JP7393793B2 - X-ray inspection equipment - Google Patents

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本発明は、X線検査装置に関する。 The present invention relates to an X-ray inspection device.

従来のX線検査装置としては、例えば、特許文献1に記載されている装置が知られている。特許文献1に記載のX線検査装置は、物品にX線を照射するX線照射部と、X線を検出するX線検出部と、を備え、X線の検出結果に基づいて作成されたX線画像に対して画像処理を施して物品の検査を行う。 As a conventional X-ray inspection device, for example, the device described in Patent Document 1 is known. The X-ray inspection device described in Patent Document 1 includes an X-ray irradiation unit that irradiates an article with X-rays and an X-ray detection unit that detects the X-rays, and is created based on the X-ray detection results. Image processing is performed on the X-ray image to inspect the article.

国際公開第2006/001107号International Publication No. 2006/001107

X線検査装置では、物品への異物混入の有無の検査を実施して、物品の良品又は不良品の判定を行う。物品は、その品質が悪い場合にも不良品となる。例えば、物品の一部が通常よりも硬い場合や柔らか過ぎる場合等、他の部分とは物性の異なる部分を有している場合には、品質が悪いため不良品となる。このような不良品の検査は、従来、作業者が物品を直接触ることによって、物品の硬さを検査していた。作業者による手作業は、作業者の経験や感覚に左右され得るため、ばらつきが生じ得る。 The X-ray inspection device performs an inspection for the presence or absence of foreign matter in an article, and determines whether the article is a good product or a defective product. An article is also considered defective if its quality is poor. For example, if a part of an article has different physical properties from other parts, such as when a part is harder than usual or too soft, the quality is poor and the product is considered defective. Conventionally, such defective products have been inspected by a worker directly touching the product to check the hardness of the product. Manual work by a worker may be influenced by the worker's experience and sense, and thus variations may occur.

本発明の一側面は、検査精度の向上が図れるX線検査装置を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention is to provide an X-ray inspection apparatus that can improve inspection accuracy.

本発明の一側面に係るX線検査装置は、物品にX線を照射するX線照射部と、X線を検出するX線検出部と、X線検出部によって検出されたX線の検出結果から作成される画像に基づいて、物品を検査する検査部と、を備え、検査部は、画像の各画素の輝度と、物品の異物検査に係る第1閾値と、を用いて、物品における異物の有無を判定する第1処理と、画像の各画素の輝度と、物品の品質検査に係る第1閾値よりも低い第2閾値と、を用いて、物品の品質の良否を判定する第2処理と、を実施し、第2処理は、輝度が第1閾値未満であり且つ第2閾値以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品が不良品であると判定する。 An X-ray inspection apparatus according to one aspect of the present invention includes an X-ray irradiation section that irradiates an article with X-rays, an X-ray detection section that detects the X-rays, and a detection result of the X-rays detected by the X-ray detection section. an inspection unit that inspects the article based on the image created from the image, and the inspection unit detects foreign matter in the article using the brightness of each pixel of the image and a first threshold related to foreign matter inspection of the article. A second process of determining whether the quality of the article is good or bad using the brightness of each pixel of the image and a second threshold lower than the first threshold related to the quality inspection of the article. In the second process, if the range of pixels whose luminance is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold is greater than or equal to a predetermined range, the article is determined to be defective.

本願発明者等は、物品において品質不良の部分が存在する場合、X線の検出結果において、異物とは異なる特徴が出現するという知見を得た。物品において品質不良の部分は、異物ほどは検出結果に顕著に現れないが、ある程度の範囲(領域)を有している。このような知見に基づき、本願発明者等は、画像の各画素の輝度の閾値と範囲との関連性を見出した。そこで、本発明の一側面に係るX線検査装置では、第2処理は、輝度が第1閾値未満であり且つ第2閾値以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品が不良品であると判定する。これにより、X線検査装置では、異物検査だけではなく、物品の品質検査も行うことができる。したがって、X線検査装置では、検査精度の向上が図れる。 The inventors of the present application have found that when a defective part exists in an article, characteristics different from those of a foreign object appear in the X-ray detection results. Poor quality parts of articles do not appear as conspicuously in the detection results as foreign substances, but they have a certain range (area). Based on such knowledge, the inventors of the present application discovered a relationship between the brightness threshold and the range of each pixel of an image. Therefore, in the X-ray inspection apparatus according to one aspect of the present invention, the second process determines that the article is defective if the range of pixels whose luminance is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold is greater than or equal to a predetermined range. It is determined that Thereby, the X-ray inspection apparatus can perform not only foreign object inspection but also quality inspection of articles. Therefore, the X-ray inspection apparatus can improve inspection accuracy.

