JP2007183200A - Ｘ線検査装置及び物品検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】概ね一定の形状を有する物品だけでなく、不定形状の物品についても適切に欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線源１３と、Ｘ線検出部１４と、検査部２１ｂとを備える。Ｘ線源１３は、Ｘ線を照射する。Ｘ線検出部１４は、Ｘ線源１３からのＸ線を受ける。検査部２１ｂは、Ｘ線検出部１４で受けたＸ線に基づいて生成されるＸ線画像６１ａ，６１ｂに対して画像処理を施し、Ｘ線源１３とＸ線検出部１４との間を通る物品Ｇについての欠品あるいは割れ欠けの検査を行う。また、検査部２１ｂは、画像処理あるいは検査において、Ｘ線画像６１ａ，６１ｂに基づいて物品Ｇの体積を算出し、所定の基準体積と比較する。
【選択図】図５

Description

本発明は、Ｘ線検査装置及び物品検査装置に関し、特に、物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査を行うＸ線検査装置及び物品検査装置に関する。

食品等の商品の生産ラインにおいては、商品のパッケージ内に必要な内容物が添付されていない場合や商品のパッケージ内に添付される内容物に割れ欠けがある場合等に、そのような不良商品を出荷しないため、Ｘ線検査装置により検査が為されることがある。このＸ線検査装置では、連続搬送されてくる物品に対してＸ線を照射し、そのＸ線の透過状態をＸ線ラインセンサで検出して、パッケージ内に添付されるべき物品が不足していたり物品に割れ欠けが生じ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は、パッケージ内の物品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線検査装置が、特許文献１において提案されている。このＸ線検査装置では、Ｘ線画像上の塊部分の周囲長が塊部分の周囲を形成する周囲画素の配列に基づいて算出され、算出された塊部分の周囲長と基準周囲長とが比較される。このように、物品を示す又は物品を示すと推定される塊部分の周囲長が基準周囲長と比較されることにより、簡易、高速、且つ比較的精度よく検査を行うことができるとともに、検査に要する時間が短縮されるようになっている。
特開２００５−３１０６９号公報

しかしながら、特許文献１のＸ線検査装置では、例えば、インスタント食品に添付されるドライフードのように、物品ごとにその形状が異なるのが常であってその形状が定まらないような物品については、比較対象となる基準周囲長を定めることが困難となるために、欠品あるいは割れ欠けの検査を高精度に行うことができなくなる場合がある。

本発明の課題は、概ね一定の形状を有する物品だけでなく、不定形状の物品についても適切に欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができるＸ線検査装置を提供することにある。

第１発明に係るＸ線検査装置は、Ｘ線源と、Ｘ線検出部と、検査部とを備える。Ｘ線源は、Ｘ線を照射する。Ｘ線検出部は、Ｘ線源からのＸ線を受ける。検査部は、Ｘ線検出部で受けたＸ線に基づいて生成されるＸ線画像に対して画像処理を施し、Ｘ線源とＸ線検出部との間を通る物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査を行う。また、検査部は、画像処理あるいは検査において、Ｘ線画像に基づいて物品の体積を算出し、所定の基準体積と比較する。

このＸ線検査装置では、Ｘ線源からのＸ線は、Ｘ線源とＸ線検出部との間に物品が存在するときには物品を透過して、それ以外のときには物品を透過することなく、Ｘ線検出部に届く。そして、検査部により、Ｘ線検出部に届いたＸ線に基づくＸ線画像に対して画像処理が施され、必要な物品が欠落していないか、あるいは物品の形状が異常でないかの検査が行われる。この検査部による画像処理あるいは検査においては、Ｘ線画像に基づいて物品の体積が算出され、算出された物品の体積と所定の基準体積との比較が行われる。

このように、このＸ線検査装置では、物品の体積に基づいて物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査が行われる。これにより、このＸ線検査装置では、概ね一定の形状を有する物品だけでなく、不定形状の物品についても適切に欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができる。

第２発明に係るＸ線検査装置は、第１発明に係るＸ線検査装置であって、検査部は、Ｘ線画像上の物品に対応する塊部分を抽出する。そして、検査部は、Ｘ線検出部で受けたＸ線の透過量に基づいて塊部分に対応する物品の厚みを算出することにより、物品の体積を算出する。

