JP2021025874A - 検査装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、所定の不良と他の不良とを容易に区別できるような態様で物品の検査結果を提示できる検査装置を提供することである。【解決手段】X線検査装置10は、物品Gの画像に基づいて物品Gを検査する。X線検査装置10は、不良判断部51cと、表示部(第1表示部111及び第2表示部112)と、画像調整部51dとを備える。不良判断部51cは、物品Gの画像に基づいて物品Gが不良を有するか否かを判断する。表示部は、物品Gの画像を表示する。不良判断部51cは、不良が、物品Gから除去される必要性が高い第1不良(異物C11)と、第1不良以外の第2不良(異物C12)とのいずれかであるのかを判断する。画像調整部51dは、物品Gの画像における不良の表示態様を、不良が第1不良を含む場合と、不良が第1不良を含まない場合とで異なるようにして、表示部に表示される物品Gの画像を調整する。【選択図】図9

Description

本発明は、物品の検査装置に関する。
従来、特許文献1(特開2002―228761号公報)に開示されるように、食品等の物品にX線等の光を照射して、物品を検査する検査装置が用いられている。検査装置は、例えば、物品に光を照射して得られた画像に基づいて、物品の不良の有無を判断して物品を検査する。不良とは、例えば、物品に混入している異物である。
物品に混入している異物の有無を判断する検査装置では、例えば、物品の画像に、検出された異物の位置をマークして画面に表示させることが広く採用されている。しかし、作業者が検査装置を用いて物品に混入している異物を取り除く場合、画面上にマークされている異物が、除去しなくても問題がない異物であるのか、除去するべき異物であるのかを、作業者が一目で区別することは難しい。
本発明の目的は、所定の不良と他の不良とを容易に区別できるような態様で物品の検査結果を提示できる検査装置を提供することである。
本発明の第1観点に係る検査装置は、物品の画像に基づいて物品を検査する。検査装置は、判断部と、表示部と、画像調整部とを備える。判断部は、物品の画像に基づいて物品が不良を有するか否かを判断する。表示部は、物品の画像を表示する。画像調整部は、表示部に表示される物品の画像を調整する。判断部は、不良が、物品から除去される必要性が高い第1不良と、第1不良以外の第2不良とのいずれかであるのかを判断する。画像調整部は、物品の画像における不良の表示態様を、不良が第1不良を含む場合と、不良が第1不良を含まない場合とで異なるようにして、物品の画像を調整する。
この検査装置は、所定の不良と他の不良とを容易に区別できるような態様で物品の検査結果を提示できる。
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、判断部は、物品に含まれる異物、物品の形状の異常、及び、物品の数の異常の少なくとも1つを検出した場合に、物品が不良を有すると判断する。
本発明の第3観点に係る検査装置は、第1観点又は第2観点に係る検査装置であって、画像調整部は、文字列、数値、図形、及び、物品の画像の所定の領域を囲う枠の少なくとも1つを用いて、第1不良の表示態様が、第2不良の表示態様と異なるように、物品の画像を調整する。
本発明の第4観点に係る検査装置は、第1乃至第3観点のいずれか1つに係る検査装置であって、画像調整部は、物品の画像における不良の表示態様を、不良が第1不良を含む場合に物品の全体が枠で囲まれるようにして、物品の画像を調整する。
この検査装置は、除去されるべき不良を有する物品と、除去されるべき不良を有さない物品とを容易に区別できるような態様で物品の検査結果を提示できる。
本発明の第5観点に係る検査装置は、第1乃至第4観点のいずれか1つに係る検査装置であって、判断部は、検出度合いが所定の閾値より高い不良を物品が有する場合に、物品が第1不良を有すると判断する。
本発明の第6観点に係る検査装置は、第5観点に係る検査装置であって、閾値を設定する設定部をさらに備える。
本発明の第7観点に係る検査装置は、第5観点又は第6観点に係る検査装置であって、画像調整部は、検出度合いに関する情報が物品の画像に含まれるように、物品の画像を調整する。
本発明の第8観点に係る検査装置は、第5乃至第7観点のいずれか1つに係る検査装置であって、画像調整部は、検出度合いと閾値との差に応じて、第1不良の表示態様が、第2不良の表示態様と異なるように、物品の画像を調整する。
本発明の第9観点に係る検査装置は、第1乃至第8観点のいずれか1つに係る検査装置であって、画像調整部は、物品のサムネイル画像と共に、不良が存在する位置近傍における物品の拡大画像が表示部に表示されるように、物品の画像を調整する。
この検査装置は、物品から不良を取り除く作業者に、物品から除去されるべき不良が存在する位置を分かりやすく提示できる。
本発明の第10観点に係る検査装置は、第1乃至第9観点のいずれか1つに係る検査装置であって、判断部によって不良を有すると判断された物品を所定の領域に振り分ける振分部をさらに備える。
本発明に係る検査装置は、所定の不良と他の不良とを容易に区別できるような態様で物品の検査結果を提示できる。
本発明の一実施形態であるX線検査装置10の外観を示す斜視図である。 X線検査装置10が組み込まれる検査ライン100の概略図である。 X線検査装置10のシールドボックス11の内部の概略図である。 物品GのX線検査の原理を説明するための図である。 制御コンピュータ50のブロック図である。 異物Cを有する物品GのX線検査の原理を説明するための図である。 2種類の異物C11,C12を有する物品GのX線検査の原理を説明するための図である。 2種類の異物C11,C12を有する物品GのX線透過画像の一例を示す図である。 調整された図8のX線透過画像を示す図である。 変形例Bにおいて、文字列F1が挿入された図8のX線透過画像を示す図である。 変形例Bにおいて、数値F2が挿入された図8のX線透過画像を示す図である。 変形例Bにおいて、図形F3が挿入された図8のX線透過画像を示す図である。 変形例Eにおいて、第1表示部111及び第2表示部112に表示される画像の一例である。 変形例Fにおいて、調整されたX線透過画像を示す図である。
