JP2015083967A

JP2015083967A - 検査装置

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Publication number: JP2015083967A
Application number: JP2014181778A
Authority: JP
Inventors: 一幸杉本; Kazuyuki Sugimoto
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2034-09-05
Also published as: JP6466671B2

Abstract

【課題】包材と内容物との重なり領域が一定でないため、商品の重量から単純に一定の包材の重量を差し引いて内容物の重量とするという方式が採用できない場合でも、精度よく内容物の重量を推定することができる検査装置を提供する。【解決手段】Ｘ線検査装置１０では、画像生成部２１ａが商品ＧのＸ線透過画像Ｐ１を作成し、領域判別部２１ｂが内容物Ｎの領域を判別し、画像ヒストグラム作成部２１ｅがＸ線透過画像Ｐ１のヒストグラムを作成し、画像補正部２１ｆがＸ線透過画像Ｐ１における包材Ｆの輝度を背景の輝度に合わせる補正をしてＸ線透過画像Ｐ２を作成し、重量推定部２１ｃがＸ線透過画像Ｐ２の内容物Ｎの輝度から内容物Ｎだけの重量を求める。【選択図】図８

Description

本発明は、検査対象物に対して照射された光線の透過画像に基づいて検査対象物の重量を推定する検査装置に関する。

近年、検査対象物に対して光線を照射し、その透過光線量に基づいて検査対象物の重量を推定（算出）する重量推定装置が用いられている。

例えば、特許文献１（特開２００２−２９６０２２号公報）に記載の重量推定装置では、検査対象物のＸ線透過画像を取得し、Ｘ線透過画像の物質の厚さが大きいほど暗く写るという性質を利用して、そのＸ線透過画像に含まれる単位領域当たりの輝度に応じて、輝度が低ければ重量が重く、輝度が大きければ重量が軽いということから重量を推定する。

より具体的には、検査対象物に対してＸ線を照射し、その透過したＸ線を検出して透過Ｘ線量に基づいて単位透過領域ごとに検査対象物の重量を所定の式から算出し、算出された検査対象物の単位透過領域ごとの単位重量を透過Ｘ線の全透過領域にわたって積分して検査対象物の全体重量を算出している。

そして、検査対象物が包材で包装された商品の内容物である場合、包材を含む全体重量から予め一定の包材の重量を差し引くことによって、内容物の重量を推定することができる。

しかしながら、このような手法では、内容物や包材の種類や、包装状態等によっては、内容物の重量の推定が困難となる場合がある。

例えば包装された板海苔のような内容物の重量が軽い商品は、包材自体の重量と内容物の重量とが近いため、包材の重量を無視して内容物の重量を推定することは困難である。

そのため、Ｘ線透過画像からの重量推定をするにあたり、内容物と重なっている部分の包材の重量を差し引く必要があるが、板海苔などは多少ズレて重なっていることがあるため、内容物と重なっている包材の重量は常に一定ではない。

したがって、包材を含む商品全体の重量を推定し、そこから予め一定の重量を風袋として差し引くことはできないのである。

本発明の課題は、包材と内容物との重なり領域が一定でないため、商品の重量から単純に一定の包材の重量を差し引いて内容物の重量とするという方式が採用できない場合でも、精度よく内容物の重量を推定することができる検査装置を提供することにある。

本発明の第１観点に係る検査装置は、包材内に内容物を収納した商品に対して照射された光線を透過光線検出部にて検出し、その検出された光線から透過画像を取得し、透過画像の輝度に基づき商品または内容物の重量を推定する検査装置であって、透過画像の輝度から重量を推定する重量推定部を備え、重量推定部は、内容物の領域を判別する。さらに、重量推定部は、内容物の領域のデータから包材が重量推定部に及ぼしている影響度を除くことによって内容物だけの重量を推定する。

この検査装置では、「透過画像から包材の単位面積当たりの重量および内容物の領域から内容物と包材との合計重量を推定し、包材の単位面積当たりの重量に内容物の領域の面積を乗じて内容物の領域における包材の重量を求め、合計重量からその包材の重量を除く」というプロセスを、透過画像の画像処理により一挙に行うことが可能となる。

