WO2008013063A1

WO2008013063A1 - X-ray inspecting device, and x-ray inspecting program

Info

Publication number: WO2008013063A1
Application number: PCT/JP2007/063911
Authority: WO
Inventors: Takashi Kabumoto; Atsushi Iwai
Original assignee: Ishida Co., Ltd.
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2008-01-31
Also published as: JP2008026198A; EP2045596A1; US20100002835A1; JP5041751B2; CN101495854A; US7980760B2; EP2045596A4; KR20090034920A; CN101495854B; EP2045596B1

Description

明細書

X線検査装置および X線検査プログラム

技術分野

[0001] 本発明は、検査対象となる物品に対して X線を照射して物品の検査を行う X線検査装置および X線検査プログラムに関する。

背景技術

[0002] 従来より、食品などの商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にその不良商品が出荷されることを防止するために、 X線検査装置を用いた商品不良検査が行われている。この X線検査装置では、搬送コンベアによって連続搬送されてくる被検査物に対して X線を照射し、その X線の透過状態をラインセンサ等の X線受光部にぉ、て検出して、被検査物中に異物が混入して！/、な V、か、あるいは被検査物に割れ欠けが生じて、たり被検査物内の単位内容物の数量が不足して、たりしな!、かを判別する。

[0003] 例えば、特許文献 1には、バックグラウンドデータの角度に対する強度曲線と強度レベルとに関して、強度曲線を標準試料の測定データに基づいて求め、強度曲線のレベルを強度レベルに基づヽて調整することで、測定対象に依存しな！ヽ適正なバックグラウンドデータを得ることが可能な X線回折装置 (X線検査装置）につ、て開示されている。

特許文献 1：特開平 10— 339707号公報（平成 10年 12月 22日公開）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、上記従来の X線検査装置では、以下に示すような問題点を有している。

[0005] すなわち、一般的に、このような X線検査装置では、ラインセンサの出力のオフセットとレンジとを得るためにキャリブレーションが実施される。これにより、キヤリブレーションによってラインセンサごとの X線検出の感度を補正することで、検査対象となる物品を透過した X線を正確に検出して、異物混入等の検査を高精度に実施することが可會になる。

[0006] しかし、上記公報に開示された X線検査装置では、測定データから背景画像を除去することで測定対象に依存しない正確なバックグラウンドデータを取得することができるものの、検査対象となる商品を搬送する搬送コンベアが劣化したり傷ついたりした場合や、例えばフィンガー継手によって連結された搬送コンベアを用いる場合には、その劣化部分や傷の部分、継手の部分に X線が吸収されるため、ラインセンサの出力が劣化等のない部分と比較して小さくなる（図 9 (b)および図 9 (c)参照)。このため、この劣化部分等を含む位置を基準にしてキャリブレーションを行った後で被検査物の検査を行った場合には、劣化等の無い部分が必要以上に検出量が大きくなつて、検出データに基づ!/ヽて作成される X線画像が明るくなり過ぎて、適切な X線画像が得られず、被検査物の検査を正確に実施することができなくなるおそれがある。

[0007] 本発明の課題は、搬送コンベアの状態に関わらず、高精度なキャリブレーションを実施して被検査物の検査を正確に行うことが可能な X線検査装置および X線検査プログラムを提供することにある。

課題を解決するための手段

[0008] 第 1の発明に係る X線検査装置は、被検査物に対して照射された X線の透過光を検出して被検査物の検査を行う X線検査装置であって、搬送コンベアと、 X線照射部と、ラインセンサと、判定部と、キャリブレーション実行部と、を備えている。搬送コンペァは、被検査物を所定の方向に搬送する。 X線照射部は、搬送コンベアによって搬送される被検査物に対して X線を照射する。ラインセンサは、 X線照射部から照射された X線を、搬送コンベアを介して検出する複数の画素を含む。判定部は、搬送コンベアに被検査物を載置しない状態で搬送コンベアの各位置ごとに取得された X線照射器から照射された X線のラインセンサにおける検出結果に基づいて、搬送コンベアの各位置がラインセンサのキャリブレーションを行うのに適した位置であるか否かを判定する。キャリブレーション実行部は、判定部においてキャリブレーションを行うのに適した位置と判定された位置においてラインセンサの検出結果に基づいてキヤリブレーシヨンを行う。

[0009] ここでは、搬送される被検査物に対して照射された X線の透過光を、搬送コンベアを介して検出して被検査物に含まれる異物等の混入検査を行う X線検査装置において、 X線を検出するラインセンサに含まれる複数の画素のキャリブレーションを実施する際には、被検査物を搬送する搬送コンベアを被検査物が載置されていない状態で複数回停止させて各停止位置ごとに X線を検出する。そして、これらの複数の停止位置における検出結果のうち、各画素ごとの検出結果に所定値以上の差がある停止位置については、キャリブレーションを行うのに不適な位置として判定する一方、所定値未満の差の停止位置については、キャリブレーションを行うのに適した位置として判定する。その後、上記キャリブレーションを行うのに適した位置と判定された停止位置において検出されたラインセンサの検出結果に基づいてキャリブレーションを実行する。

[0010] ここで、上記キャリブレーションを行うとは、実際にキャリブレーションを実施する場合や、キャリブレーション用のデータを蓄積すること等のようなキャリブレーションを実施する前段階の行為も含まれる。

[0011] これにより、例えば、搬送コンベアの一部が局所的に劣化していたり傷、汚れ等が入っていたりする場合や、搬送コンベアがフィンガー継手等を含む場合でも、キヤリブレーシヨンを行うために不適切な搬送コンベアの停止位置を特定することで、その位置以外の位置においてキャリブレーションを実施することができる。この結果、その劣化部分や継手部分等を透過する X線の一部が吸収されてしまうことに起因して、高精度なキャリブレーションが実施できなくなることを防止して、被検査物の検査を正確に行うことができる。

