JP4472657B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、食品などの被検査物中に含まれている金属や骨などの異物を検出するＸ線検査装置に関するものである。

従来、このようなＸ線検査装置として、Ｘ線異物検出装置などがあり、この装置により得られた濃淡信号レベル情報は、表示画面に表示され、基準値に対応する合否の判定に使用される判定基準値の設定や被検査物の選別などに利用されている。
表示画面に表示される濃淡信号レベル情報として、例えば、物品検査装置により被検査物毎に検出され判定の対象とされる信号レベルデータやこの信号レベルデータの最大値、平均値、最小値、製品面積および製品体積などがある。このような信号レベルデータを合否判定毎に順次記憶し、順次記憶した信号レベルデータの経時的な変化をグラフでディスプレイに表示し、適切な合否判定基準値の設定に利用しようとするものが知られている(例えば、特許文献１参照)。
また、被検査物毎の検査経過とともに信号レベルデータを検査の古い方から順番にディスプレイにトレンド表示し、この表示を参照して被検査物に適した合否判定基準値を容易に調整しようとするものが知られている(例えば、特許文献２参照)。

特開２０００−３１４７７６号公報（第５頁、第４図） 特開２００４−２８６８５号公報（第８頁、第４図）

しかしながら、特許文献１に記載の装置においては、グラフで表示する対象である信号レベルデータが経時的に変化するので、信号レベルデータの経時的な変化を検査者に把握させるのには適しているが、合否判定毎に記憶した膨大な個数（例えば、数万個）の信号レベルデータにおけるロットや時間、気温等によるばらつきを検査者に把握させるのには適しておらず、被検査物中の異物の有無に関して合否判定をする場合、合否判定の対象となる信号レベルデータと比較される合否判定基準値を検査者に適切に設定させることが困難であるという問題があった。
また、特許文献２に記載の装置においては、検査された被検査物毎のＸ線の透過画像データの最大値、平均値、製品面積および製品体積のいずれかによる製品影響を示す信号レベルデータがトレンド表示、すなわち、信号レベルデータ自体が経時的に古い方から順番に表示されるため、信号レベルデータ量が多くなるほど表示対象も増大し、被検査物に適した合否判定基準値の調整には充分とはいえないという問題がある。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、被検査物の合否判定に使用する基準値を適切に検査者に設定させることができるＸ線検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係わるＸ線検査装置においては、前記の目的を達成するため、（１）被検査物を、所定間隔をおいて順次搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって前記被検査物を搬送している間に前記被検査物にＸ線を曝射し透過したＸ線の透過画像データに基づいた判定対象値を前記被検査物毎に生成する判定対象値生成手段と、前記判定対象値と基準値とを比較して前記被検査物の合否を判定する合否判定手段とを有するＸ線検査装置において、前記判定対象値は、前記被検査物毎に前記透過画像データを画像処理して得られるものであり、該判定対象値に基づいた表示対象値を該被検査物毎に記憶する表示対象値記憶手段を有し、前記表示対象値記憶手段によって記憶された複数の前記表示対象値に関するヒストグラムを表示するヒストグラム表示手段を有し、前記ヒストグラム表示手段が、前記ヒストグラムと同一画面内の前記基準値に対応する位置に基準値マーク、前記ヒストグラムと同一画面内の最新の合否判定の対象となった前記判定対象値に基づいた前記表示対象値に対応する位置に最新表示対象値マークのそれぞれを前記ヒストグラムとともに表示するよう構成する。
以上の構成により、本発明に係わるＸ線検査装置においては、搬送手段により被検査物が所定間隔をおいて順次搬送されている間に被検査物にＸ線が曝射され透過したＸ線の透過画像データを画像処理して得られた判定対象値が判定対象値生成手段により被検査物毎に生成され、生成された判定対象値と基準値とが比較され異物含有に関する合否の判定がなされる。合否判定毎に合否判定の対象となる判定対象値に基づいた表示対象値が表示対象値記憶手段により被検査物毎に記憶され、この表示対象値記憶手段によって記憶された複数の表示対象値に関するヒストグラムが表示画面に表示される。

また、本発明に係わるＸ線検査装置においては、表示画面にヒストグラムが表示されると、表示されたヒストグラムと同時に基準値に対応する位置に基準値マークが表示される。

また、本発明に係わるＸ線検査装置においては、表示画面にヒストグラムが表示されると、表示されたヒストグラムと同時に最新の判定の対象となった判定対象値または表示対象値に対応する位置に最新表示対象値マークが表示される。

本発明に係わるＸ線検査装置においては、（２）複数の前記判定対象値に応じて、推奨基準値を算出する推奨基準値算出手段を有し、前記ヒストグラム表示手段が、前記推奨基準値算出手段により算出された前記推奨基準値に基づいて、前記ヒストグラムと同一画面内の前記推奨基準値に対応する位置に推奨基準値マークと前記ヒストグラムとをともに表示してもよい。
この構成により、本発明に係わるＸ線検査装置においては、推奨基準値算出手段により、推奨基準値が算出されると、ヒストグラム表示手段により、推奨基準値算出手段で算出された推奨基準値に基づいて、ヒストグラムとともに推奨基準値に対応する位置に推奨基準値マークが表示される。

