Ｘ線検査装置
【課題】目視用の作業者を必要とせず、従来に比べて被検査体の内容物の個数を正確に検査する。
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、内容物が収容体に縦詰めして整列収容された被検査体Ｗを順次搬送させながらＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて被検査体Ｗを検査するものであり、Ｘ線透過画像から内容物に相当する内容物領域を抽出し、さらに抽出した内容物領域から内容物の整列方向と直交する方向の内容物の凸部領域を抽出して計数する画像処理手段１３と、画像処理手段１３による凸部領域の計数値に基づいて内容物の個数を判別する判別手段１４とを備える。
【解決手段】Ｘ線検査装置１は、内容物が収容体に縦詰めして整列収容された被検査体Ｗを順次搬送させながらＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて被検査体Ｗを検査するものであり、Ｘ線透過画像から内容物に相当する内容物領域を抽出し、さらに抽出した内容物領域から内容物の整列方向と直交する方向の内容物の凸部領域を抽出して計数する画像処理手段１３と、画像処理手段１３による凸部領域の計数値に基づいて内容物の個数を判別する判別手段１４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造ラインの一部に設けられ、順次搬送される被検査体にＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データ（Ｘ線透過量）からなるＸ線透過画像に基づいて被検査体の各種検査（例えば異物混入検査、内容物個数検査など）を行うＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検査装置は、例えば下記特許文献１などに開示されるように、製造ラインの検査工程において、例えば生肉、魚、加工食品、医薬品などの各品種による被検査体への異物（例えば金属、ガラス、殻、骨など）混入の有無を検査するものとして従来より用いられている。この種のＸ線検査装置は、製造ラインの一部に組み込まれ、被検査体を搬送手段で順次搬送しながら検査していく構成が採用されている。また、搬送手段としては、パイプラインやベルトコンベアなどがあり、被検査体の種類に適したものが選択されるようになっている。
【０００３】
ところで、同一品種の内容物が収容体（内容物の個数に応じて仕切りが設けられたトレイ、袋状の包装体、包装体とトレイの組み合わせ）内に密着して縦詰めして整列収容されたものを被検査体とし、上述したＸ線検査装置を用いて内容物の個数検査を行う場合には、予め内容物１個当たりのサイズ情報（表面積、体積）を設定しておき、Ｘ線濃度データ（Ｘ線透過量）からなるＸ線透過画像から抽出される内容物抽出画像の表面積（画素数）や総体積（表面積×Ｘ線濃度データ）を演算により求め、さらに内容物全体の表面積や総体積と予め設定されたサイズ情報に基づいて内容物の個数を演算していた。
【０００４】
また、包装された内容物の個数を検査する場合においては、包装された内容物の様子を外部から確認できる状態であれば、製造ラインに作業者を配置し、順次搬送される被検査体の内容物の個数を作業者が目視により直接数えて検査していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０２４４５３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、上述した従来のＸ線透過画像を用いた検査では、被検査体の収容体内で内容物が傾いていたり、内容物同士が重なっていたりすると、内容物を１個１個認識できず、内容物の個数検査を正確に行うことができなかった。また、作業者による内容物の目視検査では、製造ラインに目視用に作業者を配置する必要があった。しかも、中身が透けて見える収容体内に内容物が包装され、作業者が収容体内の内容物を外部から確認できることが必要不可欠であった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、目視用の作業者を必要とせず、従来に比べて被検査体の内容物の個数を正確に検査することができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたＸ線検査装置は、内容物が収容体に縦詰めして整列収容された被検査体Ｗを順次搬送させながらＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて前記被検査体を検査するＸ線検査装置１において、
前記Ｘ線透過画像から前記内容物に相当する内容物領域を抽出し、さらに抽出した内容物領域から前記内容物の整列方向と直交する方向の該内容物の凸部領域を抽出して計数する画像処理手段１３と、
前記画像処理手段による前記凸部領域の計数値に基づいて前記内容物の個数を判別する判別手段１４とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記画像処理手段１３は、前記内容物領域の画像を前記内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した画像と前記内容物領域の画像との差分画像から前記凸部領域を分離して抽出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記画像処理手段１３は、前記内容物領域の画像を、予め前記内容物の整列方向と直交する方向の凸部の形状に合わせて設定される形状認識パターンと照合して前記凸部領域を抽出することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜３の何れかのＸ線検査装置において、
前記判別手段１４の判別結果に基づく前記内容物の個数を表示する表示装置７を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内容物の重なりの影響を受けずに内容物の個数を検査することができ、従来に比べて安定した内容物の個数検査が可能になる。しかも、内容物の個数を検査するための目視用の作業者が不要になり、目視用に製造ラインに配置していた人員を削減することができる。また、内容物の個数検査の結果を表示により目視で容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るＸ線検査装置のブロック構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）本発明に係るＸ線検査装置で使用される形状認識パターンの例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの一例を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの他の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。尚、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者などによりなされる実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれる。
【００１５】
図１は本発明に係るＸ線検査装置のブロック構成図、図２（ａ），（ｂ）は本発明に係るＸ線検査装置で使用される形状認識パターンの例を示す図、図３（ａ）〜（ｆ）は本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの一例を示す説明図、図４（ａ）〜（ｅ）は本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの他の一例を示す説明図である。
