JP2016176805A - 検品装置及び検品方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物品を透過した透過Ｘ線に基づいて算出されるＸ線吸収度、或いはＸ線吸収量を利用して被搬送物内の物品の検品が可能な検品装置を提供する。
【解決手段】集品ライン５２により搬送される商品箱５０に収納される物品５１の検品を行うＸ線検品システム１０が、物品５１に対してＸ線を照射するＸ線発生装置１４と、Ｘ線発生装置１４から照射されて物品５１を透過した透過Ｘ線を検出するラインセンサと、商品箱５０に収納される物品５１の検品を行う制御システム２０と、を備え、制御システム２０が、予め算出された検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収度と、ラインセンサでの検出に基づいて算出されたＸ線吸収度と、を比較することにより商品箱５０に収納される物品５１の検品を行うように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送手段によって搬送される商品箱等の被搬送物に収納されている物品の検品装置及び検品方法に関するものである。

従来、物流センター等において各種物品を出荷する場合には、ユーザ（消費者、中間業者等）からの物品要求情報（注文、出荷計画等）に応じて、ユーザ（配送先）別の商品箱に各種物品を仕分ける。そして、仕分けた商品箱内の物品の品種及び個数を物品要求情報の内容と照合する作業（検品作業）を行った後、配送先へ出荷を行う。

上記検品作業は、特許文献１の荷物監視システムのようなＸ線システムを備えた検品装置により行う場合がある。
特許文献１の荷物監視システムは、撮像トンネルを備え、当該撮像トンネルに出荷する商品箱を通過させ、その通過させている間に商品箱内のＸ線透過画像を取得する。そして、取得したＸ線透過画像に基づいて商品箱内に収納されている物品の数量を数えるように構成されている。

特表２０１２−５０４０８５号公報

しかしながら、特許文献１の荷物監視システムのようなＸ線システムを備えた検品装置は、物品を透過した透過Ｘ線からＸ線透過画像を取得し、その取得したＸ線透過画像に基づいて、単に、商品箱内に収納されている物品を判別するだけであり、物品を透過した透過Ｘ線に基づいて算出されるＸ線吸収度、或いはＸ線吸収量を利用して物品を判別するものではなかった。

そこで、本発明は、物品を透過した透過Ｘ線に基づいて算出されるＸ線吸収度、或いはＸ線吸収量を利用して被搬送物内の物品の検品が可能な検品装置を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、本発明のうち請求項１に記載の検品装置は、搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品を行う検品装置であって、前記物品に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、前記Ｘ線照射部から照射されて前記物品を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出部と、前記被搬送物に収納される物品の検品を行う検品部と、を具備し、前記検品部は、予め算出された検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収度と、前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収度と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行うものである。
上記構成では、Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収度を用いて被搬送物に収納される物品の検品を行う。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検品装置において、前記検品部は、前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収度を数値化し、数値化されたＸ線吸収度に基づいて物品の検品を行うものである。
上記構成では、数値化したＸ線吸収度を用いて物品の検品を行う。

さらに、請求項３に記載の発明は、搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品を行う検品装置であって、前記物品に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、前記Ｘ線照射部から照射されて前記物品を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出部と、前記被搬送物に収納される物品の検品を行う検品部と、を具備し、前記検品部は、予め算出された検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収量と、前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収量と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行うものである。
上記構成では、Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収量を用いて被搬送物に収納される物品の検品を行う。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の検品装置において、前記検品部は、前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収量を数値化し、数値化されたＸ線吸収量に基づいて物品の検品を行うものである。
上記構成では、数値化したＸ線吸収量を用いて物品の検品を行う。

さらにまた、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検品装置において、前記Ｘ線照射部は、前記被搬送物に対して複数方向からＸ線を照射するものである。
上記構成では、被搬送物に対して複数方向から照射されたＸ線を透過Ｘ線として検出し、検出された複数方向からの透過Ｘ線に基づいて、Ｘ線吸収度或いはＸ線吸収量を算出する。

さらにまた、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検品装置において、前記Ｘ線検出部での検出に基づいて、前記被搬送物に収納される物品の画像を形成する画像形成部を備え、前記検品部は、前記画像形成部によって形成された物品の画像から物品の輪郭を判別し、判別した物品の輪郭毎に物品の検品を行うものである。
上記構成では、物品のＸ線画像から物品の輪郭を判別し、判別した物品の輪郭毎にＸ線吸収度或いはＸ線吸収量を算出して物品の検品を行う。

さらにまた、請求項７に記載の発明は、搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品方法であって、前記物品に対してＸ線を照射して、前記物品を透過した透過Ｘ線を検出し、検出した透過Ｘ線に基づいてＸ線吸収度を算出し、検出した透過Ｘ線に基づいて算出したＸ線吸収度と、予め算出した検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収度と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行う方法である。
上記構成では、検出した透過Ｘ線に基づいて算出されたＸ線吸収度を用いて被搬送物に収納される物品の検品を行う。

さらにまた、請求項８に記載の発明は、搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品方法であって、前記物品に対してＸ線を照射して、前記物品を透過した透過Ｘ線を検出し、検出した透過Ｘ線に基づいてＸ線吸収量を算出し、検出した透過Ｘ線に基づいて算出したＸ線吸収量と、予め算出した検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収量と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行う方法である。
上記構成では、検出した透過Ｘ線に基づいて算出されたＸ線吸収量を用いて被搬送物に収納される物品の検品を行う。

