Ｘ線検査装置
【課題】包材の外形を精度良く推定できるＸ線検査装置を提供する。
【解決手段】取得部は、基準画像として、輝度毎データから例えばジッパー等の開閉部９０２の画像を取得する。基準画像とは、Ｘ線透過画像において映り易い画像（一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像を含む）である。推定部は、取得部により取得された開閉部９０２の画像に係る基準データに基づいて、包材９０３の外形およびシール部９０４を推定する。判定部は、推定部により推定された包材９０３の外形に係る外形データに基づいて内容物９０１の噛み込みを判定する。
【解決手段】取得部は、基準画像として、輝度毎データから例えばジッパー等の開閉部９０２の画像を取得する。基準画像とは、Ｘ線透過画像において映り易い画像（一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像を含む）である。推定部は、取得部により取得された開閉部９０２の画像に係る基準データに基づいて、包材９０３の外形およびシール部９０４を推定する。判定部は、推定部により推定された包材９０３の外形に係る外形データに基づいて内容物９０１の噛み込みを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物にＸ線を照射し、被検査物内の異物を検出するＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物内の異物を検出するためにＸ線検査装置等が使用されている。これらのＸ線検査装置に関して、日々研究開発が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｘ線検査装置が開示されている。このＸ線検査装置は、非透明の包装材に内容物が収容された少なくとも一辺にシール部を有する被検査物の検査をするＸ線検査装置であって、被検査物の製品サイズ及びシール部のシール幅の位置と長さを特定する識別子を付与した被検査物の外形画像とともに、少なくとも製品サイズ及びシール部のシール幅を設定する設定項目を識別子と対応付けさせて表示器の一画面上に表示制御する表示制御手段を備える。
【０００４】
また、特許文献２においても、Ｘ線検査装置が開示されている。このＸ線検査装置は、収容体に内容物が収容された被検査物にＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線透過量に基づいて被検査物の検査を行うＸ線検査装置であって、内容物が存在する領域以外の所定領域を不存在領域として設定する不存在領域設定手段と、不存在領域設定手段から設定された不存在領域内に不用物が存在するか否かにより欠陥の有無を判別する欠陥判別手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９１０１５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のＸ線検査装置においては、包装材によってはＸ線透過画像に映り難いものがあるので、欠品検査等を的確に行うことができないことがある。また、上記従来のＸ線検査装置は、Ｘ線透過画像から被検査物を包装する包材の外形を推定するものではない。
【０００７】
本発明の目的は、包材の外形を精度良く推定できる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】
【０００８】
（１）一の局面に従うＸ線検査装置は、Ｘ線源から照射されるＸ線を用いて、包材により包装された被検査物を検査するＸ線検査装置であって、Ｘ線源から照射され、被検査物を透過したＸ線を検出して検出データを生成する検出器と、包材の外形を推定する基準となる基準画像を検出データから取得する取得部と、基準画像に基づいて、包材の外形を推定する推定部と、を備えたものである。
【０００９】
一の局面に従うＸ線検査装置においては、被検査物を透過したＸ線が検出器により検出され、当該検出器により検出データが生成される。包材の外形を推定する基準となる基準画像が検出データから取得部により取得される。そして、取得された基準画像に基づいて、上記包材の外形が推定部により推定される。
【００１０】
この場合、包材の材質によって、Ｘ線透過画像において当該包材の外形を直接的に把握できないことがあっても、上記基準画像に基づいて包材の外形を高精度で推定することができる。これにより、推定された包材の外形および基準画像に基づいて、包材に対する被検査物の噛み込み等の不具合を確実に認識できる。したがって、製品不良の発生を防止できる。
【００１１】
（２）Ｘ線検査装置は、推定部により推定された包材の外形に基づいて、被検査物の噛み込みを判定する判定部をさらに備えてもよい。
【００１２】
この場合、精度良く推定された包材の外形に基づいてシール幅（シール噛み）が分かる。そして、シール幅に対する被検査物の侵入の有無に基づいて、判定部により当該被検査物の噛み込みが判定される。これにより、製品不良の発生を確実に防止できる。
【００１３】
（３）基準画像は、一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像であることが好ましい。この場合、包材によっては、袋部分の厚さよりも厚いジッパーまたはトレー等が設けられていることがあり、当該ジッパーまたはトレー等は相当厚さを有するので、Ｘ線透過画像に映り易い。したがって、ジッパーまたはトレー等の画像を取得することによって、既知のシール幅を勘案して、包材の外形を高精度で推定できる。