一実施形態においては、X線検出部は、物品を透過した第1エネルギー帯のX線を検出する第1検出部と、物品を透過した第1エネルギー帯とは異なる第2エネルギー帯のX線を検出する第2検出部と、を有し、検査部は、第1検出部及び第2検出部の検出結果から作成される画像に基づいて、物品を検査してもよい。物品においては、物性によって、2つのエネルギー帯のX線の吸収が異なる。そのため、X線検査装置では、2つの異なるエネルギー帯の検出結果から作成された画像を使用することにより、異物又は品質不良をより顕著に捉えることが可能となる。その結果、X線検査装置では、検査精度の向上をより一層図れる。 In one embodiment, the X-ray detection section includes a first detection section that detects X-rays in a first energy band that have passed through the article, and an X-ray that has passed through the article in a second energy band that is different from the first energy band. and a second detection section that detects the second detection section, and the inspection section may inspect the article based on an image created from the detection results of the first detection section and the second detection section. In articles, absorption of X-rays in two energy bands differs depending on physical properties. Therefore, in the X-ray inspection apparatus, by using images created from the detection results of two different energy bands, it becomes possible to more clearly capture foreign objects or quality defects. As a result, the X-ray inspection apparatus can further improve inspection accuracy.

一実施形態においては、検査部は、第1閾値未満であり且つ第2閾値以上である輝度に基づいて画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、物品が不良品であると判定してもよい。この構成では、物品の品質の良否の判定をより精度良く行うことができる。 In one embodiment, the inspection unit performs binarization processing on the image based on the luminance that is less than the first threshold value and greater than or equal to the second threshold value, obtains the area of the region in the binarized image, and obtains the area of the region in the binarized image. If the area of the item is greater than or equal to a predetermined area, it may be determined that the item is defective. With this configuration, it is possible to more accurately determine whether the quality of the article is good or bad.

本発明の一側面によれば、検査精度の向上が図れる。 According to one aspect of the present invention, inspection accuracy can be improved.

図1は、一実施形態に係るX線検査装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray inspection apparatus according to an embodiment. 図2は、図1に示されるシールドボックスの内部の構成図である。FIG. 2 is an internal configuration diagram of the shield box shown in FIG. 1. 図3(a)及び図3(b)は、透過画像を示す図である。FIGS. 3(a) and 3(b) are diagrams showing transparent images. 図4は、第1処理に係る異物検査を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining foreign matter inspection related to the first process. 図5は、第2処理に係る良否検査を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the quality inspection related to the second process.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図1に示されるように、X線検査装置1は、装置本体2と、支持脚3と、シールドボックス4と、搬送部5と、X線照射部6と、X線検出部7と、表示操作部8と、制御部(検査部)10と、を備える。X線検査装置1は、物品Gを搬送しつつ物品GのX線透過画像を生成し、当該X線透過画像に基づいて物品Gの検査(例えば、収納数検査、異物検査、欠品検査、割れ欠け検査等)を行う。検査前の物品Gは、搬入コンベア51によってX線検査装置1に搬入される。検査後の物品Gは、搬出コンベア52によってX線検査装置1から搬出される。X線検査装置1によって不良品と判定された物品Gは、搬出コンベア52の下流に配置された振分装置(図示省略)によって生産ライン外に振り分けられる。X線検査装置1によって良品と判定された物品Gは、当該振分装置をそのまま通過する。本実施形態では、物品Gは食肉である。 As shown in FIG. 1, the X-ray inspection apparatus 1 includes an apparatus main body 2, support legs 3, a shield box 4, a transport section 5, an X-ray irradiation section 6, an X-ray detection section 7, and a display. It includes an operation section 8 and a control section (inspection section) 10. The X-ray inspection device 1 generates an X-ray transmission image of the article G while conveying the article G, and performs inspections of the article G (for example, storage quantity inspection, foreign object inspection, missing item inspection, etc.) based on the X-ray transmission image. (Crack/chip inspection, etc.). The article G to be inspected is carried into the X-ray inspection apparatus 1 by the carry-in conveyor 51. The inspected article G is carried out from the X-ray inspection apparatus 1 by the carry-out conveyor 52. Articles G determined to be defective by the X-ray inspection device 1 are sorted out of the production line by a sorting device (not shown) disposed downstream of the carry-out conveyor 52. Articles G determined to be non-defective by the X-ray inspection device 1 pass through the sorting device as they are. In this embodiment, the article G is meat.

