JP2021124461A - X-ray inspection device - Google Patents

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Abstract

To provide an X-ray inspection device that can achieve improvement in inspection accuracy.SOLUTION: An X-ray inspection device 1 comprises: an X-ray irradiation unit 6 that irradiates an article G with an X-ray; an X-ray detection unit 7 that detects an X-ray; and a control unit 10 that inspects the article G on the basis of an image prepared from a detection result of the X-ray detected by the X-ray detection unit 7. The control unit 10 is configured to implement first processing of determining presence or absence of a foreign matter in the article G by use of luminance of each pixel of the image and a first threshold pertaining to a foreign matter inspection of the article G, and second processing of determining whether the quality of the article G is good or not by use of the luminance of each pixel of the image and a second threshold lower than the first threshold pertaining to the quality inspection of the article G, in which the second processing is configured to, when a range of the pixel in which the luminance is less than the first threshold and equal to or more than the second threshold is equal to or more than a prescribed range, determine that the article G is defective.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、X線検査装置に関する。 The present invention relates to an X-ray inspection apparatus.

従来のX線検査装置としては、例えば、特許文献1に記載されている装置が知られている。特許文献1に記載のX線検査装置は、物品にX線を照射するX線照射部と、X線を検出するX線検出部と、を備え、X線の検出結果に基づいて作成されたX線画像に対して画像処理を施して物品の検査を行う。 As a conventional X-ray inspection apparatus, for example, the apparatus described in Patent Document 1 is known. The X-ray inspection apparatus described in Patent Document 1 includes an X-ray irradiation unit that irradiates an article with X-rays and an X-ray detection unit that detects X-rays, and is created based on the X-ray detection result. The X-ray image is subjected to image processing to inspect the article.

国際公開第2006/001107号International Publication No. 2006/001107

X線検査装置では、物品への異物混入の有無の検査を実施して、物品の良品又は不良品の判定を行う。物品は、その品質が悪い場合にも不良品となる。例えば、物品の一部が通常よりも硬い場合や柔らか過ぎる場合等、他の部分とは物性の異なる部分を有している場合には、品質が悪いため不良品となる。このような不良品の検査は、従来、作業者が物品を直接触ることによって、物品の硬さを検査していた。作業者による手作業は、作業者の経験や感覚に左右され得るため、ばらつきが生じ得る。 The X-ray inspection device inspects the article for the presence or absence of foreign matter, and determines whether the article is non-defective or defective. Goods are also defective if their quality is poor. For example, if a part of the article is harder than usual or is too soft, or if it has a part having different physical properties from the other part, the quality is poor and the product is defective. Conventionally, in the inspection of such defective products, the hardness of the articles is inspected by the operator directly contacting the articles. Manual work by an operator can vary depending on the experience and sensation of the operator.

本発明の一側面は、検査精度の向上が図れるX線検査装置を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide an X-ray inspection apparatus capable of improving inspection accuracy.

本発明の一側面に係るX線検査装置は、物品にX線を照射するX線照射部と、X線を検出するX線検出部と、X線検出部によって検出されたX線の検出結果から作成される画像に基づいて、物品を検査する検査部と、を備え、検査部は、画像の各画素の輝度と、物品の異物検査に係る第1閾値と、を用いて、物品における異物の有無を判定する第1処理と、画像の各画素の輝度と、物品の品質検査に係る第1閾値よりも低い第2閾値と、を用いて、物品の品質の良否を判定する第2処理と、を実施し、第2処理は、輝度が第1閾値未満であり且つ第2閾値以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品が不良品であると判定する。 The X-ray inspection apparatus according to one aspect of the present invention includes an X-ray irradiation unit that irradiates an article with X-rays, an X-ray detection unit that detects X-rays, and an X-ray detection result detected by the X-ray detection unit. A foreign object in the article is provided with an inspection unit that inspects the article based on the image created from The second process of determining the quality of the article by using the first process of determining the presence or absence of the image, the brightness of each pixel of the image, and the second threshold value lower than the first threshold value related to the quality inspection of the article. And, in the second process, when the brightness is less than the first threshold value and the range of the pixels having the second threshold value or more is the predetermined range or more, it is determined that the article is a defective product.

本願発明者等は、物品において品質不良の部分が存在する場合、X線の検出結果において、異物とは異なる特徴が出現するという知見を得た。物品において品質不良の部分は、異物ほどは検出結果に顕著に現れないが、ある程度の範囲(領域)を有している。このような知見に基づき、本願発明者等は、画像の各画素の輝度の閾値と範囲との関連性を見出した。そこで、本発明の一側面に係るX線検査装置では、第2処理は、輝度が第1閾値未満であり且つ第2閾値以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品が不良品であると判定する。これにより、X線検査装置では、異物検査だけではなく、物品の品質検査も行うことができる。したがって、X線検査装置では、検査精度の向上が図れる。 The inventors of the present application have obtained the finding that when a poor quality part is present in an article, a feature different from that of a foreign substance appears in the X-ray detection result. The poor quality portion of the article does not appear as prominently in the detection result as the foreign matter, but has a certain range (region). Based on such findings, the inventors of the present application have found a relationship between the threshold value and the range of the brightness of each pixel of the image. Therefore, in the X-ray inspection apparatus according to one aspect of the present invention, in the second processing, when the brightness is less than the first threshold value and the range of pixels having the second threshold value or more is the predetermined range or more, the article is defective. Is determined to be. As a result, the X-ray inspection apparatus can perform not only foreign matter inspection but also quality inspection of articles. Therefore, in the X-ray inspection apparatus, the inspection accuracy can be improved.

