JP4661053B2 - 異物検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線による透過画像を用いて被検体に含まれる異物を検出する異物検査装置に関する。

従来、食品等に異物が混入しているかどうかの検査には、Ｘ線を照射して透視検査する異物検査装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。それらの異物検査装置では、Ｘ線透過画像を画像処理することにより異物検出を行っている。撮影された画像は記憶装置等に保存され、ＣＲＴ等の表示モニタに再生表示することができる。

検査オペレータは、画像拡大機能を備えた専用ソフトを用いて保存した画像を閲覧することにより、異物の位置をより詳細に知ることができる。通常、操作パネル上の拡大指示ボタンを操作すると表示モニタ上に拡大画像が標示されるので、画像移動ボタンを操作して画像を移動させることにより異物を探す。

特開２００１−２８１１７３号公報

しかしながら、従来の異物検査装置では、表示モニタに拡大画像を表示する際には、異物の位置とは関係なく、表示モニタに表示された拡大前の画像の左上隅を基点とする範囲を拡大表示するのが一般的であった。そのため、拡大後に異物を含んだ画像が必ずしも標示されるとは限らず、その場合は移動ボタンを操作して表示範囲を変更して異物を手動で探さなければならず、異物探しに手間取ってしまうという欠点があった。

請求項１の発明による異物検査装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、Ｘ線検出手段の検出結果に基づいて画像情報を生成する画像情報生成手段と、画像情報に基づいて前記被検体に含まれる異物を検出する異物検出手段と、異物検出手段により複数の異物が検出された場合に、それら複数の異物の中から所定の順序で一つを選択する選択手段と、異物検出手段の検出結果に基づき、検出された異物の位置を中心とする所定範囲の拡大画像を表示し、特に複数の異物が検出された場合は、上記選択手段により選択されている異物の位置を中心とする所定範囲の拡大画像を表示する表示制御手段とを具備することを特徴とする。
請求項２の発明は、包装品内の異物を検出する異物検査装置に適用したものである。

本発明によれば、画像拡大表示の指示によって、画像領域の予め設定された特定位置が表示モニタの中心位置となるように拡大表示されたり、異物を中心とする所定範囲の拡大画像が表示手段により表示される。そのため、拡大表示後において、特定位置や異物を探す手間が省ける。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は本発明による異物検査装置の一実施の形態を示す概略構成図である。１は検査対象物（以下では被検体と呼ぶ）であり、例えば、袋や瓶等に包装された食品や医薬品等である。被検体１は、ベルトコンベア２により４０（ｍ／min）程度の速度で図の左側から右側へと搬送される。搬送中の被検体１にはＸ線照射装置３によりＸ線が照射され、被検体１を透過したＸ線はＸ線ラインセンサ４により検出される。

画像処理装置５はＸ線ラインセンサ４からの出力に基づいて画像データを生成する。画像処理装置５から出力された画像データはＰＣ（パーソナルコンピュータ）６に入力され、そこで種々の画像解析が行われる。ＰＣ６は演算部６１，記憶部６２を備えており、記憶部６２には画像データや演算結果や画像表示用ソフトウェア等が記憶されている。ＰＣ６はこの画像表示用ソフトウェアを用いて表示モニタ７に画像を表示する。８は異物検査装置全体の制御を行う制御装置であり、９はＰＣ６への指示を入力するための入力装置であり、後述するように表示モニタ７に設けられたタッチパネル式の操作ボタンにより構成される。

図２は、表示モニタ７の一例を示す図である。表示モニタ７の画面中央領域に画像表示部７１が配置され、画像表示部７１の上下の帯状の表示領域７３ａ，７３ｂに図１の入力装置９を構成する操作ボタン７００〜７０３等が配置されている。図２は撮像された画像の一覧を縮小表示する画像一覧表示画面を示したものであり、画像表示部７１には撮像された複数の画像の中の８つの画像７１１〜７１８が縮小表示されている。

画像送りボタン７０１を操作すると８番目以降の縮小画像が順に表示され、画像戻しボタン７００を操作すると逆の動作を行う。また、メインメニューボタン７０３を操作すると、画像一覧表示よりも上位の表示であるメインメニューが表示される。詳細表示ボタン７０２を操作すると、選択されている画像に関する詳細画面表示が表示される。

図２では２番目の画像７１２の周囲に選択枠７１９が表示され、画像７１２が選択状態となっている。画像表示部７１の各画像７１１〜７１８の部分はタッチパネル式の操作ボタンとなっており、各画像７１１〜７１８の部分を操作すると、すなわち各画像７１１〜７１８のいずれかに指を触れるとその画像が選択され、画像周囲に選択枠７１９が表示される。

