Ｘ線検査装置
【課題】被検査物の重心を正確に算出する。
【解決手段】Ｘ線検査装置は、被検査物Ｂに異物Ｃが混入しているか否かを検出する異物検出部と、異物検出部により検出された異物Ｃの重心Ｇ１を算出する異物重心算出部と、被検査物Ｂの異物Ｃを除いた対象部分Ｄの重心Ｇ２を算出する対象部分重心算出部と、異物重心算出部により算出された異物Ｃの重心Ｇ１と、対象部分重心算出部により算出された対象部分Ｄの重心Ｇ２とに基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する重心算出部とを備えている。
【解決手段】Ｘ線検査装置は、被検査物Ｂに異物Ｃが混入しているか否かを検出する異物検出部と、異物検出部により検出された異物Ｃの重心Ｇ１を算出する異物重心算出部と、被検査物Ｂの異物Ｃを除いた対象部分Ｄの重心Ｇ２を算出する対象部分重心算出部と、異物重心算出部により算出された異物Ｃの重心Ｇ１と、対象部分重心算出部により算出された対象部分Ｄの重心Ｇ２とに基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する重心算出部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の重心を算出することが可能なＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物を良品または不良品に振り分ける際に、被検査物の重心を算出し、当該重心が所定の位置に到達するタイミングで振分装置を動作させるＸ線検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、Ｘ線検出器により得られた透過Ｘ線に基づいて物品における内容物の偏り中心位置を算出する偏り中心位置算出部と、Ｘ線検出器の下流側に設置されて物品を振り分ける振分手段と、該振分手段により物品を振り分けるときに、振分位置に偏り中心位置算出部により算出された偏り中心位置が到達するタイミングに応じて該振分手段を動作させる制御手段とを備えたＸ線検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３９４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のＸ線検査装置では、被検査物に異物が混入した場合について考慮されていない。従って、被検査物に混入する異物が金属等の密度の高い物質で且つ被検査物が密度の低い物質の場合には、異物が混入した被検査物の重心は密度の高い異物が存在する側に偏ることになる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、被検査物の重心を正確に算出することが可能な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】
【０００７】
本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されて被検査物を透過したＸ線を検知するセンサと、センサにより検知されたＸ線に基づいて、被検査物に異物が混入しているか否かを検出する異物検出部と、異物検出部により検出された異物の重心を算出する異物重心算出部と、被検査物の異物を除いた対象部分の重心を算出する対象部分重心算出部と、異物重心算出部により算出された異物の重心と、対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心とに基づいて、被検査物の重心を算出する重心算出部と、を備える。
【０００８】
上記構成によれば、異物の重心と対象部分の重心とを別個に算出し、それらの重心に基づいて、被検査物全体の重心を算出することが可能である。これにより、被検査物に混入する異物の質量、大きさ、位置等に起因して、被検査物の重心が異物の影響を受ける場合でも、正確に被検査物の重心を算出することができる。
【０００９】
Ｘ線検査装置の下流側に配置される振分装置によって振り分けられる被検査物は、Ｘ線検査によって異物が混入された被検査物であるので、被検査物内に混入する異物の重心を考慮して被検査物全体の重心を算出することは、被検査物を振り分ける上で非常に効果的である。すなわち、本発明のＸ線検査装置により被検査物の重心を正確に算出しておけば、被検査物を振り分ける際、当該重心に対して振分装置を作用させることができ、異物が混入した被検査物を確実に振り分けることができる。
【００１０】
Ｘ線検査装置において、センサにより検知されたＸ線に基づいて、被検査物のＸ線透過画像を作成するＸ線透過画像作成部と、当該Ｘ線透過画像の異物部分における輝度に基づいて、異物の質量を算出する異物質量算出部と、当該Ｘ線透過画像の対象部分における輝度に基づいて、対象部分の質量を算出する対象部分質量算出部と、をさらに備え、重心算出部は、異物重心算出部により算出された異物の重心、対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心、異物質量算出部により算出された異物の質量、および、対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量、に基づいて、被検査物の重心を算出する。
【００１１】
上記構成によれば、異物の重心および対象部分の重心だけでなく、異物の質量および対象部分の質量を算出しているので、被検査物（異物を含むもの）の重心をより正確に算出することができる。具体的には、被検査物の重心が異物の影響を顕著に受ける場合（例えば、対象部分より異物の密度が極めて大きい場合等）において、異物の重心側に偏る被検査物の重心を精度良く算出することができる。
【００１２】
Ｘ線検査装置において、異物質量算出部により算出された異物の質量と、対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量と、に基づいて、被検査物の質量を算出する被検査物質量算出部と、被検査物質量算出部により算出された被検査物の質量と、重心算出部により算出された被検査物の重心と、に基づいて、Ｘ線照射位置より下流側に配置される振分装置の振分力および振分タイミングの少なくとも一方を調整する振分制御部と、をさらに備える。
【００１３】
上記構成によれば、被検査物の質量に合わせて振分装置の振分力を調整することができると共に、被検査物の重心が所定の位置に到達するタイミングに合わせて振分装置の振分タイミングを調整することができる。これにより、異物が混入した被検査物であっても確実に振り分けることができる。
【００１４】
Ｘ線検査装置において、異物検出部により検出された異物の種類を特定する異物種類特定部をさらに備え、異物質量算出部は、異物種類特定部によって特定された異物の種類に基づいて、異物の質量を算出する。
【００１５】
上記構成によれば、異物の種類（例えば、金属、樹脂等）を特定することによって、当該異物の密度が分かる。このため、異物の質量を精度良く算出することが可能となる。これにより、対象部分とは異なる密度を有する異物が混入したとしても、被検査物の重心を精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置を含むＸ線検査システムの全体構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示したＸ線検査システムのブロック図である。
【図３】図１に示したＸ線検査装置の制御部の機能ブロック図である。
【図４】被検査物の重心Ｇを算出する方法を説明するための模式図である。
【図５】Ｘ−Ｙ平面座標に配置された被検査物のＸ線透過画像を示した図である。
【図６】図１に示したＸ線検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示した重心算出の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図８】変形例に係るランク分けシステムの（ａ）動作方法を示したフローチャート、及び、（ｂ）画像処理の詳細を説明するための被検査物のＸ線透過画像の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置３００を備えたＸ線検査システム１００について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
［Ｘ線検査システムの全体構成］
本実施形態に係るＸ線検査システム１００は、図１に示すように、被検査物Ｂを搬送しながらＸ線検査するものであって、当該Ｘ線検査によって良品または不良品と判断された被検査物Ｂを振り分ける装置である。上記した「良品」は、被検査物Ｂに異物が混入していないと判断された被検査物Ｂであり、「不良品」は、被検査物Ｂに異物が混入していると判断された被検査物Ｂである。このＸ線検査システム１００は、上流側から順に、被検査物Ｂを後述するＸ線検査装置３００内に搬入する搬入コンベア２００と、搬入コンベア２００により搬入される被検査物ＢにＸ線を照射してＸ線検査を行うＸ線検査装置３００と、Ｘ線検査装置３００により検査された被検査物ＢをＸ線検査装置３００外に搬出する搬出コンベア４００と、Ｘ線検査装置３００により検査された被検査物Ｂを良品または不良品として振り分ける振分装置５００と、を備えている。