【００１６】
本発明に係るＸ線検査装置は、製造ラインの一部に設けられ、ベルトコンベアなどの搬送手段を介して順次搬送される被検査体にＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴って被検査体を透過したＸ線透過量に基づくＸ線濃度データからなるＸ線透過画像により被検査体の各種検査（内容物個数検査、異物混入検査）を行うものである。
【００１７】
本例のＸ線異物検出装置１は、図１に示すように、搬送部２、Ｘ線発生部３、Ｘ線検出部４、操作部５、信号処理部６、表示装置７を備えて概略構成される。
【００１８】
尚、以下では、表示装置７が操作部５と別体に構成される例について説明するが、表示装置７を操作部５の操作パネルに組み込んで一体化した構成としても良い。
【００１９】
搬送部２は、被検査体Ｗを１つずつ所定間隔をおいて順次搬送するもので、例えば装置本体に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成される。搬送部２は、図１に示す駆動モータＭの駆動により予め設定された一定の搬送速度で搬入口から搬入された被検査体Ｗを搬出口側に向けて搬送させる（図１の搬送方向Ｘ）。尚、搬送部２は、ベルトコンベアに限定されるものではなく、被検査体の種類に応じて適宜選択される。
【００２０】
検査対象となる被検査体Ｗは、同一品種の内容物が収容体（内容物の個数に応じて仕切りが設けられたトレイ、袋状の包装体、包装体とトレイの組み合わせ）内に密着して縦詰めして整列収容された製品である。具体的には、例えばクッキー、ビスケット、チョコレートなどを内容物とし、区分けされたトレイに対し、同一品種の複数の内容物を密着して縦に整列させて包装体の中に詰め込んだもの、同一品種の複数の内容物を直接包装体の中に一列に密着して縦詰めしたものなどがある。
【００２１】
Ｘ線発生部３は、搬送部２の上方に所定高さ離れて設けられる。Ｘ線発生部３は、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管を不図示の絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管は、その長手方向が被検査体Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるように配置されている。Ｘ線管により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出部４に向けて、不図示のスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向（Ｘ方向）を横切るように照射されるようになっている。
【００２２】
Ｘ線検出部４は、搬送部２の下方にＸ線発生部３と対向して設けられ、被検査体ＷへのＸ線の照射領域平面上で被検査体Ｗの搬送方向Ｘと直交するＹ方向に複数の素子が一直線上に配置されたラインセンサで構成される。ラインセンサは、ライン状に整列して配設された複数のフォトダイオードと、ライン状のフォトダイオード上に設けられたシンチレータとからなり、被検査体ＷへのＸ線の照射に伴って被検査体Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換し、この変換された光を対応するフォトダイオードで受光し、受光した光を電気信号に変換し、１ライン毎のＸ線濃度データ（Ｘ線透過量）として出力する。
【００２３】
すなわち、Ｘ線検出部４は、受けたＸ線の強さに対応したレベルを有する電気信号を出力するものであり、Ｙ方向に直線状に配置された複数の素子を１ラインとして各素子毎に被検査体Ｗを透過するＸ線を検出し、各素子が検出したＸ線透過量を１ラインのＸ線濃度データとして、被検査体Ｗの搬送に伴って１ライン毎に順次出力を繰り返している。
【００２４】
図１に示すように、搬送部２の搬入口側には、被検査体Ｗの通過を検出するための位置検出手段１１が設けられている。位置検出手段１１は、搬送部２としてのベルトコンベアの入口側に設けられる一対の投受光器からなるフォトセンサで構成される。位置検出手段１１は、被検査体Ｗがフォトセンサの前を通過している間だけオン信号を出力している。そして、このオン信号がタイミング信号として信号処理部６に入力される。
【００２５】
操作部５は、例えば複数の操作ボタンや操作キーなどを備えた操作パネルからなる。操作部５は、ユーザの入力操作により、表示装置７に不図示の設定入力画面を表示させ、搬送部２上を搬送される被検査体Ｗ（トレイ、包装体、内容物）の種類、Ｘ線検出部４からＸ線濃度データを取得するためのサンプリング周期、搬送速度などの検査に必要な各種条件設定を行っている。
【００２６】
信号処理部６は、ＣＰＵやメモリなどで構成され、位置検出手段１１が被検査体Ｗを検出したときのオン信号をタイミング信号とし、位置検出手段１１がオン信号を出力している期間を被検査体Ｗの長さと判断し、操作部５からの操作情報に応じてＸ線検出部４からの電気信号によるＸ線濃度データを取り込み、追って図３や図４を参照しながら説明する内容物個数検査処理を含む各種信号処理を行っている。
【００２７】
信号処理部６は、図１に示すように、画像記憶手段（データメモリ）１２、画像処理手段１３、判別手段１４を備えている。
【００２８】
画像記憶手段１２は、位置検出手段１１からのタイミング信号のタイミングにより、被検査体Ｗ毎のＸ線濃度データを格納している。Ｘ線濃度データは、Ｘ線検出部４からの電気信号を不図示のＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換したデータを位置検出手段１１の検出タイミングで取り込むことにより得られる。さらに説明すると、画像記憶手段１２には、１つの被検査体Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出部４の１ライン（図１のＹ方向）あたり例えば６４０個のＸ線濃度データが、少なくとも搬送される被検査体Ｗの搬送方向の長さ（前端から後端までの検出期間に相当）に対応した所定ライン数（４８０ライン）だけ格納される。
【００２９】
画像処理手段１３は、画像記憶手段１２に格納された１つの被検査体ＷのＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて各種画像処理を行うもので、内容物領域抽出手段２１、凸部領域抽出手段２２、凸部領域計数手段２３を備えている。
【００３０】
内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２に格納された１つの被検査体ＷのＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみの画像を二値化して抽出している。この内容物のみの画像を二値化して抽出する際には、予め操作部５より収容体と内容物の各Ｘ線透過量の略中間レベル付近に検出リミット値を設定しておく。一般に、内容物の方が収容体よりもＸ線透過量が低い。このため、内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２のＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値より低い領域を内容物と判定し、この内容物のみの画像を二値化して抽出する。
【００３１】
