JP2005172510A - 放射線異物検査装置および放射線異物検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 誤検出の発生を防止して、被検査物の中に混入した異物の検出を正確に行うことができる放射線異物検査装置および放射線異物検査方法を提供する。
【解決手段】 制御用コンピュータ２０が、２値化処理された後の画像（第１の画像）において、異物として検出された全ての画素を注目画素３１として、関心領域３２に含まれる異物として検出された画素の密集度を算出している。この密集度に基づいて、所定のしきい値以下の密集度の画素を誤検出として第１の画像から消去し、最終的に異物として検出された画素を決定し、第２の画像を形成している。
【選択図】 図７

Description

本発明は、被検査物に放射線を照射し、その透過した放射線の検出信号から形成される画像情報に基づいて異物であるか否かの判定を行う放射線異物検査装置および放射線異物検査方法に関する。

従来より、食品などの商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にその不良商品が出荷されることを防止するために、Ｘ線検査装置（放射線異物検査装置）を用いた商品不良検査が行われている。このＸ線検査装置では、連続搬送されてくる被検査物に対してＸ線を照射し、そのＸ線の透過状態をＸ線受光部で検出して、被検査物中に異物が混入していないか、あるいは被検査物に割れ欠けが生じていたり被検査物内の単位内容物の数量が不足していたりしないかを判別する。また、Ｘ線検査装置によって、被検査物内の単位内容物の数量を数える検査が行われることもある。

このようなＸ線検査装置としては、例えば、被検査物に照射された放射線の透過光を検出して画像を形成し、この画像情報に基づいて異物の混入の有無を判定するものがある。このＸ線異物検査装置では、金属、石、ガラス等の異物が食品等の被検査物よりも暗く表示される特性を利用して、その画像の中に含まれる所定濃度範囲の画素を抽出し、抽出された画素の固まりの面積が所定の大きさ以上である場合にこれを異物と判定している。
特開２００２−３１０９４４号公報（２００２年１０月２３日公開）

しかしながら、上記従来のＸ線検査装置は、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記従来のＸ線検査装置では、異物のコントラストが低く、異物の一部が所定濃度よりも低い濃度となった場合において検出感度を上げずに異物判定を行った場合には、上述のように所定濃度範囲の画素の固まりの面積に基づいて異物判定を行っているため、異物であると判定する規準となる所定の濃度範囲の画素が分散したり、画像として表示される異物の面積が実際の大きさよりも小さく表示されたりする。このため、被検査物内に異物が存在しているにもかかわらず、これを異物として検出できないという問題が発生するおそれがある。一方、異物のコントラストが低いためにＸ線の検出感度を上げて異物の検出を行った場合には、検出感度の上昇によりＸ線画像特有のノイズや被検査物の凹凸を異物として誤検出してしまうおそれがある。

本発明の課題は、誤検出の発生を防止して、被検査物の中に混入した異物の検出を正確に行うことが可能な放射線異物検査装置および放射線異物検査方法を提供することにある。

請求項１に記載の放射線異物検査装置は、放射線照射部と、放射線検出部と、画像形成部と、画像処理部とを備えている。放射線照射部は、被検査物に対して放射線を照射する。放射線検出部は、被検査物を挟んで放射線照射部と対向配置されており、被計量物を透過した放射線を検出する。画像形成部は、放射線検出部において検出された放射線の検出信号に基づいて第１の画像を形成する。画像処理部は、第１の画像から抽出された所定濃度範囲の画素の密集度に基づいて第１の画像に対して画像処理を行って第２の画像を形成する。

