JP2014115138A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】包装材の内部で仕切り材によって並列された複数物品の個数検査について、正確な結果を得ることができるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線照射部１３と、Ｘ線検出部１４と、検査制御部２０とを備える。対象製品は、包装材と複数の物品とを含む。Ｘ線照射部は、対象製品に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、対象製品を透過したＸ線である透過Ｘ線を検出する。検査制御部は、透過Ｘ線に基づき、複数の物品の数を検査する。また、検査制御部は、Ｘ線画像生成部２２ａと、矩形生成部２２ｃと、領域生成部２２ｄと、個数検査実行部２２ｅとを有する。Ｘ線画像生成部は、透過Ｘ線に基づき、Ｘ線画像を生成する。矩形生成部は、Ｘ線画像に基づき、複数の物品を包含する矩形を生成する。領域生成部は、矩形の内部を所定の情報に基づいて分割し、矩形の内部に分割線領域および複数の小領域を生成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、Ｘ線検査装置に関する。

従来、包装材によって包装された物品（対象製品）をコンベアユニットによって搬送しながらＸ線を照射し、対象製品を透過したＸ線（透過Ｘ線）に基づいて、欠品検査を行うＸ線検査装置が知られている。また、例えば、特許文献１（特開２００２―２２８７６１号公報）には、包装材の内部で仕切り材によって仕切られた複数の物品についての欠品検査を可能にするＸ線検査装置が提案されている。

ところで、上記文献に示されるＸ線検査装置は、透過Ｘ線に基づいて生成されたＸ線画像上に欠品検出用のマスク領域を設定する。マスク領域は、Ｘ線画像上の所定の座標軸位置に所定の範囲で設定される。その結果、コンベアユニットによって搬送される対象製品の傾きが一定でない場合には、個数検査について正確な結果を得ることができない。

本発明の課題は、包装材の内部で仕切り材によって並列された複数物品の個数検査について、正確な結果を得ることができるＸ線検査装置を提供することにある。

本発明に係るＸ線検査装置は、対象製品を検査するためのＸ線検査装置であって、Ｘ線照射部と、Ｘ線検出部と、検査制御部とを備える。対象製品は、包装材と複数の物品とを含む。複数の物品は、包装材の内部で仕切り材によって並列されている。Ｘ線照射部は、対象製品に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、対象製品を透過したＸ線である透過Ｘ線を検出する。検査制御部は、透過Ｘ線に基づき、複数の物品の数を検査する。また、検査制御部は、Ｘ線画像生成部と、矩形生成部と、領域生成部と、個数検査実行部とを有する。Ｘ線画像生成部は、透過Ｘ線に基づき、Ｘ線画像を生成する。矩形生成部は、Ｘ線画像に表れる複数の物品を包含する矩形を生成する。領域生成部は、矩形の内部を所定の情報に基づいて分割し、矩形の内部に分割線領域および複数の小領域を生成する。個数検査実行部は、Ｘ線画像に分割線領域を組み込んで、Ｘ線画像に含まれる複数の物品のそれぞれを識別し、複数の物品の個数検査を行う。

本発明に係るＸ線検査装置では、Ｘ線画像に表れる複数の物品を包含する矩形が生成される。また、矩形の内部に分割線領域と複数の小領域とが生成される。個数検査実行部は、Ｘ線画像に分割線領域を組み込んで、複数の物品のそれぞれを識別し、物品の個数検査を行う。これにより、隣接する物品が接触している場合であっても、個数検査の正確な結果を得ることができる。

また、個数検査実行部は、分割線領域が組み込まれたＸ線画像に基づいて、複数の物品のそれぞれの輪郭を識別し、複数の物品の個数検査を行うことが好ましい。重なり合った物品の画像は、分割線領域によって分割される。これにより、各物品を特定することができる。

また、個数検査実行部は、Ｘ線画像から分割線領域を除いた画像である処理画像を生成し、処理画像に含まれる複数の物品の画像に基づき、複数の物品の個数検査を行うことが好ましい。Ｘ線画像のうち重なり合った物品の画像の部分に境界を形成するので、対象製品に含まれる物品の個数を適切に検査することができる。

さらに、個数検査実行部は、複数の小領域のそれぞれに複数の物品があるか否かに基づいて、複数の物品の個数検査を行うことが好ましい。これにより、仕切り材で仕切られた各領域における物品の有無を判定することができる。

さらに、検査制御部は、並列数情報記憶部を有することが好ましい。並列数情報記憶部は、並列数情報を記憶する。並列数情報は、複数の物品が並列する行数および列数の少なくともいずれか一方に関する所定の情報である。また、領域生成部は、並列数情報に基づき、矩形の内部に複数の小領域および分割線領域を生成することが好ましい。分割線領域は、並列数情報に基づいてＸ線画像に均等に組み込まれるため、包装材の内部で複数の物品が適切に仕分けられているかどうかを判定することができる。

また、分割線領域は、矩形の内部を横切る直線状の領域である事が好ましい。これにより、仕切り材に適した欠品検査を行うことができる。

さらに、検査制御部は、入力受付部を有することが好ましい。入力受付部は、所定の情報の入力を受け付ける。また、領域生成部は、入力受付部によって受け付けられた所定の情報に基づいて、矩形の内部に複数の小領域および分割線領域を生成することが好ましい。これにより、ユーザの要望を容易に反映することができる。

