JP5789083B2 - 検査装置 - Google Patents

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Description

本発明は、検査装置に関し、特に、複数の個包装が連なった連包品を検査する検査装置に関する。
食品等の商品の生産ラインにおいては、不良品が出荷されないようにするために、重量検査装置やＸ線検査装置によって商品の重量検査が為されることがある（例えば、特許文献１，２参照）。また、商品の生産ラインにおいては、Ｘ線検査装置によって商品への異物の混入の有無等についての検査が為されることがある（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−０４８６２３号公報 特開２００２−２９６０２２号公報 特開２００６−３２９９０６号公報
しかしながら、連包品については、上述の重量検査やＸ線検査によっては商品の良否判断を正確に行えないことがある。なお、連包品とは、複数の個包装が連なった商品である。
例えば、１０．０ｇの個包装が１０個連なる連包品の全体重量の許容誤差が±１０％である場合を考える。この場合、全体重量が９０．０ｇ〜１１０．０ｇの間に収まっていれば、重量検査において当該連包品は正常な商品として取り扱われることになる。
ところが、９つの個包装がそれぞれ１０．５ｇであり、残り１つの個包装が６．０ｇであった場合、全体としては１００．５ｇとなるため、当該連包品は従来の重量検査において正常と判断されてしまう。しかしながら、６．０ｇの個包装については、−４０％もの重量誤差が生じている。１つでも異常な個包装が存在する連包品については不良品として取り扱うべきところ、従来の重量検査装置では個包装レベルでの重量異常を検出することができない。また、従来のＸ線検査装置においても、全体での重量値が推定されることはあっても、個包装レベルでの重量異常が検出されることはない。
また、９つの個包装がそれぞれ１０．５ｇの場合には、全体としてはそれだけで９４．５ｇとなるため、たとえ残り１つの個包装が空袋であったとしても、当該連包品は重量検査において正常と判断されてしまう。１つでも空袋が存在する連包品については不良品として取り扱うべきところ、従来の重量検査装置では空袋が存在していたとしても検出することが難しい。また、従来のＸ線検査装置においては、異物の存在が検出されることはあっても、空袋の存在が検出されることはない。このため、空袋の検出が手作業で為されている現状がある。
本発明の課題は、連包品についての良否判断をより正確に行うことが可能な検査装置を提供することにある。
第１発明にかかる検査装置は、搬送部と、照射部と、受光部と、生成部と、特定部と、推定部と、重量診断部とを備え、複数の個包装が一列に連なった連包品を先行の個包装から順次検査する。搬送部は、連包品を個包装の連なる方向に搬送する。照射部は、個包装にＸ線である検査波を照射する。受光部は、照射部からの検査波を受光する。生成部は、受光部が受光した検査波に基づいて個包装の検査画像を順次生成する。特定部は、検査画像から個包装の内容物が存在し得る領域を特定する。推定部は、特定された領域に対して重量値を推定する。重量診断部は、推定された重量値が所定範囲外となる場合、当該個包装が含まれる連包品全体を重量異常と診断する。重量診断部による処理は、推定部による処理に遅れて実行される。
この検査装置は、複数の個包装が一列に連なった連包品を先行の個包装から順次重量推定を行う機能を備えている。すなわち、この検査装置では、全体重量の誤差が許容範囲内であったとしても、いずれか１つでも許容範囲外の重量の個包装が存在する場合には、そのような連包品を重量異常の不良品として取り扱うことが可能である。これにより、この検査装置では、連包品についての良否判断をより正確に行うことが可能になる。
第２発明にかかる検査装置は、第１発明にかかる検査装置であって、特定部は、検査画像からシール領域を特定し、検査画像のシール領域以外から内容物が存在し得る領域を特定する。シール領域とは、連包品のシール部位に対応する領域である。
この検査装置は、先ず、検査画像の中からシール領域を特定し、次に、検査画像のシール領域を除いた残りの領域の中から内容物領域を特定する。内容物の偏在し得る個包装の収納空間を透過する場合と異なり、シール部位を透過する検査波の減衰の程度は概ね一定となると予想される。すなわち、一般に、個包装の収納空間を透過した検査波によって内容物領域を特定するよりも、シール部位を透過した検査波によってシール領域を特定するほうが確実である。したがって、この検査装置では、シール領域を先に特定することにより、精度よく内容物領域を抽出することができる。
第３発明にかかる検査装置は、第１発明または第２発明にかかる検査装置であって、異物検査部をさらに備える。異物検査部は、検査画像に基づいて連包品に対する異物検査を行う。
この検査装置は、個包装ごとの重量検査とともに連包品全体の異物検査を行う。このように連包品全体の異物検査と個包装ごとの重量検査とを１つの装置で行うことにより、連包品の生産ラインを省スペース化したり、生産ラインの構築のためのコストを削減したりすることができる。
第４発明にかかる検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにかかる検査装置であって、総合診断部をさらに備える。総合診断部は、少なくとも重量診断部が個包装を重量異常と診断した場合、あるいは、少なくとも異物検査部が個包装に異物が混入していると診断した場合に、連包品を異常と診断する。
この検査装置は、個包装ごとの重量検査で異常が検出されると、連包品を異常と診断する。これにより、この検査装置では、検査にかかる処理負荷が軽減される。
第５発明にかかる検査装置は、第１発明から第４発明のいずれかにかかる検査装置であって、重量診断部は、重量値に基づいて連包品に空袋が含まれるか否かを判断する。
この検査装置は、ある個包装領域に対して推定した重量値がゼロないしゼロに近い値となった場合に、当該連包品に空袋が含まれていると判断する。これにより、この検査装置では、空袋の存在する連包品を不良品として取り扱うことができる。
第６発明にかかる検査装置は、第３発明から第５発明のいずれかにかかる検査装置であって、特定部、推定部、重量診断部は、連包品でない場合には、オペレータによってオフに設定される。
この検査装置は、複数の個包装が一列に連なった連包品の検査の際は、特定部、推定部、重量診断部をオンにして、連包品の重量及び不良品有無を検査するが、連包品でない場合は、従来同様の通常の検査プロセスで検査する。
第７発明にかかる検査装置は、複数の個包装が一列に連なった連包品を先行の個包装から順次検査する検査装置であって、照射部と、受光部と、生成部と、空袋検査部とを備える。照射部は、連包品にＸ線である検査波を照射する。受光部は、照射部からの検査波を受光する。生成部は、受光部が受光した検査波に基づいて個包装の検査画像を順次生成する。空袋検査部は、検査画像から個包装の内容物が存在し得る内容物領域を抽出し、抽出された内容物領域の個数または間隔に基づいて、連包品に空袋が含まれているか否かを検査する。
この検査装置は、連包品に空袋が含まれているか否かを検査する機能を備えている。すなわち、この検査装置では、全体重量の誤差が許容範囲内であったとしても、空袋が１つでも存在する場合には、そのような連包品を不良品として取り扱うことが可能である。なお、本願で「空」とは、個包装の中に内容物が全く入っていない状態だけでなく、微量の内容物しか入っていない状態をも含むものとする。これにより、この検査装置では、連包品についての良否判断をより正確に行うことが可能になる。また、この検査装置では、検査画像から個包装の内容物が存在し得る内容物領域を抽出し、抽出された内容物領域の個数または間隔に基づいて連包品に空袋が含まれているか否かを検査することができる。
第８発明にかかる検査装置は、第７発明に記載の検査装置であって、異物検査部をさらに備える。異物検査部は、検査画像に基づいて異物の検査を行う。
この検査装置は、空袋検査とともに異物検査を行う。このように異物検査と空袋検査とを１つの装置で行うことにより、連包品の生産ラインを省スペース化したり、生産ラインの構築のためのコストを削減したりすることができる。
第９発明にかかる検査装置は、第８発明に記載の検査装置であって、空袋検査部は連包品でない場合には、オペレータによってオフに設定される。
この検査装置は、複数の個包装が一列に連なった連包品の検査の際は、空袋検査部をオンにして、連包品に空袋が含まれているか否かを検査するが、連包品でない場合は、従来同様の通常の検査プロセスで検査する。
本発明にかかる検査装置によれば、連包品についての良否判断をより正確に行うことが可能になる。
