JP2019107605A - 検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の課題は、作業員による異物の除去作業を効率的に行うことができる検査装置を提供することにある。【解決手段】Ｘ線検査装置１０では、複数の作業部として、第１作業部１０１および第２作業部が存在しても、第１作業部１０１および第２作業部１０２それぞれに振り分けられた商品Ｇ（商品Ｇａ又は商品Ｇｂ）の異物位置特定用画像Ｐ３が表示されるので、作業員Ｐａおよび作業員Ｐｂは割り当てられた作業部（第１作業部１０１又は第２作業部）で必要な異物位置特定用画像Ｐ３を見ながら異物位置を特定することができるので、異物の除去作業がはかどる。【選択図】図６
Description
本発明は、検査装置に関する。
従来、物品への異物混入の有無を判定する手段として画像を用いた検査装置が利用されている。例えば、特許文献１（特願２０１６−５５５５５号）に記載のＸ線検査装置は、異物位置特定用画像を生成し、作業員が商品における異物の位置を容易に特定することができるようにしている。
一方、検査ラインでは、異物有りと判定された商品を振り分けて、作業員が異物の除去作業を行うが、除去作業に時間がかかり過ぎると、異物混入商品が滞留し生産効率が低下する。
本発明の課題は、作業員による異物の除去作業を効率的に行う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、物品に光を照射する光照射部と、光に基づいて物品の画像を生成する画像生成部と、画像生成部により生成された画像に基づいて物品における不良の有無を判断する判断部とを備える検査装置であって、作業部と、振分機構と、表示部とをさらに備えている。作業部では、作業員が異物の除去作業を行う。振分機構は、判断部で不良と判断された物品である作業対象物を作業部に振り分ける。表示部は、作業対象物が振り分けられた作業部において、作業員が視認可能に、当該作業対象物の画像を表示させる。
この検査装置では、作業部に作業対象物の検査結果画像が表示されることによって、作業員による異物の除去作業がはかどる。
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、表示部が作業部ごとに設けられている。
この検査装置では、複数の作業部が存在しても、作業部ごとに振り分けられた作業対象物の検査結果画像が表示されるので、作業員は割り当てられた作業部で必要な検査結果画像を見ることができる。
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、表示部が、複数の作業部に共通の１つの表示手段である。
この検査装置では、表示部を１つに集約することによって、除去作業が必要な作業対象物が振り分けられた作業部に対してのみ検査結果画面を表示すればよい。また、複数の作業部に対して検査結果画像を表示する必要があるときは、表示部に画面を必要な数だけ作成すれば足りる。したがって、表示部の過剰設置が防止される。
本発明の第４観点に係る検査装置は、第１観点から第３観点のいずれか１つに係る検査装置であって、作業対象の画像を固定して表示する。
この検査装置では、振り分けられたＮＧ画像を作業の間固定する（次のＮＧ画像があっても、表示を切り替えない）ことで、異物除去作業の効率が向上する。
ＮＧ画像は所定の時間だけ表示させ続けるか、或いは、作業が完了した場合に手動で切替える。
本発明の第５観点に係る検査装置は、第１観点から第４観点のいずれか１つに係る検査装置であって、表示部が、１つの作業部に振り分けられた複数の作業対象物の画像を分割して表示する。
この検査装置では、１つの作業部に複数の作業対象物が振り分けられた場合でも、作業対象物ごとの検査結果画像を同時に表示することができるので、作業員はどの作業対象物に対してどの検査結果画像をみるべきかを把握し、作業対象物から異物の除去を効率良く行うことができる。
本発明の第６観点に係る検査装置は、第１観点から第５観点のいずれか１つに係る検査装置であって、表示部が、反転させた作業対象物の画像を表示する。
この検査装置では、例えば、鶏肉のような商品は皮を上にして搬送されるが、作業部での異物除去の際には皮を下にしているので、作業対象物の異物の位置は、検査結果画像を反転させたときの位置と一致する。それゆえ、検査結果画像を反転させることによって、作業対象物の異物の位置と、画像に表示される異物の位置とが一致し、異物除去作業が容易になる。
本発明の第７観点に係る検査装置は、第１観点から第６観点のいずれか１つに係る検査装置であって、光がＸ線である。
本発明の第８観点に係る検査装置は、第１観点から第７観点のいずれか１つに係る検査装置であって、作業対象物は、作業部で異物除去を行うために異物の有無が検査された食品である。
本発明の第１観点に係る検査装置では、作業部に作業対象物の検査結果画像が表示されることによって、作業員による異物の除去作業がはかどる。