【００１９】
［搬入コンベア］
搬入コンベア２００は、図１に示すように、被検査物Ｂを矢印Ａ方向に搬送し、後述するＸ線検査装置３００内に当該被検査物Ｂを搬入する。この搬入コンベア２００は、Ｘ線検査装置３００の搬送コンベア３４０に被検査物Ｂを受け渡し、当該受け渡された被検査物Ｂは、後述する搬入口３１１を通過してシールドボックス３１０内に搬入される。
【００２０】
［Ｘ線検査装置］
Ｘ線検査装置３００は、図１に示すように、搬入コンベア２００により搬入される被検査物ＢにＸ線を照射して、当該被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かの検査を行う。このＸ線検査装置３００は、主として、筺体であるシールドボックス３１０と、被検査物ＢにＸ線を照射するＸ線源３２０と、Ｘ線源３２０から照射されたＸ線を検知するラインセンサ３３０と、上流の搬入コンベア２００と下流の搬出コンベア４００との間に配置される搬送コンベア３４０と、Ｘ線透過画像Ｐ等の各種の情報を表示する表示部３５０と、当該Ｘ線検査装置３００の各部の動作を統括する制御部３６０と、を有している。
【００２１】
［シールドボックス］
シールドボックス３１０は、Ｘ線遮蔽構造を有している。このシールドボックス３１０には、被検査物Ｂを搬入するための搬入口３１１が形成されていると共に、被検査物Ｂを搬出するための搬出口３１２が形成されている。なお、この搬入口３１１および搬出口３１２のそれぞれには、Ｘ線遮蔽カーテン（図示せず）が設けられている。そして、シールドボックス３１０の内部には、上記したＸ線源３２０およびラインセンサ３３０等が収容されている。
【００２２】
［Ｘ線源］
Ｘ線源３２０は、搬送コンベア３４０の上方に配置されており、搬送コンベア３４０の下方に配置されたラインセンサ３３０に向かって、搬送コンベア３４０による搬送方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に扇状にＸ線を照射する。
【００２３】
［ラインセンサ］
ラインセンサ３３０は、搬送コンベア３４０の下方に配置されており、Ｘ線源３２０から照射されたＸ線を検知する。このラインセンサ３３０は、搬送コンベア３４０による搬送方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に並んで配置された複数の素子から構成されている。
【００２４】
［搬送コンベア］
搬送コンベア３４０は、搬入コンベア２００から受け取った被検査物Ｂを搬出コンベア４００まで搬送するために設けられており、途中で上記したＸ線源３２０からのＸ線が照射されるＸ線照射位置Ｔにおいて、被検査物ＢのＸ線検査を行う。
【００２５】
［表示部］
表示部３５０は、後述するＸ線透過画像作成部３６７（図３参照）により形成されるＸ線透過画像Ｐを表示する等、各種の情報を表示するために設けられている。
【００２６】
［制御部］
制御部３６０は、図２に示すように、Ｘ線検査装置３００のＸ線源３２０、ラインセンサ３３０、搬送コンベア３４０および表示部３５０と通信可能に接続されている。また、本実施形態の制御部３６０は、搬入コンベア２００、搬出コンベア４００、および、振分装置５００と通信可能に接続されている。この制御部３６０は、図３に示すように、搬送コンベア制御部３６３、振分信号送信部３６４、Ｘ線源制御部３６５、表示制御部３６６、Ｘ線透過画像作成部３６７、異物検出部３６８、異物種類特定部３６９、異物重心算出部３７０、対象部分重心算出部３７１、異物質量算出部３７２、対象部分質量算出部３７３、被検査物質量算出部３７４、および、被検査物重心算出部３７５を有している。
【００２７】
搬送コンベア制御部３６３は、Ｘ線検査装置３００の搬送コンベア３４０と通信可能に接続されており、当該搬送コンベア３４０の搬送速度等を制御する。
【００２８】
振分信号送信部３６４は、振分装置５００に制御信号を送信するために、当該振分装置５００と通信可能に接続されている。この振分信号送信部３６４は、後述する被検査物重心算出部３７５から送信される被検査物Ｂの重心Ｇと、後述する被検査物質量算出部３７４から送信される被検査物Ｂの質量Ｍとを受信して、当該受信した被検査物Ｂの重心Ｇおよび質量Ｍに基づいて、振分装置５００を駆動するタイミングおよび駆動力を制御する制御信号を出力し、振分装置５００に送信する。
【００２９】
Ｘ線源制御部３６５は、Ｘ線源３２０から照射されるＸ線の強度等を調整するための制御信号をＸ線源３２０に送信するために、Ｘ線源３２０と通信可能に接続されている。また、表示制御部３６６は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されるＸ線透過画像Ｐ等を表示するための制御信号を表示部３５０に送信するために、表示部３５０と通信可能に接続されている。
【００３０】
Ｘ線透過画像作成部３６７は、ラインセンサ３３０により検知されたＸ線に係るＸ線検知データを受信可能に構成されており、当該Ｘ線検知データに基づいて、被検査物ＢのＸ線透過画像Ｐ（図４参照）を形成する。また、異物検出部３６８は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐに基づいて、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かを判定する。具体的には、Ｘ線透過画像Ｐに所定の画像処理を施して、異物Ｃを抽出することにより、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かを判定する。そして、異物種類特定部３６９は、異物検出部３６８により検出された異物Ｃの種類を特定する。本実施形態の異物種類特定部３６９は、当該異物Ｃが金属であるか否かを判断する。具体的には、異物種類特定部３６９は、前述した異物検出部３６８により抽出された異物画像の輝度や形状等から、当該異物Ｃが金属であるか否かを判断する。
【００３１】
図４に示すように、異物重心算出部３７０は、上記した異物検出部３６８により検出された異物Ｃの重心Ｇ１を算出する。この異物重心算出部３７０は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける異物Ｃ部分の形状および輝度に基づいて、当該異物Ｃの重心Ｇ１を算出する。
具体的には、Ｘ−Ｙ平面座標上のＸ線透過画像Ｐおいて、各画素の座標を（ｘｎ，ｙｎ）で表すと共に、各画素において異物Ｃ部分（図４中の太線の斜線領域）の輝度をｓ１，ｓ２，ｓ３，…，ｓｎ（図４中の太線の斜線領域以外の領域は、輝度が０となる）とすると、異物Ｃの重心Ｇ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）は、以下の式（１）および（２）により算出される。
Ｘ１＝（ｓ１ｘ１＋ｓ２ｘ２＋ｓ３ｘ３＋…＋ｓｎｘｎ）／Ｎ１…（１）
Ｙ１＝（ｓ１ｙ１＋ｓ２ｙ２＋ｓ３ｙ３＋…＋ｓｎｙｎ）／Ｎ１…（２）
上記した重心Ｇ１の計算においては、異物Ｃ部分の輝度ｓ１，ｓ２，ｓ３，…，ｓｎを、異物Ｃ部分の各画素における質量とみなして計算している。また、Ｎ１は、異物Ｃ部分を構成する画素数である。
【００３２】
対象部分重心算出部３７１は、被検査物Ｂの異物Ｃを除く部分（以下、当該部分を対象部分Ｄとする）の重心Ｇ２を算出するために設けられている。この対象部分重心算出部３７１は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける対象部分Ｄの形状および輝度に基づいて、当該対象部分Ｄの重心を算出する。
具体的には、図４に示すように、Ｘ−Ｙ平面座標上において、各画素の座標を（ｘｎ，ｙｎ）で表すと共に、各画素において対象部分Ｄ（図４中の細線の斜線領域）の輝度をｔ１，ｔ２，ｔ３，…，ｔｎ（図４中の細線の斜線領域以外の領域は、輝度が０となる）とすると、異物Ｃの重心Ｇ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）は、以下の式（３）および（４）により算出される。
Ｘ２＝（ｔ１ｘ１＋ｔ２ｘ２＋ｔ３ｘ３＋…＋ｔｎｘｎ）／Ｎ２…（３）
Ｙ２＝（ｔ１ｙ１＋ｔ２ｙ２＋ｔ３ｙ３＋…＋ｔｎｙｎ）／Ｎ２…（４）
上記した重心Ｇ２の計算においては、対象部分Ｄの輝度ｔ１，ｔ２，ｔ３，…，ｔｎを、対象部分Ｄの各画素における質量とみなして計算している。また、Ｎ２は、対象部分Ｄを構成する画素数である。
【００３３】