Ｘ線は物品を透過することにより減衰されるため、物品を透過してＸ線検出部に届くＸ線の透過量は、物品のＸ線の透過方向の厚みに依存することになる。そこで、このＸ線検査装置では、検査部により、Ｘ線画像上の物品を示す又は物品を示すと推定される塊部分が抽出される。そして、物品を透過してＸ線検出部に届いたＸ線の透過量に基づいて、塊部分に対応する物品のＸ線の透過方向の厚みが算出される。これにより、このＸ線検査装置では、Ｘ線画像に基づいて物品の体積を算出することができる。

第３発明に係るＸ線検査装置は、第１発明又は第２発明に係るＸ線検査装置であって、物品は、複数の構成物から構成される構成物群である。検査部は、構成物群を構成する構成物ごとに体積を算出し、構成物ごとに基準体積と比較する。

このＸ線検査装置では、複数の構成物から構成される物品が検査される場合には、構成物ごとにその体積が算出され、構成物ごとにその体積と基準体積との比較が行われる。このように、このＸ線検査装置では、複数の構成物から構成される物品が検査される場合にも、個々の構成物ごとに検査が行われるため、高精度に検査を行うことができる。

第４発明に係るＸ線検査装置は、第３発明に係るＸ線検査装置であって、構成物群を構成する少なくとも２つの構成物は、互いに物質の種類が異なる。

物品を透過してＸ線検出部に届くＸ線の透過量は、物品のＸ線の透過方向の厚みだけでなく、物品を組成する物質の種類にも依存する。このＸ線検査装置では、個々の構成物ごとに検査が行われるため、例えば、顆粒スープと具材とが添付されるインスタントカップスープのように、物質の種類が異なる複数の構成物から構成される物品が検査される場合には、それらの物質の種類が異なる複数の構成物が別々に検査されることになる。従って、構成物の体積を、構成物を組成する物質の種類を考慮して精度よく算出することができる。このように、このＸ線検査装置では、物質の種類が異なる複数の構成物から構成される物品が検査される場合にも、高精度に検査を行うことができる。

第５発明に係る物品検査装置は、入力部と、検査部とを備える。入力部は、物品のＸ線画像の入力を受け付ける。検査部は、Ｘ線画像に対して画像処理を施し、物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査を行う。また、検査部は、画像処理あるいは検査において、Ｘ線画像に基づいて物品の体積を算出し、所定の基準体積と比較する。

この物品検査装置では、検査部により、入力部を介して入力された物品のＸ線画像に対して画像処理が施され、必要な物品が欠落していないか、あるいは物品の形状が異常でないかの検査が行われる。この検査部による画像処理あるいは検査においては、Ｘ線画像に基づいて物品の体積が算出され、算出された物品の体積と所定の基準体積との比較が行われる。

このように、この物品検査装置では、物品の体積に基づいて物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査が行われる。これにより、この物品検査装置では、概ね一定の形状を有する物品だけでなく、不定形状の物品についても適切に欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができる。

本発明では、物品のＸ線画像に対して画像処理が施され、必要な物品が欠落していないか、あるいは物品の形状が異常でないかの検査が行われる。そして、この画像処理あるいは検査においては、Ｘ線画像に基づいて物品の体積が算出され、算出された物品の体積と所定の基準体積との比較が行われる。すなわち、本発明では、物品の体積に基づいて物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査が行われる。これにより、本発明では、概ね一定の形状を有する物品だけでなく、不定形状の物品についても適切に欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができる。

＜第１実施形態＞
図１に、本発明の第１実施形態に係るＸ線検査装置１０の外観を示す。このＸ線検査装置１０は、食品等の商品の生産ラインにおいて商品の品質検査を行う装置の１つであって、連続的に搬送されてくる商品に対してＸ線を照射して、商品を透過したＸ線の透過量に基づいて商品の不良判断を行う装置である。

Ｘ線検査装置１０の検体である商品Ｇは、図４に示すように、前段コンベア６０によりＸ線検査装置１０に運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０においてその内容物についての欠品あるいは割れ欠けの検査を受ける。このＸ線検査装置１０での検査結果は、Ｘ線検査装置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線検査装置の構成）
図１及び図２に示すように、Ｘ線検査装置１０は、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）１３と、Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）１４と、タッチパネル機能付きのモニタ３０と、制御部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の両側面には、商品Ｇをシールドボック１１内に搬入し、又はシールドボック１１内から搬出するための開口１１ａが形成されている。そして、このシールドボックス１１の内部には、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御部２０等が収容されている。