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１０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６参照）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。
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６参照）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。
検査対象物である商品Ｇは、前段コンベア６０（図６参照）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（図６参照）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９１、不良排出方向９２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の内部構成図である。図１及び図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４参照）とから構成されている。
図２は、Ｘ線検査装置のシールドボックスの内部構成図である。図１及び図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４参照）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。
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４参照）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４参照）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４参照）が装着されている。
（２−３）Ｘ線照射器１３
光照射部としての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。
光照射部としての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線の明るさ（濃度）を示すものである。
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線の明るさ（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。
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４は、制御コンピュータ２０のブロック構成図である。図４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。
図４は、制御コンピュータ２０のブロック構成図である。図４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、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、異物検査部２１ｃおよび総合診断部２１ｄ（図４参照）として動作する。
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、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、異物検査部２１ｃおよび総合診断部２１ｄ（図４参照）として動作する。
（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線の明るさ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。
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線の明るさ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。
画像生成部２１ａは、Ｘ線透過画像を生成する機能が主機能であるが、この主機能のほかに、異物位置を特定するために必要ないくつかの機能を有している（図５参照）。これらについては「（４）異物位置の特定動作」の段で説明する。
（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、商品領域を判別する。
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、商品領域を判別する。
（３−３）異物検査部２１ｃ
異物検査部２１ｃ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Ｐ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。
