KR20170127565A - 검사 장치 - Google Patents

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KR20170127565A
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카즈유키 스기모토
히로미 마키
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가부시끼가이샤 이시다
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Abstract

X선 검사 장치(10)는, 복수 종류의 물품을 포함하고, 또한 해당 물품이 상이한 위치에 배치된 상품에 X선을 조사하는 X선원(13), 상품에 조사된 투과 X선을 검출하는 X선 검출부(14), 투과 X선에 기초하여 X선 투과 화상을 생성하는 화상 생성부(31), X선 투과 화상에 기초하여 상품에서의 불량을 검사하는 검사부(35), 복수 종류의 물품마다, 상품에서의 위치가 대응시켜져 설정된 복수의 물품 영역 및 해당 물품 영역마다 설정된 2치화 역치를 기억하는 기억부(34)를 구비한다. 검사부(35)는, X선 투과 화상에 기초하여 물품 영역을 특정하고, 해당 물품 영역마다 설정된 2치화 역치에 기초하여 물품 영역의 각각을 검사하고, 해당 검사 결과에 기초하여 상품에서의 불량 유무를 판정한다.

Description

검사 장치
본 발명의 일 측면은 검사 장치에 관한 것으로, 특히 상품의 내용물의 불량을 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 검사 장치가 알려져 있다. 이 검사 장치는, X선을 조사하는 X선원(線源), 조사된 X선을 수광하는 X선 수광부, 수광한 X선에 기초하여 물품의 검사를 실시하는 검사부를 구비하고 있다. 검사부는, 수광한 X선에 기초한 화상에 대해 화상 처리를 실시하고, 물품의 검사를 실시한다.
선행 기술 문헌
특허 문헌
특허 문헌 1: 일본 특개 2005-31069호 공보
상술한 검사 장치에서는, 검사 대상 물품이 한 종류이기 때문에, 복수의 물품에서의 광(X선)투과율이 거의 동등해진다. 따라서, 종래의 검사 장치에서는, 화상 처리에 이용하는(화상의 2치화(二値化)에 이용하는) 역치가 일정하게 설정되어 있다. 검사 대상이 복수 종류의 물품을 포함하는 상품인 경우가 있다. 이러한 상품에서는, 각각의 물품에서의 광투과율이 물품마다 상이한 경우가 있다. 이 경우에, 일정하게 설정된 역치를 이용한 검사에서는, 각각의 물품에 대해 적절한 화상 처리가 실시되지 않는다. 따라서, 종래와 같은 방법으로는, 복수 종류의 물품을 포함하는 상품의 불량 검사를 적절히 실시할 수 없는 우려가 있다.
그래서, 본 발명의 일 측면은, 복수 종류의 물품을 포함하는 상품의 불량 검사를 실시할 수 있는 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 관련되는 검사 장치는, 복수 종류의 물품을 포함하고 또한 해당 물품이 상이한 위치에 배치된 상품에 광을 조사하는 광조사부, 상품에 조사된 광의 투과광을 검출하는 검출부, 투과광에 기초하여 화상을 생성하는 화상 생성부, 화상에 기초하여 상품에서의 불량을 검사하는 검사부를 구비하는 검사 장치로서, 복수 종류의 물품마다 상품에서의 위치가 대응시켜져 설정된 복수의 물품 영역, 및 해당 물품 영역마다 설정된 역치를 기억하는 기억부를 구비하고, 검사부는, 화상에 기초하여 물품 영역을 특정하고, 해당 물품 영역마다 설정된 역치에 기초하여 물품 영역의 각각을 검사하고, 해당 검사 결과에 기초하여 상품에서의 불량 유무를 판정한다.
이 검사 장치에서는, 상품에서의 위치가 대응시켜져 설정된 복수의 물품 영역, 및 해당 물품 영역마다 설정된 역치를 기억부가 기억하고 있다. 검사부는, 화상으로부터 상기 물품 영역을 특정하고, 해당 물품 영역마다 설정된 역치에 기초하여 물품 영역의 각각을 검사한다. 이와 같이, 물품 영역마다 설정된 역치에 기초하여 물품 영역을 검사할 수 있기 때문에, 복수 종류의 물품을 포함하고 또한 해당 물품이 상이한 위치에 배치된 상품이어도, 검사 장치는, 물품마다 검사를 실시할 수 있다. 따라서, 검사 장치는, 예를 들면 상품에서의 물품의 결품(缺品) 유무, 또는 형상 이상(깨진 파편) 등을 검사할 수 있다. 이와 같이, 검사 장치는, 복수 종류의 물품을 포함하는 상품의 불량 검사를 실시할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 역치를 물품 영역마다 설정하는 역치 설정부를 구비하고, 역치 설정부는, 물품 영역을 2치화하기 위한 2치화 역치를 물품 영역마다 설정하고, 검사부는, 2치화 역치에 기초하여 각각의 물품 영역을 2치화하고, 2치화한 2치화 물품 영역에 기초하여 물품을 검사해도 된다. 물품 영역을 2치화하는 것에 의해, 검사 장치는, 물품 영역을 명확하게 할 수 있다. 따라서, 검사 장치는, 물품의 검사를 보다 적절히 실시할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 역치 설정부는, 물품의 유무를 판정하기 위한 판정 역치를 물품 영역마다 설정하고, 검사부는 2치화 물품 영역의 형상, 면적 또는 둘레 길이 중 적어도 하나와 판정 역치에 기초하여 물품의 유무를 판정해도 된다. 이에 의해, 검사 장치는, 물품의 유무를 정확하게 판정할 수 있다. 검사 장치는, 상품에서의 물품의 결품을 검사할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 화상에 기준 위치를 설정하고, 해당 기준 위치와의 위치 관계에 의해 각각의 물품을 포함하는 물품 영역을 설정하는 영역 설정부를 구비하고, 검사부는, 화상으로부터 기준 위치를 취득하고, 기준 위치에 기초하여 물품 영역을 특정해도 된다. 이와 같이, 기준 위치를 취득하는 것에 의해, 검사부는, 각각의 물품 영역을 높은 정밀도로 취득할 수 있다. 그 결과, 검사 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 상품은, 복수 종류의 물품을 수용하는 수용체를 포함하고, 영역 설정부는, 수용체에 기준 위치를 설정하고 각각의 물품 영역을 설정해도 된다. 수용체의 형상은 물품의 형상에 비해 변화하기 어렵기 때문에, 화상으로부터 취득되기 쉽다. 따라서, 수용체에 기준 위치를 설정하는 것에 의해, 검사부가 기준 위치를 신속하고 확실히 취득할 수 있다. 이에 의해, 검사부는, 물품 영역을 보다 신속하고 확실히 취득할 수 있다. 그 결과, 검사 성능의 향상을 도모할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 영역 설정부는, 복수 종류의 물품 중 가장 큰 면적을 가지는 물품에 기준 위치를 설정하고, 각각의 물품 영역을 설정해도 된다. 투명한 수용체(收容體) 등에 물품이 수용되어 있는 경우, 화상으로부터 수용체의 형상을 취득하는 것이 곤란한 경우가 있다. 그래서, 복수 종류의 물품 중 가장 큰 면적을 가지는 물품에 기준 위치를 설정하는 것에 의해, 화상으로부터 확실히 취득할 수 있는 부분에 기준 위치를 설정할 수 있다. 이에 의해, 검사부가 기준 위치를 신속하고 확실히 취득할 수 있기 때문에, 물품 영역을 보다 신속하고 확실히 취득할 수 있다. 그 결과, 검사 성능의 향상을 도모할 수 있다.