なお、ここでの包材は、内容物を収納するための資材を意味し、包装資材や梱包資材を広く含む。包材には、例えば、紙（ダンボールを含む）や、プラスチック等の材質で製造された、内容物を収納するための容器を含む。包材の形態は、特定の形態に限定されるものではなく、例えば、袋状、トレー状、箱状、筒状など各種形態を含む。

本発明の第２観点に係る検査装置は、第１観点に係る検査装置であって、重量推定部は、搬送される商品毎の包材から影響度を求めて、内容物の領域のデータから前記影響度を除去する。

本発明の第３観点に係る検査装置は、第１観点に係る検査装置であって、記憶部をさらに備えている。記憶部は、透過画像の所定領域の輝度と、その輝度に対応する重量との関係に基づいて作成される推定カーブを記憶する。また、記憶部は、内容物の領域における推定カーブを記憶している。重量推定部は、推定カーブに基づいて「内容物の領域」のデータから影響度をソフト的に処理して除去する。

この検査装置では、予め包材のみによる輝度を記憶させておき、その輝度を内容物の領域の輝度に基づいて補償することによって、内容物の領域における包材のみによる輝度を求め、それを内容物の領域の輝度から差し引けば、内容物の領域のうちの内容物だけによる輝度が求まり、内容物の重量が推定される。つまり、推定カーブから重量を計算処理する段階で、内容物の領域における包材のみによる影響度（輝度）を求めて、それを除去することができる。

本発明の第４観点に係る検査装置は、第１観点に係る検査装置であって、画像ヒストグラム作成部と、画像補正部とを備えている。画像ヒストグラム作成部は、透過画像の輝度を示すヒストグラムを作成する。画像補正部は、透過画像の輝度を補正する。重量推定部は、ヒストグラムの輝度情報に基づいて包材の輝度を補正し、内容物の領域のデータから内容物だけの重量を推定する。

この検査装置では、透過画像の包材の輝度を別の領域の輝度に合わせることによって、包材の影響が除かれる。包材の影響が除かれた画像に写る内容物の領域は包材を除いた内容物だけの領域であるので、その領域のデータから内容物のみの重量を推定することができる。

本発明の第５観点に係る検査装置は、第４観点に係る検査装置であって、輝度情報にヒストグラムのピーク値を用いる。

この検査装置では、例えば、ピーク値から包材の輝度、背景の輝度が判別できるので、包材の領域の輝度を背景の輝度に合わせることによって、内容物の領域のデータから包材の影響度を除くことができる。

本発明に係る検査装置では、「透過画像から包材の単位面積当たりの重量および内容物の領域から内容物と包材との合計重量を推定し、包材の単位面積当たりの重量に内容物の領域の面積を乗じて内容物の領域における包材の重量を求め、合計重量からその包材の重量を除く」というプロセスを、透過画像の画像処理により一挙に行うことが可能となる。

具体的には、透過画像の包材の輝度を背景の輝度に合わせることによって、包材の影響が除かれる。包材の影響が除かれた画像に写る内容物の領域は包材を除いた内容物だけの領域であるので、その領域のデータから内容物の重量を推定することができる。

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の内部構成図。Ｘ線検査の原理を示す模式図。Ｘ線検査装置の前後の工程構成図。制御コンピュータのブロック構成図。ヒストグラムの一例を示す図。一の領域の輝度を他の領域の輝度に合わせる補正を行った後のヒストグラムを示す図。包材で包装された商品のＸ線透過画像Ｐ１。図７ＡにおけるＸ線透過画像Ｐ１を補正したＸ線透過画像Ｐ２。重量推定のフローチャート。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）Ｘ線検査装置１０全体の構成
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図である。図１において、Ｘ線検査装置１０は、食品等の商品Ｇの生産ライン（図４参照）に組み込まれて商品Ｇ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Ｇに対してＸ線を照射することにより商品Ｇの良否判断を行う装置である。

検体である商品Ｇは、前段コンベア６０によってＸ線検査装置１０のところまで運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において良品または不良品に分類される。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ている振分機構７０に送られる。

