郭抽出法：複数の検出素子チャン
ネルを有するＸ線センサの実測値を複数のタイミングで
取得し、それらＸ線透過データを取得したタイミング順
にＸ線センサのチャンネルごとに記憶する。異物の存在
を確認したいＸ線センサのチャンネルを指定し、その指
定チャンネルと隣接する２チャンネルの計３チャンネル
について、指定サンプルチャンネルで得たタイミングと
その前後の３タイミング分、即ち９個のチャンネルデー
タを読み出す。それら読み出した９個のチャンネルデー
タと予め得たＸ線センサの基準値とを比較し、比較結果
が大きくかけ離れていれば異物が混入されているとし
て、その該当する容器を排斥器によって検査ラインより
排斥している。

【０００４】（２）閾値処理法：異物が存在すれば、そ
の異物はＸ線を吸収して、異物の無い部分と比べてＸ線
透過量が抑えられることとなる。そこで、抑えられるＸ
線透過量以下となるような閾値を設定して、その閾値以
下であれば異物有り、閾値を超えれば異物無しと判定す
ることができ、（１）と同様に、閾値以下に該当する容
器を排斥器によって検査ラインより排斥している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記輪郭抽出
法では、Ｘ線の照射方向に厚みが違う異物を判定できる
が、厚みが同じ異物の判定は難しいことが指摘されてい
た。

【０００６】一方、上記閾値処理法では、一般に被検査
容器はＸ線の透過厚が容器中央部分では薄く、容器の端
の部分では厚いので、前記透過厚を考慮せずに一様に閾
値を設定してしまうと、透過Ｘ線量が容器の厚みで低下
する容器の端の部分では適正に異物を判定できなくなる
おそれがあった。

【０００７】そこで、本発明の第１の目的は、被検査容
器の形状に対応して適正に異物を判定可能なＸ線異物検
査装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明の第２の目的は、複数の異物
判定法を組み合わせてより精度の高い異物判定が可能な
Ｘ線異物検査装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、搬送
装置によって移動される被検査容器にＸ線を照射するＸ
線源と、このＸ線源と対向配置され前記被検査容器の透
過Ｘ線を検出して透過Ｘ線データを出力する複数チャン
ネルの検出素子を配列してなるＸ線検出器と、前記透過
Ｘ線データからＸ線像を生成する画像処理部と、前記Ｘ
線像を表示する表示部とを備えたＸ線異物検査装置にお
いて、前記被検査容器の寸法、前記検出素子のチャンネ
ル位置、前記搬送装置の搬送速度の各種パラメータに対
応づけて異物判定のための閾値を記憶する閾値記憶部
と、前記各種パラメータに基づき前記閾値記憶部から実
際に検出した被検査容器の透過Ｘ線データと対応する閾
値を読み出させ、その読み出した閾値を用いて前記実際
に検出した被検査容器内への異物の混入を判定させる異
物判定手段と、前記異物と判定された画像の異物部分を
前記表示部に識別表示させる識別表示手段とを備えたこ
とを特徴とするＸ線異物検査装置によって達成される。

【００１０】また、上記第２の目的は、前記被検査容器
のＸ線透過データの基準値を記憶する基準値データ記憶
部と、この基準値データ記憶部から読み出した基準値と
実際に検出した被検査容器の透過Ｘ線データとを比較す
る比較処理部と、該比較された結果と前記閾値判定とを
組み合わせて前記異物判定手段に前記実際に検出した被
検査容器内への異物の混入を判定させる判定制御手段と
を備えたことを特徴とするＸ線異物検査装置によって達
成される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のＸ線異物検査装置の実施
形態について図面を用いて説明する。図１は画像処理部
の一例を示すブロック図、図２は図１の画像処理部を採
用するＸ線異物検査装置のブロック図、図３は閾値処理
法の原理を説明する図、図４は図２のＸ線異物検査装置
の表示例を示す図である。

【００１２】本発明のＸ線異物検査装置は、図２に示す
ように、コンベア１、Ｘ線発生部３、位置センサ４、Ｘ
線制御部５、Ｘ線センサ６、画像処理部７、モニタ部
８、排斥信号生成部９、操作部１０、統括制御部１１、
排斥装置１２を有している。