일 실시 형태에서는, 영역 설정부는, 물품을 포함하는 것으로 추정되는 영역을 화상으로부터 추출하고, 하나의 영역에서 투과광의 투과율에 기초한 값의 차이가 소정값 이상인 부분이 존재하는 경우, 해당 영역에 종류가 상이한 복수의 물품이 존재하고 있는 것으로 판정하고, 복수의 부분의 각각을 물품 영역으로 설정해도 된다. 복수의 물품의 일부가 서로 접촉하여(겹쳐) 배치되어 있는 경우, 해당 접촉하고 있는 복수의 물품은, 화상에서 하나의 영역으로서 나타난다. 이 경우에, 복수의 물품이 존재하고 있음에도, 하나의 물품 영역이 설정될 가능성이 있다. 그래서, 영역 설정부는, 물품을 포함하는 것으로 추정되는 하나의 영역에서, 투과광의 투과율에 기초한 값의 차이가 소정값 이상인 부분을 검출한다. 이에 의해, 하나의 영역이 화상에 나타나고 있는 경우이어도, 영역 설정부는, 그것을 복수의 물품으로서 파악할 수 있다. 따라서, 영역 설정부는, 물품 영역을 적절히 설정할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 복수 종류의 물품을 포함하는 상품의 불량 검사를 실시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 X선 검사 장치의 사시도이다.
도 2의 (a)는 X선 검사 장치의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에서의 투과 X선의 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 X선 검사 장치의 블럭도이다.
도 4의 (a)는 X선 투과 화상을 나타내는 도면이다. 도 4의 (b)는 X선 투과 화상을 2치화한 2치화 화상을 나타내는 도면이다.
도 5는 제어부에 의한 불량 검사의 사전 설정 처리를 나타내는 순서도이다.
도 6의 (a)는 용기의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6의 (b)는 물품을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 기준 위치, 물품 영역 및 2치화 물품 영역을 나타내는 도면이다.
도 8은 제어부에 의한 불량 검사 처리를 나타내는 순서도이다.
도 9의 (a)는 X선 투과 화상을 나타내는 도면이다. 도 9의 (b)는 X선 투과 화상을 2치화한 2치화 화상을 나타내는 도면이다.
도 10은 기준 위치, 물품 영역 및 2치화 물품 영역을 나타내는 도면이다.
도 11은 제어부에 의한 불량 검사의 사전 설정 처리를 나타내는 순서도이다.
도 12의 (a)는 추정 영역을 설명하기 위한 도면이다. 도 12의 (b)는 추정 영역에서의 물품의 휘도 프로파일의 일례를 나타내는 도면이다.
도 13의 (a)는 물품의 투과 X선의 휘도에 대한 화소수의 일례를 나타내는 도면이다. 도 13의 (b)는 물품의 투과 X선의 휘도에 대한 누적 화소수의 일례를 나타내는 도면이다.
[제1 실시 형태]
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 측면의 호적(好適)한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 그리고, 도면의 설명에서 동일 또는 상당 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
[검사 장치의 구성]
도 1~도 3에 도시된 바와 같이, X선 검사 장치(검사 장치)(10)는, 예를 들면 상품(G)의 생산 라인에서, 상품(G)에서의 물품(C)의 불량 검사를 실시하는 장치이다. 검사 대상이 되는 상품(G)은, 복수 종류의 물품(C), 복수 종류의 물품(C)을 수용하는 용기(B)(수용체(收容體))를 포함한다. 이 상품(G)에서는, 각각의 물품(C)이 상이한 위치에 배치되어 있다. 상품(G)으로서는, 예를 들면 도시락, 연속 포장 식품(예를 들면 재료 또는 맛이 상이), 과자 세트, 나사 등의 부품 세트, 또는 조합품(공구, 식기) 등을 들 수 있다. 상품(G)에서의 불량으로서는, 물품(C)의 결품 유무, 또는 형상 이상(깨진 파편) 등이 포함된다. 수용체는, 상자형 용기(B)에 한정되지 않는다. 수용체는, 여러 가지 형상의 용기, 봉투, 또는 포장 상자 등이어도 된다. 본 실시 형태에서는, 일례로서 상품(G)이 복수 종류의 물품(C)으로서 식품이 수용된 도시락인 경우에 대해 설명한다.
X선 검사 장치(10)는, 반송(搬送) 방향 a를 따라 연속적으로 반송되는 상품(G)에 대해 X선(광(光))을 조사한다. X선 검사 장치(10)는, 상품(G)을 투과한 X선 투과광(이하, 투과 X선이라 함)의 투과율에 기초하여 상품(G)의 화상을 생성한다. X선 검사 장치(10)는, 해당 화상에 기초하여 상품(G)에서의 불량을 검사한다.
X선 검사 장치(10)는, 장치 본체(11), 컨베이어(12), X선원(線源)(광조사부)(13), X선 검출부(검출부)(14), 모니터(20), 제어부(30)(도 3 참조)를 포함한다. 컨베이어(12), X선원(13), X선 검출부(14) 및 제어부(30)는 장치 본체(11)에 수용되어 있다.
장치 본체(11)는, 상자 모양으로 형성된 검사실(11a)을 구비하고 있다. 반송 방향 a에서의 상류 측 측벽(11b)에는, 상품(G)이 통과하는 반입구(11c)가 설치되어 있다. 반송 방향 a에서의 하류 측 측벽(11d)에는, 상품(G)이 통과하는 반출구(11e)가 설치되어 있다. 반입구(11c) 및 반출구(11e) 각각에는, X선 차폐막(미도시)이 설치되어 있다. X선 차폐막은, 검사실(11a) 밖으로의 산란 X선의 누설을 방지한다.
컨베이어(12)에는, 일반적인 평벨트 컨베이어가 사용되고 있다. 컨베이어(12)의 양 단부는, 검사실(11a)의 반입구(11c) 및 반출구(11e) 각각으로부터 돌출되어 있다. 컨베이어(12)는, 반송 방향 a의 상류 측 반입 컨베이어(미도시)로부터 검사 전 상품(G)을 수취한다. 컨베이어(12)는, 반입구(11c)에서 검사실(11a) 안으로 상품(G)을 반입한다. 컨베이어(12)는, 반출구(11e)에서 검사실(11a) 밖으로 상품(G)을 반출한다. 컨베이어(12)는, 반송 방향 a의 하류 측 반출 컨베이어(미도시)에 검사 후의 상품(G)을 주고받는다. 그리고, 반출 컨베이어에서 상품(G)의 배분 기능이 구비되어 있어도 된다.
X선원(13)은, 장치 본체(11) 내의 검사실(11a) 상방에 배치되어 있다. X선원(13)은, 슬릿 기구(미도시) 등을 통해 X선 조사 영역 X를 형성한다. X선원(13)은, 검사실(11a) 내로 반입된 상품(G)에 X선을 조사한다. X선원(13)은, 제어부(30)에 전기적으로 접속되어 있다.
X선 검출부(14)는, X선원(13)과 대향하도록 장치 본체(11) 내의 검사실(11a) 하방에 배치되어 있다. X선 검출부(14)는, 반송 방향 a의 폭 방향(반송 방향 a 및 연직 방향에 수직인 방향)으로 일렬로 배열된 복수의 화소로 구성된 라인 센서를 가지고 있다. X선 검출부(14)는, 상품(G)을 투과한 투과 X선, 상품(G) 주변에 조사된 주위 X선을 검출한다. 이하, X선 검출부(14)가 검출한 투과 X선 및 주위 X선을 단지 검출 X선이라 한다. X선 검출부(14)는, 제어부(30)에 전기적으로 접속되어 있다. X선 검출부(14)는, 상품(G)이 X선 조사 영역 X를 통과할 때에 소정의 타이밍에서 검출 신호를 취득한다. X선 검출부(14)는, 해당 검출 신호와 관련되는 전기신호를 제어부(30)에 출력한다.