[0012] なお、フィンガー継手等のように、使用初期の段階から常に継手部分を透過した X 線量が減少する場合には、使用初期段階でキャリブレーション用のデータを取得し、このデータをそれ以降も使用すればよい。一方、搬送コンベアの劣化や傷については、運転開始時等ごとに上記停止位置を選んでキャリブレーションを行うことで、経年変化する搬送コンベアの状態に応じて適正なキャリブレーションを実施することができる。

[0013] 第 2の発明に係る X線検査装置は、第 1の発明に係る X線検査装置であって、搬送コンベアの各位置がラインセンサのキャリブレーションを行うのに適した位置であるか否かを判定するためのデータを取得する際には、搬送コンベアを 1周させる。

[0014] ここでは、搬送コンベアにおける劣化部分や傷の部分等の不適正位置を特定するために、キャリブレーションを実施する前に搬送コンベアを 1周させながら各位置においてラインセンサによって透過 X線の検出データを取得する。

[0015] これにより、搬送コンベアにおける不適正位置を全て特定することができる。この結果、不適正位置を避けた位置においてキャリブレーションを実施することで、高精度にキャリブレーションを実施することができる。さらに、複数の被検査物を搬送しながら連続して検査を行う場合でも、特定された不適正位置を避けるようにして検査を行うことで、高精度に検査を行うことが可能になる。

[0016] 第 3の発明に係る X線検査装置は、第 1または第 2の発明に係る X線検査装置であつて、搬送コンベアの各位置において、ラインセンサに含まれる各画素ごとに取得された検出データに基づいてヒストグラムを作成するヒストグラム作成部をさらに備えている。そして、判定部は、ヒストグラムの中心を基準として判定を行う。

[0017] ここでは、ラインセンサにおいて取得された搬送コンベアの各位置ごとの検出データに基づいてヒストグラムを作成する。そして、判定部は、ヒストグラムの中央値、つまり最も均一な部分の検出データの値を基準にして、各位置における検出データとの差を算出し、それぞれの位置が適正位置か不適正位置かの判定を行う。

[0018] これにより、適正位置の中に点在する劣化や傷の部分 (不適正位置)を容易に判別して、これを正確に特定することができる。

[0019] 第 4の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 3の発明のいずれか 1つに係る X線検査装置であって、キャリブレーション実行部は、判定部における判定用に取得されたラインセンサにおける検出結果を用いて、キャリブレーションを実行する。

[0020] ここでは、搬送コンベアにおける各位置が適正位置であるか不適正位置であるかを判別するために、各位置ごとにラインセンサにおいて取得された検出データのうち、適正位置と判定された位置における検出データに基づいてキャリブレーションを行う

[0021] これにより、適正位置と不適正位置とを判別するために取得された検出データを 1 回取得するだけでキャリブレーションまで実施することができるため、キヤリブレーションの実施効率を向上させることができる。

[0022] 第 5の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 3の発明のいずれか 1つに係る X線検査装置であって、キャリブレーション実行部は、判定部における判定後に、ラインセンサにおいてキャリブレーション用のデータを新たに取得する。

[0023] ここでは、搬送コンベアにおける各位置が適正位置であるか不適正位置であるかを判別した後、適正位置と判定された位置にぉ、てラインセンサによって新たに取得された検出データに基づいてキャリブレーションを行う。

[0024] これにより、適正位置において新たに取得した検出データに基づいてキヤリブレーシヨンを実施することができるため、従来よりも高精度なキャリブレーションを実施することが可能になる。

[0025] 第 6の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 5の発明のいずれか 1つに係る X線検査装置であって、搬送コンベアを制御する制御部をさらに備えている。そして、制御部は、判定部にぉ、て不適と判定された位置に被検査物を搬入しな、ように搬送コンベアを制御する。

[0026] ここでは、例えば、劣化部分や傷の部分を含む搬送コンベアが被検査物の受入れ位置へまわってきた場合には、搬送速度を早める等の制御を行うことで、劣化部分等の上に被検査物が載置されな、ようにする。

[0027] これにより、被検査物に対して照射された X線を検出して得られる X線画像中に、搬送コンベアの劣化部分や傷の部分が含まれてしまうことを防止することができる。この結果、搬送コンベアの劣化部分等を誤って被検査物中に混入した異物として判定してしまうことを回避することができる。

[0028] 第 7の発明に係る X線検査装置は、第 1から第 6の発明のいずれか 1つに係る X線検査装置であって、画像作成部と、画像処理部とをさらに備えている。画像作成部は、被検査物に対して照射された X線のラインセンサにおける検出結果に基づいて X線画像を作成する。画像処理部は、被検査物の検査を行う場合には、判定を行うため

、て取得された検出データに基づ、て、ヽて作成された X線画像に対して減算処理を行う。

[0029] ここでは、被検査物に対して照射された 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、搬送コンベアの不適正な位置の特定のために複数の位置において取得された検出データを用いて減算処理を行う。

[0030] これにより、被検査物の検査を行う際に作成された X線画像から背景部分を排除することができる。この結果、高精度なキャリブレーションを実施した後、事前に取得された検出データを用いて被検査物の X線画像力背景部分を排除して、高精度に異物検出等を行うことができる。

[0031] 第 8の発明に係る X線検査装置は、被検査物に対して照射された X線の透過光を検出して被検査物の検査を行う X線検査装置であって、搬送コンベアと、 X線照射部と、ラインセンサと、キャリブレーション実行部と、を備えている。搬送コンベアは、被検查物を所定の方向に搬送する。 X線照射部は、搬送コンベアによって搬送される被検査物に対して X線を照射する。ラインセンサは、 X線照射部から照射された X線を検出する。キャリブレーション実行部は、 X線照射部から X線を照射して、被検査物を載置せずに搬送コンベアを作動させた状態でラインセンサに含まれる複数の画素において検出された X線量の平均値を算出し、平均値に基づいて前記ラインセンサのキャリブレーションを行う。