なお、開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へＸ線が漏洩することを抑制するため、遮蔽ノレン（図示せず）により塞がれている。この遮蔽ノレンは、鉛を含むゴムから成形されるもので、商品Ｇが搬入又は搬出されるときには商品Ｇにより押しのけられる。

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Ｇを搬送するものであり、図１に示すように、シールドボックス１１の両側面に形成された開口１１ａを貫通するように配置されている。そして、コンベア１２は、コンベアモータ１２ａ（図５参照）によって駆動される駆動ローラによって無端状のベルトを回転させながら、ベルト上に載置された商品Ｇを搬送する。コンベア１２による搬送速度は、利用者が入力した設定速度になるように、制御部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。

また、コンベアモータ１２ａには、コンベア１２の搬送速度を検出して制御部２０に送るエンコーダ１２ｂ（図５参照）が装着されている。

〔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に向けて扇状の照射範囲ＸにＸ線を照射する。

〔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を透過した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センサ１４ａから構成されている。

なお、図３は、Ｘ線検査装置１０内のＸ線の透過状態と、その透過状態においてＸ線ラインセンサ１４を構成する各画素センサ１４ａにおいて検出されるＸ線の透過量を示すグラフとを示している。

〔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り、初期設定や検査時に利用される検査パラメータの入力等を利用者に促す画面を表示する。また、モニタ３０は、タッチパネル機能も有しており、利用者による初期設定や検査時に利用される検査パラメータの入力等を受け付ける。

〔制御部〕
制御部２０は、図５に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＨＤＤ（ハードディスク）２５及び記憶メディアを挿入するためのドライブ２４を備えている。

ＣＰＵ２１では、ＨＤＤ２５に格納されている検査プログラム等が実行される。ＨＤＤ２５には、基準値ファイル２５ａや検査結果ログファイル２５ｂ等が記憶されている。そして、基準値ファイル２５ａには、後述する基準体積の値が格納され、検査結果ログファイル２５ｂには、検査により不良品であると判断された商品Ｇについての検査画像や検査結果が保存蓄積される。これらのデータは、利用者の設定に応じて、ＨＤＤ２５に代えて又は加えてドライブ２４に挿入された記憶メディアに保存蓄積される。

さらに、制御部２０は、モニタ３０へのデータ表示を制御する表示制御回路（図示せず）、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（図示せず）、プリンタ（図示せず）等の外部機器やＬＡＮ等の外部ネットワークとの接続を可能にする通信ポート（図示せず）を備えている。

そして、制御部２０を構成する各部２１〜２５等は、アドレスバスや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、制御部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等に接続されている。光電センサ１５は、検体である商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過す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１２を挟んで配置される一対の投光器及び受光器から構成されている。

（制御部による商品不良の判断）
〔Ｘ線画像の作成〕
制御部２０のＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２５に格納されている画像生成プログラムを読み出して実行することにより、画像生成部２１ａとして動作する。画像生成部２１ａは、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するときにＸ線ラインセンサ１４が検出したＸ線の透過量（図３参照）を示すＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得し、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。このとき、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するタイミングは、光電センサ１５からの信号により判断される。すなわち、画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから細かい時間間隔でＸ線の透過量に関するデータを取得し、それらの各時刻のデータを時間経過順につなぎ合わせることにより、商品Ｇとその背景部分とを含む２次元画像を作成する。この２次元画像は、例えば、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようなＸ線画像６１ａ，６１ｂである。

〔欠品あるいは割れ欠けの検査〕
制御部２０のＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２５に格納されている検査プログラムを読み出して実行することにより、検査部２１ｂとして動作する。検査部２１ｂは、上記のようにして得られる商品ＧのＸ線画像に対して画像処理を施すことにより、１又は複数の内容物から構成される商品Ｇについて、必要な内容物が欠落したり、内容物の形状に割れ欠けによる異常が生じたりしていないかを検査する。

