Ｘ線検査装置
【課題】 物品の端部に存在する異物の検出を高精度に行うことが可能なＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】 Ｘ線検査装置１０は、搬送中の商品Ｇに対して斜め方向からＸ線を照射し、このＸ線の透過光を検出して作成される２次元のＸ線画像に基づいて異物検査を行うＸ線検査装置であって、分割領域設定部３１ｂが、Ｘ線画像に含まれる商品Ｇに相当する縁領域Ｇｂを複数の領域（各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）に分割し、検出レベル設定部３１ｃが、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４について適正な検出レベルを設定して異物検査を行う。
【解決手段】 Ｘ線検査装置１０は、搬送中の商品Ｇに対して斜め方向からＸ線を照射し、このＸ線の透過光を検出して作成される２次元のＸ線画像に基づいて異物検査を行うＸ線検査装置であって、分割領域設定部３１ｂが、Ｘ線画像に含まれる商品Ｇに相当する縁領域Ｇｂを複数の領域（各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）に分割し、検出レベル設定部３１ｃが、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４について適正な検出レベルを設定して異物検査を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中の物品に対してＸ線を照射し、その透過したＸ線を検出して形成されるＸ線画像に基づいて異物混入の検査を行うＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品などの商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にその不良商品が出荷されることを防止するために、Ｘ線検査装置を用いた商品不良検査が行われている。このＸ線検査装置では、搬送コンベアによって連続搬送されてくる物品に対してＸ線を照射し、そのＸ線の透過状態をＸ線受光部で検出して、物品中に異物が混入していないかを判別する。
【０００３】
このようなＸ線検査装置において、物品に混入した異物を正確に検出するためにマスク領域を設定して異物検出を行う場合がある。例えば、缶等の容器付きの物品について異物混入の検査を行う場合には、容器の縁部分に相当する部分はＸ線画像において異物像と同じように濃く表されるため、容器の縁近傍に存在する異物像を正確に検出することは難しい。
【０００４】
特許文献１には、搬送中の物品に対してＸ線を斜めに照射することで、物品の端部についてマスク領域を容易に設定することが可能なＸ線検査装置について開示されている。ここでは、このように物品に対して斜め方向からＸ線を照射することで、物品の端部にできる影部分の濃度について方向によって差が生じることを回避できるため、マスク領域の設定を容易化することができる。
【特許文献１】特開２００４−２３９７５３号公報（平成１６年８月２６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のＸ線検査装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたＸ線検査装置では、検査対象である物品に対してＸ線を斜めに照射することで、物品の端部に形成される影部分の濃度が均一になるようにしているが、ここでは単にマスク領域の設定のために影部分に濃度差が生じないようにしているだけであるため、物品の端部に存在する異物の検出を正確に行うことができるとは言い難い。
【０００６】
特に、検査対象が容器付きの物品である場合には、容器の縁部分に相当するＸ線画像の部分は濃度が濃くなるため、容器の縁に当接するように存在する異物を同じ検出レベルで正確に検出することは困難になるおそれがある。
本発明の課題は、物品の端部に存在する異物の検出を高精度に行うことが可能なＸ線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係るＸ線検査装置は、搬送中の物品に対してＸ線を照射し、透過したＸ線の検出信号に基づいて形成されるＸ線画像を画像処理して物品に異物が含まれているか否かの検査を行うＸ線検査装置であって、搬送部と、Ｘ線源と、Ｘ線検出部と、画像処理部とを備えている。搬送部は、物品を所定の方向に搬送する。Ｘ線源は、搬送部によって搬送される物品に対して斜めにＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、物品の搬送方向に略直交する方向に沿って配置されており、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する。画像処理部は、Ｘ線検出部におけるＸ線の検出量に基づいてＸ線画像を作成し、Ｘ線画像を複数の領域に分割して分割した領域ごとに検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【０００８】
ここでは、搬送される物品に対して斜めにＸ線を照射するとともに、このＸ線の透過光を検出して形成されるＸ線画像に含まれる背景部分を除く領域について、複数の領域に分割し、各分割領域について分割領域ごとに適正な検出レベルを設定して異物検査を行う。
通常、Ｘ線源からＸ線検出部に対して略鉛直方向に、例えば略扇形のＸ線が照射されている場合には、物品の搬送方向における前後の端部と左右の端部とで、Ｘ線画像の影部分に濃度差が生じてしまう。この場合、従来のＸ線検査装置では、濃度の濃くなった部分について他の部分と同じ検出レベルで異物検出を行ったのでは、物品の端部に存在する異物を正確に検出することができないおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明のＸ線検査装置では、第１に、検査対象となる物品に対して斜めにＸ線を照射する。これにより、物品の端部に相当する搬送方向における前後左右の両端部分のＸ線画像の影部分の濃度を均一化して検査を行うことができる。
そして、第２に、物品を透過したＸ線を検出して形成されるＸ線画像を、物品の搬送方向における前後左右の端部の影部分とそれ以外の部分とに分割し、各分割領域において適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【００１０】
これにより、物品の搬送方向における前後左右の端部に形成される影部分の領域とそれ以外の物品の内部に相当する領域とでＸ線画像の濃度が異なる場合でも、それぞれの領域に応じた検出レベルで異物の検出を行うことができるため、物品の端部付近に存在する異物について高精度な検出が可能になる。
第２の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、画像処理部は、Ｘ線画像における、物品の搬送方向に対する前後の端部と搬送方向に対する左右の端部とを抽出して分割された領域として設定する。
【００１１】
ここでは、Ｘ線画像に含まれる背景部分を除く領域について、物品の搬送方向に対する前後、左右の端部の領域に分けて分割領域として設定している。
従来のＸ線検査装置では、Ｘ線画像に含まれる搬送方向に対する前後左右の両端に形成される影の部分の濃度が異なり、その部分に含まれる異物の検出を行うことが困難であった。
【００１２】
そこで、本発明のＸ線検査装置では、物品に対してＸ線を斜め方向から照射することで、Ｘ線画像に現れる物品の前後左右の両端の画像の濃度に差が生じないようにすることができる。そして、画像処理部が、これらの領域を抽出して分割領域として設定することができる。
この結果、Ｘ線画像に含まれる背景部分を除く領域について、搬送方向における前後左右の領域とそれ以外の領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行うことができるため、物品の端部においても高精度な異物検査を行うことができる。
【００１３】
第３の発明に係るＸ線検査装置は、第１または第２の発明に係るＸ線検査装置であって、画像処理部は、分割した領域のうち、物品の搬送方向に対する前側の端部に相当する領域と後側の端部に相当する領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
ここでは、Ｘ線画像に含まれる搬送方向における前後に形成される影部分の領域について、この前側の影部分の領域と後側の影部分の領域とで、それぞれ適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【００１４】
これにより、物品の搬送方向における前後方向において若干異なる濃度の影部分が形成されている場合でも、それぞれの濃度に応じた適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を実施することで、高精度な異物検査を実施することができる。
第４の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、画像処理部は、分割した領域のうち、物品の搬送方向に対する前後方向における端部の領域と左右方向における端部の領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【００１５】
ここでは、Ｘ線画像に含まれる搬送方向における前後左右に形成される影部分の領域について、この前後の影部分の領域と左右の影部分の領域とでそれぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
これにより、物品の搬送方向における前後方向と左右方向とで若干異なる濃度の影部分が形成されている場合でも、それぞれの濃度に応じた適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を実施することで、高精度な異物検査を実施することができる。
【００１６】
第５の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、物品は、容器付きである。
ここでは、例えば、缶詰等の容器付きの物品を搬送しながらＸ線を斜め方向から照射して異物混入の検査を行う。
これにより、容器付きの物品のように、物品の縁部分に相当する容器に当接するように存在する異物の検出を、縁部分に相当する領域については異なる検出レベルで行うため、高精度に異物検出を実施することができる。
【００１７】
第６の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、物品は、幅方向および奥行き方向における長さに対して高さ方向における長さが大きい。
ここでは、背の高い物品を搬送しながらＸ線を斜め方向から照射して異物混入の検査を行う。
【００１８】
これにより、背の高い物品のように、物品の縁部分に影となって現れる領域が大きい場合でも、そこに含まれる異物の検出を、その領域ごとに適正な検出レベルを設定して行うため、高精度に異物検査を実施することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＸ線検査装置によれば、物品の搬送方向における前後左右の端部に形成される影部分の領域とそれ以外の物品の内部に相当する領域とでＸ線画像の濃度が異なる場合でも、物品の端部付近に存在する異物について高精度な検出が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置について、図１〜図８を用いて説明すれば以下の通りである。
［Ｘ線検査装置１０全体の構成］
