JPH1062362A - 青果物等の内部欠陥の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査試料の大きさや形状の相違により、青果
物等における内部欠陥の検出が困難となることがあっ
た。 【解決手段】 Ｘ線を青果物等の検査試料に照射するＸ
線管１２と、同検査試料を透過した透過Ｘ線画像を撮影
して画像メモリ３２に記憶するＸ線撮像管２０とを備え
るとともに、画像メモリ３２に記憶された透過Ｘ線画像
の透過Ｘ線量の変化度合を測定して同透過Ｘ線量の特異
変化部位を検出し、同特異変化部位が所定以上の寸法を
有するか否かに基づいて鬆入り品か否かの判定を行う演
算・判定回路３３を備えることにより、検査試料の大き
さや形状にとらわれることなく検査試料の内部欠陥を自
動で検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線透過画像に基
づいて青果物等の内部欠陥を検出する青果物等の内部欠
陥の検査方法に関し、より詳しくは、主に根菜類の大根
や牛蒡などの内部に稀に発生する鬆入り欠陥、すなわち
身の中心部が割れて空洞になっていたり、あるいはスポ
ンジ状に密度が低下した内部欠陥をＸ線の透過画像に基
づいて検査する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、沢庵漬けにした大根は、それを
口にしたとき、パリパリと音がする歯応えの有るものが
最良品として喜ばれるが、スポンジ状の鬆入りではその
歯応えが無く、ふわふわした感じで噛めば塩水が染み出
す。また、鬆入りは同時にその部分に変敗を併発して、
褐色ないしは黒く変色していることが多い。したがっ
て、鬆入りの青果物は不良品として除去する必要があ
る。

【０００３】しかし、このような欠陥は外見的には何の
兆候もなく、食に供するために切断して初めて発見され
ることから、消費者の手に渡る前に発見することが難し
かった。従来、Ｘ線を用いて青果物の内部欠陥を検査す
る技術としては、以下に示すものが知られている。すな
わち、Ｘ線を用いた特開昭５２−１４５１５４号公報に
開示された発明によれば、検査試料の透過Ｘ線量の大小
により果汁量の多少を検出し、果実を回転させることで
その分布を知ることができるとしている。

【０００４】また、特開昭６２−２７３０８７号公報に
開示された発明によれば、鬆入りの青果物は同青果物の
中心部を透過するＸ線の量が多くなるため鬆入りを検出
することができるとしている。また、特開平３−６８８
４６号公報に開示された発明によれば、大根の内部に発
生する黒芯、赤芯、鬆をＸ線透過撮影で見つけだすこと
が可能であるとしている。

【０００５】さらに、農産物流通技術研究会会報，第１
１巻，第８号，１０−１２，１９８９年の文献に開示さ
れているものによれば、予め光電センサでスイカの寸法
を測定し、同スイカの大きさに応じて照射するＸ線の強
度を変化させ、スイカの寸法の大小によらずＸ線透過画
像の明るさを略一定にしている。このため、同Ｘ線透過
画像の明暗を二値化する簡易な手法で鬆入りの判別が可
能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の果実あるいは青果物の内部欠陥を検査する装置
においては、次のような課題があった。

【０００７】すなわち、特開昭５２−１４５１５４号公
報、特開昭６２−２７３０８７号公報に開示された発明
においては、検査試料の透過Ｘ線量に着目しているが、
透過Ｘ線量は検査試料の大きさや形状に依存するため、
同検査試料の大きさや形状が一定でないと、判別が困難
となることがあった。また、特開平３−６８８４６号公
報に開示された発明においては、目視による判別を前提
としているため、一定の判断基準とはならず、正確な判
別が困難であるとともに、検査の自動化を実現すること
ができなかった。

【０００８】さらに、農産物流通技術研究会会報，第１
１巻，第８号，１０−１２，１９８９年の文献に開示さ
れているものにおいては、照射Ｘ線の強度をスイカの大
きさにより変化させてスイカの大小によらずＸ線透過画
像の明るさを一定にしているが、検査試料の対象はスイ
カ等の球形のものに限られていた。

【０００９】また、食品用Ｘ線式異物混入検査装置を大
根の鬆入り検査に試用したが、次に述べるような問題が
あり適用できなかった。すなわち、同検査装置では、異
物は食品よりも原子番号が大きく密度の高い金属片や
石、あるいは高い密度の塩化ビニルやゴムの切れ端を想
定しており、食品に比べてＸ線透過量が少なく暗い画像
部分を異物として判断するようになっている。それに対
して空隙である鬆入りは、上記とは逆にＸ線の透過量は
多くなって、正常部分に比べて僅かに明るい画像となる
ので適正な判別が出来なかった。