以下、図７を参照して、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す商品Ｇの２つのＸ線画像６１ａ，６１ｂに対して画像処理を施す場合を例にして、検査部２１ｂによる商品Ｇについての欠品あるいは割れ欠けの検査の詳細を説明する。なお、以下の説明において、商品Ｇは、２人前のインスタントカップスープであり、正常状態では、パッケージとなる箱の中にパック詰めされた１人前のドライフードと１人前の顆粒スープとが２つずつ収容されるものとする。こうした商品Ｇの正常状態における内容物の構成情報は、検査が開始する前にモニタ３０のタッチパネルを介して利用者により入力され、ＨＤＤ２５に記憶される。ここで、図６（ａ）に示されるＸ線画像６１ａは、正常状態での商品Ｇの画像であり、図６（ｂ）に示されるＸ線画像６１ｂは、商品Ｇのパッケージ内からドライフードのパックが１つ欠落している異常状態での商品Ｇの画像である。

まず、ステップＳ７１では、検査部２１ｂは、Ｘ線ラインセンサ１４からのＸ線透視像信号に基づいて得られるＸ線画像６１ａ，６１ｂ上の領域を２値化処理により背景領域と背景以外の領域とに切り分ける。２値化処理では、Ｘ線画像６１ａ，６１ｂを構成する各画素についてその画素に対応するＸ線の透過量の値と所定の閾値とが比較され、それらの値の大小関係によりその画素に背景領域を示す「１」又は背景以外の領域であることを示す「０」のどちらかの値が割り当てられる。ここで、２値化処理に用いられる閾値は、事前に試験等を行うことにより、検体である商品Ｇに合わせて予め適切に定められているものとする。なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示される画像６２ａ，６２ｂは、それぞれＸ線画像６１ａ，６１ｂに対して２値化処理を施した後の画像であり、黒く現れている部分が背景領域に対応し、白く現れている部分が背景以外の領域に対応する。

次に、ステップＳ７２では、検査部２１ｂは、ステップＳ７１で切り分けられたＸ線画像６１ａ，６１ｂ上の背景以外の領域に対してさらなる画像処理を施し、Ｘ線画像６１ａ，６１ｂ上の背景以外の領域から塊部分Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３（図９（ａ）及び図９（ｂ）参照）を抽出する。なお、塊部分Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１は、ドライフードに対応しており、塊部分Ｃ１３，Ｃ２２，Ｃ２３は、顆粒スープに対応している。

具体的には、検査部２１ｂは、Ｘ線画像６１ａ，６１ｂ上の背景以外の領域を構成する全ての隣接する２つの画素について、それら２つの画素のそれぞれに対応するＸ線の透過量の差が所定の範囲を超えるような場合に、それら２つの画素間に境界線を引く。そして、このようにして引かれた境界線により囲まれる領域が、内容物に対応する塊部分となる。

次に、ステップＳ７３では、検査部２１ｂは、ステップＳ７２で抽出された各塊部分Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３に対応する内容物の体積を算出する。以下では、塊部分Ｃ１１を例として塊部分の体積の算出方法の詳細を説明するが、その他の塊部分Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３についても同様に算出される。

まず、検査部２１ｂは、Ｘ線画像６１ａ上の塊部分Ｃ１１を構成する各画素Ｐｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ、ｎは、Ｘ線画像６１ａ上の塊部分Ｃ１１を構成する画素数）について、画素Ｐｉに対応するＸ線の透過量に基づいて、画素Ｐｉに対応する内容物の微小部位の厚みＤｉを算出する。このとき、厚みＤｉは、以下の式（１）により算出される。

Ｄｉ＝αＸｉ＋β・・・（１）
ここで、Ｘｉは、画素Ｐｉに対応するＸ線の透過量である。また、α，βは、商品Ｇを構成する内容物の種類に固有の定数であり、事前に試験等を行うことにより内容物の種類ごとに算出され、例えば、図１０に示すようにテーブル形式の情報としてＨＤＤ４０に格納されている。すなわち、商品Ｇのパッケージ内に収容されるドライフードと顆粒スープとに対応するα，βの値は、互いに異なるものとなっている。

なお、塊部分Ｃ１１に対応する内容物の厚みＤｉを算出するに際しては、まず、塊部分Ｃ１１を構成する全ての画素Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎに対応するＸ線の透過量の平均的な値に基づいて、塊部分Ｃ１１に対応する内容物がドライフードであることが判断される。そして、その判断結果に基づいて、図１０に示される内容物の種類ごとのα，βの値のテーブルが参照され、α＝α１，β＝β１として（１）式に基づいて算出されることになる。

