JP2011247715A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器内の液体の正確な液面高さを検出できるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】本発明のＸ線検査装置１００は、Ｘ線源から照射されるＸ線ＸＳを用いて、容器内の物品の検査を行うＸ線検査装置であって、Ｘ線源から照射され容器を透過したＸ線ＸＳに基づいてＸ線画像を生成する画像生成部２４２と、生成されたＸ線画像における、物品の最上端面画像ＳＺＧと最下端面画像ＳＫＧとから、当該最上端面画像ＳＺＧの中心位置Ｐ１および当該最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２を検出する中心検出部２４３と、検出された中心位置Ｐ１と中心位置Ｐ２との距離に基づいて、液面高さＴを検出する高さ検出部２４４と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、物品が入れられた容器にＸ線を照射し、当該容器内の物品についての検査を行うＸ線検査装置に関する。

従来、容器内の液体についての検査を行うために、Ｘ線により液体検査を行うＸ線検出装置の開発が行われている。

例えば、特許文献１には、Ｘ線液量検査装置が開示されている。当該Ｘ線液量検査装置においては、直線状に配置したＸ線検出器が２列から成り、２列の表面にＸ線の波長選択性の違う層が２種類被覆されていて、２列の同一高さのＸ線検出素子からの検出信号の差分信号をもとに前記高さでの被検出物が低原子番号物質であるか高原子番号物質であるかを判断し、容器内の液量の判定を行う判定手段と、判定した結果を表示する表示手段が備えられている。

また、特許文献２には、透視検査装置が開示されている。当該透視検査装置においては、間欠回転する回転テーブルの各区画に首振り可能なワーク載置台およびこのワーク載置台を初期位置に設定する装置を設けて前記ワーク載置台に載置されているワークを初期検査位置に設定し、また回転テーブルとは別個に検査室内に検査領域可変装置を設けてワークが該検査位置に到達した後、前記ワーク載置台を所定角度回動させてワークの検査領域が可変される。

特開２００２−３５７４７２号公報 実開昭５９−１１７９５６号公報

しかしながら、上記特許文献１のＸ線液量検査装置では、容器を回転搬送する場合には、液面が揺れてしまい、正確な液量の判定を行うことができない。また、上記特許文献２の透視検査装置は、容器内の液体の液面高さを検出するものではない。

本発明の目的は、容器内の液体の正確な液面高さを検出できるＸ線検査装置を提供することである。

（１）一の局面に従うＸ線検査装置は、Ｘ線源から照射されるＸ線を用いて、容器内の物品の検査を行うＸ線検査装置であって、Ｘ線源から照射され容器を透過したＸ線に基づいてＸ線画像を生成する画像生成部と、生成されたＸ線画像における、物品の最上端面画像と最下端面画像とから、当該最上端面画像の第１中心および当該最下端面画像の第２中心を検出する中心検出部と、検出された第１中心と第２中心との距離に基づいて、物品の高さを検出する高さ検出部と、を備えたものである。

一の局面に従うＸ線検査装置においては、容器を透過したＸ線に基づいて画像生成部により生成されたＸ線画像における、物品の最上端面画像と最下端面画像とから、当該最上端面画像の第１中心および当該最下端面画像の第２中心が中心検出部により検出される。そして、第１中心と第２中心との距離に基づいて物品の高さが高さ検出部により検出される。

ここで、検査する物品が液体であって、回転テーブルの回転によって検査を行うＸ線検査装置を採用する場合、当該回転による遠心力によって液面が揺れることが多い。しかし、本発明者は、液面の中心点は遠心力により揺れ難く、当該中心点の高さが変わり難いことに着眼し、以下のように液面の高さを検出することを見出した。すなわち、最上端面画像（例えば液面に相当する領域の画像）の第１中心と最下端面画像（例えば液体の底面に相当する領域の画像）の第２中心との距離に基づいて物品（例えば液体）の高さを検出することで、回転搬送により液面に揺れが生じた場合でも、正確な液面の高さを得ることができることを見出した。

（２）Ｘ線検査装置は、高さ検出部により検出された物品の高さおよび容器の形状に基づいて、当該物品の内容量を算出する内容量算出部をさらに備えてもよい。

この場合、従来においては、液面の高さのみを検出し、当該液面の高さが適切であれば相当の内容量（体積）を充足すると擬制していた。その結果、液面が揺れている場合の当該液面の高さを検出してしまうと、正確な内容量を得ることができなかった。しかし、本発明では、従来のような擬制を行うことなく、回転搬送により液面が揺れている場合でも、液体の内容量を正確に得ることができる。それにより、液体の内容量の良否を正確に判定できる。