異物検査部２１ｃ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Ｐ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。
（３−４）総合診断部２１ｄ
異物検査部２１ｃは商品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２１ｄに送る。総合診断部２１ｄは、商品Ｇを不良品であると診断すると、直ちに異物検査部２１ｃによる検査を終了させる。
異物検査部２１ｃは商品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２１ｄに送る。総合診断部２１ｄは、商品Ｇを不良品であると診断すると、直ちに異物検査部２１ｃによる検査を終了させる。
また、総合診断部２１ｄは、異物検査部２１ｃ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２１ｄは、診断結果を振分機構７０へ送る。
（４）異物位置の特定動作
図６は、Ｘ線検査装置１０の前後の工程構成図である。図６において、Ｘ線検査装置１０（具体的には、図４の異物検査部２１ｃ）によって異物が検出された商品Ｇは、振分機構７０によってコンベア８０から除外され、異物の除去作業が行われる。異物の除去作業では、商品Ｇ内に混入した異物の位置を事前に特定する必要であり、異物位置が特定されるまでの動作を、以下に説明する。
図６は、Ｘ線検査装置１０の前後の工程構成図である。図６において、Ｘ線検査装置１０（具体的には、図４の異物検査部２１ｃ）によって異物が検出された商品Ｇは、振分機構７０によってコンベア８０から除外され、異物の除去作業が行われる。異物の除去作業では、商品Ｇ内に混入した異物の位置を事前に特定する必要であり、異物位置が特定されるまでの動作を、以下に説明する。
（４−１）動作
図７Ａは、異物が検出された商品ＧのＸ線透過画像Ｐ０の画像図である。図７Ａにおいて、濃く写る領域Ｒｇは商品Ｇのシルエットである。そのシルエット中に薄く写る領域Ｒｆが異物と判定されたものである。
図７Ａは、異物が検出された商品ＧのＸ線透過画像Ｐ０の画像図である。図７Ａにおいて、濃く写る領域Ｒｇは商品Ｇのシルエットである。そのシルエット中に薄く写る領域Ｒｆが異物と判定されたものである。
なお、異物検査部２１ｃによって異物が検出された商品ＧのＸ線透過画像Ｐ０は、ＲＯＭ２２に格納されているので、オペレータは、随時、元画像を画面に表示することができる。
図７Ｂは、異物位置特定用画像の画像図である。図７Ｂにおいて、商品Ｇにおける異物の位置であるＲｆ領域が、画像処理により濃く写されている。この異物位置特定用画像によって、視認性を良くし、作業効率の向上を図ることができる。
図８は、図７Ｂの異物位置特定用画像の自動生成制御のフローチャートである。図８において、制御コンピュータ２０は画像生成部２１ａを介して以下の制御を行う。
（ステップＳ１）
先ず、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１で異物位置特定用画像の生成指令の有無を判定し、指令があったときはステップＳ２に進み、指令がないときは異物位置特定用画像の生成指令の有無の判定を継続する。
先ず、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１で異物位置特定用画像の生成指令の有無を判定し、指令があったときはステップＳ２に進み、指令がないときは異物位置特定用画像の生成指令の有無の判定を継続する。
（ステップＳ２）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ２で対象となるＸ線データを読み込み、ステップＳ３に進む。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ２で対象となるＸ線データを読み込み、ステップＳ３に進む。
（ステップＳ３）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ３でＸ線透過画像Ｐ０を生成し、ステップＳ４に進む。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ３でＸ線透過画像Ｐ０を生成し、ステップＳ４に進む。
（ステップＳ４）
そして、制御コンピュータ２０は、ステップＳ４で画像処理をして異物位置特定用画像を生成し、制御を終了する。
そして、制御コンピュータ２０は、ステップＳ４で画像処理をして異物位置特定用画像を生成し、制御を終了する。
（５）異物除去工程