一実施形態においては、X線検出部は、物品を透過した第1エネルギー帯のX線を検出する第1検出部と、物品を透過した第1エネルギー帯とは異なる第2エネルギー帯のX線を検出する第2検出部と、を有し、検査部は、第1検出部及び第2検出部の検出結果から作成される画像に基づいて、物品を検査してもよい。物品においては、物性によって、2つのエネルギー帯のX線の吸収が異なる。そのため、X線検査装置では、2つの異なるエネルギー帯の検出結果から作成された画像を使用することにより、異物又は品質不良をより顕著に捉えることが可能となる。その結果、X線検査装置では、検査精度の向上をより一層図れる。 In one embodiment, the X-ray detector includes a first detector that detects X-rays in the first energy band that has passed through the article, and an X-ray in a second energy band that is different from the first energy band that has passed through the article. The inspection unit may inspect the article based on the image created from the detection results of the first detection unit and the second detection unit. In an article, the absorption of X-rays in the two energy bands differs depending on the physical characteristics. Therefore, in the X-ray inspection apparatus, by using an image created from the detection results of two different energy bands, it becomes possible to more prominently catch a foreign substance or a quality defect. As a result, the X-ray inspection apparatus can further improve the inspection accuracy.

一実施形態においては、検査部は、第1閾値未満であり且つ第2閾値以上である輝度に基づいて画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、物品が不良品であると判定してもよい。この構成では、物品の品質の良否の判定をより精度良く行うことができる。 In one embodiment, the inspection unit performs binarization processing of the image based on the brightness that is less than the first threshold value and is greater than or equal to the second threshold value, acquires the area of the region in the binarized image, and obtains the area. If the area of is equal to or larger than a predetermined area, it may be determined that the article is defective. With this configuration, it is possible to more accurately determine the quality of the article.

本発明の一側面によれば、検査精度の向上が図れる。 According to one aspect of the present invention, the inspection accuracy can be improved.

図1は、一実施形態に係るX線検査装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray inspection apparatus according to an embodiment. 図2は、図1に示されるシールドボックスの内部の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the inside of the shield box shown in FIG. 図3(a)及び図3(b)は、透過画像を示す図である。3 (a) and 3 (b) are diagrams showing a transparent image. 図4は、第1処理に係る異物検査を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a foreign matter inspection according to the first process. 図5は、第2処理に係る良否検査を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a quality inspection related to the second process.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図1に示されるように、X線検査装置1は、装置本体2と、支持脚3と、シールドボックス4と、搬送部5と、X線照射部6と、X線検出部7と、表示操作部8と、制御部(検査部)10と、を備える。X線検査装置1は、物品Gを搬送しつつ物品GのX線透過画像を生成し、当該X線透過画像に基づいて物品Gの検査(例えば、収納数検査、異物検査、欠品検査、割れ欠け検査等)を行う。検査前の物品Gは、搬入コンベア51によってX線検査装置1に搬入される。検査後の物品Gは、搬出コンベア52によってX線検査装置1から搬出される。X線検査装置1によって不良品と判定された物品Gは、搬出コンベア52の下流に配置された振分装置(図示省略)によって生産ライン外に振り分けられる。X線検査装置1によって良品と判定された物品Gは、当該振分装置をそのまま通過する。本実施形態では、物品Gは食肉である。 As shown in FIG. 1, the X-ray inspection apparatus 1 displays an apparatus main body 2, a support leg 3, a shield box 4, a transport unit 5, an X-ray irradiation unit 6, and an X-ray detection unit 7. It includes an operation unit 8 and a control unit (inspection unit) 10. The X-ray inspection device 1 generates an X-ray transmission image of the article G while transporting the article G, and inspects the article G based on the X-ray transmission image (for example, storage number inspection, foreign matter inspection, shortage inspection, Perform crack / chip inspection, etc.). The article G before inspection is carried into the X-ray inspection device 1 by the carry-in conveyor 51. The article G after the inspection is carried out from the X-ray inspection device 1 by the carry-out conveyor 52. The article G determined to be defective by the X-ray inspection device 1 is sorted out of the production line by a sorting device (not shown) arranged downstream of the carry-out conveyor 52. The article G determined to be a non-defective product by the X-ray inspection device 1 passes through the sorting device as it is. In this embodiment, article G is meat.