図２に示す状態で詳細表示ボタン７０２を操作すると、図３に示すように画像７１２の全体を示す表示画面７２０が画像表示部７１に表示される。表示画面７２０の右側のデータ表示領域７２１には画像に関する各種データが表示される。表示領域７３ａの表示７２２には、詳細画面表示であることを示す文字「詳細画面」が表示されている。一方、下側の表示領域７３ｂには、画像７１２を拡大表示させるための拡大ボタン７２３が表示されている。７０４は、画像表示部７１に縮小画像を表示させるための一覧表示ボタンであり、この一覧表示ボタン７０４を操作すると、図３の表示から図２の画像一覧表示に戻る。

図３の詳細画面表示において拡大ボタン７２３を操作すると、図４に示すような拡大画面表示となり、表示画面７２０に画像７１２（図２参照）の拡大画像が表示される。表示領域７３ｂには拡大ボタン７２３、倍率変更ボタン７２４ａ，７２４ｂ、移動ボタン７２５ａ〜７２５ｄおよび拡大解除ボタン７２６が表示されている。

倍率変更ボタン７２４ａ，７２４ｂは拡大画像の倍率を変更するためのボタンであり、ボタン７２４ａを操作すると拡大倍率が大きくなり、ボタン７２４ｂを操作すると拡大倍率が小さくなる。移動ボタン７２５ａ〜７２５ｄは表示画面７２０に表示される領域を移動するボタンであり、例えば、移動ボタン７２５ａを操作すると表示領域が拡大画像の図示左側に移動する。拡大解除ボタン７２６を操作すると、図４の拡大画面表示から図３の詳細画面表示に戻る。

図３に示した例では、詳細画像には異物と認識される画像Ａ，Ｂ，Ｃ（以下では異物画像Ａ，Ｂ，Ｃと記す）が３つ存在する。異物画像Ａ，Ｂ，Ｃの座標位置にはマーカ７３０がそれぞれ表示されている。演算部６１は周知の画像処理により異物画像Ａ，Ｂ，Ｃを抽出し、それらの座標Ｒa，Ｒb，Ｒcを演算する。それらの演算結果は記憶部６２に記憶される。

《拡大表示処理の説明》
次に、拡大ボタン７２３の操作による拡大表示処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。フローチャートのスタート時においては、画面表示は図３に示す詳細画面表示となっている。ステップＳ１では拡大ボタン７２３が操作されたか否かを判定し、拡大ボタン７２３が操作されたと判定されるとステップＳ２に進む。ステップＳ２では、記憶部６２に記憶されている異物画像Ａの座標Ｒａ（Ｘa，Ｙa）を取得する。

ステップＳ３では、取得した座標Ｒa（Ｘa，Ｙa）と表示画面７２０の画面寸法Ｘ0、Ｙ0とに基づいて（図３参照）、拡大表示時における拡大画像の表示範囲を演算する。表示画面７２０に対して図３に示すようにＸＹ座標軸を設定し、表示画面７２０の左上隅が座標の原点に設定されている。図３の二点鎖線で囲まれた領域７３１が拡大表示範囲であり、矩形領域７３１のＸ方向寸法Ｘ1およびＹ方向寸法Ｙ1は次式（１）、（２）のように設定される。また、領域７３１の左上隅７３１ａの座標（Ｘ11，Ｙ11）は式（３），（４）で与えられる。αは拡大倍率であり、図３では２倍に拡大表示されているのでα＝２となる。
Ｘ1＝Ｘ0／α …（１）
Ｙ1＝Ｙ0／α …（２）
Ｘ11＝Ｘa−（Ｘ0／２α） …（３）
Ｙ11＝Ｙa−（Ｙ0／２α） …（４）

ステップＳ４では、ステップＳ３の演算結果に基づいて図４に示すような拡大画像（拡大倍率α＝２）を表示画面７２０に表示する。式（１）〜（４）に基づいて拡大画像を表示すると、表示画面７２０の中心位置には異物画像Ａが表示されることになる。ステップＳ５では拡大解除ボタン７２６（図４参照）が操作されたか否かを判定する。ステップＳ５で拡大解除ボタン７２６が操作されていないと判定されるとステップＳ６へ進み、拡大解除ボタン７２６が操作されたと判定されるとステップＳ８へ進む。

ステップＳ５からステップＳ６へ進んだ場合には、ステップＳ６において拡大ボタン７２３が操作されたか否かを判定する。ステップＳ６で拡大ボタン２７３が操作されていないと判定されるとステップＳ５へ戻り、拡大ボタン２７３が操作されたと判定されるとステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、表示画面７２０の中心位置に表示されている異物画像Ａの次の異物画像Ｂの座標Ｒbを記憶部６２から取得する。

