Ｘ線異物検出装置
【課題】異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができるＸ線異物検出装置を提供すること。
【解決手段】被検査物ＷにＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理部５０と、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出部６１〜６４と、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定する異物判定部４４と、を備えた。
【解決手段】被検査物ＷにＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理部５０と、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出部６１〜６４と、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定する異物判定部４４と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肉、魚、加工食品、医薬品等の被検査物（被検査物）中に混入した異物を検出するＸ線異物検出装置に関し、特に、Ｘ線発生器から照射されて被検査物を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して異物を検出するＸ線異物検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば食品などの被検査物への異物の混入の有無を検出するために、従来からＸ線異物検出装置が用いられている。この種の従来のＸ線異物検出装置では、複数の画像処理フィルタを組み合わせた画像処理フィルタ群を用いて異物を強調する画像処理を施すことで、被検査物の影響の低減を行い、被検査物中に埋もれた異物の信号を抽出し、所定の閾値により異物の有無の判定をするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この、従来のＸ線異物検出装置では、複数の画像処理フィルタ群を搭載することにより、性質（軟質、硬質等）、大きさ、形状、等の異なる様々な異物を検出できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術では、各画像処理フィルタ群での異物を判定する閾値を低い値に設定した場合は、異物を検出し易い高感度な状態となるが異物でないものを異物であると誤検出する恐れがあり、一方、閾値を高い値に設定した場合には、異物を検出し難い低感度な状態となり異物があっても検出することができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができるＸ線異物検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＸ線異物検出装置は、被検査物にＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理手段と、前記複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出手段と、前記Ｘ線画像上の同じ箇所で前記複数の異物候補検出手段によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定する異物判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成により、Ｘ線画像に対して、画像処理手段が、複数の異物強調処理を用いて並列に画像処理を行い、異物候補検出手段が、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定手段が、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出手段によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物中に異物が有ると判定するため、閾値が低い値に設定された高感度な状態で誤検出を防ぎつつ異物の有無を判定することができる。したがって、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【０００８】
また、本発明に係るＸ線異物検出装置は、前記異物候補検出手段は、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、前記異物判定手段は、前記指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定することを特徴とする。
【０００９】
この構成により、異物候補検出手段が、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定手段が、指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物中に異物が有ると判定するため、被検査物内の特定の領域で発生し易い異物について、より異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、他の領域での異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００１０】
また、本発明に係るＸ線異物検出装置は、前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更する閾値変更手段を含むパラメータ設定手段と、前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、前記閾値変更手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更することを特徴とする。
【００１１】
この構成により、モード設定手段により動作モードが設定モードに設定されているとき、閾値変更手段が、異物候補検出手段からの検出結果と異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補検出手段が用いる閾値を変更するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理の組合せの閾値を最適な閾値に変更でき、特定の検出すべき異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００１２】
また、本発明に係るＸ線異物検出装置は、異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理が検出する異物候補の組合せを設定する異物候補組合せ設定手段を含むパラメータ設定手段と、前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、前記異物候補組合せ設定手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定することを特徴とする。
【００１３】
この構成により、モード設定手段により動作モードが設定モードに設定されているとき、異物候補組合せ設定手段が、異物候補検出手段からの検出結果と異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理それぞれの閾値を低く抑えた状態で異物検出できる最適な異物候補の組合せを設定できるため、幅広い種類の異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができるＸ線異物検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の側面および内部構成を示す図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置で検査する異物が混入した被検査物の上面図であり、（ｂ）〜（ｅ）は、画像処理後のＸ線画像と閾値を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置で検査対象とする被検査物を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の指定領域に対する異物強調処理の組合せと閾値の関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず構成について説明する。
【００１８】
図１に示すように、Ｘ線異物検出装置１は、搬送部２と検出部３とを筐体４の内部に備え、表示部５を筐体４の前面上部に備えている。
【００１９】
搬送部２は、被検査物である被検査物Ｗを所定間隔をおいて順次搬送するものである。この搬送部２は、例えば筐体４内部で水平に配置されたベルトコンベアにより構成されている。搬送部２は、図１に示す駆動モータ６の駆動により予め設定された搬送速度で搬入口７から搬入された被検査物Ｗを搬出口８側（図中Ｘ方向）に向けて搬送面としてのベルト面２ａ上を搬送させるようになっている。筐体４内部においてベルト面２ａ上を搬入口７から搬出口８まで貫通する空間は搬送路２１を形成している。
【００２０】
