WO2017014194A1 - 光検査システム及び画像処理アルゴリズム設定方法 - Google Patents
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- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
- G01N23/18—Investigating the presence of flaws defects or foreign matter
Definitions
- the present disclosure relates to an optical inspection system and an image processing algorithm setting method.
- An optical inspection device that generates a light transmission image by detecting light (X-rays, near infrared rays, other electromagnetic waves) transmitted through an article, and inspects the article by performing image processing on the light transmission image is known. (For example, refer to Patent Document 1).
- the light transmission image is subjected to image processing based on a preset image processing algorithm.
- image processing based on a preset image processing algorithm.
- the article since there are various inspection conditions such as the type of article, the article may not be properly inspected by image processing based on a preset image processing algorithm.
- an object of one embodiment of the present disclosure is to provide an optical inspection system and an image processing algorithm setting method capable of easily setting an image processing algorithm suitable for inspection of an article.
- An optical inspection system includes a light irradiation unit that irradiates an article with light, a light detection unit that detects light transmitted through the article, and a light transmission image based on a signal output from the light detection unit
- An inspection unit that performs image processing on the light transmission image to generate a processed image, inspects the article based on the processed image, and an operator among a plurality of image processing algorithms classified using the inspection condition as an index
- An algorithm presenting unit that presents at least one image processing algorithm corresponding to the inspection condition designated by the operator, and an image processing algorithm selected by the operator among at least one image processing algorithm presented by the algorithm presenting unit are set.
- An image processing algorithm set by the algorithm setting unit Based to produce a processed image by performing image processing on the light transmission images.
- this optical inspection system when an inspection condition is designated by an operator, at least one image processing algorithm corresponding to the inspection condition is presented. Thereby, the operator can easily select an image processing algorithm suitable for the inspection of the article.
- the image processing algorithm is selected by the operator, the image processing algorithm is set, and image processing is performed on the light transmission image based on the image processing algorithm. Thereby, the inspection of the article can be appropriately performed. Therefore, according to this optical inspection system, an image processing algorithm suitable for inspection of an article can be easily set.
- the inspection condition may include at least one of the type of the article, the type of foreign matter that may be included in the article, the density in the light transmission image, and the light irradiation output of the light irradiation unit.
- the type of article may include at least one type of article material, shape and size.
- the type of foreign matter may include at least one kind of foreign material, shape and size.
- the optical inspection system may further include a display unit that displays the processed image.
- a display unit that displays the processed image.
- An image processing algorithm setting method is an image processing algorithm setting method implemented in an optical inspection system, and is designated by an operator among a plurality of image processing algorithms classified using an inspection condition as an index. Presenting at least one image processing algorithm corresponding to the inspection conditions, and setting an image processing algorithm selected by the operator among the presented at least one image processing algorithm.
- an image processing algorithm suitable for inspection of an article can be easily set for the same reason as that of the above-described optical inspection system.
- an optical inspection system and an image processing algorithm setting method that can easily set an image processing algorithm suitable for inspection of an article.
- FIG. 1 is a perspective view illustrating an appearance of an X-ray inspection apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a perspective view showing the configuration inside the shield box of the X-ray inspection apparatus of FIG.
- FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of the X-ray inspection apparatus of FIG.
- FIG. 4 is a diagram showing an example of an image processing algorithm used in the X-ray inspection apparatus of FIG.
- FIG. 5 is a flowchart showing an image processing algorithm setting method implemented in the X-ray inspection apparatus of FIG.
- FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating processed images generated based on the presented image processing algorithm.
- an X-ray inspection apparatus (light inspection system) 1 includes a shield box 3, a conveyor 5, an X-ray irradiator (light irradiation unit) 7, and an X-ray line sensor (light).
- the X-ray inspection apparatus 1 is installed in a production line for an article G such as food, and inspects for the presence of foreign matter contained in the article G.
- the shield box 3 contains a conveyor 5, an X-ray irradiator 7 and an X-ray line sensor 9.
- a pair of openings 3 a are provided on both side surfaces of the shield box 3.
- Each opening 3a is closed by a shielding curtain (not shown) made of rubber containing lead, for example. Thereby, it is suppressed that an X-ray leaks out of the shield box 3 through each opening 3a.
- the conveyor 5 is disposed in the shield box 3 so as to be spanned between the pair of openings 3a.