ここでは、被検査物を透過した放射線を検出し、この検出された放射線の検出信号に基づいて第１の画像を形成した後、画像処理を行って第２の画像を形成し、この第２の画像に基づいて被検査物に含まれる異物の有無を検査する。そして、第１の画像から抽出された所定濃度範囲の画素の密集度に基づいて第２の画像を形成するための画像処理を行う。
従来の放射線異物検査装置では、所定濃度範囲の画素の固まりが所定の面積以上ある場合にこれを異物として判定し、所定の面積よりも小さい場合には異物でないと判定して第２の画像を形成していた。このため、Ｘ線装置の検出感度をそのままの状態で異物検出を行った場合には、コントラストが低い異物等では異物に対応する画素のうち、いくつかの画素が所定濃度範囲とならないことがある。このため、異物として検出された画素が分散して所定の面積よりも小さくなり、これを異物として検出できなくなるおそれがある。反対に、低コントラストの異物や凹凸を有する異物に対して正確に異物判定を行うために、Ｘ線装置の検出感度を上げて異物判定を行った場合には、検出感度の向上によって画像に含まれるノイズや被計量物の凹凸を異物として判定してしまうおそれがある。

そこで、本発明の放射線異物検査装置では、所定の濃度範囲の画素の固まりの面積ではなく、所定の大きさの画素群における所定の濃度範囲の画素の密集度に基づいて異物の判定を行っている。
これにより、異物が低コントラストであったり、被検査物が凹凸を有するものであったりして、第１の画像において異物を示す画素が分散して所定濃度範囲の画素の固まりが所定の面積以上にならないような場合でも、検出感度を上げることなく、これを異物として検出することが可能になる。また、検出感度を上げずに異物判定を行うため、異物でないものを異物と判定する誤検出の発生も防止することができる。よって、従来の放射線異物検査装置と比較して、誤検出の発生を防止してより正確に異物検出を行うことができる。

請求項２に記載の放射線異物検査装置は、請求項１に記載の放射線異物検査装置であって、密集度は、第１の画像に含まれる所定の大きさの画素群に含まれる所定濃度範囲の注目画素に関するパラメータであって、前記画素群の前記所定濃度範囲の画素の前記注目画素に対する集まり具合である。
ここでは、所定濃度範囲の画素の面積ではなく、所定の大きさの画素群に含まれる所定濃度範囲の注目画素に対する所定濃度範囲の画素の集まり具合（密集度）を算出して異物判定を行う。このため、異物のコントラストが低く、異物に相当する画素が分散して所定濃度範囲の画素の固まりが所定の面積以上にならないような場合でも、検出感度を上げることなく、正確に異物検出を行うことが可能になる。

請求項３に記載の放射線異物検査装置は、請求項２に記載の放射線異物検査装置であって、画像処理部は、注目画素を中心とする所定の大きさの画素群に含まれる所定濃度範囲の各画素から注目画素までの距離の逆数の総和として密集度を算出する。
ここでは、距離の逆数の総和として密集度を算出することで、所定濃度範囲の画素が密集しているほど密集度の値が大きくなるように表すことができる。

請求項４に記載の放射線異物検査装置は、請求項３に記載の放射線異物検査装置であって、画像処理部は、第１の画像内において所定の濃度範囲の全ての画素を注目画素とし、それぞれの注目画素について画素群における密集度を算出する。
ここでは、第１の画像内における所定濃度範囲の全ての画素を注目画素とし、個々の注目画素を中心とする画素群における密集度を算出する。これにより、画像内の所定濃度範囲の画素ごとに密集度の算出を行うことができ、誤検出の発生を防止して正確な異物検出を行うことができる。

請求項５に記載の放射線異物検査装置は、請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置であって、画像形成部は、放射線検出部において検出された信号を２値化して第１の画像を形成する。
ここでは、所定のしきい値によって、異物か否かの判定を行う前の段階で異物と推定される画素と異物でないと推定される画素とで２値化している。これにより、第２の画像を形成する際の密集度の算出を行う画素の数を減らすことができるため、画像処理負担を軽減することができる。さらに、２値化処理により異物の存在を明確に区別することができるため、例えば、異物と判定した画素とそれ以外の画素とを表示部において明確に表示できる。

請求項６に記載の放射線異物検査装置は、請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置であって、第２の画像を表示する表示部をさらに備えている。
ここでは、異物の存在の有無を表示する第２の画像を表示する表示部を備えている。これにより、異物と判定した画素とそれ以外の画素とを明確に区別して表示することができ、視覚的に異物の存在、位置、大きさ等を認識させることができる。