本実施形態のＸ線検査装置１０は、図１に示すように、食品等の商品の生産ラインにおいて品質検査を行う装置の１つである。Ｘ線検査装置１０は、連続的に搬送されてくる商品に対してＸ線を照射し、商品を透過したＸ線量を検出して作成されるX線画像に基づいて商品に異物が混入しているか否かの検査を行う。
【００２１】
Ｘ線検査装置１０の被検査物である商品（容器入りの物品）Ｇは、図２に示すように、前段コンベア６０によりＸ線検査装置１０に運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において異物混入の有無が判断される。このＸ線検査装置１０での判断結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置される振分機構７０に送信される。振分機構７０は、商品ＧがＸ線検査装置１０において異物混入の無い良品と判断された場合には商品Ｇをそのまま正規のラインコンベア８０へと送る。一方、商品ＧがＸ線検査装置１０において異物混入のある不良品と判断された場合には、下流側の端部を回転軸とするアーム７０ａが搬送路を遮るように回動する。これにより、不良品と判断された商品Ｇを、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱９０によって回収することができる。
【００２２】
Ｘ線検査装置１０は、図１に示すように、主として、シールドボックス１１と、コンベア１２と、遮蔽ノレン１６と、タッチパネル機能付きのモニタ２６と、を備えている。そして、その内部には、図３に示すように、Ｘ線照射器（Ｘ線源）１３と、Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）１４と、制御コンピュータ（画像処理部）２０（図５参照）とを備えている。
【００２３】
なお、本実施形態で検査対象として用いられる商品Ｇは、容器の中に食物等が入れられた状態で密封された缶詰であって、幅方向の長さよりも高さ方向の長さが大きい比較的背の高い物品であるものとする。
［シールドボックス１１］
シールドボックス１１は、商品Ｇの入口側と出口側の双方の面に、商品を搬出入するための開口１１ａを有している。このシールドボックス１１の中に、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ２０などが収容されている。
【００２４】
また、開口１１ａは、図１に示すように、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン１６によって塞がれている。この遮蔽ノレン１６は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入される際に商品によって押しのけられる。
また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ２６の他、キーの差し込み口や電源スイッチ等が配置されている。
【００２５】
［コンベア１２］
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品を搬送するものであって、図５の制御ブロックに含まれるコンベアモータ１２ｆによって駆動される。コンベア１２による搬送速度は、作業者が入力した設定速度になるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ｆのインバータ制御によって細かく制御される。
【００２６】
また、コンベア１２は、図３に示すように、コンベアベルト１２ａ、コンベアフレーム１２ｂを有しており、シールドボックス１１に対して取り外し可能な状態で取り付けられている。これにより、食品等の検査を行う場合においてシールドボックス１１内を清潔に保つために、コンベアを取り外して頻繁に洗浄することができる。
コンベアベルト１２ａは、無端状ベルトであって、ベルトの内側からコンベアフレーム１２ｂによって支持されている。そして、コンベアモータ１２ｆの駆動力を受けて回転することで、ベルト上に載置された物体を所定の方向に搬送する。
【００２７】
コンベアフレーム１２ｂは、無端状のベルトの内側からコンベアベルト１２ａを支持するとともに、図３に示すように、コンベアベルト１２ａの内側の面に対向する位置に、搬送方向に対して直角な方向に長く開口した開口部１２ｃを有している。開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおける、Ｘ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４とを結ぶ線上に形成されている。換言すれば、開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおけるＸ線照射器１３からのＸ線照射領域に、商品Ｇを透過したＸ線がコンベアフレーム１２ｂによって遮蔽されないように形成されている。
【００２８】
［Ｘ線照射器１３］
Ｘ線照射器１３は、図３に示すように、コンベア１２の上方に配置されており、コンベアフレーム１２ｂに形成された開口部１２ｃを介して、コンベア１２の下方に配置されたＸ線ラインセンサ１４に向かって扇形形状にＸ線を照射する（図３の斜線部参照）。
また、Ｘ線照射器１３は、図3に示すように、鉛直方向に対して角度θをつけて斜め方向にＸ線を照射する。
【００２９】
なお、この角度θについては、商品Ｇの高さ等の各種検査条件に応じて変更可能であって、例えば、後述するＸ線画像に含まれる縁領域Ｒｂの濃度がほぼ均一に近くなるような角度に調整される。
［Ｘ線ラインセンサ１４］
Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベア１２（開口部１２ｃ）の下方に配置されており、商品Ｇやコンベアベルト１２ａを透過してくるＸ線を検出する。このＸ線ラインセンサ１４は、図３および図４に示すように、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素１４ａから構成されている。
【００３０】
なお、図４には、Ｘ線検査装置１０内におけるＸ線照射状態と、その時のラインセンサ１４を構成する各画素１４ａにおいて検出されるＸ線量を示すグラフとがそれぞれ示されている。
［モニタ２６］
モニタ２６は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ２６は、タッチパネル機能を有しており、初期設定や異物検出の判定等に関するパラメータ入力などを促す画面を表示する。
【００３１】
また、モニタ２６は、後述する画像処理が施された後のＸ線画像を表示する。これにより、商品Ｇに含まれる異物の有無、場所、大きさ等を、ユーザに対して視覚的に認識させることができる。
［制御コンピュータ２０］
制御コンピュータ２０は、ＣＰＵ２１において、制御プログラムに含まれる画像処理ルーチン、検査判定処理ルーチンなどを実行する。また、制御コンピュータ２０は、ＣＦ（コンパクトフラッシュ：登録商標）２５等の記憶部に、不良商品に対応するＸ線画像や検査結果、Ｘ線画像の補正用データ等を保存蓄積する。
【００３２】
具体的な構成として、制御コンピュータ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ２１を搭載するとともに、このＣＰＵ２１が制御する主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、およびＣＦ２５を搭載している。
ＣＦ２５には、後段にて詳述する異物混入検査の検査対象となるＸ線画像に関する情報や、設定された分割領域に関する情報、各分割領域においてそれぞれ設定された検出レベルに関する情報、あるいは検出された異物の位置等に関する情報が格納されている。
【００３３】
さらに、制御コンピュータ２０は、モニタ２６に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ２６のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのＩ／Ｏポート、外部接続端子としてのＵＳＢ２４等を備えている。
本実施形態では、ＣＦ２５等の記憶部に格納された各種プログラムをＣＰＵ２１が読み込むことで、図６に示すような、画像形成部（画像処理部）３１ａ、分割領域設定部（画像処理部）３１ｂ、検出レベル設定部（画像処理部）３１ｃ、異物判定部（画像処理部）３１ｄを含む機能ブロックが形成される。
【００３４】
画像形成部３１ａは、ＣＰＵ２１が画像形成プログラムを読み込むことで形成される機能ブロックであって、Ｘ線ラインセンサ１４によるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得して、それらのＸ線透視像信号に基づいて、Ｘ線ラインセンサ１４の１ラインごとに商品Ｇとその背景部分とを含むＸ線画像を作成する。
分割領域設定部３１ｂは、ＣＰＵ２１が画像処理プログラムを読み込むことで形成される機能ブロックであって、図8に示すように、画像形成部３１ａにおいて作成されたＸ線画像に含まれる背景部分および商品Ｇの縁部分（影の部分）を除く内部領域Ｇａと、商品Ｇの縁部分の領域（以下、縁領域と示す）Ｇｂとを抽出する。さらに、分割領域設定部３１ｂは、図8に示すように、商品Ｇの縁領域Ｇｂを、商品Ｇの搬送方向における両端の領域（以下、前方領域Ｇｂ１、後方領域Ｇｂ２と示す）と、搬送方向に交差する方向における両端の領域（以下、右方領域Ｇｂ３および左方領域Ｇｂ４と示す）と、に分割する。
【００３５】
検出レベル設定部３１ｃは、上記分割領域設定部３１ｂにおいて設定された各分割領域Ｇａ、Ｇｂ１〜Ｇｂ４について異物検査を実施する際の検出レベルについて、それぞれ適正な検出レベルを設定する。具体的には、例えば、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とを同じ検出レベルとし、右方領域Ｇｂ３と左方領域Ｇｂ４とを同じ検出レベルであって前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２とは異なる検出レベルになるように設定する。
【００３６】
異物判定部３１ｄは、上記検出レベル設定部３１ｃにおいて各分割領域Ｇａ、Ｇｂ１〜Ｇｂ４について設定された検出レベルにより、各分割領域において異物が混入していないかの判定を行う。異物判定部３１ｄによる判定方法としては、例えば、周辺の画素と比較して３０％以上濃度の高い画素が存在する場合にこの画素を異物として判定する等の方法を採用することができる。この場合には、周辺画素との濃度差の割合を変更することで、各分割領域Ｇａ，Ｇｂ１〜Ｇｂ４における検出レベルを変更することができる。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＦ２５等は、アドレスバスやデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。
さらに、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ｆ、ロータリーエンコーダ１２ｇ、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、光電センサ１５等と接続されている。
制御コンピュータ２０では、コンベアモータ１２ｆに装着されたロータリーエンコーダ１２ｇにおいて検出されたコンベア１２の搬送速度を受信する。
【００３８】
また、制御コンピュータ２０は、コンベアを挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成される同期センサとしての光電センサ１５からの信号を受信して、被検査物である商品ＧがＸ線ラインセンサ１４の位置にくるタイミングを検出する。
＜制御コンピュータ２０による異物混入の判定＞
［Ｘ線画像作成］