本発明の検品装置によれば、物品を透過した透過Ｘ線に基づいて算出されるＸ線吸収度、或いはＸ線吸収量を物品の判別に利用することで、被搬送物内に収納されている（又は収納されるべき）物品の検品を行うことができる。

本発明に係る検品装置の一例であるＸ線検品システムの全体構成図である。 （ａ）は、同Ｘ線検品システムの平面図、（ｂ）は、同Ｘ線検品システムの側面断面図である。 Ｘ線検品システムにおける物品の検品方法を示すフローチャートである。

まず、本発明の検品装置に係るＸ線検品システム１０について説明する。
Ｘ線検品システム１０は、物流センター等において各種物品５１を出荷する際に、ユーザ別に仕分けた商品箱５０（「被搬送物」の一例）内の物品５１の品種及び個数を、ユーザからの物品要求情報の内容と照合する作業（検品作業）を行うシステムである。また、Ｘ線検品システム１０は、商品箱５０内に混入した物品５１以外の異物（例えば、針、安全ピン等）を検出する。なお、Ｘ線検品システム１０は、物流センター等において各種物品を出荷する際の検品作業を行うものに限定されるものではなく、物流センター等において各種物品が入荷（納品）される際の検品作業を行うものであっても構わない。

図１に示すように、Ｘ線検品システム１０は、物品要求情報に応じて物品５１を商品箱５０に集品する際に商品箱５０を搬送する集品ライン５２（「搬送手段」の一例）の最後部或いは中途部に配置され、集品ライン５２から搬送される商品箱５０内の物品５１を検品する。
また、Ｘ線検品システム１０は、制御装置５３に接続されている。
制御装置５３は、例えば、中央処理装置と、ハードディスク等の記憶装置と、を備えたパーソナルコンピュータ或いはＰＣサーバ等の汎用コンピュータによって構成され、入力される情報に基づいて情報処理を実行可能に構成されている。制御装置５３は、物流センター等における仕分け設備５４（ゾーンコントローラ５５等）及びＸ線検品システム１０（制御システム２０）に接続され、設備全体の制御を行う。
制御装置５３は、Ｘ線検品システム１０を制御するに際し、商品箱５０に関する情報をＸ線検品システム１０に送信する。ここで、商品箱５０に関する情報とは、いわゆる集品データ（ピッキングデータ）等であり、例えば、商品箱５０のコード、形状、大きさ等、商品箱５０に収納されている物品５１のコード、商品名、数量、形状、大きさ等、出荷先のコード、名称、物品要求情報等、集品（ピッキング）及び検品に際して必要な商品箱５０、物品５１及び出荷先に関する様々な情報（データ）である。

図１に示すように、Ｘ線検品システム１０は、主に、出荷する物品５１（商品箱５０）に対してＸ線を照射してその透過Ｘ線を検出するためのＸ線照射検出装置１１（「Ｘ線照射部」、「Ｘ線検出部」の一例）と、Ｘ線照射検出装置１１に物品５１を搬出入するための搬送装置１２と、Ｘ線照射検出装置１１及び搬送装置１２を制御する制御システム２０（「検品部」の一例）と、から主に構成されている。

搬送装置１２は、例えば、ベルトコンベア等で構成されている。搬送装置１２は、その両端部が集品ライン５２に連結されている。搬送装置１２は、その一端部側（上流側）から商品箱５０を受け入れてＸ線照射検出装置１１へ搬入する。そして、Ｘ線照射検出装置１１による処理が完了した商品箱５０をその他端部側（下流側）から搬出し、集品ライン５２に移載する。ここで、Ｘ線検品システム１０において物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していると判断された場合は、そのまま商品箱５０が搬送装置１２の下流側から搬出され、合致しない場合は、Ｘ線照射検出装置１１の出口側の作業者Ｈが該当する商品箱５０内の物品５１の品種及び個数を目視で確認する。
また、搬送装置１２の上流側には、Ｘ線照射検出装置１１へ搬入する商品箱５０を検知するセンサ５６が設けられている。センサ５６は、制御システム２０に接続され、検出信号を制御システム２０に送信する。

図２に示すように、Ｘ線照射検出装置１１は、搬送装置１２を跨ぐように設けられＸ線を遮蔽する筐体１３と、搬送中の商品箱５０（物品５１）に対してＸ線を照射する第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５（「Ｘ線照射部」の一例）と、商品箱５０（物品５１）を透過した透過Ｘ線を検出する第１及び第２のラインセンサ１６・１７（「Ｘ線検出部」の一例）と、ＣＣＤカメラ１８と、シグナルタワー１９と、から主に構成されている。

筐体１３は、物品５１の検品を行う空間内のＸ線を遮蔽するものである。筐体１３は、その一端部に商品箱５０を搬入するための入口部１３Ａと、その他端部に商品箱５０を搬出するための出口部１３Ｂと、が設けられている。筐体１３には、その入口部１３Ａから出口部１３Ｂにかけて搬送装置１２が設けられている。そして、搬送装置１２が入口部１３Ａから出口部１３Ｂに向けて商品箱５０を水平に搬送する。すなわち、Ｘ線照射検出装置１１においては、商品箱５０が筐体１３内を通過する間にＸ線が照射されてその透過Ｘ線が検出される。