請求項７に記載の放射線異物検査装置は、請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置であって、第２の画像に基づいて、異物の有無を判定する判定部をさらに備えている。
ここでは、密集度に基づいて画像処理された画像の表示に加えて、異物の有無の判定を行う判定部を備えている。このため、人間の視覚に頼ることなく異物の有無の判定を正確に行うことができる。

請求項８に記載の放射線異物検査装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置であって、第１の画像および第２の画像を形成する各画素のデータを記憶する記憶部をさらに備えている。
ここでは、第１・第２の画像を形成する各画素のデータを記憶する記憶部を備えている。これにより、画像処理を効率よく行うことができる。

請求項９に記載の放射線異物検査装置は、請求項１から８のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置であって、放射線は、Ｘ線である。
ここでは、被検査物に対して照射する放射線として、放射線の中でも比較的取り扱い易いＸ線を用いている。これにより、装置の取り扱いが容易になる。
請求項１０に記載の放射線異物検査方法は、被検査物に対して放射線を照射して被検査物を透過した放射線を検出し、放射線の検出信号に基づいて第１の画像を形成し、さらに第１の画像に対して画像処理を行って第２の画像を形成して異物判定を行う放射線異物検査方法である。そして、第２の画像は、所定の濃度範囲の画素として抽出された画素の密集度に基づいて、第１の画像を画像処理することにより形成される。

ここでは、被検査物を透過した放射線を検出し、この検出された放射線の検出信号に基づいて第１の画像を形成した後、画像処理を行って第２の画像を形成し、この第２の画像に基づいて被検査物に含まれる異物の有無を検査する。そして、第１の画像から抽出された所定濃度範囲の画素の密集度に基づいて第２の画像を形成するための画像処理を行う。
従来の放射線異物検査方法では、所定濃度範囲の画素の固まりが所定の面積以上ある場合にこれを異物として判定し、所定の面積よりも小さい場合には異物でないと判定して第２の画像を形成していた。ここで、Ｘ線の検出感度を上げずに異物検出を行った場合には、コントラストが低い異物等では異物に対応する画素の一部が所定濃度範囲とならないことがある。このため、異物を示す画素が分散して所定の面積よりも小さくなり、これを異物として検出できなくなるおそれがある。反対に、コントラストの低い異物や凹凸を有する異物に対して正確に異物判定を行うために、Ｘ線検出感度を上げて異物判定を行った場合には、検出感度の向上によって画像に含まれるノイズや被計量物の凹凸を異物として判定されるおそれがある。

そこで、本発明の放射線異物検査方法では、所定の濃度範囲の画素の固まりの面積ではなく、所定の大きさの画素群における所定の濃度範囲の画素の密集度に基づいて異物の判定を行っている。
これにより、異物が低コントラストであったり、被検査物が凹凸を有するものであったりして、第１の画像において異物を示す画素が分散して所定濃度範囲の画素の固まりが所定の面積以上にならないような場合でも、検出感度を上げることなく、これを異物として検出することが可能になる。また、検出感度を上げずに異物判定を行うため、異物でないものを異物と判定する誤検出の発生も防止することができる。よって、従来の放射線異物検査方法と比較して、誤検出の発生を防止してより正確に異物検出を行うことができる。

本発明の放射線異物検査装置によれば、検出感度を上げることなく、正確に異物を検出することができるとともに、異物でないものを異物と判定する誤検出の発生も防止することができ、従来の放射線異物検査装置と比較して、誤検出の発生を低減してより正確に異物検出を行うことができる。

［Ｘ線異物検査装置全体の構成］
本発明の一実施形態に係るＸ線異物検査装置（放射線異物検査装置）について、図１〜図１０に基づいて説明すれば以下の通りである。
本実施形態のＸ線異物検査装置１０は、図１に示すように、食品等の商品の生産ラインにおいて品質検査を行う装置の１つである。Ｘ線異物検査装置１０は、連続的に搬送されてくる商品に対してＸ線を照射し、商品を透過したＸ線量に基づいて商品に異物が混入していないかの検査を行う。