【００１０】さらに、従来からの異物検査装置では、被
検査体はおよそ一定の形状と寸法の包装された加工食品
を想定しており、Ｘ線の透過量がある固定的な一定値以
下の部分を異物と判断している。したがって青果物のよ
うに形と寸法が必ずしも一定でない物では、正常部分で
もＸ線の透過量が大幅に違うので、正常な判断は出来な
かった。また、大根やさつま芋のように表面に凹凸が多
いものは、その凹みに僅かながら洗い残りの土が嵌まり
込んでいることが多いので、それを異物と認識してしま
う不都合があった。

【００１１】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
ので、青果物の内部品質をＸ線の透過率の大きさによっ
て非破壊検査する方法において、被検査体の寸法および
形状が異なっていたり、あるいは表面の僅かな凹凸とそ
れに嵌まり込んだ少しばかりの土などの異物があって
も、これに左右されることなく高速度で多数の青果物の
内部欠陥を連続的に自動判別することのできる青果物等
の内部欠陥の検査方法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の請求項１にかかる青果物等の内部欠陥の検
査方法は、Ｘ線を検査試料に照射してこの検査試料の透
過Ｘ線画像を撮影し、上記透過Ｘ線画像にもとづいて上
記検査試料の一端から別の一端へと至る概ね連続した断
面ごとに透過Ｘ線の変化度合を測定して同透過Ｘ線の特
異変化部位を検出するとともに、この特異変化部位が連
続した所定寸法以上の長さを有するか否かを判定し、こ
の特異変化部位が所定寸法以上の長さを有するときに検
査試料内部に欠陥があるとする。

【００１３】検査試料にＸ線を照射すると、同Ｘ線の一
部は検査試料に吸収され、残りが透過Ｘ線として同検査
試料を透過する。かかる透過Ｘ線量は、照射Ｘ線の強度
を一定とした場合、検査試料を構成する元素、検査試料
の密度に依存する。すなわち、比較的軽元素で構成され
る場合や検査試料の密度が低い場合は、透過Ｘ線量は多
くなる傾向にある。このような性質を利用すれば、検査
試料内の異物、密度変化部位を検出することが可能とな
る。

【００１４】上述した通り、透過Ｘ線量は検査試料の構
成元素、密度に依存するため、予め検査試料の種類に応
じてＸ線の波長、強度等を調整しておく必要がある。す
なわち、ここにいうＸ線の照射とは、少なくとも検査試
料内に異物、密度変化部位がある際に、透過Ｘ線量に変
化を生じせしめる程度の波長、強度等を有するＸ線を検
査試料に照射できるものであれば良く、構成については
特に限定されない。従って、Ｘ線発生装置のターゲット
の材質、印加電圧の大きさ等も限定されるものではな
い。

【００１５】検査試料を透過した透過Ｘ線は、透過Ｘ線
撮影手段にて撮影されるが、撮影手段としては、ビデオ
カメラを用いても良いし、静止画としてのディジタルカ
メラを用いても良く、少なくとも後述するように撮影し
た透過Ｘ線画像にもとづいて、連続した断面での透過Ｘ
線量の変化度合を測定することができるものであれば適
宜変更することが可能である。

【００１６】上記撮影された透過Ｘ線画像において、検
査試料の一端から別の一端へと至る概ね連続した断面ご
とに透過Ｘ線の変化度合を測定するとは、例えば、次の
ようなことを考慮すれば良い。上記透過Ｘ線画像を二次
元平面としてとらえ、Ｙ軸を長さ方向の成分とし、同Ｙ
軸に対する直交成分をＸ軸とした場合、Ｙ軸成分を微小
変位させつつ透過Ｘ線量の変化度合を測定する。すなわ
ち、Ｙ１，Ｙ２，・・・，ＹｎとＹ軸成分を微小変位さ
せる過程において、それぞれ透過Ｘ線量Ｌ１（Ｘ），Ｌ
２（Ｘ），Ｌ３（Ｘ），・・・，Ｌｎ（Ｘ）を求めてＸ
に対する依存性を調べる。ここで、仮に座標（Ｘ１，Ｙ
１）において密度変化部位が存在する場合、透過Ｘ線量
Ｌ１（Ｘ）はＸ＝Ｘ１の近傍で変化度合が他と比べて特
異的に変化しており、この意味で、特異変化部位と呼
ぶ。

【００１７】上述したように、特異変化部位が検出され
ると、同特異変化部位が所定寸法以上あるか否かを判断
する。これについては、例えば、次のようなことを考慮
すれば良い。上記特異変化部位を検出した場合、同特異
変化部位の位置（Ｘ）を特定し、Ｙ軸成分を微小変位さ
せていく過程において、特異変化部位の始点のＹ軸成分
と終点のＹ軸成分との差をもって同特異変化部位の長さ
とする。具体的には、座標（Ｘ１，Ｙ１）から（Ｘ１，
Ｙ２）にかけて特異変化部位を検出したときに、同特異
変化部位の長さをＹ２−Ｙ１とすることに相当する。こ
の場合、どの程度の割合でＹ軸成分を変位させるかが直
接的に検出精度に影響することになるが、少なくとも所
定寸法以上の特異変化部位が確実に検出される程度であ
れば、Ｙ軸成分の変位幅は適宜変更することが可能であ
り、同変位幅の大小にかかわらず連続と呼ぶ。