第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５は、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）に対してＸ線を照射するものである。
第１Ｘ線発生装置１４は、筐体１３の内部上方に設けられ、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）の上方からＸ線を照射する。
第２Ｘ線発生装置１５は、筐体１３の内部側方であって搬送装置１２の搬送面より上方に設けられ、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）の側方からＸ線を照射する。
このように、Ｘ線照射検出装置１１においては、商品箱５０の上方に第１Ｘ線発生装置１４を設けるとともに、商品箱５０の側方に第２Ｘ線発生装置１５を設けることで、商品箱５０に対して二方向（複数方向）からＸ線を照射する。
なお、図２においては、第２Ｘ線発生装置１５を商品箱５０の搬送方向に対して左側に配置しているが、これに限定されるものではなく、商品箱５０（物品５１）の側方からＸ線を照射可能な位置であれば、第２Ｘ線発生装置１５を商品箱５０の搬送方向に対して右側に配置しても構わない。

第１及び第２のラインセンサ１６・１７は、第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５から照射されて商品箱５０（物品５１）を透過した透過Ｘ線を検出するものである。
第１ラインセンサ１６は、搬送装置１２を挟んで第１Ｘ線発生装置１４と対向するように筐体１３の内部下方に設けられる。
第２ラインセンサ１７は、第２Ｘ線発生装置１５と対向するように筐体１３の内部側方に設けられる。
このように、Ｘ線照射検出装置１１においては、商品箱５０の下方に第１ラインセンサ１６を設けるとともに、商品箱５０の側方に第２ラインセンサ１７を設けることで、商品箱５０に対して二方向（複数方向）から透過Ｘ線を検出する。
なお、図２においては、第２ラインセンサ１７を商品箱５０の搬送方向に対して右側に配置しているが、これに限定されるものではなく、第２Ｘ線発生装置１５と対向する位置であれば、第２ラインセンサ１７を商品箱５０の搬送方向に対して左側に配置しても構わない。

ＣＣＤカメラ１８は、商品箱５０の上面のカラー画像を撮影するためのカメラである。ＣＣＤカメラ１８は、筐体１３の内部上方に設けられ、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０（物品５１）の上方からカラー画像を撮影する。

シグナルタワー１９は、商品箱５０内の物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致しているか否かを表示する。シグナルタワー１９は、例えば、赤色の表示灯、黄色の表示灯、青色の表示灯を重ねて構成される。そして、例えば、商品箱５０内の物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していない場合には赤色の表示灯が点灯し、合致している場合には青色の表示灯が点灯し、その他、筐体１３内で異常が発生した場合には黄色の表示灯が点灯する。

制御システム２０は、例えば、中央処理装置と、ハードディスク等の記憶装置と、を備えたパーソナルコンピュータ或いはＰＣサーバ等の汎用コンピュータによって構成され、入力される情報に基づいて情報処理を実行可能に構成されている。制御システム２０は、Ｘ線照射検出装置１１及び搬送装置１２を制御するとともに、Ｘ線照射検出装置１１により検出された透過Ｘ線に基づいて商品箱５０内の物品５１の品種の判別及び個数の計数を行う。
また、制御システム２０は、検品対象物品の基準Ｘ線吸収度、基準Ｘ線吸収量、基準画像及び商品箱５０に関する情報を管理する。
ここで、物品のＸ線吸収度とは、物品のＸ線吸収係数μと、物品の密度ρと、物品の厚さｔと、を乗じた値であり、物品に照射される照射Ｘ線の強度（照射Ｘ線量）Ｉ_０と、物品を透過した透過Ｘ線の強度（透過Ｘ線量）Ｉと、の比の自然対数により求められる。そして、検品対象物品の基準Ｘ線吸収度とは、商品箱５０に収納される予定の物品に対して予め算出されたＸ線吸収度であり、検品対象物品の特定及び数量の計数の際に基準となる値である。
また、物品のＸ線吸収量とは、物品のＸ線吸収係数μと、物品の密度ρと、物品の厚さｔと、物品の面積Ｓと、を乗じた値であり、物品に照射される照射Ｘ線の強度（照射Ｘ線量）Ｉ_０と、物品を透過した透過Ｘ線の強度（透過Ｘ線量）Ｉと、の比の自然対数により求めた物品のＸ線吸収度と、そのＸ線吸収度を求めた物品の面積と、の積により求められる。そして、検品対象物品の基準Ｘ線吸収量とは、商品箱５０に収納される予定の物品に対して予め算出されたＸ線吸収量であり、検品対象物品の特定及び数量の計数の際に基準となる値である。
さらに、検品対象物品の基準画像とは、商品箱５０に収納される予定の物品を予め撮影した画像であり、検品対象物品の特定及び数量の計数の際に基準となる画像である。検品対象物品の基準画像は、制御システム２０において形成されるＸ線透過画像及びカラー画像に対応させて形成される。
検品対象物品の基準Ｘ線吸収度、基準Ｘ線吸収量、及び基準画像は、検品対象物品に対して３方向（検品対象物品の搬送方向に対して上下方向、左右方向、斜め方向）から照射される照射Ｘ線の強度（照射Ｘ線量）Ｉ_０と、その照射Ｘ線に対応する透過Ｘ線の強度（透過Ｘ線量）Ｉと、から構成される。