Ｘ線異物検査装置１０の被検査物である商品Ｇは、図４に示すように、前段コンベア６０によりＸ線異物検査装置１０に運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線異物検査装置１０において異物混入の有無が判断される。このＸ線異物検査装置１０での判断結果は、Ｘ線異物検査装置１０の下流側に配置される振分機構７０に送られる。振分機構７０は、商品ＧがＸ線異物検査装置１０において良品と判断された場合には商品Ｇを正規のラインコンベア８０へと送り、商品ＧがＸ線異物検査装置１０において不良品と判断された場合には商品Ｇを不良品貯留コンベア９０へと振り分ける。

＜Ｘ線異物検査装置の構成＞
Ｘ線異物検査装置１０は、図１および図２に示すように、主として、シールドボックス１１と、コンベア１２と、Ｘ線照射器（Ｘ線源、放射線照射部）１３と、Ｘ線ラインセンサ（放射線受光部）１４と、タッチパネル機能付きのモニタ３０と、制御コンピュータ（画像形成部、画像処理部、判定部）２０（図５参照）とから構成されている。

〔シールドボックス〕
シールドボックス１１は、両側面に、商品を搬出入するための開口１１ａを有している。このシールドボックス１１の中に、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ２０などが収容されている。
なお、図１には図示していないが、開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を抑えるための遮蔽ノレンによって塞がれている。この遮蔽ノレンは、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入されるときには商品によって押しのけられる。

また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ３０の他、キーの差し込み口や電源スイッチが配置されている。
〔コンベア〕
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品を搬送するものであり、図５に示すコンベアモータ１２ａにより駆動する。コンベア１２による搬送速度は、使用者が入力した設定速度になるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ａのインバータ制御によって細かく制御される。

〔Ｘ線照射器〕
Ｘ線照射器１３は、図２に示すように、コンベア１２の上方に配置されており、下方のＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状のＸ線（図２の斜線範囲Ｘを参照）を照射する。
〔Ｘ線ラインセンサ〕
Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベア１２の下方に配置されており、商品Ｇやコンベア１２を透過してくるＸ線を検出する。このＸ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された多くの画素１４ａから構成されている。

〔モニタ〕
モニタ３０は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ３０は、タッチパネル機能を有しており、初期設定や不良判断に関するパラメータ入力などを促す画面を表示する。
また、モニタ３０は、後述する画像処理が施された後のＸ線画像（第２の画像）を表示する。これにより、ユーザに対して商品Ｇに含まれる異物の有無、場所、大きさ等を視覚的に認識させることができる。

〔制御コンピュータ〕
制御コンピュータ（画像形成部、画像処理部、判定部）２０は、ＣＰＵ２１において、制御プログラムに含まれる画像処理ルーチン２８、検査判定処理ルーチン２９などを実行する。また、制御コンピュータ２０は、ＨＤＤ２５等の記憶部に、不良商品について検査で使った画像や検査結果を保存蓄積する。

具体的な構成として、制御コンピュータ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ２１を搭載するとともに、このＣＰＵ２１が制御する主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、およびＨＤＤ（ハードディスク）２５を搭載している。ＨＤＤ２５には、後述する密集度のしきい値を記憶するしきい値ファイル２５ａ、検査画像や検査結果を記憶する検査結果ログファイル２５ｂなどが収納されている。また、制御コンピュータ２０は、フロッピー（登録商標）ディスクとの入出力を行うＦＤＤ（フロッピーディスクドライブ）２４も有している。

さらに、制御コンピュータ２０は、モニタ３０に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ３０のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのＩ／Ｏポート等を備えている。
そして、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＦＤＤ２４、ＨＤＤ２５などは、アドレスバス，データバス等のバスラインを介して相互に接続されている。

また、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ａ、エンコーダ１２ｂ、光電センサ１５、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４等と接続されている。
光電センサ１５は、被検査物である商品ＧがＸ線ラインセンサ１４の位置にくるタイミングを検知するための同期センサであり、コンベアを挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成されている。