制御コンピュータ２０は、光電センサ１５からの信号を受けて、鉛直方向から角度θだけ傾斜させるように斜めに照射された扇状のＸ線照射部分（図３に示す斜線部分参照）を商品Ｇが通過するときに、Ｘ線ラインセンサ１４によるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得する。そして、制御コンピュータ２０は、画像形成部３１ａとして、それらのＸ線透視像信号に基づいて、Ｘ線ラインセンサ１４の１ラインごとに商品Ｇとその背景部分とを含むＸ線画像（図７参照）を作成する。すなわち、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素１４ａから細かい時間間隔をあけて各時刻のデータを得て、それぞれのデータからＸ線画像が作成される。そして、これら複数のＸ線画像を時間経過順に組み合わせることで、商品Ｇの全体とその背景部分とを含む全体の２次元画像が形成される。
【００３９】
［内部領域Ｇａ、縁領域Ｇｂ等の抽出］
制御コンピュータ２０では、缶の中の内容物に含まれる異物と缶の縁部分に存在する異物とを分けて異物検出を行うために、まず、図７に示すＸ線画像について、例えば各画素毎の濃淡を示すヒストグラムを作成する。このヒストグラムの基になるＸ線画像には、図７に示すように、主として、缶詰である商品Ｇの缶の縁の部分と、異物の部分と、缶の中にある内容物の部分と、背景部分とが含まれている。このため、ヒストグラムでは、各画素における濃度に基づいて、缶の縁または異物の部分、縁の内側の部分（内容物の部分）、背景部分が抽出される。
【００４０】
具体的には、制御コンピュータ２０では、検査対象となる内部領域を設定するための２値化画像を形成するために、２つの閾値を用いて缶の中の内容物の部分を抜き出す。具体的には、以下に示す関係式（１）を用いて特定の濃度範囲の画素を抜き出す。
ヒストグラムのピーク位置の５０％＜抜き出す範囲＜最大明るさの８０％・・・（１）
上記関係式（１）の「ヒストグラムのピーク位置の５０％」は、缶の縁または異物に相当する暗い画素に対応し、「最大明るさの８０％」は、主に背景部分に対応する。このため、上記関係式によって所定の明るさの範囲の画素を抜き出すことで、Ｘ線画像から内部領域Ｇａを抽出することができる。
【００４１】
また、上記関係式（１）より、抜き出す範囲を最大明るさの８０％以上と設定することで、Ｘ線画像から背景部分を抽出することができる。
そして、上記関係式（１）より、抜き出す範囲をヒストグラムのピーク値の５０％以下と設定することで、異物像および商品Ｇの縁領域ＧａをＸ線画像から抽出することができる。
【００４２】
［マスク領域の設定］
本実施形態のＸ線検査装置１０では、制御コンピュータ２０によって形成された２次元画像に対して検査領域から除外するためのマスク領域の設定を行う。
具体的には、上述したヒストグラムを作成して抽出された縁領域Ｇｂ、背景部分を用いて、マスク領域を設定する。これにより、マスク領域を設定することで、まずは、内部領域Ｇａだけについて異物検査を実施することができる。
【００４３】
［異物検出］
（内部領域Ｇａに含まれる異物の検出）
制御コンピュータ２０では、上述したマスク領域が被せられて設定された缶の縁よりも内側の内部領域Ｇａについて、異物が含まれているか否かの検査を行う。
具体的な検出方法としては、Ｘ線画像に含まれる画素を、所定の濃度を閾値として２値化することで所定濃度よりも暗い画素を異物として検出する２値化処理による検出方法や、ある画素についてその周囲の画素の濃度の平均値との差をとることで孤立した濃度の濃い領域を抽出して異物を検出する微分処理による検出方法等を用いることができる。
【００４４】
これにより、図７に示すように、缶の内部（缶の縁よりも内側の部分）の領域（内部領域Ｇａ）に存在する比較的大きい異物を検出することができる。
（縁領域Ｇｂに近接して存在する異物の検出）
本実施形態では、制御コンピュータ２０が、検査対象となる領域を、上述した缶の内側の領域（内部領域Ｇａ）と、以下で説明する缶の縁部分の領域（縁領域Ｇｂ）とに分けて異物検出を行う。
【００４５】
すなわち、制御コンピュータ２０では、図８に示すように、上述した分割領域設定部３１ｂによって設定された分割領域（各領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）について、検出レベル設定部３１ｃがそれぞれの分割領域（各領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）について適正な検出レベルを設定する。
具体的には、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に含まれる画素の平均濃度を算出し、ここで算出された平均濃度に応じて各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４ごとの検出レベルを設定する。
【００４６】
例えば、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とについては、Ｘ線画像において若干画素の濃度が高い前方領域Ｇｂ１の方を検出レベル４、後方領域Ｇｂ２の方を検出レベル３と設定する。そして、左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４については、前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２よりも画素の濃度が高いために、さらに検出レベルを上げて検出レベルをともに５に設定する。
【００４７】
これにより、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に含まれる画素の平均濃度が高い領域については、検出レベルを上げて異物検査を行う一方、平均濃度が標準的、あるいは低い領域についてはそれよりも低めの検出レベルを設定して異物検査を行うことで、各領域において高精度な異物検査を実施することが可能になる。
（異物像の合成）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、上述のように、缶の縁よりも内側の内部領域Ｇａと、缶の縁部分の縁領域Ｇｂとに分けて別々に異物検出を行う。
【００４８】
このため、１つの商品Ｇから検出される異物像は、缶の縁部分の縁領域Ｇｂで検出された異物像と、缶の縁よりも内側の内部領域Ｇａで検出された異物像とを合わせて作成される合成異物像を最終的な判定画像としてモニタ２６に表示させる。
［本Ｘ線検査装置１０の特徴］
（１）
本実施形態のＸ線検査装置１０は、図３に示すように、搬送中の商品Ｇに対して斜め方向からＸ線を照射し、このＸ線の透過光を検出して作成される２次元のＸ線画像に基づいて異物検査を行うＸ線検査装置であって、図６に示す分割領域設定部３１ｂが、Ｘ線画像に含まれる商品Ｇに相当する縁領域Ｇｂを複数の領域（各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）に分割し（図８参照）、検出レベル設定部３１ｃが、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４について適正な検出レベルを設定して異物検査を行う。
【００４９】
これにより、商品Ｇの縁領域Ｇｂに相当する各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４については、各領域を構成する画素の平均濃度を基準にして各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４における検出レベルを設定することで、検出が難しい商品Ｇの縁部分（容器に近接する部分）に相当する各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４の濃度が異なる場合でも、そこに含まれる異物を高精度に検出することができる。
【００５０】
（２）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図６に示す分割領域設定部３１ｂが、図８に示すように、縁領域Ｇｂを、前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２および左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４に分割した分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４を設定する。
これにより、特に、容器付きの物品のような縁部分の影の濃度に差が出やすい商品Ｇを検査対象とする場合でも、商品Ｇの搬送方向およびこれに交差する方向において縁領域Ｇｂを複数の領域に分割された各領域について、各領域の濃度に応じて適正な検出レベルを設定することができる。この結果、商品Ｇの縁領域Ｇｂに存在する異物を高精度に検出することが可能になる。
【００５１】
（３）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、Ｘ線画像に含まれる縁領域Ｇｂのうち、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とについて、図６に示す検出レベル設定部３１ｃがそれぞれの画素の平均濃度に応じて適正な検出レベルを設定する。
これにより、商品Ｇの搬送方向における前後方向において各分割領域Ｇｂ１，Ｇｂ２の濃度分が若干異なる場合でも、それぞれの領域の濃度に対応させて適正な検出レベルで異物検査を実施することで、商品Ｇの容器の縁部分に近接するように存在する異物の検出を高精度に実施することができる。
【００５２】
（４）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、Ｘ線画像に含まれる縁領域Ｇｂのうち、前方領域Ｇｂ１および後方領域Ｇｂ２と、右方領域Ｇｂ３および左方領域Ｇｂ４とについて、図６に示す検出レベル設定部３１ｃがそれぞれの画素の平均濃度に応じて適正な検出レベルを設定する。
【００５３】
これにより、商品Ｇについて、搬送方向における前後方向だけでなく、左右方向についても、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に含まれる画素の平均濃度に応じて適正な検出レベルを設定して異物検査を実施することができる。この結果、商品Ｇの縁部分（容器部分）に近接するように存在する異物を高精度に検出することが可能になる。
（５）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、検査対象として、容器付きの物品である商品Ｇを用いている。
【００５４】
通常、缶詰のような容器付きの物品を検査対象とする場合には、Ｘ線画像に含まれるその容器の部分の濃度が濃くなってしまうため、内部領域等の他の領域と同じ検出レベルで異物検査を行ったのでは、この容器付近に存在する異物を正確に検出できないおそれがある。
そこで、本実施形態のＸ線検査装置１０では、商品Ｇの縁部分に相当する容器の部分に対応するＸ線画像の部分の濃度が濃くなる場合でも、この部分については他の部分よりも高い検出レベルに設定している。
【００５５】
これにより、容器の部分に近接するように存在する異物を効果的に検出して、高精度な異物検査を実施することが可能になる。
（６）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図３に示すように、検査対象として、背の高い物品である商品Ｇを用いている。
【００５６】
通常、このような背の高い物品を検査対象とした場合には、Ｘ線画像に含まれる影の部分の面積が非常に大きくなるという特徴がある。この場合、この影の部分について内部領域等と同じ検出レベルで異物検査を行うと、影部分に含まれる異物の検出を正確に実施できないおそれがある。