凸部領域抽出手段２２は、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した内容物のみの画像（以下、内容物抽出画像とも言う）に画像処理を施し、内容物毎の凸部領域を抽出している。この凸部領域を抽出する際には、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した内容物抽出画像を内容物の整列方向（被検査体Ｗの搬送方向）と直交する方向に縮小し、この縮小した縮小画像の反転画像と元の内容物抽出画像とを重ね合わせる（縮小画像と元の内容物抽出画像との差分画像を得る）。そして、重ね合わせ画像から内容物の整列方向と直交する方向の上下端の編曲点である凸部領域を抽出し、重ね合わせ画像を１個１個の内容物の領域に対応した複数の分離領域に分離する。
【００３２】
また、凸部領域抽出手段２２は、内容物抽出画像において、図２（ａ），（ｂ）に示すような形状認識パターンと略一致する領域を凸部領域として抽出することもできる。形状認識パターンは、被検査体Ｗの内容物の整列方向と直交する方向の凸部の形状に合わせ、予め検査前に凸部領域抽出手段１４ａに被検査体Ｗ毎に設定記憶される。
【００３３】
図２（ａ）の形状認識パターンは、例えば図３（ａ）に示すように、内容物の中心部分の縦断面が紡錘形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が円形をなす６個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列された被検査体Ｗの内容物の個数検査に用いられる。また、図２（ｂ）の形状認識パターンは、例えば図４（ａ）に示すように、内容物の縦断面が長方形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が方形をなす８個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列された被検査体Ｗの内容物の個数検査に用いられる。
【００３４】
凸部領域計数手段２３は、凸部領域抽出手段２２が抽出した凸部領域（分離領域）の個数を計数している。また、凸部領域計数手段２３は、凸部領域の全体個数だけでなく、上端の凸部領域と下端の凸部領域とにそれぞれ分けて個数を計数しても良い。さらに、凸部領域計数手段２３は、被検査体Ｗの内容物毎に基準長（内容物１個当たりの基準になる整列方向の長さ）を予め設定しておき、凸部領域の整列方向の長さを基準長で除算して得られる値を凸部領域の個数として計数しても良い。
【００３５】
判別手段１４は、図１に示すように、個数判別手段１４ａ、異物判別手段１４ｂ、良品判別手段１４ｃを備えている。
【００３６】
個数判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力している。さらに説明すると、個数判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が１個の内容物の上下端それぞれに相当する凸部領域を計数するので、凸部領域の計数値を２で除算した値を内容物の個数として判別し、その個数を判別信号としている。
【００３７】
なお、隣接する内容物の上端又は下端が重なるなどにより、凸部領域計数手段２３による凸部領域の計数値が奇数のときは、（１）凸部領域の計数値を２で除算して四捨五入した値、（２）凸部領域の計数値に１を加算した後に２で除算した値、（３）凸部領域の上下端で多い方の計数値を内容物の個数として判別するようにしても良い。
【００３８】
異物判別手段１４ｂは、被検査体Ｗの収容体内の領域において、濃淡レベルが他と違う部分を異物として判断している。さらに説明すると、異物判別手段１４ｂは、記憶手段１２に格納された被検査体ＷのＸ線濃度データから異物を強調する処理を施して異物強調画像を生成し、この異物強調画像の濃淡レベルと、操作部５により予め設定された異物検出リミット値とを比較し、異物強調画像の濃淡レベルが異物検出リミット値を越えたときに、その被検査体Ｗに異物が混入していると判別している。このときの判別結果は、判別信号（ＯＫ信号、又はＮＧ信号）として良否判別手段１４ｃに出力される。なお、異物検出リミット値は、被検査体Ｗ毎に操作部５から適宜設定可能とされている。
【００３９】
良品判別手段１４ｃは、個数判別手段１４ａからの判別信号と異物判別手段１４ｂからの判別信号に基づき、その被検査体Ｗが正常又は不良を示す選別信号を外部出力している。すなわち、良否判別手段１４ｃは、個数判別手段１４ａ及び異物判別手段１４ｂの両方から正常を示す判別信号（ＯＫ信号）が入力されると、その被検査体Ｗに欠品及び異物混入無しと判別し、正常を示す選別信号を外部出力する。これに対し、個数判別手段１４ａから欠品を示す判別信号（ＮＧ信号）が入力されるか、異物判別手段１４ｂから異物混入を示す判別信号（ＮＧ信号）が入力されると、被検査体Ｗに欠品及び／又は異物混入有りと判別し、不良を示す選別信号を外部出力する。
【００４０】
表示装置７は、操作部５からの所定のキー操作により、不図示の設定入力画面の表示の他、判別手段１４の判別結果に基づき、搬送部２上に搬送される被検査体Ｗを平面視したＸ線透過画像、１個の被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判別結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果を表示している。
【００４１】
次に、上記構成によるＸ線検査装置１を用いて被検査体Ｗの内容物の個数を検査する場合の信号処理部６による内容物個数検査処理の一例について図３を参照しながら説明する。
【００４２】
尚、図３の被検査体Ｗは、内容物の中心部分の縦断面が紡錘形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が円形をなしており、６個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列されたものである。また、図３（ｂ）〜（ｆ）は内容物の平面視画像を示している。さらに、図３の例では、被検査体Ｗの内容物の整列方向が被検査体Ｗの搬送方向Ｘと同方向であり、搬送方向Ｘと直交する方向をＹとしている。
【００４３】
搬送部２によって順次搬送される被検査体Ｗ毎のＸ線濃度データ（図３（ｂ）参照）は、位置検出手段１１の検出タイミングで信号処理部６の画像記憶手段（データメモリ）１２に逐次格納される。そして、内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２に格納されたＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみの画像を二値化して抽出する（図３（ｃ）参照）。尚、図３（ｂ）では、被検査体Ｗの内容物が重なり合っており、特に図示はしないが、整列方向と直交する方向で内容物の内側が端部よりもＸ線透過量が小さい（濃度が低い）Ｘ線透過画像となっている。続いて、凸部領域抽出手段２２は、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した内容物のみの画像に画像処理を施し、内容物毎の凸部領域を抽出する。さらに説明すると、内容物領域抽出手段２１が抽出した画像を内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した縮小画像の反転画像と元の画像とを重ね合わせる（図３（ｄ）参照）。そして、重ね合わせ画像から内容物の整列方向と直交する方向の上下端の編曲点である凸部領域を抽出し（図３（ｅ）参照）、重ね合わせ画像を１個１個の内容物の領域に対応した複数の凸部領域に分離する（図３（ｆ）参照）。続いて、凸部領域計数手段２３は、凸部領域抽出手段２２が抽出・分離した凸部領域の個数を計数し、その計数値を内容物判別手段１４ａに出力する。内容物判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、その判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力する。
