WO2016063380A1 - 包装体の検査装置 - Google Patents

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WO2016063380A1
WO2016063380A1 PCT/JP2014/078100 JP2014078100W WO2016063380A1 WO 2016063380 A1 WO2016063380 A1 WO 2016063380A1 JP 2014078100 W JP2014078100 W JP 2014078100W WO 2016063380 A1 WO2016063380 A1 WO 2016063380A1
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WO
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inspection
data
image
electromagnetic wave
package
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/078100
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English (en)
French (fr)
Inventor
倫秋 池田
幸寛 中川
Original Assignee
株式会社システムスクエア
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents

Definitions

  • the present invention uses both an electromagnetic wave detection unit for detecting radiation such as X-rays and terahertz waves and an optical detection unit for acquiring an optical image, and checks for biting into a seal portion of a package and foreign matters such as metal.
  • the present invention relates to an inspection apparatus for a packaged body that can perform both inspections of contamination inspection.
  • an inspection device using X-rays is used. This inspection device is mainly used for inspecting whether foreign matters other than food are mixed in the package.
  • Patent Document 1 describes an invention in which a so-called bite inspection is performed to determine whether or not the contents are sandwiched between the seal portions of the package using the result of the X-ray inspection.
  • the outline data of the package is stored in advance in the storage unit.
  • an image of a relatively thick portion such as a zipper is acquired as a reference image.
  • the distance from the zipper image to the position of the seal portion and the outer shape of the packaging material are estimated.
  • Patent Document 2 describes an invention relating to an inspection apparatus including both an X-ray detection unit and an optical detection unit.
  • the inspection apparatus described in Patent Document 2 includes an X-ray foreign substance inspection apparatus including a conveyance belt that conveys an object to be inspected.
  • the X-ray foreign substance inspection apparatus is provided with an X-ray source on the upper side and a X-ray line sensor on the lower side with a conveyance belt interposed therebetween. Further, the X-ray foreign substance inspection apparatus is provided with a CCD camera that captures an external visible image of the inspection object.
  • a unique identification information such as a serial number displayed on the object to be inspected is acquired by capturing an appearance visible image, and a single X-ray inspection result and the unique identification information are combined.
  • the composite inspection image is recorded in the accumulation recording means.
  • Patent Document 1 when a biting inspection is performed by an X-ray transmission inspection, since the X-rays pass through the packaging material formed of a thin material, the outer shape of the packaging body is grasped. I can't. Therefore, in patent document 1, the method of storing the external shape data of a package in advance is used. With this method, every time the object to be inspected changes, new outline data must be stored, which complicates the inspection process.
  • the X-ray image needs to have a luminance distribution such that a part of the package such as a zipper remains in the image, but if the luminance distribution is such that the zipper remains in the image, a part of the content is It may be impossible to display a part of the contents when positioned on the seal portion with an appropriate contrast.
  • Patent Document 2 there is a technique that uses both X-ray inspection and optical inspection using visible light for an inspection object. An image of the unique identification information displayed on the surface is acquired, and the internal state of the package cannot be grasped.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and uses both image data obtained by irradiation with radiation or terahertz waves and optical image data to provide both a bite inspection and a foreign body inspection. It aims at providing the inspection device of this.
  • the present invention provides an inspection apparatus for inspecting a package body in which contents are stored in a packaging material, an electromagnetic wave irradiation unit that irradiates the package body with radiation or terahertz waves, and radiation or terahertz waves irradiated on the package body.
  • An electromagnetic wave detection unit to detect, an optical detection unit to acquire an optical image of the package, a data processing unit to process electromagnetic wave image data obtained by the electromagnetic wave detection unit and optical image data obtained by the optical detection unit
  • the data processing unit both the first inspection data obtained from the electromagnetic wave image data and the optical image data and the second inspection data obtained from at least the electromagnetic wave image data Is generated.
  • the relative position between the packaging material and the contents is inspected by the first inspection data. For example, with the first inspection data, a biting inspection is performed to determine whether a part of the contents is present in the seal portion of the packaging material.
  • the second inspection data may be generated only from the electromagnetic wave image data, or the second inspection data is generated from combined data of the electromagnetic wave image data and the optical image data. There may be.
  • the inspection apparatus for a package of the present invention is provided with a display screen, and an inspection image based on the first inspection data and an inspection image based on the second inspection data are provided on the display screen. It can be configured to be displayed together or selectively displayed. Alternatively, the inspection image based on the first inspection data and the inspection image based on the second inspection data may be alternately displayed.
  • the present invention is provided with a display screen, and a part of the inspection image based on the first inspection data and a part of the inspection image based on the second inspection data are provided on the display screen. Can be displayed simultaneously.
  • a part of the inspection image based on the first inspection data is a biting inspection image indicating whether or not a part of the contents is present in the seal portion of the packaging material
  • the second A part of the inspection image based on the inspection data is an inspection image for inspecting whether foreign matter is mixed in the contents.
  • the data processing unit is provided with a data conversion unit that adjusts the luminance distribution of the electromagnetic wave image data, and the luminance distribution is different from each other by changing a coefficient of the data conversion unit.
  • Electromagnetic wave image data and second electromagnetic wave image data are generated, the first electromagnetic wave image data and the optical image data are combined to generate the first inspection data, and at least the second electromagnetic wave image.
  • the second inspection data is obtained from the data.
  • the luminance of the converted data is greater in the second electromagnetic wave image data than in the first electromagnetic wave image data. It is preferable that the coefficient is set so as to be high.
  • the data processing unit is provided with a shading processing unit that changes the shading of the optical image data, and the optical image data adjusted so that the overall brightness is increased in the shading processing unit;
  • the first electromagnetic wave image data can be combined with the first inspection data to be generated.
  • the outer shape of the package is indicated by the optical image data adjusted to have high brightness, and the state of the contents is indicated by the first electromagnetic wave image data.
  • the present invention is provided with a moving mechanism for moving the package toward the electromagnetic wave detection unit and the optical detection unit, and a position sensor located upstream of the electromagnetic wave detection unit and the optical detection unit.
  • the optical detection unit starts acquiring the optical image when the position sensor detects the package, and the electromagnetic wave detection unit irradiates the package regardless of the detection operation of the position sensor. It is preferable that the detection operation for detecting the emitted radiation or terahertz wave is continued.
  • the present invention obtains both electromagnetic wave image data obtained by irradiating a package with radiation or terahertz waves and optical image data, and based on the same image data, both the packaging material and the contents are obtained. It is possible to obtain first inspection data that can be displayed and second inspection data that is used for foreign matter inspection or the like.
  • the same electromagnetic wave image data is used and data suitable for biting inspection or the like that can display small contents sandwiched between seal parts
  • data suitable for biting inspection or the like that can display small contents sandwiched between seal parts
  • optical image data is processed to produce an image that is thinly expressed to the extent that the outer shape of the package can be grasped, and this image is combined with the electromagnetic wave image data to position the contents in the packaging material.
  • biting inspection data can be generated with high accuracy.
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG.
  • Explanatory drawing which shows the state by which the biting inspection image and the foreign material inspection image are displayed side by side on the display panel
  • Flowchart of image processing Sectional drawing which shows arrangement
  • An explanatory view showing a state in which a part of the bite inspection image and a part of the foreign object inspection image are simultaneously displayed on the display panel
  • the inspection device 1 As shown in FIG. 1, the inspection device 1 according to the first embodiment of the present invention is disposed under a package moving area 2, an upper storage portion 3 installed thereon, and a package moving area 2.
  • the lower storage part 4 is provided.
  • the package moving area 2 is formed inside the intermediate housing 2a.
  • the intermediate housing 2a has a carry-in port 4a opened on one side, and a carry-out port 4b opened on the other side facing the intermediate case 2a.
  • An X-ray shielding sheet 5 is provided at each of the carry-in entrance 4a and the carry-out exit 4b, and the package moving area 2 inside the intermediate housing 2a becomes an X-ray shield area (electromagnetic wave shield area). Yes.
  • a moving mechanism 6 is provided in the package moving area 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the moving mechanism 6 is separated into an upstream moving mechanism 6a and a downstream moving mechanism 6b, and moves between the upstream moving mechanism 6a and the downstream moving mechanism 6b. A gap 6c is formed that is spaced in the direction.
  • the upstream moving mechanism 6a has an upstream roller 7a and a downstream roller 7b, and a conveyance belt 8a is wound between the rollers 7a and 7b.
  • One of the upstream roller 7a and the downstream roller 7b is a driving roller and the other is a driven roller.
  • the downstream moving mechanism 6b has an upstream roller 7c and a downstream roller 7d, and a conveyance belt 8b is wound between the rollers 7c and 7d.
  • One of the upstream roller 7c and the downstream roller 7d is a driving roller, and the other is a driven roller.
  • the upstream conveying belt 8a is a belt capable of transmitting light.
  • it is a belt formed of a transparent or translucent synthetic resin, or a rubber belt in which a large number of holes are regularly formed.
  • the downstream conveyor belt 8b may be capable of transmitting light or may be not capable of transmitting light.
  • the upstream conveyor belt 8a and the downstream conveyor belt 8b circulate at the same speed.
  • the packaging body W0 placed at the upstream end of the upstream conveying belt 8a is carried into the packaging body moving area (electromagnetic wave shielding area) 2 from the carry-in entrance 4a by the circulation of the upstream conveying belt 8a. It is moved in the left direction (F direction) in the figure at a constant speed. Further, it passes through the gap 6c and is delivered to the downstream conveyor belt 8b, and is unloaded from the carry-out port 4b by the circumference of the conveyor belt 8b.
  • the moving direction (F direction) of the package W0 is the Y direction
  • the direction orthogonal to the moving direction (F direction) is the X direction
  • a direction extending perpendicularly to the moving direction (F direction) is the Z direction.
  • the upper housing 3 is provided with an upper housing 3a, and the X-ray generator 10 is housed inside the upper housing 3a.
  • the X-ray generation unit 10 an X-ray tube 12 is accommodated inside the sealed container 11.
  • the lower housing part 4 has a lower housing 4c, in which the X-ray sensor 13 shown in FIG. 2 is arranged.
  • the X-ray generator 10 is used as an example of the electromagnetic wave generator, and the X-ray sensor 13 is used as an example of the electromagnetic wave detector.
  • the X-ray sensor 13 is a line sensor, and a plurality of X-ray detection elements are linearly arranged on the sensor substrate in the X direction, which is a direction orthogonal to the moving direction of the package W0.
  • X-rays other transmissive radiation
  • terahertz waves may be used instead of X-rays.
  • the upper storage unit 3 is provided with an optical sensor 15 as an optical detection unit
  • the lower storage unit 4 is provided with an illumination unit 16 as shown in FIG.
  • the optical sensor 15 is a line sensor, and a plurality of light detection elements are linearly arranged in the X direction orthogonal to the moving direction of the package W0 to form a light detection line.
  • the optical sensor 15 may include only one row of light detection lines extending in the X direction, or may include a plurality of rows.