（３）Ｘ線検査装置は、算出された内容量と予め記憶された基準内容量との比較により、当該算出された内容量の適否を判定する判定部をさらに備えてもよい。

この場合、予め記憶された基準内容量との比較を行うことで、算出された内容量の適否を適切に判定できる。すなわち、回転搬送により液面が揺れた場合でも、本発明に係るＸ線検査装置によって液面の正確な高さを得ることができるので、判定部による判定に基づいて所定範囲外の内容量の物品を確実に除外できる。

（４）Ｘ線検査装置は、算出された内容量を表示する表示部をさらに備えてもよい。この場合、作業者は表示部を視認することで物品の内容量を把握することができる。

（５）物品は液体であってもよい。この場合、回転搬送により液面が揺れるが、本発明に係るＸ線検査装置によって上述のように第１中心と第２中心との距離に基づいて液体の高さを検出することで、液体の正確な高さを得ることができる。

本発明に係るＸ線検査装置によれば、最上端面画像（例えば液面に相当する領域の画像）の第１中心と最下端面画像（例えば液体の底面に相当する領域の画像）の第２中心との距離に基づいて物品（例えば液体）の高さを検出することで、回転搬送により液面に揺れが生じた場合でも、正確な液面の高さを得ることができる。

本実施形態に係るＸ線検査装置の概略的構成の一例を示す模式的平面図である。 図１のＸ線検査装置の概略を説明するための模式的側面図である。 本実施形態に係るＸ線検査装置のハードウェア構成の例および機能的構成の例を示すブロック図である。 液面高さの検出方法を説明するための説明図である。 入力表示部における内容量の表示例を示す模式図である。 容器の形状が複雑な形状である場合の内容量の算出方法を説明するための説明図である。 最上端面画像の中心位置および最下端面画像の中心位置のその他の検出方法を説明するための説明図である。

（１）Ｘ線検査装置の全体構成
以下、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置について図面を参照しながら説明する。

図１は本実施形態に係るＸ線検査装置１００の概略的構成の一例を示す模式的平面図であり、図２は図１のＸ線検査装置１００の概略を説明するための模式的側面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１００は、ベルトコンベア９００に取り付けられる。また、Ｘ線検査装置１００は、主に、受取部６００、Ｘ線検査部７００、受渡部８００およびＸ線漏洩防止カバー９１０からなる。

受取部６００は、受取テーブル６１１、回転軸６１２、第１モータ６１３、案内ガイド板６３４ａ，６３４ｂ、案内ガイド板６３５ａ，６３５ｂ、幅調整機構６２４、支持部材６２５および駆動部６２６からなる。

Ｘ線検査部７００は、Ｘ線源２００、ラインセンサ２２０、制御部５００、検査テーブル７１１、回転軸７１２および第２モータ７１３からなる。

受渡部８００は、受渡テーブル８１１、回転軸８１２、第３モータ８１３、案内ガイド板８３５ａ，８３５ｂ、案内ガイド板８３４ａ，８３４ｂ、幅調整機構８２４、支持部材８２５および駆動部８２６からなる。なお、図２における括弧書きの符号は、受取部６００と同様の構成からなる受渡部８００の構成部を示す。

（１−１）受取部
図２に示すように、垂直に設けられた回転軸６１２の一端側に第１モータ６１３が取り付けられ、当該回転軸６１２の他端側に水平面を有する受取テーブル６１１が取り付けられる。受取テーブル６１１は、天板が円板形状からなる。

また、支持部材６２５の一端側に駆動部６２６および幅調整機構６２４が設けられ、支持部材６２５の他端側に案内ガイド板６３４ａ，６３４ｂおよび案内ガイド板６３５ａ，６３５ｂが設けられる。なお、物品Ｂが充填された容器Ｃを搬送するために、案内ガイド板６３４ａと案内ガイド板６３４ｂとの組に対して、一定の間隔を空けて、案内ガイド板６３５ａと案内ガイド板６３５ｂとの組が設けられる。