また、並列数情報記憶部は、仕切り材に応じた行数および列数を記憶することが好ましい。並列数情報記憶部には、包装材の種類毎に分割線領域の数が記憶される。これにより、包装材に応じて自動的に分割線領域を組み込むことができる。

本発明に係るＸ線検査装置によれば、包装材の内部で仕切り材によって並列された複数物品の個数検査について、正確な結果を得ることができる。

本発明の一の実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図である。 Ｘ線検査装置を含む検査ライン（Ｘ線検査システム）の概略図である。 Ｘ線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図である。 Ｘ線検出素子によって検出される透過Ｘ線量の例を示すグラフである。 モニタに表示される画面の例である。 制御ブロック図である。 二値化画像に基づいて生成される矩形の例を示す図である。 矩形の内部に生成される分割線領域および複数の小領域の例を示す図である。 Ｘ線検査装置における処理の流れを示すフローである。 Ｘ線画像の例を示す図である。 二値化画像の例を示す図である。 二値化画像に基づいて生成される矩形の例を示す図である。 矩形フィッティングを説明するための図である。 矩形フィッティングを説明するための図である。 矩形フィッティングを説明するための図である。 矩形フィッティングを説明するための図である。 矩形の内部に分割線領域を組み込む処理を説明するための図である。 処理画像の例を示す図である。 変形例Ａに係るＸ線検査装置の処理を説明するための例である。 変形例Ｂに係る並列数情報記憶領域に記憶される情報の例である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るＸ線検査装置について説明する。

（１）Ｘ線検査装置の概略説明
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置１０の外観を示す斜視図である。また、図２に、Ｘ線検査装置１０が組み込まれる検査ライン（Ｘ線検査システム）１００の例を示す。検査ライン１００では、食品等の製品Ｐの検査が行われる。検査ライン１００には、Ｘ線検査装置１０の他、上流コンベアユニット６０と、振り分け機構７０とが含まれる。上流コンベアユニット６０は、Ｘ線検査装置１０の上流に設けられている。振り分け機構７０は、Ｘ線検査装置１０の下流に設けられている。

Ｘ線検査装置１０は、上流コンベアユニット６０によって連続的に搬送されてくる製品Ｐに対してＸ線を照射することにより製品Ｐの良否判断を行う。具体的に、Ｘ線検査装置１０は、製品Ｐを透過したＸ線量に基づいて製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数判定（個数検査）を行う。製品Ｐには、図３に示すように、複数の物品Ｇと、複数の物品Ｇを包装する包装材ｍ１と、包装材ｍ１内部で複数の物品Ｇを仕切る仕切り材ｍ２とが含まれる。複数の物品Ｇは、仕切り材ｍ２によって、包装材ｍ１の内部で並列されている。

Ｘ線検査装置１０は、製品Ｐに含まれる物品Ｇの数が所定の値と一致する場合には、製品Ｐを良品と判断する。一方、Ｘ線検査装置１０は、製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数が所定の値に一致しない場合には、製品Ｐを不良品と判断する。Ｘ線検査装置１０での検査結果は、振り分け機構７０に送られる。振り分け機構７０は、ラインコンベアユニット７３および不良品回収ライン７４に接続される。振り分け機構７０は、Ｘ線検査装置１０において良品と判断された製品Ｐをラインコンベアユニット７３に振り分け、不良品と判断された製品Ｐを不良品回収ライン７４に振り分ける。

（２）Ｘ線検査装置の詳細説明
図１、図３、または図６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、コンベアユニット１２と、Ｘ線照射器（Ｘ線照射部）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、制御装置（検査制御部）２０とから構成されている。

（２−１）シールドボックス
シールドボックス１１は、後述するコンベアユニット１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御装置２０等を収容するボックスである。シールドボックス１１の正面上部には、モニタ３０の他、キーの差し込み口および電源スイッチ等が配置されている。シールドボックス１１の両側面には、開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、製品Ｐをシールドボックス１１の内外に搬入および搬出させるために用いられる。開口１１ａは、遮蔽ノレン１９によって塞がれている。遮蔽ノレン１９は、シールドボックス１１の内部のＸ線が外部へ漏洩することを防止する。遮蔽ノレン１９は、鉛を含むゴムから成形されている。遮蔽ノレン１９は、製品Ｐが開口１１ａを通過する際に製品Ｐによって押しのけられるようになっている。

（２−２）コンベアユニット
コンベアユニット１２は、シールドボックス１１内で製品Ｐを搬送する。コンベアユニット１２は、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。コンベアユニット１２は、図３に示すように、主として、無端状のベルト１２ｄと、コンベアローラ１２ｃと、コンベアモータ１２ａ（図６参照）とから構成されている。コンベアローラ１２ｃは、コンベアモータ１２ａによって駆動される。コンベアローラ１２ｃの駆動により、ベルト１２ｄが回転され、ベルト１２ｄ上の製品Ｐが下流に搬送される。コンベアユニット１２による製品Ｐの搬送速度は、オペレータによって入力された設定速度に応じて変動する。制御装置２０は、設定速度に基づいてコンベアモータ１２ａをインバータ制御し、製品Ｐの搬送速度を細かく制御する。また、コンベアモータ１２ａには、コンベアユニット１２による搬送速度を検出して制御装置２０に送るエンコーダ１２ｂ（図６参照）が装着されている。