振分機構７０は、Ｘ線検査装置１０において良品と判断された商品Ｇを、正常品を排出するコンベア８０へと送り、Ｘ線検査装置１０において不良品と判断された商品Ｇを、不良排出方向９０、不良排出方向９１へと振り分ける。

（２）詳細構成
図２は、Ｘ線検査装置のシールドボックス１１の内部構成図である。図２において、Ｘ線検査装置１０は、シールドボックス１１と、コンベア１２と、Ｘ線照射器１３と、Ｘ線ラインセンサ１４と、タッチパネル機能付きのモニタ３０（図１参照）と、制御コンピュータ２０（図５参照）とから構成されている。

（２−１）シールドボックス１１
シールドボックス１１の両側面には、商品Ｇをシールドボックス１１の内外に搬入出させるための開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、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ており、商品Ｇが開口１１ａを通過する際に商品Ｇによって押しのけられるようになっている。

そして、シールドボックス１１内には、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等が収容されている。また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ３０の他、キーの差し込み口および電源スイッチ等が配置されている。

（２−２）コンベア１２
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、オペレータ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。また、コンベアモータ１２ａには、コンベア１２による搬送速度を検出して制御コンピュータ２０に送るエンコーダ１２ｂ（図５参照）が装着されている。

（２−３）Ｘ線照射器１３
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。

（２−４）Ｘ線ラインセンサ１４
図３は、Ｘ線検査の原理を示す模式図である。図３において、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、主として多数の画素センサ１４ａから構成されている。これらの画素センサ１４ａは、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ている。また、各画素センサ１４ａは、商品Ｇやコンベア１２を透過したＸ線を検出し、Ｘ線透視像信号を出力する。Ｘ線透視像信号は、Ｘ線の輝度（濃度）を示すものである。

（２−５）モニタ３０
モニタ３０は、フルドット表示の液晶ディスプレイであり、検査時に必要となる検査パラメータ等の入力をオペレータ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、オペレータからの検査パラメータ等の入力を受け付ける。

（２−６）制御コンピュータ２０
図５は、制御コンピュータのブロック構成図である。図５において、制御コンピュータ２０は、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および記憶メディア等を挿入するためのドライブ２４を搭載している。

ＣＰＵ２１では、ＲＯＭ２２やＨＤＤ２５に格納されている各種プログラムが実行される。ＨＤＤ２５には、検査パラメータや検査結果が保存蓄積される。検査パラメータについては、モニタ３０のタッチパネル機能を使ったオペレータからの入力によって設定及び変更が可能である。オペレータは、これらのデータがＨＤＤ２５だけでなくドライブ２４に挿入された記憶メディアにも保存蓄積されるように設定することができる。

さらに、制御コンピュータ２０は、モニタ３０で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）なども備えている。

そして、制御コンピュータ２０の各部２１〜２５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、主として、コンベア１２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。

（３）ＣＰＵ２１の構成
制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５には、画像生成モジュール、領域特定モジュール、重量推定モジュール、重量診断モジュール、ヒストグラム作成モジュール、画像補正モジュール、異物検査モジュールおよび総合診断モジュールを含む検査プログラムが格納されている。そして、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、これらのプログラムモジュールを読み出して実行することにより、画像生成部２１ａ、領域判別部２１ｂ、重量推定部２１ｃ、重量診断部２１ｄ、画像ヒストグラム作成部２１ｅ、画像補正部２１ｆ、異物検査部２１ｇおよび総合診断部２１ｈとして動作する（図５参照）。

（３−１）画像生成部２１ａ
画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号に基づいて、商品ＧのＸ線透過画像を生成する。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の各画素センサ１４ａから出力されるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透視像信号に基づいて商品ＧのＸ線透過画像を生成する。なお、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ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から得られるＸ線の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ることにより、商品Ｇを写すＸ線透過画像を生成する。

（３−２）領域判別部２１ｂ
領域判別部２１ｂは、画像生成部２１ａにより生成された商品Ｇを写すＸ線透過画像から、商品などの領域を判別する。

（３−３）重量推定部２１ｃ
重量推定部２１ｃは、領域判別部２１ｂにより判別された商品領域に対して画像処理を施すことにより、商品Ｇの重量値を推定する。当該重量推定処理は、Ｘ線透過画像Ｐ上においてはＸ線の照射方向に厚みのある物質ほど暗く写るという性質を利用し、以下の原理に基づいて行われる。