- the conveyor 5 conveys the articles G placed on the belt 5a by rotating the endless belt 5a by a conveyor motor (not shown). As a result, the article G is carried into the shield box 3 through the one opening 3a and carried out of the shield box 3 through the other opening 3a.
- the X-ray irradiator 7 is disposed in the shield box 3 so as to be positioned above the belt 5a.
- the X-ray irradiator 7 emits X-rays so as to cross the belt 5a along the width direction of the belt 5a. Thereby, the X-ray irradiator 7 irradiates the article G conveyed by the conveyor 5 with X-rays.
- the X-ray line sensor 9 is disposed in the shield box 3 so as to be positioned below the belt 5a.
- the X-ray line sensor 9 has a plurality of pixel sensors 9a arranged in a line along the width direction of the belt 5a. As a result, the X-ray line sensor 9 detects X-rays transmitted through the article G conveyed by the conveyor 5.
- the monitor 11 is a liquid crystal display, for example, and displays various information such as processed images.
- the monitor 11 has a touch panel function, and functions as an interface that accepts input of various conditions by an operator.
- the X-ray inspection apparatus 1 further includes a control unit 20.
- the control unit 20 includes an inspection unit 21, an algorithm presentation unit 23, and an algorithm setting unit 25.
- the control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), and the like.
- the inspection unit 21, the algorithm presentation unit 23, and the algorithm setting unit 25 are included in the control unit 20. Are configured as functional blocks.
- the inspection unit 21 generates an X-ray transmission image (light transmission image) of the article G based on the signal output from the X-ray line sensor 9, and performs image processing on the X-ray transmission image to generate a processed image. .
- the inspection unit 21 inspects the presence or absence of foreign matter contained in the article G based on the generated processed image.
- the inspection unit 21 can perform image processing on the X-ray transmission image based on at least one preset image processing algorithm.
- the image processing algorithm is a type indicating a processing procedure of image processing performed on an X-ray transmission image, and is configured by, for example, one image processing filter or a combination of a plurality of image processing filters.
- the image C is generated by reducing the X-ray transmission image of the article G including the foreign matter by the filters C ⁇ b> 1 and C ⁇ b> 2.
- the foreign matter image is removed from the image 1 by the filters F1 to F5, and the image 2 is generated.
- the foreign matter image is emphasized in the image 1 and the image 3 is generated by the filters F6 and F7.
- the algorithm presenting unit 23 can acquire a plurality of image processing algorithms classified by using the inspection condition as an index via a communication network such as the Internet.
- the algorithm presenting unit 23 presents at least one image processing algorithm corresponding to the inspection condition designated by the operator among the plurality of image processing algorithms classified using the inspection condition as an index.
- the inspection conditions are designated by the operator through the monitor 11 functioning as an interface.
- the algorithm setting unit 25 sets an image processing algorithm selected by the operator among at least one image processing algorithm presented by the algorithm presenting unit 23. That is, the algorithm setting unit 25 adds the image processing algorithm selected by the operator to the inspection unit 21 in addition to the at least one image processing algorithm set in advance (or instead of at least one image processing algorithm set in advance). Set to use. Note that the operator selects an image processing algorithm via the monitor 11 that functions as an interface.
- the inspection conditions are various conditions for inspecting the article G (inspection for the presence or absence of foreign substances contained in the article G).
- the type of the article G and the foreign substances that can be contained in the article G that is, foreign substances to be detected)
- Type density in the X-ray transmission image
- X-ray irradiation output light irradiation output of the X-ray irradiator 7.
- the type of the article G includes at least one kind of material, shape, and size of the article G.
- the types of foreign matters that can be included in the article G include at least one type of foreign material, shape, and size.
- the density in the light transmission image includes at least one of a difference in density value between the article image and the foreign object image, a difference in density value between the background and the foreign object image, and both.
- the plurality of image processing algorithms acquired by the algorithm presenting unit 23 are classified using the inspection conditions as described above as an index. For example, an image processing algorithm suitable for inspection when the type of the article G is meat is associated with the inspection condition “the type of the article G is meat”. An image processing algorithm suitable for inspection when the type of foreign matter is metal is associated with the inspection condition “the type of foreign matter is metal”.
- the inspection condition that the difference between the gray values of the article image and the foreign object image is a predetermined value or more (for example, 20 of the gray levels divided into 255 gradations) is the gray level between the article image and the foreign object image.