本発明に係わるＸ線検査装置においては、（３）前記合否判定手段によって判定される前記被検査物中に異物が含まれている可能性を予測するための予測比率を算出する予測比率算出手段を有し、前記ヒストグラム表示手段が、前記予測比率算出手段で算出された前記予測比率に基づいて、前記ヒストグラムと同一画面内で前記予測比率を前記ヒストグラムとともに表示してもよい。
この構成により、本発明に係わるＸ線検査装置においては、予測比率算出手段により、合否判定手段によって判定される被検査物中に異物が含まれている可能性を予測するための予測比率が算出されると、ヒストグラム表示手段により、予測比率算出手段で算出された予測比率に基づいて、ヒストグラムとともに予測比率が表示画面に表示される。

請求項１に記載のＸ線検査装置においては、合否判定毎に記憶された判定対象値に基づいた表示対象値のヒストグラムが表示画面に表示されるとともに、このヒストグラムと同時に基準値マークおよび最新表示対象値マークが表示画面に表示されるので、検査者は、表示されたヒストグラム、基準値マークおよび最新表示対象値マークを同時に参照することができ、合否判定に使用する基準値をより適切に設定できるという効果がある。

請求項２に記載のＸ線検査装置においては、ヒストグラムとともに推奨基準値マークが表示画面に表示されるので、検査者は、表示されたヒストグラムおよび推奨基準値マークを同時に参照することができ、合否判定に使用する基準値をより適切に設定できるという効果がある。

請求項３に記載のＸ線検査装置においては、ヒストグラムとともに予測比率が表示画面に表示されるので、検査者は、表示されたヒストグラムおよび予測比率を同時に参照することができ、合否判定に使用する基準値をより適切に設定できるという効果がある。

以下、本発明に係わるＸ線検査装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜図１１は、本発明に係わるＸ線検査装置の実施の形態を示す図であり、本発明をＸ線異物検出装置に適用した例を示している。

図１および図２に示すように、Ｘ線異物検出装置１は、搬送手段としての搬送部２と、センサーとしてのＸ線発生部３と、Ｘ線検出部４と、投受光部５と、ヒストグラム表示手段としての表示部６と、操作部７と処理部８とで構成される。
Ｘ線異物検出装置１は、被検査物としてのパッケージ１０を搬送する搬送ラインの一部に設置され、所定間隔をおいて順次搬送されてくるパッケージ１０の中に混入した金属、ガラス、石、骨などの異物の有無を検出するものである。

搬送部２は、４つのプーリ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとこれらのプーリに巻き付けられている無端状の搬送ベルト２ｅとにより構成されており、包装された生肉、魚、加工食品、医薬などの各種のパッケージ１０が搬送されるようになっており、Ｘ線発生部３から曝射されるＸ線をパッケージ１０が垂直に被曝するように配置されている。搬送部２は、プーリ２ａに接続された駆動モータＭの駆動により予め設定された一定の搬送速度でパッケージ１０が搬送されるようになっている。

Ｘ線発生部３は、搬送部２の上方に所定の高さ離隔し、かつ搬送ベルト２ｅの下部に設けられているＸ線検出部４と対向して配置されている。Ｘ線発生部３は、例えば、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管が絶縁油により浸漬されており、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成するようになっている。Ｘ線管は、その長手方向がパッケージ１０の搬送方向と直交する幅方向に設けられている。Ｘ線管により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出部４に向けて、箱体底面にＸ線管の長手方向に沿って形成された不図示のスリットにより、搬送方向と直交する幅方向に略三角形状のスクリーン状にして曝射するようになっている。

Ｘ線検出部４は、パッケージ１０に対して曝射され透過したＸ線の透過量を検出する。このＸ線検出部４には、例えば、ライン状に配列された複数のフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサが用いられる。このフォトダイオードは、例えば、１ラインで構成されライン方向（Ｙ方向）に０．４ｍｍピッチで６４０個配置されている。シンチレータはＸ線のエネルギーを吸収し蛍光を発するようになっている。

このＸ線検出部４では、パッケージ１０に対してＸ線発生部３からＸ線が曝射され、パッケージ１０および搬送ベルト２ｅを透過したＸ線をシンチレータで受けて光に変換するようになっている。さらに、シンチレータで変換された光は、その下部に配置されるフォトダイオードによって受光されるようになっている。そして、各フォトダイオードは、受光した光を電気信号に変換し、Ｘ線強度データとして出力するようになっている。Ｘ線強度データは、図示しないＡ／Ｄ変換部でＡ／Ｄ変換された後、データメモリ１１に格納されるようになっている。

投受光部５は、投光部５ａと受光部５ｂとで構成されている。投光部５ａは搬送部２の搬入口側において、搬送ベルト２ｅの一側面に備えられ、受光部５ｂは搬送ベルト２ｅの他の一側面で投光部５ａと対向する位置に備えられている。パッケージ１０が投光部５ａおよび受光部５ｂの間を通過すると受光部５ｂが遮光されるようになっている。

操作部７は、バス９に接続されている。操作部７には、各種のスイッチやテンキーが設けられ、各種のプログラムの実行や検査条件の設定、基準値の設定ができるようになっている。この操作部７に設けられているスイッチなどの操作ボタンを表示部６の表示画面６ａの表示画面に表示し、操作できるようにしてもよい。

処理部８は、ハードディスクなどの記録媒体からなり、データメモリ１１、プログラム格納部１２、Ｘ線発生部３を駆動させるＸ線発生部駆動回路１６、Ｘ線検出部４を駆動させるＸ線検出部駆動回路１７、モータＭを駆動させるモータ駆動回路１８、各部を制御するＣＰＵ１９及びこれらを接続するバス９で構成される。