（２−３）Ｘ線照射器
Ｘ線照射器１３は、図３に示すように、コンベアユニット１２の上方に配置されている。Ｘ線照射器１３は、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。照射範囲Ｘは、コンベアユニット１２の搬送面に対して垂直に延びる。また、照射範囲Ｘは、コンベアユニット１２の搬送方向に対して交差する方向に扇状に広がる。すなわち、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線は、ベルト１２ｄの幅方向に広がる。

（２−４）Ｘ線ラインセンサ
Ｘ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベアユニット１２の下方に配置されている。Ｘ線ラインセンサ１４は、主として、多数のＸ線検出素子１４ａから構成されている。Ｘ線検出素子１４ａは、コンベアユニット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ている。

また、各Ｘ線検出素子１４ａは、製品Ｐやコンベアユニット１２を透過したＸ線量（透過Ｘ線量）を検出し、透過Ｘ線量に基づくＸ線透過信号を出力する。言い換えると、Ｘ線透過信号は、透過したＸ線の強度に応じたＸ線透過信号を出力する。なお、透過したＸ線の強度は、透過Ｘ線量の大小に依存する。Ｘ線透過信号により、Ｘ線画像の明るさ（濃淡値）が決定される（図４参照）。図４は、Ｘ線ラインセンサ１４のＸ線検出素子１４ａによって検出される透過Ｘ線量（検出量）の例を示すグラフである。グラフの横軸は、各Ｘ線検出素子１４ａの位置に対応する。また、グラフの横軸は、コンベアユニット１２の搬送方向に直交する方向の距離に対応する。また、グラフの縦軸は、Ｘ線検出素子１４ａで検出されたＸ線の透過量（検出量）を示す。すなわち、検出量の多いところが明るい（淡い）Ｘ線画像として表示され、検出量が少ないところが暗い（濃い）Ｘ線画像として表示される。すなわち、Ｘ線画像の明暗（濃淡）は、Ｘ線の検出量に対応する。

さらに、Ｘ線ラインセンサ１４は、製品Ｐが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図３参照）を通過するタイミングを検知するためのセンサとしても機能する。すなわち、Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上で搬送される製品ＰがＸ線ラインセンサ１４の上方位置（照射範囲Ｘ）に来たとき、所定の閾値以下の電圧を示すＸ線透過信号（第１信号）を出力する。一方、Ｘ線ラインセンサ１４は、製品Ｐが照射範囲Ｘを通過すると所定の閾値を上回る電圧を示すＸ線透過信号（第２信号）を出力する。第１信号および第２信号が後述の制御装置２０に入力されることにより、照射範囲Ｘにおける製品Ｇの有無が検出される。

（２−５）モニタ
モニタ３０は、表示部および入力部として機能する。具体的に、モニタ３０は、液晶ディスプレイである。モニタ３０には、製品Ｐの検査結果が表示される（図５参照）。図５は、製品Ｐの検査結果の例である。また、モニタ３０は、タッチパネル機能を有する。したがって、モニタ３０は、オペレータによる検査パラメータおよび動作設定情報等の入力を受け付ける。

ここで、検査パラメータとは、製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数の正否を判定するために必要なパラメータである。また、動作設定情報とは、検査速度やコンベアユニット１２の搬送方向等の情報である。また、モニタ３０は、オペレータによる並列数情報の入力を受け付ける。並列数情報は、後述する領域生成部２２ｄによって用いられる情報である。モニタ３０で受け付けた検査パラメータは、後述の記憶部２１に記憶される。モニタ３０は、制御装置２０と電気的に接続されており、制御装置２０と信号の授受を行う。

（２−６）制御装置
制御装置２０は、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＨＤＤ（ハードディスク）等によって構成されている。制御装置２０は、図示しない表示制御回路、キー入力回路、通信ポートなども備えている。表示制御回路は、モニタ３０でのデータ表示を制御する回路である。キー入力回路は、モニタ３０のタッチパネルを介してオペレータにより入力されたキー入力データを取り込む回路である。通信ポートは、プリンタ等の外部機器やＬＡＮ等のネットワークとの接続を可能にする。

また、制御装置２０は、また、上述のコンベアモータ１２ａ、エンコーダ１２ｂ、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、およびモニタ３０等に電気的に接続されている。制御装置２０は、エンコーダ１２ｂからコンベアモータ１２ａの回転数に関するデータを取得し、当該データに基づき、製品Ｐの移動距離を把握する。また、制御装置２０は、上述したように、Ｘ線ラインセンサ１４から出力された信号を受信することにより、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上の製品Ｐが照射範囲Ｘに来たタイミングを検出する。

また、制御装置２０は、図６に示すように、主として、記憶部２１および制御部２２として機能する。制御装置２０は、透過Ｘ線に基づき、製品Ｐに含まれる複数の物品Ｇの数を検査する。

（２−６−１）記憶部
記憶部２１は、制御部２２に実行させる各種プログラムや検査パラメータを記憶する。検査パラメータは、上述したように、モニタ３０のタッチパネル機能を使ってオペレータによって入力される。

記憶部２１は、主として、Ｘ線画像記憶領域２１ａ、二値化画像記憶領域２１ｂ、並列数情報記憶領域２１ｃ、および処理画像記憶領域２１ｄを有する。

（ａ）Ｘ線画像記憶領域
Ｘ線画像記憶領域２１ａには、後述する画像生成部２２ａによって生成されたＸ線画像に関するデータ（画像データ）が記憶されている。Ｘ線画像には、製品Ｐに含まれる包装材ｍ１、仕切り材ｍ２、および複数の物品Ｇが含まれる（図１０参照）。