모니터(20)는, 장치 본체(11)의 전면부 상방에 설치되어 있다(도 1 참조). 모니터(20)는, 예를 들면 X선 검사 장치(10)의 동작 상황, 상품(G)의 X선 투과 화상 및 검사 결과 등이 나타나는 표시부이다. 모니터(20)는, 터치 패널 기능을 가지고 있다. 모니터(20)는, 입력 조작을 위한 표시를 실시한다. 입력 조작은, 각종 설정 조작 등을 포함한다. 모니터(20)는, 제어부(30)에 전기적으로 접속되어 있다. 모니터(20)는, 상기 입력 조작과 관련되는 조작 정보를 제어부(30)에 송신한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(30)는 CPU[Central Processing Unit], ROM[Read Only Memory] 및 RAM[Random Access Memory] 등을 포함한다. 제어부(30)는, 상품(G)에서의 불량 검사에 관련되는 처리를 통합적으로 제어한다. 제어부(30)는, 화상 생성부(31), 영역 설정부(32), 역치 설정부(33), 기억부(34), 검사부(35)를 구비하고 있다. 화상 생성부(31), 영역 설정부(32), 역치 설정부(33) 및 검사부(35)는, 제어부(30)의 CPU(프로세서)에서 프로그램으로서 실행된다. 기억부(34)는, 예를 들면 HDD[Hard Disk Drive]이다.
화상 생성부(31)는, 상품(G)에 조사된 투과 X선을 포함하는 검출 X선에 기초하여, 상품(G)의 X선 투과 화상을 생성한다. X선 투과 화상은, 상품(G)에서의 X선의 투과율에 따른 검출 X선의 휘도(밝기)가, 색의 농담(예를 들면, 그레이스케일)에 의해 표현된 2차원 화상이다. 화상 생성부(31)는, 예를 들면 도 2의 (b)에 나타나는 검출 X선의 휘도 프로파일 PR1에 기초하여 X선 투과 화상을 생성한다. 도 2의 (b)에서는, 일례로서 단일 물품(C)이 용기(B)에 수용된 상품(GX)의 프로파일 PR1이 나타나 있다. 프로파일 PR1은, X선 검출부(14)가 X선을 검출하는 검출 범위의 각 점에서의 검출 X선의 휘도를 나타내는 그래프이다. 여기에서의 프로파일 PR1은, 2차원 그래프이다. 프로파일 PR1에서, 가로축은 X선 검출부(14)의 검출 범위에서 컨베이어(12)에 교차하는 방향을 따라 늘어선 각 검출점(예를 들면 라인 센서의 각 화소)의 위치를 나타낸다. 프로파일 PR1에서, 세로축은 각 검출점에서의 투과율에 따른 검출 X선의 휘도를 나타낸다.
도 2에 나타내는 예에서는, X선의 투과율에 대해서는, 상품(GX)이 존재하지 않는 부분(X선이 상품(GX)를 투과하지 않는 부분)의 투과율보다, 용기(B)만이 존재하는 부분(X선이 용기(B)만을 투과하는 부분)의 투과율 쪽이 작다. 또, 용기(B)만이 존재하는 부분의 투과율보다, 용기(B) 및 물품(C)이 존재하는 부분(X선이 용기(B) 및 물품(C)을 투과하는 부분)의 투과율 쪽이 작다. 따라서, 검출 X선의 휘도는, 상품(GX)이 존재하지 않는 부분, 용기(B)만이 존재하는 부분, 용기(B) 및 물품(C)이 존재하는 부분의 순서로 작아진다. 이 관계를 이용하여, 화상 생성부(31)는, 검출 X선의 휘도에 따라, 상품(GX)이 존재하지 않는 부분, 용기(B)만이 존재하는 부분, 용기(B) 및 물품(C)이 존재하는 부분의 순서로 색의 진함이 진하게(농담이 진하게) 표현된 X선 투과 화상을 생성한다.
영역 설정부(32)는, 화상 생성부(31)가 생성한 X선 투과 화상(J1)(도 4의 (a) 및 (b) 참조)에 기준 위치(P0)를 설정한다. 영역 설정부(32)는, 해당 기준 위치(P0)와의 위치 관계에 의해 물품 영역(Ak)을 설정한다. 물품 영역(Ak)은, 각각의 물품(Ck)을 포함하도록 설정된 영역이다. 물품 영역(Ak)에는, 복수 종류의 물품(Ck)마다 상품(G)에서의 위치가 대응시켜져 있다. 상품(G)에서의 위치는, 예를 들면 기준 위치(P0)에 대한 상대 위치이다. 그리고, 물품(Ck) 및 물품 영역(Ak)에서의 'k'는 자연수이다. 물품(Ck)과 물품 영역(Ak)에서 'k'가 동일한 경우에는, 물품(Ck)과 물품 영역(Ak)이 대응하고 있는 것을 나타낸다. 이하의 설명에서도 동일하다.
영역 설정부(32)는, 화상 생성부(31)가 생성한 X선 투과 화상(J1)(도 4의 (a) 참조)을 역치 L0로 2치화한다. 영역 설정부(32)는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 2치화 화상(JB1)을 생성한다. 역치 L0는, 예를 들면 용기(B)의 외형 및 복수 종류의 물품(Ck) 모두가 추출되도록 설정되어 있다. 영역 설정부(32)는, X선 검사 장치(10)의 조작자의 모니터(20)에의 입력 조작을 받아들인다. 영역 설정부(32)는, 입력 조작에 따라 기준 위치(P0)를 설정한다. 기준 위치(P0)는, 좌표 정보 (0, 0)로서 설정된다. 영역 설정부(32)는, 기준 위치(P0)를 설정하면, 입력 조작에 따라 물품(Ck)을 포함하는 직사각형(矩形)을 설정하고, 해당 직사각형을 물품 영역(Ak)(도 7 참조)으로서 설정한다. 영역 설정부(32)는, 모든 물품(Ck)에 대해서 물품 영역(Ak)을 설정한다. 물품 영역(Ak)은, 기준 위치(PO)를 기준으로 한 직사각형의 대각에 위치하는 2점의 좌표 정보로서 설정된다. 영역 설정부(32)는, 설정한 기준 위치(P0) 및 각각의 물품 영역(Ak)을 기억부(34)에 기억시킨다.
역치 설정부(33)는, 역치를 물품 영역(Ak)마다 설정한다. 역치 설정부(33)는, 물품 영역(Ak)을 2치화하기 위한 2치화 역치 Lk를 물품 영역(Ak)마다 설정한다. 2치화 역치 Lk는, 예를 들면 각각의 물품(Ck)에 대해 적절한 2치화 처리를 실시하기 위한 휘도의 역치이다. 2치화 역치 Lk는, 각각의 물품(Ck)의 X선 투과율에 따라 설정된다. 역치 설정부(33)는, 조작자의 모니터(20)에의 입력 조작을 받아들이고, 입력 조작에 따라 2치화 역치 Lk를 설정한다. 역치 설정부(33)는, 설정한 2치화 역치 Lk를 기억부(34)에 기억시킨다.
역치 설정부(33)는, 물품(Ck)의 유무를 판정하기 위한 판정 역치 Sk를 물품 영역(Ak)마다 설정한다. 판정 역치 Sk는, 2치화 물품 영역(Tk)(도 7 참조)의 형상, 면적 Uk 또는 둘레 길이 중 적어도 하나를 포함한다. 2치화 물품 영역(Tk)은, 2치화 역치 Lk로 각각의 물품 영역(Ak)을 2치화한 경우의 물품(Ck)의 외선(外線)으로 둘러싸이는 영역이다. 예를 들면, 판정 역치 Sk가 2치화 물품 영역(Tk)의 면적 Uk으로 설정되는 경우, 판정 역치 Sk는, 면적 Uk에 대해 일정한 허용 오차 등을 가미(加味)한 값으로 설정된다. 역치 설정부(33)는, 조작자의 모니터(20)에의 입력 조작을 받아들이고, 입력 조작에 따라 판정 역치 Sk를 설정한다. 역치 설정부(33)는, 설정한 판정 역치 Sk를 기억부(34)에 기억시킨다.
기억부(34)는, 복수 종류의 물품(Ck)마다 상품(G)에서의 위치가 대응시켜져 설정된 복수의 물품 영역(Ak), 해당 물품 영역(Ak)마다 설정된 2치화 역치 Lk 및 판정 역치 Sk를 기억한다. 2치화 역치 Lk 및 판정 역치 Sk는, 각각의 물품 영역(Ak) 각각에 대응시켜져 기억되어 있다.