装置本体2は、制御部10等を収容している。支持脚3は、装置本体2を支持している。シールドボックス4は、装置本体2に設けられている。シールドボックス4は、外部へのX線(電磁波)の漏洩を防止する。シールドボックス4の内部には、X線による物品Gの検査が実施される検査領域Rが設けられている。シールドボックス4には、搬入口4a及び搬出口4bが形成されている。検査前の物品Gは、搬入コンベア51から搬入口4aを介して検査領域Rに搬入される。検査後の物品Gは、検査領域Rから搬出口4bを介して搬出コンベア52に搬出される。搬入口4a及び搬出口4bのそれぞれには、X線の漏洩を防止するX線遮蔽カーテン(図示省略)が設けられている。 The device main body 2 houses a control section 10 and the like. The support legs 3 support the device main body 2. The shield box 4 is provided in the device main body 2. The shield box 4 prevents leakage of X-rays (electromagnetic waves) to the outside. An inspection area R is provided inside the shield box 4 in which the article G is inspected using X-rays. The shield box 4 is formed with an entrance 4a and an exit 4b. The article G to be inspected is carried into the inspection area R from the carry-in conveyor 51 via the carry-in entrance 4a. The inspected articles G are carried out from the inspection area R to the carry-out conveyor 52 via the carry-out port 4b. An X-ray shielding curtain (not shown) is provided at each of the entrance 4a and the exit 4b to prevent leakage of X-rays.

搬送部5は、シールドボックス4の中央を貫通するように配置されている。搬送部5は、搬入口4aから検査領域Rを介して搬出口4bまで、搬送方向Aに沿って物品Gを搬送する。搬送部5は、例えば、搬入口4aと搬出口4bとの間に掛け渡されたベルトコンベアである。なお、ベルトコンベアである搬送部5は、搬入口4a及び搬出口4bよりも外側に突出していてもよい。 The transport section 5 is arranged to penetrate through the center of the shield box 4. The conveyance unit 5 conveys the article G along the conveyance direction A from the carry-in port 4a through the inspection area R to the carry-out port 4b. The conveyance unit 5 is, for example, a belt conveyor stretched between an inlet 4a and an outlet 4b. Note that the conveying section 5, which is a belt conveyor, may protrude outward from the loading port 4a and the loading port 4b.

図1及び図2に示されるように、X線照射部6は、シールドボックス4内に配置されている。X線照射部6は、搬送部5によって搬送される物品GにX線を照射する。X線照射部6は、例えば、X線を出射するX線管と、X線管から出射されたX線を搬送方向Aに垂直な面内において扇状に広げる絞り部と、を有している。X線照射部6から照射されるX線には、低エネルギー(長波長)から高エネルギー(短波長)までの様々なエネルギー帯のX線が含まれている。なお、上述した低エネルギー帯及び高エネルギー帯における「低」及び「高」は、X線照射部6から照射される複数のエネルギー帯の中で相対的に「低い」及び「高い」ことを示すものであり、特定の範囲を示すものではない。 As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray irradiation unit 6 is arranged within the shield box 4. The X-ray irradiation unit 6 irradiates the article G transported by the transport unit 5 with X-rays. The X-ray irradiation section 6 includes, for example, an X-ray tube that emits X-rays, and an aperture section that spreads the X-rays emitted from the X-ray tube into a fan shape in a plane perpendicular to the transport direction A. . The X-rays emitted from the X-ray irradiator 6 include X-rays in various energy bands from low energy (long wavelength) to high energy (short wavelength). Note that "low" and "high" in the above-mentioned low energy band and high energy band indicate relatively "low" and "high" among the plurality of energy bands irradiated from the X-ray irradiation unit 6. It does not indicate a specific range.

X線検出部7は、シールドボックス4内に配置されている。X線検出部7は、物品Gを透過した複数のエネルギー帯の各々のX線を検出する。本実施形態では、X線検出部7は、低エネルギー帯(第1エネルギー帯)のX線及び高エネルギー帯(第2エネルギー帯)のX線を検出するように構成されている。すなわち、X線検出部7は、第1ラインセンサ(第1検出部)11と、第2ラインセンサ(第2検出部)12と、を有している。第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12は、それぞれ、搬送方向Aに垂直な水平方向に沿って一次元に配列されたX線検出素子によって構成されている。第1ラインセンサ11は、物品G及び搬送部5の搬送ベルトを透過した低エネルギー帯のX線を検出する。第2ラインセンサ12は、物品G、搬送部5の搬送ベルト及び第1ラインセンサ11を透過した高エネルギー帯のX線を検出する。 The X-ray detection section 7 is arranged inside the shield box 4. The X-ray detection unit 7 detects X-rays in each of the plurality of energy bands that have passed through the article G. In this embodiment, the X-ray detection unit 7 is configured to detect X-rays in a low energy band (first energy band) and X-rays in a high energy band (second energy band). That is, the X-ray detection section 7 includes a first line sensor (first detection section) 11 and a second line sensor (second detection section) 12. The first line sensor 11 and the second line sensor 12 are each composed of X-ray detection elements arranged one-dimensionally along the horizontal direction perpendicular to the transport direction A. The first line sensor 11 detects low energy band X-rays that have passed through the article G and the conveyor belt of the conveyor section 5 . The second line sensor 12 detects high-energy band X-rays that have passed through the article G, the conveyor belt of the conveyor section 5, and the first line sensor 11.

