JP6861990B2 - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、食品等の被検査物にＸ線を照射して、被検査物の検査を行うＸ線検査装置に関する。

従来、特許文献１（特開２００２―２２８７６１号公報）に開示されるように、食品等の被検査物にＸ線を照射して、被検査物の検査を行うＸ線検査装置が広く用いられている。Ｘ線検査装置は、被検査物にＸ線を照射して、被検査物を透過したＸ線を検出して得られた検出データに基づいて被検査物の検査を行う。Ｘ線検査装置は、例えば、被検査物である食品に混入している異物の有無を検査する。

しかし、Ｘ線検査装置による検査では、Ｘ線検査装置の使用前の設定が正しく行われていないと、検査結果に不具合が生じるおそれがある。例として、被検査物である食品に含まれる異物の検出信号に関する設定について説明する。ここで、Ｘ線検査装置は、被検査物を透過したＸ線の検出データに基づいて得られた、異物の検出信号レベルが所定の閾値を超えている場合に、異物が検出されたと判定する。この場合、Ｘ線検査装置の利用者によって異物の検出信号レベルの閾値が高めに設定されていると、被検査物に異物が混入していても、当該異物が検出されないおそれがある。このように、Ｘ線検査装置の設定が適切でなかったり、Ｘ線検査装置の保守作業時等に設定が一時的に変更されたりすると、検査結果に不具合が生じ、Ｘ線検査装置の性能が十分に発揮されないおそれがある。

本発明の目的は、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができるＸ線検査装置を提供することである。

本発明に係るＸ線検査装置は、検査部と、設定部と、記憶部と、判定部と、報知部とを備える。検査部は、被検査物に照射されたＸ線を検出して得られた検出データを用いて被検査物を検査する。設定部は、検査部による被検査物の検査に用いられる設定値を設定するためのものである。記憶部は、検出データに基づく検出値を記憶する。判定部は、記憶部に記憶された検出値に基づいて、設定部によって設定された設定値が適切であるか否かを判定する。報知部は、判定部によって設定値が適切でないと判定された場合に、設定値が適切でないことを報知する。

本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物のＸ線透過画像等の検出データに基づいて、所定の検出値を取得する。検出値は、例えば、被検査物に含まれる異物の検出信号レベルである。この場合、Ｘ線検査装置の利用者は、例えば、被検査物に含まれる異物の判定基準となる検出値の閾値（異物検出閾値）を、設定値（検査パラメータ）として設定する。Ｘ線検査装置は、検出値の統計データに基づいて、利用者が設定した設定値が適切か否かを判定し、適切でない場合には、その旨を利用者に報知する。これにより、利用者による設定値の誤設定が防止されるので、利用者は、Ｘ線検査装置の性能を十分に発揮させてＸ線検査装置を使用することができる。従って、このＸ線検査装置は、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置では、判定部は、記憶部に記憶された検出値に基づいて設定値の許容範囲を取得し、設定部によって設定された設定値が許容範囲内にない場合に、設定値が適切でないと判定することが好ましい。

この場合、Ｘ線検査装置は、検出値の統計データ等に基づいて、設定値の許容範囲を取得する。Ｘ線検査装置は、設定された設定値が許容範囲内にない場合に、利用者が設定した設定値が適切でない旨を利用者に報知する。従って、このＸ線検査装置は、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、停止部をさらに備えることが好ましい。停止部は、判定部によって設定値が適切でないと判定された場合に、検査部による被検査物の検査を停止する。

この場合、Ｘ線検査装置は、利用者が設定した設定値が適切でない場合に、その旨を利用者に報知すると共に、被検査物の検査を停止する。従って、このＸ線検査装置は、被検査物の不適切な検査を強制的に終了することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置は、変更部をさらに備えることが好ましい。変更部は、判定部によって設定値が適切でないと判定された場合に、設定値を変更する。

この場合、Ｘ線検査装置は、利用者が設定した設定値が適切でない場合に、その旨を利用者に報知すると共に、設定値を変更する。従って、このＸ線検査装置は、被検査物の適切な検査を自動的に開始することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置では、検査部は、複数の検査基準に基づいて被検査物を検査することが好ましい。この場合、設定部は、検査基準ごとに、設定値を設定することができることが好ましい。また、判定部は、検査基準ごとに、設定部によって設定された設定値が適切であるか否かを判定することが好ましい。

この場合、Ｘ線検査装置は、例えば、被検査物に含まれる異物を検出する場合に、検出対象の異物の寸法の範囲ごとの検査基準が設定されている。Ｘ線検査装置の利用者は、検査基準ごとに設定値を設定することができる。従って、このＸ線検査装置は、複数種類の検査を行う場合であっても、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができる。

また、本発明に係るＸ線検査装置では、検査部は、被検査物に含まれる異物を検知することが好ましい。

この場合、Ｘ線検査装置は、被検査物に異物が含まれている場合において、被検査物に異物が含まれていないと判定する不具合の発生を抑制することができる。

本発明に係るＸ線検査装置は、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態であるＸ線検査装置１０の外観を示す斜視図である。 Ｘ線検査装置１０が組み込まれる検査ライン１００の概略図である。 被検査物Ｐの概略的な平面図である。 Ｘ線検査装置１０のシールドボックス１１の内部の概略図である。 Ｘ線ラインセンサ１４のＸ線検出素子１４ａによって検出される透過Ｘ線量（検出量）の例を示すグラフである。 制御装置４０のブロック図である。 被検査物Ｐの透過画像の例を示す図である。 異物検出部２２ｂが、画像処理アルゴリズムを用いて、被検査物Ｐの透過画像を解析した結果を表すグラフの一例である。 統計データ記憶部２１ｂに記憶される異物検出信号レベルの統計データの一例である。 異物混入検査に用いられる異物検出閾値が適切であるか否かを判定する処理のフローチャートである。 変形例Ａにおける制御装置４０のブロック図である。 変形例Ｂにおいて、検査パラメータ判定部２２ｄが第１許容範囲および第２許容範囲を用いて、設定された検査パラメータが適切であるか否かを判定するフローチャートである。 変形例Ｃにおける制御装置４０のブロック図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明される実施形態は、本発明の具体例の一つであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）Ｘ線検査装置の全体構成
図１は、本発明の一実施形態であるＸ線検査装置１０の外観を示す斜視図である。図２は、Ｘ線検査装置１０が組み込まれる検査ライン１００の概略図である。検査ライン１００は、被検査物Ｐの検査を行う。検査ライン１００において、被検査物Ｐは、前段コンベア６０によってＸ線検査装置１０まで搬送される。図２において、被検査物Ｐの搬送方向は、矢印で示されている。