ここでは、図６を参照しながら異物位置特定用画像を用いた異物除去工程について説明する。図６に示すように、振分機構７０は、Ｘ線検査装置１０において不良品と判断された、すなわち、異物有りと判断された商品Ｇを、振分機構７０によって不良排出方向９１、不良排出方向９２へと振り分ける。
ここでは、図６を参照しながら異物位置特定用画像を用いた異物除去工程について説明する。図６に示すように、振分機構７０は、Ｘ線検査装置１０において不良品と判断された、すなわち、異物有りと判断された商品Ｇを、振分機構７０によって不良排出方向９１、不良排出方向９２へと振り分ける。
図６では、振分機構７０として、商品Ｇをアームで振り分ける方式を記載しているが、これに限定されるものではなく、商品Ｇをプッシャーで押し出す方式であってもよい。
不良排出方向９１側は第１作業部１０１と接続されており、不良排出方向９２側は第２作業部１０２と接続されている。第１作業部１０１には第１表示部１１１が設置されており、第２作業部１０２には第２表示部１１２が設置されている。第１表示部１１１及び第２表示部１１２は、Ｘ線検査装置１０本体に付いているモニタ３０とは別個のものである。
本実施形態では、第１表示部１１１及び第２表示部１１２として液晶ディスプレイを採用しているが、これに限定されるものではなく、画像を表示できるモニタであれば良い。
第１作業部１０１で異物除去作業を行う作業員Ｐａは、第１表示部１１１と対峙する位置で異物除去作業を行う。同様に、第２作業部１０２で異物除去作業を行う作業員Ｐｂは、第２表示部１１２と対峙する位置で異物除去作業を行う。
異物有りと判断された商品Ｇａが不良排出方向９１に排出され、第１作業部１０１で異物除去作業が行われている間に、他の商品Ｇｂが異物有りと判定された場合には、当該商品Ｇｂは不良排出方向９２に排出され、第２作業部１０２で異物除去作業が行われる。
第１作業部１０１では、第１表示部１１１にＸ線検査装置１０本体から送られてくる商品Ｇａの異物位置特定用画像が表示されており、作業員Ｐａは商品Ｇａの異物位置特定用画像を見ながら異物の位置を確認し、除去する。
同様に、第２作業部１０２では、第２表示部１１２にＸ線検査装置１０本体から送られてくる商品Ｇｂの異物位置特定用画像が表示されており、作業員Ｐｂは商品Ｇｂの異物位置特定用画像を見ながら異物の位置を確認し、除去する。
振分機構７０による振分先と作業部とは紐付いているので、第１作業部１０１に振り分けられた商品Ｇａの異物位置特定用画像は自動的に第１表示部１１１に振り分けられ、第２作業部１０２に振り分けられた商品Ｇｂの異物位置特定用画像は自動的に第２表示部１１２に振り分けられる。
第１表示部１１１及び第２表示部１１２は、画面を２分割して複数の画像を同時に表示させることができる。例えば、２個の商品Ｇが振り分けられてきたら２個分の異物位置特定用画像が映る。
具体的には、図９は、Ｎ番目の異物有り商品およびＮ＋１番目の異物有り商品の異物位置特定用画像を同時に表示した表示部の画像図である。図９において、図９正面視で左側が先に検査されたＮ番目の商品の異物位置特定用画像である。このように、商品Ｇの不良排出が多い場合であっても、第１表示部１１１及び第２表示部１１２は時系列で分割表示して、除去作業が終わった商品Ｇの異物位置特定用画像を一方向（図９正面視で右から左）にスライドさせながら、順次、未作業の商品Ｇの異物位置特定用画像を同方向に送ることができる。
また、図１０は、Ｎ〜Ｎ＋４番目の異物有り商品の異物位置特定用画像を同時に表示した表示部の画像図である。図１０において、商品Ｇの不良排出が多い場合であっても、第１表示部１１１及び第２表示部１１２は画面を４分割して、４つ商品Ｇの異物位置特定用画像を表示して対応することができる。この場合、画面の大きさがより小さくなるが、異物の大まかな場所がわかれば良いので、問題はない。
さらに、図１１は、異物位置特定用画像とそれを反転させた画像を表示した表示部の画像図である。図１１において、第１表示部１１１及び第２表示部１１２は、表示されている異物位置特定用画像を反転させることができる。図１１では、第１表示部１１１又は第２表示部１１２が異物位置特定用画像およびそれを反転させた反転画像の両方を表示しているが、反転画像のみを表示することができる。
商品Ｇによっては、コンベア上を流れているときに上に向いていた面を、異物除去作業時には下向きにして異物を除去する場合がある。
そのような場合、作業員によっては、異物除去する方向からみた商品Ｇの輪郭が当該商品Ｇの異物位置特定用画像と一致している方が、異物位置を探し易く、作業性の向上が図られる。
例えば、鶏の腿肉は皮を上にしてコンベア上を流れる、異物有りとして排出された腿肉はひっくり返して異物が探される。この場合、当該腿肉の異物位置特定用画像と逆になるので、異物位置特定用画像を反転させた状態で表示する。
なお、異物位置特定用画像の反転制御はオン・オフすることができる。また、異物位置特定用画像の反転操作は作業員自身が行なうことができる。
（６）特徴
（６−１）