【００１４】
（４）推定部は、基準画像に対する近似線を演算することで包材の外形を推定してもよい。この場合、包材の材質によっては、Ｘ線透過画像において、完全とはいかないまでも、不完全な状態で包材の外形が出現することがある。よって、当該不完全な状態の包材の外形を近似線により近似することで、当該包材の外形を推定できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＸ線検査装置によれば、基準画像に基づいて包材の外形を高精度で推定することができる。これにより、推定された包材の外形および基準画像に基づいて、包材に対する被検査物の噛み込み等の不具合を確実に認識できる。したがって、製品不良の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るＸ線検査装置の一例を示す模式的外観図である。
【図２】本実施形態に係るＸ線検査装置の内部構造の一例を示す模式図である。
【図３】Ｘ線検査装置において画像処理に関わる構成部を示すブロック図である。
【図４】被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図５】他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図６】他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図７】他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図８】外形推定結果の表示例を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本実施形態に係るＸ線検査装置１００の一例を示す模式的外観図であり、図２は本実施形態に係るＸ線検査装置１００の内部構造の一例を示す模式図である。
【００１９】
図１に示すように、Ｘ線検査装置１００には、その内部にＸ線検査室３００が形成されている。このＸ線検査室３００内にはＸ線照射装置２００が内蔵されている。Ｘ線検査室３００を貫通するように、ベルトコンベア８００が設けられている。
【００２０】
Ｘ線検査室３００の開口部からのＸ線の漏洩を防止するＸ線漏洩防止カーテン５００が設けられている。また、Ｘ線検査装置１００には、作業者が操作するためのタッチパネル形式の入力表示部ＭＴが設けられている。作業者は、入力表示部ＭＴを操作することによりＸ線検査装置１００を駆動させる。
【００２１】
作業者はベルトコンベア８００上に被検査物９００（図２）を載置する。被検査物９００は包材および当該包材により包装された内容物を含む。本実施形態では、ベルトコンベア８００上に載置された被検査物９００について、内容物が包材のシール部に噛み込んでいるか否かについての検査（以下、噛み込み検査と呼ぶ）が行われる。詳細については後述する。
【００２２】
図２に示すように、Ｘ線検査室３００は、Ｘ線照射装置２００、ラインセンサ２２０、Ｘ線漏洩防止カーテン５００、およびベルトコンベア８００を主として備える。Ｘ線漏洩防止カーテン５００は、Ｘ線検査室３００の入口側のＸ線漏洩防止カーテン５１０および出口側のＸ線漏洩防止カーテン５２０により構成される。
【００２３】
ベルトコンベア８００は、無端状のベルトが一対のローラに巻回されて構成されている。シンチレータおよびフォトダイオード素子からなり、Ｘ線を検出するラインセンサ２２０が上記ベルトコンベア８００の内側に設けられている。なお、ラインセンサ２２０はＸ線を検出する複数の検出素子を含む。
【００２４】
図２において、ベルトコンベア８００上に被検査物９００が載置される。そして、ベルトコンベア８００が駆動されると、被検査物９００は矢印ｄ１の方向に沿って搬送される。搬送中の被検査物９００は、まず、Ｘ線漏洩防止カーテン５１０を通過して、Ｘ線検査室３００内に移動する。
【００２５】
次いで、搬送中の被検査物９００に対して、Ｘ線照射装置２００からＸ線２１０が照射される。そして、被検査物９００を透過したＸ線２１０がラインセンサ２２０に入射される。
【００２６】
ラインセンサ２２０は、入射されたＸ線２１０に基づいて検出データを生成する。ラインセンサ２２０により生成された検出データに基づいて噛み込み検査が行われる。
【００２７】
噛み込み検査が行われた被検査物９００は、ベルトコンベア８００により継続的に搬送されることによって、Ｘ線漏洩防止カーテン５２０を通過した後、Ｘ線検査室３００外に移動する。その後、被検査物９００は次工程へと搬送される。
【００２８】
図３はＸ線検査装置１００において画像処理に関わる構成部を示すブロック図であり、図４は被検査物９００の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１００は、画像処理に関わる構成部として、上述のラインセンサ２２０、Ａ／Ｄコンバータ２３０、検出処理部ＦＳおよび上述の入力表示部ＭＴを備える。
【００３０】
検出処理部ＦＳは、輝度毎データ取得部２４０、合算部２５０、取得部２６０、推定部２７０、記憶部２７１、判定部２８０および表示データ作成部２９０を含む。これら検出処理部ＦＳの各構成部は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）がＲＡＭ（Random Access Memory）またはＲＯＭ（Read-Only Memory）に格納されている処理プログラムを実行することによって機能的に実現される。このような処理プログラムは、当該処理プログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体からインストールすることが可能であるし、ネットワークを介してサーバからダウンロードすることも可能である。なお、記憶部２７１は、後述の取得部２６０による基準画像の選定のための外形データを予め記憶している。以下、噛み込み検査について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３１】
