JPH02266248A

JPH02266248A - 異物検査方法

Info

Publication number: JPH02266248A
Application number: JP1088264A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Hayata; 早田　文隆; Kuniyuki Fukuzawa; 福沢　邦之; Naoki Toyoda; 直樹豊田
Original assignee: Hitachi Plant Engineering and Construction Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-04-06
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1990-10-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は異物検査方法に係り、特に生肉及び加工食品中
の異物（金属、骨、軟骨、木材、ビニール及びボイド）
のみを検出する異物検査方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、生肉及び加工食品中の異物は、電磁検査方式、Ｘ
線検査方式により検出されている。

しかしながら、前記電磁検査方式は、非磁性金属の検出
精度が悪く、特に生肉及び加工食品自体が電磁検査に対
し非磁性金属と略同等の感度を有しているので、磁気検
査によるＳ／Ｎ比が悪くなるという欠点があり、現在は
それほど用いられていない。

一方、前記Ｘ線検査方式とは、生肉及び加工食品をＸ線
により撮像し、このＸ線透過画像を直接目視検査したり
、Ｘ線透過画像をイメージインテンシファイア−カメラ
（以下、Ｘ線１．Ｉカメラという）等の高感度カメラで
撮影して目視検査を行うという方式である。このＸ線検
査方式における識別可能な異物は、異物の物性により様
々ではあるが、各種の異物の認識が可能で食品の異物検
査分野でも実績も多く、異物検査方式として多く用いら
れている。

また、前記Ｘ線ｒ、■カメラで撮影した検査画像の異物
目視検査では、制球でφ１．Ｏｍｍ、骨の塊で２．５舗
角まで確認することができ、更に前記検査画像を画像処
理（検査画像を数十側面分積分しながら取り込んで、検
査画像に重畳しているノイズを低減し、画像の分解能を
向上させる）すると、鋼球でφ０．５　玉、骨の塊で１
、Ｑ　ｍｍ角まで目視で確認することができる。

以上述べた方法によって、生肉及び加工食品中の異物検
査が実施されている。

〔発明が解決しようする課題〕

しかしながら、前記Ｘ線検査方式の目視による異物検査
では、ハム及び生肉等のように、脂肪層及びゼラチン質
等のＸ線の吸収差のある組織構造を分布して含んでいる
ものは、異物と背景色との区別に相当の熟練を要しなけ
ればならない。また、検査画像を画像処理して異物を自
動的に検出する方法では、異物の画像が背景画像に対し
て濃淡差が小さく、またＸ線画像が局所的に不均一に現
れるので、異物のみを背景画像から自動的に検出するこ
とができないという欠点がある。

また、前記検査画像から異物の無い良品の画像を画像減
算する方法も考えられるが、前述したようにハム及び生
肉等は脂肪層、ゼラチン質等を分布して含んでいるので
、良品の決定が困難であり、この方法では虚報が多く出
てしまうという欠点がある。

また、円柱状のハムの場合では、ハムの中央部に対して
周辺部は肉厚が薄く指数関数的に激減する。この為、Ｘ
線の吸収量は、中央部では多く暗い映（象が得られるの
に反し、周辺部では少なくハレーションで抜けた映像し
か得られなくなる。これにより、ハムの周辺部の異物が
検出されないという欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、生肉
及び加工食肉中の異物を自動的に且つ確実に検出するこ
とができる異物検査方法を堤供することを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明は前記目的を達成する為に、生肉及び加工食肉を
Ｘ線透過方式により撮像し、このＸ線透過画像中から生
肉及び加工食肉中の異物を検出する異物検査方法に於い
て、異物の画素サイズと略同じ画素サイズを持つフィル
タを用いて前記Ｘ線透過方式により撮像した検査画像（
１０ａ＞をフィルタ処理することにより、前記異物の情
報を含まない基準となる参照画像（１０Ｃ＞を生成し、
前記検査画像（１０ａ＞　と参照画ｆ、？（１０ｃ）と
の間で画像減算を行い、前記画像減算によって得た画像
を所定のしきい値で２値化処理することにより異物のみ
を選択的に検出するようにしたことを特徴とする。