검사부(35)는, 화상 생성부(31)가 생성한 X선 투과 화상(J2)(도 9의 (a) 참조)에 기초하여 상품(G)에서의 불량을 검사한다. 구체적으로는, 검사부(35)는, X선 투과 화상(J2)에 기초하여 물품 영역(Ak)을 특정한다. 검사부(35)는, 물품 영역(Ak)마다 설정된 2치화 역치 Lk 및 판정 역치 Sk에 기초하여, 물품 영역(Ak) 각각을 검사한다. 검사부(35)는, 그 검사 결과에 기초하여 상품(G)에서의 불량 유무를 판정한다.
구체적으로는, 검사부(35)는, X선 투과 화상(J2)에서 기준 위치(P0)를 취득한다. 검사부(35)는, 기준 위치(P0)에 기초하여 각각의 물품 영역(Ak)을 특정한다. 검사부(35)는, 특정한 물품 영역(Ak) 각각에, 해당 물품 영역(Ak)마다 설정된 2치화 역치 Lk를 이용하여, 2치화 처리를 실시한다. 검사부(35)는, 2치화한 2치화 물품 영역(Tk) 각각에, 각 판정 역치 Sk를 이용하여 물품(Ck)의 유무를 검사한다. 검사부(35)는, 물품(Ck)의 유무의 검사 결과에 기초하여, 상품(G)의 불량 유무를 판정한다. 검사부(35)는, 예를 들면, 상품(G)에 불량이 있다고 판정한 경우에는, 배분 장치(미도시)에 동작 신호를 출력한다. 상품(G)의 불량 검사는, 상품(G)에서의 결품·위치 어긋남(물품(Ck)이 있어야 하는 위치에 존재하지 않는 정도의 위치 어긋남) 등을 검출하는 검사이며, 상품(G)에의 이물 혼입을 검사하는 이물 검사와는 상이하다.
다음에, 제어부(30)에서의 구체적인 처리에 대해서 설명한다. 최초, 상품(G)의 불량 검사에 실시하기 위한 사전 설정에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 사전 설정은, 조작자의 모니터(20)에의 입력에 기초하여 행해진다.
[불량 검사의 사전 설정]
제어부(30)는, 예를 들면 전원이 투입되면, 모니터(20)의 메뉴 화면에 사전 설정을 개시시키는 설정 버튼을 표시시킨다. 제어부(30)는, 설정 버튼이 조작자에 의해 압하(壓下)되면, 상품(GS)을 컨베이어(12)에 두도록 지시하는 텍스트(예를 들면, '상품을 컨베이어에 두세요')를 모니터(20)에 표시시킨다. 상품(GS)은, 사전 설정을 위해서 이용되는 불량 검사의 기준이 되는 샘플 상품이다. 구체적으로는, 상품(GS)은, 불량 검사의 대상인 상품(G)과 동일한 내용으로 여겨지고 있어, 불량이 없는 상태로 여겨지고 있다. 상품(GS)은, 상품(G)(도 9의 (a) 참조)과 동일한 용기(B)를 포함한다. 용기(B)는, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 평면에서 볼 때 대략 직사각형 형상의 외형을 나타내고 있다. 용기(B)는, 복수(여기에서는 8개)의 수용부(Bn)(n=1~8)을 가진다. 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 수용부(Bn)에는, 물품(Ck)이 수용된다. 본 실시 형태에서는, 물품(Ck) 수가 10개이다. 10개의 물품(C1~C10)은, 8개의 수용부(B1~B8)에 수용되어 있다. 구체적으로는, 수용부(B1)에 물품(C1) 및 물품(C2)이 수용되고, 수용부(B2)에 물품(C3) 및 물품(C4)이 수용되어 있다.
컨베이어(12)에 의해 상품(GS)이 반송되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 화상 생성부(31)는, 상품(GS)을 투과한 투과 X선을 포함하는 검출 X선에 기초하여, 상품(GS)의 X선 투과 화상(J1)(도 4의 (a) 참조)을 생성한다(단계 S10). 다음에, 영역 설정부(32)는, 화상 생성부(31)에 의해 생성된 X선 투과 화상(J1)을 역치 L0로 2치화하고(단계 S11), 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 2치화 화상(JB1)을 생성한다.
다음에, 영역 설정부(32)는, 기준 위치(P0)를 설정한다(단계 S12). 구체적으로는, 영역 설정부(32)는, 2치화 화상(JB1)을 모니터(20)에 표시시킨다. 영역 설정부(32)는, 조작자에게 기준 위치(P0)의 지정을 재촉하는 텍스트(예를 들면, '기준 위치를 지정해 주세요')를 모니터(20)에 표시시킨다. 조작자는, 모니터(20)에서 임의의 위치를 터치하여 기준 위치(P0)를 지정한다. 여기에서는, 조작자가 상품(GS) 용기(B)의 모서리를 터치하여 기준 위치(P0)를 지정한 것으로 한다. 영역 설정부(32)는, 조작자의 모니터(20)에의 입력 조작을 받아들이면, 기준 위치(P0) 설정한다. 영역 설정부(32)는, 설정한 기준 위치(P0)를 좌표 정보로서 기억부(34)에 기억시킨다.
이어서, 영역 설정부(32)는, 물품 영역(Ak)을 설정한다(단계 S13). 구체적으로는, 영역 설정부(32)는, 조작자에게 물품 영역(Ak)의 지정을 재촉하는 텍스트(예를 들면, '물품 영역을 지정해 주세요')를 모니터(20)에 표시시킨다. 조작자는, 모니터(20)에서, 임의의 물품(Ck)에 대해서 물품(Ck)을 포함하고 대각이 되는 위치의 2점을 터치한다. 영역 설정부(32)는, 터치된 2점을 대각선으로 하는 직사각형을 작성한다. 영역 설정부(32)는, 해당 직사각형을 물품 영역(Ak)으로서 설정한다. 영역 설정부(32)는, 작성한 직사각형을 모니터(20)에 표시시킨다. 영역 설정부(32)는 설정 확인 팝업(예를 들면, '물품 영역을 설정합니까?')를 모니터(20)에 표시시킨다. 영역 설정부(32)는, 조작자에 의해 팝업에 표시된 'OK' 버튼이 압하된 경우에는, 기준 위치(P0)를 기준으로 하는 상기 2점의 좌표를 물품 영역(Ak)을 나타내는 정보로서 기억부(34)에 기억시킨다.
구체적으로는, 도 7에 도시된 바와 같이, 영역 설정부(32)는, 예를 들면 2점(P11, P12)이 조작자에 의해 터치된 경우에는, 해당 2점을 대각선으로 하는 직사각형을 작성한다. 영역 설정부(32)는, 해당 직사각형을 물품 영역(A1)으로서 설정한다. 이와 같이, 영역 설정부(32)는, 예를 들면 2점(P21, P22)이 조작자에 의해 터치된 경우에는, 해당 2점을 대각선으로 하는 직사각형을 작성한다. 영역 설정부(32)는, 해당 직사각형을 물품 영역(A2)으로서 설정한다. 이와 같이, 물품 영역(A1) 및 물품 영역(A2)는, 수용부(B1)와 관계없이 물품(C1) 및 물품(C2)의 위치에 따라 설정된다. 영역 설정부(32)는, 모든 물품(Ck)에 대해서 조작자의 입력을 받아들인다. 영역 설정부(32)는, 각각의 물품(Ck)에 대해서 물품 영역(Ak)을 설정한다.