異物質量算出部３７２は、異物検出部３６８により検出された異物Ｃの質量Ｍ１を算出する。この異物質量算出部３７２は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける異物Ｃ部分の各単位領域における輝度（ｓ１，ｓ２，ｓ３，…，ｓｎ）、および、異物種類特定部３６９により特定された異物Ｃの種類に基づいて、当該異物Ｃの質量Ｍ１を算出する。具体的には、異物質量算出部３７２は、異物Ｃ部分における各単位領域（１画素）の輝度に、異物種類特定部３６９により特定された異物Ｃの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を異物Ｃの質量Ｍ１として算出する。なお、上記した「異物Ｃの密度」の値は、予め制御部３６０に記憶させている。
また、対象部分質量算出部３７３は、対象部分Ｄの質量Ｍ２を算出する。この対象部分質量算出部３７３は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける対象部分Ｄの各単位領域における輝度（ｔ１，ｔ２，ｔ３，…，ｔｎ）、および、対象部分Ｄの種類に基づいて、当該対象部分Ｄの質量Ｍ２を算出する。具体的には、対象部分質量算出部３７３は、当該対象部分Ｄにおける各単位領域（１画素）の輝度に、対象部分Ｄの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を対象部分Ｄの質量Ｍ２として算出する。なお、上記した「対象部分Ｄの密度」の値は、予め制御部３６０に記憶させている。
そして、被検査物質量算出部３７４は、異物質量算出部３７２により算出された異物Ｃの質量Ｍ１と、対象部分質量算出部３７３により算出された対象部分Ｄの質量Ｍ２とを合算して、被検査物Ｂ全体の質量Ｍを算出する。
【００３４】
そして、本実施形態では、図５に示すように、被検査物重心算出部３７５は、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。具体的には、被検査物重心算出部３７５は、異物重心算出部３７０により算出された異物Ｃの重心Ｇ１と、対象部分重心算出部３７１により算出された対象部分Ｄの重心Ｇ２、異物質量算出部３７２により算出された異物Ｃの質量Ｍ１、および、対象部分質量算出部３７３により算出された対象部分Ｄの質量Ｍ２、に基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。具体的には、被検査物重心算出部３７５は、被検査物Ｂの重心Ｇと異物Ｃの重心Ｇ１とを結ぶ線分の長さをＬ１、被検査物Ｂの重心Ｇと対象部分Ｄの重心Ｇ２とを結ぶ線分の長さをＬ２、とした場合、被検査物Ｂの重心Ｇを、式（５）を満たすように算出する。
Ｌ１：Ｌ２＝Ｍ２：Ｍ１…（５）
【００３５】
［搬出コンベア］
搬出コンベア４００は、上記したＸ線検査装置３００外に被検査物Ｂを搬出し、被検査物Ｂを矢印Ａ方向に搬送する。この搬出コンベア４００は、Ｘ線検査装置３００の搬送コンベア３４０から被検査物Ｂを受け取り、この被検査物Ｂは、搬出口３１２を通過してシールドボックス３１０外に搬出される。
【００３６】
［振分装置］
図２に示した振分装置５００は、振分信号送信部３６４から送信される制御信号に基づいて、異物Ｃが混入している被検査物Ｂを、通常の被検査物Ｂの搬送ルートから排出することにより、良品および不良品を振り分ける。すなわち、振分装置５００は、被検査物ＢがＸ線検査装置３００により良品と判断された場合（異物検出部３６８により異物が検知されない場合）には、当該良品である被検査物Ｂをそのまま搬出コンベア４００上で搬送させ、被検査物ＢがＸ線検査装置３００により不良品と判断された場合（異物検出部３６８により異物が検知された場合）には、当該不良品である被検査物Ｂを通常の搬送ルートから排出して、当該搬送ルート外に配置された不良品ボックス（図示せず）に回収させる。この振分装置５００は、被検査物Ｂにエアを吹き付けることにより、不良品である被検査物Ｂを不良品ボックスに移動させる。本実施形態の振分装置５００は、搬出コンベア４００により搬送される被検査物Ｂの重心Ｇが振分装置５００の正面に到達したタイミング且つ被検査物Ｂの質量Ｍに応じた吹き出し力で、不良品である被検査物Ｂにエアを吹き付ける。
【００３７】
［Ｘ線検査装置の動作説明］
Ｘ線検査装置３００の動作を、図６を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、搬入コンベア２００によりＸ線検査装置３００内に被検査物Ｂが搬入されると、被検査物ＢにＸ線源３２０からＸ線が照射されて、被検査物Ｂを透過したＸ線がラインセンサ３３０により検知される（ステップＳ１）。
そして、Ｘ線透過画像作成部３６７は、ラインセンサ３３０により検知されたＸ線に係るＸ線検知データに基づいて、被検査物ＢのＸ線透過画像Ｐ（図４参照）を作成する（ステップＳ２）。
次に、ステップＳ２において取得されたＸ線透過画像Ｐに基づいて、異物検出部３６８は、当該Ｘ線透過画像Ｐに画像処理を施して、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００３９】
異物検査（ステップＳ３）の結果、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入していない場合（ステップ４：Ｎｏ）、当該被検査物Ｂは良品であるので、搬出コンベア４００を駆動して、被検査物Ｂを下流に搬送する。
【００４０】
一方、異物検査（ステップＳ３）の結果、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入している場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、異物種類特定部３６９により当該異物Ｃの種類が特定される（ステップＳ５）。そして、本実施形態では、被検査物重心算出部３７５により、異物Ｃが混入している被検査物Ｂの重心Ｇが算出される（ステップＳ６）。このステップＳ６における被検査物Ｂの重心Ｇの算出方法の詳細については、後述する。次に、被検査物質量算出部３７４により、被検査物Ｂの質量Ｍが算出される（ステップＳ７）。
その後、不良品である被検査物Ｂが搬出コンベア４００により振分装置５００の正面まで搬送されて、当該振分装置５００から吹き出されるエアにより当該被検査物Ｂが不良品ボックスに回収される（ステップＳ８）。なお、この振分装置５００による振分タイミング（エアを吹き付けるタイミング）は、被検査物Ｂの重心Ｇが当該振分装置５００の正面に到達した瞬間であり、振分装置５００によるエアの吹き付け力は、被検査物Ｂの質量Ｍに応じた大きさである。
【００４１】
［被検査物の重心算出方法］
上記したステップＳ６における被検査物Ｂの重心Ｇの算出方法について、図７を参照しながら説明する。
【００４２】
まず、異物重心算出部３７０により異物Ｃの重心Ｇ１が算出される。具体的には、異物重心算出部３７０は、上記式（１）および（２）により、異物Ｃの重心Ｇ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）（図４参照）を算出する（ステップＳ１１）。また、対象部分重心算出部３７１により対象部分Ｄの重心Ｇ２が算出される。具体的には、対象部分重心算出部３７１は、上記式（３）および（４）により、対象部分Ｄの重心Ｇ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）（図４参照）を算出する（ステップＳ１２）。
【００４３】
そして、異物質量算出部３７２により、異物Ｃの質量Ｍ１が算出される（ステップＳ１３）。具体的には、異物質量算出部３７２は、異物Ｃ部分における各単位領域（１画素）の輝度に、異物Ｃの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を異物Ｃの質量Ｍ１として算出する。なお、異物Ｃの種類は、異物種類特定部３６９により特定されている（ステップＳ５参照）。また、対象部分質量算出部３７３により、対象部分Ｄの質量Ｍ２が算出される（ステップＳ１４）。具体的には、対象部分質量算出部３７３は、対象部分Ｄにおける各単位領域（１画素）の輝度に、対象部分Ｄの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を対象部分Ｄの質量Ｍ２として算出する。対象部分Ｄの種類は、被検査物Ｂの種類が予め分かっているので、その密度を予め記憶しておくことができる。
【００４４】
そして、本実施形態では、被検査物重心算出部３７５により、上記した異物Ｃの重心Ｇ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）、対象部分Ｄの重心Ｇ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）、異物Ｃの質量Ｍ１、および、対象部分Ｄの質量Ｍ２に基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。具体的には、被検査物重心算出部３７５は、上記式（５）により、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。
【００４５】
［本実施形態のＸ線検査装置の効果］