〔作用〕本発明によれば、先ずハム（１０）をＸ線視野（１７）
内に固定し、Ｘ線透過方式に基づいて、ハム（１０）の
検査画像（１０ａ＞を得る。次に、前記検査画像（１０
ａ）を、異物の画素サイズと略同じ画素サイズを持つフ
ィルタを用いてフィルタ処理し、異物の情報を含まない
基準となる参照画像（１０ｃ）を生成する。次に、前記
検査画像（１０ａ）と参照画像（ＩＯｃ）との間で画像
減算を行う。これにより、検査画像（１０，２）中に異
物が含まれている場合には、異物のみの画像（１０ｄ）
が得られる。

更に、上記画像減算で得た画像（１０（ｉ）の映像信号
を所定のしきい値で２値化処理することにより、異物を
自動検出することができる。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る異物検査方法の好ま
しい実施例を詳説する。

第１刀には本発明に係る異物検査方法を適用したハムの
異物検査の実施例を示す説明図が示されている。

第１図に於いて、ハム１０は、例えば直径７５証、長さ
１２０画の大きさで搬送コンベア１２で搬送される。こ
の搬送コンベア１２は第２図、第３図に示すように一対
のチェノ１３に連結されたローラ１４．１４・・・で構
成されている。ローラ１４は、例えば直径５０ｍｍ、長
さ１５０ｍｍ、ローラ相互のギャップは５０＋ｎｍであ
り、個々のローラ１４は自由に回転出来るようになって
おり、検査視野１７には、ローラ１４の底部を摺りあわ
せる形式で、ローラ１４の自転機構（図示せず）が設け
られている。個々のローラ１４はチェーン１３の駆動に
より、フリー回転状、顎（実質的には回転停止状態）で
進行方向に１．０秒／ハムの間欠ピッチで搬送され、ま
た、Ｘ線検査視野１７の左右のローラ１４は、所定のタ
イミングで前記ローラ１４の自転機構によって回転させ
られ、これによりハム１０を約９０度回転させる。

前記搬送コンベア１２の上方には、ＸＩａ照射装萱１６
が設置され、このＸ線照射装置１６はその視野１７内の
ハム１ｏが静止する所定のタイミングでＸ線を照射する
。尚、１８はＸ線集束ポーンである。

一方、搬送コンベア１２の下方には、Ｘ線イメージイン
テンシファイア−カメラ＜ＸＷＡＥ、Ｉｈメラ）２０が
設置され、このＸＩｌ、Ｉカメラ２０は、ハム１０が視
野１７内で静止時に、ハム１０のＸ線透過画像を撮像し
、その撮像画像を示す映像信号を画像処理装置２２に出
力する。

画像処理装置２２は、Ａ／Ｄ変換器２４、中央処理装置
（ＣＰＵ）２６、フレームメモリ２８．３０等°から成
り、Ｘ線１．１カメラ２０から人力した映像信号はＡ／
Ｄ変換器２４でデジタル信号に変換された後、それぞれ
２つのフレームメモリ２８．３０に記憶される。尚、本
実施例では、１０回のフレーム積分を施して検査画像を
記録し、これにより検査画像のＳＮ比を向上させている
。

ＣＰＵ２６は、前記フレームメモリ２８．３０に記憶さ
れた各映像信号を、後述するように適宜に画像処理、演
算処理することにより、撮影したハム１０中の異物の有
無、ランク分は等を示す信号を出力する。尚、メモリ２
７には、例えばハム１０中の異物を判別する為の２筐化
レベル、異物の大きさによってランク分けする為の基準
値等のデータ、ＣＰＵ２６の基本動作を制御するための
プログラム等が予め記憶されている。

次に、前記ＣＰＵ２６の処理について、第４図、第５図
を参照しながら、説明する。

前述したように、第１図に示したカメラ２０でその視野
１７内に入ってきたハム１０のＸ線透過画像を撮影する
と、ハム１０の肉厚の薄い周辺部は撮影されないで中央
部が撮影され、その視野の１画面分の映像信号はフレー
ムメモリ２８．３０にそれぞれ記憶される。ここで、金
属又は骨を示す異物像３２の輝度レベルを示す信号は、
ハム１０の輝度レベルよりも低く、またボイドを示す異
物像３４の輝度レベルはハムの輝度レベルよりも高いレ
ベルを示す信号として記憶される。