装置本体2は、制御部10等を収容している。支持脚3は、装置本体2を支持している。シールドボックス4は、装置本体2に設けられている。シールドボックス4は、外部へのX線(電磁波)の漏洩を防止する。シールドボックス4の内部には、X線による物品Gの検査が実施される検査領域Rが設けられている。シールドボックス4には、搬入口4a及び搬出口4bが形成されている。検査前の物品Gは、搬入コンベア51から搬入口4aを介して検査領域Rに搬入される。検査後の物品Gは、検査領域Rから搬出口4bを介して搬出コンベア52に搬出される。搬入口4a及び搬出口4bのそれぞれには、X線の漏洩を防止するX線遮蔽カーテン(図示省略)が設けられている。 The device main body 2 houses the control unit 10 and the like. The support legs 3 support the device main body 2. The shield box 4 is provided in the device main body 2. The shield box 4 prevents the leakage of X-rays (electromagnetic waves) to the outside. Inside the shield box 4, an inspection area R for inspecting the article G by X-ray is provided. The shield box 4 is formed with a carry-in inlet 4a and a carry-out outlet 4b. The article G before inspection is carried into the inspection area R from the carry-in conveyor 51 via the carry-in inlet 4a. The article G after the inspection is carried out from the inspection area R to the carry-out conveyor 52 via the carry-out port 4b. Each of the carry-in inlet 4a and the carry-out outlet 4b is provided with an X-ray shielding curtain (not shown) for preventing X-ray leakage.

搬送部5は、シールドボックス4の中央を貫通するように配置されている。搬送部5は、搬入口4aから検査領域Rを介して搬出口4bまで、搬送方向Aに沿って物品Gを搬送する。搬送部5は、例えば、搬入口4aと搬出口4bとの間に掛け渡されたベルトコンベアである。なお、ベルトコンベアである搬送部5は、搬入口4a及び搬出口4bよりも外側に突出していてもよい。 The transport portion 5 is arranged so as to penetrate the center of the shield box 4. The transport unit 5 transports the article G along the transport direction A from the carry-in port 4a to the carry-out port 4b via the inspection area R. The transport unit 5 is, for example, a belt conveyor hung between the carry-in inlet 4a and the carry-out outlet 4b. The transport unit 5 which is a belt conveyor may protrude outward from the carry-in inlet 4a and the carry-out outlet 4b.

図1及び図2に示されるように、X線照射部6は、シールドボックス4内に配置されている。X線照射部6は、搬送部5によって搬送される物品GにX線を照射する。X線照射部6は、例えば、X線を出射するX線管と、X線管から出射されたX線を搬送方向Aに垂直な面内において扇状に広げる絞り部と、を有している。X線照射部6から照射されるX線には、低エネルギー(長波長)から高エネルギー(短波長)までの様々なエネルギー帯のX線が含まれている。なお、上述した低エネルギー帯及び高エネルギー帯における「低」及び「高」は、X線照射部6から照射される複数のエネルギー帯の中で相対的に「低い」及び「高い」ことを示すものであり、特定の範囲を示すものではない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray irradiation unit 6 is arranged in the shield box 4. The X-ray irradiation unit 6 irradiates the article G transported by the transport unit 5 with X-rays. The X-ray irradiation unit 6 has, for example, an X-ray tube that emits X-rays and a narrowing unit that spreads the X-rays emitted from the X-ray tube in a fan shape in a plane perpendicular to the transport direction A. .. The X-rays emitted from the X-ray irradiation unit 6 include X-rays in various energy bands from low energy (long wavelength) to high energy (short wavelength). The "low" and "high" in the low energy band and the high energy band described above indicate that they are relatively "low" and "high" among the plurality of energy bands irradiated from the X-ray irradiation unit 6. It does not indicate a specific range.

X線検出部7は、シールドボックス4内に配置されている。X線検出部7は、物品Gを透過した複数のエネルギー帯の各々のX線を検出する。本実施形態では、X線検出部7は、低エネルギー帯(第1エネルギー帯)のX線及び高エネルギー帯(第2エネルギー帯)のX線を検出するように構成されている。すなわち、X線検出部7は、第1ラインセンサ(第1検出部)11と、第2ラインセンサ(第2検出部)12と、を有している。第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12は、それぞれ、搬送方向Aに垂直な水平方向に沿って一次元に配列されたX線検出素子によって構成されている。第1ラインセンサ11は、物品G及び搬送部5の搬送ベルトを透過した低エネルギー帯のX線を検出する。第2ラインセンサ12は、物品G、搬送部5の搬送ベルト及び第1ラインセンサ11を透過した高エネルギー帯のX線を検出する。 The X-ray detection unit 7 is arranged in the shield box 4. The X-ray detection unit 7 detects each X-ray in a plurality of energy bands that have passed through the article G. In the present embodiment, the X-ray detection unit 7 is configured to detect X-rays in the low energy band (first energy band) and X-rays in the high energy band (second energy band). That is, the X-ray detection unit 7 has a first line sensor (first detection unit) 11 and a second line sensor (second detection unit) 12. The first line sensor 11 and the second line sensor 12 are each composed of X-ray detection elements arranged one-dimensionally along a horizontal direction perpendicular to the transport direction A. The first line sensor 11 detects low-energy band X-rays that have passed through the article G and the transport belt of the transport unit 5. The second line sensor 12 detects high-energy band X-rays that have passed through the article G, the transport belt of the transport unit 5, and the first line sensor 11.

