(57)【要約】【課題】重なり合った複数の内容物の数量検査を正確に行う。【解決手段】Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線照射器１３と、商品位置調整機構４０と、Ｘ線ラインセンサ１４と、品質検査部２１ｂとを備える。Ｘ線照射器１３は、上下に重なり合った複数のクッキーＣ１〜Ｃ４を含む商品Ｇ１に向けて上方からＸ線を照射する。商品位置調整機構４０は、Ｘ線照射器１３からのＸ線が各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４をクッキーＣ１〜Ｃ４の重なり方向に対して斜めに透過するように、商品Ｇ１とＸ線照射器１３との相対位置を調整する。Ｘ線ラインセンサ１４は、Ｘ線照射器１３からのＸ線を受光する。品質検査部２１ｂは、各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４をクッキーＣ１〜Ｃ４の重なり方向に対して斜めに透過し、Ｘ線ラインセンサ１４で受光されたＸ線の濃度値に基づいて、商品Ｇ１に含まれるクッキーＣ１〜Ｃ４の数量を検査する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に重なり合った複数の内容物を含む被検査物に向けて前記第１方向からＸ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源からのＸ線が前記各内容物の端部を前記第１方向に対して斜めに透過するように、前記被検査物と前記Ｘ線源との相対位置を調整する位置調整部と、
前記Ｘ線源からのＸ線を受光するＸ線受光部と、
前記端部を前記第１方向に対して斜めに透過し、前記Ｘ線受光部で受光されたＸ線の濃度値に基づいて、前記被検査物に含まれる前記内容物の数量を検査する数量検査部と、
を備える、Ｘ線検査装置。
【請求項２】
前記数量検査部は、前記端部を前記第１方向に対して斜めに透過したＸ線の濃度値に基づいて、互いにずれて表れる前記各内容物の像を形成し、前記像に基づいて、前記被検査物に含まれる前記内容物の数量を推定する、
請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記位置調整部は、前記被検査物が所定の搬送路を通過するように前記被検査物を案内するガイド部材を有する、
請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記Ｘ線源は、Ｘ線を扇状に照射し、
前記ガイド部材は、前記端部がＸ線の扇状の照射範囲の中心角でない２つの角のうちの一方の角付近を通過するように、前記被検査物を案内する、
請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記被検査物の形状に基づいて、前記搬送路の位置を決定する位置決定部、
をさらに備える、
請求項３又は４に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記位置調整部は、前記ガイド部材を移動させる移動機構をさらに有する、
請求項３から５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【請求項７】
前記位置調整部は、前記Ｘ線源の位置を移動させる移動機構を有する、
請求項１又は２に記載のＸ線検査装置。
【請求項８】
前記各内容物の前記端部は、互いに接していない、
請求項１から７のいずれかに記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線検査装置に関し、特に、重なり合った複数の内容物の数量検査を行うＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等の商品の生産ラインにおいては、不良品が出荷されないようにするために、重量検査装置（例えば、特許文献１参照）やＸ線検査装置（例えば、特許文献２参照）による様々な検査が実施される。
【０００３】
例えば、複数の内容物を含む商品については、内容物の数量検査が必要になることがある。かかる検査は、重量検査装置によって行われることもあるし、Ｘ線検査装置によって行われることもある。
【特許文献１】特開２００５−１２１４１０号公報
【特許文献２】特開２００２−３１０９４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、各内容物の重量にばらつきがあると、重量検査装置による重量検査では内容物の過不足が正しく検出されないことがある。例えば、１０ｇの内容物が５つ入った商品を考える。ここで、この商品の全体重量の誤差範囲がプラスマイナス１５％以内であるとすると、正常とされる重量範囲は４２．５ｇ〜５７．５ｇとなる。そうすると、内容物が１つ抜け落ちている不良品であっても、残りの４つの内容物がそれぞれ１１ｇずつあれば、その全体重量は４４ｇとなり、正常な商品として取り扱われることになる。
【０００５】
次に、Ｘ線検査装置による数量検査を考える。特許文献２では、複数の内容物が並んで写るような角度からＸ線画像を撮像し、当該Ｘ線画像を画像処理している。ところが、内容物がＸ線の照射方向に重なり合っている場合には、Ｘ線画像上に現われる内容物の像どうしが重なり合ってしまうため、数量検査は困難になることがある。
【０００６】