データメモリ１１は、ＲＡＭ等のリード／ライト可能な半導体メモリであり、そのデータメモリ１１には、１ライン（Ｙ方向）当たり６４０個のＸ線強度データが、少なくとも搬送されるパッケージ１０の搬送方向Ｘの長さに対応した所定ライン数（例えば、４８０ライン）格納されるようになっている。また、データメモリ１１には、基準値設定プログラム１２ａにより設定された基準値の設定データ１１ｂ、表示対象値１１ｃ、対応関係データ１１ｄが収納領域に格納されるようになっている。

プログラム格納部１２には、基準値を設定する基準値設定プログラム１２ａ、センサーを動作させて判定対象値１１ａを生成する判定対象値生成プログラム１２ｂ、モード実行プログラム１２ｃ、表示対象値記憶手段としての表示対象値記憶プログラム１２ｄ、対応関係記憶手段としての対応関係記憶プログラム１２ｅ、合否判定手段としての合否判定プログラム１２ｆ、ヒストグラム表示手段としての表示プログラム１２ｇ、推奨基準値算出手段としての推奨基準値算出プログラム１２ｈ、予測比率算出手段としての予測比率算出プログラム１２ｉなどが格納されている。

Ｘ線発生部駆動回路１６は、ＣＰＵ１９からの検出開始指令によりＸ線検出部４に対し所定の電力を印加することで、Ｘ線発生部３からＸ線を常時曝射する状態にして、Ｘ線発生部３から曝射されたＸ線がＸ線検出部４に入力されるようになっている。

Ｘ線検出部駆動回路１７は、ＣＰＵ１９からの検出開始指令によりＸ線発生部３を常時ＯＮ状態にして、Ｘ線発生部３から曝射されたＸ線を入力するようになっている。

モータ駆動回路１８は、ＣＰＵ１９からの駆動開始指令によりモータＭに対し所定電力を供給してモータＭを駆動するようになっている。

ＣＰＵ１９は、Ｘ線異物検出装置１の全体を統轄制御するプロセッサであり、各駆動回路１６〜１８への駆動指令、データメモリ１１からのＸ線強度データなどの読み出し、プログラム格納部１２に格納された基準値設定プログラム１２ａその他の各種プログラムの実行、その他判定対象値１１ａの転送、種々の演算および判定対象値１１ａの一時的な格納などを行うようになっている。

表示部６はバス９に接続され、表示画面６ａを備えている。表示画面６ａは、例えば、図５〜図９に示すように、ヒストグラム３３、基準値マーク３２、パッケージ１０のＸ線透視表示６ｂなどが表示されるようになっている。表示部６において、表示画面６ａに表示された画面を切り換えると異なった表示がされるようになっている。例えば、画面切り換えにより図５〜図９に示すような異なった画面が表示されるようになっている。

図５に示す表示画面６ａには、ヒストグラム３３、基準値１１ｅを超えた判定対象値１１ａに基づいた表示対象値の棒グラフ３２ａ、テストピース表示３２ｂ、基準値１１ｅに対応する位置に基準値マーク３２、最新の判定対象値１１ａに基づいた表示対象値の最新表示対象値マーク３４が表示されている。

ヒストグラム３３は、縦軸に濃度、横軸に累積個数をとり濃度毎の累積個数の分布が柱状グラフ、棒グラフで表示されたものである。なお、縦軸に累積個数、横軸に濃度をとってもよいが、ここでは、縦軸に濃度、横軸に累積個数を例として説明する。縦軸の濃度は、パッケージ１０にＸ線を曝射し透過した際、パッケージ１０に吸収されたＸ線の吸収量に関する判定対象値１１ａに基づいて、例えば、判定対象値１１ａを０から２５５までの２５６階調の輝度情報に変換した濃淡の値として表されている。具体的には、このＸ線の吸収量は、パッケージ１０を透過したＸ線のエネルギーがＸ線検出部４のシンチレータで光に変換され、Ｘ線検出部４のフォトダイオードで光から電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換部でアナログ信号からデジタル信号に変換され、さらに、０から２５５までの２５６階調の輝度情報に変換され、濃度と対応した値となる。これらの値のうち、ヒストグラム３３の表示の対象となる値の表示対象値は判定対象値１１ａに基づいた表示対象値とされ、表示対象値１１ｃとしてデータメモリ１１に格納される。表示対象値１１ｃは表示プログラム１２ｇによりＣＰＵを介して読み出されて表示画面６ａに表示される。なお、ヒストグラム３３の表示の対象となる値は、Ｘ線強度データを表示対象値１１ｃとしてもよい。横軸の累積個数は、データメモリ１１に格納された表示対象値１１ｃの個数を順次加算した累積個数を表している。

このヒストグラム３３は、図３の（ａ）〜（ｄ）および図４の（ｅ）、（ｆ）に示すように、従来から、Ｘ線透過画像の最大値１４ａ、特定の領域の信号の最大値１４ｂ、パッケージ１０の１個分の輝度値の積算した値（体積に相当する値で表示される）１４ｃおよび１４ｅ、一定の基準レベル以上の領域の面積または体積１４ｄおよび１４ｆなどにそれぞれ対応した棒グラフからなるヒストグラムが表示されている。図３の斜視図に示すように、パッケージ１５にＸ線を曝射し、図３のＸ線透過画像には、透過したＸ線をＸ線検出部４で生成した判定対象値１１ａに基づいて表示したＸ線透過画像が示されている。パッケージ１５には、被検査物としての被検査対象物１３ａ、１３ｂが含まれており、被検査対象物１３ａ、１３ｂの部分はＸ線の吸収量が他の部分より多く、図３の（ａ）〜（ｄ）のグラフは、このＸ線の吸収量を縦軸に濃度として、横軸に時間として表している。

