Ｘ線検査装置
【課題】検査対象物の良否を判定するとともに、階級選別に使用できるＸ線検査装置を得る。
【解決手段】質量推定部８３は、Ｘ線検出部６によって検出された透過Ｘ線量に基づいて検査対象物８の質量を推定する。質量階級判定部８４は、質量推定部８３から入力されたデータＳ１に基づいて、検査対象物８がどの質量階級に属しているかどうか判定、又は、検査対象物８の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、検査対象物８を異常なものと判定する。画像作成部８５は、Ｘ線検出部６によって検出された透過Ｘ線のＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成する。形状判定部８６は、検査対象物８の形状の正常／異常を判定する。不良判定部８７は、質量階級判定部８４又は形状判定部８６による各判定結果が異常である場合などに、検査対象物８が不良品であると判定する。
【解決手段】質量推定部８３は、Ｘ線検出部６によって検出された透過Ｘ線量に基づいて検査対象物８の質量を推定する。質量階級判定部８４は、質量推定部８３から入力されたデータＳ１に基づいて、検査対象物８がどの質量階級に属しているかどうか判定、又は、検査対象物８の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、検査対象物８を異常なものと判定する。画像作成部８５は、Ｘ線検出部６によって検出された透過Ｘ線のＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成する。形状判定部８６は、検査対象物８の形状の正常／異常を判定する。不良判定部８７は、質量階級判定部８４又は形状判定部８６による各判定結果が異常である場合などに、検査対象物８が不良品であると判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物にＸ線を照射し、検査対象物を透過したＸ線を検出することにより、検査対象物の質量を推定できるものであるとともに、該質量に基づいて検査対象物の選別が可能なＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検査対象物における物理量を測定し、該検査対象物の良否を判定するＸ線検査装置が公知となっている。例えば、下記特許文献１には、Ｘ線源と、Ｘ線検出部と、データ処理部と、表示部とを備えたＸ線検査装置であって、Ｘ線検出部からの検出情報のうち一部を抽出して少なくともＸ線画像の背景に相当する部分を除いた物理量測定領域のＸ線画像をデータ処理部のＸ線画像生成部に生成させる領域抽出処理部と、この領域抽出処理部で抽出された検出情報に基づいてワークＷの大きさ又は質量に対応する物理量を算出する質量算出部と、物理量測定領域のＸ線画像と質量算出部で算出された物理量を示すグラフ表示要素とを関連付けて表示部に表示させる表示データ生成部と、を設けたものが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０８４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年においては、検査対象物における物理量を測定し、該検査対象物の良否を判定することができるだけでなく、さらに踏み込んで該検査対象物の階級を選別できるＸ線検査装置が所望されていた。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、検査対象物の良否を判定することができるだけでなく、階級選別に使用できるＸ線検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 本発明は、検査対象物に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、前記Ｘ線照射部から照射されて前記検査対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の質量を推定する質量推定部と、前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の質量が、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定する質量階級判定部と、を備えているものである。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、推定された検査対象物の質量の階級によって検査対象物の階級選別をするのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【０００８】
（２） 上記（１）のＸ線検査装置においては、前記検査対象物の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、前記質量階級判定部において、前記検査対象物を異常なものと判定するものであってもよい。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、前記質量階級に属しない異常な検査対象物を選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１０】
（３） 上記（１）又は（２）のＸ線検査装置においては、前記Ｘ線照射部が、前記検査対象物ごとにＸ線を同方向に２ヵ所以上又は２方向以上から照射するものであり、前記質量推定部が、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の実用部分の質量を推定するものであり、前記質量階級判定部が、前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の実用部分の質量に基づいて、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定するものであってもよい。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、前記検査対象物の実用部分の質量を推定できるので、該推定された質量に基づいて前記検査対象物を階級選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１２】
（４） 上記（１）〜（３）のＸ線検査装置においては、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成する画像作成部と、前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物の形状の正常／異常を判定する形状判定部と、を備えていることが好ましい。
【００１３】
上記（４）の構成によれば、検査対象物について、質量による階級選別だけでなく、形状によって良品と不良品とに選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１４】
（５） 上記（４）のＸ線検査装置においては、前記検査対象物が青果物であって、前記形状判定部が、前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物における種子の有無を判定するものであることが好ましい。
【００１５】
上記（５）の構成によれば、前記検査対象物において種子の無いものと有るものとに選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。つまり、付加価値のある「種子の無い」商品を容易に選別するのに用いることができる。
【００１６】
（６） 上記（１）〜（４）のＸ線検査装置においては、前記検査対象物が、貝類又は殻を剥いたゆで卵であることが好ましい。これにより、中身に価値がある商品について、階級選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１７】
（７） 上記（１）〜（６）のＸ線検査装置においては、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物における異物の有無を判定する異物判定部を備えていることが好ましい。これにより、食用でない異物などが入っている前記検査対象物を容易に選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１８】
（８） 上記（１）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ａ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ａ）前記検査対象物が前記質量階級のうちいずれか１つに属していると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を該当する前記質量階級に振り分ける。
【００１９】
上記（８）の構成によれば、前記検査対象物を階級ごとに振り分けるＸ線検査装置を提供できる。
【００２０】
（９） 上記（２）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｂ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｂ）前記検査対象物が異常なものであると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２１】
上記（９）の構成によれば、所定の階級の範囲に該当しないと判定された不良品を振り分けるＸ線検査装置を提供できる。
【００２２】