図１に示すように、制御システム２０は、Ｘ線照射検出装置１１（第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５、第１及び第２のラインセンサ１６・１７、ＣＣＤカメラ１８）に接続されている。制御システム２０は、第１及び第２のラインセンサ１６・１７からＸ線検出信号を受信し、ＣＣＤカメラ１８から画像信号を受信する。
また、制御システム２０は、制御装置５３及びセンサ５６に接続されている。制御システム２０は、制御装置５３からの制御信号或いはセンサ５６からの検出信号に基づいて第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５等を制御する。さらに、制御システム２０は、算出した物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量、形成及び抽出した画像、計数した物品５１の品種及び個数等の情報を制御装置５３に送信する。

さらにまた、制御システム２０は、商品箱５０内の物品５１の画像を形成する画像形成部２１と、画像形成部２１によって形成された画像から検品対象物品の画像を抽出する画像抽出部２２と、商品箱５０内の物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を算出する算出部２３と、検品対象物品の基準Ｘ線吸収度、基準Ｘ線吸収量、基準画像及び商品箱５０に関する情報を記憶する記憶部２４と、算出部２３によって算出された検品対象物品のＸ線吸収度及びＸ線吸収量、並びに画像抽出部２２によって抽出された検品対象物品の画像から商品箱５０内の物品５１の品種の判定及び個数の計数を行う判定部２５と、を主に備える。制御システム２０の各部は、動作を行うためのプログラムをそれぞれ備え、当該プログラムに基づいて動作を行う。

画像形成部２１は、第１及び第２のラインセンサ１６・１７で検出された透過Ｘ線信号及びＣＣＤカメラ１８からの画像信号に基づいて商品箱５０内の物品５１の画像を形成する。具体的には、画像形成部２１は、第１のラインセンサ１６で検出された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の上面のＸ線透過画像を形成する。また、第２のラインセンサ１７で検出された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の側面のＸ線透過画像を形成する。さらに、ＣＣＤカメラ１８からの画像信号に基づいて商品箱５０の上面のカラー画像を形成する。

画像抽出部２２は、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像或いはカラー画像に基づいて商品箱５０内の検品対象物品の画像を抽出する。特に、画像抽出部２２は、画像形成部２１によって形成された画像から商品箱５０内の検品対象物品の輪郭を抽出する。画像抽出部２２は、画像形成部２１によって形成された画像から検品対象物品の画像を抽出するための複数の画像抽出プログラムを備える。画像抽出部２２は、複数の画像抽出プログラムから、検品対象物品の画像抽出に最適な１つの画像抽出プログラムを選択することにより検品対象物品の画像を抽出する。なお、画像抽出部２２は、最適な複数（２つ以上）の画像抽出プログラムを選択する（組み合わせる）ことにより検品対象物品の画像を抽出しても構わない。
複数の画像抽出プログラムは、例えば、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像に対して静的二値化処理を行うプログラムと、当該Ｘ線透過画像に対して動的二値化処理を行うプログラムと、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像における検品対象物品の画像の輪郭を抽出して細線化処理を行うプログラム等から構成される。なお、複数の画像抽出プログラムは上記のプログラムに限定されるものではなく、画像形成部２１によって形成されたＸ線透過画像から特定の検品対象物品の画像を抽出可能なプログラムであれば良い。

算出部２３は、第１及び第２のラインセンサ１６・１７で検出された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０内の物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を算出する。具体的には、画像形成部２１は、第１のラインセンサ１６で検出された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の上方から照射される照射Ｘ線に対する物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を算出する。また、第２のラインセンサ１７で検出された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の側方から照射される照射Ｘ線に対する物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を算出する。算出部２３は、画像抽出部２２が抽出した検品対象物品の輪郭毎の物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を算出する。

記憶部２４は、物品５１の検品前に事前に算出した検品対象物品の基準Ｘ線吸収度及び基準Ｘ線吸収量と、事前に形成した検品対象物品の基準画像と、検品対象物品の相性特性（飽和し易い組み合わせ、類似するＸ線吸収度及びＸ線吸収量等の物品の判別が困難な場合に関する情報）と、事前に制御装置５３から取得した商品箱５０に関する情報と、を記憶する。基準Ｘ線吸収度、基準Ｘ線吸収量、基準画像、及び相性特性の各データは、検品対象物品の形状、カテゴリー別等にグループ化して記憶部２４に記憶されることで、算出部２３によって算出された検品対象物品のＸ線吸収度、Ｘ線吸収量、及び画像形成部２１が形成したＸ線透過画像、カラー画像の各データと比較し易いようになっている。
記憶部２４は、制御装置５３或いは仕分け設備５４から送信される情報を記憶する。また、記憶部２４は、算出部２３によって算出された検品対象物品のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を記憶するとともに、画像形成部２１が形成したＸ線透過画像及びカラー画像と、画像抽出部２２が抽出した検品対象物品の画像と、を記憶する。すなわち、記憶部２４は、出荷時における商品箱５０内の物品５１のＸ線吸収度と、Ｘ線吸収量と、画像データと、を記憶する。これらのデータを記憶することにより、商品箱５０内の物品５１の有無を出荷後に確認することができる。

判定部２５は、算出部２３によって算出された商品箱５０内の検品対象物品のＸ線吸収度或いはＸ線吸収量と、記憶部２４に記憶されている検品対象物品の基準Ｘ線吸収度或いは基準Ｘ線吸収量と、に基づいて検品対象物品の品種の判定及び個数の計数等を行う。また、判定部２５は、画像抽出部２２によって抽出された商品箱５０内の検品対象物品の画像を解析し、画像抽出部２２によって抽出された検品対象物品の画像と、記憶部２４に記憶されている検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報と、に基づいて、商品箱５０内の検品対象物品の品種の判定及び個数の計数等を行う。