図1に示されるように、表示操作部8は、装置本体2に設けられている。表示操作部8は、各種情報を表示すると共に、各種条件の入力を受け付ける。表示操作部8は、例えば、液晶ディスプレイであり、タッチパネルとしての操作画面を表示する。この場合、オペレータは、表示操作部8を介して各種条件を入力することができる。 As shown in FIG. 1, the display operation section 8 is provided in the device main body 2. The display operation unit 8 displays various information and accepts input of various conditions. The display operation unit 8 is, for example, a liquid crystal display, and displays an operation screen as a touch panel. In this case, the operator can input various conditions via the display operation section 8.

制御部10は、装置本体2内に配置されている。制御部10は、X線検査装置1の各部(本実施形態では、搬送部5、X線照射部6、X線検出部7、及び表示操作部8、並びに、X線検査装置1の下流に配置される図示しない振分装置)の動作を制御する。なお、振分装置は、X線検査装置1による画像検査で不良品と判定された被検査物(物品)を搬送路上から排除する装置である。制御部10は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリ、及びSSD(Solid State Drive)等のストレージを備える。ROMには、X線検査装置1を制御するためのプログラムが記録されている。制御部10には、X線検出部7の第1ラインセンサ11から低エネルギー帯のX線の検出結果が入力されると共に、X線検出部7の第2ラインセンサ12から高エネルギー帯のX線の検出結果が入力される。 The control unit 10 is arranged within the device main body 2. The control section 10 controls each section of the X-ray inspection apparatus 1 (in this embodiment, the transport section 5, the X-ray irradiation section 6, the X-ray detection section 7, the display operation section 8, and the The operation of the distributing device (not shown) arranged therein is controlled. Note that the sorting device is a device that removes inspected objects (articles) that are determined to be defective through image inspection by the X-ray inspection device 1 from the conveyance path. The control unit 10 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit), a memory such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a storage such as an SSD (Solid State Drive). A program for controlling the X-ray inspection apparatus 1 is recorded in the ROM. The control unit 10 receives the detection results of low-energy band X-rays from the first line sensor 11 of the X-ray detection unit 7 and receives high-energy band X-rays from the second line sensor 12 of the Line detection results are input.

制御部10は、第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12の検出結果に基づいて、透過画像を生成する。制御部10は、第1ラインセンサ11の低エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ソフト画像(第1透過画像)P10を生成する。図3(a)は、制御部10の処理によって生成されたソフト画像P10の一例である。ソフト画像P10は、比較的コントラストが高く、全体的に暗くなっている。制御部10は、第2ラインセンサ12の高エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ハード画像(第2透過画像)P20を生成する。図3(b)は、制御部10の処理によって生成されたハード画像P20の一例である。ハード画像P20は、比較的コントラストが低く、全体的に明るくなっている。 The control unit 10 generates a transparent image based on the detection results of the first line sensor 11 and the second line sensor 12. The control unit 10 generates a soft image (first transmission image) P10 based on the detection result of low energy band X-rays by the first line sensor 11. FIG. 3(a) is an example of a soft image P10 generated by the processing of the control unit 10. The soft image P10 has relatively high contrast and is dark overall. The control unit 10 generates a hard image (second transmitted image) P20 based on the detection result of high-energy band X-rays by the second line sensor 12. FIG. 3B is an example of a hard image P20 generated by the processing of the control unit 10. The hard image P20 has relatively low contrast and is bright overall.

制御部10は、画像処理アルゴリズムを用い、ソフト画像P10及びハード画像P20の処理(画像処理)を行って処理画像を生成する。画像処理アルゴリズムとは、ソフト画像P10及びハード画像P20に施す画像処理の処理手順を示す型である。画像処理アルゴリズムは、1つの画像処理フィルタ、又は、複数の画像処理フィルタの組み合わせによって構成される。複数の画像処理アルゴリズムは、インターネット等のネットワークを介して外部から取得することができる。また、複数の画像処理アルゴリズムは、USBメモリ又はリムーバブルハードディスク等の外部記憶媒体から取得することもできる。複数の画像処理アルゴリズムのうちの少なくとも1つ以上は、生物界における遺伝及び進化のメカニズムを応用した手法である遺伝的アルゴリズム(GA=Genetic Algorithms)を採用して、X線検査装置1の仕様又は検査条件等に基づき複数の画像処理フィルタから自動生成することができる。複数の画像処理アルゴリズムの少なくとも一部は、作業者が表示操作部8を介して適宜設定することもできる。 The control unit 10 uses an image processing algorithm to process (image processing) the soft image P10 and the hard image P20 to generate a processed image. The image processing algorithm is a type of image processing procedure that is applied to the soft image P10 and the hard image P20. An image processing algorithm is configured by one image processing filter or a combination of multiple image processing filters. A plurality of image processing algorithms can be obtained from outside via a network such as the Internet. Further, the plurality of image processing algorithms can also be acquired from an external storage medium such as a USB memory or a removable hard disk. At least one of the plurality of image processing algorithms employs genetic algorithms (GA), which is a method that applies genetic and evolutionary mechanisms in the living world, and is based on the specifications of the X-ray inspection device 1 or It can be automatically generated from multiple image processing filters based on inspection conditions and the like. At least some of the plurality of image processing algorithms can also be appropriately set by the operator via the display operation section 8.