＜制御コンピュータによる商品不良の判断＞
〔Ｘ線画像作成〕
制御コンピュータ２０は、光電センサ１５からの信号を受けて、Ｘ線照射器１３から扇状に照射される放射線照射部（図２参照）を商品Ｇが通過するときに、Ｘ線ラインセンサ１４によるＸ線透視像信号（図３参照）を細かい時間間隔で取得して、それらのＸ線透視像信号に基づいて商品ＧのＸ線画像を作成する。すなわち、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素から細かい時間間隔をあけて各時刻のデータを得て、それらのデータから２次元画像が作成される。

〔異物混入検査〕
制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１で実施される異物検査ルーチン２７は、上記のようにして得られたＸ線画像（第１の画像）（図８参照）を画像処理して画像処理後のＸ線画像（第２の画像）（図９参照）を形成し、商品Ｇに異物が混入していないかどうかを判断する。

ここで、本実施形態のＸ線異物検査装置１０による異物混入検査方法について、より詳細に説明すれば以下の通りである。
まず、Ｘ線ラインセンサ１４において検出されたＸ線透視像信号に基づいて商品ＧのＸ線画像を作成する。
続いて、以下の関係式（１），（２）により２値化して、このＸ線画像における各画素の明るさが所定のしきい値以下となる画素をＸ線画像から消去して、図８に示す画像（第１の画像）を形成する。

g（x,y）＝１ （f（x,y）＜threshold） ・・・・・（１）
g（x,y）＝０ （f（x,y）≧threshold） ・・・・・（２）
（ただし、f（x,y）：処理する画像の座標x,yにおける画素値、g（x,y）：結果画像の座標x,yにおける画素値）、g（x,y）＝０：非検出点、g（x,y）＝１：検出点）
なお、２値化処理された数値「１」が異物として検出された画素に対応し、数値「０」が異物でないと検出された画素に対応する。

また、以上のような2値化処理は、上記関係式（１），（２）を用いた方法以外にも、下記の関係式（３），（４）を用いた方法によって行われてもよい。
g（x,y）＝０ （smooth[f（x,y）]−f（x,y）＜threshold） ・・・・・（３）
g（x,y）＝１ （smooth[f（x,y）]−f（x,y）≧threshold） ・・・・・（４）
上記関係式（３），（４）による2値化処理では、注目画素とその周囲の画像の明るさとを比較することにより異物を抽出する方法であって、移動平均やメディアンフィルタ等のスムージング処理を施すことにより、画像中に含まれる微小な異物を消し去り、スムージング前後の画像を比較して画像の明るさの微小変化点を抽出する。これにより、非常に小さく、低コントラストな異物の検出が可能になる。

ここで、上記関係式（１），（２）によって２値化処理されて形成された画像（第１の画像）は、商品Ｇが低コントラストである場合には、実際には異物に相当する画素であるにもかかわらず、所定のしきい値よりも明度が小さくなり、２値化処理によって異物を表す画素でないと判定されてしまう。このため、図８に示す１つの異物３３ａに相当する画素が分散してしまうおそれがある。この結果、最終的に異物の有無を判定する場合には、異物と判定された画素が分散していることで、その画素の固まりの面積が小さくなって所定の面積以上にならず、異物３３ａを異物として検出することができない。このため、低コントラストの商品Ｇに対して正確な異物検出を行うためには、検出感度を上げて異物を検出する必要がある。しかし、検出感度の上昇によって商品Ｇの凹凸を異物として誤検出してしまう、あるいはＸ線画像特有のノイズの影響を受けて、図１０に示すように、異物でないものを異物と誤検出してしまう等の問題が生じるおそれがある。つまり、従来のＸ線異物検出装置による異物判定では、異物を異物でないと判定する誤検出、異物でないものを異物と判定する誤検出が発生するという問題がある。