도 5로 돌아가서, 역치 설정부(33)는, 2치화 역치 Lk를 설정한다(단계 S14). 구체적으로는, 역치 설정부(33)는, 조작자에게 2치화 역치 Lk의 지정을 재촉하는 텍스트(예를 들면, '2치화 역치를 지정해 주세요')를 모니터(20)에 표시시킨다. 조작자는, 모니터(20)에서, 임의의 물품(Ck)(물품 영역(Ak))을 터치하는 것에 의해, 2치화 역치 Lk의 지정을 실시하는 물품(Ck)(물품 영역(Ak))을 선택한다. 역치 설정부(33)는, 임의의 물품(Ck)이 지정되면, 해당 물품(Ck)의 2치화 역치 Lk의 입력 화면을 모니터(20)에 표시시킨다. 상세하게는, 입력 화면은, 조작자가 수치를 직접 입력하는 형태여도 되고, ±버튼의 압하에 의해 수치를 입력하는 형태여도 된다. 입력 화면에는, X선 투과 화상(J1)에 기초하여 취득된 물품(Ck)의 2치화 역치 Lk의 적정값(예측값)이 표시되어도 된다. 역치 설정부(33)는, 모든 물품 영역(Ak)에 대해서 조작자의 입력을 받아들인다. 역치 설정부(33)는, 각각의 물품 영역(Ak)에 대해서 2치화 역치 Lk를 설정한다. 역치 설정부(33)는, 기억부(34)에 2치화 역치 Lk를 기억시킨다.
이어서, 역치 설정부(33)는, 판정 역치 Sk를 설정한다(단계 S15). 여기에서는, 2치화 물품 영역(Tk)의 면적 Uk의 판정 역치 Sk를 설정하는 형태에 대해서 설명한다. 역치 설정부(33)는, 조작자에게 판정 역치 Sk의 지정을 재촉하는 텍스트(예를 들면, '판정 역치를 지정해 주세요')를 모니터(20)에 표시시킨다. 조작자는, 모니터(20)에서, 임의의 물품(Ck)(물품 영역(Ak))을 터치하는 것에 의해, 판정 역치 Sk의 지정을 실시하는 물품(Ck)(물품 영역(Ak))을 선택한다. 역치 설정부(33)는, 임의의 물품(Ck)이 지정되면, 해당 물품(Ck)의 판정 역치 Sk의 입력 화면을 모니터(20)에 표시시킨다. 상세하게는, 입력 화면은, 조작자가 수치를 직접 입력하는 형태여도 되고, ±버튼의 압하에 의해 수치를 입력하는 형태여도 된다. 입력 화면에는, 2치화 화상(JB1)에 기초하여 취득된 2치화 물품 영역(Tk)의 면적 Uk에 기초한 판정 역치 Sk의 적정값(예측값)이 표시되어도 된다. 역치 설정부(33)는, 모든 물품 영역(Ak)에 대해서 조작자의 입력을 받아들인다. 역치 설정부(33)는, 각각의 물품 영역(Ak)에 대해서 판정 역치 Sk를 설정한다. 역치 설정부(33)는, 기억부(34)에 판정 역치 Sk를 기억시킨다. 제어부(30)는, 이상의 모든 설정이 완료되면 검사의 사전 설정 처리를 종료시킨다.
이어서, 상품(G)의 불량 검사에서의 제어부(30)의 동작에 대해서, 도 8~도 10을 참조하여 설명한다.
[불량 검사]
도 8에 도시된 바와 같이, 화상 생성부(31)는, 상품(G)을 투과한 투과 X선을 포함하는 검출 X선에 기초하여, 상품(G)의 X선 투과 화상(J2)(도 9의 (a) 참조)을 생성한다(단계 S20). 다음에, 영역 설정부(32)는, 화상 생성부(31)에 의해 생성된 X선 투과 화상(J2)을 역치 L0로 2치화하고(단계 S21), 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 2치화 화상(JB2)을 생성한다.
이어서, 검사부(35)는, 물품 영역(Ak)을 특정한다(단계 S22). 구체적으로는, 검사부(35)는, 2치화 화상(JB2)에서 용기(B)의 모서리를 특정하고, 해당 모서리를 기준 위치(P0)로 설정한다. 검사부(35)는, 기준 위치(P0)를 설정하면, 기억부(34)에 기억되어 있는 물품 영역(Ak)의 좌표 정보를 판독한다. 검사부(35)는, 기준 위치(P0)와 좌표 정보에 기초하여, 도 10에 도시된 바와 같이, 모든 물품 영역(Ak)을 특정한다.
이어서, 검사부(35)는, 물품 영역(Ak)을 2치화한다(단계 S23). 구체적으로는, 검사부(35)는, 물품 영역(Ak)에 대응시켜 기억부(34)에 기억된 2치화 역치 Lk를 판독한다. 검사부(35)는, 해당 2치화 역치 Lk에 기초하여 물품 영역(Ak)을 2치화한다. 이에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이, 2치화 물품 영역(Tk)이 작성된다. 그리고, 검사부(35)는, 2치화 물품 영역(Tk)의 면적 Uk를 산출한다(단계 S24).
이어서, 검사부(35)는, 면적 Uk가 판정 역치 Sk 이상인지 여부를 판정한다(단계 S25). 검사부(35)는, 면적 Uk가 판정 역치 Sk 이상인 것으로 판정한 경우, 물품 영역(Ak)에 물품(Ck)이 있는 것으로 판정한다(단계 S26). 한편, 검사부(35)는, 면적 Uk가 판정 역치 Sk 이상인 것으로 판정하지 않은 경우, 물품 영역(Ak)에 물품(Ck)이 없는 것으로 판정한다(단계 S29). 예를 들면, 물품 영역(A5)에서는, 물품(C5)이 존재하지 않기 때문에, 2치화 역치 L5에 의해 2치화 처리를 실시한 결과, 2치화 물품 영역 T5가 존재하지 않는다. 따라서, 검사부(35)는, 물품 영역(A6)에 대해서 검사를 실시한 경우, 면적 Uk가 판정 역치 Sk 이상인 것으로 판정하지 않는다. 검사부(35)는, 물품 영역(Ak)에 물품(Ck)이 없는 것으로 판정한 경우에는, 상품(G)에 불량이 있는 것으로 판정한다(단계 S30).
단계 S27에서는, 검사부(35)는, 모든 물품 영역(Ak)에 대해서 판정을 실시했는지 여부를 판정한다. 검사부(35)는, 모든 물품 영역(Ak)에 대해서 판정을 실시한 것으로 판정한 경우, 상품(G)에 불량이 없는 것으로 판정한다(단계 S28). 한편, 검사부(35)는, 모든 물품 영역(Ak)에 대해서 판정을 실시한 것으로 판정하지 않은 경우, 단계 S22의 처리로 돌아간다.
[작용 효과]
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관련되는 X선 검사 장치(10)에서는, 기억부(34)는, 상품(G)에서의 위치가 대응시켜져 설정된 복수의 물품 영역(Ak) 및, 해당 물품 영역(Ak)마다 설정된 2치화 역치 Lk를 기억하고 있다. 검사부(35)는, X선 투과 화상(J1)에서 상기 물품 영역(Ak)을 특정한다. 검사부(35)는, 해당 물품 영역(Ak)마다 설정된 2치화 역치 Lk에 기초하여 물품 영역(Ak)의 각각을 검사한다. 이와 같이, 물품 영역(Ak)마다 설정된 2치화 역치 Lk에 기초하여 물품 영역(Ak)을 검사할 수 있기 때문에, 복수 종류의 물품(Ck)을 포함하고 또한 해당 물품(Ck)이 상이한 위치에 배치된 상품(G)이라도, 물품(Ck)마다 검사를 실시할 수 있다. 따라서, X선 검사 장치(10)에서는, 예를 들면, 상품(G)에서의 물품(Ck)의 결품 유무, 또는 형상 이상(깨진 파편) 등을 검사할 수 있다. 이와 같이, X선 검사 장치(10)에서는, 복수 종류의 물품(Ck)을 포함하는 상품(G)의 불량 검사를 실시할 수 있다. 특히, X선 검사 장치(10)에서는, 예를 들면, 용기(B)에서의 동일한 수용부(Bn)에 이종(異種) 물품(C)이 존재하거나, 용기(B)에서의 인접하는 수용부(Bn)에 걸쳐 물품(C)이 존재하거나 해도, 수용부(Bn)의 영역마다 2치화 역치를 설정하지 않기 때문에, 상품(G)의 불량 검사를 실시할 수 있다.