上記実施形態に係るＸ線検査装置３００では、異物Ｃの重心Ｇ１と対象部分Ｄの重心Ｇ２とを別個に算出し、それらの重心Ｇ１，Ｇ２に基づいて、被検査物Ｂ全体の重心Ｇを算出することができる。これにより、被検査物Ｂに混入する異物Ｃの質量、大きさ、位置等に起因して、被検査物Ｂの重心Ｇが異物Ｃの影響を受ける場合でも、正確に被検査物Ｂの重心Ｇを算出することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係るＸ線検査装置３００では、上記式（５）および図５に示したように、異物Ｃの質量Ｍ１および対象部分Ｄの質量Ｍ２に基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出しているので、被検査物Ｂの重心Ｇをより正確に算出することができる。すなわち、被検査物Ｂの重心Ｇが異物Ｃの影響を顕著に受ける場合（例えば、対象部分Ｄより異物Ｃの密度が極めて大きい場合等）において、異物Ｃの重心Ｇ１側に偏る被検査物Ｂの重心Ｇを精度良く算出することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係るＸ線検査装置３００では、被検査物Ｂの質量Ｍに合わせて振分装置５００によるエアの吹き出し力を調整することができると共に、被検査物Ｂの重心Ｇが振分装置５００の正面に到達するタイミングに合わせて振分装置５００によるエアの吹き出しタイミングを調整することができる。これにより、不良品である被検査物Ｂを確実に不良品ボックス（図示せず）に振り分けることができる。
【００４８】
また、本実施形態に係るＸ線検査装置３００では、異物Ｃの種類（金属か否か）を特定することによって、当該異物Ｃの密度が分かる。このため、異物Ｃの質量Ｍ１を精度良く算出することができる。これにより、対象部分Ｄとは異なる密度を有する異物Ｃが混入したとしても、被検査物Ｂの重心Ｇを精度良く算出することができる。
【００４９】
［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３００が「Ｘ線検査装置」に相当し、Ｘ線源３２０が「Ｘ線源」に相当し、ラインセンサ３３０が「センサ」に相当し、振分信号送信部３６４が「振分制御部」に相当し、Ｘ線透過画像作成部３６７が「Ｘ線透過画像作成部」に相当し、異物検出部３６８が「異物検出部」に相当し、異物種類特定部３６９が「異物種類特定部」に相当し、異物重心算出部３７０が「異物重心算出部」に相当し、対象部分重心算出部３７１が「対象部分重心算出部」に相当し、異物質量算出部３７２が「異物質量算出部」に相当し、対象部分質量算出部３７３が「対象部分質量算出部」に相当し、被検査物質量算出部３７４が「被検査物質量算出部」に相当し、被検査物重心算出部３７５が「重心算出部」に相当する。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５１】
例えば、上記実施形態では、上記式（５）を用いて、被検査物Ｂの重心Ｇが質量の大きい異物Ｃ又は対象部分Ｄに偏るようにしたが、本発明はこれに限らず、被検査物Ｂの重心Ｇを、異物Ｃの重心Ｇ１と対象部分Ｄの重心Ｇ２との中点として、簡易的に算出しても良い。
【００５２】
また、上記実施形態では、異物Ｃが混入している被検査物Ｂを不良品、異物Ｃが混入していない被検査物Ｂを良品と判断するＸ線検査装置３００について説明したが、本発明はこれに限らず、被検査物の質量によって被検査物をランク分けするシステムであってもよい。
この被検査物（例えば、乾燥牡蠣）のランク分けシステムは、被検査物の推定重量システムであって、ランク選別（例えば、推定重量７ｇ〜８ｇのランク、推定重量８ｇ〜９．５ｇのランク等）を行う。ところが、重量が小さい（例えば、２ｇ〜５ｇ）複数の被検査物が一塊となっている場合、このランク分けシステムは、当該一塊の被検査物を大きなランクとして排出する可能性がある。そこで、このランク分けシステムでは、図８（ａ）のフローチャートに示すように、被検査物のＸ線透過画像Ｐ１を取得して、被検査物の質量を推定する（ステップＳ２１）。なお、この被検査物の質量の推定方法は、上記した異物質量算出部３７２および対象部分質量算出部３７３による質量の算出方法と同様とする。そして、図８（ｂ）に示すように、取得したＸ線透過画像Ｐ１に画像処理を施して（ステップＳ２２）、被検査物の肉厚部分を抽出する（被検査物の肉厚部分以外の部分を消し込む（背景飽和））。そして、画像処理の結果、肉厚部分の個数をカウントすることにより、複数の被検査物が一塊となっていないか検査する（ステップＳ２３）。その結果、複数の被検査物が一塊となっている場合（肉厚部分が複数の場合）には、当該一塊の被検査物を不良品として不良品ボックス等に回収する。
【００５３】
また、上記実施形態では、振分装置５００がＸ線検査装置３００とは独立した機構であると説明したが、本発明はこれに限らず、Ｘ線検査装置３００に振分装置５００が含まれていても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、Ｘ線透過画像における輝度と質量とが等価であるとして計算したが（式（１）〜（４）参照）、本発明はこれに限らず、以下の方法により被検査物Ｂの質量Ｍ、異物Ｃの質量Ｍ１、および、対象部分Ｄの質量Ｍ２を算出しても良い。
具体的には、予め実質量が分かっている被検査物Ｂについての複数のＸ線透過画像を取得する。そして、Ｘ線透過画像に含まれる領域の明るさとその推定質量との関係を示す数式に基づいてテーブルを作成する。そして、予め分かっている実質量を参照して、推定質量が実質量に近づくように当該テーブルを調整する。そして、調整後のテーブルに基づいて単位領域ごとの推定質量を求め、これらを合計して被検査物Ｂの推定合計質量を求める。
【００５５】
また、上記実施形態の異物種類特定部３６９は、異物Ｃが金属であるか否かを判断したが、本発明はこれに限らず、異物種類特定部３６９が、異物Ｃが金属以外の、樹脂、木、石、ガラス等であるか否かを判断しても良いし、金属の種類、樹脂の種類等を判断しても良い。
【００５６】
また、上記実施形態の振分装置５００は、被検査物Ｂに当接して当該被検査物Ｂを移動させる振分機構でも良い。
【００５７】
また、上記実施形態では、被検査物Ｂ（対象部分Ｄ）が一種類の物品から構成される例について説明したが、本発明はこれに限らず、被検査物Ｂ（対象部分Ｄ）が複数種類の物品から構成されても良い。対象部分Ｄが物品Ｅおよび物品Ｆから構成されている場合、被検査物Ｂ全体の重心Ｇは、異物Ｃの重心Ｇ１と、対象部分Ｄの重心Ｇ２とにより算出される。この対象部分Ｄの重心Ｇ２は、物品Ｅの重心と、物品Ｆの重心とから算出される。
【符号の説明】
【００５８】
３００ Ｘ線検査装置
３２０ Ｘ線源
３３０ ラインセンサ
３６４ 振分装置制御部
３６７ Ｘ線透過画像作成部
３６８ 異物検出部
３６９ 異物種類特定部
３７０ 異物重心算出部
３７１ 対象部分重心算出部
３７２ 異物質量算出部
３７３ 対象部分質量算出部
３７４ 被検査物質量算出部
３７５ 被検査物重心算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の重心を算出することが可能なＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物を良品または不良品に振り分ける際に、被検査物の重心を算出し、当該重心が所定の位置に到達するタイミングで振分装置を動作させるＸ線検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、Ｘ線検出器により得られた透過Ｘ線に基づいて物品における内容物の偏り中心位置を算出する偏り中心位置算出部と、Ｘ線検出器の下流側に設置されて物品を振り分ける振分手段と、該振分手段により物品を振り分けるときに、振分位置に偏り中心位置算出部により算出された偏り中心位置が到達するタイミングに応じて該振分手段を動作させる制御手段とを備えたＸ線検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３９４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のＸ線検査装置では、被検査物に異物が混入した場合について考慮されていない。従って、被検査物に混入する異物が金属等の密度の高い物質で且つ被検査物が密度の低い物質の場合には、異物が混入した被検査物の重心は密度の高い異物が存在する側に偏ることになる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、被検査物の重心を正確に算出することが可能な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】
【０００７】
本発明に係るＸ線検査装置は、被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射されて被検査物を透過したＸ線を検知するセンサと、センサにより検知されたＸ線に基づいて、被検査物に異物が混入しているか否かを検出する異物検出部と、異物検出部により検出された異物の重心を算出する異物重心算出部と、被検査物の異物を除いた対象部分の重心を算出する対象部分重心算出部と、異物重心算出部により算出された異物の重心と、対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心とに基づいて、被検査物の重心を算出する重心算出部と、を備える。