図３において、最初に、被検査物９００を透過したＸ線２１０がラインセンサ２２０に入射され、当該ラインセンサ２２０によりＸ線２１０に基づいてアナログデータである検出データＫＤａが生成される。検出データＫＤａは、Ａ／Ｄコンバータ２３０によりデジタルデータである検出データＫＤｄに変換される。
【００３２】
検出データＫＤｄの検出値に基づき輝度毎データ取得部２４０により輝度毎データＬＤ１が取得される。輝度毎データＬＤ１は画像の１ライン分に相当するものである。そして、合算部２５０により複数の輝度毎データＬＤ１が合算されることにより、画像の全ライン分に相当する輝度毎データＬＤ２が生成される。
【００３３】
次に、図４に示すように、取得部２６０は、基準画像として、輝度毎データＬＤ２から例えばジッパー等の開閉部９０２の画像を取得する。ここで、基準画像とは、Ｘ線透過画像において映り易い画像（一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像を含む）である。なお、図４では、包材９０３に包装された内容物９０１を単一物として図示したが、複数の内容物（例えば、ポテトチップス等）を包材９０３で包装してもよい。
【００３４】
内容物９０１を包装する包材９０３は、透明色の薄いフィルムからなるので、Ｘ線透過画像に映り難い。その結果、包材９０３の外形を認識し難い。そこで、上述のように、相当厚さを有することによりＸ線透過画像に映り易い開閉部９０２の画像を選定する。
【００３５】
次いで、推定部２７０は、取得部２６０により取得された開閉部９０２の画像に係る基準データＳＤに基づいて、包材９０３の外形およびシール部９０４を推定する。この場合、推定部２７０は、記憶部２７１に記憶されている、例えば開閉部９０２の端部からの間隔（設計値としての間隔）に基づいて、シール部９０４および包材９０３の外形を推定できる。
【００３６】
続いて、判定部２８０は、推定部２７０により推定された包材９０３の外形に係る外形データＧＤに基づいて、内容物９０１の噛み込みを判定する。図４では、領域Ｒ１において内容物９０１の一部がシール部９０４内に浸入しているので、判定部２８０は、内容物９０１の一部がシール部９０４に噛み込まれている（噛み込み有り）と判定する。また、表示データ作成部２９０は、入力表示部ＭＴに表示するための表示データを作成する。この場合、図４に示すような画像を入力表示部ＭＴに表示してもよい。以下、被検査物９００の他例について図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図５、図６および図７は他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、被検査物９００ａは、各内容物９０１を収納するトレー９０５および包材９０３を含む。本例では、トレー９０５の外枠９０５ｂはＸ線透過画像に映り難いものであるが、内容物９０１を収納する収納面９０５ａは、図５（ｂ）の側面図に示すように、深さ、つまり厚さｔ１を有するので、Ｘ線透過画像に映り易い。
【００３９】
したがって、取得部２６０（図３）は、基準画像として、トレー９０５の収納面９０５ａの画像を取得する。そして、推定部２７０（図３）は、記憶部２７１（図３）に記憶されている、例えばトレー９０５の収納面９０５ａからの間隔に基づいて、トレー９０５の外枠９０５ｂおよび包材９０３の外形を推定する。判定部２８０（図３）による処理は上述と同様である。
【００４０】
また、図６に示すように、被検査物９００ｂは、内容物（図示せず）および当該内容物を包装する包材９０３を含む。本例では、図４と同じように、透明色の薄いフィルムからなる包材９０３はＸ線透過画像に映り難い。したがって、取得部２６０は、基準画像として、包材９０３に設けられたレジマークＲＭの画像を取得する。この場合、レジマークＲＭにＸ線吸収率が高い塗布剤（インク）を塗布することで、当該レジマークＲＭの画像を取得できる。
【００４１】
そして、推定部２７０は、記憶部２７１に記憶されている、例えばレジマークＲＭからの間隔に基づいて、シール部９０４および包材９０３の外形を推定する。判定部２８０による処理は上述と同様である。
【００４２】
さらに、図７（ａ）に示すように、被検査物９００ｃとして、内容物９０１を包装する包材の材質によっては、Ｘ線透過画像において完全とはいかないまでも、不完全な状態の外形（以下、概外形と呼ぶ）９３０が映るものがある。本例では、取得部２６０は、基準画像として、概外形９３０の画像を取得する。
【００４３】
そして、図７（ｂ）に示すように、推定部２７０は、取得部２６０により取得された概外形９３０に対する近似線ＮＬを演算することで、包材９０３の外形を推定する。判定部２８０による処理は上述と同様である。
【００４４】
図８は入力表示部ＭＴにおける外形推定結果の表示例を示す模式図である。図８（ａ）に示すように、基準画像が例えば開閉部９０２である場合には、包材９０３の外形およびシール部９０４の推定画像が入力表示部ＭＴの上方に表示される。また、左側、右側、上側および下側のシール部９０４のシール幅が、入力表示部ＭＴの下方のボックス部Ｂ１〜Ｂ４にそれぞれ表示される。