X선 검사 장치(10)는, 2치화 역치 Lk를 물품 영역(Ak)마다 설정하는 역치 설정부(33)을 구비한다. 역치 설정부(33)는, 물품 영역(Ak)을 2치화하기 위한 2치화 역치 Lk를 물품 영역(Ak)마다 설정한다. 검사부(35)는, 2치화 역치 Lk에 기초하여 각각의 물품 영역(Ak)을 2치화한다. 검사부(35)는, 2치화한 2치화 물품 영역(Tk)에 기초하여 물품(Ck)을 검사한다. 물품 영역(Ak)을 2치화하는 것에 의해, 물품 영역(Ak)을 명확히 할 수 있다. 따라서, 물품(Ck)의 검사를 보다 적절히 실시할 수 있다.
X선 검사 장치(10)에서는, 역치 설정부(33)는, 물품(Ck)의 유무를 판정하기 위한 판정 역치 Sk를 물품 영역(Ak)마다 설정한다. 검사부(35)는, 2치화 물품 영역(Tk)의 형상, 면적 Uk 또는 둘레 길이 중 적어도 하나와 판정 역치 Sk에 기초하여 물품(Ck)의 유무를 판정한다. 이에 의해, 물품(Ck)의 유무를 정확하게 판정할 수 있고, 상품(G)에서의 물품(Ck)의 결품을 검사할 수 있다.
X선 검사 장치(10)는, 물품 영역(Ak)을 설정하는 영역 설정부(32)를 구비한다. 영역 설정부(32)는, X선 투과 화상에 기준 위치(P0)를 설정한다. 영역 설정부(32)는, 해당 기준 위치(P0)와의 위치 관계에 의해 각각의 물품(Ck)을 포함하는 물품 영역(Ak)을 설정하는 영역 설정부(32)를 구비한다. 검사부(35)는, X선 투과 화상으로부터 기준 위치(P0)를 취득한다. 검사부(35)는, 기준 위치(P0)에 기초하여 물품 영역(Ak)을 특정한다. 기준 위치(P0)를 취득하는 것에 의해, 검사부(35)는, 각각의 물품 영역(Ak)을 높은 정밀도로 취득할 수 있다. 그 결과, 검사 정밀도의 향상을 도모할 수 있다.
X선 검사 장치(10)에서는, 상품(G)은, 복수 종류의 물품(Ck)을 수용하는 용기(B)를 포함한다. 영역 설정부(32)는, 용기(B)에 기준 위치(P0)를 설정하고 각각의 물품 영역(Ak)을 설정한다. 용기(B)는, 형상의 변화가 물품(Ck)에 비해 작기 때문에, X선 투과 화상으로부터 취득하기 쉽다. 따라서, 용기(B)에 기준 위치(P0)를 설정하는 것에 의해, 검사부(35)가 기준 위치(P0)를 신속하고 확실하게 취득할 수 있다. 이에 의해, 검사부(35)는, 물품 영역(Ak)을 보다 신속하고 확실하게 취득할 수 있다. 그 결과, 검사 성능의 향상을 도모할 수 있다.
[제2 실시 형태]
이어서, X선 검사 장치(10)의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태에 관련되는 X선 검사 장치(10)는, 영역 설정부(32)에서 물품 영역(Ak) 및, 역치 설정부(33)에서 2치화 역치 Lk 및 판정 역치 Sk를 자동 설정하는 점이 제1 실시 형태와 상이하다.
영역 설정부(32)는, 화상 생성부(31)가 생성한 X선 투과 화상(J1)(도 4의 (a) 참조)에 기준 위치(P0)를 설정하고, 해당 기준 위치(P0)와의 위치 관계에 의해 각각의 물품(Ck)을 포함하는 물품 영역(Ak)을 자동으로 설정한다. 구체적으로는, 영역 설정부(32)는, 물품(Ck)을 포함하는 것으로 추정되는 추정 영역(Zk)을 X선 투과 화상(J1)에서 추출한다. 영역 설정부(32)는, 추정 영역(Zk)에 기초하여 물품 영역(Ak)을 자동으로 설정한다. 영역 설정부(32)는, 설정한 물품 영역(Ak)을 기억부(34)에 기억시킨다.
역치 설정부(33)는, 역치를 물품 영역(Ak)마다 자동으로 설정한다. 역치 설정부(33)는, 물품 영역(Ak)을 2치화하기 위한 2치화 역치 Lk 및 물품(Ck)의 유무를 판정하기 위한 판정 역치 Sk를, 물품 영역(Ak)마다 자동 설정한다. 역치 설정부(33)는, 설정한 2치화 역치 Lk 및 판정 역치 Sk를 기억부(34)에 기억시킨다.
다음에, 제어부(30)에서의 사전 설정에 대해서, 도 11을 참조하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 사전 설정은, 제어부(30)에 의해 자동으로 행해진다.
[불량 검사의 사전 설정]
제어부(30)는, 예를 들면 전원이 투입되면, 모니터(20)의 메뉴 화면에, 사전 설정을 개시시키는 설정 버튼을 표시시킨다. 제어부(30)는, 설정 버튼이 조작자에 의해 압하되면, 상품(GS)을 컨베이어(12)에 두도록 지시하는 텍스트(예를 들면, '상품을 컨베이어에 두어 주세요')를 모니터(20)에 표시시킨다.
컨베이어(12)에 의해 상품(GS)이 반송되면, 도 11에 도시된 바와 같이, 화상 생성부(31)는, 상품(GS)을 투과한 투과 X선을 포함하는 검출 X선에 기초하여, 상품(GS)의 X선 투과 화상(J1)(도 4의 (a) 참조)을 생성한다(단계 S40). 다음에, 영역 설정부(32)는, 화상 생성부(31)에 의해 생성된 X선 투과 화상(J1)을 역치 L0로 2치화하고(단계 S41), 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 2치화 화상(JB1)을 생성한다.
다음에, 영역 설정부(32)는, 기준 위치(P0)를 설정한다(단계 S42). 구체적으로는, 영역 설정부(32)는, 2치화 화상(JB1)에서 용기(B)를 추출한다. 영역 설정부(32)는, 용기(B)의 하나의 모서리에 기준 위치(P0)를 설정한다. 영역 설정부(32)는, 설정한 기준 위치(P0)를 좌표 정보로서 기억부(34)에 기억시킨다.
이어서, 영역 설정부(32)는, 물품 영역(Ak)을 설정한다. 물품 영역(Ak)을 설정함에 있어, 영역 설정부(32)는, 추정 영역(Zk)을 설정한다(단계 S43). 추정 영역(Zk)은, 물품(Ck)을 포함하는 것으로 추정되는 영역이다. 추정 영역(Zk)은, 2치화 화상(JB1)에 기초하여 설정된다. 구체적으로는, 영역 설정부(32)는, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 영역(도면 중 흑색 부분)이 연속하는 부분을 하나의 물품(Ck)으로 추정한다. 영역 설정부(32)는, 해당 영역을 추정 영역(Zk)으로 설정한다. 영역 설정부(32)는, 상기 영역을 포락선(包絡線) LZ1으로 둘러싼 부분을 추정 영역(Zk)으로서 설정해도 되고, 상기 영역을 포함하는 직사각형을 추정 영역(Zk)으로서 설정해도 된다. 영역 설정부(32)는, 설정한 추정 영역(Zk)을 기억부(34)에 기억시킨다.
이어서, 영역 설정부(32)는, 추정 영역(Zk)에서의 휘도(농담) 프로파일을 생성한다(단계 S44). 영역 설정부(32)는, X선 투과 화상(J1)에서, 추정 영역(Zk)에 해당되는 부분을 추출한다. 영역 설정부(32)는, 해당 부분의 휘도 프로파일을 생성한다. 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 추정 영역(Zk)에 투과율이 상이한 2종류의 물품(C1, C2)(예를 들면 돈까스 및 양배추 등)이 존재하는 경우에는, 프로파일 PR2가 생성된다. 프로파일 PR2에서, 가로축은, 도시하는 추정 영역(Zk)에서의 도면 중 좌우 방향의 각 검출점의 위치를 나타낸다. 프로파일 PR2에서, 세로축은 각 검출점에서의 평균 휘도를 나타낸다. 평균 휘도는, 도면 중 좌우 방향의 임의의 위치에서 도면 중 상하 방향의 각 검출점에서 휘도를 평균화하여 얻어지는 휘도이다. 도 12의 (b)에 나타내는 예에서는, 물품(C1)의 투과율은 물품(C2)의 투과율보다 낮기 때문에, 물품(C1)의 투과 X선의 휘도는, 물품(C2)의 투과 X선의 휘도보다 작아진다. 따라서, 프로파일 PR2에서, 물품(C1)과 물품(C2)에 휘도의 차이가 발생한다.