（ｂ）二値化画像記憶領域
二値化画像記憶領域２１ｂには、後述する画像生成部２２ａによって生成された二値化画像に関するデータ（二値化データ）が記憶されている。二値化画像は、製品Ｐに含まれる包装材ｍ１、仕切り材ｍ２、および複数の物品Ｇのうち、複数の物品Ｇのみが表示されるようにＸ線画像が二値化処理された画像である（図１１参照）。なお、二値化画像記憶領域２１ｂに記憶された二値化画像は、二値化される前のＸ線画像に関するデータ（画像データ）と関連付けて記憶される。

（ｃ）並列数情報記憶領域
並列数情報記憶領域２１ｃは、後述する矩形生成部２２ｃによって生成された矩形ｓｑの内部に分割線領域ｄａおよび小領域ｓａを生成するための情報（並列数情報）を記憶する（図８参照）。並列数情報は、包装材ｍ１の内部で並列する複数の物品Ｇに関する情報である。具体的に、並列数情報とは、複数の物品Ｇが並列する「行数」および「列数」の少なくともいずれか一方に関する情報（所定の情報）である。言い換えると、並列数情報とは、仕切り材ｍ２が複数の物品Ｇを仕切る態様に関する情報である。例えば、図３に示される製品Ｐを検査するために必要な並列数情報には、行数：２、列数：３を示す情報が含まれる。また、図８に示される態様で物品Ｇが包装されている製品Ｐを検査するために必要な並列数情報には、行数：４、列数：３を示す情報が含まれる。

（ｄ）処理画像記憶領域
処理画像記憶領域２１ｄには、処理画像が記憶される。処理画像は、後述する個数検査実行部２２ｅによって生成された画像である。具体的に、処理画像とは、二値化画像に、並列数情報に基づいた分割線領域ｄａが組み込まれた画像である。なお、処理画像記憶領域２１ｄに記憶された処理画像もまた、Ｘ線画像記憶領域２１ａに記憶された画像データと関連付けて記憶される。

（２−６−２）制御部
制御部２２は、記憶部２１に記憶された各種プログラムを実行することにより、画像生成部（Ｘ線画像生成部）２２ａ、入力受付部２２ｂ、矩形生成部２２ｃ、領域生成部２２ｄ、個数検査実行部２２ｅ、および良否判定部２２ｆとして機能する。

（ａ）画像生成部
画像生成部２２ａは、Ｘ線ラインセンサ１４によって検出された透過Ｘ線量に基づいてＸ線画像を作成する。具体的に、画像生成部２２ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の各Ｘ線検出素子１４ａから出力されるＸ線透過信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透過信号の強度（輝度）に基づいてＸ線画像を生成する。すなわち、画像生成部２２ａは、扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図３参照）を製品Ｐが通過する際に各Ｘ線検出素子１４ａから出力されるＸ線透過信号に基づいて、製品Ｐを含むＸ線画像を生成する。照射範囲Ｘにおける製品Ｐの有無は、Ｘ線ラインセンサ１４が出力する信号により判断される。

画像生成部２２ａは、各Ｘ線検出素子１４ａから得られるＸ線の強度（輝度）に関する細かい時間間隔毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせて、製品ＰについてのＸ線画像を生成する。画像生成部２２ａによって生成されたＸ線画像は、Ｘ線画像記憶領域２１ａに記憶される。

また、画像生成部２２ａは、Ｘ線画像の二値化画像を生成する。具体的に、画像生成部２２ａは、所定の閾値と、Ｘ線画像を構成する各画素の濃淡値とを比較し、Ｘ線画像を構成する各画素の濃淡値が所定の閾値以下かどうかを判断し、Ｘ線画像を二値化する。ここで、所定の閾値とは、製品Ｐに含まれる複数の物品Ｇと、それ以外の部分とを識別するために設定される閾値である。具体的に、画像生成部２２ａは、Ｘ線画像を構成する全画素のうち、透過Ｘ線の輝度（強度）が所定の閾値を上回る画素については白に対応する諧調（２５５）で表し、所定の閾値を以下の画素については黒に対応する諧調（０）で表すように、画像データのフィルタ処理を行う。なお、画像生成部２２ａによって生成された二値化画像に関するデータ（二値化データ）は、上述した二値化画像記憶領域２１ｂに記憶される。

（ｂ）入力受付部
入力受付部２２ｂは、オペレータがモニタ３０から入力した検査パラメータや動作設定情報等の各種情報を受け付ける。また、入力受付部２２ｂは、オペレータがモニタ３０から入力した並列数情報を受け付ける。入力受付部２２ｂによって受け付けられた情報は、記憶部２１に記憶される。なお、並列数情報は、上述したように、並列数情報記憶領域２１ｃに記憶される。

（ｃ）矩形生成部
矩形生成部２２ｃは、Ｘ線画像に基づき、複数の物品Ｇを包含する矩形ｓｑを生成する（図７参照）。具体的に、矩形成形部２２ｃは、二値化されたＸ線画像（二値化画像）に表れる複数の物品Ｇを包含するような最小の矩形ｓｑを求める（矩形フィッティング）。