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例の一つであって、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の全体構成
図1は、本発明に係る検査装置の一実施形態であるX線検査装置10の外観を示す斜視図である。図2は、X線検査装置10が組み込まれる検査ライン100の概略図である。検査ライン100は、物品Gの検査を行う。検査ライン100において、物品Gは、前段コンベア60によってX線検査装置10まで搬送される。図2において、物品Gの搬送方向は、矢印で示されている。
X線検査装置10は、前段コンベア60によって連続的に搬送されてくる物品GにX線を照射することにより、物品Gの良否判断を行う。具体的には、X線検査装置10は、物品Gの異物混入検査を行い、検査結果に基づいて物品Gを良品又は不良品に分類する。X線検査装置10による検査結果は、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物品Gを、良品を排出する後段コンベア80へ送る。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物品Gを、不良品排出方向91,92に振分けて検査ライン100から排出する。
本実施形態において、物品Gは、所定の部位の鶏肉である。鶏肉は、機械又は手作業によって生鶏を部位ごとに解体することで得られ、所定の寸法又は重量を有する。鶏肉は、出荷前に作業者によって除去されるべき異物、及び、除去される必要がない異物を含むおそれがある。除去されるべき異物とは、例えば、骨及び金属片である。除去される必要がない異物とは、例えば、軟骨である。
X線検査装置10は、物品GのX線透過画像に基づいて物品Gが不良を有するか否かを判断して、物品Gを検査する。X線検査装置10は、不良を有する物品Gを不良品に分類し、不良を有さない物品Gを良品に分類する。本実施形態において、「不良」とは、物品Gに含まれる異物である。不良は、作業者によって除去されるべき異物である「第1不良」と、作業者によって除去される必要がない異物である「第2不良」とに分けられる。第2不良は、第1不良以外の不良である。X線検査装置10は、物品に含まれる不良が、第1不良及び第2不良のいずれかであるのか判断する。X線検査装置10は、検査結果として物品のX線透過画像をディスプレイ等に表示させる際に、第1不良の表示態様が、第2不良の表示態様と異なるようにする。
X線検査装置10において不良(異物)を有すると判断され、振分機構70によって検査ライン100から排出された物品Gは、作業ライン101,102に送られる。作業ライン101,102では、それぞれ、作業者Pa,Pbによって物品Ga,Gbに含まれる異物が確認される。作業者Pa,Pbは、それぞれ、必要に応じて物品Ga,Gbから異物を除去する。異物が除去された物品Ga,Gbは、前段コンベア60に送られて、X線検査装置10によって再度検査される。
(2)X線検査装置10の詳細な説明
X線検査装置10は、主として、シールドボックス11と、搬送ユニット12と、X線照射器20と、ラインセンサ30と、モニタ40と、制御コンピュータ50とから構成される。
(2−1)シールドボックス11
図3は、X線検査装置10のシールドボックス11の内部の概略図である。シールドボックス11は、X線検査装置10のケーシングである。図1に示されるように、シールドボックス11の両側面には、物品Gを搬出入するための開口11aが形成されている。開口11aは、シールドボックス11の外部から内部に物品Gを搬入するため、又は、シールドボックス11の内部から外部に物品Gを搬出するために用いられる。開口11aは、遮蔽のれん19により塞がれている。遮蔽のれん19は、シールドボックス11の内部から外部へのX線の漏洩を抑える。遮蔽のれん19は、タングステンシートから成形される。遮蔽のれん19は、物品Gが搬出入される時に物品Gによって押しのけられる。
シールドボックス11の内部には、搬送ユニット12、X線照射器20、ラインセンサ30及び制御コンピュータ50等が収容されている。シールドボックス11の正面上部には、モニタ40、入力用のキー、及び、電源スイッチ等が配置されている。
(2−2)搬送ユニット12
搬送ユニット12は、シールドボックス11の内部を通過するように物品Gを搬送するためのベルトコンベアである。図1に示されるように、搬送ユニット12は、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。
搬送ユニット12は、主として、コンベアモータ12aと、エンコーダ12bと、コンベアローラ12cと、無端状のベルト12d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が回転し、ベルト12d上の物品Gが搬送される。図3において、物品Gの搬送方向は、矢印で示されている。
搬送ユニット12による物品Gの搬送速度は、X線検査装置10の操作者によって入力された設定速度に応じて変動する。制御コンピュータ50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、物品Gの搬送速度を細かく制御する。搬送ユニット12のエンコーダ12bは、コンベアモータ12aの回転速度を検出することで物品Gの搬送速度を算出し、制御コンピュータ50に送信する。
搬送ユニット12は、搬送機構としてベルトコンベアを用いているが、ベルトコンベアの代わりにトップチェーンコンベア及び回転テーブル等を搬送機構として用いてもよい。
(2−3)X線照射器20
X線照射器20は、シールドボックス11内部の所定の位置まで搬送ユニット12によって搬送された物品Gに、X線を照射するX線源である。X線照射器20から照射されるX線には、様々なエネルギーのX線が含まれている。