（１−２）検査部
垂直に設けられた回転軸７１２の一端に第２モータ７１３が取り付けられ、当該回転軸７１２の他端に、水平面を有する検査テーブル７１１が取り付けられる。検査テーブル７１１は、天板が円板形状からなる。

本実施形態において、検査テーブル７１１はカーボンからなる。それにより、検査テーブル７１１は、Ｘ線を透過しやすく、Ｘ線の照射に影響を与えないというメリットがある。さらに、カーボンからなる検査テーブル７１１は剛性も高く、金属と比較して軽量なので物品を確実に保持することができ、当該検査テーブル７１１の回転の安定性を向上できる。特に、カーボンからなる検査テーブル７１１は、軽量であるので、当該検査テーブル７１１の偏芯等を防止することができる。また、当該検査テーブル７１１は、剛性が高いので、重量増加した物品を検査対象に含めることができ、さらに駆動モータの容量を低減して、低コストおよび省電力を実現することができる。

Ｘ線検査部７００に設けられたＸ線漏洩防止カバー９１０内には、制御部５００が内蔵される。また、検査テーブル７１１の上方には、Ｘ線源２００が設けられる。

本実施形態において、Ｘ線源２００は、上方から平面視した場合に、ベルトコンベア９００の搬送方向（図１の矢印ＨＬ１の方向）に対して交差するように設けられ、かつ側面視した場合に、ベルトコンベア９００に近い方向から遠ざかる方向（図２の矢印Ｄ１の方向）に向かって斜め下方に照射できるよう配設されている。

このように配設されたＸ線源２００によって、物品Ｂが充填された容器Ｃに対してＸ線ＸＳが照射される。本実施形態では、物品Ｂはドレッシング、たれ（焼肉のたれ等）または飲料水などの液体である。また、容器Ｃは例えば円柱形状であり、底面の直径よりも高さの方が大きい容器である。

ラインセンサ２２０は、Ｘ線源２００から照射されたＸ線ＸＳが容器Ｃを透過し、当該透過したＸ線を受けることができる位置に設けられる。

制御部５００は、Ｘ線源２００との間で信号の送受信およびラインセンサ２２０からの信号を受信できるように設けられる。また、制御部５００は、第１モータ６１３、第２モータ７１３、第３モータ８１３、駆動部６２６，８２６および幅調整機構６２４，８２４との信号の送受信が可能である。

（１−３）受渡部
垂直に設けられた回転軸８１２の一端側に第３モータ８１３が取り付けられ、当該回転軸８１２の他端側に水平面を有する受渡テーブル８１１が取り付けられる。受渡テーブル８１１は、天板が円板形状からなる。また、支持部材８２５の一端側に駆動部８２６および幅調整機構８２４が設けられ、当該支持部材８２５の他端側に案内ガイド板８３５ａ，８３５ｂおよび案内ガイド板８３４ａ，８３４ｂが設けられる。なお、物品Ｂが充填された容器Ｃを搬送するために、案内ガイド板８３５ａと案内ガイド板８３５ｂとの組に対して、一定の間隔を空けて、案内ガイド板８３４ａと案内ガイド板８３４ｂとの組が設けられる。

（１−４）Ｘ線検査装置の動作の流れ
次いで、図１および図２に示したＸ線検査装置１００の動作の一例についての説明を行う。

図１および図２に示すように、ベルトコンベア９００上を搬送される容器Ｃが受取部６００の案内ガイド板６３４ａ，６３４ｂおよび案内ガイド板６３５ａ，６３５ｂにより受取テーブル６１１側に移動される。この場合、容器Ｃは、矢印ＨＬ２の方向に沿って案内ガイド板６３４ａと案内ガイド板６３５ａとの間を通過し、受取テーブル６１１に載置される。

受取テーブル６１１に載置された容器Ｃは、受取テーブル６１１が矢印Ｒ１（図２）の方向に回転することにより、案内ガイド板６３４ｂと案内ガイド板６３５ｂとの間を通過することで矢印ＨＬ３の方向に移送され、検査テーブル７１１に受け渡される。

検査テーブル７１１が矢印−Ｒ１（図２）の方向に回転することにより、検査テーブル７１１に載置された容器Ｃは、検査テーブル７１１上を矢印ＨＬ４の方向に沿って移動し、Ｘ線源２００から照射されたＸ線ＸＳにより液面検査が実施される。また、液体の下方に溜まることが多い異物の検査についてもＸ線画像を用いて実施される。なお、液面検査の詳細については後述する。