次に、Ｘ線検品システム１０の動作について説明する。
図２に示すように、商品箱５０が集品ライン５２から筐体１３の入口部１３Ａへ搬送されると、センサ５６は商品箱５０を検知し、検出信号を制御システム２０に送信する。制御システム２０は、送信される検出信号及び搬送装置１２の搬送速度に基づいて、商品箱５０が筐体１３内（物品５１の検品を行う空間内）を通過するタイミングを演算する。

第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５は、制御システム２０によって演算されたタイミングに応じて、搬送装置１２によって搬送される商品箱５０に対してＸ線を照射する。また同様に、ＣＣＤカメラ１８は、上記タイミングに応じて、商品箱５０の上方からの画像を撮影する。なお、商品箱５０内の物品５１の画像をＸ線透過画像のみで形成する場合には、第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５のみが作動し、ＣＣＤカメラ１８は作動しない。また、商品箱５０内の物品５１の上方からの画像をカラー画像で形成し、側面の画像をＸ線透過画像で形成する場合には、第２のＸ線発生装置１５及びＣＣＤカメラ１８が作動し、第１のＸ線発生装置１４は作動しない。

第１及び第２のＸ線発生装置１４・１５よりＸ線が照射されると、第１及び第２のラインセンサ１６・１７は、商品箱５０（物品５１）を透過した透過Ｘ線の強度（透過Ｘ線量）を検出する。そして、第１及び第２のラインセンサ１６・１７は、検出した透過Ｘ線の強度（透過Ｘ線量）を透過Ｘ線信号として制御システム２０に送信する。また、ＣＣＤカメラ１８は、商品箱５０の上方からの画像を撮影すると、画像信号を制御システム２０に送信する。

制御システム２０において上記透過Ｘ線信号或いは画像信号を受信すると、画像形成部２１は、上記透過Ｘ線信号或いは画像信号に基づいて商品箱５０内の物品５１の画像を作成する。具体的には、画像形成部２１は、第１のラインセンサ１６から送信された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の上方からのＸ線透過画像を形成する。また、画像形成部２１は、第２のラインセンサ１７から送信された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の側方からのＸ線透過画像を形成する。さらに、画像形成部２１は、ＣＣＤカメラ１８から送信された画像信号に基づいて商品箱５０の上方からのカラー画像を形成する。
画像抽出部２２は、画像形成部２１が形成した画像から検品対象物品の画像を抽出する。この時、画像抽出部２２は、画像形成部２１が形成した画像の状態（撮影状態）、或いは検品する検品対象物品の収納状態等に応じて、複数の画像抽出プログラムからいずれか１つの画像抽出プログラムを選択して検品対象物品の画像を抽出する。画像抽出部２２は、抽出した検品対象物品の画像から検品対象物品の輪郭を抽出する。
算出部２３は、上記透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０内の物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を、画像抽出部２２が抽出した検品対象物品の輪郭毎に算出する。具体的には、算出部２３は、第１のラインセンサ１６から送信された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の上方から照射される照射Ｘ線に対する物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を、画像抽出部２２が抽出した検品対象物品の輪郭毎に算出する。また、画像形成部２１は、第２のラインセンサ１７から送信された透過Ｘ線信号に基づいて商品箱５０の側方から照射される照射Ｘ線に対する物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を、画像抽出部２２が抽出した検品対象物品の輪郭毎に算出する。

算出部２３は、検品対象物品の輪郭毎に算出した物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量を数値化する。
判定部２５は、算出部２３が数値化した物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量と、記憶部２４に記憶されている検品対象物品の数値化された基準Ｘ線吸収度、数値化された基準Ｘ線吸収量、及び商品箱５０に関する情報と、に基づいて、検品対象物品の品種を判定し、個数を計数する。
算出部２３によって数値化された物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収量は、物品毎に一定の値となる。このため、判定部２５が、数値化された物品５１のＸ線吸収度（Ｘ線吸収量）と、記憶部２４に記憶されている数値化された基準Ｘ線吸収度（基準Ｘ線吸収量）と、を比較することで、物品の品種の判定及び個数の計数が可能となる。
また、この数値化された物品５１のＸ線吸収度（Ｘ線吸収量）は、物品５１が重なっている場合には、重なった物品５１同士のＸ線吸収度（Ｘ線吸収量）が合算されて数値化される。このため、数値化されたＸ線吸収度（Ｘ線吸収量）の値を加減算することにより、物品５１の重なりの有無及び各物品５１の品種を判定することができる。
さらに、数値化された物品５１の「Ｘ線吸収量」は、物品５１のどの角度から算出された値であっても、その物品５１においては一定の値となる。そのため、斜め積みの物品或いは不定形品の検品については、数値化された物品５１の「Ｘ線吸収量」を用いることが望ましい。また、商品箱５０内に収納されている全ての物品５１のＸ線吸収量の総和（全Ｘ線吸収量）を用いることも望ましい。物品５１のＸ線吸収量の総和（全Ｘ線吸収量）を算出することで、商品箱５０内に収納されている物品５１の総重量が算出され、この物品５１の総重量に基づき物品５１の検品を行う。