【００４５】
例えば右側のシール幅の設定変更を望む場合には、当該作業者は図８（ａ）の領域（右側のシール幅の付近領域）Ｒ２をタッチする。それにより、図８（ｂ）に示すように、シール幅の変更を行うための入力部ＴＫが表示される。作業者は入力部ＴＫによりボックス部Ｂ２の値の変更を行うことができる。
【００４６】
（本実施形態における効果）
本実施形態では、包材９０３の外形を推定する基準となる基準画像（開閉部９０２、トレー９０５の収納面９０５ａ、レジマークＲＭおよび概外形９３０の各画像）が輝度毎データＬＤ２から取得部２６０により取得される。そして、取得された上記基準画像に基づいて、包材９０３の外形が推定部２７０により推定される。
【００４７】
この場合、包材９０３の材質によって、Ｘ線透過画像において当該包材９０３の外形を直接的に把握できないことがあっても、上記基準画像に基づいて包材９０３の外形を高精度で推定することができる。これにより、推定された包材９０３の外形および基準画像に基づいて、包材９０３に対する被検査物９００の噛み込み等の不具合を確実に認識できる。したがって、製品不良の発生を防止できる。
【００４８】
また、本実施形態では、推定部２７０により精度良く推定された包材９０３の外形および記憶部２７１に記憶されているシール幅から、シール領域（シール噛み）が分かる。そして、当該シール領域に対する被検査物９００の侵入の有無に基づいて、判定部２８０により当該被検査物９００の噛み込みが判定される。これにより、製品不良の発生を確実に防止できる。
【００４９】
また、袋部分の厚さよりも大きな厚さを有することでＸ線透過画像に映り易い開閉部９０２、トレー９０５の収納面９０５ａまたはレジマークＲＭの画像を基準画像とすることで、包材９０３の外形を推定するための基準を確実に取得することができる。したがって、包材９０３の外形を確実かつ高精度で推定できる。
【００５０】
また、包材９０３の材質によっては、Ｘ線透過画像において、完全とはいかないまでも、不完全な状態で包材９０３の外形（概外形９３０）が出現することがある。本実施形態では、当該概外形９３０を近似線ＮＬにより近似することで、包材９０３の外形を推定できる。
【００５１】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、Ｘ線検査装置１００がＸ線検査装置に相当し、Ｘ線照射装置２００がＸ線源に相当し、包材９０３が包材に相当し、被検査物９００、９００ａ、９００ｂ、９００ｃが被検査物に相当し、Ｘ線２１０がＸ線に相当し、検出データＫＤａ、ＫＤｄおよび輝度毎データＬＤ１、ＬＤ２が検出データに相当し、ラインセンサ２２０が検出器に相当し、開閉部９０２、収納面９０５ａ、レジマークＲＭおよび概外形９３０の各画像が基準画像に相当し、取得部２６０が取得部に相当し、推定部２７０が推定部に相当し、判定部２８０が判定部に相当し、近似線ＮＬが近似線に相当する。
【００５２】
（変形例）
なお、上記実施形態では、概外形９３０を近似線ＮＬにより近似することで包材９０３の外形を推定することとしたが、これに限定されるものではなく、例えば包絡線等の他の線により包材９０３の外形を推定してもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、基準画像として、開閉部９０２、収納面９０５ａ、レジマークＲＭおよび概外形９３０の各画像を用いることとしたが、その他の例として、以下のものが挙げられる。すなわち、包材９０３の各端部が例えばその中央付近でシールされることで重なり合って厚さが増す領域が存在することがある。厚さを増した領域はＸ線透過画像において映り易いので、当該領域の画像を基準画像とすることもできる。
【００５４】
また、上記実施形態では、シール部９０４に対する内容物９０１の噛み込みについて検査することしたが、これに限定されるものではなく、破片等の異物がシール部９０４に混入しているか否かについても同様に検査することができる。
【００５５】
さらに、本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１００ Ｘ線検査装置
２００ Ｘ線照射装置
２１０ Ｘ線
２２０ ラインセンサ
２６０ 取得部
２７０ 推定部
２８０ 判定部
９００、９００ａ、９００ｂ、９００ｃ 被検査物
９０１ 内容物
９０２ 開閉部
９０３ 包材
９０４ シール部
９０５ トレー
９０５ａ 収納面
９３０ 概外形
ＫＤａ、ＫＤｄ 検出データ
ＬＤ１、ＬＤ２ 輝度毎データ
ＭＴ 入力表示部
ＮＬ 近似線
ＲＭ レジマーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物にＸ線を照射し、被検査物内の異物を検出するＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物内の異物を検出するためにＸ線検査装置等が使用されている。これらのＸ線検査装置に関して、日々研究開発が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、Ｘ線検査装置が開示されている。このＸ線検査装置は、非透明の包装材に内容物が収容された少なくとも一辺にシール部を有する被検査物の検査をするＸ線検査装置であって、被検査物の製品サイズ及びシール部のシール幅の位置と長さを特定する識別子を付与した被検査物の外形画像とともに、少なくとも製品サイズ及びシール部のシール幅を設定する設定項目を識別子と対応付けさせて表示器の一画面上に表示制御する表示制御手段を備える。