【００４４】
また、上述した処理に並行して、異物判別手段１４ｂは、画像記憶手段（データメモリ）１２に格納されたＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像から濃淡レベルが他と違う部分を異物として判別し、判別信号を良品判別手段１４ｃに出力する。そして、良品判別手段１４ｃは、個数判別手段１４ａからの判別信号と異物判別手段１４ｂからの判別信号に基づき、その被検査体Ｗが正常又は不良を示す選別信号を外部出力する。また、表示装置７には、個数判別手段１４ａや異物判別手段１４ｂの判別結果に基づき、搬送部２上に搬送される被検査体Ｗを平面視したＸ線透過画像、１個の被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判別結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果が表示される。
【００４５】
次に、上記Ｘ線検査装置１を用いた内容物個数検査処理の他の例について図４を参照しながら説明する。
【００４６】
尚、図４の被検査体Ｗは、内容物の縦断面が長方形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が方形をなしており、８個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列されたものである。また、図４（ｂ）〜（ｅ）は内容物の平面視画像を示している。さらに、図４の例では、被検査体Ｗの内容物の整列方向が被検査体Ｗの搬送方向Ｘと同方向であり、搬送方向Ｘと直交する方向をＹとしている。
【００４７】
搬送部２によって順次搬送される被検査体Ｗ毎のＸ線濃度データ（図４（ｂ）参照）は、位置検出手段１１の検出タイミングで信号処理部６の画像記憶手段（データメモリ）１２に逐次格納される。そして、内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２に格納されたＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみの画像を二値化して抽出する（図４（ｃ）参照）。尚、図４（ｂ）では、被検査体Ｗの内容物が重なり合っており、特に図示はしないが、整列方向と直交する方向で内容物の内側が端部よりもＸ線透過量が小さい（濃度が低い）Ｘ線透過画像となっている。続いて、凸部領域抽出手段２２は、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した画像に画像処理を施し、内容物毎の凸部領域を抽出する。さらに説明すると、内容物領域抽出手段２１が抽出した画像を内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した縮小画像の反転画像と元の画像とを重ね合わせる（図４（ｄ）参照）。そして、重ね合わせ画像から内容物の整列方向と直交する方向の上下端の編曲点である凸部領域を抽出し（図４（ｅ）参照）、重ね合わせ画像を１個１個の内容物の領域に対応した複数の凸部領域に分離する。ここまでの処理は、図３（ａ）〜（ｆ）の処理と同様である。その後、凸部領域計数手段２３は、凸部領域の整列方向の長さを予め設定された基準長で除算して得られる値をその凸部領域の数量として凸部領域の個数を計数し、その計数値を内容物判別手段１４ａに出力する。これにより、凸部領域が整列方向の隣の凸部領域と分離できないときがあっても、個数を推定して計数することができ、特に、端部が角張っている形状の時に有効である。そして、内容物判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、その判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力する。
【００４８】
ところで、上述した凸部領域の抽出にあたっては、図２（ａ），（ｂ）に示す形状認識パターンを用いることもできる。この形状認識パターンを用いた場合、凸部領域抽出手段１４ａは、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみを二値化して抽出した内容物抽出画像に対し、図２（ａ）や図２（ｂ）の形状認識パターンとのパターンマッチング処理を行い、内容物抽出画像から形状認識パターンに類似する領域を凸部領域として抽出する。そして、凸部領域計数手段２３は、凸部領域抽出手段１４ａにより凸部領域が抽出されると、その個数を計数して計数値を内容物判別手段１４ａに出力する。内容物判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、その判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力する。
【００４９】
また、図３及び図４の例では、被検査体Ｗの搬送方向Ｘと内容物の整列方向が同じ場合を例にとって説明したが、被検査体Ｗの内容物の整列方向が搬送方向Ｘと直交していても同様の処理によって内容物の個数を検査することができる。すなわち、被検査体Ｗの内容物の整列方向と搬送方向は無関係である。
【００５０】
このように、本例のＸ線検査装置１は、収容体に収容された内容物の端部分のＸ線濃度データが重なりの影響を受けにくい特徴を利用し、異物混入検査に用いられるＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像を兼用して、包装体内での内容物の重なりの影響を受けずに内容物の個数を検査することができる。これにより、従来に比べて安定した内容物の個数検査を異物混入検査と並行して行うことができる。しかも、内容物の個数を検査するための目視用の作業者が不要になり、目視用に製造ラインに配置していた人員を削減して人件費を抑えることができる。
【００５１】
また、上述した内容物個数検査の結果は、異物混入検査の結果とともに表示装置７に表示されるので、作業者は表示装置７の表示内容から検査結果を目視によって容易に確認することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ Ｘ線検査装置
２ 搬送部
３ Ｘ線発生部
４ Ｘ線検出部
５ 操作部
６ 信号処理部
７ 表示装置
１１ 位置検出手段
１２ 画像記憶手段
１３ 画像処理手段
１４ 判別手段
１４ａ 個数判別手段
１４ｂ 異物判別手段
１４ｃ 良品判別手段
２１ 内容物領域抽出手段
２２ 凸部領域抽出手段
２３ 凸部領域計数手段
３１ 形状認識パターン
Ｗ 被検査体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製造ラインの一部に設けられ、順次搬送される被検査体にＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データ（Ｘ線透過量）からなるＸ線透過画像に基づいて被検査体の各種検査（例えば異物混入検査、内容物個数検査など）を行うＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検査装置は、例えば下記特許文献１などに開示されるように、製造ラインの検査工程において、例えば生肉、魚、加工食品、医薬品などの各品種による被検査体への異物（例えば金属、ガラス、殻、骨など）混入の有無を検査するものとして従来より用いられている。この種のＸ線検査装置は、製造ラインの一部に組み込まれ、被検査体を搬送手段で順次搬送しながら検査していく構成が採用されている。また、搬送手段としては、パイプラインやベルトコンベアなどがあり、被検査体の種類に適したものが選択されるようになっている。
【０００３】