Ｘ線透過画像Ｐ上の厚さｔの物質を写す画素の明るさＩは、物質の存在しない領域に含まれる画素の明るさをＩ₀とした場合、以下の式（１）によって表される。
Ｉ／Ｉ₀＝ｅ^-μ^t ・・・（１）

ここで、μは、Ｘ線のエネルギーと物質の種類とに応じて定まる線吸収係数である。式（１）を物質の厚さｔについて解くと、以下の式（２）のようになる。
ｔ＝−１／μ×ｌｎ（Ｉ／Ｉ₀）・・・（２）

また、内容物の微小部位の重量値は、当該微小部位の厚さに比例する。したがって、明るさＩの画素の写す内容物の微小部位の重量値ｍは、適当な定数αを用いて、以下の式（３）によって近似的に算出される。
ｍ＝−αｌｎ（Ｉ／Ｉ₀）・・・（３）

重量推定部２１ｃは、商品Ｇを構成する全ての画素に対応する重量値ｍを算出して足し合わせることにより、商品Ｇ全体の重量値を推定する。

（３−４）重量診断部２１ｄ
重量診断部２１ｄは、商品Ｇの内容物の重量値が所定の範囲内に収まっているか否かをチェックする。そして、重量値が当該範囲内に収まっている場合には、その商品Ｇを正常と診断し、当該範囲内に収まっていない場合には、その商品Ｇを重量異常と診断する。

なお、重量診断部２１ｄによる処理は、重量推定部２１ｃによる処理に遅れて並列に実行される。

（３−５）画像ヒストグラム作成部２１ｅ
画像ヒストグラム作成部２１ｅは、Ｘ線透過画像に写る背景（例えば、コンベアのベルト）、包材、内容物などの各領域の輝度をヒストグラムで表示する。

（３−６）画像補正部２１ｆ
画像補正部２１ｆは、画像ヒストグラム作成部２１ｅが作成したヒストグラムに基づいて、一の領域の輝度を他の領域の輝度に合わせる処理を行い、Ｘ線透過画像から前記一の領域を除去することができる。

図６Ａは、ヒストグラムの一例を示す図である。図６Ａにおいて、ヒストグラムにＡ〜Ｂの４つのピークが存在する。ここで、一の領域の輝度を他の領域の輝度に合わせる処理とは、一つのピークを他のピークに重ね合わせることである。以下、図６Ｂを参照しながら説明する。

図６Ｂは、一の領域の輝度を他の領域の輝度に合わせる補正を行った後のヒストグラムを示す図である。図６Ｂにおいて、２点鎖線で示すヒストグラムが図６Ａと同じものである。図６ＡにおけるピークＣがピークＤと重なるように、ピークＡ，Ｂ，Ｃを輝度の大きい側（暗から明の方向）へ移動させた結果、ピークＡ，ＢはピークＡ´，Ｂ´に補正され、ピークＤはピークＣと合わさることによってピークＤ´に補正されている。但し、ピークＤ及びピークＤ´の輝度はほとんど変わっていない。この結果、ピークＣの領域の輝度が除去され、例えばピークＣが包材の輝度でピークＤが背景の輝度であるとすれば、包材の輝度と背景の輝度とが同じになり、重量推定時に包材の影響がなくなる。

（３−７）異物検査部２１ｇ
異物検査部２１ｇは、画像生成部２１ａにより生成された商品ＧのＸ線透過画像に対して２値化処理を施すことにより、商品Ｇに含まれる異物を検出する。より具体的には、商品ＧのＸ線透過画像上に予め設定した閾値よりも暗く現れる領域が存在する場合には、その商品Ｇに異物が混入していると判断し、その商品Ｇを異常と判断する。

（３−８）総合診断部２１ｈ
重量診断部２１ｄも異物検査部２１ｇも、商品Ｇを異常と判断すると、直ちにその旨を示す信号を総合診断部２１ｈに送る。総合診断部２１ｈは、重量診断部２１ｄから当該信号を受け取ると、商品Ｇを不良品であると診断するとともに、直ちに異物検査部２１ｇによる検査を終了させる。