【０００４】
また、特許文献２においても、Ｘ線検査装置が開示されている。このＸ線検査装置は、収容体に内容物が収容された被検査物にＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線透過量に基づいて被検査物の検査を行うＸ線検査装置であって、内容物が存在する領域以外の所定領域を不存在領域として設定する不存在領域設定手段と、不存在領域設定手段から設定された不存在領域内に不用物が存在するか否かにより欠陥の有無を判別する欠陥判別手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９１０１５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のＸ線検査装置においては、包装材によってはＸ線透過画像に映り難いものがあるので、欠品検査等を的確に行うことができないことがある。また、上記従来のＸ線検査装置は、Ｘ線透過画像から被検査物を包装する包材の外形を推定するものではない。
【０００７】
本発明の目的は、包材の外形を精度良く推定できる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】
【０００８】
（１）一の局面に従うＸ線検査装置は、Ｘ線源から照射されるＸ線を用いて、包材により包装された被検査物を検査するＸ線検査装置であって、Ｘ線源から照射され、被検査物を透過したＸ線を検出して検出データを生成する検出器と、包材の外形を推定する基準となる基準画像を検出データから取得する取得部と、基準画像に基づいて、包材の外形を推定する推定部と、を備えたものである。
【０００９】
一の局面に従うＸ線検査装置においては、被検査物を透過したＸ線が検出器により検出され、当該検出器により検出データが生成される。包材の外形を推定する基準となる基準画像が検出データから取得部により取得される。そして、取得された基準画像に基づいて、上記包材の外形が推定部により推定される。
【００１０】
この場合、包材の材質によって、Ｘ線透過画像において当該包材の外形を直接的に把握できないことがあっても、上記基準画像に基づいて包材の外形を高精度で推定することができる。これにより、推定された包材の外形および基準画像に基づいて、包材に対する被検査物の噛み込み等の不具合を確実に認識できる。したがって、製品不良の発生を防止できる。
【００１１】
（２）Ｘ線検査装置は、推定部により推定された包材の外形に基づいて、被検査物の噛み込みを判定する判定部をさらに備えてもよい。
【００１２】
この場合、精度良く推定された包材の外形に基づいてシール幅（シール噛み）が分かる。そして、シール幅に対する被検査物の侵入の有無に基づいて、判定部により当該被検査物の噛み込みが判定される。これにより、製品不良の発生を確実に防止できる。
【００１３】
（３）基準画像は、一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像であることが好ましい。この場合、包材によっては、袋部分の厚さよりも厚いジッパーまたはトレー等が設けられていることがあり、当該ジッパーまたはトレー等は相当厚さを有するので、Ｘ線透過画像に映り易い。したがって、ジッパーまたはトレー等の画像を取得することによって、既知のシール幅を勘案して、包材の外形を高精度で推定できる。
【００１４】
（４）推定部は、基準画像に対する近似線を演算することで包材の外形を推定してもよい。この場合、包材の材質によっては、Ｘ線透過画像において、完全とはいかないまでも、不完全な状態で包材の外形が出現することがある。よって、当該不完全な状態の包材の外形を近似線により近似することで、当該包材の外形を推定できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るＸ線検査装置によれば、基準画像に基づいて包材の外形を高精度で推定することができる。これにより、推定された包材の外形および基準画像に基づいて、包材に対する被検査物の噛み込み等の不具合を確実に認識できる。したがって、製品不良の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るＸ線検査装置の一例を示す模式的外観図である。
【図２】本実施形態に係るＸ線検査装置の内部構造の一例を示す模式図である。
【図３】Ｘ線検査装置において画像処理に関わる構成部を示すブロック図である。
【図４】被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図５】他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図６】他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図７】他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【図８】外形推定結果の表示例を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は本実施形態に係るＸ線検査装置１００の一例を示す模式的外観図であり、図２は本実施形態に係るＸ線検査装置１００の内部構造の一例を示す模式図である。
【００１９】
図１に示すように、Ｘ線検査装置１００には、その内部にＸ線検査室３００が形成されている。このＸ線検査室３００内にはＸ線照射装置２００が内蔵されている。Ｘ線検査室３００を貫通するように、ベルトコンベア８００が設けられている。