（１０） 上記（４）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｃ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｃ）前記形状判定部が、異常と判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２３】
（１１） 上記（５）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｄ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｄ）前記形状判定部が、前記検査対象物に種子有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２４】
（１２） 上記（７）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｅ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｅ）前記異物判定部が、前記検査対象物に異物有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２５】
上記（１０）〜（１２）の構成によれば、形状に不備があるもの、種子が含まれているもの、又は異物のあるものを不良品として振り分けて除去することが可能なＸ線検査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係るＸ線検査装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成図である。図１において、矢印（黒）は各コンベアの流れ及び物品の流れ方向を示し、矢印（点線）はリジェクタの一部を構成する板部材の動作状態を模式的に示すものである。図２は、図１のＸ線検査装置におけるＸ線検査部の全体構成を模式的に示す正面図である。図３は、図２のＸ線検査部におけるシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。図４は、図３に示したコンベアの構成を説明するための斜視分解図である。図５は、図１のＸ線検査装置の振り分け部におけるリジェクタの構成を示す断面図である。図６は、Ｘ線検査部１０の機能構成を示すブロック図である。図７は、コンピュータ７による検査機能を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示したＸ線検査装置１０００は、Ｘ線検査部１０と、コンベア２０、３０、４０と、ガイド部材５０、５１と、フィーダ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇと、箱５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、５３ｇと、不良品回収箱５４と、リジェクタ６０（図１には一部分のみ図示）とを備えている。また、Ｘ線検査装置１０００は、Ｘ線検査部１０及びコンベア２０と同様の構成が、コンベア３０の長さ方向に沿って、さらに２列設けられている。
【００２８】
Ｘ線検査部１０は、上部筐体１、シールドボックス２、及び下部筐体３を備えている。上部筐体１には、タッチパネル機能付きのモニタ、つまり表示・入力部４が設けられている。また、シールドボックス２内には、Ｘ線照射部５とＸ線検出部６とが設けられているとともに、シールドボックス２内を貫通するようにコンベア２０が配設されている。Ｘ線照射部５は、コンベア２０上の検査対象物８に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部６は、コンベア２０の間に設けられており、Ｘ線照射部５から照射されて検査対象物８を透過したＸ線を検出する。シールドボックス２は、Ｘ線が外部に漏洩することを防止する機能を有する。下部筐体３内には、Ｘ線検査部１０の動作制御及びデータ処理を行うためのコンピュータ７が配設されている。なお、検査対象物８の例としては、食品（青果物、貝類、殻を剥いたゆで卵、キノコ類など）等が挙げられるが、これに限られない。
【００２９】
コンベア２０は、シールドボックス２内及びコンベア３０上を通過するように、Ｘ線検査部１０からコンベア４０の端部にかけて配設されている。また、コンベア２０は、図３及び図４に示すように、凹部２１ａを表面に有したプレート２１と、プレート２１を裏面側から固定支持する支持部２２ａを有したチェーンベルト２２とを備えている。なお、図４において、チェーンベルト２２を手前側にしか図示していないが、実際には、奥手側にもプレート２１中央部を中心として対称的に設けられている。また、チェーンベルト２２は、図示しない２つのチェーンスプロケットに架けられ張設されている。前記チェーンスプロケットのそれぞれは、図示しないモータに接続されており、回転することによって、チェーンベルト２２を駆動させることができるようになっている。
【００３０】
コンベア３０は、コンベア２０の搬送方向に対して略垂直方向、且つフィーダ５２ａ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｇ（長さが短いタイプのもの）及びフィーダ５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ（長さが長いタイプのもの）へ向かう方向に、検査対象物８を搬送するものである。コンベア３０の上には、複数のガイド部材５０が搬送方向に沿って吊設されており、選別された各検査対象物８を各フィーダ５２ａ〜５２ｇに導くレーン３１〜３７が形成されている。
【００３１】
コンベア４０は、コンベア３０に並設されており、コンベア３０の搬送方向と同じ方向に検査対象物８を搬送するものである。コンベア３０の上には、２つのガイド部材５１が搬送方向に沿って吊設されており、不良品とされた検査対象物８を不良品回収箱５４に導くことができるようになっている。
【００３２】
リジェクタ６０は、板部材６１、６２と、コンピュータ７からの命令により板部材６１、６２のそれぞれを図５に示した矢印方向に往復移動させることが自在であって、天板６３に設けられた駆動部６４、６５とを有しているものである。なお、板部材６１、６２は、天板６３に設けられたスリット（図示せず）を介して、駆動部６４、６５に吊設されている。なお、コンベア２０、３０、ガイド部材５０、５１、及びリジェクタ６０は、振り分け部７０（図６）の一部を構成しているものである。
【００３３】
コンピュータ７は、図６に示すように、ＣＰＵ７１と、ＣＰＵ７１によって参照可能な、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ７２とを備えている。コンピュータ７には、Ｘ線照射部５、Ｘ線検出部６、表示・入力部４、及び振り分け部７０が接続されている。また、コンピュータ７は、図７に示すように、異物判定部８０、質量検査部８１、及び形状検査部８２を備えている。異物判定部８０は、検査対象物８内に異物が混入しているか否かを検査するものである。質量検査部８１は、検査対象物８の質量が目標範囲内（許容範囲内）であるか否かを検査するものであり、形状検査部８２は、検査対象物８に割れや欠けが生じていないか等を検査するものである。なお、図６に示したメモリ７２内に格納されている検査プログラムをＣＰＵ７１が実行することによって、図７に示した各検査機能が実現される。以下、異物判定部８０、質量検査部８１、及び形状検査部８２について詳述する。
【００３４】
まず、異物判定部８０について説明する。図３を参照して、Ｘ線照射部５から照射されて検査対象物８を透過したＸ線（透過Ｘ線）は、複数のＸ線検出素子６ａを有するＸ線検出部６によって検出される。ここで、検査対象物８内に異物が混入していない場合は、複数のＸ線検出素子６ａによって検出される透過Ｘ線の強度分布は、ほぼ一定である。一方、検査対象物８内に異物が混入している場合は、異物の混入箇所においてＸ線の透過量が減少するため、異物の混入箇所に対応して、透過Ｘ線の強度分布に負のピークが発生する。したがって、異物判定部８０は、Ｘ線検出部６から送信されたＸ線検出データに基づいて、透過Ｘ線の強度分布にピークが発生しているか否かを判定することによって、検査対象物８への異物の混入の有無を判定する。異物が混入していると判定された検査対象物８は、後述の質量検査部８１及び形状検査部８２による各検査が行われることなく、図６に示した振り分け部７０によって不良品として振り分けられる。
【００３５】
図８は、図７に示した質量検査部８１及び形状検査部８２の機能構成を示すブロック図である。質量検査部８１は質量推定部８３と質量階級判定部８４とを備えており、形状検査部８２は画像作成部８５と形状判定部８６とを備えている。また、質量階級判定部８４及び形状判定部８６は、不良判定部８７に接続されている。
【００３６】
質量推定部８３は、図２に示したＸ線検出部６によって検出された透過Ｘ線のＸ線量に基づいて検査対象物８の質量を推定し、推定質量Ｍに関するデータＳ１を出力する。詳細には以下の通りである。図３を参照して、Ｘ線照射部５から照射されて検査対象物８を透過した透過Ｘ線のＸ線量が、Ｘ線検出部６によって検出される。具体的には、Ｘ線検出部６が備える各Ｘ線検出素子６ａが、透過Ｘ線の明るさＩ０をそれぞれ検出する。ここで、各Ｘ線検出素子６ａは、例えば、最高輝度の白を「２５５」、最低輝度の黒を「０」とする２５６階調の検出階調数で、明るさＩ０をそれぞれ検出する。図８に示した質量推定部８３は、明るさＩ０に関する検出値を各Ｘ線検出素子６ａから入力し、質量を推定するための以下の式（１）に基づいて、明るさＩ０から推定質量ｍを算出する。
【００３７】
ｍ＝ｃｔ＝−ｃ／μ×ｌｎ（Ｉ／Ｉ０）＝−αｌｎ（Ｉ／Ｉ０）
・・・（１）