Ｘ線透過画像の最大値１４ａは、図３（ａ）に示すように、被検査物１５が箱状物であるため、縁の部分がＸ線透過画像の最も大きい値となるが、被検査対象物１３ｂにおける最大値のみを合否判定の対象となる最大値とするために、縁部分の値を判定の対象から除くための除去処理を行った後の最大値を示している。
また、図３（ｂ）に示すように、被検査物１５が箱状物であるため、縁の部分がＸ線透過画像の最も大きい値となるが、被検査対象物１３ａにおける最大値１４ｂのみを合否判定の対象となる最大値とするために、縁部分の値を判定の対象から除くための除去処理を行った後の最大値を示している。
また、図３（ｃ）に示すように、被検査物１５が箱状物であるため、縁の部分がＸ線透過画像の最も大きい値となるが、被検査対象物１３ａにおけるパッケージ１０の１個分の積算した値のみを合否判定の対象となる最大値とするために、縁部分の値を判定の対象から除くための除去処理を行った後の積算した値を示している。
また、図３（ｄ）に示すように、被検査物１５が箱状物であるため、縁の部分がＸ線透過画像の最も大きい値となるが、被検査対象物１３ａおよび１３ｂにおける一定の基準レベル以上の領域の面積または体積１４ｄのみを合否判定の対象となる最大値とするために、縁部分の値を判定の対象から除くための除去処理を行った後の最大値を示している。

この最大値はＸ線曝射スクリーン内のＸ線の吸収量が最も大きい部分を示している。なお、被検査対象物１３ａにおいては、図３（ｂ）におけるグラフに突出部分があり、この突出部分は被検査対象物１３ａに含まれている異物１３ｃの最大値を示している。この突出部分の最大値が合否判定の対象となり、基準値と比較され基準値を超えていると判定されると被検査対象物１３ａは不合格処理がなされる。図４の斜視図に示す袋状の被検査物１５ａは袋状物であるため、図３の斜視図に示す箱状物とは異なり、袋の部分はＸ線の吸収量が少ないので、被検査物１５において行った除去処理を行う必要はない。図３に示す特定の領域における信号の最大値１４ｂは、被検査対象物１３ａが含まれている領域におけるＸ線の吸収量に対応する信号の最大値を示している。パッケージ１０の１個分の濃度値の積算した値（体積に相当する値で表示される）１４ｃおよび１４ｅは、被検査対象物１３ａ、１３ｂ、１３ｄ、１３ｅのＸ線透過画像の最大値１４ａを積算したものである。一定の基準レベル以上の領域の面積または体積１４ｄおよび１４ｆは、Ｘ線の一定の濃度を基準レベルとして、この基準レベル以上の領域の面積または体積を表している。

本発明の実施の形態におけるＸ線異物検出装置１においても、図３の（ａ）〜（ｄ）および図４の（ｅ）、（ｆ）に示すようにＸ線透過画像の最大値１４ａ、特定の領域における信号の最大値１４ｂ、パッケージ１０の１個分の濃度値の積算した値（体積に相当する値で表示される）１４ｃおよび１４ｅ、一定の基準レベル以上の領域の面積または体積１４ｄおよび１４ｆなどにそれぞれ対応した棒グラフからなるヒストグラムを図５に示すように、表示画面６ａに表示することができる。また、上述の１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆの各値を記憶しておいてヒストグラムとして表示する内容を切り換えてもよい。

基準値を超えた判定対象値１１ａに基づいた表示対象値の棒グラフ３２ａは、ヒストグラム３３のうち、判定対象値１１ａが基準値１１ｅを超えたパッケージ１０の累積個数の棒グラフとして表されており、他の基準値未満の部分と区別できるように、異なった濃淡、色や模様で表示されている。
テストピース表示３２ｂは、Ｘ線異物検出装置の正常動作を確認するために用いるテストピースから得られた判定対象値１１ａに基づいた表示対象値を表している。このテストピースは、所定の異物を混入させたもので、このテストピースにＸ線を曝射して所定の値となることを確認することにより、Ｘ線異物検出装置が正常に動作していることを確認することができる。そのため、テストピース表示３２ｂは、ヒストグラム３３と異なる濃淡、色や模様で表示されている。

基準値は、合否判定プログラム１２ｆにおいて判定対象値１１ａと比較され、この基準となる値を超えたものを異物有りと判定するために使用する基準値である。この基準値は、基準値設定プログラム１２ａにより設定され、一旦設定データ１１ｂとしてデータメモリ１１に格納され、表示プログラム１２ｇによりＣＰＵを介して読み出されて表示画面６ａに先端部が矢印の直線の基準値マーク３２で表示される。この基準値マーク３２は、ヒストグラム３３の領域内における基準値に対応する位置に表示されている。