本発明の第１実施形態にかかるＸ線検査装置の外観斜視図。 Ｘ線検査装置のシールドボックス内部の構成図。 Ｘ線検査の原理を示す模式図。 Ｘ線検査装置の前後の構成図。 本発明の第１実施形態にかかる制御コンピュータのブロック構成図。 （ａ）連包品を示す図。（ｂ）連包品のＸ線画像を示す図。（ｃ）代表値の決定処理の結果を示す図。（ｄ）真偽判定処理の結果を示す図。 本発明の第２実施形態にかかる制御コンピュータのブロック構成図。 （ａ）連包品を示す図。（ｂ）連包品のＸ線画像を示す図。（ｃ）連包品の２値化画像を示す図。 本発明の第３実施形態にかかる制御コンピュータのブロック構成図。 （ａ）連包品を示す図。（ｂ）連包品のＸ線画像を示す図。 本発明の第４実施形態にかかる制御コンピュータのブロック構成図。 （ａ）連包品を示す図。（ｂ）連包品のＸ線画像を示す図。（ｃ）代表値の決定処理の結果を示す図。（ｄ）明暗の判定処理の結果を示す図。 本発明の第５実施形態にかかる制御コンピュータのブロック構成図。 連包品の２値化画像を示す図。
１０，１１０，２１０，３１０，４１０ Ｘ線検査装置
１３ Ｘ線照射器（照射部）
１４ Ｘ線ラインセンサ（受光部）
２０ 制御コンピュータ
２１ａ，３２１ａ 画像生成部（生成部）
２１ｂ，１２１ｂ，２２１ｂ 領域特定部（特定部）
２１ｃ 重量推定部（推定部）
２１ｄ 重量診断部
２１ｅ 異物検査部
２１ｆ 総合診断部
３２１ｂ，４２１ｂ 空袋検査部
３２１ｃ 異物検査部
３２１ｄ 総合診断部
Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６ 個包装領域
Ｍ 連包品
Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６ 袋（個包装）
Ｐ Ｘ線画像
Ｑ ２値化画像
以下、図面を参照して、本発明の第１、第２、第３、第４および第５実施形態にかかるＸ線検査装置１０，１１０，２１０，３１０，４１０について説明する。
＜第１実施形態＞
図１に、本発明の第１実施形態にかかるＸ線検査装置１０の外観を示す。Ｘ線検査装置１０は、食品等の商品Ｇの生産ラインに組み込まれて商品Ｇの品質検査を行う装置の１つであって、連続的に搬送されてくる商品Ｇに対してＸ線を照射することにより商品Ｇの良否判断を行う装置である。
検体である商品Ｇは、図４に示すように、前段コンベア６０によってＸ線検査装置１０のところまで運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において良品または不良品に分類される。このＸ線検査装置１０での検査結果は、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商品Ｇを正規のラインコンベア８０へと送り、Ｘ線検査装置１０において不良品と判断された商品Ｇを不良品貯留コンベア９０へと送る。
（Ｘ線検査装置の構成）
図１、図２および図５に示すように、Ｘ線検査装置１０は、主として、シールドボックス１１と、コンベア１２と、Ｘ線照射器１３と、Ｘ線ラインセンサ１４と、タッチパネル機能付きのモニタ３０と、制御コンピュータ２０とから構成されている。
〔シールドボックス〕
シールドボックス１１の両側面には、商品Ｇをシールドボックス１１の内外に搬入出させるための開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン（図示せず）により塞がれている。この遮蔽ノレンは、鉛を含むゴムから成形されており、商品Ｇが開口１１ａを通過する際に商品Ｇによって押しのけられるようになっている。
そして、シールドボックス１１内には、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ２０等が収容されている。また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ３０の他、キーの差し込み口および電源スイッチ等が配置されている。
〔コンベア〕
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品Ｇを搬送するものであり、図１に示すように、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。そして、コンベア１２は、コンベアモータ１２ａ（図５参照）によって駆動される駆動ローラによって無端状のベルトを回転させながら、ベルト上に載置された商品Ｇを搬送する。
コンベア１２による搬送速度は、オペレータが入力した設定速度になるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ａのインバータ制御によって細かく制御される。また、コンベアモータ１２ａには、コンベア１２による搬送速度を検出して制御コンピュータ２０に送るエンコーダ１２ｂ（図５参照）が装着されている。
〔Ｘ線照射器〕
Ｘ線照射器１３は、図２に示すように、コンベア１２の上方に配置されており、下方のＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状の照射範囲ＸにＸ線を照射する。
〔Ｘ線ラインセンサ〕
Ｘ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベア１２の下方に配置されており、主として多数の画素センサ１４ａから構成されている。これらの画素センサ１４ａは、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置されている。また、各画素センサ１４ａは、商品Ｇやコンベア１２を透過したＸ線を検出し、Ｘ線透視像信号を出力する。Ｘ線透視像信号は、Ｘ線の明るさ（濃度）を示すものである。
〔モニタ〕
モニタ３０は、フルドット表示の液晶ディスプレイであり、検査時に必要となる検査パラメータ等の入力をオペレータに促す画面を表示する。また、モニタ３０は、タッチパネル機能も有しており、オペレータからの検査パラメータ等の入力を受け付ける。
〔制御コンピュータ〕
制御コンピュータ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＨＤＤ（ハードディスク）２５および記憶メディア等を挿入するためのドライブ２４を搭載している。
ＣＰＵ２１では、ＲＯＭ２２やＨＤＤ２５に格納されている各種プログラムが実行される。ＨＤＤ２５には、検査パラメータや検査結果が保存蓄積される。検査パラメータについては、モニタ３０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ＨＤＤ２５だけでなくドライブ２４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。
さらに、制御コンピュータ２０は、モニタ３０でのデータ表示を制御する表示制御回路（図示せず）、モニタ３０のタッチパネルを介してオペレータにより入力されたキー入力データを取り込むキー入力回路（図示せず）、プリンタ（図示せず）等の外部機器やＬＡＮ等のネットワークとの接続を可能にする通信ポート（図示せず）なども備えている。
そして、制御コンピュータ２０の各部２１〜２５は、アドレスバスや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。
また、制御コンピュータ２０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１３、Ｘ線ラインセンサ１４等に接続されている。光電センサ１５は、検体である商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）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り、主として、コンベア１２を挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成されている。
（制御コンピュータによる商品の良否判断）
制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５には、画像生成モジュール、領域特定モジュール、重量推定モジュール、重量診断モジュール、異物検査モジュールおよび総合診断モジュールを含む検査プログラムが格納されている。そして、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、これらのプログラムモジュールを読み出して実行することにより、画像生成部２１ａ、領域特定部２１ｂ、重量推定部２１ｃ、重量診断部２１ｄ、異物検査部２１ｅおよび総合診断部２１ｆ（図５参照）として動作する。
画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号に基づいて、商品ＧのＸ線画像を生成する。
領域特定部２１ｂ、重量推定部２１ｃおよび重量診断部２１ｄは、検体となる商品Ｇが連包品である場合にのみ使用されるべき重量検査機能を担っており、検体となる商品Ｇが連包品でない場合にはオペレータによってオフに設定される。