図3に示されるように、X線照射器20は、搬送ユニット12の上方に配置されている。X線照射器20は、搬送ユニット12の下方に配置されるラインセンサ30に向けて扇状のX線(放射光)を照射する。X線の照射範囲Xは、図3に示されるように、搬送ユニット12の搬送面に対して垂直であり、かつ、搬送ユニット12による物品Gの搬送方向に対して直交する方向に広がる。すなわち、X線照射器20から照射されるX線は、ベルト12dの幅方向に広がる。
(2−4)ラインセンサ30
ラインセンサ30は、X線照射器20から照射されたX線を検出するセンサである。具体的には、ラインセンサ30は、搬送ユニット12によって搬送された物品Gを透過したX線である透過X線を検出する。
図3に示されるように、ラインセンサ30は、搬送ユニット12のベルト12dの下方に配置されている。ラインセンサ30は、複数のX線検出素子30aから構成されている。複数のX線検出素子30aは、搬送ユニット12による物品Gの搬送方向に直交する方向(ベルト12dの幅方向)に沿って一直線に水平に配置されている。
ラインセンサ30は、透過X線を検出し、検出された透過X線の強度に応じた電圧を示すX線透過信号を出力する。X線透過信号は、後述するように、物品GのX線透過画像の生成に用いられる。図4は、物品GのX線検査の原理を説明するための図である。図4には、物品Gの透過X線の強度のグラフが示されている。グラフの横軸は、ラインセンサ30上の位置を表す。グラフの縦軸は、ラインセンサ30が検出した透過X線の強度を表す。物品GのX線透過画像では、透過X線の検出量の多いところが明るく(輝度が高く)表示され、透過X線の検出量が少ないところが暗く(輝度が低く)表示される。すなわち、物品GのX線透過画像の明暗(輝度)は、透過X線の検出量に依存する。図4に示されるように、物品Gを透過したX線の検出量は、物品Gを透過しなかったX線の検出量より低い。
(2−5)モニタ40
モニタ40は、例えば、タッチパネル機能付きの液晶ディスプレイである。モニタ40は、X線検査装置10の出力部及び入力部として機能する。モニタ40には、物品Gの検査結果等が表示される。また、モニタ40には、初期設定、及び、物品Gの良否判断に関するパラメータの入力のための画面等が表示される。
X線検査装置10の操作者は、モニタ40を操作して、検査パラメータ及び動作設定情報等を入力することができる。検査パラメータとは、物品Gの良否を判定するために必要なパラメータである。具体的には、検査パラメータは、物品Gに含まれる異物の有無を判定するために用いられる透過X線の強度の値等である。動作設定情報とは、物品Gの検査速度、及び、搬送ユニット12の搬送方向等の情報である。
モニタ40は、制御コンピュータ50に接続されており、制御コンピュータ50と信号の送受信を行う。モニタ40によって入力された検査パラメータ及び動作設定情報は、制御コンピュータ50に記憶される。
(2−6)制御コンピュータ50
図5は、制御コンピュータ50のブロック図である。制御コンピュータ50は、主として、CPU51、ROM52、RAM53、HDD(ハードディスクドライブ)54、及び、メディアドライブ55等によって構成されている。制御コンピュータ50の各要素51〜55は、アドレスバス及び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。HDD54の代わりにSSD(ソリッドステートドライブ)が用いられてもよい。メディアドライブ55は、CD−ROM及びUSBメモリ等の記憶メディアが挿入され、記憶メディアからデータを読み書きするための装置である。
CPU51は、ROM52及びHDD54に格納されている各種プログラムを実行する。HDD54には、検査パラメータ及び検査結果等が保存蓄積される。検査パラメータは、モニタ40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HDD54だけでなくメディアドライブ55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。
制御コンピュータ50は、図示されない表示制御回路、入力回路及び通信ポート等も備えている。表示制御回路は、モニタ40の表示を制御する回路である。入力回路は、モニタ40のタッチパネル及び入力キーを介して操作者によって入力された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、及び、LAN等のネットワークとの接続を可能にするポートである。
制御コンピュータ50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20、ラインセンサ30及びモニタ40等に電気的に接続されている。光電センサ15とは、物品Gが扇状のX線の照射範囲X(図4参照)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る。光電センサ15は、主として、搬送ユニット12を挟んで配置される一対の投光器及び受光器から構成されている。制御コンピュータ50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、そのデータに基づいて物品Gの移動距離を算出する。
また、制御コンピュータ50は、振分機構70、及び、後述する第1表示部111及び第2表示部112に電気的に接続されている。
(3)制御コンピュータ50の詳細な説明
制御コンピュータ50のHDD54には、物品GのX線検査を実行するための各種プログラムが格納されている。制御コンピュータ50のCPU51は、これらのプログラムを読み出して実行することにより、画像生成部51a、領域判別部51b、不良判断部51c、画像調整部51d及び閾値設定部51eとして動作する。
(3−1)画像生成部51a
