JP3683894B2

JP3683894B2 - Ｘ線異物検出装置

Info

Publication number: JP3683894B2
Application number: JP2003358888A
Authority: JP
Inventors: 勝石南
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2015-10-13
Also published as: JP2004029040A

Description

本発明は被検査物品にＸ線を照射し、その透過状態から該物品に混入している異物を検出するＸ線異物検出装置の改良に関する。

近年、各種の商品についての安全性に関する要求が高まり、特に食品等の商品にあっては、その商品中に異物が混入することを極力防止する必要がある。そして、このような要求に対応するものとして、例えば特許文献１に開示されているように、生産された商品の中に異物が混入していないかどうかを検査するＸ線異物検出装置が実用化されている。

このＸ線異物検出装置は、包装済みの物品にＸ線を照射すると共に、その透過状態をセンサによって検出し、その検出結果をコンピュータで処理することにより、上記物品中に異物が混入しているか否かを識別するもので、これによれば、物品中に混入した鉄、ステンレス、銅等の金属類だけでなく、石、ガラス、プラスチック等の非金属類の異物も検出することができ、また、被検査物品もプラスチックフィルム等で包装されたものに限らず、缶詰めやびん詰めのような物品、さらにはプラスチックケースに入った物品等についても、異物の混入を検出することが可能となる。

特開平３−２４６４８５号公報

ところで、このＸ線異物検出装置は、被検査物品を透過したＸ線量の分布を明度で表示した画像として認識し、その画像中にＸ線の透過量が少ないため周辺に対して不自然に暗くなっている部位があるときに、その部位に異物が存在すると判断するのであるが、その場合に、Ｘ線の照射量が多すぎると、異物を透過するＸ線量も多くなって、透過Ｘ線による画像の全体が一様に明るくなり、逆に照射量が少なすぎると、異物の存在しない部位の透過Ｘ線の量が不足して、上記画像の全体が一様に暗くなり、いずれの場合も異物の存在を確認するのが困難となるのである。

これに対しては、Ｘ線の照射量を調整可能として、異物が存在する場合に、その存在する部位と存在しない部位とで透過Ｘ線による画像に十分なコントラストが生じるようにすることが必要となり、具体的には、異物の存在しない部位でのＸ線の透過量、つまり画像の明るさが適度となるように、Ｘ線の照射量を調整することになる。

しかし、被検査物品が一定しない場合には、上記画像が適度の明るさとなるＸ線の照射量も異なるから、被検査物品が異なるごとに照射量の調整を行わなければならず、著しく面倒となると共に、調整が不十分なため、異物の検出精度が悪くなるおそれもある。

そこで、本発明は、Ｘ線の透過量が、物品の種類に応じた性質、例えば密度に依存することに着目し、予め予定した品目の物品については、その密度に拘わらず、透過Ｘ線量が常に適量となるようにＸ線の照射量を自動的に調整するようにして、特に被検査物品が一定しない場合の作業能率の向上と異物検出精度の向上とを図ることを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような手段を用いたことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に係る発明（以下、第１発明という）は、被検査物品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、該照射手段で被検査物品に照射されたＸ線の透過状態から該物品に混入した異物を検出する異物検出手段とを有するＸ線異物検出装置において、Ｘ線の照射量設定用データと形状及び色彩のうち少なくとも形状データを含む品目識別データとを被検査物品の品目ごとに予め記憶する記憶手段と、被検査物品の品目を指定して上記記憶手段からその品目についての照射量設定用データを読み出す品目指定手段と、該記憶手段から読み出した照射量設定用データを用いて当該被検査物品に照射するＸ線の照射量を設定する照射量設定手段と、該設定手段で設定した照射量でＸ線を照射するように上記Ｘ線照射手段を制御する制御手段とを有しており、かつ、上記品目指定手段は、被検査物品を撮像するテレビカメラであって、該テレビカメラで撮像した形状及び色彩の少なくとも一方と上記記憶手段に記憶された品目識別データとを比較して撮像した物品の品目を認識すると共に、上記制御手段は、テレビカメラで撮像した被検査物品の形状と記憶手段に記憶された該物品についての形状データとを比較して、該物品の外観上の異常を検出することを特徴とする。