一方、この重量検査機能がオンに設定されている場合には、領域特定部２１ｂは、画像生成部２１ａにより生成された連包品である商品Ｇを写すＸ線画像から、連包品の個包装に対応する個包装領域を特定する。重量推定部２１ｃは、領域特定部２１ｂにより特定された各個包装領域に対して画像処理を施すことにより、各個包装に収納されている内容物の重量値を推定する。重量診断部２１ｄは、重量推定部２１ｃにより算出された重量値が所定の範囲内に収まっているか否かをチェックし、１つでも所定の範囲を外れる重量値が存在する場合には、当該商品Ｇを異常と判断する。
異物検査部２１ｅは、画像生成部２１ａにより生成されたＸ線画像に対して画像処理を施すことにより、商品Ｇに異物が含まれているか否かを検査する。そして、異物が含まれている場合には、当該商品Ｇを異常と判断する。
総合診断部２１ｆは、重量診断部２１ｄおよび異物検査部２１ｅの少なくとも一方によって異常が検出された商品Ｇを不良品であると診断し、どちらによっても異常が検出されなかった商品Ｇを良品であると診断する。なお、オペレータは、検査モジュールを新たに追加することにより、商品Ｇに対してその他の検査を行うことも可能である。この場合、総合診断部２１ｆは、全ての検査において正常と判断された商品Ｇのみを良品と診断する。
総合診断部２１ｆの診断結果は、振分機構７０へと送られる。そして、振分機構７０は、この診断結果に基づいて、商品Ｇを正規のラインコンベア８０または不良品貯留コンベア９０のどちらに振り分けるべきかを判断する。
以下、画像生成部２１ａ、領域特定部２１ｂ、重量推定部２１ｃ、重量診断部２１ｄ、異物検査部２１ｅおよび総合診断部２１ｆの動作の詳細について説明する。
〔画像生成部〕
画像生成部２１ａは、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するときにＸ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから出力されるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透視像信号に基づいて商品ＧのＸ線画像を生成する。なお、商品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。すなわち、画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから得られるＸ線の明るさに関する細かい時間間隔毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせることにより、商品Ｇを写すＸ線画像を生成する。
以下、図６（ａ）に示す連包品Ｍを検体とする場合を例として説明する。連包品Ｍは、６個の袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６が順に連なったものであり、袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６は、互いに同じ形状となるように製造されている。連包品Ｍは、コンベア１２によって袋Ｎ１を先頭とし、袋Ｎ６を最後尾として搬送される。各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６は、いわゆるピロー型の袋である。各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６のコンベア１２による搬送方向の両端には、横シール部位Ｓ１が形成されており、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６のコンベア１２の搬送面に対向する面には、搬送方向に伸びる縦シール部位Ｓ２が形成されている。すなわち、連包品Ｍは、全体としては１つの細長い袋であり、その長手方向に所定の間隔で施された横シール部位Ｓ１によって各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６に対応する複数の空間が形成されたものである。そして、袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の内部空間には、内容物が詰められている。また、先行する袋の後方の横シール部位Ｓ１とその後続の袋の前方の横シール部位Ｓ１とは一体的に熱シールされて形成されたものであり、その中央には両袋を切り離すことを可能にする短手方向に走るミシン目が形成されている。
図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す連包品ＭのＸ線画像Ｐを示している。なお、簡単のために、図６（ａ）〜（ｄ）には、連包品Ｍ全体のうちの袋Ｎ１〜Ｎ４の部分のみを示している。Ｘ線画像Ｐ上において、最も暗く現れている領域Ａ１〜Ａ４は、それぞれ袋Ｎ１〜Ｎ４内の内容物を示しており、領域Ｂ１は、横シール部位Ｓ１を示しており、領域Ｂ２は、縦シール部位Ｓ２を示している。最も明るく現れている領域Ｄは、連包品Ｍの背景を示しており、領域Ｂ１，Ｂ２よりも明るく領域Ｄよりも暗く現れている領域Ｅは、袋Ｎ１〜Ｎ４の内容物の入っていない隙間部分を示している。なお、ともに同じ枚数の包材が重なり合った部位を写しているのにもかかわらず、横シール部位Ｓ１に対応する領域Ｂ１がシールされていない部位に対応する領域ＥよりもＸ線画像Ｐ上において暗く写るのは、横シール部位Ｓ１のほうがシールされていない部位よりも熱収縮によって密度が高くなっているからと考えられる。また、シール部位Ｓ１，Ｓ２にギザギザ状となるような加工が施してある場合には、当該加工が施されていない場合と比べると、シール部位Ｓ１，Ｓ２は包材どうしの重なり合いによりＸ線画像Ｐ上においてより暗く写ることになる。
〔領域特定部〕
領域特定部２１ｂは、画像生成部２１ａと同様に、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａからＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得する。そして、領域特定部２１ｂは、多数の画素センサ１４ａのそれぞれから同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線の濃度値の平均値を算出し、算出した値をそのタイミングにおけるＸ線の濃度値の代表値とする。そして、当該代表値が所定の範囲内に収まっているか否かをチェックし、当該範囲内に収まっている場合を「ＴＲＵＥ」とし、当該範囲内に収まっていない場合を「ＦＡＬＳＥ」とする。この真偽判定処理において用いられる代表値の範囲としては、横シール部位Ｓ１が照射領域Ｘを通過したときの代表値のとり得る範囲が設定される。内容物は連包品Ｍの収納空間内で偏在し得るものの、横シール部位Ｓ１と重なることはないと考えられるため、横シール部位Ｓ１を透過したＸ線の減衰の程度は概ね一定となると予想される。したがって、横シール部位Ｓ１が照射領域Ｘを通過したときの代表値のとり得る範囲については、予め精度よく設定しておくことが可能である。
領域特定部２１ｂは、こうした代表値の決定処理と真偽判定処理とを、１組の濃度値のデータセット（同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線透視像信号）を受け取るたびに繰り返す。そして、「ＴＲＵＥ」状態が横シール部位Ｓ１の幅に対応する所定の長さだけ連続した場合に、横シール部位Ｓ１の存在を検出する。
図６（ｃ）は、Ｘ線の照射範囲Ｘを袋Ｎ１〜Ｎ４が通過したときのＸ線透視像信号に基づいて算出された代表値の時系列データを示している。この場合、真偽判定処理は、図６（ｄ）に示すような結果となる。
続いて、領域特定部２１ｂは、画像生成部２１ａにより生成されたＸ線画像Ｐと、真偽判定処理の結果とを重ね合わせ、Ｘ線画像Ｐ上の「ＦＡＬＳＥ」に対応する領域を個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６とする。個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６は、「ＴＲＵＥ」に対応する領域（領域Ｂ１を含む）と異なり、内容物が存在し得る領域である。
〔重量推定部〕
重量推定部２１ｃは、領域特定部２１ｂにより特定された各個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６に対して重量推定を行う。当該重量推定処理は、Ｘ線画像Ｐ上においてはＸ線の照射方向に厚みのある物質ほど暗く写るという性質を利用し、以下の原理に基づいて行われる。
Ｘ線画像Ｐ上の厚さｔの物質を写す画素の明るさＩは、物質の存在しない領域に含まれる画素の明るさをＩ0とした場合、以下の式（１）によって表される。
Ｉ／Ｉ0＝ｅ-μt ・・・（１）