最新表示対象値マーク３４は、パッケージ１０に対して順次Ｘ線が曝射され、得られた最新判定対象値１１ａのうちの表示対象値のマークであり、この表示対象値がヒストグラム３３中の棒グラフのいずれであるかが容易に区別できるように矢印で示されている。また、最新表示対象値マーク３４は、他の判定対象値１１ａに基づいた表示対象値と区別するため、異なる濃淡、色や模様で表示してもよい。

図６に示す表示画面６ａには、上段部に異物（Ｔ１）４０に関するヒストグラム３３と基準値に対応する位置に基準値マーク３２と基準値マーク３２に対応する数値４３と判定対象値１１ａに基づいた表示対象値１１ｃの棒グラフ５０とが表示されている。中段部に異物（Ｔ２）４１に関するヒストグラム３６と基準値マーク３７と基準値マーク３７に対応する数値４４と判定対象値１１ａに基づいた表示対象値１１ｃの棒グラフ５１とが表示されている。下段部に異物（Ｔ３）４２に関するヒストグラム３８と基準値マーク３９と基準値マーク３９に対応する数値４５と判定対象値１１ａに基づいた表示対象値１１ｃの棒グラフ５２とが表示されている。

異物（Ｔ１）４０〜異物（Ｔ３）４２は、異物の種類に対応して設定されたＸ線出力などの検査条件を表しており、例えば、異物（Ｔ１）４０は鉄、異物（Ｔ２）４１はステンレス、異物（Ｔ３）４２は骨などのように、それぞれの異物に対応して設定された検査条件を記号で表示したものである。１個のパッケージ１０に対して異物（Ｔ１）４０〜異物（Ｔ３）４２の各検査条件でＸ線を曝射することにより、パッケージ１０に含まれている異物を鉄、ステンレスおよび骨などを区別して高精度で感知することができる。
ヒストグラム３３、３６および３８と基準値に対応する位置の基準値マーク３２、３７および３９は、図５に示したものと同様の基準値に対応する位置の基準値マークである。判定対象値１１ａに基づいた表示対象値１１ｃの棒グラフ５０、５１および５２は、縦軸に濃度、横軸に時間をとり、Ｘ線をパッケージ１０に曝射して得られた判定対象値１１ａの曝射毎の表示対象値を表している。

図７に示す表示画面６ａには、上段部に異物（Ｔ１）４０に関するヒストグラム３３と基準値に対応する位置に基準値マーク３２と基準値マーク３２に対応する数値４３とが表示されている。中段部に異物（Ｔ２）４１に関するヒストグラム３６と基準値マーク３７と基準値マーク３７に対応する数値４４とが表示されている。下段部に異物（Ｔ３）４２に関するヒストグラム３８と基準値マーク３９と基準値マーク３９に対応する数値４５とが表示されている。異物（Ｔ１）４０〜異物（Ｔ３）４２は、図６に示したものと同様である。ヒストグラム３３、３６および３８と基準値に対応する位置の基準値マーク３２、３７および３９は、図６に示したものと同様である。

図８に示す表示画面６ａには、右側中央部に図６に示した異物（Ｔ１）４０〜異物（Ｔ３）４２にそれぞれ対応するヒストグラム３３、３６および３８と基準値に対応する位置に基準値マーク３２、３７および３９と棒グラフ５０、５１および５２が表示され、左側中央部にＸ線が透過されたパッケージ１０のＸ線透視表示６ｂが表示されている。また、合否判定した結果が不合格となったものについて「ＮＧ」マーク６ｃが表示され、その上部にＮＧとされたパッケージ１０の整理番号「００１」６ｄが表示されている。検査者は、このパッケージ１０のＸ線投影図および右側中央部、右端上部などの表示を参照して、各基準値を適切に見直し設定することができる。

図９に示す表示画面６ａには、ヒストグラム３３、基準値を超えた判定対象値１１ａに基づいた表示対象値の棒グラフ３２ａ、テストピース表示３２ｂ、基準値に対応する位置に基準値マーク３２、最新表示対象値マーク３４、推奨基準値に対応する位置に推奨基準値マーク５６、予測比率６０、予測比率の数値表示５７が表示されている。
ヒストグラム３３、基準値を超えた判定対象値１１ａに基づいた表示対象値の棒グラフ３２ａ、テストピース表示３２ｂ、基準値に対応する位置に基準値マーク３２、最新表示対象値マーク３４は図５に示すものと同様であり説明を省略する。
推奨基準値マーク５６は、推奨基準値算出プログラム１２ｈにより算出された推奨すべき基準値に対応する位置に、一目で基準値マーク３２と区別できるよう一点鎖線の矢印で表されている。この推奨基準値を「推奨基準値」、「８０」のように、基準値１１ｅと基準値の数値表示５８とともに、推奨基準値６１、推奨基準値の数値表示５９で表してもよい。
この推奨基準値をＫとし、判定対象値１１ａの平均値をｍ、係数をｋ、判定対象値１１ａの標準偏差値をσとすると、Ｋ＝ｍ＋ｋσとなるように推奨基準値算出プログラム１２ｈにより算出される。係数ｋは、任意の数値であり、例えば、２〜５が好ましく、３〜４がより好ましい。標準偏差値σは、次式（１）で表される。