ところで、同一品種の内容物が収容体（内容物の個数に応じて仕切りが設けられたトレイ、袋状の包装体、包装体とトレイの組み合わせ）内に密着して縦詰めして整列収容されたものを被検査体とし、上述したＸ線検査装置を用いて内容物の個数検査を行う場合には、予め内容物１個当たりのサイズ情報（表面積、体積）を設定しておき、Ｘ線濃度データ（Ｘ線透過量）からなるＸ線透過画像から抽出される内容物抽出画像の表面積（画素数）や総体積（表面積×Ｘ線濃度データ）を演算により求め、さらに内容物全体の表面積や総体積と予め設定されたサイズ情報に基づいて内容物の個数を演算していた。
【０００４】
また、包装された内容物の個数を検査する場合においては、包装された内容物の様子を外部から確認できる状態であれば、製造ラインに作業者を配置し、順次搬送される被検査体の内容物の個数を作業者が目視により直接数えて検査していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０２４４５３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、上述した従来のＸ線透過画像を用いた検査では、被検査体の収容体内で内容物が傾いていたり、内容物同士が重なっていたりすると、内容物を１個１個認識できず、内容物の個数検査を正確に行うことができなかった。また、作業者による内容物の目視検査では、製造ラインに目視用に作業者を配置する必要があった。しかも、中身が透けて見える収容体内に内容物が包装され、作業者が収容体内の内容物を外部から確認できることが必要不可欠であった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、目視用の作業者を必要とせず、従来に比べて被検査体の内容物の個数を正確に検査することができるＸ線検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載されたＸ線検査装置は、内容物が収容体に縦詰めして整列収容された被検査体Ｗを順次搬送させながらＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて前記被検査体を検査するＸ線検査装置１において、
前記Ｘ線透過画像から前記内容物に相当する内容物領域を抽出し、さらに抽出した内容物領域から前記内容物の整列方向と直交する方向の該内容物の凸部領域を抽出して計数する画像処理手段１３と、
前記画像処理手段による前記凸部領域の計数値に基づいて前記内容物の個数を判別する判別手段１４とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記画像処理手段１３は、前記内容物領域の画像を前記内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した画像と前記内容物領域の画像との差分画像から前記凸部領域を分離して抽出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載されたＸ線検査装置は、請求項１のＸ線検査装置において、
前記画像処理手段１３は、前記内容物領域の画像を、予め前記内容物の整列方向と直交する方向の凸部の形状に合わせて設定される形状認識パターンと照合して前記凸部領域を抽出することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載されたＸ線検査装置は、請求項１〜３の何れかのＸ線検査装置において、
前記判別手段１４の判別結果に基づく前記内容物の個数を表示する表示装置７を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、内容物の重なりの影響を受けずに内容物の個数を検査することができ、従来に比べて安定した内容物の個数検査が可能になる。しかも、内容物の個数を検査するための目視用の作業者が不要になり、目視用に製造ラインに配置していた人員を削減することができる。また、内容物の個数検査の結果を表示により目視で容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るＸ線検査装置のブロック構成図である。
【図２】（ａ），（ｂ）本発明に係るＸ線検査装置で使用される形状認識パターンの例を示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｆ）本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの一例を示す説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの他の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。尚、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、この形態に基づいて当業者などによりなされる実施可能な他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれる。
【００１５】
図１は本発明に係るＸ線検査装置のブロック構成図、図２（ａ），（ｂ）は本発明に係るＸ線検査装置で使用される形状認識パターンの例を示す図、図３（ａ）〜（ｆ）は本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの一例を示す説明図、図４（ａ）〜（ｅ）は本発明に係るＸ線検査装置による内容物個数検査処理の流れの他の一例を示す説明図である。
【００１６】
本発明に係るＸ線検査装置は、製造ラインの一部に設けられ、ベルトコンベアなどの搬送手段を介して順次搬送される被検査体にＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴って被検査体を透過したＸ線透過量に基づくＸ線濃度データからなるＸ線透過画像により被検査体の各種検査（内容物個数検査、異物混入検査）を行うものである。
【００１７】
本例のＸ線異物検出装置１は、図１に示すように、搬送部２、Ｘ線発生部３、Ｘ線検出部４、操作部５、信号処理部６、表示装置７を備えて概略構成される。
【００１８】
尚、以下では、表示装置７が操作部５と別体に構成される例について説明するが、表示装置７を操作部５の操作パネルに組み込んで一体化した構成としても良い。
【００１９】
搬送部２は、被検査体Ｗを１つずつ所定間隔をおいて順次搬送するもので、例えば装置本体に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成される。搬送部２は、図１に示す駆動モータＭの駆動により予め設定された一定の搬送速度で搬入口から搬入された被検査体Ｗを搬出口側に向けて搬送させる（図１の搬送方向Ｘ）。尚、搬送部２は、ベルトコンベアに限定されるものではなく、被検査体の種類に応じて適宜選択される。
【００２０】
検査対象となる被検査体Ｗは、同一品種の内容物が収容体（内容物の個数に応じて仕切りが設けられたトレイ、袋状の包装体、包装体とトレイの組み合わせ）内に密着して縦詰めして整列収容された製品である。具体的には、例えばクッキー、ビスケット、チョコレートなどを内容物とし、区分けされたトレイに対し、同一品種の複数の内容物を密着して縦に整列させて包装体の中に詰め込んだもの、同一品種の複数の内容物を直接包装体の中に一列に密着して縦詰めしたものなどがある。
【００２１】
Ｘ線発生部３は、搬送部２の上方に所定高さ離れて設けられる。Ｘ線発生部３は、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管を不図示の絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管は、その長手方向が被検査体Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるように配置されている。Ｘ線管により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出部４に向けて、不図示のスリットにより略三角形状のスクリーン状となって搬送方向（Ｘ方向）を横切るように照射されるようになっている。