本発明の課題は、重なり合った複数の内容物の数量検査を正確に行うことができるＸ線検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係るＸ線検査装置は、Ｘ線源と、位置調整部と、Ｘ線受光部と、数量検査部とを備える。Ｘ線源は、被検査物に向けて第１方向からＸ線を照射する。被検査物は、第１方向に重なり合った複数の内容物を含む。位置調整部は、Ｘ線源からのＸ線が各内容物の端部を第１方向に対して斜めに透過するように、被検査物とＸ線源との相対位置を調整する。Ｘ線受光部は、Ｘ線源からのＸ線を受光する。数量検査部は、各内容物の端部を第１方向に対して斜めに透過し、Ｘ線受光部で受光されたＸ線の濃度値に基づいて、被検査物に含まれる内容物の数量を検査する。
【０００８】
このＸ線検査装置は、重なり合った複数の内容物の数量を検査する装置である。一般に、重なり合った複数の内容物から成る集合体（被検査物）に、Ｘ線を内容物の重なり方向に対して斜めに入射させた場合、これらの内容物の像は完全に重なり合うことはなく、少しずつ一定の方向にずれて現われる。第１発明に係るＸ線検査装置は、このような現象を利用するものであり、各内容物の端部（Ｘ線の照射方向から見たときの端部）にＸ線が斜めに入射するよう、内容物の集合体とＸ線源との相対位置を調整する。そして、各内容物の端部を斜めに透過したＸ線の濃度値に基づいて、内容物の数量を判断する。これにより、重なり合った複数の内容物の数量検査を正確に行うことができる。
【０００９】
第２発明に係るＸ線検査装置は、第１発明に係るＸ線検査装置であって、数量検査部は、各内容物の端部を第１方向に対して斜めに透過したＸ線の濃度値に基づいて、互いにずれて現われる各内容物の像を形成し、当該像に基づいて、被検査物に含まれる内容物の数量を推定する。
【００１０】
このＸ線検査装置は、各内容物の端部を斜めに透過したＸ線の濃度値に基づいて、各内容物の像を形成する。そして、互いにずれて現われる各内容物の輪郭の数を数えるなどして、内容物の数量検査を行う。これにより、重なり合った複数の内容物の数量検査を正確に行うことができる。
【００１１】
第３発明に係るＸ線検査装置は、第１発明又は第２発明に係るＸ線検査装置であって、位置調整部は、ガイド部材を有する。ガイド部材は、被検査物が所定の搬送路を通過するように被検査物を案内する。
【００１２】
このＸ線検査装置には、被検査物の搬送を案内するガイド部材が設けられている。したがって、ここでは、被検査物とＸ線源との相対位置の調整を、被検査物の搬送路の位置を規定することによって行うことができる。
【００１３】
第４発明に係るＸ線検査装置は、第３発明に係るＸ線検査装置であって、Ｘ線源は、Ｘ線を扇状に照射する。ガイド部材は、各内容物の端部がＸ線の扇状の照射範囲の中心角でない２つの角のうちの一方の角付近を通過するように、被検査物を案内する。
【００１４】
ここでは、Ｘ線源からＸ線が扇状に照射される。このような扇形の照射範囲のうち、扇形の中心角でない２つの角それぞれの付近では、Ｘ線の照射方向が内容物の重なり方向（扇形の中心角を二等分する直線）に対して最も傾いている。そこで、扇形の中心角でない２つの角のうちの一方の角付近に被検査物に含まれる各内容物の端部を位置合わせすることにより、各内容物の端部にＸ線を斜めに透過させることができる。
【００１５】
第５発明に係るＸ線検査装置は、第３発明又は第４発明に係るＸ線検査装置であって、位置決定部をさらに備える。位置決定部は、被検査物の形状に基づいて、搬送路の位置を決定する。
【００１６】
ここでは、被検査物の搬送路の位置が被検査物の形状に基づいて自動的に決定され、ガイド部材によって当該搬送路に沿うように被検査物が位置合わせされる。ガイド部材の位置は、手動で調節される仕組みになっていてもよいし、自動で調節される仕組みになっていてもよい。これにより、各内容物の端部にＸ線を斜めに透過させることができる。
【００１７】
第６発明に係るＸ線検査装置は、第３発明から第５発明のいずれかに係るＸ線検査装置であって、位置調整部は、移動機構をさらに有する。移動機構は、ガイド部材を移動させる。
【００１８】
このＸ線検査装置には、ガイド部材の移動機構が設けられている。なお、このような移動機構としては、例えば、ガイド部材をスライドさせるスライド機構等が考えられる。また、当該移動機構によるガイド部材の移動は、手動で行う仕組みになっていてもよいし、自動で行う仕組みになっていてもよい。自動で行う場合とは、例えば、オペレータの手を煩わせることなく、第５発明に規定される位置決定部により決定された位置にガイド部材を自動的に移動させるような場合である。これにより、ガイド部材の移動が容易になり、適切な被検査物の搬送路の形成が容易になる。
【００１９】
第７発明に係るＸ線検査装置は、第１発明又は第２発明に係るＸ線検査装置であって、位置調整部は、移動機構を有する。移動機構は、Ｘ線源の位置を移動させる。
【００２０】
このＸ線検査装置には、Ｘ線源の移動機構が設けられている。したがって、ここでは、被検査物とＸ線源との相対位置の調整を、Ｘ線源の移動によって行うことができる。
【００２１】
第８発明に係るＸ線検査装置は、第１発明から第７発明のいずれかに係るＸ線検査装置であって、各内容物の端部は、互いに接していない。
【００２２】