Ｘ線検査装置１０は、前段コンベア６０によって連続的に搬送されてくる被検査物ＰにＸ線を照射することにより、被検査物Ｐの良否判断を行う。具体的には、Ｘ線検査装置１０は、被検査物Ｐの異物混入検査を行い、検査結果に基づいて、被検査物Ｐを良品または不良品に分類する。異物混入検査とは、被検査物Ｐに混入されている異物を検出するための検査である。被検査物Ｐが食品である場合、異物は、例えば、鉄およびステンレス等の金属の小片である。Ｘ線検査装置１０は、異物混入検査を行い、異物が混入されていない被検査物Ｐを良品に分類し、異物が混入されている被検査物Ｐを不良品に分類する。

Ｘ線検査装置１０による検査結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置されている振り分け機構７０に送られる。振り分け機構７０は、Ｘ線検査装置１０において良品と判断された被検査物Ｐを、良品を排出するラインコンベアユニット８０へ送る。振り分け機構７０は、Ｘ線検査装置１０において不良品と判断された被検査物Ｐを、不良品排出方向９０，９１に振り分けて検査ライン１００から排出する。

本実施形態において、Ｘ線検査装置１０の検査対象である被検査物Ｐは、包装された食品である。図３は、被検査物Ｐの概略的な平面図である。被検査物Ｐは、複数の内容物Ｇと、包装材ｍ１と、仕切り材ｍ２とからなる。内容物Ｇは、所定の形状を有する食品である。内容物Ｇは、例えば、円筒形状の焼き菓子である。包装材ｍ１は、内容物Ｇおよび仕切り材ｍ２を包装するための袋状のプラスチックフィルムである。仕切り材ｍ２は、包装材ｍ１の内部において、複数の内容物Ｇを所定の個数ごとに仕切るためのプラスチックトレーである。複数の内容物Ｇは、包装材ｍ１の内部において互いに重ならないように並べられている。

（２）Ｘ線検査装置の詳細な説明
Ｘ線検査装置１０は、主として、シールドボックス１１と、コンベアユニット１２と、Ｘ線照射器１３と、Ｘ線ラインセンサ１４と、モニタ３０と、制御装置４０とから構成される。

（２−１）シールドボックス
図４は、Ｘ線検査装置１０のシールドボックス１１の内部の概略図である。シールドボックス１１は、Ｘ線検査装置１０のケーシングである。シールドボックス１１は、図１に示されるように、両側面に、被検査物Ｐを搬出入するための開口１１ａを有する。開口１１ａは、シールドボックス１１の外部から内部に被検査物Ｐを搬入するため、および、シールドボックス１１の内部から外部に被検査物Ｐを搬出するために用いられる。開口１１ａは、遮蔽カーテン１９により覆われている。遮蔽カーテン１９は、シールドボックス１１の内部から外部へのＸ線の漏洩を抑える。遮蔽カーテン１９は、鉛を含むゴムから成形される。遮蔽カーテン１９は、被検査物Ｐが搬出入されるときに被検査物Ｐによって押しのけられる。

シールドボックス１１の内部には、コンベアユニット１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４および制御装置４０等が収容されている（図６参照）。シールドボックス１１の正面上部には、モニタ３０、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。

（２−２）コンベアユニット
コンベアユニット１２は、シールドボックス１１の内部で被検査物Ｐを搬送するためのベルトコンベアである。コンベアユニット１２は、図１に示されるように、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。

コンベアユニット１２は、図４に示されるように、主として、コンベアローラ１２ｃと、無端状のベルト１２ｄとを有する。コンベアローラ１２ｃは、コンベアモータ１２ａによって駆動される。コンベアローラ１２ｃの駆動により、ベルト１２ｄが回転し、ベルト１２ｄ上の被検査物Ｐが搬送される。図４において、被検査物Ｐの搬送方向は、矢印で示されている。

コンベアユニット１２による被検査物Ｐの搬送速度は、Ｘ線検査装置１０の利用者であるオペレータによって入力された設定速度に応じて変動する。制御装置４０は、設定速度に基づいてコンベアモータ１２ａをインバータ制御し、被検査物Ｐの搬送速度を制御する。コンベアモータ１２ａには、コンベアユニット１２による搬送速度を検出して制御装置４０に送信するためのエンコーダ１２ｂが装着されている（図６参照）。

（２−３）Ｘ線照射器
Ｘ線照射器１３は、図４に示されるように、コンベアユニット１２の上方に配置されている。Ｘ線照射器１３は、被検査物Ｐの下方に配置されるＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状のＸ線（放射光）を照射する。Ｘ線の照射範囲Ｘは、図４に示されるように、コンベアユニット１２の搬送面に対して垂直であり、かつ、コンベアユニット１２による被検査物Ｐの搬送方向に対して直交する方向に広がる。すなわち、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線は、ベルト１２ｄの幅方向に広がる。