【００１３】コンベア１はモータなどの駆動部（図示省
略）が連係されたベルトに缶などの被検査容器２を載せ
て搬送する。この際、被検査容器２は容器蓋部２ａをコ
ンベア１に接するように配置している。また、コンベア
１の搬送速度はモータに取り付けられた回転計などから
測定されている。Ｘ線発生部３は被検査容器にＸ線を照
射する。位置センサ４は容器の測定領域を測定するもの
で、発光部と受光部からなる光電センサなどが用いられ
る。Ｘ線制御部５はＸ線発生部３にＸ線を発生させるた
めの電力量（Ｘ線発生部３の印加電圧、電流、Ｘ線照射
時間）を可変して供給する。Ｘ線センサ６は被検査容器
２を挟んでＸ線発生部３と対向配置され被検査容器２の
透過Ｘ線を検出し透過Ｘ線データとして出力する。画像
処理部７はＸ線センサ６から出力される透過Ｘ線データ
から検査に供するＸ線像を生成する。モニタ部８は画像
処理部７に生成されたＸ線像を表示する。排斥信号生成
部９は後述する画像処理部８での異物判定によって該当
する容器を排斥するための制御信号を生成する。操作部
１０は操作者が、所望のＸ線発生条件や、容器の寸法な
どの各種パラメータを入力する。統括制御部１１は操作
部１０に入力された各種パラメータや位置センサ４の検
出に基づき、Ｘ線制御部５の電力量、画像処理部７のＸ
線像の生成条件、排斥信号生成部９の排斥信号の生成を
それぞれ制御する。排斥装置１２は排斥信号生成部９に
生成された排斥信号を受けて、該当する被検査容器２を
検査ラインより排斥する。

【００１４】画像処理部７は、図１に示すように、輪郭
抽出部１１０、閾値処理部１２０、合成部１４０を有し
ている。さらに、輪郭抽出部１１０は、基準値メモリ１
１１〜１１４、マルチプレクサ１１５、実測値メモリ１
１６、比較部１１７を有しており、閾値処理部１２０
は、閾値メモリ１２１〜１２８、マルチプレクサ１２
９、閾値比較部１３０を有している。

【００１５】まず、基準値メモリ１１１〜１１４は、被
検査容器でＸ線センサが得られる値（基準値）を記憶す
る。マルチプレクサ１１５は、基準値メモリ１１１〜１
１４の出力をコンベア１の速度信号、被検査容器の寸法
を示す信号（例えば缶径信号）によって切り換える。実
測値メモリ１１６は被検査容器のＸ線透過データを複数
のタイミングで取得し、それらＸ線透過データを取得し
たタイミング順にＸ線センサのチャンネルごとに記憶す
る。比較部１１７は異物の存在を確認したいＸ線センサ
のチャンネルを指定し、その指定チャンネルと隣接する
２チャンネルの計３チャンネルについて、指定サンプル
チャンネルで得たタイミングとその前後の３タイミング
分、即ち９個のチャンネルデータを実測値メモリ１１６
から読み出させ、それら読み出した９個のチャンネルデ
ータと予め得たＸ線センサの基準値とを比較し、比較結
果が大きくかけ離れていれば異物が混入されているとし
て、その情報を合成部１４０及び排斥信号生成部９へ出
力する。ここでは、９個のチャンネルで説明したが、演
算器の高速化など演算の処理量が許容されれば、９個に
限らずチャンネル数を増加して精度を高めることが可能
である。

【００１６】一方、閾値メモリ１２１〜１２８は、被検
査容器の形状によって異なる閾値を図３に示すように記
憶するものである。この図の例は容器蓋部２ａを下面と
し、その最下部を示している。また、Ｘ線には、容器の
Ｘ線透過厚によってＸ線が減弱され、ビールなどの殆ど
水から構成されるものはＸ線を殆ど減弱させることなく
透過するという性質があり、そのＸ線の性質を利用した
原理が図３（ａ）に示される。つまり、缶容器の中央部
分Ａ１，Ａ２では、缶の胴は太いが容器そのもののＸ線
透過厚さは薄い。Ａ１，Ａ２から缶容器の両端部に向か
ってＢ１，Ｂ２、さらに両端部へＣ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ
２と容器のＸ線透過厚さは増していく。そこで、閾値を
図３（ｂ）に示すように、容器のＸ線透過厚さに応じて
閾値をステップ状に変える。これにより、例えばＣ１領
域にある異物はＣ１領域に応じた閾値により適正に異物
判定が行えるのである。閾値メモリ１２１〜１２８に
は、このように容器のＸ線透過厚に応じた閾値が記憶さ
れている。マルチプレクサ１２９は、閾値メモリ１２１
〜１２８に記憶された閾値をコンベア速度信号、缶径信
号、缶の高さ方向の位置と等価なＸ線センサの位置（ア
ドレス）信号に基づいて選択して読み出す。閾値比較部
１３０はＸ線センサ３で実測されたＸ線透過データとマ
ルチプレクサ１２９で選択出力された閾値によって異物
判定され、異物によってＸ線が減弱されてそのＸ線透過
データが閾値以下となったときは、異物が混入されてい
るとして、その情報を合成部１４０及び排斥信号生成部
９へ出力する。合成部１４０はＸ線センサ６からの出
力、比較部１１７からの出力及び閾値比較部１３０から
の出力を統括制御部１１からの信号に基づいて合成して
モニタ部８に出力する。