ここでは、それぞれの端部どうしが互いに接することのないような内容物の集合体がＸ線検査の対象とされる。なお、このような内容物としては、例えば、全体的に平たい形状を有しており、それぞれの端部が丸みを帯びているようなクッキー等が想定される。一般に、このような内容物が重なり合っている場合には、それぞれの端部の像がより明確に互いに重なり合うことなく、別個に現われるものと考えられる。したがって、ここでは、重なり合った複数の内容物の数量検査をより正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るＸ線検査装置は、重なり合った複数の内容物の数量を検査する装置である。一般に、重なり合った複数の内容物から成る集合体（被検査物）に、Ｘ線を内容物の重なり方向に対して斜めに入射させた場合、これらの内容物の像は完全に重なり合うことはなく、少しずつ一定の方向にずれて現われる。第１発明に係るＸ線検査装置は、このような現象を利用するものであり、各内容物の端部（Ｘ線の照射方向から見たときの端部）にＸ線が斜めに入射するよう、内容物の集合体とＸ線源との相対位置を調整する。そして、各内容物の端部を斜めに透過したＸ線の濃度値に基づいて、内容物の数量を判断する。これにより、重なり合った複数の内容物の数量検査を正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態にかかるＸ線検査装置１０について説明する。
【００２５】
＜Ｘ線検査装置の構成＞
Ｘ線検査装置１０は、食品等の商品Ｇの生産ラインに組み込まれており、商品ＧにＸ線を照射することにより商品Ｇの品質検査を行う装置である。
【００２６】
Ｘ線検査装置１０の検体となる商品Ｇは、図４に示すように、前段コンベア６０によってＸ線検査装置１０のところまで次々に運ばれてくる。Ｘ線検査装置１０における商品Ｇの品質検査の結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置されている振分機構７０へと送られる。振分機構７０は、Ｘ線検査装置１０において良品と判断された商品Ｇを正規のラインコンベア８０へと送り、Ｘ線検査装置１０において不良品と判断された商品Ｇを不良品貯留コンベア９０へと送る。
【００２７】
図１、図２、図５および図６に示すように、Ｘ線検査装置１０は、主として、シールドボックス１１と、コンベア１２と、Ｘ線照射器１３と、Ｘ線ラインセンサ１４と、商品位置調整機構４０と、モニタ３０と、制御コンピュータ２０とから構成されている。
【００２８】
（１）シールドボックス
シールドボックス１１の両側面には、商品Ｇをシールドボックス１１の内外に搬入出するための開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン（図示せず）によって塞がれている。この遮蔽ノレンは、鉛を含むゴムから成形されており、商品Ｇが開口１１ａを通過する際には商品Ｇによって押しのけられるようになっている。
【００２９】
シールドボックス１１内には、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、制御コンピュータ２０等が収容されている。また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ３０の他、キーの差し込み口および電源スイッチ等が配置されている。
【００３０】
（２）コンベア
コンベア１２は、商品Ｇを搬送するものであり、図１に示すように、シールドボックス１１の両側面に形成された開口１１ａを貫通するように配置されている。そして、コンベア１２は、コンベアモータ１２ａ（図５参照）によって駆動される駆動ローラによって無端状のベルトを回転させながら、ベルト上に載置された商品Ｇを搬送する。
【００３１】
コンベア１２による商品Ｇの搬送速度は、オペレータの設定どおりになるように、制御コンピュータ２０によるコンベアモータ１２ａのインバータ制御によって細かく制御される。また、コンベアモータ１２ａには、コンベア１２による搬送速度を検出して制御コンピュータ２０に送るエンコーダ１２ｂ（図５参照）が装着されている。
【００３２】
（３）Ｘ線照射器
Ｘ線照射器１３は、図２および図７（ｂ）に示すように、コンベア１２の中央上方に配置されており、下方のＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状の照射範囲ＹにＸ線を照射する。扇状の照射範囲Ｙの中心角Ｒ０を二等分する直線は、鉛直方向に平行する。照射範囲Ｙのうち、左下の角Ｒ１および右下の角Ｒ２それぞれの付近では、Ｘ線の照射方向は鉛直方向に対して比較的大きく傾いている。したがって、左下の角Ｒ１又は右下の角Ｒ２付近を通過する商品Ｇに対しては、Ｘ線が鉛直方向に対して斜めに入射することになる（図７（ｂ）参照）。なお、本明細書中における左右は、コンベア１２の搬送方向に対する左右をいうものとする。
【００３３】
（４）Ｘ線ラインセンサ
Ｘ線ラインセンサ１４は、図２、図３および図７（ｂ）に示すように、コンベア１２の下方に配置されており、主として多数の画素センサ１４ａから構成されている。これらの画素センサ１４ａは、コンベア１２の搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置されている。各画素センサ１４ａは、商品Ｇやコンベア１２を透過したＸ線を検出し、Ｘ線透視像信号を出力する。Ｘ線透視像信号は、Ｘ線の明るさ（濃度値）を示す信号である。
【００３４】
（５）商品位置調整機構
商品位置調整機構４０は、コンベア１２の搬送面上（すなわち、コンベア１２のベルト上）における、商品Ｇの左右方向の位置の調整を行う。商品位置調整機構４０は、Ｘ線照射器１３およびＸ線ラインセンサ１４よりも、コンベア１２の搬送方向について上流側に配置されている。したがって、商品Ｇは、商品位置調整機構４０によって左右方向に位置合わせされた状態で、Ｘ線の照射範囲Ｙを通過することになる。