一方で、判定部２５は、画像抽出部２２が抽出した画像を解析する。そして、判定部２５は、画像抽出部２２が抽出した画像と、記憶部２４に記憶されている検品対象物品の基準画像及び商品箱５０に関する情報と、に基づいて、検品対象物品の品種を判定し、個数を計数する。
さらに、判定部２５は、判定した検品対象物品の品種及び個数を、ユーザからの物品要求情報の内容と照合する。そして、検品対象物品の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致する場合には、判定部２５は、シグナルタワー１９に対して、合致していることを示す青色の表示灯を点灯する旨の指示信号を送信する。また、物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していない場合には、判定部２５は、シグナルタワー１９に対して、合致していないことを示す赤色の表示灯を点灯する旨の指示信号を送信する。

シグナルタワー１９は、判定部２５からの指示信号により青色或いは赤色の表示灯を点灯する。なお、物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致していない場合（シグナルタワー１９の表示灯が赤色に点灯している場合）、作業者Ｈは搬送装置１２により搬送される対象の商品箱５０内の物品５１の品種及び数量を目視で確認して検品する。また、物品５１の品種及び個数が物品要求情報の内容と合致している場合（シグナルタワー１９の表示灯が青色に点灯している場合）には、作業者Ｈによる目視確認をせずに、商品箱５０を搬送装置１２によりそのまま搬送し出荷する。

次に、Ｘ線検品システム１０における物品の検品方法について説明する。
上述のように、Ｘ線検品システム１０においては、制御システム２０の画像形成部２１によって形成された画像の状態（撮影状態）、商品箱５０に収納されている検品対象物品の品種、数量或いは収納状態等に応じて検出対象物品の画像の抽出方法（画像抽出プログラム）を選択することにより、画像形成部２１によって形成された画像から検品対象物品の画像を抽出し、検品対象物品毎の輪郭を検出する。そして、検出した検出対象物品の輪郭毎に数値化された物品５１のＸ線吸収度及びＸ線吸収度を算出し、算出した物品５１のＸ線吸収度或いはＸ線吸収度に基づいて物品５１の品種の判定及び個数の計数を行う。具体的には以下の通りである。

図３に示すように、画像形成部２１によって画像が形成されると（Ｓ１）、画像抽出部２２は形成された商品箱５０の上面及び側面のＸ線透過画像から商品箱５０に収納されている物品５１の座標及び傾きを取得する（Ｓ２）。そして、画像抽出部２２は、上記Ｘ線透過画像に対して所定の閾値で二値化処理を行う（Ｓ３）。さらに、画像抽出部２２は、二値化処理を行った上記Ｘ線透過画像から物品５１の輪郭を抽出して細線化し、細分化した上記Ｘ線透過画像をベクトル化して物品５１の形状及び大きさを想定することにより物品５１の輪郭を検出する（Ｓ４）。

算出部２３は、画像抽出部２２によって検出された物品５１の輪郭毎に、物品５１におけるＸ線吸収度を算出する（Ｓ５）。具体的には、算出部２３は、商品箱５０の上面のＸ線透過画像から検出された物品５１の輪郭毎のＸ線吸収度と、商品箱５０の側面のＸ線透過画像から検出された物品５１の輪郭毎のＸ線吸収度と、それぞれ算出する。さらに、算出部２３は、算出した物品５１のＸ線吸収度を数値化する（Ｓ６）。
判定部２５は、算出部２３が数値化した物品５１のＸ線吸収度と、記憶部２４に記憶されている物品５１の基準Ｘ線吸収度と、を比較し、商品箱５０内に該当する検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ７）。判定部２５は、検品対象物品があると判断すると（Ｓ７−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０内に規定数量収納されているか否かを判断する（Ｓ８）。判定部２５は、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されていると判断すると（Ｓ８−Ｙｅｓ）、記憶部２４に記憶されている商品箱５０に関する情報に基づいて、他に検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ９）。判定部２５は、他に検品対象物はないと判断すると（Ｓ９−Ｎｏ）、シグナルタワー１９に対して指示信号（青色の表示灯点灯）を送信し、検品を終了させる。また、判定部２５が、他に検品対象物があると判断すると（Ｓ９−Ｙｅｓ）、さらに、画像抽出部２２は、上記Ｘ線透過画像から物品５１の輪郭を検出する（Ｓ４）。算出部２３は、物品５１の輪郭毎に物品５１のＸ線吸収度を算出して（Ｓ５）数値化する（Ｓ６）。判定部２５は、物品５１のＸ線吸収度と、物品５１の基準Ｘ線吸収度と、を比較し、商品箱５０内に該当する検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ７）。