영역 설정부(32)는, 추정 영역(Zk)에서, 휘도의 차이가 소정값 이상인 부분이 존재하는지 여부를 판정한다(단계 S45). 영역 설정부(32)는, 예를 들면 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 최저 휘도 Xm1과 최저 휘도 Xm2의 차이 ΔXm이 소정값 이상인지 여부를 판정한다. 소정값은, 예를 들면 미리 설정된 고정값이어도 되고, 변화하는 값이어도 된다. 소정값의 일례로서는, 예를 들면, 최저 휘도 Xm1에 대해 최저 휘도 Xm2가 2배가 되는 값이다. 영역 설정부(32)는, 차이 ΔXm이 소정값 이상인 것으로 판정한 경우, 추정 영역(Zk)에 복수의 부분이 존재하는 것으로 판단한다. 영역 설정부(32)는, 복수의 부분 각각을 물품 영역(Ak)으로서 설정한다(단계 S36). 구체적으로는, 영역 설정부(32)는, 예를 들면, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 피크값 XT를 경계로 하여 물품 영역(Ak)을 설정한다. 피크값 XT는, 프로파일 PR2의 세로축에서 각 검출점에서의 평균 휘도를 이용하는 경우에 출현한다. 영역 설정부(32)는, 설정한 물품 영역(Ak)을 기억부(34)에 기억시킨다.
한편, 영역 설정부(32)는, 추정 영역(Zk)에서 휘도의 차이가 소정값 이상인 부분이 존재하는 것으로 판정하지 않은 경우에는, 추정 영역(Zk)을 물품 영역(Ak)으로서 설정한다(단계 S47). 영역 설정부(32)는, 설정한 물품 영역(Ak)을 기억부(34)에 기억시킨다.
이어서, 역치 설정부(33)는, 2치화 역치 Lk를 설정한다(단계 S48). 역치 설정부(33)는, 물품(Ck)의 휘도와 화소수와의 관계에 기초하여, 2치화 역치 Lk를 설정한다. 구체적으로는, 역치 설정부(33)는, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 물품 영역(Ak)에서, 가로축이 물품(Ck)의 투과 X선의 휘도, 세로축이 화소수를 나타내는 히스토그램을 취득한다. 역치 설정부(33)는, 그 히스토그램에 기초하여, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 화소수의 누적(%)가 예를 들면 90%가 되는 휘도 L90을 2치화 역치 Lk로서 설정한다. 역치 설정부(33)는, 모든 물품 영역(Ak)에 대해서, 2치화 역치 Lk를 각각 설정한다. 역치 설정부(33)는, 설정한 2치화 역치 Lk를 기억부(34)에 기억시킨다.
이어서, 역치 설정부(33)는, 판정 역치 Sk를 설정한다(단계 S49). 여기에서는, 2치화 물품 영역(Tk)의 면적 Uk의 판정 역치 Sk를 설정하는 형태에 대해서 설명한다. 역치 설정부(33)는, 2치화 화상(JB1)에서, 2치화 물품 영역(Tk)의 면적 Uk를 취득한다. 역치 설정부(33)는, 면적 Uk에 대해 일정한 허용 오차 등을 가미하여 판정 역치 Sk를 설정한다. 역치 설정부(33)는, 설정한 판정 역치 Sk를 기억부(34)에 기억시킨다. 제어부(30)는, 이상의 모든 설정이 완료되면 검사의 사전 설정 처리를 종료시킨다.
[작용 및 효과]
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관련되는 X선 검사 장치(10)에서는, 영역 설정부(32)는, 물품(Ck)을 포함하는 것으로 추정되는 추정 영역(Zk)을 2치화 화상(JB1)에서 추출한다. 영역 설정부(32)는, 하나의 추정 영역(Zk)에서 투과 X선의 투과율에 기초한 휘도의 차이 ΔXm이 소정값 이상인 부분이 존재하는 경우, 해당 추정 영역(Zk)에 종류가 상이한 복수의 물품(Ck)이 존재하고 있는 것으로 판정한다. 영역 설정부(32)는, 복수의 부분의 각각을 물품 영역(Ak)으로서 설정한다. 복수의 물품(Ck)의 일부가 서로 접촉하여(겹쳐) 배치되어 있는 경우, 서로 접촉하고 있는 물품(Ck)은, X선 투과 화상(J1)에 기초한 2치화 화상(JB1)에서 하나의 영역으로서 나타난다. 이 경우에, 복수의 물품(Ck)이 존재하고 있음에도, 서로 접촉하고 있는 물품(Ck)이 하나의 물품 영역(Ak)으로서 설정될 가능성이 있다. 그래서, 물품(Ck)을 포함하는 것으로 추정되는 하나의 추정 영역(Zk)에서, 투과 X선의 투과율에 기초한 휘도의 차이 ΔXm이 소정값 이상인 부분을 검출하는 것에 의해, 서로 접촉하고 있는 물품(Ck)이 하나의 영역으로서 2치화 화상(JB1)에 나타나고 있는 경우라도, 서로 접촉하고 있는 물품(Ck)을 복수의 물품(Ck)으로서 파악할 수 있다. 따라서, 물품 영역(Ak)을 적절히 설정할 수 있다.
[변형예]
상기 실시 형태에서는, 검사 장치가 X선 검사 장치(10)인 경우를 예에 설명하였지만, 검사 장치는, 예를 들면, 근적외선 검사 장치 등의 다른 검사 장치이어도 된다. 이 경우에도, 검사부(35)는, 화상으로부터 상기 물품 영역(Ak)을 특정하고, 해당 물품 영역(Ak)마다 설정된 역치 Lk에 기초하여 물품 영역(Ak)의 각각을 검사할 수 있다.
X선 검사 장치(10)는, 상품(G)에서의 물품(C)의 불량 검사(물품(C)의 결품 유무, 또는 형상 이상(깨진 파편) 등의 검사)를 실시하는 장치였지만, X선 검사 장치(10)는, 불량 검사에 더하여, 상품(G)에서의 이물 검사를 실시해도 된다. 이 경우에, 단일의 2치화 역치에 의해, X선 투과 화상의 2치화를 일률적으로 실시할 수 있다.
기준 위치(P0)는, 용기(B)의 모서리에 한정되지 않는다. 영역 설정부(32)는, 예를 들면, 2치화에 의해 추출된 특정의 물품(Ck)의 중심점 또는 중심에 기준 위치(P0)를 설정해도 된다. 영역 설정부(32)는, 상품(G)의 X선 투과 화상(J1)에서 농담이 가장 진한 점(휘도가 가장 낮은 점)에 기준 위치(P0)를 설정해도 된다. 영역 설정부(32)는, X선 투과 화상(J1)에서의 용기(B)의 바깥쪽 임의의 점에 기준 위치(P0)를 설정해도 된다. 또, 영역 설정부(32)는, 복수 종류의 물품(Ck) 중 가장 큰 면적을 가지는 물품(Ck)에 기준 위치(P0)를 설정하고, 각각의 물품 영역(Ak)을 설정해도 된다. 영역 설정부(32)는, 예를 들면, 가장 큰 면적을 가지는 물품(Ck)의 중심에 기준 위치(P0)를 설정하고, 이 중심의 주위의 일정한 영역을 물품 영역(Ak)으로서 설정할 수 있다.