（２−４）Ｘ線ラインセンサ
Ｘ線ラインセンサ１４は、被検査物Ｐおよびコンベアユニット１２を透過したＸ線である透過Ｘ線を検知するセンサである。Ｘ線ラインセンサ１４は、図４に示されるように、コンベアユニット１２の下方に配置されている。Ｘ線ラインセンサ１４は、主として、複数のＸ線検出素子１４ａから構成されている。Ｘ線検出素子１４ａは、コンベアユニット１２による被検査物Ｐの搬送方向に直交する方向に沿って直線状に水平配置されている。

Ｘ線ラインセンサ１４は、透過Ｘ線を検出し、検出された透過Ｘ線の強度に応じた電圧を示すＸ線透過信号を出力する。Ｘ線透過信号により、Ｘ線画像（透過画像）の明るさ（濃淡）が決定される。図５は、Ｘ線ラインセンサ１４のＸ線検出素子１４ａによって検出される透過Ｘ線量（検出量）の例を示すグラフである。グラフの横軸は、各Ｘ線検出素子１４ａの位置に対応する。グラフの横軸は、コンベアユニット１２の搬送方向に直交する水平方向（ベルト１２ｄの幅方向）の位置に対応する。グラフの縦軸は、Ｘ線検出素子１４ａで検出された透過Ｘ線量（検出量）を示す。透過画像において、検出量の多いところが明るく（淡く）表示され、検出量が少ないところが暗く（濃く）表示される。すなわち、透過画像の明暗（濃淡）は、透過Ｘ線の検出量に対応する。図５に示されるように、内容物Ｇを透過したＸ線の検出量は、内容物Ｇを透過しなかったＸ線の検出量より低い。

Ｘ線ラインセンサ１４は、被検査物Ｐが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図４参照）を通過するタイミングを検知するためのセンサとしても機能する。すなわち、Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上で搬送される被検査物ＰがＸ線ラインセンサ１４の上方の位置（照射範囲Ｘと重なる位置）に来たときに、所定の閾値以下の電圧を示すＸ線透過信号（第１信号）を出力する。また、Ｘ線ラインセンサ１４は、被検査物Ｐが照射範囲Ｘを通過したときに、所定の閾値を上回る電圧を示すＸ線透過信号（第２信号）を出力する。第１信号および第２信号が制御装置４０に送信されることにより、照射範囲Ｘにおける被検査物Ｐの有無が検出される。

（２−５）モニタ
モニタ３０は、タッチパネル機能付きの液晶ディスプレイである。モニタ３０は、Ｘ線検査装置１０の表示部および入力部として機能する。モニタ３０には、被検査物Ｐの検査結果等が表示される。また、モニタ３０には、Ｘ線検査装置１０の初期設定、および、被検査物Ｐの良否判断に関するパラメータを入力するための画面等が表示される。

Ｘ線検査装置１０のオペレータは、モニタ３０を操作して、検査パラメータおよび動作設定情報等を入力することができる。検査パラメータとは、被検査物Ｐの良否を判定するために用いられるパラメータである。具体的には、検査パラメータは、被検査物Ｐに含まれる内容物Ｇ、および、被検査物Ｐに混入されている異物を判別するために用いられる透過Ｘ線量の閾値等である。動作設定情報とは、被検査物Ｐの検査速度、および、コンベアユニット１２の搬送方向等の情報である。

モニタ３０は、制御装置４０に接続されており、制御装置４０と信号の送受信を行う。モニタ３０によって入力された検査パラメータおよび動作設定情報は、制御装置４０の記憶部２１に記憶される。

（２−６）制御装置
制御装置４０は、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびＨＤＤ（ハードディスク）等によって構成されるコンピュータである。制御装置４０は、図示されない表示制御回路、キー入力回路および通信ポート等を備える。表示制御回路は、モニタ３０のデータ表示を制御する回路である。キー入力回路は、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回路である。通信ポートは、プリンタ等の外部機器、および、ＬＡＮ等のネットワークとの接続を可能にするポートである。

図６は、制御装置４０のブロック図である。制御装置４０は、主として、記憶部２１と制御部２２とを有する。制御装置４０は、コンベアユニット１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４およびモニタ３０に電気的に接続されている。制御装置４０は、コンベアユニット１２のコンベアモータ１２ａおよびエンコーダ１２ｂに電気的に接続されている。制御装置４０は、コンベアモータ１２ａの回転数に関するデータをエンコーダ１２ｂから取得し、そのデータに基づいて被検査物Ｐの移動距離を算出する。制御装置４０は、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されたＸ線透過信号を受信し、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上の被検査物ＰがＸ線の照射範囲Ｘに到達したタイミングを検出する。

制御装置４０は、透過Ｘ線量（検出量）に基づいて、被検査物Ｐに混入されている異物の有無を判別して、被検査物Ｐの良否を判定する。制御装置４０は、異物が検出されなかった被検査物Ｐを良品と判定し、異物が検出された被検査物Ｐを不良品と判定する。不良品は、例えば、内容物Ｇと共に金属片等の異物が包装材ｍ１によって包装された被検査物Ｐである。

（２−６−１）記憶部
記憶部２１は、検査パラメータ、動作設定情報、および、制御部２２が実行する各種プログラムを記憶する。検査パラメータおよび動作設定情報は、モニタ３０のタッチパネル機能を用いてオペレータによって入力される。

記憶部２１は、主として、透過画像記憶部２１ａ、統計データ記憶部２１ｂおよび検査パラメータ記憶部２１ｃを有する。

（ａ）透過画像記憶部
透過画像記憶部２１ａは、後述する透過画像生成部２２ａによって生成された透過画像に関するデータである検出データを記憶する。透過画像は、Ｘ線ラインセンサ１４によって検出された透過Ｘ線量に基づくＸ線画像である。