制御部10は、第1処理を実施することにより、物品Gに異物F(図4参照)が含まれているか否かを判定する。制御部10は、画像の各画素の輝度と、物品Gの異物検査に係る第1閾値T1(図4参照)と、を用いて、物品Gにおける異物Fの有無を判定する。 The control unit 10 determines whether the article G contains a foreign object F (see FIG. 4) by performing the first process. The control unit 10 determines the presence or absence of a foreign object F in the article G using the brightness of each pixel of the image and a first threshold value T1 (see FIG. 4) related to the foreign object inspection of the article G.

具体的には、制御部10は、ソフト画像P10とハード画像P20との大きさ、輝度、位置等を合わせる処理を行い、当該処理を行ったソフト画像P10の輝度値とハード画像P20の輝度値とを各画素で除算することにより、ソフト画像P10及びハード画像P20の差異を抽出する処理を行う。制御部10は、差異を抽出した画像においてノイズを除去した処理画像を生成し、当該処理画像を一定の値を閾値として2値化し、2値化画像を生成する(2値化)。制御部10は、2値化画像とハード画像P20とを重ね合わせて、判定画像P30(図4参照)を生成する。 Specifically, the control unit 10 performs processing to match the size, brightness, position, etc. of the soft image P10 and the hard image P20, and adjusts the brightness value of the soft image P10 and the brightness value of the hard image P20 that have undergone the processing. By dividing by each pixel, a process is performed to extract the difference between the soft image P10 and the hard image P20. The control unit 10 generates a processed image by removing noise from the image from which the difference has been extracted, and binarizes the processed image using a certain value as a threshold to generate a binarized image (binarization). The control unit 10 generates a determination image P30 (see FIG. 4) by superimposing the binarized image and the hard image P20.

制御部10は、判定画像P30に基づいて、物品Gに異物Fが含まれているか否かを判定する。図4に示されるように、制御部10は、判定画像P30において、輝度値が第1閾値T1を超えている場合には、物品Gに異物Fが含まれていると判定する。本実施形態では、制御部10は、第1処理において、物品Gに1つの異物Fが含まれていると判定する。制御部10は、第1処理による第1判定結果を記憶部に記憶させる。なお、第1閾値T1は、物品Gの性質に応じて、試験等によって適宜設定される。具体的には、第1閾値T1は、異物が混入されたサンプルを用いて設定することができる。 The control unit 10 determines whether or not the article G contains a foreign object F based on the determination image P30. As shown in FIG. 4, the control unit 10 determines that the foreign object F is included in the article G when the brightness value exceeds the first threshold T1 in the determination image P30. In this embodiment, the control unit 10 determines that one foreign object F is included in the article G in the first process. The control unit 10 causes the storage unit to store the first determination result obtained by the first process. Note that the first threshold value T1 is appropriately set according to the properties of the article G by a test or the like. Specifically, the first threshold T1 can be set using a sample mixed with foreign matter.

制御部10は、第2処理を実施することにより、物品Gの品質の良否を判定する。本実施形態では、制御部10は、物品Gにおいて、他の部分よりも硬い部位W(図5参照)が含まれている場合、物品Gが不良品であると判定する。制御部10は、画像の各画素の輝度と、物品Gの品質検査に係る第1閾値T1よりも低い第2閾値T2と、を用いて、物品Gの品質の良否を判定する。制御部10は、第2処理において、輝度が第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。 The control unit 10 determines whether the quality of the article G is good or bad by implementing the second process. In the present embodiment, the control unit 10 determines that the article G is a defective product when the article G includes a portion W (see FIG. 5) that is harder than other portions. The control unit 10 determines whether the quality of the article G is good or bad using the brightness of each pixel of the image and a second threshold T2 that is lower than the first threshold T1 related to the quality inspection of the article G. In the second process, the control unit 10 determines that the article G is defective if the range of pixels whose luminance is less than the first threshold T1 and equal to or greater than the second threshold T2 is equal to or greater than a predetermined range.