本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、以上２つの誤検出の発生を防止するために、低コントラストの商品Ｇに対しても検出感度を上げることなく、異物検査を行っている。すなわち、検出感度は従来と同等の感度とし、図９に示すように異物であるにもかかわらず異物でないと判定されて異物を示す画素が実際の異物よりも小さく分散してしまった場合でも、従来の異物として検出された画素の固まりの面積ではなく、異物として検出された画素の密集度を用いて異物判定を行う。このため、図９に示すように、異物だけを異物として表示することができ、従来よりも誤検出の発生を低減して、正確な異物検出を行うことが可能になる。

〔密集度の算出方法〕
本実施形態のＸ線異物検査装置１０において、最終的な異物判定を行う判断要素となる密集度は以下のようにして算出される。
すなわち、密集度は、図８に示す２値化処理された後のＸ線画像（第１の画像）において、図6に示すように、異物として検出されたある画素（以下、これを注目画素と示す）３１に対する、その周辺の複数の画素を含む所定の広さの領域（以下、これを関心領域と示す）３２内に含まれる異物と検出された画素の集まり具合として求められる。

注目画素３１は、制御コンピュータ２０が、Ｘ線ラインセンサ１４において検出されたＸ線量に基づいて形成したＸ線画像を上述した関係式（１），（２）を用いて２値化処理した画像（第１の画像）に含まれる所定のしきい値よりも小さい明度の画素である。本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、図８に示す第１の画像に含まれる、上記所定のしきい値よりも明度が低い全ての画素について密集度を算出し、最終的な異物の判定を行う。

関心領域３２は、図６に示すように、注目画素３１を中心とする５×５の画素からなる大きさの領域である。密集度は、この注目画素３１を中心とする関心領域３２に含まれる異物として検出された画素の密度として算出される。
以上のような注目画素３１および関心領域３２を用いて、密集度は以下の関係式（５）によって算出される。

上記関係式（５）に示すように、密集度は注目画素３１と異物として検出された画素との距離の逆数の総和として算出される。図６に示す注目画素３１の密集度を求めると、以下のようになる。
密集度＝１／２√２＋１＋１／√３＋１／２＋１／√２
≒３
ここでは、密集度が３と算出された。本実施形態では、密集度のしきい値が５と設定されているため、図6に示す注目画素３１は異物でないと判定され、第２の画像を作成する際に第１の画像から削除される。

一方、図7に示す注目画素３１’では、上記関係式（５）による密集度の算出結果は以下の通りである。
密集度＝１／２√２＋１＋１／√３＋１／２＋１／√２＋１／√２＋１／√３＋ １／２√２＋１／√２＋１／２
≒５．７
上述したように本実施形態ではしきい値が５に設定されているため、密集度が５よりも大きい注目画素３１’は異物として判定され、図９に示す第２の画像において白い点として表示される。

なお、密集度を距離の逆数として算出したのは、密集度が高くなるにつれて数値が大きくなるようにするためである。
２値化処理によって異物として検出された全ての画素について、このような密集度の算出を行った後、密集度が所定のしきい値以下となる画素については誤検出として第１の画像から消去し、最終的にしきい値よりも大きい密集度の画素のみが異物として検出され、図９に示す第２の画像が形成される。

このように、異物として検出された画素の固まりの面積ではなく、密集度に基づいて最終的な異物の有無の判定を行うことで、従来の低コントラストで正確な異物判定が困難であった異物に対しても、誤検出することなく正確な異物判定を行うことが可能になる。
［放射線異物検査装置の特徴］
（１）
本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、制御コンピュータ２０が、図６に示すように、２値化処理された後の画像（第１の画像）（図８参照）において、異物として検出された全ての画素を注目画素３１として、関心領域３２に含まれる異物として検出された画素の密集度を算出している。そして、この密集度に基づいて、所定のしきい値以下の密集度の画素を誤検出として第１の画像から消去し、最終的に異物として検出された画素を決定し、図９に示す第２の画像を形成している。

従来のＸ線異物検査装置では、商品Ｇに対して照射したＸ線を検出して形成されるＸ線画像において、異物として検出された画素の固まりの面積が所定のしきい値よりも大きい場合に異物として判定することで、最終的な異物判定を行っていた。しかし、このような従来の異物検出方法では、例えば、低コントラストの異物のＸ線画像は、異物と異物以外の部分との明度の差が少なく、異物に対応する画素部分が異物でないと誤検出されるおそれがある。この結果、異物として検出される画素の固まりが実際よりも小さくなったり、分散したりすることがある。このため、異物として検出される画素の固まりの面積が所定の面積以上にならずに、異物であるものを異物でないと誤検出してしまうという問題が生じる。