[0032] ここでは、被検査物を載置せずに搬送コンベアを作動させながら X線を照射して各画素にお、て X線照射時の各画素における検出データを平均値として算出する。そして、この平均値を X線非照射時の各画素における検出データと比較して、ラインセンサにおけるキャリブレーションを行う。

[0033] これにより、搬送コンベアにおける劣化や傷を含む位置が全体の一部分である場合には、各画素における検出データの平均値を算出することにより、劣化や傷等の影響を排除することができる。よって、この平均値に基づいてラインセンサのキヤリブレーシヨンを実施することで、搬送コンベアにおける劣化等の影響を受けずに、被検查物の検査を高精度に実施することが可能になる。

[0034] 第 9の発明に係る X線検査プログラムは、被検査物に対して照射された X線の透過光を検出して被検査物の検査を行う X線検査プログラムであって、第 1および第 2のステップを備えている。第 1のステップは、搬送コンベアに被検査物を載置しない状態で搬送コンベアの各位置ごとに取得された X線のラインセンサによる検出結果に基づいて、搬送コンベアの各位置がラインセンサのキャリブレーションを行うのに適した位置であるか否かを判定する。第 2のステップは、第 1のステップにおいてキヤリブレーシヨンを行うのに適した位置と判定された位置におけるラインセンサの検出結果に基づ、てキャリブレーションを行う。

[0035] ここでは、搬送される被検査物に対して照射された X線の透過光を、搬送コンベアを介して検出して被検査物に含まれる異物等の混入検査を行う X線検査プログラムにおいて、 X線を検出するラインセンサに含まれる複数の画素のキャリブレーションを実施する際には、被検査物を搬送する搬送コンベアを被検査物が載置されていない状態で複数回停止させて各停止位置ごとに X線を検出する。そして、これらの複数の停止位置における検出結果のうち、各画素ごとの検出結果に所定値以上の差がある停止位置については、キャリブレーションを行うのに不適な位置として判定する一方、所定値未満の差の停止位置については、キャリブレーションを行うのに適した位置として判定する。その後、上記キャリブレーションを行うのに適した位置と判定された停止位置において検出されたラインセンサの検出結果に基づいてキャリブレーションを実行する。

[0036] ここで、上記キャリブレーションを行うとは、実際にキャリブレーションを実施する場合や、キャリブレーション用のデータを蓄積すること等のようなキャリブレーションを実施する前段階の行為も含まれる。

[0037] これにより、例えば、搬送コンベアの一部が局所的に劣化していたり傷、汚れ等が入っていたりする場合や、搬送コンベアがフィンガー継手等を含む場合でも、キヤリブレーシヨンを行うために不適切な搬送コンベアの停止位置を特定することで、その位置以外の位置においてキャリブレーションを実施することができる。この結果、その劣化部分や継手部分等を透過する X線の一部が吸収されてしまうことに起因して、高精度なキャリブレーションが実施できなくなることを防止して、被検査物の検査を正確に行うことができる。

[0038] なお、フィンガー継手等のように、使用初期の段階から常に継手部分を透過した X 線量が減少する場合には、使用初期段階でキャリブレーション用のデータを取得し、このデータをそれ以降も使用すればよい。一方、搬送コンベアの劣化や傷については、運転開始時等ごとに上記停止位置を選んでキャリブレーションを行うことで、経年変化する搬送コンベアの状態に応じて適正なキャリブレーションを実施することができる。

発明の効果

[0039] 本発明の X線検査装置によれば、搬送コンベアにおける不適正位置を全て特定することができる。この結果、不適正位置を避けた位置においてキャリブレーションを実施することで、高精度にキャリブレーションを実施することができる。

図面の簡単な説明

[0040] [図 1]本発明の一実施形態に係る X線検査装置の外観斜視図。

[図 2]X線検査装置の前後の構成を示す図。

[図 3]X線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。

[図 4]図 1の X線検査装置に搭載された制御コンピュータの構成を示すブロック図。

[図 5]図 1の X線検査装置による X線検査の原理を示す模式図。

[図 6]図 4の制御コンピュータ内に形成される機能ブロックを示すブロック図。

[図 7]図 4の制御コンピュータにおいて X線検査プログラムが読み込まれて実行されるキャリブレーションの流れを示すフローチャート。

[図 8] (a) , (b)は、図 1の X線検査装置に含まれる X線ラインセンサのキヤリブレーションの原理を示す説明図。

[図 9] (a)〜（c)は、コンベアの状態に応じて変化する X線ラインセンサにおける検出結果の例を示すグラフ。

[図 10] (a)〜（c)は、図 9 (a)〜図 9 (c)に示す検出結果のグラフに基づいて作成されたヒストグラムを示す図。

[図 11]本発明の他の実施形態に係るキャリブレーションの流れを示すフローチャート

[図 12]本発明のさらに他の実施形態に係るキャリブレーションの流れを示すフローチヤート。

符号の説明

[0041] 10 X線検査装置シールドボックス

a 開口

コンベア (搬送コンベア）

a コンベアベルト

b コンベアフレーム

c 開口部

f コンベアモータ

g ロータリーエンコーダ

X線照射器 (X線照射部）

X線ラインセンサ（ラインセンサ）

a 画素

光電センサ

遮蔽カーテン

制御コンピュータ (判定部、キャリブレーション実行部、ヒストグラム作成御部、画像作成部、画像処理部）

a 判定部

b キャリブレーション実行部

c ヒストグラム作成部

d 搬送制御部 (制御部）

e 画像作成部

f 画像処理部

CPU

ROM

RAM

USB

CF (コンパクトフラッシュ：登録商標）

モニタ発明を実施するための最良の形態

[0042] 本発明の一実施形態に係る X線検査装置 10について、図 1〜図 10を用いて説明すれば以下の通りである。

[0043] [X線検査装置 10全体の構成]