Ｘ線検査装置１０では、作業員Ｐａ（又は作業員Ｐｂ）が第１表示部１１１（又は第２表示部１１２）に表示された商品Ｇａ（又はＧｂ）の異物位置特定用画像を見ながら異物位置を特定することができるので、異物の除去作業がはかどる。
（６−１）
Ｘ線検査装置１０では、作業員Ｐａ（又は作業員Ｐｂ）が第１表示部１１１（又は第２表示部１１２）に表示された商品Ｇａ（又はＧｂ）の異物位置特定用画像を見ながら異物位置を特定することができるので、異物の除去作業がはかどる。
（６−２）
Ｘ線検査装置１０では、複数の作業部として、第１作業部１０１および第２作業部１０２が存在しても、第１作業部１０１および第２作業部１０２それぞれに振り分けられた商品Ｇ（商品Ｇａ又は商品Ｇｂ）の異物位置特定用画像が表示されるので、作業員Ｐａおよび作業員Ｐｂは割り当てられた作業部（第１作業部１０１又は第２作業部１０２）で必要な異物位置特定用画像を見ることができる。
Ｘ線検査装置１０では、複数の作業部として、第１作業部１０１および第２作業部１０２が存在しても、第１作業部１０１および第２作業部１０２それぞれに振り分けられた商品Ｇ（商品Ｇａ又は商品Ｇｂ）の異物位置特定用画像が表示されるので、作業員Ｐａおよび作業員Ｐｂは割り当てられた作業部（第１作業部１０１又は第２作業部１０２）で必要な異物位置特定用画像を見ることができる。
（６−３）
Ｘ線検査装置１０では、振り分けられた異物位置特定用画像を異物除去作業の間、固定する。つまり、次の異物位置特定用画像があっても、表示を切り替えない。これによって、異物除去作業の効率が向上する。
Ｘ線検査装置１０では、振り分けられた異物位置特定用画像を異物除去作業の間、固定する。つまり、次の異物位置特定用画像があっても、表示を切り替えない。これによって、異物除去作業の効率が向上する。
なお、異物位置特定用画像は所定の時間、表示させ続けるか、作業が完了した場合に、手動で切替えるようにしてもよい。
（６−４）
Ｘ線検査装置１０では、１つの作業部に複数の異物有り商品Ｇが振り分けられた場合でも、商品Ｇごとの異物位置特定用画像を同時に表示することができるので、作業員はどの商品Ｇに対してどの異物位置特定用画像をみるべきかを把握し、商品から異物の除去を効率良く行うことができる。
Ｘ線検査装置１０では、１つの作業部に複数の異物有り商品Ｇが振り分けられた場合でも、商品Ｇごとの異物位置特定用画像を同時に表示することができるので、作業員はどの商品Ｇに対してどの異物位置特定用画像をみるべきかを把握し、商品から異物の除去を効率良く行うことができる。
（６−５）
Ｘ線検査装置１０では、鶏肉のような商品は皮を上にして搬送されるが、作業部での異物除去の際には皮を下にしているので、作業対象物の異物の位置は、異物位置特定用画像を反転させたときの位置と一致する。それゆえ、異物位置特定用画像を反転させることによって、商品の異物の位置と、異物位置特定用画像に表示される異物の位置とが一致し、異物除去作業が容易になる。
Ｘ線検査装置１０では、鶏肉のような商品は皮を上にして搬送されるが、作業部での異物除去の際には皮を下にしているので、作業対象物の異物の位置は、異物位置特定用画像を反転させたときの位置と一致する。それゆえ、異物位置特定用画像を反転させることによって、商品の異物の位置と、異物位置特定用画像に表示される異物の位置とが一致し、異物除去作業が容易になる。
（７）変形例
（７−１）
上記実施形態では、振分先が２つある場合を前提に説明したが、生産ラインの都合上、１つ振分先しか設けられない場合もある。このような場合、１つの異物除去用の作業テーブルに作業員Ｐａと作業員Ｐｂとを配置することによって、１つの振分先で複数の作業部を構成し、１つの画面を二つに分割して複数の表示部を構成してもよい。
（７−１）
上記実施形態では、振分先が２つある場合を前提に説明したが、生産ラインの都合上、１つ振分先しか設けられない場合もある。このような場合、１つの異物除去用の作業テーブルに作業員Ｐａと作業員Ｐｂとを配置することによって、１つの振分先で複数の作業部を構成し、１つの画面を二つに分割して複数の表示部を構成してもよい。
上記のように表示部を１つに集約することによって、表示部は、異物除去作業が必要な商品Ｇが振り分けられた作業部に対してのみ異物位置特定用画像を表示すればよい。
また、複数の作業部に対して異物位置特定用画像を表示する必要があるときは、表示部に必要な数だけ画面を作成すれば足りる。したがって、表示部の過剰設置が防止される。
（７−２）
上記実施形態では、作業員Ｐａ（又は作業員Ｐｂ）が第１表示部１１１（又は第２表示部１１２）に映し出された商品Ｇａ（又はＧｂ）の異物位置特定用画像を見ながら異物位置を特定しているが、さらに特定作業を効率的に行うために、商品の異物位置にインクを噴射させる構成を採用してもよい。
上記実施形態では、作業員Ｐａ（又は作業員Ｐｂ）が第１表示部１１１（又は第２表示部１１２）に映し出された商品Ｇａ（又はＧｂ）の異物位置特定用画像を見ながら異物位置を特定しているが、さらに特定作業を効率的に行うために、商品の異物位置にインクを噴射させる構成を採用してもよい。
