JP2004028961A - Ｘ線異物検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象物のＸ線透視画像から、異物検査の障害となる部分をその部分が検査対象物の端あるいは内側のいずれにあっても、確実に除外して画像解析に供することのできるＸ線異物検査装置を提供する。
【解決手段】搬送手段１上の検査対象物Ｗに照射されるＸ線の一部を遮蔽する手段７ａ，７ｂを設けて、検査対象物のＸ線透視画像の一部を一定の濃度（暗さ）とすることにより、しきい値濃度を用いて検査対象から除外するアルゴリズムによる除外動作を確実なものとし、Ｘ線を遮蔽する領域を任意に変化させることによって、検査対象から除外する部分を検査対象物上の任意の部分とすることを可能とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線異物検査装置に関し、更に詳しくは、検査対象物を搬送しながらＸ線を照射し、Ｘ線透過データを逐次取り込んで画像解析に供する方式のＸ線異物検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品等の包装された物品等の内部への異物の混入を非破壊のもとに検査する装置として、検査対象物を搬送しつつＸ線源からのＸ線を照射し、そのＸ線源に対向配置されたＸ線検出器からのＸ線透過データを逐次取り込んで検査対象物のＸ線透視画像を得て、その画像内における画素の濃淡情報を用いた解析により検査対象物内の異物の有無を判別するＸ線異物検査装置が知られている。
【０００３】
この種の検査装置においては、例えば箱によって包装された物品を検査対象物とした場合の箱の縁など、検査対象物のＸ線透視画像内に異物と同等の画像的特徴を生じさせる部分が存在する場合、この部分を異物と誤認してしまうため、正確な異物の有無の判定が困難となる。
【０００４】
そこで、従来、図４に検査対象物Ｗの搬送方向前方から見た模式図を例示するように、検査対象物Ｗを搬送装置４１により紙面に直交する方向に搬送しつつ、Ｘ線源４２からのＸ線を照射し、Ｘ線源４２に対向配置されたＸ線ラインセンサ４３の出力を取り込んで画像解析に供する装置において、図５にそのＸ線ラインセンサ４３の画素データを、横軸に画素位置、縦軸に明るさをとってグラフで示すように、あらかじめ画素濃度（明るさ）のしきい値を設定しておき、そのしきい値よりも暗い画素については検査対象から除外し、その残りの領域を検査対象領域として画像解析に供することにより、検査対象物ＷのＸ線透視画像のうち、箱Ｗｂの縁に相当する画像を検査対象から外すアルゴリズムが採用されている。すなわち、例えば段ボール等からなる箱Ｗｂの側面部分は、Ｘ線の透過方向に対して厚みを持つため、Ｘ線透視画像上では暗くなり、その暗い部分が異物と判定されないように、あらかじめ設定されたしきい値よりも暗い領域を、検査対象から除外する。
【０００５】
また、他の手法として、異物検査の障害となる部分を、Ｘ線透視撮影時の視野から外す方法も採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の手法のうち、検査対象物のＸ線透視画像から、異物検査の障害となる部位を画素濃度のしきい値を用いて除外する手法においては、除外すべき部分の画像の明るさが、検査を必要とする他の部分の明るさと区別しがたい場合や、Ｘ線透視画像の明るさにムラが存在する場合、検査対象領域と検査除外領域の区別があいまいとなり、所要の処理を施せないことがある。
【０００７】
前記した例においては、段ボール等からなる箱ＷｂにはＸ線は斜めに透過するため、その部分のＸ線透視画像上での明るさは、箱Ｗｂの外側に向かって徐々に明るくなる。その結果、明るさに対して一定のしきい値を設けても、箱Ｗｂの側面部分に相当する画像を完全に除去することは実質的に不可能となる。
【０００８】