図1に示されるように、表示操作部8は、装置本体2に設けられている。表示操作部8は、各種情報を表示すると共に、各種条件の入力を受け付ける。表示操作部8は、例えば、液晶ディスプレイであり、タッチパネルとしての操作画面を表示する。この場合、オペレータは、表示操作部8を介して各種条件を入力することができる。 As shown in FIG. 1, the display operation unit 8 is provided on the device main body 2. The display operation unit 8 displays various information and accepts input of various conditions. The display operation unit 8 is, for example, a liquid crystal display and displays an operation screen as a touch panel. In this case, the operator can input various conditions via the display operation unit 8.

制御部10は、装置本体2内に配置されている。制御部10は、X線検査装置1の各部(本実施形態では、搬送部5、X線照射部6、X線検出部7、及び表示操作部8、並びに、X線検査装置1の下流に配置される図示しない振分装置)の動作を制御する。なお、振分装置は、X線検査装置1による画像検査で不良品と判定された被検査物(物品)を搬送路上から排除する装置である。制御部10は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ、及びSSD(Solid State Drive)等のストレージを備える。ROMには、X線検査装置1を制御するためのプログラムが記録されている。制御部10には、X線検出部7の第1ラインセンサ11から低エネルギー帯のX線の検出結果が入力されると共に、X線検出部7の第2ラインセンサ12から高エネルギー帯のX線の検出結果が入力される。 The control unit 10 is arranged in the device main body 2. The control unit 10 is located downstream of each unit of the X-ray inspection device 1 (in this embodiment, the transport unit 5, the X-ray irradiation unit 6, the X-ray detection unit 7, the display operation unit 8, and the X-ray inspection device 1). Controls the operation of the arranged sorting device (not shown). The sorting device is a device that removes an inspected object (article) determined to be a defective product by an image inspection by the X-ray inspection device 1 from the transport path. The control unit 10 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and a storage such as an SSD (Solid State Drive). A program for controlling the X-ray inspection apparatus 1 is recorded in the ROM. The low energy band X-ray detection result is input to the control unit 10 from the first line sensor 11 of the X-ray detection unit 7, and the high energy band X from the second line sensor 12 of the X-ray detection unit 7. The line detection result is input.

制御部10は、第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12の検出結果に基づいて、透過画像を生成する。制御部10は、第1ラインセンサ11の低エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ソフト画像(第1透過画像)P10を生成する。図3(a)は、制御部10の処理によって生成されたソフト画像P10の一例である。ソフト画像P10は、比較的コントラストが高く、全体的に暗くなっている。制御部10は、第2ラインセンサ12の高エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ハード画像(第2透過画像)P20を生成する。図3(b)は、制御部10の処理によって生成されたハード画像P20の一例である。ハード画像P20は、比較的コントラストが低く、全体的に明るくなっている。 The control unit 10 generates a transparent image based on the detection results of the first line sensor 11 and the second line sensor 12. The control unit 10 generates a soft image (first transmitted image) P10 based on the detection result of X-rays in the low energy band of the first line sensor 11. FIG. 3A is an example of the soft image P10 generated by the processing of the control unit 10. The soft image P10 has a relatively high contrast and is dark as a whole. The control unit 10 generates a hard image (second transmission image) P20 based on the detection result of X-rays in the high energy band of the second line sensor 12. FIG. 3B is an example of the hard image P20 generated by the processing of the control unit 10. The hard image P20 has a relatively low contrast and is bright as a whole.