続いて、検査部２１ｂは、Ｘ線画像６１ａ上の塊部分Ｃ１１を構成する全ての画素Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎについて算出された厚みＤ１，Ｄ２，・・・，Ｄｎを足し合わせ、その合算値に画素の面積を乗算することにより、Ｘ線画像６１ａ上の塊部分Ｃ１１に対応する内容物の体積を算出する。

次に、ステップＳ７４では、検査部２１ｂは、ステップＳ７３において算出された各塊部分Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３に対応する内容物の体積（図１１参照）に基づいて、商品Ｇが良品であるか不良品であるかを判断する。

具体的には、まず、検査部２１ｂは、各塊部分Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３に対応する内容物について、その体積を所定の基準体積と比較する。基準体積の値は、初期設定時にモニタ３０のタッチパネルを介して利用者により入力され、ＨＤＤ２５の基準値ファイル２５ａに格納される。この基準体積は、例えば、パッケージ内に収容されるべき内容物の規格の体積であり、図１２に示すように、内容物の種類ごとに一定の範囲を有するように設定される。

すなわち、検査部２１ｂは、各塊部分Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３に対応する内容物について、その内容物の種類に対応する基準体積を基準値ファイル２５ａから読み出し、ステップＳ７３で算出されたその内容物の体積と読み出した基準体積とを比較する。各塊部分Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２３に対応する内容物の種類は、その塊部分を構成する全ての画素Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎに対応するＸ線の透過量の平均的な値に基づいて判定され、ここでは、塊部分Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１はドライフードに対応し、塊部分Ｃ１３，Ｃ２２，Ｃ２３は顆粒スープに対応すると判定される。

図１１に示すように、基準体積は、ドライフードについては１２平方センチメートル以上１４平方センチメートル以下の範囲に、顆粒スープについては１６平方センチメートル以上１８平方センチメートル以下の範囲に設定されている。従って、図１１及び図１２を参照して分かるように、塊部分Ｃ１３，Ｃ２１に対応する内容物の体積は、基準体積から外れている。

ここで、塊部分Ｃ２１に対応する内容物のように、その体積が基準体積よりも小さい場合には、その内容物は割れ欠け等により形状に異常が生じていると判断される。

一方、塊部分Ｃ１３に対応する内容物のように、その体積が基準体積よりも大きい場合には、複数の内容物が重なり合い一体化した状態でＸ線撮影が行われていないかどうかが検査される。塊部分Ｃ１３の体積は、顆粒スープについての基準体積の範囲内にある体積を複数（具体的には、２つ）足し合わせることにより生成される体積となっているため、塊部分Ｃ１３は、複数（具体的には、２つ）の顆粒スープが重なり合い一体化しているものと判断される。

以上により、Ｘ線画像６１ａに対応する商品Ｇのパッケージ内には、２パックのドライフードと２パックの顆粒スープとが収容されており、さらに、それぞれが所定の基準体積の範囲内にあることが分かる。一方、Ｘ線画像６１ｂに対応する商品Ｇのパッケージ内には、所定の基準体積から外れた１パックのドライフードと２パックの顆粒スープとが収容されていることが分かる。検査部２１ｂは、これらの情報とＨＤＤ２５に記憶された商品Ｇの正常状態における内容物の構成情報とを比較して、Ｘ線画像６１ｂに対応する商品Ｇではドライフードが１パック欠落していること、及び、Ｘ線画像６１ｂに対応する商品Ｇには所定の基準体積から外れたドライフードが１パック混入していることを検出する。従って、ステップＳ７４では、最終的に、Ｘ線画像６１ａに対応する商品Ｇは良品であり、Ｘ線画像６１ｂに対応する商品Ｇは不良品であると判断され、商品Ｇについての欠品あるいは割れ欠けの検査が終了する。

ステップＳ７１〜Ｓ７４による検査結果は、振分機構７０に送られる。そして、振分機構７０は、商品ＧがＸ線検査装置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。

〔表示制御〕
制御部２０は、欠品あるいは割れ欠けの検査が行われているときには、上述のステップＳ７１〜Ｓ７４において得られた画像や判断結果等をモニタ３０に表示させる。また、制御部２０は、初期設定時や試験時には、上述の基準体積の値や検体となる商品Ｇの正常状態における内容物の構成情報を含む検査パラメータの入力画面等をモニタ３０に表示させる。