一方、判定部２５は、物品５１のＸ線吸収度と、物品５１の基準Ｘ線吸収度と、を比較し（Ｓ７）、商品箱５０内に該当する検品対象物品がないと判断する（Ｓ７−Ｎｏ）、或いは、商品箱５０内に該当する検品対象物品があると判断し（Ｓ７−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されていないと判断すると（Ｓ８−Ｎｏ）、算出部２３は、画像抽出部２２によって検出された物品５１の輪郭毎に、物品５１におけるＸ線吸収量を算出する（Ｓ１０）。具体的には、算出部２３は、商品箱５０の上面のＸ線透過画像から検出された物品５１の輪郭毎のＸ線吸収量と、商品箱５０の側面のＸ線透過画像から検出された物品５１の輪郭毎のＸ線吸収量と、それぞれ算出する。さらに、算出部２３は、算出した物品５１のＸ線吸収量を数値化する（Ｓ１１）。
判定部２５は、算出部２３が数値化した物品５１のＸ線吸収量と、記憶部２４に記憶されている物品５１の基準Ｘ線吸収量と、を比較し、商品箱５０内に該当する検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ１２）。商品箱５０内で物品５１が斜め積みされている場合、或いは商品箱５０に収納されている物品５１が不定形品等である場合には、物品５１の「Ｘ線吸収度」の比較では物品５１を充分に検出することができない場合がある。そのため、さらに物品５１の「Ｘ線吸収量」を比較することで、より確実に商品箱５０に収納されている物品５１を検出する。

判定部２５は、商品箱５０内に検品対象物品があると判断すると（Ｓ１２−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０内に規定数量収納されているか否かを判断する（Ｓ１３）。判定部２５は、当該検品対象物品が商品箱５０内に規定数量収納されていると判断すると（Ｓ１３−Ｙｅｓ）、記憶部２４に記憶されている商品箱５０に関する情報に基づいて、他に検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ９）。

一方、判定部２５は、物品５１のＸ線吸収量と、物品５１の基準Ｘ線吸収量と、を比較し（Ｓ１２）、商品箱５０内に該当する検品対象物品がないと判断する（Ｓ１２−Ｎｏ）、或いは、商品箱５０内に該当する検品対象物品があると判断し（Ｓ１２−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されていないと判断すると（Ｓ１３−Ｎｏ）、画像抽出部２２は、画像形成部２１によって形成された商品箱５０の上面及び側面のＸ線透過画像、或いはカラー画像から商品箱５０に収納されている物品５１の特長（空孔率、孔率、孔率比率、色、輝度値等）を抽出する（Ｓ１４）。
判定部２５は、画像抽出部２２が抽出した物品５１の特長と、記憶部２４に記憶されている物品５１の特長情報と、を比較し、商品箱５０内に該当する検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ１５）。商品箱５０内に野菜等の独自の物品特性（空孔が多い等）を有する物品５１が収納されている場合には、物品５１の「Ｘ線吸収度」或いは「Ｘ線吸収量」の比較では物品５１を充分に検出することができない場合がある。そのため、さらに物品５１の特長を画像を介して比較することで、より確実に商品箱５０に収納されている物品５１を検出する。

判定部２５は、商品箱５０内に検品対象物品があると判断すると（Ｓ１５−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０内に規定数量収納されているか否かを判断する（Ｓ１６）。判定部２５は、当該検品対象物品が商品箱５０内に規定数量収納されていると判断すると（Ｓ１６−Ｙｅｓ）、記憶部２４に記憶されている商品箱５０に関する情報に基づいて、他に検品対象物品があるか否かを判断する（Ｓ９）。

一方、判定部２５は、画像抽出部２２が抽出した物品５１の特長と、記憶部２４に記憶されている物品５１の特長情報と、を比較し（Ｓ１５）、商品箱５０内に該当する検品対象物品がないと判断する（Ｓ１５−Ｎｏ）、或いは、商品箱５０内に該当する検品対象物品があると判断し（Ｓ１５−Ｙｅｓ）、当該検品対象物品が商品箱５０に規定数量収納されていないと判断すると（Ｓ１６−Ｎｏ）、シグナルタワー１９に対して指示信号（赤色の表示灯点灯）を送信し、検品を終了させる。

以上のように、上記実施例に係るＸ線検品システム１０によると、物品５１を透過した透過Ｘ線に基づいて算出されるＸ線吸収度、或いはＸ線吸収量を物品５１の判別に利用することで、商品箱５０内に収納されている（又は収納されるべき）物品５１の検品を行うことができる。
また、上記実施例に係るＸ線検品システム１０によると、数値化したＸ線吸収係数、或いはＸ線吸収量を用いることにより、被搬送物内での物品の重なり部分をＸ線吸収係数、或いはＸ線吸収量の数値の加減により算出することができるため、容易に商品箱５０内の積層物の検出を行うことができる。
さらに、上記実施例に係るＸ線検品システム１０によると、複数方向（上方及び側方）から検出される透過Ｘ線に基づいて、Ｘ線吸収係数或いはＸ線吸収量を算出することができるため、積層物品或いは不定形物品を容易に検品することができ、より精度良く商品箱５０内の物品５１を検品することができる。特に、鉄の缶詰等の飽和する物品５１（Ｘ線の吸収量が大きくＸ線透過画像が真っ黒に映る物品５１）については、複数方向（上方及び側方）から透過Ｘ線を検出することで飽和のリスクを軽減することができる。
さらにまた、上記実施例に係るＸ線検品システム１０によると、Ｘ線画像或いはカラー画像と、算出したＸ線吸収係数或いはＸ線吸収量と、を組み合わせることにより、物品５１の検品を行うことから、より精度良く商品箱５０内の物品５１を検品することができる。