制御部10は、画像処理アルゴリズムを用い、ソフト画像P10及びハード画像P20の処理(画像処理)を行って処理画像を生成する。画像処理アルゴリズムとは、ソフト画像P10及びハード画像P20に施す画像処理の処理手順を示す型である。画像処理アルゴリズムは、1つの画像処理フィルタ、又は、複数の画像処理フィルタの組み合わせによって構成される。複数の画像処理アルゴリズムは、インターネット等のネットワークを介して外部から取得することができる。また、複数の画像処理アルゴリズムは、USBメモリ又はリムーバブルハードディスク等の外部記憶媒体から取得することもできる。複数の画像処理アルゴリズムのうちの少なくとも1つ以上は、生物界における遺伝及び進化のメカニズムを応用した手法である遺伝的アルゴリズム(GA=Genetic Algorithms)を採用して、X線検査装置1の仕様又は検査条件等に基づき複数の画像処理フィルタから自動生成することができる。複数の画像処理アルゴリズムの少なくとも一部は、作業者が表示操作部8を介して適宜設定することもできる。 The control unit 10 uses an image processing algorithm to perform processing (image processing) on the soft image P10 and the hard image P20 to generate a processed image. The image processing algorithm is a type indicating a processing procedure of image processing applied to the soft image P10 and the hard image P20. The image processing algorithm is composed of one image processing filter or a combination of a plurality of image processing filters. A plurality of image processing algorithms can be acquired from the outside via a network such as the Internet. Further, the plurality of image processing algorithms can be acquired from an external storage medium such as a USB memory or a removable hard disk. At least one or more of the plurality of image processing algorithms adopts genetic algorithms (GA = Genetic Algorithms), which are methods that apply the mechanisms of heredity and evolution in the biological world, and the specifications of the X-ray inspection apparatus 1 or It can be automatically generated from a plurality of image processing filters based on inspection conditions and the like. At least a part of the plurality of image processing algorithms can be appropriately set by the operator via the display operation unit 8.

制御部10は、第1処理を実施することにより、物品Gに異物F(図4参照)が含まれているか否かを判定する。制御部10は、画像の各画素の輝度と、物品Gの異物検査に係る第1閾値T1(図4参照)と、を用いて、物品Gにおける異物Fの有無を判定する。 By carrying out the first process, the control unit 10 determines whether or not the article G contains a foreign matter F (see FIG. 4). The control unit 10 determines the presence or absence of the foreign matter F in the article G by using the brightness of each pixel of the image and the first threshold value T1 (see FIG. 4) related to the foreign matter inspection of the article G.

具体的には、制御部10は、ソフト画像P10とハード画像P20との大きさ、輝度、位置等を合わせる処理を行い、当該処理を行ったソフト画像P10の輝度値とハード画像P20の輝度値とを各画素で除算することにより、ソフト画像P10及びハード画像P20の差異を抽出する処理を行う。制御部10は、差異を抽出した画像においてノイズを除去した処理画像を生成し、当該処理画像を一定の値を閾値として2値化し、2値化画像を生成する(2値化)。制御部10は、2値化画像とハード画像P20とを重ね合わせて、判定画像P30(図4参照)を生成する。 Specifically, the control unit 10 performs a process of matching the size, brightness, position, etc. of the soft image P10 and the hard image P20, and the brightness value of the soft image P10 and the brightness value of the hard image P20 that have undergone the process. Is divided by each pixel to perform a process of extracting the difference between the soft image P10 and the hard image P20. The control unit 10 generates a processed image in which noise is removed from the image from which the difference is extracted, binarizes the processed image with a certain value as a threshold value, and generates a binarized image (binarization). The control unit 10 superimposes the binarized image and the hard image P20 to generate a determination image P30 (see FIG. 4).

制御部10は、判定画像P30に基づいて、物品Gに異物Fが含まれているか否かを判定する。図4に示されるように、制御部10は、判定画像P30において、輝度値が第1閾値T1を超えている場合には、物品Gに異物Fが含まれていると判定する。本実施形態では、制御部10は、第1処理において、物品Gに1つの異物Fが含まれていると判定する。制御部10は、第1処理による第1判定結果を記憶部に記憶させる。なお、第1閾値T1は、物品Gの性質に応じて、試験等によって適宜設定される。具体的には、第1閾値T1は、異物が混入されたサンプルを用いて設定することができる。 The control unit 10 determines whether or not the article G contains the foreign matter F based on the determination image P30. As shown in FIG. 4, when the brightness value exceeds the first threshold value T1 in the determination image P30, the control unit 10 determines that the article G contains the foreign matter F. In the present embodiment, the control unit 10 determines in the first process that the article G contains one foreign matter F. The control unit 10 stores the first determination result of the first process in the storage unit. The first threshold value T1 is appropriately set by a test or the like according to the properties of the article G. Specifically, the first threshold value T1 can be set by using a sample in which a foreign substance is mixed.

制御部10は、第2処理を実施することにより、物品Gの品質の良否を判定する。本実施形態では、制御部10は、物品Gにおいて、他の部分よりも硬い部位W(図5参照)が含まれている場合、物品Gが不良品であると判定する。制御部10は、画像の各画素の輝度と、物品Gの品質検査に係る第1閾値T1よりも低い第2閾値T2と、を用いて、物品Gの品質の良否を判定する。制御部10は、第2処理において、輝度が第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。 The control unit 10 determines the quality of the article G by carrying out the second process. In the present embodiment, the control unit 10 determines that the article G is a defective product when the article G includes a portion W (see FIG. 5) that is harder than the other portions. The control unit 10 determines the quality of the article G by using the brightness of each pixel of the image and the second threshold value T2 lower than the first threshold value T1 related to the quality inspection of the article G. In the second process, the control unit 10 determines that the article G is a defective product when the range of pixels whose brightness is less than the first threshold value T1 and is equal to or higher than the second threshold value T2 is equal to or greater than a predetermined range.