ここで、μは、Ｘ線のエネルギーと物質の種類とに応じて定まる線吸収係数である。式（１）を物質の厚さｔについて解くと、以下の式（２）のようになる。
ｔ＝−１／μ×ｌｎ（Ｉ／Ｉ0） ・・・（２）
また、内容物の微小部位の重量値は、当該微小部位の厚さに比例する。したがって、明るさＩの画素の写す内容物の微小部位の重量値ｍは、適当な定数αを用いて、以下の式（３）によって近似的に算出される。
ｍ＝−αｌｎ（Ｉ／Ｉ0） ・・・（３）
重量推定部２１ｃは、各個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を構成する全ての画素に対応する重量値ｍを算出して足し合わせることにより、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６内の内容物全体の重量値を推定する。
〔重量診断部〕
重量診断部２１ｄは、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６内の内容物全体の重量値が所定の範囲内に収まっているか否かをチェックする。そして、全ての重量値が当該範囲内に収まっている場合には、その連包品Ｍを正常と診断し、いずれか１つの重量値でも当該範囲内に収まっていない場合には、その連包品Ｍを重量異常と診断する。
なお、重量診断部２１ｄによる処理は、重量推定部２１ｃによる処理に遅れて並列に実行され、重量推定部２１ｃによる処理も、重量診断部２１ｄによる処理も、各個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６に対してこの順で実行される。そして、重量診断部２１ｄは、いずれか１つの袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ５についての重量異常を検出すると、その連包品Ｍを重量異常であると診断するとともに、その時点で未だ終了していない残りの個包装領域Ｃ２，Ｃ３，・・・，Ｃ６に対する重量推定部２１ｃによる重量推定処理を直ちに終了させる。重量異常の袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６を１つ含むだけの連包品Ｍであっても出荷できないのであるから、残りの袋Ｎ２，Ｎ３，・・・，Ｎ６の重量値にかかわらず当該連包品Ｍを重量異常と結論付けることができるからである。
〔異物検査部〕
異物検査部２１ｅは、画像生成部２１ａにより生成された連包品ＭのＸ線画像Ｐに対して２値化処理を施すことにより、連包品Ｍに含まれる異物を検出する。より具体的には、連包品ＭのＸ線画像Ｐ上に予め設定した閾値よりも暗く現れる領域が存在する場合には、その連包品Ｍに異物が混入していると判断し、その連包品Ｍを異常と判断する。
また、Ｘ線画像Ｐにマスクを設定することも可能となっている。マスクは、例えば、連包品Ｍの横シール部位Ｓ１に対応する領域Ｂ１や背景に対応する領域Ｄに対して設定される。
〔総合診断部〕
重量診断部２１ｄも異物検査部２１ｅも、連包品Ｍを異常と判断すると、直ちにその旨を示す信号を総合診断部２１ｆに送る。総合診断部２１ｆは、重量診断部２１ｄから当該信号を受け取ると、連包品Ｍを不良品であると診断するとともに、直ちに異物検査部２１ｅによる検査を終了させる。一方、異物検査部２１ｅから当該信号を受け取った場合には、連包品Ｍを不良品であると診断するとともに、直ちに重量診断部２１ｄによる検査を終了させる。異物が検出されただけの連包品Ｍであっても、重量異常の袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６が検出されただけの連包品Ｍであっても出荷できないのであるから、他の検査結果にかかわらず当該連包品Ｍを不良品と結論付けることができるからである。また、総合診断部２１ｆは、重量診断部２１ｄおよび異物検査部２１ｅの両方から異常が検出されなかった旨を示す信号を受け取った場合には、連包品Ｍを良品である診断する。そして、総合診断部２１ｆは、診断結果を振分機構７０へ送る。
（特徴）
〔１〕
Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線画像Ｐから個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定し、特定した個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６ごとに重量推定を行う機能を備えており、連包品Ｍについての良否判断をより正確に行うことができるようになっている。個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定する具体的方法としては、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号に基づいて横シール部位Ｓ１がＸ線画像Ｐ上に現われるタイミングを測定する方法が採用されている。横シール部位Ｓ１は、隣接する袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６間の境界を構成する部位であるから、Ｘ線画像Ｐ上に現われる横シール部位Ｓ１の位置を特定することによって、Ｘ線画像Ｐ上の個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６の位置を特定することが可能になっている。
〔２〕
Ｘ線検査装置１０は、重量検査とともに、異物検査を行うことができるようになっている。このように重量検査と異物検査とを１つの装置で行うことにより、連包品Ｍの生産ラインが省スペース化され、生産ラインの構築のためのコストが削減されることになる。
〔３〕
Ｘ線検査装置１０では、複数種類の検査が実行されるものの、いずれかの検査で異常が検出されると直ちに残りの検査が終了させられるよう、総合診断部２１ｆによって管理されている。これにより、無駄な処理が排除され、Ｘ線検査装置１０の処理負荷が軽減される。
（変形例）
〔１〕
第１実施形態の領域特定処理では、濃度値の代表値の時系列データの中から横シール部位Ｓ１に対応するデータを特定し、それ以外のデータを個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６に対応するデータとしている。しかしながら、それが安定して可能な場合には、横シール部位Ｓ１に対応するデータを特定することなく、個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６に対応するデータを直接特定するようにしてもよい。
〔２〕
第１実施形態の領域特定部２１ｂによる代表値の決定処理は、上述した方法に限定されず、例えば、以下の方法で行われてもよい。
まず、領域特定部２１ｂが、１組の濃度値のデータセット（Ｘ線ラインセンサ１４から同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線透視像信号）に基づいて濃度値のヒストグラムを作成する。そして、全データ中、濃度値の明るい側あるいは暗い側から所定量（例えば、全体の８０％の量）のデータを取り出し、取り出したデータを対象にして平均値を算出し、当該平均値を代表値とする。なお、濃度値の明るい側から所定量のデータを取り出す場合には、算出される代表値によって、Ｘ線画像Ｐ上で相対的に明るく写ることになる対象（背景、包材）の存在を確認しやすくなり、濃度値の暗い側から所定量のデータを取り出す場合には、Ｘ線画像Ｐ上で相対的に暗く写ることになる対象（内容物）の存在をより確認しやすくなる。
〔３〕
第１実施形態の領域特定部２１ｂによる代表値の決定処理は、上述した方法に限定されず、例えば、以下の方法で行われてもよい。
まず、領域特定部２１ｂが、１組の濃度値のデータセット（Ｘ線ラインセンサ１４から同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線透視像信号）に基づいて濃度値のヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおけるピーク値を代表値とする。
〔４〕
第１実施形態の重量推定処理では、個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６に適用するマスクパターンを予め設定しておくことにより、例えば、連包品Ｍの背景に対応する領域Ｄに対して重量推定を避けることが可能である。この場合、誤差の低減および処理の簡素化が期待される。
＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態にかかるＸ線検査装置１１０について説明する。