ここで、ｃは物質の厚さを質量に変換するための係数、ｔは物質の厚さ、Ｉは物質がないときの明るさ、Ｉ０は物質を透過したときの明るさ、μは線吸収係数である。また、αはｃ／μで与えられるパラメータであり、質量が判明している複数のサンプルを用いた事前の検査によって、検査対象物８の種類毎に適切な値が予め求められて、その値が図６に示したメモリ７２に記憶されている。
【００３８】
質量推定部８３は、上記の式（１）に基づいて、各画素（つまり各Ｘ線検出素子６ａ）毎に、明るさＩ０を推定質量ｍに換算する。そして、コンベア２０によって検査対象物８が搬送されつつ、Ｘ線検出素子６ａによる明るさＩ０の検出と、明るさＩ０から推定質量ｍへの換算とが繰り返し実行される。これにより、検査対象物８の全画素に対応する推定質量ｍがそれぞれ求められ、これら全ての推定質量ｍを合計することにより、検査対象物８の全体の推定質量Ｍが求められる。
【００３９】
質量階級判定部８４は、質量推定部８３から入力されたデータＳ１に基づいて、（１）検査対象物８がどの質量階級（所定範囲内において予め検査対象物８の種類ごとに設定されているものであって、例えば、６段階に分級したもの）に属しているかどうか判定、又は、（２）検査対象物８の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、検査対象物８を異常なものと判定し、その判定結果に関するデータＳ２を出力する。より具体的に説明すると、以下のようになる。質量階級ごとの目標範囲（許容範囲）の上限値及び下限値が、検査対象物８の種類毎に予め設定されて、図６に示したメモリ７２に記憶されている。質量階級判定部８４は、データＳ１で表される推定質量Ｍと、上記の各質量階級の上限値及び下限値とを比較し、推定質量Ｍがいずれかの質量階級の上限値以下かつ下限値以上に該当する場合は、その検査対象物８の質量はその該当する質量階級であると判定する。一方、推定質量Ｍがどの質量階級にも属さない場合は、その検査対象物８の質量は異常であると判定する。
【００４０】
画像作成部８５は、図２に示したＸ線検出部６によって検出された透過Ｘ線のＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成し、そのＸ線透過画像に関する画像データＳ３を出力する。具体的には、上記の通り、Ｘ線検出部６が備える各Ｘ線検出素子６ａは、例えば、最高輝度の白を「２５５」、最低輝度の黒を「０」とする２５６階調の検出階調数で、明るさＩ０をそれぞれ検出する。これにより、１ライン分に相当する検査対象物８の画像データが作成される。そして、コンベア２０によって検査対象物８が搬送されつつ、各Ｘ線検出素子６ａによる明るさＩ０の検出が、各ライン毎に繰り返し実行される。これにより、検査対象物８の全画素の明るさＩ０がそれぞれ求められ、検査対象物８全体のＸ線透過画像（画像データＳ３）が作成される。
【００４１】
形状判定部８６は、画像作成部８５から入力された画像データＳ３に基づいて検査対象物８の形状の正常／異常を判定し、その判定結果に関するデータＳ４を出力する。一例として、良品の周囲長の上限値及び下限値に関するデータが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像からエッジを抽出し、抽出したエッジの合計長と、上記の上限値及び下限値とを比較する。形状判定部８６は、エッジの合計長が上限値以下かつ下限値以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、エッジの合計長が上限値より大きい又は下限値より小さい場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に割れが生じている場合、エッジの合計長は長くなるため、エッジの合計長が上記の上限値より大きくなることにより、割れが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４２】
他の例として、良品の上面積の上限値及び下限値に関するデータが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表されるＸ線透過画像から検査対象物８の上面積を求め、求めた上面積の値と、上記の上限値及び下限値とを比較する。形状判定部８６は、上面積の値が上限値以下かつ下限値以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、上面積の値が上限値より大きい又は下限値より小さい場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に欠けが生じている場合、上面積が小さくなるため、上面積の値が上記の下限値より小さくなることにより、欠けが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４３】
さらに他の例として、良品の輪郭形状に関するテンプレート画像の画像データが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像内において、上記のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行う。形状判定部８６は、検査対象物８とテンプレート画像との類似度が所定レベル以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、類似度が所定レベルより低い場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に割れや欠けが生じている場合、良品の輪郭形状との差異が大きくなるため、類似度が上記の所定レベルより低くなることにより、割れや欠けが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４４】
また別の例として、所定形状の良品の大きさに関するテンプレート画像の画像データが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像内において、上記のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行う。形状判定部８６は、検査対象物８とテンプレート画像との類似度が所定レベル以上である場合は、その検査対象物８の大きさは正常であると判定し、一方、類似度が所定レベルより低い場合は、その検査対象物８の大きさは異常であると判定する。例えば検査対象物８が大きすぎる又は小さすぎる場合、所定形状の良品の大きさとの差異が大きくなるため、類似度が上記の所定レベルより低くなることにより、大きさの差が大幅に生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４５】
さらに別の例として、良品の濃淡パターン（濃淡ピーク・濃淡偏差など）に関するテンプレート画像の画像データが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像内において、上記のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行う。具体的には、まず、全体領域もしくは所定領域内の画像よりも狭い上記のテンプレート画像と個々の検査対象物８のＸ線透過画像とを比較して、類似性を判断する。そして、領域内に基準画像と類似もしくは合致するものがいくつあるのかをカウントする。形状判定部８６は、検査対象物８とテンプレート画像との類似度が所定レベル以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、類似度が所定レベルより低い場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に割れや欠けが生じている場合、良品の濃淡パターンとの差異が大きくなるため、類似度が上記の所定レベルより低くなることにより、割れや欠けが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４６】
不良判定部８７においては、質量階級判定部８４からデータＳ２（判定された質量階級／異常）が入力され、形状判定部８６からデータＳ４（形状の正常／異常）が入力される。そして、データＳ２，Ｓ４に基づき、質量階級判定部８４及び形状判定部８６による各判定結果の少なくとも一方が異常である場合に、検査対象物８が不良品であると判定する。具体的には、質量階級判定部８４による判定結果が異常である場合に、該当する検査対象物８を図１及び図５に示したリジェクタ６０によってコンベア４０上に押し出して、コンベア２０上から除去する。特に、プレート２１それぞれの表面に個別番号を付けておき、該個別番号をＣＣＤカメラなどの画像認識手段によって認識することによってコンピュータ７に各プレート２１の位置を常時把握させておいて、所定の質量階級であると判定された検査対象物８が載っているプレート２１が、図１におけるレーン３１の上にコンベア２０によって搬送されてきたときに、コンピュータ７の命令によってリジェクタ６０を駆動させることによって、コンベア２０上から除去し、選別する。質量階級判定部８４による判定結果がいずれかの質量階級に該当している場合には、リジェクタ６０によって、上記と同様に、プレート２１の個別番号及び位置の情報を用いて、コンベア３０上の質量階級別のレーン（図１におけるレーン３２〜３７のいずれか１つのレーン）に各検査対象物８を押し出して振り分ける。また、形状判定部８６による判定結果が異常である場合には、リジェクタ６０によって、上記と同様に、プレート２１の個別番号及び位置情報を用いて、コンベア４０上に押し出して、コンベア２０上から除去する。このようにして振り分けられた各検査対象物８は、箱５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、５３ｇ、又は不良品回収箱５４のいずれか１つへ搬送される。なお、不良判定部８７による判定結果は、図２に示した表示・入力部４に表示されるようになっている。