【００２０】
Ｘ線検査室３００の開口部からのＸ線の漏洩を防止するＸ線漏洩防止カーテン５００が設けられている。また、Ｘ線検査装置１００には、作業者が操作するためのタッチパネル形式の入力表示部ＭＴが設けられている。作業者は、入力表示部ＭＴを操作することによりＸ線検査装置１００を駆動させる。
【００２１】
作業者はベルトコンベア８００上に被検査物９００（図２）を載置する。被検査物９００は包材および当該包材により包装された内容物を含む。本実施形態では、ベルトコンベア８００上に載置された被検査物９００について、内容物が包材のシール部に噛み込んでいるか否かについての検査（以下、噛み込み検査と呼ぶ）が行われる。詳細については後述する。
【００２２】
図２に示すように、Ｘ線検査室３００は、Ｘ線照射装置２００、ラインセンサ２２０、Ｘ線漏洩防止カーテン５００、およびベルトコンベア８００を主として備える。Ｘ線漏洩防止カーテン５００は、Ｘ線検査室３００の入口側のＸ線漏洩防止カーテン５１０および出口側のＸ線漏洩防止カーテン５２０により構成される。
【００２３】
ベルトコンベア８００は、無端状のベルトが一対のローラに巻回されて構成されている。シンチレータおよびフォトダイオード素子からなり、Ｘ線を検出するラインセンサ２２０が上記ベルトコンベア８００の内側に設けられている。なお、ラインセンサ２２０はＸ線を検出する複数の検出素子を含む。
【００２４】
図２において、ベルトコンベア８００上に被検査物９００が載置される。そして、ベルトコンベア８００が駆動されると、被検査物９００は矢印ｄ１の方向に沿って搬送される。搬送中の被検査物９００は、まず、Ｘ線漏洩防止カーテン５１０を通過して、Ｘ線検査室３００内に移動する。
【００２５】
次いで、搬送中の被検査物９００に対して、Ｘ線照射装置２００からＸ線２１０が照射される。そして、被検査物９００を透過したＸ線２１０がラインセンサ２２０に入射される。
【００２６】
ラインセンサ２２０は、入射されたＸ線２１０に基づいて検出データを生成する。ラインセンサ２２０により生成された検出データに基づいて噛み込み検査が行われる。
【００２７】
噛み込み検査が行われた被検査物９００は、ベルトコンベア８００により継続的に搬送されることによって、Ｘ線漏洩防止カーテン５２０を通過した後、Ｘ線検査室３００外に移動する。その後、被検査物９００は次工程へと搬送される。
【００２８】
図３はＸ線検査装置１００において画像処理に関わる構成部を示すブロック図であり、図４は被検査物９００の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【００２９】
図３に示すように、本実施形態に係るＸ線検査装置１００は、画像処理に関わる構成部として、上述のラインセンサ２２０、Ａ／Ｄコンバータ２３０、検出処理部ＦＳおよび上述の入力表示部ＭＴを備える。
【００３０】
検出処理部ＦＳは、輝度毎データ取得部２４０、合算部２５０、取得部２６０、推定部２７０、記憶部２７１、判定部２８０および表示データ作成部２９０を含む。これら検出処理部ＦＳの各構成部は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）がＲＡＭ（Random Access Memory）またはＲＯＭ（Read-Only Memory）に格納されている処理プログラムを実行することによって機能的に実現される。このような処理プログラムは、当該処理プログラムが記録されたＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体からインストールすることが可能であるし、ネットワークを介してサーバからダウンロードすることも可能である。なお、記憶部２７１は、後述の取得部２６０による基準画像の選定のための外形データを予め記憶している。以下、噛み込み検査について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３１】
図３において、最初に、被検査物９００を透過したＸ線２１０がラインセンサ２２０に入射され、当該ラインセンサ２２０によりＸ線２１０に基づいてアナログデータである検出データＫＤａが生成される。検出データＫＤａは、Ａ／Ｄコンバータ２３０によりデジタルデータである検出データＫＤｄに変換される。
【００３２】
検出データＫＤｄの検出値に基づき輝度毎データ取得部２４０により輝度毎データＬＤ１が取得される。輝度毎データＬＤ１は画像の１ライン分に相当するものである。そして、合算部２５０により複数の輝度毎データＬＤ１が合算されることにより、画像の全ライン分に相当する輝度毎データＬＤ２が生成される。
【００３３】
次に、図４に示すように、取得部２６０は、基準画像として、輝度毎データＬＤ２から例えばジッパー等の開閉部９０２の画像を取得する。ここで、基準画像とは、Ｘ線透過画像において映り易い画像（一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像を含む）である。なお、図４では、包材９０３に包装された内容物９０１を単一物として図示したが、複数の内容物（例えば、ポテトチップス等）を包材９０３で包装してもよい。
【００３４】
内容物９０１を包装する包材９０３は、透明色の薄いフィルムからなるので、Ｘ線透過画像に映り難い。その結果、包材９０３の外形を認識し難い。そこで、上述のように、相当厚さを有することによりＸ線透過画像に映り易い開閉部９０２の画像を選定する。
【００３５】