そこで、本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、異物判定の結果を示す第２の画像（図９参照）を形成する際の異物の判定に、異物として検出された画素の固まりの面積ではなく、その画素周辺の密集度を用いている。これにより、従来誤検出によって異物として判定できなかった画素を正確に異物と判定することができる。よって、従来よりも誤検出の発生を低減し、図９に示すように異物だけを表示する第２の画像を形成して、正確な異物判定を行うことが可能になる。

（２）
本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、制御コンピュータ２０において、２値化処理された後の画像（第１の画像）（図８参照）に含まれる異物として検出された全ての画素について、上述した密集度を算出して、その検出が誤検出でないか最終的な異物判定を行う。

このように、２値化処理後の画像に対して異物として判定された全ての画素について、再度その画素周辺の領域における異物として検出された画素の密集度に基づいて判定を行うことで、誤検出の発生を低減して、正確な異物検出を行うことが可能になる。
（３）
本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、制御コンピュータ２０がＸ線ラインセンサ１４において検出したＸ線量に基づいて形成された画像を基に、これを所定のしきい値を用いて２値化して、図８に示す第１の画像を形成している。

これにより、所定の明度よりも明度が低い画素を異物として検出し、それ以上の明度の画素を異物でないと判定することで、第２の画像形成時において密集度を算出する画素の数を減らすことができる。よって、２値化処理されていない第１の画像に基づいて第２の画像を形成する場合と比較して、第２の画像を形成するために要する時間を短縮して異物判定を高速化できる。また、２値化処理によって２つに分別された両者を明確に区別することができるため、異物として検出された画素を明確に表示することが可能になる。

（４）
本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、図８に示す２値化処理後の第１の画像や、図９に示す最終的な判定結果を示す密集度に基づいて判定された後の第２の画像を表示する表示部として、モニタ３０を備えている。
これにより、最終的な判定結果のみならず、異物の有無、位置、大きさ等を表示することができるため、視覚的に異物の存在を認識させることができる。

（５）
本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、制御コンピュータ２０が、自ら形成した第２の画像に基づいて、異物判定を行う。
これにより、単に異物の存在の有無を第２の画像としてモニタ３０に表示するだけでなく、商品Ｇに異物が含まれているか否かを判定した結果を表示することで、人間の視覚による判定以外に機械的な異物判定についても行うことができる。なお、異物の有無についての表示は、図９に示すように図として表してもよいし、異物ありと文字で表示してもよい。

（６）
本実施形態のＸ線異物検査装置１０は、２値化された後の第１の画像、密集度に基づく画像処理が施された後の第２の画像等のデータを記憶する記憶部として、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＨＤＤ２５等を備えている。
これにより、各画像に対する画像処理を正確かつ高速で行うことができる等の効果を奏する。

（７）
本実施形態のＸ線異物検査装置１０では、制御コンピュータ２０が、コンベアモータ１２ａ、エンコーダ１２ｂ等と接続されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エンコーダ１２ｂは、ロータリエンコーダであって、コンベアモータ１２ａに装着されており、コンベア１２の搬送速度を検知して制御コンピュータ２０に送信してもよい。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、第２の画像を形成する際に、所定のしきい値を基準にした密集度に基づいた画像処理を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、所定のしきい値を上記実施形態のように１つの値としてではなく、所定の範囲として設定してもよい。

（Ｂ）
上記実施形態では、関心領域３２について、大きさが５×５の画素からなる正方形の領域である例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、その大きさは５×５よりも小さい領域であってもよいし、大きな領域であってもよい。また、その形状は正方形である必要はなく、長方形、三角形、円形等であってもよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、密集度のしきい値として５が設定されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、より小さな異物を検出したい場合には、しきい値を５より小さい値に設定する等、任意に調整することが可能である。
（Ｄ）
上記実施形態では、商品Ｇに対してＸ線を照射する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、光線、電磁波等のイメージセンサを用いて画像処理するものに対して広く適用可能である