より具体的に、矩形生成部２２ｃは、二値化画像に表れる複数の物品Ｇの最左端、最右端、最上端、最下端の部分を通るように、Ｘ軸に対して垂直な線および平行な線を生成することにより、複数の物品Ｇを包含する矩形ｓｑを求める（図１３から図１６参照）。

また、矩形成形部２２ｃは、図１３から図１６に示すように、二値化画像の一点を基準に、二値化画像を所定角度（本実施形態では、１０°）ずつ回転させ、二値化画像を回転させる度に、回転後の二値化画像に表れる複数の物品Ｇを包含する矩形ｓｑを求める。矩形成形部２２ｃは、二値化画像を回転させて求めた複数の矩形ｓｑの中から最も面積の小さい矩形（最小の矩形）ｓｑを特定する。

（ｄ）領域生成部
領域生成部２２ｄは、矩形ｓｑの内部を並列数情報（所定の情報）に基づいて分割する。言い換えると、領域生成部２２ｄは、矩形ｓｑの内部に分割線領域ｄａおよび複数の小領域ｓａを生成する（図１７参照）。なお、領域生成部２２ｄによって内部が分割される矩形ｓｑは、矩形生成部２２ｃによって特定された最小の矩形ｓｑである。

領域生成部２２ｄは、入力受付部２２ｂによって受け付けられた並列数情報に基づいて、矩形ｓｑの内部に分割線領域ｄａおよび複数の小領域ｓａを生成する。ここで、分割線領域ｄａとは、図８に示すように、矩形ｓｑの内部を横切る直線状の領域である。分割線領域ｄａは、矩形ｓｑを構成する辺に対して平行または垂直に生成される。また、小領域ｓａとは、矩形ｓｑの内部に分割線領域ｄａが生成されることにより矩形ｓｑの内部に生成される領域である。すなわち、小領域ｓａは、矩形ｓｑの内部領域のうち、分割線領域ｄａ以外の領域であり、分割線領域ｄａに隣接する領域である。

分割線領域ｄａは、並列数情報に基づいて、矩形ｓｑの内部を均等に分割する。言い換えると、領域生成部２２ｄによって生成される分割線領域ｄａは、矩形ｓｑの内部に均等に配置される。また、領域生成部２２ｄによって生成される小領域ｓａの大きさは、ほぼ均等である。

（ｅ）個数検査実行部
個数検査実行部２２ｅは、製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数検査を行う。言い換えると、個数検査実行部２２ｅは、包装材ｍ１の内部で並列する複数の物品Ｇについての個数検査を行う。個数検査実行部２２ｅは、二値化されたＸ線画像（二値化画像）と、領域生成部２２ｄによって生成された分割線領域ｄａとを用いて、複数の物品Ｇの個数検査を行う。

具体的に、個数検査実行部２２ｅは、二値化画像に分割線領域ｄａを組み込んで、処理画像を生成する（図１８参照）。処理画像とは、上述したように、二値化画像に、並列数情報に基づいた分割線領域ｄａが組み込まれた画像である。処理画像では、分割線領域ｄａの部分の諧調が２５５に設定される。すなわち、処理画像において、分割線領域ｄａは白色で表される。言い換えると、処理画像は、二値化画像を構成する全画素のうち、分割線領域ｄａと重なる部分の画素を白に置き換えた画像である。具体的に、処理画像では、二値化画像に表れた物品Ｇの画像から分割線領域ｄａと重なる部分の画像が除かれた画像が表れる。

個数検査実行部２２ｅは、処理画像に含まれる複数の物品Ｇの画像を認識することにより、個数検査を行う。具体的に、個数検査実行部２２ｅは、処理画像を構成する全画素のうち、隣接する画素に設定されている色が異なる部分を特定する。隣接する画素に設定されている色が異なる部分は、物品Ｇの輪郭を示す部分となりうる。具体的に、個数検査実行部２２ｅは、黒色に設定されている画素（黒色画素）が連続する部分（黒色部分）の面積または黒色部分の周長を求める。すなわち、個数検査実行部２２ｅは、隣接する画素に設定されている色が異なる部分を物品Ｇの輪郭を構成する画素（輪郭画素）と判定し、輪郭画素に囲まれる画素の数（面積）、もしくは、輪郭画素の数（周長）を求める。さらに、個数検査実行部２２ｅは、所定の閾値と、黒色部分の面積または黒色部分の周長とを比較し、黒色部分の面積または黒色部分の周長が所定の閾値を上回っていた場合、当該黒色部分が物品Ｇの画像であると判定する。一方、個数検査実行部２２ｅは、所定の閾値と、黒色部分の面積または黒色部分の周長とを比較し、黒色部分の面積または黒色部分の周長が所定の閾値以下である場合には、当該黒色部分は物品Ｇの画像ではないと判定し、当該黒色部分を無視する。

個数検査実行部２２ｅは、処理画像に含まれる物品Ｇの数を判定し、判定結果を上述の記憶部２１に記憶する。言い換えると、個数検査実行部２２ｅは、処理画像と所定の閾値とに基づいて処理画像に含まれる物品Ｇの画像の数を判定し、判定した物品Ｇの個数（判定個数）に関する情報を、上述の記憶部２１に記憶する。