そこで、本実施形態のＸ線検査装置１０では、背の高い物品を検査対象とする場合でも、図８に示すように、物品の影部分に相当する商品Ｇの縁領域Ｇｂを複数の領域に分割し、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４について、それぞれ適正な検出レベルを設定して異物検査を行っている。
【００５７】
これにより、縁領域Ｇｂに存在する異物を確実に検出して、高精度な異物検出を実施することが可能になる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
（Ａ）
上記実施形態では、商品ＧのＸ線画像に含まれる領域を、背景部分と縁部分とを除く内部領域Ｇａと縁領域Ｇｂとに分割し、縁領域Ｇｂについてはさらに商品Ｇの搬送方向と搬送方向に交差する方向とにおける各両端に位置する４つの領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に分割した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５９】
例えば、縁部分の分割の仕方としては、搬送方向とその交差する方向とにおける両端部分という分割ではなく、より細かく分割された分割領域を設定してもよい。この場合でも、各分割領域について異なる検出レベルで異物検査を実施することで、商品Ｇの内部領域Ｇａの外周部分に沿って存在する細かい異物を精度よく検出することができるという上記と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
さらには、内部領域Ｇａについても、複数の領域に分割し、各分割領域について適正な異なる検出レベルを設定して異物検査を実施してもよい。この場合には、さらに高精度に異物検査を行うことが可能になる。
（Ｂ）
上記実施形態では、縁領域Ｇｂについて、各領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に対して適正な検出レベルになるようにそれぞれの検出レベルを設定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６１】
例えば、縁領域Ｇｂだけでなく、内部領域Ｇａと縁領域Ｇｂとの間においても同様に、異なる検出レベルを設定して異物検査を実施してもよい。この場合には、縁領域Ｇｂに加えて内部領域Ｇａについても適正な検出レベルによって異物検査を実施することができる。
（Ｃ）
上記実施形態では、各分割領域（前方領域Ｇｂ１、後方領域Ｇｂ２、右方領域Ｇｂ３および左方領域Ｇｂ４）のうち、左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４について異なる検出レベルを設定し、さらに左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４とは異なる検出レベルを、前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２について設定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
例えば、前方領域Ｇｂ１と左方領域Ｇｂ４とについて同じ検出レベルを設定し、これとは異なる検出レベルを、後方領域Ｇｂ２と右方領域Ｇｂ３とについて設定してもよい。
このように、各分割領域についてそれぞれ設定される検出レベルは、必ずしも全ての分割領域で異なっている必要はなく、適正な検出レベルが同じ領域についてはほぼ同程度の検出レベルを設定して異物検査を行ってもよい。
【００６３】
（Ｄ）
上記実施形態では、縁領域Ｇｂの分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４については、ほぼ均等に分割されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４のうち、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とを大きくし、左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４の領域を小さく設定してもよい。
【００６４】
つまり、本発明において設定される分割領域は、Ｘ線画像に現れる各領域Ｇａ，Ｇｂを構成する画素の濃度が微妙に変化する領域ごとに分けて設定されることが好ましい。これにより、画素の濃度が所定の範囲内にある領域を１つの分割領域として設定することで、各領域における画素濃度に応じて適正な検出レベルを設定することで、高精度な異物検査を実施することが可能になる。
【００６５】
（Ｅ）
上記実施形態では、Ｘ線画像に含まれる背景部分、内部領域Ｇａおよび縁領域Ｇｂについて、Ｘ線画像に含まれる画素の濃度に基づいて作成されるヒストグラムを用いて抽出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ヒストグラムを作成することなく、濃度範囲に基づいて直接各領域を抽出してもよい。
【００６６】
（Ｆ）
上記実施形態では、検査対象である物品として、図３に示すような背の高い缶入りの商品Ｇを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、検査対象としては、必ずしも背の高い商品でなくてもよいし、缶入りの商品でなくてもよい。
【００６７】
通常、背の高い商品Ｇを検査対象とした場合には、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線によって形成されるＸ線画像に含まれる商品Ｇの影部分の面積が大きくなってしまう。しかし、上記実施形態のように、Ｘ線を斜めに照射することで影部分の濃度をほぼ均一にすることで、背の高い商品Ｇであっても縁部分に近接して存在する異物の検出を高精度に行うことができることから、上記実施形態のように、背の高い商品Ｇを検査対象とすることがより好ましい。
【００６８】
一方、缶入りの商品Ｇを検査対象とした場合には、通常、缶の縁の部分（縁領域）に近接するように存在する異物の検出は困難であるが、本発明のＸ線検査装置によれば、縁領域に存在する異物を高精度に検出できることから、上記実施形態のように缶入り（容器入り）の商品Ｇを検査対象として異物検査を実施することがより好ましい。
（Ｇ）
上記実施形態では、缶入りの商品Ｇを検査対象として異物検査を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６９】
例えば、図９に示すように、上面Ｇ１がフィルムＦで覆われており、側壁面Ｇ２および底面Ｇ３がともにプラスチックで構成されているプリンやヨーグルト等の容器付きの商品を検査対象として用いてもよい。
この場合には、Ｘ線の斜め照射によって影部分（縁領域）がほぼ均一に近い濃度になるようになっているものの、Ｘ線が容器のどの部分を透過して検出されたものであるかによって、Ｘ線画像に形成される容器の縁部分の影の濃度が異なってくる。具体例を挙げれば、上面Ｇ１のフィルム部分と側壁面Ｇ２のプラスチック部分とを透過したＸ線の検出結果に対応する影の部分と、側壁面Ｇ２のプラスチック部分と底面Ｇ３のプラスチック部分とを透過したＸ線の検出結果に対応する影の部分とでは、フィルム部分の方がプラスチック部分よりも後者の方が濃度が高くなる。
【００７０】
このため、上記実施形態のように、若干濃度の異なる縁領域Ｇｂを濃度が異なる領域に分割してそれぞれ異なる検出レベルで異物検出を行うことで、各分割領域において適正な検出レベルを設定してより高精度な異物検出を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のＸ線検査装置は、物品の端部に存在する異物の検出を高精度に行うことができるという効果を奏することから、検査対象である物品に対してＸ線を照射して検査を行う各種検査装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図。
【図２】図1のＸ線検査装置の前後の構成を示す図。
【図３】図1のＸ線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。
【図４】図1のＸ線検査装置による異物混入検査の原理を示す模式図。
【図５】図１のＸ線検査装置が備えている制御コンピュータの構成を示す制御ブロック図。
【図６】図５の制御コンピュータに形成される機能ブロック図。
【図７】図１の制御コンピュータにおいて作成されるＸ線画像を示す図。
【図８】図７のＸ線画像について設定される各分割領域を示す図。
【図９】本発明の他の実施形態に係るＸ線検査装置において検査対象として用いる物品の他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００７３】
１０ Ｘ線検査装置
１１ シールドボックス
１１ａ 開口
１２ コンベア
１２ａ コンベアベルト
１２ｂ コンベアフレーム
１２ｃ 開口部
１２ｆ コンベアモータ
１２ｇ ロータリーエンコーダ
１３ Ｘ線照射器（Ｘ線源）
１４ Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）
１４ａ 画素
１５ 光電センサ
１６ 遮蔽ノレン
２０ 制御コンピュータ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ＵＳＢ（外部接続端子）
２５ ＣＦ（コンパクトフラッシュ：登録商標）
２６ モニタ
３１ａ 画像形成部（画像処理部）
３１ｂ 分割領域設定部（画像処理部）
３１ｃ 検出レベル設定部（画像処理部）
３１ｄ 異物判定部（画像処理部）
６０ 前段コンベア
７０ 振分機構
７０ａ アーム
８０ ラインコンベア
Ｆ フィルム
Ｇ 商品（容器付きの物品）
Ｇａ 内部領域（分割領域）
Ｇｂ 縁領域（分割領域）
Ｇｂ１ 前方領域（分割領域）
Ｇｂ２ 後方領域（分割領域）
Ｇｂ３ 右方領域（分割領域）
Ｇｂ４ 左方領域（分割領域）
Ｇ１ 上面
Ｇ２ 側壁面
Ｇ３ 底面
θ 角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送中の物品に対してＸ線を照射し、その透過したＸ線を検出して形成されるＸ線画像に基づいて異物混入の検査を行うＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食品などの商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にその不良商品が出荷されることを防止するために、Ｘ線検査装置を用いた商品不良検査が行われている。このＸ線検査装置では、搬送コンベアによって連続搬送されてくる物品に対してＸ線を照射し、そのＸ線の透過状態をＸ線受光部で検出して、物品中に異物が混入していないかを判別する。
【０００３】
このようなＸ線検査装置において、物品に混入した異物を正確に検出するためにマスク領域を設定して異物検出を行う場合がある。例えば、缶等の容器付きの物品について異物混入の検査を行う場合には、容器の縁部分に相当する部分はＸ線画像において異物像と同じように濃く表されるため、容器の縁近傍に存在する異物像を正確に検出することは難しい。
【０００４】
特許文献１には、搬送中の物品に対してＸ線を斜めに照射することで、物品の端部についてマスク領域を容易に設定することが可能なＸ線検査装置について開示されている。ここでは、このように物品に対して斜め方向からＸ線を照射することで、物品の端部にできる影部分の濃度について方向によって差が生じることを回避できるため、マスク領域の設定を容易化することができる。