【００２２】
Ｘ線検出部４は、搬送部２の下方にＸ線発生部３と対向して設けられ、被検査体ＷへのＸ線の照射領域平面上で被検査体Ｗの搬送方向Ｘと直交するＹ方向に複数の素子が一直線上に配置されたラインセンサで構成される。ラインセンサは、ライン状に整列して配設された複数のフォトダイオードと、ライン状のフォトダイオード上に設けられたシンチレータとからなり、被検査体ＷへのＸ線の照射に伴って被検査体Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換し、この変換された光を対応するフォトダイオードで受光し、受光した光を電気信号に変換し、１ライン毎のＸ線濃度データ（Ｘ線透過量）として出力する。
【００２３】
すなわち、Ｘ線検出部４は、受けたＸ線の強さに対応したレベルを有する電気信号を出力するものであり、Ｙ方向に直線状に配置された複数の素子を１ラインとして各素子毎に被検査体Ｗを透過するＸ線を検出し、各素子が検出したＸ線透過量を１ラインのＸ線濃度データとして、被検査体Ｗの搬送に伴って１ライン毎に順次出力を繰り返している。
【００２４】
図１に示すように、搬送部２の搬入口側には、被検査体Ｗの通過を検出するための位置検出手段１１が設けられている。位置検出手段１１は、搬送部２としてのベルトコンベアの入口側に設けられる一対の投受光器からなるフォトセンサで構成される。位置検出手段１１は、被検査体Ｗがフォトセンサの前を通過している間だけオン信号を出力している。そして、このオン信号がタイミング信号として信号処理部６に入力される。
【００２５】
操作部５は、例えば複数の操作ボタンや操作キーなどを備えた操作パネルからなる。操作部５は、ユーザの入力操作により、表示装置７に不図示の設定入力画面を表示させ、搬送部２上を搬送される被検査体Ｗ（トレイ、包装体、内容物）の種類、Ｘ線検出部４からＸ線濃度データを取得するためのサンプリング周期、搬送速度などの検査に必要な各種条件設定を行っている。
【００２６】
信号処理部６は、ＣＰＵやメモリなどで構成され、位置検出手段１１が被検査体Ｗを検出したときのオン信号をタイミング信号とし、位置検出手段１１がオン信号を出力している期間を被検査体Ｗの長さと判断し、操作部５からの操作情報に応じてＸ線検出部４からの電気信号によるＸ線濃度データを取り込み、追って図３や図４を参照しながら説明する内容物個数検査処理を含む各種信号処理を行っている。
【００２７】
信号処理部６は、図１に示すように、画像記憶手段（データメモリ）１２、画像処理手段１３、判別手段１４を備えている。
【００２８】
画像記憶手段１２は、位置検出手段１１からのタイミング信号のタイミングにより、被検査体Ｗ毎のＸ線濃度データを格納している。Ｘ線濃度データは、Ｘ線検出部４からの電気信号を不図示のＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換したデータを位置検出手段１１の検出タイミングで取り込むことにより得られる。さらに説明すると、画像記憶手段１２には、１つの被検査体Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出部４の１ライン（図１のＹ方向）あたり例えば６４０個のＸ線濃度データが、少なくとも搬送される被検査体Ｗの搬送方向の長さ（前端から後端までの検出期間に相当）に対応した所定ライン数（４８０ライン）だけ格納される。
【００２９】
画像処理手段１３は、画像記憶手段１２に格納された１つの被検査体ＷのＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて各種画像処理を行うもので、内容物領域抽出手段２１、凸部領域抽出手段２２、凸部領域計数手段２３を備えている。
【００３０】
内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２に格納された１つの被検査体ＷのＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみの画像を二値化して抽出している。この内容物のみの画像を二値化して抽出する際には、予め操作部５より収容体と内容物の各Ｘ線透過量の略中間レベル付近に検出リミット値を設定しておく。一般に、内容物の方が収容体よりもＸ線透過量が低い。このため、内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２のＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値より低い領域を内容物と判定し、この内容物のみの画像を二値化して抽出する。
【００３１】
凸部領域抽出手段２２は、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した内容物のみの画像（以下、内容物抽出画像とも言う）に画像処理を施し、内容物毎の凸部領域を抽出している。この凸部領域を抽出する際には、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した内容物抽出画像を内容物の整列方向（被検査体Ｗの搬送方向）と直交する方向に縮小し、この縮小した縮小画像の反転画像と元の内容物抽出画像とを重ね合わせる（縮小画像と元の内容物抽出画像との差分画像を得る）。そして、重ね合わせ画像から内容物の整列方向と直交する方向の上下端の編曲点である凸部領域を抽出し、重ね合わせ画像を１個１個の内容物の領域に対応した複数の分離領域に分離する。
【００３２】
また、凸部領域抽出手段２２は、内容物抽出画像において、図２（ａ），（ｂ）に示すような形状認識パターンと略一致する領域を凸部領域として抽出することもできる。形状認識パターンは、被検査体Ｗの内容物の整列方向と直交する方向の凸部の形状に合わせ、予め検査前に凸部領域抽出手段１４ａに被検査体Ｗ毎に設定記憶される。
【００３３】
図２（ａ）の形状認識パターンは、例えば図３（ａ）に示すように、内容物の中心部分の縦断面が紡錘形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が円形をなす６個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列された被検査体Ｗの内容物の個数検査に用いられる。また、図２（ｂ）の形状認識パターンは、例えば図４（ａ）に示すように、内容物の縦断面が長方形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が方形をなす８個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列された被検査体Ｗの内容物の個数検査に用いられる。
【００３４】
凸部領域計数手段２３は、凸部領域抽出手段２２が抽出した凸部領域（分離領域）の個数を計数している。また、凸部領域計数手段２３は、凸部領域の全体個数だけでなく、上端の凸部領域と下端の凸部領域とにそれぞれ分けて個数を計数しても良い。さらに、凸部領域計数手段２３は、被検査体Ｗの内容物毎に基準長（内容物１個当たりの基準になる整列方向の長さ）を予め設定しておき、凸部領域の整列方向の長さを基準長で除算して得られる値を凸部領域の個数として計数しても良い。
【００３５】
判別手段１４は、図１に示すように、個数判別手段１４ａ、異物判別手段１４ｂ、良品判別手段１４ｃを備えている。
【００３６】