なお、ステップＳ７における異物座標の取得はＡ→Ｂ→Ｃ→Ａ→Ｂ→Ｃ→…の順にサイクリックに行われる。例えば、表示画面７２０の中心位置に表示されている異物画像がＢであれば、次の異物画像Ｃの座標ＲcがステップＳ７において取得されることになり、表示画面７２０の中心位置に表示されている異物画像がＣであれば、次の異物画像Ａの座標ＲaがステップＳ７において取得されることになる。

ステップＳ７で次の異物座標Ｒbが取得されたならばステップＳ３へ進み、ステップＳ７で取得した座標Ｒb（Ｘb，Ｙb）と表示画面７２０の画面寸法Ｘ0、Ｙ0とに基づいて、座標Ｒb（Ｘb，Ｙb）を中心とする拡大表示範囲を演算する。この場合、Ｘ1，Ｙ1は上記の式（１），（２）により算出され、領域７３１（図３参照）の左上隅７３１ａの座標（Ｘ11，Ｙ11）は式（３）においてＸaをＸbで置き換え、式（４）においてＹaをＹbで置き換えることにより算出される。

その後、ステップＳ４において、ステップＳ３で演算された表示範囲の拡大画像が表示画面７２０に表示される。この場合、図５に示すように異物画像Ｂが表示画面７２０の中心位置に表示されることになる。一方、ステップＳ５で拡大解除ボタン７２６が操作されたと判定されてステップＳ８へ進んだ場合には、図４の拡大画面表示から図３の詳細画面表示へと表示を切り換える。

従来の異物検査装置では、図３のように画像全体が表示されている表示状態から画像を拡大すると、一般的に図３の原点を基準とする表示範囲が拡大表示されるため、図１０のような拡大画像が表示されることになる。そのため、異物画像Ａ〜Ｃを確認するためには、図４の移動ボタン７２５ａ〜７２５ｄを操作して目的とする異物画像を表示画面７２０の中心付近に移動させる必要があり、移動操作が煩わしいという問題があった。特に、異物が多数ある場合には、図１０の表示画面７２０から外れてしまう異物画像が多く発生し、それらを画面中心に移動するのは非常に煩雑であった。

しかしながら、本実施の形態では、上述したように拡大ボタン７２３を操作する度に表示画面７２０の中心位置に表示される異物画像が順に切り換えられるので、従来のように異物画像を表示画面７２０の中心付近に移動させるような操作が不要となり、異物確認を容易に行うことができる。

「変形例」
上述した実施の形態は拡大表示処理の一例を説明した物であり、他にも種々の変形例が考えられる。図７〜９は変形例の一つを説明する図であり、図７，８は拡大画面表示を示し、図９は拡大表示処理のフローチャートを示す。この変形例では、図６の詳細画面表示で拡大ボタン７２３を操作する度に、取得される異物座標が切り替わり図７に示すような拡大画面表示となる。

また、図７の拡大画面表示で拡大ボタン７２３を操作すると拡大倍率が切り替わり、図８に示すような拡大画面表示となる。例えば、拡大倍率αとして２倍、４倍、８倍の３種類があった場合、図６の詳細画面表示で拡大ボタン７２３を操作すると拡大画面表示に切り替わって倍率２倍の拡大画像が表示画面７２０に表示される（図７参照）。拡大画面表示に切り替わった後にさらに拡大ボタン７２３を操作すると、倍率４倍の拡大画像が表示される（図８参照）。その後、拡大ボタン２７３を操作するた度に倍率が４倍→８倍→２倍→４倍→８倍→…とサイクリックに切り替わる。

図９のフローチャートで拡大表示処理を説明すると、ステップＳ１では詳細画面表示において拡大ボタン７２３が操作されたか否かを判定する。なお、図９のフローチャートにおいて、図６のフローチャートと同一処理を行うステップには同一符号を付した。すなわち、拡大ボタン７２３が操作されると、ステップＳ１からステップＳ２に進んで異物画像Ａの座標Ｒaが記憶部６２から取得され、続くステップＳ３で拡大表示時における拡大画像の表示範囲の演算が行われる。そして、ステップＳ４において、図７に示すような異物画像Ａが中心となるような拡大表示画像を表示画面７２０に表示する。

ステップＳ５では拡大解除ボタン７２６（図７参照）が操作されたか否かを判定する。ステップＳ５で拡大解除ボタン７２６が操作されていないと判定されるとステップＳ６へ進み、拡大解除ボタン７２６が操作されたと判定されるとステップＳ１０８へと進む。ステップＳ６は拡大ボタン７２３が操作されたか否かを判定するステップであり、拡大ボタン２７３が操作されていないと判定されるとステップＳ５へ戻り、拡大ボタン２７３が操作されたと判定されるとステップＳ１０７へと進む。