なお、本実施の形態においては、Ｘ線透過画像から抽出した物品５１の輪郭毎にＸ線吸収度及びＸ線吸収量を算出して物品５１を検品しているが、これに限定されるものではなく、Ｘ線透過画像を介さずに、透過Ｘ線信号に基づいて直接Ｘ線吸収度及びＸ線吸収量を算出し、物品５１を検品しても構わない。
また、本実施の形態においては、「Ｘ線吸収度」での比較を行った後に「Ｘ線吸収量」の比較を行っているが、これに限定されるものではなく、「Ｘ線吸収度」での比較を行わずに、「Ｘ線吸収量」のみの比較により物品５１の検品を行っても構わない。さらに、「Ｘ線吸収量」の代りに、商品箱５０に収納されている全ての物品５１における「Ｘ線吸収量」の合計である「総Ｘ吸収量」を比較して物品５１の検品を行っても構わない。
さらに、本実施の形態においては、透過Ｘ線画像において検品対象物品が飽和している（真っ黒に映り重なりが検出できない）場合には、その検品対象物品の商品箱５０での位置を検知しても構わない。検品対象物品の商品箱５０での位置は、透過Ｘ線画像内でのその検品対象物品の大きさを測定することで判断できる。すなわち、透過Ｘ線画像内での検品対象物品の大きさが大きい場合には、その検品対象物品がＸ線発生装置１４・１５から近い位置にあることがわかる。つまり、その検品対象物品が上方位置或いは第２のＸ線発生装置１５が設けられている側にあることがわかる。その検品対象物品が上方位置にあると判断できれば、その検品対象物品が重なって収納されている可能性があると判断できる。
さらにまた、本実施の形態においては、物品５１の検品状態をランク分けし、その検品ランクに基づいて、再度物品５１の検品を行っても構わない。具体的には、透過Ｘ線画像或いはカラー画像の画像データのマッチングに基づいて検品を行った場合、Ｘ線吸収度或いはＸ線吸収量の算出に基づいて検品を行った場合を上位ランクとし、透過Ｘ線画像或いはカラー画像の画像データから空孔率等を算出して物品５１の特長を抽出する特長抽出に基づいて検品を行った場合を中位ランクとし、総Ｘ線吸収量の算出に基づいて検品を行った場合を下位ランクとして、ランク分けする。そして、集品ライン５２において、下位ランクの商品箱５０が搬送されてきた場合には、その搬送されてきた商品箱５０の前後の商品箱５０と、先行ゾーンで投入可能な一定範囲の商品箱５０と、の検品ランクを確認する。そして、確認した商品箱５０の検品ランクが上位ランク又は下位ランクの場合には、下位ランクの商品箱５０は誤投入の可能性が低いとしてそのまま搬送させる。なお、上記ランク分けの基準及び判断方法は状況に応じて任意に決定できる。

１０ Ｘ線検品システム（検品装置）
１４ 第１のＸ線発生装置（Ｘ線照射部）
１５ 第２のＸ線発生装置（Ｘ線照射部）
１６ 第１のラインセンサ（Ｘ線検出部）
１７ 第２のラインセンサ（Ｘ線検出部）
２０ 制御システム（検品部）
２１ 画像形成部
５０ 商品箱（被搬送物）
５１ 物品
５２ 集品ライン（搬送手段）

Claims (8)

1. 搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品を行う検品装置であって、
   前記物品に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記Ｘ線照射部から照射されて前記物品を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   前記被搬送物に収納される物品の検品を行う検品部と、
   を具備し、
   前記検品部は、予め算出された検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収度と、前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収度と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行うこと
   を特徴とする検品装置。
2. 前記検品部は、
   前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収度を数値化し、
   数値化されたＸ線吸収度に基づいて物品の検品を行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の検品装置。
3. 搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品を行う検品装置であって、
   前記物品に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記Ｘ線照射部から照射されて前記物品を透過した透過Ｘ線を検出するＸ線検出部と、
   前記被搬送物に収納される物品の検品を行う検品部と、
   を具備し、
   前記検品部は、予め算出された検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収量と、前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収量と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行うこと
   を特徴とする検品装置。
4. 前記検品部は、
   前記Ｘ線検出部での検出に基づいて算出されたＸ線吸収量を数値化し、
   数値化されたＸ線吸収量に基づいて物品の検品を行うこと
   を特徴とする請求項３に記載の検品装置。
5. 前記Ｘ線照射部は、前記被搬送物に対して複数方向からＸ線を照射すること
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検品装置。
6. 前記Ｘ線検出部での検出に基づいて、前記被搬送物に収納される物品の画像を形成する画像形成部を備え、
   前記検品部は、
   前記画像形成部によって形成された物品の画像から物品の輪郭を判別し、
   判別した物品の輪郭毎に物品の検品を行うこと
   を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検品装置。
7. 搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品方法であって、
   前記物品に対してＸ線を照射して、前記物品を透過した透過Ｘ線を検出し、
   検出した透過Ｘ線に基づいてＸ線吸収度を算出し、
   検出した透過Ｘ線に基づいて算出したＸ線吸収度と、予め算出した検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収度と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行うこと
   を特徴とする検品方法。
8. 搬送手段によって搬送される被搬送物に収納される物品の検品方法であって、
   前記物品に対してＸ線を照射して、前記物品を透過した透過Ｘ線を検出し、
   検出した透過Ｘ線に基づいてＸ線吸収量を算出し、
   検出した透過Ｘ線に基づいて算出したＸ線吸収量と、予め算出した検品対象となり得る物品毎のＸ線吸収量と、を比較することにより前記被搬送物に収納される物品の検品を行うこと
   を特徴とする検品方法。
   
   

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