  • the illumination unit 16 is a line illumination device, and includes a plurality of light emitting elements mounted linearly in the X direction on an illumination substrate.
  • the plurality of light emitting elements are arranged in the X direction orthogonal to the moving direction of the package W0 to form an illumination line.
  • the illumination line may be formed in one row or may be formed in a plurality of rows.
  • the light emitting element is a light emitting diode (LED), and one that emits light of near infrared or blue wavelength is used.
  • the center line (X-ray detection imaging line) of the X-ray detection range in which the X-ray sensor 13 detects X-rays is indicated by L1.
  • the X-ray detection imaging line L1 is an opposing line in which the centers of the X-ray generation unit 10 and the X-ray sensor 13 face each other. Further, the X-ray detection imaging line is a detection surface parallel to the XZ plane rising perpendicularly from the X-ray detection line of the X-ray sensor 13 which is a line sensor, and can also be referred to as an X-ray detection imaging surface. .
  • the X-ray detection imaging line L1 of the X-ray sensor 13 passes through the gap 6c of the moving mechanism 6 and extends in the Z direction orthogonal to the Y direction, which is the moving direction of the package W0.
  • FIG. 2 shows L2 and L3 as center lines (light detection imaging lines) of the light detection range in which the optical sensor 15 senses light.
  • the light detection imaging lines L2 and L3 are opposing lines in which the centers of the optical sensor 15 and the illumination unit 16 face each other.
  • the light detection imaging lines L2 and L3 are detection surfaces extending from the light detection line of the optical sensor 15 and extending in the surface direction in the X direction, and can be referred to as light detection imaging surfaces.
  • a reflecting member 17 is provided above the moving mechanism 6.
  • the direction of the reflecting surface of the reflecting member 17 has an inclination of 45 degrees with respect to the XZ plane.
  • the light detection imaging line L3 of the optical sensor 15 extends in parallel with the Y direction and is bent downward by the reflection surface 17a of the reflection member 17 to become the light detection imaging line L2. That is, the illumination light emitted from the illumination unit 16 is applied to the package body W0 that passes over the gap 6c, is further reflected by the reflection surface 17a, and is received by the optical sensor 15.
  • the X sensor 13 and the illumination unit 16 are disposed close to each other on the lower side of the moving mechanism 6, and the X-ray inspection imaging line L ⁇ b> 1 and the light detection imaging line L ⁇ b> 2 coincide inside the gap 6 c of the moving mechanism 6. It is arranged in parallel without.
  • the inspection apparatus 1 shown in FIG. 2 since the X-ray inspection imaging line L1 and the light detection imaging line L2 are located in the same gap 6c, X-ray inspection is performed on the package W0 passing through the gap 6c.
  • the image data acquired by exposure and the optical image data detected by the optical sensor 15 can be acquired under the same conditions.
  • a position sensor 18 is provided in the upstream side moving mechanism 6a.
  • the position sensor 18 is an optical sensor, and is configured such that a light emitting unit 18a and a light receiving unit 18b face each other.
  • the light emitting unit 18a is arranged on either the upper or lower side of the moving path of the package W0, and the light receiving unit 18b is opposed to the other.
  • the timing for starting the imaging operation by the X-ray sensor 13 and the optical sensor 15 is set with reference to the time when the packaging body W0 passing through the upstream side movement mechanism 6a is detected by the position sensor 18.
  • an operation panel 40 is disposed at the front of the upper housing 3a constituting the upper storage 3.
  • the operation panel 40 includes a display panel such as a color liquid crystal panel and a translucent touch panel provided so as to overlap the display surface of the display panel.
  • the touch panel detects a position touched by a human finger as a change in resistance value or a change in capacitance.
  • FIG. 3 is a circuit block diagram showing an outline of an electronic circuit provided in the inspection apparatus 1.
  • the data processing unit 20 includes a CPU and a memory, and the internal blocks of the data processing unit 20 illustrated in FIG. 3 are configured by executing software installed in the CPU.
  • the detection output from the X-ray sensor 13 is converted into a digital signal by the A / D converter 21a and given to the line data acquisition unit 23 in the data processing unit 20 through the input interface 22a.
  • the line data acquisition unit 23 acquires line data detected by the X-ray detection line of the X-ray sensor 13 for each line.
  • the line data acquired by the line data acquisition unit 23 is given to the electromagnetic wave image data generation unit 24 and accumulated to generate electromagnetic wave image data 27 composed of luminance distribution data in units of one screen.
  • the detection output from the optical sensor 15 is converted into a digital signal by the A / D converter 21b and given to the line data acquisition unit 25 of the data processing unit 20 through the input interface 22b.
  • the line data acquisition unit 25 the grayscale data detected by the light detection line of the optical sensor 15 is acquired for each line.
  • the gray level data in units of lines acquired by the line data acquisition unit 25 is given to the optical image data generation unit 26 and accumulated to generate optical image data 28 composed of gray level data in units of one screen.
  • the detection output from the position sensor 18 is converted into a digital signal by the A / D converter 21c, and through the input interface 22c, becomes a timing signal 29 to be a determination unit 31, an image synthesis unit 32, and two line data acquisition units 23. , 25.
  • the line data acquisition unit 23 acquires line data
  • the line data acquisition unit 25 acquires grayscale data.
  • the determination unit 31 and the image composition unit 32 can exchange data with each other.
  • image data 33 is generated with reference to the data after the electromagnetic wave image data 27 is converted by the data conversion unit 36 and the data after the optical image data 28 is adjusted by the density processing unit 37.
  • the image data 33 is given to the display panel provided in the operation panel 40 via the output interface 22d, and the image is displayed on the display screen 40a.
  • the operation panel 40 is provided with a touch panel, and operation signals detected by the touch panel are given to the display switching unit 35, the image composition unit 32, the data conversion unit 36, and the density processing unit 37.
  • the inspection apparatus 1 is provided with an X-ray adjustment unit 38 that adjusts X-ray energy generated by the X-ray generation unit 10, and the X-ray adjustment unit 38 is operated by the operation panel 40. Is done.
  • biting inspection data is generated by synthesizing electromagnetic wave image data 27 that is an X-ray image and optical image data 28.
  • the data amount of the electromagnetic wave image data 27 and the data amount of the optical image data 28 do not necessarily match. That is, the same subject is selected depending on the difference in imaging distance between the X-ray sensor 13 and the optical sensor 15, the difference in data transfer rate at the time of image acquisition between the two sensors, and the accuracy of the imaging lens provided in the optical sensor 15.
  • a phenomenon occurs in which the number of pixels occupied by the subject in the electromagnetic wave image data 27 is different from the number of pixels occupied by the same subject in the optical image data 28.
  • the number of pixels occupied by the subject in the electromagnetic wave image data 27 may be 640 pixels
  • the number of pixels occupied by the subject in the optical image data 28 may be 1024 pixels.
  • the display switching unit 35 is operated by operating the touch panel incorporated in the operation panel 40, and the display screen 40a of the operation panel 40 is displayed as shown in FIG. Then, the calibration operation screen 41 is displayed.
  • An object display frame 42 is displayed on the calibration operation screen 41, and a movement instruction unit 43, a vertical scale variable unit 44, a horizontal scale variable unit 45, and a scale ratio instruction unit 46 are displayed on the side thereof. Is done. These are displayed as images within one display screen 40a formed by a liquid crystal display panel or the like.
  • the inspection apparatus 1 When the calibration operation screen 41 is displayed on the operation panel 40, the inspection apparatus 1 is started and the inspection subject Wa is conveyed in the direction F by the conveyance belt 8a of the upstream side movement mechanism 6.
  • the inspection subject Wa passes through the gap 6c from the transport belt 8a and is transferred to the transport belt 8b of the downstream side movement mechanism 6b.
  • X-rays emitted from the X-ray generation unit 10 are exposed to the inspection subject Wa, and X-rays transmitted through the inspection subject Wa are emitted. , And is detected by the X-ray sensor 13.
  • the detection output of the X-ray sensor 13 is given to the line data acquisition unit 23 of the data processing unit 20 shown in FIG. 3, and the line image data is accumulated in the electromagnetic wave image data generation unit 24 to generate electromagnetic wave image data 27.
  • illumination light is irradiated from the illumination unit 16 to the gap 6c.
  • the illumination light is illuminated from below the inspection subject Wa that passes through the gap 6c. This illumination light is reflected by the reflecting member 17 and detected by the optical sensor 15.
  • the detection output of the optical sensor 15 is given to the line data acquisition unit 25 of the data processing unit 20, and the line image data is accumulated in the optical image data generation unit 26 to generate optical image data 28.
  • the inspection subject Wa is made non-transparent so that it can be clearly acquired as an optical image.
  • the inspection subject Wa may have any shape as long as an optical image can be acquired. However, in the embodiment shown in FIG. 4, a circular shape with a uniform circle and a uniform thickness dimension is provided so as not to cause anisotropy in the direction of conveyance.
  • a board is used.
  • an X-ray image Wa ⁇ b> 1 of the inspection subject Wa generated from the electromagnetic wave image data 27 and the optical of the inspection subject Wa generated from the optical image data 28 are displayed in the subject display frame 42.
  • An image Wa2 is displayed.
  • the data amount occupied by the subject in the electromagnetic wave image data 27 is smaller than the data amount occupied by the subject in the optical image data 28, and the X-ray image Wa1 is displayed smaller than the optical image Wa2.
  • the calibration operation first matches the centers of the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2.
  • a finger or the like is touched on the image to be moved of the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2, and the selected image is highlighted.
  • a finger or the like is touched on any of the four arrow indications on the movement instruction unit 43, and the selected image is moved by operating the movement instruction unit 43, so that the centers of the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2 coincide.
  • a finger is touched on the selected image to highlight the selected image, the finger is moved, the selected image is moved together with the finger, and the centers of the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2 are centered. Can be matched.
  • a finger or the like is touched on an image whose size is changed between the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2, and the selected image is highlighted. Then, by operating the arrow display of the vertical scale variable unit 44 and the arrow display of the horizontal scale variable unit 45 to change the vertical and horizontal dimensions of the selected image, the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2 are changed. Match the size and shape.
  • the user selects the image by touching with a finger and then operates the scale ratio instruction unit 46 to reduce the scale of the image.
  • the magnification may be input as a numerical value to match the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2.
  • the shape and size of the X-ray image Wa1 and the optical image Wa2 are automatically matched by using image processing instead of adjustment by operation on the operation panel 40 shown in FIG. It is also possible to control.
  • the inspection apparatus 1 can adjust the X-ray energy emitted from the X-ray generation unit 10 by operating the operation panel 40. As shown in FIG. 5, this operation is performed in a state where the graph display frame 48 is displayed on the display screen 40 a of the operation panel 40 and the energy instruction unit 49 is displayed on the side thereof.
  • the horizontal axis represents the tube voltage V applied to the X-ray tube 12
  • the vertical axis represents the X-ray energy E emitted from the X-ray tube 12.