【００４７】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。すなわち、推定された検査対象物８の質量の階級によって検査対象物８の階級選別をすることができるＸ線検査装置１０００を提供できる。
【００４８】
また、質量階級判定部８４において、検査対象物８を異常なものと判定することができるので、質量階級に属しない異常な検査対象物８を選別することができるＸ線検査装置１０００を提供できる。
【００４９】
さらに、画像作成部８５及び形状判定部８６を有しているので、形状によって検査対象物８を良品と不良品とに選別可能なＸ線検査装置１０００を提供できる。
【００５０】
加えて、異物判定部８０を有しているので、食用でない異物などが入っていても容易に選別することが可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００５１】
また、振り分け部７０を有しているので、検査対象物８が質量階級のうちいずれか１つに属していると質量階級判定部８４によって判定された場合に、該検査対象物８を該当する質量階級（具体的には、レーン３２〜３７のうち該当するレーン）に振り分けたり、検査対象物８が異常なものであると質量階級判定部８４によって判定された場合に、該検査対象物８を不良品としてコンベア４０上に振り分けたりすることができる。また、振り分け部７０によって、形状判定部８６が検査対象物８の形状を異常と判定した場合に、検査対象物８を不良品としてコンベア４０上に振り分けることもできるし、異物判定部８０が検査対象物８に異物有りと判定した場合に、該検査対象物８を不良品としてレーン３１に振り分けることもできる。
【００５２】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態又は変形例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態におけるＸ線照射部５は一方向にＸ線を照射するだけのものであったが、検査対象物８ごとにＸ線を同方向に２ヵ所以上又は２方向以上から照射するＸ線照射部とするとともに、質量推定部８３をＸ線検出部６によって検出されたＸ線量に基づいて検査対象物８の実用部分の質量をも推定するものに変更し、さらに、質量階級判定部８４を、前記変更した質量推定部によって推定された前記検査対象物８の実用部分の質量に基づいて、予め検査対象物８の種類ごとに設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定するものとしてもよい。これにより、中身を見ることができない検査対象物８の価値ある実用部分についての質量階級選別が可能となる。ここで、検査対象物８の実用部分としては、例えば、青果物又は貝類の食用部分、殻付き卵の黄身、殻を剥いたゆで卵の黄身、阿古屋貝の中で生成される真珠、冷凍カニ爪の食用部分などが挙げられるが、これらに限られない。
【００５３】
また、検査対象物８が青果物などである場合、形状判定部８６が、Ｘ線透過画像に基づいて検査対象物８における種子の有無を判定するものであってもよい。さらに、形状判定部８６が「検査対象物８に種子有り」と判定した場合、振り分け部７０によって該検査対象物８を不良品として振り分けるようにしてもよい。これにより、検査対象物８において種子の無いものと有るものとに選別できる。つまり、付加価値のある「種子の無い」商品を容易に選別できることになる。
【００５４】
また、リジェクタ６０の代わりに、エア吸引式のリジェクタとして、該当する検査対象物８を吸着して、目標とするレーンに移動させることとしてもよい。
【００５５】
また、プレート２１の搬送方向両端部にガイドを設けて、リジェクタ６０によって目標とするレールへ押し出す際に、目標としないレールに誤って搬送されないように補助してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、形状判定部８６を設けたものとしているが、必ずしも必要ない。例えば、形状による選別を必要としない場合には、設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成図である。
【図２】図１のＸ線検査装置におけるＸ線検査部の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図３】図２のＸ線検査部におけるシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示したコンベアの構成を説明するための斜視分解図である。
【図５】図１のＸ線検査装置の振り分け部におけるリジェクタの構成を示す断面図である。
【図６】図１に示したＸ線検査部の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図１に示したコンピュータによる検査機能を示すブロック図である。
【図８】図７に示した質量検査部及び形状検査部における機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 上部筐体
２ シールドボックス
３ 下部筐体
４ 表示・入力部
５ Ｘ線照射部
６ Ｘ線検出部
６ａ Ｘ線検出素子
７ コンピュータ
８ 検査対象物
１０ Ｘ線検査部
２０、３０、４０ コンベア
２１ プレート
２１ａ 凹部
２２ チェーンベルト
２２ａ 支持部
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７ レーン
５０、５１ ガイド部材
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ フィーダ
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、５３ｇ 箱
５４ 不良品回収箱
６０ リジェクタ
６１、６２ 板部材
６３ 天板
６４、６５ 駆動部
７０ 振り分け部
７１ ＣＰＵ
７２ メモリ
８０ 異物判定部
８１ 質量検査部
８２ 形状検査部
８３ 質量推定部
８４ 質量階級判定部
８５ 画像作成部
８６ 形状判定部
８７ 不良判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物にＸ線を照射し、検査対象物を透過したＸ線を検出することにより、検査対象物の質量を推定できるものであるとともに、該質量に基づいて検査対象物の選別が可能なＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検査対象物における物理量を測定し、該検査対象物の良否を判定するＸ線検査装置が公知となっている。例えば、下記特許文献１には、Ｘ線源と、Ｘ線検出部と、データ処理部と、表示部とを備えたＸ線検査装置であって、Ｘ線検出部からの検出情報のうち一部を抽出して少なくともＸ線画像の背景に相当する部分を除いた物理量測定領域のＸ線画像をデータ処理部のＸ線画像生成部に生成させる領域抽出処理部と、この領域抽出処理部で抽出された検出情報に基づいてワークＷの大きさ又は質量に対応する物理量を算出する質量算出部と、物理量測定領域のＸ線画像と質量算出部で算出された物理量を示すグラフ表示要素とを関連付けて表示部に表示させる表示データ生成部と、を設けたものが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０８４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年においては、検査対象物における物理量を測定し、該検査対象物の良否を判定することができるだけでなく、さらに踏み込んで該検査対象物の階級を選別できるＸ線検査装置が所望されていた。
【０００５】
上記課題に鑑み、本発明の目的は、検査対象物の良否を判定することができるだけでなく、階級選別に使用できるＸ線検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 本発明は、検査対象物に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、前記Ｘ線照射部から照射されて前記検査対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の質量を推定する質量推定部と、前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の質量が、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定する質量階級判定部と、を備えているものである。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、推定された検査対象物の質量の階級によって検査対象物の階級選別をするのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【０００８】
（２） 上記（１）のＸ線検査装置においては、前記検査対象物の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、前記質量階級判定部において、前記検査対象物を異常なものと判定するものであってもよい。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、前記質量階級に属しない異常な検査対象物を選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１０】