画像生成部51aは、ラインセンサ30から出力されるX線透過信号に基づいて、物品GのX線透過画像を生成する。具体的には、画像生成部51aは、物品Gが扇状のX線の照射範囲X(図4参照)を通過するときにラインセンサ30の各X線検出素子30a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線透過信号に基づいて物品GのX線透過画像を生成する。
物品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。画像生成部51aは、ラインセンサ30の各X線検出素子30aから得られるX線の明るさ(輝度)に関する細かい時間間隔毎のデータをマトリックス状に時系列につなぎ合わせることにより、物品GのX線透過画像を生成する。画像生成部51aが生成したX線透過画像は、ROM52及びHDD54に保存蓄積される。
(3−2)領域判別部51b
領域判別部51bは、画像生成部51aにより生成された物品GのX線透過画像において、物品Gが占める領域を判別する。領域判別部51bは、例えば、物品GのX線透過画像の各画素の輝度に基づいて、物品Gが占める領域と、それ以外の領域とを区別する。領域判別部51bの判別結果は、不良判断部51cに送られる。
(3−3)不良判断部51c
不良判断部51cは、画像生成部51aにより生成された物品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、物品Gに含まれる不良(異物)を検出する。より具体的には、不良判断部51cは、物品GのX線透過画像において物品Gが占める領域において、予め設定された値よりも暗く現れる領域が存在する場合には、その物品Gに異物が混入していると判断する。物品Gが占める領域は、領域判別部51bによって判別された領域である。
図6は、図4と同様の図であって、異物Cを有する物品GのX線検査の原理を説明するための図である。図6には、異物Cを有する物品Gの透過X線の強度のグラフが示されている。異物Cは、通常、物品Gと比較してX線が透過しにくい。そのため、図6に示されるように、物品G中の異物Cを透過したX線の検出量は、物品Gを透過したが異物Cを透過しなかったX線の検出量より低い。図6では、異物Cの位置において、X線の検出量が周囲より低いピークが示されている。このピークの位置における検出量が所定の値よりも低い場合、不良判断部51cは、このピークの位置に異物Cが存在すると判断する。
また、不良判断部51cは、物品Gに含まれる不良(異物)を検出した場合に、当該不良が第1不良及び第2不良のいずれかであるのかを判断する。具体的には、不良判断部51cは、異物Cの検出度合いが所定の値よりも高い不良を物品Gが有する場合に、物品Gが第1不良を有すると判断する。
ここで、異物Cの「検出度合い」について説明する。上述したように、第1不良は、物品Gから除去される必要性が高い不良(異物)であり、第2不良は、第1不良以外の不良(異物)である。物品Gが鶏肉である場合、第1不良(骨及び金属片等)である異物Cを透過するX線の検出量は、第2不良(軟骨等)である異物Cを透過するX線の検出量より低い傾向がある。そのため、異物Cを透過するX線の検出量が低いほど、その異物Cは物品Gから除去される必要性が高い第1不良である可能性が高い。この場合、異物Cの検出度合いは、その異物Cを透過するX線の検出量が低いほど、高くなるパラメータであることが好ましい。例えば、異物Cの検出度合いは、物品GのX線透過画像において異物Cが占める領域の画素の濃度レベルである。X線透過画像の画素の濃度レベルは、X線の検出量に対応する。具体的には、画素の濃度レベルが高いほど、当該画素におけるX線の検出量は低い。そのため、画素の濃度レベルは、異物Cの検出度合いとして利用できるパラメータである。不良判断部51cは、物品Gを透過したX線の検出量から求められた検出度合いが所定の検出閾値より高い不良(異物)を、第1不良と判断する。
図7は、図4と同様の図であって、2種類の異物C11,C12を有する物品GのX線検査の原理を説明するための図である。図7には、2種類の異物C11,C12を有する物品Gの透過X線の強度のグラフが示されている。異物C11は、第1不良である。異物C12は、第2不良である。図7に示されるように、異物C11,C12を透過したX線の検出量は、物品Gを透過したが異物C11,C12を透過しなかったX線の検出量より低い。また、異物C11を透過したX線の検出量は、異物C12を透過したX線の検出量より低い。そのため、物品GのX線透過画像において、異物C11が占める領域の画素の濃度レベルは、異物C12が占める領域の画素の濃度レベルよりも高くなる。すなわち、異物C11の検出度合いは、異物C12の検出度合いよりも高い。異物C11の検出度合いが所定の検出閾値より高く、異物C12の検出度合いが所定の検出閾値と同じ又はより低い場合、不良判断部51cは、異物C11を第1不良と判断し、異物C12を第2不良と判断する。ただし、異物C12の検出度合いは、所定の検出閾値よりも小さい所定の値よりも高い必要がある。
このように、不良判断部51cは、X線の検出量に基づいて得られた異物の検出度合いと、所定の検出閾値とを比較することによって、物品Gに含まれる不良が第1不良及び第2不良のいずれかであるのかを判断することができる。そのため、不良判断部51cは、物品GのX線透過画像において、第1不良(異物C11)が占める領域、及び、第2不良(異物C12)が占める領域をそれぞれ判別することができる。不良判断部51cは、例えば、検出度合いとして、物品GのX線透過画像の各画素の濃度レベルに基づいて、第1不良が占める領域、及び、第2不良が占める領域を判別する。画素の濃度レベルが高い領域は、異物C11,C12の検出度合いが高い領域を意味する。不良判断部51cの判断結果は、画像調整部51dに送られる。
(3−4)画像調整部51d
画像調整部51dは、物品GのX線透過画像を調整する。具体的には、画像調整部51dは、不良判断部51cの判断結果に基づいて、画像生成部51aにより生成された物品GのX線透過画像を変更する。画像調整部51dによって調整された物品GのX線透過画像は、ROM52及びHDD54に保存蓄積され、また、後述する第1表示部111及び第2表示部112に表示される。