【００１８】また、請求項２にかかる発明は、上記請求
項１に記載の青果物等の内部欠陥の検査方法において、
上記透過Ｘ線画像をディジタルデータとして取り込むと
ともに、上記透過Ｘ線画像のディジタルデータを画像メ
モリに格納し、同画像メモリ内を走査線単位にスキャン
することにより上記透過Ｘ線の変化度合を測定する。こ
の場合、走査線が上述したＹ軸成分に相当し、検出精度
に応じて種々の画素を有する画像メモリを適用可能であ
る。

【００１９】また、請求項３にかかる発明は、上記請求
項２に記載の青果物等の内部欠陥の検査方法において、
上記走査線ごとに上記透過Ｘ線量を二次微分し、その微
分値と所定の閾値とを比較することにより上記特異変化
部位を検出する。透過Ｘ線量の二次微分とは、上述した
例において、ｄ² （Ｌｎ）／ｄＸ² を求めることに相当
する。数学的に考えるならば、特異変化部位が存在する
ということは、Ｌｎ（Ｘ）という関数が高次化されるこ
とになり、二次微分することにより積極的に同特異変化
部位を検出する。

【００２０】また、請求項４にかかる発明は、上記請求
項２に記載の青果物等の内部欠陥の検査方法において、
上記走査線ごとに上記透過Ｘ線の変化度合をフーリエ変
換し、周波数成分の分布に基づいて上記特異変化部位を
検出する。すなわち、上述したようにＬｎ（Ｘ）という
関数は高次化されるゆえに、高周波域の成分が増加す
る。

【００２１】また、請求項５にかかる発明は、上記請求
項１〜４のいずれかに記載の青果物等の内部欠陥の検査
方法において、一つの上記検査試料が上記透過Ｘ線画像
の一画像に収容されたか否かを判定し、収容されなかっ
たときに画像送りをして次の透過Ｘ線画像との間で連続
性を保つ。

【００２２】例えば、試料が長尺の場合は一の透過Ｘ線
画像に入り切らず、画像の分断位置から密度変化部位が
発見されたときに、同密度変化部位が所定の寸法以上あ
るか否かを次の画像にまで及んで測定する。

【００２３】さらに、請求項６にかかる発明は、上記請
求項１〜５のいずれかに記載の青果物等の内部欠陥の検
査方法において、検査試料運搬機を用いて上記検査試料
をＸ線撮影する姿勢で保持しつつ運搬し、検査試料検知
センサにて上記検査試料運搬機の位置を検出してＸ線の
照射開始タイミングを決定する。

【００２４】例えば、大根の上端について葉が切り残さ
れている場合において、Ｘ線の照射開始タイミングを誤
れば、鬆などの低密度部位と誤認する可能性がある。ゆ
えに、検査試料運搬機に検査試料を所定の形態で保持せ
しめ、同検査試料運搬機の位置に基づいて検査試料の位
置を判断する。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１（ａ）は本発明の一方法を実
施するための青果物等の内部欠陥の検査装置をブロック
図により示し、図１（ｂ）は頭部支持具の側面図、図１
（ｃ）は尾部支持具の側面図をそれぞれ示している。

【００２６】同図（ａ）において、青果物等の内部欠陥
の検査装置１０は、検査試料運搬機１１と、Ｘ線管１２
と、Ｘ線制御装置１３と、検査試料検知センサ１４と、
後述する判別制御装置３０内のタイミング制御回路３１
とを備えている。検査試料運搬機１１は、図示しないベ
ルトコンベアと、このベルトコンベアのベルト上に頭部
支持具１１ａと尾部支持具１１ｂとを対向配置して複数
組設置した構成としてある。

【００２７】頭部支持具１１ａは、図１（ｂ）に示すよ
うにＵ字形の凹部を有する概略板状に形成してあり、尾
部支持具１１ｂは、図１（ｃ）に示すようにＶ字形の凹
部を形成するように対向して配置した一対の指状部材で
形成されている。ここで、尾部支持具１１ｂのＶ字形凹
部は大根の尾部を載せたとき、大根が頭部支持具１１ａ
と尾部支持具１１ｂの間に落ちこまない程度の深さと幅
にしてある。

【００２８】検査試料である大根は不安定な葉を１０ｃ
ｍほど切り残してあり、大根を横向きに寝かせた状態
で、上記頭部支持具１１ａにおけるＵ字形の切り欠き上
に大根の葉の付け根部分（頭部）が位置するようにして
載置させるとともに、尾部支持具１１ｂにおけるＶ字形
の凹部に同大根の尾部が入り込むようにして支持させて
いる。これにより、曲がった大根でも、その曲がり方向
とＸ線照射方向を一致させることで、見かけ上曲がりの
無い画像として撮影でき、後の判別処理を容易にする。