  • the intensity distribution of the emitted X-ray energy E becomes steep, and for example, it is detected whether or not a foreign substance such as a metal is mixed in the contents such as food.
  • the X-ray energy is suitable for foreign matter inspection.
  • the intensity distribution of the emitted X-ray energy E becomes gentle. For example, a bite for inspecting whether a part of the contents is sandwiched between the seal portions of the package X-ray energy suitable for inspection.
  • a luminance distribution setting menu is displayed on the display screen 40 a of the operation panel 40.
  • This luminance distribution setting menu is a screen for setting the luminance distribution (density distribution) of the X-ray image when the electromagnetic wave image data 27 is acquired.
  • an X-ray image display frame 51 and an adjustment graph display frame 52 are displayed side by side on the display screen 40a.
  • the packaging body W0 to be inspected is transferred from the upstream side movement mechanism 6a to the downstream side movement mechanism 6b and passed through the packaging body movement area 2, and the X-ray generator 10 X-rays are emitted from the packaging body W0, the X-ray sensor 13 detects the X-rays, and the electromagnetic wave image data generation unit 24 generates the electromagnetic wave image data 27.
  • the electromagnetic wave image data 27 is given to the data conversion unit 36 and is subjected to data conversion for changing the luminance distribution.
  • the data change unit 36 is operated by operating the adjustment graph display frame 52 shown in FIG. The conversion coefficient can be changed.
  • an X-ray transmission image W01 of the package W0 is displayed based on the image data after the electromagnetic wave image data 27 is converted by the data conversion unit 36.
  • the package W0 assumed here is a non-transparent structure in which the packaging material is formed of an aluminum foil or a printed resin film, and the contents cannot be optically recognized from the outside.
  • the contents are various foods such as retort food and confectionery.
  • the contents of the package W0 may be other than food.
  • FIG. 7 shows an enlarged image of the adjustment graph 53 displayed in the adjustment graph display frame 52.
  • the horizontal axis represents the luminance distribution of the actual data D0 of the electromagnetic wave image data 27.
  • the horizontal axis represents 12-bit luminance data of 4092 gradations.
  • the actual data D0 has a lower luminance as the gradation approaches 0. Therefore, the closer the gradation is to 0, the darker the pixel is displayed, and the closer the gradation is to 4092, the lighter the pixel is displayed.
  • the gradation is 4092, the pixel display is white.
  • the luminance distribution of each part in the image of the package in the actual data D0 is affected by the X-ray energy E adjusted in FIG. For this reason, it is preferable to adjust the tube voltage V to optimize the distribution of the X-ray energy E before performing the adjustment using the adjustment graph 53.
  • the vertical axis of the adjustment graph 53 in FIG. 7 indicates the conversion data Dex after being converted by the data conversion unit 36.
  • the conversion data Dex also becomes darker as the gradation approaches 0, and the conversion data Dex As the gradation approaches 4092, the pixels are displayed lighter. When the gradation is 4092, the display is almost white.
  • the curve ⁇ appearing in the adjustment graph 53 is a data conversion curve, and the conversion curve ⁇ is based on a logarithmic function or an exponential function.
  • a finger or the like is touched at the intersection P between the horizontal axis of the graph and the conversion curve ⁇ , and the finger is slid along the horizontal axis as it is.
  • the curve ⁇ changes.
  • the coefficient for converting the actual data D0 changes according to the curve ⁇ after the change.
  • the pixel data obtained by converting the pixel data Da by the conversion curve ⁇ 1 is Da1
  • the pixel data converted by the conversion curve ⁇ 2 is Da2
  • the pixel data converted in (3) is Da3.
  • the pixel data Da is located in a region where the X-ray image appears fairly thin (a region with high luminance).
  • the pixel data after the pixel data Da is converted by the conversion curve ⁇ 1.
  • Da1 appears in a region where the image is considerably darker (a region with lower luminance) than Da2 and Da3.
  • this conversion curve ⁇ 1 it is possible to display considerably thin image data darkly in the actual data D0. Therefore, for example, an image of a small and thin object sandwiched between the seal portions of the package can be emphasized as dark image data. Therefore, the conversion curve ⁇ 1 is suitable for the conversion coefficient when performing the bite inspection.
  • the converted pixel data Da2 and Da3 have high luminance and appear almost white on the screen, so that a small thin object sandwiched between the seal portions is hardly visible. Therefore, the data conversion using the conversion curves ⁇ 2 and ⁇ 3 is not preferable for use in the bite inspection.
  • the pixel data Db and the pixel data Dc are in a region where the luminance is low and the image is considerably dark. For this reason, if the pixel data Db and the pixel data Dc are converted by the conversion curve ⁇ 1 or the conversion curve ⁇ 2, both the converted data have a luminance of 0 and only appear dark on the screen, and the pixel data Db and the pixel data Dc are It cannot be distinguished.
  • the converted data Dex can be extracted as data Db1 and data Dc1 having different luminances.
  • the conversion curve ⁇ 3 when a foreign object such as a metal is present inside the content such as food, the content and the foreign object can be displayed with different contrasts. Therefore, when performing a foreign substance inspection, it is preferable to set the conversion curve ⁇ 3.
  • the luminance after conversion is more when the conversion curves ⁇ 2 and ⁇ 3 are used than when the conversion curve ⁇ 1 is used. Becomes higher.
  • the luminance range of the actual data D0 that can be converted by the conversion curve ⁇ 1 (the luminance range starting from the point with the highest luminance) is the narrowest, and the luminance range of the actual data D0 that can be converted in the order of the conversion curve ⁇ 2 and the conversion curve ⁇ 3. Becomes wider.
  • the electromagnetic wave image data 27 is converted by the conversion curve ⁇ 1 to become the first electromagnetic wave image data, and the same electromagnetic wave image data 27 is converted by the conversion curve ⁇ 3 and the second electromagnetic wave image data.
  • the first electromagnetic wave image data converted by the conversion curve ⁇ 1 is used as an X-ray image for biting inspection
  • the second electromagnetic wave image data becomes the second inspection data, and the image is displayed as it is on the display screen 40a as a foreign matter inspection X-ray image.
  • the line data acquisition unit 25 starts acquiring the optical image data 28, and the optical image data generation unit 26 accumulates the line data to generate the optical image data 28. Is done. That is, the optical image data 28 is generated only when the timing signal 29 is obtained, and the optical image is generated based on the timing signal 29.
  • the line data acquisition unit 23 constantly monitors a detection signal from the X-ray sensor 13 and detects an X-ray having a density equal to or higher than a predetermined threshold regardless of the presence or absence of the timing signal 29.
  • the electromagnetic wave image data generation unit 24 accumulates line data and generates electromagnetic wave image data 27. Therefore, regardless of whether the optical sensor 15 is activated and whether the position sensor 18 is operating, the electromagnetic wave image data 27 can always be monitored, and foreign matter or the like is present in the contents of the package W0. When mixed, it can always be displayed that the package W0 is not a good product, and the package W0 can be excluded from the transport path.
  • the position sensor 18 detects the package W0 and the timing signal 29 is given to the line data acquisition unit 23, data indicating the position is always added to the electromagnetic wave image data 27 that is generated.
  • a position is displayed together with the X-ray image, such as a line image is displayed on the side of the X-ray image while the position sensor 18 detects the package W0.
  • An image showing information is displayed.
  • the image combining unit 32 uses the data indicating the position based on the timing signal 29 added to the electromagnetic wave image data 27 as a reference.
  • the electromagnetic wave image data 27 and the optical image data 28 are aligned and synthesized.
  • the electromagnetic wave image data 27 is always obtained regardless of the detection signal of the position sensor 18, so that the packaging body W0 moving in the packaging body movement area 2 is obtained. Thus, it is always possible to inspect whether or not foreign matter is mixed in the contents.
  • the optical image data 28 is given to the shading processing unit 37.
  • the density processing unit 37 first, the optical image data 28 is binarized, and the entire package W0 is expressed with the same luminance. Then, according to the operation on the operation panel 40, the overall density (brightness) of the binarized optical image data 28 is changed.
  • the optical image of the package W0 and the adjustment instruction unit are displayed on the display screen 40a of the operation panel 40. When the adjustment instruction unit is touched and operated, the shade of the image is changed, and the overall density (luminance) of the optical image of the package W0 displayed on the display screen 40a is changed accordingly.
  • the assumed packaging body W0 is made of an aluminum foil or a printed resin film and is non-transparent, the contents do not appear in the optical image of the packaging body W0. That is, as shown in FIG. 2, since the optical sensor 15 detects an image illuminated from the back by the illumination unit 16, the inside of the optical image from the edge line indicating the outer shape of the package is almost filled. It becomes an image. By binarizing this image, the entire shape of the package appears as an image.
  • the overall brightness of the optical image data 28 is increased by operating the operation panel 40 and controlling the density processing unit 37.
  • the package appearing in the optical image is displayed as thin as possible within the range where the boundary line of the edge can be seen, and can be used as the package outline image shown in FIG. 9C. .
  • the thinly converted package outline image and the bite inspection X-ray image converted by the conversion curve ⁇ 1 in FIG. 7 are combined by the image combining unit 32, and the inside of the optical image package outline 9 is obtained by superimposing the contents obtained by the X-ray image, that is, an image based on the bite inspection data (image (D) in FIG. 9).
  • the image based on the electromagnetic wave image data 27 and the image based on the optical image data 28 are adjusted so as to be almost completely overlapped. Therefore, in the image based on the biting inspection data, the package that appears as an optical image The image of the contents of the X-ray image is accurately superimposed on the entire shape of the image. In addition, since the X-ray image is set so that the small and thin contents are highlighted by being converted by the conversion curve ⁇ 1 shown in FIG. 7, the contents are present in the vicinity of the seal portion of the package. It becomes possible to detect whether or not there is high accuracy.
  • the outline of the package can be extracted by binarizing the optical image data 28.
  • the package outline image appearing in the optical image and the X-ray image can be aligned with the extracted outline as a reference, and the package outline image and the content image can be aligned and displayed in an overlapping manner.
  • FIG. 9 shows a flowchart of the processing operation and an example of an image generated at each step.
  • step (ST1) the electromagnetic wave image data 27 is generated for the package W0, and in ST2, the electromagnetic wave image data 27 is converted by the data converter 36.
  • the X-ray image for foreign substance inspection (A) based on the second electromagnetic wave image data converted by the conversion curve ⁇ 3 and the biting inspection X-ray image based on the first electromagnetic wave image data converted by the conversion curve ⁇ 1 (B) is generated at the same time.
  • the foreign matter inspection X-ray image (A) is displayed as it is as a foreign matter inspection image.
  • the optical image data 28 is acquired for the same package W0.
  • the optical image data 28 is given to the density processing unit 37, and the optical image of the package W0 is binarized and the density is increased. It is adjusted and thinly converted to such an extent that the outline of the package can be recognized, and the package outline image (C) is generated.