本実施形態の X線検査装置 10は、図 1に示すように、食品等の商品の生産ラインにおいて品質検査を行う装置の 1つである。 X線検査装置 10は、連続的に搬送されてくる商品に対して X線を照射し、商品を透過した X線量に基づいて商品に異物が混入して!/、るか否かの検査を行う。

[0044] X線検査装置 10の被検査物である商品 Gは、図 2に示すように、前段コンベア 60により X線検査装置 10に運ばれてくる。商品 Gは、 X線検査装置 10において異物混入の有無が判断される。この X線検査装置 10での判断結果は、 X線検査装置 10の下流側に配置される振分機構 70に送信される。振分機構 70は、商品 Gが X線検査装置 10において良品と判断された場合には商品 Gをそのまま正規のラインコンベア 80 へと送る。一方、商品 Gが X線検査装置 10において不良品と判断された場合には、下流側の端部を回転軸とするアーム 70aが搬送路を遮るように回動する。これにより、不良品と判断された商品 Gを、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱 90によって回収することができる。

[0045] X線検査装置 10は、図 1に示すように、主として、シールドボックス 11と、コンベア（搬送コンベア） 12と、遮蔽カーテン 16と、タツチパネル機能付きのモニタ (表示装置） 26と、を備えている。そして、その内部には、図 3に示すように、 X線照射器 (X線照射部） 13と、 X線ラインセンサ（ラインセンサ） 14と、制御コンピュータ (判定部、キヤリブレーシヨン実行部、ヒストグラム作成部、制御部、画像作成部、画像処理部） 20 (図 4 参照）とを備えている。

[0046] [シールドボックス 11 ]

シールドボックス 11は、商品 Gの入口側と出口側の双方の面に、商品を搬出入するための開口 11aを有している。このシールドボックス 11の中に、コンベア 12、 X線照射器 13、 X線ラインセンサ 14、制御コンピュータ 20などが収容されている。

[0047] また、開口 11aは、図 1に示すように、シールドボックス 11の外部への X線の漏洩を防止するために、遮蔽カーテン 16によって塞がれている。この遮蔽カーテン 16は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入されるときには商品によつて押しのけられる。

[0048] また、シールドボックス 11の正面上部には、モニタ 26の他、キーの差し込みロゃ電源スィッチが配置されて、る。

[0049] [コンベア 12]

コンベア 12は、シールドボックス 11内にお!/、て商品 Gを所定の方向へ搬送するものであって、図 4の制御ブロックに含まれるコンベアモータ 12fによって駆動される。コンベア 12による搬送速度は、作業者が入力した設定速度になるように、制御コンビュータ 20によるコンベアモータ 12fのインバータ制御によって細力べ制御される。

[0050] また、コンベア 12は、図 3に示すように、コンベアベルト 12a、コンベアフレーム 12b を有しており、シールドボックス 11に対して取り外し可能な状態で取り付けられて!/、る。これにより、食品等の検査を行う場合においてシールドボックス 11内を清潔に保つために、コンベアを取り外して頻繁に洗浄することができる。

[0051] コンベアベルト 12aは、無端状ベルトであって、ベルトの内側からコンベアフレーム 1 2bによって支持されている。そして、コンベアモータ 12fの駆動力を受けて回転することで、ベルト上に載置された物体を所定の方向に搬送する。

[0052] コンベアフレーム 12bは、無端状のベルトの内側からコンベアベルト 12aを支持するとともに、図 3に示すように、コンベアベルト 12aの内側の面に対向する位置に、搬送方向に対して直角な方向に長く開口した開口部 12cを有している。開口部 12cは、コンベアフレーム 12bにおける、 X線照射器 13と X線ラインセンサ 14とを結ぶ線上に形成されている。換言すれば、開口部 12cは、コンベアフレーム 12bにおける X線照射器 13力もの X線照射領域に、商品 Gを透過した X線がコンベアフレーム 12bによって遮蔽されな、ように形成されてヽる。

[0053] [X線照射器 13]

X線照射器 13は、図 3に示すように、コンベア 12の上方に配置されており、コンペァフレーム 12bに形成された開口部 12cを介して、コンベア 12の下方に配置された X 線ラインセンサ（ラインセンサ） 14に向かって扇形形状に X線を照射する（図 3の斜線部参照)。

[0054] [X線ラインセンサ 14]

X線ラインセンサ 14は、コンベア 12 (開口部 12c)の下方に配置されており、商品 G ゃコンベアベルト 12aを透過してくる X線を検出する。この X線ラインセンサ 14は、図 3および図 5に示すように、コンベア 12による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素 14aから構成されて、る。

[0055] また、 X線検査装置 10内における商品 Gに対する X線照射状態では、図 5に示すように、その時の X線ラインセンサ 14を構成する各画素 14aにおいて検出される X線量は異物に相当する部分の画素 14aにおける検出結果が周囲と比較して小さくなる。そして、商品 Gを搬送するコンベア 12のコンベアベルト 12a等にゴミゃ汚れ、劣化部分等が含まれる場合、あるいはコンベア 12がフィンガー継手を有する場合には、図 9 (a)に示す正常な状態と比較して、図 9 (b)および図 9 (c)に示すように X線ラインセンサ 14における検出結果にばらつきが生じる。

[0056] さらに、 X線ラインセンサ 14に含まれる画素 14aは、それぞれの検出特性によって感度に誤差があるため、後述する X線検査プログラムに従って、感度の誤差を排除するためのキャリブレーションが行われる。なお、本実施形態における各画素 14aのキャリブレーションの実施方法については、後段にて詳述する。

[0057] [モニタ 26]

モニタ 26は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ 26は、タツチパネル機能を有しており、初期設定や不良判断に関するパラメータ入力などを促す画面を表示する。

[0058] また、モニタ 26は、後述する画像処理が施された後の X線画像を表示する。これにより、商品 Gに含まれる異物の有無、場所、大きさ等を、ユーザに対して視覚的に認識させることができる。