【０００８】
上記構成によれば、異物の重心と対象部分の重心とを別個に算出し、それらの重心に基づいて、被検査物全体の重心を算出することが可能である。これにより、被検査物に混入する異物の質量、大きさ、位置等に起因して、被検査物の重心が異物の影響を受ける場合でも、正確に被検査物の重心を算出することができる。
【０００９】
Ｘ線検査装置の下流側に配置される振分装置によって振り分けられる被検査物は、Ｘ線検査によって異物が混入された被検査物であるので、被検査物内に混入する異物の重心を考慮して被検査物全体の重心を算出することは、被検査物を振り分ける上で非常に効果的である。すなわち、本発明のＸ線検査装置により被検査物の重心を正確に算出しておけば、被検査物を振り分ける際、当該重心に対して振分装置を作用させることができ、異物が混入した被検査物を確実に振り分けることができる。
【００１０】
Ｘ線検査装置において、センサにより検知されたＸ線に基づいて、被検査物のＸ線透過画像を作成するＸ線透過画像作成部と、当該Ｘ線透過画像の異物部分における輝度に基づいて、異物の質量を算出する異物質量算出部と、当該Ｘ線透過画像の対象部分における輝度に基づいて、対象部分の質量を算出する対象部分質量算出部と、をさらに備え、重心算出部は、異物重心算出部により算出された異物の重心、対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心、異物質量算出部により算出された異物の質量、および、対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量、に基づいて、被検査物の重心を算出する。
【００１１】
上記構成によれば、異物の重心および対象部分の重心だけでなく、異物の質量および対象部分の質量を算出しているので、被検査物（異物を含むもの）の重心をより正確に算出することができる。具体的には、被検査物の重心が異物の影響を顕著に受ける場合（例えば、対象部分より異物の密度が極めて大きい場合等）において、異物の重心側に偏る被検査物の重心を精度良く算出することができる。
【００１２】
Ｘ線検査装置において、異物質量算出部により算出された異物の質量と、対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量と、に基づいて、被検査物の質量を算出する被検査物質量算出部と、被検査物質量算出部により算出された被検査物の質量と、重心算出部により算出された被検査物の重心と、に基づいて、Ｘ線照射位置より下流側に配置される振分装置の振分力および振分タイミングの少なくとも一方を調整する振分制御部と、をさらに備える。
【００１３】
上記構成によれば、被検査物の質量に合わせて振分装置の振分力を調整することができると共に、被検査物の重心が所定の位置に到達するタイミングに合わせて振分装置の振分タイミングを調整することができる。これにより、異物が混入した被検査物であっても確実に振り分けることができる。
【００１４】
Ｘ線検査装置において、異物検出部により検出された異物の種類を特定する異物種類特定部をさらに備え、異物質量算出部は、異物種類特定部によって特定された異物の種類に基づいて、異物の質量を算出する。
【００１５】
上記構成によれば、異物の種類（例えば、金属、樹脂等）を特定することによって、当該異物の密度が分かる。このため、異物の質量を精度良く算出することが可能となる。これにより、対象部分とは異なる密度を有する異物が混入したとしても、被検査物の重心を精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置を含むＸ線検査システムの全体構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示したＸ線検査システムのブロック図である。
【図３】図１に示したＸ線検査装置の制御部の機能ブロック図である。
【図４】被検査物の重心Ｇを算出する方法を説明するための模式図である。
【図５】Ｘ−Ｙ平面座標に配置された被検査物のＸ線透過画像を示した図である。
【図６】図１に示したＸ線検査装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示した重心算出の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図８】変形例に係るランク分けシステムの（ａ）動作方法を示したフローチャート、及び、（ｂ）画像処理の詳細を説明するための被検査物のＸ線透過画像の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置３００を備えたＸ線検査システム１００について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
［Ｘ線検査システムの全体構成］
本実施形態に係るＸ線検査システム１００は、図１に示すように、被検査物Ｂを搬送しながらＸ線検査するものであって、当該Ｘ線検査によって良品または不良品と判断された被検査物Ｂを振り分ける装置である。上記した「良品」は、被検査物Ｂに異物が混入していないと判断された被検査物Ｂであり、「不良品」は、被検査物Ｂに異物が混入していると判断された被検査物Ｂである。このＸ線検査システム１００は、上流側から順に、被検査物Ｂを後述するＸ線検査装置３００内に搬入する搬入コンベア２００と、搬入コンベア２００により搬入される被検査物ＢにＸ線を照射してＸ線検査を行うＸ線検査装置３００と、Ｘ線検査装置３００により検査された被検査物ＢをＸ線検査装置３００外に搬出する搬出コンベア４００と、Ｘ線検査装置３００により検査された被検査物Ｂを良品または不良品として振り分ける振分装置５００と、を備えている。
【００１９】
［搬入コンベア］
搬入コンベア２００は、図１に示すように、被検査物Ｂを矢印Ａ方向に搬送し、後述するＸ線検査装置３００内に当該被検査物Ｂを搬入する。この搬入コンベア２００は、Ｘ線検査装置３００の搬送コンベア３４０に被検査物Ｂを受け渡し、当該受け渡された被検査物Ｂは、後述する搬入口３１１を通過してシールドボックス３１０内に搬入される。
【００２０】
［Ｘ線検査装置］
Ｘ線検査装置３００は、図１に示すように、搬入コンベア２００により搬入される被検査物ＢにＸ線を照射して、当該被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かの検査を行う。このＸ線検査装置３００は、主として、筺体であるシールドボックス３１０と、被検査物ＢにＸ線を照射するＸ線源３２０と、Ｘ線源３２０から照射されたＸ線を検知するラインセンサ３３０と、上流の搬入コンベア２００と下流の搬出コンベア４００との間に配置される搬送コンベア３４０と、Ｘ線透過画像Ｐ等の各種の情報を表示する表示部３５０と、当該Ｘ線検査装置３００の各部の動作を統括する制御部３６０と、を有している。
【００２１】
［シールドボックス］
シールドボックス３１０は、Ｘ線遮蔽構造を有している。このシールドボックス３１０には、被検査物Ｂを搬入するための搬入口３１１が形成されていると共に、被検査物Ｂを搬出するための搬出口３１２が形成されている。なお、この搬入口３１１および搬出口３１２のそれぞれには、Ｘ線遮蔽カーテン（図示せず）が設けられている。そして、シールドボックス３１０の内部には、上記したＸ線源３２０およびラインセンサ３３０等が収容されている。
【００２２】
［Ｘ線源］
Ｘ線源３２０は、搬送コンベア３４０の上方に配置されており、搬送コンベア３４０の下方に配置されたラインセンサ３３０に向かって、搬送コンベア３４０による搬送方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に扇状にＸ線を照射する。
【００２３】
［ラインセンサ］
ラインセンサ３３０は、搬送コンベア３４０の下方に配置されており、Ｘ線源３２０から照射されたＸ線を検知する。このラインセンサ３３０は、搬送コンベア３４０による搬送方向（矢印Ａ方向）に直交する方向に並んで配置された複数の素子から構成されている。
【００２４】
［搬送コンベア］
搬送コンベア３４０は、搬入コンベア２００から受け取った被検査物Ｂを搬出コンベア４００まで搬送するために設けられており、途中で上記したＸ線源３２０からのＸ線が照射されるＸ線照射位置Ｔにおいて、被検査物ＢのＸ線検査を行う。
【００２５】
［表示部］
表示部３５０は、後述するＸ線透過画像作成部３６７（図３参照）により形成されるＸ線透過画像Ｐを表示する等、各種の情報を表示するために設けられている。
【００２６】
［制御部］