【００３５】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、商品位置調整機構４０は、ガイド部材４１と、ガイド部材４１を左右方向にスライドさせるスライド機構４２とを有している。
【００３６】
ガイド部材４１は、第１ガイド板４１ａと、第２ガイド板４１ｂとを有している。第１ガイド板４１ａは、第２ガイド板４１ｂよりも、コンベア１２の搬送方向について下流側に位置している。第１ガイド板４１ａの上流側の端面と、第２ガイド板４１ｂの下流側の端面とは、ヒンジ等により連結されており、第２ガイド板４１ｂは、第１ガイド板４１ａに対して０°〜９０°の角度を為すように手動で自在に回動させることができる。第１ガイド板４１ａの最も広い面は、左右方向を向いている。また、第２ガイド板４１ｂの最も広い面も、第１ガイド板４１ａに対して０°の角度を為している状態で左右方向を向いている。
【００３７】
スライド機構４２は、レール部材４２ａと、レール部材４２ａの溝に沿ってスライドする引っ掛け部材４２ｂと、引っ掛け部材４２ｂをレール部材４２ａに対して固定するストッパ４２ｃとを有している。レール部材４２ａは、コンベア１２の搬送面の直上方に左右方向に敷かれている。レール部材４２ａの左右方向の長さは、コンベア１２の左右方向の幅と略同じである。引っ掛け部材４２ｂは、第１ガイド板４１ａの上端面に固定されている。第１ガイド板４１ａおよび第２ガイド板４１ｂは、コンベア１２の搬送面との間にわずかな間隔を空けた状態で、引っ掛け部材４２ｂを介してレール部材４２ａに吊り下げられている。これにより、コンベア１２のベルトの回転は、ガイド板４１ａ，４１ｂとの摩擦によって妨げられることがないようになっている。
【００３８】
ガイド部材４１が図６（ａ）および図６（ｂ）に示すような位置にセットされている場合、すなわち、第１ガイド板４１ａがコンベア１２の搬送面上で左寄りにセットされている場合には、コンベア１２によって第２ガイド板４１ｂのところまで搬送されてきた商品Ｇは、第２ガイド板４１ｂに沿って左斜め方向に前進する。すなわち、商品Ｇは、第１ガイド板４１ａに達するまでに、第２ガイド板４１ｂによってコンベア１２の搬送面上の左寄りの位置に必ず移動させられ、その後、第１ガイド板４１ａの左側をコンベア１２の搬送方向に沿って真っ直ぐに走行することになる。
【００３９】
（６）モニタ
モニタ３０は、液晶ディスプレイであり、Ｘ線画像等の各種データの表示を行う。また、モニタ３０は、タッチパネル機能を有しており、オペレータから検査パラメータ等の各種データの入力を受け付ける。
【００４０】
（７）制御コンピュータ
制御コンピュータ２０は、図５に示すように、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３およびＨＤＤ（ハードディスク）２５を搭載している。
【００４１】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２およびＨＤＤ２４に格納されている各種プログラムを実行する。ＨＤＤ２４には、検査パラメータおよび検査結果が保存蓄積される。検査パラメータについては、モニタ３０のタッチパネル機能を使ったオペレータからの入力によって設定及び変更が可能である。
【００４２】
さらに、制御コンピュータ２０には、モニタ３０におけるデータ表示を制御する表示制御回路（図示せず）、モニタ３０に入力されたデータを取り込む入力制御回路（図示せず）、プリンタ等の外部機器およびＬＡＮ等のネットワークとの接続を可能にする通信ポート（図示せず）なども搭載されている。
【００４３】
そして、制御コンピュータ２０の各部２１〜２４は、アドレスバスやデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。
【００４４】
また、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ａ、エンコーダ１２ｂ、光電センサ１５、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４等に接続されている。光電センサ１５は、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｙを通過するタイミングを検知するための同期センサであり、主として、コンベア１２を挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成されている。
【００４５】
制御コンピュータ２０のＨＤＤ２４には、画像生成モジュールおよび品質検査モジュールを含む検査プログラムが格納されている。そして、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、ＨＤＤ２４から画像生成モジュールおよび品質検査モジュールを読み出して実行することにより、それぞれ画像生成部２１ａおよび品質検査部２１ｂ（図５参照）として動作する。
【００４６】
ａ）画像生成部
画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号に基づいて、商品ＧのＸ線画像を生成する。
【００４７】