【００２９】また、本実施形態においては、ベルトコン
ベアなどにて検査試料運搬機１１を搬送しているが、チ
ェーンコンベア等の他のコンベアであったり、一本ずつ
搬送して撮影するのではなく、複数本を同時に撮影して
画像処理するようなものとすることもできる。

【００３０】Ｘ線管１２は、静電界を用いて電子を高速
に加速し、図示しないターゲットに衝突させてＸ線を発
生させることにより、同Ｘ線を検査試料に照射する。具
体的には、焦点の大きさが１平方ミリ、陽極最大電圧が
６０ｋＶ、最大陽極電流が５ｍＡの出力を有する仕様と
なっている。このＸ線管１２は、後述のＸ線制御装置１
３の命令信号によってＸ線の発生及び停止を行う。

【００３１】Ｘ線制御装置１３は、上述した通りＸ線の
発生及び停止を行なうようにＸ線管１２に命令信号を送
出するとともに、同Ｘ線管１２に必要な電力を供給す
る。ここにおける命令信号については、Ｘ線管１２を確
実に動作せしめるものであればよい。ただし、例えば、
ディジタル信号を用いて誤り転送などのチェックサム処
理などを行えば、信号転送エラーによる誤作動を防止す
ることができ、より確実に制御することが可能である。

【００３２】検査試料検知センサ１４は近接センサで構
成され、上述したように運搬されてくる検査試料がＸ線
撮影位置まで達したことを検知する。本実施形態におい
ては、上記頭部支持具１１ａの位置を大根の頭部の位置
として想定しており、この検査試料検知センサ１４にて
同頭部支持具１１ａが所定位置まで達したことを検知す
ると、後述する判別制御装置３０内のタイミング制御回
路３１に通知する。これにより、同タイミング制御回路
３１がＸ線照射開始のタイミングを決定し、このタイミ
ングに基づいて上記Ｘ線制御装置１３はＸ線管１２に対
して上述した命令信号を送出する。

【００３３】上述したように、大根の場合は不安定な葉
を１０ｃｍほど切り残してあり、直に大根の頭部を検出
するのは難しい場合がある。また、頭部位置をある程度
の正確さで把握しないと葉の部分で鬆入りであると判断
しかねない。しかるに、上述したように大根をベルトコ
ンベア上に載置するにあたって頭部支持具１１ａに頭部
を位置合わせして載置するようにしておくとともに、こ
の頭部支持具１１ａの位置を検査試料検知センサ１４で
検知するようにしているので、間接的ながら正確に大根
の頭部位置を把握することが可能となる。なお、検査試
料の位置を検知する手段としては、上述した尾部支持具
１１ｂを基準としても良いし、検査試料の端部を基準に
するなどして適宜変更することも可能である。

【００３４】また、本検査装置１０は、検査試料を透過
した透過Ｘ線画像を撮影するＸ線撮像管２０を備えてい
る。具体的には、同Ｘ線撮像管２０は直径３０ｃｍの円
形の撮影画面を有するディジタルビデオカメラであり、
さらに、画像情報を電子的に増幅するイメージインテン
シファイアを内蔵している。

【００３５】本実施形態においては、直径３０ｃｍの円
形の撮影画面を有するビデオカメラを備えているが、撮
影画面の大きさについては、必ずしも一の検査試料が一
撮影画面に収容されることを要しない。これについては
後ほど詳述するが、一撮影画面に収容されなかったとき
は、後述の判別制御装置３０がそのことを認識し、次に
撮影される撮影画面との間で画像の連続性を保つように
している。また、透過Ｘ線撮影についてはアナログ画像
として撮影するなど、公知の手段を採用することができ
る。

【００３６】さらに、本検査装置１０は、判別制御装置
３０を備えている。判別制御装置３０は上述したタイミ
ング制御回路３１と、画像メモリ３２と、演算・判定回
路３３を有している。画像メモリ３２は、Ｘ線撮像管２
０にて撮影された透過Ｘ線画像のディジタルデータを格
納する一般的な半導体メモリであり、５１２×５１２の
画素を有する。ここで、画像メモリ３２に格納された透
過Ｘ線画像のディジタルデータについて、正常良品の画
像輝度分布Ａと鬆入り品の画像輝度分布Ｂおよびそれぞ
れについて大根の幅方向の変位Ｘによる一次微分と二次
微分を図２を用いて比較参照しつつ説明する。

【００３７】図２において、正常良品の輝度分布曲線Ａ
は、検査試料である大根の断面の形状にも依存するが、
概ね底部がなめらかに窪んだＵ字形状をしている。数学
的な関数としては、円または楕円の下半分や、二次関数
などで近似可能であるが、議論を簡略化させるため、こ
こでは二次関数として見立てることにする。正常良品の
場合、輝度分布曲線Ａの一次微分ｄＡ／ｄＸは単調増加
関数となり、輝度分布曲線Ａの二次微分ｄ² Ａ／ｄＸ²
は一定の正の値を示すことになる。