そして、検査が終了した容器Ｃは、検査テーブル７１１上を矢印ＨＬ５の方向に沿って移動する。この場合、容器Ｃは、矢印ＨＬ６の方向に沿って案内ガイド板８３４ｂと案内ガイド板８３５ｂとの間を通過し、受渡テーブル８１１に載置される。

受渡テーブル８１１に載置された容器Ｃは、当該受渡テーブル８１１が矢印Ｒ１（図２）の方向に回転することにより、案内ガイド板８３４ａと案内ガイド板８３５ａとの間を通過することで矢印ＨＬ７の方向に移送される。そして、容器Ｃはベルトコンベア９００上に戻され、次工程へと搬送される。

（２）画像処理による液面検査
続いて、本実施形態に係るＸ線検査装置１００の画像処理に係る構成部の詳細について説明する。

（２−１）液面検査を実施する構成
図３は本実施形態に係るＸ線検査装置１００のハードウェア構成の例および機能的構成の例を示すブロック図であり、図４は液面高さの検出方法を説明するための説明図であり、図５は入力表示部ＭＴにおける内容量の表示例を示す模式図である。

図３に示すように、Ｘ線検査装置１００は、ハードウェア構成として、上述のラインセンサ２２０、Ａ／Ｄコンバータ２３０、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２６０、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）またはＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等のメモリ２７０、ハードディスク２８０および上述の入力表示部ＭＴを含む。

ＣＰＵ２６０がメモリ２７０またはハードディスク２８０に格納されている各種プログラムを実行することによって、輝度毎データ取得部２４０、合算部２４１、画像生成部２４２、中心検出部２４３、高さ検出部２４４、内容量算出部２４５、表示データ作成部２４６、判定部２４７および領域認識部２５０が機能的に実現される。各種プログラムは、当該プログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体からインストールすることが可能である。

また、Ｘ線検査装置１００は、入力表示部ＭＴでのデータ表示を制御する表示制御回路（図示せず）、入力表示部ＭＴを介して作業者により入力されたデータを取り込むキー入力回路（図示せず）およびプリンタ等の外部機器またはＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の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）等を備えている。

ＣＰＵ２６０、メモリ２７０およびハードディスク２８０は、アドレスバスまたは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。

図３において、最初に、容器Ｃを透過したＸ線ＸＳがラインセンサ２２０に入射され、当該ラインセンサ２２０によりＸ線ＸＳに基づいてアナログデータである検出データＫＤａが生成される。検出データＫＤａは、Ａ／Ｄコンバータ２３０によりデジタルデータである検出データＫＤｄに変換される。

検出データＫＤｄの検出値に基づき輝度毎データ取得部２４０により輝度毎データＬＤ１が取得される。輝度毎データＬＤ１は画像の１ライン分に相当するものである。そして、合算部２４１により複数の輝度毎データＬＤ１が合算されることにより、画像の全ライン分に相当する輝度毎データＬＤ２が生成される。

次に、輝度毎データＬＤ２に基づいて画像生成部２４２により画像が生成される。生成された画像に基づいて異物検査が実施される。ここで、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、通常状態では水平な液面ＥＫ１が、容器Ｃが回転搬送されることで、液面ＥＫ１の中心位置Ｐ１を基準に揺れ動き、傾斜した液面ＥＫ２または液面ＥＫ３と変化する。

このように、容器Ｃが回転搬送されると、当該容器Ｃ内の物品（液体）Ｂの液面が変化するが、液面の揺動基準である中心位置Ｐ１は変化し難い。そこで、本実施の形態における検出処理は、変化し難い液面の中心位置Ｐ１を用いて液面高さＴを検出するものである。以下、検出処理について説明を行う。

（２−２）液面画像および液体底面画像の抽出
まず初めに、画像生成部２４２により生成された濃淡画像をエッジ処理によって図４（ｂ）に示す線画像（太線で図示）に処理する。この場合、エッジ処理により当該容器Ｃ内の物品（液体）Ｂの輪郭が抽出される。

次に、領域認識部２５０により図４（ｂ）の線画像から閉領域が抽出され、液面と底面とが選定される。具体的に、図４（ｂ）に示すように、領域認識部２５０により、楕円形状からなる最上端面画像ＳＺＧ、中間画像ＳＴＧおよび楕円形状からなる最下端面画像ＳＫＧが抽出される。この場合、領域認識部２５０により、最上端面画像ＳＺＧを液面として認識し、最下端面画像ＳＫＧを底面として選定する。