画像調整部51dは、物品Gが第1不良を有すると不良判断部51cが判断した場合に、第1不良の表示態様が第2不良の表示態様と異なるように、物品GのX線透過画像を調整する。
図8は、2種類の異物C11,C12を有する物品GのX線透過画像の一例を示す図である。図8は、画像調整部51dによって調整される前の画像である。物品Gは、特定の部位の鶏肉である。物品Gは、2種類の異物C11,C12を有している。異物C11は、作業者によって除去されるべき異物である「第1不良」である。異物C12は、作業者によって除去される必要がない異物である「第2不良」である。不良判断部51cは、異物C11を第1不良と判断し、異物C12を第2不良と判断し、画像調整部51dは、不良判断部51cの判断結果を受け取っている。
図8に示されるX線透過画像は、複数の画素から構成される。X線透過画像の各画素は、複数の濃度レベルの内の一つを有する。図8では、X線透過画像の濃度レベルは、ハッチングの間隔で表されている。具体的には、ある領域のハッチングの間隔が狭いほど、その領域を構成する画素の濃度レベルが高い。図8では、異物C11,C12の画素の濃度レベルは、異物C11,C12以外の物品Gの画素の濃度レベルよりも高い。
図9は、図8に示される物品GのX線透過画像であって、画像調整部51dによって調整された後の画像である。画像調整部51dは、不良判断部51cの判断結果に基づいて、物品GのX線透過画像において第1不良(異物C11)が占める領域、及び、第2不良(異物C12)が占める領域を取得する。画像調整部51dは、異物C11,C12のうち、第1不良である異物C11の表示態様が、第2不良である異物C12の表示態様と異なるように、物品GのX線透過画像を調整する。具体的には、画像調整部51dは、文字列、数値、図形、及び、物品Gの画像の所定の領域を囲う枠の少なくとも1つを用いて、第1不良の表示態様が、第2不良の表示態様と異なるように、物品GのX線透過画像を調整する。
図9では、作業者が視認しやすいように、各異物C11,C12のそれぞれが占める領域が長方形の枠で囲まれている。しかし、第1不良である異物C11を占める領域を囲む枠は、第2不良である異物C12を占める領域を囲む枠よりも太くなっており、第1不良の表示態様が、第2不良の表示態様と異なっている。これにより、作業者にとって、第1不良が第2不良よりも視認しやすくなっている。
(3−5)閾値設定部51e
閾値設定部51eは、「(3−3)不良判断部51c」の欄で説明した検出閾値を設定する。具体的には、閾値設定部51eは、検出閾値を設定するための画面をモニタ40に表示させて、X線検査装置10の操作者に、検出閾値を入力させる。
(4)異物の位置の特定動作
図2に示されるように、X線検査装置10によって不良を有すると判断された物品Gは、振分機構70によって検査ライン100から排出され、作業ライン101,102に送られる。作業ライン101,102では、作業者Pa,Pbによって異物の除去作業が行われる。ここで、異物とは、物品Gから除去されるべき第1不良である。第2不良は、作業ライン101,102において必ずしも除去される必要がない。そのため、第1不良である異物の除去作業では、物品G内に混入している第1不良の位置を事前に特定して、作業者Pa,Pbに分かりやすく提示する必要がある。
図8は、画像調整部51dによって調整される前の物品GのX線透過画像である。図8では、2つの異物C11,C12が占める領域の画素の濃度レベルは、他の領域の画素の濃度レベルよりも高く表示されている。異物C11が占める領域は、第1不良を表し、異物C12が占める領域は、第2不良を表している。しかし、異物C11が占める領域の画素の濃度レベルが、異物C12が占める領域の画素の濃度レベルと同程度である場合、作業者Pa,Pbは、図8に示されるX線透過画像を目視しても、異物C11が占める領域(第1不良)を一目で判別することは難しい。
図9は、画像調整部51dによって調整された後の物品GのX線透過画像である。図9では、2つの異物C11,C12のうち、第1不良である異物C11の表示態様が、第2不良である異物C12の表示態様と異なっている。具体的には、第1不良である異物C11を占める領域を囲む枠は、第2不良である異物C12を占める領域を囲む枠よりも太くなっている。この表示態様の差異によって、作業者Pa,Pbは、図9に示されるX線透過画像を目視して、異物C11が占める領域(第1不良)を一目で判別することができる。すなわち、作業者Pa,Pbは、物品G内に混入している第1不良の位置を容易に把握することができる。以下、図9に示される、画像調整部51dによって調整された、物品GのX線透過画像を、異物位置特定用画像と呼ぶ。
(5)異物の除去工程
図2に示されるように、作業ライン101,102において、作業者Pa,Pbが物品Ga,Gbに含まれる異物を除去する工程について説明する。
X線検査装置10において不良(異物)を有すると判断された物品Ga,Gbは、振分機構70によって不良品排出方向91,92に振分けられて、検査ライン100から排出される。排出された物品Ga,Gbは、作業ライン101,102に送られる。作業ライン101,102では、それぞれ、作業者Pa,Pbによって物品Ga,Gbに含まれる異物が確認される。作業ライン101,102は、第1作業ライン101と第2作業ライン102とからなる。
第1作業ライン101は、不良品排出方向91側に配置され、第2作業ライン102は、不良品排出方向92側に配置される。第1作業ライン101には第1表示部111が設置され、第2作業ライン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、液晶ディスプレイ等のモニタであり、X線検査装置10のモニタ40とは別個のものである。