【００３８】次に、鬆入り品の場合について説明する。
鬆は概ね大根の中心付近に一個ないし数個発生するが、
先ずは鬆が一個の場合を想定する。この場合、輝度分布
曲線Ｂは鬆が入っている中心部付近で、若干輝度が増加
する凸部（区間Ｄ）が現れる。すなわち、数学的な表現
を用いるならば、関数が高次化されることになる。この
ような現象は、検査試料の大根内部に低密度部位である
鬆が入っているとき、鬆入り部位でのＸ線の透過量が多
くなることを考慮すれば、容易に予想されることであ
る。ここにおいて、鬆入り品の輝度分布曲線Ｂの一次微
分ｄＢ／ｄＸは区間Ｄにおいてのみ減少を示し、それ以
外は増加を示す。すなわち、この現象を示す部位が特異
変化部位となり、この特異変化部位を探すことにより鬆
を検出することができる。

【００３９】ここで、輝度分布曲線Ｂの二次微分ｄ² Ｂ
／ｄＸ² については、区間Ｄにおいてのみ負の値を示
し、それ以外は正の値を示す。すなわち、輝度分布曲線
の二次微分における特性に着目して、二次微分ｄ² Ｂ／
ｄＸ² と「０」という閾値との大小を比較し、「０」以
下の区間を鬆などの低密度部位として検出すれば良い。
また、透過Ｘ線量を表す輝度分布曲線の変化度合に着目
すれば、大根の太さの違いによる透過Ｘ線画像の輝度の
違いに左右されることなく鬆を検出することができる
し、さらには、透過Ｘ線量の二次微分を使用すれば鬆な
どの低密度部位だけを効率的に検出することもできる。

【００４０】例えば、大根表面に洗い残りの土が付着し
ていたとすると、通常、土は大根よりも重元素で構成さ
れるため、輝度分布曲線において、土の付着した区間は
凹部として現れる。従って、輝度分布曲線の二次微分に
おいて、土の付着した区間は正常部位と比較して顕著に
高い正の値を示すことになり、上述したような低密度部
位の検出には、何ら支障をきたすものではない。

【００４１】上述したものは、鬆が一個の場合であった
が、鬆が複数個発生している場合であっても同様にして
考えることができる。例えば、鬆が複数個並列してある
場合などは、数学的に考えるならば、輝度分布曲線がさ
らに高次化されることに相当し、その二次微分におい
て、負の値を示す区間が断続的に現れることになるが、
負の値を示す区間が複数個生成するだけであって、
「０」という閾値との大小関係により鬆などの低密度部
位を検出することに何ら影響を及ぼすものではない。ま
た、二次微分において、断続的に発生した負の値を示す
区間を積算することにより、鬆などの低密度部位の個数
を求めることも可能である。

【００４２】本実施形態においては、輝度分布曲線の二
次微分と「０」という閾値との大小関係により鬆などの
低密度部位を検出しているが、必ずしも「０」という閾
値にとらわれる必要はない。例えば、通常問題とならな
い程度の低密度部位であっても、輝度分布曲線の二次微
分において負の値を示すため鬆として検出される場合が
ある。ところが、この場合の密度変化は鬆入りの場合に
比べて穏やかであるため、二次微分における負の値は、
鬆入りの場合よりも小さくなる。しかるに、通常問題と
ならない程度の低密度部位などをこの時点で排除するた
めには、上記閾値を「０」より小さい値とするなど、検
出条件に応じて適宜変更してもかまわない。

【００４３】なお、本実施形態においては、一貫して鬆
などの低密度部位の検出を想定しているが、検査試料よ
りも重元素で構成される異物の混入に対応して高密度部
位を検出することも可能である。高密度部位が存在する
場合は、上記輝度分布曲線の二次微分において高密度部
位の区間だけが顕著に高い値となって現れる。従って、
所定の閾値を設けておいて比較すれば、同閾値以上の区
間が高密度部位として検出される。

【００４４】輝度分布曲線から鬆などの内部欠陥を検出
する手段としては、必ずしも上述したような二次微分に
よる低密度部位の検出に限られない。例えば、輝度分布
曲線にフーリエ変換を施して検出することも可能であ
る。鬆などの低密度部位が存在すれば、上述した通り輝
度分布曲線は高次化されることになるため、高周波域の
成分が増加する。したがって、フーリエ変換によって周
波数成分の分布を求め、高周波域で成分が所定の閾値以
上の分布が認められた場合に鬆入りであると判断すれば
よい。