- An image processing algorithm suitable for inspection when the difference in values is a value equal to or greater than a predetermined value is associated.
- a predetermined value for example, 20 of the shades divided into 255 gradations
- the X-ray irradiation output of the X-ray irradiator 7 is a value equal to or higher than a predetermined value (for example, 75 kV)
- the X-ray irradiation output of the X-ray irradiator 7 is equal to or higher than a predetermined value (for example, 75 kV).
- the algorithm presenting unit 23 includes a plurality of image processing algorithms classified using the inspection condition as an index. Then, at least one image processing algorithm corresponding to the inspection condition designated by the operator is presented (step S02). For example, ten image processing algorithms are presented and displayed on the monitor 11.
- the algorithm presenting unit 23 first performs Among the plurality of presented image processing algorithms, at least one image processing algorithm corresponding to the inspection condition designated by the operator is presented (step S02). For example, ten image processing algorithms presented are narrowed down, and five image processing algorithms are presented and displayed on the monitor 11.
- step S03 there is a further designation of the inspection condition (step S03), and when the operator designates an inspection condition that “the size of the foreign material is 0.5 mm in diameter and 2 mm in length” (step S03).
- the algorithm presenting unit 23 presents at least one image processing algorithm corresponding to the inspection condition designated by the operator among the plurality of previously presented image processing algorithms (step S02). For example, the five presented image processing algorithms are narrowed down, and two image processing algorithms A1 and A2 are presented and displayed on the monitor 11.
- step S03 the operator requests trial use of the two image processing algorithms A1 and A2 presented by the algorithm presentation unit 23 (step S04).
- the trial request by the operator is made through the monitor 11 functioning as an interface.
- the inspection unit 21 performs image processing on the X-ray transmission image of the test sample based on the image processing algorithm A1 to generate a processed image, and the foreign matter included in the article G based on the processed image. Check for the presence or absence of.
- the inspection result including the processed image is displayed on the monitor 11 as shown in FIG. FIG. 6A shows that all foreign matter test pieces P1 to P5 have been detected as inspection results.
- the inspection unit 21 performs image processing on the X-ray transmission image of the test sample to generate a processed image, and based on the processed image, the presence or absence of foreign matter contained in the article G Inspect.
- the inspection result including the processed image is displayed on the monitor 11 as shown in FIG. FIG. 6B shows that the foreign matter test pieces P1 to P3 are detected as the inspection result, but the foreign matter test pieces P4 to P5 are not detected.
- the evaluation value E may be calculated by taking the average of the evaluation values E calculated by flowing the article a plurality of times (for example, five times) in order to eliminate the influence of variation due to posture, content bias, and the like.
- the algorithm setting unit 25 displays the two image processing algorithms presented by the algorithm presenting unit 23. Of A1 and A2, the image processing algorithm A1 selected by the operator is set (step S05). That is, the algorithm setting unit 25 adds the image processing algorithm A1 selected by the operator to the inspection unit in addition to the at least one image processing algorithm set in advance (or instead of at least one image processing algorithm set in advance). 21 is used.
- the inspection unit 21 performs image processing on the X-ray transmission image based on the image processing algorithm A1 set by the algorithm setting unit 25 to generate a processed image, and based on the generated processed image
- the monitor 11 can display the inspection result including the processed image.
- the X-ray inspection apparatus 1 when an inspection condition is designated by the operator, at least one image processing algorithm corresponding to the inspection condition is presented. Thereby, the operator can easily select an image processing algorithm suitable for the inspection of the article G.
- the image processing algorithm is set, and image processing is performed on the X-ray transmission image based on the image processing algorithm. Thereby, even if many types of image processing algorithms are not set in advance, the inspection of the article G can be performed appropriately. Therefore, according to the X-ray inspection apparatus 1 (and the image processing algorithm setting method implemented in the X-ray inspection apparatus 1), an image processing algorithm suitable for the inspection of the article G can be easily set.
- the inspection condition is at least one of the type of the article G, the type of foreign matter that can be included in the article G, the density in the X-ray transmission image, and the X-ray irradiation output of the X-ray irradiator 7.
- the type of the article G includes at least one kind of material, shape, and size of the article G.
- the kind of foreign material includes at least one kind of foreign material, shape and size.