より具体的には、画像生成部２１ａは、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｙを通過するときにＸ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから出力されるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透視像信号に基づいて商品ＧのＸ線画像を生成する。なお、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｙを通過するタイミングは、光電センサ１５からの信号により判断される。すなわち、画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから得られるＸ線の明るさに関する細かい時間間隔毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせることにより、商品Ｇを写すＸ線画像を生成する。
【００４８】
ｂ）品質検査部
品質検査部２１ｂは、画像生成部２１ａにより生成された商品ＧのＸ線画像に対して画像処理を施すことにより、商品Ｇに含まれる内容物の数量検査を行う。品質検査部２１ｂによる商品Ｇの数量検査の結果は、当該商品Ｇが振分機構７０に達する前に振分機構７０へと伝えられる。
【００４９】
＜Ｘ線検査装置による数量検査の流れ＞
以下では、商品Ｇに含まれる内容物の数量検査の流れを、図７（ａ）および図７（ｂ）に示す商品Ｇ１を検体とする場合を例に説明する。
【００５０】
商品Ｇ１は、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４を上下に重ね合わせたものを袋Ｂで包んだものである。クッキーＣ１〜Ｃ４は、クッキーＣ１を一番下にした状態で、この順に積み上げられている。各クッキーＣ１〜Ｃ４は、全体的に平たく、平面視において略円形である。クッキーＣ１〜Ｃ４は、多少のばらつきはあるものの、概ね同じような形状を有している。各クッキーＣ１〜Ｃ４の平面視におけるドーナツ形の端部は、側面視において丸みを帯びており、互いに接しないようになっている。なお、図７（ａ）および図７（ｂ）では、各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４（平面視において三日月形）が破線によりその他の部位と区別して示されている。しかしながら、当該破線は、説明の便宜上描かれているにすぎず、実際のクッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４とその他の部位とは一体的に形成されており、外観上の差はないものとする。
【００５１】
（１）初期設定
オペレータは、検体となる商品Ｇ１に対する本検査の開始前に、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４が確実に入った正常な商品Ｇ１を使って初期設定を行う必要がある。
【００５２】
具体的には、検体となる商品Ｇ１を適切な搬送路に案内できるように、商品位置調整機構４０の設定を行う。商品位置調整機構４０の設定とは、主として、第１ガイド板４１ａを左右方向に位置合わせする作業である。第１ガイド板４１ａの左右方向の適切な位置は、画像生成部２１ａによる画像生成機能を利用しつつ、オペレータが手動で決定する。すなわち、オペレータは、第１ガイド板４１ａをレール部材４２ａに沿ってスライドさせつつ、左右方向の様々な位置に移動させる。そして、各位置における第１ガイド板４１ａの直左側に正常な商品Ｇ１を流しつつ、画像生成部２１ａに正常な商品Ｇ１のＸ線画像を撮像させる。Ｘ線画像は、撮像されるたびにモニタ３０に表示される。オペレータは、モニタ３０上のＸ線画像を見ながら、クッキーＣ１〜Ｃ４の数量検査に適切と思われるＸ線画像が見つかるまで、第１ガイド板４１ａの移動およびＸ線画像の撮像を繰り返す。そして、数量検査に適切なＸ線画像が見つかると、ストッパ４２ｃを用いて第１ガイド板４１ａの位置を固定する。続いて、商品Ｇを第１ガイド板４１ａの左側まで確実に案内することができるように、第２ガイド板４１ｂを第１ガイド板４１ａに対して回動させて位置合わせする。これにより、商品Ｇ１の適切な搬送路が規定される。
【００５３】
図７（ｃ）に示すＸ線画像Ｐは、クッキーＣ１〜Ｃ４の数量検査に適切なＸ線画像である。Ｘ線画像Ｐのように、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４の像が少しずつ一定の方向にずれて現われているようなＸ線画像が、クッキーＣ１〜Ｃ４の数量検査に適切なＸ線画像となる。Ｘ線画像Ｐ上には、各クッキーＣ１〜Ｃ４の平面視における形状（略円形）を左右方向に少し引き伸ばしたような形状（略楕円形）の領域Ｐ１と、三日月形の領域Ｐ２〜Ｐ４と、これらの領域Ｐ１〜Ｐ４を囲む領域Ｐ０とが現れている。なお、これらの領域Ｐ０〜Ｐ４の明るさは、
Ｐ０＞Ｐ４＞Ｐ３＞Ｐ２＞Ｐ１
となっている。
【００５４】
Ｘ線画像Ｐ上に、クッキーＣ１〜Ｃ４の像が少しずつ一定の方向にずれて現われているのは、以下の理由からである。
【００５５】
図７（ｃ）に示すＸ線画像Ｐは、商品Ｇ１（特に、商品Ｇ１に含まれる各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４）がＸ線の照射範囲Ｙの左下の角Ｒ１付近を通過する時、すなわち、商品Ｇ１がコンベア１２の搬送面上の左寄りを通過する時に撮像されたものである（図７（ａ）および図７（ｂ）参照）。照射範囲Ｙのうち左下の角Ｒ１付近では、Ｘ線の照射方向は鉛直方向、すなわち、クッキーＣ１〜Ｃ４の重なり方向に対して比較的大きく傾いている。したがって、Ｘ線照射器１３から照射されたＸ線は、各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４に、クッキーＣ１〜Ｃ４の重なり方向に対して右斜め上方から真っ直ぐに入射することになる。