검사부(35)는, 물품 영역(Ak)의 각각에서, 물품(Ck)의 추정 질량과 판정 역치 Sk를 비교하는 것에 의해 물품(Ck)의 유무를 검사해도 된다. 이 경우에, X선 검사 장치(10)는, 이하와 같이 하여 산출한 물품(Ck)의 추정 질량에 기초하여, 물품(Ck)의 유무를 검사할 수 있다.
불량 검사의 사전 설정에서, 역치 설정부(33)는, 각각의 물품 영역(Ak)마다 해당 물품 영역(Ak)에 포함되는 물품(Ck)의 기준 추정 질량을 판정 역치 Sk로서 설정한다. 기준 추정 질량은, 불량 검사의 기준이 되는 샘플 상품인 상품(GS)에서의 물품(Ck)의 질량이다. 상품(GS)에서의 물품(Ck)의 질량은, 불량이 없는 상태에서의 질량이다. 판정 역치 Sk는, 물품(Ck)의 추정 질량에 대해 일정한 허용 오차 등을 가미한 값으로 설정되어도 된다. 역치 설정부(33)는, 조작자의 모니터(20)에의 입력 조작을 받아들이고, 입력 조작에 따라 판정 역치 Sk를 설정한다. 역치 설정부(33)는, 설정한 판정 역치 Sk를 기억부(34)에 기억시킨다.
검사부(35)는, 질량 추정 곡선 설정부 및 질량 추정부의 기능을 가진다.
불량 검사의 사전 설정에서, 검사부(35)는, 화상 생성부(31)가 생성한 상품(GS)의 X선 투과 화상(J1)(도 4의 (a) 참조)에 기초하여, 단위 영역(예를 들면 X선 검출부(14)의 1화소)마다의 휘도(농담)에 관한 질량 추정 곡선을, 이하의 식(1)에 기초하여 설정한다. 검사부(35)는, 각각의 물품 영역(Ak) 각각에 대해서 질량 추정 곡선을 설정한다. 검사부(35)는, 각각의 물품 영역(Ak) 각각에 대해서 설정한 질량 추정 곡선을, 각각의 물품 영역(Ak) 각각에 대응시켜 기억부(34)에 기억시킨다. 검사부(35)는, 상품(GS)에서의 물품(Ck)의 실제 합계 질량과, 물품(Ck)의 합계 추정 질량이 가까워지도록, 질량 추정 곡선을 조정해도 된다.
m=ct
=-c/μ×In(I/I0)=-αIn(I/I0) … (1)
여기에서,
m: 물품의 추정 질량,
c: 물품의 두께로부터 질량으로 변환하기 위한 계수,
t: 물품의 두께,
I: 물품이 없을 때의 X선의 휘도,
I0: 물품의 투과 X선의 휘도,
μ: 선 흡수 계수
불량 검사에서, 검사부(35)는, 상술한 바와 같이 하여 설정한 질량 추정 곡선을 이용하여 물품(Ck)의 추정 질량을 산출한다. 예를 들면, 검사부(35)는, 상품(G)의 X선 투과 화상(J2)에서 기준 위치(P0)를 취득하고, 기준 위치(P0)에 기초하여 각각의 물품 영역(Ak)을 특정한다. 검사부(35)는, 특정한 물품 영역(Ak)의 각각에, 각 단위 영역(예를 들면 1화소)마다의 휘도에 따라, 각 단위 영역마다 질량 추정 곡선을 이용하여 물품(Ck)의 추정 질량을 산출한다. 검사부(35)는, 모든 물품 영역(Ak)에 대해서, 물품(Ck)의 추정 질량을 산출한다.
검사부(35)는, 특정한 물품 영역(Ak)의 각각에, 각 판정 역치 Sk를 이용하여, 추정한 물품(Ck)의 추정 질량이 판정 역치 Sk 이상인지 여부를 판정하는 것에 의해 물품(Ck)의 유무를 검사한다. 검사부(35)는, 물품(Ck)의 유무의 검사 결과에 기초하여 상품(G)의 불량 유무를 판정한다.
이 X선 검사 장치(10)에서는, 검사부(35)는, 물품 영역(Ak)마다 설정한 질량 추정 곡선을 이용하여 물품(Ck)의 추정 질량을 산출한다. 따라서, 복수의 물품(Ck)로 구성된 상품(G)에 대해서도 정확한 질량 추정을 실시할 수 있다. 검사부(35)는, 이러한 물품(Ck)의 추정 질량과 판정 역치 Sk에 기초하여, 물품(Ck)의 유무를 판정한다. 이에 의해, 물품(Ck)의 유무를 정확하게 판정할 수 있고, 상품(G)에서의 물품(Ck)의 결품을 검사할 수 있다.
10 X선 검사 장치(검사 장치)
13 X선원(광조사부)
14 X선 검출부(검출부)
31 화상 생성부
32 영역 설정부
33 역치 설정부
34 기억부
35 검사부
B 용기(수용체)
Ck 물품
G 상품
J1, J2 X선 투과 화상
JB1, JB2 2치화 화상
Lk 2치화 역치
P0 기준 위치
Sk 판정 역치
Tk 2치화 물품 영역
Uk 면적
Zk 추정 영역

Claims (7)

  1. 복수 종류의 물품을 포함하고, 또한 해당 물품이 상이한 위치에 배치된 상품에 광(光)을 조사하는 광조사부,
    상기 상품에 조사된 상기 광의 투과광을 검출하는 검출부,
    상기 투과광에 기초하여 화상을 생성하는 화상 생성부,
    상기 화상에 기초하여 상기 상품에서의 불량을 검사하는 검사부를 구비하는 검사 장치로서,
    복수 종류의 상기 물품마다, 상기 상품에서의 위치가 대응시켜져 설정된 복수의 물품 영역 및 해당 물품 영역마다 설정된 역치(임계값)를 기억하는 기억부를 구비하고,
    상기 검사부는, 상기 화상에 기초하여 상기 물품 영역을 특정하고, 해당 물품 영역마다 설정된 상기 역치에 기초하여 상기 물품 영역의 각각을 검사하고, 해당 검사 결과에 기초하여 상기 상품에서의 불량 유무를 판정하는, 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역치를 상기 물품 영역마다 설정하는 역치 설정부를 구비하고,
    상기 역치 설정부는, 상기 물품 영역을 2치화(二値化)하기 위한 2치화 역치를 상기 물품 영역마다 설정하고,
    상기 검사부는, 상기 2치화 역치에 기초하여 각각의 상기 물품 영역을 2치화하고, 2치화한 2치화 물품 영역에 기초하여 상기 물품을 검사하는, 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 역치 설정부는, 상기 물품의 유무를 판정하기 위한 판정 역치를 상기 물품 영역마다 설정하고,
    상기 검사부는, 상기 2치화 물품 영역의 형상, 면적 또는 둘레 길이 중 적어도 하나와 상기 판정 역치에 기초하여, 상기 물품의 유무를 판정하는, 검사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화상에 기준 위치를 설정하고, 해당 기준 위치와의 위치 관계에 의해 각각의 상기 물품을 포함하는 상기 물품 영역을 설정하는 영역 설정부를 구비하고,
    상기 검사부는, 상기 화상으로부터 상기 기준 위치를 취득하고, 상기 기준 위치에 기초하여 상기 물품 영역을 특정하는, 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상품은, 복수 종류의 상기 물품을 수용하는 수용체를 포함하고,
    상기 영역 설정부는, 상기 수용체에 상기 기준 위치를 설정하고 각각의 상기 물품 영역을 설정하는, 검사 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 영역 설정부는, 복수 종류의 상기 물품 중 가장 큰 면적을 가지는 상기 물품에 상기 기준 위치를 설정하고, 각각의 상기 물품 영역을 설정하는, 검사 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 영역 설정부는, 상기 물품을 포함하는 것으로 추정되는 영역을 상기 화상으로부터 추출하고,
    하나의 상기 영역에서 상기 투과광의 투과율에 기초한 값의 차이가 소정값 이상인 부분이 존재하는 경우, 해당 영역에 종류가 상이한 복수의 상기 물품이 존재하는 것으로 판정하고, 복수의 상기 부분의 각각을 상기 물품 영역으로서 설정하는, 검사 장치.
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