- the monitor 11 displays the inspection result including the processed image. Thereby, the operator can confirm in advance the effect when the image processing is performed on the X-ray transmission image based on the presented image processing algorithm. As a result, an image processing algorithm suitable for the inspection of the article G can be obtained. It is possible to select with high accuracy.
- one form of the present disclosure is not limited to an X-ray inspection apparatus, and may be an optical inspection apparatus that inspects an article using electromagnetic waves. That is, in one form of the present disclosure, light is X-rays, near infrared rays, or other electromagnetic waves.
- one form of the present disclosure is not limited to the inspection of the presence or absence of foreign substances contained in an article. In an article in which contents such as food are contained and shipped in a package such as a film packaging material, the package The contents may be inspected for biting into the sealing portion, breakage of the contents in the package, mixing of foreign matters into the package, and the like.
- item is not limited to meat, Various articles
- the type of foreign matter is not limited to metal, and various foreign matters can be targeted for inspection.
- the inspection unit, the algorithm presentation unit, and the algorithm setting unit are not limited to those configured as functional blocks, and may be configured as a hardware configuration.
- the plurality of image processing algorithms classified with the inspection condition as an index may be stored in an internal memory provided in the optical inspection apparatus, or may be stored in an external memory provided outside the optical inspection apparatus. Good.
- the plurality of image processing algorithms classified using the inspection condition as an index is not limited to the mode provided to the optical inspection apparatus via a communication network such as the Internet, and the optical inspection apparatus via a storage medium such as a memory card. May be provided.
- one form of the present disclosure is not limited to the case where the optical inspection system includes only the optical inspection device, and the optical inspection system and the optical communication device (for example, the Internet) Including an external device (for example, an external memory provided outside the optical inspection device) connected to the optical inspection device via a communication network.