（特徴）
（１）
従来のように、Ｘ線画像上の物品の周囲長と基準周囲長との比較によりその物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査が行われる場合には（特許文献１参照）、精度よく検査を行うことができない場合がある。例えば、検体となる物品が物品ごとに一定の形状を有していない場合や、検体となる物品が物品ごとに一定の形状を有していたとしてもその物品がパッケージ内で回転等をする場合には、検査時のＸ線の透過方向の形状が定まらないため基準周囲長を定めることが困難となるからである。

一方、本発明に係るＸ線検査装置１０では、物品のＸ線画像が生成され、生成されたＸ線画像から物品を示す又は物品を示すと推定される塊部分が抽出される。そして、物品を透過したＸ線の透過量に基づいて、抽出された塊部分に対応する物品のＸ線の透過方向の厚みが算出される。さらに、算出された物品の厚みに基づいて物品の体積が算出され、算出された物品の体積に基づいて物品の状態が検査される。

このように、本発明に係るＸ線検査装置１０では、検体となる物品の体積に基づいて物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査が行われるため、検査時のＸ線の透過方向の形状が定まらないような物品についても適切に欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができる。

また、物品の質量を算出する場合のように、物品の密度を算出して把握しておく必要はないため、比較的簡易に検査を行うことができる。

（２）
物品についての欠品や割れ欠けの検査では、Ｘ線検査装置ではなく重量検査装置が用いられることがある。この場合、検体となる物品の重量が計量され、計量された重量に基づいてその物品の状態が検査されることになる。しかしながら、重量検査装置が用いられる場合には、インスタント食品に添付されるドライフードのような軽量の物品については、物品に欠品や割れ欠け等の異常が生じていたとしてもその状態が検出されにくく誤判定される可能性がある。

一方、本発明に係るＸ線検査装置１０では、物品の体積に基づいて物品の状態が判断されるため、物品の重量に基づいて物品の状態を検査する重量検査装置と異なり、軽量の物品であっても正確に検査を行うことが可能になる。

（３）
Ｘ線検査装置１０では、検体となる商品が複数の内容物から構成される場合には、内容物ごとに欠品あるいは割れ欠けの検査が行われる。また、Ｘ線検査装置１０では、内容物の種類に応じて、内容物の体積を算出するための検査パラメータが設定されている。

従って、Ｘ線検査装置１０では、異なる物質から組成される等、種類の異なる内容物が混在する商品が検査される場合にも、個々の内容物についてその内容物の特徴を考慮した検査がなされることになり、高精度に検査を行うことができる。

＜変形例＞
（Ａ）
上記実施形態では、Ｘ線画像上の領域を背景領域と背景以外の領域とに切り分けるために２値化処理が採用されているが、その他、２値化処理に代えて又は加えて、任意の画像処理を採用することも可能である。

また、ステップＳ７４において、Ｘ線画像上において複数の内容物が一体化していないか否かが検査される際には、画像処理による切り離し処理が実行されてもよい。例えば、塊部分の外形に鋭角となる部分が存在する場合には、その鋭角部分がなくなるようにその鋭角部分を基点として線を引くことにより切り離すことも可能である。

（Ｂ）
上記実施形態では、商品Ｇの内容物の検査パラメータがモニタ３０のタッチパネルを介して利用者により手入力される構成となっているが、これが自動入力されるような構成となっていてもよい。

例えば、基準体積の値は、ＣＣＤカメラに商品Ｇの内容物を多方向から撮影させ、それらの撮影された画像に対して画像処理によって自動的に演算されるようになっていてもよい。また、割れ欠けのない良品である商品Ｇの内容物を予めＸ線検査装置１０に流し、得られたＸ線画像から画像処理によってその体積の値が自動計算されるようになっていてもよい。この場合、基準体積の値は、例えば、その自動計算された体積を中心として−１０％〜＋１０％の範囲となるように、制御部２０により自動計算されることになる。

また、商品Ｇの正常状態における内容物の構成情報についても、ＣＣＤカメラに商品Ｇの内容物を多方向から撮影させ画像処理によって自動的に演算されるようになっていてもよいし、割れ欠けのない良品である商品Ｇの全ての内容物を予めＸ線検査装置１０に流し、得られたＸ線画像から画像処理によって自動計算されるようになっていてもよい。