[0059] さらに、モニタ 26は、後述する X線照射量の不安定化によって X線画像に形成される喑、スジ部分を補正する前後の X線画像や、 X線照射器 13の照射量の不安定ィ匕によって検査不能である旨の表示を行う。

[0060] [制御コンピュータ 20] 制御コンピュータ 20は、 CPU21において、制御プログラムに含まれる画像処理ル一チン、検査判定処理ルーチンなどを実行する。また、制御コンピュータ 20は、 CF ( コンパクトフラッシュ：登録商標） 25等の記憶部に、不良商品に対応する X線画像や検査結果、 X線画像の補正用データ等を保存蓄積する。

[0061] 具体的な構成として、制御コンピュータ 20は、図 4に示すように、 CPU21を搭載するとともに、この CPU21が制御する主記憶部として ROM22、 RAM23、および CF2 5を搭載している。 CF25には、後述するキャリブレーションを行う位置として適しているか否かを判定するためのコンベア 12の各位置における検出データ 25aや、これに基づく判定結果ログファイル 25b、X線画像を補正するための背景部分として特定された部分 (画素 14a)やその部分の明るさ等を記憶する補正用データ、検査画像や検査結果を記憶する検査結果ログファイル等が収納されている。

[0062] また、制御コンピュータ 20は、モニタ 26に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ 26のタツチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うための IZOポート、外部接続端子としての USB24等を備えて!/、る。

[0063] そして、 CPU21、 ROM22、 RAM23、 CF25などは、アドレスバス，データバス等のバスラインを介して相互に接続されて、る。

[0064] さらに、制御コンピュータ 20は、コンベアモータ 12f、ロータリーエンコーダ 12g、 X 線照射器 13、 X線ラインセンサ 14、光電センサ 15等と接続されている。

[0065] ロータリーエンコーダ 12gは、コンベアモータ 12fに装着され、コンベア 12の搬送速度を検出して制御コンピュータ 20に送信する。

[0066] 光電センサ 15は、被検査物である商品 Gが X線ラインセンサ 14の位置にくるタイミングを検出するための同期センサであり、コンベアを挟んで配置される一対の投光器および受光器力も構成されて、る。

[0067] 本実施形態では、制御コンピュータ 20において、 CPU21が ROM22あるいは RA M23等の記憶部に格納されて、る X線検査プログラムを読み込むことにより、図 6に示すように、判定部 20a、キャリブレーション実行部 20b、ヒストグラム作成部 20c、搬送制御部（制御部） 20d、画像作成部 20eおよび画像処理部 20fから構成される機能ブロックを形成する。

[0068] 判定部 20aは、後述する X線検査プログラムに従って、コンベア 12の各位置における状態がキャリブレーションを行うために適した位置である力否かの判定を行う。

[0069] キャリブレーション実行部 20bは、上記判定部 20aにおいてキャリブレーションを行うために適した位置であると判定されたコンベア 12の位置において、 X線ラインセンサ 14に含まれる各画素 14aのキャリブレーションを行う。具体的には、図 8 (a)に示すように、商品 Gが載置されて、な、コンベア 12に対して照射された X線を X線ラインセンサ 14に含まれる各画素 14aにおいて検出して得られたデータを、図 8 (b)に示すように均一化する。このようなキャリブレーションを実施することで、各画素 14aごとに異なる感度の差を補正して、商品 Gの検査を高精度に実施することができる。

[0070] ヒストグラム作成部 20cは、後述する X線検査プログラムに従って、コンベア 12の各位置における状態がキャリブレーションを行うために適した位置である力否かの判定を行うために、各位置における各画素 14aの検出結果のヒストグラム（図 10 (a)〜図 1 0 (c)参照)を作成する。

[0071] 搬送制御部 20dは、コンベア 12の搬送速度、搬送開始および停止等のタイミングを制御する装置であって、後述する X線検査プログラムに従って実施された判定結果に基づ、て、キャリブレーションを実施するために適してヽな、と判定された劣化や傷等を含む位置を避けて商品 Gが搬送されるようにコンベア 12を制御する。

[0072] 画像作成部 20eは、図 5に示す X線ラインセンサ 14に含まれる各画素 14aにおける検出結果に基づ!/ヽて、異物混入検査を行うための X線画像を作成する。

[0073] 画像処理部 20fは、画像作成部 20eにおいて作成された X線画像から背景部分を除去したり、キャリブレーションの結果を反映させたり、異物部分を発見し易くするための画像処理を行う。なお、本実施形態では、上記判定部 20aによる判定結果に基づいて、キャリブレーションを実施した後、コンベア 12上に載置された商品 Gに対して照射された X線を検出して異物混入検査を実施する際には、後述するコンベア 12におけるキャリブレーションを実施するために適した位置である力否かの判定用に取得した検出結果を用いて、上記画像処理部 20fによって X線画像から背景部分を除去することが可能である。 [0074] く制御コンピュータ 20によるコンベア 12の位置ごとの状態判定 >

本実施形態では、上述した制御コンピュータ 20において、 CPU21が X線検査プログラムを読み込んで実行される図 7に示すフローに従って、コンベア 12の各停止位置における状態を判定した後、 X線ラインセンサ 14の各画素 14aの感度誤差のキヤリブレーシヨンを実行する。

[0075] すなわち、ステップ S1では、 X線ラインセンサ 14において、商品 Gをコンベア 12上に載置せず、 X線を照射してヽな、状態で各画素のオフセットデータを取得する。

[0076] 次に、ステップ S2では、商品 Gが載置されていない状態でコンベア 12を作動させる

[0077] 次に、ステップ S3では、商品 Gが載置されていない状態でコンベア 12に対して X線照射器 13から X線を照射する。

[0078] 次に、ステップ S4では、コンベア 12を複数の所定位置において停止させながら X 線ラインセンサ 14にお!/、て X線の検出を行ヽ、コンベア 12が 1周したところでコンべァ 12の作動を停止させる。