（ｆ）良否判定部
良否判定部２２ｆは、個数検査実行部２２ｅによって判定された物品Ｇの個数に基づいて、製品Ｐに関する良品／不良品の判定を行う。言い換えると、良否判定部２２ｆは、記憶部２１に記憶された判定個数に関する情報に基づいて、製品Ｐに対する良品／不良品の判定を行う。

具体的に、良否判定部２２ｆは、記憶部２１に記憶された検査パラメータが示す物品Ｇの個数（基準個数）と、判定個数に関する情報が示す物品Ｇの個数とを比較し、製品Ｐに含まれる物品Ｇの数が正しいか否かを判定する。より具体的に、良否判定部２２ｆは、基準個数と判定個数とが一致するか否かを判定し、基準個数と判定個数とが一致する場合には、製品Ｐに含まれる物品Ｇの数が正しい（良品である）と判定する。一方、良否判定部２２ｆは、基準個数と判定個数とが一致しない場合には、製品Ｐに含まれる物品Ｇの数が正しくない（不良品である）と判定する。

良否判定部２２ｆは、製品Ｐの良品／不良品の別を判断すると、製品Ｐが良品／不良品のいずれかである旨を示す信号（判定結果）を出力する。良否判定部２２ｆによって出力された信号は、振り分け機構７０に送られる。振り分け機構７０は、良否判定部２２ｆによる判定結果に基づき、製品Ｐをラインコンベアユニット７３または不良品回収ライン７４に振り分ける。

（３）処理の流れ
図９から図１８を参照しながら、Ｘ線検査装置１０による処理の流れを説明する。

Ｘ線検査装置１０に製品Ｐが投入されると、ステップＳ１において、画像生成部２２ａによって製品ＰのＸ線画像が生成される（図１０参照）。Ｘ線画像が生成されると、Ｘ線画像に関するデータ（画像データ）がＸ線画像記憶領域２１ａに記憶される。画像データがＸ線画像記憶領域２１ａに記憶されると、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、画像生成部２２ａによって、Ｘ線画像の二値化画像が生成される（図１１参照）。具体的には、画像生成部２２ａが、所定の閾値と、Ｘ線画像を構成する各画素の濃淡値とを比較し、各画素の濃淡値が所定の閾値以下かどうかを判断し、判断結果に基づいてＸ線画像を二値化する。ステップＳ２で生成された二値化データは、二値化画像記憶領域２１ｂに記憶される。その後、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、矩形フィッティングが行われる。具体的に、ステップＳ３では、矩形生成部２２ｃによって、二値化画像に表れる複数の物品Ｇを包含するような最小の矩形ｓｑが求められる（図７および図１２参照）。より具体的に、矩形生成部２２ｃは、二値化画像に表れる複数の物品Ｇの最左端、最右端、最上端、最下端の部分を通るように、Ｘ軸に対して垂直な線および平行な線を生成する（図１３から図１６参照）。詳細には、図１３〜図１６に示すように、矩形成形部２２ｃは、二値化画像の一点を基準に、二値化画像を所定角度（本実施形態では、１０°）ずつ回転させ、二値化画像を回転させる度に、回転後の二値化画像に表れる複数の物品Ｇを包含する矩形ｓｑを求める。その後、矩形成形部２２ｃは、複数の矩形ｓｑの中から最も面積の小さい矩形ｓｑを特定する。その後、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、領域生成部２２ｄによって、矩形ｓｑの内部が分割される（図１７参照）。言い換えると、領域生成部２２ｄが、並列数情報（所定の情報）に基づいて、矩形の内部に分割線領域ｄａおよび複数の小領域ｓａを生成する。その後、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、個数検査実行部２２ｅによって、二値化画像に分割線領域ｄａが組み込まれる（図１８参照）。二値化画像に分割線領域ｄａが組み込まれることによって、処理画像が生成される。その後、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、処理画像に含まれる物品Ｇの画像が判定される。具体的に、個数検査実行部２２ｅは、処理画像を構成する全画素のうち、輪郭画素を特定し、輪郭画素に囲まれる画素数（面積）または輪郭画素の数（周長）に基づいて、処理画像に含まれる物品Ｇの画像が判定される。個数検査実行部２２ｅは、処理画像に含まれる物品Ｇの画像を判定すると、判定した物品Ｇの画像の数に関する情報（判定個数に関する情報）を、記憶部２１に記憶する。その後、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、基準個数に関する検査パラメータ（所定の閾値）と、記憶部２１に記憶された判定個数に関する情報とに基づいて、良否判定部２２ｆによって、製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数検査が行われる。具体的に、良否判定部２２ｆは、基準個数と、判定個数とが一致するか否かを判定する。ここで、基準個数と判定個数とが一致する場合には、良否判定部２２ｆによって製品Ｐが良品と判定される。一方、基準個数と判定個数とが一致しない場合には、良否判定部２２ｆによって製品Ｐが不良品と判定される。その後、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、良否判定部２２ｆによる判定結果が、モニタ３０に表示される（図５参照）。なお、モニタ３０には、製品Ｐの個数検査に関する判定結果と共に、図５に示すような、物品Ｇの画像を表示してもよい。ここで表示される物品Ｇの画像は、処理画像を加工した画像（加工画像）である。例えば、加工画像とは、処理画像を構成する全画素から、物品Ｇの画像ではないと判定された黒色部分を除いた画像である。