式（１）中、ｎは自然数、ｘは検出された個々の判定対象値１１ａを表す。

また、推奨基準値算出プログラム１２ｈにおいて、標準偏差値σを使用せず他の算出方法によって推奨基準値Ｋを算出してもよい。例えば、推奨基準値算出プログラム１２ｈは、予め仮定推奨基準値を設定しておき、表示対象値記憶プログラム１２ｄによってデータメモリ１１に記憶された複数の表示対象値１１ｃ毎に表示対象値１１ｃと仮定推奨基準値とを比較して合否判定プログラム１２ｆにより合否判定を行った場合のそれら複数の判定結果における異物の有無の比率が検査者からの要求を満たす方向に、当該仮定推奨基準値を修正しながら、検査者からの要求を満たす推奨基準値を算出するようにしてもよい。また、推奨基準値算出プログラム１２ｈは、所定の個数以上が表示対象値記憶プログラム１２ｄによって記憶されている表示対象値１１ｃの大きさのうち、最大の値を推奨基準値として算出するようにしてもよい。

予測比率の数値表示５７は、予測比率算出プログラム１２ｉにより算出され、現在の基準値に基づいてパッケージ１０中に異物が有ると合否判定プログラム１２ｆによって合否判定される比率である推定ＮＧ率を表している。例えば、表示対象値記憶プログラム１２ｄによってデータメモリ１１に２０，０００個の表示対象値１１ｃが記憶されており、記憶された２０，０００個の表示対象値１１ｃ毎に、表示対象値１１ｃと、現在の基準値とを比較して合否判定プログラム１２ｆが合否判定を行ったときにパッケージ１０中に異物が有ると判定される表示対象値１１ｃが３個あった場合、予測比率算出プログラム１２ｉは、推定ＮＧ率を「３個／２０，０００個」又は「０．０１５％」と表示画面６ａに表示させる。推定ＮＧ率が「３個／２０，０００個」又は「０．０１５％」と表示画面６ａに表示されているとき、検査者は、現在の基準値に基づいて２０，０００個のパッケージ１０を判定すると３個のパッケージ１０中に異物が有ると判定される可能性があること、すなわち、０．０１５％の確率でパッケージ１０中に異物が有ると判定される可能性があることを認識することができる。

次に、本発明に係わるＸ線異物検出装置における実行処理について、図１０および図１１に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、オペレータは、図２に示す操作部７に設けられているスイッチを操作して基準値設定モードまたは異物検出モードのいずれかを選択する（Ｓ１０）。基準値設定モードまたは異物検出モードのいずれかが選択されると、ＣＰＵ１９は、選択されたモードを認識する（Ｓ１２）、基準値設定モードが認識されるとプログラム格納部１２内のモード実行プログラム１２ｃにより、基準値設定プログラム１２ａが読み出されて基準値設定プログラム１２ａの実行が開始され（Ｓ１４）、異物検出モードが認識されるとプログラム格納部１２内のモード実行プログラム１２ｃにより、（Ａ）に進み図１１に示すように、基準値が設定されているかの判断が開始される（Ｓ３０）。

基準値設定プログラム１２ａが実行開始すると（Ｓ１４）、ＣＰＵ１９からＸ線発生部駆動回路１６、Ｘ線検出部駆動回路１７、モータ駆動回路１８へ駆動指令が出力される。これにより、モータＭが回転駆動して図１に示す搬送ベルト２ｅの上に載置したパッケージ１０が搬送部２により搬送される（Ｓ１６）。パッケージ１０が搬送されるとパッケージ１０が通過したことが投受光部５により認識され、Ｘ線発生部３からＸ線が曝射される（Ｓ１８）。Ｘ線発生部３及びＸ線検出部４は、常時ＯＮ状態とされており、Ｘ線は、略三角形状のスクリーン状に曝射される。そして、このＸ線スクリーンをパッケージ１０が通過することで、パッケージ１０にＸ線が曝射される。Ｘ線検出部４では、パッケージ１０を透過し、搬送ベルト２ｅを透過した透過Ｘ線がシンチレータに入力される。そして、Ｘ線検出部４において電気信号に変換され、Ｘ線強度データとして出力される。Ｘ線強度データは、Ａ／Ｄ変換部でアナログ信号からデジタル信号にＡ／Ｄ変換され、画像処理がなされ（Ｓ２０）、基準値が設定され（Ｓ２２）データメモリ１１に格納され（Ｓ２４）基準値設定が終了する。

次に、設定された基準値を用いて、パッケージ１０の異物含有の有無を検出し、合否を判定する異物検出モードによる処理手順について図１１を参照して説明する。

まず、基準値が設定されているかの判断がなされ（Ｓ３０）、基準値が設定されていないと、ＣＰＵ１９により判断されたときは、（Ｂ）に進み図１０に示す基準値設定モードに移行し基準値設定の実行開始（Ｓ１４）から基準値の格納（Ｓ２４）までのステップが実行される。基準値が設定されていると、ＣＰＵ１９により判断されたときは、プログラム格納部１２内のモード実行プログラム１２ｃにより、判定対象値生成プログラム１２ｂが読み出されて異物検出が実行開始され（Ｓ３２）、ＣＰＵ１９からＸ線発生部駆動回路１６、Ｘ線検出部駆動回路１７、モータ駆動回路１８へ駆動指令が出力される。これにより、モータＭが回転駆動して搬送部２が、搬送ベルト２ｅに載置された基準値設定で使用したパッケージ１０と同一種類のパッケージ１０の搬送が開始される（Ｓ３４）。