次いで、推定部２７０は、取得部２６０により取得された開閉部９０２の画像に係る基準データＳＤに基づいて、包材９０３の外形およびシール部９０４を推定する。この場合、推定部２７０は、記憶部２７１に記憶されている、例えば開閉部９０２の端部からの間隔（設計値としての間隔）に基づいて、シール部９０４および包材９０３の外形を推定できる。
【００３６】
続いて、判定部２８０は、推定部２７０により推定された包材９０３の外形に係る外形データＧＤに基づいて、内容物９０１の噛み込みを判定する。図４では、領域Ｒ１において内容物９０１の一部がシール部９０４内に浸入しているので、判定部２８０は、内容物９０１の一部がシール部９０４に噛み込まれている（噛み込み有り）と判定する。また、表示データ作成部２９０は、入力表示部ＭＴに表示するための表示データを作成する。この場合、図４に示すような画像を入力表示部ＭＴに表示してもよい。以下、被検査物９００の他例について図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図５、図６および図７は他例に係る被検査物の噛み込み検査について説明するための模式図である。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、被検査物９００ａは、各内容物９０１を収納するトレー９０５および包材９０３を含む。本例では、トレー９０５の外枠９０５ｂはＸ線透過画像に映り難いものであるが、内容物９０１を収納する収納面９０５ａは、図５（ｂ）の側面図に示すように、深さ、つまり厚さｔ１を有するので、Ｘ線透過画像に映り易い。
【００３９】
したがって、取得部２６０（図３）は、基準画像として、トレー９０５の収納面９０５ａの画像を取得する。そして、推定部２７０（図３）は、記憶部２７１（図３）に記憶されている、例えばトレー９０５の収納面９０５ａからの間隔に基づいて、トレー９０５の外枠９０５ｂおよび包材９０３の外形を推定する。判定部２８０（図３）による処理は上述と同様である。
【００４０】
また、図６に示すように、被検査物９００ｂは、内容物（図示せず）および当該内容物を包装する包材９０３を含む。本例では、図４と同じように、透明色の薄いフィルムからなる包材９０３はＸ線透過画像に映り難い。したがって、取得部２６０は、基準画像として、包材９０３に設けられたレジマークＲＭの画像を取得する。この場合、レジマークＲＭにＸ線吸収率が高い塗布剤（インク）を塗布することで、当該レジマークＲＭの画像を取得できる。
【００４１】
そして、推定部２７０は、記憶部２７１に記憶されている、例えばレジマークＲＭからの間隔に基づいて、シール部９０４および包材９０３の外形を推定する。判定部２８０による処理は上述と同様である。
【００４２】
さらに、図７（ａ）に示すように、被検査物９００ｃとして、内容物９０１を包装する包材の材質によっては、Ｘ線透過画像において完全とはいかないまでも、不完全な状態の外形（以下、概外形と呼ぶ）９３０が映るものがある。本例では、取得部２６０は、基準画像として、概外形９３０の画像を取得する。
【００４３】
そして、図７（ｂ）に示すように、推定部２７０は、取得部２６０により取得された概外形９３０に対する近似線ＮＬを演算することで、包材９０３の外形を推定する。判定部２８０による処理は上述と同様である。
【００４４】
図８は入力表示部ＭＴにおける外形推定結果の表示例を示す模式図である。図８（ａ）に示すように、基準画像が例えば開閉部９０２である場合には、包材９０３の外形およびシール部９０４の推定画像が入力表示部ＭＴの上方に表示される。また、左側、右側、上側および下側のシール部９０４のシール幅が、入力表示部ＭＴの下方のボックス部Ｂ１〜Ｂ４にそれぞれ表示される。
【００４５】
例えば右側のシール幅の設定変更を望む場合には、当該作業者は図８（ａ）の領域（右側のシール幅の付近領域）Ｒ２をタッチする。それにより、図８（ｂ）に示すように、シール幅の変更を行うための入力部ＴＫが表示される。作業者は入力部ＴＫによりボックス部Ｂ２の値の変更を行うことができる。
【００４６】
（本実施形態における効果）
本実施形態では、包材９０３の外形を推定する基準となる基準画像（開閉部９０２、トレー９０５の収納面９０５ａ、レジマークＲＭおよび概外形９３０の各画像）が輝度毎データＬＤ２から取得部２６０により取得される。そして、取得された上記基準画像に基づいて、包材９０３の外形が推定部２７０により推定される。
【００４７】
この場合、包材９０３の材質によって、Ｘ線透過画像において当該包材９０３の外形を直接的に把握できないことがあっても、上記基準画像に基づいて包材９０３の外形を高精度で推定することができる。これにより、推定された包材９０３の外形および基準画像に基づいて、包材９０３に対する被検査物９００の噛み込み等の不具合を確実に認識できる。したがって、製品不良の発生を防止できる。
【００４８】
また、本実施形態では、推定部２７０により精度良く推定された包材９０３の外形および記憶部２７１に記憶されているシール幅から、シール領域（シール噛み）が分かる。そして、当該シール領域に対する被検査物９００の侵入の有無に基づいて、判定部２８０により当該被検査物９００の噛み込みが判定される。これにより、製品不良の発生を確実に防止できる。
【００４９】
また、袋部分の厚さよりも大きな厚さを有することでＸ線透過画像に映り易い開閉部９０２、トレー９０５の収納面９０５ａまたはレジマークＲＭの画像を基準画像とすることで、包材９０３の外形を推定するための基準を確実に取得することができる。したがって、包材９０３の外形を確実かつ高精度で推定できる。