（３） 上記（１）又は（２）のＸ線検査装置においては、前記Ｘ線照射部が、前記検査対象物ごとにＸ線を同方向に２ヵ所以上又は２方向以上から照射するものであり、前記質量推定部が、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の実用部分の質量を推定するものであり、前記質量階級判定部が、前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の実用部分の質量に基づいて、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定するものであってもよい。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、前記検査対象物の実用部分の質量を推定できるので、該推定された質量に基づいて前記検査対象物を階級選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１２】
（４） 上記（１）〜（３）のＸ線検査装置においては、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成する画像作成部と、前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物の形状の正常／異常を判定する形状判定部と、を備えていることが好ましい。
【００１３】
上記（４）の構成によれば、検査対象物について、質量による階級選別だけでなく、形状によって良品と不良品とに選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１４】
（５） 上記（４）のＸ線検査装置においては、前記検査対象物が青果物であって、前記形状判定部が、前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物における種子の有無を判定するものであることが好ましい。
【００１５】
上記（５）の構成によれば、前記検査対象物において種子の無いものと有るものとに選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。つまり、付加価値のある「種子の無い」商品を容易に選別するのに用いることができる。
【００１６】
（６） 上記（１）〜（４）のＸ線検査装置においては、前記検査対象物が、貝類又は殻を剥いたゆで卵であることが好ましい。これにより、中身に価値がある商品について、階級選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１７】
（７） 上記（１）〜（６）のＸ線検査装置においては、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物における異物の有無を判定する異物判定部を備えていることが好ましい。これにより、食用でない異物などが入っている前記検査対象物を容易に選別するのに使用可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００１８】
（８） 上記（１）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ａ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ａ）前記検査対象物が前記質量階級のうちいずれか１つに属していると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を該当する前記質量階級に振り分ける。
【００１９】
上記（８）の構成によれば、前記検査対象物を階級ごとに振り分けるＸ線検査装置を提供できる。
【００２０】
（９） 上記（２）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｂ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｂ）前記検査対象物が異常なものであると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２１】
上記（９）の構成によれば、所定の階級の範囲に該当しないと判定された不良品を振り分けるＸ線検査装置を提供できる。
【００２２】
（１０） 上記（４）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｃ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｃ）前記形状判定部が、異常と判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２３】
（１１） 上記（５）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｄ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｄ）前記形状判定部が、前記検査対象物に種子有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２４】
（１２） 上記（７）の本発明のＸ線検査装置においては、前記検査対象物について下記（ｅ）の振り分けを行う振り分け部を備えているものであってもよい。
（ｅ）前記異物判定部が、前記検査対象物に異物有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【００２５】
上記（１０）〜（１２）の構成によれば、形状に不備があるもの、種子が含まれているもの、又は異物のあるものを不良品として振り分けて除去することが可能なＸ線検査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係るＸ線検査装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成図である。図１において、矢印（黒）は各コンベアの流れ及び物品の流れ方向を示し、矢印（点線）はリジェクタの一部を構成する板部材の動作状態を模式的に示すものである。図２は、図１のＸ線検査装置におけるＸ線検査部の全体構成を模式的に示す正面図である。図３は、図２のＸ線検査部におけるシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。図４は、図３に示したコンベアの構成を説明するための斜視分解図である。図５は、図１のＸ線検査装置の振り分け部におけるリジェクタの構成を示す断面図である。図６は、Ｘ線検査部１０の機能構成を示すブロック図である。図７は、コンピュータ７による検査機能を示すブロック図である。
【００２７】
図１に示したＸ線検査装置１０００は、Ｘ線検査部１０と、コンベア２０、３０、４０と、ガイド部材５０、５１と、フィーダ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇと、箱５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、５３ｇと、不良品回収箱５４と、リジェクタ６０（図１には一部分のみ図示）とを備えている。また、Ｘ線検査装置１０００は、Ｘ線検査部１０及びコンベア２０と同様の構成が、コンベア３０の長さ方向に沿って、さらに２列設けられている。
【００２８】
Ｘ線検査部１０は、上部筐体１、シールドボックス２、及び下部筐体３を備えている。上部筐体１には、タッチパネル機能付きのモニタ、つまり表示・入力部４が設けられている。また、シールドボックス２内には、Ｘ線照射部５とＸ線検出部６とが設けられているとともに、シールドボックス２内を貫通するようにコンベア２０が配設されている。Ｘ線照射部５は、コンベア２０上の検査対象物８に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部６は、コンベア２０の間に設けられており、Ｘ線照射部５から照射されて検査対象物８を透過したＸ線を検出する。シールドボックス２は、Ｘ線が外部に漏洩することを防止する機能を有する。下部筐体３内には、Ｘ線検査部１０の動作制御及びデータ処理を行うためのコンピュータ７が配設されている。なお、検査対象物８の例としては、食品（青果物、貝類、殻を剥いたゆで卵、キノコ類など）等が挙げられるが、これに限られない。
【００２９】
コンベア２０は、シールドボックス２内及びコンベア３０上を通過するように、Ｘ線検査部１０からコンベア４０の端部にかけて配設されている。また、コンベア２０は、図３及び図４に示すように、凹部２１ａを表面に有したプレート２１と、プレート２１を裏面側から固定支持する支持部２２ａを有したチェーンベルト２２とを備えている。なお、図４において、チェーンベルト２２を手前側にしか図示していないが、実際には、奥手側にもプレート２１中央部を中心として対称的に設けられている。また、チェーンベルト２２は、図示しない２つのチェーンスプロケットに架けられ張設されている。前記チェーンスプロケットのそれぞれは、図示しないモータに接続されており、回転することによって、チェーンベルト２２を駆動させることができるようになっている。
【００３０】
コンベア３０は、コンベア２０の搬送方向に対して略垂直方向、且つフィーダ５２ａ、５２ｃ、５２ｅ、５２ｇ（長さが短いタイプのもの）及びフィーダ５２ｂ、５２ｄ、５２ｆ（長さが長いタイプのもの）へ向かう方向に、検査対象物８を搬送するものである。コンベア３０の上には、複数のガイド部材５０が搬送方向に沿って吊設されており、選別された各検査対象物８を各フィーダ５２ａ〜５２ｇに導くレーン３１〜３７が形成されている。
【００３１】
コンベア４０は、コンベア３０に並設されており、コンベア３０の搬送方向と同じ方向に検査対象物８を搬送するものである。コンベア３０の上には、２つのガイド部材５１が搬送方向に沿って吊設されており、不良品とされた検査対象物８を不良品回収箱５４に導くことができるようになっている。
【００３２】