個数判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力している。さらに説明すると、個数判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が１個の内容物の上下端それぞれに相当する凸部領域を計数するので、凸部領域の計数値を２で除算した値を内容物の個数として判別し、その個数を判別信号としている。
【００３７】
なお、隣接する内容物の上端又は下端が重なるなどにより、凸部領域計数手段２３による凸部領域の計数値が奇数のときは、（１）凸部領域の計数値を２で除算して四捨五入した値、（２）凸部領域の計数値に１を加算した後に２で除算した値、（３）凸部領域の上下端で多い方の計数値を内容物の個数として判別するようにしても良い。
【００３８】
異物判別手段１４ｂは、被検査体Ｗの収容体内の領域において、濃淡レベルが他と違う部分を異物として判断している。さらに説明すると、異物判別手段１４ｂは、記憶手段１２に格納された被検査体ＷのＸ線濃度データから異物を強調する処理を施して異物強調画像を生成し、この異物強調画像の濃淡レベルと、操作部５により予め設定された異物検出リミット値とを比較し、異物強調画像の濃淡レベルが異物検出リミット値を越えたときに、その被検査体Ｗに異物が混入していると判別している。このときの判別結果は、判別信号（ＯＫ信号、又はＮＧ信号）として良否判別手段１４ｃに出力される。なお、異物検出リミット値は、被検査体Ｗ毎に操作部５から適宜設定可能とされている。
【００３９】
良品判別手段１４ｃは、個数判別手段１４ａからの判別信号と異物判別手段１４ｂからの判別信号に基づき、その被検査体Ｗが正常又は不良を示す選別信号を外部出力している。すなわち、良否判別手段１４ｃは、個数判別手段１４ａ及び異物判別手段１４ｂの両方から正常を示す判別信号（ＯＫ信号）が入力されると、その被検査体Ｗに欠品及び異物混入無しと判別し、正常を示す選別信号を外部出力する。これに対し、個数判別手段１４ａから欠品を示す判別信号（ＮＧ信号）が入力されるか、異物判別手段１４ｂから異物混入を示す判別信号（ＮＧ信号）が入力されると、被検査体Ｗに欠品及び／又は異物混入有りと判別し、不良を示す選別信号を外部出力する。
【００４０】
表示装置７は、操作部５からの所定のキー操作により、不図示の設定入力画面の表示の他、判別手段１４の判別結果に基づき、搬送部２上に搬送される被検査体Ｗを平面視したＸ線透過画像、１個の被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判別結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果を表示している。
【００４１】
次に、上記構成によるＸ線検査装置１を用いて被検査体Ｗの内容物の個数を検査する場合の信号処理部６による内容物個数検査処理の一例について図３を参照しながら説明する。
【００４２】
尚、図３の被検査体Ｗは、内容物の中心部分の縦断面が紡錘形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が円形をなしており、６個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列されたものである。また、図３（ｂ）〜（ｆ）は内容物の平面視画像を示している。さらに、図３の例では、被検査体Ｗの内容物の整列方向が被検査体Ｗの搬送方向Ｘと同方向であり、搬送方向Ｘと直交する方向をＹとしている。
【００４３】
搬送部２によって順次搬送される被検査体Ｗ毎のＸ線濃度データ（図３（ｂ）参照）は、位置検出手段１１の検出タイミングで信号処理部６の画像記憶手段（データメモリ）１２に逐次格納される。そして、内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２に格納されたＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみの画像を二値化して抽出する（図３（ｃ）参照）。尚、図３（ｂ）では、被検査体Ｗの内容物が重なり合っており、特に図示はしないが、整列方向と直交する方向で内容物の内側が端部よりもＸ線透過量が小さい（濃度が低い）Ｘ線透過画像となっている。続いて、凸部領域抽出手段２２は、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した内容物のみの画像に画像処理を施し、内容物毎の凸部領域を抽出する。さらに説明すると、内容物領域抽出手段２１が抽出した画像を内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した縮小画像の反転画像と元の画像とを重ね合わせる（図３（ｄ）参照）。そして、重ね合わせ画像から内容物の整列方向と直交する方向の上下端の編曲点である凸部領域を抽出し（図３（ｅ）参照）、重ね合わせ画像を１個１個の内容物の領域に対応した複数の凸部領域に分離する（図３（ｆ）参照）。続いて、凸部領域計数手段２３は、凸部領域抽出手段２２が抽出・分離した凸部領域の個数を計数し、その計数値を内容物判別手段１４ａに出力する。内容物判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、その判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力する。
【００４４】
また、上述した処理に並行して、異物判別手段１４ｂは、画像記憶手段（データメモリ）１２に格納されたＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像から濃淡レベルが他と違う部分を異物として判別し、判別信号を良品判別手段１４ｃに出力する。そして、良品判別手段１４ｃは、個数判別手段１４ａからの判別信号と異物判別手段１４ｂからの判別信号に基づき、その被検査体Ｗが正常又は不良を示す選別信号を外部出力する。また、表示装置７には、個数判別手段１４ａや異物判別手段１４ｂの判別結果に基づき、搬送部２上に搬送される被検査体Ｗを平面視したＸ線透過画像、１個の被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判別結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果が表示される。
【００４５】
次に、上記Ｘ線検査装置１を用いた内容物個数検査処理の他の例について図４を参照しながら説明する。
【００４６】
尚、図４の被検査体Ｗは、内容物の縦断面が長方形状をなすとともに（同図（ａ）参照）、平面視した形状が方形をなしており、８個の内容物がトレイ上に縦詰めして整列されたものである。また、図４（ｂ）〜（ｅ）は内容物の平面視画像を示している。さらに、図４の例では、被検査体Ｗの内容物の整列方向が被検査体Ｗの搬送方向Ｘと同方向であり、搬送方向Ｘと直交する方向をＹとしている。
【００４７】