第1作業ライン101では、作業者Paは、第1表示部111と対峙する位置で物品Gaの異物除去作業を行う。第2作業ライン102では、作業者Pbは、第2表示部112と対峙する位置で物品Gbの異物除去作業を行う。
不良を有すると判断された物品Gaが不良品排出方向91に排出され、第1作業ライン101で異物除去作業が行われている間、不良を有すると判断された別の物品Gbは不良品排出方向92に排出され、第2作業ライン102で異物除去作業が行われる。
X線検査装置10の制御コンピュータ50は、第1作業ライン101に振り分けられた物品Gaの異物位置特定用画像を第1表示部111に送信し、第2作業ライン102に振り分けられた物品Gbの異物位置特定用画像を第2表示部112に送信する。
第1作業ライン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物品Gaの異物位置特定用画像が表示されている。作業者Paは、第1表示部111に表示される異物位置特定用画像を見ながら、物品Gaに含まれる第1不良(異物)の位置を確認して、第1不良を除去する。
第2作業ライン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物品Gbの異物位置特定用画像が表示されている。作業者Pbは、第2表示部112に表示される異物位置特定用画像を見ながら、物品Gbに含まれる第1不良(異物)の位置を確認して、第1不良を除去する。
(6)特徴
従来のX線検査装置では、物品のX線透過画像に、検出された異物の位置をマークして、異物を取り除く作業者が異物の位置を把握しやすいようにする方法が広く採用されている。しかし、作業者が、物品である鶏肉の内部に残留している異物を手作業で取り除く場合、本来除去しなくても問題とならない軟骨と、除去するべき骨又は金属片とを一目で区別することが難しい。また、異物の形状は一定ではなく、除去するべき異物のみを高精度で検出することは困難である。そのため、検出精度を上げるためには、誤検出をある程度許容しなければならない。また、作業者は、物品のX線透過画像の出力画面を目視しながら特定の異物のみを取り除かなければならないため、作業効率が低下しやすい。
本実施形態のX線検査装置10では、図9の物品Gの異物位置特定用画像に示されるように、物品G中の異物C11,C12を占める領域が枠で囲まれている。また、除去されるべき第1不良である異物C11を占める領域を囲む枠は、除去される必要がない第2不良である異物C12を占める領域を囲む枠よりも太くなっている。そのため、物品Gの異物位置特定用画像において、第1不良を示す領域は、第2不良を示す領域よりも、作業者にとって目立つように表示されている。これにより、作業者は、物品Gの異物位置特定用画像の出力画面を目視することで、異物(不良)の位置を容易に把握することができ、かつ、第1不良と第2不良とを容易に区別することができる。従って、作業者は、物品G(鶏肉)に含まれる異物が、除去するべき第1不良(骨及び金属片等)であるのか、除去しなくても問題がない第2不良(軟骨等)であるのかを一目で区別できる。結果的に、作業者による物品Gの異物除去作業の効率が向上し、かつ、異物除去の精度も向上する。
(7)変形例
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(7−1)変形例A
実施形態では、不良判断部51cは、物品Gに含まれる異物が検出された場合に、物品Gが不良を有すると判断する。しかし、不良は、物品Gに含まれる異物に限られない。例えば、不良判断部51cは、物品Gに含まれる異物、物品Gの形状の異常、及び、物品Gの数の異常の少なくとも1つが検出された場合に、物品Gが不良を有すると判断してもよい。
物品Gの不良が物品Gの形状の異常である場合、不良判断部51cは、検査対象である物品Gの形状と、基準となる形状との差異が所定の量以上である場合に、物品Gが不良を有すると判断してもよい。
物品Gの不良が物品Gの数の異常である場合、不良判断部51cは、検査対象である物品Gの数と、基準となる数との差異が所定の量以上である場合に、物品Gが不良を有すると判断してもよい。この場合、物品Gは、例えば、複数の製品が包装されたものである。
また、実施形態において、物品Gは、所定の部位の鶏肉である。しかし、物品Gは、鶏肉に限られず、所定の品質を満たす必要がある任意の製品であってもよい。
(7−2)変形例B
実施形態では、画像調整部51dは、図9に示されるように、第1不良である異物C11を占める領域を囲む枠が、第2不良である異物C12を占める領域を囲む枠よりも太くなるように、物品GのX線透過画像を調整する。これにより、画像調整部51dは、第1不良である異物C11の表示態様を、第2不良である異物C12の表示態様と異ならせる。この表示態様の相違によって、作業者Pa,Pbは、図9に示されるX線透過画像を目視して、異物C11(第1不良)が占める領域を一目で判別することができる。
しかし、画像調整部51dは、他の方法によって、第1不良の表示態様を、第2不良の表示態様と異ならせてもよい。例えば、画像調整部51dは、文字列、数値、図形、及び、物品Gの画像の所定の領域を囲う枠の少なくとも1つを用いて、第1不良の表示態様を、第2不良の表示態様と異ならせてもよい。次に、文字列、数値及び図形のそれぞれを用いる場合について説明する。
文字列を用いる場合、画像調整部51dは、作業者が第1不良と第2不良とを一目で判別することができるように、X線透過画像に所定の文字列を挿入する。図10は、文字列F1が挿入された図8のX線透過画像を示す図である。文字列F1は、第1不良である異物C11を示す領域の近傍に配置されている。図10において、文字列F1は「要除去」であり、文字列F1の表示位置の近傍の異物C11が、除去されるべき第1不良であることを表している。これにより、作業者は、第1不良の位置を容易に把握することができる。文字列F1は、作業者が第1不良と第2不良とを容易に把握することができる任意の文字列であってもよい。