【００１７】次に、図４に示されるような表示画像が得
られるまでの動作を説明する。操作者は操作部１０に被
検査容器の大きさ（缶径）や、被検査容器の材質などに
よるＸ線発生部３へ供給する電力量を入力する。統括制
御部１１は入力された電力量をＸ線制御部５に伝達し、
Ｘ線制御部５からＸ線発生部３にその電力量を供給し、
Ｘ線発生部３にＸ線を発生させる。Ｘ線センサ６は被検
査容器２の透過Ｘ線を検出し透過Ｘ線データとして出力
する。画像処理部７はＸ線センサ６から出力される透過
Ｘ線データから検査に供するＸ線像と、輪郭抽出部１１
０又は閾値処理部１２０から判定された異物情報を合成
する。この合成の際、Ｘ線像が白黒画像であるので、異
物を赤色などの色を付けて合成すると異物の存在が識別
しやすい。モニタ部８は画像処理部７で合成されたＸ線
像と異物情報を、図４に示すように、表示する。

【００１８】以上説明したように、本実施の形態では、
被検査容器２の寸法、Ｘ線センサ６のチャンネル位置、
コンベア１の搬送速度の各種パラメータに対応づけて異
物判定のための閾値を記憶する閾値記憶部１２１〜１２
８と、前記各種パラメータに基づき閾値記憶部１２１〜
１２８から実際に検出した被検査容器２の透過Ｘ線デー
タと対応する閾値を読み出させ、その読み出した閾値を
用いて前記実際に検出した被検査容器２内への異物の混
入を判定させる閾値比較部１３０と、前記異物と判定さ
れたデータを色づけしたものと前記実際に検出した被検
査容器２の透過Ｘ線データとを合成する合成部１４０と
を備えたので、被検査容器の形状に対応して適正に異物
を判定できる。

【００１９】また、被検査容器２のＸ線透過データの基
準値を記憶する基準値メモリ１１１〜１１４と、基準値
メモリ１１１〜１１４から読み出した基準値と実際に検
出した被検査容器２の透過Ｘ線データとを比較する比較
部１１７と、該比較された結果と前記閾値判定とを組み
合わせたものについて、前記異物と判定されたデータを
色づけしたものと前記実際に検出した被検査容器２の透
過Ｘ線データとを合成する合成部１４０を制御する統括
制御部１１とを備えたので、複数の異物判定法を組み合
わせてより精度の高い異物判定ができる。

【００２０】また、異物を識別表示する方法として、異
物に色を付けて識別することで説明したが、その他の態
様として、異物部分の輝度を高くする、点滅させるなど
異物以外のものと異物を識別できるあらゆる技法および
それら技法の組み合わせも本発明に含まれる。

【００２１】また、精度の高い異物判定を実現するため
に、輪郭抽出部と閾値処理部を組み合わせたが、精度の
要求が少ない場合には、輪郭抽出部を除去した構成であ
ってもよい。この場合は、使用回路部品数が少ないの
で、コンパクトで低価格なＸ線異物検査装置が提供でき
る。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、被検査容器の形状に対応して
適正に異物を判定可能なＸ線異物検査装置を提供すると
いう効果を奏する。また、複数の異物判定法を組み合わ
せてより精度の高い異物判定が可能なＸ線異物検査装置
を提供するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像処理部の一例を示すブロック図。

【図２】図１の画像処理部を採用するＸ線異物検査装置
のブロック図。

【図３】閾値処理法の原理を説明する図。

【図４】図２のＸ線異物検査装置の表示例を示す図

【符号の説明】

７…画像処理部、１２１〜１２８…閾値メモリ、１２９
…マルチプレクサ、１３０…閾値比較部、１４０…合成
部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送装置によって移動される被検査容器
   にＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線源と対向配置され
   前記被検査容器の透過Ｘ線を検出して透過Ｘ線データを
   出力する複数チャンネルの検出素子を配列してなるＸ線
   検出器と、前記透過Ｘ線データからＸ線像を生成する画
   像処理部と、前記Ｘ線像を表示する表示部とを備えたＸ
   線異物検査装置において、前記被検査容器の寸法、前記
   検出素子のチャンネル位置、前記搬送装置の搬送速度の
   各種パラメータに対応づけて異物判定のための閾値を記
   憶する閾値記憶部と、前記各種パラメータに基づき前記
   閾値記憶部から実際に検出した被検査容器の透過Ｘ線デ
   ータと対応する閾値を読み出させ、その読み出した閾値
   を用いて前記実際に検出した被検査容器内への異物の混
   入を判定する異物判定手段と、前記異物と判定された画
   像の異物部分を前記表示部に識別表示させる識別表示手
   段とを備えたことを特徴とするＸ線異物検査装置。
2. 【請求項２】 前記被検査容器のＸ線透過データの基準
   値を記憶する基準値データ記憶部と、この基準値データ
   記憶部から読み出した基準値と実際に検出した被検査容
   器の透過Ｘ線データとを比較する比較処理部と、該比較
   された結果と前記閾値判定とを組み合わせて前記異物判
   定手段に前記実際に検出した被検査容器内への異物の混
   入を判定させる判定制御手段とを備えたことを特徴とす
   る請求項１に記載のＸ線異物検査装置。