パッケージ１０が搬送されると基準値設定モードと同様に、パッケージ１０が投光部５ａ、受光部５ｂ間を通過して投光部５ａからの出射光を遮光する。受光部５ａが遮光を検出してから数秒後に、パッケージ１０が、Ｘ線の略三角形状のスクリーンを通過することにより、曝射される（Ｓ３６）。Ｘ線検出部４では、パッケージ１０を透過した透過Ｘ線がシンチレータに入力される。そして、Ｘ線検出部４にて電気信号に変換されて判定対象値１１ａが生成され（Ｓ３８）、Ｘ線強度データとしてデータメモリ１１へ格納される（Ｓ４０）。合否判定プログラム１２ｆにより格納されたＸ線強度データ１１ａは、読み出されＡ／Ｄ変換部でアナログ信号からデジタル信号にＡ／Ｄ変換され、判定対象値１１ａとして基準値と比較できる値になるように画像処理がなされ（Ｓ４２）、データメモリ１１へ格納された基準値が合否判定プログラム１２ｆにより読み出され、判定対象値１１ａと比較され、判定対象値１１ａが基準値を超えているか否かが判定される（Ｓ４４）。

なお、前述のように表示対象値１１ｃは判定対象値１１ａの値をそのまま用いてもよい。この表示対象値１１ｃおよび判定対象値１１ａの少なくともいずれかは合否判定の基準値１１ｅと比較される対象として用いられる。

判定対象値１１ａが基準値を超えていると判定されると、検査不合格とされる（Ｓ４６）。不合格とされたパッケージ１０の判定対象値１１ａに基づいた表示対象値は表示処理がなされ（Ｓ５０）、例えば、このパッケージ１０の判定対象値１１ａに基づいた表示対象値が、例えば、図５および図９に示すように、基準値を超えた判定対象値１１ａに基づいた表示対象値の棒グラフ３２ａとしてヒストグラム３３に表示され、また、パッケージ１０が不合格であることが、図８に示す「ＮＧ」のように表示される（Ｓ５２）。

判定対象値１１ａが基準値を超えていないと判定されると、検査合格とされる（Ｓ４８）。合格とされたパッケージ１０の判定対象値１１ａに基づいた表示対象値は表示処理がなされ（Ｓ５０）、例えば、このパッケージ１０の判定対象値１１ａに基づいた表示対象値が、図５〜図９に示すように、ヒストグラム３３、３６および３８として、表示画面６ａに表示される（Ｓ５２）。さらに、図５および図９に示すように、このヒストグラム３３に加算された最新表示対象値マーク３４が矢印で表示される（Ｓ５２）。

これらのヒストグラム３３、３６および３８の表示が終了すると、異物検出を終了するか否かが判断され、終了しない場合には、異物検出が続行され、さらにパッケージ１０が搬送され（Ｓ３４）、表示画面にヒストグラム３３、３６および３８が表示される（Ｓ５２）までのステップが繰り返し行われる。全てのパッケージ１０の異物検出が行われると異物検出は終了する。

以上説明したように、本発明に係わるＸ線検査装置は、（１）搬送部２によってパッケージ１０が搬送されている間にパッケージ１０にＸ線を曝射し透過したＸ線の透過画像データに基づいた判定対象値１１ａが判定対象値生成プログラム１２ｂにより生成され、判定対象値１１ａと基準値とが合否判定プログラム１２ｆにより比較されパッケージ１０の合否が判定される。この合否判定毎に合否判定の対象となる判定対象値１１ａに基づいた表示対象値が表示対象値記憶プログラム１２ｄにより表示対象値１１ｃまたはＸ線強度データとして記憶され、表示プログラム１２ｇにより表示対象値１１ｃまたはＸ線強度データに関するヒストグラム３３が表示画面６ａに表示される。その結果、検査者は表示されたヒストグラム３３を参照することができ、基準値をより適切に設定することができる。

また、（２）表示プログラム１２ｇによりヒストグラム３３と同時に基準値マークが表示画面６ａに表示されるので、検査者は表示されたヒストグラム３３および基準値マークを同時に参照することができ、基準値をより適切に設定することができる。

また、（３）表示プログラム１２ｇによりヒストグラム３３と同時に最新表示対象値マーク３４が表示画面６ａに表示されるので、検査者は表示されたヒストグラム３３および最新表示対象値マーク３４を同時に参照することができ、基準値をより適切に設定することができる。

また、（４）推奨基準値算出プログラム１２ｈにより、推奨基準値が算出され、表示プログラム１２ｇによりヒストグラム３３とともに推奨基準値に対応する位置に推奨基準値マーク５６が表示画面６ａに表示されるので、検査者は表示されたヒストグラム３３および推奨基準値マーク５６を同時に参照することができ、基準値をより適切に設定することができる。

また、（５）パッケージ１０中に異物が含まれている可能性を予測するための予測比率６０が予測比率算出プログラム１２ｉにより算出され、表示プログラム１２ｇにより、ヒストグラム３３とともに予測比率６０が表示されるので、検査者は表示されたヒストグラム３３および予測比率６０を同時に参照することができ、基準値をより適切に設定することができる。

以上のように、本発明に係る異物検査装置は、被検査物の合否判定に使用する基準値を適切に検査者に設定させることができるという効果を有し、食品等の生産ライン上に設置される異物検査装置等として有用である。