検出部３は、順次搬送される被検査物Ｗに対し、搬送路２１の途中の検査空間２２においてＸ線を照射するとともに被検査物Ｗを透過するＸ線を検出するものであり、搬送路２１の途中の検査空間２２の上方に所定高さ離隔して配置されたＸ線発生器９と、搬送部２内にＸ線発生器９と対向して配置されたＸ線検出器１０を備えている。
【００２１】
Ｘ線発生源としてのＸ線発生器９は、金属製の箱体１１の内部に設けられた円筒状のＸ線管１２を図示しない絶縁油に浸漬した構成を有しており、Ｘ線管１２の陰極からの電子ビームを陽極のターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるよう配置されている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器１０に向けて、図示しない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線検出器１０は、搬送される被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）の平面上で搬送方向と直交するＹ方向に複数の検出素子が一直線上に配置されたものである。具体的には、Ｘ線検出器１０は、ライン状に整列して配設された複数の検出素子としてのフォトダイオード（不図示）と、フォトダイオード上に設けられたシンチレータ（不図示）とからなるラインセンサ（不図示）とを含んで構成される。また、Ｘ線検出器１０は、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換部４１を備えており、このＡ／Ｄ変換部４１によりフォトダイオードからの輝度値データをデジタルデータに変換し、濃度データであるＸ線画像として出力するようになっている。Ｘ線検出器１０は、被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）の平面上で直交する方向（Ｙ方向）に直線状に延在するラインセンサによって被検査物Ｗを透過するＸ線を検出し、検出したＸ線の量に応じた濃淡画像を出力するようになっている。
【００２３】
図２に示すように、搬送路２１内の天井部２１ａには、搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数箇所にＸ線遮蔽用の遮蔽カーテン１６が吊り下げ配置されている。遮蔽カーテン１６は、Ｘ線を遮蔽する鉛粉を混入したゴムシートをのれん状（上部が繋がっており下部が帯状に分割された状態）に加工したものから構成されており、検査空間２２から搬送路２１を介してＸ線が筐体４の外部に漏えいすることを防止するものである。遮蔽カーテン１６は、本実施の形態では、搬入口７と検査空間２２との間、および検査空間２２と搬出口８との間にそれぞれ２枚ずつ設けられており、１つの遮蔽カーテン１６が被検査物Ｗと接触して弾性変形して隙間が生じた場合でも、他の遮蔽カーテン１６がＸ線を遮蔽するので漏えい基準量を超えることなくＸ線の漏えいを防止できるようになっている。搬送路２１における遮蔽カーテン１６により囲まれた内側の空間が検査空間２２を構成している。
【００２４】
Ｘ線異物検出装置１は、Ｘ線検出器１０からのＸ線画像が入力されるとともに被検査物Ｗ中の異物の有無を検査する制御回路４０と、後述する設定モードにおける設定動作に必要な情報の表示出力、および制御回路４０による検査結果等を表示出力する表示部５と、各種パラメータ等の設定入力および変更制御を行う設定部４５とを備えている。
【００２５】
表示部５は、平面ディスプレイ等から構成されており、ユーザに対する表示出力を行うようになっている。この表示部５は、被検査物Ｗの良否判定結果を「ＯＫ」や「ＮＧ」等の文字または記号で表示するとともに、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果を、既定設定として、または、設定部４５からの所定のキー操作による要求に基づいて表示するようになっている。
【００２６】
設定部４５は、各種パラメータ等の設定入力操作や動作モードの選択操作を行うためのユーザが操作する複数のキーやスイッチ等と、各種パラメータの変更制御を行うための電子回路で構成されている。設定部４５は、パラメータ設定部７０を備え、このパラメータ設定部７０は、閾値変更手段７１、異物候補組合せ設定手段７２、および領域指定手段７３を含んで構成されている。詳細は後述するが、閾値変更手段７１は、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更する制御を行い、異物候補組合せ設定手段７２は、異物候補の組合せを設定する制御を行い、領域指定手段７３は、異物候補検出部６１〜６４が異物候補を検出すべき領域の位置や大きさの指定操作を行うものである。なお、表示部５と設定部４５とを、タッチパネル式表示器として一体構成してもよい。
【００２７】
制御回路４０は、Ｘ線検出器１０から受け取ったＸ線透過量を表すＸ線画像を記憶するＸ線画像記憶部４２と、Ｘ線画像記憶部４２から読み出したデータに対して、異物強調処理部５１〜５４により、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理部５０と、を備えている。
【００２８】
また、制御回路４０は、画像処理部５０の後段にそれぞれ設けられ、異物強調処理部５１〜５４により複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出部６１〜６４と、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、その被検査物中に異物が有ると判定する異物判定部４４と、を備えている。
【００２９】
また、制御回路４０は、ＣＰＵおよび制御プログラムの記憶領域または作業領域としてのメモリなどを備えて構成された制御部４６を備えている。制御部４６は、Ｘ線異物検出装置１全体の制御を行うものである。
【００３０】
制御回路４０が実行する動作モードとしては、通常の動作モードである運用モードの他に、設定モードがある。運用モードとは、実際に被検査物Ｗ中の異物の有無を検査する動作モードである。設定モードとは、異物検出の閾値を変更し最適な閾値に再設定する動作等、Ｘ線異物検出装置１の各種パラメータの設定を行う動作モードである。動作モードの設定は、設定部４５からの操作に応じて制御部４６の制御により行われる。
【００３１】
Ｘ線画像記憶部４２には、被検査物ＷのＸ線画像（濃淡画像）が被検査物Ｗ毎に記憶されるようになっている。Ｘ線画像記憶部４２には、被検査物Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出器１０の１ライン（Ｙ方向）あたりの例えば６４０個のデータと、少なくとも搬送される被検査物Ｗの搬送方向の長さに対応した所定ライン数（４８０ライン）とからなるＸ線画像が記憶される。
【００３２】
画像処理部５０の各異物強調処理部５１〜５４は、Ｘ線画像記憶部４２に記憶されたＸ線画像を読み出し、このＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行うようになっている。各異物強調処理部５１〜５４で用いられる異物強調処理はそれぞれ異なっており、例えば、異物強調処理部５１では線状異物（はりがね等）を強調する異物強調処理Ａが用いられ、異物強調処理部５２では軟質の異物を強調する異物強調処理Ｂが用いられ、異物強調処理部５３では大きい異物を強調する異物強調処理Ｃが用いられ、異物強調処理部５４では小さい異物を強調する異物強調処理Ｄが用いられる。このように、各異物強調処理Ａ〜Ｄは、それぞれ異なる特徴を有している。なお、異物強調処理は上記の４つの異物強調処理Ａ〜Ｄに限定されるものではなく、例えば、濃度の高い異物（ガラス等）を強調する異物強調処理等を用いるようにしてもよい。さらに、各異物強調処理部５１〜５４で用いられる異物強調処理は固定されているとは限らず、異物強調処理部５１〜５４に設定する異物強調処理の種類を変更可能としてもよい。
【００３３】
異物強調処理部５１〜５４で異物強調処理が施された結果のＸ線画像は、それぞれ異なる異物強調処理が施された結果、図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、それぞれ異なった濃淡画像となる。ここで、図３（ｂ）〜（ｅ）は、図３（ａ）に上面図を示す異物Ａ、異物Ｂが混入した被検査物ＷのＡ−Ａ´ラインにおける画像処理後のＸ線濃度と閾値を示す図である。なお、本実施の形態では、図３（ｂ）〜（ｅ）では、説明の容易化のため、１つのＡ−Ａ´ラインにおける搬送方向の位置と幅方向の濃度の最大値を示しているが、実際には、異物強調処理部５１〜５４で異物強調処理が施された結果のＸ線画像は、連続する複数ラインにおける搬送方向の位置と濃度、すなわち、搬送方向と幅方向の２次元平面における位置と濃度となる。図３（ｂ）の「処理１」は、異物強調処理部５１で異物強調処理Ａを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示し、図３（ｃ）の「処理２」は、異物強調処理部５２で異物強調処理Ｂを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示し、図３（ｄ）の「処理３」は、異物強調処理部５３で異物強調処理Ｃを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示し、図３（ｅ）の「処理４」は、異物強調処理部５４で異物強調処理Ｄを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示している。