  • the bite inspection X-ray image (B) and the package outer shape image (C) are combined in the image combining unit 32 to generate a bite inspection image (D) based on the bite inspection data. Is done.
  • FIG. 8 shows a state in which the inspection image is displayed on the display screen 40 a of the operation panel 40.
  • a display frame 61 in which the foreign matter inspection image (A) is displayed and a display frame 62 in which the biting inspection image (D) is displayed appear as images.
  • the foreign object inspection image (A) and the bite inspection image (D) By displaying the foreign object inspection image (A) and the bite inspection image (D) side by side, two inspections can be confirmed simultaneously.
  • the foreign matter inspection image (A) and the biting inspection image (D) can be selected and displayed separately on the display screen 40a.
  • the foreign substance inspection image (A) and the biting inspection image (D) may be automatically and alternately displayed on the display screen 40a at a predetermined cycle.
  • the determination unit 31 shown in FIG. 3 monitors the foreign matter inspection data and the biting inspection data, and when it is determined by image processing analysis that foreign matter is mixed in the contents, or on the seal portion. When it is determined that a part of the contents is bitten, a warning signal is given to the display panel 40 and a warning is displayed on the display screen 40a.
  • the foreign matter inspection image (A) is displayed in the display frame 61 of FIG. 8
  • the biting inspection image (D) is displayed in the display frame 62
  • the total number of workpieces to be inspected is displayed on the display screen 40a.
  • the number of workpieces determined to be OK and the number of workpieces determined to be NG is displayed.
  • the inspection apparatus 1 can perform a switching operation by displaying various switching screens on the operation screen 40a of the operation panel 40.
  • the operation of the X-ray generation unit and the X-ray sensor 13 is turned off, and only the optical image of the package W0 can be acquired, and the bite inspection of the package having a transparent packaging material can be performed.
  • the optical sensor 15 can be turned OFF to obtain only an X-ray image.
  • the operation of the image composition unit 32 may be turned off and the electromagnetic wave image data 27 and the optical image data 28 may be acquired separately without being synthesized.
  • the foreign matter inspection image (A) shown in FIGS. 8 and 9 is generated only by the X-ray image (second electromagnetic wave image data).
  • the foreign image inspection image (A) includes optical image data.
  • the package outline image (C) obtained from 28 can be synthesized and displayed.
  • the package outline image (C) shows the overall shape of the package with a low concentration, or shows the outline of the package, so that when the foreign object inspection image is taken, the position of the foreign object in the entire package body You will be able to recognize.
  • FIG. 11 shows a display modification example on the display screen 40a when the bite inspection and the foreign object inspection are performed at the same time.
  • a display frame 63 is displayed on the display screen 40 a of the operation panel 40, and a partial image is synthesized and displayed inside the display frame 63.
  • partial images (D1) and (D1) obtained by partially taking out both end portions (near the seal portion) of the package in the bite inspection image (D) shown in FIGS.
  • the central portion of the package that is, the partial image (A1) obtained by taking out the portion in which the contents are stored is synthesized and displayed.
  • an optical sensor 115 is arranged above the upstream side moving mechanism 6a.
  • the optical sensor 115 is not a line sensor but an area sensor, and has a large number of pixels that can simultaneously acquire an image for one screen.
  • the illumination unit 116 is provided between the upper and lower translucent transport belts of the upstream side moving mechanism 6a.
  • the illumination unit 116 can illuminate a wide area including the entire package W1 when the package W1 passes through the illumination unit 116. Since the inspection device 102 can acquire the entire image of the package W1 at once by the optical sensor 115, the image processing circuit in the control unit can be simplified.
  • an area sensor is used as the optical sensor 115, the illumination unit 116 is disposed above the transport belt, and the package W0 is illuminated from above. It may be a thing.

Abstract

【課題】 電磁波検知部と光学検知部を使用して噛み込み検査用データと異物検査用データの双方を生成することができる包装体の検査装置を提供する。 【解決手段】 X線画像データである電磁波画像データ27をデータ変換部36でデータ変換し、輝度分布を調整して、異物検査用X線画像(A)と噛み込み検査用X線画像(B)を生成する。光学画像データである光学画像データ28は、濃淡処理部37で調整し、外形を認識できる範囲に薄い画像である包装体外形画像(C)を生成する。画像合成部で、噛み込み検査用X線画像(B)と包装体外形画像(C)とを合成し、噛み込み検査用画像(D)を生成する。そして、異物検査用X線画像(A)と噛み込み検査用画像(D)の双方を表示画面に表示する。

Description

包装体の検査装置
 本発明は、X線などの放射線やテラヘルツ波を検知する電磁波検知部と、光学画像を取得する光学検知部の双方を使用して、包装体のシール部への噛み込み検査と金属などの異物の混入の混入検査の双方の検査ができるようにした包装体の検査装置に関する。
 食品を内容物とする包装体の製造過程では、X線を使用した検査装置が使用される。この検査装置は、主に包装体の内部に食品以外の異物が混入されているかを検査するために使用されている。
 一方で、特許文献1には、X線検査の結果を使用して包装体のシール部に内容物が挟まれているか否かを判定するいわゆる噛み込み検査を行う発明が記載されている。特許文献1に記載されている検査装置は、包装体の外形データが予め記憶部に記憶されている。包装体の包材にX線を照射して得られたX線画像から、ジッパーなどの比較的厚い部分の画像が基準画像として取得される。そして、記憶部に記憶されている外形データと前記基準画像とを使用して、ジッパーの画像からシール部の位置までの距離、さらには包材の外形が推定される。そして、推定されたシール部の位置情報と、X線センサで得られた内容物の画像とから、シール部に内容物が噛みこまれているか否かの判定が行われる。
 また、特許文献2には、X線検知部と光学検知部の双方を備えた検査装置に関する発明が記載されている。
 特許文献2に記載された検査装置は、被検査物を搬送する搬送ベルトを備えたX線異物検査装置を備えている。X線異物検査装置には、搬送ベルトを挟んで上側にX線源が設けられ、下側にX線ラインセンサが設けられている。さらにX線異物検査装置には、被検査物の外観可視画像を撮像するCCDカメラが設けられている。この検査装置は、外観可視画像を撮像することで被検査物に表示されているシリアル番号などの固有識別情報が取得され、X線検査の結果と前記固有識別情報とが結合された単一の合成検査画像が蓄積記録手段に記録される、というものである。