具体的には、制御部10は、判定画像P30に基づいて、物品Gの品質の良否を判定する。図5に示されるように、制御部10は、判定画像P30において、輝度が第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。詳細には、制御部10は、第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である輝度に基づいて画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。制御部10は、画像処理によって、判定画像P30における上記領域の面積を取得する。制御部10は、第2処理による第2判定結果を記憶部に記憶させる。なお、第2閾値T2及び所定面積は、物品Gの性質に応じて、試験等によって適宜設定される。具体的には、第2閾値T2及び所定面積は、硬い部位Wを有するサンプルを用いて設定することができる。 Specifically, the control unit 10 determines the quality of the article G based on the determination image P30. As shown in FIG. 5, in the determination image P30, when the brightness is less than the first threshold value T1 and the range of pixels having the second threshold value T2 or more is equal to or more than a predetermined range, the article G is defective. Judged as a non-defective product. Specifically, the control unit 10 performs binarization processing of the image based on the brightness that is less than the first threshold value T1 and is equal to or higher than the second threshold value T2, acquires the area of the region in the binarized image, and obtains the area. When the area of the region is equal to or larger than the predetermined area, it is determined that the article G is a defective product. The control unit 10 acquires the area of the region in the determination image P30 by image processing. The control unit 10 stores the second determination result of the second process in the storage unit. The second threshold value T2 and the predetermined area are appropriately set by a test or the like according to the properties of the article G. Specifically, the second threshold value T2 and the predetermined area can be set by using a sample having a hard portion W.

制御部10は、第1処理及び第2処理を並行して実施する。制御部10は、第1処理において物品Gに異物Fが有ると判定した場合、及び/又は、第2処理において物品Gが不良品であると判定した場合には、振分装置に振分信号を出力する。これにより、振分装置は、物品Gを生産ライン外に振り分ける。また、制御部10は、第1処理において物品Gに異物Fが有ると判定した場合、及び/又は、第2処理において物品Gが不良品であると判定した場合には、表示操作部8にその旨を表示させる。具体的には、制御部10は、物品Gに異物Fが有ると判定した場合には、異物混入を報知する情報を表示操作部8に表示させ、物品Gが不良品であると判定した場合には、不良品を報知する情報を表示操作部8に表示させる。 The control unit 10 executes the first process and the second process in parallel. When the control unit 10 determines that the article G contains a foreign substance F in the first process and / or determines that the article G is a defective product in the second process, the control unit 10 sends a distribution signal to the sorting device. Is output. As a result, the sorting device sorts the article G out of the production line. Further, when the control unit 10 determines that the article G has a foreign matter F in the first process and / or determines that the article G is a defective product in the second process, the control unit 10 informs the display operation unit 8. Display that fact. Specifically, when the control unit 10 determines that the article G contains a foreign substance F, the control unit 10 causes the display operation unit 8 to display information for notifying the inclusion of the foreign substance, and determines that the article G is a defective product. Is to display the information for notifying the defective product on the display operation unit 8.

続いて、X線検査装置1の動作について説明する。検査の対象となる物品Gは、搬入コンベア51から搬入口4aを介してX線検査装置1の検査領域Rに搬入される(図1参照)。X線検査装置1では、X線照射部6が当該物品GにX線を照射し、X線検出部7が当該物品Gを透過した複数のエネルギー帯の各々のX線を検出する。本実施形態では、X線検出部7の第1ラインセンサ11によって低エネルギー帯のX線が検出され、X線検出部7の第2ラインセンサ12によって高エネルギー帯のX線が検出される(図2参照)。 Subsequently, the operation of the X-ray inspection device 1 will be described. The article G to be inspected is carried from the carry-in conveyor 51 into the inspection area R of the X-ray inspection device 1 via the carry-in inlet 4a (see FIG. 1). In the X-ray inspection apparatus 1, the X-ray irradiation unit 6 irradiates the article G with X-rays, and the X-ray detection unit 7 detects each X-ray in a plurality of energy bands transmitted through the article G. In the present embodiment, the first line sensor 11 of the X-ray detection unit 7 detects low-energy band X-rays, and the second-line sensor 12 of the X-ray detection unit 7 detects high-energy band X-rays ( (See Fig. 2).

制御部10は、第1ラインセンサ11による低エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ソフト画像P10を生成し、第2ラインセンサ12による高エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ハード画像P20を生成する。続いて、制御部10は、生成したソフト画像P10及びハード画像P20から判定画像P30を生成する。 The control unit 10 generates a soft image P10 based on the detection result of the low energy band X-ray by the first line sensor 11, and based on the detection result of the high energy band X-ray by the second line sensor 12. A hard image P20 is generated. Subsequently, the control unit 10 generates a determination image P30 from the generated soft image P10 and hard image P20.