先ず、ハム１０中の検出すべき異物（周辺より多少暗く
撮像された２市径の異物（象３２）を検出する場合には
、ハム１０のＸ線透過方式による検査画像１０ａを２枚
のフレームメモＩＪ２８．３０（２５６Ｘ２５６　Ｘ８
ビツト×２）に別々に記憶させる。

次に、検出すべき異物像３２の代表面素サイズ（５画素
）と略同じ画素サイズを持つ、即ち、本実施例では、５
Ｘ５近傍の局所最大値フィルタを使用し、この局所最大
値フィルタで、フレームメモリ２８の画像をデジタル的
に畳み込み積分させ（５×５のフィルタサイズの中央の
画素値を、５×５近傍の最大画素値に置き換える処理を
行い）、画像中の異物像３２の輝度レベルを異物像３２
の周囲の輝度レベルにまで持ち上げて異物像３２を消去
した画像１０ｂを生成する（第４図参照）。

次に、この画像ｌＯｂを前記局所最大値フィルタと同じ
サイズの５×５近傍の局所最小値フィルタによって、前
記画像１０ｂをデジタル的に畳み込み積分させ（５ｘ５
のフィルタサイズの中央の画素泣を、５×５近傍の最小
画Ｓ値に置き換える処理を行い）、最大値フィルタのフ
ィルタ処理で全体的に高くなった画像の映像の輝度レベ
ルを復帰させ、画像１０Ｃを生成する。この画像１０Ｃ
は、検査画像１０ａから異物像３２のみが消去された、
検査画像ｌＯａに対する良品の基準画像（＃原画像）と
なる。この参照画像１０Ｃはフレームメモリ２８に記憶
される。

次に、フレームメモリ２８に記憶されている参照画（ｌ
　１０　Ｃから、フレームメモリ３０に記憶されている
検査画像１０ａを画像減算することにより、異物像３２
のみの画像１０ｄを得る。そして、この減算結果の画像
１０ｄを適当なしきい値（６４／２５６＞　　で２値化
することにより、異物のみの映像を全体画像から選択的
に検出することができる。

次に、ボイドを示す異物像３４を検出するには、ハム１
０のＸ線透過方式による検査画像１０′ａを２枚のフレ
ームメモリ２８．３０に別々に記憶させる。次に、検出
すべき異物像３４の代表面素サイズ（５画素）と略同じ
画素サイズを持つ、即ち、本実施例では、５Ｘ５近傍の
局所最小値フィルタを使用し、このフィルタで、フレー
ムメモリ２４の画像をデジタル的に畳み込み積分させ、
画像中の異物像３４の輝度レベルを異物像３２の周囲の
輝度レベルにまで縮小させて異物像３２を消去した画像
１０′　ｂを生成する工第５図参照）。

次に、この画像１０′　ｂを局所最小値フィルタと同じ
サイズの５×５近傍の局所最大値フィルタによって、前
記画像１０’ｂをデジタル的に畳み込み積分させ、最小
値フィルタのフィルタ処理で全体的に縮小した画像の映
像の輝度レベルを復帰させ、画像１０’ｃを生成する。

この画像１０′Ｃは、検査画像１０′　ａから異物像３
４のみが消去された、検査画像１０’Ｈに対する良品の
基準画像（参照画像）となる。この参照画像１０′　ｃ
はフレームメモリ２８に記憶される。

次に、フレームメモリ２８に記憶されている参照画像１
０′Ｃから、フレームメモリ３０に記憶されている検査
画像１０′　ａを画像減算することにより、異物像３４
のみの映像を得る。そして、この減算結果の画像を適当
なしきい泣（６４／２５６＞で２値化することにより、
異物像３４のみの映像を全体像から選択的に検出するこ
とができる。