具体的には、制御部10は、判定画像P30に基づいて、物品Gの品質の良否を判定する。図5に示されるように、制御部10は、判定画像P30において、輝度が第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。詳細には、制御部10は、第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である輝度に基づいて画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。制御部10は、画像処理によって、判定画像P30における上記領域の面積を取得する。制御部10は、第2処理による第2判定結果を記憶部に記憶させる。なお、第2閾値T2及び所定面積は、物品Gの性質に応じて、試験等によって適宜設定される。具体的には、第2閾値T2及び所定面積は、硬い部位Wを有するサンプルを用いて設定することができる。 Specifically, the control unit 10 determines whether the quality of the article G is good or bad based on the determination image P30. As shown in FIG. 5, the control unit 10 determines that the article G is defective if the range of pixels whose luminance is less than the first threshold T1 and greater than or equal to the second threshold T2 is greater than or equal to a predetermined range in the determination image P30. It is determined that the product is of good quality. Specifically, the control unit 10 performs image binarization processing based on the luminance that is less than the first threshold T1 and greater than or equal to the second threshold T2, obtains the area of the region in the binarized image, and obtains the area of the region in the binarized image. If the area of the region is greater than or equal to the predetermined area, it is determined that the article G is defective. The control unit 10 acquires the area of the above region in the determination image P30 by image processing. The control unit 10 causes the storage unit to store the second determination result obtained by the second process. Note that the second threshold T2 and the predetermined area are appropriately set according to the properties of the article G through tests and the like. Specifically, the second threshold T2 and the predetermined area can be set using a sample having a hard portion W.

制御部10は、第1処理及び第2処理を並行して実施する。制御部10は、第1処理において物品Gに異物Fが有ると判定した場合、及び/又は、第2処理において物品Gが不良品であると判定した場合には、振分装置に振分信号を出力する。これにより、振分装置は、物品Gを生産ライン外に振り分ける。また、制御部10は、第1処理において物品Gに異物Fが有ると判定した場合、及び/又は、第2処理において物品Gが不良品であると判定した場合には、表示操作部8にその旨を表示させる。具体的には、制御部10は、物品Gに異物Fが有ると判定した場合には、異物混入を報知する情報を表示操作部8に表示させ、物品Gが不良品であると判定した場合には、不良品を報知する情報を表示操作部8に表示させる。 The control unit 10 executes the first process and the second process in parallel. If it is determined in the first process that the article G has a foreign object F, and/or if it is determined that the article G is defective in the second process, the control unit 10 sends a sorting signal to the sorting device. Output. Thereby, the sorting device sorts the articles G out of the production line. In addition, if the control unit 10 determines that there is a foreign object F in the article G in the first process, and/or if it determines that the article G is defective in the second process, the control unit 10 causes the display operation unit 8 to Display that fact. Specifically, when the control unit 10 determines that there is a foreign substance F in the article G, the control unit 10 causes the display operation unit 8 to display information notifying the presence of a foreign substance, and when it determines that the article G is defective. In this step, the display operation section 8 displays information notifying the defective product.

続いて、X線検査装置1の動作について説明する。検査の対象となる物品Gは、搬入コンベア51から搬入口4aを介してX線検査装置1の検査領域Rに搬入される(図1参照)。X線検査装置1では、X線照射部6が当該物品GにX線を照射し、X線検出部7が当該物品Gを透過した複数のエネルギー帯の各々のX線を検出する。本実施形態では、X線検出部7の第1ラインセンサ11によって低エネルギー帯のX線が検出され、X線検出部7の第2ラインセンサ12によって高エネルギー帯のX線が検出される(図2参照)。 Next, the operation of the X-ray inspection apparatus 1 will be explained. Articles G to be inspected are carried into the inspection area R of the X-ray inspection apparatus 1 from the carry-in conveyor 51 via the carry-in entrance 4a (see FIG. 1). In the X-ray inspection apparatus 1, the X-ray irradiation section 6 irradiates the article G with X-rays, and the X-ray detection section 7 detects the X-rays of each of the plurality of energy bands that have passed through the article G. In this embodiment, the first line sensor 11 of the X-ray detection section 7 detects X-rays in a low energy band, and the second line sensor 12 of the X-ray detection section 7 detects X-rays in a high energy band ( (See Figure 2).

制御部10は、第1ラインセンサ11による低エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ソフト画像P10を生成し、第2ラインセンサ12による高エネルギー帯のX線の検出結果に基づいて、ハード画像P20を生成する。続いて、制御部10は、生成したソフト画像P10及びハード画像P20から判定画像P30を生成する。 The control unit 10 generates a soft image P10 based on the detection results of low-energy band X-rays by the first line sensor 11, and generates a soft image P10 based on the detection results of high-energy band X-rays by the second line sensor 12. A hard image P20 is generated. Subsequently, the control unit 10 generates a determination image P30 from the generated soft image P10 and hard image P20.