また、異物検査の障害となる部分をＸ線透視撮影時に視野から外す手法は、異物検査の障害となる部分が検査対象物の内側に存在する場合には、その部分を視野から外すことができないため、採用することはできない。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、検査対象物のＸ線透視画像から、異物検査の障害となる部分を、その部分が検査対象物の端あるいは内側のいずれにあっても、確実に除外して画像解析に供することのできるＸ線異物検査装置の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線異物検査装置は、検査対象物を搬送する搬送手段と、その搬送手段を挟んで対向配置されたＸ線源およびＸ線検出器と、そのＸ線検出器の出力を用いて画像解析を行う画像解析手段を備え、その画像解析手段は、上記Ｘ線検出器からの画像データを取り込んで得られた検査対象物のＸ線透視画像を解析して当該検査対象物に含まれる異物を自動的に検出するとともに、その解析に際して、上記Ｘ線透視画像の一部を、あらかじめ設定されているしきい値濃度に基づいて検査対象から除外するアルゴリズムを含んでなるＸ線異物検査装置において、上記搬送手段上の検査対象物に照射されるＸ線の一部を遮蔽することにより、検査対象物のＸ線透視画像の一部を一定の濃度として上記アルゴリズムにより検査対象から除外するマスキング手段を備えていることによって特徴づけられる。
【００１１】
本発明は、検査対象物のＸ線透視画像の一部を、あらかじめ設定されているしきい値濃度に基づいて検査対象から除外する公知のアルゴリズムを採用するのであるが、その除外処理を確実なものとするために、検査対象物のＸ線透視撮影時にＸ線の一部を遮蔽することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１２】
すなわち、本発明においては、検査対象物のＸ線透視画像中において異物検査に障害となる部分を、検査対象物のＸ線透視撮影時に遮蔽することにより、その部分における透視画像の濃度（明るさ）を他の部分、つまりＸ線が遮蔽されない部分とは明確に異なる一定の濃度とし、その部分の画像を、しきい値濃度を用いて検査対象から除外するアルゴリズムを用いて確実に除外する。
【００１３】
これにより、Ｘ線遮蔽を行わない場合に、除外しようとする領域の明るさが他の領域の明るさと区別しがたい場合や、あるいはＸ線透視画像に明るさのムラがある場合でも、その領域を確実に除外して画像解析に供することが可能となる。また、遮蔽すべき領域を適宜に設定することにより、異物検査の障害となる領域が検査対象物の内側に存在している場合でも、その領域を容易に除外することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の全体構成を示す概略図である。
【００１５】
検査対象物Ｗはコンベアシステム１上に載せられて一定の速度で搬送される。コンベアシステム１の上方には、Ｘ線源２がそのＸ線光軸を鉛直下方に向けた姿勢で配置されているとともに、Ｘ線源２に対向してその鉛直下方には、コンベアシステム１を介してＸ線ラインセンサ３が配置されている。この構成により、検査対象物Ｗはコンベアシステム１上に載せられてＸ線源２とＸ線ラインセンサ３の間を一定速度で通過することになる。なお、Ｘ線源２からのＸ線は、Ｘ線ラインセンサ３に入射するＸ線を除く不要な部分については、Ｘ線源２の直下にスリットを配置するなどによって遮蔽されている。
【００１６】
Ｘ線検出器３からの出力は、コンピュータとその周辺機器を主体とする演算制御部４に取り込まれる。演算制御部４には、Ｘ線検出器３からの画素データを逐次取り込んで検査対象物ＷのＸ線透視画像を得て、そのＸ線透視画像の各画素の濃淡情報から、検査対象物Ｗ内に異物が混入しているか否かを判別する画像解析プログラムがインストールされている。そして、その画像解析プログラムにおいては、Ｘ線検出器３から得られる画像情報のうち、あらかじめ設定されているしきい値濃度よりも暗い画素については除外したうえで、異物の有無を判定する画像解析に供する公知のアルゴリズムが機能するようになっている。
【００１７】
また、演算制御部４は、表示器５に検査対象物Ｗの画像処理後のＸ線透過像を表示するとともに、操作部６から入力される各種指令を受けてコンベアシステム１やＸ線源２の各駆動回路（図示せず）に対して駆動制御信号を供給する。この操作部６から、上記したしきい値濃度も設定できるようになっている。
【００１８】
さて、この実施の形態の特徴は、コンベアシステム１の両サイドの上方に、Ｘ線源２から出力されてＸ線ラインセンサ３に入射するＸ線の一部を遮蔽する遮蔽板７ａ，７ｂが設けられている点である。この例においては、検査対象物Ｗが段ボール等からなる箱Ｗｂに収容された物品であって、その箱Ｗｂの両側面部分が遮蔽板７ａ，７ｂによって遮蔽される。この遮蔽板７ａ，７ｂとしては、厚さが３ｍｍ程度の鉛板を好適に用いることができる。なお、検査対象物Ｗのコンベアシステム１上での搬送方向に直交する方向への位置は、Ｘ線照射位置の前段部分において適当なガイドにより一定の位置に揃えられ、これにより、遮蔽板７ａ，７ｂによって常に確実に箱Ｗｂの両側面部分をＸ線遮蔽することができるようになっている。