【特許文献１】特開２００４−２３９７５３号公報（平成１６年８月２６日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のＸ線検査装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたＸ線検査装置では、検査対象である物品に対してＸ線を斜めに照射することで、物品の端部に形成される影部分の濃度が均一になるようにしているが、ここでは単にマスク領域の設定のために影部分に濃度差が生じないようにしているだけであるため、物品の端部に存在する異物の検出を正確に行うことができるとは言い難い。
【０００６】
特に、検査対象が容器付きの物品である場合には、容器の縁部分に相当するＸ線画像の部分は濃度が濃くなるため、容器の縁に当接するように存在する異物を同じ検出レベルで正確に検出することは困難になるおそれがある。
本発明の課題は、物品の端部に存在する異物の検出を高精度に行うことが可能なＸ線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係るＸ線検査装置は、搬送中の物品に対してＸ線を照射し、透過したＸ線の検出信号に基づいて形成されるＸ線画像を画像処理して物品に異物が含まれているか否かの検査を行うＸ線検査装置であって、搬送部と、Ｘ線源と、Ｘ線検出部と、画像処理部とを備えている。搬送部は、物品を所定の方向に搬送する。Ｘ線源は、搬送部によって搬送される物品に対して斜めにＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、物品の搬送方向に略直交する方向に沿って配置されており、Ｘ線源から照射されたＸ線を検出する。画像処理部は、Ｘ線検出部におけるＸ線の検出量に基づいてＸ線画像を作成し、Ｘ線画像を複数の領域に分割して分割した領域ごとに検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【０００８】
ここでは、搬送される物品に対して斜めにＸ線を照射するとともに、このＸ線の透過光を検出して形成されるＸ線画像に含まれる背景部分を除く領域について、複数の領域に分割し、各分割領域について分割領域ごとに適正な検出レベルを設定して異物検査を行う。
通常、Ｘ線源からＸ線検出部に対して略鉛直方向に、例えば略扇形のＸ線が照射されている場合には、物品の搬送方向における前後の端部と左右の端部とで、Ｘ線画像の影部分に濃度差が生じてしまう。この場合、従来のＸ線検査装置では、濃度の濃くなった部分について他の部分と同じ検出レベルで異物検出を行ったのでは、物品の端部に存在する異物を正確に検出することができないおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明のＸ線検査装置では、第１に、検査対象となる物品に対して斜めにＸ線を照射する。これにより、物品の端部に相当する搬送方向における前後左右の両端部分のＸ線画像の影部分の濃度を均一化して検査を行うことができる。
そして、第２に、物品を透過したＸ線を検出して形成されるＸ線画像を、物品の搬送方向における前後左右の端部の影部分とそれ以外の部分とに分割し、各分割領域において適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【００１０】
これにより、物品の搬送方向における前後左右の端部に形成される影部分の領域とそれ以外の物品の内部に相当する領域とでＸ線画像の濃度が異なる場合でも、それぞれの領域に応じた検出レベルで異物の検出を行うことができるため、物品の端部付近に存在する異物について高精度な検出が可能になる。
第２の発明に係るＸ線検査装置は、第１の発明に係るＸ線検査装置であって、画像処理部は、Ｘ線画像における、物品の搬送方向に対する前後の端部と搬送方向に対する左右の端部とを抽出して分割された領域として設定する。
【００１１】
ここでは、Ｘ線画像に含まれる背景部分を除く領域について、物品の搬送方向に対する前後、左右の端部の領域に分けて分割領域として設定している。
従来のＸ線検査装置では、Ｘ線画像に含まれる搬送方向に対する前後左右の両端に形成される影の部分の濃度が異なり、その部分に含まれる異物の検出を行うことが困難であった。
【００１２】
そこで、本発明のＸ線検査装置では、物品に対してＸ線を斜め方向から照射することで、Ｘ線画像に現れる物品の前後左右の両端の画像の濃度に差が生じないようにすることができる。そして、画像処理部が、これらの領域を抽出して分割領域として設定することができる。
この結果、Ｘ線画像に含まれる背景部分を除く領域について、搬送方向における前後左右の領域とそれ以外の領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行うことができるため、物品の端部においても高精度な異物検査を行うことができる。
【００１３】
第３の発明に係るＸ線検査装置は、第１または第２の発明に係るＸ線検査装置であって、画像処理部は、分割した領域のうち、物品の搬送方向に対する前側の端部に相当する領域と後側の端部に相当する領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
ここでは、Ｘ線画像に含まれる搬送方向における前後に形成される影部分の領域について、この前側の影部分の領域と後側の影部分の領域とで、それぞれ適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【００１４】
これにより、物品の搬送方向における前後方向において若干異なる濃度の影部分が形成されている場合でも、それぞれの濃度に応じた適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を実施することで、高精度な異物検査を実施することができる。
第４の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第３の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、画像処理部は、分割した領域のうち、物品の搬送方向に対する前後方向における端部の領域と左右方向における端部の領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
【００１５】
ここでは、Ｘ線画像に含まれる搬送方向における前後左右に形成される影部分の領域について、この前後の影部分の領域と左右の影部分の領域とでそれぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う。
これにより、物品の搬送方向における前後方向と左右方向とで若干異なる濃度の影部分が形成されている場合でも、それぞれの濃度に応じた適正な検出レベルを設定して異物混入の検査を実施することで、高精度な異物検査を実施することができる。
【００１６】
第５の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、物品は、容器付きである。
ここでは、例えば、缶詰等の容器付きの物品を搬送しながらＸ線を斜め方向から照射して異物混入の検査を行う。
これにより、容器付きの物品のように、物品の縁部分に相当する容器に当接するように存在する異物の検出を、縁部分に相当する領域については異なる検出レベルで行うため、高精度に異物検出を実施することができる。
【００１７】
第６の発明に係るＸ線検査装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係るＸ線検査装置であって、物品は、幅方向および奥行き方向における長さに対して高さ方向における長さが大きい。
ここでは、背の高い物品を搬送しながらＸ線を斜め方向から照射して異物混入の検査を行う。
【００１８】
これにより、背の高い物品のように、物品の縁部分に影となって現れる領域が大きい場合でも、そこに含まれる異物の検出を、その領域ごとに適正な検出レベルを設定して行うため、高精度に異物検査を実施することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＸ線検査装置によれば、物品の搬送方向における前後左右の端部に形成される影部分の領域とそれ以外の物品の内部に相当する領域とでＸ線画像の濃度が異なる場合でも、物品の端部付近に存在する異物について高精度な検出が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置について、図１〜図８を用いて説明すれば以下の通りである。
［Ｘ線検査装置１０全体の構成］
本実施形態のＸ線検査装置１０は、図１に示すように、食品等の商品の生産ラインにおいて品質検査を行う装置の１つである。Ｘ線検査装置１０は、連続的に搬送されてくる商品に対してＸ線を照射し、商品を透過したＸ線量を検出して作成されるX線画像に基づいて商品に異物が混入しているか否かの検査を行う。
【００２１】
Ｘ線検査装置１０の被検査物である商品（容器入りの物品）Ｇは、図２に示すように、前段コンベア６０によりＸ線検査装置１０に運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において異物混入の有無が判断される。このＸ線検査装置１０での判断結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置される振分機構７０に送信される。振分機構７０は、商品ＧがＸ線検査装置１０において異物混入の無い良品と判断された場合には商品Ｇをそのまま正規のラインコンベア８０へと送る。一方、商品ＧがＸ線検査装置１０において異物混入のある不良品と判断された場合には、下流側の端部を回転軸とするアーム７０ａが搬送路を遮るように回動する。これにより、不良品と判断された商品Ｇを、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱９０によって回収することができる。
【００２２】
Ｘ線検査装置１０は、図１に示すように、主として、シールドボックス１１と、コンベア１２と、遮蔽ノレン１６と、タッチパネル機能付きのモニタ２６と、を備えている。そして、その内部には、図３に示すように、Ｘ線照射器（Ｘ線源）１３と、Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）１４と、制御コンピュータ（画像処理部）２０（図５参照）とを備えている。
【００２３】
なお、本実施形態で検査対象として用いられる商品Ｇは、容器の中に食物等が入れられた状態で密封された缶詰であって、幅方向の長さよりも高さ方向の長さが大きい比較的背の高い物品であるものとする。
［シールドボックス１１］
シールドボックス１１は、商品Ｇの入口側と出口側の双方の面に、商品を搬出入するための開口１１ａを有している。このシールドボックス１１の中に、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ２０などが収容されている。
【００２４】
また、開口１１ａは、図１に示すように、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン１６によって塞がれている。この遮蔽ノレン１６は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、商品が搬出入される際に商品によって押しのけられる。
また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ２６の他、キーの差し込み口や電源スイッチ等が配置されている。
【００２５】
［コンベア１２］
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品を搬送するものであって、図５の制御ブロックに含まれるコンベアモータ１２ｆによって駆動される。コンベア１２による搬送速度は、作業者が入力した設定速度になるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ｆのインバータ制御によって細かく制御される。