搬送部２によって順次搬送される被検査体Ｗ毎のＸ線濃度データ（図４（ｂ）参照）は、位置検出手段１１の検出タイミングで信号処理部６の画像記憶手段（データメモリ）１２に逐次格納される。そして、内容物領域抽出手段２１は、画像記憶手段１２に格納されたＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像において、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみの画像を二値化して抽出する（図４（ｃ）参照）。尚、図４（ｂ）では、被検査体Ｗの内容物が重なり合っており、特に図示はしないが、整列方向と直交する方向で内容物の内側が端部よりもＸ線透過量が小さい（濃度が低い）Ｘ線透過画像となっている。続いて、凸部領域抽出手段２２は、内容物領域抽出手段２１が二値化して抽出した画像に画像処理を施し、内容物毎の凸部領域を抽出する。さらに説明すると、内容物領域抽出手段２１が抽出した画像を内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した縮小画像の反転画像と元の画像とを重ね合わせる（図４（ｄ）参照）。そして、重ね合わせ画像から内容物の整列方向と直交する方向の上下端の編曲点である凸部領域を抽出し（図４（ｅ）参照）、重ね合わせ画像を１個１個の内容物の領域に対応した複数の凸部領域に分離する。ここまでの処理は、図３（ａ）〜（ｆ）の処理と同様である。その後、凸部領域計数手段２３は、凸部領域の整列方向の長さを予め設定された基準長で除算して得られる値をその凸部領域の数量として凸部領域の個数を計数し、その計数値を内容物判別手段１４ａに出力する。これにより、凸部領域が整列方向の隣の凸部領域と分離できないときがあっても、個数を推定して計数することができ、特に、端部が角張っている形状の時に有効である。そして、内容物判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、その判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力する。
【００４８】
ところで、上述した凸部領域の抽出にあたっては、図２（ａ），（ｂ）に示す形状認識パターンを用いることもできる。この形状認識パターンを用いた場合、凸部領域抽出手段１４ａは、予め設定される検出リミット値により被検査体Ｗの内容物のみを二値化して抽出した内容物抽出画像に対し、図２（ａ）や図２（ｂ）の形状認識パターンとのパターンマッチング処理を行い、内容物抽出画像から形状認識パターンに類似する領域を凸部領域として抽出する。そして、凸部領域計数手段２３は、凸部領域抽出手段１４ａにより凸部領域が抽出されると、その個数を計数して計数値を内容物判別手段１４ａに出力する。内容物判別手段１４ａは、凸部領域計数手段２３が計数した凸部領域の計数値に基づいて被検査体Ｗの収容体内の内容物の個数を判別し、その判別した個数を判別信号として良品判別手段１４ｃに出力する。
【００４９】
また、図３及び図４の例では、被検査体Ｗの搬送方向Ｘと内容物の整列方向が同じ場合を例にとって説明したが、被検査体Ｗの内容物の整列方向が搬送方向Ｘと直交していても同様の処理によって内容物の個数を検査することができる。すなわち、被検査体Ｗの内容物の整列方向と搬送方向は無関係である。
【００５０】
このように、本例のＸ線検査装置１は、収容体に収容された内容物の端部分のＸ線濃度データが重なりの影響を受けにくい特徴を利用し、異物混入検査に用いられるＸ線濃度データに基づくＸ線透過画像を兼用して、包装体内での内容物の重なりの影響を受けずに内容物の個数を検査することができる。これにより、従来に比べて安定した内容物の個数検査を異物混入検査と並行して行うことができる。しかも、内容物の個数を検査するための目視用の作業者が不要になり、目視用に製造ラインに配置していた人員を削減して人件費を抑えることができる。
【００５１】
また、上述した内容物個数検査の結果は、異物混入検査の結果とともに表示装置７に表示されるので、作業者は表示装置７の表示内容から検査結果を目視によって容易に確認することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ Ｘ線検査装置
２ 搬送部
３ Ｘ線発生部
４ Ｘ線検出部
５ 操作部
６ 信号処理部
７ 表示装置
１１ 位置検出手段
１２ 画像記憶手段
１３ 画像処理手段
１４ 判別手段
１４ａ 個数判別手段
１４ｂ 異物判別手段
１４ｃ 良品判別手段
２１ 内容物領域抽出手段
２２ 凸部領域抽出手段
２３ 凸部領域計数手段
３１ 形状認識パターン
Ｗ 被検査体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内容物が収容体に縦詰めして整列収容された被検査体（Ｗ）を順次搬送させながらＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて前記被検査体を検査するＸ線検査装置（１）において、
前記Ｘ線透過画像から前記内容物に相当する内容物領域を抽出し、さらに抽出した内容物領域から前記内容物の整列方向と直交する方向の該内容物の凸部領域を抽出して計数する画像処理手段（１３）と、
前記画像処理手段による前記凸部領域の計数値に基づいて前記内容物の個数を判別する判別手段（１４）とを備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記画像処理手段（１３）は、前記内容物領域の画像を前記内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した画像と前記内容物領域の画像との差分画像から前記凸部領域を分離して抽出することを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記画像処理手段（１３）は、前記内容物領域の画像を、予め前記内容物の整列方向と直交する方向の凸部の形状に合わせて設定される形状認識パターンと照合して前記凸部領域を抽出することを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記判別手段（１４）の判別結果に基づく前記内容物の個数を表示する表示装置（７）を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＸ線検査装置。
【請求項１】
内容物が収容体に縦詰めして整列収容された被検査体（Ｗ）を順次搬送させながらＸ線を照射し、このＸ線の照射に伴うＸ線濃度データからなるＸ線透過画像に基づいて前記被検査体を検査するＸ線検査装置（１）において、
前記Ｘ線透過画像から前記内容物に相当する内容物領域を抽出し、さらに抽出した内容物領域から前記内容物の整列方向と直交する方向の該内容物の凸部領域を抽出して計数する画像処理手段（１３）と、
前記画像処理手段による前記凸部領域の計数値に基づいて前記内容物の個数を判別する判別手段（１４）とを備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記画像処理手段（１３）は、前記内容物領域の画像を前記内容物の整列方向と直交する方向に縮小し、この縮小した画像と前記内容物領域の画像との差分画像から前記凸部領域を分離して抽出することを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記画像処理手段（１３）は、前記内容物領域の画像を、予め前記内容物の整列方向と直交する方向の凸部の形状に合わせて設定される形状認識パターンと照合して前記凸部領域を抽出することを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記判別手段（１４）の判別結果に基づく前記内容物の個数を表示する表示装置（７）を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＸ線検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４２２８９（Ｐ２０１２−２４２２８９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３７９７（Ｐ２０１１−１１３７９７）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（３０２０４６００１）アンリツ産機システム株式会社 (238)
【Ｆターム（参考）】
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