特開2011-196796号公報 特開2006-208098号公報
 特許文献1に記載されているように、X線の透過検査で噛み込み検査を行う場合には、薄い材料で形成されている包装材料をX線が透過するため、包装体の外形を把握することができない。そのため、特許文献1では、包装体の外形データを予め記憶する、という手法が使用されている。この手法では、検査する対象物が変わるたびに、新たに外形データを記憶しなくてはならなくなり、検査工程が煩雑になる。また、X線画像として、ジッパーなど包装体の一部が画像に残る程度の輝度分布とすることが必要であるが、ジッパーが画像に残るような輝度分布であると、内容物の一部がシール部に位置するときのこの内容物の一部を適正なコントラストで表示できないことがあり得る。
 また、噛み込み検査を行うために、シール部に挟まっている小さな内容物を適度なコントラストで表示させることができる程度の輝度分布にすると、包装体の内容物が濃い画像として現れてしまうため、このX線画像を使用して、食品などの内容物と金属など異物とを画像のコントラストで区別することができなくなる。よって、X線の照射で得た同一の画像から、噛み込み検査と、異物の混入検査の双方の検査を行うことが困難である。
 また、特許文献2に記載されているように、被検査物に対してX線検査と可視光を使用した光学検査の双方を使用する技術も存在しているが、これは、被検査物の表面に表示されている固有識別情報の画像を取得するというものであって、包装体の内部状態の把握を行えるものではない。
 本発明は上記従来の課題を解決するものであり、放射線またはテラヘルツ波の照射による画像データと、光学画像データの双方を使用して、噛み込み検査と異物検査の双方を行えるようにした包装体の検査装置を提供することを目的としている。
 本発明は、包装材に内容物が収納された包装体を検査する検査装置において、前記包装体に放射線またはテラヘルツ波を照射する電磁波照射部と、前記包装体に照射された放射線またはテラヘルツ波を検知する電磁波検知部と、前記包装体の光学画像を取得する光学検知部と、前記電磁波検知部で得られた電磁波画像データならびに前記光学検知部で得られた光学画像データを処理するデータ処理部、とが設けられ、前記データ処理部では、前記電磁波画像データならびに前記光学画像データから得られる第1の検査用データと、少なくとも前記電磁波画像データから得られる第2の検査用データの双方のデータが生成されることを特徴とするものである。
 本発明は、前記第1の検査用データで、前記包装材と前記内容物との相対位置が検査される。例えば、前記第1の検査用データで、前記包装材のシール部に前記内容物の一部が存在しているか否かの噛み込み検査が行われる。
 本発明では、前記第2の検査用データで、前記内容物に異物が混入しているか否かが検査される。
 この場合に、
前記第2の検査用データは、前記電磁波画像データのみから生成されてもよいし、前記第2の検査用データが、前記電磁波画像データと前記光学画像データとの合成データから生成されるものであってもよい。
 本発明の包装体の検査装置は、表示画面が設けられており、前記表示画面に、前記第1の検査用データに基づく検査用画像と、前記第2の検査用データに基づく検査用画像が一緒に表示されまたは選択的に 表示 されるものとして構成できる。あるいは、前記第1の検査用データに基づく検査用画像と、前記第2の検査用データに基づく検査用画像が交互に表示されるものであってもよい。
 さらに本発明は、表示画面が設けられており、前記表示画面に、前記第1の検査用データに基づく検査用画像の一部と、前記第2の検査用データに基づく検査用画像の一部とが同時に表示されるものとすることが可能である。
 例えば、前記第1の検査用データに基づく検査画像の一部は、前記包装材のシール部に前記内容物の一部が存在しているか否かを示す噛み込み検査画像であり、前記第2の検査用データに基づく検査用画像の一部が、前記内容物に異物が混入しているか否かを検査する検査画像である。
 本発明は、前記データ処理部には、前記電磁波画像データの輝度分布を調整するデータ変換部が設けられており、前記データ変換部の係数を変えることで、互いに輝度分布が相違する第1の電磁波画像データと第2の電磁波画像データとが生成され、前記第1の電磁波画像データと前記光学画像データとが合成されて前記第1の検査用データが生成され、少なくとも前記第2の電磁波画像データから前記第2の検査用データが得られる。
 上記においては、変換前の所定の輝度の実データを前記データ変換部で変換したときに、変換後のデータの輝度は、前記第1の電磁波画像データよりも前記第2の電磁波画像データの方が高くなるように前記係数が設定されることが好ましい。
 本発明は、前記データ処理部には、前記光学画像データの濃淡を変化させる濃淡処理部が設けられ、前記濃淡処理部において全体の輝度が高くなるように調整された前記光学画像データと、前記第1の電磁波画像データとが合成されて前記前記第1の検査用データが生成されるものとして構成できる。
 上記では、輝度が高く調整された前記光学画像データで包装体の外形が示され、前記第1の電磁波画像データで内容物の状態が示される。
 また、本発明は、包装体を、前記電磁波検知部ならびに前記光学検知部に向けて移動させる移動機構と、前記電磁波検知部ならびに前記光学検知部の上流側に位置する位置センサとが設けられており、前記光学検知部は、前記位置センサが前記包装体を検知したときに前記光学画像の取得を開始し、前記電磁波検知部は、前記位置センサの検知動作にかかわらず、前記包装体に照射された放射線またはテラヘルツ波を検知する検知動作を継続するものであることが好ましい。
 本発明は、放射線またはテラヘルツ波を包装体へ照射して得られた電磁波画像データと、光学画像データの双方を取得することで、同じ画像データを基にとして、包装材と内容物の双方を表示できる第1の検査用データと、異物検査などに使用される第2の検査用データを得ることができる。
 特に、電磁波画像データの輝度分布をデータ変換部で変換すると、同じ電磁波画像データを使用して、シール部に挟まれている小さな内容物などを表示できるようにした噛み込み検査などに適するデータと、食品などの内容物と金属などの異物とのコントラストを明確にした異物検査などに適するデータ、とを区別して生成することが可能になる。
 また、光学画像データを濃淡処理して、包装体の外形を把握できる程度に薄く表現された画像を生成し、この画像を電磁波画像データと合成させることで、包装材内での内容物の位置を把握できるようになり、例えば噛み込み検査用データを精度良く生成することができる。
本発明の第1の実施の形態の包装体の検査装置の外観を示す斜視図、 第1の実施の形態の包装体の検査装置の内部構造を示す正面図、 本発明の検査装置の回路ブロック図、 キャリブレーション操作のときに操作パネルに表示される画像の説明図、 X線エネルギーの調整操作のときに操作パネルに表示される画像の説明図、 データ変換部による輝度分布の調整操作を行っているときに操作パネルに表示される画像の説明図、 図6の部分拡大図、 表示パネルに、噛み込み検査画像と異物検査画像とが並んで表示されている状態を示す説明図、 画像処理のフローチャート、 第2の実施の形態の包装体の検査装置において、照明部と放射線検知部の配置を示す断面図、 表示パネルに、噛み込み検査画像の一部と異物検査画像の一部とが同時に表示されている状態を示す説明図、
<検査装置の構造>
 図1に示すように、本発明の第1の実施の形態の検査装置1は、包装体移動領域2と、その上に設置された上部収納部3と、包装体移動領域2の下に配置された下部収納部4を有している。
 包装体移動領域2は、中間部筐体2aの内部に形成されている。中間部筐体2aには一方の側部に搬入口4aが開口し、これに対向する他方の側部に搬出口4bが開口している。搬入口4aと搬出口4bのそれぞれには、X線遮蔽シート5が設けられており、中間部筐体2aの内部の包装体移動領域2は、X線遮蔽領域(電磁波遮蔽領域)となっている。
 包装体移動領域2に、移動機構6が設けられている。図1と図2に示すように、移動機構6は、上流側移動機構6aと下流側移動機構6bとに分離されており、上流側移動機構6aと下流側移動機構6bとの間に、移動方向に向けて間隔が空けられた間隙部6cが形成されている。
 上流側移動機構6aは、上流側ローラ7aと下流側ローラ7bを有し、両ローラ7a,7bの間に搬送ベルト8aが巻かれている。上流側ローラ7aと下流側ローラ7bの一方が駆動ローラで他方が従動ローラである。下流側移動機構6bは、上流側ローラ7cと下流側ローラ7dを有し、両ローラ7c,7dの間に搬送ベルト8bが巻かれている。上流側ローラ7cと下流側ローラ7dの一方が駆動ローラで他方が従動ローラである。
 上流側の搬送ベルト8aは光を透過可能なベルトである。たとえば、透明または半透明の合成樹脂で形成されたベルトであり、または多数の穴が規則的に形成されたゴムベルトである。下流側の搬送ベルト8bは光を透過可能であってもよいし、光を透過できないものであってもよい。
 上流側の搬送ベルト8aと下流側の搬送ベルト8bは、同じ速度で周回している。上流側の搬送ベルト8aの上流側端部に置かれた包装体W0は、 上流側の搬送ベルト8aの周回によって、搬入口4aから包装体移動領域(電磁波遮蔽領域)2の内部に搬入され、一定の速度で図示左方向(F方向)へ移動させられる。さらに、間隙部6cを通過して下流側の搬送ベルト8bに受け渡され、搬送ベルト8bの周回によって搬出口4bから搬出される。
 図1では、包装体W0の移動方向(F方向)がY方向であり、移動方向(F方向)と直交する方向がX方向である。また、移動方向(F方向)に対して垂直に延びる方向がZ方向である。
 図1に示すように、上部収納部3に上部筐体3aが設けられており、上部筐体3aの内部にX線発生部10が収納されている。X線発生部10では、密閉容器11の内部にX線管12が収納されている。下部収納部4は下部筐体4cを有しており、その内部に図2に示すX線センサ13が配置されている。本発明の実施の形態では、電磁波発生部の一例としてX線発生部10が使用され、電磁波検知部の一例としてX線センサ13が使用されている。X線センサ13はラインセンサであり、センサ基板に複数のX線検知素子が、包装体W0の移動方向と直交する方向であるX方向に直線的に配列している。ただし、X線の代わりに他の透過性の放射線が使用されてもよいし、テラヘルツ波が使用されてもよい。
 図1に示すように、上部収納部3には、光学検知部である光学センサ15が設けられ、図2に示すように下部収納部4には照明部16が配置されている。光学センサ15はラインセンサであり、複数の光検知素子が、包装体W0の移動方向と直交するX方向に直線的に配列して光検知ラインが構成されている。光学センサ15は、X方向に延びる光検知ラインを1列のみ備えているものであってもよいし、複数列備えているものであってもよい。
 照明部16はライン照明装置であり、照明基板に複数の発光素子がX方向に直線的に実装されて構成されている。複数の発光素子は、包装体W0の移動方向と直交するX方向に配列して照明ラインが形成されている。照明ラインは1列に形成されているものであってもよいし、複数列に形成されているものであってもよい。発光素子は発光ダイオード(LED)であり、近赤外線あるいは青色の波長の光を発するものが使用される。
 図2には、X線センサ13がX線を感知するX線検知範囲の中心線(X線検知撮像線)がL1で示されている。X線検知撮像線L1は、X線発生部10とX線センサ13の中心どうしが対向する対向線である。また、X線検知撮像線は、ラインセンサであるX線センサ13のX線検知ラインから垂直に立ち上がっているX-Z平面と平行な検知面であり、X線検知撮像面と言い換えることもできる。X線センサ13のX線検知撮像線L1は、移動機構6の間隙部6cの内部を通過して、包装体W0の移動方向であるY方向と直交するZ方向に延びている。
 図2には、光学センサ15が光を感知する光検知範囲の中心線(光検知撮像線)がL2とL3で示されている。光検知撮像線L2,L3は、光学センサ15と照明部16の中心どうしが対向する対向線である。また、光検知撮像線L2,L3は、光学センサ15の光検知ラインから延びてX方向に面方向が延びる検知面であり、光検知撮像面と言い換えることができる。
 図2に示すように、移動機構6の上方に反射部材17が設けられている。反射部材17の反射面の向きは、X-Z面に対して45度の傾きを有している。光学センサ15の光検知撮像線L3は、Y方向と平行に延び、反射部材17の反射面17aにより下向きに曲げられて光検知撮像線L2となる。すなわち、照明部16から発せられる照明光は、間隙部6cの上を通過する包装体W0に照射され、さらに反射面17aで反射されて光学センサ15で受光される。
 Xセンサ13と照明部16は、移動機構6の下側で近接して配置されており、X線検査撮像線L1と光検知撮像線L2は、移動機構6の間隙部6cの内部で一致することなく平行に配置されている。
 図2に示す検査装置1は、X線検査撮像線L1と光検知撮像線L2とが、同じ間隙部6cに位置しているため、間隙部6cを通過する包装体W0に対し、X線の曝射で取得される画像データと、光学センサ15で検知される光学的な画像データとを同じ条件で取得できる。