図７に示されるように、第２実施形態にかかるＸ線検査装置１１０は、第１実施形態にかかるＸ線検査装置１０と比較すると、領域特定部２１ｂが領域特定部１２１ｂに置換されている点においてのみ相違し、その他の点においては同様である。すなわち、Ｘ線検査装置１１０は、Ｘ線検査装置１０の制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５に格納されている領域特定モジュールを異なるものに置換したものである。したがって、以下では、第２実施形態にかかる領域特定処理の詳細についてのみ説明し、Ｘ線検査装置１１０のその他の構成および動作については第１実施形態と同様であるものとして説明を省略する。また、以下では、第１実施形態と同様に、連包品Ｍを検体とする場合を例として説明する。
〔領域特定部〕
先ず、領域特定部１２１ｂは、画像生成部２１ａにより生成されたＸ線画像Ｐに対して２値化処理を施し、Ｘ線画像Ｐから連包品Ｍの横シール部位Ｓ１を示す領域Ｂ１を特定する。
２値化処理では、Ｘ線画像Ｐを構成する各画素に対応するＸ線の濃度値が所定の範囲内に収まっているか否かがチェックされる。そして、そのチェック結果に応じて、各画素に「０」又は「１」のどちらかの値が割り当てられる。
図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示すＸ線画像Ｐに対して２値化処理を施した後の２値化画像Ｑである。２値化画像Ｑ上において黒く現れている領域Ｇ１は、横シール部位Ｓ１に対応する領域である。
続いて、領域特定部１２１ｂは、Ｘ線画像Ｐと２値化画像Ｑとを重ね合わせ、当該Ｘ線画像Ｐ上において領域Ｇ１と重なり合う領域を横シール部位Ｓ１に対応する領域Ｂ１として抽出する。そして、領域Ｂ１と領域Ｂ１とに挟まれる領域を、個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６とする。第２実施形態において特定される個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６は、第１実施形態において特定される個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６から連包品Ｍの背景に対応する領域Ｄを除いた領域となっている。
（特徴）
Ｘ線検査装置１１０は、Ｘ線画像Ｐから個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定し、特定した個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６ごとに重量推定を行う機能を備えており、連包品Ｍについての良否判断をより正確に行うことができるようになっている。個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定する具体的方法としては、Ｘ線画像Ｐに対して画像処理を施す方法が採用されている。
＜変形例＞
〔１〕
第２実施形態の領域特定処理では、Ｘ線画像Ｐから個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を抽出するために、２値化処理が採用されている。しかしながら、２値化処理に代えて又は加えて、その他の画像処理を採用することも可能である。
〔２〕
第２実施形態の領域特定処理では、先ず、Ｘ線画像Ｐの中から横シール部位Ｓ１に対応する領域Ｂ１を抽出し、領域Ｂ１を除いた残りの領域の中から個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を抽出している。しかしながら、それが安定して可能な場合には、領域Ｂ１を抽出することなく、内容物に対応する領域Ａ１，Ａ２，・・・，Ａ６を個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６として直接抽出してもよい。
＜第３実施形態＞
続いて、本発明の第３実施形態にかかるＸ線検査装置２１０について説明する。
図９に示されるように、第３実施形態にかかるＸ線検査装置２１０は、第１実施形態にかかるＸ線検査装置１０と比較すると、領域特定部２１ｂが領域特定部２２１ｂに置換されている点においてのみ相違し、その他の点においては同様である。すなわち、Ｘ線検査装置２１０は、Ｘ線検査装置１０の制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５に格納されている領域特定モジュールを異なるものに置換したものである。したがって、以下では、第３実施形態にかかる領域特定処理の詳細についてのみ説明し、Ｘ線検査装置２１０のその他の構成および動作については第１実施形態と同様であるものとして説明を省略する。また、以下では、第１実施形態と同様に、連包品Ｍを検体とする場合を例として説明する。
〔領域特定部〕
ＨＤＤ２５には、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の長さＬ１を示す値が予め記憶されている。長さＬ１は、コンベア１２による搬送方向を基準としたものである。領域特定部２２１ｂは、ＨＤＤ２５が保持している長さＬ１を参照し、画像生成部２１ａにより生成されたＸ線画像Ｐを長さＬ１ごとにコンベア１２による搬送方向に区切り、区切られた各領域を個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６とする（図１０（ｂ）参照）。
（特徴）
Ｘ線検査装置１１０は、Ｘ線画像Ｐから個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定し、特定した個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６ごとに重量推定を行う機能を備えており、連包品Ｍについての良否判断をより正確に行うことができるようになっている。個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定する具体的方法としては、ＨＤＤ２５に予め記憶されている検査パラメータ（各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の長さＬ１）に基づいて算出する方法が採用されている。
（変形例）
〔１〕
第３実施形態では、個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定するための検査パラメータとして、ＨＤＤ２５に各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の長さＬ１が記憶されている。しかしながら、個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６を特定するための検査パラメータは、これに限定されない。例えば、連包品Ｍに含まれる袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の数を記憶しておき、連包品Ｍを写すＸ線画像Ｐを連包品Ｍの長手方向に均等に袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の数に分割するようにしてもよい。また、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６がＸ線の照射範囲Ｘを通過するタイミングを記憶しておき、当該タイミングで取得されたＸ線透視像信号に基づくＸ線画像Ｐ上の領域を個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６としてもよい。
〔２〕
第３実施形態の領域特定処理では、Ｘ線画像Ｐに適用するマスクパターンを予め設定しておくことにより、例えば、個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６中に横シール部位Ｓ１に対応する領域Ｂ１や連包品Ｍの背景に対応する領域Ｄが含まれないようにすることも可能である。この場合、誤差の低減および処理の簡素化が期待される。
＜第４実施形態＞
続いて、本発明の第４実施形態にかかるＸ線検査装置３１０について説明する。
図１１に示されるように、第４実施形態にかかるＸ線検査装置３１０は、第１実施形態にかかるＸ線検査装置１０と比較すると、画像生成部２１ａ、領域特定部２１ｂ、重量推定部２１ｃ、重量診断部２１ｄ、異物検査部２１ｅおよび総合診断部２１ｆの代わりに、画像生成部３２１ａ、空袋検査部３２１ｂ、異物検査部３２１ｃおよび総合診断部３２１ｄが存在している点においてのみ相違し、その他の点においては同様である。すなわち、Ｘ線検査装置３１０は、Ｘ線検査装置１０の制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５に格納されている検査プログラムを異なるものに置換したものである。したがって、以下では、第４実施形態にかかる制御コンピュータ２０による商品の良否判断処理の詳細についてのみ説明し、Ｘ線検査装置３１０のその他の構成および動作については第１実施形態と同様であるものとして説明を省略する。
（制御コンピュータによる商品の良否判断）