例えば、商品ＧがＸ線検査装置１０を通過する経路の上方に複数（例えば８つ）の噴射口を有するインクジェットを配置する。つまり、異物検査部２１ｃが商品Ｇに含まれる異物を検出すると同時に、その異物が存在する位置の商品表面にインクを噴射する。これによって、より素早く異物位置を特定することができるよう。
（７−３）
また、Ｘ線検査装置１０が検出している異物には、異物位置特定用画像に表しても作業員が見つけにくい異物もあり、異物除去作業に手間取ることがある。このようなときに、次の異物有り商品が排出されて流れて来た場合、事前に除去し易い異物であるか否かが分かれば、その商品から先に異物除去を行う方が効率的である。
また、Ｘ線検査装置１０が検出している異物には、異物位置特定用画像に表しても作業員が見つけにくい異物もあり、異物除去作業に手間取ることがある。このようなときに、次の異物有り商品が排出されて流れて来た場合、事前に除去し易い異物であるか否かが分かれば、その商品から先に異物除去を行う方が効率的である。
そこで、異物検査部２１ｃが商品Ｇに含まれる異物を検出すると同時に、その異物のサイズが予め設定したサイズよりも大きいか否かを判定し、当該異物のサイズが予め設定したサイズよりも大きいと判定したときは、通知音を発して、作業員に当該商品Ｇの異物除去を先に行うように促してもよい。
異物サイズの評価方法としては、予め設定したサイズとの比較評価の他、先に異物有りと判定された商品の異物と比較して異物が大きいか否かによって比較評価してもよい。また、商品Ｇが鶏肉であって、明らかに「骨」と分かる場合に、「食べると危険な骨」と「軟骨みたいな骨」とを区別して、「食べると危険な骨」と判定したときに通知音を発しても良い。
（８）他の実施形態
（８−１）異物位置の特定動作
ここでは、異物位置が特定されるまでの動作であって、上記実施形態とは異なるものについて、以下に説明する。
（８−１）異物位置の特定動作
ここでは、異物位置が特定されるまでの動作であって、上記実施形態とは異なるものについて、以下に説明する。
（８−１−１）動作１
図１２Ａは、異物が検出された商品ＧのＸ線透過画像Ｐ０の画像図である。図１２Ａにおいて、濃く写る領域Ｒｇは商品Ｇのシルエットである。そのシルエット中に薄く写る領域Ｒｆが異物と判定されたものである。
図１２Ａは、異物が検出された商品ＧのＸ線透過画像Ｐ０の画像図である。図１２Ａにおいて、濃く写る領域Ｒｇは商品Ｇのシルエットである。そのシルエット中に薄く写る領域Ｒｆが異物と判定されたものである。
なお、異物検査部２１ｃによって異物が検出された商品ＧのＸ線透過画像Ｐ０は、ＲＯＭ２２に格納されているので、オペレータは、随時、元画像を画面に表示することができる。
（８−１−２）動作２
図１２Ｂは、異物抽出画像Ｐ１の画像図である。図１２Ｂにおいて、異物抽出画像Ｐ１は、Ｘ線透過画像Ｐ０の異物と判定された領域Ｒｆを抽出した画像である。画像生成部２１ａは、異物抽出画像Ｐ１を生成する機能（以後、第１機能という。）を有している。
図１２Ｂは、異物抽出画像Ｐ１の画像図である。図１２Ｂにおいて、異物抽出画像Ｐ１は、Ｘ線透過画像Ｐ０の異物と判定された領域Ｒｆを抽出した画像である。画像生成部２１ａは、異物抽出画像Ｐ１を生成する機能（以後、第１機能という。）を有している。
（８−１−３）動作３
図１２Ｃは、輪郭抽出画像Ｐ２の画像図である。図１２Ｃにおいて、輪郭抽出画像Ｐ２は、Ｘ線透過画像Ｐ０の領域Ｒｇの輪郭のみを抽出した画像である。画像生成部２１ａは、輪郭抽出画像Ｐ２を生成する機能（以後、第２機能という。）を有している。
図１２Ｃは、輪郭抽出画像Ｐ２の画像図である。図１２Ｃにおいて、輪郭抽出画像Ｐ２は、Ｘ線透過画像Ｐ０の領域Ｒｇの輪郭のみを抽出した画像である。画像生成部２１ａは、輪郭抽出画像Ｐ２を生成する機能（以後、第２機能という。）を有している。
なお、画像生成部２１ａは、輪郭を特定するため、Ｘ線透過画像Ｐ０における輝度の空間変化を輪郭として強調するエッジ処理の機能と、エッジ処理された画像において輪郭を膨張・縮小処理によって標準化する標準化機能とをさらに有している。
（８−１−４）動作４
図１２Ｄは、異物位置特定用画像Ｐ３の画像図である。図１２Ｄにおいて、異物位置特定用画像Ｐ３は、輪郭抽出画像Ｐ２を異物抽出画像Ｐ１に合成し、商品Ｇにおける異物の位置を特定した画像である。画像生成部２１ａは、異物位置特定用画像Ｐ３を生成する機能（以後、第３機能という。）を有している。
図１２Ｄは、異物位置特定用画像Ｐ３の画像図である。図１２Ｄにおいて、異物位置特定用画像Ｐ３は、輪郭抽出画像Ｐ２を異物抽出画像Ｐ１に合成し、商品Ｇにおける異物の位置を特定した画像である。画像生成部２１ａは、異物位置特定用画像Ｐ３を生成する機能（以後、第３機能という。）を有している。
なお、付加機能として、モニタ３０に異物位置特定用画像Ｐ３を表示させながら、検査感度の調整を行う調整部３３をモニタ３０側に備えてもよい。