【００３４】
異物候補検出部６１〜６４は、異物強調処理部５１〜５４の後段にそれぞれ設けられ、異物強調処理部５１〜５４で異物強調処理が施された結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出するようになっている。図３（ｂ）〜図３（ｅ）に示すように、異物候補検出部６１〜６４では、それぞれ閾値Ｌ１３、閾値Ｌ２３、閾値Ｌ３３、閾値Ｌ４３が用いられる。例えば、異物候補検出部６１では、図３（ｂ）の濃淡画像において、閾値Ｌ１３を超えた部分を異物候補として検出する。なお、異物候補検出部６１〜６４で検出されるものは異物候補であり、異物の有無の判定は、異物判定部４４により、複数の異物候補検出部６１〜６４からの複数の検出結果に基づいて行われる。異物候補検出部６１〜６４の各閾値は固定された値ではなく、制御部４６により最適な値に変更されるようになっている。
【００３５】
異物判定部４４は、Ｘ線画像上の同じ箇所で異物候補検出部６１〜６４のうち複数の異物候補検出部によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するようになっている。すなわち、異物判定部４４は、一つの異物候補検出部の検出結果から異物の有無の判定を行うのではなく、Ｘ線画像上の同じ箇所に対する複数の異物候補検出部６１〜６４からの複数の検出結果に基づいて異物の判定を行う。
【００３６】
本実施の形態では、異物判定部４４は、異物候補検出部６１〜６４のうち２以上の異物候補検出部で異物候補が同一箇所で検出された場合に異物があると判定するようになっている。すなわち、複数の異物候補の組合せ（処理１と処理２、処理１と処理３、処理１と処理４・・・）の何れかの異物候補の組合せで異物候補を検出した場合に異物があると判定する。具体的には、図３において、異物Ａについては、図３（ｂ）の処理１結果の濃淡画像において異物Ａのある場所で閾値Ｌ１３を超え、かつ、図３（ｄ）の処理３結果の濃淡画像において異物Ａのある場所で閾値Ｌ３３を超えており、処理１結果の濃淡画像と処理３結果の濃淡画像の２つにおいて異物Ａのある同じ場所で閾値を超えて異物候補となっているため、この場所に異物があると判定する。同様に、異物Ｂについては、図３（ｃ）の処理２結果の濃淡画像において異物Ｂのある場所で閾値Ｌ２３を超え、かつ、図３（ｅ）の処理４結果の濃淡画像において異物Ｂのある場所で閾値Ｌ４３を超えており、処理２結果の濃淡画像と処理４結果の濃淡画像の２つにおいて異物Ｂのある同じ場所で閾値を超えて異物候補となっているため、この場所に異物があると判定する。
【００３７】
また、制御部４６は、動作モードを設定モードに設定し、異物候補検出部６１〜６４に、複数の異物強調処理部５１〜５４からの異物強調処理を施した結果の濃淡画像のそれぞれに対して閾値を高い値から低い値に下げながら各閾値における検出結果を出力するよう制御し、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、閾値変更手段７１が、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更するようになっている。なお、異物候補の組合せが処理１と処理３、処理２と処理４というように指定されていたら、指定されている処理の組合せに対して、閾値を高い値から低い値に下げながら各閾値における検出結果を出力するように制御し、閾値を変更するようにする。また、制御部４６は、複数の異物強調処理部５１〜５４からの異物強調処理を施した結果の濃淡画像のそれぞれに対して閾値を高い値から低い値に下げながら各閾値における検出結果を出力するように制御し、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補組合せ設定手段７２が、異物判定部４４が判定するための異物候補の組合せを設定できるようにもなっている。
【００３８】
次に動作を説明する。なお、以下の処理は、制御部４６のメモリに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行されることにより行われる。
【００３９】
動作モードが運用モードであるときは、まず、異物強調処理部５１〜５４が、Ｘ線画像記憶部４２からＸ線画像を読み出して異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行い、ついで、異物候補検出部６１〜６４が、異物強調処理が施された結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補の検出を行い、ついで、異物判定部４４が、Ｘ線画像上の同じ箇所で異物候補検出部６１〜６４のうち複数の異物候補検出部によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定する。
【００４０】
動作モードが設定モードであるときは、まず、異物強調処理部５１〜５４が、Ｘ線画像記憶部４２からＸ線画像を読み出して異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行い、ついで、異物候補検出部６１〜６４が、異物強調処理が施された結果の濃淡画像のそれぞれに対して閾値を高い値から低い値に下げながら、各閾値における検出結果を出力し、制御部４６が、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値の変更、または異物判定部４４が判定するための異物候補の組合せの設定を行う。
【００４１】
以上のように、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、被検査物ＷにＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理部５０と、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出部６１〜６４と、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定する異物判定部４４と、を備えたことを特徴とする。
【００４２】
この構成により、Ｘ線画像に対して、画像処理部５０が、複数の異物強調処理を用いて並列に画像処理を行い、異物候補検出部６１〜６４が、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４が、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するため、閾値が低い値に設定された高感度な状態で誤検出を防ぎつつ異物の有無を判定することができる。したがって、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００４３】
また、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更する閾値変更手段７１を含むパラメータ設定部７０と、被検査物Ｗ中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定する制御部４６を備え、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、閾値変更手段７１は、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更することを特徴とする。
【００４４】
この構成により、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、閾値変更手段７１が、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理の組合せの閾値を最適な閾値に変更でき、特定の検出すべき異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、異物の有無を判定するための複数の異物強調処理が検出する異物候補の組合せを設定する異物候補組合せ設定手段７２を含むパラメータ設定部７０と、被検査物Ｗ中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定する制御部４６を備え、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、異物候補組合せ設定手段７２は、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定することを特徴とする。
【００４６】