そして、請求項２に係る発明（以下、第２発明という）は、上記第１発明において、記憶手段は、照射量設定用データとして、物品の密度に関連する密度関連量を品目ごとに記憶すると共に、照射量設定手段は、該記憶手段から読み出した当該品目についての密度関連量を用いて当該被検査物品に照射するＸ線の照射量を設定することを特徴とする。

このような構成によれば、第１発明または第２発明のいずれによっても、品目指定手段により被検査物品の品目を指定すれば、記憶手段から予め記憶されたその品目についてのＸ線の照射量設定用データが読み出される一方、照射量設定手段が上記データを用いて照射量を設定すると共に、制御手段がこの照射量で被検査物品にＸ線を照射するようにＸ線照射手段を制御する。そして、上記品目指定手段をテレビカメラとしたので、被検査物品の品目コードの入力操作が不要となり、また、特にこれらの発明によれば、その物品の欠けやへこみ等の外観上の異常を検出することができる。

その場合に、第２発明によれば、記憶手段から読み出した照射量設定用データとして物品の密度に関連する密度関連量を用いることにより、当該物品についての一層適切なＸ線の照射量が設定される。その場合に、上記密度関連量による照射量の補正は、例えば密度の大きい物品の場合には、厚さに応じた倍率を掛けた値より照射量が多くなるように、密度の小さい物品の場合には、厚さに応じた倍率を掛けた値より照射量が少なくなるように行うことが考えられる。

そして、上記のようにして各被検査物品ごとにＸ線の最適照射量が自動的に設定されるから、物品ごとの調整を要することなく、被検査物品を透過するＸ線量は常に適量となり、異物が混入しているときに透過Ｘ線による画像に十分なコントラストが生じる等、該異物の混入を確実に検出することができるようになる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１に示すように、この実施形態に係るＸ線異物検出装置５１は、両側に被検査物品の入口５２ａと出口５２ｂとがそれぞれ設けられたＸ線シールドボックス５２内に、搬入コンベア５３と搬出コンベア５４とを直列状に配置すると共に、このシールドボックス５２の中央部における搬入コンベア５３の終端部と搬出コンベア５４の始端部との間に設けられた間隙５５の上方にはＸ線照射器５６を、下方にはＸ線検出器５７をそれぞれ配置した構成とされている。

また、上記Ｘ線照射器５６によるＸ線の照射量や振分け装置７１の作動を制御する制御装置６１と、入力部６２ａ及び表示部６２ｂを有する操作装置６２とが備えられている。

そして、この実施形態においては、上記シールドボックス５２内における搬入コンベア５３の近傍に、テレビカメラ５８が設置されていると共に、上記制御装置６１には、Ｘ線検出器５７からの信号が入力されるＸ線画像処理部６１ａと、上記テレビカメラ５８からの信号を処理して撮像した被検査物品の形状を認識する形状画像処理部６１ｂとが設けられている。

この実施形態によれば、搬入コンベア５３上の被検査物品をテレビカメラ５８で撮像すれば、該カメラ５８からの信号が制御装置６１の形状画像処理部６１ｂで処理されて該物品の形状が認識され、その形状データの一つとして厚さＴが求められる。そして、この厚さＴと記憶部６１ｃから読み出した当該検査物品についてのＸ線の基準照射量Ｘｎ及び密度補正係数Ｋｎとを用いて、当該物品に照射すべきＸ線の照射量が設定される。ここで、上記記憶部６１ｃに記憶されている照射量設定用データについて説明すると、図２に示すように、この記憶部６１ｃには、各被検査物品の品目ごとのコードと、その品目についてのＸ線の基準照射量Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎ，…と、その物品の密度に応じた補正係数Ｋ１，Ｋ２，…，Ｋｎ，…とが対応付けて記憶されている。

これにより、Ｘ線検出器５７で検出される透過Ｘ線の量が画像処理上最も適した量となり、異物が混入しているときに、これを確実に検出することができるようになる。

ところで、この実施形態のように、被検査物品の厚さの検出にテレビカメラ５８を使用することにより、当該Ｘ線異物検出装置５１に次のような機能を付加することが可能となる。