（２−３）各画像の中心位置の特定
次いで、中心検出部２４３により、液面と選定された最上端面画像ＳＺＧと、底面と選定された最下端面画像ＳＫＧとの各中心位置を特定する。以下、最上端面画像ＳＺＧにおける中心の特定手法について説明を行い、続いて最下端面画像ＳＫＧにおける中心の特定手法について説明を行う。

まず初めに、図４（ｂ）に示すように、中心検出部２４３により最上端面画像ＳＺＧに対して、所定の間隔からなる複数の水平線Ｍ１〜Ｍｎおよび所定の間隔からなる複数の垂直線Ｇ１〜Ｇｎが引かれる。

次に、中心検出部２４３により、水平線Ｍ１〜Ｍｎのそれぞれにおいて、最上端面画像ＳＺＧの外周エッジ部と交差する点間の距離が測定され、最長の水平線が特定される。具体的に、図４（ｂ）の最上端面画像ＳＺＧの場合、水平線Ｍｐが外周エッジ部と交差する点間の距離が最長のため、当該水平線Ｍｐが最長の水平線として特定される。

続いて、中心検出部２４３により、垂直線Ｇ１〜Ｇｎのそれぞれにおいて、最上端面画像ＳＺＧの外周エッジ部と交差する点間の距離が測定され、最長の垂直線が特定される。具体的に、図４（ｂ）の最上端面画像ＳＺＧの場合、垂直線Ｇｐが外周エッジ部と交差する点間の距離が最長のため、当該垂直線Ｇｐが特定される。

次に、中心検出部２４３によって、上記で特定された水平線Ｍｐと垂直線Ｇｐとの交点位置が最上端面画像ＳＺＧの中心位置Ｐ１として求められる。

次いで、最下端面画像ＳＫＧにおける中心の特定手法について説明を行う。まず初めに、図４（ｂ）に示すように、中心検出部２４３により最下端面画像ＳＫＧに対して、所定の間隔からなる複数の水平線Ｌ１〜Ｌｎおよび所定の間隔からなる複数の垂直線Ｆ１〜Ｆｎが引かれる。

次に、中心検出部２４３により、水平線Ｌ１〜Ｌｎのそれぞれにおいて、最下端面画像ＳＫＧの外周エッジ部と交差する点間の距離が測定され、最長の水平線が特定される。具体的に、図４（ｂ）の最下端面画像ＳＫＧの場合、水平線Ｌｐが外周エッジ部と交差する点間の距離が最長のため、当該水平線Ｌｐが最長の水平線として特定される。

続いて、中心検出部２４３により、垂直線Ｆ１〜Ｆｎのそれぞれにおいて、最下端面画像ＳＫＧの外周エッジ部と交差する点間の距離が測定され、最長の垂直線が特定される。具体的に、図４（ｂ）の最下端面画像ＳＫＧの場合、垂直線Ｆｐが外周エッジ部と交差する点間の距離が最長のため、当該垂直線Ｆｐが特定される。

次に、中心検出部２４３によって、上記で特定された水平線Ｌｐと垂直線Ｆｐとの交点位置が最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２として求められる。本実施形態では、回転搬送により揺れる液面ＥＫ２または液面ＥＫ３に対して斜め方向のＸ線ＸＳが照射され、不動の液体底面に対して斜め方向のＸ線ＸＳが照射される。それにより、領域認識部２５０により、最上端面画像ＳＺＧおよび最下端面画像ＳＫＧをＸ線透過画像上で平面的に相当面積を持った状態で取得できる。これにより、中心検出部２４３により中心位置Ｐ１および中心位置Ｐ２を容易に検出でき、高さ検出部２４４により液面高さＴを容易に得ることができる。

（２−４）各中心位置から液面高さの取得
このように検出された中心位置Ｐ１および中心位置Ｐ２の位置が高さ検出部２４４により選定される。まず、高さ検出部２４４により中心位置Ｐ１および中心位置Ｐ２の位置がＸＹ座標に配置される。なお、Ｘ座標が物品Ｂの幅方向の位置であり、Ｙ座標が物品Ｂの高さ方向の位置である。高さ検出部２４４により中心位置Ｐ１の座標が（ｘ１，ｙ１）とされ、中心位置Ｐ２の座標が（ｘ１，ｙ２）とされる。