これにより、利用者による手入力の手間を省くことができる。

（Ｃ）
上記実施形態では、検査部２１ｂは、ＣＰＵ２１であって、検査プログラムを実行することにより検査を行っているが、検査部２１ｂによる上述の動作は、その他のソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの任意の組み合わせにより実現されてもよい。

＜第２実施形態＞
図１２に、本発明の第２実施形態に係る物品検査装置１００を示す。

物品検査装置１００は、通常のパーソナルコンピュータと同様の構成を有しており、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＨＤＤ１０３、記憶メディアを挿入するためのドライブ１０４、外部機器や外部ネットワークとの接続を可能にする通信ポート１０５、マウスやキーボード等の入力装置１０６、及びモニタやスピーカ等の出力装置１０７を備えている。

ＨＤＤ１０３には、検査プログラムが記憶されている。この検査プログラムは、ＣＰＵ１０１に、図７を参照して説明された第１実施形態の検査部２１ｂと同様の動作を実行させる。これにより、物品検査装置１００は、物品のＸ線画像に基づいて、物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができる。また、この検査プログラムの実行時に使用されるＸ線画像は、通信ポート１０５を介して接続される外部のＸ線検査装置から直接取得されるようになっていてもよいし、ドライブ１０４に挿入可能な記憶メディアを介して取得されるようになっていてもよい。

本発明に係るＸ線検査装置及び物品検査装置は、概ね一定の形状を有する物品だけでなく、不定形状の物品についても適切に欠品あるいは割れ欠けの検査を行うことができるという効果を有し、物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査を行うＸ線検査装置及び物品検査装置として有用である。

本発明の第１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図。 制御部のブロック構成図。 （ａ）ある正常状態における商品ＧのＸ線画像。 （ｂ）ある異常状態おける商品ＧのＸ線画像。 欠品あるいは割れ欠けの検査の処理を示すフローチャート。 （ａ）図６（ａ）のＸ線画像に２値化処理を施した図。 （ｂ）図６（ｂ）のＸ線画像に２値化処理を施した図。 （ａ）図６（ａ）のＸ線画像から内容物に対応する塊部分を抽出した図。 （ｂ）図６（ｂ）のＸ線画像から内容物に対応する塊部分を抽出した図。 内容物の厚みの算出式の係数を格納するテーブルを示す図。 内容物の体積の算出結果を示す図。 基準値ファイル２５ａの構成図。 本発明の第２実施形態に係る物品検査装置の構成図。

符号の説明

１０ Ｘ線検査装置
１３ Ｘ線照射器（Ｘ線源）
１４ Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出器）
２１ｂ 検査部
６１ａ，６１ｂ Ｘ線画像
１０４ ドライブ（入力部）
１０５ 通信ポート（入力部）
１００ 物品検査装置
Ｃ１１〜１３，Ｃ２１〜Ｃ２３ 塊部分
Ｇ 商品（物品）

Claims (5)

1. Ｘ線を照射するＸ線源と、
   前記Ｘ線源からのＸ線を受けるＸ線検出部と、
   前記Ｘ線検出部で受けたＸ線に基づいて生成されるＸ線画像に対して画像処理を施し、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出部との間を通る物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査を行う検査部と、
   を備え、
   前記検査部は、前記画像処理あるいは前記検査において、前記Ｘ線画像に基づいて前記物品の体積を算出し、所定の基準体積と比較する、
   Ｘ線検査装置。
2. 前記検査部は、前記Ｘ線画像上の前記物品に対応する塊部分を抽出し、前記Ｘ線検出部で受けたＸ線の透過量に基づいて前記塊部分に対応する前記物品の厚みを算出することにより、前記物品の体積を算出する、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記物品は、複数の構成物から構成される構成物群であり、
   前記検査部は、前記構成物群を構成する前記構成物ごとに体積を算出し、前記構成物ごとに前記基準体積と比較する、
   請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記構成物群を構成する少なくとも２つの前記構成物は、互いに物質の種類が異なる、
   請求項３に記載のＸ線検査装置。
5. 物品のＸ線画像の入力を受け付ける入力部と、
   前記Ｘ線画像に対して画像処理を施し、前記物品についての欠品あるいは割れ欠けの検査を行う検査部と、
   を備え、
   前記検査部は、前記画像処理あるいは前記検査において、前記Ｘ線画像に基づいて前記物品の体積を算出し、所定の基準体積と比較する、
   物品検査装置。

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