 図2に示すように、上流側移動機構6aに、位置センサ18が設けられている。位置センサ18は光学センサであり、発光部18aと受光部18bとが対向して構成されている。包装体W0の移動経路を挟んで上下のいずれか一方に発光部18aが配置され、他方に受光部18bが対向している。上流側移動機構6aを通過する包装体W0が位置センサ18で検知されたときを基準として、X線センサ13と光学センサ15による撮像動作の開始のタイミングが設定される。
 図1に示すように、上部収納部3を構成する上部筐体3aの前部に、操作パネル40が配置されている。操作パネル40は、カラー液晶パネルなどの表示パネルと、表示パネルの表示面に重ねて設けられた透光性のタッチパネルとを有している。タッチパネルは人の指が触れた位置を抵抗値の変化として検知し、または静電容量の変化として検知する。
<回路構成>
 図3に、検査装置1に備えられた電子回路の概要を示す回路ブロック図が示されている。
 データ処理部20は、CPUとメモリなどから構成されており、図3に示されているデータ処理部20の内部のブロックは、CPUにインストールされたソフトウエアを実行することにより構成される。
 X線センサ13からの検知出力は、A/D変換器21aでディジタル信号に変換され、入力インタフェース22aを経て、データ処理部20内のラインデータ取得部23に与えられる。ラインデータ取得部23では、X線センサ13のX線検知ラインで検知されたラインデータが1ライン毎に取得される。ラインデータ取得部23で取得されたラインデータは電磁波画像データ生成部24に与えられて累積され、1画面単位の輝度分布データで構成される電磁波画像データ27が生成される。
 光学センサ15からの検知出力は、A/D変換器21bでディジタル信号に変換され、入力インタフェース22bを経て、データ処理部20のラインデータ取得部25に与えられる。ラインデータ取得部25では、光学センサ15の光検知ラインで検知された濃淡データが1ライン毎に取得される。ラインデータ取得部25で取得されたライン単位の濃淡データは光学画像データ生成部26に与えられて累積され、1画面単位の濃淡データで構成される光学画像データ28が生成される。
 位置センサ18からの検知出力は、A/D変換器21cでディジタル信号に変換され、入力インタフェース22cを経て、タイミング信号29となって判定部31と画像合成部32ならびに2つのラインデータ取得部23,25に与えられる。このタイミング信号29にしたがって、ラインデータ取得部23がラインデータを取得し、ラインデータ取得部25が濃淡データを取得する。
 電磁波画像データ生成部24で生成されたX線検知出力の輝度分布画像である電磁波画像データ27は、データ変換部36で輝度分布が変換させられて、判定部31と画像合成部32ならびに表示切替部35に与えられる。光学画像データ生成部26で生成された光検知出力の濃淡画像である光学画像データ28は、濃淡処理部37で画像全体の濃淡が調整された後に、判定部31と画像合成部32ならびに表示切替部35に与えられる。判定部31と画像合成部32は、相互にデータの交換が可能である。
 画像合成部32では、電磁波画像データ27がデータ変換部36で変換された後のデータと、光学画像データ28が濃淡処理部37で調整された後のデータを参照して画像データ33が生成される。表示切替部35によって表示すべき画像が選択されると、前記画像データ33は出力インタフェース22dを介して、操作パネル40に設けられた表示パネルに与えられて、画像が表示画面40aに表示される。
 前記のように操作パネル40には、タッチパネルが設けられており、タッチパネルで検知された操作信号は、表示切替部35と画像合成部32ならびにデータ変換部36と濃淡処理部37に与えられる。
 図3に示すように、検査装置1にはX線発生部10で発生されるX線エネルギーを調整するX線調整部38が設けられており、前記操作パネル40によってX線調整部38が操作される。
<キャリブレーション>
 この検査装置1では、噛み込み検査用データが、X線画像である電磁波画像データ27と光学画像データ28とを合成することで生成される。しかし、電磁波画像データ27のデータ量と、光学画像データ28のデータ量は必ずしも一致しない。すなわち、X線センサ13と光学センサ15の撮像距離の違いや、両センサの画像取得時のデータ転送レートの違い、さらには光学センサ15に設けられた撮像用レンズの精度などにより、同じ被写体を撮像したときに、電磁波画像データ27において被写体の占める領域の画素数と、光学画像データ28において同じ被写体の占める領域の画素数とが相違する現象が発生する。例えば、電磁波画像データ27で被写体が占める画素数が640ピクセルで、光学画像データ28で被写体が占める画素数が1024ピクセルとなることがある。
 例えば、噛み込み検査などのように、包装体の外形と内容物との相対位置の検査を行うためには、電磁波画像データ27で表現される画像の大きさと、光学画像データ28で表現される画像の大きさを一致させることが必要である。そこで、噛み込み検査などの検査工程の前の工程で、操作パネル40に組み込まれたタッチパネルを操作し表示切替部35を動作させて、図4に示すように、操作パネル40の表示画面40aに、キャリブレーション操作画面41を表示させる。
 キャリブレーション操作画面41には、被写体表示枠42が表示され、その側方に移動指示部43と、縦方向縮尺可変部44と、横方向縮尺可変部45と、縮尺率指示部46とが表示される。これらは、液晶表示パネルなどで形成される1つの表示画面40aの内部で画像として表示されるものである。
 操作パネル40にキャリブレーション操作画面41が表示されているときに、検査装置1を始動させ、検査用被写体Waを上流側移動機構6の搬送ベルト8aによってF方向へ搬送させる。検査用被写体Waは、搬送ベルト8aから間隙部6cを通過して、下流側移動機構6bの搬送ベルト8bに受け渡される。
 検査用被写体Waが、移動機構6の間隙部6cを通過するときに、X線発生部10から発せられたX線が検査用被写体Waに曝射され、検査用被写体Waを透過したX線が、X線センサ13で検知される。X線センサ13の検知出力は、図3に示すデータ処理部20のラインデータ取得部23に与えられ、ライン画像データが電磁波画像データ生成部24で蓄積されて電磁波画像データ27が生成される。また、照明部16から間隙部6cに照明光が照射される。照明光は間隙部6cを通過する検査用被写体Waの下から照明される。この照明光は反射部材17で反射されて光学センサ15で検知される。光学センサ15の検知出力は、データ処理部20のラインデータ取得部25に与えられ、ライン画像データが光学画像データ生成部26で蓄積されて光学画像データ28が生成される。
 検査用被写体Waは光学画像として明確に取得できるように非透明に形成されている。検査用被写体Waは光学画像が取得できればどのような形状でもよいが、図4に示す実施の形態では、搬送時の方向に異方性が生じないように真円形で厚さ寸法が均一な円板が使用されている。図4に示すキャリブレーション操作画面41では、被写体表示枠42に、電磁波画像データ27から生成された検査用被写体WaのX線画像Wa1と、光学画像データ28から生成された検査用被写体Waの光学画像Wa2が表示される。図4では、電磁波画像データ27において被写体が占めるデータ量が、光学画像データ28において被写体が占めるデータ量よりも少なく、X線画像Wa1が光学画像Wa2よりも小さく表示されている。
 キャリブレーション操作は、まずX線画像Wa1と光学画像Wa2の中心を一致させる。その操作は、X線画像Wa1と光学画像Wa2のうちの移動させる画像に指などをタッチして、選択した画像をハイライト表示させる。そして、移動指示部43の4個の矢印表示のいずれかに指などをタッチし、移動指示部43を操作して選択した画像を移動させ、X線画像Wa1と光学画像Wa2の中心を一致させる。あるいは、選択した画像に指をタッチして、選択した画像をハイライト表示させた後に、その指を移動させ、選択した画像を指とともに移動させて、X線画像Wa1と光学画像Wa2の中心を一致させることができる。
 次に、X線画像Wa1と光学画像Wa2のうちの大きさを変化させる画像に指などをタッチして、選択した画像をハイライト表示させる。そして、縦方向縮尺可変部44の矢印表示と横方向縮尺可変部45の矢印表示を操作し、選択している画像の縦と横の寸法を変化させて、X線画像Wa1と光学画像Wa2の大きさと形状を一致させる。または、X線画像Wa1と光学画像Wa2が共に真円状態で表示されているときは、指でタッチしていずれかの画像を選択した後に、縮尺率指示部46を操作して、画像の縮尺倍率を数値で入力して、X線画像Wa1と光学画像Wa2とを一致させてもよい。
 このキャリブレーション操作の結果に基づいて、電磁波画像データ27と光学画像データ28の少なくとも一方の、縮尺または拡大に関する数値データがメモリに記憶され、その後に包装体W0の検査を行うときには、前記数値データによって画像データが補正され、電磁波画像データ27で生成されるX線画像と、光学画像データ28で生成される光学画像が同じ大きさで処理され、同じ大きさで表示されるように設定される。
 なお、このキャリブレーションは、図4に示す操作パネル40での操作による調整ではなく、画像処理を使用して、X線画像Wa1と光学画像Wa2の形状と大きさを自動的に一致させるように制御することも可能である。
<X線エネルギー調整>
 検査装置1は、操作パネル40の操作によって、X線発生部10から発せられるX線エネルギーを調整することが可能である。図5に示すように、この操作は、操作パネル40の表示画面40aに、グラフ表示枠48が表示され、その側方にエネルギー指示部49が表示されている状態で行われる。
 グラフ表示枠48に表示されているグラフは、横軸がX線管12に与える管電圧Vを表し、縦軸がX線管12から発せられるX線エネルギーEを表している。エネルギー指示部49で管電圧Vの大きさを変えることで、X線管12に与えられる管電圧が変化させられる。
 例えば、管電圧を高い値V1に設定すると、発せられるX線エネルギーEの強度分布が急峻になり、例えば、食品などの内容物の内部に金属などの異物が混入されているか否かを検知する異物検査に適したX線エネルギーとなる。管電圧を比較的低い値V2に設定すると、発せられるX線エネルギーEの強度分布が緩やかになり、例えば、包装体のシール部に内容物の一部が挟まれているか否かを検査する噛み込み検査に適したX線エネルギーとなる。
<画像の輝度分布設定>
 図6では、操作パネル40の表示画面40aに、輝度分布設定メニューが表示されている。この輝度分布設定メニューは、電磁波画像データ27を取得したときのX線画像の輝度分布(濃度分布)を設定するための画面である。輝度分布設定メニューでは、表示画面40aに、X線画像表示枠51と調整グラフ表示枠52とが並んで表示される。
 輝度分布の調整を行うときには、これから検査しようとする包装体W0を、上流側移動機構6aから下流側移動機構6bへと移送して、包装体移動領域2内を通過させ、X線発生部10から包装体W0にX線を曝射し、X線センサ13でX線を検知し、電磁波画像データ生成部24で電磁波画像データ27を生成する。電磁波画像データ27は、データ変換部36に与えられて輝度分布を変化させるためのデータ変換が行われるが、図6に示す調整グラフ表示枠52を指などで操作することで、データ変化部36の変換係数を変えることができる。図6のX線画像表示枠51には、電磁波画像データ27がデータ変換部36で変換された後の画像データに基づいて、包装体W0のX線透過画像W01が表示される。
 ここで想定している包装体W0は、包装材料がアルミ箔や印刷された樹脂フィルムなどで形成された非透明構造であり、内容物を外部から光学的に認識できないものである。内容物はレトルト食品や菓子などの各種食品である。ただし、本発明では包装体W0の内容物が食品以外のものであってもよい。
 図7には、調整グラフ表示枠52に表示されている調整グラフ53の画像が拡大して示されている。
 この調整グラフ53は、横軸が電磁波画像データ27の実データD0の輝度分布である。例えば横軸は12ビットで4092階調の輝度データを意味している。実データD0は階調が0に近づくほど輝度が低くなる。よって階調が0に近づくほど画素が濃い表示となり、階調が4092に近づくほど、画素が薄い表示となる。階調が4092になると画素の表示は白となる。実データD0における包装体の画像での各部の輝度の分布は、図5で調整したX線エネルギーEの影響を受ける。そのため、調整グラフ53による調整を行う前に、管電圧Vを調整してX線エネルギーEの分布を最適なものにしておくことが好ましい。
 図7の調整グラフ53の縦軸は、データ変換部36で変換された後の変換データDexを示しており、変換データDexも階調が0に近づくほど画素が濃い表示となり、変換データDexの階調が4092に近づくにしたがって、画素が薄い表示となり、階調が4092であるとほぼ白い表示となる。
 調整グラフ53に現れている曲線αはデータの変換曲線であり、この変換曲線αは対数関数または指数関数に基づいている。調整作業では、グラフの横軸と変換曲線αとの交点Pの部分に指などをタッチし、そのまま指を横軸に沿ってスライドさせる。交点Pを+P方向または-P方向へ移動させるにしたがって、曲線αが変化していく。変化後の曲線αにしたがって、実データD0を変換する係数が変化する。