制御部10は、判定画像P30に基づいて、第1処理を実施する。すなわち、制御部10は、異物Fの有無を検査する。また、制御部10は、判定画像P30に基づいて、第2処理を実施する。すなわち、制御部10は、不良品の有無を検査する。制御部10は、第1処理及び第2処理の少なくとも一方において、NG判定(異物混入判定、不良品判定)を行った場合には、振分装置に振分信号を出力する。また、制御部10は、NG判定の判定結果を表示操作部8に表示させる。 The control unit 10 performs the first process based on the determination image P30. That is, the control unit 10 inspects the presence or absence of the foreign matter F. Further, the control unit 10 performs the second process based on the determination image P30. That is, the control unit 10 inspects for defective products. When the control unit 10 makes an NG determination (foreign matter contamination determination, defective product determination) in at least one of the first process and the second process, the control unit 10 outputs a distribution signal to the distribution device. Further, the control unit 10 causes the display operation unit 8 to display the determination result of the NG determination.

以上説明したX線検査装置1の作用効果について説明する。本願発明者等は、物品Gにおいて品質不良の部分が存在する場合、X線の検出結果において、異物Fとは異なる特徴が出現するという知見を得た。物品Gにおいて他の部分よりも硬い部位Wは、異物Fほどは検出結果に顕著に現れないが、ある程度の範囲(面積)を有している。このような知見に基づき、本願発明者等は、輝度の閾値と範囲との関連性を見出した。そこで、本実施形態に係るX線検査装置1では、制御部10は、輝度が第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。これにより、X線検査装置1では、異物検査だけではなく、物品Gの品質検査も行うことができる。したがって、X線検査装置1では、検査精度の向上が図れる。 The operation and effect of the X-ray inspection apparatus 1 described above will be described. The inventors of the present application have obtained the finding that when a poor quality portion is present in the article G, a feature different from that of the foreign substance F appears in the X-ray detection result. The portion W of the article G, which is harder than the other portions, does not appear as significantly in the detection result as the foreign matter F, but has a certain range (area). Based on such findings, the inventors of the present application have found a relationship between the luminance threshold and the range. Therefore, in the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment, when the brightness is less than the first threshold value T1 and the range of pixels having the second threshold value T2 or more is equal to or more than a predetermined range, the article G is set in the control unit 10. Judge as a defective product. As a result, the X-ray inspection apparatus 1 can perform not only the foreign matter inspection but also the quality inspection of the article G. Therefore, the X-ray inspection apparatus 1 can improve the inspection accuracy.

本実施形態に係るX線検査装置1では、X線検出部7は、物品Gを透過した第1エネルギー帯のX線を検出する第1ラインセンサ11と、物品Gを透過した第1エネルギー帯とは異なる第2エネルギー帯のX線を検出する第2ラインセンサ12と、を有している。制御部10は、第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12の検出結果から作成される画像に基づいて、物品Gを検査する。物品Gにおいては、物性によって、2つのエネルギー帯のX線の吸収が異なる。そのため、X線検査装置1では、2つの異なるエネルギー帯の検出結果から作成されたソフト画像P10及びハード画像P20を使用することにより、異物又は品質不良をより顕著に捉えることが可能となる。その結果、X線検査装置1では、検査精度の向上をより一層図れる。 In the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the X-ray detection unit 7 has a first line sensor 11 that detects X-rays in the first energy band that has passed through the article G, and a first energy band that has passed through the article G. It has a second line sensor 12 that detects X-rays in a second energy band different from the above. The control unit 10 inspects the article G based on the images created from the detection results of the first line sensor 11 and the second line sensor 12. In the article G, the absorption of X-rays in the two energy bands differs depending on the physical characteristics. Therefore, in the X-ray inspection apparatus 1, by using the soft image P10 and the hard image P20 created from the detection results of the two different energy bands, it becomes possible to more prominently catch the foreign matter or the quality defect. As a result, the X-ray inspection apparatus 1 can further improve the inspection accuracy.

本実施形態に係るX線検査装置1では、制御部10は、第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である輝度に基づいてソフト画像P10及びハード画像P20に基づく画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。この構成では、物品Gの品質の良否の判定をより精度良く行うことができる。 In the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the control unit 10 binarizes the image based on the soft image P10 and the hard image P20 based on the brightness which is less than the first threshold value T1 and equal to or more than the second threshold value T2. The process is performed to obtain the area of the region in the binarized image, and when the area of the region is equal to or larger than the predetermined area, it is determined that the article G is a defective product. With this configuration, it is possible to more accurately determine the quality of the article G.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.