次に、高さ検出部２４４により、中心位置Ｐ２のｙ２から中心位置Ｐ１のｙ１を減算した値である（ｙ２−ｙ１）が算出される。当該減算値（ｙ２−ｙ１）はラインセンサ２２０における距離、つまり、図４（ｂ）に示すように、Ｘ線透過画像における液面高さＴ１である。

そこで、実際の搬送ラインを流れる物品Ｂの液面高さＴ（図４（ａ））を得るために補正が必要となる。すなわち、高さ検出部２４４により上記の減算値（ｙ２−ｙ１）に補正値αが乗じられる。つまり、高さ検出部２４４により、Ｔ１×αが演算されることによって液面高さＴが得られる。

（２−５）内容量の取得
次に、高さ検出部２４４により検出された液面高さＴおよび容器Ｃの形状に基づいて、物品（液体）Ｂの内容量ＮＲが内容量算出部２４５により算出される。この場合、上述したように、容器Ｃの形状が円柱形状である場合には、メモリ２７０（図３）またはハードディスク２８０（図３）において当該容器Ｃの内部底面の面積Ｓ１が記憶されている。内容量算出部２４５は、算出された上記液面高さＴと、記憶された上記容器Ｃの内部底面の面積Ｓ１とから、Ｔ×Ｓ１により物品（液体）Ｂの内容量ＮＲを算出する。

内容量算出部２４５により算出された内容量ＮＲの表示データが表示データ作成部２４６によって作成される。算出された内容量ＮＲが例えば５００ｍｌである場合には、図５に示すように、表示データ作成部２４６により入力表示部ＭＴの領域Ｒ１において「５００ｍｌ」と表示される。

また、算出された内容量ＮＲと、メモリ２７０（図３）またはハードディスク２８０（図３）に予め記憶された基準内容量との比較により、算出された内容量ＮＲの適否が判定部２４７により判定される。例えば、算出された内容量ＮＲが適切であると判定部２４７により判定された場合には、図５に示すように、表示データ作成部２４６により入力表示部ＭＴの領域Ｒ２において「ＯＫ 良品」と表示される。

（３）本実施形態における効果
本実施形態では、容器Ｃを透過したＸ線ＸＳに基づいて画像生成部２４２により生成されたＸ線画像における、物品（液体）Ｂの最上端面画像ＳＺＧと最下端面画像ＳＫＧとから、当該最上端面画像ＳＺＧの中心位置Ｐ１および当該最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２が中心検出部２４３により検出される。そして、中心位置Ｐ１と中心位置Ｐ２との距離に基づいて液面高さＴが高さ検出部２４４により検出される。

ここで、検査する物品Ｂが液体であって、回転搬送によって検査を行うＸ線検査装置１００を採用する場合、当該回転による遠心力によって液面が揺れることが多い。しかし、液面の中心点は遠心力により揺れ難く、当該中心点の高さが変わり難いことに着眼し、中心位置Ｐ１と中心位置Ｐ２との距離に基づいて液面高さＴを検出することで、回転搬送により液面に揺れが生じた場合でも、正確な液面高さＴを得ることができる。

また、従来においては、液面の高さのみを検出し、当該液面の高さが適切であれば相当の内容量（体積）を充足すると擬制していた。その結果、液面が揺れている場合の当該液面の高さを検出してしまうと、正確な内容量を得ることができなかった。

しかし、本実施形態では、従来のような擬制を行うことなく、回転搬送により液面が揺れている場合でも、検出した液面高さＴおよび容器Ｃの形状に基づいて内容量ＮＲを正確に得ることができる。これにより、内容量ＮＲの良否を正確に判定できる。

また、本実施形態のように、中心位置Ｐ１，Ｐ２を検出し、検出した中心位置Ｐ１，Ｐ２から液面高さＴを求めることによって、回転搬送により液面が揺れて波のような状態になった場合でも、液面の高さを平均化することができる。これにより、信頼性高い液面高さＴを得ることができる。さらに、容器Ｃの搬送角度が異なることで、液面の揺れの度合いが異なっても、変化し難い中心位置Ｐ１，Ｐ２を検出することによって信頼性高い液面高さＴを得ることができる。