- the optical inspection system includes only the optical inspection device, and the optical inspection system and the optical communication device (for example, the Internet) Including an external device (for example, an external memory provided outside the optical inspection device) connected to the optical inspection device via a communication network.
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Abstract
光検出システムは、光照射部と、光検出部と、検査部と、アルゴリズム提示部と、アルゴリズム設定部と、を備える。アルゴリズム提示部は、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムを提示する。アルゴリズム設定部は、アルゴリズム提示部によって提示された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって選択された画像処理アルゴリズムを設定する。検査部は、アルゴリズム設定部によって設定された画像処理アルゴリズムに基づいて光透過画像に画像処理を施して処理画像を生成する。
Description
本開示は、光検査システム及び画像処理アルゴリズム設定方法に関する。
物品を透過した光(X線、近赤外線、その他の電磁波)を検出することで光透過画像を生成し、当該光透過画像に画像処理を施すことで物品の検査を行う光検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
上述したような光検査装置においては、予め設定された画像処理アルゴリズムに基づいて光透過画像に画像処理が施される。しかし、物品の種類等の検査条件は多種多様であるため、予め設定された画像処理アルゴリズムに基づく画像処理では、物品の検査を適切に行うことができない場合がある。
そこで、本開示の一形態は、物品の検査に適した画像処理アルゴリズムを容易に設定することができる光検査システム及び画像処理アルゴリズム設定方法を提供することを目的とする。
本開示の一形態に係る光検査システムは、物品に光を照射する光照射部と、物品を透過した光を検出する光検出部と、光検出部から出力された信号に基づいて光透過画像を生成し、光透過画像に画像処理を施して処理画像を生成し、処理画像に基づいて物品の検査を行う検査部と、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムを提示するアルゴリズム提示部と、アルゴリズム提示部によって提示された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって選択された画像処理アルゴリズムを設定するアルゴリズム設定部と、を備え、検査部は、アルゴリズム設定部によって設定された画像処理アルゴリズムに基づいて光透過画像に画像処理を施して処理画像を生成する。
この光検査システムでは、オペレータによって検査条件が指定されると、当該検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムが提示される。これにより、オペレータは、物品の検査に適した画像処理アルゴリズムを容易に選択することができる。そして、オペレータによって画像処理アルゴリズムが選択されると、当該画像処理アルゴリズムが設定されて、当該画像処理アルゴリズムに基づいて光透過画像に画像処理が施される。これにより、物品の検査を適切に行うことができる。よって、この光検査システムによれば、物品の検査に適した画像処理アルゴリズムを容易に設定することができる。
本開示の一形態に係る光検査システムでは、検査条件は、物品の種類、物品に含まれ得る異物の種類、光透過画像における濃淡、及び光照射部の光照射出力の少なくとも1つを含んでもよい。更に、物品の種類は、物品の材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含んでもよい。また、異物の種類は、異物の材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含んでもよい。これらを指標として複数の画像処理アルゴリズムが分類されることで、物品の検査に適した画像処理アルゴリズムが提示され易くなる。
本開示の一形態に係る光検査システムは、処理画像を表示する表示部を更に備えてもよい。これにより、オペレータは、提示された画像処理アルゴリズムに基づいて光透過画像に画像処理を施した場合の効果を予め確認することができ、その結果、物品の検査に適した画像処理アルゴリズムを精度良く選択することができる。
本開示の一形態に係る画像処理アルゴリズム設定方法は、光検査システムにおいて実施される画像処理アルゴリズム設定方法であって、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムを提示するステップと、提示された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって選択された画像処理アルゴリズムを設定するステップと、を含む。
この画像処理アルゴリズム設定方法によれば、上述した光検査システムと同様の理由により、物品の検査に適した画像処理アルゴリズムを容易に設定することができる。
本開示の一形態によれば、物品の検査に適した画像処理アルゴリズムを容易に設定することができる光検査システム及び画像処理アルゴリズム設定方法を提供することが可能となる。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1及び図2に示されるように、X線検査装置(光検査システム)1は、シールドボックス3と、コンベア5と、X線照射器(光照射部)7と、X線ラインセンサ(光検出部)9と、モニタ(表示部)11と、を備えている。X線検査装置1は、食品等の物品Gの生産ラインに設置され、物品Gに含まれる異物の有無を検査する。