リジェクタ６０は、板部材６１、６２と、コンピュータ７からの命令により板部材６１、６２のそれぞれを図５に示した矢印方向に往復移動させることが自在であって、天板６３に設けられた駆動部６４、６５とを有しているものである。なお、板部材６１、６２は、天板６３に設けられたスリット（図示せず）を介して、駆動部６４、６５に吊設されている。なお、コンベア２０、３０、ガイド部材５０、５１、及びリジェクタ６０は、振り分け部７０（図６）の一部を構成しているものである。
【００３３】
コンピュータ７は、図６に示すように、ＣＰＵ７１と、ＣＰＵ７１によって参照可能な、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ７２とを備えている。コンピュータ７には、Ｘ線照射部５、Ｘ線検出部６、表示・入力部４、及び振り分け部７０が接続されている。また、コンピュータ７は、図７に示すように、異物判定部８０、質量検査部８１、及び形状検査部８２を備えている。異物判定部８０は、検査対象物８内に異物が混入しているか否かを検査するものである。質量検査部８１は、検査対象物８の質量が目標範囲内（許容範囲内）であるか否かを検査するものであり、形状検査部８２は、検査対象物８に割れや欠けが生じていないか等を検査するものである。なお、図６に示したメモリ７２内に格納されている検査プログラムをＣＰＵ７１が実行することによって、図７に示した各検査機能が実現される。以下、異物判定部８０、質量検査部８１、及び形状検査部８２について詳述する。
【００３４】
まず、異物判定部８０について説明する。図３を参照して、Ｘ線照射部５から照射されて検査対象物８を透過したＸ線（透過Ｘ線）は、複数のＸ線検出素子６ａを有するＸ線検出部６によって検出される。ここで、検査対象物８内に異物が混入していない場合は、複数のＸ線検出素子６ａによって検出される透過Ｘ線の強度分布は、ほぼ一定である。一方、検査対象物８内に異物が混入している場合は、異物の混入箇所においてＸ線の透過量が減少するため、異物の混入箇所に対応して、透過Ｘ線の強度分布に負のピークが発生する。したがって、異物判定部８０は、Ｘ線検出部６から送信されたＸ線検出データに基づいて、透過Ｘ線の強度分布にピークが発生しているか否かを判定することによって、検査対象物８への異物の混入の有無を判定する。異物が混入していると判定された検査対象物８は、後述の質量検査部８１及び形状検査部８２による各検査が行われることなく、図６に示した振り分け部７０によって不良品として振り分けられる。
【００３５】
図８は、図７に示した質量検査部８１及び形状検査部８２の機能構成を示すブロック図である。質量検査部８１は質量推定部８３と質量階級判定部８４とを備えており、形状検査部８２は画像作成部８５と形状判定部８６とを備えている。また、質量階級判定部８４及び形状判定部８６は、不良判定部８７に接続されている。
【００３６】
質量推定部８３は、図２に示したＸ線検出部６によって検出された透過Ｘ線のＸ線量に基づいて検査対象物８の質量を推定し、推定質量Ｍに関するデータＳ１を出力する。詳細には以下の通りである。図３を参照して、Ｘ線照射部５から照射されて検査対象物８を透過した透過Ｘ線のＸ線量が、Ｘ線検出部６によって検出される。具体的には、Ｘ線検出部６が備える各Ｘ線検出素子６ａが、透過Ｘ線の明るさＩ０をそれぞれ検出する。ここで、各Ｘ線検出素子６ａは、例えば、最高輝度の白を「２５５」、最低輝度の黒を「０」とする２５６階調の検出階調数で、明るさＩ０をそれぞれ検出する。図８に示した質量推定部８３は、明るさＩ０に関する検出値を各Ｘ線検出素子６ａから入力し、質量を推定するための以下の式（１）に基づいて、明るさＩ０から推定質量ｍを算出する。
【００３７】
ｍ＝ｃｔ＝−ｃ／μ×ｌｎ（Ｉ／Ｉ０）＝−αｌｎ（Ｉ／Ｉ０）
・・・（１）
ここで、ｃは物質の厚さを質量に変換するための係数、ｔは物質の厚さ、Ｉは物質がないときの明るさ、Ｉ０は物質を透過したときの明るさ、μは線吸収係数である。また、αはｃ／μで与えられるパラメータであり、質量が判明している複数のサンプルを用いた事前の検査によって、検査対象物８の種類毎に適切な値が予め求められて、その値が図６に示したメモリ７２に記憶されている。
【００３８】
質量推定部８３は、上記の式（１）に基づいて、各画素（つまり各Ｘ線検出素子６ａ）毎に、明るさＩ０を推定質量ｍに換算する。そして、コンベア２０によって検査対象物８が搬送されつつ、Ｘ線検出素子６ａによる明るさＩ０の検出と、明るさＩ０から推定質量ｍへの換算とが繰り返し実行される。これにより、検査対象物８の全画素に対応する推定質量ｍがそれぞれ求められ、これら全ての推定質量ｍを合計することにより、検査対象物８の全体の推定質量Ｍが求められる。
【００３９】
質量階級判定部８４は、質量推定部８３から入力されたデータＳ１に基づいて、（１）検査対象物８がどの質量階級（所定範囲内において予め検査対象物８の種類ごとに設定されているものであって、例えば、６段階に分級したもの）に属しているかどうか判定、又は、（２）検査対象物８の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、検査対象物８を異常なものと判定し、その判定結果に関するデータＳ２を出力する。より具体的に説明すると、以下のようになる。質量階級ごとの目標範囲（許容範囲）の上限値及び下限値が、検査対象物８の種類毎に予め設定されて、図６に示したメモリ７２に記憶されている。質量階級判定部８４は、データＳ１で表される推定質量Ｍと、上記の各質量階級の上限値及び下限値とを比較し、推定質量Ｍがいずれかの質量階級の上限値以下かつ下限値以上に該当する場合は、その検査対象物８の質量はその該当する質量階級であると判定する。一方、推定質量Ｍがどの質量階級にも属さない場合は、その検査対象物８の質量は異常であると判定する。
【００４０】
画像作成部８５は、図２に示したＸ線検出部６によって検出された透過Ｘ線のＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成し、そのＸ線透過画像に関する画像データＳ３を出力する。具体的には、上記の通り、Ｘ線検出部６が備える各Ｘ線検出素子６ａは、例えば、最高輝度の白を「２５５」、最低輝度の黒を「０」とする２５６階調の検出階調数で、明るさＩ０をそれぞれ検出する。これにより、１ライン分に相当する検査対象物８の画像データが作成される。そして、コンベア２０によって検査対象物８が搬送されつつ、各Ｘ線検出素子６ａによる明るさＩ０の検出が、各ライン毎に繰り返し実行される。これにより、検査対象物８の全画素の明るさＩ０がそれぞれ求められ、検査対象物８全体のＸ線透過画像（画像データＳ３）が作成される。
【００４１】
形状判定部８６は、画像作成部８５から入力された画像データＳ３に基づいて検査対象物８の形状の正常／異常を判定し、その判定結果に関するデータＳ４を出力する。一例として、良品の周囲長の上限値及び下限値に関するデータが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像からエッジを抽出し、抽出したエッジの合計長と、上記の上限値及び下限値とを比較する。形状判定部８６は、エッジの合計長が上限値以下かつ下限値以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、エッジの合計長が上限値より大きい又は下限値より小さい場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に割れが生じている場合、エッジの合計長は長くなるため、エッジの合計長が上記の上限値より大きくなることにより、割れが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４２】
他の例として、良品の上面積の上限値及び下限値に関するデータが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表されるＸ線透過画像から検査対象物８の上面積を求め、求めた上面積の値と、上記の上限値及び下限値とを比較する。形状判定部８６は、上面積の値が上限値以下かつ下限値以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、上面積の値が上限値より大きい又は下限値より小さい場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に欠けが生じている場合、上面積が小さくなるため、上面積の値が上記の下限値より小さくなることにより、欠けが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４３】
さらに他の例として、良品の輪郭形状に関するテンプレート画像の画像データが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像内において、上記のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行う。形状判定部８６は、検査対象物８とテンプレート画像との類似度が所定レベル以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、類似度が所定レベルより低い場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に割れや欠けが生じている場合、良品の輪郭形状との差異が大きくなるため、類似度が上記の所定レベルより低くなることにより、割れや欠けが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４４】