数値を用いる場合、画像調整部51dは、作業者が第1不良と第2不良とを一目で判別することができるように、X線透過画像に所定の数値を挿入する。図11は、数値F2が挿入された図8のX線透過画像を示す図である。数値F2は、異物C11及び異物C12のそれぞれを示す領域の近傍に配置されている。図11において、数値F2は、「(3−3)不良判断部51c」の欄で説明した「検出度合い」を表す数値である。数値F2は、数値F2の表示位置の近傍の異物C11,C12の検出度合いを表す。検出度合いは、0%から100%までの値である。例えば、検出度合いが70%より高い異物が第1不良であり、検出度合いが70%以下である異物が第2不良である。この場合、作業者は、数値F2を目視して、第1不良と第2不良とを容易に区別することができる。数値F2は、作業者が第1不良と第2不良とを容易に区別することができる任意のパラメータであってもよい。
図形を用いる場合、画像調整部51dは、作業者が第1不良と第2不良とを一目で判別することができるように、X線透過画像に所定の図形を挿入する。図12は、図形F3が挿入された図8のX線透過画像を示す図である。図形F3は、第1不良である異物C11を示す領域の近傍に配置されているバー状の図形である。図12において、図形F3は、図形F3の表示位置の近傍の異物C11が、除去されるべき第1不良であることを表している。これにより、作業者は、第1不良の位置を容易に把握することができる。図形F3は、作業者が第1不良と第2不良とを容易に把握することができる任意の図形であってもよい。
実施形態及び本変形例において、画像調整部51dは、互いに異なる色を用いて、第1不良の表示態様を、第2不良の表示態様と異ならせてもよい。例えば、図9において、画像調整部51dは、第1不良である異物C11を占める領域を囲む枠が赤色で表示され、第2不良である異物C12を占める領域を囲む枠が黒色で表示されるように、物品GのX線透過画像を調整してもよい。
(7−3)変形例C
変形例Bでは、図11に示されるように、画像調整部51dは、異物C11,C12の検出度合いを表す数値F2を、物品GのX線透過画像に挿入してもよい。しかし、画像調整部51dは、他の形式で、検出度合いに関する情報を物品GのX線透過画像に挿入してもよい。例えば、画像調整部51dは、検出された各異物の検出度合いの一覧を物品GのX線透過画像に挿入してもよい。その場合、画像調整部51dは、各検出度合いに対応する異物の位置を作業者が目視しやすいように、物品GのX線透過画像を調整してもよい。
(7−4)変形例D
画像調整部51dは、検出された異物の検出度合いと所定の検出閾値との差に応じて、第1不良の表示態様が、第2不良の表示態様と異なるように、物品GのX線透過画像を調整してもよい。例えば、画像調整部51dは、実施形態のように物品Gの画像の所定の領域を囲う枠を用いる場合、検出度合いから検出閾値を引いた値が大きいほど、枠が太くなくように物品GのX線透過画像を調整してもよい。
(7−5)変形例E
画像調整部51dは、物品Gのサムネイル画像と共に、不良が存在する位置近傍における物品Gの拡大画像が第1表示部111及び第2表示部112に表示されるように、物品GのX線透過画像を調整してもよい。
図13は、本変形例において、画像調整部51dによって調整され、第1表示部111及び第2表示部112に表示される画像の一例である。この画像は、物品Gのサムネイル画像J1と、物品Gの拡大画像J2とを含む。サムネイル画像J1は、実施形態の図8に示されるように、物品Gの全体を表す画像である。拡大画像J2は、例えば、第1不良の位置の近傍における物品Gの画像である。拡大画像J2は、サムネイル画像J1に表示される物品Gの一部を拡大した画像である。拡大画像J2は、第1表示部111及び第2表示部112の画面全体に表示され、サムネイル画像J1は、第1表示部111及び第2表示部112の画面の一部において、拡大画像J2と重なるように表示される。
本変形例では、作業者は、拡大画像J2を目視することで、第1不良である異物の位置及び形状を容易に把握することができ、異物除去作業において異物を容易に特定することができる。
本変形例では、画像調整部51dは、図9〜12に示されるように、第1不良の表示態様が第2不良の表示態様と異なるように、サムネイル画像J1及び拡大画像J2の少なくとも一方を調整してもよい。
(7−6)変形例F
実施形態では、図9に示されるように、物品Gの異物位置特定用画像では、物品G中の異物C11,C12を占める領域が枠で囲まれている。しかし、物品Gが異物C11,C12を含む場合、物品Gの異物位置特定用画像では、さらに、物品G全体が枠で囲まれていてもよい。図14は、本変形例の物品Gの異物位置特定用画像の一例である。図14では、2つの物品Gが示されている。一方の物品G(全体が表示されている物品G)は、異物C11,C12を含み、他方の物品G(一部のみが表示されている物品G)は、異物を含まない。図14では、異物C11,C12を含む物品G全体を囲む枠W1と、各異物C11,C12を囲む枠W2とが表示されている。異物C11,C12を含まない物品G全体を囲む枠は表示されない。これにより、作業者は、物品のX線透過画像の出力画面を目視して、異物を含む物品と、異物を含まない物品とを容易に判別することができる。結果的に、作業者による物品Gの異物除去作業の効率が向上し、かつ、異物除去の精度も向上する。
図14において、枠W1と枠W2とは、互いに異なる態様で表示されてもよい。例えば、枠W1と枠W2とは、互いに異なる色で表示されてもよく、また、互いに異なる線種及び太さで描かれていてもよい。
(7−7)変形例G
実施形態の検査装置は、X線を用いて物品Gの異物混入検査を行うX線検査装置10である。しかし、検査装置は、X線検査装置10に限られない。例えば、検査装置は、食品製造工程で一般的に用いられる光による異物検査装置であれば、赤外線、紫外線及び可視光等を用いて物品Gの異物混入検査を行う装置であってもよい。
(7−8)変形例H
X線検査装置10は、物品Gに含まれる異物に関する統計データを自動的に作成してもよい。異物に関する統計データとは、例えば、物品Gの種類、及び、異物の種類、位置、形状等に関するデータである。