【００２６】
また、コンベア１２は、図３に示すように、コンベアベルト１２ａ、コンベアフレーム１２ｂを有しており、シールドボックス１１に対して取り外し可能な状態で取り付けられている。これにより、食品等の検査を行う場合においてシールドボックス１１内を清潔に保つために、コンベアを取り外して頻繁に洗浄することができる。
コンベアベルト１２ａは、無端状ベルトであって、ベルトの内側からコンベアフレーム１２ｂによって支持されている。そして、コンベアモータ１２ｆの駆動力を受けて回転することで、ベルト上に載置された物体を所定の方向に搬送する。
【００２７】
コンベアフレーム１２ｂは、無端状のベルトの内側からコンベアベルト１２ａを支持するとともに、図３に示すように、コンベアベルト１２ａの内側の面に対向する位置に、搬送方向に対して直角な方向に長く開口した開口部１２ｃを有している。開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおける、Ｘ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４とを結ぶ線上に形成されている。換言すれば、開口部１２ｃは、コンベアフレーム１２ｂにおけるＸ線照射器１３からのＸ線照射領域に、商品Ｇを透過したＸ線がコンベアフレーム１２ｂによって遮蔽されないように形成されている。
【００２８】
［Ｘ線照射器１３］
Ｘ線照射器１３は、図３に示すように、コンベア１２の上方に配置されており、コンベアフレーム１２ｂに形成された開口部１２ｃを介して、コンベア１２の下方に配置されたＸ線ラインセンサ１４に向かって扇形形状にＸ線を照射する（図３の斜線部参照）。
また、Ｘ線照射器１３は、図3に示すように、鉛直方向に対して角度θをつけて斜め方向にＸ線を照射する。
【００２９】
なお、この角度θについては、商品Ｇの高さ等の各種検査条件に応じて変更可能であって、例えば、後述するＸ線画像に含まれる縁領域Ｒｂの濃度がほぼ均一に近くなるような角度に調整される。
［Ｘ線ラインセンサ１４］
Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベア１２（開口部１２ｃ）の下方に配置されており、商品Ｇやコンベアベルト１２ａを透過してくるＸ線を検出する。このＸ線ラインセンサ１４は、図３および図４に示すように、コンベア１２による搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素１４ａから構成されている。
【００３０】
なお、図４には、Ｘ線検査装置１０内におけるＸ線照射状態と、その時のラインセンサ１４を構成する各画素１４ａにおいて検出されるＸ線量を示すグラフとがそれぞれ示されている。
［モニタ２６］
モニタ２６は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ２６は、タッチパネル機能を有しており、初期設定や異物検出の判定等に関するパラメータ入力などを促す画面を表示する。
【００３１】
また、モニタ２６は、後述する画像処理が施された後のＸ線画像を表示する。これにより、商品Ｇに含まれる異物の有無、場所、大きさ等を、ユーザに対して視覚的に認識させることができる。
［制御コンピュータ２０］
制御コンピュータ２０は、ＣＰＵ２１において、制御プログラムに含まれる画像処理ルーチン、検査判定処理ルーチンなどを実行する。また、制御コンピュータ２０は、ＣＦ（コンパクトフラッシュ：登録商標）２５等の記憶部に、不良商品に対応するＸ線画像や検査結果、Ｘ線画像の補正用データ等を保存蓄積する。
【００３２】
具体的な構成として、制御コンピュータ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ２１を搭載するとともに、このＣＰＵ２１が制御する主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、およびＣＦ２５を搭載している。
ＣＦ２５には、後段にて詳述する異物混入検査の検査対象となるＸ線画像に関する情報や、設定された分割領域に関する情報、各分割領域においてそれぞれ設定された検出レベルに関する情報、あるいは検出された異物の位置等に関する情報が格納されている。
【００３３】
さらに、制御コンピュータ２０は、モニタ２６に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ２６のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのＩ／Ｏポート、外部接続端子としてのＵＳＢ２４等を備えている。
本実施形態では、ＣＦ２５等の記憶部に格納された各種プログラムをＣＰＵ２１が読み込むことで、図６に示すような、画像形成部（画像処理部）３１ａ、分割領域設定部（画像処理部）３１ｂ、検出レベル設定部（画像処理部）３１ｃ、異物判定部（画像処理部）３１ｄを含む機能ブロックが形成される。
【００３４】
画像形成部３１ａは、ＣＰＵ２１が画像形成プログラムを読み込むことで形成される機能ブロックであって、Ｘ線ラインセンサ１４によるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得して、それらのＸ線透視像信号に基づいて、Ｘ線ラインセンサ１４の１ラインごとに商品Ｇとその背景部分とを含むＸ線画像を作成する。
分割領域設定部３１ｂは、ＣＰＵ２１が画像処理プログラムを読み込むことで形成される機能ブロックであって、図8に示すように、画像形成部３１ａにおいて作成されたＸ線画像に含まれる背景部分および商品Ｇの縁部分（影の部分）を除く内部領域Ｇａと、商品Ｇの縁部分の領域（以下、縁領域と示す）Ｇｂとを抽出する。さらに、分割領域設定部３１ｂは、図8に示すように、商品Ｇの縁領域Ｇｂを、商品Ｇの搬送方向における両端の領域（以下、前方領域Ｇｂ１、後方領域Ｇｂ２と示す）と、搬送方向に交差する方向における両端の領域（以下、右方領域Ｇｂ３および左方領域Ｇｂ４と示す）と、に分割する。
【００３５】
検出レベル設定部３１ｃは、上記分割領域設定部３１ｂにおいて設定された各分割領域Ｇａ、Ｇｂ１〜Ｇｂ４について異物検査を実施する際の検出レベルについて、それぞれ適正な検出レベルを設定する。具体的には、例えば、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とを同じ検出レベルとし、右方領域Ｇｂ３と左方領域Ｇｂ４とを同じ検出レベルであって前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２とは異なる検出レベルになるように設定する。
【００３６】
異物判定部３１ｄは、上記検出レベル設定部３１ｃにおいて各分割領域Ｇａ、Ｇｂ１〜Ｇｂ４について設定された検出レベルにより、各分割領域において異物が混入していないかの判定を行う。異物判定部３１ｄによる判定方法としては、例えば、周辺の画素と比較して３０％以上濃度の高い画素が存在する場合にこの画素を異物として判定する等の方法を採用することができる。この場合には、周辺画素との濃度差の割合を変更することで、各分割領域Ｇａ，Ｇｂ１〜Ｇｂ４における検出レベルを変更することができる。
【００３７】
そして、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＦ２５等は、アドレスバスやデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。
さらに、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ｆ、ロータリーエンコーダ１２ｇ、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、光電センサ１５等と接続されている。
制御コンピュータ２０では、コンベアモータ１２ｆに装着されたロータリーエンコーダ１２ｇにおいて検出されたコンベア１２の搬送速度を受信する。
【００３８】
また、制御コンピュータ２０は、コンベアを挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成される同期センサとしての光電センサ１５からの信号を受信して、被検査物である商品ＧがＸ線ラインセンサ１４の位置にくるタイミングを検出する。
＜制御コンピュータ２０による異物混入の判定＞
［Ｘ線画像作成］
制御コンピュータ２０は、光電センサ１５からの信号を受けて、鉛直方向から角度θだけ傾斜させるように斜めに照射された扇状のＸ線照射部分（図３に示す斜線部分参照）を商品Ｇが通過するときに、Ｘ線ラインセンサ１４によるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得する。そして、制御コンピュータ２０は、画像形成部３１ａとして、それらのＸ線透視像信号に基づいて、Ｘ線ラインセンサ１４の１ラインごとに商品Ｇとその背景部分とを含むＸ線画像（図７参照）を作成する。すなわち、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素１４ａから細かい時間間隔をあけて各時刻のデータを得て、それぞれのデータからＸ線画像が作成される。そして、これら複数のＸ線画像を時間経過順に組み合わせることで、商品Ｇの全体とその背景部分とを含む全体の２次元画像が形成される。
【００３９】
［内部領域Ｇａ、縁領域Ｇｂ等の抽出］
制御コンピュータ２０では、缶の中の内容物に含まれる異物と缶の縁部分に存在する異物とを分けて異物検出を行うために、まず、図７に示すＸ線画像について、例えば各画素毎の濃淡を示すヒストグラムを作成する。このヒストグラムの基になるＸ線画像には、図７に示すように、主として、缶詰である商品Ｇの缶の縁の部分と、異物の部分と、缶の中にある内容物の部分と、背景部分とが含まれている。このため、ヒストグラムでは、各画素における濃度に基づいて、缶の縁または異物の部分、縁の内側の部分（内容物の部分）、背景部分が抽出される。
【００４０】
具体的には、制御コンピュータ２０では、検査対象となる内部領域を設定するための２値化画像を形成するために、２つの閾値を用いて缶の中の内容物の部分を抜き出す。具体的には、以下に示す関係式（１）を用いて特定の濃度範囲の画素を抜き出す。
ヒストグラムのピーク位置の５０％＜抜き出す範囲＜最大明るさの８０％・・・（１）
上記関係式（１）の「ヒストグラムのピーク位置の５０％」は、缶の縁または異物に相当する暗い画素に対応し、「最大明るさの８０％」は、主に背景部分に対応する。このため、上記関係式によって所定の明るさの範囲の画素を抜き出すことで、Ｘ線画像から内部領域Ｇａを抽出することができる。
【００４１】
また、上記関係式（１）より、抜き出す範囲を最大明るさの８０％以上と設定することで、Ｘ線画像から背景部分を抽出することができる。
そして、上記関係式（１）より、抜き出す範囲をヒストグラムのピーク値の５０％以下と設定することで、異物像および商品Ｇの縁領域ＧａをＸ線画像から抽出することができる。
【００４２】
［マスク領域の設定］
本実施形態のＸ線検査装置１０では、制御コンピュータ２０によって形成された２次元画像に対して検査領域から除外するためのマスク領域の設定を行う。
具体的には、上述したヒストグラムを作成して抽出された縁領域Ｇｂ、背景部分を用いて、マスク領域を設定する。これにより、マスク領域を設定することで、まずは、内部領域Ｇａだけについて異物検査を実施することができる。
【００４３】
［異物検出］
（内部領域Ｇａに含まれる異物の検出）
制御コンピュータ２０では、上述したマスク領域が被せられて設定された缶の縁よりも内側の内部領域Ｇａについて、異物が含まれているか否かの検査を行う。