シールドボックス3は、コンベア5、X線照射器7及びX線ラインセンサ9を収容している。シールドボックス3の両側面には、一対の開口部3aが設けられている。各開口部3aは、例えば鉛を含むゴムからなる遮蔽カーテン(図示省略)によって塞がれている。これにより、各開口部3aを介してシールドボックス3外にX線が漏洩することが抑制されている。
コンベア5は、一対の開口部3a間に掛け渡されるように、シールドボックス3内に配置されている。コンベア5は、コンベアモータ(図示省略)によって無端状のベルト5aを回転させることで、ベルト5a上に載置された物品Gを搬送する。これにより、物品Gは、一方の開口部3aを介してシールドボックス3内に搬入され、他方の開口部3aを介してシールドボックス3外に搬出される。
X線照射器7は、ベルト5aの上方に位置するように、シールドボックス3内に配置されている。X線照射器7は、ベルト5aの幅方向に沿ってベルト5aを横切るようにX線を照射する。これにより、X線照射器7は、コンベア5によって搬送される物品GにX線を照射する。
X線ラインセンサ9は、ベルト5aの下方に位置するように、シールドボックス3内に配置されている。X線ラインセンサ9は、ベルト5aの幅方向に沿って一列に配置された複数の画素センサ9aを有している。これにより、X線ラインセンサ9は、コンベア5によって搬送される物品Gを透過したX線を検出する。
モニタ11は、例えば液晶ディスプレイであり、処理画像等の各種情報を表示する。モニタ11は、タッチパネル機能を有しており、オペレータによる各種条件の入力等を受け付けるインタフェースとして機能する。
図3に示されるように、X線検査装置1は、制御部20を更に備えている。制御部20は、検査部21と、アルゴリズム提示部23と、アルゴリズム設定部25と、を有している。制御部20は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等によって構成されており、検査部21、アルゴリズム提示部23及びアルゴリズム設定部25は、制御部20において、機能ブロックとして構成される。
検査部21は、X線ラインセンサ9から出力された信号に基づいて物品GのX線透過画像(光透過画像)を生成し、当該X線透過画像に画像処理を施して処理画像を生成する。検査部21は、生成した処理画像に基づいて、物品Gに含まれる異物の有無を検査する。処理画像を生成する際には、検査部21は、予め設定された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムに基づいてX線透過画像に画像処理を施すことができる。
ここで、画像処理アルゴリズムについて説明する。画像処理アルゴリズムとは、X線透過画像に施す画像処理の処理手順を示す型であり、例えば、1つの画像処理フィルタ、又は、複数の画像処理フィルタの組み合わせによって構成される。図4に示される画像処理アルゴリズムの一例では、フィルタC1,C2によって、異物を含む物品GのX線透過画像が縮小されて画像1が生成される。続いて、フィルタF1~F5によって、画像1から異物像が除去されて画像2が生成される。その一方で、フィルタF6,F7によって、画像1において異物像が強調されて画像3が生成される。続いて、Subtractionにおいて、画像2と画像3との差分が求められ、異物像が抽出された処理画像が生成される。
アルゴリズム提示部23は、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムを、インターネット等の通信網を介して取得することができる。アルゴリズム提示部23は、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムを提示する。なお、オペレータによる検査条件の指定は、インタフェースとして機能するモニタ11を介して行われる。
アルゴリズム設定部25は、アルゴリズム提示部23によって提示された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって選択された画像処理アルゴリズムを設定する。つまり、アルゴリズム設定部25は、予め設定された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムに加え(又は、予め設定された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムに代えて)、オペレータによって選択された画像処理アルゴリズムを検査部21が用いるように設定する。なお、オペレータによる画像処理アルゴリズムの選択は、インタフェースとして機能するモニタ11を介して行われる。
ここで、検査条件について説明する。検査条件とは、物品Gの検査(物品Gに含まれる異物の有無の検査等)を行うための各種条件であり、物品Gの種類、物品Gに含まれ得る異物(つまり、検出すべき異物)の種類、X線透過画像における濃淡、及びX線照射器7のX線照射出力(光照射出力)の少なくとも1つを含んでいる。物品Gの種類は、物品Gの材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含んでいる。物品Gに含まれ得る異物の種類は、異物の材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含んでいる。光透過画像における濃淡は、物品像と異物像との濃淡値の差、背景と異物像との濃淡値の差、及びその両方の少なくとも1つを含んでいる。
アルゴリズム提示部23によって取得される複数の画像処理アルゴリズムは、上述したような検査条件を指標として分類されている。例えば、「物品Gの種類が肉である」という検査条件には、物品Gの種類が肉である場合の検査に適した画像処理アルゴリズムが対応付けられる。「異物の種類が金属である」という検査条件には、異物の種類が金属である場合の検査に適した画像処理アルゴリズムが対応付けられる。「物品像と異物像との濃淡値の差が所定値(例えば、濃淡を255階調に分けたうちの20)以上の値である」という検査条件には、物品像と異物像との濃淡値の差が所定値(例えば、濃淡を255階調に分けたうちの20)以上の値である場合の検査に適した画像処理アルゴリズムが対応付けられる。「X線照射器7のX線照射出力が所定値(例えば、75kV)以上の値である」という検査条件には、X線照射器7のX線照射出力が所定値(例えば、75kV)以上の値である場合の検査に適した画像処理アルゴリズムが対応付けられる。