 例えば、図7に示す実データD0内の画素データDaに着目すると、この画素データDaが変換曲線α1で変換された画素データがDa1、変換曲線α2で変換された画素データがDa2、変換曲線α3で変換された画素データがDa3である。実データD0上での輝度分布では、画素データDaはX線画像においてかなり薄く現れる領域(輝度が高い領域)に位置しているが、この画素データDaを変換曲線α1で変換した後の画素データDa1は、Da2やDa3に比べて、かなり画像が濃くなる領域(輝度が低い領域)に現れている。この変換曲線α1を使用すると、実データD0において、かなり薄い画像データを濃く表示することができる。したがって、例えば、包装体のシール部に挟まっている小さく薄い物体の画像を濃い画像データとして強調することができる。よって、変換曲線α1は、噛み込み検査を行うときの変換係数に適している。
 これに対し、変換後の画素データDa2,Da3は、輝度が高く、画面ではほぼ白く現れてしまうので、シール部に挟まる小さな薄い物体はほとんど見えなくなる。よって、変換曲線α2,α3によるデータ変換は、噛み込み検査での使用が好ましくない。
 また、図7では、実データD0内の画素データDbを変換曲線α3で変換した後の変換データDexをDb1で示し、画素データDcを変換曲線α3で変換した後の変換データDexをDc1で示している。実データD0では、画素データDbと画素データDcは、輝度が低く、画像ではかなり濃く写る領域にある。そのため、画素データDbと画素データDcを変換曲線α1または変換曲線α2で変換したとすると、変換後のデータは共に輝度が0となり、画面では真っ暗に映るだけとなり、画素データDbと画素データDcを区別することはできない。
 一方で、実データD0での画素データDbと画素データDcを、変換曲線α3を使用して変換すると、変換データDexとしては、互いに輝度が相違するデータDb1とデータDc1として取り出すことができる。この変換を行うと、食品などの内容物の内部に金属などの異物が存在しているときに、内容物と異物とを異なるコントラストで表示させることができる。よって、異物検査を行うときは、変換曲線α3に設定することが好ましい。
 図7に示すグラフの横軸の交点Pに指を触れて+P方向や-P方向へスライドさせると、そのスライド操作にともなって、データ変換部35での変換係数が変えられて変換曲線αが変化していく。これに応じて。図6に示すX線画像表示枠51に現れているX線透過画像W01の表示コントラストが変化する。X線透過画像W01を見ながら交点Pを左右にスライドさせる操作を行うことで、検査の目的に適合するようにX線透過画像W01のコントラストを調整することができる。
 図7に示す変換曲線αの例では、所定の輝度の同じ実データD0を変換したときに、変換曲線α1を使用したときよりも変換曲線α2、α3を使用したときの方が変換後の輝度が高くなる。また、変換曲線α1で変換可能な実データD0の輝度範囲(最も輝度が高い点を起点とした輝度範囲)が最も狭く、変換曲線α2と変換曲線α3の順に変換可能な実データD0の 輝度範囲が広くなる。
 図3に示すデータ変換部36では、図7で説明した異なる変換曲線αを使用して同一の電磁画像データ27の輝度分布が変換される。異なる変換曲線αで変換された複数種類の電磁画像データは、データ変換部内で一時記憶されるとともに、それぞれのデータが画像合成部32と表示切替部35に与えられる。
 例えば、データ変換部36では、電磁波画像データ27が変換曲線α1で変換されて第1の電磁波画像データとなり、この同一の電磁波画像データ27が変換曲線α3で変換されて第2の電磁波画像データとなる。変換曲線α1で変換された第1の電磁波画像データは、例えば図9(B)に示すように、噛み込み検査用X線画像として使用され、変換曲線α3で変換された第2の電磁波画像データは、例えば図9(A)に示すように、異物検査用X線画像として使用される。
 図8にも示すように、第2の電磁波画像データは第2の検査用データとなり、その画像は、異物検査用X線画像となってそのまま表示画面40aに表示される。
<包装体の検査>
 包装体W0の検査を行うときには、図2に示すように、包装体W0が上流側移動機構6aに置かれると、 上流側搬送機構6aと下流側移動機構6bが始動し、包装体W0が包装体移動領域2内を通過させられる。包装体W0が位置センサ18で検知されると、図3に示すように、その検知出力は、入力インタフェース22cを経てタイミング信号29としてラインデータ取得部23,25に与えられる。
 ここで、ラインデータ取得部25は、前記タイミング信号29が得られたときに、光学画像データ28の取得が開始され、光学画像データ生成部26でラインデータが蓄積されて光学画像データ28が生成される。すなわち、光学画像データ28はタイミング信号29が得られたときにのみ生成され、光学画像はタイミング信号29を基準として生成される。
 これに対し、ラインデータ取得部23は、X線センサ13からの検知信号を常に監視しており、タイミング信号29の有無にかかわらず、予め決められたしきい値以上の濃度を有するX線検知信号が得られたら、電磁波画像データ生成部24でラインデータが蓄積されて電磁波画像データ27が生成される。したがって、光学センサ15が起動しているか否か、および位置センサ18が動作しているか否かにかかわらず、電磁波画像データ27を常に監視することができ、包装体W0の内容物に異物などが混入しているときには、その包装体W0が良品ではないことを常に表示することができ、さらに搬送経路上からその包装体W0を排除することができる。
 ただし、位置センサ18が包装体W0を検知し前記タイミング信号29がラインデータ取得部23に与えられたときは、常に生成されている電磁波画像データ27に位置を示すデータが付加される。例えば、表示画面40aにX線画像が表示されるときは、位置センサ18が包装体W0を検知している間、X線画像の側方にライン画像が表示されるなど、X線画像とともに位置情報を示す画像が表示される。噛み込み検査のために、電磁波画像データ27と光学画像データ28とが合成されるときは、電磁波画像データ27に付加されるタイミング信号29に基づく位置を示すデータを基準として、画像合成部32において、電磁波画像データ27と光学画像データ28とが位置合わせされて合成される。
 このように、移動機構8a,8bが始動しているときは、位置センサ18の検知信号にかかわらず、常に電磁波画像データ27が得られるため、包装体移動領域2を移動する包装体W0に対して、常に内容物に異物が混入しているか否かの検査を行うことができる。
<噛み込み検査用データ>
 図3に示すように、光学画像データ28は、濃淡処理部37に与えられる。濃淡処理部37では、まず光学画像データ28が二値化され、包装体W0は全体が同じ輝度で表現される。そして、操作パネル40での操作に応じて、二値化された光学画像データ28の全体の濃淡(輝度)が変化させられる。この調整作業では、操作パネル40の表示画面40aに包装体W0の光学画像と、調整指示部が表示される。調整指示部に指を触れて操作すると画像の濃淡が変化させられ、これに応じて表示画面40aに表示されている包装体W0の光学画像の全体の濃度(輝度)が変化する。
 想定している包装体W0は、包装材料がアルミ箔や印刷された樹脂フィルムなどで形成されて非透明なものであるため、この包装体W0の光学画像に内容物は現れない。すなわち、図2に示すように、光学センサ15は、照明部16で背部から照明された画像を検知するものであるため、光学画像では包装体の外形を示す縁線から内側はほぼ塗りつぶされた画像となる。この画像を二値化することで、包装体の全体形状が画像として現れる。
 噛み込み検査を行う準備工程として、操作パネル40を操作し、濃淡処理部37を制御することで、光学画像データ28の全体の輝度を高くする。これにより、光学画像に現れる包装体は、その縁部の境界線が見える範囲で、できるかぎり薄く表示されることになり、図9(C)に示す包装外形画像として使用することが可能になる。
 噛み込み検査では、薄く変換された包装外形画像と、図7の変換曲線α1で変換された噛み込み検査用X線画像とが画像合成部32で合成され、光学画像の包装体の輪郭の内側にX線画像で得られた内容物が重ねられた画像、すなわち噛み込み検査用データに基づく画像(図9の画像(D))が得られる。
 前記キャリブレーション操作により、電磁波画像データ27による画像と光学画像データ28による画像とが、ほぼ完全に重なるように調整されているので、噛み込み検査用データに基づく画像では、光学画像で現れる包装体の全体形状にX線画像による内容物の画像が正確に重ねられたものとなる。しかも、X線画像は、図7に示す変換曲線α1で変換することで、小さく薄い内容物が強調表示されるように設定されているので、包装体のシール部付近に内容物が存在しているか否かを高精度に検知できるようになる。
 なお、光学画像データ28を二値化することで、包装体の輪郭を抽出することができる。抽出された輪郭を基準として、光学画像で現れる包装外形画像と、X線画像とを位置合わせし、包装外形画像と内容物の画像を位置合わせして重ねて表示することもできる。
 また、二値化した光学画像28から、包装体の輪郭のみを抽出し、この輪郭のみの画像とX線画像とを位置合わせして合成すると、包装体の輪郭と内容物との位置関係を把握できるようになる。
<画像の実施例>
 図9には、前記処理動作のフローチャートと、それぞれのステップで生成される画像の実施例が示されている。
 ステップ(ST1)では、包装体W0に対して電磁波画像データ27が生成され、ST2では、データ変換部36で電磁波画像データ27が変換される。例えば、変換曲線α3で変換された第2の電磁波画像データに基づく異物検査用X線画像(A)と、変換曲線α1で変換された第1の電磁波画像データに基づく噛み込み検査用X線画像(B)とが同時に生成される。前述のように異物検査用X線画像(A)はそのまま異物検査用画像として表示される。
 一方、ST3では、同じ包装体W0に対して光学画像データ28が取得され、ST4では、光学画像データ28が濃淡処理部37に与えられ、包装体W0の光学画像が二値化され且つ濃度が調整されて、包装体の輪郭を認識できる程度に薄く変換されて、包装体外形画像(C)が生成される。ST5では、画像合成部32において、噛み込み検査用X線画像(B)と包装体外形画像(C)とが合成されて、噛み込み検査用データに基づく噛み込み検査用画像(D)が生成される。
 図8は、操作パネル40の表示画面40aに検査画像が表示された状態を示している。表示画面40aに、異物検査用画像(A)が表示される表示枠61と、噛み込み検査用画像(D)が表示される表示枠62が画像として現れる。
  異物検査用画像(A)と噛み込み検査用画像(D)を並べて表示することで、2つの検査を同時に確認することができる。 なお、表示画面40aに、異物検査用画像(A)と噛み込み検査用画像(D)を選択して別々に表示させることもできる。または、表示画面40aに、異物検査用画像(A)と噛み込み検査用画像(D)とを所定の周期で自動的に交互に表示してもよい。
 なお、図3に示す判定部31では、異物検査用データと噛み込み検査用データを監視し、画像処理の解析で、内容物に異物が混入していると判定されたとき、またはシール部に内容物の一部が噛み込まれていると判定されたときには、表示パネル40に警告信号が与えられて、表示画面40aに警告が表示される。
 例えば、図8の表示枠61に異物検査用画像(A)を表示し、表示枠62に噛み込み検査用画像(D)を表示するとともに、表示画面40aに、ワークの総検査個数、個別の異物検査における「OK」または「NG」、個別の噛み込み検査における検査結果の「OK」または「NG」、さらには、異物検査でOKとされたワーク数とNGとされたワーク数、ならびに噛み込み検査でOKとされたワーク数とNGとされたワーク数が表示される。
 「NG」の判定となったときは、検査装置1の下流側に位置する包装体排除装置に指示信号が与えられ、異物が混入していると判定された包装体や、シール部に内容物が噛み込まれていると判定された包装体が、搬送ラインから排除される。 この場合に、異物が混入していると判定された包装体と、シール部に内容物が噛み込まれていると判定された包装体の排出先を異ならせることが好ましい。
 なお、前記異物検査用画像(A)と同じX線透過画像を使用して、 包装体の内容物の割れの存在の検査や、欠品検査、内容物の面積や重量の検査を行うこともできる。
 また、表示枠62に噛み込み検査用画像(D)と同等の画像を表示することで、包装体の長さや幅の検査を行うことなども可能である。
 なお、前記検査装置1では、操作パネル40の操作画面40aに各種切換え画面を表示させて切換え操作を行うことができる。
 この操作により、X線発生部とX線センサ13の動作をOFFにして、包装体W0の光学画像のみを取得し、透明な包装材を有する包装体の噛み込み検査を行うことができる。逆に、光学センサ15をOFFにして、X線画像のみを得ることができる。
 または、画像合成部32の動作をOFFにして、電磁波画像データ27と光学画像データ28を合成することなく、別々に取得してもよい。
<他の実施の形態>
 本発明は前記実施の形態に限られず、種々の変更が可能である。