また、本実施形態では、算出された内容量ＮＲと予め記憶された基準内容量との比較を行うことで、当該算出された内容量ＮＲの適否を適切に判定できる。すなわち、回転搬送により液面が揺れた場合でも、Ｘ線検査装置１００によって正確な液面高さＴを得ることができるので、判定部２４７による判定に基づいて所定範囲外の内容量ＮＲの物品Ｂを確実に除外できる。

さらに、本実施形態では、算出された内容量ＮＲが入力表示部ＭＴに表示されるので、作業者は当該入力表示部ＭＴを視認することで物品Ｂの内容量ＮＲを把握することができる。それにより、作業者は物品Ｂが良品であるか不良品であるかについて認識できる。

（４）請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係
上記実施形態においては、Ｘ線検査装置１００がＸ線検査装置に相当し、Ｘ線源２００がＸ線源に相当し、Ｘ線ＸＳがＸ線に相当し、容器Ｃが容器に相当し、物品Ｂが物品に相当し、画像生成部２４２が画像生成部に相当し、最上端面画像ＳＺＧが最上端面画像に相当し、最下端面画像ＳＫＧが最下端面画像に相当し、中心位置Ｐ１が第１中心に相当し、中心位置Ｐ２が第２中心に相当し、中心検出部２４３が中心検出部に相当し、液面高さＴが物品の高さに相当し、高さ検出部２４４が高さ検出部に相当し、内容量ＮＲが内容量に相当し、内容量算出部２４５が内容量算出部に相当し、判定部２４７が判定部に相当し、入力表示部ＭＴが表示部に相当する。

（５）変形例
なお、上記実施形態では、容器Ｃの形状が複雑でない円柱形状であるので、液面高さＴと容器Ｃの内部底面の面積とを乗じることによって内容量ＮＲを算出することができるが、容器Ｃの形状が複雑な形状である場合には、次のようにして内容量ＮＲを算出する。

図６は容器Ｃの形状が複雑な形状である場合の内容量ＮＲの算出方法を説明するための説明図である。

図６（ａ）に示す場合のように、容器Ｃ１内の物品（液体）Ｂの液面高さＴを得ても、当該液面高さＴと容器Ｃ１の内部底面の面積との乗算によっては正確な内容量ＮＲを得ることはできない。この場合、液面高さＴと容器Ｃ１の内部底面の面積との乗算によって得られる内容量から体積Ｔｈ１（斜線部）を減算する補正を行うことで、正確な内容量ＮＲを得ることができる。

また、図６（ｂ）の場合であっても、図６（ａ）と同様に、液面高さＴと容器Ｃ１の内部底面の面積との乗算によっては正確な内容量ＮＲを得ることはできないので、液面高さＴと容器Ｃ１の内部底面の面積との乗算によって得られる内容量から体積Ｔｈ１および体積Ｔｈ２（斜線部）を減算する補正を行うことで、正確な内容量ＮＲを得ることができる。

このように、容器Ｃの形状が複雑なものであっても、補正値を予め記憶させておき、当該補正値に基づいて内容量に対して補正を行うことで、正確な内容量ＮＲを得ることができる。

また、上記の方法とは別に、容器Ｃ１，Ｃ２の形状を予め記憶させておけば、液面高さＴを得るだけで正確な内容量ＮＲを得ることができる。この場合、容器Ｃ１，Ｃ２の形状の関数ｆから得られる微小区間の体積をメモリ２７０またはハードディスク２８０に記憶しておき、内容量算出部２４５により当該体積を積分区間（０，Ｔ（Ｔは上記液面高さ））で定積分することによって内容量ＮＲを算出できる。

また、容器Ｃの断面形状が円形のものだけでなく、断面形状が正方形または長方形である容器Ｃについても、本実施形態のＸ線検査装置１００によって正確な液面高さＴおよび内容量ＮＲを得ることができる。

また、上記実施形態では、水平線Ｌ１〜Ｌｎおよび垂直線Ｆ１〜Ｆｎを用いて最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２を検出する方法を採用したが、これに限定されるものではなく、例えば楕円関数を用いて検出してもよい。この場合、中心位置Ｐ２と予測される点を含んだ複数の楕円関数を用意しておき、これらの楕円関数と最下端面画像ＳＫＧとの相関をとることで中心位置Ｐ２が特定される。