本発明の実施の形態に係わるＸ線異物検出装置の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係わるＸ線異物検出装置の構成を示すブロック図である。 判定対象値に関するグラフを説明するための説明図である。 判定対象値に関するグラフを説明するための説明図である。 基準値マークおよびヒストグラムをともに表示した画面である。 基準値マーク、判定対象値に基づいた表示対象値およびヒストグラムをともに表示した画面である。 基準値マークおよびヒストグラムをともに表示した画面である。 基準値マーク、判定対象値に基づいた表示対象値、ヒストグラムおよび操作ボタンをともに表示した画面である。 基準値マーク、推奨基準値マーク、予測比率、ヒストグラムをともに表示した画面である。 本発明の実施の形態に係わるＸ線異物検出装置の異物検出処理を示す概略フローチャートである。 本発明の実施の形態に係わるＸ線異物検出装置の異物検出処理を示す概略フローチャートである。

符号の説明

１ Ｘ線異物検出装置（Ｘ線検査装置）
２ 搬送部（搬送手段）
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ プーリ
２ｅ 搬送ベルト
３ Ｘ線発生部
４ Ｘ線検出部（センサー）
５ 投受光部
５ａ 投光部
５ｂ 受光部
６ 表示部（ヒストグラム表示手段）
６ａ 表示画面
６ｂ Ｘ線透視表示
７ 操作部
８ 処理部
９ バス
１０、１５、１５ａ パッケージ（被検査物）
１１ データメモリ
１１ａ 判定対象値
１１ｂ 設定データ
１１ｃ 表示対象値
１１ｄ 対応関係データ
１１ｅ 基準値
１２ プログラム格納部
１２ａ 基準値設定プログラム
１２ｂ 判定対象値生成プログラム
１２ｃ モード実行プログラム
１２ｄ 表示対象値記憶プログラム（表示対象値記憶手段）
１２ｅ 対応関係記憶プログラム（対応関係記憶手段）
１２ｆ 合否判定プログラム（合否判定手段）
１２ｇ 表示プログラム（ヒストグラム表示手段）
１２ｈ 推奨基準値算出プログラム（推奨基準値算出手段）
１２ｉ 予測比率算出プログラム（予測比率算出手段）
１３ａ、１３ｂ、１３ｄ、１３ｅ 検査対象物（被検査物）
１３ｃ、１３ｆ 異物
１４ａ Ｘ線透過画像の最大値
１４ｂ 特定領域の信号の最大値
１４ｃ、１４ｅ 被検査物１個分の輝度値を積算した値（体積に相当する値）
１４ｄ、１４ｆ 一定の基準レベル以上の領域の面積または体積
１６ Ｘ線発生部駆動回路
１７ Ｘ線検出部駆動回路
１８ モータ駆動回路
１９ ＣＰＵ
３２、３７、３９ 基準値マーク
３３、３６、３８ ヒストグラム
３２ａ 基準値を超えた判定対象値に基づいた表示対象値の棒グラフ
３２ｂ テストピース表示
３４ 最新表示対象値マーク
４０ 異物（Ｔ１）
４１ 異物（Ｔ２）
４２ 異物（Ｔ３）
４３、４４、４５ 数値
５０、５１、５２ 棒グラフ
５６ 推奨基準値マーク
５７ 予測比率の数値表示
５８ 基準値の数値表示
５９ 推奨基準値の数値表示
６０ 予測比率
６１ 推奨基準値

Claims (3)

1. 被検査物（１０、１５、１５ａ）を、所定間隔をおいて順次搬送する搬送手段（２）と、前記搬送手段によって前記被検査物を搬送している間に前記被検査物にＸ線を曝射し透過したＸ線の透過画像データに基づいた判定対象値（１１ａ）を前記被検査物毎に生成する判定対象値生成手段（１２ｂ）と、前記判定対象値と基準値（１１ｅ）とを比較して前記被検査物の合否を判定する合否判定手段（１２ｆ）とを有するＸ線検査装置（１）において、
   前記判定対象値は、前記被検査物毎に前記透過画像データを画像処理して得られるものであり、該判定対象値に基づいた表示対象値（１１ｃ）を該被検査物毎に記憶する表示対象値記憶手段（１２ｄ）を有し、
   前記表示対象値記憶手段によって記憶された複数の前記表示対象値に関するヒストグラム（３３、３６、３８）を表示するヒストグラム表示手段（６）を有し、
   前記ヒストグラム表示手段（６）が、前記ヒストグラムと同一画面内の前記基準値に対応する位置に基準値マーク（３２、３７、３９）、前記ヒストグラムと同一画面内の最新の合否判定の対象となった前記判定対象値（１１ａ）に基づいた前記表示対象値（１１ｃ）に対応する位置に最新表示対象値マーク（３４）のそれぞれを前記ヒストグラムとともに表示することを特徴とするＸ線検査装置。
2. 複数の前記判定対象値（１１ａ）に応じて、推奨基準値（６１）を算出する推奨基準値算出手段（１２ｈ）を有し、前記ヒストグラム表示手段が、前記推奨基準値算出手段により算出された前記推奨基準値に基づいて、前記ヒストグラムと同一画面内の前記推奨基準値に対応する位置に推奨基準値マーク（５６）と前記ヒストグラムとをともに表示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記合否判定手段によって判定される前記被検査物中に異物が含まれている可能性を予測するための予測比率（６０）を算出する予測比率算出手段（１２ｉ）を有し、前記ヒストグラム表示手段が、前記予測比率算出手段で算出された前記予測比率に基づいて、前記ヒストグラムと同一画面内で前記予測比率を前記ヒストグラムとともに表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線検査装置。