この構成により、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、異物候補組合せ設定手段７２が、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理それぞれの閾値を低く抑えた状態で異物検出できる最適な異物候補の組合せを設定できるため、幅広い種類の異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態は、異物候補検出部６１〜６４が、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４が、指定された領域内で検出した異物候補が、その領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するように構成したものであり、第１の実施の形態と同様の構成部材には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図４に示すように、例えば、製造工程が異なる複数のお菓子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が箱Ｐに詰め合わされてなる被検査物Ｗを検査する場合であって、お菓子Ｐ１は、針金等の細い金属の異物が入る可能性がある製造工程で製造されたものであり、お菓子Ｐ２は、軟質の樹脂等が入る可能性のある製造工程で製造された場合で、画像処理部５０の異物強調処理部５１〜５４により、線状異物を強調する異物強調処理Ａ、軟質の異物を強調する異物強調処理Ｂ、大きい異物を強調する異物強調処理Ｃ、小さい異物を強調する異物強調処理Ｄ、の４つの異物強調処理をそれぞれ実行すると仮定する。ここで、異物強調処理Ａ〜Ｄは、第１の実施の形態で説明した各異物強調処理Ａ〜Ｄと同じ特徴を有するものである。
【００４９】
このような条件において、本実施の形態では、パラメータ設定部７０の領域指定手段７３によりお菓子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各領域を指定するとともに、図５に示すように、お菓子Ｐ１の領域に対しては、線状異物を強調する異物強調処理Ａと、小さい異物を強調する異物強調処理Ｄの組合せを用いて異物の有無を判定し、お菓子Ｐ２の領域に対しては、軟質の異物を強調する異物強調処理Ｂと、小さい異物を強調する異物強調処理Ｄの組合せを用いて異物の有無を判定し、お菓子Ｐ３、Ｐ４の領域に対しては、特に異物強調処理の組合せを指定せず、誤判定を抑えるため比較的高い値に設定された通常の閾値ＬＡＳ、ＬＢＳ、ＬＣＳ、ＬＤＳを用いて、異物強調処理Ａ〜Ｄのうち少なくとも何れかで閾値を超えたときに異物が有ると判定するようになっている。指定領域における異物候補を検出する閾値に関しては、異物強調処理Ａを施した結果の濃淡画像からは、通常の閾値ＬＡＳより小さい値の閾値ＬＡ１を用いて異物候補を検出し、異物強調処理Ｂを施した結果の濃淡画像からは、通常の閾値ＬＢＳより小さい値の閾値ＬＢ２を用いて異物候補を検出し、異物強調処理Ｄを施した結果の濃淡画像からは、お菓子Ｐ１の指定領域は通常の閾値ＬＤＳより小さい値の閾値ＬＤ１、お菓子Ｐ２の指定領域は通常の閾値ＬＤＳより小さい値の閾値ＬＤ２を用いて異物候補を検出するようになっている。そして、異物判定部４４は、指定された領域内で検出した異物候補が、その領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するようになっている。また、お菓子Ｐ１、Ｐ２において組合せのない異物強調処理（異物強調処理Ｃなど）は、誤判定を抑えるため比較的高い値に設定された通常の閾値（異物強調処理ＣではＬＣＳ）を用いて異物の有無を判定するようになっている。
【００５０】
なお、領域の指定方法は、設定からウィンドウのように枠の位置と大きさを指定するようにしてもよいし、お菓子Ｐ１、Ｐ２等の中心位置を指定して、実行時にその指定された位置周辺のＸ線画像の濃度をお菓子Ｐ１、Ｐ２の濃度と認識し、Ｘ線画像の濃度ヒストグラムから被検査物Ｗの領域を自動設定するようにしてもよい。
【００５１】
また、異物強調処理の組合せを指定しないＰ３、Ｐ４について領域を指定するようにしたが、異物強調処理の組合せがある領域についてのみ領域を指定するようにしてもよく、その場合の領域指定のない他の領域については、前述のＰ３、Ｐ４のお菓子と同様に通常の閾値を用いて、異物強調処理Ａ〜Ｄのうち少なくとも何れかで閾値を超えたら異物が有ると判定をするようにする。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、異物候補検出部６１〜６４は、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４は、指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定することを特徴とする。
【００５３】
この構成により、異物候補検出部６１〜６４が、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４が、指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するため、被検査物Ｗ内の特定の領域で発生し易い異物について、より異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、他の領域での異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明に係るＸ線異物検出装置は、異物検出の閾値を最適な値に設定し、異物の誤検出を防ぎつつ高感度に検出することができるという効果を有し、Ｘ線発生器から照射されて被検査物を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して被検査物を検査するＸ線異物検出装置として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１ Ｘ線異物検出装置
２ 搬送部
３ 検出部
４ 筐体
５ 表示部
６ 駆動モータ
７ 搬入口
８ 搬出口
９ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線検出器
１１ 箱体
１２ Ｘ線管
１６ 遮蔽カーテン
２１ 搬送路
２２ 検査空間
４０ 制御回路
４１ Ａ／Ｄ変換部
４２ Ｘ線画像記憶部
４４ 異物判定部（異物判定手段）
４５ 設定部
４６ 制御部（モード設定手段）
５０ 画像処理部（画像処理手段）
５１、５２、５３、５４ 異物強調処理部
６１、６２、６３、６４ 異物候補検出部（異物候補検出手段）
７０ パラメータ設定部（パラメータ設定手段）
７１ 閾値変更手段
７２ 異物候補組合せ設定手段
７３ 領域指定手段
Ｗ 被検査物
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肉、魚、加工食品、医薬品等の被検査物（被検査物）中に混入した異物を検出するＸ線異物検出装置に関し、特に、Ｘ線発生器から照射されて被検査物を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して異物を検出するＸ線異物検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば食品などの被検査物への異物の混入の有無を検出するために、従来からＸ線異物検出装置が用いられている。この種の従来のＸ線異物検出装置では、複数の画像処理フィルタを組み合わせた画像処理フィルタ群を用いて異物を強調する画像処理を施すことで、被検査物の影響の低減を行い、被検査物中に埋もれた異物の信号を抽出し、所定の閾値により異物の有無の判定をするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この、従来のＸ線異物検出装置では、複数の画像処理フィルタ群を搭載することにより、性質（軟質、硬質等）、大きさ、形状、等の異なる様々な異物を検出できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された従来の技術では、各画像処理フィルタ群での異物を判定する閾値を低い値に設定した場合は、異物を検出し易い高感度な状態となるが異物でないものを異物であると誤検出する恐れがあり、一方、閾値を高い値に設定した場合には、異物を検出し難い低感度な状態となり異物があっても検出することができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、前述のような従来の問題を解決するためになされたもので、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができるＸ線異物検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＸ線異物検出装置は、被検査物にＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理手段と、前記複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出手段と、前記Ｘ線画像上の同じ箇所で前記複数の異物候補検出手段によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定する異物判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成により、Ｘ線画像に対して、画像処理手段が、複数の異物強調処理を用いて並列に画像処理を行い、異物候補検出手段が、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定手段が、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出手段によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物中に異物が有ると判定するため、閾値が低い値に設定された高感度な状態で誤検出を防ぎつつ異物の有無を判定することができる。したがって、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【０００８】