（８−１−５）動作５
画像生成部２１ａは、輪郭抽出画像Ｐ２及び異物位置特定用画像Ｐ３上の輪郭線を着色する、或いは輪郭線の内側を着色する着色機能をさらに有しているので、この機能によって、輪郭線を着色するか、或いは輪郭線の内側を着色することができ、視認性を良くし、作業効率の向上を図ることができる。
画像生成部２１ａは、輪郭抽出画像Ｐ２及び異物位置特定用画像Ｐ３上の輪郭線を着色する、或いは輪郭線の内側を着色する着色機能をさらに有しているので、この機能によって、輪郭線を着色するか、或いは輪郭線の内側を着色することができ、視認性を良くし、作業効率の向上を図ることができる。
（８−２）動作の制御フロー
図１３は、他の実施形態における異物位置特定用画像Ｐ３の自動生成制御のフローチャートである。図１３において、制御コンピュータ２０は画像生成部２１ａを介して以下の制御を行う。
図１３は、他の実施形態における異物位置特定用画像Ｐ３の自動生成制御のフローチャートである。図１３において、制御コンピュータ２０は画像生成部２１ａを介して以下の制御を行う。
（ステップＳ１１）
先ず、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１１で異物位置特定用画像Ｐ３の生成指令の有無を判定し、指令があったときはステップＳ１２に進み、指令がないときは異物位置特定用画像Ｐ３の生成指令の有無の判定を継続する。
先ず、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１１で異物位置特定用画像Ｐ３の生成指令の有無を判定し、指令があったときはステップＳ１２に進み、指令がないときは異物位置特定用画像Ｐ３の生成指令の有無の判定を継続する。
（ステップＳ１２）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１２で対象となるＸ線データを読み込み、ステップＳ１３に進む。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１２で対象となるＸ線データを読み込み、ステップＳ１３に進む。
（ステップＳ１３）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１３でＸ線透過画像Ｐ０を生成し、ステップＳ１４に進む。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１３でＸ線透過画像Ｐ０を生成し、ステップＳ１４に進む。
（ステップＳ１４）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１４で異物抽出画像Ｐ１を生成し、ステップＳ１５に進む。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１４で異物抽出画像Ｐ１を生成し、ステップＳ１５に進む。
（ステップＳ１５）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１５で輪郭抽出画像Ｐ２を作成し、ステップＳ１６に進む。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１５で輪郭抽出画像Ｐ２を作成し、ステップＳ１６に進む。
（ステップＳ１６）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１６で異物抽出画像Ｐ１に輪郭抽出画像Ｐ２を合成して異物位置特定用画像Ｐ３を生成する。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１６で異物抽出画像Ｐ１に輪郭抽出画像Ｐ２を合成して異物位置特定用画像Ｐ３を生成する。
（ステップＳ１７）
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１７で異物位置特定用画像Ｐ３の輪郭を着色する指令の有無を判定し、指令があったときはステップＳ１８進み、指令がないときは制御を終了する。
次に、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１７で異物位置特定用画像Ｐ３の輪郭を着色する指令の有無を判定し、指令があったときはステップＳ１８進み、指令がないときは制御を終了する。
（ステップＳ１８）
そして、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１８で異物位置特定用画像Ｐ３の物品の輪郭を着色し、制御を終了する。
そして、制御コンピュータ２０は、ステップＳ１８で異物位置特定用画像Ｐ３の物品の輪郭を着色し、制御を終了する。
（９）その他