また別の例として、所定形状の良品の大きさに関するテンプレート画像の画像データが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像内において、上記のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行う。形状判定部８６は、検査対象物８とテンプレート画像との類似度が所定レベル以上である場合は、その検査対象物８の大きさは正常であると判定し、一方、類似度が所定レベルより低い場合は、その検査対象物８の大きさは異常であると判定する。例えば検査対象物８が大きすぎる又は小さすぎる場合、所定形状の良品の大きさとの差異が大きくなるため、類似度が上記の所定レベルより低くなることにより、大きさの差が大幅に生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４５】
さらに別の例として、良品の濃淡パターン（濃淡ピーク・濃淡偏差など）に関するテンプレート画像の画像データが、図３に示したメモリ７２に予め記憶されている。そして、形状判定部８６は、画像データＳ３で表される検査対象物８のＸ線透過画像内において、上記のテンプレート画像を用いたテンプレートマッチング処理を行う。具体的には、まず、全体領域もしくは所定領域内の画像よりも狭い上記のテンプレート画像と個々の検査対象物８のＸ線透過画像とを比較して、類似性を判断する。そして、領域内に基準画像と類似もしくは合致するものがいくつあるのかをカウントする。形状判定部８６は、検査対象物８とテンプレート画像との類似度が所定レベル以上である場合は、その検査対象物８の形状は正常であると判定し、一方、類似度が所定レベルより低い場合は、その検査対象物８の形状は異常であると判定する。例えば検査対象物８に割れや欠けが生じている場合、良品の濃淡パターンとの差異が大きくなるため、類似度が上記の所定レベルより低くなることにより、割れや欠けが生じている検査対象物８を発見することができる。
【００４６】
不良判定部８７においては、質量階級判定部８４からデータＳ２（判定された質量階級／異常）が入力され、形状判定部８６からデータＳ４（形状の正常／異常）が入力される。そして、データＳ２，Ｓ４に基づき、質量階級判定部８４及び形状判定部８６による各判定結果の少なくとも一方が異常である場合に、検査対象物８が不良品であると判定する。具体的には、質量階級判定部８４による判定結果が異常である場合に、該当する検査対象物８を図１及び図５に示したリジェクタ６０によってコンベア４０上に押し出して、コンベア２０上から除去する。特に、プレート２１それぞれの表面に個別番号を付けておき、該個別番号をＣＣＤカメラなどの画像認識手段によって認識することによってコンピュータ７に各プレート２１の位置を常時把握させておいて、所定の質量階級であると判定された検査対象物８が載っているプレート２１が、図１におけるレーン３１の上にコンベア２０によって搬送されてきたときに、コンピュータ７の命令によってリジェクタ６０を駆動させることによって、コンベア２０上から除去し、選別する。質量階級判定部８４による判定結果がいずれかの質量階級に該当している場合には、リジェクタ６０によって、上記と同様に、プレート２１の個別番号及び位置の情報を用いて、コンベア３０上の質量階級別のレーン（図１におけるレーン３２〜３７のいずれか１つのレーン）に各検査対象物８を押し出して振り分ける。また、形状判定部８６による判定結果が異常である場合には、リジェクタ６０によって、上記と同様に、プレート２１の個別番号及び位置情報を用いて、コンベア４０上に押し出して、コンベア２０上から除去する。このようにして振り分けられた各検査対象物８は、箱５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、５３ｇ、又は不良品回収箱５４のいずれか１つへ搬送される。なお、不良判定部８７による判定結果は、図２に示した表示・入力部４に表示されるようになっている。
【００４７】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。すなわち、推定された検査対象物８の質量の階級によって検査対象物８の階級選別をすることができるＸ線検査装置１０００を提供できる。
【００４８】
また、質量階級判定部８４において、検査対象物８を異常なものと判定することができるので、質量階級に属しない異常な検査対象物８を選別することができるＸ線検査装置１０００を提供できる。
【００４９】
さらに、画像作成部８５及び形状判定部８６を有しているので、形状によって検査対象物８を良品と不良品とに選別可能なＸ線検査装置１０００を提供できる。
【００５０】
加えて、異物判定部８０を有しているので、食用でない異物などが入っていても容易に選別することが可能なＸ線検査装置を提供できる。
【００５１】
また、振り分け部７０を有しているので、検査対象物８が質量階級のうちいずれか１つに属していると質量階級判定部８４によって判定された場合に、該検査対象物８を該当する質量階級（具体的には、レーン３２〜３７のうち該当するレーン）に振り分けたり、検査対象物８が異常なものであると質量階級判定部８４によって判定された場合に、該検査対象物８を不良品としてコンベア４０上に振り分けたりすることができる。また、振り分け部７０によって、形状判定部８６が検査対象物８の形状を異常と判定した場合に、検査対象物８を不良品としてコンベア４０上に振り分けることもできるし、異物判定部８０が検査対象物８に異物有りと判定した場合に、該検査対象物８を不良品としてレーン３１に振り分けることもできる。
【００５２】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態又は変形例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態におけるＸ線照射部５は一方向にＸ線を照射するだけのものであったが、検査対象物８ごとにＸ線を同方向に２ヵ所以上又は２方向以上から照射するＸ線照射部とするとともに、質量推定部８３をＸ線検出部６によって検出されたＸ線量に基づいて検査対象物８の実用部分の質量をも推定するものに変更し、さらに、質量階級判定部８４を、前記変更した質量推定部によって推定された前記検査対象物８の実用部分の質量に基づいて、予め検査対象物８の種類ごとに設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定するものとしてもよい。これにより、中身を見ることができない検査対象物８の価値ある実用部分についての質量階級選別が可能となる。ここで、検査対象物８の実用部分としては、例えば、青果物又は貝類の食用部分、殻付き卵の黄身、殻を剥いたゆで卵の黄身、阿古屋貝の中で生成される真珠、冷凍カニ爪の食用部分などが挙げられるが、これらに限られない。
【００５３】
また、検査対象物８が青果物などである場合、形状判定部８６が、Ｘ線透過画像に基づいて検査対象物８における種子の有無を判定するものであってもよい。さらに、形状判定部８６が「検査対象物８に種子有り」と判定した場合、振り分け部７０によって該検査対象物８を不良品として振り分けるようにしてもよい。これにより、検査対象物８において種子の無いものと有るものとに選別できる。つまり、付加価値のある「種子の無い」商品を容易に選別できることになる。
【００５４】
また、リジェクタ６０の代わりに、エア吸引式のリジェクタとして、該当する検査対象物８を吸着して、目標とするレーンに移動させることとしてもよい。
【００５５】
また、プレート２１の搬送方向両端部にガイドを設けて、リジェクタ６０によって目標とするレールへ押し出す際に、目標としないレールに誤って搬送されないように補助してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態においては、形状判定部８６を設けたものとしているが、必ずしも必要ない。例えば、形状による選別を必要としない場合には、設けなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線検査装置の概略構成図である。
【図２】図１のＸ線検査装置におけるＸ線検査部の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図３】図２のＸ線検査部におけるシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。
【図４】図３に示したコンベアの構成を説明するための斜視分解図である。
【図５】図１のＸ線検査装置の振り分け部におけるリジェクタの構成を示す断面図である。
【図６】図１に示したＸ線検査部の機能構成を示すブロック図である。
【図７】図１に示したコンピュータによる検査機能を示すブロック図である。
【図８】図７に示した質量検査部及び形状検査部における機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 上部筐体
２ シールドボックス
３ 下部筐体
４ 表示・入力部
５ Ｘ線照射部
６ Ｘ線検出部
６ａ Ｘ線検出素子
７ コンピュータ
８ 検査対象物
１０ Ｘ線検査部
２０、３０、４０ コンベア
２１ プレート
２１ａ 凹部
２２ チェーンベルト
２２ａ 支持部
３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７ レーン
５０、５１ ガイド部材
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｅ、５２ｆ、５２ｇ フィーダ
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ、５３ｇ 箱
５４ 不良品回収箱
６０ リジェクタ
６１、６２ 板部材
６３ 天板
６４、６５ 駆動部
７０ 振り分け部
７１ ＣＰＵ
７２ メモリ
８０ 異物判定部
８１ 質量検査部
８２ 形状検査部
８３ 質量推定部
８４ 質量階級判定部
８５ 画像作成部