[0079] 次に、ステップ S5では、コンベア 12の各停止位置における X線ラインセンサ 14に含まれる画素 14aによる検出結果に基づいて、図 10 (a)〜図 10 (c)に示すようなヒストグラムを作成する。このヒストグラムは、コンベア 12の各位置における検出結果に対応する明るさとその頻度との関係を示すものである。そして、図 10 (a)のヒストグラムは、コンベア 12の状態が正常であって、かつ商品 Gが載置されていない場合の結果を示すものである。図 10 (b)のヒストグラムは、例えば、コンベア 12を構成するコンベアベルト 12aゃコンベアフレーム 12bにゴミゃ劣化部分が含まれて!/、る場合の結果を示すものである。図 10 (c)のヒストグラムは、コンベア 12がフィンガー継手の場合の結果を示すものである。以上のように、図 10 (a)〜図 10 (c)に示す結果から、コンベア 12 の状態が正常である場合には、ほぼ一定の明るさの検出結果が得られ、コンベア 12 の一部分にゴミゃ劣化部分を含む場合には、その部分に X線が吸収されたり透過したりすることで、明るさにバラつきが生じることが分かる。

[0080] 次に、ステップ S6では、ステップ S5において作成したヒストグラムの中心を求める。

つまり、コンベア 12の各停止位置における明るさの平均を求める。例えば、図 10 (a) に示すように、コンベア 12の状態が正常である場合には、頻度が最も高い部分がヒストグラム中心となり、図 10 (b)に示すように、コンベア 12にゴミゃ劣化部分が含まれる場合には正常な部分よりも暗い部分の頻度が高くなるため、ヒストグラム中心は暗い側へ移動する。換言すれば、コンベア 12に含まれる劣化部分等が広範囲に及ぶほど、その停止位置において X線ラインセンサ 14における検出結果に基づいて作成されたヒストグラムは暗い側へと移動するため、コンベア 12の状態が正常な位置におけるヒストグラムと比較して、その中心となる明るさの差は大きくなる。

[0081] 次に、ステップ S7では、各位置における結果とヒストグラム中心とを比較して、その差を算出する。なお、ここでの処理は、ヒストグラムにおける最も頻度の高い明るさの部分を正常な状態のコンベア 12を通過した X線の量として特定するものである。

[0082] 次に、ステップ S8では、ステップ S7における差が所定量以上であるか否かに応じて、コンベア 12の各停止位置における状態を判定する。具体的には、差が所定量以上である場合には、その位置を異常な部分として判定し、差が所定量未満である場合には、その位置を正常な位置として判定する。このように、ヒストグラム中心に相当する検出結果と、実際に各位置における検出結果との差が所定量以上の場合には、劣化部分等の範囲が大きいものと推定されるため、これを異常な部分 (劣化や傷の部分）として判定することで、コンベア 12の正常な状態の部分の中に点在する異常な部分を容易に特定することができる。

[0083] 次に、ステップ S 9では、ステップ S8において正常な位置として判定された位置の中から 1箇所を選択し、その位置において実際に検出された検出結果のデータと、ステップ S1において取得されたオフセットデータとを用いて、キャリブレーションを行う。これにより、改めてキャリブレーション用の検出データを取得する必要がないため、キヤリブレーシヨンの処理を効率よく実施することができる。

[0084] 本実施形態では、以上のように、商品 Gが載置されていない状態のコンベア 12を作動させた状態で取得された複数の停止位置における検出結果に基づいて、コンベア 12の各停止位置における状態が正常である力否かを判定する。ここで、正常でなヽ部分 (異常な部分)を含む場合には、この異常な部分を避けるようにして正常な部分を通して取得された検出結果を用いてキャリブレーションを行う。 [0085] これにより、コンベア 12に劣化部分や傷等を含む場合でも、その場所を避けて取得された検出結果に基づいてキャリブレーションを実施することで、コンベア 12の状態にかかわらず、常に高精度なキャリブレーションを実施することができる。

[0086] [本 X線検査装置 10の特徴]

(1)

本実施形態の X線検査装置 10は、図 3に示すように、コンベア 12上に載置された商品 Gに対して照射された X線の透過光を X線ラインセンサ 14において検出することで商品 Gに含まれる異物の有無を検出する装置であって、 X線ラインセンサ 14に含まれる複数の画素 14aのキャリブレーションを行う際には、 X線検査装置 10に搭載された制御コンピュータ 20において形成される各種制御ブロック（図 6参照）によって、コンベア 12におけるキャリブレーションを実施するために適した位置を探して、その位置において X線ラインセンサ 14が検出した結果に基づいてキャリブレーションを行

[0087] 具体的には、図 7に示すように、図 6に示す判定部 20aが、コンベア 12における各停止位置において検出された検出結果に基づ!、て、各位置におけるコンベア 12の状態の良否を判定した後、キャリブレーション実行部 20bが、コンベア 12の状態が良 V、位置にぉ、て取得された検出結果を用いてキャリブレーションを行う。

[0088] 通常、コンベアを構成する表面のコンベアベルト等が劣化して、る場合には、その部分に X線が吸収されたり透過量が増加したりして、その下方に配置された X線ラインセンサにおける出力には、 X線ラインセンサに含まれる各画素の感度差以外のバラつきが生じる。このため、コンベアの状態にかかわらず、正常なキャリブレーションを実施するためには、コンベアの劣化や傷の部分等を避けてキャリブレーションを実施する必要がある。

[0089] これにより、コンベア 12を構成するコンベアベルト 12aゃコンベアフレーム 12b等の一部に劣化や傷の部分がある場合でも、このようなキャリブレーションを実施するために適さない位置を避けてキャリブレーションを実施することで、コンベア 12の状態にかかわらず、常に高精度なキャリブレーションを実施することが可能になる。