図７は、被検査物Ｐの透過画像の例を示す図である。図７において、被検査物Ｐには、金属片である異物Ｆが混入されている。図７に示される透過画像は、複数の画素から構成される。透過画像の各画素は、複数の濃度レベルの内の一つを有する。透過画像の各画素の濃度レベルは、Ｘ線の検出量に対応する。具体的には、画素の濃度レベルが高いほど、当該画素におけるＸ線の検出量は低い。図７では、透過画像の濃度レベルは、ハッチングの間隔で表されている。具体的には、ある領域のハッチングの間隔が狭いほど、その領域を構成する画素の濃度レベルが高い。

図７に示されるように、被検査物Ｐの透過画像には、被検査物Ｐに含まれる内容物Ｇ、異物Ｆ、包装材ｍ１および仕切り材ｍ２のそれぞれに相当する画素が含まれる。内容物Ｇは、包装材ｍ１および仕切り材ｍ２と比べて厚みが大きく、Ｘ線が透過しにくい。そのため、通常、内容物Ｇを透過したＸ線の検出量は、包装材ｍ１および仕切り材ｍ２を透過したＸ線の検出量よりも少ない。また、金属である異物Ｆは、食品である内容物Ｇと比べて、Ｘ線が透過しにくい。そのため、通常、異物Ｆを透過したＸ線の検出量は、内容物Ｇを透過したＸ線の検出量よりも少ない。

図７に示される被検査物Ｐの透過画像では、内容物Ｇに相当する画素は、包装材ｍ１および仕切り材ｍ２に相当する画素よりも暗く（濃く）表示され、かつ、異物Ｆに相当する画素は、内容物Ｇに相当する画素よりも暗く（濃く）表示されている。

（ｂ）統計データ記憶部
統計データ記憶部２１ｂは、後述する異物検出部２２ｂが被検査物Ｐの透過画像を解析して取得した異物検出信号レベルに関するデータを記録して、異物検出信号レベルの統計データとして記憶する。異物検出信号レベル、および、その統計データの詳細および利用方法については、後述する。

（ｃ）検査パラメータ記憶部
検査パラメータ記憶部２１ｃは、後述する検査パラメータ設定部２２ｃを用いてオペレータが設定した検査パラメータを記憶する。検査パラメータの詳細および利用方法については、後述する。

（２−６−２）制御部
制御部２２は、記憶部２１に記憶された各種プログラムを実行することにより、透過画像生成部２２ａ、異物検出部２２ｂ、検査パラメータ設定部２２ｃ、検査パラメータ判定部２２ｄおよび報知部２２ｅの各機能を有する。

（ａ）透過画像生成部
透過画像生成部２２ａは、Ｘ線ラインセンサ１４によって検出された透過Ｘ線量に基づいてＸ線画像（透過画像）を生成する。具体的には、透過画像生成部２２ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の各Ｘ線検出素子１４ａから出力されるＸ線透過信号を短い時間間隔で取得し、取得したＸ線透過信号に基づいて透過画像を生成する。すなわち、透過画像生成部２２ａは、扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図４参照）を被検査物Ｐが通過する際に各Ｘ線検出素子１４ａから出力されるＸ線透過信号に基づいて、被検査物Ｐの透過画像（図７参照）を生成する。照射範囲Ｘにおける被検査物Ｐの有無は、Ｘ線ラインセンサ１４が出力する信号により判断される。

透過画像生成部２２ａは、各Ｘ線検出素子１４ａから得られる透過Ｘ線の強度（輝度）に関する時間間隔ごとのデータをマトリクス状に時系列的につなぎ合わせて、被検査物Ｐの透過画像を生成する。透過画像生成部２２ａによって生成された透過画像は、検出データとして透過画像記憶部２１ａに記憶される。

（ｂ）異物検出部
異物検出部２２ｂは、被検査物Ｐの透過画像を用いて、被検査物Ｐに混入されている異物Ｆを検出して、被検査物Ｐを検査する。異物検出部２２ｂが用いる透過画像は、透過画像生成部２２ａによって生成され、透過画像記憶部２１ａに記憶されている検出データである。

異物検出部２２ｂは、画像処理アルゴリズムを用いて透過画像を解析して、被検査物Ｐに異物Ｆが混入している場合に、透過画像に含まれる異物Ｆに相当する領域を検出する。画像処理アルゴリズムは、透過画像において、異物Ｆに相当する領域と、内容物Ｇ、包装材ｍ１および仕切り材ｍ２に相当する領域とを区別しやすいように、透過画像を加工する。画像処理アルゴリズムは、例えば、透過Ｘ線の強度が小さい領域である低透過領域の面積、および、低透過領域とその周辺領域との間の透過Ｘ線の強度の変化等に基づいて、透過画像を加工する。ここで、低透過領域は、Ｘ線が透過しにくい金属製の異物Ｆに相当する領域である可能性が高い領域である。

異物検出部２２ｂは、検出対象の異物Ｆの特性に応じて、複数の画像処理アルゴリズムを用いて異物Ｆを検出することができる。複数の画像処理アルゴリズムは、例えば、１ｍｍ未満の微小な異物Ｆの検出に適したアルゴリズム、針状の異物Ｆの検出に適したアルゴリズム、および、面積が大きい異物Ｆの検出に適したアルゴリズムである。異物検出部２２ｂは、検出対象の異物Ｆの形状および面積に応じて、複数の画像処理アルゴリズムのそれぞれを用いて異物Ｆを検出する。これにより、異物検出部２２ｂは、被検査物Ｐの透過画像を解析して、被検査物Ｐに混入されている様々な形状および面積の異物Ｆを検出することができる。

図８は、異物検出部２２ｂが、画像処理アルゴリズムを用いて、被検査物Ｐの透過画像を解析した結果を表すグラフの一例である。図８は、画像処理アルゴリズムによって加工された透過画像を表すデータに相当する。グラフの横軸は、透過画像上の位置を表す。図８では、二次元データである透過画像上の位置が、便宜上、グラフの横軸に沿った一次元データとして表されている。グラフの縦軸は、被検査物Ｐに含まれる異物検出信号レベルである。異物検出信号レベルは、画像処理アルゴリズムによる透過画像の解析結果から取得される。図８に示されるように、グラフ中に異物検出信号レベルのピークが存在する場合、当該ピークの位置の近傍に異物Ｆが存在する可能性が高い。ここで、異物検出信号レベルのピークとは、周囲と比較して値が突出して高くなっている部分である。反対に、グラフ中に異物検出信号レベルのピークが存在しない場合、被検査物Ｐに異物Ｆが含まれていない可能性がある。