制御部10は、判定画像P30に基づいて、第1処理を実施する。すなわち、制御部10は、異物Fの有無を検査する。また、制御部10は、判定画像P30に基づいて、第2処理を実施する。すなわち、制御部10は、不良品の有無を検査する。制御部10は、第1処理及び第2処理の少なくとも一方において、NG判定(異物混入判定、不良品判定)を行った場合には、振分装置に振分信号を出力する。また、制御部10は、NG判定の判定結果を表示操作部8に表示させる。 The control unit 10 performs the first process based on the determination image P30. That is, the control unit 10 inspects the presence or absence of foreign matter F. Furthermore, the control unit 10 performs the second process based on the determination image P30. That is, the control unit 10 inspects for the presence or absence of defective products. The control unit 10 outputs a sorting signal to the sorting device when an NG determination (foreign substance contamination determination, defective product determination) is made in at least one of the first processing and the second processing. Further, the control unit 10 causes the display operation unit 8 to display the determination result of the NG determination.

以上説明したX線検査装置1の作用効果について説明する。本願発明者等は、物品Gにおいて品質不良の部分が存在する場合、X線の検出結果において、異物Fとは異なる特徴が出現するという知見を得た。物品Gにおいて他の部分よりも硬い部位Wは、異物Fほどは検出結果に顕著に現れないが、ある程度の範囲(面積)を有している。このような知見に基づき、本願発明者等は、輝度の閾値と範囲との関連性を見出した。そこで、本実施形態に係るX線検査装置1では、制御部10は、輝度が第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である画素の範囲が所定範囲以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。これにより、X線検査装置1では、異物検査だけではなく、物品Gの品質検査も行うことができる。したがって、X線検査装置1では、検査精度の向上が図れる。 The effects of the X-ray inspection apparatus 1 explained above will be explained. The inventors of the present application have found that when there is a portion of poor quality in the article G, characteristics different from those of the foreign object F appear in the X-ray detection results. A portion W that is harder than other portions of the article G does not appear as conspicuously in the detection results as the foreign matter F, but has a certain range (area). Based on such knowledge, the inventors of the present application discovered the relationship between the brightness threshold and the range. Therefore, in the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the control unit 10 controls whether the article G It is determined that the product is defective. Thereby, the X-ray inspection apparatus 1 can perform not only a foreign object inspection but also a quality inspection of the article G. Therefore, the X-ray inspection apparatus 1 can improve inspection accuracy.

本実施形態に係るX線検査装置1では、X線検出部7は、物品Gを透過した第1エネルギー帯のX線を検出する第1ラインセンサ11と、物品Gを透過した第1エネルギー帯とは異なる第2エネルギー帯のX線を検出する第2ラインセンサ12と、を有している。制御部10は、第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12の検出結果から作成される画像に基づいて、物品Gを検査する。物品Gにおいては、物性によって、2つのエネルギー帯のX線の吸収が異なる。そのため、X線検査装置1では、2つの異なるエネルギー帯の検出結果から作成されたソフト画像P10及びハード画像P20を使用することにより、異物又は品質不良をより顕著に捉えることが可能となる。その結果、X線検査装置1では、検査精度の向上をより一層図れる。 In the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the X-ray detection unit 7 includes a first line sensor 11 that detects X-rays in the first energy band that have passed through the article G, and a first line sensor 11 that detects the X-rays in the first energy band that have passed through the article G. The second line sensor 12 detects X-rays in a second energy band different from the second line sensor 12. The control unit 10 inspects the article G based on an image created from the detection results of the first line sensor 11 and the second line sensor 12. In article G, absorption of X-rays in two energy bands differs depending on physical properties. Therefore, in the X-ray inspection apparatus 1, by using the soft image P10 and the hard image P20 created from the detection results of two different energy bands, it becomes possible to more clearly detect foreign substances or quality defects. As a result, the X-ray inspection apparatus 1 can further improve inspection accuracy.

本実施形態に係るX線検査装置1では、制御部10は、第1閾値T1未満であり且つ第2閾値T2以上である輝度に基づいてソフト画像P10及びハード画像P20に基づく画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、物品Gが不良品であると判定する。この構成では、物品Gの品質の良否の判定をより精度良く行うことができる。 In the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment, the control unit 10 binarizes the image based on the soft image P10 and the hard image P20 based on the luminance that is less than the first threshold T1 and greater than or equal to the second threshold T2. The process is performed to obtain the area of the region in the binarized image, and if the area of the region is greater than or equal to a predetermined area, it is determined that the article G is defective. With this configuration, it is possible to determine whether the quality of the article G is good or bad with higher accuracy.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the gist thereof.