【００５６】
その結果、１列に並ぶ多数の画素センサ１４ａのうち、あるいくつかの画素センサ１４ａでは、４枚全てのクッキーＣ１〜Ｃ４を透過したＸ線が受光されるものの、そのような画素センサ１４ａの左隣りのいくつかの画素センサ１４ａでは、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち３枚のクッキーＣ２〜Ｃ４のみを透過したＸ線が受光されることになる。同様に、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち３枚のクッキーＣ２〜Ｃ４を透過したＸ線が受光された画素センサ１４ａのさらに左隣りのいくつかの画素センサ１４ａでは、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち２枚のクッキーＣ３，Ｃ４のみを透過したＸ線が受光される。同様に、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち２枚のクッキーＣ３，Ｃ４を透過したＸ線が受光された画素センサ１４ａのさらに左隣りのいくつかの画素センサ１４ａでは、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち１枚のクッキーＣ４のみを透過したＸ線が受光される。
【００５７】
５つの領域Ｐ０〜Ｐ４のうち、Ｘ線画像Ｐ上に最も暗く現れている領域Ｐ１は、クッキーＣ１〜Ｃ４の像、すなわち、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４を透過したＸ線に基づく像である。同様に、２番目に暗く現われている領域Ｐ２は、クッキーＣ２〜Ｃ４の像、すなわち、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち３枚のクッキーＣ２〜Ｃ４のみを透過したＸ線に基づく像である。同様に、３番目に暗く現われている領域Ｐ３は、クッキーＣ３，Ｃ４の像、すなわち、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち２枚のクッキーＣ３，Ｃ４のみを透過したＸ線に基づく像である。同様に、４番目に暗く現われている領域Ｐ４は、クッキー４の像、すなわち、４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４のうち１枚のクッキーＣ４のみを透過したＸ線に基づく像である。最も明るく現れている領域Ｐ０は、袋ＢのクッキーＣ１〜Ｃ４の入っていない隙間部分を示している。
【００５８】
初期設定時には、タッチパネル機能付きのモニタ３０には、正常な商品Ｇ１のＸ線画像とともに、当該Ｘ線画像を選択するための選択ボタンが表示される。オペレータが商品位置調整機構４０の設定後に当該選択ボタンを押すと、最新に撮像された正常な商品Ｇ１のＸ線画像が本検査時に用いる検査パラメータとしてＨＤＤ２４に保存される。以下、当該Ｘ線画像Ｐを基準画像Ｐｂと呼ぶ。
【００５９】
また、基準画像Ｐｂが選択されると、品質検査部２１ｂは、当該基準画像Ｐｂからエッジ（領域Ｐ０〜Ｐ４間の境界線）を抽出し、本検査時に用いる検査パラメータとしてＨＤＤ２４に保存する。基準画像Ｐｂ上の領域Ｐ１，Ｐ２間の境界は、クッキーＣ４の左側の輪郭に対応し、領域Ｐ２，Ｐ３間の境界は、クッキーＣ３の左側の輪郭に対応し、領域Ｐ３，Ｐ４間の境界は、クッキーＣ２の左側の輪郭に対応し、領域Ｐ４，Ｐ０間の境界は、クッキーＣ１の左側の輪郭に対応する。さらに、品質検査部２１ｂは、基本画像Ｐｂから特徴点を抽出し、本検査時に用いる検査パラメータとしてＨＤＤ２４に保存する。
【００６０】
（２）本検査
上記初期設定により、本検査を行う準備が整う。本検査中、Ｘ線検査装置１０のコンベア１２の搬送面上には、前段コンベア６０から商品Ｇ１が次々に運ばれてくる。コンベア１２の搬送面上に載せられた商品Ｇ１は、商品位置調整機構４０を通り抜ける間に左右方向に位置合わせされ、Ｘ線の照射範囲Ｙの付近では初期設定時に規定された適切な搬送路に沿ってコンベア１２の搬送方向に略平行に進む。言い換えると、本検査中、商品Ｇ１に含まれる各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４には、クッキーＣ１〜Ｃ４の重なり方向に対して常に右斜め上方からＸ線が照射されることになる。その結果、検体である商品Ｇ１のＸ線画像（以下、検査画像Ｐｇ）上には、クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４の輪郭の像が少しずつ左方向にずれて現われることになる。したがって、商品Ｇ１に４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４が含まれている限り、検査画像Ｐｇは基準画像Ｐｂに類似する画像になる。
【００６１】
品質検査部２１ｂは、検査画像Ｐｇに対し、ＨＤＤ２４に保存されている基準画像Ｐｂを基準とするパターンマッチングを行う。このとき、初期設定時に抽出されＨＤＤ２４に保存されたエッジおよび特徴点の情報が用いられる。このパターンマッチングにより、検査画像Ｐｇから基準画像Ｐｂと同様のエッジおよび特徴点が抽出された場合には、商品Ｇ１には４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４が含まれているものと判断され、当該商品Ｇ１を良品と判定する。一方、検査画像Ｐｇから基準画像Ｐｂと同様のエッジおよび特徴点が抽出されなかった場合には、商品Ｇ１には３枚以下あるいは５枚以上のクッキーＣ１〜Ｃ４が含まれているものと判断され、当該商品Ｇ１を不良品と判定する。