また、本発明に係るＸ線異物検出装置は、前記異物候補検出手段は、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、前記異物判定手段は、前記指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定することを特徴とする。
【０００９】
この構成により、異物候補検出手段が、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定手段が、指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物中に異物が有ると判定するため、被検査物内の特定の領域で発生し易い異物について、より異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、他の領域での異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００１０】
また、本発明に係るＸ線異物検出装置は、前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更する閾値変更手段を含むパラメータ設定手段と、前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、前記閾値変更手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更することを特徴とする。
【００１１】
この構成により、モード設定手段により動作モードが設定モードに設定されているとき、閾値変更手段が、異物候補検出手段からの検出結果と異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補検出手段が用いる閾値を変更するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理の組合せの閾値を最適な閾値に変更でき、特定の検出すべき異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００１２】
また、本発明に係るＸ線異物検出装置は、異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理が検出する異物候補の組合せを設定する異物候補組合せ設定手段を含むパラメータ設定手段と、前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段を備え、前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、前記異物候補組合せ設定手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定することを特徴とする。
【００１３】
この構成により、モード設定手段により動作モードが設定モードに設定されているとき、異物候補組合せ設定手段が、異物候補検出手段からの検出結果と異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理それぞれの閾値を低く抑えた状態で異物検出できる最適な異物候補の組合せを設定できるため、幅広い種類の異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができるＸ線異物検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の側面および内部構成を示す図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線異物検出装置で検査する異物が混入した被検査物の上面図であり、（ｂ）〜（ｅ）は、画像処理後のＸ線画像と閾値を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置で検査対象とする被検査物を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るＸ線異物検出装置の指定領域に対する異物強調処理の組合せと閾値の関係を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
まず構成について説明する。
【００１８】
図１に示すように、Ｘ線異物検出装置１は、搬送部２と検出部３とを筐体４の内部に備え、表示部５を筐体４の前面上部に備えている。
【００１９】
搬送部２は、被検査物である被検査物Ｗを所定間隔をおいて順次搬送するものである。この搬送部２は、例えば筐体４内部で水平に配置されたベルトコンベアにより構成されている。搬送部２は、図１に示す駆動モータ６の駆動により予め設定された搬送速度で搬入口７から搬入された被検査物Ｗを搬出口８側（図中Ｘ方向）に向けて搬送面としてのベルト面２ａ上を搬送させるようになっている。筐体４内部においてベルト面２ａ上を搬入口７から搬出口８まで貫通する空間は搬送路２１を形成している。
【００２０】
検出部３は、順次搬送される被検査物Ｗに対し、搬送路２１の途中の検査空間２２においてＸ線を照射するとともに被検査物Ｗを透過するＸ線を検出するものであり、搬送路２１の途中の検査空間２２の上方に所定高さ離隔して配置されたＸ線発生器９と、搬送部２内にＸ線発生器９と対向して配置されたＸ線検出器１０を備えている。
【００２１】
Ｘ線発生源としてのＸ線発生器９は、金属製の箱体１１の内部に設けられた円筒状のＸ線管１２を図示しない絶縁油に浸漬した構成を有しており、Ｘ線管１２の陰極からの電子ビームを陽極のターゲットに照射させてＸ線を生成している。Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）となるよう配置されている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器１０に向けて、図示しない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線検出器１０は、搬送される被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）の平面上で搬送方向と直交するＹ方向に複数の検出素子が一直線上に配置されたものである。具体的には、Ｘ線検出器１０は、ライン状に整列して配設された複数の検出素子としてのフォトダイオード（不図示）と、フォトダイオード上に設けられたシンチレータ（不図示）とからなるラインセンサ（不図示）とを含んで構成される。また、Ｘ線検出器１０は、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換部４１を備えており、このＡ／Ｄ変換部４１によりフォトダイオードからの輝度値データをデジタルデータに変換し、濃度データであるＸ線画像として出力するようになっている。Ｘ線検出器１０は、被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）の平面上で直交する方向（Ｙ方向）に直線状に延在するラインセンサによって被検査物Ｗを透過するＸ線を検出し、検出したＸ線の量に応じた濃淡画像を出力するようになっている。
【００２３】
図２に示すように、搬送路２１内の天井部２１ａには、搬送方向（Ｘ方向）に沿って複数箇所にＸ線遮蔽用の遮蔽カーテン１６が吊り下げ配置されている。遮蔽カーテン１６は、Ｘ線を遮蔽する鉛粉を混入したゴムシートをのれん状（上部が繋がっており下部が帯状に分割された状態）に加工したものから構成されており、検査空間２２から搬送路２１を介してＸ線が筐体４の外部に漏えいすることを防止するものである。遮蔽カーテン１６は、本実施の形態では、搬入口７と検査空間２２との間、および検査空間２２と搬出口８との間にそれぞれ２枚ずつ設けられており、１つの遮蔽カーテン１６が被検査物Ｗと接触して弾性変形して隙間が生じた場合でも、他の遮蔽カーテン１６がＸ線を遮蔽するので漏えい基準量を超えることなくＸ線の漏えいを防止できるようになっている。搬送路２１における遮蔽カーテン１６により囲まれた内側の空間が検査空間２２を構成している。
【００２４】
Ｘ線異物検出装置１は、Ｘ線検出器１０からのＸ線画像が入力されるとともに被検査物Ｗ中の異物の有無を検査する制御回路４０と、後述する設定モードにおける設定動作に必要な情報の表示出力、および制御回路４０による検査結果等を表示出力する表示部５と、各種パラメータ等の設定入力および変更制御を行う設定部４５とを備えている。
【００２５】