[0090] (2) 本実施形態の X線検査装置 10では、コンベア 12の状態の判定を行う際には、図 7 のステップ S4に示すように、コンベア 12を 1周させて各位置において検出データを取得する。

[0091] これにより、コンベア 12全体の中における劣化等の部分をほぼ全て認識することができるため、搬送制御部 20dによって、商品 Gがその劣化等の部分に載置されないようにコンベア 12の搬送制御を行う等の措置を採ることができる。

[0092] (3)

本実施形態の X線検査装置 10では、コンベア 12の状態の判定を行う際には、図 7 のステップ S5に示すように、各停止位置にお!/、て X線ラインセンサ 14の各画素 14a によって取得された検出結果に基づいて、図 6に示すヒストグラム作成部 20cが図 10 (a)〜図 10 (c)に示すようなヒストグラムを作成する。そして、図 7のステップ S6に示すように、ヒストグラムの中心を求め、この中心の明るさと各停止位置における検出結果との差の大きさに応じて、キャリブレーションを実施するために適した位置である力否かの判定を行う。

[0093] これにより、ヒストグラムの中心を正常な位置における検出結果に相当する明るさとして認識することで、その正常位置における明るさと差がある部分を、コンベア 12におけるキャリブレーションに適さない部分として特定することができる。この結果、コンベア 12に劣化や傷を含む部分が含まれる場合でも、その位置を容易に特定して正常な位置において高精度なキャリブレーションを実施することができる。

[0094] (4)

本実施形態の X線検査装置 10では、図 7のステップ S9に示すように、キヤリブレーシヨン実行部 20bが、判定部 20aにおいてキャリブレーションを実施するために適していると判定されたコンベア 12の位置における検出結果を用いて、キャリブレーションを行う。

[0095] これにより、コンベア 12の状態を判定する処理を行った後、判定結果を踏まえてコンベア 12が正常な位置において改めて検出結果を取得する場合と比較して、高精度なキャリブレーションの処理を効率よく行うことができる。

[0096] (5) 本実施形態の X線検査装置 10では、図 6に示す搬送制御部 20dが、上述した判定部 20aにおける判定結果としてキャリブレーションに適して、な、と判定されたコンペァ 12の位置には商品 Gを載置しな!、ようにコンベア 12を制御する。

[0097] これにより、コンベア 12の劣化部分や傷を含む部分の上に商品 Gが載置されることを防止して、高精度なキャリブレーションを行った後で、高精度な異物検出検査を実施することができる。

[0098] (6)

本実施形態の X線検査装置 10では、上述したコンベア 12の状態を判定した後でキヤリブレーシヨンを実行した後、実際に商品 Gをコンベア 12によって搬送しながら照射された X線を検出して画像作成部 20e (図 6参照）において X線画像を作成し、画像処理部 20f (図 6参照）が、画像作成部 20eにおいて作成された X線画像から背景部分を除去する際には、上記判定用に取得した検出結果を用いる。

[0099] すなわち、上述したコンベア 12の状態の判定では、コンベア 12を所定の停止位置において取得された検出結果が用いられる。このため、これらの検出結果の平均値を算出し、この平均値を X線画像の背景部分として除去する。つまり、各停止位置における X線ラインセンサ 14における検出結果の平均値を算出することで、コンベア 12 における正常部分の一部分に存在する劣化部分等に相当する X線透過量が少ない部分等の影響を平均化することができる。

[0100] これにより、キャリブレーションを高精度に実施するために取得された検出データをそのまま使用して X線画像の背景部分を除去することで、商品 Gに含まれる異物検出の有無の検査を、高精度に効率よく実施することが可能になる。

[0101] [他の実施形態]

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ぐ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。

[0102] (A)

上記実施形態では、図 7に示すように、コンベア 12の各停止位置における X線ラインセンサ 14の検出結果に基づいて作成されたヒストグラムの中央値とオフセット値とを比較して、コンベア 12の各位置の状態を判定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

[0103] 例えば、図 11に示すように、ステップ S11〜ステップ S13において、図 7に示すステップ S1〜ステップ S3までと同様の処理を行い、ステップ S14においてコンベア 12を作動させた状態で X線ラインセンサ 14にお、て X線を検出した後、ステップ S 15において各画素 14aにおける検出結果の平均値を算出する。そして、ステップ S16において、この各画素 14aにおける検出結果の平均値と、 X線非照射時における各画素の出力値 (オフセット値）との差を算出し、ステップ S17において、この差をラインセンサの各画素における X線検出レンジとして設定し、キャリブレーションを実行してもよい。

[0104] この場合でも、コンベア 12を作動させながら各画素 14aにおいて検出された X線量の平均値をとることにより、コンベア 12に含まれるコンベアベルト 12aの劣化等により状態が悪い部分を平均化して除去することができる。この結果、コンベア 12の劣化や傷等の状態にかかわらず、正確なキャリブレーションを実施することが可能になる。

[0105] (B)

上記実施形態では、コンベア 12における適正な位置を特定するために複数の位置において取得された検出データをそのまま用いてキャリブレーションを行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

[0106] 例えば、図 12のフローチャートに示すように、コンベア 12の複数の停止位置において X線ラインセンサ 14によって取得された検出データに基づいてヒストグラムを作成し、コンベア 12における適正な位置を特定した後（ステップ S21〜ステップ S28参照）、ステップ S29において、キャリブレーションを実施するために適している（状態がよい）と判定された位置までコンベア 12を回転させた後、ステップ S30において、その位置にお、て新たに X線を検出してキャリブレーションを実施してもよ、。

[0107] この場合には、搬送コンベアにおける劣化や傷の部分を避けてキャリブレーションを行うことができるため、上記実施形態と同様に、高精度なキャリブレーションを実施することができる。

[0108] (C)

上記実施形態では、キャリブレーションを行うために不適正な位置を特定するために、コンベア 12を 1周させて複数の位置において X線ラインセンサ 14によって検出データを取得する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