制御部３６０は、図２に示すように、Ｘ線検査装置３００のＸ線源３２０、ラインセンサ３３０、搬送コンベア３４０および表示部３５０と通信可能に接続されている。また、本実施形態の制御部３６０は、搬入コンベア２００、搬出コンベア４００、および、振分装置５００と通信可能に接続されている。この制御部３６０は、図３に示すように、搬送コンベア制御部３６３、振分信号送信部３６４、Ｘ線源制御部３６５、表示制御部３６６、Ｘ線透過画像作成部３６７、異物検出部３６８、異物種類特定部３６９、異物重心算出部３７０、対象部分重心算出部３７１、異物質量算出部３７２、対象部分質量算出部３７３、被検査物質量算出部３７４、および、被検査物重心算出部３７５を有している。
【００２７】
搬送コンベア制御部３６３は、Ｘ線検査装置３００の搬送コンベア３４０と通信可能に接続されており、当該搬送コンベア３４０の搬送速度等を制御する。
【００２８】
振分信号送信部３６４は、振分装置５００に制御信号を送信するために、当該振分装置５００と通信可能に接続されている。この振分信号送信部３６４は、後述する被検査物重心算出部３７５から送信される被検査物Ｂの重心Ｇと、後述する被検査物質量算出部３７４から送信される被検査物Ｂの質量Ｍとを受信して、当該受信した被検査物Ｂの重心Ｇおよび質量Ｍに基づいて、振分装置５００を駆動するタイミングおよび駆動力を制御する制御信号を出力し、振分装置５００に送信する。
【００２９】
Ｘ線源制御部３６５は、Ｘ線源３２０から照射されるＸ線の強度等を調整するための制御信号をＸ線源３２０に送信するために、Ｘ線源３２０と通信可能に接続されている。また、表示制御部３６６は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されるＸ線透過画像Ｐ等を表示するための制御信号を表示部３５０に送信するために、表示部３５０と通信可能に接続されている。
【００３０】
Ｘ線透過画像作成部３６７は、ラインセンサ３３０により検知されたＸ線に係るＸ線検知データを受信可能に構成されており、当該Ｘ線検知データに基づいて、被検査物ＢのＸ線透過画像Ｐ（図４参照）を形成する。また、異物検出部３６８は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐに基づいて、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かを判定する。具体的には、Ｘ線透過画像Ｐに所定の画像処理を施して、異物Ｃを抽出することにより、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かを判定する。そして、異物種類特定部３６９は、異物検出部３６８により検出された異物Ｃの種類を特定する。本実施形態の異物種類特定部３６９は、当該異物Ｃが金属であるか否かを判断する。具体的には、異物種類特定部３６９は、前述した異物検出部３６８により抽出された異物画像の輝度や形状等から、当該異物Ｃが金属であるか否かを判断する。
【００３１】
図４に示すように、異物重心算出部３７０は、上記した異物検出部３６８により検出された異物Ｃの重心Ｇ１を算出する。この異物重心算出部３７０は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける異物Ｃ部分の形状および輝度に基づいて、当該異物Ｃの重心Ｇ１を算出する。
具体的には、Ｘ−Ｙ平面座標上のＸ線透過画像Ｐおいて、各画素の座標を（ｘｎ，ｙｎ）で表すと共に、各画素において異物Ｃ部分（図４中の太線の斜線領域）の輝度をｓ１，ｓ２，ｓ３，…，ｓｎ（図４中の太線の斜線領域以外の領域は、輝度が０となる）とすると、異物Ｃの重心Ｇ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）は、以下の式（１）および（２）により算出される。
Ｘ１＝（ｓ１ｘ１＋ｓ２ｘ２＋ｓ３ｘ３＋…＋ｓｎｘｎ）／Ｎ１…（１）
Ｙ１＝（ｓ１ｙ１＋ｓ２ｙ２＋ｓ３ｙ３＋…＋ｓｎｙｎ）／Ｎ１…（２）
上記した重心Ｇ１の計算においては、異物Ｃ部分の輝度ｓ１，ｓ２，ｓ３，…，ｓｎを、異物Ｃ部分の各画素における質量とみなして計算している。また、Ｎ１は、異物Ｃ部分を構成する画素数である。
【００３２】
対象部分重心算出部３７１は、被検査物Ｂの異物Ｃを除く部分（以下、当該部分を対象部分Ｄとする）の重心Ｇ２を算出するために設けられている。この対象部分重心算出部３７１は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける対象部分Ｄの形状および輝度に基づいて、当該対象部分Ｄの重心を算出する。
具体的には、図４に示すように、Ｘ−Ｙ平面座標上において、各画素の座標を（ｘｎ，ｙｎ）で表すと共に、各画素において対象部分Ｄ（図４中の細線の斜線領域）の輝度をｔ１，ｔ２，ｔ３，…，ｔｎ（図４中の細線の斜線領域以外の領域は、輝度が０となる）とすると、異物Ｃの重心Ｇ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）は、以下の式（３）および（４）により算出される。
Ｘ２＝（ｔ１ｘ１＋ｔ２ｘ２＋ｔ３ｘ３＋…＋ｔｎｘｎ）／Ｎ２…（３）
Ｙ２＝（ｔ１ｙ１＋ｔ２ｙ２＋ｔ３ｙ３＋…＋ｔｎｙｎ）／Ｎ２…（４）
上記した重心Ｇ２の計算においては、対象部分Ｄの輝度ｔ１，ｔ２，ｔ３，…，ｔｎを、対象部分Ｄの各画素における質量とみなして計算している。また、Ｎ２は、対象部分Ｄを構成する画素数である。
【００３３】
異物質量算出部３７２は、異物検出部３６８により検出された異物Ｃの質量Ｍ１を算出する。この異物質量算出部３７２は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける異物Ｃ部分の各単位領域における輝度（ｓ１，ｓ２，ｓ３，…，ｓｎ）、および、異物種類特定部３６９により特定された異物Ｃの種類に基づいて、当該異物Ｃの質量Ｍ１を算出する。具体的には、異物質量算出部３７２は、異物Ｃ部分における各単位領域（１画素）の輝度に、異物種類特定部３６９により特定された異物Ｃの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を異物Ｃの質量Ｍ１として算出する。なお、上記した「異物Ｃの密度」の値は、予め制御部３６０に記憶させている。
また、対象部分質量算出部３７３は、対象部分Ｄの質量Ｍ２を算出する。この対象部分質量算出部３７３は、Ｘ線透過画像作成部３６７により形成されたＸ線透過画像Ｐにおける対象部分Ｄの各単位領域における輝度（ｔ１，ｔ２，ｔ３，…，ｔｎ）、および、対象部分Ｄの種類に基づいて、当該対象部分Ｄの質量Ｍ２を算出する。具体的には、対象部分質量算出部３７３は、当該対象部分Ｄにおける各単位領域（１画素）の輝度に、対象部分Ｄの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を対象部分Ｄの質量Ｍ２として算出する。なお、上記した「対象部分Ｄの密度」の値は、予め制御部３６０に記憶させている。
そして、被検査物質量算出部３７４は、異物質量算出部３７２により算出された異物Ｃの質量Ｍ１と、対象部分質量算出部３７３により算出された対象部分Ｄの質量Ｍ２とを合算して、被検査物Ｂ全体の質量Ｍを算出する。
【００３４】
そして、本実施形態では、図５に示すように、被検査物重心算出部３７５は、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。具体的には、被検査物重心算出部３７５は、異物重心算出部３７０により算出された異物Ｃの重心Ｇ１と、対象部分重心算出部３７１により算出された対象部分Ｄの重心Ｇ２、異物質量算出部３７２により算出された異物Ｃの質量Ｍ１、および、対象部分質量算出部３７３により算出された対象部分Ｄの質量Ｍ２、に基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。具体的には、被検査物重心算出部３７５は、被検査物Ｂの重心Ｇと異物Ｃの重心Ｇ１とを結ぶ線分の長さをＬ１、被検査物Ｂの重心Ｇと対象部分Ｄの重心Ｇ２とを結ぶ線分の長さをＬ２、とした場合、被検査物Ｂの重心Ｇを、式（５）を満たすように算出する。
Ｌ１：Ｌ２＝Ｍ２：Ｍ１…（５）
【００３５】
［搬出コンベア］
搬出コンベア４００は、上記したＸ線検査装置３００外に被検査物Ｂを搬出し、被検査物Ｂを矢印Ａ方向に搬送する。この搬出コンベア４００は、Ｘ線検査装置３００の搬送コンベア３４０から被検査物Ｂを受け取り、この被検査物Ｂは、搬出口３１２を通過してシールドボックス３１０外に搬出される。
【００３６】
［振分装置］
図２に示した振分装置５００は、振分信号送信部３６４から送信される制御信号に基づいて、異物Ｃが混入している被検査物Ｂを、通常の被検査物Ｂの搬送ルートから排出することにより、良品および不良品を振り分ける。すなわち、振分装置５００は、被検査物ＢがＸ線検査装置３００により良品と判断された場合（異物検出部３６８により異物が検知されない場合）には、当該良品である被検査物Ｂをそのまま搬出コンベア４００上で搬送させ、被検査物ＢがＸ線検査装置３００により不良品と判断された場合（異物検出部３６８により異物が検知された場合）には、当該不良品である被検査物Ｂを通常の搬送ルートから排出して、当該搬送ルート外に配置された不良品ボックス（図示せず）に回収させる。この振分装置５００は、被検査物Ｂにエアを吹き付けることにより、不良品である被検査物Ｂを不良品ボックスに移動させる。本実施形態の振分装置５００は、搬出コンベア４００により搬送される被検査物Ｂの重心Ｇが振分装置５００の正面に到達したタイミング且つ被検査物Ｂの質量Ｍに応じた吹き出し力で、不良品である被検査物Ｂにエアを吹き付ける。