ここでは、上記実施形態で説明しなかったＣＰＵ２１の他の構成について説明する。図１４は、他の実施形態における制御コンピュータのブロック構成図である。図１４において、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、上記実施形態で説明した画像生成部２１ａ、領域判別部２１ｂ、異物検査部２１ｃおよび総合診断部２１ｄ（図４参照）以外に、重量推定部２１ｅ及び重量判断部２１ｆを有している。
ここでは、上記実施形態で説明しなかったＣＰＵ２１の他の構成について説明する。図１４は、他の実施形態における制御コンピュータのブロック構成図である。図１４において、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、上記実施形態で説明した画像生成部２１ａ、領域判別部２１ｂ、異物検査部２１ｃおよび総合診断部２１ｄ（図４参照）以外に、重量推定部２１ｅ及び重量判断部２１ｆを有している。
（９−１）重量推定部２１ｅ
重量推定部２１ｅ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。
重量推定部２１ｅ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−μｔ ・・・（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。
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。
また、内容物の微小部位の重量は、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２１ｅは、商品Ｇを構成する全ての画素に対応する重量ｍを算出して足し合わせることにより、商品Ｇ全体の重量を推定する。
重量推定部２１ｅは、商品Ｇを構成する全ての画素に対応する重量ｍを算出して足し合わせることにより、商品Ｇ全体の重量を推定する。
（９−２）重量診断部２１ｆ
重量診断部２１ｆは、商品Ｇの内容物の重量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。
重量診断部２１ｆは、商品Ｇの内容物の重量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２１ｆによる処理は、重量推定部２１ｅによる処理に遅れて並列に実行される。
本発明は、物品に光を照射する光照射部と、その光に基づいて物品の画像を生成する画像生成部と、画像生成部により生成された画像に基づいて前記物品における不良の有無を判断する判断部とを備える検査装置であれば、Ｘ線検査装置以外の検査装置にも有用である。
１０ Ｘ線検査装置（検査装置）
１３ Ｘ線照射器（光照射部）
２１ａ 画像生成部
２１ｆ 総合診断部（判断部）
１０１ 第１作業部（作業部）
１０２ 第２作業部（作業部）
１１１ 第１表示部（表示部）
１１２ 第２表示部（表示部）
Ｐ３ 異物位置特定画像（画像）
１３ Ｘ線照射器（光照射部）
２１ａ 画像生成部
２１ｆ 総合診断部（判断部）
１０１ 第１作業部（作業部）
１０２ 第２作業部（作業部）
１１１ 第１表示部（表示部）
１１２ 第２表示部（表示部）
Ｐ３ 異物位置特定画像（画像）
Claims (8)
- 物品に光を照射する光照射部と、前記光に基づいて前記物品の画像を生成する画像生成部と、前記画像生成部により生成された前記画像に基づいて前記物品における不良の有無を判断する判断部と、を備える検査装置であって、
作業員が異物の除去作業を行う作業部と、
前記判断部で不良と判断された前記物品である作業対象物を前記作業部に振り分ける振分機構と、
前記作業対象物が振り分けられた前記作業部において、前記作業員が視認可能に、当該作業対象物の前記画像を表示させる表示部と、
をさらに備える、
検査装置。 - 前記表示部は、前記作業部ごとに設けられている、
請求項１に記載の検査装置。 - 前記表示部は、複数の前記作業部に共通の１つの表示手段である、
請求項１に記載の検査装置。 - 作業対象の前記画像を固定して表示する、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置。 - 前記表示部は、１つの前記作業部に振り分けられた複数の前記作業対象物の画像を分割して表示する、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検査装置。 - 前記表示部は、反転させた前記作業対象物の画像を表示する、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査装置。 - 前記光は、Ｘ線である、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の検査装置。 - 前記作業対象物は、前記作業部で異物除去を行うために異物の有無が検査された食品である、
請求項１から請求項７に記載の検査装置。
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