ステップＳ１０７では、拡大表示の倍率をサイクリックに変更する。例えば、図７のように倍率２倍で拡大表示されていた場合には、倍率を４倍に変更する。その後、ステップＳ３に戻って、変更後の倍率に基づいて表示範囲を演算し、ステップＳ４で倍率４倍の拡大画像を表示画面７２０に表示する（図８参照）。

ステップＳ５からステップＳ１０８へ進んだ場合には、図７の拡大画面表示から図３に示す詳細画面表示へと表示を切り換える。ステップＳ１０９の処理はステップＳ１と同様の処理であり、詳細画面表示において拡大ボタン７２３が操作されたか否かを判定する。そして、拡大ボタン７２３が操作されるとステップＳ１０９からステップＳ１１０へと進み、異物画像Ａの次の異物画像である異物画像Ｂの座標Ｒbを記憶部６２から取得し、ステップＳ３へと戻る。その後、ステップＳ３において異物画像Ｂの座標Ｒbを中心とする表示範囲を演算し、異物画像Ｂを中心とする拡大画像を表示画面７２０に表示する。

この変形例の場合には、詳細画面表示に戻って拡大ボタン７２３を操作するという動作を行う度に、表示画面７２０の中心位置に表示される異物画像が切り替わることになる。そのため、移動ボタンで異物画像を探すという煩雑な操作を行うことなく、所望の異物画像を表示画面７２０の中央に拡大表示させることができる。

上述した実施の形態では、異物検査装置を例に拡大画像表示について説明したが、本発明は異物検査装置に限らず画像により対象物を観察する装置にも適用することができる。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。

以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、被検体１は包装品を、座標Ｒa，Ｒb，Ｒcは特定位置を、演算部６１は設定手段，選択手段および異物検出手段を、入力装置９は指示手段を、ＰＣ６は表示制御手段を、Ｘ線ラインセンサ４はＸ線検出手段を、画像処理装置５は画像情報生成手段を、ＰＣ６および表示モニタ７は表示手段をそれぞれ構成する。

本発明による異物検査装置の一実施の形態を示す概略構成図である。 表示モニタ７の一例を示す図であり、画像一覧表示画面を示す。 詳細画面表示を示す図である。 拡大画面表示を示す図である。 拡大画面表示において異物画像Ｂが中心位置に表示された場合を示す図である。 拡大表示処理の手順を示すフローチャートである。 変形例における拡大画面表示を示す図であり、拡大倍率が２倍の場合を示す。 変形例における拡大画面表示を示す図であり、拡大倍率が４倍の場合を示す。 変形例における拡大表示処理の手順を示すフローチャートである。 従来の拡大表示例を示す図である。

符号の説明

１ 被検体
２ ベルトコンベア
３ Ｘ線照射装置
４ Ｘ線ラインセンサ
５ 画像処理装置
６ パーソナルコンピュータ
７ 表示モニタ
８ 制御装置
９ 入力装置
６１ 演算部
６２ 記憶部
７１ 画像表示部
７３ａ、７３ｂ 表示領域
７００ 画像戻しボタン
７０１ 画像送りボタン
７０２ 詳細表示ボタン
７０３ メインメニューボタン
７０４ 一覧表示ボタン
７２０ 表示画面
７２３ 拡大ボタン
７２４ａ，７２４ｂ 倍率変更ボタン
７２５ａ〜７２５ｄ 移動ボタン
７２６ 拡大解除ボタン
Ａ，Ｂ，Ｃ 異物画像

Claims (2)

1. 被検体にＸ線を照射するＸ線照射手段と、
   前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出手段と、
   前記Ｘ線検出手段の検出結果に基づいて画像情報を生成する画像情報生成手段と、
   前記画像情報に基づいて前記被検体に含まれる異物を検出する異物検出手段と、
   前記異物検出手段により複数の異物が検出された場合に、それら複数の異物の中から所定の順序で一つを選択する選択手段と、
   前記異物検出手段の検出結果に基づき、検出された異物の位置を中心とする所定範囲の拡大画像を表示し、特に複数の異物が検出された場合は、前記選択手段により選択されている異物の位置を中心とする所定範囲の拡大画像を表示する表示制御手段とを具備することを特徴とする異物検査装置。
2. 請求項１に記載の異物検査装置において、
   前記被検体は包装品であり、前記異物は包装内の異物であることを特徴とする異物検査装置。

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