異物検出部２２ｂは、異物検出信号レベルのピークの値に基づいて、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されているか否かを判定する。具体的には、異物検出部２２ｂは、図８において異物検出信号レベルのピークの極大値Ｍが、点線で表される所定の閾値を超えている場合に、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていると判定する。以上の方法によって、異物検出部２２ｂは、被検査物Ｐの透過画像を解析して、被検査物Ｐに含まれる異物Ｆを検出することができる。

異物検出部２２ｂが透過画像を解析して取得した異物検出信号レベルに関するデータは、統計データ記憶部２１ｂに記録される。異物検出部２２ｂは、被検査物Ｐの透過画像を解析する度に、異物検出信号レベルに関するデータを統計データ記憶部２１ｂに記録する。このとき、統計データ記憶部２１ｂは、異物検出信号レベルに関するデータを統計データとして記憶する。

図９は、統計データ記憶部２１ｂに記憶されている異物検出信号レベルの統計データの一例である。図９には、統計データを表す正規分布曲線が示されている。この正規分布曲線は、多数の透過画像を解析して取得された異物検出信号レベルの分布曲線である。ここで、「多数の透過画像」とは、例えば、１００以上の透過画像を意味する。グラフの横軸は、異物検出信号レベルを表す。グラフの縦軸は、対応する異物検出信号レベルの統計データ上の出現頻度を表す。

（ｃ）検査パラメータ設定部
検査パラメータ設定部２２ｃは、被検査物Ｐに含まれる内容物Ｇ、および、被検査物Ｐに混入されている異物Ｆを判別するために用いられる検査パラメータを設定するためのプログラムである。オペレータは、例えば、モニタ３０のタッチパネル機能を用いて、種種の検査パラメータを入力することができる。

以下において、検査パラメータは、異物検出閾値である。異物検出閾値とは、異物検出信号レベルの閾値である。異物検出部２２ｂは、異物検出信号レベルのピークの極大値Ｍが異物検出閾値を超えている場合に、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていると判定する（図８参照）。

（ｄ）検査パラメータ判定部
検査パラメータ判定部２２ｄは、検査パラメータ設定部２２ｃによってオペレータが設定した検査パラメータが適切であるか否かを判定する。検査パラメータが異物検出閾値（異物検出信号レベルの閾値）である場合、検査パラメータ判定部２２ｄは、オペレータによって設定された異物検出閾値が、所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。検査パラメータ判定部２２ｄは、設定された異物検出閾値が許容範囲内にある場合、その異物検出閾値が適切であると判定し、設定された異物検出閾値が許容範囲内にない場合、その異物検出閾値が適切でないと判定する。

検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出信号レベルの統計データが正規分布曲線で表される場合、異物検出閾値の許容範囲としてμ＋３σ以下の範囲を用いるとする。ここで、μは、正規分布曲線の平均を表し、σは、正規分布曲線の標準偏差を表す。検査パラメータ判定部２２ｄは、統計データ記憶部２１ｂに記憶されている異物検出信号レベルの統計データに基づいて、μおよびσを算出する。図９には、異物検出閾値の許容範囲として、μ＋３σ以下の範囲が示されている。この場合、検査パラメータ判定部２２ｄは、例えば、検査パラメータ設定部２２ｃによってオペレータが設定した異物検出閾値が、許容範囲の上限値μ＋３σよりも大きい場合、設定した異物検出閾値は許容範囲内にないので適切ではないと判定する。

ここで、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されており、かつ、オペレータが設定した異物検出閾値がμ＋５σである場合において、異物検出部２２ｂが、図８に示されるデータに基づいて異物Ｆを検出できるか否かについて説明する。ただし、オペレータは、異物検出閾値を直接「μ＋５σ」と設定するのではなく、数値として設定する。図８に示されるグラフでは、異物検出信号レベルのピークが示されている。図８には、閾値μ＋３σおよび閾値μ＋５σが横方向の点線として示されている。図８では、異物検出信号レベルのピークの極大値Ｍは、オペレータが設定した閾値μ＋５σより低い。そのため、異物検出部２２ｂは、異物検出信号レベルのピークの極大値Ｍが閾値μ＋５σを超えていないので、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていないと誤って判定する。一方、同じ条件で、オペレータが設定した異物検出閾値がμ＋３σである場合、図８では、異物検出信号レベルのピークの極大値Ｍは、オペレータが設定した閾値μ＋３σより高い。そのため、異物検出部２２ｂは、異物検出信号レベルのピークの極大値Ｍが閾値μ＋３σを超えているので、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていると正しく判定する。

このように、オペレータが設定した異物検出閾値に応じて、異物検出部２２ｂは、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されているか否かを正しく判定できないおそれがある。検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出信号レベルの統計データに基づいて、異物検出閾値の許容範囲を取得し、オペレータが設定した異物検出閾値が当該許容範囲内にある場合には、その異物検出閾値が適切であると判定し、オペレータが設定した異物検出閾値が当該許容範囲内にない場合には、その異物検出閾値が適切でないと判定する。