【００４５】また、このようなフーリエ変換を用いれ
ば、上述した二次微分法では判別し難い小さな鬆入りが
多数個並行して存在するようなものや、スポンジ状の鬆
入りが積極的に検出される。さらに、上述した二次微分
法にフーリエ変換の処理も加えることも可能であり、こ
れにより、判別能力のさらなる向上を図ることもでき
る。

【００４６】ところで、上述した手法のみでは、大根の
表面に多数存在するヒゲ根根元の小さな窪みまで鬆とし
て検出してしまうことになる。しかしながら、同窪みと
鬆は形態的にかなりの違いがある。すなわち、鬆は大根
の長さ方向に細長く、少なくとも長さが５０ｍｍ以上連
続しているのに対して、ヒゲ根根元の窪みは独立した直
径が５〜１０ｍｍ程度のほぼ楕円形を成している。した
がって、鬆らしきものを検出したときに、同鬆らしきも
のが少なくとも５０ｍｍ以上あるか否かを判定すること
により、ヒゲ根根元の窪みなどの通常問題とならないよ
うな小さな低密度部位を鬆として取り扱わないようにす
ることができる。

【００４７】演算・判定回路３３は、図３に示すフロー
チャートに対応したプログラムを図示しないＲＯＭに格
納しており、同プログラムを実行することにより上述し
た判定処理を行う。

【００４８】次に、上記検査装置を用いて行なう本発明
方法の一実施形態について、図３を参照しつつ説明す
る。検査試料である大根は、検査試料運搬機１１の頭部
支持具１１ａと尾部支持具１１ｂとの上にねかせるよう
にして載置され、図示しないベルトコンベア等によって
Ｘ線撮影位置まで運搬される。検査試料検知センサ１４
は、上記大根がＸ線撮影位置まで運搬されたことを、頭
部支持具１１ａの位置により検知し、これを受けて判別
制御装置３０内のタイミング制御回路３１がＸ線の照射
開始タイミングを算出し、Ｘ線制御装置１３に同タイミ
ングを信号化して送出する。このタイミングに基づいて
Ｘ線制御装置１３は、Ｘ線管１２によるＸ線照射と停止
を制御する。

【００４９】すなわち、図３において、検査試料検知セ
ンサ１４が頭部支持具１１ａを検知すると、プログラム
が始動して検査が開始（ステップ１０１）され、ステッ
プ１０２にて画像メモリのクリア等の処理を行い、リセ
ット状態となり、ステップ１０３にて透過Ｘ線画像を画
像メモリ３２に取り込む。この後、ステップ１０４にて
画像メモリ３２内の透過Ｘ線画像データ、すなわち、上
述した輝度分布曲線の走査線単位ごとの読み出しを開始
する。

【００５０】判別制御装置３０内の演算・判定回路３３
は、図３にフローチャートを示すプログラムを実行する
ことにより、画像メモリ３２内の透過Ｘ線画像を走査線
単位に読み出し、輝度分布曲線の二次微分を算出する。
そして、この二次微分と所定の閾値とを比較してその大
小関係から鬆らしきものを検出するとともに、鬆らしき
ものがある場合にはその長さが所定寸法以上あるか否か
を判断して鬆入り品の判定を行う。

【００５１】すなわち、ステップ１０５にて走査線一本
目のデータを読み出し、ステップ１０６以降の処理を実
行後、順次走査線を読み出す。ステップ１０６において
は、輝度分布曲線の一次微分を算出する。図２に示す鬆
入り品の輝度分布曲線Ｂの一次微分ｄＢ／ｄＸからも明
らかなように、走査線上での試料の両端ＦＧにて正及び
負の最大値を示す。しかるに、輝度分布曲線の一次微分
の正及び負の最大値を求め、それぞれのポイントを走査
線上での試料の両端ＦＧとする。

【００５２】そして、ステップ１０７にて大根の尾部か
否かの判定を行う。具体的にはステップ１０６にて求め
たＦＧ間が３０ｍｍ以下であれば、尾部として判断す
る。この３０ｍｍの意味するところは、本実施形態にお
ける大根の尾部は、幅方向の長さが３０ｍｍ程度の所で
切り落とされるので、ＦＧ間が３０ｍｍ相当以下を尾部
として判断する。ここで、尾部として判断されたとき
は、鬆を検出することなく検査が終了したものとしてス
テップ１１９にて良品と判断され、次いでステップ１２
０にて試料を送り出して次の頭部検出を待つ。

【００５３】ステップ１０７にて読み出した走査線が尾
部でないときは、ステップ１０８にて上述した輝度分布
曲線の二次微分を算出し、ステップ１０９にて二次微分
が上述したように負の値を有するか否かを用いて鬆らし
きものの有無を判定する。ここで鬆らしきものはないと
判断されたときは、ステップ１１２にジャンプして読み
出した走査線の数を積算する。