前述した映（象の画像処理を行うことにより、ハム１０
の中央部の異物は検出することができるが、ハム１０の
周辺部の異物はＸ線で撮像されない為検出できない。そ
こで、前記ハム１０をＸ線視野１７内に於いて、９０°
回転させる。これによって、撮像されなかったハム１ｏ
の周辺部は中央部へと移動するようになるので、＠述し
た映像の画像処理を行うことにより、周辺部の異物を検
出することができるようになる。

尚、本実施例では局所最大、最小フィルタとして５Ｘ５
サイズのフィルタを使用したが、このサイズに限られる
ものではなく、予想される異物の大きさに対応したサイ
ズのフィルタを適宜に選択すれば良い。

また、前記フィルタサイズよりも十分に大きな異物をフ
ィルタ処理した場合、この画像は中央部が抜けた画像に
なり正確に異物の大きさを検出できない虞がある。従っ
て、メモリ２７には、予想外の大きさの異物に対する判
定基準を記憶させておくようにすれば良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る異物検査方法によれば
、異物の画素サイズと略同じ画素サイズを持つフィルタ
を用いて、Ｘ線透過方式により撮像した検査画像をフィ
ルタ処理することにより、異物を含まない参照画像を生
成するようにしたため、前記検査画像と参照画像との間
で画像減算を行うことにより異物の画像のみを確実に得
ることができ、また、前記画像の映像信号を所定のしき
い値で２値化処理することにより、異物のみを選択的に
検出することができる。また、ハム等のＸ線で撮像され
ない肉厚の薄い周辺部を有する円柱状の加工食肉品であ
っても、Ｘ線視野内で所定角度回転させ、撮像されない
周辺部を、肉厚の厚い位置に移動させて再び撮像し、前
述した画像処理を行うようにしたので、異物を確実に検
出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る異物検査方法による異物検査の実
施例を示す説明図、第２図はハムをＸ線で撮像する状況
を示す正面図、第３図は第２図に於ける平面図、第４図
は本発明に係る異物検査方法で金属を検出する画像処理
の流れを示す説明図、第５図は本発明に係る異物検査方
法でボイドを検出する画像処理の流れを示す説明図であ
る。１０・・・ハム、　　１４・・・ローラ、　　１６・・
・χ線照射装置、　　２０・・・カメラ、　　２２・・
・映像処理機、２６・・ＣＰＵ、　　　２７・・・メモ
リ、　　２８．３０・・・フレームメモリ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）生肉及び加工食肉をＸ線透過方式により撮像し、
このＸ線透過画像中から生肉及び加工食肉中の異物を検
出する異物検査方法に於いて、異物の画素サイズと略同じ画素サイズを持つフィルタを
用いて前記Ｘ線透過方式により撮像した検査画像をフィ
ルタ処理することにより、前記異物の情報を含まない基
準となる参照画像を生成し、前記検査画像と参照画像と
の間で画像減算を行い、前記画像減算によって得た画像
を所定のしきい値で２値化処理することにより異物のみ
を選択的に検出するようにしたことを特徴とする異物検
査方法。
（２）円柱状のハムをその側面側からＸ線透過方式によ
り撮像し、このＸ線透過画像中からハム中の異物を検出
する異物検査方法に於いて、前記Ｘ線透過方式に基づいて、第１の検査画像を得、こ
の第１の検査画像を、異物の画素サイズと略同じ画素サ
イズを持つフィルタを用いてフィルタ処理することによ
り、前記異物の情報を含まない基準となる参照画像を生
成し、前記第１の検査画像と第１の参照画像との間で画
像減算を行い、前記画像減算で得た画像を所定のしきい
値で２値化処理して、ハムの異物のみを選択的に検出し
、同様にして、前記ハムを所定角度回転させて前記ハム
の周辺部を中央部に移動し、Ｘ線透過方式に基づいてそ
の移動したハムの第２の検査画像を得、この第２の検査
画像を、異物の画素サイズと略同じ画素サイズを持つフ
ィルタを用いてフィルタ処理することにより、第２の検
査画像中の異物の情報を含まない基準となる第２の参照
画像を生成し、前記第２の検査画像と第２の参照画像と
の間で画像減算を行い、前記画像減算で得た画像を所定
のしきい値で２値化処理して、ハムの異物のみを選択的
に検出したことを特徴とする異物検査方法。