一般的に、異物検出閾値が高めに設定されていると、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていなくても異物Ｆが検出されたと判定される誤検出の発生が少なくなる。しかし、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていても、当該異物Ｆが検出されないおそれもある。反対に、異物検出閾値が低めに設定されていると、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されている場合には、当該異物Ｆの検出感度が向上する。しかし、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていなくても異物Ｆが検出されたと判定される誤検出の発生が多くなるおそれがある。従って、異物検出閾値は、被検査物Ｐおよび異物Ｆの特性等に応じて適切に設定される必要がある。検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出信号レベルの統計データに基づいて、異物検出閾値の適切な範囲である許容範囲を取得することができる。従って、検査パラメータ判定部２２ｄは、異物Ｆの誤検出を抑制する機能を有する。

（ｅ）報知部
報知部２２ｅは、オペレータが設定した検査パラメータである異物検出閾値が適切ではないと検査パラメータ判定部２２ｄが判定した場合に、その旨をオペレータに報知する。具体的には、報知部２２ｅは、検査パラメータ設定部２２ｃによって設定された検査パラメータである異物検出閾値が、検査パラメータ判定部２２ｄが取得した許容範囲内にない旨を、モニタ３０の液晶ディスプレイに表示する。例えば、モニタ３０の液晶ディスプレイは、「異物検出信号レベルの閾値が適切ではありません。」、「異物検出信号レベルの閾値を低めに設定してください。」および「異物が検出されないおそれがあります。」等のメッセージを表示する。

（３）Ｘ線検査装置の動作
次に、Ｘ線検査装置１０の制御装置４０が、被検査物Ｐの透過画像に基づいて被検査物Ｐに含まれる異物Ｆを検出する異物混入検査に用いられる異物検出閾値が適切であるか否かを判定する処理について説明する。図１０は、異物混入検査に用いられる異物検出閾値が適切であるか否かを判定する処理のフローチャートである。

ステップＳ１では、Ｘ線検査装置１０による異物混入検査の開始前に、検査パラメータが設定される。検査パラメータは、被検査物Ｐに混入されている異物Ｆを判別するために用いられる。ここでは、検査パラメータは、次にステップＳ２で生成される透過画像の解析結果から取得される異物検出閾値（異物検出信号レベルの閾値）である。この場合、異物検出部２２ｂは、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されているか否かを判定するために、検査パラメータとして、異物検出閾値を用いる。異物検出閾値は、異物混入検査の開始前に、デフォルトの値が予め設定されているか、または、検査パラメータ設定部２２ｃを用いてＸ線検査装置１０のオペレータによって設定されている。

ステップＳ２では、被検査物Ｐの透過画像が生成される。具体的には、透過画像生成部２２ａは、次のステップＳ３において統計データを作成するために十分な数の透過画像を生成する。

ステップＳ３では、ステップＳ２で生成された十分な数の透過画像に関する統計データが作成される。具体的には、統計データ記憶部２１ｂは、異物検出部２２ｂが透過画像を解析して得られた異物検出信号レベルに関するデータを記録して、異物検出信号レベルの統計データとして記憶する（図９参照）。

ステップＳ４では、ステップＳ３で作成された統計データに基づいて、検査パラメータの許容範囲が取得される。具体的には、検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出信号レベルの統計データに基づいて、異物検出閾値の許容範囲を取得する。

ステップＳ５では、ステップＳ１で設定された検査パラメータが、ステップＳ４で取得された検査パラメータの許容範囲内にあるか否かが判定される。具体的には、検査パラメータ判定部２２ｄは、設定された異物検出閾値が許容範囲内であるか否かを判定する。異物検出閾値が許容範囲内にない場合、ステップＳ６に進む。異物検出閾値が許容範囲内にある場合、ステップＳ８に進む。

ステップＳ６では、検査パラメータが許容範囲内にない旨を報知する。具体的には、報知部２２ｅは、ステップＳ１で設定された検査パラメータである異物検出閾値が適切ではない旨を、モニタ３０の液晶ディスプレイに表示する。

ステップＳ７では、検査パラメータが設定される。具体的には、Ｘ線検査装置１０のオペレータは、ステップＳ６において異物検出閾値が適切ではない旨を報知された場合に、検査パラメータ設定部２２ｃを用いて異物検出閾値を再設定する。ステップＳ７で再設定された異物検出閾値は、ステップＳ５において、許容範囲内にあるか否かが再度判定される。

ステップＳ８では、被検査物Ｐの検査が実施される。具体的には、異物検出部２２ｂは、ステップＳ１で設定された異物検出閾値を用いて、被検査物Ｐの異物混入検査を行う。被検査物Ｐの異物混入検査では、被検査物Ｐの透過画像が生成される。そのため、被検査物Ｐの異物混入検査では、必要に応じてステップＳ３に移行して、生成された透過画像に基づいて統計データが再度作成されてもよい。統計データの再作成によって、ステップＳ４において、検査パラメータのより適切な許容範囲が取得される。

（４）特徴
Ｘ線検査装置１０は、被検査物Ｐの透過画像に基づいて被検査物Ｐに含まれる異物Ｆを検出する異物混入検査を行う。異物混入検査では、Ｘ線検査装置１０は、被検査物Ｐの透過画像から得られる異物検出信号レベルのピークの極大値Ｍが、異物検出閾値より高い場合に、被検査物Ｐに異物Ｆが混入されていると判定する（図８参照）。Ｘ線検査装置１０は、次に説明するように、異物混入検査で用いられる異物検出閾値の設定が適切でない場合に、その旨を報知する機能を有する。Ｘ線検査装置１０のオペレータは、適切ではないと指摘された異物検出閾値を再設定することができる。

具体的には、Ｘ線検査装置１０は、被検査物Ｐの複数の透過画像を解析して得られた異物検出信号レベルに関するデータに基づいて、異物検出信号レベルの統計データを作成する（図９参照）。Ｘ線検査装置１０は、異物検出信号レベルの統計データに基づいて、異物検出閾値の許容範囲を取得する。Ｘ線検査装置１０は、被検査物Ｐの異物混入検査に用いられる異物検出閾値が、許容範囲内にあるか否かを判定する。Ｘ線検査装置１０は、異物検出閾値が許容範囲内にない場合に、異物検出閾値の設定が適切でない旨を、オペレータに通知する。