【００６２】
＜Ｘ線検査装置の特徴＞
一般に、重なり合った複数の内容物を含む商品Ｇに、Ｘ線を内容物の重なり方向に対して斜めに入射させると、これらの内容物の像は完全に重なり合うことはなく、少しずつ一定の方向にずれて現われる。Ｘ線検査装置１０は、このような現象を利用することにより、商品Ｇ１に含まれる上下に重なり合った複数のクッキーＣ１〜Ｃ４の数量を検査することができるようになっている。
【００６３】
Ｘ線検査装置１０には、商品Ｇ１の左右方向の位置を調整する商品位置調整機構４０が設けられている。これにより、確実に、各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４に、クッキーＣ１〜Ｃ４の重なり方向に対して斜めにＸ線を入射させることができる。その結果、商品Ｇ１に４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４が含まれている限り、検査画像Ｐｇ上には４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４の像が一定の方向にずれて現われることになる。Ｘ線検査装置１０は、このような検査画像Ｐｇに画像処理を施すことにより、複数のクッキーＣ１〜Ｃ４の数量検査を正確に行うことができるようになっている。
【００６４】
＜変形例＞
〔Ａ〕
上記実施形態では、数量検査に適切なＸ線画像Ｐ（４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４の像が少しずつ一定の方向にずれて現われている画像）のみを、初期設定時にオペレータが選び出し、基準画像ＰｂとしてＨＤＤ２４に保存しておくこととしている。
【００６５】
しかしながら、不適切なＸ線画像（４枚のクッキーＣ１〜Ｃ４の像が少しずつ一定の方向にずれて現われていない画像）についても、初期設定時にオペレータが選び出し、ＨＤＤ２４に保存しておくようにしてもよい。この場合、本検査中に、ＨＤＤ２４に保存されている不適切なＸ線画像に類似するＸ線画像が得られた場合に、商品Ｇを不良品と判断することができる。
【００６６】
〔Ｂ〕
上記実施形態において、検査画像Ｐｇに施す画像処理の方法は、上述した方法に限られない。上述した方法に代えて、検査画像Ｐｇ上に各クッキーＣ１〜Ｃ４の存在を検出することが可能な任意の画像処理の方法を採用することができる。
【００６７】
〔Ｃ〕
上記実施形態において、商品Ｇ１のＸ線画像にマスクを施すようにしてもよい。
【００６８】
例えば、オペレータが基準画像Ｐｂ上に手動でマスクを定義してもよい。上記実施形態では、商品位置調整機構４０により、Ｘ線の照射範囲Ｙを通過する時の商品Ｇ１の左右方向の位置が制限される。そこで、検査画像Ｐｇ上の、商品Ｇ１の像が現われ得ないと想定される位置にマスクを施し、画像処理に要する制御コンピュータ２０の負荷を低減することができる。
【００６９】
〔Ｄ〕
上記実施形態において、品質検査部２１ｂが、Ｘ線画像に基づく数量検査以外の品質検査を実行できるようになっていてもよい。この場合、検体となる商品Ｇに必要となる品質検査のみを、タッチパネル機能を有するモニタ３０を介してオペレータが選択可能になっていることが好ましい。
【００７０】
Ｘ線画像に基づく数量検査以外の品質検査としては、商品Ｇへの異物の混入を検査する異物検査、商品Ｇの重量を推定する重量検査等がある。
【００７１】
異物検査は、例えば、Ｘ線画像に対して２値化処理を施すことにより実行される。透過するＸ線を大きく減衰させる異物は、Ｘ線画像上に暗く写るため、Ｘ線画像上に予め設定した閾値よりも暗く現れる領域が存在する場合に、異物の混入を検出することができる。
【００７２】
重量検査は、例えば、Ｘ線の照射方向に厚みのある物質ほどＸ線画像上に暗く写るという性質を利用し、Ｘ線画像上の各画素の明るさを各画素に対応する商品Ｇの微小部位の厚みに換算することにより行われる。そして、推定された重量が予め設定した範囲に収まらない場合には、商品Ｇを不良品と判断することができる。
【００７３】
なお、１つの商品Ｇに対して多種類の品質検査を実行する場合には、全ての品質検査をクリアした商品Ｇのみを、最終的に良品と判断することができる。
【００７４】
〔Ｅ〕
上記実施形態では、オペレータは、第１ガイド板４１ａを左右方向に位置合わせするために、初期設定時にクッキーＣ１〜Ｃ４の数量検査に適切なＸ線画像が見つかるまで、第１ガイド板４１ａの移動およびＸ線画像の撮像を繰り返す必要がある。
【００７５】
そこで、オペレータの負担を減らすべく、Ｘ線検査装置１０に、商品Ｇが通過すべき搬送路の位置を自動的に算出する機能を設けてもよい。当該機能は、例えば、ＨＤＤ２４に適当なプログラムモジュールを格納しておき、ＣＰＵ２１に当該プログラムモジュールを実行させることにより実現される。
【００７６】