【００５４】ここにおいて、走査線の数を積算すると
は、読み出した走査線の数を、図示しないＲＡＭに記憶
し、走査線を読み出すごとに１ずつカウントアップする
ことに相当する。より具体的には、プログラム上におけ
るある種の変数をカウントアップすることを考えれば良
い。この後、ステップ１１３にて最後の走査線か否かの
判断が行われ、最後でない場合は、ステップ１１４にて
次の走査線を読み出し、再びステップ１０６に戻り、次
の走査線での処理が行われる。

【００５５】一方、上述したステップ１０９にて、鬆ら
しきもの有りと判断されたときは、走査線の一端からの
変位ＸとカウンタＣで表記される二次元パラメータを記
憶する。ここにおけるカウンタＣとは、変位Ｘにおける
鬆らしきものが連続して複数の走査線にまたがってある
ときに、同走査線の本数を記憶する変数である。例え
ば、走査線を１本目から５本目まで順次読み出す過程
で、各走査線で同一の変位Ｘにおいて鬆らしきものが検
出されたときは、このカウンタＣの値は５となる。仮に
６本目の走査線で鬆らしきものが検出されなかったとき
は、上記二次元パラメータの値はすべてクリアされる。
また、それまでは変位Ｘ１に鬆らしきものを検出してカ
ウンタＣの値を増やしてきたものの、今度の走査線では
変位Ｘ２にて鬆らしきものを発見し、変位Ｘ１において
は発見されなかったということもある。この場合は、新
たな変位Ｘ２を記憶するとともに、カウンタＣに１をセ
ットする。

【００５６】この後、ステップ１１１では、検出された
鬆が所定寸法以上連続か否かを判定するため、上述した
カウンタＣの値が所定値以上あるかに否かを判断する。
同一の画像メモリ３２を用いていれば、走査線の間隔は
画素の間隔に対応して一定であり、走査線の本数を積算
することによって鬆らしきものの長さが所定寸法以上あ
るか否かを判定することができる。

【００５７】所定寸法以上の鬆を検出する手段として
は、上述したものに限られることはない。例えば、ステ
ップ１１０にて上述したカウンタＣのみに着目しても良
い。すなわち、鬆らしきものの位置は無視し、ステップ
１１１においては、カウンタＣの値のみに基づいて所定
寸法以上の長さを有するか否かを判定する。前者は比較
的寸法の長い鬆のみを検出するのに好適であり、後者は
細かい鬆が断続的に複数存在するスポンジ状のものを検
出するのに好適である。しかるに、どちらの手法を用い
るかは検出対象に合わせて適宜変更することが可能であ
り、どちらの手法が優れているということはない。

【００５８】ステップ１１１にて、鬆らしきものが所定
寸法以上連続していると判断されたときは、ステップ１
１７に進み、鬆入りであるという判断信号を出力する。
この後、ステップ１２０にて検査試料を送り出して次の
頭部検出を待つとともに、ステップ１１８にて図示しな
い選別機構が上記判断信号を受け取って不良品を選別す
る。かかる選別機構は、必ずしも備えている必要はな
く、警告音を出すなどして、少なくとも不良品があった
場合に判別できるような構成となっていれば良い。

【００５９】一方、ステップ１１１にて所定寸法以上連
続ではないと判断されたときは、順次、ステップ１１２
およびステップ１１３へと進む。ところで、ステップ１
１３にて最後の走査線と判断されたときは、ステップ１
１５にて一画面分試料を送り出し、ステップ１１６にて
画面は一つで良いかの判断が行われる。画面が一つで良
いか否かの判断は、最後の走査線において、大根の幅方
向の長さであるＦＧ間が３０ｍｍ以上あるか否かで判断
する。

【００６０】ステップ１１６にて画面が一つでは足らな
いと判断されると、ステップ１０２に戻り、画像メモリ
内のデータと、ステップ１１２にて積算されたきた走査
線数がクリアされる。ここにおいてクリアされるのは、
画像メモリ内のデータと積算された走査線数のみであ
り、走査線の一端からの変位ＸとカウンタＣは保持され
たままである。そして、上述したものと同様にしてステ
ップ１０３以降の処理が行われ、同変位ＸとカウンタＣ
を用いて次の画面との連続性を保ち、上述したものと同
様にして鬆入りの検出を行う。

【００６１】このように、Ｘ線を検査試料に照射するＸ
線管１２と、同検査試料を透過した透過Ｘ線画像を撮影
して画像メモリ３２に記憶するＸ線撮像管２０とを備え
るとともに、画像メモリ３２に記憶された透過Ｘ線画像
の透過Ｘ線量の変化度合を測定して同透過Ｘ線量の特異
変化部位を検出し、同特異変化部位が所定以上の寸法を
有するか否かに基づいて鬆入り品か否かの判定を行う演
算・判定回路３３を備えることにより、検査試料の大き
さや形状にとらわれることなく検査試料の内部欠陥を自
動で検出することが可能な青果物等の内部欠陥の検査方
法を提供することができる。