上記実施形態では、X線検出部7が第1ラインセンサ11及び第2ラインセンサ12を有している形態を一例に説明した。しかし、X線検出部は、少なくとも1つのラインセンサを有していればよい。この場合、制御部10は、1つの透過画像に基づいて、2つの異なる画像処理アルゴリズムを用いて異物Fの判定を実施する。 In the embodiment described above, the X-ray detection section 7 includes the first line sensor 11 and the second line sensor 12 as an example. However, the X-ray detection section only needs to have at least one line sensor. In this case, the control unit 10 determines the foreign object F using two different image processing algorithms based on one transmitted image.

上記実施形態では、制御部10は、第2処理において、物品Gにおいて硬い部位W(図5参照)が含まれている場合、物品Gが不良品であると判定する形態を一例に説明した。しかし、制御部10は、第2処理において、他の要因に基づいて物品Gの品質の良否を判定してもよい。例えば、制御部10は、物品Gにおいて柔らか過ぎる部位が含まれている場合、物品Gの中身が疎である場合、物品G(肉)において脂身の部位が多い場合(赤身と脂身とのバランスが悪い場合)等に、物品Gの品質不良であると判定してもよい。 In the embodiment described above, the control unit 10 determines that the article G is defective if the article G includes a hard portion W (see FIG. 5) in the second process. However, in the second process, the control unit 10 may determine whether the quality of the article G is good or bad based on other factors. For example, the control unit 10 controls the control unit 10 when the product G includes a part that is too soft, when the content of the product G is sparse, or when the product G (meat) has a lot of fatty parts (the balance between lean meat and fatty meat is not good). It may be determined that the product G is of poor quality.

上記実施形態では、X線検査装置1が搬送部5を備える形態を一例に説明した。しかし、X線検査装置は、搬送部を備えていなくてもよい。 In the embodiment described above, the X-ray inspection apparatus 1 includes the transport section 5 as an example. However, the X-ray inspection apparatus does not need to include the transport section.

1…X線検査装置、6…X線照射部、7…X線検出部、11…第1ラインセンサ(第1検出部)、12…第2ラインセンサ(第2検出部)、F…異物、G…物品、T1…第1閾値、T2…第2閾値。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... X-ray inspection device, 6... X-ray irradiation part, 7... X-ray detection part, 11... First line sensor (first detection part), 12... Second line sensor (second detection part), F... Foreign object , G...article, T1...first threshold value, T2...second threshold value.

Claims (3)

物品にX線を照射するX線照射部と、
前記X線を検出するX線検出部と、
前記X線検出部によって検出された前記X線の検出結果から作成される画像に基づいて、前記物品を検査する検査部と、を備え、
前記検査部は、
前記画像の各画素の輝度と、前記物品の異物検査に係る第1閾値と、を用いて、前記物品における異物の有無を判定する第1処理と、
前記画像の各画素の輝度と、前記物品の品質検査に係る前記第1閾値よりも低い第2閾値と、を用いて、前記物品の品質の良否を判定する第2処理と、を実施し、
前記第2処理は、前記輝度が前記第1閾値未満であり且つ前記第2閾値以上である前記画素の範囲が所定範囲以上である場合、前記物品が不良品であると判定する、X線検査装置。
an X-ray irradiation unit that irradiates the article with X-rays;
an X-ray detection section that detects the X-rays;
an inspection section that inspects the article based on an image created from the detection results of the X-rays detected by the X-ray detection section;
The inspection department includes:
a first process of determining the presence or absence of foreign matter in the article using the brightness of each pixel of the image and a first threshold related to foreign matter inspection of the article;
performing a second process of determining whether the quality of the article is good or bad using the brightness of each pixel of the image and a second threshold lower than the first threshold related to quality inspection of the article;
The second process is an X-ray inspection in which the article is determined to be defective if the range of the pixels in which the luminance is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold is greater than or equal to a predetermined range. Device.
前記X線検出部は、
前記物品を透過した第1エネルギー帯の前記X線を検出する第1検出部と、
前記物品を透過した前記第1エネルギー帯とは異なる第2エネルギー帯の前記X線を検出する第2検出部と、を有し、
前記検査部は、前記第1検出部及び前記第2検出部の検出結果から作成される前記画像に基づいて、前記物品を検査する、請求項1に記載のX線検査装置。
The X-ray detection section is
a first detection unit that detects the X-rays in a first energy band that have passed through the article;
a second detection unit that detects the X-rays in a second energy band different from the first energy band that have passed through the article;
The X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection section inspects the article based on the image created from the detection results of the first detection section and the second detection section.
前記検査部は、前記第1閾値未満であり且つ前記第2閾値以上である前記輝度に基づいて前記画像の2値化処理を行い、2値化画像における領域の面積を取得し、当該領域の面積が所定面積以上である場合、前記物品が不良品であると判定する、請求項1又は2に記載のX線検査装置。 The inspection unit performs binarization processing on the image based on the luminance that is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold, obtains the area of the region in the binarized image, and determines the area of the region. The X-ray inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the article is determined to be defective if the area is greater than or equal to a predetermined area.
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