また、最上端面画像ＳＺＧの中心位置Ｐ１および最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２のその他の検出方法として、下記のようにしてもよい。図７は最上端面画像ＳＺＧの中心位置Ｐ１および最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２のその他の検出方法を説明するための説明図である。

図７に示すように、まず、複数の水平線Ｌ１〜Ｌｎのうち、最下端面画像ＳＫＧの外周エッジ部との交点が一つである水平線が中心検出部２４３によって特定される。図７の場合、交点Ｋ１を有する水平線Ｌ１および交点Ｋ２を有する水平線Ｌｎが特定される。

続いて、複数の垂直線Ｆ１〜Ｆｎのうち、最下端面画像ＳＫＧの外周エッジ部との交点が一つである垂直線が中心検出部２４３によって特定される。図７の場合、交点Ｋ３を有する垂直線Ｆ１および交点Ｋ４を有する垂直線Ｆｎが特定される。

次に、中心検出部２４３によって、上記の水平線Ｌ１と水平線Ｌｎとの中間の水平線Ｌｐが特定され、上記の垂直線Ｆ１と垂直線Ｆｎとの中間の垂直線Ｆｐが特定される。そして、中心検出部２４３によって、上記で特定された水平線Ｌｐと垂直線Ｆｐとの交点位置が最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２として求められる。同様にして中心検出部２４３によって最上端面画像ＳＺＧの中心位置Ｐ１が検出される。このように検出された最上端面画像ＳＺＧの中心位置Ｐ１の座標を（ｘ１，ｙ１）とし、最下端面画像ＳＫＧの中心位置Ｐ２の座標を（ｘ１，ｙ２）とすると、高さ検出部２４４により（ｙ２−ｙ１）が演算されることによって、Ｘ線透過画像上の液面高さＴ１が得られる。そして、高さ検出部２４４によりＴ１×αが演算されることによって、上記と同様に、液面高さＴを得ることができる。

また、上記実施形態では、高さ検出部２４４によりＸ線透過画像上の液面高さＴ１に補正値αが乗じられることとしたが、液面高さＴ１が物品Ｂの液面高さＴと同じである場合には、高さ検出部２４４により液面高さＴ１に補正値αを乗じる必要はない。

さらに、本実施形態に係るＸ線検査装置１００においてインターロックＳＷを取り付け、当該Ｘ線検査装置１００を取り付けるベルトコンベア９００の所定領域にワイヤー等でキーを掛けておいてもよい。この場合、作業者がキーをインターロックＳＷに挿入することにより、インターロックが可能となる。すなわち、メンテナンスまたは清掃等のために、Ｘ線検査装置１００がベルトコンベア９００から取り外され、単体となる場合でも、当該Ｘ線検査装置１００の誤動作が防止される。したがって、作業者の被爆が確実に防止されて安全性を維持できるとともに、コストもかからない。また、このようなインターロック機能をＸ線検査装置１００に付加することで、作業現場におけるメンテナンス等の種々の作業に対して柔軟に対応することができる。

さらに、本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

１００ Ｘ線検査装置
２００ Ｘ線源
２２０ ラインセンサ
２４２ 画像生成部
２４３ 中心検出部
２４４ 高さ検出部
２４５ 内容量算出部
２４７ 判定部
Ｂ 物品
Ｃ 容器
ＭＴ 入力表示部
ＮＲ 内容量
Ｐ１，Ｐ２ 中心位置
ＳＫＧ 最下端面画像
ＳＺＧ 最上端面画像
Ｔ 液面高さ
ＸＳ Ｘ線

Claims (5)

1. Ｘ線源から照射されるＸ線を用いて、容器内の物品の検査を行うＸ線検査装置であって、
   前記Ｘ線源から照射され前記容器を透過したＸ線に基づいてＸ線画像を生成する画像生成部と、
   生成された前記Ｘ線画像における、前記物品の最上端面画像と最下端面画像とから、当該最上端面画像の第１中心および当該最下端面画像の第２中心を検出する中心検出部と、
   検出された前記第１中心と前記第２中心との距離に基づいて、前記物品の高さを検出する高さ検出部と、を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 前記高さ検出部により検出された前記物品の高さおよび前記容器の形状に基づいて、当該物品の内容量を算出する内容量算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 算出された前記内容量と予め記憶された基準内容量との比較により、当該算出された内容量の適否を判定する判定部をさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
4. 算出された前記内容量を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＸ線検査装置。
5. 前記物品は液体であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。