制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５には、画像生成モジュール、空袋検査モジュール、異物検査モジュールおよび総合診断モジュールを含む検査プログラムが格納されている。そして、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、これらのプログラムモジュールを読み出して実行することにより、画像生成部３２１ａ、空袋検査部３２１ｂ、異物検査部３２１ｃおよび総合診断部３２１ｄ（図１１参照）として動作する。
画像生成部３２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号に基づいて、商品ＧのＸ線画像を生成する。
空袋検査部３２１ｂによる空袋検査機能は、検体となる商品Ｇが連包品である場合にのみ使用されるべき機能であり、連包品でない場合にはオペレータによってオフに設定される。一方、空袋検査機能がオンに設定されている場合の空袋検査部３２１ｂは、連包品である商品Ｇに空袋が含まれているか否かを検査する。そして、商品Ｇに１つでも空袋が存在する場合には、当該商品Ｇを異常と判断する。
異物検査部３２１ｃは、商品Ｇに異物が含まれているか否かを検査する。そして、異物が含まれている場合には、当該商品Ｇを異常と判断する。
総合診断部３２１ｄは、空袋検査部３２１ｂおよび異物検査部３２１ｃの少なくとも一方によって異常が検出された商品Ｇを不良品であると診断し、どちらによっても異常が検出されなかった商品Ｇを良品であると診断する。なお、オペレータは、検査モジュールを新たに追加することにより、商品Ｇに対してその他の検査を行うことも可能である。この場合、総合診断部３２１ｄは、全ての検査において正常と判断された商品Ｇのみを良品と診断する。
総合診断部３２１ｄの診断結果は、振分機構７０へと送られる。そして、振分機構７０は、この診断結果に基づいて、商品Ｇを正規のラインコンベア８０または不良品貯留コンベア９０のどちらに振り分けるべきかを判断する。
以下、画像生成部３２１ａ、空袋検査部３２１ｂ、異物検査部３２１ｃおよび総合診断部３２１ｄの動作の詳細について説明する。
〔画像生成部〕
画像生成部３２１ａは、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するときにＸ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから出力されるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得し、これらのＸ線透視像信号に基づいて商品ＧのＸ線画像を生成する。なお、商品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。すなわち、画像生成部３２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから得られるＸ線の明るさに関する細かい時間間隔毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせることにより、商品Ｇを写すＸ線画像を生成する。
以下、図１２（ａ）に示す連包品Ｍを検体とする場合を例として説明する。連包品Ｍは、６個の袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６が順に連なったものであり、袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６は、互いに同じ形状となるように製造されている。連包品Ｍは、コンベア１２によって袋Ｎ１を先頭とし、袋Ｎ６を最後尾として搬送される。各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６は、いわゆるピロー型の袋である。各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６のコンベア１２による搬送方向の両端には、横シール部位Ｓ１が形成されており、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６のコンベア１２の搬送面に対向する面には、搬送方向に伸びる縦シール部位Ｓ２が形成されている。すなわち、連包品Ｍは、全体としては１つの細長い袋であり、その長手方向に所定の間隔で施された横シール部位Ｓ１によって各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６に対応する複数の空間が形成されたものである。そして、袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の内部空間には、内容物が詰められている。また、先行する袋の後方の横シール部位Ｓ１とその後続の袋の前方の横シール部位Ｓ１とは一体的に熱シールされて形成されたものであり、その中央には両袋を切り離すことを可能にする短手方向に走るミシン目が形成されている。
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す連包品ＭのＸ線画像Ｐを示している。なお、簡単のために、図１２（ａ）〜（ｄ）には、連包品Ｍ全体のうちの袋Ｎ１〜Ｎ４の部分のみを示している。Ｘ線画像Ｐ上において、最も暗く現れている領域Ａ１，Ａ２，Ａ４は、それぞれ袋Ｎ１，Ｎ２，Ｎ４内の内容物を示しており、領域Ｂ１は、横シール部位Ｓ１を示しており、領域Ｂ２は、縦シール部位Ｓ２を示している。最も明るく現れている領域Ｄは、連包品Ｍの背景を示しており、領域Ｂ１，Ｂ２よりも明るく領域Ｄよりも暗く現れている領域Ｅは、袋Ｎ１〜Ｎ４の内容物の入っていない隙間部分を示している。なお、ともに同じ枚数の包材が重なり合った部位を写しているのにもかかわらず、横シール部位Ｓ１に対応する領域Ｂ１がシールされていない部位に対応する領域ＥよりもＸ線画像Ｐ上において暗く写るのは、横シール部位Ｓ１のほうがシールされていない部位よりも熱収縮によって密度が高くなっているからと考えられる。また、シール部位Ｓ１，Ｓ２にギザギザ状となるような加工が施してある場合には、当該加工が施されていない場合と比べると、シール部位Ｓ１，Ｓ２は包材どうしの重なり合いによりＸ線画像Ｐ上においてより暗く写ることになる。
〔空袋検査部〕
空袋検査部３２１ｂは、画像生成部３２１ａと同様に、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａからＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得する。そして、空袋検査部３２１ｂは、多数の画素センサ１４ａのそれぞれから同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線の濃度値の平均値を算出し、算出した値をそのタイミングにおけるＸ線の濃度値の代表値とする。そして、当該代表値を閾値と比較し、当該閾値を上回る場合を「明状態」とし、当該閾値を下回る場合を「暗状態」とする。なお、明暗の判定処理に用いられる閾値としては、内容物の通過時と非通過時とを精度よく区別し得るような値が予め設定されている。こうした代表値の決定処理と明暗の判定処理とを、１組の濃度値のデータセット（同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線透視像信号）を受け取るたびに繰り返す。
図１２（ｃ）は、Ｘ線の照射範囲Ｘを袋Ｎ１〜Ｎ４が通過したときのＸ線透視像信号に基づいて算出された代表値の時系列データを示している。この場合、明暗の判定処理は、図１２（ｄ）に示すような結果となる。
続いて、空袋検査部３２１ｂは、連包品Ｍ全体を対象とした明暗の判定処理結果の時系列データ上において、明状態から暗状態に切り替わる位置（図１２（ｄ）中、黒色三角印で示す位置）が出現する回数をカウントする。明状態から暗状態に切り替わることは、内容物の塊の先頭がＸ線の照射範囲Ｘを通過したことを意味する。すなわち、明状態から暗状態に切り替わる回数は、内容物の塊の数を意味する。したがって、明状態から暗状態に切り替わる回数と、連包品Ｍに本来含まれるべき袋数（本例では、６個）とが一致しない場合には、連包品Ｍに空袋が含まれていると判断することができる。そこで、空袋検査部３２１ｂは、これらの数が一致しない場合には、当該連包品Ｍを異常と判断し、一致する場合には、当該連包品Ｍを正常と判断する。
〔異物検査部〕
異物検査部３２１ｃは、画像生成部３２１ａにより生成された連包品ＭのＸ線画像Ｐに対して画像処理を施し、連包品Ｍに含まれる異物を検出する。当該異物検査では、２値化処理が実行される。すなわち、連包品ＭのＸ線画像Ｐ上に予め設定した閾値よりも暗く現れる領域が存在する場合に、その連包品Ｍに異物が混入していると判断し、その連包品Ｍを異常と判断する。