具体的な検出方法としては、Ｘ線画像に含まれる画素を、所定の濃度を閾値として２値化することで所定濃度よりも暗い画素を異物として検出する２値化処理による検出方法や、ある画素についてその周囲の画素の濃度の平均値との差をとることで孤立した濃度の濃い領域を抽出して異物を検出する微分処理による検出方法等を用いることができる。
【００４４】
これにより、図７に示すように、缶の内部（缶の縁よりも内側の部分）の領域（内部領域Ｇａ）に存在する比較的大きい異物を検出することができる。
（縁領域Ｇｂに近接して存在する異物の検出）
本実施形態では、制御コンピュータ２０が、検査対象となる領域を、上述した缶の内側の領域（内部領域Ｇａ）と、以下で説明する缶の縁部分の領域（縁領域Ｇｂ）とに分けて異物検出を行う。
【００４５】
すなわち、制御コンピュータ２０では、図８に示すように、上述した分割領域設定部３１ｂによって設定された分割領域（各領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）について、検出レベル設定部３１ｃがそれぞれの分割領域（各領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）について適正な検出レベルを設定する。
具体的には、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に含まれる画素の平均濃度を算出し、ここで算出された平均濃度に応じて各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４ごとの検出レベルを設定する。
【００４６】
例えば、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とについては、Ｘ線画像において若干画素の濃度が高い前方領域Ｇｂ１の方を検出レベル４、後方領域Ｇｂ２の方を検出レベル３と設定する。そして、左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４については、前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２よりも画素の濃度が高いために、さらに検出レベルを上げて検出レベルをともに５に設定する。
【００４７】
これにより、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に含まれる画素の平均濃度が高い領域については、検出レベルを上げて異物検査を行う一方、平均濃度が標準的、あるいは低い領域についてはそれよりも低めの検出レベルを設定して異物検査を行うことで、各領域において高精度な異物検査を実施することが可能になる。
（異物像の合成）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、上述のように、缶の縁よりも内側の内部領域Ｇａと、缶の縁部分の縁領域Ｇｂとに分けて別々に異物検出を行う。
【００４８】
このため、１つの商品Ｇから検出される異物像は、缶の縁部分の縁領域Ｇｂで検出された異物像と、缶の縁よりも内側の内部領域Ｇａで検出された異物像とを合わせて作成される合成異物像を最終的な判定画像としてモニタ２６に表示させる。
［本Ｘ線検査装置１０の特徴］
（１）
本実施形態のＸ線検査装置１０は、図３に示すように、搬送中の商品Ｇに対して斜め方向からＸ線を照射し、このＸ線の透過光を検出して作成される２次元のＸ線画像に基づいて異物検査を行うＸ線検査装置であって、図６に示す分割領域設定部３１ｂが、Ｘ線画像に含まれる商品Ｇに相当する縁領域Ｇｂを複数の領域（各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４）に分割し（図８参照）、検出レベル設定部３１ｃが、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４について適正な検出レベルを設定して異物検査を行う。
【００４９】
これにより、商品Ｇの縁領域Ｇｂに相当する各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４については、各領域を構成する画素の平均濃度を基準にして各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４における検出レベルを設定することで、検出が難しい商品Ｇの縁部分（容器に近接する部分）に相当する各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４の濃度が異なる場合でも、そこに含まれる異物を高精度に検出することができる。
【００５０】
（２）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図６に示す分割領域設定部３１ｂが、図８に示すように、縁領域Ｇｂを、前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２および左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４に分割した分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４を設定する。
これにより、特に、容器付きの物品のような縁部分の影の濃度に差が出やすい商品Ｇを検査対象とする場合でも、商品Ｇの搬送方向およびこれに交差する方向において縁領域Ｇｂを複数の領域に分割された各領域について、各領域の濃度に応じて適正な検出レベルを設定することができる。この結果、商品Ｇの縁領域Ｇｂに存在する異物を高精度に検出することが可能になる。
【００５１】
（３）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、Ｘ線画像に含まれる縁領域Ｇｂのうち、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とについて、図６に示す検出レベル設定部３１ｃがそれぞれの画素の平均濃度に応じて適正な検出レベルを設定する。
これにより、商品Ｇの搬送方向における前後方向において各分割領域Ｇｂ１，Ｇｂ２の濃度分が若干異なる場合でも、それぞれの領域の濃度に対応させて適正な検出レベルで異物検査を実施することで、商品Ｇの容器の縁部分に近接するように存在する異物の検出を高精度に実施することができる。
【００５２】
（４）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、Ｘ線画像に含まれる縁領域Ｇｂのうち、前方領域Ｇｂ１および後方領域Ｇｂ２と、右方領域Ｇｂ３および左方領域Ｇｂ４とについて、図６に示す検出レベル設定部３１ｃがそれぞれの画素の平均濃度に応じて適正な検出レベルを設定する。
【００５３】
これにより、商品Ｇについて、搬送方向における前後方向だけでなく、左右方向についても、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に含まれる画素の平均濃度に応じて適正な検出レベルを設定して異物検査を実施することができる。この結果、商品Ｇの縁部分（容器部分）に近接するように存在する異物を高精度に検出することが可能になる。
（５）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、検査対象として、容器付きの物品である商品Ｇを用いている。
【００５４】
通常、缶詰のような容器付きの物品を検査対象とする場合には、Ｘ線画像に含まれるその容器の部分の濃度が濃くなってしまうため、内部領域等の他の領域と同じ検出レベルで異物検査を行ったのでは、この容器付近に存在する異物を正確に検出できないおそれがある。
そこで、本実施形態のＸ線検査装置１０では、商品Ｇの縁部分に相当する容器の部分に対応するＸ線画像の部分の濃度が濃くなる場合でも、この部分については他の部分よりも高い検出レベルに設定している。
【００５５】
これにより、容器の部分に近接するように存在する異物を効果的に検出して、高精度な異物検査を実施することが可能になる。
（６）
本実施形態のＸ線検査装置１０では、図３に示すように、検査対象として、背の高い物品である商品Ｇを用いている。
【００５６】
通常、このような背の高い物品を検査対象とした場合には、Ｘ線画像に含まれる影の部分の面積が非常に大きくなるという特徴がある。この場合、この影の部分について内部領域等と同じ検出レベルで異物検査を行うと、影部分に含まれる異物の検出を正確に実施できないおそれがある。
そこで、本実施形態のＸ線検査装置１０では、背の高い物品を検査対象とする場合でも、図８に示すように、物品の影部分に相当する商品Ｇの縁領域Ｇｂを複数の領域に分割し、各分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４について、それぞれ適正な検出レベルを設定して異物検査を行っている。
【００５７】
これにより、縁領域Ｇｂに存在する異物を確実に検出して、高精度な異物検出を実施することが可能になる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５８】
（Ａ）
上記実施形態では、商品ＧのＸ線画像に含まれる領域を、背景部分と縁部分とを除く内部領域Ｇａと縁領域Ｇｂとに分割し、縁領域Ｇｂについてはさらに商品Ｇの搬送方向と搬送方向に交差する方向とにおける各両端に位置する４つの領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に分割した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５９】
例えば、縁部分の分割の仕方としては、搬送方向とその交差する方向とにおける両端部分という分割ではなく、より細かく分割された分割領域を設定してもよい。この場合でも、各分割領域について異なる検出レベルで異物検査を実施することで、商品Ｇの内部領域Ｇａの外周部分に沿って存在する細かい異物を精度よく検出することができるという上記と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
さらには、内部領域Ｇａについても、複数の領域に分割し、各分割領域について適正な異なる検出レベルを設定して異物検査を実施してもよい。この場合には、さらに高精度に異物検査を行うことが可能になる。
（Ｂ）
上記実施形態では、縁領域Ｇｂについて、各領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４に対して適正な検出レベルになるようにそれぞれの検出レベルを設定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６１】
例えば、縁領域Ｇｂだけでなく、内部領域Ｇａと縁領域Ｇｂとの間においても同様に、異なる検出レベルを設定して異物検査を実施してもよい。この場合には、縁領域Ｇｂに加えて内部領域Ｇａについても適正な検出レベルによって異物検査を実施することができる。
（Ｃ）
上記実施形態では、各分割領域（前方領域Ｇｂ１、後方領域Ｇｂ２、右方領域Ｇｂ３および左方領域Ｇｂ４）のうち、左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４について異なる検出レベルを設定し、さらに左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４とは異なる検出レベルを、前後方領域Ｇｂ１，Ｇｂ２について設定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
例えば、前方領域Ｇｂ１と左方領域Ｇｂ４とについて同じ検出レベルを設定し、これとは異なる検出レベルを、後方領域Ｇｂ２と右方領域Ｇｂ３とについて設定してもよい。