【００６２】なお、本発明方法は、鬆入りの大根を検出
する青果物の内部欠陥の検査方法であるが、検査試料の
適用対象は必ずしも大根に限られるものではなく牛蒡，
さつま芋等の青果物にも適用可能であるし、検出対象も
鬆に限られることはなく、少なくとも密度変化等を有す
る内部欠陥であれば、適宜変更可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、透過Ｘ線
の変化度合とその連続性を判定することにより、検査試
料の寸法や形状の影響をうけることなく、検査試料内に
発生する鬆などの密度変化部位を自動検出することが可
能な青果物等の内部欠陥の検査方法を提供することがで
きる。

【００６４】また、請求項２にかかる発明によれば、透
過Ｘ線画像をディジタルデータとして取り扱うことによ
り、より精度の高い検出処理を行うことができる。さら
に、請求項３にかかる発明によれば、透過Ｘ線量を二次
微分するという簡素な演算処理で透過Ｘ線量の変化度合
を精度良く検出することができる。さらに、請求項４に
かかる発明によれば、透過Ｘ線量をフーリエ変換するこ
とにより、小さな鬆などを検出しやすくなり、特に、ス
ポンジ状の鬆入りを検出するのに用いて好適である。

【００６５】さらに、請求項５にかかる発明によれば、
一の検査試料が一の透過Ｘ線画像に収容されなかったと
きでも、次の透過Ｘ線画像との間で連続性を保つように
したため、必ずしも大きなＸ線撮像管を要することなく
検査を実行することができる。さらに、請求項６にかか
る発明によれば、大根の葉など、鬆として誤認する可能
性がある部位を透過Ｘ線画像から積極的に排除すること
ができるため、より正確な検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の一方法を実施するための
青果物等の内部欠陥の検査装置のブロック図、図１
（ｂ）は頭部支持具の側面図、図１（ｃ）は尾部支持具
の側面図である。

【図２】正常良品と鬆入り品における透過Ｘ線画像の画
像輝度分布とその一次微分、及び二次微分を表すグラフ
である。

【図３】鬆入り品の判別を行うプログラムのフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０ 青果物等の内部欠陥の検査装置 １１ 検査試料運搬機 １１ａ 頭部支持具 １１ｂ 尾部支持具 １２ Ｘ線管 １３ Ｘ線制御装置 １４ 検査試料検知センサ ２０ Ｘ線撮像管 ３０ 判別制御装置 ３１ タイミング制御回路 ３２ 画像メモリ ３３ 演算判定回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を検査試料に照射してこの検査試料
   の透過Ｘ線画像を撮影し、 上記透過Ｘ線画像にもとづいて上記検査試料の一端から
   別の一端へと至る概ね連続した断面ごとに透過Ｘ線の変
   化度合を測定して同透過Ｘ線の特異変化部位を検出する
   とともに、 この特異変化部位が連続した所定寸法以上の長さを有す
   るか否かを判定し、この特異変化部位が所定寸法以上の
   長さを有するときに検査試料内部に欠陥があるとする青
   果物等の内部欠陥の検査方法。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載の青果物等の内部欠
   陥の検査方法において、 上記透過Ｘ線画像をディジタルデータとして取り込むと
   ともに、上記透過Ｘ線画像のディジタルデータを画像メ
   モリに格納し、同画像メモリ内を走査線単位にスキャン
   することにより上記透過Ｘ線の変化度合を測定する青果
   物等の内部欠陥の検査方法。
3. 【請求項３】 上記請求項２に記載の青果物等の内部欠
   陥の検査方法において、 上記走査線ごとに上記透過Ｘ線量を二次微分し、その微
   分値と所定の閾値とを比較することにより上記特異変化
   部位を検出することを特徴とする青果物等の内部欠陥の
   検査方法。
4. 【請求項４】 上記請求項２に記載の青果物等の内部欠
   陥の検査方法において、 上記走査線ごとに上記透過Ｘ線の変化度合をフーリエ変
   換し、周波数成分の分布に基づいて上記特異変化部位を
   検出することを特徴とする青果物等の内部欠陥の検査方
   法。
5. 【請求項５】 上記請求項１〜４のいずれかに記載の青
   果物等の内部欠陥の検査方法において、 一つの上記検査試料が上記透過Ｘ線画像の一画像中に収
   容されたか否かを判定し、収容されなかったときに画像
   送りをして次の透過Ｘ線画像との間で連続性を保つこと
   を特徴とする青果物等の内部欠陥の検査方法。
6. 【請求項６】 上記請求項１〜５のいずれかに記載の青
   果物等の内部欠陥の検査方法において、 検査試料運搬機を用いて上記検査試料をＸ線撮影する姿
   勢で保持しつつ運搬し、検査試料検知センサにて上記検
   査試料運搬機の位置を検出してＸ線の照射開始タイミン
   グを決定することを特徴とする青果物等の内部欠陥の検
   査方法。