表示部５は、平面ディスプレイ等から構成されており、ユーザに対する表示出力を行うようになっている。この表示部５は、被検査物Ｗの良否判定結果を「ＯＫ」や「ＮＧ」等の文字または記号で表示するとともに、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果を、既定設定として、または、設定部４５からの所定のキー操作による要求に基づいて表示するようになっている。
【００２６】
設定部４５は、各種パラメータ等の設定入力操作や動作モードの選択操作を行うためのユーザが操作する複数のキーやスイッチ等と、各種パラメータの変更制御を行うための電子回路で構成されている。設定部４５は、パラメータ設定部７０を備え、このパラメータ設定部７０は、閾値変更手段７１、異物候補組合せ設定手段７２、および領域指定手段７３を含んで構成されている。詳細は後述するが、閾値変更手段７１は、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更する制御を行い、異物候補組合せ設定手段７２は、異物候補の組合せを設定する制御を行い、領域指定手段７３は、異物候補検出部６１〜６４が異物候補を検出すべき領域の位置や大きさの指定操作を行うものである。なお、表示部５と設定部４５とを、タッチパネル式表示器として一体構成してもよい。
【００２７】
制御回路４０は、Ｘ線検出器１０から受け取ったＸ線透過量を表すＸ線画像を記憶するＸ線画像記憶部４２と、Ｘ線画像記憶部４２から読み出したデータに対して、異物強調処理部５１〜５４により、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理部５０と、を備えている。
【００２８】
また、制御回路４０は、画像処理部５０の後段にそれぞれ設けられ、異物強調処理部５１〜５４により複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出部６１〜６４と、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、その被検査物中に異物が有ると判定する異物判定部４４と、を備えている。
【００２９】
また、制御回路４０は、ＣＰＵおよび制御プログラムの記憶領域または作業領域としてのメモリなどを備えて構成された制御部４６を備えている。制御部４６は、Ｘ線異物検出装置１全体の制御を行うものである。
【００３０】
制御回路４０が実行する動作モードとしては、通常の動作モードである運用モードの他に、設定モードがある。運用モードとは、実際に被検査物Ｗ中の異物の有無を検査する動作モードである。設定モードとは、異物検出の閾値を変更し最適な閾値に再設定する動作等、Ｘ線異物検出装置１の各種パラメータの設定を行う動作モードである。動作モードの設定は、設定部４５からの操作に応じて制御部４６の制御により行われる。
【００３１】
Ｘ線画像記憶部４２には、被検査物ＷのＸ線画像（濃淡画像）が被検査物Ｗ毎に記憶されるようになっている。Ｘ線画像記憶部４２には、被検査物Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出器１０の１ライン（Ｙ方向）あたりの例えば６４０個のデータと、少なくとも搬送される被検査物Ｗの搬送方向の長さに対応した所定ライン数（４８０ライン）とからなるＸ線画像が記憶される。
【００３２】
画像処理部５０の各異物強調処理部５１〜５４は、Ｘ線画像記憶部４２に記憶されたＸ線画像を読み出し、このＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行うようになっている。各異物強調処理部５１〜５４で用いられる異物強調処理はそれぞれ異なっており、例えば、異物強調処理部５１では線状異物（はりがね等）を強調する異物強調処理Ａが用いられ、異物強調処理部５２では軟質の異物を強調する異物強調処理Ｂが用いられ、異物強調処理部５３では大きい異物を強調する異物強調処理Ｃが用いられ、異物強調処理部５４では小さい異物を強調する異物強調処理Ｄが用いられる。このように、各異物強調処理Ａ〜Ｄは、それぞれ異なる特徴を有している。なお、異物強調処理は上記の４つの異物強調処理Ａ〜Ｄに限定されるものではなく、例えば、濃度の高い異物（ガラス等）を強調する異物強調処理等を用いるようにしてもよい。さらに、各異物強調処理部５１〜５４で用いられる異物強調処理は固定されているとは限らず、異物強調処理部５１〜５４に設定する異物強調処理の種類を変更可能としてもよい。
【００３３】
異物強調処理部５１〜５４で異物強調処理が施された結果のＸ線画像は、それぞれ異なる異物強調処理が施された結果、図３（ｂ）〜（ｅ）に示すように、それぞれ異なった濃淡画像となる。ここで、図３（ｂ）〜（ｅ）は、図３（ａ）に上面図を示す異物Ａ、異物Ｂが混入した被検査物ＷのＡ−Ａ´ラインにおける画像処理後のＸ線濃度と閾値を示す図である。なお、本実施の形態では、図３（ｂ）〜（ｅ）では、説明の容易化のため、１つのＡ−Ａ´ラインにおける搬送方向の位置と幅方向の濃度の最大値を示しているが、実際には、異物強調処理部５１〜５４で異物強調処理が施された結果のＸ線画像は、連続する複数ラインにおける搬送方向の位置と濃度、すなわち、搬送方向と幅方向の２次元平面における位置と濃度となる。図３（ｂ）の「処理１」は、異物強調処理部５１で異物強調処理Ａを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示し、図３（ｃ）の「処理２」は、異物強調処理部５２で異物強調処理Ｂを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示し、図３（ｄ）の「処理３」は、異物強調処理部５３で異物強調処理Ｃを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示し、図３（ｅ）の「処理４」は、異物強調処理部５４で異物強調処理Ｄを用いて画像処理が施された結果の濃淡画像を示している。
【００３４】
異物候補検出部６１〜６４は、異物強調処理部５１〜５４の後段にそれぞれ設けられ、異物強調処理部５１〜５４で異物強調処理が施された結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出するようになっている。図３（ｂ）〜図３（ｅ）に示すように、異物候補検出部６１〜６４では、それぞれ閾値Ｌ１３、閾値Ｌ２３、閾値Ｌ３３、閾値Ｌ４３が用いられる。例えば、異物候補検出部６１では、図３（ｂ）の濃淡画像において、閾値Ｌ１３を超えた部分を異物候補として検出する。なお、異物候補検出部６１〜６４で検出されるものは異物候補であり、異物の有無の判定は、異物判定部４４により、複数の異物候補検出部６１〜６４からの複数の検出結果に基づいて行われる。異物候補検出部６１〜６４の各閾値は固定された値ではなく、制御部４６により最適な値に変更されるようになっている。
【００３５】
異物判定部４４は、Ｘ線画像上の同じ箇所で異物候補検出部６１〜６４のうち複数の異物候補検出部によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するようになっている。すなわち、異物判定部４４は、一つの異物候補検出部の検出結果から異物の有無の判定を行うのではなく、Ｘ線画像上の同じ箇所に対する複数の異物候補検出部６１〜６４からの複数の検出結果に基づいて異物の判定を行う。
【００３６】
本実施の形態では、異物判定部４４は、異物候補検出部６１〜６４のうち２以上の異物候補検出部で異物候補が同一箇所で検出された場合に異物があると判定するようになっている。すなわち、複数の異物候補の組合せ（処理１と処理２、処理１と処理３、処理１と処理４・・・）の何れかの異物候補の組合せで異物候補を検出した場合に異物があると判定する。具体的には、図３において、異物Ａについては、図３（ｂ）の処理１結果の濃淡画像において異物Ａのある場所で閾値Ｌ１３を超え、かつ、図３（ｄ）の処理３結果の濃淡画像において異物Ａのある場所で閾値Ｌ３３を超えており、処理１結果の濃淡画像と処理３結果の濃淡画像の２つにおいて異物Ａのある同じ場所で閾値を超えて異物候補となっているため、この場所に異物があると判定する。同様に、異物Ｂについては、図３（ｃ）の処理２結果の濃淡画像において異物Ｂのある場所で閾値Ｌ２３を超え、かつ、図３（ｅ）の処理４結果の濃淡画像において異物Ｂのある場所で閾値Ｌ４３を超えており、処理２結果の濃淡画像と処理４結果の濃淡画像の２つにおいて異物Ｂのある同じ場所で閾値を超えて異物候補となっているため、この場所に異物があると判定する。
【００３７】
また、制御部４６は、動作モードを設定モードに設定し、異物候補検出部６１〜６４に、複数の異物強調処理部５１〜５４からの異物強調処理を施した結果の濃淡画像のそれぞれに対して閾値を高い値から低い値に下げながら各閾値における検出結果を出力するよう制御し、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、閾値変更手段７１が、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更するようになっている。なお、異物候補の組合せが処理１と処理３、処理２と処理４というように指定されていたら、指定されている処理の組合せに対して、閾値を高い値から低い値に下げながら各閾値における検出結果を出力するように制御し、閾値を変更するようにする。また、制御部４６は、複数の異物強調処理部５１〜５４からの異物強調処理を施した結果の濃淡画像のそれぞれに対して閾値を高い値から低い値に下げながら各閾値における検出結果を出力するように制御し、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補組合せ設定手段７２が、異物判定部４４が判定するための異物候補の組合せを設定できるようにもなっている。