８６ 形状判定部
８７ 不良判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部から照射されて前記検査対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の質量を推定する質量推定部と、
前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の質量が、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定する質量階級判定部と、を備えていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記検査対象物の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、前記質量階級判定部において、前記検査対象物を異常なものと判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記Ｘ線照射部が、前記検査対象物ごとにＸ線を同方向に２ヵ所以上又は２方向以上から照射するものであり、
前記質量推定部が、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の実用部分の質量を推定するものであり、
前記質量階級判定部が、前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の実用部分の質量に基づいて、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成する画像作成部と、
前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物の形状の正常／異常を判定する形状判定部と、を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記検査対象物が青果物であって、
前記形状判定部が、前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物における種子の有無を判定するものであることを特徴とする請求項４に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記検査対象物が、貝類又は殻を剥いたゆで卵であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物における異物の有無を判定する異物判定部を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記検査対象物について下記（ａ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
（ａ）前記検査対象物が前記質量階級のうちいずれか１つに属していると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を該当する前記質量階級に振り分ける。
【請求項９】
前記検査対象物について下記（ｂ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
（ｂ）前記検査対象物が異常な質量であると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【請求項１０】
前記検査対象物について下記（ｃ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項４に記載のＸ線検査装置。
（ｃ）前記形状判定部が、異常と判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【請求項１１】
前記検査対象物について下記（ｄ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項５に記載のＸ線検査装置。
（ｄ）前記形状判定部が、前記検査対象物に種子有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【請求項１２】
前記検査対象物について下記（ｅ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項７に記載のＸ線検査装置。
（ｅ）前記異物判定部が、前記検査対象物に異物有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【請求項１】
検査対象物に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記Ｘ線照射部から照射されて前記検査対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の質量を推定する質量推定部と、
前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の質量が、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定する質量階級判定部と、を備えていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記検査対象物の質量が前記所定範囲内における前記質量階級に属しないものである場合、前記質量階級判定部において、前記検査対象物を異常なものと判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記Ｘ線照射部が、前記検査対象物ごとにＸ線を同方向に２ヵ所以上又は２方向以上から照射するものであり、
前記質量推定部が、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物の実用部分の質量を推定するものであり、
前記質量階級判定部が、前記質量推定部によって推定された前記検査対象物の実用部分の質量に基づいて、予め設定された所定範囲内における質量階級のうちどの階級に属するものであるかを判定するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいてＸ線透過画像を作成する画像作成部と、
前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物の形状の正常／異常を判定する形状判定部と、を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記検査対象物が青果物であって、
前記形状判定部が、前記Ｘ線透過画像に基づいて前記検査対象物における種子の有無を判定するものであることを特徴とする請求項４に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記検査対象物が、貝類又は殻を剥いたゆで卵であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線量に基づいて前記検査対象物における異物の有無を判定する異物判定部を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記検査対象物について下記（ａ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検査装置。
（ａ）前記検査対象物が前記質量階級のうちいずれか１つに属していると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を該当する前記質量階級に振り分ける。
【請求項９】
前記検査対象物について下記（ｂ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検査装置。
（ｂ）前記検査対象物が異常な質量であると前記質量階級判定部によって判定された場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【請求項１０】
前記検査対象物について下記（ｃ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項４に記載のＸ線検査装置。
（ｃ）前記形状判定部が、異常と判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【請求項１１】
前記検査対象物について下記（ｄ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項５に記載のＸ線検査装置。
（ｄ）前記形状判定部が、前記検査対象物に種子有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【請求項１２】
前記検査対象物について下記（ｅ）の振り分けを行う振り分け部を備えていることを特徴とする請求項７に記載のＸ線検査装置。
（ｅ）前記異物判定部が、前記検査対象物に異物有りと判定した場合に、前記検査対象物を不良品として振り分ける。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１４５１３５（Ｐ２０１０−１４５１３５Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２００９６（Ｐ２００８−３２００９６）
【出願日】平成２０年１２月１６日（２００８．１２．１６）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１６日（２００８．１２．１６）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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