また、異物検査部２１ｇから当該信号を受け取った場合には、商品Ｇを不良品であると診断するとともに、直ちに重量診断部２１ｄによる検査を終了させる。異物が検出されただけの商品Ｇであっても、重量異常が検出されただけの商品Ｇであっても出荷できないのであるから、他の検査結果にかかわらず当該商品Ｇを不良品と結論付けることができるからである。また、総合診断部２１ｈは、重量診断部２１ｄおよび異物検査部２１ｇの両方から異常が検出されなかった旨を示す信号を受け取った場合には、商品Ｇを良品である診断する。そして、総合診断部２１ｈは、診断結果を振分機構７０へ送る。

（４）内容物の重量推定
背景技術でも述べたように、内容物と重なっている包材の重量は常に一定ではなく、推定した包材を含む商品全体の重量から、予め一定の重量を風袋として差し引くことはできない。

そこで、本実施形態では、内容物と包材との合計重量から内容物の領域における包材の重量を除くのではなく、包材が重量推定部２１ｃに及ぼしている影響度を除くことによって内容物の重量を推定している。

図７Ａは、包材Ｆで包装された商品ＧのＸ線透過画像Ｐ１である。図７Ａにおいて、最も内側に濃く写る物体は、内容物Ｎであり、薄い板状物が複数積み重ねられており、揺すると拡散して投影面が拡大するような物であり、現に図６Ａでは内容物Ｎの一部が位置ずれをしており、説明の便宜上それを内容物Ｎ２とする。この内容物Ｎの代表物としては板海苔が挙げられる。

図７Ｂは、図７ＡにおけるＸ線透過画像Ｐ１に、前述の（３−６）で説明した補正を行ったＸ線透過画像Ｐ２である。図７Ｂにおいて、Ｘ線透過画像Ｐ２は、Ｘ線透過画像Ｐ１の包材Ｆの輝度を背景（コンベア１２のベルト面）の輝度に合わせるように補正されている。

このような画像補正によって、内容物の領域の輝度から包材Ｆの輝度の影響度を除去することができるので、包材の重量を含まない内容物Ｎの重量を補正後のＸ線透過画像Ｐ２から推定することができる。

図８は、重量推定のフローチャートである。以下、図面を参照しながら重量推定方法について説明する。図５、図７Ａ、図７Ｂ、及び図８において、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１で画像生成部２１ａを介して、図７Ａに示すような商品ＧのＸ線透過画像Ｐ１を作成し、ステップＳ２に進む。

次に制御コンピュータ２０は、ステップＳ２で領域判別部２１ｂを介して、内容物の領域を判別し、ステップＳ３に進む。

次に制御コンピュータ２０は、ステップＳ３で画像ヒストグラム作成部２１ｅを介して、Ｘ線透過画像Ｐ１のヒストグラム（図６Ａ参照）を作成し、ステップＳ４に進む。

次に制御コンピュータ２０は、ステップＳ４でヒストグラムから包材Ｆ、および背景を判別し、ステップＳ５に進む。

また、制御コンピュータ２０は、ステップＳ５で画像補正部２１ｆを介して、Ｘ線透過画像Ｐ１における包材Ｆの輝度を背景（コンベア１２のベルト面）の輝度に合わせる補正をして、Ｘ線透過画像Ｐ２を作成し、ステップＳ６に進む。

また、制御コンピュータ２０は、ステップＳ６で重量推定部２１ｃを介して、画像Ｐ２の内容物Ｎ（内容物Ｎ２を含む）の輝度から内容物Ｎだけの重量を求める。

以上のように、Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線透過画像Ｐ１から包材Ｆの影響度を除去する補正を行ったＸ線透過画像Ｐ２から内容物Ｎだけの重量を求めることができるので、内容物Ｎの領域に含まれる包材の重量を推定する手間が省けるので、ユーザーにとって使い勝手がよい。

なお、上記の重量推定フローでは、制御コンピュータ２０が、画像生成部２１ａ、領域判別部２１ｂ、画像ヒストグラム作成部２１ｅ、画像補正部２１ｆ、重量推定部２１ｃそれぞれに指令を出している構成であるが、最終的に重量の推定を行う重量推定部２１ｃが指令を出す構成であってもよい。