このように、各分割領域についてそれぞれ設定される検出レベルは、必ずしも全ての分割領域で異なっている必要はなく、適正な検出レベルが同じ領域についてはほぼ同程度の検出レベルを設定して異物検査を行ってもよい。
【００６３】
（Ｄ）
上記実施形態では、縁領域Ｇｂの分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４については、ほぼ均等に分割されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、分割領域Ｇｂ１〜Ｇｂ４のうち、前方領域Ｇｂ１と後方領域Ｇｂ２とを大きくし、左右方領域Ｇｂ３，Ｇｂ４の領域を小さく設定してもよい。
【００６４】
つまり、本発明において設定される分割領域は、Ｘ線画像に現れる各領域Ｇａ，Ｇｂを構成する画素の濃度が微妙に変化する領域ごとに分けて設定されることが好ましい。これにより、画素の濃度が所定の範囲内にある領域を１つの分割領域として設定することで、各領域における画素濃度に応じて適正な検出レベルを設定することで、高精度な異物検査を実施することが可能になる。
【００６５】
（Ｅ）
上記実施形態では、Ｘ線画像に含まれる背景部分、内部領域Ｇａおよび縁領域Ｇｂについて、Ｘ線画像に含まれる画素の濃度に基づいて作成されるヒストグラムを用いて抽出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ヒストグラムを作成することなく、濃度範囲に基づいて直接各領域を抽出してもよい。
【００６６】
（Ｆ）
上記実施形態では、検査対象である物品として、図３に示すような背の高い缶入りの商品Ｇを用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、検査対象としては、必ずしも背の高い商品でなくてもよいし、缶入りの商品でなくてもよい。
【００６７】
通常、背の高い商品Ｇを検査対象とした場合には、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線によって形成されるＸ線画像に含まれる商品Ｇの影部分の面積が大きくなってしまう。しかし、上記実施形態のように、Ｘ線を斜めに照射することで影部分の濃度をほぼ均一にすることで、背の高い商品Ｇであっても縁部分に近接して存在する異物の検出を高精度に行うことができることから、上記実施形態のように、背の高い商品Ｇを検査対象とすることがより好ましい。
【００６８】
一方、缶入りの商品Ｇを検査対象とした場合には、通常、缶の縁の部分（縁領域）に近接するように存在する異物の検出は困難であるが、本発明のＸ線検査装置によれば、縁領域に存在する異物を高精度に検出できることから、上記実施形態のように缶入り（容器入り）の商品Ｇを検査対象として異物検査を実施することがより好ましい。
（Ｇ）
上記実施形態では、缶入りの商品Ｇを検査対象として異物検査を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６９】
例えば、図９に示すように、上面Ｇ１がフィルムＦで覆われており、側壁面Ｇ２および底面Ｇ３がともにプラスチックで構成されているプリンやヨーグルト等の容器付きの商品を検査対象として用いてもよい。
この場合には、Ｘ線の斜め照射によって影部分（縁領域）がほぼ均一に近い濃度になるようになっているものの、Ｘ線が容器のどの部分を透過して検出されたものであるかによって、Ｘ線画像に形成される容器の縁部分の影の濃度が異なってくる。具体例を挙げれば、上面Ｇ１のフィルム部分と側壁面Ｇ２のプラスチック部分とを透過したＸ線の検出結果に対応する影の部分と、側壁面Ｇ２のプラスチック部分と底面Ｇ３のプラスチック部分とを透過したＸ線の検出結果に対応する影の部分とでは、フィルム部分の方がプラスチック部分よりも後者の方が濃度が高くなる。
【００７０】
このため、上記実施形態のように、若干濃度の異なる縁領域Ｇｂを濃度が異なる領域に分割してそれぞれ異なる検出レベルで異物検出を行うことで、各分割領域において適正な検出レベルを設定してより高精度な異物検出を実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明のＸ線検査装置は、物品の端部に存在する異物の検出を高精度に行うことができるという効果を奏することから、検査対象である物品に対してＸ線を照射して検査を行う各種検査装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図。
【図２】図1のＸ線検査装置の前後の構成を示す図。
【図３】図1のＸ線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。
【図４】図1のＸ線検査装置による異物混入検査の原理を示す模式図。
【図５】図１のＸ線検査装置が備えている制御コンピュータの構成を示す制御ブロック図。
【図６】図５の制御コンピュータに形成される機能ブロック図。
【図７】図１の制御コンピュータにおいて作成されるＸ線画像を示す図。
【図８】図７のＸ線画像について設定される各分割領域を示す図。
【図９】本発明の他の実施形態に係るＸ線検査装置において検査対象として用いる物品の他の例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００７３】
１０ Ｘ線検査装置
１１ シールドボックス
１１ａ 開口
１２ コンベア
１２ａ コンベアベルト
１２ｂ コンベアフレーム
１２ｃ 開口部
１２ｆ コンベアモータ
１２ｇ ロータリーエンコーダ
１３ Ｘ線照射器（Ｘ線源）
１４ Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）
１４ａ 画素
１５ 光電センサ
１６ 遮蔽ノレン
２０ 制御コンピュータ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ＵＳＢ（外部接続端子）
２５ ＣＦ（コンパクトフラッシュ：登録商標）
２６ モニタ
３１ａ 画像形成部（画像処理部）
３１ｂ 分割領域設定部（画像処理部）
３１ｃ 検出レベル設定部（画像処理部）
３１ｄ 異物判定部（画像処理部）
６０ 前段コンベア
７０ 振分機構
７０ａ アーム
８０ ラインコンベア
Ｆ フィルム
Ｇ 商品（容器付きの物品）
Ｇａ 内部領域（分割領域）
Ｇｂ 縁領域（分割領域）
Ｇｂ１ 前方領域（分割領域）
Ｇｂ２ 後方領域（分割領域）
Ｇｂ３ 右方領域（分割領域）
Ｇｂ４ 左方領域（分割領域）
Ｇ１ 上面
Ｇ２ 側壁面
Ｇ３ 底面
θ 角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中の物品に対してＸ線を照射し、透過したＸ線の検出信号に基づいて形成されるＸ線画像に基づいて前記物品に異物が含まれているか否かの検査を行うＸ線検査装置であって、
前記物品を所定の方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される前記物品に対して斜めにＸ線を照射するＸ線源と、
前記物品の搬送方向に略直交する方向に沿って配置されており、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部におけるＸ線の検出量に基づいてＸ線画像を作成し、前記Ｘ線画像を複数の領域に分割して前記分割した領域ごとに検出レベルを設定して異物混入の検査を行う画像処理部と、
を備えているＸ線検査装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記Ｘ線画像における、前記物品の搬送方向に対する前後の端部と前記搬送方向に対する左右の端部とを抽出して前記分割された領域として設定する、
請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記分割した領域のうち、前記物品の搬送方向に対する前側の端部に相当する領域と後側の端部に相当する領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う、
請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記分割した領域のうち、前記物品の搬送方向に対する前後方向における端部の領域と左右方向における端部の領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う、
請求項１から３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記物品は、容器付きである、
請求項１から４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記物品は、幅方向および奥行き方向における長さに対して高さ方向における長さが大きい、
請求項１から５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１】
搬送中の物品に対してＸ線を照射し、透過したＸ線の検出信号に基づいて形成されるＸ線画像に基づいて前記物品に異物が含まれているか否かの検査を行うＸ線検査装置であって、
前記物品を所定の方向に搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される前記物品に対して斜めにＸ線を照射するＸ線源と、
前記物品の搬送方向に略直交する方向に沿って配置されており、前記Ｘ線源から照射されたＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部におけるＸ線の検出量に基づいてＸ線画像を作成し、前記Ｘ線画像を複数の領域に分割して前記分割した領域ごとに検出レベルを設定して異物混入の検査を行う画像処理部と、
を備えているＸ線検査装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記Ｘ線画像における、前記物品の搬送方向に対する前後の端部と前記搬送方向に対する左右の端部とを抽出して前記分割された領域として設定する、
請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記分割した領域のうち、前記物品の搬送方向に対する前側の端部に相当する領域と後側の端部に相当する領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う、
請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記分割した領域のうち、前記物品の搬送方向に対する前後方向における端部の領域と左右方向における端部の領域とについて、それぞれ検出レベルを設定して異物混入の検査を行う、
請求項１から３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記物品は、容器付きである、
請求項１から４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記物品は、幅方向および奥行き方向における長さに対して高さ方向における長さが大きい、
請求項１から５のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−３２９９０６（Ｐ２００６−３２９９０６Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５６６１５（Ｐ２００５−１５６６１５）
【出願日】平成１７年５月３０日（２００５．５．３０）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月３０日（２００５．５．３０）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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