（４）特徴
（４−１）
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０は、二値化画像に含まれる複数の物品Ｇを包含する矩形ｓｑが生成される。二値化画像は、Ｘ線画像を二値化した画像である。また、Ｘ線検査装置１０では、矩形ｓｑの内部に分割線領域ｓａを組み込んで、複数の物品Ｇのそれぞれを識別し、物品Ｇの個数検査を行う。これにより、隣接する物品Ｇが接触している場合であっても、精度の良い個数検査を実行することができる。

Ｘ線検査装置の検査対象となる製品Ｐは、上流コンベアユニット６０によって連続的に搬送されてくる。ここで、上流コンベアユニット６０によって搬送される製品Ｐは、搬送方向に対して一定の傾きで搬送されてくるわけではない。すなわち、製品Ｐは、搬送方向に対して様々な傾きを有する状態でコンベアユニット１２に搬送されてくる。ここで、例えば、製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数検査を行うために、Ｘ線画像上にマスク領域を設定すると、マスク領域は、Ｘ線画像上の所定の座標軸位置に所定の範囲で設定される。その結果、正確な個数検査を行うことが困難である。

しかし、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、二値化画像に表れる物品Ｇの画像を包含する矩形ｓｑを生成し、矩形ｓｑの内部を分割する分割線領域ｄａをさらに組み込む。これにより、接触している複数の物品Ｇが分割線領域ｄａによって分割されるため、正確な個数検査の結果を得ることができる。

（４−２）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０は、分割線領域ｄａが組み込まれた二値化画像に基づいて、複数の物品Ｇのそれぞれの輪郭を識別し、複数の物品Ｇの個数検査を行う。分割線領域によって重なり合った物品Ｇについての画像が分割され、分割線領域によって各物品Ｇの画像の輪郭が生成される。これにより、各物品Ｇを特定することができる。

（４−３）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０は、二値化されたＸ線画像を構成する全画素から、分割線領域ｄａを構成する画素を除いた画像である処理画像を生成し、処理画像に含まれる複数の物品Ｇの画像に基づき、複数の物品Ｇの個数検査を行う。Ｘ線画像のうち重なり合った物品Ｇの画像の部分に分割線領域ｄａによって境界を形成するので、対象製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数を適切に検査することができる。

（４−４）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０は、並列数情報記憶領域（並列数情報記憶部）２１ｃを有する。並列数情報記憶領域２１ｃは、並列数情報を記憶する。並列数情報は、複数の物品が並列する行数および列数の少なくともいずれか一方に関する情報である。また、Ｘ線検査装置１０は、並列数情報に基づき、矩形ｓｑの内部に複数の小領域ｓａおよび分割線領域ｄａを生成する。分割線領域ｄａは、並列数情報に基づいて二値化画像に均等に組み込まれるため、包装材ｍ１の内部で複数の物品Ｇが適切に仕分けられているかどうかを判定することができる。

（４−５）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０は、二値化画像に対して生成した矩形ｓｑの内部で直線状の領域を横切らせて矩形ｓｑの内部を均等に分割する。これにより、仕切り材ｍ２に適した欠品検査（個数検査）を行うことができる。

（４−６）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、モニタ３０によって入力された各種情報が、入力受付部２２ｂによって受け付けられる。入力受付部２２ｂは、並列数情報を含む各種情報の入力を受け付ける。領域生成部２２ｄは、入力受付部２２ｂによって受け付けられた情報に基づいて、矩形ｓｑの内部に複数の小領域ｓａおよび分割線領域ｄａを生成する。これにより、ユーザの要望を容易に反映することができる。

（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、領域生成部２２ｄによって矩形ｓｑの内部を分割する分割線領域ｄａ（および小領域ｓａ）が生成され、その後、個数検査実行部２２ｅによって、分割線領域ｄａが二値化画像に組み込まれる。具体的に、個数検査実行部２２ｅは、二値化画像を構成する全画素のうち、分割線領域ｄａと重なる部分の画素を白色に置き換えて、重なり合った物品Ｇを表す画像の部分を白線によって分離する。また、個数検査実行部２２ｅは、分割線領域ｄａと重なる部分の画素を白色に置き換えた画像に基づいて、物品Ｇの個数を判定する。

ここで、個数検査実行部は、図１９に示すように、二値化画像に矩形ｓｑおよび分割線領域ｄａの両方を組み込み、矩形ｓｑ内に生成される複数の小領域ｓａのそれぞれに物品Ｇの画像があるかどうかを判断することにより、欠品を判定してもよい。具体的に、個数検査実行部は、上述したように、二値化画像に分割線領域ｄａを組み込んだ処理画像を生成し、処理画像に含まれる複数の物品Ｇの画像のそれぞれを認識する。さらに、個数検査実行部は、認識した物品Ｇが、複数の小領域ｓａのそれぞれに含まれるかどうかを判定する。その結果、仕切り材ｍ２で仕切られた各小領域ｓａにおける物品Ｇの有無を判定することができる。すなわち、包装材ｍ１の内部で物品Ｇが適切に並列されているか否かを判定することができる。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、入力受付部２２ｂによって受け付けられた並列数情報が並列数情報記憶領域２１ｃに記憶され、領域生成部２２ｄは、並列数情報に基づいて矩形ｓｑの内部を分割する。ここで、並列数情報記憶領域２１ｃには、仕切り材ｍ２の種類に応じた複数の行数および列数に関する情報を記憶していてもよい。具体的に、並列数情報記憶領域２１ｃには、図２０に示すように、仕切り材ｍ２の種類と、行数および列数とを関連付けた複数の情報が記憶されていてもよい。言い換えると、並列数情報記憶領域２１ｃには、仕切り材ｍ２の種類毎に小領域ｓａを生成するために必要な情報が記憶されていてもよい。