（５）特徴
（５−１）
Ｘ線検査装置１０では、画像生成部２１ａが商品ＧのＸ線透過画像Ｐ１を作成し、領域判別部２１ｂが内容物Ｎの領域を判別し、画像ヒストグラム作成部２１ｅがＸ線透過画像Ｐ１のヒストグラムを作成し、画像補正部２１ｆがＸ線透過画像Ｐ１における包材Ｆの輝度を背景の輝度に合わせる補正をしてＸ線透過画像Ｐ２を作成し、重量推定部２１ｃがＸ線透過画像Ｐ２の内容物Ｎの輝度から内容物Ｎだけの重量を推定する。

その結果、このＸ線検査装置１０では、Ｘ線透過画像Ｐ１から包材Ｆの単位面積当たりの重量、内容物Ｎの領域における包材成分の重量を推定することなく、Ｘ線透過画像Ｐ１からＸ線透過画像Ｐ２への画像処理で一挙に行うことが可能となる。

（５−２）
Ｘ線検査装置１０では、搬送される商品Ｇ毎にＸ線透過画像Ｐ１における包材Ｆの輝度をヒストグラムから求めて、内容物Ｎの領域の輝度のデータから包材Ｆの影響度を除去している。それゆえ、万が一、包材Ｆの厚みがばらついている場合でも包材の影響がその都度除かれるので、精度よく重量推定がなされる。

（５−３）
Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線透過画像Ｐ１から作成したヒストグラムのピーク値から包材Ｆ、背景、及びそれらの輝度を判別している。

（６）他の実施形態
上記実施形態では、内容物Ｎの領域の輝度のデータから包材Ｆの影響度を除去した輝度に基づいて、つまりＸ線透過画像Ｐ２を基に式（３）を用いて重量推定を行っているが、これに限定されるものではなく、以下に述べる推定カーブを用いて重量推定することもできる。

（６−１）
重量推定カーブは、Ｘ線透過画像の内容物Ｎの領域における輝度から内容物Ｎのみの重量を推定するためのカーブである。Ｘ線透過画像の内容物Ｎの領域における輝度は、内容物Ｎと包材Ｆとが重なった領域の輝度であるので、カーブ作成時に予め包材Ｆによる輝度の影響分を除去して作成されている。

したがって、内容物Ｎの領域の輝度から直接的に内容物Ｎのみの重量を推定することができる。

（６−２）
また、他の重量推定カーブとして、内容物Ｎとそこに重なる包材Ｆとの合算重量を推定するためのカーブも利用できる。推定した合算重量に応じて包材Ｆのみによる輝度を補償し、内容物Ｎの領域の輝度から包材Ｆのみの輝度（補償された輝度）の影響を除き、内容物Ｎのみの重量を演算する。

なお、包材Ｆのみによる輝度と、その輝度を内容物Ｎの領域の輝度に基づいて補償する理由は、包材Ｆは同じ材質で且つ同じ厚さであっても包材Ｆが包む内容物Ｎの厚みが変化すると包材Ｆの輝度が異なるため、同じ材質で且つ同じ厚さの包材Ｆでも輝度を一律に設定することができないからである。

（６−３）
上記実施形態では、商品Ｇに対して照射されたＸ線をＸ線ラインセンサ１４にて検出し、その検出されたＸ線からＸ線透過画像を取得して、Ｘ線透過画像の輝度から重量の推定を行っている。

これに対し、他の実施形態に係る検査装置は、商品Ｇに対してＬＥＤ等の光線照射部から近赤外線を照射し、ラインセンサカメラ等の光線検知部によって商品Ｇを透過した近赤外線を検出し、その検出された近赤外線から透過画像を取得して、透過画像の輝度から重量の推定を行う。使用される光線の種類が異なる（光線照射部および光線検知部が異なる）以外の点については、上記実施形態と同様に構成される。本実施形態では、近赤外線が包材Ｆおよび内容物Ｎを透過可能な商品Ｇを検査対象とする。