また、Ｘ線画像Ｐ上にマスクを設定することも可能となっている。マスクは、例えば、連包品Ｍの横シール部位Ｓ１に対応する領域Ｂ１や背景に対応する領域Ｄに対して設定される。
〔総合診断部〕
空袋検査部３２１ｂも異物検査部３２１ｃも、連包品Ｍを異常と判断すると、直ちにその旨を示す信号を総合診断部３２１ｄに送る。総合診断部３２１ｄは、空袋検査部３２１ｂから当該信号を受け取ると、連包品Ｍを不良品であると診断するとともに、直ちに異物検査部３２１ｃによる検査を終了させる。一方、異物検査部３２１ｃから当該信号を受け取った場合には、連包品Ｍを不良品であると診断するとともに、直ちに空袋検査部３２１ｂによる検査を終了させる。異物が検出されただけの連包品Ｍであっても、空袋が検出されただけの連包品Ｍであっても出荷できないのであるから、他の検査結果にかかわらず当該連包品Ｍを不良品と結論付けることができるからである。また、総合診断部３２１ｄは、空袋検査部３２１ｂおよび異物検査部３２１ｃの両方から異常が検出されなかった旨を示す信号を受け取った場合には、連包品Ｍを良品である診断する。そして、総合診断部３２１ｄは、診断結果を振分機構７０へ送る。
（特徴）
〔１〕
Ｘ線検査装置３１０は、連包品Ｍに空袋が含まれているか否かを検査する機能を備えており、連包品Ｍについての良否判断をより正確に行うことができるようになっている。具体的には、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから細かい時間間隔で取得されるＸ線透視像信号に基づいて明状態から暗状態に切り替わった回数を判断することにより、間接的に連包品Ｍの内容物の塊の個数を判断している。すなわち、空袋の存在を、明暗の判定処理結果の時系列データ上における明状態および暗状態に対応するデータの出現パターンによって判断している。
〔２〕
Ｘ線検査装置３１０は、空袋検査とともに、異物検査を行うことができるようになっている。このように異物検査と空袋検査とを１つの装置で行うことにより、連包品Ｍの生産ラインが省スペース化され、生産ラインの構築のためのコストが削減されることになる。
〔３〕
Ｘ線検査装置３１０では、複数種類の検査が実行されるものの、いずれかの検査で異常が検出されると直ちに残りの検査が終了させられるよう、総合診断部３２１ｄによって管理されている。これにより、無駄な処理が排除され、Ｘ線検査装置３１０の処理負荷が軽減される。
（変形例）
〔１〕
第４実施形態の空袋検査では、連包品Ｍに含まれる内容物の塊の数を数えるために、明状態から暗状態に切り替わる回数を数えている。しかしながら、暗状態から明状態に切り替わる回数を数えてもよい。暗状態から明状態に切り替わることは、内容物の塊の終端がＸ線の照射範囲Ｘを通過したことを意味する。したがって、暗状態から明状態に切り替わる回数も、連包品Ｍに含まれる内容物の塊の数を意味することになる。
あるいは、明状態から暗状態に切り替わる回数および暗状態から明状態に切り替わる回数の両方を数えることにより、連包品Ｍに含まれる内容物の塊の数を求めてもよい。明状態から暗状態に切り替わる回数および暗状態から明状態に切り替わる回数の合算値も、連包品Ｍに含まれる内容物の塊の数に応じて（具体的には、２で割ることにより）決まる値であり、間接的に連包品Ｍに含まれる内容物の塊の数を意味することになるからである。
〔２〕
第４実施形態では、明状態から暗状態に切り替わる回数と連包品Ｍに本来含まれるべき袋数とを比較することにより、空袋検査を行っている。しかしながら、明状態の連続する間隔を計測し、当該間隔が所定の閾値を上回る場合に当該連包品Ｍを異常と判断し、下回る場合に当該連包品Ｍを正常と判断するようにしてもよい。
明状態とは、主として連包品Ｍの包材を通過したＸ線に基づいて判断される状態であり、暗状態とは、主として連包品Ｍの内容物を通過したＸ線に基づいて判断される状態である。すなわち、明状態の連続する間隔を計測するということは、内容物のない包材のみの部分の搬送方向に連続する長さを計測することになる。したがって、この長さが所定の閾値を上回る場合、空袋の存在を推定することができる。
また、空袋検査は、同じ連包品Ｍについての処理に関する限り、最初に当該間隔の異常が検出された時点で終了させることが好ましい。１つでも空袋が含まれていることが判明している場合には、それ以後の処理の結果にかかわらず当該連包品Ｍは不良品となるからである。
なお、ここでいう間隔とは、距離的に計測してもよいし、時間的に計測してもよい。
また、明暗の判定処理結果の時系列データ上において各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６に対応する部分が予め分かっている場合には、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６に対応するデータの中に含まれる暗状態の連続する間隔を計測し、当該間隔が所定の閾値（ゼロの場合を含む）を下回る場合に当該連包品Ｍを異常と判断し、上回る場合に当該連包品Ｍを正常と判断するようにしてもよい。なお、明暗の判定処理結果の時系列データ上において各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６に対応する部分が予め分かっている場合とは、各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６の長さが予め分かっている場合、連包品Ｍの全長と当該連包品Ｍに含まれる袋数とが分かっている場合などである。
このように、明状態および暗状態の少なくとも一方の出現パターンと、予想される出現パターンとを比較することにより、空袋の存在を判定することが可能になっている。
〔３〕
第４実施形態の空袋検査における代表値の決定処理は、上述した方法に限定されず、例えば、以下の方法で行われてもよい。
まず、空袋検査部３２１ｂが、１組の濃度値のデータセット（Ｘ線ラインセンサ１４から同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線透視像信号）に基づいて濃度値のヒストグラムを作成する。そして、全データ中、濃度値の明るい側あるいは暗い側から所定量（例えば、全体の８０％の量）のデータを取り出し、取り出したデータを対象にして平均値を算出し、当該平均値を代表値とする。なお、濃度値の明るい側から所定量のデータを取り出す場合には、算出される代表値によって、Ｘ線画像Ｐ上で相対的に明るく写ることになる対象（背景、包材）の存在を確認しやすくなり、濃度値の暗い側から所定量のデータを取り出す場合には、Ｘ線画像Ｐ上で相対的に暗く写ることになる対象（内容物）の存在をより確認しやすくなる。
当該変形例は、上記変形例〔１〕〔２〕とも組み合わせることも可能である。
〔４〕
第４実施形態の空袋検査における代表値の決定処理は、上述した方法に限定されず、例えば、以下の方法で行われてもよい。
まず、空袋検査部３２１ｂが、１組の濃度値のデータセット（Ｘ線ラインセンサ１４から同様のタイミングで出力された画素センサ１４ａ数分のＸ線透視像信号）に基づいて濃度値のヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおけるピーク値を代表値とする。
当該変形例は、上記変形例〔１〕〔２〕と組み合わせることも可能である。
＜第５実施形態＞
続いて、本発明の第５実施形態にかかるＸ線検査装置４１０について説明する。
図１３に示されるように、第５実施形態にかかるＸ線検査装置４１０は、第４実施形態にかかるＸ線検査装置３１０と比較すると、空袋検査部３２１ｂが空袋検査部４２１ｂに置換されている点においてのみ相違し、その他の点においては同様である。すなわち、Ｘ線検査装置４１０は、Ｘ線検査装置３１０の制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５に格納されている空袋検査モジュールを異なるものに置換したものである。したがって、以下では、第５実施形態にかかる空袋検査の詳細についてのみ説明し、Ｘ線検査装置４１０のその他の構成および動作については第４実施形態と同様であるものとして説明を省略する。また、以下では、第４実施形態と同様に、連包品Ｍを検体とする場合を例として説明する。
〔空袋検査部〕
まず、空袋検査部４２１ｂは、画像生成部３２１ａにより生成されたＸ線画像Ｐに対して２値化処理を施し、Ｘ線画像Ｐ上の領域を内容物を示す領域と、内容物以外を示す領域とに切り分ける。
２値化処理では、Ｘ線画像Ｐを構成する各画素に対応するＸ線の濃度値が所定の閾値と比較される。そして、それらの値の大小関係に応じて、各画素に「０」又は「１」のどちらかの値が割り当てられる。なお、ここでいう２値化処理に用いられる閾値は、異物検査の２値化処理で用いられる閾値とは異なる値である。