また、並列数情報記憶領域２１ｃは、仕切り材ｍ２の種類に応じた「行数」および「列数」に代えて、仕切り材ｍ２の種類に応じた「分割線領域ｄａの数」が記憶されていてもよい。すなわち、図３で示す製品Ｐについては、Ｘ軸方向：２、Ｙ軸方向：１を示す情報が記憶され、図８に対応する製品Ｐについては、Ｘ軸方向：２、Ｙ軸方向：３を示す情報が記憶されてもよい。

いずれの場合であっても、検査対象となる製品Ｐに用いられる仕切り材ｍ２を予め選択しておくことにより、仕切り材ｍ２に応じた分割線領域ｄａを自動的に組み込むことができる。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０は、製品Ｐに含まれる物品Ｇの個数に基づいて製品の良否判定を行う。ここで、Ｘ線検査装置１０は、物品Ｇの個数の他、欠け判定に基づいて物品Ｇの良否判定を行ってもよい。ここで、欠けとは、各物品Ｇが完全な形状を有しておらず、欠けた状態を意味する。欠け判定もまた、処理画像に基づいて行うものとする。なお、欠け判定を行う際には、物品Ｇの画像が分割線領域ｄａによって欠けている場合を考慮して、幅を持たせた閾値を設定しておくことが好ましい。

また、Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線画像の濃淡値に基づき、各物品Ｇの重量を判定し、判定された重量に基づいて、各物品Ｇの欠け判定を行ってもよい。

さらに、Ｘ線検査装置１０は、上記検査の他、異物検査を併せて行ってもよい。

１０ Ｘ線検査装置
１１ シールドボックス
１２ コンベアユニット
１３ Ｘ線照射器（Ｘ線照射部）
１４ Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）
１４ａ Ｘ線検出素子
２０ 制御装置（検査制御部）
２１ 記憶部
２１ａ Ｘ線画像記憶領域
２１ｂ 二値化画像記憶領域
２１ｃ 並列数情報記憶領域
２１ｄ 処理画像情報記憶領域
２２ 制御部
２２ａ Ｘ線画像生成部
２２ｂ 入力受付部
２２ｃ 矩形生成部
２２ｄ 領域生成部
２２ｅ 個数検査実行部
２２ｆ 良否判定部
３０ モニタ
７０ 振り分け機構
８０ ラインコンベアユニット
９０ 不良品回収ライン
１００ 検査ライン（Ｘ線検査システム）

特開２００２―２２８７６１号公報

Claims (8)

1. 包装材と前記包装材の内部で仕切り材によって並列された複数の物品とを含む対象製品を検査するためのＸ線検査装置であって、
   前記対象製品に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記対象製品を透過した前記Ｘ線である透過Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   前記透過Ｘ線に基づき、前記複数の物品の数を検査する検査制御部と、
   を備え、
   前記検査制御部は、
   前記透過Ｘ線に基づき、Ｘ線画像を生成するＸ線画像生成部と、
   前記Ｘ線画像に表れる前記複数の物品を包含する矩形を生成する矩形生成部と、
   前記矩形の内部を所定の情報に基づいて分割し、前記矩形の内部に分割線領域および複数の小領域を生成する領域生成部と、
   前記Ｘ線画像に前記分割線領域を組み込んで、前記Ｘ線画像に含まれる前記複数の物品のそれぞれを識別し、前記複数の物品の個数検査を行う個数検査実行部と、
   を有する、
   Ｘ線検査装置。
2. 前記個数検査実行部は、
   前記分割線領域が組み込まれた前記Ｘ線画像に基づいて、前記複数の物品のそれぞれの輪郭を識別し、前記複数の物品の個数検査を行う、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記個数検査実行部は、
   前記Ｘ線画像から前記分割線領域を除いた画像である処理画像を生成し、
   前記処理画像に含まれる前記複数の物品の画像に基づき、前記複数の物品の個数検査を行う、
   請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記個数検査実行部は、
   前記複数の小領域のそれぞれに前記複数の物品があるか否かに基づいて、前記複数の物品の個数検査を行う、
   請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
5. 前記検査制御部は、
   前記複数の物品が並列する行数および列数の少なくともいずれか一方に関する前記所定の情報である並列数情報を記憶する並列数情報記憶部
   をさらに有し、
   前記領域生成部は、前記並列数情報に基づき、前記矩形の内部に前記複数の小領域および前記分割線領域を生成する、
   請求項１から４のいずれかに記載のＸ線検査装置。
6. 前記分割線領域は、前記矩形の内部を横切る直線状の領域である、
   請求項１から５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
7. 前記検査制御部は、
   前記所定の情報の入力を受け付ける入力受付部
   をさらに有し、
   前記領域生成部は、前記入力受付部によって受け付けられた前記所定の情報に基づいて、前記矩形の内部に前記複数の小領域および前記分割線領域を生成する、
   請求項１から６のいずれかに記載のＸ線検査装置。
8. 前記並列数情報記憶部は、前記仕切り材に応じた前記行数および前記列数を記憶する、
   請求項５に記載のＸ線検査装置。

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