次に、X線検査装置1において実施される画像処理アルゴリズム設定方法について、図5に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。ここでは、物品Gが「ブロック肉」であり、検出すべき異物が「直径0.5mm、長さ2mm程度のSUS(ステンレス鋼)線」である場合について説明する。
まず、オペレータによって、「物品Gの種類がブロック肉である」という検査条件が指定されると(ステップS01)、アルゴリズム提示部23が、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムを提示する(ステップS02)。例えば、10個の画像処理アルゴリズムが提示され、モニタ11に表示される。
続いて、検査条件の更なる指定があり(ステップS03)、オペレータによって、「異物の種類がSUS線である」という検査条件が指定されると(ステップS01)、アルゴリズム提示部23が、先に提示した複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムを提示する(ステップS02)。例えば、提示された10個の画像処理アルゴリズムが絞り込まれて、5個の画像処理アルゴリズムが提示され、モニタ11に表示される。
続いて、検査条件の更なる指定があり(ステップS03)、オペレータによって、「異物の大きさとして、直径が0.5mmであり、長さが2mmである」という検査条件が指定されると(ステップS01)、アルゴリズム提示部23が、先に提示した複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムを提示する(ステップS02)。例えば、提示された5個の画像処理アルゴリズムが絞り込まれて、2個の画像処理アルゴリズムA1,A2が提示され、モニタ11に表示される。
続いて、検査条件の更なる指定がなくなると(ステップS03)、オペレータによって、アルゴリズム提示部23によって提示された2個の画像処理アルゴリズムA1,A2の試用が要求される(ステップS04)。なお、オペレータによる試用の要求は、インタフェースとして機能するモニタ11を介して行われる。
2個の画像処理アルゴリズムA1,A2の試用においては、複数の異物テストピースP1~P5(P1:「直径1.0mm、長さ2mmのSUS線」、P2:「直径0.8mm、長さ2mmのSUS線」、P3:「直径0.6mm、長さ2mmのSUS線」、P4:「直径0.5mm、長さ2mmのSUS線」、P5:「直径0.4mm、長さ2mmのSUS線」)が貼り付けられたブロック肉がテストサンプルとして準備され、X線検査装置1において、画像処理アルゴリズムA1,A2に基づく検査が実施される。
具体的には、検査部21が、画像処理アルゴリズムA1に基づいて、テストサンプルのX線透過画像に画像処理を施して処理画像を生成し、当該処理画像に基づいて、物品Gに含まれる異物の有無を検査する。当該処理画像を含む検査結果は、図6の(a)に示されるように、モニタ11に表示される。図6の(a)には、検査結果として、全ての異物テストピースP1~P5が検出されたことが示されている。
同様に、検査部21が、画像処理アルゴリズムA2に基づいて、テストサンプルのX線透過画像に画像処理を施して処理画像を生成し、当該処理画像に基づいて、物品Gに含まれる異物の有無を検査する。当該処理画像を含む検査結果は、図6の(b)に示されるように、モニタ11に表示される。図6の(b)には、検査結果として、異物テストピースP1~P3が検出されたものの、異物テストピースP4~P5が検出されなかったことが示されている。
なお、検査部21は、アルゴリズム提示部23によって提示された複数の画像処理アルゴリズムのそれぞれに基づいて生成した処理画像のそれぞれについて、評価値E(例えば、E=k1×「異物像の位置での反応強さ」+k2×「異物像の無い位置での反応弱さ」)を算出し、当該複数の画像処理アルゴリズムを評価値Eの高い順にモニタ11に表示させてもよい。また、異物テストピースが貼り付けられていない物品GのX線透過画像を生成し、当該X線透過画像に、異物像に相当する像を貼り付けることで、テストサンプルのX線透過画像として用いてもよい。なお、評価値Eの算出は、姿勢、内容物の偏り等によるばらつきの影響を排除するために、物品を複数回(例えば、5回)流して算出される評価値Eの平均をとってもよい。
以上の試用の結果、検査に適した画像処理アルゴリズムとして画像処理アルゴリズムA1がオペレータによって選択されると(ステップS05)、アルゴリズム設定部25が、アルゴリズム提示部23によって提示された2個の画像処理アルゴリズムA1,A2のうち、オペレータによって選択された画像処理アルゴリズムA1を設定する(ステップS05)。つまり、アルゴリズム設定部25は、予め設定された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムに加え(又は、予め設定された少なくとも1つの画像処理アルゴリズムに代えて)、オペレータによって選択された画像処理アルゴリズムA1を検査部21が用いるように設定する。
これにより、検査部21は、実際の検査において、アルゴリズム設定部25によって設定された画像処理アルゴリズムA1に基づいてX線透過画像に画像処理を施して処理画像を生成し、生成した処理画像に基づいて、物品Gに含まれる異物の有無を検査することができる。このとき、モニタ11は、当該処理画像を含む検査結果を表示することができる。