これにより、Ｘ線検査装置１０のオペレータによる、異物検出閾値の不適切な設定および誤設定が防止されるので、オペレータは、Ｘ線検査装置１０の性能を十分に発揮させてＸ線検査装置１０を使用することができる。例えば、Ｘ線検査装置１０は、被検査物Ｐに異物Ｆが含まれている場合でも被検査物Ｐに異物Ｆが含まれていないと判定される誤検出の発生を抑制することができる。従って、Ｘ線検査装置１０は、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができる。

（５）変形例
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（５−１）変形例Ａ
図１１は、本変形例における制御装置４０のブロック図である。図１１に示されるように、制御装置４０の制御部２２は、記憶部２１に記憶された各種プログラムを実行することにより、検査停止部２２ｆの機能をさらに有してもよい。検査停止部２２ｆは、オペレータが設定した検査パラメータが適切でないと検査パラメータ判定部２２ｄが判定した場合に、異物検出部２２ｂによる被検査物Ｐの異物混入検査を停止する。

この場合、Ｘ線検査装置１０は、オペレータが設定した検査パラメータが適切でない場合に、その旨をオペレータに報知すると共に、被検査物Ｐの検査を強制的に停止することができる。従って、本変形例のＸ線検査装置１０は、被検査物Ｐの不適切な検査が行われる可能性がある場合に、当該検査を強制的に終了することで、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができる。

本変形例では、実施形態に係る図１０のステップＳ７において、Ｘ線検査装置１０のオペレータが検査パラメータ設定部２２ｃを用いて検査パラメータを再設定する代わりに、検査停止部２２ｆが被検査物Ｐの検査を強制的に停止してもよい。

（５−２）変形例Ｂ
実施形態では、検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出信号レベルの統計データに基づいて、異物検出閾値の許容範囲を１つ取得する。しかし、検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出信号レベルの統計データに基づいて、異物検出閾値の許容範囲を複数取得してもよい。次に、変形例ＡのＸ線検査装置１０において、検査パラメータ判定部２２ｄが、第１許容範囲および第２許容範囲の２つの許容範囲を取得して、これらの２つの許容範囲に基づいて、設定された検査パラメータが適切であるか否かを判定する処理について説明する。第２許容範囲は、第１許容範囲とは異なる範囲である。

図１２は、検査パラメータ判定部２２ｄが第１許容範囲および第２許容範囲を用いて、オペレータが設定した検査パラメータが適切であるか否かを判定するフローチャートである。

図１２には、ステップＳ１１〜Ｓ１８が示されている。ステップＳ１１〜Ｓ１３は、それぞれ、図１０に示される実施形態のステップＳ１〜Ｓ３と同じ処理である。

ステップＳ１４では、検査パラメータの許容範囲が２つ取得される。具体的には、上述したように、検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出信号レベルの統計データに基づいて、検査パラメータ（異物検出閾値）の第１許容範囲および第２許容範囲を取得する。ここでは、第１許容範囲は、μ＋３σ以下の範囲であり、第２許容範囲は、第１許容範囲よりも広いμ＋４σ以下の範囲であるとする。

ステップＳ１５ａでは、ステップＳ１１で設定された検査パラメータが、ステップＳ１４で取得された検査パラメータの第１許容範囲内にあるか否かが判定される。検査パラメータが第１許容範囲内にない場合、ステップＳ１５ｂに進む。検査パラメータが第１許容範囲内にある場合、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１５ｂでは、ステップＳ１１で設定された検査パラメータが、ステップＳ１４で取得された検査パラメータの第２許容範囲内にあるか否かが判定される。検査パラメータが第２許容範囲内にない場合、ステップＳ１９に進む。検査パラメータが第２許容範囲内にある場合、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、実施形態のステップＳ６と同様に、検査パラメータが許容範囲内にない旨を報知する。具体的には、報知部２２ｅは、ステップＳ１１で設定された検査パラメータである異物検出閾値が適切ではない旨を、モニタ３０の液晶ディスプレイに表示する。

ステップＳ１７では、実施形態のステップＳ７と同様に、検査パラメータが設定される。具体的には、Ｘ線検査装置１０のオペレータは、ステップＳ１６において異物検出閾値が適切ではない旨を報知された場合に、検査パラメータ設定部２２ｃを用いて異物検出閾値を再設定する。ステップＳ１７で再設定された異物検出閾値は、ステップＳ１５ａにおいて、第１許容範囲内にあるか否かが再度判定される。

ステップＳ１８では、被検査物Ｐの検査が実施される。具体的には、異物検出部２２ｂは、ステップＳ１１で設定された異物検出閾値を用いて、被検査物Ｐの異物混入検査を行う。被検査物Ｐの異物混入検査では、被検査物Ｐの透過画像が生成される。そのため、実施形態と同様に、被検査物Ｐの異物混入検査では、必要に応じてステップＳ１３に移行して、生成された透過画像に基づいて統計データが再度作成されてもよい。

ステップＳ１９では、被検査物Ｐの検査が停止される。具体的には、検査停止部２２ｆは、異物検出部２２ｂによる被検査物Ｐの異物混入検査を強制的に停止する。異物混入検査が停止した後、Ｘ線検査装置１０のオペレータは、検査パラメータ設定部２２ｃを用いて異物検出閾値を再設定してもよい。