本実施形態においても、上記実施形態と同様の特徴が得られる。

（７）その他
上記実施形態では、Ｘ線透過画像Ｐ１から作成したヒストグラムのピーク値から包材Ｆ、背景、及びそれらの輝度を判別しているが、これに限定されるものではなく、ヒストグラムの平均値や偏差を用いても良い。なぜなら、ヒストグラムの平均値は全体を反映できるので精度が上がり、偏差は平均よりさらに統計的な全体傾向が反映できるとの利点があるからである。

また、上記実施形態では、内容物Ｎの例として、薄い板状物が複数積み重ねられた板海苔等をあげたが、内容物Ｎはこのようなものに限定されるものではなく、本Ｘ線検査装置１０は、包材内に各種内容物を収容する商品に対して適用可能である。

また、上記実施形態では、板海苔等の薄い板状物を収納する包材Ｆ（プラスチック製等の袋状の包材）を例として挙げたが、包材はこれに限定されるものではない。ここでの包材は、内容物を収納するための資材を意味し、包装資材や梱包資材を広く含む。

例えば、包材には、紙製（ダンボールを含む）、プラスチック製、プラスチックコーティングされた紙製等の、各種材質の容器を広く含む。また、包材の形態は、袋状に限定されるものではなく、トレー状、箱状、筒状など各種形態を含む。包材の具体例には、例えば、プラスチック製のトレー、蓋付きの耐熱プラスチック容器、紙製の菓子箱（例えば、キャラメル箱等）、ダンボール箱、コーティングされた紙製の蓋付きカップ等を含む。

また、Ｘ線が透過する包材が場所によらず概ね均質であれば、２種類以上の材質が用いられてもよい。例えば、具体的には、紙製のカップの上部がプラスチック製の蓋で覆われているような包材が用いられる場合であっても、Ｘ線が透過する位置によらず、カップの底の厚みや蓋の厚みが概ね一様であれば、本Ｘ線検査装置１０を適用可能である。

本発明のＸ線検査装置は、Ｘ線透過画像に含まれる領域における輝度から重量を推定するＸ線重量推定装置に対して広く適用可能である。

１０Ｘ線検査装置（検査装置）
１３Ｘ線照射器（照射部）
１４Ｘ線ラインセンサ（透過光線検出部）
２１ａ画像生成部（画像取得部）
２１ｃ重量推定部
２１ｅ画像ヒストグラム作成部
２１ｆ画像補正部
２２ＲＯＭ（記憶部）
Ｆ包材
Ｇ商品（検査対象物）
Ｎ，Ｎ２内容物

特開２００２−２９６０２２号公報

Claims

包材内に内容物を収納した商品に対して照射された光線を透過光線検出部にて検出し、その検出された光線から透過画像を取得し、前記透過画像の輝度に基づき前記商品または前記内容物の重量を推定する検査装置であって、
前記透過画像の輝度から重量を推定する重量推定部と、
を備え、
前記重量推定部は、
前記内容物の領域を判別し、
さらに、前記内容物の領域のデータから前記包材が前記重量推定部に及ぼしている影響度を除くことによって前記内容物だけの重量を推定する、
検査装置。
前記重量推定部は、搬送される前記商品毎の包材から前記影響度を求めて、前記内容物の領域のデータから前記影響度を除去する、
請求項１に記載の検査装置。
前記透過画像の所定領域の輝度と、前記輝度に対応する重量との関係に基づいて作成される推定カーブを記憶する記憶部をさらに備え、
前記記憶部は、前記内容物の領域における前記推定カーブを記憶し、
前記重量推定部は、前記推定カーブに基づいて前記内容物の領域のデータから前記影響度をソフト的に処理して除去する、
請求項１に記載の検査装置。
前記透過画像の輝度を示すヒストグラムを作成する画像ヒストグラム作成部と、
前記透過画像の輝度を補正する画像補正部と、
をさらに備え、
前記重量推定部は、
前記ヒストグラムの輝度情報に基づいて包材の輝度を補正し、前記内容物の領域のデータから前記内容物だけの重量を推定する、
請求項１に記載の検査装置。
前記輝度情報は、前記ヒストグラムのピーク値である、
請求項４に記載の検査装置。