図１４は、図１２（ｂ）に示すＸ線画像Ｐに対して２値化処理を施した後の２値化画像Ｑである。２値化画像Ｑ上において、黒く現れている領域Ｆ１は、原則として各袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６内の内容物の塊に対応し、白く現れている領域Ｆ２は、原則として包材のみの部分と連包品Ｍの背景に対応する。
続いて、空袋検査部４２１ｂは、領域Ｆ１の個数をカウントする。領域Ｆ１の個数は、内容物の塊の数を意味する。このとき、カウントの対象とされるのは、黒く現われている全ての領域のうち、所定の範囲内の面積を有する領域のみである。異物などを写した領域をカウントしないためである。そして、カウントした領域Ｆ１の個数と、連包品Ｍに本来含まれるべき袋数（本例では、６個）とを比較し、これらの数が一致しない場合には、当該連包品Ｍを異常と判断し、一致する場合には、当該連包品Ｍを正常と判断する。
（特徴）
Ｘ線検査装置４１０は、連包品Ｍに空袋が含まれているか否かを検査する機能を備えており、連包品Ｍについての良否判断をより正確に行うことができるようになっている。具体的には、Ｘ線画像Ｐに画像処理を施すことにより、連包品Ｍの内容物の塊の個数を判断している。これにより、異物検査部３２１ｃ等が用いるべく元来備わっている機能を有効に利用しつつ、空袋検査を行っている。
＜変形例＞
〔１〕
第５実施形態の空袋検査では、２値化処理が採用されている。しかしながら、２値化処理に代えて又は加えて、その他の画像処理を採用することも可能である。
〔２〕
第５実施形態では、２値化画像Ｑ上に黒く現われている領域Ｆ１の個数と連包品Ｍに本来含まれるべき袋数とを比較することにより、空袋検査を行っている。しかしながら、複数の領域Ｆ１間の搬送方向の間隔を計測し、当該間隔が所定の閾値を上回る場合には、当該連包品Ｍを異常と判断し、下回る場合には、当該連包品Ｍを正常と判断するようにしてもよい。
複数の領域Ｆ１の搬送方向の間隔を計測するということは、内容物の塊間の搬送方向の距離を計測することになる。したがって、この距離が所定の閾値を上回る場合、空袋の存在を推定することができる。
また、空袋検査は、同じ連包品Ｍについての処理に関する限り、最初に当該間隔の異常が検出された時点で終了させることが好ましい。１つでも空袋が含まれていることが判明している場合には、それ以後の処理の結果にかかわらず当該連包品Ｍは不良品となるからである。
＜その他の実施形態＞
〔１〕
第１、第２および第３実施形態の重量検査は、第１、第２および第３実施形態の説明の中で例示した連包品Ｍ以外の態様の連包品に対しても用い得る。例えば、いわゆるストリップバックと呼ばれるタイプの連包品が用いられてもよい。ストリップバックとは、消費者が１つ１つ袋を取り外して購入しやすいように、帯体の細長いテープ（ストリップ）に複数の袋が所定の間隔で貼り付けられた態様の連包品である。また、袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６は、ピロー型の袋である必要はなく、例えば、ガゼット型、ヘム型であってもよい。また、縦シール部位Ｓ２が連包品Ｍの短手方向の端部に形成される三方シール型であってもよい。
〔２〕
第１、第２、第３、第４および第５実施形態では、各種検査が、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１によって実現されている。しかしながら、各種検査は、その他のソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの任意の組み合わせにより実現されるようになっていてもよい。
また、制御コンピュータ２０にかかる処理が、Ｘ線検査装置１０，１１０，２１０，３１０，４１０本体と別に設けられた装置において実行されるようになっていてもよい。例えば、制御コンピュータ２０から各種データがネットワークを介して別体のコンピュータに送られ、上記処理の全部または一部が当該コンピュータにおいて実行されるようになっていてもよい。
〔３〕
第１、第２、第３、第４および第５実施形態の異物検査において採用される画像処理の方式は、上述されたものに限定されることはなく、例えば、２値化処理の代わりに、トレース検出処理が実行されるようになっていてもよい。
〔４〕
第１、第２および第３実施形態の重量検査において採用される重量推定処理の方式は、上述されたものに限定されることはなく、例えば、上述の処理に空気中や包材を透過する際のＸ線の減衰などを考慮した補正処理が加えられてもよい。
〔５〕
Ｘ線検査装置１０，１１０，２１０は、ある個包装領域Ｃ１，Ｃ２，・・・，Ｃ６に対して推定した重量値がゼロないしゼロに近い値となった場合に、当該連包品Ｍに空袋が含まれていると判断し、その旨を出力する機能を有していてもよい。これにより、このＸ線検査装置では、空袋の存在する連包品を不良品として取り扱うことができる。
〔６〕
第４および第５実施形態の空袋検査は、第４および第５実施形態の説明の中で例示した連包品Ｍ以外の態様の連包品に対しても用い得る。例えば、いわゆるストリップバックと呼ばれるタイプの連包品が用いられてもよい。ストリップバックとは、消費者が１つ１つ袋を取り外して購入しやすいように、帯体の細長いテープ（ストリップ）に複数の袋が所定の間隔で貼り付けられた態様の連包品である。また、袋Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎ６は、ピロー型の袋である必要はなく、例えば、ガゼット型、ヘム型であってもよい。また、縦シール部位Ｓ２が連包品Ｍの短手方向の端部に形成される三方シール型であってもよい。
〔７〕
第１、第２、第３、第４および第５実施形態において制御コンピュータ２０が実行する各種検査に係る処理は、Ｘ線検査装置だけでなく、テラヘルツ波を使用する検査装置にも適用することが可能である。言い換えると、商品を透過したテラヘルツ波又はそれに基づく検査画像にも、上記実施形態と同様の処理を施すことができる。
本発明は、連包品についての良否判断をより正確に行うことができるという効果を有し、検査装置、特に、複数の個包装が連なった連包品を検査する検査装置として有用である。

Claims (9)

  1. 複数の個包装が一列に連なった連包品を先行の個包装から順次検査する検査装置であって、
    前記連包品を前記個包装の連なる方向に搬送する搬送部と、
    前記個包装にＸ線である検査波を順次照射する照射部と、
    前記照射部からの検査波を受光する受光部と、
    前記受光部が受光した検査波に基づいて個包装の検査画像を順次生成する生成部と、
    前記検査画像から前記個包装の内容物が存在し得る領域を特定する特定部と、
    特定された前記領域に対して重量値を推定する推定部と、
    前記重量値が所定範囲外となる場合、当該個包装が含まれる連包品全体を重量異常と診断する重量診断部と、
    を備え、
    前記重量診断部による処理は、前記推定部による処理に遅れて実行される、
    検査装置。
  2. 前記特定部は、前記検査画像から前記連包品のシール部位に対応するシール領域を特定し、前記検査画像の前記シール領域以外から前記領域を特定する、
    請求項１に記載の検査装置。
  3. 前記検査画像に基づいて前記連包品に対する異物検査を行う異物検査部を、
    さらに備える、
    請求項１または２に記載の検査装置。
  4. 少なくとも前記重量診断部が前記個包装を重量異常と診断した場合、あるいは、少なくとも前記異物検査部が前記個包装に異物が混入していると診断した場合、前記連包品を異常と診断する総合診断部、をさらに備える、
    請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。
  5. 前記重量診断部は、前記重量値に基づいて前記連包品に空袋が含まれるか否かを判断する、
    請求項１から４のいずれかに記載の検査装置。
  6. 前記特定部、前記推定部、前記重量診断部は、連包品でない場合には、オペレータによってオフに設定される、
    請求項３から５のいずれかに記載の検査装置。
  7. 複数の個包装が一列に連なった連包品を先行の個包装から順次検査する検査装置であって、
    前記個包装にＸ線である検査波を順次照射する照射部と、
    前記照射部からの検査波を受光する受光部と、
    前記受光部が受光した検査波に基づいて個包装の検査画像を順次生成する生成部と、
    前記検査画像から前記個包装の内容物が存在し得る内容物領域を抽出し、抽出された内容物領域の個数または間隔に基づいて、前記連包品に空袋が含まれているか否かを検査する空袋検査部と、
    を備える、検査装置。
  8. 前記検査画像に基づいて異物の検査を行う異物検査部、
    をさらに備える、
    請求項７に記載の検査装置。
  9. 前記空袋検査部は、連包品でない場合には、オペレータによってオフに設定される、
    請求項８に記載の検査装置。
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