本発明の放射線異物検査装置では、正確な異物判定を行うことが可能になるという効果を奏することから、Ｘ線以外の放射線あるいは可視光等を用いた異物検査等にも広く適用可能である。

本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図。 Ｘ線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。 Ｘ線検査の原理を示す模式図。 Ｘ線検査装置の前後の構成を示す図。 制御コンピュータのブロック構成図。 Ｘ線画像に含まれる注目画素と関心領域との一例を示す図。 Ｘ線画像に含まれる注目画素と関心領域との他の例を示す図。 モニタに表示された２値化処理後のＸ線画像（第１の画像）を示す図。 モニタに表示された密集度を用いた画像処理後のＸ線画像（第２の画像）を示す図。 モニタに表示された検出感度を上げて作成された第１の画像を示す図。

符号の説明

１０ Ｘ線異物検査装置（放射線異物検査装置）
１１ シールドボックス
１１ａ 開口
１２ コンベア
１３ Ｘ線照射器（放射線照射部）
１４ Ｘ線ラインセンサ（放射線検出部）
１４ａ 画素
１５ 光電センサ
２０ 制御コンピュータ（画像形成部、画像処理部、判定部）
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ（記憶部）
２３ ＲＡＭ（記憶部）
２４ ＦＤＤ（記憶部）
２５ ＨＤＤ（ハードディスク、記憶部）
２５ａ しきい値ファイル
３０ モニタ（表示部）
３１・３１’ 注目画素
３２・３２’ 関心領域
Ｇ 商品

Claims (10)

1. 被検査物に対して放射線を照射する放射線照射部と、
   前記被検査物を挟んで前記放射線照射部と対向配置されており、前記被検査物を透過した放射線を検出する放射線検出部と、
   前記放射線検出部において検出された放射線の検出信号に基づいて第１の画像を形成する画像形成部と、
   前記第１の画像から抽出された所定濃度範囲の画素の密集度に基づいて前記第１の画像に対して画像処理を行って第２の画像を形成する画像処理部と、
   を備えている、
   放射線異物検査装置。
2. 前記密集度は、前記第１の画像に含まれる所定の大きさの画素群に含まれる前記所定濃度範囲の注目画素に関するパラメータであって、前記画素群の前記所定濃度範囲の画素の前記注目画素に対する集まり具合である、
   請求項１に記載の放射線異物検査装置。
3. 前記画像処理部は、前記注目画素を中心とする前記所定の大きさの画素群に含まれる前記所定濃度範囲の各画素から前記注目画素までの距離の逆数の総和として前記密集度を算出する、
   請求項２に記載の放射線異物検査装置。
4. 前記画像処理部は、前記第１の画像内において前記所定の濃度範囲の全ての画素を前記注目画素とし、それぞれの注目画素について前記画素群における前記密集度を算出する、
   請求項３に記載の放射線異物検査装置。
5. 前記画像形成部は、前記放射線検出部において検出された信号を２値化して前記第１の画像を形成する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置。
6. 前記第２の画像を表示する表示部をさらに備えている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置。
7. 前記第２の画像に基づいて、前記異物の有無を判定する判定部をさらに備えた、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置。
8. 前記第１の画像および前記第２の画像を形成する各画素のデータを記憶する記憶部をさらに備えている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置。
9. 前記放射線は、Ｘ線である、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の放射線異物検査装置。
10. 被検査物に対して放射線を照射して前記被検査物を透過した放射線を検出し、前記放射線の検出信号に基づいて第１の画像を形成し、さらに前記第１の画像に対して画像処理を行って第２の画像を形成して異物判定を行う放射線異物検査方法であって、
    前記第２の画像は、前記所定の濃度範囲の画素として抽出された画素の密集度に基づいて、第１の画像を画像処理することにより形成される、
    放射線異物検査方法。

Images