本変形例の検査パラメータ判定部２２ｄは、異物検出閾値の複数の許容範囲を用いることで、検査パラメータが適切でない場合に、検査パラメータに応じて異なる処理を行うことができる。例えば、図１２に示される処理では、検査パラメータである異物検出閾値がμ＋３σ以下である場合には、検査パラメータが適切であると判定され、被検査物Ｐの異物混入検査が実施される（ステップＳ１８）。また、検査パラメータがμ＋３σより大きくμ＋４σ以下である場合には、検査パラメータが適切でないと判定され、検査パラメータが許容範囲内にない旨が報知される（ステップＳ１６）。また、検査パラメータがμ＋４σより大きい場合には、検査パラメータが適切でないと判定され、被検査物Ｐの異物混入検査が強制的に停止する（ステップＳ１９）。従って、本変形例のＸ線検査装置１０は、検査パラメータの複数の許容範囲を用いることで、検査パラメータの設定値に応じた適切な対応を採ることができる。

（５−３）変形例Ｃ
図１３は、本変形例における制御装置４０のブロック図である。図１３に示されるように、制御装置４０の制御部２２は、記憶部２１に記憶された各種プログラムを実行することにより、検査パラメータ変更部２２ｇの機能をさらに有してもよい。検査パラメータ変更部２２ｇは、オペレータが設定した検査パラメータが適切でないと検査パラメータ判定部２２ｄが判定した場合に、検査パラメータの設定値を自動的に変更する。

この場合、Ｘ線検査装置１０は、オペレータが設定した検査パラメータが適切でない場合に、その旨をオペレータに報知すると共に、検査パラメータを自動的に変更することができる。従って、Ｘ線検査装置１０は、適切な検査パラメータが設定された状態で、被検査物Ｐの検査を自動的に実施することができる。

本変形例では、検査パラメータ変更部２２ｇは、所定の基準に従って検査パラメータを自動的に変更してもよい。例えば、検査パラメータ変更部２２ｇは、オペレータが設定した検査パラメータが適切でないと判定された場合に、当該検査パラメータを所定値だけ増減させることで、検査パラメータを変更してもよい。この場合、検査パラメータ判定部２２ｄは、検査パラメータ変更部２２ｇによって変更された検査パラメータが適切か否かを再度判定してもよい。

また、本変形例では、検査パラメータ変更部２２ｇは、検査パラメータ判定部２２ｄが取得した検査パラメータの許容範囲内になるように、検査パラメータを自動的に変更してもよい。

また、本変形例では、実施形態に係る図１０のステップＳ７、および、変形例Ｂに係る図１２のステップＳ１７において、Ｘ線検査装置１０のオペレータが検査パラメータ設定部２２ｃを用いて検査パラメータを再設定する代わりに、検査パラメータ変更部２２ｇが検査パラメータを自動的に変更してもよい。

（５−４）変形例Ｄ
Ｘ線検査装置１０では、異物検出部２２ｂは、複数の検査基準に基づいて被検査物Ｐを検査することができる。この場合、Ｘ線検査装置１０のオペレータは、検査パラメータ設定部２２ｃを用いて、検査基準ごとに検査パラメータを設定できることが好ましい。また、検査パラメータ判定部２２ｄは、検査基準ごとに、オペレータが設定した検査パラメータが適切であるか否かを判定することが好ましい。

ここで、検査基準とは、被検査物Ｐの検査手法であって、例えば、異物検出部２２ｂが透過画像を解析するために用いる画像処理アルゴリズムである。この場合、オペレータは、検査パラメータ設定部２２ｃを用いて、異物検出部２２ｂが使用する画像処理アルゴリズムのそれぞれに対して、検査パラメータを設定できることが好ましい。

本変形例のＸ線検査装置１０では、異物検出部２２ｂは、検出対象の異物Ｆの形状および面積に応じて、複数の画像処理アルゴリズムのそれぞれを用いて異物Ｆを検出する。この場合、オペレータは、例えば、被検査物Ｐに含まれる異物Ｆを検出するために、検出対象の異物Ｆの形状および面積に適した各画像処理アルゴリズムに対して、検査パラメータを設定できる。これにより、Ｘ線検査装置１０は、検出対象の異物Ｆの特性に応じて、検査パラメータの最適な許容範囲を取得できるので、様々な形状および面積の異物Ｆを高い精度で検出することができる。従って、本変形例のＸ線検査装置１０は、異物Ｆの形状および面積に応じて様々な異物混入検査を実施する場合であっても、不適切な設定のまま使用されることによる検査結果の不具合の発生を抑制することができる。

１０ Ｘ線検査装置
２１ｂ 統計データ記憶部（記憶部）
２２ｂ 異物検出部（検査部）
２２ｃ 検査パラメータ設定部（設定部）
２２ｄ 検査パラメータ判定部（判定部）
２２ｅ 報知部
２２ｆ 検査停止部（停止部）
２２ｇ 検査パラメータ変更部（変更部）
Ｐ 被検査物

特開２００２―２２８７６１号公報

Claims (6)

1. 被検査物に照射されたＸ線を検出して得られた検出データを用いて前記被検査物を検査する検査部と、
   前記検査部による前記被検査物の検査に用いられる設定値を設定するための設定部と、
   前記検出データに基づく検出値を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記検出値に基づいて前記設定値の許容範囲を取得し、前記許容範囲に基づいて、前記設定部によって設定された前記設定値が適切であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部によって前記設定値が適切でないと判定された場合に、前記設定値が適切でないことを報知する報知部と、
   を備える、Ｘ線検査装置。
2. 前記判定部は、前記設定部によって設定された前記設定値が前記許容範囲内にない場合に、前記設定値が適切でないと判定する、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記判定部によって前記設定値が適切でないと判定された場合に、前記検査部による前記被検査物の検査を停止する停止部をさらに備える、
   請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記判定部によって前記設定値が適切でないと判定された場合に、前記設定値を変更する変更部をさらに備える、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
5. 前記検査部は、複数の検査基準に基づいて前記被検査物を検査し、
   前記設定部は、前記検査基準ごとに、前記設定値を設定することができ、
   前記判定部は、前記検査基準ごとに、前記設定部によって設定された前記設定値が適切であるか否かを判定する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
6. 前記検査部は、前記被検査物に含まれる異物を検知する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。

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