商品Ｇ１が通過すべき搬送路の位置は、例えば、商品Ｇ１の形状に関する情報やＸ線の照射範囲Ｙの形状および位置に関する情報に基づいて、以下のように算出される。商品Ｇ１の形状に関する情報（鉛直方向の高さに関する情報、左右方向の幅に関する情報等）は、例えば、初期設定時にオペレータによって入力される。一方、Ｘ線の照射範囲Ｙの形状および位置に関する情報は、初期設定時にオペレータによって入力されてもよいし、出荷時にＸ線検査装置１０に与えられていてもよい。そして、これらの情報に基づいて、商品Ｇ１がＸ線の照射範囲Ｙからはみ出さない範囲で、各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４がＸ線の照射範囲Ｙの左下の角Ｒ１に最も近づくように（あるいは、各クッキーＣ１〜Ｃ４の右端部がＸ線の照射範囲Ｙの右下の角Ｒ２に最も近づくように）、商品Ｇ１の搬送路の位置を決定する。
【００７７】
そして、上記のようにして決定された搬送路の位置をモニタ３０に出力し、それを見たオペレータに第１ガイド板４１ａの左右方向の位置を手動で調節させるようにしてもよい。あるいは、第１ガイド板４１ａの左右方向の移動を制御コンピュータ２０から操作可能にし、上記のようにして決定された位置に搬送路が規定されるように制御コンピュータ２０から第１ガイド板４１ａを自動的に位置合わせするようにしてもよい。
【００７８】
〔Ｆ〕
上記実施形態では、商品Ｇ１の数量検査がＸ線画像に対する画像処理により実現されている。Ｘ線画像は、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素１４ａから細かい時間間隔で出力される多数のライン分の出力値（濃度値）をつなぎ合わせたデータである。
【００７９】
しかしながら、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素１４ａから同じタイミングで出力される、１ライン分の出力値（濃度値）のみに基づいて商品Ｇ１の数量検査を行ってもよい。例えば、図８（ａ）および（ｂ）に示すように、商品Ｇ１の破線Ａに沿った部位を透過した１ライン分のＸ線の濃度値のグラフは、概ね階段状になるものと考えられる。また、その段数は、商品Ｇ１に含まれるクッキーＣ１〜Ｃ４の数量に比例するものと考えられる。したがって、各画素１４ａから出力される１ライン分の濃度値のグラフの形状に基づいて、クッキーＣ１〜Ｃ４の数量検査を行うことができる。
【００８０】
〔Ｇ〕
上記実施形態において、商品位置調整機構４０の代わりに、あるいは、これに加えて、Ｘ線照射器１３の位置を移動させる移動機構を設けてもよい。Ｘ線照射器１３の位置を調節することによっても、商品Ｇ１とＸ線照射器１３との相対位置を調整し、各クッキーＣ１〜Ｃ４の左端部Ｍ１〜Ｍ４にＸ線を斜めに入射させることができるからである。当該移動機構による移動の態様としては、平行移動、回転移動等がある。また、当該移動機構は、Ｘ線照射器１３の手動での移動をサポートするものであってもよいし、制御コンピュータ２０によって制御され、Ｘ線照射器１３を自動的に移動させるものであってもよい。
【００８１】
なお、Ｘ線照射器１３の位置を移動させる場合には、Ｘ線ラインセンサ１４の位置も移動させることが好ましい。
【００８２】
〔Ｈ〕
上記実施形態において、制御コンピュータ２０にかかる処理が、その他のソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの任意の組み合わせにより実現されるようになっていてもよい。
【００８３】
また、制御コンピュータ２０にかかる処理が、Ｘ線検査装置１０本体とは別に設けられた装置において実現されるようになっていてもよい。例えば、制御コンピュータ２０から各種データがネットワークを介して別体のコンピュータに送られ、上記処理の全部または一部が当該コンピュータにおいて実行されるようになっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、重なり合った複数の内容物の数量検査を正確に行うことができるＸ線検査装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観の斜視図。
【図２】シールドボックス内の斜視図。
【図３】Ｘ線検査の原理を示す模式図。
【図４】Ｘ線検査装置の周辺の平面図。
【図５】制御コンピュータのブロック構成図。
【図６】（ａ）商品位置調整機構の周辺の平面図。（ｂ）商品位置調整機構の周辺をコンベアの搬送方向から見た側面図。
【図７】（ａ）商品がＸ線の照射範囲を通過する時の商品の周辺の平面図。（ｂ）商品がＸ線の照射範囲を通過する時にコンベアの搬送方向から見た商品の周辺の側面図。（ｃ）（ａ）および（ｂ）に示す状態で撮像された商品のＸ線画像を示す図。
【図８】（ａ）商品の平面図。（ｂ）商品の（ａ）に示す破線Ａに沿った部位を透過したＸ線の濃度値のグラフ。
【符号の説明】
【００８６】
１０  Ｘ線検査装置
１３  Ｘ線照射器（Ｘ線源）
１４  Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線受光部）
２０  制御コンピュータ
２１  ＣＰＵ（数量検査部、位置決定部）
２１ａ  画像生成部
２１ｂ  品質検査部
４０  商品位置調整機構（位置調整部）
４１  ガイド部材
４１ａ  第１ガイド板
４１ｂ  第２ガイド板
４２  スライド機構（移動機構）
Ｇ，Ｇ１  商品（被検査物）
Ｃ１〜Ｃ４  クッキー（内容物）
Ｍ１〜Ｍ４  左端部（端部）
Ｐ  Ｘ線画像
Ｐｂ  基準画像
Ｐｇ  検査画像
Ｙ  照射範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図７】
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