上記実施形態では、X線検出部7が第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12を有している形態を一例に説明した。しかし、X線検出部は、少なくとも1つのラインセンサを有していればよい。この場合、制御部10は、1つの透過画像に基づいて、2つの異なる画像処理アルゴリズムを用いて異物Fの判定を実施する。 In the above embodiment, the embodiment in which the X-ray detection unit 7 has the first line sensor 11 and the second line sensor 12 has been described as an example. However, the X-ray detector may have at least one line sensor. In this case, the control unit 10 determines the foreign matter F using two different image processing algorithms based on one transparent image.

上記実施形態では、制御部10は、第2処理において、物品Gにおいて硬い部位W(図5参照)が含まれている場合、物品Gが不良品であると判定する形態を一例に説明した。しかし、制御部10は、第2処理において、他の要因に基づいて物品Gの品質の良否を判定してもよい。例えば、制御部10は、物品Gにおいて柔らか過ぎる部位が含まれている場合、物品Gの中身が疎である場合、物品G(肉)において脂身の部位が多い場合(赤身と脂身とのバランスが悪い場合)等に、物品Gの品質不良であると判定してもよい。 In the above embodiment, the control unit 10 has described as an example a mode in which the article G determines that the article G is a defective product when the article G contains a hard portion W (see FIG. 5) in the second process. However, in the second process, the control unit 10 may determine the quality of the article G based on other factors. For example, the control unit 10 includes a portion that is too soft in the article G, a sparse content in the article G, or a large amount of fat in the article G (meat) (the balance between lean and fat is balanced). If it is bad), it may be determined that the quality of the article G is poor.

上記実施形態では、X線検査装置1が搬送部5を備える形態を一例に説明した。しかし、X線検査装置は、搬送部を備えていなくてもよい。 In the above embodiment, the embodiment in which the X-ray inspection device 1 includes the transport unit 5 has been described as an example. However, the X-ray inspection apparatus does not have to be provided with a transport unit.

1…X線検査装置、6…X線照射部、7…X線検出部、11…第1ラインセンサ(第1検出部)、12…第2ラインセンサ(第2検出部)、F…異物、G…物品、T1…第1閾値、T2…第2閾値。 1 ... X-ray inspection device, 6 ... X-ray irradiation unit, 7 ... X-ray detection unit, 11 ... 1st line sensor (1st detection unit), 12 ... 2nd line sensor (2nd detection unit), F ... Foreign matter , G ... article, T1 ... first threshold, T2 ... second threshold.

Claims (3)

物品にX線を照射するX線照射部と、
前記X線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部によって検出された前記X線の検出結果から作成される画像に基づいて、前記物品を検査する検査部と、を備え、
前記検査部は、
前記画像の各画素の輝度と、前記物品の異物検査に係る第1閾値と、を用いて、前記物品における異物の有無を判定する第1処理と、
前記画像の各画素の輝度と、前記物品の品質検査に係る前記第1閾値よりも低い第2閾値と、を用いて、前記物品の品質の良否を判定する第2処理と、を実施し、
前記第2処理は、前記輝度が前記第1閾値未満であり且つ前記第2閾値以上である前記画素の範囲が所定範囲以上である場合、前記物品が不良品であると判定する、X線検査装置。
An X-ray irradiation unit that irradiates an article with X-rays,
An X-ray detector that detects the X-rays and
An inspection unit that inspects the article based on an image created from the X-ray detection result detected by the X-ray detection unit is provided.
The inspection unit
A first process for determining the presence or absence of a foreign substance in the article by using the brightness of each pixel of the image and the first threshold value related to the foreign substance inspection of the article.
Using the brightness of each pixel of the image and the second threshold value lower than the first threshold value related to the quality inspection of the article, a second process of determining the quality of the article is performed.
In the second process, when the brightness is less than the first threshold value and the range of the pixels having the second threshold value or more is equal to or more than a predetermined range, the article is determined to be defective, an X-ray inspection. Device.
前記X線検出部は、
前記物品を透過した第1エネルギー帯の前記X線を検出する第1検出部と、
前記物品を透過した前記第1エネルギー帯とは異なる第2エネルギー帯の前記X線を検出する第2検出部と、を有し、
前記検査部は、前記第1検出部及び前記第2検出部の検出結果から作成される前記画像に基づいて、前記物品を検査する、請求項1に記載のX線検査装置。
The X-ray detector
A first detection unit that detects the X-rays in the first energy band that has passed through the article, and
It has a second detection unit that detects the X-rays in a second energy band different from the first energy band that has passed through the article.
The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection unit inspects the article based on the image created from the detection results of the first detection unit and the second detection unit.
前記検査部は、前記第1閾値未満であり且つ前記第2閾値以上である前記輝度に基づいて前記画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、前記物品が不良品であると判定する、請求項1又は2に記載のX線検査装置。 The inspection unit performs binarization processing of the image based on the brightness that is less than the first threshold value and is equal to or higher than the second threshold value, acquires the area of the region in the binarized image, and obtains the area of the region. The X-ray inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein when the area is equal to or larger than a predetermined area, it is determined that the article is a defective product.
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