 まず、図8と図9に示す異物検査用画像(A)は、X線画像(第2の電磁波画像データ)のみで生成されているが、この異物検査用画像(A)に、光学画像データ28から得られた包装外形画像(C)を合成して表示することができる。包装外形画像(C)で濃度の低い包装体の全体形状を示し、または包装体の輪郭を示すことにより、異物検査画像が行われたときに、その異物が包装体全体においてどの位置に存在しているかを認識できるようになる。
 図11は、噛み込み検査と異物検査を同時に行っているときの、表示画面40aでの表示変形例を示している。
 図11では、操作パネル40の表示画面40aに表示枠63が表示され、この表示枠63の内部に部分画像が合成されて表示されている。表示枠63には、図8と図9に示した噛み込み検査用画像(D)のうちの包装体の両端部(シール部付近)を部分的に取り出した部分画像(D1)(D1)と、異物検査用画像(A)のうちの包装体の中央部分、すなわち内容物が収納されている部分を取り出した部分画像(A1)とが合成されて表示されている。
 この表示例では、1つの画像で、異物検査用画像と、シール部での噛み込み検査画像を同時に確認することができる。
 図10に示す第2の実施の形態の検査装置101は、上流側移動機構6aの上方に光学センサ115が配置されている。この光学センサ115は、ラインセンサではなくエリアセンサであり、1画面分の画像を同時に取得できる多数の画素を有している。
 上流側移動機構6aの上下の透光性の搬送ベルトの間に照明部116が設けられている。照明部116は、その上を包装体W1が通過しているときに、包装体W1の全体を含む広い面積を照明できるようになっている。この検査装置102は、光学センサ115によって、包装体W1の全体画像を一度に取得できるため、制御部における画像の処理回路を簡略化できる。
 本発明のさらに他の実施の形態としては、図10に示すように光学センサ115としてエリアセンサが使用され、照明部116が搬送ベルトよりも上方に配置され、包装体W0が上方から照明されるものであってもよい。
1,101 検査装置
2 包装体移動領域
6 移動機構
6a 上流側移動機構
6b 下流側移動機構
6c 間隙部
10 X線発生部(電磁波発生部)
13 X線センサ(電磁波検知部)
15 光学センサ(光学検知部)
16 照明部
18 位置センサ
19 表示装置
20 データ処理部
24 電磁波画像データ生成部
26 光学画像データ生成部
27 電磁波画像データ
28 光学画像データ
31 判定部
32 画像合成部
36 データ変換部
37 濃淡処理部
40 操作パネル
W0 包装体

Claims (16)

  1.  包装材に内容物が収納された包装体を検査する検査装置において、
     前記包装体に放射線またはテラヘルツ波を照射する電磁波照射部と、前記包装体に照射された放射線またはテラヘルツ波を検知する電磁波検知部と、前記包装体の光学画像を取得する光学検知部と、前記電磁波検知部で得られた電磁波画像データならびに前記光学検知部で得られた光学画像データを処理するデータ処理部、とが設けられ、
     前記データ処理部では、前記電磁波画像データならびに前記光学画像データから得られる第1の検査用データと、少なくとも前記電磁波画像データから得られる第2の検査用データの双方のデータが生成されることを特徴とする包装体の検査装置。
  2.  前記第1の検査用データで、前記包装材と前記内容物との相対位置が検査される請求項1記載の包装体の検査装置。
  3.  前記第1の検査用データで、前記包装材のシール部に前記内容物の一部が存在しているか否かの噛み込み検査が行われる請求項1または2記載の検査装置。
  4.  前記第2の検査用データで、前記内容物に異物が混入しているか否かが検査される請求項1ないし3のいずれかに記載の包装体の検査装置。
  5.  前記第2の検査用データは、前記電磁波画像データのみから生成される請求項4記載の包装体の検査装置。
  6.  前記第2の検査用データは、前記電磁波画像データと前記光学画像データとの合成データから生成される請求項4記載の包装体の検査装置。
  7.  表示画面が設けられており、前記表示画面に、前記第1の検査用データに基づく検査用画像と、前記第2の検査用データに基づく検査用画像とが一緒に表示される請求項1ないし6のいずれかに記載の包装体の検査装置。
  8.  表示画面が設けられており、前記表示画面に、前記第1の検査用データに基づく検査用画像と、前記第2の検査用データに基づく検査用画像が選択的に表示される請求項1ないし6のいずれかに記載の包装体の検査装置。
  9.  表示画面が設けられており、前記表示画面に、前記第1の検査用データに基づく検査用画像と、前記第2の検査用データに基づく検査用画像が交互に表示される請求項1ないし6のいずれかに記載の包装体の検査装置。
  10.  表示画面が設けられており、前記表示画面に、前記第1の検査用データに基づく検査用画像の一部と、前記第2の検査用データに基づく検査用画像の一部とが同時に表示される請求項1ないし6のいずれかに記載の包装体の検査装置。
  11.  前記第1の検査用データに基づく検査画像の一部は、前記包装材のシール部に前記内容物の一部が存在しているか否かを示す噛み込み検査画像であり、前記第2の検査用データに基づく検査用画像の一部が、前記内容物に異物が混入しているか否かを検査する検査画像である請求項10記載の包装体の検査装置。
  12.  前記データ処理部には、前記電磁波画像データの輝度分布を調整するデータ変換部が設けられており、前記データ変換部の係数を変えることで、互いに輝度分布が相違する第1の電磁波画像データと第2の電磁波画像データとが生成され、
     前記第1の電磁波画像データと前記光学画像データとが合成されて前記第1の検査用データが生成され、少なくとも前記第2の電磁波画像データを用いて前記第2の検査用データが得られる請求項1ないし11のいずれかに記載の包装体の検査装置。
  13.  変換前の所定の輝度の実データを前記データ変換部で変換したときに、変換後のデータの輝度は、前記第1の電磁波画像データよりも前記第2の電磁波画像データの方が高くなるように前記係数が設定される請求項12記載の包装体の検査装置。
  14.  前記データ処理部には、前記光学画像データの濃淡を変化させる濃淡処理部が設けられ、前記濃淡処理部において全体の輝度が高くなるように調整された前記光学画像データと、前記第1の電磁波画像データとが合成されて前記前記第1の検査用データが生成される請求項12または13記載の包装体の検査装置。
  15.  輝度が高く調整された前記光学画像データで包装体の外形が示され、前記第1の電磁波画像データで内容物の状態が示される請求項14記載の包装体の検査装置。
  16.  包装体を、前記電磁波検知部ならびに前記光学検知部に向けて移動させる移動機構と、前記電磁波検知部ならびに前記光学検知部の上流側に位置する位置センサとが設けられており、
     前記光学検知部は、前記位置センサが前記包装体を検知したときに前記光学画像の取得を開始し、
     前記電磁波検知部は、前記位置センサの検知動作にかかわらず、前記包装体に照射された放射線またはテラヘルツ波を検知する検知動作を継続する請求項1ないし15のいずれかに記載の包装体の検査装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018096986A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 ヌクテック カンパニー リミテッド 画像マッチング方法及び装置
JP2020046270A (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 株式会社イシダ 包装及び検査システム
JP2021092582A (ja) * 2016-07-29 2021-06-17 ノルデイシェル・マシーネンバウ・ルド・バアデル・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニ・カーゲーNordischer Maschinenbau Rud.Baader Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung+Compagnie Kommanditgesellschaft 食品加工産業の製品の製品固有データを取得および分析するための装置、ならびにその装置を備えたシステムおよび食品加工産業の製品処理方法
US11579330B2 (en) 2018-03-08 2023-02-14 Deutsche Post Ag Method and apparatus for examining shipments

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017159855A1 (ja) * 2016-03-18 2019-01-24 株式会社イシダ X線検査装置
CN106915497B (zh) * 2017-03-10 2019-07-19 上海寓尚电子商务有限公司 一种可以全自动透射扫描和打包打包件的方法
CN106628319B (zh) * 2017-03-10 2019-10-25 台州黄岩红旗塑模有限公司 一种可以全自动透射扫描、气味识别和打包打包件的方法
CN106927080B (zh) * 2017-03-10 2019-10-25 新沂市合沟工业集中区建设发展有限公司 一种带有透射扫描和气味识别装置的全自动打包机
CN116453099A (zh) * 2023-06-14 2023-07-18 瑞幸咖啡烘焙(屏南)有限公司 咖啡豆包装自动检测方法、介质及设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009085617A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Fujifilm Corp 欠陥検出装置及び方法
JP2012237729A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Omron Corp 検査領域設定方法およびx線検査システム
WO2014061461A1 (ja) * 2012-10-17 2014-04-24 株式会社システムスクエア 包装体の検査装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009085617A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Fujifilm Corp 欠陥検出装置及び方法
JP2012237729A (ja) * 2011-05-13 2012-12-06 Omron Corp 検査領域設定方法およびx線検査システム
WO2014061461A1 (ja) * 2012-10-17 2014-04-24 株式会社システムスクエア 包装体の検査装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021092582A (ja) * 2016-07-29 2021-06-17 ノルデイシェル・マシーネンバウ・ルド・バアデル・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニ・カーゲーNordischer Maschinenbau Rud.Baader Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung+Compagnie Kommanditgesellschaft 食品加工産業の製品の製品固有データを取得および分析するための装置、ならびにその装置を備えたシステムおよび食品加工産業の製品処理方法
JP7265569B2 (ja) 2016-07-29 2023-04-26 ノルデイシェル・マシーネンバウ・ルド・バアデル・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニ・カーゲー 食品加工産業の製品の製品固有データを取得および分析するための装置、ならびにその装置を備えたシステムおよび食品加工産業の製品処理方法
JP2018096986A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 ヌクテック カンパニー リミテッド 画像マッチング方法及び装置
US11579330B2 (en) 2018-03-08 2023-02-14 Deutsche Post Ag Method and apparatus for examining shipments
EP3537133B1 (de) * 2018-03-08 2024-05-01 Deutsche Post AG Verfahren und vorrichtung zur untersuchung von sendungen
JP2020046270A (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 株式会社イシダ 包装及び検査システム

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