つまり、上記記憶部６１ｃに、図２に示す前述の各品目コードごとのＸ線の基準照射量Ｘｎ及び密度補正係数Ｋｎのデータに加えて、図３に示すように、各品目コードごとの形状や色彩等の品目識別データを記憶しておくと共に、テレビカメラ５８で撮像して形状画像処理部６１ｂで認識された形状や色彩等とこの記憶されたデータとを対比することにより、撮像した物品の品目を識別することが可能となる。したがって、この場合は、操作装置６２の入力部６２ａを用いた被検査物品の品目コードの入力操作が不要となり、作業者が被検査物品を搬入コンベア５３に載置するだけで、他の全ての動作が完全自動化されることになる。

なお、テレビカメラを用いた物品識別方法の詳細については、本件出願人による先の特許出願（特開平６−９２３３８号）に記載したところである。

また、テレビカメラ５８によって撮像した被検査物品の形状と、その物品についての記憶されている形状データとを比較することにより、その物品の欠けやへこみ等の外観上の異常を検出することも可能である。さらに、図３に示すように、記憶部６１ｃに各品目コードごとにラベル貼付けデータを記憶しておけば、当該被検査物品に貼付けられたラベルの大きさや貼付け位置等をテレビカメラ５８で撮像した画像から検出して、記憶されているラベル貼付けデータと比較することにより、所定のラベルが正規の位置に正しく貼付けられているか否かの識別が行われることになる。

そして、物品の外観上の異常やラベル貼付けの異常等を検出したときに、その情報を振分け装置７１に送るようにすれば、これらの異常品を正常品とは異なる場所に排出することができ、その場合に、これらの異常品と異物混入品とを区別して排出することも可能である。

以上のように本発明によれば、Ｘ線異物検出装置において、予め予定した品目の物品については、その密度に拘わらず、透過Ｘ線量が常に適量となるようにＸ線の照射量を自動的に調整するようにして、特に被検査物品が一定しない場合の作業能率の向上と異物検出精度の向上とを図ることができるようになる。本発明は、Ｘ線異物検出装置の技術分野に広く好適である。

本発明の実施形態に係るＸ線異物検出装置の制御システムを示すシステム図である。同システムの記憶部に記憶されるデータの説明図である。同システムの記憶部に記憶されるデータの説明図である。

符号の説明

５１Ｘ線異物検出装置
５６Ｘ線照射手段（Ｘ線照射器）
５７Ｘ線検出器
５８品目指定手段（テレビカメラ）
６１異物検出手段、照射量設定手段、制御手段（制御装置）
６１ｃ記憶手段（記憶部）

Claims

被検査物品にＸ線を照射するＸ線照射手段と、該照射手段で被検査物品に照射されたＸ線の透過状態から該物品に混入した異物を検出する異物検出手段とを有するＸ線異物検出装置であって、Ｘ線の照射量設定用データと形状及び色彩のうち少なくとも形状データを含む品目識別データとを被検査物品の品目ごとに予め記憶する記憶手段と、被検査物品の品目を指定して上記記憶手段からその品目についての照射量設定用データを読み出す品目指定手段と、該記憶手段から読み出した照射量設定用データを用いて当該被検査物品に照射するＸ線の照射量を設定する照射量設定手段と、該設定手段で設定した照射量でＸ線を照射するように上記Ｘ線照射手段を制御する制御手段とを有しており、かつ、上記品目指定手段は、被検査物品を撮像するテレビカメラであって、該テレビカメラで撮像した形状及び色彩の少なくとも一方と上記記憶手段に記憶された品目識別データとを比較して撮像した物品の品目を認識すると共に、上記制御手段は、テレビカメラで撮像した被検査物品の形状と記憶手段に記憶された該物品についての形状データとを比較して、該物品の外観上の異常を検出することを特徴とするＸ線異物検出装置。
記憶手段は、照射量設定用データとして、物品の密度に関連する密度関連量を品目ごとに記憶すると共に、照射量設定手段は、該記憶手段から読み出した当該品目についての密度関連量を用いて当該被検査物品に照射するＸ線の照射量を設定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検出装置。