【００３７】
［Ｘ線検査装置の動作説明］
Ｘ線検査装置３００の動作を、図６を参照しながら説明する。
【００３８】
まず、搬入コンベア２００によりＸ線検査装置３００内に被検査物Ｂが搬入されると、被検査物ＢにＸ線源３２０からＸ線が照射されて、被検査物Ｂを透過したＸ線がラインセンサ３３０により検知される（ステップＳ１）。
そして、Ｘ線透過画像作成部３６７は、ラインセンサ３３０により検知されたＸ線に係るＸ線検知データに基づいて、被検査物ＢのＸ線透過画像Ｐ（図４参照）を作成する（ステップＳ２）。
次に、ステップＳ２において取得されたＸ線透過画像Ｐに基づいて、異物検出部３６８は、当該Ｘ線透過画像Ｐに画像処理を施して、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入しているか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００３９】
異物検査（ステップＳ３）の結果、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入していない場合（ステップ４：Ｎｏ）、当該被検査物Ｂは良品であるので、搬出コンベア４００を駆動して、被検査物Ｂを下流に搬送する。
【００４０】
一方、異物検査（ステップＳ３）の結果、被検査物Ｂ内に異物Ｃが混入している場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、異物種類特定部３６９により当該異物Ｃの種類が特定される（ステップＳ５）。そして、本実施形態では、被検査物重心算出部３７５により、異物Ｃが混入している被検査物Ｂの重心Ｇが算出される（ステップＳ６）。このステップＳ６における被検査物Ｂの重心Ｇの算出方法の詳細については、後述する。次に、被検査物質量算出部３７４により、被検査物Ｂの質量Ｍが算出される（ステップＳ７）。
その後、不良品である被検査物Ｂが搬出コンベア４００により振分装置５００の正面まで搬送されて、当該振分装置５００から吹き出されるエアにより当該被検査物Ｂが不良品ボックスに回収される（ステップＳ８）。なお、この振分装置５００による振分タイミング（エアを吹き付けるタイミング）は、被検査物Ｂの重心Ｇが当該振分装置５００の正面に到達した瞬間であり、振分装置５００によるエアの吹き付け力は、被検査物Ｂの質量Ｍに応じた大きさである。
【００４１】
［被検査物の重心算出方法］
上記したステップＳ６における被検査物Ｂの重心Ｇの算出方法について、図７を参照しながら説明する。
【００４２】
まず、異物重心算出部３７０により異物Ｃの重心Ｇ１が算出される。具体的には、異物重心算出部３７０は、上記式（１）および（２）により、異物Ｃの重心Ｇ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）（図４参照）を算出する（ステップＳ１１）。また、対象部分重心算出部３７１により対象部分Ｄの重心Ｇ２が算出される。具体的には、対象部分重心算出部３７１は、上記式（３）および（４）により、対象部分Ｄの重心Ｇ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）（図４参照）を算出する（ステップＳ１２）。
【００４３】
そして、異物質量算出部３７２により、異物Ｃの質量Ｍ１が算出される（ステップＳ１３）。具体的には、異物質量算出部３７２は、異物Ｃ部分における各単位領域（１画素）の輝度に、異物Ｃの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を異物Ｃの質量Ｍ１として算出する。なお、異物Ｃの種類は、異物種類特定部３６９により特定されている（ステップＳ５参照）。また、対象部分質量算出部３７３により、対象部分Ｄの質量Ｍ２が算出される（ステップＳ１４）。具体的には、対象部分質量算出部３７３は、対象部分Ｄにおける各単位領域（１画素）の輝度に、対象部分Ｄの密度を乗じて、各単位領域の質量を推定し、それらの合計を対象部分Ｄの質量Ｍ２として算出する。対象部分Ｄの種類は、被検査物Ｂの種類が予め分かっているので、その密度を予め記憶しておくことができる。
【００４４】
そして、本実施形態では、被検査物重心算出部３７５により、上記した異物Ｃの重心Ｇ１の座標（Ｘ１，Ｙ１）、対象部分Ｄの重心Ｇ２の座標（Ｘ２，Ｙ２）、異物Ｃの質量Ｍ１、および、対象部分Ｄの質量Ｍ２に基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。具体的には、被検査物重心算出部３７５は、上記式（５）により、被検査物Ｂの重心Ｇを算出する。
【００４５】
［本実施形態のＸ線検査装置の効果］
上記実施形態に係るＸ線検査装置３００では、異物Ｃの重心Ｇ１と対象部分Ｄの重心Ｇ２とを別個に算出し、それらの重心Ｇ１，Ｇ２に基づいて、被検査物Ｂ全体の重心Ｇを算出することができる。これにより、被検査物Ｂに混入する異物Ｃの質量、大きさ、位置等に起因して、被検査物Ｂの重心Ｇが異物Ｃの影響を受ける場合でも、正確に被検査物Ｂの重心Ｇを算出することができる。
【００４６】
また、本実施形態に係るＸ線検査装置３００では、上記式（５）および図５に示したように、異物Ｃの質量Ｍ１および対象部分Ｄの質量Ｍ２に基づいて、被検査物Ｂの重心Ｇを算出しているので、被検査物Ｂの重心Ｇをより正確に算出することができる。すなわち、被検査物Ｂの重心Ｇが異物Ｃの影響を顕著に受ける場合（例えば、対象部分Ｄより異物Ｃの密度が極めて大きい場合等）において、異物Ｃの重心Ｇ１側に偏る被検査物Ｂの重心Ｇを精度良く算出することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係るＸ線検査装置３００では、被検査物Ｂの質量Ｍに合わせて振分装置５００によるエアの吹き出し力を調整することができると共に、被検査物Ｂの重心Ｇが振分装置５００の正面に到達するタイミングに合わせて振分装置５００によるエアの吹き出しタイミングを調整することができる。これにより、不良品である被検査物Ｂを確実に不良品ボックス（図示せず）に振り分けることができる。
【００４８】
また、本実施形態に係るＸ線検査装置３００では、異物Ｃの種類（金属か否か）を特定することによって、当該異物Ｃの密度が分かる。このため、異物Ｃの質量Ｍ１を精度良く算出することができる。これにより、対象部分Ｄとは異なる密度を有する異物Ｃが混入したとしても、被検査物Ｂの重心Ｇを精度良く算出することができる。
【００４９】
［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３００が「Ｘ線検査装置」に相当し、Ｘ線源３２０が「Ｘ線源」に相当し、ラインセンサ３３０が「センサ」に相当し、振分信号送信部３６４が「振分制御部」に相当し、Ｘ線透過画像作成部３６７が「Ｘ線透過画像作成部」に相当し、異物検出部３６８が「異物検出部」に相当し、異物種類特定部３６９が「異物種類特定部」に相当し、異物重心算出部３７０が「異物重心算出部」に相当し、対象部分重心算出部３７１が「対象部分重心算出部」に相当し、異物質量算出部３７２が「異物質量算出部」に相当し、対象部分質量算出部３７３が「対象部分質量算出部」に相当し、被検査物質量算出部３７４が「被検査物質量算出部」に相当し、被検査物重心算出部３７５が「重心算出部」に相当する。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５１】
例えば、上記実施形態では、上記式（５）を用いて、被検査物Ｂの重心Ｇが質量の大きい異物Ｃ又は対象部分Ｄに偏るようにしたが、本発明はこれに限らず、被検査物Ｂの重心Ｇを、異物Ｃの重心Ｇ１と対象部分Ｄの重心Ｇ２との中点として、簡易的に算出しても良い。
【００５２】
また、上記実施形態では、異物Ｃが混入している被検査物Ｂを不良品、異物Ｃが混入していない被検査物Ｂを良品と判断するＸ線検査装置３００について説明したが、本発明はこれに限らず、被検査物の質量によって被検査物をランク分けするシステムであってもよい。