【００３８】
次に動作を説明する。なお、以下の処理は、制御部４６のメモリに記憶されたプログラムがＣＰＵにより実行されることにより行われる。
【００３９】
動作モードが運用モードであるときは、まず、異物強調処理部５１〜５４が、Ｘ線画像記憶部４２からＸ線画像を読み出して異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行い、ついで、異物候補検出部６１〜６４が、異物強調処理が施された結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補の検出を行い、ついで、異物判定部４４が、Ｘ線画像上の同じ箇所で異物候補検出部６１〜６４のうち複数の異物候補検出部によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定する。
【００４０】
動作モードが設定モードであるときは、まず、異物強調処理部５１〜５４が、Ｘ線画像記憶部４２からＸ線画像を読み出して異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行い、ついで、異物候補検出部６１〜６４が、異物強調処理が施された結果の濃淡画像のそれぞれに対して閾値を高い値から低い値に下げながら、各閾値における検出結果を出力し、制御部４６が、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値の変更、または異物判定部４４が判定するための異物候補の組合せの設定を行う。
【００４１】
以上のように、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、被検査物ＷにＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理部５０と、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出部６１〜６４と、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定する異物判定部４４と、を備えたことを特徴とする。
【００４２】
この構成により、Ｘ線画像に対して、画像処理部５０が、複数の異物強調処理を用いて並列に画像処理を行い、異物候補検出部６１〜６４が、複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４が、Ｘ線画像上の同じ箇所で複数の異物候補検出部６１〜６４によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するため、閾値が低い値に設定された高感度な状態で誤検出を防ぎつつ異物の有無を判定することができる。したがって、異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００４３】
また、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更する閾値変更手段７１を含むパラメータ設定部７０と、被検査物Ｗ中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定する制御部４６を備え、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、閾値変更手段７１は、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更することを特徴とする。
【００４４】
この構成により、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、閾値変更手段７１が、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補検出部６１〜６４が用いる閾値を変更するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理の組合せの閾値を最適な閾値に変更でき、特定の検出すべき異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、異物の有無を判定するための複数の異物強調処理が検出する異物候補の組合せを設定する異物候補組合せ設定手段７２を含むパラメータ設定部７０と、被検査物Ｗ中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定する制御部４６を備え、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、異物候補組合せ設定手段７２は、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定することを特徴とする。
【００４６】
この構成により、制御部４６により動作モードが設定モードに設定されているとき、異物候補組合せ設定手段７２が、異物候補検出部６１〜６４からの検出結果と異物判定部４４からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定するため、検出すべき異物の種類に対応した異物強調処理それぞれの閾値を低く抑えた状態で異物検出できる最適な異物候補の組合せを設定できるため、幅広い種類の異物に対し、異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【００４７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態は、異物候補検出部６１〜６４が、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４が、指定された領域内で検出した異物候補が、その領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するように構成したものであり、第１の実施の形態と同様の構成部材には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
図４に示すように、例えば、製造工程が異なる複数のお菓子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が箱Ｐに詰め合わされてなる被検査物Ｗを検査する場合であって、お菓子Ｐ１は、針金等の細い金属の異物が入る可能性がある製造工程で製造されたものであり、お菓子Ｐ２は、軟質の樹脂等が入る可能性のある製造工程で製造された場合で、画像処理部５０の異物強調処理部５１〜５４により、線状異物を強調する異物強調処理Ａ、軟質の異物を強調する異物強調処理Ｂ、大きい異物を強調する異物強調処理Ｃ、小さい異物を強調する異物強調処理Ｄ、の４つの異物強調処理をそれぞれ実行すると仮定する。ここで、異物強調処理Ａ〜Ｄは、第１の実施の形態で説明した各異物強調処理Ａ〜Ｄと同じ特徴を有するものである。
【００４９】
このような条件において、本実施の形態では、パラメータ設定部７０の領域指定手段７３によりお菓子Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各領域を指定するとともに、図５に示すように、お菓子Ｐ１の領域に対しては、線状異物を強調する異物強調処理Ａと、小さい異物を強調する異物強調処理Ｄの組合せを用いて異物の有無を判定し、お菓子Ｐ２の領域に対しては、軟質の異物を強調する異物強調処理Ｂと、小さい異物を強調する異物強調処理Ｄの組合せを用いて異物の有無を判定し、お菓子Ｐ３、Ｐ４の領域に対しては、特に異物強調処理の組合せを指定せず、誤判定を抑えるため比較的高い値に設定された通常の閾値ＬＡＳ、ＬＢＳ、ＬＣＳ、ＬＤＳを用いて、異物強調処理Ａ〜Ｄのうち少なくとも何れかで閾値を超えたときに異物が有ると判定するようになっている。指定領域における異物候補を検出する閾値に関しては、異物強調処理Ａを施した結果の濃淡画像からは、通常の閾値ＬＡＳより小さい値の閾値ＬＡ１を用いて異物候補を検出し、異物強調処理Ｂを施した結果の濃淡画像からは、通常の閾値ＬＢＳより小さい値の閾値ＬＢ２を用いて異物候補を検出し、異物強調処理Ｄを施した結果の濃淡画像からは、お菓子Ｐ１の指定領域は通常の閾値ＬＤＳより小さい値の閾値ＬＤ１、お菓子Ｐ２の指定領域は通常の閾値ＬＤＳより小さい値の閾値ＬＤ２を用いて異物候補を検出するようになっている。そして、異物判定部４４は、指定された領域内で検出した異物候補が、その領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するようになっている。また、お菓子Ｐ１、Ｐ２において組合せのない異物強調処理（異物強調処理Ｃなど）は、誤判定を抑えるため比較的高い値に設定された通常の閾値（異物強調処理ＣではＬＣＳ）を用いて異物の有無を判定するようになっている。