以上説明したように、X線検査装置1では、オペレータによって検査条件が指定されると、当該検査条件に対応する少なくとも1つの画像処理アルゴリズムが提示される。これにより、オペレータは、物品Gの検査に適した画像処理アルゴリズムを容易に選択することができる。そして、オペレータによって画像処理アルゴリズムが選択されると、当該画像処理アルゴリズムが設定されて、当該画像処理アルゴリズムに基づいてX線透過画像に画像処理が施される。これにより、多くの種類の画像処理アルゴリズムを予め設定しておかなくても、物品Gの検査を適切に行うことができる。よって、X線検査装置1(及びX線検査装置1において実施される画像処理アルゴリズム設定方法)によれば、物品Gの検査に適した画像処理アルゴリズムを容易に設定することができる。
また、X線検査装置1では、検査条件が、物品Gの種類、物品Gに含まれ得る異物の種類、X線透過画像における濃淡、及びX線照射器7のX線照射出力の少なくとも1つを含んでいる。更に、物品Gの種類は、物品Gの材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含んでいる。また、異物の種類は、異物の材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含んでいる。これらを指標として複数の画像処理アルゴリズムが分類されることで、物品Gの検査に適した画像処理アルゴリズムが提示され易くなる。
また、X線検査装置1では、モニタ11が、処理画像を含む検査結果を表示する。これにより、オペレータは、提示された画像処理アルゴリズムに基づいてX線透過画像に画像処理を施した場合の効果を予め確認することができ、その結果、物品Gの検査に適した画像処理アルゴリズムを精度良く選択することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の一形態は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、本開示の一形態は、X線検査装置に限定されず、電磁波を利用して物品の検査を行う光検査装置であればよい。つまり、本開示の一形態において、光とは、X線、近赤外線、その他の電磁波である。また、本開示の一形態は、物品に含まれる異物の有無を検査するものに限定されず、フィルム包装材等のパッケージ内に食品等の内容物を収容して出荷するような物品において、パッケージの封止部への内容物の噛み込み、パッケージ内での内容物の破損、パッケージ内への異物の混入等を検査するものであってもよい。また、物品の種類は肉に限定されず、様々な物品を検査対象とすることができる。同様に、異物の種類は金属に限定されず、様々な異物を検査対象とすることができる。
検査部、アルゴリズム提示部及びアルゴリズム設定部は、機能ブロックとして構成されるものに限定されず、ハード構成として構成されていてもよい。また、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムは、光検査装置内に設けられた内部メモリに保存されてもよいし、光検査装置外に設けられた外部メモリに保存されてもよい。また、検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムは、インターネット等の通信網を介して光検査装置に提供される態様に限定されず、メモリカード等の記憶媒体を介して光検査装置に提供されてもよい。つまり、本開示の一形態は、上述したように、光検査システムが光検査装置のみから構成されている場合に限定されず、光検査システムが、光検査装置と、電気通信回線(例えば、インターネット等の通信網)を介して当該光検査装置と接続された外部装置(例えば、光検査装置外に設けられた外部メモリ)と、を備えて構成されている場合も含む。
1…X線検査装置(光検査システム)、7…X線照射器(光照射部)、9…X線ラインセンサ(光検出部)、11…モニタ(表示部)、21…検査部、23…アルゴリズム提示部、25…アルゴリズム設定部、G…物品。
Claims (6)
- 物品に光を照射する光照射部と、
前記物品を透過した光を検出する光検出部と、
前記光検出部から出力された信号に基づいて光透過画像を生成し、前記光透過画像に画像処理を施して処理画像を生成し、前記処理画像に基づいて前記物品の検査を行う検査部と、
検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された前記検査条件に対応する少なくとも1つの前記画像処理アルゴリズムを提示するアルゴリズム提示部と、
前記アルゴリズム提示部によって提示された少なくとも1つの前記画像処理アルゴリズムのうち、前記オペレータによって選択された前記画像処理アルゴリズムを設定するアルゴリズム設定部と、を備え、
前記検査部は、前記アルゴリズム設定部によって設定された前記画像処理アルゴリズムに基づいて前記光透過画像に前記画像処理を施して前記処理画像を生成する、光検査システム。 - 前記検査条件は、前記物品の種類、前記物品に含まれ得る異物の種類、前記光透過画像における濃淡、及び前記光照射部の光照射出力の少なくとも1つを含む、請求項1記載の光検査システム。
- 前記物品の種類は、前記物品の材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含む、請求項2記載の光検査システム。
- 前記異物の種類は、前記異物の材料、形状及び大きさの少なくとも1つの種類を含む、請求項2又は3記載の光検査システム。
- 前記処理画像を表示する表示部を更に備える、請求項1~4のいずれか一項記載の光検査システム。
- 光検査システムにおいて実施される画像処理アルゴリズム設定方法であって、
検査条件を指標として分類された複数の画像処理アルゴリズムのうち、オペレータによって指定された前記検査条件に対応する少なくとも1つの前記画像処理アルゴリズムを提示するステップと、
提示された少なくとも1つの前記画像処理アルゴリズムのうち、前記オペレータによって選択された前記画像処理アルゴリズムを設定するステップと、を含む、画像処理アルゴリズム設定方法。
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