例えば、物品Gが鶏肉である場合、異物混入検査の開始前に、鶏肉の部位(むね、ささみ、もも等)を入力し、部位ごとに、検出された異物の数の統計データを作成してもよい。特に、むね肉では、骨が残る位置が所定の範囲に限定されることが多い。そのため、部位ごとに統計データを作成して、統計データを生鶏解体装置の調整に使用することで、X線検査装置10に送られる鶏肉に残留している骨の数を低減することができる。
(7−9)変形例I
X線検査装置10では、図2に示されるように、検査ライン100から排出されて作業ライン101,102に送られた物品Ga,Gbは、作業者Pa,Pbによって物品Ga,Gbに含まれる異物が確認され、必要に応じて異物が除去される。この場合、異物が除去された物品Ga,Gbはストックされて、まとめて異物混入検査が行われてもよい。
例えば、物品Gが鶏肉である場合、作業ライン101,102において、作業者Pa,Pbごとに異物除去作業が完了した物品Gをストックし、その後、物品Gの異物混入検査がまとめて行われる。この場合、事前に、作業者Pa,Pbが自身の作業者IDを第1表示部111及び第2表示部112からX線検査装置10に入力したり、作業者IDを含むSUS製のプレート及びICチップ等をX線検査装置10に読み込ませたりしてもよい。これにより、X線検査装置10は、作業ライン101,102で異物除去作業をしている作業者Pa,Pbの作業者IDを取得できるので、作業者Pa,Pbごとの残骨発生率を記録したり、作業者Pa,Pbのトレーニングに活用したりすることができる。残骨発生率とは、異物除去作業が完了した物品Gに、除去されるべき異物が混入している割合である。
(7−10)変形例J
実施形態及び上記の各変形例では、物品Gが有する不良は、作業者によって除去されるべき異物である「第1不良」と、作業者によって除去される必要がない異物である「第2不良」との2種類に分類される。しかし、物品Gが有する不良は、3種類以上に分類されてもよい。
例えば、物品Gが有する不良は、第1不良、第2不良及び第3不良の3種類に分類されてもよい。不良が物品Gに含まれる異物である場合、例えば、第1不良は、作業者によって除去されるべき異物であり、第2不良は、作業者によって除去される方が好ましい異物であり、第3不良は、作業者によって除去される必要がない異物である。この場合、不良判断部51cは、物品Gに含まれる異物が第1乃至第3不良のいずれかであるかを判別し、画像調整部51dは、物品GのX線透過画像において第1乃至第3不良の表示態様が互いに異なるように、物品GのX線透過画像を調整する。
本発明に係る検査装置は、例えば、食品等の物品にX線等の光を照射して物品の検査を行うX線検査装置として利用可能である。
10 X線検査装置(検査装置)
51c 不良判断部(判断部)
51d 画像調整部
51e 閾値設定部(設定部)
70 振分機構(振分部)
111 第1表示部(表示部)
112 第2表示部(表示部)
G 物品
C 異物(不良)
C11 異物(第1不良)
C12 異物(第2不良)
特開2002―228761号公報

Claims (10)

  1. 物品の画像に基づいて前記物品を検査する検査装置であって、
    前記画像に基づいて前記物品が不良を有するか否かを判断する判断部と、
    前記画像を表示する表示部と、
    前記表示部に表示される前記画像を調整する画像調整部と、
    を備え、
    前記判断部は、前記不良が、前記物品から除去される必要性が高い第1不良と、前記第1不良以外の第2不良とのいずれかであるのかを判断し、
    前記画像調整部は、前記画像における前記不良の表示態様を、前記第1不良を含む場合と、前記第1不良を含まない場合とで異なるようにして、前記画像を調整する、
    検査装置。
  2. 前記判断部は、前記物品に含まれる異物、前記物品の形状の異常、及び、前記物品の数の異常の少なくとも1つを検出した場合に、前記物品が不良を有すると判断する、
    請求項1に記載の検査装置。
  3. 前記画像調整部は、文字列、数値、図形、及び、前記画像の所定の領域を囲う枠の少なくとも1つを用いて、前記第1不良の表示態様が、前記第2不良の表示態様と異なるように、前記画像を調整する、
    請求項1又は2に記載の検査装置。
  4. 前記画像調整部は、前記画像における前記不良の表示態様を、前記第1不良を含む場合に前記物品の全体が枠で囲まれるようにして、前記画像を調整する、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の検査装置。
  5. 前記判断部は、検出度合いが所定の閾値より高い不良を前記物品が有する場合に、前記物品が前記第1不良を有すると判断する、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の検査装置。
  6. 前記閾値を設定する設定部をさらに備える、
    請求項5に記載の検査装置。
  7. 前記画像調整部は、前記検出度合いに関する情報が前記画像に含まれるように、前記画像を調整する、
    請求項5又は6に記載の検査装置。
  8. 前記画像調整部は、前記検出度合いと前記閾値との差に応じて、前記第1不良の表示態様が、前記第2不良の表示態様と異なるように、前記画像を調整する、
    請求項5〜7のいずれか1項に記載の検査装置。
  9. 前記画像調整部は、前記物品のサムネイル画像と共に、不良が存在する位置近傍における前記物品の拡大画像が前記表示部に表示されるように、前記画像を調整する、
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の検査装置。
  10. 前記判断部によって不良を有すると判断された前記物品を所定の領域に振り分ける振分部をさらに備える、
    請求項1〜9のいずれか1項に記載の検査装置。
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