【００１９】
以上の本発明の実施の形態によると、図２に検査対象物Ｗの搬送方向前方から見た図を模式的に示すように、検査対象物Ｗに照射されるＸ線は、箱Ｗｂの両側面部分に対しては遮蔽板７ａ，７ｂの存在により遮蔽されて到達せず、従って、Ｘ線ラインセンサ３の各画素のに入射するＸ線の線量に対応する各画素の明るさは、図３に横軸にＸ線ラインセンサ３の画素位置を、縦軸に各画素の明るさをとったグラフを示すように、検査対象物Ｗの箱Ｗｂの両側面の部分が確実に黒レベルに近い一定の暗さとなり、例え箱Ｗｂの内側のＸ線透視画像に明るさにムラがあっても、相当に暗い一定のしきい値濃度を設定しておくことによって、遮蔽された箱Ｗｂの両側面部分の画像情報のみを確実に除外して、異物の有無の判別のための画像解析に供することができる。
【００２０】
なお、以上の実施の形態においては、検査対象物Ｗとして箱Ｗｂ内に収容された物品とし、箱Ｗｂの両側面部分を検査対象から除外すべく、遮蔽板７ａ，７ｂをコンベアシステム１の両サイド部分に配置した例を示したが、物品の中央部分等、側部以外の位置に検査対象から除外すべき領域が存在する場合、上記した例と同様の鉛等からるな遮蔽板を、Ｘ線を透過させやすい例えばアクリル板等で支持してコンベアシステム１の幅方向任意の位置に配置してＸ線を遮蔽することにより、その遮蔽領域を確実に検査対象から除外することができる。
【００２１】
また、以上の実施の形態においては、Ｘ線検出器としてＸ線ラインセンサを用いた例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、２次元センサを用いてもよいことは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、搬送手段により搬送されてくる検査対象物に照射されるＸ線の一部を遮蔽することにより、その遮蔽部分におけるＸ線透視画像を一定の明るさ（暗さ）とし、あらかじめ設定されているしきい値濃度を用いて、その遮蔽部分における画素情報を異物の検査対象から除外するので、箱などの包装体等に収容された物品の異物検査において、包装体の縁部のＸ線透視像の一部が他の部位に比して画素濃度の差が少なかったり、あるいは物品内部に明るさのムラがあっても、箱等の縁部の画像を確実に検査対象から除外することができる。
【００２３】
また、遮蔽体を任意の位置に移動させることにより、物品の中央部をはじめとして縁部以外の領域でも、容易に検査対象から除外することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態の搬送方向前方から見た模式図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるＸ線ラインセンサ３の各画素位置とその明るさの例を示すグラフである。
【図４】従来のＸ線検査装置の搬送方向前方から見た模式図である。
【図５】図４の例におけるＸ線ラインセンサ４３の各画素位置とその明るさの例を示すグラフである。
【符号の説明】
１　コンベアシステム
２　Ｘ線源
３　Ｘ線ラインセンサ
４　演算制御部
７ａ，７ｂ　遮蔽板
Ｗ　検査対象物
Ｗｂ　箱

Claims (1)

1. 検査対象物を搬送する搬送手段と、その搬送手段を挟んで対向配置されたＸ線源およびＸ線検出器と、そのＸ線検出器の出力を用いて画像解析を行う画像解析手段を備え、その画像解析手段は、上記Ｘ線検出器からの画像データを取り込んで得られた検査対象物のＸ線透視画像を解析して当該検査対象物に含まれる異物を自動的に検出するとともに、その解析に際して、上記Ｘ線透視画像の一部を、あらかじめ設定されているしきい値濃度に基づいて検査対象から除外するアルゴリズムを含んでなるＸ線異物検査装置において、
   上記搬送手段上の検査対象物に照射されるＸ線の一部を遮蔽することにより、検査対象物のＸ線透視画像の一部を一定の濃度として上記アルゴリズムにより検査対象から除外するマスキング手段を備えていることを特徴とするＸ線異物検査装置。

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