この被検査物（例えば、乾燥牡蠣）のランク分けシステムは、被検査物の推定重量システムであって、ランク選別（例えば、推定重量７ｇ〜８ｇのランク、推定重量８ｇ〜９．５ｇのランク等）を行う。ところが、重量が小さい（例えば、２ｇ〜５ｇ）複数の被検査物が一塊となっている場合、このランク分けシステムは、当該一塊の被検査物を大きなランクとして排出する可能性がある。そこで、このランク分けシステムでは、図８（ａ）のフローチャートに示すように、被検査物のＸ線透過画像Ｐ１を取得して、被検査物の質量を推定する（ステップＳ２１）。なお、この被検査物の質量の推定方法は、上記した異物質量算出部３７２および対象部分質量算出部３７３による質量の算出方法と同様とする。そして、図８（ｂ）に示すように、取得したＸ線透過画像Ｐ１に画像処理を施して（ステップＳ２２）、被検査物の肉厚部分を抽出する（被検査物の肉厚部分以外の部分を消し込む（背景飽和））。そして、画像処理の結果、肉厚部分の個数をカウントすることにより、複数の被検査物が一塊となっていないか検査する（ステップＳ２３）。その結果、複数の被検査物が一塊となっている場合（肉厚部分が複数の場合）には、当該一塊の被検査物を不良品として不良品ボックス等に回収する。
【００５３】
また、上記実施形態では、振分装置５００がＸ線検査装置３００とは独立した機構であると説明したが、本発明はこれに限らず、Ｘ線検査装置３００に振分装置５００が含まれていても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、Ｘ線透過画像における輝度と質量とが等価であるとして計算したが（式（１）〜（４）参照）、本発明はこれに限らず、以下の方法により被検査物Ｂの質量Ｍ、異物Ｃの質量Ｍ１、および、対象部分Ｄの質量Ｍ２を算出しても良い。
具体的には、予め実質量が分かっている被検査物Ｂについての複数のＸ線透過画像を取得する。そして、Ｘ線透過画像に含まれる領域の明るさとその推定質量との関係を示す数式に基づいてテーブルを作成する。そして、予め分かっている実質量を参照して、推定質量が実質量に近づくように当該テーブルを調整する。そして、調整後のテーブルに基づいて単位領域ごとの推定質量を求め、これらを合計して被検査物Ｂの推定合計質量を求める。
【００５５】
また、上記実施形態の異物種類特定部３６９は、異物Ｃが金属であるか否かを判断したが、本発明はこれに限らず、異物種類特定部３６９が、異物Ｃが金属以外の、樹脂、木、石、ガラス等であるか否かを判断しても良いし、金属の種類、樹脂の種類等を判断しても良い。
【００５６】
また、上記実施形態の振分装置５００は、被検査物Ｂに当接して当該被検査物Ｂを移動させる振分機構でも良い。
【００５７】
また、上記実施形態では、被検査物Ｂ（対象部分Ｄ）が一種類の物品から構成される例について説明したが、本発明はこれに限らず、被検査物Ｂ（対象部分Ｄ）が複数種類の物品から構成されても良い。対象部分Ｄが物品Ｅおよび物品Ｆから構成されている場合、被検査物Ｂ全体の重心Ｇは、異物Ｃの重心Ｇ１と、対象部分Ｄの重心Ｇ２とにより算出される。この対象部分Ｄの重心Ｇ２は、物品Ｅの重心と、物品Ｆの重心とから算出される。
【符号の説明】
【００５８】
３００ Ｘ線検査装置
３２０ Ｘ線源
３３０ ラインセンサ
３６４ 振分装置制御部
３６７ Ｘ線透過画像作成部
３６８ 異物検出部
３６９ 異物種類特定部
３７０ 異物重心算出部
３７１ 対象部分重心算出部
３７２ 異物質量算出部
３７３ 対象部分質量算出部
３７４ 被検査物質量算出部
３７５ 被検査物重心算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されて前記被検査物を透過したＸ線を検知するセンサと、
前記センサにより検知されたＸ線に基づいて、前記被検査物に異物が混入しているか否かを検出する異物検出部と、
前記異物検出部により検出された前記異物の重心を算出する異物重心算出部と、
前記被検査物の前記異物を除いた対象部分の重心を算出する対象部分重心算出部と、
前記異物重心算出部により算出された異物の重心と、前記対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心とに基づいて、前記被検査物の重心を算出する重心算出部と、を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記センサにより検知されたＸ線に基づいて、前記被検査物のＸ線透過画像を作成するＸ線透過画像作成部と、
当該Ｘ線透過画像の前記異物部分における輝度に基づいて、前記異物の質量を算出する異物質量算出部と、
当該Ｘ線透過画像の前記対象部分における輝度に基づいて、前記対象部分の質量を算出する対象部分質量算出部と、をさらに備え、
前記重心算出部は、前記異物重心算出部により算出された異物の重心、前記対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心、前記異物質量算出部により算出された異物の質量、および、前記対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量、に基づいて、前記被検査物の重心を算出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】
前記異物質量算出部により算出された異物の質量と、前記対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量と、に基づいて、前記被検査物の質量を算出する被検査物質量算出部と、
前記被検査物質量算出部により算出された被検査物の質量と、前記重心算出部により算出された被検査物の重心と、に基づいて、前記Ｘ線源によるＸ線照射位置より下流側に配置される振分装置の振分力および振分タイミングの少なくとも一方を調整する振分制御部と、をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記異物検出部により検出された異物の種類を特定する異物種類特定部をさらに備え、
前記異物質量算出部は、前記異物種類特定部によって特定された前記異物の種類に基づいて、前記異物の質量を算出することを特徴とする、請求項２または３に記載のＸ線検査装置。
【請求項１】
被検査物にＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から照射されて前記被検査物を透過したＸ線を検知するセンサと、
前記センサにより検知されたＸ線に基づいて、前記被検査物に異物が混入しているか否かを検出する異物検出部と、
前記異物検出部により検出された前記異物の重心を算出する異物重心算出部と、
前記被検査物の前記異物を除いた対象部分の重心を算出する対象部分重心算出部と、
前記異物重心算出部により算出された異物の重心と、前記対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心とに基づいて、前記被検査物の重心を算出する重心算出部と、を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項２】
前記センサにより検知されたＸ線に基づいて、前記被検査物のＸ線透過画像を作成するＸ線透過画像作成部と、
当該Ｘ線透過画像の前記異物部分における輝度に基づいて、前記異物の質量を算出する異物質量算出部と、
当該Ｘ線透過画像の前記対象部分における輝度に基づいて、前記対象部分の質量を算出する対象部分質量算出部と、をさらに備え、
前記重心算出部は、前記異物重心算出部により算出された異物の重心、前記対象部分重心算出部により算出された対象部分の重心、前記異物質量算出部により算出された異物の質量、および、前記対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量、に基づいて、前記被検査物の重心を算出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】
前記異物質量算出部により算出された異物の質量と、前記対象部分質量算出部により算出された対象部分の質量と、に基づいて、前記被検査物の質量を算出する被検査物質量算出部と、
前記被検査物質量算出部により算出された被検査物の質量と、前記重心算出部により算出された被検査物の重心と、に基づいて、前記Ｘ線源によるＸ線照射位置より下流側に配置される振分装置の振分力および振分タイミングの少なくとも一方を調整する振分制御部と、をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記異物検出部により検出された異物の種類を特定する異物種類特定部をさらに備え、
前記異物質量算出部は、前記異物種類特定部によって特定された前記異物の種類に基づいて、前記異物の質量を算出することを特徴とする、請求項２または３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２０１２−６８０３０（Ｐ２０１２−６８０３０Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１０５４２（Ｐ２０１０−２１０５４２）
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２１日（２０１０．９．２１）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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