【００５０】
また、包材９０３の材質によっては、Ｘ線透過画像において、完全とはいかないまでも、不完全な状態で包材９０３の外形（概外形９３０）が出現することがある。本実施形態では、当該概外形９３０を近似線ＮＬにより近似することで、包材９０３の外形を推定できる。
【００５１】
（請求項の各構成要素と上記実施形態の各部との対応関係）
上記実施形態においては、Ｘ線検査装置１００がＸ線検査装置に相当し、Ｘ線照射装置２００がＸ線源に相当し、包材９０３が包材に相当し、被検査物９００、９００ａ、９００ｂ、９００ｃが被検査物に相当し、Ｘ線２１０がＸ線に相当し、検出データＫＤａ、ＫＤｄおよび輝度毎データＬＤ１、ＬＤ２が検出データに相当し、ラインセンサ２２０が検出器に相当し、開閉部９０２、収納面９０５ａ、レジマークＲＭおよび概外形９３０の各画像が基準画像に相当し、取得部２６０が取得部に相当し、推定部２７０が推定部に相当し、判定部２８０が判定部に相当し、近似線ＮＬが近似線に相当する。
【００５２】
（変形例）
なお、上記実施形態では、概外形９３０を近似線ＮＬにより近似することで包材９０３の外形を推定することとしたが、これに限定されるものではなく、例えば包絡線等の他の線により包材９０３の外形を推定してもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、基準画像として、開閉部９０２、収納面９０５ａ、レジマークＲＭおよび概外形９３０の各画像を用いることとしたが、その他の例として、以下のものが挙げられる。すなわち、包材９０３の各端部が例えばその中央付近でシールされることで重なり合って厚さが増す領域が存在することがある。厚さを増した領域はＸ線透過画像において映り易いので、当該領域の画像を基準画像とすることもできる。
【００５４】
また、上記実施形態では、シール部９０４に対する内容物９０１の噛み込みについて検査することしたが、これに限定されるものではなく、破片等の異物がシール部９０４に混入しているか否かについても同様に検査することができる。
【００５５】
さらに、本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１００ Ｘ線検査装置
２００ Ｘ線照射装置
２１０ Ｘ線
２２０ ラインセンサ
２６０ 取得部
２７０ 推定部
２８０ 判定部
９００、９００ａ、９００ｂ、９００ｃ 被検査物
９０１ 内容物
９０２ 開閉部
９０３ 包材
９０４ シール部
９０５ トレー
９０５ａ 収納面
９３０ 概外形
ＫＤａ、ＫＤｄ 検出データ
ＬＤ１、ＬＤ２ 輝度毎データ
ＭＴ 入力表示部
ＮＬ 近似線
ＲＭ レジマーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源から照射されるＸ線を用いて、包材により包装された被検査物を検査するＸ線検査装置であって、
前記Ｘ線源から照射され、前記被検査物を透過したＸ線を検出して検出データを生成する検出器と、
基準画像を前記検出データから取得する取得部と、
前記基準画像に基づいて、前記包材の外形を推定する推定部と、を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記推定部により推定された前記包材の外形に基づいて、前記被検査物の噛み込みを判定する判定部をさらに備えた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】
前記基準画像は、一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記推定部は、前記基準画像に対する近似線を演算することで前記包材の外形を推定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＸ線検査装置。
【請求項１】
Ｘ線源から照射されるＸ線を用いて、包材により包装された被検査物を検査するＸ線検査装置であって、
前記Ｘ線源から照射され、前記被検査物を透過したＸ線を検出して検出データを生成する検出器と、
基準画像を前記検出データから取得する取得部と、
前記基準画像に基づいて、前記包材の外形を推定する推定部と、を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記推定部により推定された前記包材の外形に基づいて、前記被検査物の噛み込みを判定する判定部をさらに備えた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】
前記基準画像は、一の領域の厚さよりも厚い他の領域の画像であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記推定部は、前記基準画像に対する近似線を演算することで前記包材の外形を推定することを特徴とする請求項１から請求項３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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１９６７９６（Ｐ２０１１−１９６７９６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６３１３１（Ｐ２０１０−６３１３１）
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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