[0109] 例えば、上記不適正な位置を特定するために、搬送コンベアを作動させ、複数の位置におヽて取得した検出データに基づヽて適正な位置が特定された場合には、そこで搬送コンベアの作動および検出データの取得を終了してもよい。

[0110] この場合には、不適正な位置を避けて適正な位置を特定した時点で下流側における上記検出データの取得を行わないで済むため、キャリブレーションを行うために適正な位置を特定するために要する時間を短縮して、より効率よく高精度なキヤリブレーシヨンを実施することができる。

[0111] (D)

上記実施形態では、キャリブレーションを行うために適していないと判定されたコンベア 12の位置に商品 Gが載置されないようにするために、搬送制御部 20dがコンペァ 12を制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

[0112] 例えば、判定部 20aにおける判定結果を踏まえ、キャリブレーションを行うために適して、な、と判定されたコンベア 12の位置に商品 Gが載置されな、ようにする方法としては、コンベア 12を制御するのではなぐコンベア 12に対して商品 Gを搬送してくる上流側の装置を制御するようにしてもよい。この場合には、制御コンピュータ 20の判定部 20aにおける判定結果を上流側の装置に対して送信することで、コンベア 12 に対して商品 Gを搬入するタイミングを変化させて、不適正なコンベア 12の位置へ商品 Gが載置されなヽようにすることができる。

[0113] (E)

上記実施形態では、 1052個の画素を含む X線ラインセンサ 14を例として挙げて説明した。

[0114] しかし、本発明では、ラインセンサに含まれる画素の数としては、これに限定されるものではなく、 1052画素よりも少ない画素を含むラインセンサ、あるいは 1052画素よりも多、画素を含むラインセンサを用いることが可能である。産業上の利用可能性

本発明の X線検査装置は、搬送コンベアの状態に関わらず、常に高精度なキヤリブレーシヨンを実施することができると、う効果を奏することから、搬送コンベアを搭載した各種 X線検査装置に対して広く適用可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 被検査物に対して照射された X線の透過光を検出して前記被検査物の検査を行う X線検査装置であって、

前記被検査物を所定の方向に搬送する搬送コンベアと、

前記搬送コンベアによって搬送される前記被検査物に対して X線を照射する X線照射部と、

前記 X線照射部から照射された X線を、前記搬送コンベアを介して検出する複数の画素を含むラインセンサと、

前記搬送コンベアに前記被検査物を載置しない状態で前記搬送コンベアの各位置ごとに取得された前記 X線照射器から照射された X線の前記ラインセンサにおける検出結果に基づいて、前記搬送コンベアの各位置が前記ラインセンサのキヤリブレーシヨンを行うのに適した位置である力否かを判定する判定部と、

前記判定部において前記キャリブレーションを行うのに適した位置と判定された位置において前記ラインセンサの検出結果に基づいて前記キャリブレーションを行うキヤリブレーシヨン実行部と、

を備えている X線検査装置。

[2] 前記搬送コンベアの各位置が前記ラインセンサの前記キャリブレーションを行うのに適した位置である力否かを判定するためのデータを取得する際には、前記搬送コンベアを 1周させる、

請求項 1に記載の X線検査装置。

[3] 前記搬送コンベアの各位置において、前記ラインセンサに含まれる各画素ごとに取得された検出データに基づいてヒストグラムを作成するヒストグラム作成部をさらに備えており、

前記判定部は、前記ヒストグラムの中心を基準として前記判定を行う、

請求項 1または 2に記載の X線検査装置。

[4] 前記キャリブレーション実行部は、前記判定部における判定用に取得された前記ラインセンサにおける検出結果を用いて、前記キャリブレーションを実行する、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] 前記キャリブレーション実行部は、前記判定部における判定後に、前記ラインセンサにおいて前記キャリブレーション用のデータを新たに取得する、

請求項 1から 3のいずれか 1項に記載の X線検査装置。

[6] 前記搬送コンベアを制御する制御部をさらに備えており、

前記制御部は、前記判定部において不適と判定された位置に前記被検査物を搬入しな、ように前記搬送コンベアを制御する、

請求項 1から 5のいずれか 1項に記載の X線検査装置。

[7] 前記被検査物に対して照射された X線の前記ラインセンサにおける検出結果に基づヽて X線画像を作成する画像作成部と、

前記被検査物の検査を行う場合には、前記判定を行うために前記ラインセンサにぉヽて取得された検出データに基づヽて、前記画像作成部にぉヽて作成された前記 X線画像に対して減算処理を行う画像処理部と、

をさらに備えている、

請求項 1から 6のいずれか 1項に記載の X線検査装置。

[8] 被検査物に対して照射された X線の透過光を検出して前記被検査物の検査を行う X線検査装置であって、

前記被検査物を所定の方向に搬送する搬送コンベアと、

前記 X線照射部カゝら照射された X線を検出するラインセンサと、

前記 X線照射部から X線を照射して、前記被検査物を載置せずに前記搬送コンペァを作動させた状態で前記ラインセンサに含まれる複数の画素において検出された

X線量の平均値を算出し、前記平均値に基づいて前記ラインセンサのキヤリブレーシヨンを行うキャリブレーション実行部と、

を備えている X線検査装置。

[9] 被検査物に対して照射された X線の透過光を検出して前記被検査物の検査を行う

X線検査プログラムであって、

搬送コンベアに前記被検査物を載置しない状態で前記搬送コンベアの各位置ごとに取得された X線のラインセンサによる検出結果に基づいて、前記搬送コンベアの各位置が前記ラインセンサのキャリブレーションを行うのに適した位置であるか否かを判定する第 1のステップと、

前記第 1のステップにおいて前記キャリブレーションを行うのに適した位置と判定された位置における前記ラインセンサの検出結果に基づいてキャリブレーションを行う第 2のステップと、

を備えている X線検査方法をコンピュータに実行させる X線検査プログラム。