【００５０】
なお、領域の指定方法は、設定からウィンドウのように枠の位置と大きさを指定するようにしてもよいし、お菓子Ｐ１、Ｐ２等の中心位置を指定して、実行時にその指定された位置周辺のＸ線画像の濃度をお菓子Ｐ１、Ｐ２の濃度と認識し、Ｘ線画像の濃度ヒストグラムから被検査物Ｗの領域を自動設定するようにしてもよい。
【００５１】
また、異物強調処理の組合せを指定しないＰ３、Ｐ４について領域を指定するようにしたが、異物強調処理の組合せがある領域についてのみ領域を指定するようにしてもよく、その場合の領域指定のない他の領域については、前述のＰ３、Ｐ４のお菓子と同様に通常の閾値を用いて、異物強調処理Ａ〜Ｄのうち少なくとも何れかで閾値を超えたら異物が有ると判定をするようにする。
【００５２】
以上のように、本実施の形態に係るＸ線異物検出装置１は、異物候補検出部６１〜６４は、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４は、指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定することを特徴とする。
【００５３】
この構成により、異物候補検出部６１〜６４が、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、異物判定部４４が、指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、被検査物Ｗ中に異物が有ると判定するため、被検査物Ｗ内の特定の領域で発生し易い異物について、より異物検出の閾値を高感度な状態に保ち、他の領域での異物の誤検出を防ぎつつ高精度に検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明に係るＸ線異物検出装置は、異物検出の閾値を最適な値に設定し、異物の誤検出を防ぎつつ高感度に検出することができるという効果を有し、Ｘ線発生器から照射されて被検査物を透過したＸ線をＸ線検出器により検出して被検査物を検査するＸ線異物検出装置として有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１ Ｘ線異物検出装置
２ 搬送部
３ 検出部
４ 筐体
５ 表示部
６ 駆動モータ
７ 搬入口
８ 搬出口
９ Ｘ線発生器
１０ Ｘ線検出器
１１ 箱体
１２ Ｘ線管
１６ 遮蔽カーテン
２１ 搬送路
２２ 検査空間
４０ 制御回路
４１ Ａ／Ｄ変換部
４２ Ｘ線画像記憶部
４４ 異物判定部（異物判定手段）
４５ 設定部
４６ 制御部（モード設定手段）
５０ 画像処理部（画像処理手段）
５１、５２、５３、５４ 異物強調処理部
６１、６２、６３、６４ 異物候補検出部（異物候補検出手段）
７０ パラメータ設定部（パラメータ設定手段）
７１ 閾値変更手段
７２ 異物候補組合せ設定手段
７３ 領域指定手段
Ｗ 被検査物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物（Ｗ）にＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理手段（５０）と、
前記複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出手段（６１〜６４）と、
前記Ｘ線画像上の同じ箇所で前記複数の異物候補検出手段によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定する異物判定手段（４４）と、を備えたことを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項２】
前記異物候補検出手段は、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、
前記異物判定手段は、前記指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検出装置。
【請求項３】
前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更する閾値変更手段を含むパラメータ設定手段（７０）と、
前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段（４６）を備え、
前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、
前記閾値変更手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更す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線異物検出装置。
【請求項４】
異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理が検出する異物候補の組合せを設定する異物候補組合せ設定手段を含むパラメータ設定手段（７０）と、
前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段（４６）を備え、
前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、
前記異物候補組合せ設定手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定す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線異物検出装置。
【請求項１】
被検査物（Ｗ）にＸ線を照射して検出したＸ線透過量を表すＸ線画像に対して、複数の画像処理フィルタを組み合わせてなる複数の異物強調処理を用いてそれぞれ並列に画像処理を行う画像処理手段（５０）と、
前記複数の異物強調処理を施した結果の濃淡画像から、それぞれ所定の閾値を用いて異物候補を検出する複数の異物候補検出手段（６１〜６４）と、
前記Ｘ線画像上の同じ箇所で前記複数の異物候補検出手段によって異物候補が検出され、かつ、それらの異物候補が予め設定された異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理に対する異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定する異物判定手段（４４）と、を備えたことを特徴とするＸ線異物検出装置。
【請求項２】
前記異物候補検出手段は、指定された領域ごとに所定の閾値を用いて異物候補を検出し、
前記異物判定手段は、前記指定された領域内で検出した異物候補が、該領域に対して予め設定された異物候補の組合せであるときに、前記被検査物中に異物が有ると判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線異物検出装置。
【請求項３】
前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更する閾値変更手段を含むパラメータ設定手段（７０）と、
前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段（４６）を備え、
前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、
前記閾値変更手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、前記異物候補検出手段が用いる閾値を変更す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線異物検出装置。
【請求項４】
異物の有無を判定するための前記複数の異物強調処理が検出する異物候補の組合せを設定する異物候補組合せ設定手段を含むパラメータ設定手段（７０）と、
前記被検査物中の異物を検出する運転モードと装置の設定を行う設定モードとの何れかに動作モードを設定するモード設定手段（４６）を備え、
前記モード設定手段により前記動作モードが前記設定モードに設定されているとき、
前記異物候補組合せ設定手段は、前記異物候補検出手段からの検出結果と前記異物判定手段からの判定結果に基づいて、異物候補の組合せを設定す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線異物検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−２０８０８４（Ｐ２０１２−２０８０８４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７５６５１（Ｐ２０１１−７５６５１）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【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１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【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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